JP4685074B2 - 反射型液晶表示装置 - Google Patents

Description

本発明は照明装置及び表示装置に関する。

例えば液晶表示装置等の表示装置はフロントライト又はバックライトと呼ばれる照明装置を含む。照明装置は光源と導光板を含む。光は光源から導光板に入り、導光板内で全反射を繰り返しながら導光板内を伝導し、プリズム等の光取り出し機構により導光板から表示パネルへ向かって出射する。

冷陰極管（蛍光灯）が光源として使用されている。冷陰極管はほぼＵ字形のリフレクタとともに導光板の側部に配置される。冷陰極管から出た光及び冷陰極管から出てリフレクタで反射された光が導光板に入射する。

また、ＬＥＤが光源として使用されている。ＬＥＤは半導体チップを樹脂で封止したＬＥＤパッケージとして形成される。ＬＥＤパッケージの発光部の後側にはミラーが形成され、光はＬＥＤパッケージから前方に向かうようになっている。しかし、ＬＥＤの光の指向性は小さく、光は放射状に種々の角度で前方及び斜め方向に進む。このために、ＬＥＤから導光板に入射する光の利用効率が低いという問題がある。

また、あるタイプの照明装置は２つの導光板を含む。光源は第１の導光板の側部に配置され、第１の導光板は第２の導光板の側部に配置される。光は第１の導光板に入り、さらに第１の導光板から第２の導光板に入り、第２の導光板内で全反射を繰り返しながら第２の導光板内を伝導し、プリズム等の光取り出し機構により第２の導光板から表示パネルへ向かって出射する。第１の導光板の厚さは第２の導光板の厚さと同じである。第２の導光板は第２の導光板より低屈折率の低屈折率層を介して偏光板に貼合されている。このような照明装置では、大きな角度分布をもった光が第２の導光板から洩れて表示装置のコントラストを低下させる原因になっていた。従って、平行度の高い光が第２の導光板へ入ることが望まれていた。また、光源に近い導光板の部分においてコントラストが低下するという問題があった。

また、導光板と、偏光板と、液晶パネルとを一体に貼合し、導光板と偏光板との間に空気の屈折率よりも高いが導光板の屈折率より低い屈折率層を介在させたとき、導光板の全反射角度よりも大きな角度で導光板に入射した光は導光板内で伝導されず、大きな角度のままで液晶パネルに入射する。この光は液晶パネルのコントラストを低下させ、コントラストや輝度を不均一化し、表示の品質を低下させることが分かった。

導光板と液晶パネルを導光板の屈折率より低い屈折率層を介在させて貼合したときに、導光は境界面で完全に反射せず、偏光層を透過して液晶パネルに入射するため、コントラストを低下させる原因となっていた。

また、導光板と、偏光板と、液晶パネルとを一体に貼合した場合、硬い板同志を貼合することになり、剥がれやすくなるという問題があった。特に、貼合部にゴミを咬みこむと、剥がれやすくなることに気がついた。

本発明の参考例の目的は、光源から導光板への光の取り出し効率を高くすることのできる照明装置を提供することである。

本発明の目的は、平行度の高い光が導光板へ入るようにした照明装置を提供することである。

本発明の目的は、表示装置のコントラストを高くすることのできる照明装置及び表示装置を提供することである。

本発明の目的は、光の利用効率が高く、あるいはコントラストの高い表示装置を提供することである。

本発明の参考例にかかる照明装置は、導光板と、光源と、該導光板と該光源との間に位置する錐体とからなり、該錐体は基部と該基部より小さい台部と該基部と該台部との間の斜面とを有し、該光源は該錐体の台部に密着して配置され、該導光板は該錐体の基部に密着して配置され、光源の発光部から導光板まで空気層を介さずに光が伝達するようにしたことを特徴とするものである。

この構成によれば、ＬＥＤ等の光源と導光板との間の空気層をなくすことによって、光源から大きな角度で出た光が錐体に入ることができ、光源と導光板との間に設けられた錐体の斜面において全反射して導光板の内部に進んでいく。従って、光源からの光の利用効率を高くできる。平行度の高い光を導光板へ導入することができる。

また、本発明の参考例にかかる照明装置は、導光板と、光源と、該導光板と該光源との間に位置する錐体とからなり、該錐体の基部は該導光板に接合または密着され、該光源は該錐体に近接して配置され、さらに、反射部材が該光源及び該錐体を囲むように配置され、光吸収部材が該錐体と該導光板との境界付近に設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、平行度の高い光を導光板へ導入することができる。

また、本発明による照明装置は、光源と、該光源から発せられた光を受ける第１の導光板と、該第１の導光板を通った光を受ける第２の導光板と、第１の導光板と第２の導光板の間に位置する集光手段とを備え、第２の導光板の厚さが第１の導光板の厚さより厚いことを特徴とする。

この構成によれば、平行度の高い光が導光板へ入るようになる。

また、本発明による液晶表示装置は上記した照明装置を含んで構成される。

また、本発明による液晶表示装置は、光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、該導光板は、該光源から光が入る入光面と、該液晶パネルの表示領域に対応する導光領域と、該導光領域内を進む光を該導光板から該液晶パネルへ取り出すための第１の表面と、該第１の表面と反対側の第２の表面に設けられたプリズムと、該入光面と該導光領域との間に設けられ、該導光板の全反射角度よりも大きな角度で該導光板に入射した不要光の少なくとも一部を除去するための不要光排除領域とを備えたことを特徴とする。

この構成によれば、入光面近傍に、プリズム不在で吸収部材配設の不要光排除領域を設け、導光板の内部を全反射して伝導しない不要光が不要光排除領域で除去されるためにコントラストの高い表示を達成することができる。

さらに、本発明は、導光板と偏光板と液晶パネルとが互いに貼合され、かつ、下記の特徴を含む液晶表示装置を提供する。

（ａ）プリズムの入光面側の端部から導光領域の厚さの約３倍の距離にわたるプリズムの部分において、プリズムは、緩斜面と、急斜面とにより形成され、緩斜面が導光領域の光取り出し面に対して傾斜角度１度以上である。プリズムの入光面近傍において、プリズムの緩斜面を傾斜角度１度以上とし、入光面から短距離で高コントラストとなるようにした。

（ｂ）偏光板の吸収軸の方向は導光領域の入光面に対して概ね直交又は直交方向からの傾き角度が概ね４５度以内である。入射光に対する偏光板の吸収軸を概ね垂直にし、入光面から短距離で高コントラストとなるようにした。

（ｃ）導光領域の屈折率をｎｇ、導光板を伝導する光が液晶パネル側で反射する層の屈折率をｎａ、プリズムの離散ピッチをＰ、該プリズムと液晶パネルの反射機構の距離をＤとするとき、

の関係を満たす。プリズムピッチと、プリズムと液晶内部ミラーの距離を規定し、照明ムラが生じないようにした。このように、液晶の表示領域に対して偏光板の大きさと位置を規定し、照明ムラが生じないようにした。

（ｄ）偏光板と導光板との間に導光板より屈折率が小さい第１の低屈折率層があり、液晶パネルと偏光板との間に導光板より低い屈折率の第２の低屈折率層がある。これにより、第１の低屈折率層を抜けた、低コントラストの原因となる不要光を第２の低屈折率層で部分的にも反射し、パネルへ届く光を少なくすることができる。

（ｅ）偏光板の片面又は両面が凹凸面である。
これにより貼合層に微細気泡を含有させ、実質的に屈折率がより低い層を作ることができる。

（ｆ）偏光板と導光板とは第１の貼合材層によって貼合され、液晶パネルと偏光板の偏光層とは第２の貼合材層によって貼合され、第１の貼合材層及び第２の貼合材層の少なくとも一方について、貼合材層の厚さをＴ、貼合材層に咬みこむゴミの大きさをＳとするとき、
Ｓ＜５０μｍ、またはＳ＜Ｔ
となる関係を満たす。貼合時に咬みこむゴミの大きさを規定し、環境変化および経年変化によるゴミを起点とする貼合剥離を防止した。

（ｇ）偏光板と導光板とは第１の貼合材層によって貼合され、液晶パネルと偏光板の偏光層とは第２の貼合材層によって貼合され、第１の貼合材層の厚さが、反射防止または反射低減の構造、または反射防止または反射低減の構造の一部となっている。このように、低反射層の厚さを干渉型の反射防止構造となるように規定し、反射によるコントラスト低下を防止した。

（ｈ）導光板側に貼合材層があり、偏光板は少なくとも透明層と偏光層とを含み、透明層は偏光層より導光板の側にあり、導光板の屈折率は貼合材層の屈折率と概ね等しく、透明層の屈折率が導光板の屈折率及び貼合材層の屈折率より低い。

（ｉ）実質的に導光板の反射面を形成する低屈折率領域の厚さが垂直光に対して反射防止または反射低減の構造、または半波長となっている。

（ｊ）導光板が基体と樹脂層とからなるものであって、基体が液晶パネルの基板と同じ材料又は概ね同等の熱膨張率をもつ材料で作られており、樹脂層が導光板内を伝導する光について光路を変換して導光板外に射出させるためのプリズムとして光路変換機能を有する。このように、貼合する板物同士の熱膨張率を合わせることにより、温度変化による反りを原因とする貼合剥離を防止した。

（ｋ）導光板の材料と液晶パネルの基板が、ともにガラス、またはともにプラスチックである。

（ｌ）導光板の一面にプリズムが形成され、対向面に偏光板が貼合されており、液晶パネルが垂直配向方式で駆動されるものである。高コントラストの光学系に対して、垂直配向液晶パネルを組み合わせることにより、さらに高コントラストの表示とした。

（ｍ）導光板の一面にプリズムが形成され、対向面に偏光板が貼合されており、導光板内を伝導する光の水平面内の拡がり角度が全角６０度以内である。

さらに、本発明による液晶表示装置の製造方法は、偏光板を液晶パネルに貼合する工程と、偏光板を液晶パネルに貼合した組立体に導光板を貼合する工程と、導光板と偏光板と液晶パネルをこの順に貼合した貼合物を加圧する工程とからなる。

貼合工程を規定することにより、貼合製造性の良い製造方法とした。貼合前に導光板の貼合面を処理することにより貼合性を向上した。

以上説明したように、本発明によれば、輝度及びコントラストの高い光源装置を含む表示装置を得ることができる。また、本発明によれば、薄い導光板の中を平行度のよい光を導光させることができる。そのため、高輝度、小電力、薄型、軽量の照明装置を実現でき、それを含む表示装置を実現できる。また、高輝度、高コントラストの反射型の液晶表示装置を実現できる。また、高コントラストで高信頼性のフロントライト付き反射型液晶表示装置を実現できる。

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１は参考例にかかる照明装置１０を示す略図である。図２は図１の照明装置１０の作用を説明するための照明装置１０の部分拡大である。

図５及び図６は照明装置を含む表示装置の例を示す略図である。図５及び図６において、表示装置１００は、照明装置１０２と、表示パネル１０４とを含む。図５においては、照明装置１０２はフロントライトであり、表示パネル１０４は反射型液晶表示パネルである。偏光板１０６がフロントライト１０２と表示パネル１０４との間に配置される。図６においては、照明装置１０２はバックライトであり、透過型液晶表示パネルである。偏光板１０６が表示パネル１０４の両側に配置される。これから説明する照明装置１０は、図５又は図６の照明装置１０２として、あるいはその他の照明装置として使用可能である。

図１において、照明装置１０は、導光板１２と、光源１４と、導光板１２と光源１４との間に位置する錐体１６とからなる。錐体１６は、基部１６ａと、基部１６ａより小さい台部１６ｂと、基部１６ａと台部１６ｂとの間の斜面１６ｃとを有する。光源１４は錐体１６の台部１６ｂに密着して配置され、導光板１２は錐体１６の基部１６ａに密着して配置され、光源１４の発光部から導光板１２まで空気層を介さずに光が伝達するようになっている。

図１及び図２においては、錐体１６は導光板１２と一体的に同一の材料で形成され、光源１４は錐体１６の基部１６ａに接着剤により固定される。例えば、導光板１２及び錐体１６はアクリル（屈折率１．４８）やアートンやセオノア（屈折率１．５１）で作られる。ポリカーボネート（屈折率１．５８）を用いることもできる。本参考例においては、接着剤は光源１４と錐体１６との間に実質的に空気が入らないように両者を光学的に接続するものである。ここでは、接着剤と粘着剤及びその他の接着性の部材を総称して接着剤と呼ぶ。

光源１４はＬＥＤからなる。図４はＬＥＤの一例を示す断面図である。ＬＥＤ１４はｐｎ接合を形成した半導体チップ１４ａをアクリルやエポキシ等の樹脂１４ｂで封止してなるＬＥＤパッケージとして形成されている。ＬＥＤ１４の発光部１４ｃの後側にはミラー１４ｄが形成され、光は矢印で示されるようにＬＥＤ４２から前方に向かって放射状に出るようになっている。ＬＥＤ１４の光の指向性は小さく、光は種々の角度で前方及び斜め方向に進む。

図２においては、導光板１２の軸線に対して比較的に大きな角度で光源１４から出射した光１８が示されている。光１８は錐体１６に入り、錐体１６の斜面１６ｃに向かう。光１８は錐体１６の斜面１６ｃで全反射し、さらに導光板内１２へと進む。光１８は導光板内１２で全反射を繰り返しながら導光板１２内を伝導し、プリズムや拡散反射層等の光取り出し機構により導光板１２から表示パネル１０４へ向かって出射する。導光板１２の軸線に対して比較的に小さな角度で光源１４から出射した光１９は斜面１６ｃに当たることなく導光板１２内を伝導する。

錐体１６の屈折率をｎ、錐体１６の軸線と平行な線と斜面１６ｃとの間の角度をαとするとき、錐体１６の斜面１６ｃの角度αが、ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）と同じか、大きいようにすると、錐体１６に入った光は全て斜面１６ｃで全反射する。ただし、角度αが大きいと、斜面１６ｃで反射する光量が減り、また、斜面１６ｃで反射した光が導光板の表面から突き抜ける可能性がある。従って、錐体１６の斜面１６ｃの角度αが、３０度から４５度の範囲にあるようにすると、導光板１２内に取り込まれることができる光の量を多くすることができる。

光源１４の発光部は錐体１６の台部１６ｂより小さいか等しい。また、光源１４の光出射面は錐体１６の台部１６ｂより小さいか等しい。このようにすることにより、光源１４から出射する多くの光を錐体１６に入れることができる。

図３は比較例の照明装置の作用を説明する図である。図３においては、錐体１６がなく、光源１４は導光板１２に光学的に密着していない、つまり、光源１４と導光板１２との間に空気層がある。この場合、光源１４の発光部から出た一部の光は光源１４と空気層との間の界面で反射して導光板１２に向かわず、一部の光は導光板１２の端面で反射して導光板１２に入らない。

本願の発明では、このような利用できない光をかなり大きく導光板１２内に取り込むことができ、光の利用効率が改善される。実験では、２．９倍の光取り出し効率アップが確認された。

図７から図２３は照明装置１０の他の例を示す図である。これらの例においては、照明装置１０は、導光板１２と、光源１４と、導光板１２と光源１４との間に位置する錐体１６とからなる。光源１４は錐体１６の台部１６ｂに密着して配置され、導光板１２は錐体１６の基部１６ａに密着して配置され、光源１４の発光部から導光板１２まで空気層を介さずに光が伝達するようになっている。

図７においては、光源１４と錐体１６とは一体的に形成され、錐体１６は導光板１２に取りつけられている。

図８においては、錐体１６と導光板１２とは一体的に形成され、光源１４は錐体１６の台部１６ｂの凹部に設けた流動などによる変形が可能な変形体（接着剤）２０により錐体１６の台部１６ｂに取りつけられる。

図９においては、光源１４は錐体１６の台部１６ｂに接着剤２２により取りつけられている。錐体１６が斜面１６ｃをもつばかりでなく、接着剤２２にも斜面２２ｃをもつように細工してある。従って、この例では、接着剤２２は錐体１６と同等の機能のもつことになり、光の利用効率が向上する。この例では、接着剤２２はアクリル系の導光板１２及び錐体１６と同じアクリル系の接着剤として接着力を高め、空気層を排除するようにした。接着剤２２の形状は図２を参照して説明した屈折率ｎと斜面の傾斜角度αの関係を満足するように設定されるのが望ましい。

図１０においては、光源１４は錐体１６の台部１６ｂに接着剤２２により取りつけられている。接着剤２２の表面２２ｄは丸みを帯びた傾斜面になっている。この場合にも、図９の照明装置１０と同様に、光の利用効率が向上する。この例では、まず光源１４を錐体１６の台部１６ｂに接着した後、アクリル系樹脂を落として部分球体を形成したものである。光源１４は接着剤２２に埋め込んだほうが光源１４からその側部の方から出射する光も取り込めるようになる。

図１１及び図１２においては、錐体１６が接着剤からなる。この場合にも、錐体１６を構成する接着剤の形状は図２を参照して説明した屈折率ｎと斜面の傾斜角度αの関係を満足するように設定されるのが望ましい。

図１３及び図１４においては、複数の光源１４が錐体１６の台部１６ｂに取りつけられている。この場合、図１４に示す垂直断面では、図９又は図１０の構造になるが、水平断面では図１１又は図１２の構造になる。ＬＥＤ光源列は、ＬＥＤチップを仕込んだ複数のパッケージをプリント基板に配列したアレイを接着したものである。１パッケージに三原色のうちの一色を発光する１つのＬＥＤチップを仕込み、Ｒ、Ｇ、Ｂ色を発光する順に並べてアレイ化したものを使った。また、１パッケージに三原色のそれぞれの色を発光する３つのＬＥＤチップを仕込んだものを用いることもできる。これは面光源としたときの色ムラが小さくなる利点がある。

また錐体１６および導光板の導光の方向に添う側面（図１４において手前および向こう側の面）には正反射ミラー１３を付けるのが望ましい。これにより、面内方向に集光されず該側面から導光板の外に光が出るのを防止できる。

図１５及び図１６においては、白色有機ＥＬ等の線光源１４が錐体１６の台部１６ｂに取りつけられている。線状ＥＬ光源１４はガラス基板に作成したものを用いた。熱膨張率の観点から、線状ＥＬ光源１４は有機フィルム又は有機薄板に形成したものを用いることもできる。

図１７から図１９においては、導光板は 第１の導光板１２Ａと、第２の導光板１２Ｂとからなる。光源１４は第１の導光板１２Ａの側部に上記したのと同様に取りつけられている。第１の導光板１２Ａは第２の導光板１２Ｂの側部に配置される。第１の導光板１２Ａはライトガイドパイプとも呼ばれ、第２の導光板１２Ｂが配置される側とは反対側に鋸歯状のミラー２４を形成されている。第２の導光板１２Ｂは第１の導光板１２Ａが配置される側に集光手段２６を有する。

光源１４から出た光は、第１の導光板１２Ａに入り、第１の導光板１２Ａは線光源となる。第１の導光板１２Ａ内の光は鋸歯状のミラー２４で反射して第２の導光板１２Ｂへ入る。第２の導光板１２Ｂは面光源となる。光源１４と第１の導光板１２Ａの光結合部はアクリル系樹脂で光学的に密接に結合してあるが、第１の導光板１２Ａと第２の導光板１２Ｂの光結合部は第１の導光板１２Ａ内を導光する光を妨げないために光学的に密接に結合してなく、単に接触させているだけである。

図２０及び図２１においては、錐体１６は細長いくさび形部材として形成され、複数の錐体１６が導光板１２の側部に配置されている。ＬＥＤからなる光源１４は各錐体１６の台部に配置されている。光吸収材２８が錐体１６の導光板１２に近い部分を覆うように錐体１６と導光板１２の境界付近で全ての錐体１６を囲んで配置されている。この例は、光源１４からの発散光を平行光に変換するのに適している。

図２２及び図２３においては、錐体１６は細長いくさび形部材として形成され、複数の錐体１６が導光板１２の側部に配置されている。ＬＥＤからなる光源１４は各錐体１６の台部に配置されている。光吸収材２８が錐体１６の導光板１２に近い部分を覆うように錐体１６と導光板１２の境界付近で全ての錐体１６を囲んで配置されている。さらに、ミラー又は散乱反射材３０が全ての錐体１６を囲んで配置されている。この例は、光源１４からの発散光を平行光に変換するのに適している。ＬＥＤ等の微小な光源１４を錐体１６の台部に貼合してあるが、光源１４を錐体１６の台部に必ずしも貼合する必要はない。光源１４は錐体の（側面付近など）近くに配置してあれば問題ない。

図２４から図２７は照明装置の他の例を示す図である。図２４及び図２５においては、照明装置１０は、光源１５と、導光板１２と、導光板１２に取りつけられた細長いくさび形部材として形成された複数の錐体１６と、錐体１６の導光板１２に近い部分を覆うように錐体１６と導光板１２の境界付近で全ての錐体１６を囲んで配置されている光吸収材２８と、全ての錐体１６を囲んで配置されているミラー又は散乱反射材３０とからなる。光源１５は冷陰極管（蛍光灯）からなり、錐体１６の側部で全ての錐体１６を横切るように配置されている。光源１５から出た光は錐体１６の側部から錐体１６の内部に入り、錐体１６の内部で全反射を繰り返しながら、導光板１２の軸線に対して小さな角度となって導光板１２に入るようになっている。この例は、平行光を導光板１２に取り込むのに適している。

図２６及び図２７においては、照明装置１０は、光源１５と、導光板１２と、導光板１２に取りつけられた細長く且つ幅の広いくさび形部材として形成された１つの錐体１６と、錐体１６の導光板１２に近い部分を覆うように錐体１６と導光板１２の境界付近で全ての錐体１６を囲んで配置されている光吸収材２８と、全ての錐体１６を囲んで配置されているミラー又は散乱反射材３０とからなる。この例の作用は前の例の作用と同様である。

図２４から図２７において、光源１５は冷陰極管ばかりでなく、例えばＥＬ光源などの他の棒状光源とすることができる。また、光源１５は棒状光源に限らず、任意の形状の光源とすることができる。これらの例において、光吸収材２８は迷光防止の作用をする。

図２８は本発明の第１実施例による液晶表示装置を示す略図である。図２９は図２８の液晶パネルを示す断面図である。液晶表示装置４０は、液晶パネル４２と、照明装置４４と、偏光板４６と、低屈折率層４８とからなる。好ましくは、液晶パネル４２は、反射型液晶パネルであり、そして、垂直配向型（ＶＡ型）液晶パネルである。

図２９において、液晶パネル４２は、一対のガラス基板４２ａ、４２ｂの間に液晶４２ｃを挟持してなるものである。一方のガラス基板４２ａは、共通電極４２ｄ及び垂直配向膜４２ｅを含み、他方のガラス基板４２ｂは、画素電極４２ｆ及び垂直配向膜４２ｇを含む。従って、液晶分子は、電圧不印加時に基板面に対してほぼ垂直に配向し、電圧印加時に基板面に対してほぼ平行に配向する。そして、画素電極４２ｆは光を反射させる材料で作られている。好ましくは、１画素は複数の領域に分割され、領域毎に液晶のプレチルト方向が異なっている。

図２８において、照明装置４４の（第２の）導光板５４は低屈折率層４８を介して偏光板４６と貼合され、偏光板４６は液晶パネル４２に貼合される。

このように、導光板と、偏光板４６と、液晶パネル４２とを貼合する場合には、導光板に入った光のうち、低屈折率層４８で全反射しない光がそのまま偏光板４６を透過し、液晶パネル４２に照射するため、コントラストが低下する問題が生じた。これは本願の発明者が高コントラストのＶＡ方式の液晶パネル４２を用いて、偏光板４６を導光板に貼合、あるいはさらに液晶パネル４２を貼合したときに、大きな問題として認識された。

導光板の片側を空気より高い屈折率の低屈折率層４８で満たし、さらに液晶パネル４２を貼合したため、導光板に流れ込んだ（低屈折率層４８で全反射できない）大量の光が液晶パネル４２に入射し、コントラスト低下、コントラスト不均一化、輝度不均一化による表示品質が低下する問題があった。これは、導光板と偏光板４６と液晶パネル４２とを貼合したことではじめて判明したことである。

また、導光板と液晶パネル４２という板物同士を貼合するために、剥がれやすいという問題があった。特に、貼合部にゴミが咬みこむと特殊環境下で局所的に剥がれやすくなり、表示品質が低下する問題があった。導光板と液晶パネル４２を導光板より屈折率の低い低屈折率層４８を介して接触させたため、境界面における透過は完全に０ではなく、少なからずコントラストを低下させる原因になっていた。また、偏光板を導光板に貼合、あるいはさらに液晶パネルを貼合する場合に、多くの光が偏光板に吸収されて輝度が低下する問題があった。これから説明する実施例はそのような問題点を解決するためになされたものである。

図３０は図２８の照明装置４４を示す平面図、図３１は図３０の照明装置４４の断面図である。照明装置４４は、光源５０と、光源５０から発せられた光を受ける第１の導光板５２と、第１の導光板５２を通った光を受ける第２の導光板５４と、第１の導光板５２と第２の導光板５４の間に位置する集光手段５６とを備え、第２の導光板５４の厚さは第１の導光板５２の厚さより厚い。

この照明装置４４は図１７から図１９に示した照明装置１０と類似している。すなわち、光源５０は、ＬＥＤからなり、第１の導光板５２の側部に取りつけられている。第１の導光板５２は第２の導光板５４の側部に配置される。第１の導光板５２は第２の導光板５４が配置される側とは反対側に鋸歯状のミラー（図１７参照）を形成されている。第２の導光板５４は第１の導光板５２が配置される側に集光手段５６を有する。この例では、集光手段５６は第２の導光板５４と一体的に第１の導光板５２に向かって先細りに形成された部分である。第２の導光板５４は該第２の導光板５４内を伝導する光を液晶パネル４２に向かわせるための光取り出し機構として表面５４Ａにプリズム（図示せず）を有する。第２の導光板５４がプリズムを有することは以下の例についても同様である。

光源５０は厚さ０．６ｍｍのＬＥＤからなる。第１の導光板５２の厚さは０．５ｍｍ、第２の導光板５４の厚さは１．０ｍｍとし、集光手段５６は第１の導光板５２と第２の導光板５４の間に延びる斜面５６Ａを有する部分である。ただし、集光手段５６と第１の導光板５２とは光学的に結合されていず、単に接触する程度に近接して配置されている。

第１の導光板５２及び第２の導光板５４はＪＳＲ社のアートン（屈折率１．５１）で作った。従って、集光手段５６もアートンで作られている。図２８の偏光板４６はナノ気泡を含有させて屈折率を小さくした粘着材（屈折率１．４５から１．４７）を介して第２の導光板５４に貼合されている。この粘着材が図２８の低屈折率層４８となる。偏光板４６は、偏光層の両側にＴＡＣを貼合してなり、さらにその下に複数の層を配設したものである。ＶＡ方式の液晶パネル４２は偏光板４６に貼合されている。

集光手段５６は第１の導光板５２から第２の導光板５４に入る光の平行度を上げるために設けられている。

低屈折率層４８とした粘着材は、アクリル系で元の屈折率は１．４８である。これに、目に見えない微細なナノ気泡を含有させて、さらに屈折率を小さくするため、先ず、偏光板表面に高さ数μｍ〜１０μｍの凹凸を設け、これに粘着材を塗布したものを導光板に貼合した。これにより、面内均一に空気を咬み込んで粘着することができる。この段階では、気泡が視認されるため、さらにオートクレーブをかけて仕上げる。気泡を咬ませることにより、照明光が１．２倍〜１．８倍になることを確認した。

図３２は集光手段５６の作用を説明する図である。５８は第１の導光板５２から第２の導光板５４に入る光を示す。第２の導光板５４の軸線と平行な線に対する斜面５６Ａの角度をαとする。光５８の第２の導光板５４の軸線と平行な線に対する角度をθとする。光５８が集光手段５６の入口側（第１の導光板５２側）における下端から出口側（第２の導光板５４側）における上端を通るときの角度をθ０とする。第２の導光板５４における全反射角度をθｃとする。

Ｗは集光手段５６の長さを示す。Ｌは光５８の入射位置を示す。Ｈ０は第１の導光板５２の厚さ、Ｈ１は第２の導光板５４の厚さを示す。ｈは（Ｈ１−Ｈ０）／２である。このとき、Ｈ１＝Ｈ０＋２ｈ、ｈ＝Ｗｔａｎα、ｈ＋Ｈ０＝Ｗｔａｎθ０、の関係がある。

図３３は光５８の角度がθ＜αの場合（マイナス角度を考慮する場合には、−α＜θ＜αの場合）の集光手段５６の作用を説明する図である。この場合には、光５８の角度は小さく、平行度がよい。光５８は斜面５６Ａに当たらず、直接第２の導光板５４に入る。第２の導光板５４に入った光が６０で示されている。

図３４は光５８の角度がα＜θ＜θ_０ の場合（及び−θ_０ ＜θ＜αの場合）の集光手段５６の作用を説明する図である。この場合には、光５８の入射位置Ｌに従って、光５８は斜面５６Ａに当たらず、直接第２の導光板５４に入る場合と、光５８は斜面５６Ａに当たって全反射した後、第２の導光板５４に入る。後者の場合の第２の導光板５４に入った光が６０で示されている。光５８、６０を下に平行移動させると、前者の場合になる。

図３５は光５８の角度がθ_０ ＜θの場合（及びθ＜−θ_０ の場合）の集光手段５６の作用を説明する図である。この場合には、全ての光５８が斜面５６Ａに当たって全反射した後、第２の導光板５４に入る。第２の導光板５４に入った光が６０で示されている。

図３６は第１の導光板５２から集光手段５６に入る光の角度分布を示す。図３７は集光手段５６において調節された光の角度分布を示す。光５８が斜面５６Ａに当たって全反射すると、光５８の角度θは±２αだけ第２の導光板５４の軸線に平行な線に近づくように補正される。図３６においてハッチングした部分は、光５８が斜面５６Ａで反射する領域である。従って、第１の導光板５２から第２の導光板５４に入る光の平行度が図３７に示されるように高くなる（小さい角度の光量が高くなる）。Ｐは好ましい角度範囲を示す。

ここで、集光手段５６の長さ及び斜面の角度について検討した。集光手段５６の長さをパラメータとし、０．５ｍｍから７ｍｍまでの長さを有するサンプルを作った。第１の導光板５２の厚さ、第２の導光板５４の厚さ、及び集光手段５６の長さが決まると、集光手段５６の斜面５６Ａの角度αが決まる。

図３８は第１の導光板５２から集光手段５６に入る光の角度分布を示す。角度はプラス側のみ示されている。曲線αは集光手段５６の斜面５６Ａの角度αをプロットしたものに相当する。曲線θ０は図３２の角度θ０をプロットしたものに相当する。曲線αより下の領域Ｘが図３３に示したように斜面５６Ａで反射しないで第２の導光板５４へ進む光の領域である。曲線αと曲線θ０の間の領域Ｙが図３４に示したように部分的に斜面５６Ａで反射する光の領域である。曲線θ０より上の領域Ｚが図３５に示したように全て斜面５６Ａで反射する光の領域である。

図３９は全ての光５８が斜面５６Ａで反射する角度をもった光（図３８の領域Ｚ）の集光手段５６を出た後の角度分布を示す。この場合、光６０の角度分布は曲線Ｕと曲線θ′の間の領域になる。曲線θ′は図３８の曲線θ０を下に移動したものに相当する。この領域と図３８の領域Ｚとを比べると、光６０の角度分布はより小さい角度をもつものに変換され、光の平行度は向上する。

領域Ｍは、１３度と−１３度の間にあり、第２の導光板５４の内部を進むときに第２の導光板５４と低屈折率層４８との間の界面で全反射される角度の領域を示す。光６０が第２の導光板５４と低屈折率層４８との間の界面で全反射されると、光は第２の導光板５４の内部に十分に行き渡るので、照明装置として好ましい。１３度と曲線θ′との間の領域内において、線ａより左側の部分では、光は斜面５６Ａで反射して領域Ｍ内にはいる。線ａより右側の部分では、光は斜面５６Ａで反射して領域Ｍ内に入るが、もともと斜面５６Ａで反射しなくても領域Ｍ内に入る成分である。

図４０は一部の光５８が斜面５６Ａで反射する角度をもった光（図３８の領域Ｙ）の集光手段５６を出た後の角度分布を示す。この場合、光６０の角度分布は曲線Ｖと曲線Ｗの間の領域になる。この領域と図３８の領域Ｙとを比べると、光６０の角度分布はより小さい角度をもつものに変換され、光の平行度は向上する。線ｂより左側の部分では、光は斜面５６Ａで反射して領域Ｍ内にはいる。線ｂより右側の部分では、光は斜面５６Ａで反射して領域Ｍ内を入るが、もともと斜面５６Ａで反射しなくても領域Ｍ内に入る成分である。

図３８から図４０において、集光手段５６の長さが０．８ｍｍを通る線Ｎが示されている。集光手段５６の長さが０．８ｍｍ（斜面の角度αは約１８度）から３．５ｍｍ（斜面の角度αは約４．１度）までは、全反射伝導する光の量が増加するが、さらにテーパ長さが長くなっても集光効果はほとんど変わらない（特に図４０）。また、全反射伝導する光の中でも、平行に近い部分（±５度以内）が増大するため、第２の導光板５４の光取り出し用のプリズムを４５度に近い角度にして液晶パネル４２に垂直に照射される光の量が増加する。

このことから、第２の導光板５４における全反射角度をθｃ、斜面５６Ａの角度をαとするとき、α＜１．５θｃの関係を満たす。α＜１．５θｃの関係は、全反射角度θｃが１３度とし、斜面５６Ａの角度αを約１８度とすることにより導かれる。この結果、輝度を１．５倍から２倍、コントラストを２倍から３倍にすることができた。この例では、ＬＥＤの厚さ０．６ｍｍに対して、第１の導光板の厚さ０．５ｍｍとしたが、ＬＥＤの有効的な発光は中心付近の厚さ０．５ｍｍ以下の領域（面）に集中しており、光結合ロスの問題は小さい。

図４１は照明装置の他の例を示し、図４２は図４１の照明装置の断面図である。この例では、集光手段５６は、第１の導光板５２と一体的に第２の導光板５４に向かって末広がりに形成された部分である。集光手段５６は斜面５６Ａを有する。

図４３は照明装置の他の例を示し、図４４は図４３の照明装置の断面図である。この例では、集光手段５６は、第１の導光板５２付近から第２の導光板５４付近にかけて傾斜する斜面５６Ａを有する反射板からなる。反射板は、第１の導光板５２から出て第２の導光板５４に入射する光の平行度を向上するように配置されている。集光性は劣るが構造簡易で製造性に優る。

図４５は照明装置の他の例を示し、図４６は図４５の照明装置の断面図である。この例では、集光手段５６は、概ね円柱状のファイバからなる。概ね円柱状のファイバはレンズと同様に作用し、第１の導光板５２から出て第２の導光板５４に入射する光の平行度を向上するように配置されている。この例の特徴は、第１の導光板５２が第２の導光板５４より薄いときに効果がある。

図４７は図４５及び図４６の照明装置４４の垂直方向の集光効果を示す図、図４８は図４５及び図４６の照明装置４４の水平方向の集光効果を示す図である。図４７及び図４８において、Ｆ０は集光手段５６としてのファイバがないときの垂直方向の相対的な光量分布を示し、Ｆ１は集光手段５６としてのファイバ３１があるときの垂直方向の相対的な光量分布を示す。集光手段５６としてのファイバがあるときに集光効果が改善され、第２の導光板５４に入射する光の平行度が向上する。第１の導光板５２の厚さが０．７ｍｍ、第２の導光板５４の厚さが１．０ｍｍのときに、およそ１．５倍の集光効果が得られた。

この例においては、ＬＥＤからなる光源５０を第１の導光板５２に直付けする場合と同じように１．５倍程度の集光効果が得られるＬＥＤの厚さは１．０ｍｍ、第２の導光板５４の厚さが同じく１．０ｍｍであった。ＬＥＤを調べたところ、実質的な発光面の厚さは１．０ｍｍより小さい上に、発光面の奥に配置された０．数ｍｍ角の発光チップを中心に放射状に光が放出されており、この結果、ファイバでの集光効果が増大したことが分かった。

図４９は照明装置の他の例を示し、図５０は図４９の照明装置の正面図、図５１は図４９の照明装置の左側面図である。この例においては、前の例の集光手段５６と同様の集光手段６２がＬＥＤからなる光源５０と第１の導光板５２との間に配置されている。この集光手段６２は第１の導光板５２と一体的に形成され、光源５０に向かって先細りに延びる。集光手段６２の作用は集光手段５６と同様である。集光手段６２は光源５０と第１の導光板５２との間の斜面を含む部分であり、第１の導光板５２における全反射角度をθｃ、第１の導光板５２の軸線と平行な線に対する該斜面の角度をαとするとき、α＜１．５θｃの関係を満たす。この例では、光源５０の厚さが第１の導光板５２の厚さより薄く、集光手段６２は光源５０から出て第１の導光板５２に入射する光の平行度を向上するように配置されている。

この例においては、前に述べたように、ＬＥＤから光が放射状に放出されるため、集光効果はより大きくなる（１．３倍程度大きくなる）。しかし、光源５０を第１の導光板５２を介して第２の導光板５４に結合する構造においては、第１の導光板５２の第２の導光板５４とは反対側の面に反射ミラーを形成するが、この面の平面性及び垂直性が悪いと上下方向の拡がり角度が大きくなるため、第１の導光板５２の製造精度が厳しくなる。この点に関しては、この例の方が簡便である。

図５２は照明装置の他の例を示し、図５３は図５２の照明装置の断面図である。この例では、前の例の第１の導光板５２をなくし、光源５０が第２の導光板５４に結合されるようになっている。集光手段６２がＬＥＤからなる光源５０と第２の導光板５４との間に形成されている。図４３及び図４４の集光手段５６と同様に、集光手段６２は、光源５０付近から第２の導光板５４付近にかけて傾斜する斜面６２Ａを有する反射板からなる。反射板は、光源５０から出て第２の導光板５４に入射する光の平行度を向上するように配置されている。

図５４は照明装置の他の例を示し、図５５は図５４の照明装置の断面図である。この例でも、前の例の第１の導光板５２をなくし、光源５０が第２の導光板５４に結合されるようになっている。集光手段６２がＬＥＤからなる光源５０と第２の導光板５４との間に形成されている。図４５及び図４６の集光手段５６と同様に、集光手段６２は、概ね円柱状のファイバからなる。概ね円柱状のファイバはレンズと同様に作用し、光源５０から出て第２の導光板５４に入射する光の平行度を向上するように配置されている。

図５６は照明装置の他の例を示す。照明装置４４は、図示しない光源と、第１の導光板５２と、第２の導光板５４と、概ね円柱状のファイバからなる集光手段５６と、第２の導光板５４に低屈折率層４８を介して貼合された偏光板４６とからなる。

図５７は照明装置の他の例を示す。照明装置４４は、図示しない光源と、第１の導光板５２と、第２の導光板５４と、第２の導光板５４と一体的にテーパーをつけて形成された集光手段５６と、第２の導光板５４に低屈折率層４８を介して貼合された偏光板４６とからなる。

図５８は液晶表示装置の他の例を示す。液晶表示装置４０は、照明装置４４と、偏光板４６と、液晶パネル４２とを含む。照明装置４４は、図示しない光源と、第１の導光板５２と、第２の導光板５４と、第１の導光板５２と第２の導光板５４との間に位置し、概ね円柱状のファイバからなる集光手段５６とからなる。偏光板４６は低屈折率層４８を介して第２の導光板５４に貼合され、かつ、低屈折率層６４を介して液晶パネル４２に貼合される。

図５９は液晶表示装置の他の例を示す。液晶表示装置４０は、照明装置４４と、偏光板４６と、液晶パネル４２とを含む。照明装置４４は、図示しない光源と、第１の導光板５２と、第２の導光板５４と、第１の導光板５２と第２の導光板５４との間に位置し、斜面５６Ａを有する部分からなる集光手段５６とからなる。偏光板４６は低屈折率層４８を介して第２の導光板５４に貼合され、かつ、低屈折率層６４を介して液晶パネル４２に貼合される。

図６０は照明装置の他の例を示す断面図であり、図６１は図６０の照明装置の正面図であり、図６２は図６０の照明装置の断面図である。照明装置４４は、ＬＥＤからなる光源５０と、第１の導光板５２と、第２の導光板５４と、光源５０と第１の導光板５２との間に位置し、第１の導光板５２と一体的にテーパーをつけて形成された集光手段６２と、第１の導光板５２と第２の導光板５４との間に位置し、第２の導光板５４と一体的にテーパーをつけて形成された集光手段５６とからなる。

図６３は本発明の第２実施例の液晶表示装置を示す図である。液晶表示装置７０は、光源７２と、光源７２から発せられた光が入光する導光板７４と、反射型の垂直配向方式の液晶パネル７６と、導光板７４と液晶パネル７６との間に配置された偏光板７８とからなる。低屈折率層８０が導光板７４と偏光板７８との間にある。低屈折率層８０の屈折率は空気の屈折率より大きいが、導光板７４の屈折率よりも小さい。

導光板７４と偏光板７８と液晶パネルと７６は粘着材又は接着剤又は貼合材で互いに貼合されている。低屈折率層８０はその粘着材又は接着剤又は貼合材からなる。粘着材の屈折率は公称１．４８だが、粘着時に空気を均一に挟み込み、オートクレープ処理することにより光を散乱しない微細気泡として粘着材に溶け込ませ、実質の屈折率を１．４７以下にした。導光板７４は屈折率１．４８のアクリル又は屈折率１．５１のアートンで作られる。

導光板７４は、光源７２から光が入る入光面（側面）７４Ａと、液晶パネル７６の表示領域（又は液晶の存在領域）７６Ａに対応する導光領域７４Ｂと、入光面７４Ａと導光領域７４Ｂとの間に設けられ、導光板７４の全反射角度（導光板７４と貼合材層８０との間の界面の全反射角度）よりも大きな角度で導光板７４に入射した不要光の少なくとも一部を除去するための不要光排除領域７４Ｃとを備える。不要光排除領域７４Ｃの幅はＱで示される。

また、導光板７４は、導光領域７４Ｂ内を進む光を導光板７４から液晶パネル７６へ取り出すための第１の表面７４Ｄと、第１の表面７４Ｄと反対側の第２の表面７４Ｅに設けられたプリズム７４Ｆとを有する。プリズム７４Ｆは入光面７４Ａから距離Ｃの点から表示領域７６Ａにかけて設けられる。距離Ｃは幅Ｑとほぼ等しいか、少し小さい。

この例では、光源７２は、冷陰極管及びＵ字形のリフレクタからなり、導光板７４の入光面７４Ａ付近に配置される。導光板７４の不要光排除領域７４Ｃには不要光排除手段８２が設けられる。不要光排除手段８２は好ましくは光を吸収する部材からなる。光を吸収する部材は好ましくはブラックマトリクス等の黒色部材又は金属部材からなる。この例では、不要光排除手段８２は液晶パネル７６の表示領域７６Ａの外側へ延長された偏光板の延長部分である。
不要光排除領域７４Ｃは液晶の表示領域７６Ａにかからないように設定し、不要光排除領域７４Ｃにはプリズム７４Ｆをなくすことで、散逸光が発生しないようにしてある。導光板７４はアートンで屈折率は１．５１〜１．５２であり、入光面７４Ａからは上下方向に概ね±４０度の角度に広がった光が入射するが、屈折率１．４７の粘着材で導光できる光は概ね上下方向に±１３度の角度範囲の光だけであり、概ね１３度から４０度の範囲の光は部分的に粘着材を透過し、さらに一部は偏光板７８に吸収され、残りは偏光板７８をすり抜ける。この洩れ光は液晶パネル７６の表示領域７６Ａに入射するとコントラストを低下させるため、除去されるべき光である。そこで、偏光板７８をすり抜けた先には吸収性のブラックマトリクスがあるようにし、液晶の表示領域を配置しないようにした。吸収性のブラックマトリクスの代わりに吸収テープを配設してもよい。

不要光排除領域７４Ｃにおいて低屈折率層（粘着材）８０で部分的に反射された光、及び低屈折率層８０に接触しないで不要光排除領域７４Ｃを通過した不要光、特に±３０度から±４０度の角度の光は、中途半端に平行光に近いために排除が難しい。そのような光は液晶に到達するとコントラストを低下させるので、プリズム７４Ｆの存在領域において少しでも平行光に近くしてコントラストを改善するのが望ましい。このため、プリズム７４Ｆを構成する緩斜面及び急斜面のうち、緩斜面の角度を１度以上とすることにより、平行度を改善して、導光領域７４Ｂの始点から短距離でコントラストを改善するようにした。

図６４は図６３の液晶表示装置の表示位置とコントラストとの関係を示す図である。不要光排除領域７４Ｃの幅Ｑと導光板７４の厚さｔとの比（Ｑ／ｔ）をパラメータとして幾つかの関係を調べた。Ｑ／ｔ＝２．０の曲線では、表示領域７４Ａの端部からコントラストが１０以上を達成できた。従って、不要光排除領域７４ＣはＤ／ｔが２．０以上になるようにするのが好ましい。

図６５は図６３の液晶表示装置の表示位置と輝度との関係を示す図である。この場合にも、Ｑ／ｔが２．０以上であれば、輝度ムラが比較的に小さい。

図６６は液晶表示装置の例を示す図である。図６３においては、不要光排除手段８２は導光板７４の下側、すなわち液晶パネル７６側にのみ設けられている。図６６においては、不要光排除手段８２に加えて、偏光部材からなる不要光排除手段８４が導光板７４の上側、すなわち液晶パネル７６とは反対側に設けられている。不要光排除手段８４は接着剤層又は粘着材層８６で導光板７４に貼合されている。さらに、不要光排除手段８４の上に、ホルダの黒色面を配設すると、近傍の表示領域に迷光がなくなり、表示品質が向上する。

不要光排除手段８４を設けると、光源７２から上向きに進む光が導光板７４の第１の表面（上面）７４Ｅで反射して導光板７４の第２の表面（下面）７４Ｄを通り抜ける光をなくすことができるので、図６３の実施例と比べて不要光排除領域７４を概ね半分の幅に短縮できるメリットがある。しかし、この場合には、不要光排除手段８４の表示領域側のエッジは光が散乱しないようにうまく処理する必要があり、また、貼合工数が増えるという問題点もある。

図６７は液晶表示装置の例を示す図である。図６８は導光板７４の表面の取り出し用のプリズム７４Ｆを示す部分拡大図である。図６８において、プリズム７４Ｆは緩斜面７４Ｇと急斜面７４Ｈとを含み、好ましくは、第１の表面７４Ｅと平行な平面に対する緩斜面７４Ｇの角度βは１度以上であり、第１の表面７４Ｅと平行な平面に対する急斜面７４Ｈの角度γは４５度以下である。特に、導光板７４の厚さをｔとしたとき、プリズム７４Ｆの始点から３ｔの範囲内においてそのような角度に設定するのがよい。

図６９は図６７の液晶表示装置の表示領域の位置とコントラストとの関係を示す図である。図６９においては、表示位置は、プリズム７４Ｆの始点からの距離ｘ／導光板７４の厚さｔの比で表されている。緩斜面７４Ｇの角度βは１度以上であると、コントラストは表示位置が３（ｘ／ｔ）付近で十分に高くなる。

このようにして、不要光排除領域を極力短くする代わりに、プリズム配設領域において、プリズムの緩斜面７４Ｇの角度を１度以上とすることにより、伝導光の平行度を改善したものである。緩斜面７４Ｇで１回反射された光は角度２βだけ平行光に近くなる。

厚さが１ｍｍの導光板７４の場合、緩斜面７４Ｇの角度βを１度以上とすることにより、角度４０度で導光板７４のプリズム存在領域に入る光は約１７ｍｍ進むと角度３０度で進む光となり、この光がプリズム７４Ｆで反射されて液晶パネル７６に照射されても、大幅なコントラストの低下を生じない。プリズム領域に入光する角度４０度付近の光は大部分が最初の粘着材への入射と通過で伝導しなくなるため、ユーザーが不快に感じる低コントラストの領域の幅は１７ｍｍの半分から３分の１になる。

図７０は液晶表示装置の他の例を示す図である。光源７２及び導光板７４が示されている。偏光板７８は破線で示されている。導光板７４は図６３で説明した不要光排除領域７４Ｃを有する。不要光排除領域７４Ｃの幅は２ｍｍ前後にし、その後にプリズム（図示せず）を配置した。

導光板７４を通って液晶パネル７６に到達するコントラストを低下させる高角度の光は、低屈折率層８０の表面に対してＰ偏光成分が多くなっている。従って、このＰ偏光成分を吸収するように偏光板７８の吸収軸７８Ｘを配置することで、表示領域のコントラストを高くすることができる。

偏光板７８の吸収軸７８Ｘは、入光面７４Ｃと平行な平面に対する角度δで配置されている。図７０においては、角度δは７５度となっている。角度δが±４５度以上になると急激にコントラストの低い領域が小さくなる傾向があることが分かった。

図７１は図７０の液晶表示装置の表示領域の位置とコントラストとの関係を示す図である。図７１においては、表示位置は、偏光板７８の始点からの距離ｘ／導光板７４の厚さｔの比で表されている。コントラストは表示位置が３（ｘ／ｔ）付近で十分に高くなる。

図７２は液晶表示装置の他の例を示す図である。図７２においては、図７０に示されるのと同様の液晶表示装置が装置本体７０Ａとともに示される。装置本体７０Ａは垂直に立てて使用されるようになっており、導光板７４及び偏光板７８及び液晶パネル７６の組立体の下方に操作パネル７０Ｂが設けられている。矢印Ｅは垂直下方を示す。偏光板７８の吸収軸７８Ｘは、入光面７４Ｃと平行な平面に対する角度δで配置されている。

例えば、装置本体７０ＡはＰＤＡ等の装置本体である。表示ユニットをＰＤＡに組み込むときに、導光領域の入光面を側面になるようにすると同時に、偏光板７６の吸収軸を概ね水平にして、迷光として粘着材を透過しやすい偏光成分を偏光板が吸収するようにするとともに、主に上斜め方向からの外部照明に対して透過性偏光となるように設定してある。結果として、光源は側面配置となる。

図７３は液晶表示装置の例を示す図である。図７３の例においては、導光板７４（導光領域）の屈折率をｎｇ、低屈折率層（導光板を伝導する光が液晶パネル側で反射する層）８０の屈折率をｎａ、プリズム７４Ｆの離散ピッチをＰ、導光板７４のプリズム７４Ｆと液晶パネル７６の反射機構（反射電極）の距離をＤとするとき、

の関係を満足するようになっている。

導光板７４は屈折率１．５１で、厚さ１．８ｍｍのアートンで作られ、低屈折率層８０は屈折率１．４７のＴＡＣフィルムからなる。偏光板７８と液晶パネル７６のガラス基板の一方を、合わせて屈折率１．５０から１．５３で約１．２ｍｍとした。

図７４は図７３の液晶表示装置において（ｐ／ｄ）と輝度均一性との関係を示す図である。（ｐ／ｄ）が４以下であれば、輝度均一性は非常によくなる。

ここでプリズムピッチを１ｍｍとして作製したが、表示装置の輝度ムラは非常に軽微であった。従来の導光板と液晶パネルを貼合しない構造では、導光板のプリズムの部分から導光が視認する側に直接に飛び出し、目に入るため、プリズムが輝線となって視認された。本発明のように、導光板７４と偏光板７８と液晶パネル７６とを一体に貼合し、おおきな角度の非伝導光を対策しておく場合には、同じ問題は発生せず、液晶パネル表示面への照明ムラさえ発生しなければ問題ない。従って、プリズムで反射され液晶パネルに照射される光はより平行光に近いためプリズムピッチを狭くする必要がある反面、直接導光が目に飛び込まないため、プリズムが目立たず、プリズムのピッチを従来よりも大きくできるメリットもある。

図７５は液晶表示装置の他の例を示す図である。図７５の例においては、粘着材層からなる低屈折率層８０が導光板７４の下面側に設けられるとともに、粘着材層からなる低屈折率層８６が液晶パネル７６の上面側にも設けられる。導光板７４はアクリルで、屈折率１．４８、粘着材は導光板７４側及び液晶パネル７６側ともにアクリル系の材料で屈折率１．４８を使用した。貼合時に所定の空気層を薄く咬みこみ、オートクレープにより、粘着材層に溶け込ませることによって、不可視のナノ気泡とするとともに、粘着材層の屈折率を１．４６以下に低くした。貼合時に咬みこんだ空気層を薄く均一とするため、偏光板７８には所定の凹凸を有するものを使用した。

この例においては、偏光板７８と導光板７４とは第１の貼合材層によって貼合され、液晶パネル７６と偏光板７８の偏光層とは第２の貼合材層によって貼合され、該第１の貼合材層の厚さが、反射防止または反射低減の構造、または反射防止または反射低減の構造の一部となっているようにすることができる。

図７６は図７５の液晶表示装置の表示位置とコントラストとの関係を示す図である。曲線８０Ｘは低屈折率層８０が導光板７４の下面側にのみ設けられる場合を示し、曲線８６Ｘは低屈折率層８０及び低屈折率層８６が偏光板７８の導光板７４側及び液晶パネル７６側に設けられる場合を示す。この結果、低屈折率層８０及び低屈折率層８６を設ければ、表示領域全体で、コントラストを高くすることができる。

図７７は液晶表示装置の他の例を示す。図７７の例においては、偏光板７８と導光板７４とは第１の貼合材層８０によって貼合され、液晶パネル７６と偏光板７８の偏光層とは第２の貼合材層８６によって貼合され、第１の貼合材層８０及び第２の貼合材層８６の少なくとも一方について、該貼合材層の厚さをＴ、該貼合材層に咬みこむゴミの大きさをＳとするとき、
Ｓ＜５０μｍ、またはＳ＜Ｔ
となる関係を満たすようにした。

図７８は図７７の液晶表示装置のゴミと大きさと発泡箇所との関係を示す図である。

導光板７４と偏光板７８と液晶パネル７６の貼合物を、室温が−２０℃から＋６０℃の間で時間変化する高湿度（室温２５℃で湿度８５％）の環境においたところ、導光板７４と偏光板７８の貼合面で気泡が発生した。気泡は偏光を乱すため、また、一旦発生した気泡はその後に視認されるまでに面積拡大する傾向があるため、発生自体が問題であり、気泡を発生させないことが重要である。

気泡を顕微鏡で見ると、全ての気泡の中心部に貼合時に混入したゴミが存在することが分かった。ゴミの大きさと気泡発生の確率のデータをとったところ、概ね５０μｍ以下の小さいゴミでは気泡が発生していないことが分かった。気泡発生の原因はゴミを咬みこむことによってゴミ近傍の粘着部または接着部の粘着力又は接着力が貼合後のオートクレープ後にも弱いままで残存し、その後の温度変化によって剥離が発生したものと考えられる。

サンプルでは、まず、偏光板７８を液晶パネル７６に貼合し、次に、偏光板７８と液晶パネル７６の貼合物に導光板７４を貼合したため、導光板７４と偏光板７８の間の貼合が弱くなったと思われる。先に導光板７４を偏光板７８に貼合し、次にこの貼合物に液晶パネル７６を貼合する場合の液晶パネルと偏光板の貼合面についても同様である。

今回の粘着層は厚さ３０μｍとしたが、これより大きい５０μｍのゴミの周囲に気泡が発生しなかった理由は、このゴミが貼合時に、またはオートクレープ時に少し押しつぶされて高さが３０μｍ以下になったためと考えるのは道理である。従って、例えば、厚さが倍の６０μｍの粘着層を用いれば、高さ６０μｍ程度のゴミでも気泡が発生しないようにできる。

アクリルやアートン等の導光板７４と偏光板７８の貼合性を向上する方法として、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶ照射処理を行うのが好ましい。コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶ照射処理を比較検討した結果、コロナ放電処理が処理パワーの強度と制御性の点、画面バラツキが小さい点から最適と分かった。プラズマ処理は強すぎ、ＵＶ照射処理は耐光性のあるアクリル材などの処理には弱すぎる上、試作の結果として均一に大面積を処理するにもコロナ放電処理より困難性が高いことが分かった。

図７９は液晶表示装置の他の例を示す。図７９においては液晶パネル７６は図示省略されている。図７９の例においては、導光板７４側に貼合材層（低屈折率層）８０があり、偏光板７８は少なくとも透明層７８Ａと偏光層７８Ｂとを含む。例においては、透明層７８Ａは高屈折率層７８Ｃ、７８Ｄでサンドイッチされている。透明層７８Ａは高屈折率層７８Ｃを介して貼合材層８０と貼合される。

貼合材層８０の屈折率は導光板７４の屈折率よりも低いか概ね等しく、透明層７８Ａの屈折率は導光板７４の屈折率及び貼合材層８０の屈折率より低い。

透明層（低屈折率層）７８Ａと高屈折率層７８Ｃ、７８Ｄとを偏光層（片偏光を吸収し、これと直交する偏光を透過する層）７８Ｂとともに予め作りこんでおく。また、偏光層７８Ｂの他方の表面に他の透明層を設ける。

この偏光板７８を液晶パネル７６と導光板７４に貼合することで、導光板７４と偏光板７８の接着剤または粘着材に選択の自由度が増加する。すなわち、
（ａ）屈折率が導光板７４に近い、例えば光硬化性のアクリル系やエポキシ系などの接着剤を使用できる。
（ｂ）導光板７４と偏光板７８の間も低屈折率の粘着材層とすることで、低屈折率層が複層となり、全反射角に近い部分反射光（低屈折率層を突き抜けて液晶パネル７６に届くと大幅にコントラストを低下させる光）の導光性を高くすることができる。
（ｃ）低屈折率層の厚さを制御しやすくなり、例えば、低屈折率層の厚さを導光板７４を垂直に透過する光に対して反射防止または反射低減の構造、または半波長となっているようにすることができる。低屈折率層は、垂直透過光については反射防止膜、概ね水平に伝導する伝導光に対しては低屈折率層として反射界面を形成する。

図８０は液晶表示装置の他の例を示す。図８０の例においては、導光板７４をガラスで製作し、液晶パネル７６のガラス基板と熱膨張率を近いものにした。その結果、対角１０型の導光板７４と対角１０型の液晶パネル７６を偏光板７８を介して貼合したものを室温が−２０℃から＋７０℃まで繰り返し変化させても、貼合物の貼合面では剥離や内部での気泡発生はおろか、基板の反りなど一切の異常変形は発生しなかった。

これまで、アートンやアクリルの導光板７４とガラス基板を有する液晶パネル７６を貼合して、環境変化で異常が発生しないサイズは対角５型程度より小さいものに限られていたが、この例の構造では、原理的に再現なく大きい構造物を作ることができる。

また、図８０の例では、導光板７４全体をガラスで作ったが、ガラス平板などのガラス基板の上に成形しやすい樹脂材料で作成したプリズム等の光取り出し構造を形成したシートを貼合してもよい。また、ガラス平板などのガラス基板の上に、例えば光硬化性アクリルなどの樹脂材料でプリズム等の光取り出し構造を直接に形成してもよい。

図８１は液晶表示装置の他の例を示す。図８１の例においては、液晶パネル７６の基板を樹脂で作り、この液晶パネル７６と樹脂の導光板７４とを貼合している。液晶パネル７６の基板と導光板７４とは熱膨張率を近いものにした。

これまでの実施例では、液晶パネル７６に垂直配向（ＶＡ）方式を採用した。、下記の表１は垂直配向（ＶＡ）方式の液晶パネルを使用した場合とＴＮ方式の液晶パネルを使用した場合とを比較した例である。部分貼合１は、ＡＲ処理した導光板と偏光板を貼合した液晶パネルとを単に重ねた構造である。部分貼合２は、導光板と偏光板を低屈折率層を介して貼合したものと液晶パネルとを単に重ねた構造である。全貼合は、導光板と偏光板と液晶パネルとを一体に貼合した構造である。

部分貼合１では、垂直配向（ＶＡ）方式はＴＮ方式と同程度に低コントラストであった。導光板７４と偏光板７８と液晶パネル７６と一体に貼合した全貼合では、ＶＡ方式の液晶パネルを使用した場合の方が、ＴＮ方式の液晶パネルを使用した場合よりもコントラストを高くすることができる。これは、
（ａ）ＶＡ方式がＴＮ方式に比べて高コントラストであること、（ｂ）ＶＡ方式の高コントラストの特性を発揮するためには、界面反射を抑えた、偏光板を導光板に貼合したものを液晶パネルに積載、又は貼合したフロントライト構造とすることが望ましいことが分かった。

図８２は導光領域に入光する光の水平面内の拡がり角度とコントラストとの関係を示す図である。四角のドットをプロットした曲線は上記部分貼合２に相当し、丸のドットをプロットした曲線は上記全貼合に相当する。例えは、部分貼合２及び全貼合の場合、導光領域の材料がアクリル（屈折率１．４９）の場合に通常の拡がり角度±４２度であるところを、拡がり角度を±３０度以内に収束させると、格段にコントラストを向上できることが分かった。拡がり角度は図８３に示される。

以上本発明の参考例および実施例を説明したが、それらの例は下記の特徴を含む。
（付記１） 導光板と、光源と、該導光板と該光源との間に位置する錐体とからなり、該錐体は基部と該基部より小さい台部と該基部と該台部との間の斜面とを有し、該光源は該錐体の台部に密着して配置され、該導光板は該錐体の基部に密着して配置され、光源の発光部から導光板まで空気層を介さずに光が伝達するようにしたことを特徴とする照明装置。
（付記２） 該錐体と該導光板とは一体的に形成され、該光源は該錐体に取りつけられていることを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記３） 該光源と該錐体とは一体的に形成され、該錐体は該導光板に取りつけられていることを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記４） 該錐体の屈折率をｎ、錐体の軸線と平行な線と斜面との間の角度をαとするとき、該錐体の斜面の角度（α）が、ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）と同じか、大きいことを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記５） 該錐体の屈折率をｎ、錐体の軸線と平行な線と斜面との間の角度をαとするとき、該錐体の斜面の角度（α）が、３０度から４５度の範囲にあることを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記６） 該錐体が接着性部材からなることを特徴とする付記５に記載の照明装置。
（付記７） 該錐体が接着性部材で該導光板に接合され、該接着性部材の屈折率がｎ、錐体の軸線と平行な線と該接着性部材の斜面との間の角度をαとするとき、該接着性部材の斜面の角度（α）が、ａｒｃｓｉｎ（１／ｎ）と同じか、大きいことを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記８） 該光源の発光部は該錐体の台部より小さいか等しいことを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記９） 該光源の光出射面は該錐体の台部より小さいか等しいことを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記１０） 該光源と該錐体の少なくとも一部を包むように配置された反射部材を備えることを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記１１） 該導光板と該錐体の境界付近に光吸収材が設けられることを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記１２） 該光源は少なくとも１つのＬＥＤからなることを特徴とする付記１に記載の照明装置。
（付記１３） 導光板と、光源と、該導光板と該光源との間に位置する錐体とからなり、該錐体の基部は該導光板に接合または密着され、該光源は該錐体に近接して配置され、さらに、反射部材が該光源及び該錐体を囲むように配置され、光吸収部材が該くさび形部材と該導光板との境界付近に設けられていることを特徴とする照明装置。
（付記１４） 付記１から１３のいずれかに記載の照明装置と、表示素子を含むことを特徴とする表示装置。
（付記１５） 光源と、該光源から発せられた光を受ける第１の導光板と、該第１の導光板を通った光を受ける第２の導光板と、第１の導光板と第２の導光板の間に位置する集光手段とを備え、第２の導光板の厚さが第１の導光板の厚さより厚いことを特徴とする照明装置。
（付記１６） 該集光手段は第１の導光板と第２の導光板との間の斜面を含む部分であり、第２の導光板における全反射角度をθｃ、第２の導光板の軸線と平行な線に対する該斜面の角度をαとするとき、α＜１．５θｃの関係を満たすことを特徴とする付記１５に記載の照明装置。
（付記１７） 該集光手段としての斜面を含む部分は、第２の導光板と一体的に第１の導光板に向かって先細りに形成された部分であることを特徴とする付記１６に記載の照明装置。
（付記１８） 該集光手段としての斜面を含む部分は、第１の導光板と一体的に第２の導光板に向かって末広がりに形成された部分であることを特徴とする付記１６に記載の照明装置。
（付記１９） 該集光手段は第１の導光板の端部付近から第２の導光板の端部付近にかけて傾斜する斜面を有する反射板からなることを特徴とする付記１５に記載の照明装置。
（付記２０） 該集光手段は概ね円柱状の部材からなることを特徴とする付記１５に記載の照明装置。
（付記２１） 第２の導光板はその一面にプリズムが形成され、反対側の表面には低屈折率層を介して偏光板が貼合されていることを特徴とする付記１５から２０のいずれかに記載の照明装置。
（付記２２） 付記１５から２０のいずれかに記載の照明装置と、該第２の導光板の屈折率より小さい屈折率を有する低屈折率層を介して第２の導光板に貼合された偏光板と、該偏光板に貼合された表示パネルとからなることを特徴とする表示装置。
（付記２３） 該表示パネルは反射型液晶表示パネルからなることを特徴とする付記２２に記載の表示装置。
（付記２４） 該表示パネルは垂直配向型液晶表示パネルからなることを特徴とする付記２３に記載の表示装置。
（付記２５） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、該光源と導光板の間に位置する集光手段とを備え、該光源の厚さが導光板の厚さより厚く、該集光手段は該光源から出て該導光板に入射する光の平行度を向上するように配置されていることを特徴とする表示装置。
（付記２６） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板は、該光源から光が入る入光面と、該液晶パネルの表示領域に対応する導光領域と、該導光領域内を進む光を該導光板から該液晶パネルへ取り出すための第１の表面と、該第１の表面と反対側の第２の表面に設けられたプリズムと、該入光面と該導光領域との間に設けられ、該導光板の全反射角度よりも大きな角度で該導光板に入射した不要光の少なくとも一部を除去するための不要光排除領域とを備えたことを特徴とする液晶表示装置。
（付記２７） 不要光を排除する手段が不要光排除領域に設けられ、該不要光を排除する手段が光を吸収する部材からなることを特徴とする付記２６に記載の照明装置。
（付記２８） 該光を吸収する手段が偏光部材からなることを特徴とする付記２７に記載の照明装置。
（付記２９） 該偏光部材は、液晶パネルの表示領域の外側へ延長された該偏光板の延長部分であることを特徴とする付記２８に記載の液晶表示装置。
（付記３０） さらなる偏光部材が、該導光板に該偏光板の延長部分とは反対側にもうけられることを特徴とする付記２９に記載の液晶表示装置。
（付記３１） 不要光排除領域は前記導光領域のプリズムを含まないことを特徴とする付記２６に記載の液晶表示装置。
（付記３２） 該導光板の不要光排除領域の厚さをｔ、不要光排除領域の幅をＷとするとき、
Ｗ＞２．０ｔ
の関係を概ね満足することを特徴とする付記２５に記載の液晶表示装置。
（付記３３） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板は、該光源から光が入る入光面と、該液晶パネルの表示領域に対応する導光領域と、該導光領域内を進む光を該導光板から該液晶パネルへ取り出すための第１の表面と、該第１の表面と反対側の第２の表面に設けられたプリズムとを備え、
該プリズムの入光面側の端部から導光領域の厚さの約３倍の距離にわたるプリズムの部分において、該プリズムは、緩斜面と、急斜面とにより形成され、緩斜面が導光領域の光取り出し面に対して傾斜角度１度以上であることを特徴とする液晶表示装置。
（付記３４） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
偏光板の吸収軸の方向は導光領域の入光面に対して概ね直交又は直交方向からの傾き角度が概ね４５度以内であることを特徴とする液晶表示装置。
（付記３５） 液晶パネルの表示方向に対して、偏光板の吸収軸の方向は、概ね水平、又は水平からの傾き角度が４５度以内であり、導光板の入光面は液晶表示装置の右側面または左側面の近傍にあることを特徴とする付記８又は９に記載の液晶表示装置。
（付記３６） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、反射型の液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板は、該光源から光が入る入光面と、該液晶パネルの表示領域に対応する導光領域と、該導光領域内を進む光を該導光板から該液晶パネルへ取り出すための第１の表面と、該第１の表面と反対側の第２の表面に設けられたプリズムとを備え、
該導光領域の屈折率をｎｇ、
該導光板を伝導する光が液晶パネル側で反射する層の屈折率をｎａ、
該プリズムの離散ピッチをＰ、
該プリズムと液晶パネルの反射機構の距離をＤとするとき、

の関係を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
（付記３７） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、反射型の液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該偏光板と該導光板との間に該導光板より低屈折率の第１の低屈折率層があり、該液晶パネルと該導光板との間に該導光板より低屈折率の第２の低屈折率層があることを特徴とする液晶表示装置。
（付記３８） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、反射型の液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
偏光板の片面又は両面が凹凸面であることを特徴とする液晶表示装置。
（付記３９） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該偏光板と該導光板とは第１の貼合材層によって貼合され、該液晶パネルと該偏光板の偏光層とは第２の貼合材層によって貼合され、第１の貼合材層及び第２の貼合材層の少なくとも一方について、該貼合材層の厚さをＴ、該貼合材層に咬みこむゴミの大きさをＳとするとき、
Ｓ＜５０μｍ、またはＳ＜Ｔ
となる関係を満たすことを特徴とする液晶表示装置。
（付記４０） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、反射型の液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該偏光板と該導光板とは第１の貼合材層によって貼合され、該液晶パネルと該偏光板の偏光層とは第２の貼合材層によって貼合され、該第１の貼合材層の厚さが、反射防止または反射低減の構造、または反射防止または反射低減の構造の一部となっていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記４１） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板側に貼合材層があり、該偏光板は少なくとも透明層と偏光層とを含み、該透明層は該貼合材層と該偏光板の偏光層との間にあり、該透明層の屈折率は該導光板の屈折率より低いことを特徴とする液晶表示装置。
（付記４２） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
実質的に導光板の反射面を形成する低屈折率領域の厚さが垂直光に対して反射防止または反射低減の構造、または半波長となっていることを特徴とする液晶表示装置。
（付記４３） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板が基体と樹脂層とからなるものであって、該基体が液晶パネルの基板と同じ材料又は概ね同等の熱膨張率をもつ材料で作られており、該樹脂層が導光板内を伝導する光について光路を変換して導光板外に射出させるためのプリズムとして光路変換機能を有することを特徴とする液晶表示装置。
（付記４４） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、該導光板と該偏光板と該液晶パネルとが互いに貼合されており、
該導光板の材料と該液晶パネルの基板が、ともにガラス、またはともにプラスチックであることを特徴とする液晶表示装置。
（付記４５） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、
該導光板の一面にプリズムが形成され、対向面に偏光板が貼合されており、
液晶パネルが垂直配向方式で駆動されるものであることを特徴とする液晶表示装置。
（付記４６） 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、
該導光板の一面にプリズムが形成され、対向面に偏光板が貼合されており、
導光板内を伝導する光の水平面内の拡がり角度が全角６０度以内であることを特徴とする液晶表示装置。
（付記４７） 偏光板を液晶パネルに貼合する工程と、
該偏光板を液晶パネルに貼合した組立体に導光板を貼合する工程と、
導光板と偏光板と液晶パネルをこの順に貼合した貼合物を加圧する工程とからなることを特徴とする液晶表示装置の製造方法。
（付記４８） 導光板と偏光板を貼合する前に、導光板の貼合する面をコロナ放電処理またはプラズマ放電処理またはＵＶ照射処理をすることを特徴とする付記４７に記載の液晶表示装置の製造方法。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態、および請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は照明装置及び表示装置に適用できる。

本発明の参考例にかかる照明装置を示す略図である。 図１の照明装置の作用を説明するための照明装置の部分拡大図である。 比較例の照明装置の作用を説明する図である。 ＬＥＤの一例を示す断面図である。 照明装置を含む表示装置の一例を示す略図である。 照明装置を含む表示装置の他の一例を示す略図である。 照明装置の他の例を示す図である。 照明装置の他の例を示す図である。 照明装置の他の例を示す図である。 照明装置の他の例を示す図である。 照明装置の他の例を示す図である。 照明装置の他の例を示す図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図１３の照明装置の線ＸＩＶ−ＸＩＶ に沿った断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図１５の照明装置の線ＸＶＩ−ＸＶＩ に沿った断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図１７の照明装置の線ＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ に沿った断面図である。 図１７の照明装置の線ＸＩＸ−ＸＩＸ に沿った断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図２０の照明装置の１つの錐体を通る断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図２２の照明装置の１つの錐体を通る断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図２４の照明装置の１つの錐体を通る断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図２４の照明装置の１つの錐体を通る断面図である。 本発明の第１実施例による液晶表示装置を示す略図である。 図２８の液晶パネルを示す断面図である。 図２８の照明装置を示す平面図である。 図３０の照明装置の断面図である。 図３０及び図３１の照明装置の集光手段の作用を説明する図である。 光の角度がθ＜αの場合の集光手段の作用を説明する図である。 光の角度がα＜θ＜θ_０ の場合の集光手段の作用を説明する図である。 光の角度がθ_０ ＜θの場合の集光手段の作用を説明する図である。 第１の導光板から集光手段に入る光の角度分布を示す図である。 集光手段において調節された光の角度分布を示す図である。 第１の導光板から集光手段に入る光の角度分布を示す図である。 全ての光が斜面で反射する角度をもった光（図３８の領域Ｚ）の集光手段を出た後の角度分布を示す図である。 一部の光が斜面で反射する角度をもった光（図３８の領域Ｙ）の集光手段を出た後の角度分布を示す図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図４１の照明装置の断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図４３の照明装置の断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図４５の照明装置の断面図である。 図４５及び図４６の照明装置の垂直方向の集光効果を示す図である。 図４５及び図４６の照明装置の水平方向の集光効果を示す図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図４９の照明装置の正面図である。 図４９の照明装置の左側面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図５２の照明装置の断面図である。 照明装置の他の例を示す図である。 図５４の照明装置の断面図である。 照明装置の他の例を示す断面図である。 照明装置の他の例を示す断面図である。 液晶表示装置の例を示す断面図である。 液晶表示装置の例を示す断面図である。 照明装置の他の例を示す平面図である。 図６０の照明装置の正面図である。 図６０の照明装置の断面図である。 本発明の第２実施例の液晶表示装置を示す図である。 図６３の液晶表示装置の表示位置とコントラストとの関係を示す図である。 図６３の液晶表示装置の表示位置と輝度との関係を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 図６７の導光板の表面の取り出し用のプリズムを示す部分拡大図である。 図６７の液晶表示装置の表示領域の位置とコントラストとの関係を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 図７０の液晶表示装置の表示領域の位置とコントラストとの関係を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 図７３の液晶表示装置において（ｐ／ｄ）と輝度均一性との関係を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 図７５の液晶表示装置の表示位置とコントラストとの関係を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 図７７の液晶表示装置のゴミの大きさと発泡箇所の関係を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 液晶表示装置の例を示す図である。 導光領域に入光する光の水平面内の拡がり角度とコントラストとの関係を示す図である。 拡がり角度を示す図である。

符号の説明

１０…照明装置
１２…導光板
１２Ａ…第１の導光板
１２Ｂ…第２の導光板
１４…光源
１５…光源
１６…錐体
１８…光
１９…光
２０…接着剤
２２…接着剤
２４…ミラー
２６…集光手段
２８…光吸収材
３０…散乱反射材
４０…液晶表示装置
４２…液晶パネル
４４…照明装置
４６…偏光板
４８…低屈折率層
５０…光源
５２…第１の導光板
５４…第２の導光板
５６…集光手段
５８…光
６０…光
６２…集光手段
７０…液晶表示装置
７２…光源
７４…導光板
７４Ａ…入光面
７４Ｂ…導光領域
７４Ｃ…不要光排除領域
７４Ｆ…プリズム
７４Ｇ…緩斜面
７６…液晶パネル
７８…偏光板
７８Ｘ…偏光板の吸収軸
８０…低屈折率層
８２…不要光排除手段
８４…不要光排除手段
８６…接着剤層

Claims (6)

1. 光源と、該光源から発せられた光が入光する導光板と、液晶パネルと、該導光板と該液晶パネルとの間に配置された偏光板とからなり、
   上記導光板は、上記光源から光が入る入光面と、上記液晶パネルの表示領域に対応する導光領域と、上記入光面と上記導光領域との間に設けられ、上記導光板の全反射角度よりも大きな角度で上記導光板に入射した不要光の少なくとも一部を除去するための不要光排除領域とを備え、
   上記導光板の一面にプリズムが形成され、上記一面の反対側の表面であって上記導光領域内を進む光を上記導光板から上記液晶パネルへ取り出すための光取り出し面である対向面に上記偏光板が貼合されており、
   上記液晶パネルは、垂直配向方式で駆動される反射型の液晶パネルであり、
   上記導光板と上記液晶パネルとが上記偏光板を介して互いに貼合されており、
   上記不要光排除領域に、上記液晶パネルの表示領域の外側へ延長された上記偏光板の延長部分である偏光部材からなる不要光排除手段が設けられていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
2. 上記プリズムは、当該プリズムの上記入光面側の端部から上記導光領域の厚さの約３倍の距離にわたる部分が、緩斜面と、急斜面とにより形成され、上記緩斜面が上記導光領域の上記光取り出し面に対して傾斜角度１度以上であることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
3. 上記偏光板の吸収軸の方向は上記導光領域の上記入光面に対して概ね直交又は直交方向からの傾き角度が概ね４５度以内であることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
4. 上記液晶パネルは、上記偏光板側に配置された第１基板と、上記第１基板に対向するように配置された第２基板と、これら両基板間に挟持された液晶層と、上記第１基板における上記第２基板側の面に形成された共通電極と、上記第２基板における上記第１基板側の面に形成された画素電極とを備え、上記画素電極が光を反射させる材料で形成されており、
   上記プリズムは、上記導光板における上記一面から当該導光板の外側に突出する緩斜面と急斜面とによって形成されており、
   上記導光板と上記偏光板との間に、空気の屈折率より大きく、上記導光板の屈折率よりも小さい屈折率を有する低屈折率層が設けられており、
   上記導光領域の屈折率をＮｇ、
   上記低屈折率層の屈折率をＮａ、
   上記プリズムの離散ピッチをＰ、
   上記プリズムと上記画素電極との反射機構の距離をＤとするとき、
   

   

   の関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
5. 上記導光板が基体と樹脂層とからなるものであって、上記基体が上記液晶パネルの基板と同じ材料又は概ね同等の熱膨張率をもつ材料で作られており、上記樹脂層が上記導光板内を伝導する光の光路を変換して導光板外に射出させるためのプリズムとして光路変換機能を有することを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。
6. 上記導光板内を伝導する光の水平面内の拡がり角度が全角６０度以内であることを特徴とする請求項１に記載の反射型液晶表示装置。

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