(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）システムであって、
ａ）ＬＣＤパネルと、
ｂ）第１の導波路素子および第２の導波路素子であって、該第１の導波路素子および該第２の導波路素子を組み合わせて複数の入光領域を有する、第１の導波路素子および第２の導波路素子と、
ｃ）第１のストリップに配置された第１の複数のＬＥＤを含み、前記複数の入光領域の第１の入光領域において前記第１の導波路素子内に光を放射するように配置された、第１の発光源と、
ｄ）第２のストリップに配置された第２の複数のＬＥＤを含み、前記複数の入光領域の第２の入光領域において前記第２の導波路素子内に光を放射するように配置された、第２の発光源と、
ｅ）前記第１の複数のＬＥＤおよび前記第２の複数のＬＥＤの少なくとも１つと電気通信する共通制御回路と、
を備え、
前記第１の発光源は、前記第１の導波路素子の少なくとも１つのエッジ内に光を放射するように配置された前記ＬＣＤシステムのエッジ領域に沿った位置に配置され、
前記第２の発光源は、前記第２の導波路素子の裏側内に光を放射するように配置された前記ＬＣＤパネルの後ろの前記ＬＣＤシステムの中央領域に沿った位置に配置される、ＬＣＤシステム。
【請求項２】
前記共通制御回路は、前記第１の複数のＬＥＤおよび前記第２の複数のＬＥＤのそれぞれと電気通信する請求項１に記載のＬＣＤシステム。
【請求項３】
前記第１の入光領域が、前記第１の導波路素子の上部エッジ、前記第１の導波路素子の下部エッジ、前記第１の導波路素子の第１の側面エッジ、および、前記第１の導波路素子の第２の側面エッジから選択される、前記第１の導波路素子上の位置に配置されている請求項１に記載のＬＣＤシステム。
【請求項４】
前記第２の発光源が、前記第２の導波路素子の背部に光学的に結合されている請求項１から３の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項５】
前記第１の発光源が、前記第１の導波路素子の少なくとも１つのエッジに光学的に結合されている請求項１から３の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項６】
前記第２の発光源が、前記第２の導波路素子の表面内に埋め込まれているか、あるいは、前記第２の導波路素子の表面に画定された少なくとも１つの凹部に光学的に結合されている請求項１から３の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項７】
前記第１の複数のＬＥＤおよび前記第２の複数のＬＥＤのそれぞれが、異なる波長を放射するように適合されたＬＥＤを備える請求項１から６の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項８】
前記第１の発光源および前記第２の発光源のうちの何れかが、複数の側面発光型ＬＥＤを備える請求項１から７の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項９】
前記第１のストリップおよび前記第２のストリップの少なくとも１つが、それぞれのストリップ内に配置された前記複数のＬＥＤと電気通信する共通静電放電ダイオードを備える請求項１から８の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１０】
前記ＬＣＤパネルに直下バックライトを放射するように配置されるか、あるいは、前記第１の導波路素子および前記第２の導波路素子の少なくとも１つ内に光を放射するように配置された、少なくとも１つの第３の発光源をさらに備える請求項１から９の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１１】
前記複数の第１の発光源は、第１の複数の白色ＬＥＤを備え、
前記第２の発光源は、第２の複数の白色ＬＥＤを備えている請求項１から１０の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１２】
前記第１の導波路素子および前記第２の導波路素子のそれぞれは、前記ＬＣＤパネルの異なる位置を照明するように配置されている請求項１から１１の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１３】
前記第１の導波路素子および前記第２の導波路素子は、当該第１の導波路素子および前記第２の導波路素子の何れか一方が他方に積み重ねられるように、積層関係に配置されている請求項１から１２の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１４】
前記第１の導波路素子は、少なくとも１つの追加の入光領域、および、前記少なくとも１つの追加の入光領域に光を放射するように配置された少なくとも１つの追加の光源を有する請求項１から１２の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１５】
前記第１の導波路素子は、複数の外側エッジに結合された主表面を有し、
前記少なくとも１つの追加の入光領域は、前記主表面に結合している前記外側エッジの１つに沿って配置されている請求項１４に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１６】
前記ＬＣＤパネルに直下バックライトを放射するように配置された、少なくとも１つの第３の発光源をさらに備えている請求項１から９，１１から１５の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１７】
前記第１の導波路素子および前記第２の導波路素子の背面に配置された反射層をさらに有している請求項１から９，１１から１６の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１８】
（ｉ）前記ＬＣＤパネルと（ｉｉ）前記第１の導波路素子および前記第２の導波路素子の少なくとも一方との間に配置された、拡散層、コリメーティング層、および輝度向上層のうちの少なくとも１つをさらに有している請求項１から９，１１から１７の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【請求項１９】
テレビジョンおよびコンピュータ・モニタのうちの何れかで具体化されている請求項１から１８の何れか１項に記載のＬＣＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、液晶ディスプレイに関し、特に、強化された照明均一性を有する液晶ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管（ＣＲＴ）ディスプレイなどの従来のディスプレイ・パネルは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）及びプラズマ・ディスプレイなどのより高度な代替物に取って代わられている。これらの新しいディスプレイ技術は、軽量化、薄型形状、表示結果における優れた色あい、コントラスト、及び輝度、ならびに省電力化を含む従来のＣＲＴ技術を超える種々の利点を提供する。
【０００３】
ＬＣＤは通常、光源、照明パネル、又はリフレクタの前に配置されたピクセル・アレイを含む。各ピクセルは、液晶材料と２つのフィルタとの層を含み、その一方のフィルタは光を水平に偏光する働きをし、他方のフィルタは光を垂直に偏光する働きをする。
【０００４】
反射型ＬＣＤは、ピクセルの裏に反射層（鏡など）を有し、フロントライト又は周辺光のいずれかによって照明される。透過型ＬＣＤは、ピクセルが光源の前に配置され、光源からの光がピクセルを通してＬＣＤの前、すなわち表示領域へと送られ、結果として「照明された」ピクセルを生じさせる配置構成において、バックライトによって照明される。バックライトを当てるための光源は、エレクトロルミネセンス・パネル／フォイル（ＥＬ）、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光灯（ＨＣＦＬ）、外部電極蛍光灯（ＥＥＦＬ）、従来型白熱電球、又は発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むことができる。ある種のバックライト用途では、高輝度放電ランプも使用することができる。
【０００５】
ＬＥＤが透過型ＬＣＤのバックライト光源として利用される場合は、従来型ＬＥＤ又は側面発光型ＬＥＤとすることができる。側面発光型ＬＥＤは「側面放出型ＬＥＤ」又は「サイド・ルッカーＬＥＤ」とも呼ばれる。側面発光型ＬＥＤとは、パッケージが取り付けられた表面と平行に光を発する、パッケージ化ＬＥＤである。側面発光型ＬＥＤパッケージは、従来のＬＥＤパッケージに比べて薄く、通常は製造コストが安い。典型的な側面発光型ＬＥＤパッケージの寸法は約１．５ｍｍ×約０．５〜０．７ｍｍであるが、こうした寸法は変更することができる。側面発光型ＬＥＤパッケージは、サイズが小さいことによって、少なくとも部分的に電流処理機能が制限されている。結果として、単一側面発光型ＬＥＤパッケージは、通常、従来のＬＥＤパッケージよりも出力機能が劣る。偶発的又は意図的のいずれであっても、実践者はしばしば、より大きな出力を達成するために、側面発光型ＬＥＤを「過電流」にすることがあり、こうしたＬＥＤを組み込んだデバイスの過熱及び故障につながる可能性がある。
【０００６】
透過型ＬＥＤに関する現行のＬＥＤ照明技法は、直下バックライティング又はエッジ照明によるバックライティングのいずれかを含む。バックライトは背面からピクセルを照明することになるが、その光は、ピクセル中央の後ろから直接（直下バックライティング）、又はピクセル側面の後ろから（エッジ照明によるバックライティング）入射することができる。どちらの技法もバックライティングとして認識されるが、直下バックライティングは、ピクセル背面を通って軸方向（中央）に向けて送られる照明を意味する。これに対してエッジ照明は、光源がＬＣＤシステムのエッジに沿って配置され、ピクセルを側面から照明する配置構成を意味する。エッジ照明は、ＬＣＤの側面エッジ、上部エッジ、又は下部エッジに沿って実行することができる。透過型ＬＣＤのバックライティングは、導波路を利用してＬＣＤパネル全体に光を拡散させることが可能であり、こうした導波路は光
の単一の入口を有し、所望の領域全体に拡散させるために内部反射によって光を送る。
【０００７】
従来のＬＥＤバックライティングＬＣＤは、パネル又はタイル・アレイ上に配置された赤、緑、及び青のＬＥＤアレイを含む層状システムを含むことができる。パネル又はタイルは、ＬＥＤバックライトから提供された光を拡散させ、光の一部を反射面又は反射層に向けて後方反射させ、それによって光を混合し、光の均一性を向上させるように機能（「再循環効果」）する拡散層に向けて、所望の方向に光が反射されるように配置された反射面又は反射層を含む。反射層又は反射面と拡散層とを覆う輝度向上フィルム及び／又はコリメーティング層は、より最適な方法で光をＬＣＤパネル層に提供し、再循環効果を強化するために、反射層又は反射面と拡散層とを使用して動作する。当業者であれば理解されるように、実施形態に応じて、層を追加するか又は減らして使用することができる。こうしたバックライト・システムは、温度管理のために、ＬＥＤの下に温度層を含むこともできる。したがって、当業者であれば理解されるように、ＬＥＤバックライト・システムは、ＬＣＤパネルに均一の白色光を提供し、シャッタ層と、赤、緑、及び青のカラー・フィルタとを含む。
【０００８】
上記従来方式で照明される画面には、いくつかの固有の制限がある。ＬＥＤを使用する直下バックライティングとの関連において、従来のＬＥＤパッケージは、ＬＣＤ画面で（すなわち、これを通して）直接発光する。画面全体を照明するためには、ＬＥＤは高出力で動作しなければならず、導波路なしで使用する場合は、かなり厚くなければならない。したがって、結果として生じるＬＣＤシステム（テレビジョン、モニタなど）の厚さも増加する。しかしながら現在の消費者は、数インチ厚さのより薄型形状のシステムを望む。したがって、厚いＬＣＤシステムは商用的に望ましくない。さらに、導波路のない高出力の従来型ＬＥＤパッケージを使用すると、パネル上に「ホット・スポット」とも呼ばれる「ヘッドライト効果」を生成する場合があり、これによって有害な光の均一性の欠如が生じる。
【０００９】
ＬＣＤのエッジに配置された側面発光型ＬＥＤパッケージの発光を拡散させるために導波路が使用されるエッジ照明に関しては、結果として生じる画面サイズが制限される。上述のように、側面発光型ＬＥＤパッケージの発光特徴は、そのサイズ及び電流処理機能によるこうした制限により、従来のＬＥＤパッケージに比べて低下する。発光が低下し、導波路内の光の入口が１つであることにより、画面のサイズが比較的大きい場合、側面発光型ＬＥＤで照明されるＬＣＤ画面の１つ又は複数の部分（すなわち通常は中央）が照明されない場合がある。側面発光型ＬＥＤパッケージで照明され、許容可能な均一照明特徴を有するＬＣＤ画面は、現在、約１２〜１４インチ（対角線）サイズの画面に限定されている。
【００１０】
したがって、当分野では、軽量であり、薄型形状を有し、大型画面が使用可能であり、優れたカラー及びコントラストを伴うディスプレイ全体にわたって均一に照明されるバックライト型ＬＣＤディスプレイ及びディスプレイ・システムが求められている。これら及び他の必要性は、本発明の実施形態による装置及びシステムによって対処される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、改良型液晶ディスプレイ・システム及びこれを使用する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一態様では、本発明は、ＬＣＤパネルと、複数の入光領域を備えた少なくとも１つの導波路素子と、複数の入光領域のうちの第１の入光領域にある少なくとも１つの導波路素子内に光を放射するように配置された第１の発光源と、複数の入光領域のうちの少なくとも
第２の入光領域にある少なくとも１つの導波路素子内に光を放射するように配置された少なくとも第２の発光源とを備える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）システムを提供する。
【００１３】
他の態様では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）システムは、少なくとも約１２インチ（３０．４８ｃｍ）の対角線測定値を有する可視面を備えたＬＣＤパネルと、複数の入光領域を備えた少なくとも１つの導波路素子と、複数の入光領域のうちの第１の入光領域にある少なくとも１つの導波路素子内に光を放射するように配置された第１の発光源と、複数の入光領域のうちの少なくとも第２の入光領域にある少なくとも１つの導波路素子内に光を放射するように配置された少なくとも第２の発光源とを備え、第１の発光源及び少なくとも第２の発光源のそれぞれが、少なくとも１つのストリップに配置される複数のＬＥＤを備える。
【００１４】
他の態様では、本発明は、ＬＣＤパネルと、少なくとも１つの入光領域を備えた少なくとも１つの導波路素子と、入光領域にある少なくとも１つの導波路素子内に光を放射するように配置された第１の発光源と、ＬＣＤパネル上へ直下バックライトを放射するように配置された少なくとも第２の発光源とを備える液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）システムを提供する。
【００１５】
さらに他の態様では、本発明は、ＬＣＤパネルと、第１及び少なくとも第２の入光領域を有する少なくとも１つの導波路素子と、第１の発光源と、少なくとも１つの導波路素子内に光を放射するように配置された少なくとも第２の発光源とを使用し、（１）第１の発光源を第１の入光領域にある少なくとも１つの導波路素子に光学的に結合するステップと、（２）少なくとも第２の発光源を少なくとも第２の入光領域にある少なくとも１つの導波路素子に光学的に結合するステップと、（３）ＬＣＤパネルにバックライトを当てるように少なくとも１つの導波路素子を配置するステップとを含む複数のステップを備える方法を提供する。
【００１６】
他の態様では、本発明は、少なくとも１つの入光領域を備える第１の導波路素子と、第１の入光領域にある第１の導波路素子内に光を放射するように配置された第１の発光源と、少なくとも１つの入光領域を備える少なくとも第２の導波路素子と、第１の入光領域にある少なくとも第２の導波路素子内に光を放射するように配置された少なくとも第２の発光源とを備える導波路システムを提供する。本発明の実施形態は、本明細書で説明するような導波路システムを利用するＬＣＤシステムも提供する。
【００１７】
他の態様では、追加の利点のために、上記態様のいずれかを組み合わせることができる。
当業者であれば、以下の開示及び添付の図面を再検討することによって、これらの態様及び他の態様ならびに本発明の利点が明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の一実施形態による、光源としてストリップ内に配置された複数のＬＥＤを利用して、２つの側面エッジからのエッジ照明を伴う導波路素子を含む例示的ＬＣＤシステムの少なくとも一部を示す概略正面図である。
【図１Ｂ】図１Ａの例示的ＬＣＤシステムを示す概略斜視図である。
【図１Ｃ】図１Ａ及び図１ＢのマルチＬＥＤストリップ光源を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による、ストリップ内に配置された複数のＬＥＤから光を受け取るための斜め延長部を伴う導波路素子を含む例示的ＬＣＤシステムの少なくとも一部を示す概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態による、導波路素子の主平面方向にカーブした複数の延長部を伴う導波路素子を含む例示的ＬＣＤシステムの少なくとも一部を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施形態による、ＬＣＤ画面後ろのストリップ内に配置された複数のＬＥＤによるバックライティングと、システムの少なくとも１つの側面エッジに沿ってストリップ内に配置された複数のＬＥＤによるサイド・バックライティングとの両方を受ける導波路素子を含む例示的ＬＣＤシステムを示す概略斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による、ＬＣＤシステム内の発光源で使用するためにストリップ内に配置された複数のＬＥＤを示す概略図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による、２つの導波路を含む導波路システムによって照明された被照明ＬＣＤ画面を示す概略正面図である。
【図６Ｂ】図６ＡのＬＣＤ画面と、ＬＣＤ画面を照明するように配置された関連する導波路システムの少なくとも一部とを示す断面図である。
【図７Ａ】本発明の一実施形態による、３つの導波路を含む導波路システムによって照明された被照明ＬＣＤ画面を示す概略正面図である。
【図７Ｂ】本発明の一実施形態による、図７ＡのＬＣＤ画面と、ＬＣＤ画面を照明するように配置された関連する導波路システムの少なくとも一部とを示す断面図である。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による、４つの導波路を含む導波路システムによって照明された被照明ＬＣＤ画面を示す概略正面図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による、図８ＡのＬＣＤ画面と、ＬＣＤ画面を照明するように配置された関連する導波路システムの少なくとも一部とを示す断面図である。
【図８Ｃ】本発明の一実施形態による、図８ＡのＬＣＤ画面と、ＬＣＤ画面を照明するように配置された関連する導波路システムの少なくとも一部とを示す断面図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による、４つの導波路を含む導波路システムによって照明された被照明ＬＣＤ画面を示す概略正面図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態による、図９ＡのＬＣＤ画面と、ＬＣＤ画面を照明するように配置された関連する導波路システムの少なくとも一部とを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、種々の態様における改良型ＬＣＤシステムに関する。一実施形態では、ＬＣＤシステムは、ＬＣＤパネル又は画面と、光のための複数の入口領域を備える少なくとも１つの導波路と、少なくとも１つの導波路内に光を放射するように配置された少なくとも２つの発光源とを備える。発光源によって放射された光が導波路内に光学的に結合された場合、導波路はＬＣＤパネル又は画面全体を照明するのに十分な光を伝達する。別の方法としては、それぞれが少なくとも１つの光の入口領域と、導波路に光を放射するように配置された少なくとも１つの関連する発光源とを備える複数の導波路を使用することもできる。複数の導波路を備える場合、それぞれの導波路は、ＬＣＤパネルの一部を照明するよ
うに配置することができる。
【００２０】
従来のＬＣＤシステムは、一般に、ＬＣＤパネルと、単一の入光点を有する単一導波路素子に光学的に結合されたＬＥＤなどの光源とを含む。側面発光型ＬＥＤパッケージは、電流使用量が少ないこと及び小型であることから、ＬＣＤシステムで使用することが望ましい。しかし、過熱の問題により、側面発光型ＬＥＤパッケージに供給できる電流は制限され、その放射も制限される。それ故、単一の側面発光型ＬＥＤパッケージから従来型の導波路に放射できる光の総量も制限される。したがって、単一入力導波路に結合された側面発光型ＬＥＤパッケージは、約１２〜１４インチよりも大きな可視対角線測定値を有するバックライティングＬＣＤパネルでの使用には好適でない。
【００２１】
本発明の実施形態は、過熱及び「ホット・スポット」の生成などの問題なしに、約１２インチよりも大きな可視対角線測定値を有するパネルを含む任意の望ましいサイズのパネルの均一なバックライティングを提供するため、このように制限されない。本発明で具体化されるＬＣＤシステムは、テレビジョン及びコンピュータ・モニタを含むことができるが、これらに限定されない。
【００２２】
本発明の実施形態は、導波路の単一エッジ以外の位置、及び／又は単一エッジに加えた位置から光を受け取るための複数の入光領域を有する、単一導波路を含む。複数の入口領域から少なくとも１つの導波路に光を提供することにより、たとえＬＣＤパネル又は画面が約１２〜１４インチよりも大きな対角線測定値を備える可視面を有する場合であっても、低電流の側面発光型ＬＥＤパッケージが、単独で、又は他のタイプの光源とともに、ＬＣＤパネル又は画面を均一に照明することが可能になる。
【００２３】
本発明の実施形態は、また、それぞれの導波路が少なくとも１つの単一入光領域を有する複数の導波路を備える導波路システムも含む。こうした導波路システムは、各導波路がＬＣＤパネルの一部を照明する透過面を有するＬＣＤシステムで利用することができる。複数の導波路に光を提供することにより、低電流の側面発光型ＬＥＤパッケージを、単独で、又は他のタイプの光源とともに使用して、ＬＣＤパネルを均一に照明することができる。
【００２４】
本発明のＬＣＤシステムは、任意の好適なタイプの従来型ＬＣＤパネル又は画面を含むことができる。一般に、ＬＣＤパネルは、ピクセルを照明するために光源又は反射面の前に配置されたＬＣＤピクセルを含む。さらにＬＣＤは、当業者であれば周知のように、ＲＧＢカラー・フィルタなどのＬＣＤシャッタ・パネル及び／又はカラー・フィルタを含むことができる。
一実施形態では、本発明のＬＣＤシステムは、光が少なくとも１つの導波路素子を介して後ろからＬＣＤパネル又は画面に提供されるような透過型ＬＣＤを含む。好ましくは、少なくとも１つの導波路素子は、パネル全体がむらなく一貫した輝度で照明されるように、光を均一及び完全に分散させる。単一導波路素子を使用するか、又は複数の導波路素子を単一ＬＣＤパネルとともに使用することができる。導波路素子とは、入光領域から透過面又は導波路素子の出口領域へと光波を導くために使用される装置である。導波路素子は、内部反射面を有する中空構造を備えることができ、別の方法としては、導波路は本質的にほとんど中実とすることができる。導波路の透過部分の製造には、ガラス、石英、プレキシガラス、及び他の光学的透過材料を使用し、さらに反射部分の製造には金属などの反射性材料を使用することができる。導波路の追加部分の製造には、ガラス及びプラスチックなどの他の材料を使用することができる。透過面又は出口領域以外の領域からの導波路素子からの光の損失を最小限にするために、導波路素子をプラスチックなどの材料で全体的又は部分的に囲んで、いずれの光も素子内に後方反射させることもできる。一実施形態では、導波路はプリズムを含む。導波路の少なくとも一部をほぼ平面又は管状の形、又は
当業者にとって周知の任意の他の構成にすることができる。関連する光源から導波路素子に供給されるすべての光が、透過面を介して導波路素子に送られるような全内反射が望ましい。ＬＣＤパネル又は画面を透過光によって照明することができるように、内部反射は、ＬＣＤ画面又はパネルに光を提供するために光学的に結合された導波路素子の透過面へと光波を導く。一般に、導波路は、導波路素子と見る人との間にＬＣＤパネル又は画面が配置される配置構成で使用される。
【００２５】
単一の導波路素子が使用される場合、導波路は、好ましくは複数の入光領域を有する。さらに、導波路素子の透過面とＬＣＤパネル又は画面の可視面とは、好ましくはほぼ同じサイズである。任意選択として、導波路は、直下バックライトからＬＣＤパネル又は画面への光を可能にするための隙間又は穴を含むことができる。
【００２６】
本発明のＬＣＤシステムで使用される導波路は、組み合わせて使用することができ、導波路システムで複数の導波路が使用される場合、それぞれが１つ又は複数の入光領域を有することができる。光は導波路の１つ又は複数の入光領域から入り、その透過面へと送られる。透過面は、ＬＣＤパネルと一致させるために好ましくはほぼ平坦である。この透過面は、ＬＣＤパネルにバックライトを提供し、ＬＣＤパネル又は画面の可視面を照明することができる。本発明のＬＣＤシステムでは、１つ又は複数の導波路を使用してＬＣＤパネル又は画面を照明することができる。
【００２７】
複数の導波路素子が使用される場合、好ましくは各導波路が少なくとも１つの入光領域を有する。導波路素子の組み合わされた透過表面積は、好ましくは、ＬＣＤパネル又は画面の可視表面積とほぼ同じである。グループのそれぞれの導波路がＬＣＤパネルの異なる部分を照明することが可能であるか、又は組み合わされた透過面がＬＣＤパネルのほぼすべてを照明することが可能である。他の実施形態では、複数の導波路が使用される場合、導波路は直下バックライトからＬＣＤ画面又はパネルへの光を可能にするのに十分な間隔を空けることができるか、又はグループ内の任意の個々の導波路が、直下バックライトからＬＣＤパネル又は画面への光を可能にするための隙間又は穴を含むことができる。複数の導波路が使用される場合、それらは互いに左右に隣接するか、又は所望であれば、少なくともその一部を前後又は層状の関係に配置することができる。一実施形態では、容易な製造を促進するため、及び／又は光の分散の均一性を強化するために、複数のアップストリーム導波路をダウンストリーム導波路に光学的に結合することができる。
【００２８】
本発明の導波路素子の入光領域は、１つ又は複数の光源からの光を受け取るように適合可能である。入光領域は、導波路素子の任意の都合の良い部分に沿って配置することができる。ＬＣＤパネル又は画面に光を送るために導波路の前面部分が光学的に結合された場合、入光領域は、導波路素子の上部エッジ、第１の側面エッジ、第２の側面エッジ、下部エッジ、及び背面のうちのいずれかに沿って配置することができる。
【００２９】
本発明の導波路素子は、また、直下バックライト光源とともに使用するように適合することもできる。上述のように、従来のバックライト型ＬＣＤシステムは、直下バックライトと、任意選択として、光源の下の温度層、反射層、拡散層、輝度強化フィルム、及び／又はコリメーティング層を含むことができる層状のシステムを含む。本発明の一実施形態では、本発明の導波路素子は、導波路素子が層状のバックライト・システム内に、又はこれに加えて含められるように、直下バックライト光源とともに使用するように適合される。本発明のＬＣＤシステム内に直下バックライティングが提供される場合、ＬＣＤパネル又は画面に送られる直下バックライトを最適化するために、こうした層、フィルム、及び１つ又は複数の導波路素子を含む素子の包含及び向きが提供される。一実施形態では、導波路素子は、直下バックライト光源と拡散層との間に提供される。他の実施形態では、導波路素子は拡散層として働く。
【００３０】
一実施形態では、ＬＣＤシステムのＬＣＤパネル又は画面に光を提供するためにそれぞれの導波路から送られた光が結合されるように、複数の導波路が「導波路システム」を形成することができる。他の実施形態における導波路システムは、層状構成に配置された２つ以上の導波路を含むことができ、この場合、パネル全体が導波路システムによってほぼ照明されるように、各導波路がＬＣＤパネルの異なる部分に光を提供する。導波路システム内の個々の導波路は、それぞれ、１つ又は複数の光源が光学的に結合される１つ又は複数の入光領域を含む。各導波路は、光が導波路を出る透過面又は出口領域も含む。
【００３１】
透過面は、ガラス、クォーツ、又は他の光学的に透過性の材料を備えることができ、導波路の「プリズム」セクションと呼ばれる場合がある。透過面を含まない導波路の部分は、プリズム特性又は透過特性のない材料を備えることができる。導波路は、導波路を直接照明する光が導波路に入るか又は導波路を通過するように材料を備えるか、又は表面処理することもできる。任意選択として、層状の導波路と、散光器及び／又は「光整形」構成要素の層とを交互にすることもできる。
【００３２】
本発明の一実施形態による例示的ＬＣＤシステムでは、２つの層状導波路を含む導波路システムが使用され、ここで第１の導波路はＬＣＤ画面の中央又は内部領域を照明し、第２の導波路はＬＣＤ画面の周辺又は外部領域を照明する。図６Ａは、本発明の一実施形態による２層導波路システムによって照明されたＬＣＤ画面４２を示す。照明された画面４２上で、第１の導波路（図示せず）は、ＬＣＤ画面４２の中央部分４５に照明を提供するように配置され、第２の導波路（図示せず）は、ＬＣＤ画面４２の周辺又は外部セクション４６に照明を提供するように配置される。導波路システムの各導波路は、好ましくは、少なくとも１つの異なる光源（図示せず）からの光を受け取る。図６Ｂは、図６Ａに示されたようなＬＣＤ画面４２を照明するために使用される例示的導波路システム４１の、図６Ａの断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図を提供する。図６Ｂを見ればわかるように、例示的な２導波路システム４１では、導波路層４４Ａ、４４Ｂは互いに同様のサイズとすることができる。導波路４４Ａ、４４Ｂは、１つの導波路４４Ａが第２の導波路４４ＢとＬＣＤ画面４２との間に配置されるような層構造で配置される。各導波路４４Ａ、４４Ｂは、ＬＣＤ画面４２の方向に発光する主平面上に、透過部分又はプリズム部分４９Ａ、４９Ｂを有する。各導波路４４Ａ、４４Ｂは、ＬＣＤ画面４２がほぼ照明されるように、ＬＣＤ画面４２の一部を照明する。導波路システムは、任意選択として、鏡又は白色光散光器４０によって裏打ちすること、及び／又は、導波路層４４Ａ、４４Ｂの間に追加の散光器又は光整形構成要素（図示せず）を含むことができる。
【００３３】
本発明の一実施形態では、導波路システムは、第１の導波路はＬＣＤ画面の中央又は内部領域を照明し、第２の導波路はＬＣＤ画面の周辺又は外部領域を照明し、第３の導波路はＬＣＤ画面の周辺又は外部領域の第２の（たとえば残りの）部分を照明する３つの層状導波路を含む。図７Ａは、３層導波路システム５１を利用する例示的な照明されたＬＣＤ画面５２を示す。照明された画面５２上で、第１の導波路（図示せず）はＬＣＤ画面５２の中央に沿った第１の部分５５に照明を提供するように配置され、第２の導波路（図示せず）はＬＣＤ画面５２の外部に沿った第２の部分５６に照明を提供するように配置され、第３の導波路（図示せず）はＬＣＤ画面５２の残りの外部に沿った第３の部分５７に照明を提供するように配置される。導波路システムの各導波路５４Ａ〜５４Ｃは、好ましくは、少なくとも１つの異なる光源（図示せず）からの光を受け取る。図７Ｂは、図７Ａに示されたようなＬＣＤ画面５２を照明するために使用される例示的導波路システム５１の、図７Ａの断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図を提供する。図７Ｂを見ればわかるように、例示的な３導波路システム５１の各導波路層５４Ａ〜５４Ｃは同様のサイズとすることができる。導波路５４Ａ〜５４Ｃは、１つの導波路５４ＡがＬＣＤ画面５２の最も近くに配置され、第３の導波路５４ＣがＬＣＤ画面５２から最も遠くに配置され、第２の導波路５４Ｂが
第１と第３の導波路５４Ａ、５４Ｃの間に配置されるような層構造で配置される。
【００３４】
各導波路５４Ａ〜５４Ｃは、ＬＣＤ画面５２の方向に発光する主平面上に、透過部分又はプリズム部分５９Ａ〜５９Ｃを有する。各導波路５４Ａ〜５４Ｃは、ＬＣＤ画面５２全体がほぼ照明されるように、ＬＣＤ画面５２の一部を照明する。導波路システム５１は、任意選択として、鏡又は白色光散光器５０によって裏打ちすること、及び／又は、導波路層５４Ａ〜５４Ｃの間に追加の散光器又は光整形構成要素（図示せず）を含むことができる。
【００３５】
本発明の他の実施形態では、４層導波路が提供される。こうした配置構成では、導波路それぞれが、ＬＣＤ画面の異なる部分（たとえば象限）に光を提供する。
図８Ａは、４層導波路システムによって照明された例示的ＬＣＤ画面６２を示す。例示的な照明された画面６２上で、第１の導波路（図示せず）はＬＣＤ画面６２の左上象限に対応する第１の部分６５に照明を提供するように配置され、第２の導波路（図示せず）はＬＣＤ画面６２の左下象限に対応する第２の部分６６に照明を提供するように配置され、第３の導波路（図示せず）はＬＣＤ画面６２の右上象限に対応する第３の部分６７に照明を提供するように配置され、第４の導波路（図示せず）はＬＣＤ画面６２の右下象限に対応する第４の部分６８に照明を提供するように配置される。導波路システムの各導波路は、好ましくは、少なくとも１つの異なる光源（図示せず）からの光を受け取る。図８Ｂは、図８ＡのＬＣＤ画面６２を照明するために使用可能な導波路システム６１の、図８Ａの断面線Ｂ−Ｂに沿った第１の断面図を提供する。図８Ｃは、図８ＡのＬＣＤ画面６２を照明するために使用可能な第１の導波路システムの、断面線Ｃ−Ｃに沿った代替断面図を提供する。図８Ｂ及び図８Ｃを見ればわかるように、例示的な４導波路システム６１では、導波路層６４Ａ〜６４Ｄは互いに同様のサイズとすることができる。導波路６４Ａ〜６４Ｄは、第１の導波路６４ＡがＬＣＤ画面６１の最も近くに配置され、第４の導波路６４ＤがＬＣＤ画面６１から最も遠くに配置され、第２の導波路６４Ｂ及び第３の導波路６４Ｃが第１と第４の導波路６４Ａ、６４Ｄの間に配置されるような層構造で配置される。各導波路６４Ａ〜６４Ｄは、ＬＣＤ画面６２の方向に発光する表面上に、透過部分又はプリズム部分６９Ａ〜６９Ｄを有する。各導波路６４Ａ〜６４Ｄは、ＬＣＤ画面６２全体がほぼ照明されるように、ＬＣＤ画面６２の一部を照明する。導波路システム６１は、任意選択として、鏡又は白色光散光器（図示せず）によって裏打ちされ、導波路層６４Ａ〜６４Ｄの間に追加の散光器又は光整形構成要素（図示せず）を含むことができる。
【００３６】
図９Ａは、他の４層導波路システムによって照明された例示的ＬＣＤ画面７２を示す。例示的な照明された画面７２上で、第１の導波路はＬＣＤ画面７２の第１の部分７５を照明し、第２の導波路はＬＣＤ画面７２の第２の部分７６を照明し、第３の導波路はＬＣＤ画面７２の第３の部分７７を照明し、第４の導波路はＬＣＤ画面７２の第４の部分７８を照明する。導波路システムの各導波路７４Ａ〜７４Ｄは、好ましくは、少なくとも１つの異なる光源（図示せず）からの光を受け取る。図９Ｂは、図９ＡのＬＣＤ画面７２を照明するために使用可能な導波路システム７１の、図９Ａの断面線Ｂ−Ｂに沿った断面図を提供する。図９Ｂを見ればわかるように、例示的な４導波路システム７１では、導波路層７４Ａ〜７４Ｄは互いに同様のサイズとすることができる。導波路７４Ａ〜７４Ｄは、第１の導波路７４ＡがＬＣＤ画面７２の最も近くに配置され、第４の導波路７４ＤがＬＣＤ画面７２から最も遠くに配置され、第２の導波路７４Ｂ及び第３の導波路７４Ｃが第１と第４の導波路７４Ａ、７４Ｄの間に配置されるような層構造で配置される。各導波路７４Ａ〜７４Ｄは、ＬＣＤ画面７２の方向に発光する表面上に、透過部分又はプリズム部分７９Ａ〜７９Ｄを有する。各導波路７４Ａ〜７４Ｄは、ＬＣＤ画面７２全体がほぼ照明されるように、ＬＣＤ画面７２の一部を照明する。導波路システム７１は、任意選択として、鏡又は白色光散光器（図示せず）によって裏打ちされ、導波路層７４Ａ〜７４Ｄの間に追加の散光器又は光整形構成要素（図示せず）を含むことができる。
【００３７】
上記例示的導波路システムは、本明細書で提供された特定の透過構成に限定されるものでないことを理解されよう。導波路の透過セクションがＬＣＤ画面の種々のセクションを照明するように、任意の数の導波路を任意の構成で配置することができる。任意の特定の構成における導波路による透過は、個々の導波路の間で必ずしも均一に配分される必要はない。上記例示的な導波路システムは、ほぼ同様のサイズの導波路を含むが、導波路システムの導波路は、結果として生じるそれら導波路の透過セクションがＬＣＤ画面のほぼすべてを照明する限り、いかなるサイズでも可能であるものとする。
【００３８】
上述のように、任意選択として、１つ又は複数の光源が本発明の種々の実施形態の導波路素子に結合される。任意の数の光源を使用して、ＬＣＤパネルの均一照明を達成することができる。光源は、任意選択として、導波路素子の入光領域内に光を放射するように結合されるが、入光領域の数が光源の数を制限することはない。一実施形態では、少なくとも１つの導波路素子の第１の入口領域に光を放射するように配置された第１の発光源と、少なくとも１つの導波路素子の第２の入口領域に光を放射するように配置された第２の発光源とを含む少なくとも１つの導波路素子を使用することができる。追加の発光源及び入光領域も使用することができる。
【００３９】
発光源は、入光領域内に放射される光の光学的結合を可能にするＬＣＤシステム内のいずれの位置にも配置することができる。したがって発光源は、ＬＣＤシステムの側面領域、上部領域、下部領域、及び／又は後部領域、内部又はそれらに沿って配置することができる。発光源は対応する入光領域から離して間隔を空けること、対応する入光領域に隣接すること、及び／又は対応する入光領域に物理的に結合することができる。一実施形態では、発光源は側面発光型ＬＥＤパッケージを含み、発光源は、導波路の上部エッジ及び下部エッジ内に同時及び単独で光を放射しないように配置される。こうした実施形態では、光源は導波路の上部及び下部エッジの両方以外の位置に配置可能であるか、又は導波路の上部及び下部エッジの両方に沿って配置された光源は、少なくとも１つの他の位置から導波路内に光を放射するように配置された少なくとも１つの追加の光源が補足される。
【００４０】
光源と導波路素子との間の光学的結合は、導波路素子内に画定された１つ又は複数の凹部に向けて光を送ること、導波路素子内に光源を埋め込むこと、及び、導波路素子の少なくとも１つのエッジ又は表面に向けて光を送ることのうちのいずれかを含むことができる。導波路素子の形状は必ずしも均一である必要はなく、任意選択として、１つ又は複数の延長部を介して光源を導波路素子に光学的に結合できるように、任意の好適な方向に向けられた１つ又は複数の延長部を含むことができる。
【００４１】
ＬＣＤシステムの形状は薄いほど望ましいため、導波路延長部が利用される場合、それらは任意選択として、より薄い形状のシステムを達成するために、導波路素子自体の主平面に向けて、及びそれに対応してＬＣＤパネルに向けて、傾斜、曲折、湾曲するように配向することができる。
【００４２】
一実施形態では、さらにＬＣＤシステムは、導波路内に光を放射するように光学的に結合されていない光源を備えることもできる。例示的システムは、導波路に向かう光によって補足されるＬＣＤパネルに直下バックライトを当てる光源を含む。こうしたバックライトによって放射される光は、バックライトからＬＣＤパネルへと光を伝達させるために、バックライトとＬＣＤパネルの間に配置された導波路又は導波路システムを通過するか、又はその周囲を通ることができる。こうした実施形態では、バックライトはＬＣＤパネル又は画面に光を提供し、この光は、導波路又は導波路システムによって伝達された光によって１つ又は複数の位置で補足される。
【００４３】
他の実施形態では、当業者であれば理解されるように、ＬＣＤシステムは、導波路に光学的に結合された直下バックライト光源をさらに備えることができる。例示的システムは、導波路に光学的に結合された光を提供する光源を含み、この光源はＬＣＤパネルの真後ろに配置される。こうした直下バックライティングは、当業者が周知の任意の手段によって、導波路に結合することができる。一実施形態では、ＬＥＤは導波路延長部の端部に提供される。こうした導波路延長部は、上記で詳細に説明したように配向することができる。好ましくは、こうした延長部は短く、バックライトは延長部と同一平面になっている。他の実施形態では、導波路は、導波路上を照明する直下バックライトが表面を介して導波路に入り、追加の入光源を介して導波路に提供される光と光学的に結合されるように、こうした材料を備えるか、又は表面処理される。さらに他の実施形態では、導波路は、導波路表面にノッチ、溝、又は他のくぼみの形の入光源を含み、直下バックライトを導波路に対して直接配置することができる。したがって、直下バックライトから放射される光は、任意選択として、導波路に直接結合することができる。
【００４４】
ＬＣＤパネルの照明に有用な光源は、冷陰極蛍光灯（ＣＣＦＬ）、熱陰極蛍光灯（ＨＣＦＬ）、エレクトロルミネセンス・パネル（ＥＬＰ）、白熱電球、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、高輝度放電（ＨＩＤ）ランプ、及び、光を加法的又は空間離散的な配置構成で提供するように配置された上記光源の任意の組み合わせのうちのいずれかを含むことができる。
【００４５】
本発明の実施形態でＬＥＤが光源として使用される場合、こうしたＬＥＤは、好ましくはＬＥＤパッケージ内で具体化される。こうしたパッケージは、電流を受け取る電極の反対側から発光するパッケージ化された従来のＬＥＤを含むこと、及び／又は、パッケージが取り付けられる表面とほぼ並行して光を放射するパッケージ化された側面発光型ＬＥＤ（「側面放出型ＬＥＤ」又は「サイド・ルッカーＬＥＤ」とも呼ばれる）とすることができる。本明細書で使用される「ＬＥＤパッケージ」は、好ましくは、基板、電極、基板上に又は基板を覆って取り付けられるＬＥＤチップ、及びＬＥＤチップ上に又はＬＥＤチップを覆って配置される封止材を含む。ＬＥＤパッケージは、散光器、リフレクタ、レンズ、静電放電ダイオード、及び／又は熱伝導要素のうちのいずれかを含むこともできる。
【００４６】
本発明のＬＣＤシステム内の光源は、白色光、青色光、赤色光、緑色光、又は任意の所望の波長の光のうちのいずれかを発するＬＥＤを含むことができる。一実施形態では、光源は、赤緑青（ＲＧＢ）ＬＥＤの１つ又は複数のクラスタを含む。こうしたクラスタは、独立に制御することができる。他の実施形態では、光源は、青色光を白色光に高周波変換するために、コーティングされるか又はそうでなければ蛍光体でカバーされた、青色ＬＥＤを含む。
【００４７】
本発明の光源の例示的組み合わせは、（１）１つ又は複数の側面発光型ＬＥＤを利用するエッジ・バックライティングが補足された１つ又は複数の側面発光型ＬＥＤを利用する直下バックライティング、（２）１つ又は複数の側面発光型ＬＥＤを利用するエッジ・バックライティングが補足された１つ又は複数の従来型ＬＥＤを利用する直下バックライティング、（３）１つ又は複数の従来型ＬＥＤを利用するエッジ・バックライティングが補足された１つ又は複数の側面発光型ＬＥＤを利用する直下バックライティング、（４）１つ又は複数の従来型ＬＥＤを利用するエッジ・バックライティングが補足された１つ又は複数の従来型ＬＥＤを利用する直下バックライティング、及び（５）１つ又は複数の側面発光型ＬＥＤ又は従来型ＬＥＤを利用する複数のエッジからのエッジ・バックライティング、あるいはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。こうした組み合わせは、従来型ＬＥＤ及び側面発光型ＬＥＤの両方を含む単一光源を含むことができるが、これらに限定されることはない。上記組み合わせは可能な構成の単なる例を表すものであり、本発明の範囲内の他の構成を使用することもできる。
【００４８】
単一光源は、複数のＬＥＤを備えることができる。こうした複数のＬＥＤのＬＥＤは、簡便な製造を可能にするため、少なくとも１つの導波路素子の入光領域内に放射される光を最大にするため、又はその両方のいずれであっても、任意の好適な構成で配置することができる。例示的な配置構成は、ストリップ内に配置された複数のＬＥＤパッケージ、又はストリップ内に配置された複数のＬＥＤを含む単一ＬＥＤパッケージを含む。こうしたストリップは、２つ以上のＬＥＤ又はＬＥＤパッケージを含むことができる。単一ストリップ内の個々のＬＥＤ又はＬＥＤパッケージは、同じストリップ内の他のＬＥＤ又はＬＥＤパッケージと、特徴的に同じか又は異なるものとすることができる。単一ストリップ内のＬＥＤ又はＬＥＤパッケージは、ほぼ同じ波長を放射するように適合するか、又は異なる波長を放射するように適合することができる。加えて、複数のストリップは、導波路素子内に光を放射するための単一複合光源を生み出すために、端と端を接続する向き、又は側面と側面を接続する向きなどの任意の好適な向きで、互いに接続することができる。複数のストリップが使用される場合、各ストリップは、他のストリップとほぼ同じ波長の光を放射するように適合するか、又は、他のストリップの光と異なる波長の光を放射するように適合することができる。
【００４９】
ＬＥＤ又はＬＥＤパッケージのストリップを含む光源は、ＬＥＤを電気的に相互に接続できるように、回路基板又は他の一般的な構造支持体を含むことができる。さらにＬＥＤは、複数のＬＥＤの均一な性能を提供するように適合された構成要素に電気的に接続することもできる。こうした構成要素は、たとえばＬＥＤへの電力、放射光の強さ、放射光の波長、及び／又は他のパラメータを調節するための１つ又は複数の共通制御回路（たとえば集積回路又はプロセッサ）を含むことができる。加えて、ＬＥＤのストリップは、電圧スパイクからの保護をストリップ内の複数のＬＥＤに提供する１つ又は複数の共通の静電放電（ＥＳＤ）ダイオードを含むか、又はこれに接続することができる。さらに複数のストリップは、単一のマスタ制御回路又はＣＰＵからの制御の対象とすることができる。
【００５０】
図５は、ストリップ１００内に配置された複数のＬＥＤパッケージを含む、ＬＣＤシステムで使用するための例示的光源を示す。好ましい実施形態では、ストリップ１００は２０ｍｍ×２．５ｍｍの寸法を有し、直列に配置することができる５つ以上のＬＥＤパッケージ１０１Ａ〜１０１Ｅを含む。任意選択として、こうしたストリップ１００は、２．５ミル（０．０６３５ｍｍ）厚さのＦＲ４基板及び１オンス（２８．３５グラム）の銅、無電解ニッケル浸漬金メッキを含む回路基板１０５を備えるが、背面上にははんだマスクを含まない。ストリップ１００は、ＬＥＤ  １０１Ａ〜１０１Ｅと電気通信する共通ＥＳＤダイオード１０２を含む。ストリップ１００の共通電気入力として働くための接点１０３、１０４を提供することができる。
【００５１】
単一光源が複数のＬＥＤパッケージを備える場合、任意の所望の数のＬＥＤパッケージが提供可能であることを理解されたい。単一光源の構成に影響を与える要因には、照明されるパネルのサイズ、望ましい視野角、導波路素子の入光領域への光の入射角、個々のＬＥＤパッケージの間隔、個々のＬＥＤパッケージの明るさ、及びＬＥＤパッケージのサイズを含むことができる。これとあいまって、本明細書で説明されるようなシステムで使用される少なくとも１つの導波路に結合された複数の光源は、任意の所望サイズのＬＣＤパネルを均一に照明するように適合される。
【００５２】
図１Ａは、ＬＣＤパネル２と、複数の光源３Ａ、３Ｂとを含む、例示的ＬＣＤシステム１の少なくとも一部を示す概略正面図である。図１Ｂは、ＬＣＤパネル２、光源３Ａ、３Ｂ、及び導波路素子４を示す、図１Ａのシステムの概略斜視図である。図１Ｃは、基部７上にストリップとして配置された複数の側面発光型ＬＥＤパッケージ６Ａ〜６Ｅを備え、基部７の面と並行に導波路４へと光８を放射する、例示的光源３Ｂを示す概略側面図であ
る。
【００５３】
図２は、本発明の実施形態による、ＬＣＤパネル１２と、導波路素子１４と、第１の光源１３と、追加の光源１５Ａ〜１５Ｄとを含み、それぞれが、導波路延長部１６Ａ〜１６Ｄの端部で導波路素子１４にそれぞれ結合された例示的ＬＣＤシステム１１の少なくとも一部を示す概略斜視図である。図２では、第１の光源１３は、導波路素子１４の外側エッジに沿って配置された入光領域へと光を提供し、ＬＥＤパッケージの追加のストリップ１５Ａ〜１５Ｄは、導波路素子１４の延長部１６Ａ〜１６Ｄ上の入光領域に沿って導波路素子１４に光学的に結合される。
【００５４】
図３は、本発明の一実施形態による例示的ＬＣＤシステム２１の少なくとも一部を示す概略斜視図であり、システムは、ＬＣＤパネル２２と、導波路素子２４と、導波路の主平面のエッジ２７に沿って、及び、それぞれ導波路延長部２６Ａ、２６Ｂの端部で、導波路２４に結合された光源２３、２５Ａ、２５Ｂとを含む。追加の光源（図示せず）は、導波路延長部２６Ｃ及び２６Ｄの端部で、エッジ２８に沿って、導波路素子２４に結合されるように企図される。導波路延長部２６Ａ〜２６Ｄは、結果として生じるシステム２１の側面形状が、延長部２６Ａ〜２６Ｄが直線である場合よりも薄くなるように、導波路素子２４の主平面方向に湾曲する。
【００５５】
図４は、本発明の一実施形態による例示的ＬＣＤシステム３１の概略斜視図である。システム３１は、ＬＣＤパネル３２と、導波路素子３４と、導波路素子３４のエッジ３７に光学的に結合された第１の光源３３と、導波路素子３４の裏側３５に光学的に結合された追加の光源３４Ａ〜３４Ｉとを含む。
【００５６】
本発明の種々の実施形態は、また、上記光源を使用してＬＣＤパネルを照明する方法も提供する。ＬＥＤパネルは、パネルの完全かつ均一な照明を提供する任意の組み合わせの光源によって照明することができる。直下バックライティングによって、あるいは、ＬＥＤパネルへと直接光を放射するように、及び／又は１つ又は複数の間に置かれた導波路素子内へと光を放射するように配置された任意の組み合わせの光源を使用して、導波路素子のエッジ又は後部領域に沿って配置された光源からパネルへと光を提供することができる。
【００５７】
以上、本発明について、上記実施形態を参照しながら説明してきたが、修正及び変形が本発明の真意及び範囲に包含されることを理解されよう。したがって本発明は、請求項によってのみ制限される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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