JPH0517629U - 光源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】出射光の拡散状態を任意に変化させることがで
きる光源装置を提供する。 【構成】光源１の前方に、透明電極１３，１４を有する
一対の透明基板１１，１２間に高分子１６ａと液晶１６
ｂとを混在させた高分子分散液晶層１６を設けてなる拡
散素子１０を配置し、この拡散素子１０の電極１３，１
４間に印加する電圧を制御して光の拡散状態を変化させ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光源からの光を拡散させて出射する光源装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば液晶表示素子等の受光型表示体に光を照射するための光源装置として、 光源からの光を拡散させて出射する拡散型のものがある。

【０００３】 この拡散型の光源装置は、従来、光源の前方に拡散板を配置して構成されてお り、上記拡散板としては、ガラスやアルリル樹脂等からなる透明板の表面を粗面 処理したものか、または、透明板中に光を拡散させるための微粒子を分散させた もの等が用いられている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来の光源装置は、その拡散特性が光源の前方に配置する拡散板 の種類によって決まってしまうため、出射光の拡散状態は一定であり、したがっ て、出射光の輝度の指向性等を変化させたりすることはできなかった。 本考案の目的は、出射光の拡散状態を任意に変化させることができる光源装置 を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案の光源装置は、光源の前方に、透明電極を有する一対の透明基板間に高 分子と液晶とを混在させた高分子分散液晶層を設けてなる拡散素子を配置したこ とを特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

すなわち、本考案は、光源からの光を高分子分散液晶を用いた拡散素子によっ て拡散させるようにしたもので、前記拡散素子の高分子分散液晶層中の液晶の分 子は、両基板の電極間に電圧を印加していない状態では様々な方向２を向いてお り、この状態では、光源からの光が拡散素子を透過する過程で散乱され、広範囲 に拡散されて拡散素子を出射する。

【０００７】 また、拡散素子の電極間に電圧を印加すると、印加電圧を高くして行くのにと もなって、液晶の分子が基板面に対して垂直になるように配列して行くため、高 分子分散液晶層による光の散乱効果が小さくなり、そのため、拡散素子を出射す る光の拡散範囲が小さくなる。この電圧印加時における出射光の拡散範囲は、印 加電圧に応じて変化する。

【０００８】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

【０００９】 図１は本実施例の光源装置の断面図であり、（ａ）は拡散素子に電圧を印加し ていないときの状態、（ｂ）は拡散素子に電圧を印加したときの状態を示してい る。

【００１０】 この光源装置は、光源１と、この光源１の前方に配置されたパネル状の拡散素 子１０とからなっている。なお、光源１は、例えば複数本の棒状蛍光灯２を平行 に並べたものである。

【００１１】 上記拡散素子１０は、ＩＴＯ等からなる透明電極１３，１４を形成した一対の 透明基板（例えばガラス板）１１，１２をその電極形成面を互いに対向させて配 置し、この両基板１１，１２間に高分子分散液晶層１６を設けたもので、上記基 板１１，１２は枠状のシール材１５を介して接合されており、高分子分散液晶層 １６は上記シール材１５で囲まれた領域にその全域にわたって設けられている。 また、両基板１１，１２面の透明電極１３，１４は、いずれも、高分子分散液晶 層１６の全域に対向する面積に形成されている。 上記高分子分散液晶層１６は、図２にその一部分を拡大して示したように、透 明な高分子１６ａとネマティック液晶１６ｂとを混在させたものである。

【００１２】 この高分子分散液晶層１６は、上記両基板１１，１２間のシール材１５で囲ま れた領域に、光硬化性の高分子のモノマーと液晶とを混合した溶液を真空注入法 によって注入し、この後、一方の基板の外面側から光（紫外線）を照射すること により、上記高分子のモノマーを光重合させてポリマー化する方法で形成された もので、液晶１６ｂは、網状にポリマー化した高分子１６ａの間に閉じ込められ ている。

【００１３】 この光源装置は、光源１からの光を高分子分散液晶を用いた上記拡散素子１０ によって拡散させるようにしたもので、拡散素子１０を出射する光の拡散状態は 、この拡散素子１０の両基板１１，１２の電極１３，１４間に印加する電圧を制 御することによって任意に変化させることができる。

【００１４】 すなわち、上記拡散素子１０の高分子分散液晶層１６中の液晶１６ｂの分子は 、両基板１１，１２の電極１３，１４間に電圧を印加していない状態では様々な 方向を向いており、この状態では、高分子分散液晶層１６を透過する光が液晶１ ６ｂによる光散乱作用および液晶１６ｂと高分子１６ａとの界面での光散乱作用 によって散乱される。

【００１５】 このため、この電圧無印加状態では、光源１からの光が拡散素子１０を透過す る過程で散乱され、図１（ａ）に矢線で示したように、広範囲に拡散されて拡散 素子１０を出射する。

【００１６】 また、上記拡散素子１０の電極１３，１４間に電圧を印加すると、印加電圧を 高くして行くのにともなって、液晶１６ｂの分子が基板１１，１２面に対して垂 直になるように配列して行くため、高分子分散液晶層１６による光の散乱効果が 小さくなるため、この電圧印加状態では、拡散素子１０を出射する光の拡散範囲 が図１（ｂ）に矢線で示したように小さくなる。

【００１７】 この電圧印加時における出射光の拡散範囲は、印加電圧に応じて変化する。す なわち、拡散素子１０の電極１３，１４間に印加する電圧を高くして行くと、そ れにともなって高分子分散液晶層１６の光散乱効果が小さくなり、出射光の拡散 範囲が狭くなって行く。なお、図１（ｂ）は、出射光の拡散範囲を最も狭くした 状態を示しており、このときは、液晶１６ｂの全ての液晶分子が基板１１，１２ 面に対してほぼ垂直に配列している。

【００１８】 したがって、上記光源装置によれば、拡散素子１０の電極１３，１４間に印加 する電圧を制御することにより、出射光の拡散状態を任意に変化させて、出射光 の輝度の指向性等を制御することができる。

【００１９】 図３は、上記光源装置を液晶表示装置２０のバックライトとして用いた例を示 しており、この場合は、光源装置の拡散素子１０に印加する電圧を制御すること によって、液晶表示装置２０の視野角を変化させることができる。

【００２０】 すなわち、液晶表示装置２０の表示をその正面側から見るときは視野角は狭く てよいため、この場合は、光源装置の拡散素子１０を電圧無印加状態にするか、 あるいは印加電圧を低くして、光源装置からの出射光の拡散範囲を狭くしてやれ ばよく、このようにすれば、液晶表示装置２０を透過した光の広がりを図３の実 線矢線のように小さくして、輝度の高い表示を得ることができる。

【００２１】 また、液晶表示装置２０の表示を斜め方向から見るときは、光源装置の拡散素 子１０に印加する電圧を高くして、光源装置からの出射光の拡散範囲を広くして やればよく、このようにすれば、液晶表示装置２０を透過した光の広がりが図３ に破線矢線で示したように大きくなるため、輝度は若干低下するももの、斜め方 向からでも表示画像を見ることができる。

【００２２】 なお、ここでは光源装置を液晶表示装置のバックライトとして用いた例を示し たが、上記光源装置は、液晶表示装置に限らず、外部から光を受けて表示する受 光型表示体の光源装置として広く利用できる。

【００２３】 また、上記実施例では、光源１として蛍光灯２を用いているが、この光源は、 パロゲンランプやタングステンランプ等の点光源でもよいし、またＥＬ（エレク トロルミネセンス）パネルやＬＥＤ（発光ダイオード）パネル等の面光源でもよ い。

【００２４】

【考案の効果】

本考案の光源装置は、光源からの光を、印加電圧に応じて光の拡散状態が変化 する高分子分散液晶を用いた拡散素子によって拡散させるようにしたものである から、出射光の拡散状態を任意に変化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す、拡散素子に電圧を印
加していない状態と拡散素子に電圧を印加した状態の光
源装置の断面図。

【図２】拡散素子の高分子分散液晶層の一部分の拡大断
面図。

【図３】光源装置を液晶表示装置のバックライトに用い
た状態の断面図。

【符号の説明】

１…光源、１０…拡散素子、１１，１２…透明基板、１
３，１４…透明電極、１６…高分子分散液晶層、１６ａ
…高分子、１６ｂ…液晶、２０…液晶表示装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を拡散させて出射する光源
   装置において、光源の前方に、透明電極を有する一対の
   透明基板間に高分子と液晶とを混在させた高分子分散液
   晶層を設けてなる拡散素子を配置したことを特徴とする
   光源装置。