JP2007242497A - Lighting device, electro-optical device, and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は照明装置、電気光学装置、及び、電子機器に係り、特に、導光部材を備えた照明装置の導光構造に関する。 The present invention relates to a lighting device, an electro-optical device, and an electronic apparatus, and more particularly, to a light guide structure of a lighting device including a light guide member.
一般に、液晶表示体などのバックライトとして、光源と、この光源に対向する光入射面を備えた導光板と、導光板の背後に配置された反射シートとを有する面状の光出射面を備えた照明装置が知られている(例えば、以下の特許文献1参照)。このような照明装置では、光源から放出された光は光入射面から導光板の内部に入射し、平面方向に伝播した後、光偏向素子の作用により少しずつ前面の光出射面から出射される。導光板に入射した光の一部は背面から出射するが、背面上に配置された反射シートによって反射され、再び導光板の内部に戻って最終的には光出射面から出射される。 In general, as a backlight of a liquid crystal display or the like, a light source, a light guide plate having a light incident surface facing the light source, and a planar light emitting surface having a reflective sheet disposed behind the light guide plate An illumination device is known (for example, see Patent Document 1 below). In such an illuminating device, the light emitted from the light source enters the light guide plate from the light incident surface, propagates in the plane direction, and is gradually emitted from the front light emitting surface by the action of the light deflection element. . A part of the light incident on the light guide plate exits from the back surface, but is reflected by the reflection sheet disposed on the back surface, returns again to the inside of the light guide plate, and finally exits from the light exit surface.
導光板の背面には平面的に所定の分布で配置された上記の光偏向素子が形成され、この光偏向素子は導光板内の内部伝播光の一部を光出射面側へ偏向させる機能を備えている。光偏向素子としては、例えば、導光板の背面に形成された凹凸状のプリズム構造や印刷等によって形成される散乱層などが用いられる。通常、面状の光出射面を備えた照明装置では光出射面の広い範囲に亘る平面的に均一な輝度分布が要求されるため、光源に対する上記光偏向部の構造やその分布を最適化することが行われている。
しかしながら、前述の照明装置にあっては、光源と導光板の位置関係によって導光板の輝度分布が微妙に変化するため、光出射面上の輝度分布が不均一になり、光源側に輝度の高い領域が形成されたり、輝線や暗線などが生じたりするといったことがある。特に、導光板に設けられた光偏向素子が明るく見えることにより、輝度の均一性を損なう場合があった。そこで、従来の照明装置では、導光板のさらに前面側に光拡散シートを配置することにより輝度分布の均一性を向上させることが行われていたが、それでも充分な輝度分布の均一性が得られない場合があった。 However, in the above-described lighting device, the luminance distribution of the light guide plate slightly changes depending on the positional relationship between the light source and the light guide plate, so that the luminance distribution on the light exit surface becomes non-uniform and the luminance on the light source side is high. An area may be formed or a bright line or dark line may be generated. In particular, the light deflection element provided on the light guide plate may appear bright, thereby impairing the luminance uniformity. Therefore, in the conventional illumination device, the uniformity of the luminance distribution has been improved by arranging the light diffusion sheet further on the front side of the light guide plate, but still sufficient luminance distribution uniformity is obtained. There was no case.
また、導光板の光出射面から出射される光の出射角分布は、光源の配置、導光板の光偏向素子の構造や分布などによって決定されるため、上記出射角分布を使用態様に合わせて調整するために、特に光出射面から出射する光の出射角を前方へ集中させるために、導光板のさらに前面側にプリズム構造を有する集光シート等を配置している。しかし、集光シートによる光の集光作用には限界があるとともに、集光シートを配置すると光の利用効率が低下し、しかも照明装置が厚くなり、装置全体の薄型化を妨げるといった問題点がある。 In addition, the emission angle distribution of the light emitted from the light emission surface of the light guide plate is determined by the arrangement of the light source, the structure and distribution of the light deflection element of the light guide plate, and so on. In order to adjust, in particular, in order to concentrate the emission angle of the light emitted from the light exit surface forward, a condensing sheet having a prism structure is disposed on the front side of the light guide plate. However, there is a limit to the light condensing action of the light collecting sheet, and if the light collecting sheet is arranged, there is a problem that the light use efficiency is lowered, the lighting device becomes thick, and the overall thickness of the device is hindered. is there.
特に、近年の電子機器の小型化等の進展により照明装置の薄型化の要請が強くなっているが、照明装置を薄型化すると導光板を薄くせざるを得ないため、輝度の均一性及び出射角分布に関する所望の性能を確保することが難しくなってきている。 In particular, there has been a strong demand for thinner lighting devices due to recent progress in downsizing of electronic equipment, but the light guide plate must be made thinner if the lighting device is made thinner. It has become difficult to ensure the desired performance with respect to angular distribution.
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、輝度の均一性を高めることができるとともに出射角分布を向上させることのできる照明装置及びこれを備えた電気光学装置を実現することにある。特に、薄型化しても所望の光学性能を確保することのできる照明装置を実現することにある。 Accordingly, the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an illuminating device capable of improving luminance uniformity and improving an emission angle distribution, and an electro-optical device including the same. . In particular, an object of the present invention is to realize an illumination device that can ensure desired optical performance even if it is thinned.
斯かる実情に鑑み、本発明の照明装置は、光源と、前記光源に対向配置された端面が光入射面となり、該光入射面から入射した光を伝播させるように構成されているとともに当該光の伝播経路中に光を背面側に偏向させる光偏向部を有し、さらに背面から入射した光を前面に設けられた光出射面から出射させるように構成され、前記光入射面から入射した光を前記光出射面側よりも前記背面側に多く出射させる導光部材と、前記導光部材の背面上に配置された光反射体と、を具備することを特徴とする。 In view of such circumstances, the illuminating device of the present invention is configured such that a light source and an end face opposed to the light source serve as a light incident surface, and the light incident from the light incident surface is propagated. A light deflector that deflects the light to the back side in the propagation path of the light, and further configured to emit light incident from the back surface from a light exit surface provided on the front surface. A light guide member that emits more light to the back surface side than the light output surface side, and a light reflector disposed on the back surface of the light guide member.
この発明によれば、導光部材に内部伝播光を背面側に偏向させる光偏向部を設け、内部伝播光が光偏向部によって背面側に偏向されることにより、光入射面から入射した光を前記光出射面側よりも前記背面側に多く出射させるように構成したため、光入射面から入射した光の多くは導光部材の背面から光反射体へ出射し、光反射体で反射された光が導光部材の背面から入射することで再び導光部材へ戻った後、光出射面から出射される。したがって、従来は光偏向部の作用によって内部伝播光が偏向されることで直接に光出射面から光が出射し、光偏向部により偏向されない光が部分的に導光部材の背面から出射して反射シートで反射されて導光部材内に戻っていたのに対して、本発明では光偏向部によって内部伝播光が背面側に多く偏向され、導光部材から一旦出射して光反射体で反射された後に再び導光部材を通過して光出射面から出射されるため、導光部材や光反射体の厚みを低減しても光路長を充分に確保することができることから、輝度分布の均一性を高めやすくなるとともに、出射光の出射角分布を設定しやすくなる。 According to the present invention, the light guide member is provided with the light deflector that deflects the internally propagated light to the back side, and the internally propagated light is deflected to the back side by the light deflector, so that the light incident from the light incident surface is Since the light is emitted more toward the back surface than the light exit surface, most of the light incident from the light incident surface exits from the back surface of the light guide member to the light reflector and is reflected by the light reflector. Enters from the back surface of the light guide member and then returns to the light guide member, and then exits from the light exit surface. Therefore, conventionally, the internal propagation light is deflected by the action of the light deflecting unit, so that the light is directly emitted from the light emitting surface, and the light that is not deflected by the light deflecting unit is partially emitted from the back surface of the light guide member. In contrast to the light reflected from the reflection sheet and returned to the light guide member, in the present invention, the light deflecting unit deflects a large amount of the internal propagation light to the back side, and the light is once emitted from the light guide member and reflected by the light reflector. Since the light passes through the light guide member and is emitted from the light emitting surface again, a sufficient light path length can be secured even if the thickness of the light guide member or the light reflector is reduced, so that the luminance distribution is uniform. It becomes easy to improve the property, and it becomes easy to set the outgoing angle distribution of the outgoing light.
特に、光偏向部が内部伝播光を背面側へ偏向させるように構成されているため、光出射面上から見て、光偏向部が輝いて見えることがなくなるため、光偏向部に起因する輝度ムラの発生を防止することができる。 In particular, since the light deflection unit is configured to deflect the internally propagating light to the back side, the light deflection unit does not appear to shine when viewed from the light exit surface. Generation of unevenness can be prevented.
本発明において、前記光偏向部は前記導光部材の光出射面に形成されたプリズム構造であることが好ましい。これによれば、導光部材の光出射面にプリズム構造を形成し、このプリズム構造によって内部伝播光を背面側へ偏向させるようにしたことにより、光偏向部が導光部材の外面に形成されるため、光偏向部を容易に形成できるとともに、このようなプリズム構造は導光部材の背面から入射した光を光出射面から効率的に出射させるように設計することが容易であるため、効率的に光を背面側へ偏向させることが可能になると同時に背面側から戻った反射光を効率的に光出射面から出射させることが可能になる。 In this invention, it is preferable that the said light deflection | deviation part is a prism structure formed in the light-projection surface of the said light guide member. According to this, a prism structure is formed on the light exit surface of the light guide member, and the internal propagation light is deflected to the back side by this prism structure, so that the light deflection portion is formed on the outer surface of the light guide member. Therefore, the light deflection part can be easily formed, and such a prism structure can be easily designed to efficiently emit light incident from the back surface of the light guide member from the light exit surface. Thus, it becomes possible to deflect the light toward the back side, and at the same time, the reflected light returning from the back side can be efficiently emitted from the light exit surface.
本発明において、前記プリズム構造は、前記光出射面と平行に進行する前記導光部材中の内部伝播光を背面側へ反射させるとともに背面側から前記光出射面と直交する方向に進行する前記導光部材中の内部伝播光を透過させる光偏向面を備えていることが好ましい。 In the present invention, the prism structure reflects the internally propagated light in the light guide member traveling in parallel with the light exit surface to the back side and travels in the direction orthogonal to the light exit surface from the back side. It is preferable to provide a light deflection surface that transmits the internally propagating light in the optical member.
本発明において、前記光反射体は前記導光部材と対向する側に散乱性反射面を有することが好ましい。これによれは、光反射体が散乱性反射面を有することにより、光を適宜に散乱させて反射させることができるため、導光部材に戻された反射光が最終的に光出射面から出射される光の光量分布及び出射角分布により決定される輝度分布の均一性をさらに高めることが可能になる。 In this invention, it is preferable that the said light reflector has a scattering reflective surface in the side facing the said light guide member. According to this, since the light reflector has a scattering reflection surface, the light can be appropriately scattered and reflected, so that the reflected light returned to the light guide member is finally emitted from the light emission surface. It is possible to further improve the uniformity of the luminance distribution determined by the light quantity distribution and the emission angle distribution of the emitted light.
本発明において、前記導光部材と前記光反射体との間に配置された光拡散層をさらに具備することが好ましい。これによれば、光拡散層によって導光部材の背面からの出射光及び光反射体による反射光を適宜に散乱させることができるため、導光部材の光出射面上の輝度分布の均一性をさらに高めることができる。 In the present invention, it is preferable to further include a light diffusion layer disposed between the light guide member and the light reflector. According to this, since the light emitted from the back surface of the light guide member and the light reflected by the light reflector can be appropriately scattered by the light diffusion layer, the luminance distribution on the light output surface of the light guide member is uniform. It can be further increased.
次に、本発明の電気光学装置は、上記のいずれかに記載された照明装置と、前記導光部材の前記光出射面上に配置された透過型電気光学パネルと、を具備することを特徴とする。 Next, an electro-optical device according to the present invention includes any one of the illumination devices described above, and a transmissive electro-optical panel disposed on the light emitting surface of the light guide member. And
また、本発明の電子機器は、上記の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。上記の電気光学装置を搭載することで、輝度分布の均一性や光の利用効率を高めることができるため、高品位の光学機能を得ることができる。また、電気光学装置の薄型化を図ることができるため、電子機器の薄型化が可能になる他、設計の自由度を拡大でき、また、デザイン性の向上を図ることも可能になる。このような電子機器としては、ノート型パーソナルコンピュータ装置、携帯電話機、電子時計、携帯型情報端末などの携帯型電子機器が最も好ましい。 According to another aspect of the invention, an electronic apparatus includes the electro-optical device described above. By mounting the above electro-optical device, it is possible to improve the uniformity of luminance distribution and the light use efficiency, so that a high-quality optical function can be obtained. In addition, since the electro-optical device can be reduced in thickness, the electronic apparatus can be reduced in thickness, the degree of design freedom can be increased, and the design can be improved. As such an electronic device, portable electronic devices such as a notebook personal computer device, a mobile phone, an electronic watch, and a portable information terminal are most preferable.
[照明装置]
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明に係る照明装置110の実施形態の縦断面図、図2は照明装置110の平面図である。照明装置110は、LED(発光ダイオード)等で構成される光源(点状光源)111と、この光源111に隣接して配置された導光板112と、導光板112の背面112cに対向配置された反射面113rを有する反射シート113とを備えている。
[Lighting device]
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of a
光源111は図示例の場合LED等の点状光源であるが、特に限定されるものではなく、例えば、冷陰極管などの線状光源を用いてもよい。また、図示例の場合、点状光源である複数の光源111が配列されているが、単一の光源のみが配置されていてもよい。
In the illustrated example, the
導光板112は、アクリル樹脂やポリカーボネート等の、好ましくは高い屈折率(1.4以上)を有する透明材料で構成されている。また、導光板112は光源111の光放出面111aに対向する光入射面112aを端面として有し、光出射面112bを前面(図示上面)として有し、この光出射面112bの反対側が背面112cとなっている。ここで、光入射面112aは基本的には平坦に構成されていればよいが、図示例の場合、光源111が点状光源であることから、導光板112への光の入射角分布を調整するために三角柱形状等のプリズム構造を有していてもよい。また、背面112cも基本的には平坦に構成することができるが、光の方向を揃えるために適宜のプリズム構造を備えていてもよい。光出射面112bと背面112cは図示例では平行に形成されている。ただし、両面がやや傾斜して構成され、全体として導光板112の断面形状が楔状に形成されていてもよい。
The
導光板112には光偏向部112sが形成されている。この光偏向部112sは導光板112の内部を光入射面112aから反対側へ向けて伝播する内部伝播光を背面112c側へ偏向させる機能を有するものであれば如何なるものであってもよいが、図示例では光出射面112bに形成されたプリズム構造として設けられている。このプリズム構造からなる光偏向部112sは、光出射面112bに形成された凹部(凹溝)によって構成され、後述する光偏向面を備えている。また、複数の光偏向部112sは光出射面112b全体に分散配置されており、平面的に均一に光を背面112c側へ偏向させることができるように構成されている。
The
図示例の場合、光偏向部112sは延長形状を有する平面パターンを有し、その長手方向が点状光源である光源111に向かう直線に対してほぼ直交する方向に伸びるように形成されている。ここで、図2に示すように点状光源である光源111が光入射面112aの幅方向に複数配列されている場合には、光出射面112bを光源111の光軸111xと平行で光入射面112a上の光源111間の中間点を通過する境界線で分割してなる平面領域112Rごとに、当該平面領域112Rに対応する光源111に向かう直線に対してほぼ直交する方向に伸びる複数の光偏向部112sが分散して配置される。
In the case of the illustrated example, the
なお、光偏向部112sの平面分布は図示例のものに限らず、例えば、延長形状の平面パターンを有する複数の光偏向部112sが光源111の光軸111xと直交する方向に伸びる姿勢で分散配置されていてもよく、また、各光偏向部112sが円弧状若しくは直線状の連続した凹溝で構成され、このような複数の光偏向部112sが全体として同心円弧状若しくはストライプ状に配置されていてもよい。
The planar distribution of the
図6は本実施形態の光偏向部112sの断面形状を示す拡大部分断面図である。光偏向部112sは、光出射面112bに形成された凹部若しくは凹溝で構成され、この凹部若しくは凹溝内には、光入射面112a側に配置された傾斜した光偏向面112saと、光入射面112aとは反対側に配置された対向面112sbとを有している。光偏向面112saは光入射面112bに対して傾斜角θを有し、この傾斜角θは30〜50度の範囲内に設定される。この傾斜角θは、多くの内部伝播光Liに対しては全反射面となり、多くの後述する反射光Lrに対しては透過面となるように設定される。実際の角度は導光板112の屈折率等の光学設計時のパラメータに応じて設定される。また、対向面112sbの角度は特に限定されないが、後述する反射シート113側から入射する反射光に対する悪影響を低減するために図示例のようにほぼ垂直に形成されている。ただし、対向面112sbの光出射面112bに対する角度は90度に限定されるものではない。
FIG. 6 is an enlarged partial cross-sectional view showing a cross-sectional shape of the
本実施形態の導光板112は、上記の光偏光部112sを備えたことにより、光入射面112aから入射した光を光出射面112b側よりも背面112c側に多く出射させるように構成されている。すなわち、光入射面112aから入射した光のうち、導光板112の内部から直接に光出射面112bを通して前方へ出射する光よりも、導光板112の内部から直接に背面112cを通して背面側へ出射する光の方が多くなるように構成されている。これによって、光出射面112bから最終的に出射する光の多くは、導光板112から背面112c側へ出射され、反射シート113で反射されて再び導光板112内に入射した光となる。
The
反射シート113は導光板112の背面112cとほぼ平行に設置されている。この反射シート113は反射面113rを備えたものであれば特に限定されないが、例えば、金属板、樹脂等からなる基材上にAlやAg等の金属薄膜を形成したもの、白色ポリエチレン等の樹脂シート等で構成することができる。
The
本実施形態では、図1及び図2に示すように、光源111の光放出面111aから放出された光は、導光板112の光入射面112aから入射して導光板112の内部伝播光となり、図示左側から右側へと伝播していく。そして、図6に示すように、この内部伝播光Liの一部は伝播していく途中でその多くが上記光偏向面112saに入射し、その入射角が光偏向面112saの全反射角より大きい場合には全反射されて背面112c側へと偏向される。
In this embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the light emitted from the
そして、上記のように光偏向部112sによって背面側へ偏向された光Ljは導光板112の背面112cから一旦出射し、反射シート113で反射される。この反射光Lrは再び背面112cから導光板112内に入射し、そのまま光出射面112bから出射される。ここで、導光板112の上記光偏向面112saに上記反射光Lrが入射する場合、その入射角が全反射角より小さければ反射光Lrは光偏向面112saを通過し、光出射面112bから出射される。したがって、上記傾斜角θは、例えば、光出射面112bと平行に進行する内部伝播光Liに対しては光偏向面112saが全反射面となり、かつ、光出射面112bと直交する方向に進行する反射光Lrに対しては光偏向面112saが全反射面としては機能せず、単なる透過面(屈折面)として作用するように設定されることが好ましい。
The light Lj deflected to the back side by the
本実施形態では、導光板112の内部伝播光の多くが光偏向部112sによって背面側へ偏向され、そのまま一旦出射して反射シート113で反射された後に再び導光板112に戻ってから光出射面112bから出射されるように構成されていることにより、導光板112や反射シート113の配置領域の厚みが薄くても光路長を充分に確保することができるため、光出射面112bの輝度分布の均一性や出射光の出射角分布を適宜に設定しやすくなる。したがって、照明装置の薄型化と光学性能の確保とを高いレベルで両立することが可能になる。
In the present embodiment, most of the internally propagated light of the
特に、従来の導光板では、光出射面側へ光を偏向させるための光偏向部のパターンが明るく光ることによって、周囲より明るいパターンとなったり、稜線等が輝線として見えたりすることとなり、これによって照明品位が大幅に低下するといったことがあったが、本実施形態の光偏向部112sは背面側へ光を偏向させるものであるため、偏向方向の相違からそのパターンが輝いて見えることはない。したがって、光偏向部112sが輝度分布の均一性に与える影響はきわめて小さくなる。
In particular, in the conventional light guide plate, the light deflector pattern for deflecting the light toward the light exit surface shines brightly, resulting in a brighter pattern than the surroundings, and ridgelines etc. appear as bright lines. However, since the
本実施形態は、特に導光板112を薄く形成して照明装置110の薄型化を図る上で特に有用である。近年においては後述する電子機器の小型化に伴ってこれに搭載する電気光学装置100の薄型化の要請が強くなってきており、その結果、導光板112の厚みを1mm以下(例えば0.3〜0.5mmなど)にする必要があるため、輝度分布の均一性や出射角分布の好適化(正面輝度の向上)を図ることが難しくなってきている。しかし、本実施形態では、光源111から放射された光を導光板112から背面側へ偏向させ、導光板112から一旦出射させて反射シート113で反射させた後に再び導光板112内に取り込んで光出射面112bから出射させるようにしているため、導光板112が薄くても、照明光が出射されるまでの光路長を充分に確保することができることから、照明光の制御をより確実かつ良好に施すことができる。
This embodiment is particularly useful for reducing the thickness of the
例えば、上記光路は、導光板112の光入射面112a、導光板112の内部、光偏向部112s、導光板112の内部、背面112c、反射シート113の反射面113r、背面112c、導光板112の内部、光出射面112bを順次に通過する。したがって、上記の途中で適宜に光を制御することで、照明装置110の厚みを増すことなく、照明光の輝度分布の均一化や出射角分布の調整などを容易に行うことが可能になる。
For example, the light path includes the
特に、光偏向部112sを導光板112の光出射面112bに形成することで、光偏向部112sを形成しやすくなり、部品コストも低減できる。例えば、導光板112の成形時(射出成形等による加工時)に一体的に光偏向部112sを形成できる。また、光出射面112bにプリズム構造で光偏向部112sを形成することにより、内部伝播光Liを確実かつ効率的に背面112c側へ偏向させることができると同時に、背面112cから入射した反射光Lrを支障なく光出射面112bから効率的に出射させることが可能になるといった構造を容易に実現できる。
In particular, by forming the
[反射シートの変形例1]
図3は上記実施形態と異なる照明装置の構造を示す概略断面図である。この実施形態では、散乱性反射面113r′を備えた反射シート113′を用いている。散乱性反射面113r′は、表面に微細な凹凸を形成した反射面であり、導光板112の背面から出射される光を散乱状態となるように反射する。これによって、反射光の強度分布が緩和されるため、最終的に光出射面112bの輝度分布を均一化することができる。
[Modification 1 of Reflective Sheet]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a lighting device different from the above embodiment. In this embodiment, a
散乱性反射面113r′は種々の方法で形成することができる。例えば、反射シート113′の基材の表面に微細な凹凸を形成しておき、この基材上に金属薄膜を形成することで、基材の表面を反映して微細な凹凸状に構成された反射面が形成されるようにしてもよい。また、反射性素材からなる表面をエッチング法や硬質の微粒子を衝突させる方法(ブラスト)等によって粗面化してもよい。
The scattering reflecting surface 113r ′ can be formed by various methods. For example, fine irregularities are formed on the surface of the base material of the
[反射シートの変形例2]
図4はさらに異なる照明装置の構成を示す概略断面図である。この照明装置では、反射シート113″の反射面113r上に、透明な微小突起113tを多数形成してなる。この微小突起113tは透明樹脂や透明導電体等で形成することが好ましい。このような微小突起113tを設けることで、反射光Lrを適宜に散乱させることができる。
[Modification 2 of the reflective sheet]
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a further different illumination device. In this illumination device, a large number of transparent microprojections 113t are formed on the reflection surface 113r of the
[反射シートの変形例3]
図5はさらに別の照明装置の構成を示す概略断面図である。この照明装置では、導光板112の背面112cと、反射シート113の反射面113rとの間に光拡散シート114を配置してある。光拡散シート114は通常の照明装置において導光板の前方に配置するものを用いることができるが、本実施形態の場合、光は光拡散シート114を往復2回通過するため、光拡散シート114としては光の拡散度合が通常のものよりも低くいもので足りる。なお、光拡散層を背面112c上や反射シート113の反射面上に固定してもよい。
[Modification 3 of the reflection sheet]
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of yet another illumination device. In this illuminating device, the
[光偏向部の変形例1]
図7は異なるプリズム構造を備えた光偏向部112s′を示す拡大断面図である。この例では、光偏向面112sa′及び対向面112sb′を有する凹構造に加えて、対向面112sb′の背後に別の光偏向面112sc′を形成し、光偏向面112sa′で全反射されずに出射した光Ltを対向面112sb′から入射させて光偏向面112sc′でさらに背面側へ偏向させて光Lkとすることができるように構成したものである。これによって光偏向部112s′における内部伝播光Liの偏向効率を高めることが可能になる。
[Modification 1 of Optical Deflection Section]
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing the
[光偏向部の変形例2]
図8はさらに異なるプリズム構造を備えた光偏向部112s″を示す拡大断面図である。この例では、図6に示す単一の光偏向面112saの代わりに、光偏向面112sa1と112sa2を分離して形成したものである。二つの光偏向面112sa1と112sa2は適宜の形状の中間面112sfを挟んで配置され、この中間面112sfは、例えば内部伝播光Liの進行方向に沿った軸線を有する半円筒面状に構成されることなどにより、中間面112sfに入射した内部伝播光Liを図の紙面の前後に傾斜する方向に分散させて反射させる光分散面として機能する。
[Modification 2 of Optical Deflection Section]
8 is an enlarged cross-sectional view showing a
[電気光学装置]
図9は、上記照明装置110を備えた電気光学装置100の一例を示す概略構成断面図である。この電気光学装置100は、上記照明装置110の前方に配置された液晶表示パネル120を備えている。この電気光学パネル120は、透過型のセル構造を有し、カラーフィルタ127及び透明電極123が内面上に形成された基板122と、透明電極125が内面上に形成された基板124とをシール材126を介して貼り合わせ、この2枚の基板122、124とシール材126とからなる空間内に液晶128を充填したものである。また、基板122,124の外面上にはそれぞれ偏光板129X及び129Yが貼着等によって配置される。液晶表示パネル120には複数の画素120aが縦横に配列され、画素120aにはそれぞれ光透過領域が設けられている。
[Electro-optical device]
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the electro-
本実施形態において、対向する一対の透明電極123、125間に電圧を印加して液晶128を駆動することにより、照明光Laの光透過特性を画素120a毎に変えることができ、これによって表示が可能となるように構成されている。すなわち、画素120aは電気光学パネル(液晶表示パネル)120において光学特性を独立して制御可能な最小の単位領域を構成する。
In the present embodiment, by applying a voltage between a pair of opposing
カラーフィルタ127は、R(Red:赤色)、G(Green:緑色)及びB(Blue:青色)の3色の着色層127R,127G,127Bが周期的に配列され、全体としてストライプ状に構成されたものである。この3色の着色層127R,127G,127Bはそれぞれ上記画素120a毎に対応して形成されている。すなわち、着色層127R,127G,127Bは図示左右方向に見たときに画素120aに対応して順次に繰返し配列されている。
The
本実施形態において、電気光学装置100には、上記導光板112と電気光学パネル120との間に光拡散シート115及び集光シート116,117のうちの少なくとも一つが配置されていても構わない。光拡散シート115は、導光板112の光出射側に配置されており、導光板112の表面から出射される照明光の照度の均一性を向上させるために、照明光を散乱又は拡散させる機能を有する。この光拡散シート115としては、例えば、ポリエステル等の透明な合成樹脂製シートに透明ビーズを混入した樹脂をコートしてなるものを用いることができる。
In the present embodiment, in the electro-
2枚の集光シート116、117は、液晶表示パネル120と光拡散シート115の間に配置されており、照明光Laを電気光学パネル120の正面側に集光して正面輝度を増加させるためのものである。これらの2枚の集光シートのうち、第1の集光シート116は照明装置110側に配置され、第2の集光シート117は液晶表示パネル120側に配置される。
The two
なお、本実施形態では、照明装置110を用いることによって輝度分布の均一性(照明光Laの均一性)や出射角分布を向上させることができるため、上記光拡散シート115、集光シート116,117を全く用いないことも可能である。また、このようにすると電気光学装置100の厚みをさらに低減できる。
In the present embodiment, since the luminance distribution uniformity (uniformity of the illumination light La) and the emission angle distribution can be improved by using the
[電子機器]
次に、上述した実施形態に係る電気光学装置を電子機器に用いた実施形態に説明する。図10は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機を示している。ここに示す携帯電話機300は、複数の操作ボタン、送話口などを備えた操作部301と、受話口などを備えた表示部302とを有し、表示部302の内部に上記の電気光学装置100が組み込まれてなる。そして表示部302の表面(内面)上に電気光学装置100の表示面を視認することができる表示画面302aが形成されている。この場合、携帯電話機300の内部には、上記電気光学装置100を制御する表示制御回路などが設けられる。この表示制御回路は、電気光学パネル120を駆動する公知の駆動回路(液晶ドライバ回路)に対して所定の制御信号を送り、電気光学装置100の表示態様を決定する。
[Electronics]
Next, an embodiment in which the electro-optical device according to the above-described embodiment is used in an electronic apparatus will be described. FIG. 10 shows a mobile phone which is an embodiment of an electronic apparatus according to the invention. A
また、本発明に係る電子機器としては、図10に示す携帯電話機の他に、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワークステーション、テレビ電話、POS端末機などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として本発明に係る液晶表示装置を用いることができる。 In addition to the mobile phone shown in FIG. 10, examples of the electronic apparatus according to the present invention include a liquid crystal television, a car navigation device, a pager, an electronic notebook, a calculator, a workstation, a videophone, and a POS terminal. And the liquid crystal display device which concerns on this invention can be used as a display part of these various electronic devices.
尚、本発明は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、本実施形態においては、液晶表示セルを備えた電気光学装置について説明したが、本発明は、照明光を用いて表示や画像投影を行うものであれば、液晶表示装置に限らず、電気泳動表示装置などの他の電気光学装置であっても構わない。 Note that the present invention is not limited to the illustrated examples described above, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the present embodiment, an electro-optical device including a liquid crystal display cell has been described. However, the present invention is not limited to a liquid crystal display device as long as it performs display and image projection using illumination light. It may be another electro-optical device such as an electrophoretic display device.
100…電気光学装置、110…照明装置、111…光源、112…導光板、112a…光入射面、112b…光出射面、112c…背面、112s…光偏向部、113…反射シート、114…光拡散シート
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記光源に対向配置された端面が光入射面となり、該光入射面から入射した光を伝播させるように構成されているとともに当該光の伝播経路中に光を背面側に偏向させる光偏向部を有し、さらに背面から入射した光を前面に設けられた光出射面から出射させるように構成され、前記光入射面から入射した光を前記光出射面側よりも前記背面側に多く出射させる導光部材と、
前記導光部材の背面上に配置された光反射体と、
を具備することを特徴とする照明装置。 A light source;
An end face opposed to the light source serves as a light incident surface, and is configured to propagate light incident from the light incident surface, and a light deflecting unit that deflects light to the back side in the light propagation path. And is configured to emit light incident from the back surface from a light exit surface provided on the front surface, and guide light incident from the light entrance surface to the back surface side more than the light exit surface side. An optical member;
A light reflector disposed on the back surface of the light guide member;
An illumination device comprising:
前記導光部材の前記光出射面上に配置された透過型電気光学パネルと、
を具備することを特徴とする電気光学装置。 A lighting device according to any one of claims 1 to 5,
A transmissive electro-optic panel disposed on the light exit surface of the light guide member;
An electro-optical device comprising:
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 6.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006065226A JP2007242497A (en) | 2006-03-10 | 2006-03-10 | Lighting device, electro-optical device, and electronic apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009258697A (en) * | 2008-04-16 | 2009-11-05 | Industry-Academic Cooperation Foundation Yeungnam Univ | Liquid crystal display without color filter |
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2006
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