JP2006066120A - 光源装置、電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 輝度ムラの発生を回避することができる光源装置、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。
【解決手段】 光源１と、光源１の光出射面に対して端面が対向するように配置された導光板２と、導光板２の平面上に配置された拡散シート３と、拡散シート３における導光板２側とは逆側の面上に配置された第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５と、を有する光源装置４０Ａであって、光源１から出射された光が拡散シート３を経由することなく第１プリズムシート４又は第２プリズムシート５に入射することを防ぐ構造を有することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、光源装置、電気光学装置および電子機器に関するものである。

従来、透過型又は半透過反射型の液晶装置に用いられるバックライトとしては、大型のものでは光源に冷陰極管を用い、小型のものではＬＥＤ(Light Emitting Diode)を用いたものが一般的であった。従来の液晶装置は、バックライトと、このバックライト上に配設され、バックライトから出射された光の方向を液晶装置の正面方向へ変化させるためのプリズムシートとからなる照明装置と、プリズムシート上に配置された液晶パネルとを備えて構成されているものがある。

液晶パネルは、透過型又は半透過反射型の液晶パネルであり、バックライトから出射された光を利用して透過表示を行うようになっている。バックライトは、透明の導光板と、光出射口側が導光板の端面と対向して配置された光源（冷陰極管又はＬＥＤ）と、導光板の外面側に貼着された反射板とから構成されているものがある。プリズムシートは、アクリル樹脂などからなる透明の板材であり、その一面側が側面三角波状のプリズム形状が形成されたプリズム面とされているものがある。

上記従来の液晶装置は、バックライトの光源から出射された光を導光板の内部に導入し、この導光板内を伝搬する光を反射板や導光板の下面側に形成されたプリズム面で反射させることにより液晶パネル側へ出射させるようになっている。そして、導光板の上面から出射された光は拡散シートおよびプリズムシートへ導入され、その上面へ透過される際に、プリズムシートのプリズム面により屈折されて液晶パネルを照明する。

通常、液晶装置が使用される場合、液晶装置の液晶パネルは使用者の正面に配置されるが、バックライトから出射される光の強度は、導光板の正面からやや斜いた方向（導光板の法線方向からやや傾いた方向）で最大となり、導光板の正面方向（導光板の法線方向）では、それほど出射光量は大きくない。そこで、この出射光量が最大となる方向をプリズムシートにより導光板の正面方向へ向けることで、使用者の視線方向への出射光量を増加させ、実質的に明るい表示を得るようになっている。すなわち、このような斜め方向からプリズムシートに入射する光をプリズムシートの正面方向（法線方向）へ出射させるために、そのプリズム頂角が９０°に設定されている。このようなプリズム頂角が９０°のプリズムシートをバックライトと液晶パネルの間に配置することにより、０°方向（導光板の法線方向）の出射光量が最大となるようにすることができ、この方向における光量をプリズムシートを用いない場合に比して大幅に向上させることができる。

また、従来においては、光を出射する面状発光部とプリズムシートとの間に光学手段を配置した照明装置（光源装置）が考え出されている。その照明装置の光学手段は、面状発光部から該光学手段に出射された光のうち上記面状発光部の法線方向に対して所定の角度範囲で出射された光の少なくとも一部は上記角度範囲より広角範囲で回折または散乱して上記プリズムシート側に出射でき、上記角度範囲より大きい角度範囲で出射された光の少なくとも一部は透過して上記プリズムシート側に出射できるものである。このような構成にすると、プリズムシートに対して法線方向から光が入射するとその光が面状発光部側に戻ってしまうので、上記光学手段を用いて、面状発光部から法線方向に出射される光を意図的に法線方向から外れた方向に回折または散乱させてやり、面状発光部側に戻る光を少なくすることで、正面方向の輝度を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１９５３０３号公報

上記液晶装置及び照明装置では、コンパクト化及び薄型化などの要請より、一般に、光源が導光板の端面側に対向して配置され、導光板上に光学手段（例えば拡散シート）が配置され、光学手段上にプリズムシートが配置される構成となる。ここで、光源と導光板の端面とを密着させるのは、製造技術上、困難である。したがって、光源から出射された光の全部を導光板に入射させることができず、その出射光の一部は拡散シートを経ずにプリズムシートの端面などから直接に該プリズムシートに入射してしまう。するとプリズムシートが側面三角波形であることから、その三角波形の谷に沿うように輝度の高い領域が発生してしまう。これらにより、上記従来の液晶装置及び照明装置では、光源から出射された光の一部が直接プリズムシートに入射するので、輝度ムラが生じてしまうという問題点があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、輝度ムラの発生を回避することができる光源装置、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、光源から出射された光が直接プリズムシートに入射することを回避でき、簡便に、輝度ムラの発生を回避することができる光源装置、電気光学装置および電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の光源装置は、光源と、前記光源の光出射面に対して端面が対向するように配置された導光板と、前記導光板の平面上に配置された拡散シートと、前記拡散シートにおける導光板側とは逆側の面上に配置されたプリズムシートと、を有する光源装置であって、前記光源から出射された光が前記拡散シートを経由することなく前記プリズムシートに入射することを防ぐ構造を有することを特徴とする。
本発明によれば、光源から出射された光が直接プリズムシートに入射することを防ぐことができる。そして、光源から出射された光は、（導光板に入射後に）拡散シートに入射し、次いでその拡散シートから出射され、その出射光がプリズムシートに入射することとなる。これにより、本発明によれば、少なくとも拡散シートで拡散された光がプリズムシートに入射し、そのプリズムシートで所定方向に出射させることができるので、輝度ムラが発生することを回避することができる。例えば、光源から出射された光が直接にプリズムシートに入射すると、そのプリズムシートのプリズム形状により、輝度ムラが生じてしまう。本発明によれば、この輝度ムラの発生を回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記プリズムシートが、互いに重ねられた第１プリズムシートと第２プリズムシートとからなり、前記第１プリズムシート及び第２プリズムシートは、周期的な凹凸が形成されて構成されており、前記第１プリズムシートの凸凹の峰がなす方向と、前記第２プリズムシートの凸凹の峰がなす方向とは、交差していることが好ましい。
本発明によれば、例えば拡散シートから出射されて第１プリズムシート及び第２プリズムシートに入射した光を、第１プリズムシート及び第２プリズムシートの正面方向（法線方向）に出射させることができる。従来の光源装置のように、第１プリズムシート又は第２プリズムシートの端面などに光源から出射された光が直接入射すると、そのプリズムシートの凸凹形状の谷（溝）に沿うように高輝度領域が発生してしまう。本発明によれば、第１プリズムシート又は第２プリズムシートの端面などに光源から出射された光が直接入射することを回避できるので、前記高輝度領域の発生を回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記拡散シートの平面形状が、前記プリズムシートの平面形状よりも大きいことが好ましい。
本発明によれば、光源側からプリズムシート側を見たときに、プリズムシートの全面を拡散シートが覆うように配置することができる。そこで、本発明によれば、光源から出射された光が直接プリズムシートに入射することを回避でき、輝度ムラの発生を回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記拡散シートの外縁が、前記プリズムシートの外縁よりも外側に張り出していることが好ましい。
本発明によれば、光源から出射された光のうちでプリズムシートの端面方向に出射された光は、拡散シートの外縁付近に入射することとなる。したがって、本発明によれば、光源から出射された光が直接プリズムシートに入射することを回避でき、輝度ムラの発生を回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記光源が、前記導光板の端面と対向するように配置されているとともに、該導光板の端面に対して隙間を持って配置されており、前記拡散シートは、前記導光板及び前記隙間を覆うように配置されていることが好ましい。
本発明によれば、光源と導光板との間に隙間があっても、光源から出射された光が拡散シートを介さずに直接プリズムシートに入射することを回避することができる。従来の光源装置では、例えば導光板、拡散シート及びプリズムシートそれぞれの端面がそろっているので、光源と導光板との間に隙間があると、その隙間において、光源から出射された光がプリズムシートの端面に直接入射してしまう。ここで、上記隙間を全く無くすことは、光源装置の設計上及び製造上困難である。本発明によれば、拡散シートが導光板及び前記隙間を覆うように配置されているので、光源から出射された光が隙間を介して直接プリズムシートに入射することを回避できる。そこで、本発明によれば、簡便に、輝度ムラが発生することを回避する構成とすることができる。

また、本発明の光源装置は、前記光源が基板に取り付けられており、前記基板の一部は前記導光板の拡散シート側の面の一部を覆うように配置されており、前記拡散シートは、前記導光板及び前記基板の一部を覆うように配置されていることが好ましい。
本発明によれば、基板の一部上に拡散シートの一部（縁部）が重なるように配置されているので、光源からプリズムシートに向かって出射された光は、基板に遮られるか、導光板及び拡散シートに入射することとなる。そこで、本発明によれば、光源から出射された光が直接プリズムシートに入射することを回避でき、輝度ムラが発生することを回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記光源及び導光板が同一の反射面に配置されている反射シートを有し、前記光源における基板側とは逆側が前記反射シート側となっており、前記導光板における拡散シート側とは逆側が前記反射シート側となっていることが好ましい。
本発明によれば、反射シート上に光源及び導光板が配置されるので、光源から出射された光が導光板の端面からその導光板に入射し、また反射シートで反射しながら導光板内を伝播する光も生じる。そこで、本発明によれば、導光板内において光伝達効率を向上させるとともに輝度分布をより均一化でき、輝度ムラの発生をより回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記拡散シートが、前記基板と該拡散シートとの隙間と、前記導光板とを覆うように配置されていることが好ましい。
本発明によれば、基板の一部上に拡散シートの一部（縁部）が重なるように配置されているので、光源からプリズムシートに向かって出射された光は、基板に遮られるか、導光板及び拡散シートに入射することとなる。そこで、本発明によれば、光源と導光板との間に隙間があっても、光源から出射された光が直接プリズムシートに入射することを回避でき、輝度ムラが発生することを簡便に回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記拡散シートが、前記光源と、該光源と前記導光板との隙間と、該導光板とを覆うように配置されていることが好ましい。
本発明によれば、光源から出射された光の経路において、光源とプリズムシートとの間に必ず拡散シートが配置された構成となっている。そこで、本発明によれば、光源と導光板との間に隙間があっても、光源から出射された光が直接プリズムシートに入射することを回避でき、輝度ムラが発生することを簡便に回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記光源が基板に取り付けられており、前記基板の一部は、前記導光板の拡散シート側とは逆側の面の一部を覆うように配置されており、前記光源及び前記導光板が同一の反射面に配置されている反射シートを有し、前記基板の一部と前記反射シートとは、前記導光板の同一面上に配置されていることが好ましい。
本発明によれば、例えば導光板の底面に基板及び反射シートが配置され、導光板の上面側に拡散シート及びプリズムシートが配置された構成において、光源から出射された光が直接プリズムシートに入射することを回避することができる。したがって、本発明は、各部材の配置自由度を確保しながら、輝度ムラが発生することを簡便に回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記光源から出射された光のうちで前記拡散シートに入射していない光が、前記プリズムシートに入射することを防ぐ位置に配置された遮光部材を有することが好ましい。
本発明によれば、光源から出射された光が直接拡散シートに入射することを、遮光部材により、回避することができる。そこで、本発明によれば、従来の光源装置の構成の大部分を活用しながら、輝度ムラが発生することを簡便に回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記遮光部材が、前記プリズムシートの光源側の端面を少なくとも覆うように配置されていることが好ましい。
本発明によれば、光源から出射された光がプリズムシートの端面からそのプリズムシート内に入射することを回避できる。ここで、プリズムシートの例えば底面は拡散シートに接しているので、プリズムシートに入射する光の全てが拡散シートを経たものとなる。そこで、本発明によれば、輝度ムラが発生することを簡便に回避することができる。

また、本発明の光源装置は、前記遮光部材が、遮光テープ又は遮光塗料を硬化させたものからなることが好ましい。
本発明によれば、例えばプリズムシートの端面に遮光テープを貼る又は遮光塗料を塗布することで、輝度ムラが発生することを簡便に回避することができる。

上記目的を達成するために、本発明の電気光学装置は、前記光源装置を有してなることを特徴とする。
本発明によれば、例えば液晶表示装置などの電気光学装置のバックライトとして前記光源装置を用いることにより、輝度ムラがなく高品位に画像を表示できる電気光学装置を提供することができる。

上記目的を達成するために、本発明の電子機器は、前記電気光学装置を有してなることを特徴とする。
本発明によれば、高品位に表示できる電気光学装置を備えた電子機器を、低コストで提供することができる。

以下、本発明の実施形態に係る光源装置及び電気光学装置について、図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光源装置の一例を示す断面図である。本実施形態の光源装置４０Ａは、例えば液晶装置のバックライトとして用いられるものである。光源装置４０Ａは、光源１と、導光板２と、拡散シート３と、第１プリズムシート４と、第２プリズムシート５と、反射シート６とを有して構成されている。

光源１は、例えばＬＥＤで構成されているものとする。光源１はＬＥＤ以外のもので構成してもよく、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子、端面発光半導体レーザ又は面発光半導体レーザなどの半導体レーザなどで光源１を構成してもよい。また、冷陰極管で光源１を構成してもよい。そして光源１は、基板１ａ上に取り付けられ実装されている。基板１ａとしては、ＦＰＣ（フレキシブル・プリンテッド・サーキット）を用いることが好ましい。ＦＰＣは、柔軟性のある回路基板であり、光源１の他に、光源１の駆動回路なども実装されていることが好ましい。このように基板１ａとしてＦＰＣを用いると、例えば基板１ａにおける光源１の配置領域と駆動回路の配置領域との間に屈曲部位を設けることにより、部材配置の自由度を高めることができ、光源装置４０Ａについてコンパクト化及びデザインの多様化を図ることができる。

光源１は、導光板２の端面に対向するように配置されている。すなわち、光源１の光出射面と導光板２の端面とが対向するように、光源１及び導光板２が配置されている。したがって、光源１から出射された光Ｌ１，Ｌ２は、導光板２の端面から該導光板２内に入射することとなる。ここで、光源１と導光板２の端面とは隙間を持って配置されている。これは、設計上又は製造上の制限などによるものである。また、基板１ａの一部が導光板２の拡散シート３側の面の一部を覆うように、基板１ａが配置されている。

導光板２は、アクリル樹脂などの光透過性材料からなる板材であり、例えば厚さ０．６ｍｍ程度に形成されている。そして、導光板２の底面（反射シート６側の面）には、凸形状又は溝形状のプリズムが複数形成されている。このプリズムにより、光源１から出射されて導光板２の端面から該導光板２内に入射してきた光Ｌ１，Ｌ２は図面上方（第２プリズムシート５側）に反射されることとなる。図面上方には、液晶パネルが配置されるので導光板２から出射された光は拡散シート３、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５を通って液晶パネルを照射することとなる。

拡散シート３は、導光板２の上面（液晶パネル側）に配置されている。拡散シート３は導光板２からの出射光を拡散させる板形状のシート部材である。拡散シート３としては、拡散剤を分散させたアクリルシートなどを使用することが可能である。この拡散シート３により、導光板２からの出射光の面輝度を均一化し得るとともに、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の溝や凹凸形状の映りこみ（輝度ムラ）を防止し得るようになっている。なお、拡散シート３における第１プリズムシート４に覆われていない露出領域は、表示エリア（有効発光エリア）には入らないようになっている。

第１プリズムシート４は、拡散シート３の上面（液晶パネル側）に配置されている。第２プリズムシート５は、第１プリズムシート４の上面（液晶パネル側）に配置されている。第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５は、それぞれ、透明なアクリル樹脂などからなる平板状の板材の一面側（図示上面側）がプリズム面とされ、例えば側面三角波状の周期的な凹凸が形成されて構成されている。

図３は、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の一例を示す斜視図である。図３に示すように、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５のプリズム面２２ａには、対になる斜面部２２Ａ，２２Ｂが交互に周期的に形成されており、これらの斜面部２２Ａ，２２Ｂの成す角度（プリズム頂角α）が、例えば９０度とされている。なお、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５のプリズム頂角αは、９０度に限らず、９０度±３０度の範囲であってもよい。

そして、第１プリズムシート４の凸部の稜線（峰）の延びる方向と、第２プリズムシート５の凸部の稜線（峰）の延びる方向とが方位角方向で９０度異なるように配置されている。これにより、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の集光方向が図面の垂直方向（液晶パネル側方向）に合うようになっている。

第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５は、下面側すなわち拡散シート３側から光が入射した場合に、そのプリズムシートに斜め方向（概ね法線方向の±２０度の角度範囲より大きい角度範囲）から入射した光については、そのプリズムシートの上面方向へその進行方向を変化させることができ、プリズムシートに垂直（法線方向の±２０度の角度範囲）に入射する光についてはそのプリズムシートを透過しない。本実施形態では、第１プリズムシート４と導光板２との間に拡散シート３を配置しているので、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５に垂直（法線方向の±２０度の角度範囲）に入射する光を低減でき、光伝搬効率を向上させることができる。

なお、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５のプリズム頂角αが９０度より大きい場合には、そのプリズムシートに垂直（法線方向の±２０度の角度範囲）に入射する光については、プリズムシートの上面方向からは大きく外れる場合があるものの、プリズムシートを透過して、液晶パネル側に出射させることができる。

図４は第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の他の例を示す斜視図である。すなわち、光源装置４０Ａは、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５に代えて図４に示す１枚のプリズムシート４’を適用することができる。プリズムシート４’において図３に示す第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５と異なる点は、そのプリズム面の形状である。

すなわち、プリズムシート４’のプリズム面５２ａには、四角錐状の凸部５２ｂが配列形成されており、隣接する凸部５２ｂどうしは互いの辺端で接している。このプリズムシート４’におけるプリズム頂角は、凸部５２ｂを構成する斜面部のうち、隣接する斜面部５２Ａと斜面部５２Ｂとが成す角度である。そして、このプリズム頂角はプリズムシート４’において９０°±３０°の範囲とされていることが好ましい。このような構成のプリズムシート４’では、凸部５２ｂの底辺５２Ｃ，５２Ｄとそれぞれ平行な方向において集光機能が作用するからである。

なお、本実施形態に係るプリズムシートの構成は、図３又は図４に示すものに限定されず、そのプリズム頂角が例えば９０°±３０°の範囲であれば、その形状に制限はない。例えば、図４に示す凸部が配列されたプリズム面を備えたものでは、その凸部の形状を５角錐状やそれ以上の多角錘、あるいは円錐状とすることができる。

反射シート６は導光板２の底面側（液晶パネル側の反対側）に配置されており、反射シートの反射面（上面）と導光板２の底面とが面接触している。また、反射シート６の反射面には、図１に示すように光源１も接触している。この反射シート６によれば、導光板２の底面から漏れ出した光を反射して、再び導光板２に入射させることが可能になり、導光板２の上面から出射される光の輝度を増加させることができる。また、光源１と導光板２の端面との隙間において、光源１から反射板６に向かって出射された光Ｌ１を、反射板６は導光板２に入射させることもできる。

さらに、本実施形態の光源装置４０Ａでは、光源１から出射された光が拡散シート３を経由することなく第１プリズムシート４又は第２プリズムシート５に入射することを防ぐ構造となっている。

すなわち、拡散シート３の平面形状は、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の平面形状よりも大きくなっている。そして、拡散シート３の外縁は、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の外縁よりも外側に張り出している。さらに、拡散シート３は、導光板２の上面の露出部（基板１ａに覆われている部分以外の部分）全体を覆うとともに、基板１ａの一部上も覆うように配置されている。

このような構成により、光源１から出射された光の全部が、一旦、導光板２に入射し、その入射光は導光板２から出射して拡散シート３を通ってから第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５に入射することとなる。すなわち、基板１ａと拡散シート３とが一部重なっているので、基板１ａと拡散シート３との間に隙間が生じない。

したがって、本実施形態の光源装置４０Ａによれば、光源１から出射された光が直接第１プリズムシート４又は第２プリズムシート５に入射することを防ぐことができる。そして、光源１から出射された光は、導光板２及び拡散シート３を経てから第１プリズムシート４又は第２プリズムシート５に入射するので、光源装置４０Ａの出射光全体（バックライト全体）において輝度ムラが発生することを回避することができる。

（第２実施形態）
図２は、本発明の第２実施形態に係る光源装置の一例を示す断面図である。図２において、図１に示す第１実施形態の光源装置４０Ａの構成要素と同一の機能を有するものには同一符号を付している。本実施形態の光源装置４０Ｂは、光源１と、導光板２と、拡散シート３’と、第１プリズムシート４と、第２プリズムシート５と、反射シート６’とを有して構成されている。

本実施形態の光源装置４０Ｂにおける第１実施形態の光源装置４０Ａとの相違点は、光源１が取り付けられている基板１ａが導光板２の底面側に配置されており、拡散シート３’が導光板２と、導光板２と光源１間の隙間と、光源１とを覆うように配置されている点である。すなわち、拡散シート３’は光源装置４０Ａの拡散シート３よりも大きな形状となっており、拡散シート３’の縁部近傍が導光板２上から延びて導光板２と光源１間の隙間上及び光源１上にまで達している構成となっている。

本光源装置４０Ｂの反射シート６’は光源装置４０Ａの反射シート６よりも小さい形状となっており、導光板２の一端から他端までは反射シート６’が達しておらず、その一端から他端近傍まで反射シート６’が延びている配置となっている。これは、その導光板２の他端近傍の裏面には基板１ａが配置されるためである。光源装置４０Ｂにおけるこれら以外の構成は、第１実施形態の光源装置４０Ａと同一である。

これらにより、本実施形態の光源装置４０Ｂによれば、光源１から出射された光Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５は、導光板２に入射し、次いで導光板２から出射して拡散シート３’を通ってから第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５に入射することとなる。光源１から出射された一部の光Ｌ４は、導光板２に入射せずに、光源１と導光板２の隙間から拡散シート３’に入射し、散乱光となる。このように、光源装置４０Ｂによれば、光源１と導光板２との隙間から漏れる光Ｌ４が直接第１プリズムシート４又は第２プリズムシート５に入射することを防ぐことができる。

したがって、本実施形態の光源装置４０Ｂによれば、光源１から出射された光が少なくとも拡散シート３’を通ってから第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５に入射するので、光源１から出射された光が直接第１プリズムシート４又は第２プリズムシート５に入射することを防ぐことができる。そこで、本実施形態の光源装置４０Ｂは、第１実施形態の光源装置４０Ａと同様に、光源装置４０Ｂの出射光全体（バックライト全体）において輝度ムラが発生することを回避することができる。

（第３実施形態）
図５は、本発明の第３実施形態に係る光源装置の一例を示す断面図である。図５において、図１に示す第１実施形態の光源装置４０Ａの構成要素と同一の機能を有するものには同一符号を付している。本実施形態の光源装置４０Ｃは、光源１と、導光板２と、拡散シート３”と、第１プリズムシート４と、第２プリズムシート５と、反射シート６と、遮光両面テープ７とを有して構成されている。

本実施形態の光源装置４０Ｃにおける第１実施形態の光源装置４０Ａとの相違点は、遮光両面テープ７によって第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５を導光板２上に固定している点である。すなわち、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の上面の外縁近辺及び端面を遮光両面テープ７で覆っている構成となっている。なお、遮光両面テープ７は、表示エリア（有効発光エリア）には入らないように配置されている。また光源装置４０Ｃの拡散シート３”は、光源１と導光板２の隙間、及び光源１までは覆ってない大きさとなっている。

これらにより、本実施形態の光源装置４０Ｃによれば、光源１から出射された光Ｌ６，Ｌ７のうちで拡散シート３”に入射していない光Ｌ７が、第１プリズムシート４又は第２プリズムシート５に入射することを遮光両面テープ７で防ぐことができる。そこで、本実施形態の光源装置４０Ｃは、遮光シート３”について光源１と導光板２の隙間及び光源１まで覆うほど大きくすることなく、光源装置４０Ｃの出射光全体（バックライト全体）において輝度ムラが発生することを回避することができる。

また、本実施形態の光源装置４０Ｃによれば、第２プリズムシート５を第１プリズムシート４よりも小さくしている。これにより、光源装置４０Ｃでは、遮光両面テープ７が第１プリズムシート４の上面にも接触し、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の接着強度を向上させることができる。

また、本実施形態の光源装置４０Ｃにおいては、遮光両面テープ７の代わりに、遮光塗料を適用することができる。すなわち、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５の上面の外縁部位及び端面に遮光塗料を塗布し、その遮光塗料を乾燥させて硬化させる。この遮光塗料により、上記遮光両面テープ７の遮光機能と同一の機能を発揮させることができる。また、この遮光塗料に接着材などを混入することで、上記遮光両面テープ７の接着機能と同一の機能を発揮させることができる。

次に、上記実施形態の光源装置４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃの効果について、図６から図９を参照して説明する。
図６は、従来の光源装置の一例を示す断面図である。図７は、図６に示す光源装置の部分斜視図である。この従来の光源装置６０Ａは、光源１（１Ａ，１Ｂ）と、導光板２と、拡散シート３ａと、第１プリズムシート４ａと、第２プリズムシート５ａと、反射シート６とを有して構成されている。

導光板２、拡散シート３ａ、第１プリズムシート４ａ及び第２プリズムシート５ａは、相互に同一形状及び同一の大きさとなっている。さらに、導光板２、拡散シート３ａ、第１プリズムシート４ａ及び第２プリズムシート５ａは、図６に示すように、それぞれの端面が揃うように配置されている。また、光源装置６０Ａでは、図１の基板１ａに相当する部材は設けられていない。

このような構成により、光源１の出射光の一部である光Ｌ１１，Ｌ１３は、導光板２に入射し、その後、拡散シート３ａを通ってから第１プリズムシート４ａ及び第２プリズムシート５ａに入射する。また、光源装置６０Ａでは、本実施形態の光源装置４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃと異なり、光源１の出射光の一部である光Ｌ１２は、光源１と導光板２の隙間から漏れ、第１プリズムシート４ａ又は第２プリズムシート５ａに直接入射することとなる。これにより、光源装置６０Ａでは、第２プリズムシート５ａ全体からの出射光であるバックライト全体において輝度ムラが発生してしまう。

図８は、従来の光源装置の他の例を示す断面図である。この従来の光源装置６０Ｂは、光源１と、導光板２と、拡散シート３ａと、第１プリズムシート４ａと、第２プリズムシート５ａと、反射シート６とを有して構成されている。光源１は、基板１ａに取り付けられている。そして基板１ａの一部は、導光板２の一端近傍上に載せられている。

拡散シート３ａ、第１プリズムシート４ａ及び第２プリズムシート５ａは、相互に同一形状及び同一の大きさとなっている。さらに、拡散シート３ａ、第１プリズムシート４ａ及び第２プリズムシート５ａは、それぞれの端面が揃うように配置されている。導光板２は、拡散シート３ａ、第１プリズムシート４ａ及び第２プリズムシート５ａよりも大きい平面形状となっている。そして、導光板２上に拡散シート３ａ、第１プリズムシート４ａ及び第２プリズムシート５ａが重ねられている。ここで、導光板２の上面においては、拡散シート３ａと基板１ａとが隙間を持って配置されている。

このような構成により、光源１の出射光の一部である光Ｌ２１，Ｌ２３は、導光板２に入射し、その後、拡散シート３ａを通ってから第１プリズムシート４ａ及び第２プリズムシート５ａに入射する。また、光源装置６０Ｂでは、本実施形態の光源装置４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃと異なり、光源１の出射光の一部である光Ｌ２２は、基板１ａと拡散シート３ａの隙間から漏れ、拡散シート３ａを通ることなく、第１プリズムシート４ａ又は第２プリズムシート５ａに直接入射することとなる。これにより、光源装置６０Ｂでは、第２プリズムシート５ａ全体からの出射光であるバックライト全体において輝度ムラが発生してしまう。

図９は、図６から図８に示す従来の光源装置６０Ａ，６０Ｂの出射光（バックライト）の輝度分布６０を示す模式図である。ここでは、例えば第１プリズムシート４ａの溝（峰）方向が、導光板２の光源１Ａ，１Ｂ側の端面の方向と直角に交わる構成としている。従来の光源装置６０Ａ，６０Ｂの出射光の輝度分布６０には、光源１Ａ，１Ｂの近傍領域において第１プリズムシート４ａの溝方向に沿った長手形状の高輝度領域Ｋが複数発生している。この高輝度領域Ｋは、光源１Ａ，１Ｂの出射光が拡散シート３ａを通ることなく、直接第１プリズムシート４ａ（又は第２プリズムシート５ａ）に入射することにより、第１プリズムシート４ａの溝の映りこみが生じたものである。このように、従来の光源装置６０Ａ，６０Ｂは、高輝度領域Ｋによる輝度ムラが発生している。

図１から図５に示す本実施形態の光源装置４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃでは、光源１から出射された光が拡散シート３を経由することなく直接第１プリズムシート４又は第２プリズムシート５に入射することを防ぐ構造となっているので、図９に示すような高輝度領域Ｋは発生せず、輝度ムラが発生しない。

（電気光学装置）
図１０は、本実施形態の光源装置をバックライトとして用いている電気光学装置の一例を示す断面図である。本電気光学装置は、液晶表示装置１００を構成している。液晶表示装置１００は、液晶装置１０と、図２に示す第２実施形態の光源装置４０Ｂとを有して構成されている。図１０に示す液晶装置１０及び光源装置４０Ｂに、液晶駆動用ＩＣ、支持体などの付帯要素を装着することによって、最終製品としての液晶表示装置１００が構成される。

図１０に示す液晶装置１０は、平面視略矩形状で、かつ環状のシール材１２を介して互いにセルギャップをあけて対向するように貼り付けられた一対の平面視矩形状の基板ユニット１３、１４と、これらの間に上記シール材１２とともに囲まれて挟持された液晶層１５と、一方（図１０の上側）の基板ユニット１３の上面側に設けられた位相差板１９と偏光板１６と、他方（図１０の下側）の基板ユニット１４の下面側に設けられた位相差板２６と偏光板２７を備えた液晶パネル１１とを有して構成されている。

そして、液晶装置１０の液晶パネル１１の下側に、光源装置４０Ｂが配置されている。ここで、光源装置４０Ｂの第２プリズムシート５の上面と液晶装置１０の液晶パネル１１の下面とが対向するように、液晶装置１０及び光源装置４０Ｂが配置されている。そこで光源装置４０Ｂは、液晶パネル１１の下側に配置されて、液晶パネル１１の下方側から液晶パネル１１に向けて照明光（バックライト）を出射できるようになっている。

基板ユニット１３、１４のうち、基板ユニット１３は観測者側に向いて設けられる表側（上側）の基板ユニットであり、基板ユニット１４はその反対側、換言すると裏側（下側）に設けられる基板ユニットである。上側の基板ユニット１３は、例えばガラスなどの透明材料からなる光透過性基板１７と、基板１７の表側（図１０では上面側、観測者側）に順次設けられた位相差板１９及び偏光板１６と、基板１７の裏側（換言すると液晶層１５側）に順次形成されたカラーフィルタ層２４、オーバーコート層２１と、該オーバーコート層２１において液晶層１５側の面に形成された液晶駆動用のストライプ状の複数の電極２３を具備して構成されている。液晶層１５は、ツイスト角が２４０度〜２５５度のネマチック液晶分子から構成されている。

なお、実際の液晶装置においては、電極２３の液晶層１５側と、下基板側のストライプ状の電極３５の液晶層１５側に、各々配向膜が被覆形成されるが、図１０ではこれらの配向膜を省略し説明も略する。また、図１０を含む各図に示す断面構造は、図示した場合に各層が見やすいように各層の厚さを実際の装置とは異なる厚さに調節して示してある。

上記上側の基板側の駆動用の各電極２３は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）などの透明導電材料から平面視ストライプ状に形成されたもので、液晶パネル１１の表示領域と画素数に合わせて必要本数形成されている。

上記カラーフィルタ層２４は、例えば上側の基板１７の下面（換言すると液晶層１５側の面）に、光遮断用のブラックマスク、カラー表示用のＲＧＢの各パターンを形成することにより構成されている。また、ＲＧＢのパターンを保護する透明な保護平坦化膜としてオーバーコート層２１が被覆されている。上記ブラックマスクは例えばスパッタリング法、真空蒸着法等により厚さ１００〜２００ｎｍ程度のクロム等の金属薄膜をパターニングして形成されている。上記のＲＧＢの各パターンは、赤色パターン（Ｒ）、緑色パターン（Ｇ）、青色パターン（Ｂ）が、所望のパターン形状で配列され、例えば、所定の着色材を含有する感光性樹脂を使用した顔料分散法、各種印刷法、電着法、転写法、染色法等の種々の方法で形成されている。

一方、下側の基板ユニット１４は、ガラスなどの透明材料からなる光透過性基板２８と、基板２８の表面側（図１０では上面側、換言すると液晶層１５側）に順次形成された半透過反射層３１、オーバーコート層３３と、該オーバーコート層３３の液晶層１５側の面に形成されたストライプ状の駆動用の複数の電極３５と、基板２８の裏面側（図１０では下面側、換言すると液晶層１５側と反対側）に順次形成された位相差板２６と、偏光板２７から構成されている。これらの電極３５においても先の電極２３と同様に液晶パネル１１の表示領域と画素数に合わせて必要本数形成されている。

光源装置４０Ｂの光源１から出射された光Ｌａは、導光板２に入射しその導光板２のプリズムで反射され例えば光Ｌｂと光Ｌｄに分散反射される。光Ｌｂ，Ｌｄは導光板２から拡散シート３に入射してさらに拡散された光Ｌｃ，Ｌｅとなって第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５に入射する。ここで、光Ｌｃ，Ｌｅは、第１プリズムシート４及び第２プリズムシート５によってそれぞれ法線方向Ｈに向けられる。これらの光Ｌｃ，Ｌｅがバックライトとなって液晶装置１０を照射する。

これらにより、本実施形態の液晶表示装置１００は、光源装置４０Ｂから出射されるバックライトに輝度ムラがないので、高品位な画像を表示することができる。

（電子機器）
次に上記実施形態の電気光学装置（液晶表示装置１００）を構成要素とする電子機器について説明する。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、符号５００は携帯電話本体を示し、符号５０１は上記実施形態の液晶表示装置１００を有してなる表示部を示している。図１１（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｂ）において、符号６００は時計本体を示し、符号６０１は上記実施形態の液晶表示装置１００を有してなる表示部を示している。図１１（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１（ｃ）において、符号７００は情報処理装置、符号７０１はキーボードなどの入力部、符号７０２は上記実施形態の液晶表示装置１００を有してなる表示部、符号７０３は情報処理装置本体を示している。

図１１に示す電子機器は、上記実施形態の液晶表示装置１００有しているので、輝度ムラがなく、優れた表示品質を発揮することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明に係る光源装置を液晶表示装置の構成要素とした例を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明に係る光源装置は液晶表示装置以外の各種電気光学装置及び表示装置に適用することができる。また、本発明に係る光源装置は、電気光学装置などの表示装置以外の照明装置に適用することができる。ここで、照明装置とは、画像又は情報などを表示する表示装置ではなく、所定の光を被照射体に出射するものである。

また、上記実施形態の液晶表示装置においては、単純マトリックス型の半透過反射型液晶表示装置に本発明の光源装置を備えた場合について説明したが、本発明の光源装置を、２端子型スイッチング素子あるいは３端子型スイッチング素子を備えたアクティブマトリクス型の半透過反射型液晶表示装置に備えるようにしてもよい。

本発明の第１実施形態に係る光源装置の一例を示す断面図である。 本発明の第２実施形態に係る光源装置の一例を示す断面図である。 第１・第２実施形態の第１・第２プリズムシートの一例を示す斜視図である。 第１・第２プリズムシートの他の例を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る光源装置の一例を示す断面図である。 従来の光源装置の一例を示す断面図である。 同上の光源装置の部分斜視図である。 従来の光源装置の他の例を示す断面図である。 従来の光源装置の輝度分布を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る電気光学装置の一例を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。

符号の説明

１…光源、１ａ…基板（ＦＰＣ）、２…導光板、３，３’，３”…拡散シート、４…第１プリズムシート、４’…プリズムシート、５…第２プリズムシート、６，６’…反射シート、７…遮光両面テープ、１０…液晶装置、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ…光源装置、１００…液晶表示装置

Claims (15)

1. 光源と、
   前記光源の光出射面に対して端面が対向するように配置された導光板と、
   前記導光板の平面上に配置された拡散シートと、
   前記拡散シートにおける導光板側とは逆側の面上に配置されたプリズムシートと、を有する光源装置であって、
   前記光源から出射された光が前記拡散シートを経由することなく前記プリズムシートに入射することを防ぐ構造を有することを特徴とする光源装置。
2. 前記プリズムシートは、互いに重ねられた第１プリズムシートと第２プリズムシートとからなり、
   前記第１プリズムシート及び第２プリズムシートは、周期的な凹凸が形成されて構成されており、
   前記第１プリズムシートの凸凹の峰がなす方向と、前記第２プリズムシートの凸凹の峰がなす方向とは、交差していることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記拡散シートの平面形状は、前記プリズムシートの平面形状よりも大きいことを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
4. 前記拡散シートの外縁は、前記プリズムシートの外縁よりも外側に張り出していることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光源装置。
5. 前記光源は、前記導光板の端面と対向するように配置されているとともに、該導光板の端面に対して隙間を持って配置されており、
   前記拡散シートは、前記導光板及び前記隙間を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光源装置。
6. 前記光源は、基板に取り付けられており、
   前記基板の一部は、前記導光板の拡散シート側の面の一部を覆うように配置されており、
   前記拡散シートは、前記導光板及び前記基板の一部を覆うように配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光源装置。
7. 前記光源及び導光板が同一の反射面に配置されている反射シートを有し、
   前記光源における基板側とは逆側が前記反射シート側となっており、
   前記導光板における拡散シート側とは逆側が前記反射シート側となっていることを特徴とする請求項６に記載の光源装置。
8. 前記拡散シートは、前記基板と該拡散シートとの隙間と、前記導光板とを覆うように配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光源装置。
9. 前記拡散シートは、前記光源と、該光源と前記導光板との隙間と、該導光板とを覆うように配置されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光源装置。
10. 前記光源は、基板に取り付けられており、
    前記基板の一部は、前記導光板の拡散シート側とは逆側の面の一部を覆うように配置されており、
    前記光源及び前記導光板が同一の反射面に配置されている反射シートを有し、
    前記基板の一部と前記反射シートとは、前記導光板の同一面上に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
11. 前記光源から出射された光のうちで前記拡散シートに入射していない光が、前記プリズムシートに入射することを防ぐ位置に配置された遮光部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
12. 前記遮光部材は、前記プリズムシートの光源側の端面を少なくとも覆うように配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の光源装置。
13. 前記遮光部材は、遮光テープ又は遮光塗料を硬化させたものからなることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の光源装置。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の光源装置を有してなることを特徴とする電気光学装置。
15. 請求項１４に記載の電気光学装置を有してなることを特徴とする電子機器。
    

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