(57)【要約】【課題】光源の個数の増加及び外形寸法の拡大を抑制することが可能な照明ユニット及びこの照明ユニットを備えた液晶表示装置を提供する。【解決手段】第１入射面及び第１出射面を有する第１導光板と、前記第１導光板と重ねられるようにして配置されるとともに、前記第１入射面と隣接して位置する第２入射面及び前記第１導光板とは反対側に位置する第２出射面を有する第２導光板と、前記第１入射面及び前記第２入射面と対向する側に配置された光源と、前記第１入射面及び前記第２入射面と前記光源との間に配置され、前記光源から前記第１入射面及び前記第２入射面に向かう光の進行方向を制御し、前記第１導光板と前記第２導光板に入射する光の比率を制御する光制御素子と、を備えたことを特徴とする照明ユニット。【選択図】      図１
2013098035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１入射面及び第１出射面を有する第１導光板と、
前記第１導光板と重ねられるようにして配置されるとともに、前記第１入射面と隣接して位置する第２入射面及び前記第１導光板とは反対側に位置する第２出射面を有する第２導光板と、
前記第１入射面及び前記第２入射面と対向する側に配置された光源と、
前記第１入射面及び前記第２入射面と前記光源との間に配置され、前記光源から前記第１入射面及び前記第２入射面に向かう光の進行方向を制御し、前記第１導光板と前記第２導光板に入射する光の比率を制御する光制御素子と、
を備えたことを特徴とする照明ユニット。
【請求項２】
前記光制御素子は、前記光源から入射した光を反射するミラーを備え印加電圧に応じて反射角を変えて光の進行方向を制御するＭＥＭＳミラー、あるいは、印加電圧に応じて前記光源から入射した光の進行方向を変える電気光学結晶を備えたことを特徴とする請求項１に記載の照明ユニット。
【請求項３】
前記第１導光板の前記第１出射面は、前記第２導光板とは反対側に位置することを特徴とする請求項１または２に記載の照明ユニット。
【請求項４】
前記第１導光板の前記第１出射面は前記第２導光板側に位置し、
前記第１導光板及び前記第２導光板はそれぞれ異なる方向に光を出射するように構成され、前記第１導光板に入射した光は前記第１出射面から前記第２導光板を介して第１方向に出射され、前記第２導光板に入射した光は前記第２出射面から第１方向とは異なる第２方向に出射されることを特徴とする請求項１または２に記載の照明ユニット。
【請求項５】
前記第１導光板の前記第１出射面は前記第２導光板側に位置し、
前記第１導光板及び前記第２導光板はそれぞれ拡散度の異なる光を出射するように構成され、前記第１導光板に入射した光は前記第１出射面から前記第２導光板を介して出射され、前記第２導光板に入射した光は前記第２出射面から出射され、前記第１導光板に入射した光は前記第２導光板に入射した光よりも拡散して前記第２出射面から出射されることを特徴とする請求項１または２に記載の照明ユニット。
【請求項６】
第１液晶表示パネル及び第２液晶表示パネルと、
前記第１液晶表示パネル及び前記第２液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、を備えた液晶表示装置であって、
前記照明ユニットは、
前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルとの間に配置され、第１入射面及び前記第１液晶表示パネル側に位置する第１出射面を有する第１導光板と、
前記第１導光板と前記第２液晶表示パネルとの間に配置され、前記第１入射面と隣接して位置する第２入射面及び前記第２液晶表示パネル側に位置する第２出射面を有する第２導光板と、
前記第１入射面及び前記第２入射面と対向する側に配置された光源と、
前記第１入射面及び前記第２入射面と前記光源との間に配置され、前記光源から前記第１入射面及び前記第２入射面に向かう光の進行方向を制御し、前記第１導光板と前記第２導光板に入射する光の比率を制御する光制御素子と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項７】
前記光制御素子は、前記第１液晶表示パネル及び前記第２液晶表示パネルの双方に映像信号が出力されるのに伴い前記第１導光板及び前記第２導光板に入射する光の比率を略同等とし、前記第１液晶表示パネルのみに映像信号が出力されるのに伴い前記第１導光板に入射する光の比率を高め、前記第２液晶表示パネルのみに映像信号が出力されるのに伴い前記第２導光板に入射する光の比率を高めることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、を備えた液晶表示装置であって、
前記照明ユニットは、
第１入射面及び前記液晶表示パネル側に位置する第１出射面を有する第１導光板と、
前記第１導光板と前記液晶表示パネルとの間に配置され、前記第１入射面と隣接して位置する第２入射面及び前記液晶表示パネル側に位置する第２出射面を有する第２導光板と、
前記第１入射面及び前記第２入射面と対向する側に配置された光源と、
前記第１入射面及び前記第２入射面と前記光源との間に配置され、前記光源から前記第１入射面及び前記第２入射面に向かう光の進行方向を制御し、前記第１導光板と前記第２導光板に入射する光の比率を制御する光制御素子と、
を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項９】
前記光制御素子は、３Ｄ表示を行う第１タイミングで前記液晶表示パネルに右目用映像信号が出力されるのに伴い前記第１導光板に入射する光の比率を高め、３Ｄ表示を行う前記第１タイミングに続く第２タイミングで前記液晶表示パネルに左目用映像信号が出力されるのに伴い前記第２導光板に入射する光の比率を高め、
前記第１導光板に入射した光は前記第１出射面から前記第２導光板を介して第１方向に出射され、前記第２導光板に入射した光は前記第２出射面から第１方向とは異なる第２方向に出射されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記光制御素子は、前記液晶表示パネルに広視野角用映像信号が出力されるのに伴い前記第１導光板に入射する光の比率を高め、前記液晶表示パネルに狭視野角用映像信号が出力されるのに伴い前記第２導光板に入射する光の比率を高め、
前記第１導光板に入射した光は前記第１出射面から前記第２導光板を介して拡散して出射され、前記第２導光板に入射した光は前記第２出射面から指向性を持って出射されることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、照明ユニット及び照明ユニットを備えた液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置は、軽量、薄型、低消費電力などの特徴を生かして、パーソナルコンピュータなどのＯＡ機器やテレビなどの表示装置として各種分野で利用されている。近年では、液晶表示装置は、携帯電話などの携帯端末機器や、カーナビゲーション装置、アミューズメント機器などの表示装置としても利用されている。
【０００３】
このような液晶表示装置のうち、液晶表示パネルの背面側に照明ユニット（すなわちバックライト）を備えた構成においては、より明るく、より高い表示品位が求められている。このような液晶表示装置に搭載される照明ユニットとして、近年では、少なくとも２方向に光を照射可能な指向性を有する照明ユニットが提案されているが、光源の個数が増加するあるいは外形寸法が大きくなるといった課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１０９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本実施形態の目的は、光源の個数の増加及び外形寸法の拡大を抑制することが可能な照明ユニット及びこの照明ユニットを備えた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施形態によれば、
第１入射面及び第１出射面を有する第１導光板と、前記第１導光板と重ねられるようにして配置されるとともに、前記第１入射面と隣接して位置する第２入射面及び前記第１導光板とは反対側に位置する第２出射面を有する第２導光板と、前記第１入射面及び前記第２入射面と対向する側に配置された光源と、前記第１入射面及び前記第２入射面と前記光源との間に配置され、前記光源から前記第１入射面及び前記第２入射面に向かう光の進行方向を制御し、前記第１導光板と前記第２導光板に入射する光の比率を制御する光制御素子と、を備えたことを特徴とする照明ユニットが提供される。
【０００７】
本実施形態によれば、
第１液晶表示パネル及び第２液晶表示パネルと、前記第１液晶表示パネル及び前記第２液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、を備えた液晶表示装置であって、前記照明ユニットは、前記第１液晶表示パネルと前記第２液晶表示パネルとの間に配置され、第１入射面及び前記第１液晶表示パネル側に位置する第１出射面を有する第１導光板と、前記第１導光板と前記第２液晶表示パネルとの間に配置され、前記第１入射面と隣接して位置する第２入射面及び前記第２液晶表示パネル側に位置する第２出射面を有する第２導光板と、前記第１入射面及び前記第２入射面と対向する側に配置された光源と、前記第１入射面及び前記第２入射面と前記光源との間に配置され、前記光源から前記第１入射面及び前記第２入射面に向かう光の進行方向を制御し、前記第１導光板と前記第２導光板に入射する光の比率を制御する光制御素子と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【０００８】
本実施形態によれば、
液晶表示パネルと、液晶表示パネルを照明する照明ユニットと、を備えた液晶表示装置であって、前記照明ユニットは、第１入射面及び前記液晶表示パネル側に位置する第１出射面を有する第１導光板と、前記第１導光板と前記液晶表示パネルとの間に配置され、前記第１入射面と隣接して位置する第２入射面及び前記液晶表示パネル側に位置する第２出射面を有する第２導光板と、前記第１入射面及び前記第２入射面と対向する側に配置された光源と、前記第１入射面及び前記第２入射面と前記光源との間に配置され、前記光源から前記第１入射面及び前記第２入射面に向かう光の進行方向を制御し、前記第１導光板と前記第２導光板に入射する光の比率を制御する光制御素子と、を備えたことを特徴とする液晶表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本実施形態における液晶表示装置の構成例を概略的に示す分解斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態の液晶表示装置に適用可能な光制御素子の構成例を説明するための図である。
【図３】図３は、本実施形態の液晶表示装置に適用可能な光制御素子の他の構成例を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示した液晶表示装置の動作例を説明するための図である。
【図５】図５は、本実施形態における液晶表示装置の他の構成例を概略的に示す図である。
【図６】図６は、図５に示した液晶表示装置の動作例を説明するための図である。
【図７】図７は、本実施形態における液晶表示装置の他の構成例を概略的に示す図である。
【図８】図８は、図５に示した液晶表示装置の動作例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１１】
図１は、本実施形態における液晶表示装置１の構成例を概略的に示す分解斜視図である。
【００１２】
すなわち、液晶表示装置１は、略矩形平板状の透過型の第１液晶表示パネルＬＰＮ１及び第２液晶表示パネルＬＰＮ２と、これらの第１液晶表示パネルＬＰＮ１及び第２液晶表示パネルＬＰＮ２をそれぞれ照明する照明ユニット（バックライトユニット）１０と、を備えている。第１液晶表示パネルＬＰＮ１及び第２液晶表示パネルＬＰＮ２は、実質的に同一構成であり、それぞれ一対の基板間に液晶層を保持することによって構成されている。ここでは、第２液晶表示パネルＬＰＮ２の構成例についてより具体的に説明し、第１液晶表示パネルＬＰＮ１の説明は省略する。
【００１３】
すなわち、第２液晶表示パネルＬＰＮ２は、略矩形平板状のアレイ基板ＡＲ及び対向基板ＣＴと、これらのアレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとの間に封入された液晶層ＬＱと、を備えている。このような第２液晶表示パネルＬＰＮ２は、画像を表示する略矩形状のアクティブエリア（表示エリア）ＡＣＴを備えている。このアクティブエリアＡＣＴは、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。
【００１４】
アクティブエリアＡＣＴにおいては、第１方向Ｘに沿って延出した複数のゲート配線Ｇ、第１方向Ｘに交差する第２方向Ｙに沿って延出した複数のソース配線Ｓ、各画素ＰＸに配置されゲート配線及びソース配線Ｓと電気的に接続されたスイッチング素子ＳＷ、各画素ＰＸのスイッチング素子ＳＷに接続された画素電極ＰＥ、複数の画素電極ＰＥに対して共通に配置されるコモン電極ＣＥなどを備えている。画素電極ＰＥ及びコモン電極ＣＥは、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）やインジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの光透過性を有する導電材料によって形成されている。画素電極ＰＥとの間の電位差により液晶層ＬＱに電圧を印加するためのコモン電極ＣＥは、画素電極ＰＥとともにアレイ基板ＡＲに備えられても良いし、画素電極ＰＥとは別に対向基板ＣＴに備えられても良い。
【００１５】
なお、第２液晶表示パネルＬＰＮ２において、アレイ基板ＡＲの外面には偏光板を含む光学素子が設けられ、同様に、対向基板ＣＴの外面にも偏光板を含む光学素子が設けられているが、図示を省略する。
【００１６】
照明ユニット１０は、第１導光板ＬＧ１、第２導光板ＬＧ２、光源ＬＳ、及び、光制御素子ＣＮＤを備えている。
【００１７】
第１導光板ＬＧ１は、第１液晶表示パネルＬＰＮ１と第２液晶表示パネルＬＰＮ２との間に配置されている。この第１導光板ＬＧ１は、第１入射面ＩＮ１及び第１出射面ＯＵＴ１を有している。第１出射面ＯＵＴ１は、第１液晶表示パネルＬＰＮ１の側に位置している。
【００１８】
第２導光板ＬＧ２は、第１導光板ＬＧ１の上方に配置されている。図示した例では、第２導光板ＬＧ２は、第１導光板ＬＧ１と第２液晶表示パネルＬＰＮ２との間に配置されている。この第２導光板ＬＧ２は、第２入射面ＩＮ２及び第２出射面ＯＵＴ２を有している。第２入射面ＩＮ２は、第１入射面ＩＮ１の上方に位置している。第２出射面ＯＵＴ２は、第１導光板ＬＧ１とは反対側、つまり、第２液晶表示パネルＬＰＮ２の側に位置している。
【００１９】
これらの第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２は、第１液晶表示パネルＬＰＮ１及び第２液晶表示パネルＬＰＮ２と同様に、第１方向Ｘに沿って長辺を有するとともに第２方向Ｙに沿って短辺を有する長方形状である。なお、第１入射面ＩＮ１は第１導光板ＬＧ１の一つの短辺に沿って形成され、第２入射面ＩＮ２は第２導光板ＬＧ２の一つの短辺に沿って形成されている。第１出射面ＯＵＴ１及び第２出射面ＯＵＴ２は、第１方向Ｘに沿った長さが第２方向Ｙに沿った長さよりも長い長方形状である。
【００２０】
光源ＬＳは、第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２の短辺に沿って配置され、第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２と対向する側に配置されている。このような光源ＬＳは、第２方向Ｙに沿って並んだ複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）であっても良いし、第２方向Ｙに沿って延出した冷陰極管（ＣＣＦＬ）であっても良い。なお、このような光源ＬＳは、図示しないリフレクタによって囲まれていることが望ましい。
【００２１】
光制御素子ＣＮＤは、光源ＬＳと第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２との間に配置されている。この光制御素子ＣＮＤは、光源ＬＳから第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２に向かう光の進行方向を制御し、第１導光板ＬＧ１と第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を制御する。この光制御素子ＣＮＤのより具体的な構成例については後述する。
【００２２】
なお、図示を省略するが、第１液晶表示パネルＬＰＮ１と第１導光板ＬＧ１との間、及び、第２液晶表示パネルＬＰＮ２と第２導光板ＬＧ２との間には、それぞれ種々の光学フィルムが配置されており、また、第１導光板ＬＧ１と第２導光板ＬＧ２との間にも光学フィルムを配置しても良い。
【００２３】
図２は、本実施形態の液晶表示装置１に適用可能な光制御素子ＣＮＤの構成例を説明するための図である。
【００２４】
ここに示した構成例の光制御素子ＣＮＤは、光源ＬＳから入射した光を反射するミラーＭＲを備え、コントローラ２０からの印加電圧に応じて反射角を変えて光の進行方向を制御するＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）ミラーによって構成されている。このミラーＭＲは、印加電圧に応じて回転軸Ｏを中心に回転可能に構成されている。この回転軸Ｏは、例えば第２方向Ｙに平行である。
【００２５】
図中の（ａ）で示した例は、ミラーＭＲが水平であり、光源ＬＳから入射した光が第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２のそれぞれに略均等に入射する場合に相当する（つまり、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率、及び、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率がそれぞれ略５０％である）。
【００２６】
図中の（ｂ）で示した例は、コントローラ２０からの印加電圧に応じてミラーＭＲが正回転して傾き、光源ＬＳから入射した光のほとんどが第１入射面ＩＮ１に入射し、第２入射面ＩＮ２にはほとんど入射しない場合に相当する。この場合、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率よりも高くすることができる。つまり、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を略１００％とし、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略ゼロ％とすることが可能である。要するに、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率は、ミラーＭＲを正回転させて反射角を変えることにより、約５０％から１００％の間で調整可能である（逆に、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率は、約０％から５０％の間で調整可能である）。
【００２７】
図中の（ｃ）で示した例は、コントローラ２０からの印加電圧に応じてミラーＭＲが逆回転して傾き、光源ＬＳから入射した光のほとんどが第２入射面ＩＮ２に入射し、第１入射面ＩＮ１にはほとんど入射しない場合に相当する。この場合、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率よりも高くすることができる。つまり、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略１００％とし、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を略ゼロ％とすることが可能である。要するに、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率は、ミラーＭＲを逆回転させて反射角を変えることにより、約５０％から１００％の間で調整可能である（逆に、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率は、約０％から５０％の間で調整可能である）。
【００２８】
図３は、本実施形態の液晶表示装置１に適用可能な光制御素子ＣＮＤの他の構成例を説明するための図である。
【００２９】
ここに示した構成例の光制御素子ＣＮＤは、コントローラ２０からの印加電圧に応じて光源ＬＳから入射した光の進行方向を変える電気光学結晶によって構成されている。このような電気光学結晶としては、例えば、ＫＴＮ（タンタル酸ニオブ酸カリウム）などが挙げられる。
【００３０】
図中の（ａ）で示した例は、電気光学結晶に電圧が印加されていない状態であり、光源ＬＳから入射した光が第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２のそれぞれに略均等に入射する場合に相当する（つまり、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率、及び、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率がそれぞれ略５０％である）。
【００３１】
図中の（ｂ）で示した例は、コントローラ２０から電気光学結晶に対して第１極性の電圧が印加された状態であり、光源ＬＳから入射した光のほとんどが第１入射面ＩＮ１に入射し、第２入射面ＩＮ２にはほとんど入射しない場合に相当する。この場合、図２の（ｂ）で示した例と同様に、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率よりも高くすることができる。つまり、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率は、電気光学結晶内の屈折率分布を変えることにより、約５０％から１００％の間で調整可能である（逆に、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率は、約０％から５０％の間で調整可能である）。
【００３２】
図中の（ｃ）で示した例は、コントローラ２０から電気光学結晶に対して第１極性とは異なる第２極性の電圧が印加された状態であり、光源ＬＳから入射した光のほとんどが第２入射面ＩＮ２に入射し、第１入射面ＩＮ１にはほとんど入射しない場合に相当する。この場合、図３の（ｃ）で示した例と同様に、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率よりも高くすることができる。つまり、第２入射面ＩＮ２から第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率は、電気光学結晶内の屈折率分布を変えることにより、約５０％から１００％の間で調整可能である（逆に、第１入射面ＩＮ１から第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率は、約０％から５０％の間で調整可能である）。
【００３３】
このような構成の照明ユニット１０によれば、第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２の平行な一端辺に沿って光源ＬＳを配置し、この光源ＬＳと、第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２との間に光制御素子ＣＮＤを配置したことにより、第１導光板ＬＧ１へ入射する光の比率、及び、第２導光板ＬＧ２へ入射する光の比率を自在に調整することが可能となる。第１導光板ＬＧ１に向けて光を照射する光源と、第２導光板ＬＧ２に向けて光を照射する光源とを別個に設ける場合と比較して、光源の個数の増加を抑制することが可能となるとともに、外形寸法の拡大を抑制することが可能となる。
【００３４】
図４は、図１に示した液晶表示装置１の動作例を説明するための図である。
【００３５】
図中の（ａ）に示した例は、コントローラ２０が第１液晶表示パネルＬＰＮ１及び第２液晶表示パネルＬＰＮ２の双方に映像信号を出力している場合（あるいは、第１液晶表示パネルＬＰＮ１及び第２液晶表示パネルＬＰＮ２が点灯表示可能なＯＮ状態である場合）に相当する。光制御素子ＣＮＤは、第１液晶表示パネルＬＰＮ及び第２液晶表示パネルＬＰＮの双方に映像信号が出力されるのに伴い、第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略同等とする。これにより、第１導光板ＬＧ１において、第１入射面ＩＮ１から入射した光は、第１出射面ＯＵＴ１から出射され、第１液晶表示パネルＬＰＮ１を照明する。また、第２導光板ＬＧ２において、第２入射面ＩＮ２から入射した光は、第２出射面ＯＵＴ２から出射され、第２液晶表示パネルＬＰＮ２を照明する。
【００３６】
図中の（ｂ）に示した例は、コントローラ２０が第１液晶表示パネルＬＰＮ１のみに映像信号を出力している場合（あるいは、第１液晶表示パネルＬＰＮ１が点灯表示可能なＯＮ状態であって第２液晶表示パネルＬＰＮ２が消灯しているＯＦＦ状態である場合）に相当する。光制御素子ＣＮＤは、第１液晶表示パネルＬＰＮ１のみに映像信号が出力されるのに伴い、コントローラ２０から電圧が印加され、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を高める。例えば、光制御素子ＣＮＤは、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を略１００％とし、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略ゼロ％とする。これにより、第１導光板ＬＧ１において、第１入射面ＩＮ１から入射した光は、第１出射面ＯＵＴ１から出射され、第１液晶表示パネルＬＰＮ１を照明する。また、第２導光板ＬＧ２においては、第２入射面ＩＮ２からほとんど光が入射せず、第２液晶表示パネルＬＰＮ２は消灯状態となる。
【００３７】
図中の（ｃ）に示した例は、コントローラ２０が第２液晶表示パネルＬＰＮ２のみに映像信号を出力している場合（あるいは、第２液晶表示パネルＬＰＮ２が点灯表示可能なＯＮ状態であって第１液晶表示パネルＬＰＮ１が消灯しているＯＦＦ状態である場合）に相当する。光制御素子ＣＮＤは、コントローラ２０から電圧が印加され、第２液晶表示パネルＬＰＮ２のみに映像信号が出力されるのに伴い、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を高める。例えば、光制御素子ＣＮＤは、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略１００％とし、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を略ゼロ％とする。これにより、第２導光板ＬＧ２において、第２入射面ＩＮ２から入射した光は、第２出射面ＯＵＴ２から出射され、第２液晶表示パネルＬＰＮ２を照明する。また、第１導光板ＬＧ１においては、第１入射面ＩＮ１からほとんど光が入射せず、第１液晶表示パネルＬＰＮ１は消灯状態となる。
【００３８】
このような構成によれば、照明ユニット１０を挟んだ両面に液晶表示パネルを配置した両面ディスプレイを実現することができ、しかも、それぞれの液晶表示パネルの動作状態に合わせて光源ＬＳからの照明光の光量を調整することが可能となる。
【００３９】
次に、本実施形態の液晶表示装置１の他の構成例について説明する。
【００４０】
図５は、本実施形態における液晶表示装置１の他の構成例を概略的に示す図である。ここに示した構成例は、時分割３Ｄディスプレイの例に相当する。なお、上記の構成例と同一構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４１】
すなわち、液晶表示装置１は、液晶表示パネルＬＰＮと、液晶表示パネルＬＰＮを照明する照明ユニット１０と、を備えている。液晶表示パネルＬＰＮの構成については上記の構成例と同一であり説明を省略する。照明ユニット１０は、上記の構成例と略同一であり、第１導光板ＬＧ１と、第２導光板ＬＧ２と、光源ＬＳと、光制御素子ＣＮＤと、を備えている。
【００４２】
第１導光板ＬＧ１は、第１入射面ＩＮ１、及び、液晶表示パネルＬＰＮ側に位置する第１出射面ＯＵＴ１、を有している。第２導光板ＬＧ２は、第１導光板ＬＧ１と液晶表示パネルＬＰＮとの間に配置され、第１入射面ＩＮ１の上方に位置する第２入射面ＩＮ２、及び、液晶表示パネルＬＰＮ側に位置する第２出射面ＯＵＴ２を有している。つまり、第１出射面ＯＵＴ１は第２導光板ＬＧ２側に位置しており、第１出射面ＯＵＴ１及び第２出射面ＯＵＴ２はともに液晶表示パネルＬＰＮの側を向いている。但し、第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２は、それぞれ液晶表示パネルＬＰＮの法線Ｎに対して異なる方向に光を出射するように構成されている。図示した例では、光源ＬＳから第１導光板ＬＧ１に入射した光は第１出射面ＯＵＴ１から第２導光板ＬＧ２を介して図中の右側（第１方向）に向かって出射され、光源ＬＳから第２導光板ＬＧ２に入射した光は第２出射面ＯＵＴ２から図中の左側（第２方向）に向かって出射される。
【００４３】
なお、光源ＬＳは、第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２と対向する側に配置されている。光制御素子ＣＮＤは、第１入射面ＩＮ１及び第２入射面ＩＮ２と光源ＬＳとの間に配置されている。
【００４４】
図６は、図５に示した液晶表示装置１の動作例を説明するための図である。
【００４５】
図中の（ａ）に示した例は、３Ｄ表示を行う第１タイミングでコントローラ２０が液晶表示パネルＬＰＮに右目用映像信号を出力している場合に相当する。光制御素子ＣＮＤは、液晶表示パネルＬＰＮに右目用映像信号が出力されるのに伴い、コントローラ２０から電圧が印加され、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を高める。例えば、光制御素子ＣＮＤは、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を略１００％とし、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略ゼロ％とする。これにより、第１導光板ＬＧ１において、第１入射面ＩＮ１から入射した光は、第１出射面ＯＵＴ１から出射され、第２導光板ＬＧ２を介して液晶表示パネルＬＰＮを照明する。液晶表示パネルＬＰＮは、右目用映像信号の入力に伴って右目用映像を表示する。液晶表示パネルＬＰＮを透過した光は、指向性を有しており、観察者の右目で観察される。
【００４６】
図中の（ｂ）に示した例は、３Ｄ表示を行う第１タイミングに続く第２タイミングでコントローラ２０が液晶表示パネルＬＰＮに左目用映像信号を出力している場合に相当する。光制御素子ＣＮＤは、液晶表示パネルＬＰＮに左目用映像信号が出力されるのに伴い、コントローラ２０から電圧が印加され、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を高める。例えば、光制御素子ＣＮＤは、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略１００％とし、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を略ゼロ％とする。これにより、第２導光板ＬＧ２において、第２入射面ＩＮ２から入射した光は、第２出射面ＯＵＴ２から出射され、液晶表示パネルＬＰＮを照明する。液晶表示パネルＬＰＮは、左目用映像信号の入力に伴って左目用映像を表示する。液晶表示パネルＬＰＮを透過した光は、指向性を有しており、観察者の左目で観察される。
【００４７】
第１タイミング及び第２タイミングは、例えば６０Ｈｚで繰り返される。つまり、コントローラ２０が液晶表示パネルＬＰＮに対して左目用映像信号と右目用映像信号とを６０Ｈｚで交互に出力するのに同期して、コントローラ２０から電圧印加された光制御素子ＣＮＤは、光源ＬＳから出射された光を第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２に交互に導入するように光の進行方向を制御する。
【００４８】
このような構成によれば、時分割３Ｄディスプレイを実現することができる。なお、コントローラ２０が液晶表示パネルＬＰＮに対して２Ｄ用映像信号を出力するのに同期して、光制御素子ＣＮＤが光源ＬＳから出射された光を第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２に略同等の比率で導入することにより、２Ｄ表示も可能である。
【００４９】
図７は、本実施形態における液晶表示装置１の他の構成例を概略的に示す図である。なお、上記の構成例と同一構成については同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５０】
ここに示した構成例は、視野角切替ディスプレイの例に相当し、図５に示した構成例と比較して、第１導光板ＬＧ１及び第２導光板ＬＧ２がそれぞれ拡散度の異なる光を出射するように構成された点で相違している。
【００５１】
第１導光板ＬＧ１の第１出射面ＯＵＴ１は第２導光板ＬＧ２側に位置しており、第１出射面ＯＵＴ１及び第２出射面ＯＵＴ２はともに液晶表示パネルＬＰＮの側を向いている。図示した例では、光源ＬＳから第１導光板ＬＧ１に入射した光は第１出射面ＯＵＴ１から第２導光板ＬＧ２を介して出射され、光源ＬＳから第２導光板ＬＧ２に入射した光は第２出射面ＯＵＴ２から出射される。このとき、第１導光板ＬＧ１に入射した光は第２導光板ＬＧ２に入射した光よりも拡散して第２出射面ＯＵＴ２から出射される。つまり、第１導光板ＬＧ１は拡散性の高い光（あるいは指向性の低い光）を出射し、第２導光板ＬＧ２は指向性の高い光（あるいは拡散性の低い光）を出射する。
【００５２】
図８は、図５に示した液晶表示装置１の動作例を説明するための図である。
【００５３】
図中の（ａ）に示した例は、コントローラ２０が液晶表示パネルＬＰＮに広視野角用映像信号を出力している場合に相当する。光制御素子ＣＮＤは、液晶表示パネルＬＰＮに広視野角用映像信号が出力されるのに伴い、コントローラ２０から電圧が印加され、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を高める。例えば、光制御素子ＣＮＤは、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を略１００％とし、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略ゼロ％とする。これにより、第１導光板ＬＧ１において、第１入射面ＩＮ１から入射した光は、第１出射面ＯＵＴ１から出射され、第２導光板ＬＧ２を介して液晶表示パネルＬＰＮを照明する。液晶表示パネルＬＰＮは、広視野角用映像信号の入力に伴って映像を表示する。液晶表示パネルＬＰＮを透過した光は、広範囲に亘って拡散し、広視野角範囲で観察可能となる。
【００５４】
図中の（ｂ）に示した例は、コントローラ２０が液晶表示パネルＬＰＮに狭視野角用映像信号を出力している場合に相当する。光制御素子ＣＮＤは、液晶表示パネルＬＰＮに狭視野角用映像信号が出力されるのに伴い、コントローラ２０から電圧が印加され、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を高める。例えば、光制御素子ＣＮＤは、第２導光板ＬＧ２に入射する光の比率を略１００％とし、第１導光板ＬＧ１に入射する光の比率を略ゼロ％とする。これにより、第２導光板ＬＧ２において、第２入射面ＩＮ２から入射した光は、第２出射面ＯＵＴ２から出射され、液晶表示パネルＬＰＮを照明する。液晶表示パネルＬＰＮは、狭視野角用映像信号の入力に伴って映像を表示する。液晶表示パネルＬＰＮを透過した光は、指向性が高く、狭視野角範囲でのみ観察可能となる。
【００５５】
このような構成によれば、視野角切替ディスプレイを実現することができる。なお、このような視野角の切替は、観察者の操作に基づいてコントローラ２０で行っても良い。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、光源の個数の増加及び外形寸法の拡大を抑制することが可能な照明ユニット及びこの照明ユニットを備えた液晶表示装置を提供することが可能となる。
【００５７】
上述した実施の形態において説明した透過型の液晶表示パネルとは、アクティブエリアＡＣＴの少なくとも一部に照明ユニット１０からの照明光を選択的に透過する透過表示機能を有しているものであれば如何なる構成であっても良く、各画素が反射部及び透過部を有するような半透過型液晶表示パネルも含まれる。
【００５８】
なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、第１導光板ＬＣ１の第１入射面ＩＮ１及び第２導光板ＬＣ２の第２入射面ＩＮ２は、それぞれ第１導光板ＬＣ１、第２導光板ＬＣ２の長辺に沿って形成されても良く、同様に光源ＬＳは第１導光板ＬＣ１、第２導光板ＬＣ２の長辺に沿って配置されても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１…液晶表示装置
ＬＰＮ…液晶表示パネル
ＡＲ…アレイ基板  ＣＴ…対向基板  ＬＱ…液晶層
１０…照明ユニット
ＬＳ…光源  ＣＮＤ…光制御素子  ＬＧ１…第１導光板  ＬＧ２…第２導光板
２０…コントローラ
【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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【図７】
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【図８】
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