(57)【要約】【課題】  照度むらの少ない薄型の照明装置を提供する。【解決手段】  光源３０の発光部３２の上方に第一反射層３６を設け、第一反射層３６が反射した光をさらに反射させる第二反射層４２を設ける。さらに、第二反射層４２が反射した光、又は発光部３２が放射した光を透過して出射面から出射させる透過部材４０を備える構成とした。したがって、薄型でありながら光の光路長を長く確保することが可能となり、発光部３２が放射した光を広範囲に放射することができる。よって、照度むらの少ない薄型の照明装置１０を提供できる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の領域から光を放射する発光部を有する光源と、
前記光源の発光部の上方に配置し、前記発光部が放射した光を前記光源が存在する側に反射させる第一反射層と、
前記第一反射層が反射した光を前記第１反射層が存在する側に反射する第二反射層と、
前記第二反射層が反射した光、又は前記発光部が放射した光を透過して出射面から出射させる透過部材と、を備えることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第一反射層は、前記発光部が放射した光の一部を透過させる透過部を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】
前記第一反射層が前記透過部材に形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記透過部材に、透過する光を拡散させる拡散材を混入したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記透過部材は樹脂で構成し、前記拡散材は、シリカ、顔料、染料、マイクロビーズ、又は金属粉の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記透過部材の屈折率よりも低い屈折率を有する透明素材、又は白色素材で構成した拡散層を、前記出射面に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記第二反射層は、前記第一反射層が反射した光を乱反射させるプリズムを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第二反射層を表面に形成した基材を備え、前記基材に、前記光源を配置する開口部を備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記基材は、前記第二反射層と前記透過部材の間の側面を覆うフレームと一体に形成されたことを特徴とする請求項８に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記フレームは、前記第一の反射層と前記透過部材の少なくとも一方を保持する機能を備えることを特徴とする請求項９に記載の照明装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の構成の照明装置と、前記照明装置により照明される非自発光型の表示素子を備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非自発光型の表示装置等に用いる面発光型の照明装置に係り、特に広い発光面積に対応可能な直下方式の照明装置、及び、その照明装置を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高輝度発光ダイオードの発光効率の高さを生かした照明装置が提供されている。特に大型化しているテレビやディスプレイ等の表示装置では、表示素子を背面から照明するために、高輝度発光ダイオードを用いた直下方式の照明装置が用いられている。
【０００３】
発光ダイオードを用いたＬＥＤ表示用デバイスとして、一定面積の出射面にて均一な照度を得るために、回路を形成したプリント基板上に青色光の波長以下の光を発光する発光素子を複数配置し、この各発光素子を波長変換材料が含有された透光性樹脂によって被覆し、この波長変換材料が含有された透光性樹脂を含む基板上の全面を、別の透光性樹脂により被覆したデバイスが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００４】
特許文献１に記載のＬＥＤ表示用デバイスは、波長変換材料を含有する透光性樹脂を用いて複数の発光素子を被覆することにより、発光素子を樹脂モールド径やリードフレームの干渉に影響されることのない間隔で高密度に配置することができるものである。このＬＥＤ表示用デバイスは、一定面積の出射面から均一な照度の光を照射することを目的としている。
【０００５】
更に、波長変換材料が含有された透光性樹脂を含む基板上の全面を別の透光性樹脂により被覆することによって、透光性樹脂と基板上面との間で反射した光を広い範囲に配光して、出射面の全面においてより均一な照度を得ることを目的としている。
【特許文献１】特開平１１−１２１８０８号公報（第２−３頁、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の図１（Ｂ）には、波長変換材料を含有する透光性樹脂を用いて複数の発光素子を被覆した実施形態の断面図が示されている。その特許文献１の図１（Ｂ）及び、段落番号００１６の記載によれば、ＬＥＤ表示用デバイスの厚さを、２．５〜３ｍｍ程度に薄く構成することができる旨の記載がなされている。ところが、近年の高輝度発光ダイオードは、特許文献１の出願時の平成９年当時における発光ダイオードよりも格段に高輝度な光源であるために、特許文献１に記載の構成を用いると、発光ダイオードが放射する直接光の照射が強くなりすぎてしまい、出射面の全面において均一な照度が得られないという不具合を生じる。
【０００７】
次に、発光ダイオードの上面にプリズムが形成された照明装置の部分断面図を図６に示す。図示すように、複数の発光ダイオード９３０を基板９２０に取り付けて、その一つ一つの発光ダイオード９３０の上面に発光ダイオード９３０が放射した光を拡散させるプリズム９４２を形成した拡散部材９３６を配置することができる。このような構成により、出射面の全面において均一な照度を得ることになる。
【０００８】
図６に示したような照明装置９１０を用いて、発光ダイオード９３０が放射した光を均一に散らす場合には、発光ダイオード９３０からプリズム９４２まで、Ｔ＝約５０ｍｍ以上の光路長を確保する必要があるために、照明装置９１０の厚さが厚くなるという不具合を生ずる。
【０００９】
また、製品価格を低減する目的から、拡散部材９３６を射出成形により製作しようとすると、そのＴ＝約５０ｍｍ以上の厚さが成形精度を悪化させ、原料の使用量も増大するために、価格が高価になってしまうという不具合を生ずる。
【００１０】
さらに、近年では、中型及び大型の液晶ディスプレイに用いる照明装置には、広い発光面積を確保するために、高輝度発光ダイオード等の光源を透過部材の直下に複数配置した直下方式の照明装置が用いられる。光源に高輝度の発光ダイオードを用いた場合、光源の発光部から放射される光の配向特性は真上成分が多くなる傾向がある。その光源が放射する真上成分の光を直接照明装置の出射面に向けて照射すると、出射面から出射される光の殆どは光源の真上の領域から放射されることとなり、照度のむらが多くなってしまう。また、光源が放射する光を広範囲に拡散させるためには、光の光路長を長く取る必要があるので、照明装置の厚さを厚くしなければならないという不具合を生じていた。
【００１１】
本発明は上記不具合を解決するためになされたもので、高照度で照度むらの少ない薄型の照明装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
そこで、本発明は上記の課題を解決するために、所定の領域から光を放射する発光部を有する光源と、前記光源の発光部の上方に配置して前記発光部が放射した光を前記光源が存在する側に反射させる第１反射層と、前記第１反射層が反射した光を前記第１反射層が存在する側に反射させる第２反射層と、前記第２反射層が反射した光、又は発光部が放射した光を透過して出射面から出射させる透過部材とを備える構成とした。
【発明の効果】
【００１３】
上記の照明装置によれば、第１反射層が光源の発光部から放射された光を光源が存在する側に反射させ、第２反射層が前記第１反射層から受光した光を第１反射層が存在する側に反射させ、透過部材が第２反射層から受光した光、又は発光部が放射した光を透過させるようにしたので、薄い照明装置でありながら光の光路長を長く確保することが可能となり、発光部が放射した光を広範囲に散らしてから、より均一な照度で出射することができる。したがって、高照度でありながら照度むらの少ない薄型の表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明による照明装置は、小型から大型の液晶表示装置等に対しても適用することが可能な薄型の照明装置であり、特に広い発光面積に対応可能な直下方式の照明装置である。すなわち、本発明の照明装置は、照度むらの少ない薄型の表示装置を提供するために、光を放射する光源の発光部の上方に発光部が放射した光を反射させる第一反射層を配置し、第一反射層が反射した光を再度反射させる第二反射層を設け、第二反射層が反射した光と発光部が放射した光を透過して出射面から出射させる透過部材を備えている。
【００１５】
これにより、第一反射層が光源の発光部から放射された光を光源が存在する側に反射させ、第二反射層が第一反射層から受光した光を第一反射層が存在する側に反射させ、透過部材が第二反射層から受光した光、又は光源が放射した光を透過させるようにしたので、薄い照明装置でありながら光の光路長を長く確保することが可能となり、厚い拡散用のプリズム等を用いることなく、発光部が放射した光を広範囲に散らしてから、より均一な照度で出射することができる。したがって、高照度でありながら照度むらの少ない薄型の表示装置を提供することができる。
【００１６】
また、第一反射層に、発光部が放射した光の一部を透過させる透過部を備える構成とした。この透過部は、独立した開口部にて形成してもよいし、所定の透過率を有する反射膜又は拡散材にて構成するようにしてもよい。これにより、第一反射層は、発光部が上方に放射した光を斜めに反射させて、発光部が放射した光をより広い範囲に散らすことができる。したがって、照明装置の厚さを増さずに照度のむらを減少させることができる。
【００１７】
また、第一反射層の素材として、シリカ、顔料、染料、マイクロビーズ、又は金属粉等の反射部材を混入した樹脂を用いる構成とした。これにより、第一反射層は、発光部が上方に放射した光を斜めに拡散させながら反射するので、発光部が放射した光をより広い範囲に散らせることができる。したがって、照度のむらが少ない照明装置を提供することが可能となる。
【００１８】
また、樹脂等から構成される第一反射層を、透過部材等の部材に印刷により塗布する構成とした。これにより、安価で形状精度の良い反射層を形成することが可能となる。
【００１９】
また、第一反射層を、蒸着又はスパッタリングにより透過部材等の部材に形成した。これにより、第一反射層の反射率を自在に調節することが可能となるので、第一反射層の存在による照度のむらを減少させることができる。
【００２０】
また、透過する光を拡散させる拡散材を透過部材に混入した構成とした。これにより、照明装置の出射面から出射される光の照度が均一化され、なだらかな照度特性を得ることができる。
【００２１】
また、透過部材を、ポリカーボネート、ＰＥＴ、又はアクリル等の樹脂で構成し、拡散材として、シリカ、顔料、染料、マイクロビーズ、又は金属粉等の拡散部材を混入した構成とした。これにより、軽量かつ丈夫で安価な照明装置を提供することができる。また、照明装置の出射面から出射される光の照度の均一化を図り、なだらかな照度特性を得ることができる。
【００２２】
また、透過部材の屈折率よりも低い屈折率を有する透明素材、又は白色素材で構成した拡散層を、出射面に形成する構成とした。拡散層は、透過部材に入射した光を更に光源から遠くに広がる方向にも屈折させるので、照明装置の出射面の全面において、より均一な照度を確保することができる。
【００２３】
また、拡散層を点在させ、その点在密度を、光源を中心に放射状に変化させた構成とした。これにより、光源の近傍から出射する光を遠くに散すことが可能となり、光源から遠い位置における照度を向上させて、出射面の全面においてより均一な照度特性を得ることができる。
【００２４】
また、第二反射層に、受光した光を乱反射させるプリズムを備えた。これにより、第一反射層から受光した光を第二反射層が乱反射させるので、照明装置の出射面の全面においてより均一な照度を確保することができる。
【００２５】
また、第二反射層に設けたプリズムを、光源を中心とする同心円状に形成した。これにより、光源からの距離に応じて照度を調節することができるので、照明装置の出射面の照度のむらを減少させることができる。
【００２６】
また、第二反射層を樹脂で構成し、受光した光を乱反射させるシリカ、顔料、染料、マイクロビーズ、又は金属粉等の反射部材を混入する構成とした。これにより、第二反射層は受光した光を乱反射させるので、照明装置の出射面の照度のむらが減少できる。
【００２７】
また、第２反射層を表面に形成した基材を備え、この基材に、光源を配置する開口部を設けた。これにより、光源又は光源を取り付けている電子基板の位置決めが容易となり、組み立て工数の低減を図ることができる。
【００２８】
また、第二反射層と透過部材の間の側面を覆うフレームと基材とを一体に形成した。さらに、そのフレームに、光源が照射した光を反射させる機能と透過部材を保持する機能のすくなくとも一方を備えることとした。これにより、光源が取り付けられている基板、光源、透過部材の位置決めが容易となり、組み立て工数の低減を図ることができる。また、第二反射層、基材、及びフレームを射出成形で成形することが可能となり、小型で安価な照明装置が提供できる。
【００２９】
また、上述のいずれかの構成の照明装置を用いて非自発光型の表示素子を照明する構成とした。これにより、薄型で照度のむらが少ない表示装置が実現できる。
【００３０】
以下、本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、光の出射面４４の直下に光源３０を配置した直下方式の照明装置１０の側面断面図である。図１に示すように、照明装置１０は、所定の領域から光を放射する発光部３２を有する光源３０と、発光部３２の上方に配置することにより発光部が放射した光を光源が存在する側に反射させる第一反射層３６と、第一反射層３６が反射した光を再度第一反射層が存在する側に反射させる第二反射層４２と、第二反射層４２が反射した光又は発光部３２が放射した光を透過させて出射面４４から照明装置１０の外部に出射する透過部材４０と、光源３０を固定して光源に電力を供給する配線を有する基板２０とを備えている。
【００３２】
光源３０には、トップビュータイプの発光ダイオード、蛍光管、放電管等の光源を用いることができ、本発明は光源を限定するものではない。基板２０には、硬質のプリント配線板や、フレキシブルプリント配線板を用いることができる。
【００３３】
第一反射層３６は、発光部３２が上方に放射した光を斜めに反射させて、発光部３２が放射した光をより広い範囲に散らす働きをするものである。この第一反射層３６の働きにより、照明装置１０の厚さを増さずに、出射面４４の照度のむらを減少させることができる。
【００３４】
第一反射層３６の形状は、例えば直径（ＤＭ）が１〜２０ｍｍ程度の円形や楕円形がよく、より好ましくは１〜１０ｍｍ程度の直径がよい。第一反射層３６の素材には、透明樹脂にシリカ、白色顔料、染料、またはマイクロビーズ等の反射部材を混入した素材、銀やアルミニウム等の反射部材を混入した素材、又は銀やアルミニウム等の金属膜等を用いることができる。第一反射層３６は、反射部材等を透過部材４０の下面にスクリーン印刷により形成してもよいし、金属膜等を蒸着、又はスパッタリング等により形成してもよい。
【００３５】
なお、図１に示すように、第一反射層３６の存在に起因する部分的な照度の低下を防止するために、第一反射層３６の一部に発光部３２が放射した光の一部を透過させる透過部３４を設けるように構成してもよい。この透過部３４は、独立した開口部にて形成してもよいし、５〜５０％の透過率（又は５０〜９５％の反射率）を有する反射膜又は拡散材料にて構成してもよい。
【００３６】
第二反射層４２は、第一反射層３６が反射した光を再度斜めに反射させて、発光部３２が放射した光をより広い範囲に散らす働きをするものである。この第二反射層４２の働きにより、照明装置１０の厚さを増すことなく照度のむらを更に減少させることができる。
【００３７】
第二反射層４２の素材として、透明樹脂にシリカ、白色顔料、染料、若しくはマイクロビーズ等の反射部材を混入した素材、銀若しくはアルミニウム等の反射部材を混入した素材、又は、銀やアルミニウム等の金属膜等を用いることができる。第二反射層４２は、基板２０上に印刷等により形成しても良いし、独立した部材を配置するように構成してもよい。
【００３８】
透過部材４０は、第二反射層４２が反射した光、又は光源３０が放射した光を透過させて照明装置１０の外部に出射する機能がある。図１に示す例では、透過部材４０に拡散材が混入されている。拡散材は、透過部材４０を透過する光を拡散させることによって、照明装置１０の出射面４４から出射される光の照度の均一化を図るためのものである。拡散材として、シリカ、白色顔料、染料、マイクロビーズ、又は金属粉等を用いることができる。透過部材４０には厚さ１〜５ｍｍ程の素材を用いることができる。また、照明装置１０の配光特性によっては、透過部材４０の素材として透明素材を用いることもできる。透過部材４０の素材にポリカーボネート、ＰＥＴ、又はアクリル等の樹脂を用いることによって透過部材を薄板とし、軽量かつ丈夫で安価な照明装置１０を提供することができる。
【００３９】
次に、光源３０の発光部３２から放射された光が照明装置１０の出射面４４から出射されるまでの経路について説明する。光源３０の発光部３２から放射された光のうち、第一反射層３６に照射した光は光源の存在する側に反射する。このとき、所定の入射角で第一反射層３６に照射した光は、入射角と同等の角度で反射して広がってゆく。一方、光源３０の発光部３２から放射された光のうち、第一反射層３６以外の部分に照射された光や、透過部３４を透過した光は、透過部材４０を透過して照明装置１０の出射面４４から出射される。透過部材４０の素材として透明部材を用いている場合には、出射面４４から出射される光の角度は水平に近い角度となる場合があるが、透過部材４０が出射した光を垂直方向に集光させるプリズムシートを出射面４４の上方に配置することによって、出射の角度を調節することができる。図１に示す構成では、透過部材４０に拡散材を混入しているので、透過部材４０が入射した光を拡散させた後に出射面４４から出射させることができる。
【００４０】
第一反射層３６にて反射した光は、第２反射層４２に入射する。このとき、所定の入射角で第２反射層４２に入射した光は入射角と同等の角度で再度反射して、更に広がって透過部材４０を透過して照明装置１０の出射面４４から出射される。また、前述のように、透過部材４０に拡散材を混入させている場合には、透過部材４０は入射した光を拡散させた後に出射面４４から出射する。
【００４１】
このようにして、光源３０の発光部３２から放射された光が反射を繰り返す毎に、光源３０から離れた位置に伝達されて、出射面４４から出射される。したがって、光源３０の発光部３２から放射された光を遠くまで伝達させることが可能となり、Ｔ＝５〜３０ｍｍ程の厚さでありながら、出射面４４の全面においてより均一な照度を得ることができる。
【００４２】
また、第一反射層３６又は第二反射層４２に、光を拡散させながら反射させる反射部材を混入することによって、光源３０の発光部３２から放射された光を散乱させることが可能となり、出射面４４の全面において、よりなだらかな照度特性を得ることができる。また、透過部材４０に拡散材を混入することによって、光源３０の発光部３２が放射した光を拡散させることが可能となり、出射面４４の全方向に対して、より均一な照度特性を得ることができる。
【実施例２】
【００４３】
次に、直下方式の照明装置１１０の透過部材４０に、拡散層を設けた実施例について図２に基づいて説明する。図２は、透過部材４０に、拡散層４６又は４８を設けた直下方式の照明装置１１０の側面断面図である。また、図３は、拡散層４６又は４８の形状例とその配置例を説明する透過部材４０の部分平面図である。なお、図１にて説明した部品と同一の部品については同一の符号を付して説明を省略する。
【００４４】
図２に示すように、照明装置１１０の透過部材４０には、白色素材で構成した拡散層４６、又は透過部材４０の屈折率よりも低い屈折率を有する透明素材を出射面４４の側に形成している。拡散層４６は、透過部材４０が入射した光を出射面４４から出射する際に、更に広がる方向に拡散、又は屈折させて、出射面４４の全面においてより均一な照度を確保するためのものである。拡散層４６の素材には、透明樹脂にシリカ、白色顔料、染料、あるいはマイクロビーズ等の拡散材を混入した素材、銀やアルミニウム等の拡散材を混入した素材を用いることができる。これにより、入射した光を拡散させることが可能となるので、出射面４４の全面においてよりなだらかな照度特性を得ることができる。
【００４５】
また、図３に示すように、点在する拡散層４６の点在密度を、光源３０を中心にして放射状に変化させることによって、光源３０の近傍から出射する光を遠くに散すことが可能となり、光源３０から遠い位置における照度を向上させて、出射面４４の全面においてより均一な照度特性を得ることができる。図３に示した例では、光源３０（中心）に近い部分の拡散層４６又は４８を大きな形状とし、光源３０（中心）から離れるにしたがって小さな形状としているが、光源３０（中心）に近い部分における拡散層４６又は４８の密度を大きくして、光源３０（中心）から離れるにしたがって拡散層４６又は４８の密度を小さくするように構成してもよい。なお、拡散層４６又は４８の形状を、半径０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の円形に構成してもよい。また、拡散層４６又は４８の形状を、球状に形成してもよい。
【実施例３】
【００４６】
次に、第二反射層２６２の表面に、光を乱反射させるプリズムを形成した実施例について図４、図５を用いて説明する。図４は、第二反射層２６２の表面にプリズムを形状した照明装置２１０を備える液晶表示装置８の側面断面図である。図５は、第二反射層２６２の表面に形成したプリズムの断面形状の例を示す図である。なお、図１で説明した部品と同一の部品については同一の符号を付して説明を省略する。図４に示すように液晶表示装置８は、透過する光の光量を画素毎に調節して表示画面を形成する液晶表示素子７０と、液晶表示素子７０に対して下面から光を照射する照明装置２１０と、照明装置２１０から出射された光の照射方向や色調を整えて液晶表示素子７０に出射する光学シート６０を備えている。
【００４７】
図４に示すように、第二反射層２６２に形成したプリズムは、第一反射層３６が反射した光を乱反射させる機能を備えるものである。このプリズムは、光源３０を中心とする照度の特性を均一にするために、光源３０を中心とする同心円状に形成するようにしてもよいし、プリズムの角度を場所に応じて異なる角度に設定してもよい。また、光源３０に近い位置のピッチを広く設定するとともに、光源３０から離れるほど狭ピッチとするように構成してもよい。これにより、照度が高くなりがちな光源３０の近傍の照度を低下させ、光源３０から遠方の照度を高く設定することができる。
【００４８】
また、図５に示すように、第二反射層２６２のプリズムの形状は、例えば、閨≠R０〜６０度の山形の断面形状でもよいし、蒲鉾型（図示せず）の断面形状でもよい。また、各プリズムの間に、ＰＳ＝０〜２ｍｍ程度のスペースを設けるように構成してもよい。
【００４９】
また、プリズムの高さ（ＰＨ）は５０〜５００μｍの微細形状がよい。これらのプリズムの形状は、第二反射層２６２の全面で同一の形状としてもよいし、場所に応じて変更してもよい。特に、光源３０からの距離に応じて変化させると効果的である。
【００５０】
また、実施例１で説明したように、第二反射層の素材として、透明樹脂にシリカ、白色顔料、染料、若しくはマイクロビーズ等の反射部材を混入した素材、銀やアルミニウム等の反射部材を混入した素材、又は銀やアルミニウム等の金属膜を用いることができる。また、第二反射層２６２と透過部材４０との間の側面を覆うフレーム２６３にも同様の素材を用いることによって、照明装置２１０の側壁内面に到達した光を再び照明装置２１０の内面側に反射させる機能を兼用させることができる。
【００５１】
図４に示す実施例では、第二反射層２６２を基材２６４の表面に形成してフレーム２６３と一体で構成するとともに、透過部材４０を保持する照明装置２１０の筐体としての機能を兼用する構成としている。したがって、第二反射層２６２、基材２６４、及びフレーム２６３を、樹脂で一体に成形することができる。第二反射層２６２、基材２６４、及びフレーム２６３を一体で構成する場合には、射出成形による一体成形が可能となり、小型で安価な照明装置２１０を提供することが可能となる。また、基材２６４に、光源３０を配置する開口部３１を備えることによって、光源３０又は光源３０を取り付けている基板２０の位置決めが容易となり、組み立て工数の低減を図ることができる。
【００５２】
図４の実施例では、第一反射層３６、透過部材４０、拡散層４６又は４８についての説明を省略したが、ここでも図１乃至図３で説明した第一反射層３６、透過部材４０、拡散層４６又は４８の構成を適用してもよい。
【００５３】
次に、光学シート６０の構成について説明する。光学シート６０は、照明装置２１０が出射して全方向に拡散した光のうち、Ｘ方向及びＹ方向に拡散した光をそれぞれ立たせることにより、入射した光を垂直方向に集光させ、利用者が垂直方向から液晶表示装置８を見た際の明るさを増大させるプリズムシート６６Ｘ、６６Ｙと、光源３０が発する発光スペクトラムを補償する補償板６８を備えている。なお、補償板６８は、照明装置２１０が出射する光の色補償を行うために複数枚設けてもよいし、液晶を透過する色の補償を併せて行うように選択してもよい。
【００５４】
次に、本実施例で用いた液晶表示素子７０の構成について説明する。液晶表示素子７０は、照明装置が発光した光のうち、一方向の振動成分の光を透過させる偏光板７２、９２と、液晶層８４を保持するガラス基板７４、９０と、液晶層に電圧を印加する画素電極７６及び共通電極８８とを有している。ガラス基板７４の表面にはＴＦＴや画素電極７６や配光膜（図示せず）が形成されている。また、ガラス基板９０の表面には、共通電極８８や配光膜（図示せず）を形成することができる。もちろん、アクティブ素子を持たない液晶表示素子でもかまわない。
【００５５】
液晶表示素子７０が、ノーマリーホワイトモードの表示素子である場合には、偏光板７２の偏光特性と液晶層８４の下面に整列している液晶の偏光特性を一致させておく。ノーマリーホワイトモードの液晶表示素子とは、無電圧印加時に光の透過率が高く電圧印加時に光の透過率が低い液晶表示装置をいう。液晶分子は、それぞれの配向方向に従って、９０度ねじれた配列で並んでいるので、偏光板９２の偏光特性と液晶層８４の上面に整列している液晶の偏光特性を一致させておくことによって、液晶の分子に沿う形で９０度回転した光が偏光板９２を透過して、液晶表示素子７０から出力される。
【００５６】
液晶表示素子７０の各画素の明るさを設定して画像を表示する場合には、液晶表示素子７０の外部に設けられている走査電極駆動回路が液晶表示素子７０の走査電極を順次一本ずつ選択し、その選択した走査電極に画素の明るさに対応した電圧を印加する。電圧が印加されると、ＴＦＴを介して画素電極７６と共通電極８８との間に電圧が印加されて、液晶分子の配列状態は電圧に応じて変化する。電圧を印加しない状態では偏光板７２を透過した光の全てが液晶の分子に沿って９０度回転していたが、液晶分子の配列が変化したことにより偏光板７２を透過した光の一部は直接偏光板９２に到達する。偏光板９２の偏光方向は、偏光板７２の偏光方向と９０度異なるので、液晶層８４を直接透過した光は液晶表示素子７０の外部には出力されず、その画素電極７６の部分だけ光の透過率が低下して暗くなる。全ての画素電極７６について同様な状況を作り出すことによって、液晶表示装置８に画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の直下方式の照明装置の構成を模式的に示す側面断面図。
【図２】本発明による直下方式の照明装置の構成を模式的に示す側面断面図。
【図３】拡散層の形状例とその配置例を説明する透過部材の部分平面図。
【図４】本発明による直下方式の照明装置を備える液晶表示装置の側面断面図。
【図５】図４に示したプリズムの断面形状の具体例を示す断面図。
【図６】従来の直下方式の照明装置を模式的に示す断面図。
【符号の説明】
【００５８】
８  液晶表示装置
１０、１１０、２１０  照明装置
２０  基板
３０  光源
３１  開口部
３２  発光部
３４  透過部
３６  第一反射層
４０  透過部材
４２、２６２  第二反射層
４４  出射面
４６、４８  拡散層
【図１】
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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６】
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