(57)【要約】【課題】輝度ムラを解消することのできる照明装置を提供することを課題とする。【解決手段】照明装置は、例えば液晶表示装置のバックライトとして用いられるものであり、導光板と、光源と、第１のクレイズフィルムと、を備える。光源は、導光板の端面に配置されており、導光板に光を入射させる。第１のクレイズフィルムは、導光板の出光面又は反射面のうち、少なくともどちらか一方の面上に配置されており、複数のクレイズが形成されている。このようにすることで、上記の照明装置は、出光面より出光する光の散乱性を高めることができ、輝度ムラを解消することができる。【選択図】図１
2008004321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板と、
前記導光板の端面に配置された、前記導光板に光を入射させる光源と、
前記導光板の出光面又は反射面のうち、少なくともどちらか一方の面上に配置された、複数のクレイズが形成されている第１のクレイズフィルムと、を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第１のクレイズフィルムは、前記導光板の出光面及び反射面の両方の面上に配置されており、
前記第１のクレイズフィルムに積層された、光を反射する反射シートを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記導光板は、前記複数のクレイズと略直交する複数のクレイズを有する第２のクレイズフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板は、前記複数のクレイズが形成されている面と対向する面に所定のパターンが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項５】
前記複数のクレイズは、その深さ方向が前記導光板の出光面に対し所定の傾斜角で傾けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記複数のクレイズの形成される間隔は、前記第１のクレイズフィルムが配置される面上の場所によって異なっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
導光板と、
前記導光板の端面に配置された、前記導光板に光を入射させる光源と、を備え、
前記導光板は複数のクレイズが形成されたクレイズフィルムであることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置から出光した光が透過することによって照明される表示パネルと、を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の電気光学装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示パネルのバックライトとして用いられる照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置においては、透過表示を行うために液晶表示パネルの背面側に照明装置が設けられる。照明装置から出射した光は、拡散シートやプリズムシートなどの光学シートを透過した後、液晶表示パネルに垂直に入射する。液晶表示装置は、照明装置より出射された光を、液晶表示パネルの基板上に積層されている赤、緑、青のそれぞれの波長の光を透過するカラーフィルタに透過させることにより、カラー表示を実現している。
【０００３】
照明装置は、導光板と、当該導光板の端面に備えられた光源より構成され、光源としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられることが多い。しかし、ＬＥＤは点光源であるため、光の拡散性不足により輝度ムラが発生してしまい、導光板の発光面積が小さくなってしまうという問題がある。
【０００４】
なお、以下の特許文献１には、規則的な方向性のクレイズを利用して、高い視野選択性を有する視野選択性フィルムを製造する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２３１１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、輝度ムラを解消することのできる照明装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の１つの観点では、照明装置は、導光板と、前記導光板の端面に配置された、前記導光板に光を入射させる光源と、前記導光板の出光面又は反射面のうち、少なくともどちらか一方の面上に配置された、複数のクレイズが形成されている第１のクレイズフィルムと、を備える。
【０００８】
上記の照明装置は、例えば液晶表示装置のバックライトとして用いられるものであり、導光板と、光源と、第１のクレイズフィルムと、を備える。光源は、前記導光板の端面に配置されており、前記導光板に光を入射させる。前記第１のクレイズフィルムは、前記導光板の出光面又は反射面のうち、少なくともどちらか一方の面上に配置されており、複数のクレイズが形成されている。このようにすることで、上記の照明装置は、出光面より出光する光の散乱性を高めることができ、輝度ムラを解消することができる。
【０００９】
上記の照明装置の一態様は、前記第１のクレイズフィルムは、前記導光板の出光面及び反射面の両方の面上に配置されており、前記第１のクレイズフィルムに積層された、光を反射する反射シートを更に備える。これにより、出光面より出光する光の散乱性をより高めることができる。
【００１０】
上記の照明装置の他の一態様は、前記導光板は、前記複数のクレイズと略直交する複数のクレイズを有する第２のクレイズフィルムである。即ち、照明装置の導光板として、２層積層されたクレイズフィルムを用いている。このようにすることで、上記の照明装置は、散乱光の出射方向を拡げると共に導光板として別部材を用いるよりも薄型化を図ることができる。
【００１１】
上記の照明装置の好適な一態様は、前記導光板は、前記複数のクレイズが形成されている面と対向する面に所定のパターンが形成されている。
【００１２】
上記の照明装置の他の一態様は、前記複数のクレイズは、その深さ方向が前記導光板の出光面に対し所定の傾斜角で傾けられている。これにより、上記の照明装置は、前記出光面に対して垂直方向に、より散乱光を出光することができる。
【００１３】
上記の照明装置の他の一態様は、前記複数のクレイズの形成される間隔は、前記第１のクレイズフィルムが配置される面上の場所によって異なっている。このようにすることで、上記の照明装置における散乱光の輝度を、前記第１のクレイズフィルムが配置される面上の場所によって異ならせることができる。
【００１４】
本発明の他の観点では、照明装置は、導光板と、前記導光板の端面に配置された、前記導光板に光を入射させる光源と、を備え、前記導光板は複数のクレイズが形成されたクレイズフィルムである。
【００１５】
本発明のさらに他の観点では、上記の照明装置と、前記照明装置から出光した光が透過することによって照明される表示パネルと、を備えた電気光学装置を構成することができる。
【００１６】
本発明の更なる他の観点では、上記の電気光学装置を表示部として備える電子機器を構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。尚、以下の実施形態は、本発明の照明装置を液晶表示装置に適用したものである。
【００１８】
[第１実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１００の断面図である。液晶表示装置１００は、主に、照明装置１０と、液晶表示パネル２０より構成される。照明装置１０は、主に、導光板１１と光源部１５より構成される。液晶表示パネル２０は、導光板１１の上面側に対向して配置される。光源部１５は、導光板１１の端面１１ｃに配置され、点光源である複数のＬＥＤ１６を備える。照明装置１０は、導光板１１の下面側に反射シート１４を備える。
【００１９】
各ＬＥＤ１６から出射された光Ｌは、導光板１１の端面１１ｃより導光板１１内へ入る。導光板１１において、上面は、光を出光する出光面１１ａとして機能し、下面は、光を反射する反射面１１ｂとして機能する。光Ｌは、導光板１１の出光面１１ａと反射面１１ｂの間で反射を繰り返すことにより方向を変え、出光面１１ａより外部へ出光する。出光した光Ｌは、液晶表示パネル２０へ向けて進む。ここで、導光板１１の出光面１１ａ上には、クレイズフィルム１７が積層されている。クレイズフィルム１７には、複数のクレイズ１７ａが形成されている。後に詳しく述べるが、光Ｌは、クレイズフィルム１７を透過する際、複数のクレイズ１７ａによって散乱される。なお、クレイズフィルム１７が本発明における第１のクレイズフィルムとして機能する。
【００２０】
液晶表示パネル２０は、導光板１１の発光面積とほぼ同一の表示面積を有する。液晶表示パネル２０は、ガラスなどの基板１及び２を、シール材３を介して貼り合わせてセル構造を形成し、その内部に液晶４を封入して構成される。液晶表示パネル２０は、基板１、２の夫々の外面上に偏光板５を備える。
【００２１】
照明装置１０と液晶表示パネル２０との間には、光学シートとして、例えば、拡散シート１２、プリズムシート１３が設けられる。拡散シート１２は、導光板１１より出光された光Ｌを全方位に拡散する役割を有する。プリズムシート１３は、光Ｌを液晶表示パネル２０に集光する役割を有し、断面が略三角形のプリズム形状を一辺の方向（当該断面と垂直な辺の方向）に延在させた形状を有する。導光板１１から出光した光Ｌは、これらの光学シートを通過した後、液晶表示パネル２０を透過することにより照明する。
【００２２】
次に、第１実施形態に係る照明装置１０について説明する。図２（ａ）は、第１実施形態に係る照明装置１０の断面図であり、図２（ｂ）は、第１実施形態に係る照明装置１０の平面図である。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、導光板１１の出光面１１ａ上には、複数のクレイズ１７ａが形成されているクレイズフィルム１７が積層されている。クレイズフィルム１７は、例えばプラスチックなどで形成されている。本発明にいう「クレイズ」とは、プラスチックフィルムに形成される略直線状のひび、或いは割れ目のことをいう。なお、一般には、プラスチックフィルムに形成されるひび或いは割れ目の壁面間に樹脂フィブリルが残存しているものを「クレイズ」といい、さらにそれが広げられ樹脂フィブリルが残存していないものを「クラック」という場合があるが、本発明にいう「クレイズ」とは、それらのいずれをも含む。
【００２４】
図２（ｂ）に示すように、第１実施形態に係る照明装置１０では、複数のクレイズ１７ａは、クレイズフィルム１７に所定の間隔で形成され、各クレイズ１７ａは、光源部１５から出射された光Ｌの方向に対し略垂直に形成されている。
【００２５】
図３は、照明装置１０の拡大断面図であり、図２（ａ）でいうと、波線３０で囲まれた部分の拡大図である。
【００２６】
クレイズ１７ａは、先にも述べたように、クレイズフィルム１７に形成された、ひび或いは割れ目であるため、クレイズ１７ａの部分は空気層となる。そのため、クレイズフィルム１７のクレイズ１７ａの形成されていない部分とクレイズ１７ａとの境界では、屈折率差が生じる。また、クレイズ１７ａは、ひび或いは割れ目であるので、クレイズ１７ａの壁面の形状は不規則なものとなっている。そのため、図３に示すように、導光板１１に入射した光Ｌのうち、クレイズ１７ａとの境界に到達した光は、クレイズ１７ａによって当該クレイズ１７ａと略垂直な方向に散乱反射され、散乱光Ｌｒとしてクレイズフィルム１７より出光されることとなる。このようにすることで、照明装置１０は、出光面１１ａより出光する光の散乱性を高めることができる。
【００２７】
図２（ｂ）に示すように、点光源たるＬＥＤ１６より出射した光Ｌは、拡散するまでに一定の距離が必要とされるので、光源部１５に近い場所では、光Ｌの拡散性不足のため、隣り合う光Ｌ間の領域Ｂａが暗くなってしまい、輝度ムラが生じる。しかし、第１実施形態に係る照明装置１０では、光Ｌの一部は、クレイズ１７ａとの境界で散乱反射され、図２（ｂ）に示すように、クレイズ１７と略垂直な方向、言い換えると光源部１５から出射された光Ｌの方向と逆の方向に散乱光Ｌｒとしてクレイズフィルム１７より出光されることとなるので、光源部１５に近い場所に発生する輝度ムラを解消することができる。
【００２８】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態に係る照明装置について説明する。図４（ａ）は、第２実施形態に係る照明装置１０の断面図であり、図４（ｂ）は、第２実施形態に係る照明装置１０の拡大断面図であり、図４（ａ）でいうと、波線３１で囲まれた部分の拡大図である。
【００２９】
第２実施形態に係る照明装置１０では、第１実施形態に係る照明装置１０と異なり、導光板１１の反射面１１ｂ上にもクレイズフィルム１８が積層されている。
【００３０】
図４（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る照明装置１０では、反射シート１４に反射して戻ってきた光が、クレイズ１８ａとの境界において散乱反射されて、散乱光Ｌｒ２として導光板１１内部に戻される。このように、反射面１１ｂ上に積層されたクレイズフィルム１８によっても、照明装置１０は、出光面１１ａより出光する光の散乱性を高めることができ、光源部１５に近い場所に発生する輝度ムラを解消することができる。従って、図４（ａ）では、クレイズフィルムは、出光面１１ａと反射面１１ｂの両方に積層されるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、クレイズフィルムは、反射面１１ｂ上のみに積層されるとしてもよい。第２実施形態に係る照明装置１０では、出光面１１ａと反射面１１ｂの両方に、クレイズフィルムが積層されるとすることにより、出光面１１ａと反射面１１ｂのどちらか一方にクレイズフィルムが積層されるとするよりも、光の散乱性をより高めることができる。
【００３１】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態に係る照明装置について説明する。図５（ａ）は、第３実施形態に係る照明装置１０の断面図であり、図５（ｂ）は、第３実施形態に係る照明装置１０の平面図である。
【００３２】
本発明の第３実施形態に係る照明装置１０では、上述の各実施形態に係る照明装置と異なり、導光板自体が、２つのクレイズフィルム１７、１９が積層されて構成されてなる。このクレイズフィルム１９が本発明における第２のクレイズフィルムとして機能する。
【００３３】
クレイズフィルム１７のクレイズ１７ａとクレイズフィルム１９のクレイズ１９ａは、互いに略直交している。これにより、照明装置１０は、図５（ｂ）に示すように、クレイズ１７ａと略垂直な方向とクレイズ１９ａと略垂直な方向の両方に、言い換えると、光源部１５から出射された光Ｌの方向だけでなく、それと垂直な方向にも、散乱光Ｌｒを出光させることができ、散乱光の出射方向を拡げることができる。また、照明装置１０は、導光板として別部材を用いるよりも薄型化を図ることができる。
【００３４】
[変形例]
次に、本発明の変形例について説明する。図６（ａ）、（ｂ）は、第１の変形例に係る照明装置１０の断面図を示している。第１の変形例に係る照明装置１０では、導光板１１は、クレイズフィルム１７が積層されている面と対向する面に所定のパターンが形成されている。図６（ａ）に示す導光板１１では、反射面１１ｂ上に半球形状又は蒲鉾形状のパターンが形成されている例を示し、図６（ｂ）に示す導光板１１では、反射面１１ｂ上に、所定のパターンとして、その断面形状が三角形状となるパターンが形成されている例を示している。導光板内部を伝播する光Ｌは、このような所定のパターンに反射することで、出光面１１ａに入射する角度が変化するので、出光面１１ａに対し臨界角を超えやすくなる。従って、第１の変形例に係る照明装置１０では、所定のパターンが形成されていない一般的な照明装置と比較して、出光面１１ａより出光する光の量が増え、輝度が向上すると共に、クレイズフィルム１７を出光面１１ａに備えることにより、光の散乱性も高めることができる。
【００３５】
図７は、第２の変形例に係る照明装置１０の拡大断面図である。図２（ａ）でいうと、波線３０で囲まれた部分の拡大図である。図３では、クレイズ１７ａは、その深さ方向が出光面１１ａに対し略垂直となっているが、第２の変形例に係る照明装置１０では、その代わりに、図７に示すように、その深さ方向が出光面１１ａに対し所定の傾斜角で傾けられている。このようにすることで、散乱光Ｌｒの出射方向を出光面１１ａに対してより垂直な方向に、即ち、液晶表示パネル２０により向けることができる。
【００３６】
図８は、第３の変形例に係る照明装置１０の平面図である。上述の各実施形態では、照明装置１０では、複数のクレイズ１７ａは、クレイズフィルム１７に所定の間隔で形成されるとしているが、第３の変形例に係る照明装置１０では、出光面１１ａ上の場所によって形成されるクレイズ１７ａの間隔を変化させ、クレイズ１７ａの形成される間隔を出光面１１ａ上の位置によって異ならせている。これにより、出光面１１ａより出射される散乱光の輝度は、出光面１１ａ上の場所によって異なることとなる。具体的には、散乱光は、クレイズ１７ａの形成される間隔を小さくした出光面１１ａ上の場所ほど増え、クレイズ１７ａの形成される間隔を大きくした出光面１１ａ上の場所ほど減る。つまり、散乱光の輝度は、クレイズ１７ａの形成される間隔を小さくした出光面１１ａ上の場所ほど高まり、クレイズ１７ａの形成される間隔を大きくした出光面１１ａ上の場所ほど低下する。
【００３７】
一般的な照明装置では、光源部１５から離れれば離れるほど、ＬＥＤ１６から出射した光Ｌは届きにくくなるため、光源部１５から離れた位置における出光面１１ａより出光する光の輝度も低下する。第３の変形例に係る照明装置１０では、図８に示すように、光源部１５から離れた場所では、クレイズ１７ａの形成される間隔を小さくすることで、出光面１１ａより出光する散乱光を増やし、散乱光の輝度を高めている。これにより、第３の変形例に係る照明装置１０では、光源部１５から離れた場所における出光面１１ａより出光する光の輝度の低下を抑えることができる。
【００３８】
また、上述の各実施形態では、クレイズ１７ａは、ＬＥＤ１６からの光の出射方向に対し、略垂直となるように形成されるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、クレイズ１７ａは、ＬＥＤ１６からの光の出射方向と垂直な方向に対し、所定の角度をつけて形成されるとしてもよいのは言うまでもない。これにより、出光面内における散乱光の出射方向を任意に変化させることができる。
【００３９】
また、上述の各実施形態では、クレイズ１７ａは、空気層となっているとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、クレイズ１７ａは、例えば白色の色材など、光を拡散することのできる拡散性物質で満たされるとしてもよい。これにより、照明装置１０は、より光の散乱性を高めることができる。または、代わりに、クレイズ１７ａは、光を吸収する吸収性物質で満たされるとしてもよい。この場合には、照明装置１０は、特定の方向にのみ光を出光することができる。また、当該吸収性物質として、特定の波長を吸収する吸収性物質を用いれば、出光面から出光される光のスペクトル特性を変化させることもできる。
【００４０】
[電子機器]
次に、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図８を参照して説明する。
【００４１】
まず、本発明に係る液晶表示装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図９（ａ）は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶表示装置１００を適用した表示部７１３とを備えている。
【００４２】
続いて、本発明に係る液晶表示装置１００を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図９（ｂ）は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機７２０は、複数の操作ボタン７２１のほか、受話口７２２、送話口７２３とともに、本発明に係る液晶表示装置１００を適用した表示部７２４を備える。
【００４３】
なお、本発明に係る液晶表示装置１００を適用可能な電子機器としては、図９（ａ）に示したパーソナルコンピュータや図９（ｂ）に示した携帯電話機の他にも、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施形態に係る液晶表示装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係る照明装置の断面図及び平面図である。
【図３】第１実施形態に係る照明装置の拡大断面図である。
【図４】第２実施形態に係る照明装置の断面図である。
【図５】第３実施形態に係る照明装置の断面図及び平面図である。
【図６】第１の変形例に係る照明装置の断面図である。
【図７】第２の変形例に係る照明装置の拡大断面図である。
【図８】第３の変形例に係る照明装置の平面図である。
【図９】本発明の照明装置を適用した電子機器を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  照明装置、  １１  導光板、  １５  光源部、  １６  ＬＥＤ、  １７  クレイズフィルム、  １７ａ  クレイズ、  ２０  液晶表示パネル、  １００  液晶表示装置
【図１】
2008004321.tif 000003
【図２】
2008004321.tif 000004
【図３】
2008004321.tif 000005
【図４】
2008004321.tif 000006
【図５】
2008004321.tif 000007
【図６】
2008004321.tif 000008
【図７】
2008004321.tif 000009
【図８】
2008004321.tif 000010
【図９】
2008004321.tif 000011