專利名稱：面狀照明裝置及使用該面狀照明裝置的液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適于電視機(jī)等所使用的薄形平面顯示器的背光的面狀照明裝置及使 用該面狀照明裝置的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
以往，在使用液晶顯示面板的液晶顯示裝置中，廣泛使用利用冷陰極熒光管的背光照 明。另外，近年來，為再現(xiàn)更鮮明、自然的色調(diào)而使用紅色光、綠色光、藍(lán)色光這三色的
發(fā)光二極管(LED元件)的背光照明也受到矚目，并致力于推進(jìn)其開發(fā)。
在這些背光照明中的比較小型的設(shè)備中，使用讓來自光源的光從導(dǎo)光板側(cè)面(入射面) 入射、從導(dǎo)光板的一側(cè)的主面(射出面)射出來進(jìn)行照明的、通稱為邊緣光(edgehght) 的側(cè)面光源型面狀照明裝置。另一方面，在大型、需要高亮度的背光照明中，使用平面狀 地排列有陰極熒光管或者LED元件的直下型照明裝置。
可以想象，將來對(duì)掛壁TV等薄型、大畫面的液晶顯示裝置的需求會(huì)越來越強(qiáng)烈，但 在實(shí)現(xiàn)該需求的過程中，存在直下型照明裝置難以實(shí)現(xiàn)薄型化的問題，而在以往的使用光 源的邊緣光方式中，存在如尺寸增大，則無法確保足夠的亮度的問題。
作為實(shí)現(xiàn)薄型、大畫面的液晶顯示裝置的方法，使用亮度高、適于高輸出的激光光源 的邊緣光方式(edge hght type)的背光的研究也已開始。
另外，為了實(shí)現(xiàn)更高的亮度、低耗電，還在研究一種高效率地利用背光的照明的方法。 作為提高該液晶顯示裝置的光利用效率的方法，有一種例如在日本專利公開公報(bào)特開2006 —40639號(hào)(以下稱作"專利文獻(xiàn)r)中提出的方案，提出了使LED具有偏光異向性、改 善光利用效率的方案。
然而，在專利文獻(xiàn)l所示的結(jié)構(gòu)中，由于射向?qū)Ч獍宓墓獾娜肷浞较騼H為單一方向， 所以在大畫面時(shí)容易產(chǎn)生亮度不均，另外，由于紅色光、綠色光、藍(lán)色光這三色光在導(dǎo)光 板內(nèi)傳播時(shí)的吸收率的差異，還會(huì)導(dǎo)致色彩的不均勻。
如上所述，近年來，以等離子、液晶為代表的薄形平面顯示器的大畫面化迅速推進(jìn)。 在大型、需要高亮度的液晶顯示裝置的背光中，以往使用的是平面狀地排列有陰極熒光管的直下型照明，但由于其耗電存在與畫面尺寸幾乎成比例地增加的傾向，而且背光的耗電 占液晶顯示裝置整體耗電的大半，因此在液晶顯示裝置中耗電成為非常重要的研究課題。
近年來，為再現(xiàn)更鮮明、自然的色調(diào)而使用三原色的發(fā)光二極管(LED元件)的背光 照明也受到矚目。另外，在以往較小型的背光中，使用讓來自光源的光從導(dǎo)光板側(cè)面入射、 從導(dǎo)光板的一側(cè)主面射出以進(jìn)行照明的、通稱為邊緣光方式的側(cè)面光源型面狀照明，但通 過使用高輸出的激光光源，將邊緣光方式應(yīng)用于薄形大畫面的嘗試也正在進(jìn)行。然而，在 這種新的光源中，目前現(xiàn)狀是需要高于陰極熒光管的耗電，因此降低耗電成為重大的研究 課題。
作為降低液晶顯示裝置的耗電的方法，提出有例如限制背光的最大亮度、或在亮度較 低的畫面下降低背光亮度等通過控制背光亮度來降低耗電的方法，或利用偏振光改善背光 照明的效率的方法等(例如專利文獻(xiàn)l)。
然而，降低耗電的期望很強(qiáng)烈，單單依靠以往提出的方法還不足夠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過提高液晶顯示面板的透過效率，光利用效率提高、耗 電降低的面狀照明裝置。
本發(fā)明所提供的面狀照明裝置，是用于照明在光的入射側(cè)具有偏振板的液晶顯示面板 的面狀照明裝置，包括射出具有指定的偏振方向的光的光源、使來自上述光源的射出光偏 向來照射上述液晶顯示面板的光照射部件，其中，上述光照射部件使來自上述光源的射出 光偏向，以使來自上述光源的射出光的偏振方向與上述液晶顯示面板的上述偏振板的透過 軸方向基本一致。
在上述的面狀照明裝置中，通過使來自光源的射出光的偏振方向與液晶顯示面板的透 過軸方向基本一致而將其照射于液晶顯示面板，可提高液晶顯示面板的透過效率，因此可 以提高光利用效率、降低耗電。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的面狀照明裝置的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2是表示液晶顯示面板的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3是說明導(dǎo)光板的入射光及射出光各自的偏振光的示意圖。
7圖4A是表示本發(fā)明實(shí)施例2的面狀照明裝置的概要結(jié)構(gòu)的后視圖，圖4B是其側(cè)視圖。
圖5是表示本發(fā)明實(shí)施例3的面狀照明裝置的概要結(jié)構(gòu)的后視圖。 圖6是說明本發(fā)明實(shí)施例4的面狀照明裝置中使用的導(dǎo)光板的入射光及射出光各自的 偏振光的示意圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例5的面狀照明裝置中使用的導(dǎo)光板的概要結(jié)構(gòu)的剖視圖。 圖8A是表示本發(fā)明實(shí)施例6的面狀照明裝置中使用的導(dǎo)光板的概要結(jié)構(gòu)的立體圖，
圖8B是圖8A的B部的放大俯視圖，圖8C是圖8A的A部的放大剖視圖。
圖9是表示本發(fā)明實(shí)施例7的面狀照明裝置中使用的反射板的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。 圖IOA是表示本發(fā)明實(shí)施例8的液晶顯示裝置的顯示部的概要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖10B
是圖IOA的C部的放大立體圖。
圖IIA是表示具有圖IOA的顯示部的液晶顯示裝置的外觀的正視圖，圖IIB是表示
圖11A的人體感知傳感器、背光的各光源部、控制部之間的連接關(guān)系的示意圖，圖11C
是表示圖11B的控制部的概要結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖12A及B是表示本發(fā)明實(shí)施例9的液晶顯示裝置中使用的背光的光源部的放大立體圖。
圖13是表示本發(fā)明實(shí)施例IO的液晶顯示裝置中使用的背光的光源部的放大側(cè)視圖。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施例11的液晶顯示裝置的顯示部的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖15A是表示本發(fā)明實(shí)施例12的液晶顯示裝置中使用的背光的導(dǎo)光板的概要結(jié)構(gòu)的
立體圖，圖15B是圖15A的D部的放大俯視圖。
圖16A是表示本發(fā)明實(shí)施例13的液晶顯示裝置中使用的背光的概要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，
圖16B是含有圖16A的E部的其后視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。此外，對(duì)相同要素標(biāo)注相同的符號(hào)，并 省略其說明。
(實(shí)施例1)
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的面狀照明裝置的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。在圖1中，除本實(shí) 施例所涉及的面狀照明裝置之外，還示意了由本實(shí)施例的面狀照明裝置照明的液晶顯示面板6，和配置在本實(shí)施例的面狀照明裝置與液晶顯示面板6之間的棱鏡板(prism sheet) 4及5。
本實(shí)施例的面狀照明裝置，如圖1所示，包括線狀光源(linear light source)部la 及l(fā)b、柱面透鏡(cylindricallenses) 2a及2b、導(dǎo)光板3。線狀光源部la具有沿圖中的 Y方向配置的兩個(gè)激光光源，例如使用未圖示的柱面透鏡將來自各激光光源的激光變換為 線狀光(linear lights)射向柱面透鏡2a方向。線狀光源部la的各激光光源發(fā)出紅色光、 綠色光、藍(lán)色光這三原色的光。線狀光源部lb具有沿圖中的X方向配置的三個(gè)激光光源， 例如使用未圖示的柱面透鏡將來自各激光光源的激光變換為線形光射向柱面透鏡2b方向。 線狀光源部lb的各激光光源也發(fā)出紅色光、綠色光、藍(lán)色光這三原色的光。
柱面透鏡2a及2b為菲涅耳透鏡(Fresnel lense)，被射入從線狀光源部la及l(fā)b 以放射狀射出的光，并將其入射光變換為大致平行光射向?qū)Ч獍?的入射面。導(dǎo)光板3從 端面(入射面)被射入來自柱面透鏡2a及2b的射出光，并將其入射光從一側(cè)的主面射向 液晶表示面板6方向。在導(dǎo)光板3的內(nèi)部，均勻地分布有無方向性的各向同性的(isotropic) 多個(gè)散射體(scatteringelements)，通過由這些散射體引起的反射、散射、折射、衍射 等光學(xué)現(xiàn)象，入射光向所有方向同等地偏向。散射體例如能夠通過使導(dǎo)光板3的內(nèi)部含有 由熱固化樹脂或熱可塑性樹脂構(gòu)成的散射粒子、或者使導(dǎo)光板3的內(nèi)部產(chǎn)生氣泡等方式來 實(shí)現(xiàn)。
在本實(shí)施例中，線狀光源部la使紅色光、綠色光、藍(lán)色光分別以Z方向的偏振射出， 線狀光源部lb使紅色光、綠色光、藍(lán)色光分別以X方向的偏振射出。在此，是將激光光 源作為構(gòu)成線狀光源部la及l(fā)b的光源來使用，但本實(shí)施例并不限定于此。也可將發(fā)出紅 色光、綠色光、藍(lán)色光這三原色的光的LED元件作為光源。此時(shí)，可以使用例如偏振元 件，使來自LED元件的光與激光同樣具有偏振性。
圖2表示液晶顯示面板6的概要結(jié)構(gòu)。液晶顯示面板6采用如下的通常結(jié)構(gòu)，即在玻 璃基板61和玻璃基板62之間封入未圖示的透明電極及液晶分子63，在光的射出側(cè)和入 射側(cè)分別配置有透過軸不同的偏振板(polarizingplate) 64及65。偏振板64及65的透 過軸相互基本正交，在此，光的入射側(cè)的偏振板65的透過軸為X方向。
本實(shí)施例的面狀照明裝置中，從線狀光源部la以Z方向的偏振射出的光，通過柱面 透鏡2a在XY平面內(nèi)形成大致平行光而被導(dǎo)入導(dǎo)光板3。另外，從線狀光源部lb以X方 向的偏振射出的光，也通過柱面透鏡2b在XY平面內(nèi)形成大致平行光而被導(dǎo)入導(dǎo)光板3。射入導(dǎo)光板3的光，通過導(dǎo)光板3內(nèi)部的散射體偏向后從導(dǎo)光板3射出。在此，由于 該散射體均勻地分布于導(dǎo)光板3的內(nèi)部，因此如果射入大致平行光，則在射出面內(nèi)均勻地 射出光。在本實(shí)施例中，還由于從正交的兩個(gè)方向射入光，因此能夠得到更高的均勻性。從導(dǎo)光板3射出的光，穿過棱鏡板4及5射入液晶顯示面板6。棱鏡板4是使X方向 的射出角偏向的板，棱鏡板5是使Y方向的射出角偏向的板。因此，從導(dǎo)光板3射出的光 通過棱鏡板4被修正了 X方向的射出角的分布、通過棱鏡板5被修正了Y方向的射出角的 分布后射入液晶顯示面板6。在此，對(duì)于以往的使用陰極管或LED的面狀照明裝置，由于射入液晶顯示面板的光 無偏振光，因此透過液晶顯示面板的入射側(cè)的偏振板的光量為入射光的一半。而在本實(shí)施 例中，射出導(dǎo)光板3的光的大部分透過液晶顯示面板6的入射側(cè)的偏振板65。以下說明其 理由。圖3是說明射向?qū)Ч獍?的光及從導(dǎo)光板3射出的光各自的偏振光的示意圖。圖3中， 從線狀光源部la射出的光穿過導(dǎo)光板3的入射面3a射入導(dǎo)光板3，從線狀光源部lb射 出的光穿過導(dǎo)光板3的入射面3b射入導(dǎo)光板3，另一方面，兩者的光均從導(dǎo)光板3的射 出面3c射出。入射面3a及3b是導(dǎo)光板3的相互正交的兩個(gè)入射面。如圖3所示，從入射面3a及入射面3b入射的光由散射體7反射或折射后偏向，從射 出面3c射出。此時(shí)，散射體7呈無方向性的形狀，因此從X方向及Y方向入射的光轉(zhuǎn)向射出面3c 的效率相等，并且大部分的光以保持偏振的狀態(tài)射出。即使在實(shí)際測(cè)量中也可確認(rèn)出，在 使平行或垂直于射出面的偏振的光從端面射入這樣的內(nèi)部含有散射體的導(dǎo)光板中時(shí)，射出 的光的八成以上保持原來的偏振光成分。因此，在本實(shí)施例中，從入射面3a以Z方向的偏振入射的光的大部分成為在XZ面 內(nèi)具有偏振面的射出光，從入射面3b以X方向的偏振入射的光的大部分成為在X方向上 偏振的射出光。對(duì)于棱鏡板4及棱鏡板5，由于對(duì)X方向的偏振光不施加影響，因此射出導(dǎo)光板3的 光的大部分透過在X方向上具有透過軸的液晶顯示面板6的入射側(cè)的偏振板65?；趯?shí) 際測(cè)量，假定有八成以上的光透過，則效率為以往的1.6倍以上。如上所述，根據(jù)本實(shí)施例的面狀照明裝置，通過讓光從正交的兩個(gè)方向射入導(dǎo)光板3 內(nèi)，可以在大面積范圍內(nèi)形成均勻的亮度，實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)，并且通過規(guī)定對(duì)應(yīng)導(dǎo)光板3的入射面的入射偏振光，可以使從導(dǎo)光板3射出的光的偏振光得以調(diào)整(be aligned),提高液晶 顯示面板6的透過效率。因此，可實(shí)現(xiàn)耗電低的液晶顯示裝置。(實(shí)施例2)接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2進(jìn)行說明。在上述的實(shí)施例l中，如圖1所示，是將線 狀光源部la及l(fā)b配置在導(dǎo)光板3的外側(cè)，而在本實(shí)施例中，是采用將光源部配置在導(dǎo)光 板3的背側(cè)、通過反射鏡等偏向后射入導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)。圖4A是表示本實(shí)施例的面狀照明 裝置的概要結(jié)構(gòu)的后視圖，圖4B是其側(cè)視圖。本實(shí)施例的面狀照明裝置如圖4A及B所示，包括光源部ll、 1/2波長板12、偏振光 分束鏡13、線狀化光學(xué)元件(linearization optical elements) 14a及14b、棱鏡15a及 15b、導(dǎo)光板3。光源部11是將來自三原色激光光源11a的偏振光中被調(diào)整的(be aligned) 光進(jìn)行合成后射出的光源部，1/2波長板12轉(zhuǎn)動(dòng)來自光源部11的光的偏振光。線狀化光 學(xué)元件14a及14b由多透鏡或柱面透鏡等構(gòu)成，棱鏡15a及15b是將來自線狀化光學(xué)元 件14a及14b的光導(dǎo)向?qū)Ч獍?的裝置，用于使光成為平行光束的柱面透鏡予以連接。在本實(shí)施例的面狀照明裝置中，從光源部11射出的光通過1/2波長板12形成偏振面 與導(dǎo)光板3的射出面3c大致成45度的偏振光，由偏振光分束鏡13以大致為1: l的比例 將其分離為p偏振光的透過光和S偏振光的反射光后射出。透過偏振光分束鏡13的光或 被其反射的光，其光束通過線狀化光學(xué)元件14a、 14b在與導(dǎo)光板3基本平行的平面內(nèi)得 以擴(kuò)散，通過棱鏡15a、 15b變換為平行光束后射入導(dǎo)光板3。根據(jù)本實(shí)施例的面狀照明裝置，可通過調(diào)整1/2波長板12的光學(xué)軸產(chǎn)生任意方位的直 線偏振光，從而可以自由地改變偏振光分束鏡13的透過與反射的比例。(實(shí)施例3)接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例3進(jìn)行說明。本實(shí)施例是在上述的實(shí)施例2中，通過光纖 將從光源部11射出的光引導(dǎo)至導(dǎo)光板3的背面的結(jié)構(gòu)。圖5是表示本實(shí)施例的面狀照明 裝置的概要結(jié)構(gòu)的后視圖。本實(shí)施例的面狀照明裝置如圖5所示，包括光源部ll、準(zhǔn)直透鏡16及18、光纖17、 偏振光分束鏡13、線狀化光學(xué)元件14a及14b、棱鏡15a及15b、以及導(dǎo)光板。在本實(shí)施例的面狀照祖裝置中，通過準(zhǔn)直透鏡16將來自光源部11的光聚光后射入光 纖17，并且通過準(zhǔn)直透鏡16將從光纖17射出的光變換為大致平行光后射入偏振光分束引導(dǎo)的光在通過光纖17被導(dǎo)光的期間會(huì)失去其偏振性，因此，由 偏振光分束鏡13以大致為1: 1的比例偏振分離為透過光和反射光。(實(shí)施例4)接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例4進(jìn)行說明。在上述的實(shí)施例1至3中，來自光源的光是 從導(dǎo)光板的正交的兩個(gè)入射面入射，而在本實(shí)施例中，是讓來自光源的光從導(dǎo)光板的三個(gè) 入射面入射。圖6是說明射向本實(shí)施例的面狀照明裝置的導(dǎo)光板的光及從導(dǎo)光板射出的光 各自的偏振光的示意圖。另外，由于本實(shí)施例的面狀照明裝置的概要結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施例 l至3相同，因此省略其說明。圖6中，從入射面3a及從其對(duì)面入射的光分別為在Z方向上偏振的光，從入射面3b 入射的光為在X方向上偏振的光。因此，在本實(shí)施例中，從入射面3a及從其對(duì)面入射的 光成為在XZ面內(nèi)具有偏振面的射出光，從入射面3b以X方向的偏振入射的光成為在X 方向上偏振的射出光，從而可以使射出光的亮度更加均勻。在本實(shí)施例中，還可以通過從入射面3b的對(duì)面射入光，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)射出光的亮度的 均勻化。此時(shí)，可以使在X方向上偏振的光從入射面3b的對(duì)面射入，使X方向上偏振的 光射出。這樣，即使采用從三個(gè)方向或四個(gè)方向進(jìn)行照明的結(jié)構(gòu)，也與從兩個(gè)方向進(jìn)行照明的 結(jié)構(gòu)相同，可改善光利用效率。此時(shí)，如果從入射面3a的對(duì)面入射的光以XZ面為偏振面， 從入射面3b的對(duì)面入射的光在X方向上偏振，則可以使上述射出光透過液晶顯示面板的 入射側(cè)偏振板65。若如此從導(dǎo)光板的多個(gè)端面(入射面)入射光，則能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)亮度 的均勻化。另外，在本實(shí)施例中，也可從不同的入射面分別入射紅色光、綠色光、藍(lán)色光。例如 在綠色光源中使用SHG時(shí)，由于僅綠色光源尺寸變大，因此通過對(duì)綠色光使用單獨(dú)的入 射面可提高配置的自由度。另外，在畫面尺寸為16: 9等縱橫的長度存在差異的情況下， 通過采用在導(dǎo)光板內(nèi)的吸收較強(qiáng)的藍(lán)色光僅從縱方向入射的結(jié)構(gòu)，可以減輕吸收率的差引 起的色彩不均。(實(shí)施例5)接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例5進(jìn)行說明。本實(shí)施例是在上述的實(shí)施例l至4的導(dǎo)光板 中，在其反射面一側(cè)配置了偏振全息層，本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例l至4相同，12因此省略其說明。圖7是表示本實(shí)施例的面狀照明裝置中使用的導(dǎo)光板的概要結(jié)構(gòu)的剖視 圖。在本實(shí)施例中，射入導(dǎo)光板3的光在導(dǎo)光板3的一側(cè)的主面(射出面)及另一側(cè)的主 面(反射面)之間反復(fù)反射，并由散射體7偏向而漸漸從射出面射出。這一點(diǎn)在上述的實(shí) 施例1至4中也相同，但本實(shí)施例的導(dǎo)光板3，如圖7所示，具有配置在導(dǎo)光板3的反射 面一側(cè)的反射層33上的偏振全息層32。本實(shí)施例的偏振全息層32是改變?cè)趯?dǎo)光板3的內(nèi)部傳播的光的偏振狀態(tài)的層，其偏 振方向被設(shè)定為與液晶顯示面板6的偏振板65的透過軸相同的X方向。由此，可以使從 導(dǎo)光板3射出的光的偏振光進(jìn)一歩得以調(diào)整，從而可以進(jìn)一步提高液晶顯示面板6的透過 效率。此外，在本實(shí)施例中，是將偏振全息層32配置在導(dǎo)光板3的反射面一側(cè)，但也可以 配置在導(dǎo)光板3的射出面一側(cè)，或同時(shí)配置在反射面一側(cè)及射出面一側(cè)。(實(shí)施例6)接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例6進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，取代包含于上述實(shí)施例l至 4的導(dǎo)光板內(nèi)部的散射體，在反射面上配置具有細(xì)微的凹凸形狀的多個(gè)偏向部，本實(shí)施例 的其他結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施例1至4相同，因此省略其說明。圖8A是表示本實(shí)施例的面狀 照明裝置中使用的導(dǎo)光板的概要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖8B是圖8A的B部的放大俯視圖，圖 8C是圖8A的A部的放大剖視圖。如圖8A及C所示，在本實(shí)施例的導(dǎo)光板8中，在來自光源的光入射的入射面8a、 8b 上，設(shè)有使入射光向?qū)Ч獍?的厚度方向(圖中的Z方向)衍射、折射、或者散射的凹凸 形狀。另一方面，在導(dǎo)光板8的射出面的對(duì)面(反射面)上，如圖8B所示，配置有多個(gè) 通過反射、散射、折射、衍射等光學(xué)現(xiàn)象改變射入導(dǎo)光板8的光的行進(jìn)方向的、具有細(xì)微 的凹凸形狀的偏向部9。偏向部9采用具有在XZ平面或YZ平面內(nèi)具有法線的反射面的結(jié) 構(gòu)，使射入導(dǎo)光板8的光偏向而朝向射出面。偏向部9例如是通過激光加工等在導(dǎo)光板8 的反射面上形成的溝，或者，也可以是在導(dǎo)光板8成型的同時(shí)一體成型的溝。在本實(shí)施例的面狀照明裝置中，例如來自圖1的線狀光源部la及l(fā)b的光被導(dǎo)入導(dǎo)光 板8，在Z方向上偏振的光從入射面8a入射，在X方向上偏振的光從入射面8b入射。從 入射面8a入射的光通過入射面8a的凹凸形狀向Z方向散射，并被設(shè)置在反射面上的偏向 部9的在XZ平面內(nèi)具有法線的反射面9a偏向后，成為X方向的偏振光自射出面射出。同樣地，從入射面8b入射的光通過入射面8b的凹凸形狀向Z方向散射，并被設(shè)置在 反射面上的偏向部9的在YZ平面內(nèi)具有法線的反射面9b偏向后，成為X方向的偏振光 自射出面射出。射出導(dǎo)光板8的光由棱鏡板65修正了射出角分布后射入液晶顯示面板6，該光的大部 分透過其透過軸為X方向的入射側(cè)的偏振板65。根據(jù)本實(shí)施例中的導(dǎo)光板，可以使從面狀照明裝置射出的光的偏振得以調(diào)整，來提高 液晶顯示面板的透過效率，從而可以實(shí)現(xiàn)低耗電的液品顯示裝置。另外，從多個(gè)方向向?qū)Ч獍逯猩淙牍獾慕Y(jié)構(gòu)，與上述的實(shí)施例1至4相同，可以通過 亮度的均勻化實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)。(實(shí)施例7)接下來，對(duì)本實(shí)施例7進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，取代上述實(shí)施例6的導(dǎo)光板而配置 了反射板，本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施例6相同，因此省略其說明。圖9是表示本 實(shí)施例的面狀照明裝置中使用的反射板的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。如圖9所示，在本實(shí)施例的反射板81上，配置有多個(gè)通過反射、散射、折射、衍射 等光學(xué)現(xiàn)象改變從光源入射的光的行進(jìn)方向的、具有細(xì)微的凹凸形狀的偏向部91。在本實(shí)施例的面狀照明裝置中，例如來自圖1的線狀光源部la及l(fā)b的光被導(dǎo)入反射 板81，在Z方向上偏振的光從線狀光源部la入射，在X方向上偏振的光從線狀光源部 lb入射。從線狀光源部la入射的光， 一邊在反射板的液晶顯示面板6 —側(cè)的空氣中行進(jìn)， 一邊被設(shè)置在反射面81上的偏向部91的在XZ平面內(nèi)具有法線的反射面91a偏向，成為 X方向的偏振光射向液晶顯示面板6 —側(cè)。同樣地，從線狀光源部lb入射的光， 一邊在反射板81的液晶顯示面板6—側(cè)的空氣 中傳播， 一邊被設(shè)置在反射面81上的偏向部91的在YZ平面內(nèi)具有法線的反射面91b偏 向，成為X方向的偏振光射向液晶顯示面板6—側(cè)。根據(jù)本實(shí)施例中的反射板81，與上述的實(shí)施例6同樣，可以使從面狀照明裝置射出的 光的偏振得以調(diào)整，來提高液晶顯示面板的透過效率，從而實(shí)現(xiàn)低耗電的液品顯示裝置。 另外，還可以通過亮度的均勻化實(shí)現(xiàn)高畫質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1至7的面狀照明裝置及使用該面狀照明裝置的液晶顯示裝置， 通過使用色彩純度較高、適宜高輸出的激光光源，能夠?qū)崿F(xiàn)較廣的色彩再現(xiàn)性和薄型大畫由亮度的均勻化帶來的高畫質(zhì)、由光利用效率的提高帶來的耗電降低等 重要效果。
(實(shí)施例8)
接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例8進(jìn)行說明。圖IOA是表示本發(fā)明的實(shí)施例8的液晶顯示 裝置的顯示部的概要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖IOB是圖IOA的C部的放大立體圖。
本實(shí)施例的液晶顯示裝置的顯示部，如圖10A所示，包括在平面上排列發(fā)出紅色光、 藍(lán)色光、綠色光的三原色的LED元件而構(gòu)成的直下型背光101、擴(kuò)散板102、液晶顯示 面板103。背光101如圖10B所示，具有排列有LED元件的光源部101a、 101b及101c。
在本實(shí)施例的背光101中，傾斜設(shè)置LED元件，以使光源部101a指向左側(cè)方向射 出光、光源部101c指向右側(cè)方向射出光，并且設(shè)置LED元件使光源部101b向正面射出 光。
以下，參照?qǐng)DIIA至C，對(duì)本實(shí)施例的液晶顯示裝置的基本動(dòng)作進(jìn)行說明。圖11A 是表示具備圖IOA的顯示部的、本實(shí)施例的液晶顯示裝置104的外觀的正視圖，圖11B 是表示圖11A的人體感知傳感器105、背光101的各光源部101a、 101b及101c、控制 各光源部101a、 101b及101c的控制部106之間的連接關(guān)系的示意圖，圖11C是表示圖 11B的控制部106的概要結(jié)構(gòu)的方框圖。
本實(shí)施例的液晶顯示裝置4(應(yīng)是104)，如圖IIA所示，包括人體感知傳感器105， 用來檢測(cè)觀賞顯示在液晶顯示裝置4(應(yīng)是104)的顯示部的液晶顯示面板103上的影像的 用戶123的位置。人體感知傳感器105例如利用電磁波進(jìn)行用戶123的位置檢測(cè)。從人體 感知傳感器105產(chǎn)生的電磁波被用戶123反射后，可以由人體感知傳感器105再次檢測(cè)該 反射的電磁波。
本實(shí)施例的光源部101a、 101b及101c，如圖11B所示，由連接于人體感知傳感器 105的控制部106控制。如圖11C所示，控制部106具有用戶位置判定部1061和照明條 件設(shè)定部1062。用戶位置判定部1061獲取由人體感知傳感器105檢測(cè)到的用戶123的 位置信息，基于該位置信息判定液晶顯示裝置104與用戶123的位置關(guān)系。照明條件設(shè)定 部1062基于用戶位置判定部1061的判定結(jié)果，設(shè)定光源部101a、 101b及101c的各照 明條件。在此，照明條件設(shè)定部1062將各發(fā)光量作為光源部101a、 101b及101c的各照 明條件來設(shè)定，適應(yīng)各照明條件的發(fā)光量的光從光源部101a、 101b及101c發(fā)出。
15在本實(shí)施例的液晶顯示裝置4中，從背光l(應(yīng)為101)的各光源部101a、 101b及101c 射出的光由擴(kuò)散板102擴(kuò)散后，其紅、藍(lán)、綠各色的透過率在液晶顯示面板103受到控制， 從而在液品顯示面板103的前面顯示彩色圖像。
在此，液晶顯示面板103上顯示的圖像具有基于用戶123的觀看角度的亮度變化(以 下稱作"視角特性")，通常正面的亮度最高，越偏離正面亮度越降低。然而，對(duì)于本實(shí)施 例的光源部101a及101c，由于LED元件傾斜設(shè)置，因此從光源部101a射出的光的視角 特性為亮度偏于畫面正面左側(cè)的射出角度的分布，從光源部101c射出的光具有與來自光 源部101a的光相反的分布的視角特性。
接下來，對(duì)控制部106的光量控制動(dòng)作進(jìn)行說明。圖IIA所示的用戶123位于液晶 顯示裝置104的畫面正面的右側(cè)。首先，人體感知傳感器105檢測(cè)到位于液晶顯示裝置 104的畫面正面的右側(cè)的用戶123，并且該信息被傳送到控制部106。接下來，根據(jù)該信 息，用戶位置判定部1061判定用戶123位于液品顯示裝置104的畫面正面的右側(cè)，并將 該判定結(jié)果傳遞給照明條件設(shè)定部1062。照明條件設(shè)定部1062設(shè)定各光源部101a、101b 及101c的各發(fā)光量，以使光源部101c的發(fā)光量大于光源部101a及101b的各發(fā)光量。 具體而言，照明條件設(shè)定部1062設(shè)定各照明條件，以增加光源部101c的發(fā)光量、降低光 源部101a及101b的各發(fā)光量。通過該控制部106的光量控制，使畫面右方的視線角度 的亮度提高，用戶123的視覺識(shí)別性得以提高，并且其他角度的亮度降低，耗電得到抑制。
根據(jù)本實(shí)施例的液晶顯示裝置，通過檢測(cè)用戶123的位置并進(jìn)行控制以提高用戶所在 方向的亮度，并且降低其他方向的亮度，可以改善視覺識(shí)別性，并且實(shí)現(xiàn)耗電的降低。
另外，通常如各色彩的視角特性存在差異，則會(huì)產(chǎn)生色彩隨觀察的角度而發(fā)生變化的 課題，對(duì)于這樣的課題，本實(shí)施例具有以多個(gè)射出角微調(diào)各色的發(fā)光量的優(yōu)點(diǎn)，能夠在較 廣的視角內(nèi)得到色彩變化小的高畫質(zhì)。
另外，在本實(shí)施例中，是通過人體感知傳感器105來檢測(cè)用戶123的位置，但也可以 是用戶123用遙控器等來設(shè)定自身的位置。
并且，在本實(shí)施例中，是根據(jù)用戶123的方向控制背光101的視角特性，但同時(shí)也可 以根據(jù)用戶123與液晶顯示裝置104的距離調(diào)節(jié)背光101的亮度。例如在用戶位于液晶顯 示裝置104的附近時(shí)，可以降低該方向的亮度以削減耗電。
另外，在多個(gè)用戶位于液晶顯示裝置的周圍時(shí)，也可以通過按照其分布來控制視角從 而實(shí)現(xiàn)電能的節(jié)省。此外，只需以一定周期檢測(cè)用戶123的位置，即可實(shí)現(xiàn)適應(yīng)用戶123 的移動(dòng)的光量控制。(實(shí)施例9)
接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例9進(jìn)行說明。本實(shí)施例是在上述實(shí)施例8的背光101的結(jié) 構(gòu)中具有特征部分，以下對(duì)其特征部分進(jìn)行說明。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施例8 相同，因此省略其說明。圖12A及B是表示本實(shí)施例的液晶顯示裝置中使用的背光的光 源部的放大立體圖。
本實(shí)施例的背光，如圖12A所示，采用使在平面上排列設(shè)置LED元件的光源部101d 向正面方向射出光的結(jié)構(gòu)，并且設(shè)置與各LED元件對(duì)應(yīng)的透鏡陣列107，在平面上對(duì)透 鏡陣列107進(jìn)行位置控制。
透鏡陣列107由可移動(dòng)透鏡陣列107的透鏡陣列驅(qū)動(dòng)部124進(jìn)行位置控制，透鏡陣列 驅(qū)動(dòng)部124根據(jù)由照明條件設(shè)定部1062設(shè)定的照明條件移動(dòng)透鏡陣列107。
在此，圖12A表示向光源部101d的正面射出光的情況，圖12B表示向光源部101d 的右方射出光的情況。在圖12B中，通過從圖12A的位置沿方向a移動(dòng)透鏡陣列107的 位置，來改變光的射出方向。由于該結(jié)構(gòu)可細(xì)微地進(jìn)行射出方向的控制，因此可進(jìn)一歩增 強(qiáng)上述實(shí)施例8的效果。
另外在本實(shí)施例中，還可以通過沿光軸方向移動(dòng)透鏡陣列107，進(jìn)行視角的調(diào)整。
此外在本實(shí)施例中，作為背光的光源部，也可并用射出方向固定的光源部和射出方向 可變的光源部。
(實(shí)施例10)
接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例IO進(jìn)行說明。本實(shí)施例也是在上述實(shí)施例8的背光101 的結(jié)構(gòu)中具有特征部分，以下對(duì)其特征部分進(jìn)行說明。本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施 例8相同，因此省略其說明。圖13是表示本實(shí)施例的液晶顯示裝置中使用的背光的光源 部的放大側(cè)視圖。
本實(shí)施例的背光，如圖13所示,采用反射鏡108反射從光源部101e射出的光的結(jié)構(gòu)， 通過沿方向b轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡108以改變反射鏡108的角度來控制射出方向。反射鏡108的 轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作由可轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡108的鏡驅(qū)動(dòng)部125進(jìn)行控制，鏡驅(qū)動(dòng)部125根據(jù)由照明條件設(shè) 定部1062設(shè)定的照明條件轉(zhuǎn)動(dòng)反射鏡108。
此外在本實(shí)施例中，作為背光的光源部，也可并用射出方向固定的光源部和射出方向 可變的光源部。(實(shí)施例11)
接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例11進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，取代上述實(shí)施例8的直下型背光，而配置邊緣光方式的背光，本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與上述的實(shí)施例8相同，因此省略其說明。圖14是表示本實(shí)施例的液晶顯示裝置的顯示部的概要結(jié)構(gòu)的立體圖。
本實(shí)施例的液晶顯示裝置的顯示部，如圖14所示包括，邊緣光方式的背光lll、棱鏡板115、液晶顯示面板103。背光lll具有包括發(fā)出紅色光、綠色光、藍(lán)色光這三原色的光的LED元件或激光光源的光源部112a、 112b及112c，和導(dǎo)光板113。在導(dǎo)光板113的內(nèi)部，與上述的實(shí)施例l相同，均勻地含有無方向性的各向同性的(isotropic)多個(gè)散射體(scattering elements) 114,通過基于多個(gè)散射體114的反射、散射、折射、衍射等光學(xué)現(xiàn)象，使來自光源部112a、 112b及112c的入射光向所有方向同等地偏向。棱鏡板115是偏向圖中Y方向的射出角的棱鏡板。
另外，雖未圖示，但本實(shí)施例的背光111搭載在與上述的實(shí)施例8相同的液晶顯示裝置中，可根據(jù)來自人體感知傳感器的信息控制光源部112a、 112b及112c的各發(fā)光量。具體而言，在本實(shí)施例的背光111中，設(shè)置有可調(diào)節(jié)光源部112a、 112b及112c的各發(fā)光量的發(fā)光量調(diào)節(jié)部126，發(fā)光量調(diào)節(jié)部126根據(jù)由照明條件設(shè)定部1062設(shè)定的照明條件來調(diào)節(jié)各發(fā)光量。
在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，從光源部112a、 112b及112c射出的光射入導(dǎo)光板113，由導(dǎo)光板113內(nèi)部的散射體114偏向后從導(dǎo)光板113射出。在此，由于射入導(dǎo)光板113的光的大部分向與入射方向相反的方向偏轉(zhuǎn)后射出，因此從光源部112a射出的光的視角特性為，在圖中的X軸的負(fù)方向上具有最高亮度，而從光源部112c射出的光則與之相反。另外，從光源部112b射出的光雖然為向圖中Y方向偏轉(zhuǎn)的視角特性，但射出角由棱鏡板115偏向后而成為在背光正面具有最高亮度的視角特性。
透過了棱鏡板115的來自光源部112a、 112c的光，和由棱鏡板115偏向的來自光源部112b的光，由液晶顯示面板103控制紅、藍(lán)、綠各色的透過率，在液晶顯示面板103的前表面顯示彩色圖像。
在此，例如用戶位于液晶顯示裝置的畫面正面的右側(cè)(圖中X軸的正方向)時(shí)，人體感知傳感器105檢測(cè)到位于液晶顯示裝置104的畫面正面的右側(cè)的用戶123，并且該信息被傳送到控制部106。接下來，根據(jù)該信息，用戶位置判定部1061判定用戶123位于液晶顯示裝置104的畫面正面的右側(cè)，并將該判定結(jié)果傳遞給照明條件設(shè)定部1062。照明條件設(shè)定部1062設(shè)定各光源部112a、 112b及112c的各發(fā)光量，以使光源部112c的發(fā)光量大于光源部112a及112b的各發(fā)光量。具體而言，照明條件設(shè)定部1062設(shè)定各照明條件，以增加光源部112c的發(fā)光量、降低光源部112a及112b的各發(fā)光量。發(fā)光量調(diào)節(jié)部126根據(jù)由照明條件設(shè)定部1062設(shè)定的照明條件調(diào)節(jié)光源部112a及112b的各發(fā)光量。通過該發(fā)光量調(diào)節(jié)部126的光量控制，使畫面右方的視線角度的亮度提高，用戶123的視覺識(shí)別性得以提高，并且其他角度的亮度降低，耗電得到抑制。
在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，也通過檢測(cè)用戶的位置來進(jìn)行控制以提高該方向的亮度，并降低其他方向的亮度，從而可改善視覺識(shí)別性，并且實(shí)現(xiàn)耗電的降低。
另外，如果在光源中使用激光，則與LED元件的情況相比指向性較高，因此提高所需要的方向的亮度，降低不需要的方向的亮度的效果進(jìn)一步加強(qiáng)。此時(shí)，如導(dǎo)光板113內(nèi)的激光的指向性過高，則可通過在導(dǎo)光板113的入射面上設(shè)置向厚度方向衍射、折射、或者散射的凹凸，來擴(kuò)大從導(dǎo)光板113射出的光的射出角的幅度，從而得到適當(dāng)?shù)臄U(kuò)散程度的射出光。
(實(shí)施例12)
接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例12進(jìn)行說明。在本實(shí)施例中，取代包含在上述實(shí)施例ll的導(dǎo)光板的內(nèi)部的散射體，而在反射面上配置具有細(xì)微的凹凸形狀的多個(gè)偏向部，本實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例ll相同，因此省略其說明。圖15A是表示本實(shí)施例的液晶顯示裝置中使用的背光的導(dǎo)光板的概要結(jié)構(gòu)的立體圖，圖TL5B是圖15A的D部的放大立體圖。
如圖15A及B所示，本實(shí)施例的導(dǎo)光板116中，在射出面的對(duì)面(反射面)上設(shè)置使從不同端面入射的光分別偏向各不相同的方向而射出的具有細(xì)微的凹凸形狀的多個(gè)偏向部117。
在本實(shí)施例的液晶顯示裝置中，光源部112a、 112b及112c為半導(dǎo)體激光元件，指向性較高的光通過導(dǎo)光板116的各入射面的凹凸適當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)散后入射。另外，導(dǎo)光板116的反射面的偏向部117采用具有在XZ平面或YZ平面內(nèi)具有法線的反射面的結(jié)構(gòu)，從光源部112a、 112b及112c入射的光分別向XZ面內(nèi)的不同方向射出。因此，能夠得到與上述的實(shí)施例ll相同的效果。
(實(shí)施例13)接下來，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例13進(jìn)行說明。在上述實(shí)施例ll及12中，是將光源部設(shè)置在導(dǎo)光板的外側(cè)，而在本實(shí)施例中，采用將光源部配置在導(dǎo)光板的背側(cè)，通過反射鏡等偏向后射入導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)。圖16A是表示本實(shí)施例的背光111的概要結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖，圖16B是包含圖16A的E部的后視圖。
本實(shí)施例的背光111，如圖16A及B所示包括導(dǎo)光板113;配置在導(dǎo)光板113的背面、將來自三原色激光光源的偏振光已被調(diào)整的光合成并射出的兩個(gè)光源部119a及119b;將來自導(dǎo)光板113背面的光源部119a及119b的光導(dǎo)向?qū)Ч獍?13的端面的棱鏡118a、 118b及118c;使來自光源部119a及119b的光的偏振光轉(zhuǎn)動(dòng)的1/2波長板120a及120b;偏振光分束鏡121a及121b;由多透鏡或柱面透鏡等構(gòu)成的線狀化光學(xué)元件122a、 122b及122c。 1/2波長板120a及120b的光學(xué)軸的方向由1/2波長板光軸調(diào)節(jié)部127控制，可以控制來自光源部119a及119b的光的偏振光。1/2波長板光軸調(diào)節(jié)部127根據(jù)由照明條件設(shè)定部1062設(shè)定的照明條件改變1/2波長板120a及120b的光學(xué)軸的方向。
在本實(shí)施例的背光111中，由于可通過1/2波長板120a及120b自由地改變從光源部119a及119b射出的光的偏振光，因此可以控制透過偏振光分束鏡121a及121b的光與被其反射的光的比例。
由于經(jīng)過線狀化光學(xué)元件122a、 122b及122c以及棱鏡118a、 118b及118c射入導(dǎo)光板113的光，其射出角在各入射的端面各不相同，并且可以個(gè)別地進(jìn)行光量控制，因此能夠獲得與上述實(shí)施例11及12相同的效果。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例8至13的液晶顯示裝置，通過檢測(cè)用戶的位置，充分確保所需要的方向的亮度，并且降低不存在用戶的不需要的方向的亮度，可以獲得耗電降低這一重要效果。
另外，還可減少從斜方向觀賞畫面時(shí)的色彩變化，得到高視角、高畫質(zhì)的液晶顯示裝置。
根據(jù)上述的各實(shí)施例，將本發(fā)明歸納如下。即，本發(fā)明所提供的面狀照明裝置，是用于照明在光的入射側(cè)具有偏振板的液晶顯示面板的面狀照明裝置，包括射出具有指定的偏振方向的光的光源，使來自上述光源的射出光偏向來照射上述液晶顯示面板的光照射部件，其中，上述光照射部件使來自上述光源的射出光偏向，以使來自上述光源的射出光的偏振方向與上述液晶顯示面板的上述偏振板的透過軸方向基本一致。在上述的面狀照明裝置中，通過使來自光源的射出光的偏振方向與液品顯示面板的透過軸方向基本一致地照射于液晶顯示面板，可提高液晶顯示面板的透過效率，因此可以提高光利用效率、降低耗電。 '
較為理想的是，上述光源包含第一光源和第二光源中的任一光源，所述第一光源使來自上述光源的射出光具有與上述偏振板的被照射面基本正交的偏振方向、并從上述偏振板的透過軸方向射入上述光照射部件，所述第二光源是來自上述光源的射出光具有與上述偏振板的被照射面基本平行的偏振方向、并從與上述偏振板的透過軸方向正交的方向射入上述光照射部件，另外，較為理想的是，上述光源包含上述第一及第二光源，來自上述第一及第二光源的各射出光從相互正交的方向射入上述光照射部件。
此時(shí)，可以使來自第一及第二光源的各射出光的偏振方向與液晶顯示面板的偏振板的透過軸方向基本一致。
較為理想的是，上述光照射部件為導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板具有基本垂直于上述偏振板的透過軸的第一端面、與上述第一端面相互正交的第二端面、射出來自上述第一及第二端面的各入射光的第一主面、與上述第一主面對(duì)置的第二主面。
此時(shí)，由于可以使來自第一及第二光源的各射出光從導(dǎo)光板的正交的兩個(gè)端面入射，并使各射出光的偏振方向與液晶顯示面板的透過軸方向基本一致地照射于液品顯示面板，因此能夠?qū)崿F(xiàn)大面積液晶顯示面板的亮度均勻及高畫質(zhì)。
較為理想的是，上述導(dǎo)光板在自身內(nèi)部包含使來自上述第一及第二光源的各射出光偏向的各向同性的多個(gè)散射體。
此時(shí)，由于可以使來自第一及第二光源的各射出光在導(dǎo)光板內(nèi)向所有方向同等地散射，因此可以使來自第一及第二光源的各射出光射向第一主面的效率相等。
較為理想的是，在上述導(dǎo)光板內(nèi)，上述多個(gè)散射體的密度均勻。
此時(shí)，由于在導(dǎo)光板內(nèi)散射體以均勻的密度分布，因此可以使來自第一及第二光源的各射出光射向第一主面的效率更加相等。
較為理想的是，在上述導(dǎo)光板的第二主面上形成有使來自上述第一及第二光源的各射出光偏向上述第一主面方向的多個(gè)細(xì)微形狀，上述多個(gè)細(xì)微形狀分別具有，在垂直于上述第一主面并且與上述第一端面正交的假想面內(nèi)具有法線的第一反射面，和在垂直于上述第一主面并且與上述第二端面正交的假想面內(nèi)具有法線的第二反射面，上述第一及第二反射面使來自上述第一及第二光源的射出光反射到上述第一主面一側(cè)。此時(shí)，由于可以通過第一及第二反射面使來自第一及第二光源的各射出光反射到第一主面，因此可以使來自第一及第二光源的各射出光射向第一主面的效率更加相等。
較為理想的是，上述多個(gè)細(xì)微形狀呈相同形狀，被周期性地形成在上述第二主面上。
此時(shí)，由于相同的細(xì)微形狀在第二主面上周期性地分布，因此可以使來自第一及第二光源的各射出光射向第一主面的效率更加相等。
較為理想的是，上述導(dǎo)光板還具有偏振全息層，被配置在上述第二主面上，使來自上述第一及第二光源的各射出光的偏振方向得以調(diào)整，以使來自上述第一及第二光源的各射出光的偏振方向與上述液晶顯示面板的透過軸方向基本一致。
此時(shí)，由于可以使來自第一及第二光源的各射出光的偏振方向得以調(diào)整，因此來自第一及第二光源的各射出光的偏振方向可以更加接近液晶顯示面板的透過軸方向。
較為理想的是，上述光照射部件為反射板，該反射板具有位于上述液晶顯示面板一側(cè)的平面、基本垂直于上述偏振板的透過軸方向的第一邊、與上述第一邊相互正交的第二邊，使來自上述第一及第二光源的各入射光在上述平面上反射并射向上述液晶顯示面板一側(cè)。
此時(shí)，可簡化光照射部件的結(jié)構(gòu)。
較為理想的是，在上述平面上形成有使來自上述第一及第二光源的各射出光偏向上述液晶顯示面板一側(cè)的多個(gè)細(xì)微形狀，上述多個(gè)細(xì)微形狀分別具有，在垂直于上述平面并且與上述第一邊正交的假想面內(nèi)具有法線的第一反射面，和在垂直于上述平面并且與上述第二邊正交的假想面內(nèi)具有法線的第二反射面，上述第一及第二反射面使來自上述第一及第二光源的射出光反射到上述液晶顯示面板一側(cè)。
此時(shí)，由于可以通過第一及第二反射面使來自第一及第二光源的各射出光反射到第一主面，因此可以使來自第一及第二光源的各射出光射向第一主面的效率更加相等。
較為理想的是，上述多個(gè)細(xì)微形狀呈相同形狀，被周期性地形成在上述平面上。
此時(shí)，由于相同的細(xì)微形狀在液晶顯示面板的平面上周期性地分布，因此可以使來自第一及第二光源的各射出光射向第一主面的效率更加相等。
較為理想的是，上述的面狀照明裝置還具有轉(zhuǎn)動(dòng)來自上述光源的射出光的偏振方向的1/2波長板；將透過了上述1/2波長板的光分離為第一及第二偏振光成分，讓上述第一及第二偏振光成分的光透過、讓上述第二偏振光成分的光反射的偏振光分束鏡，其中，上述偏振光分束鏡面向上述導(dǎo)光板的上述第二主面二配置，將上述第一及第二偏振光成分的光中的任意一方作為來自上述第一光源的射出光射出，而將另一方作為來自上述第二光源的射出光射出。
22此時(shí)，由于可將來自一個(gè)光源的射出光進(jìn)行分離以作為來自第一光源的射出光和來自第二光源的射出光射出，因此可減少光源的數(shù)目。另外，由于將分離來自一個(gè)光源的射出光的偏振光分束鏡面向?qū)Ч獍宓牡诙髅孢M(jìn)行配置，因此不會(huì)導(dǎo)致裝置尺寸的增大。
較為理想的是，上述的面狀照明裝置還包括引導(dǎo)來自上述光源的射出光的導(dǎo)光管；將由上述導(dǎo)光管引導(dǎo)的光分離為第一及第二偏振光成分，讓上述第一偏振光成分的光透過、讓上述第二偏振光成分的光反射的偏振光分束鏡，其中，上述偏振光分束鏡面向上述導(dǎo)光板的上述第二主面而配置，將上述第一及第二偏振光成分的光中的任意一方作為來自上述第一光源的射出光射出，將另一方作為來自上述第二光源的射出光射出。
此時(shí)，由于可將來自一個(gè)光源的射出光進(jìn)行分離而作為來自第一光源的射出光和來自第二光源的射出光射出，因此無需增加光源的數(shù)目即可得到兩方的射出光。另外，由于面向?qū)Ч獍宓牡诙髅媾渲梅蛛x來自一個(gè)光源的射出光的偏振光分束鏡，因此不會(huì)導(dǎo)致裝置尺寸的增大。
較為理想的是，上述第一及第二光源中的任意一個(gè)射出綠色光，上述第一及第二光源中的另一個(gè)射出紅色光及藍(lán)色光。
此時(shí)，即使在射出綠色光的光源的尺寸大于射出紅色光及藍(lán)色光的光源的尺寸的情況下，由于可以使綠色光入射的端面與紅色光及藍(lán)色光入射的端面不同，因此可以提高光源的配置自由度。
較為理想的是，上述第一及第二光源中的任意一個(gè)射出藍(lán)色光，上述藍(lán)色光從與相互正交的上述第一主面的兩個(gè)邊中較短的邊基本平行的方向入射。
此時(shí)，由于可以縮短藍(lán)色光在導(dǎo)光板內(nèi)傳播的距離，因此可以降低藍(lán)色光的能量在導(dǎo)光板內(nèi)的衰減。
較為理想的是，上述光源為激光光源。
此時(shí)，由于可以進(jìn)一步增強(qiáng)來自光源的射出光的偏振性，因此可以使來自光源的射出光的偏振方向更加接近液晶顯示面板的透過軸方向。
較為理想的是，上述光源具有LED元件和使從上述LED元件發(fā)出的光向指定方向偏振的偏振元件。
此時(shí)，由于可以使用廉價(jià)的LED元件射出具有指定的偏振方向的光，因此可以降低光源的成本。較為理想的是，面狀照明裝置還包括控制上述1/2波長板的控制部，上述控制部通過利用上述1/2波長板轉(zhuǎn)動(dòng)來自上述光源的射出光的偏振方向，來改變被上述偏振光分束鏡分離的上述第一及第二偏振成分的光的比例。
此時(shí)，由于可以自由地改變來自光源的射出光的偏振方向，因此可以控制被偏振光分束鏡分離的第一及第二偏振成分的光的比例。
本發(fā)明所提供的液晶顯示裝置包括上述的面狀照明裝置和由上述面狀照明裝置照明的液晶顯示面板，從上述面狀照明裝置射出的光的偏振方向與上述偏振板的透過軸方向基本一致。
在上述的液晶顯示裝置中，通過使來自光源的射出光的偏振方向與液晶顯示面板的透過軸方向基本一致來照射液晶顯示面板，可提高液晶顯示面板的透過效率，因此可以得到光利用效率高、耗電低的液晶顯示裝置。
較為理想的是，上述液晶顯示裝置還包括檢測(cè)視覺識(shí)別顯示于上述液晶顯示面板的圖像的利用者的位置的傳感器，和基于上述傳感器的檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)上述光源的發(fā)光量的調(diào)節(jié)部。
此時(shí)，能夠按照使用者的位置調(diào)節(jié)光源的發(fā)光量，以提高使用者的視覺識(shí)別性。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
本發(fā)明所涉及的面狀照明裝置及使用了該面狀照明裝置的液晶顯示裝置，可實(shí)現(xiàn)較廣的色彩再現(xiàn)性和薄型大畫面，另外，通過使面狀照明裝置的亮度均勻化及光利用效率提高，可以得到高畫質(zhì)、低耗電的液晶顯示裝置，因此在顯示器領(lǐng)域極為有用。
2權(quán)利要求
1. 一種面狀照明裝置，用于照明在光的入射側(cè)具有偏振板的液晶顯示面板，其特征在于包括光源，射出具有指定的偏振方向的光；光照射部件，使來自所述光源的射出光偏向照射所述液晶顯示面板，其中，所述光照射部件，使來自所述光源的射出光偏向，以使來自所述光源的射出光的偏振方向與所述液晶顯示面板的所述偏振板的透過軸方向基本一致。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的面狀照明裝置，其特征在于所述光源包含第一光源和第 二光源中的任一光源，其中，所述第一光源，使來自所述光源的射出光具有與所述偏振板的被照射面基本正交的偏 振方向，從所述偏振板的透過軸方向射入所述光照射部件，所述第二光源，使來自所述光源的射出光具有與所述偏振板的被照射面基本平行的偏 振方向，從與所述偏振板的透過軸方向正交的方向射入所述光照射部件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的面狀照明裝置，其特征在于 所述光源包含所述第一及第二光源，來自所述第一及第二光源的各射出光，從相互正交的方向被射入所述光照射部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的面狀照明裝置，其特征在于所述光照射部件為具有基 本垂直于所述偏振板的透過軸方向的第一端面；與所述第一端面相互正交的第二端面；射 出來自所述第一及第二端面的各入射光的第一主面；以及與所述第一主面對(duì)置的第二主面 的導(dǎo)光板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的面狀照明裝置，其特征在于所述導(dǎo)光板在自身內(nèi)部包含 使來自所述第一及第二光源的各射出光偏向的各向同性的多個(gè)散射體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的面狀照明裝置，其特征在于所述多個(gè)散射體的密度，在 所述導(dǎo)光板內(nèi)均勻。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面狀照明裝置，其特征在于-在所述導(dǎo)光板的第二主面上，形成有使來自所述第一及第二光源的各射出光偏向所述 第一主面方向的多個(gè)細(xì)微形狀，所述多個(gè)細(xì)微形狀的各自分別具有，在垂直于所述第--主面并且與所述第一端面正交 的假想面內(nèi)具有法線的第一反射面，和在垂直于所述第一主面并且與所述第二端面正交的 假想面內(nèi)具有法線的第二反射面，所述第一及第二反射面，使來自所述第一及第二光源的射出光反射到所述第一主面一
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的面狀照明裝置，其特征在于所述多個(gè)細(xì)微形狀呈相同形狀，被周期性地形成在所述第二主面上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的面狀照明裝置，其特征在于所述導(dǎo)光板還具有偏振全息層，被配置在所述第二主面上，使來自所述第一及第二光源的各射出光的偏 振方向得以調(diào)整，以使來自所述第一及第二光源的各射出光的偏振方向與所述液晶顯示面 板的透過軸方向基本一致。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的面狀照明裝置，其特征在于所述光照射部件為具有位 于所述液晶顯示面板一側(cè)的平面、基本垂直于所述偏振板的透過軸方向的第一邊、與所述 第一邊相互正交的第二邊的反射板，使來自所述第一及第二光源的各入射光在所述平面上 被反射并射向所述液晶顯示面板一側(cè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的面狀照明裝置，其特征在于在所述平面上，形成有使來自所述第一及第二光源的各射出光偏向所述液晶顯示面板 一側(cè)的多個(gè)細(xì)微形狀，所述多個(gè)細(xì)微形狀的各自分別具有，在垂直于所述平面并且與所述第一邊正交的假想 面內(nèi)具有法線的第一反射面，和在垂直于所述平面并且與所述第二邊正交的假想面內(nèi)具有 法線的第二反射面，所述第一及第二反射面，使來自所述第一及第二光源的射出光反射到所述液品顯示面 板一側(cè)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的面狀照明裝置，其特征在于所述多個(gè)細(xì)微形狀呈相同 形狀，被周期性地形成在所述平面上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求3至12中任一項(xiàng)所述的面狀照明裝置，其特征在于還包括 1/2波長板，使來自所述光源的射出光的偏振方向轉(zhuǎn)動(dòng)；偏振光分束鏡，將透過所述l/2波長板的光分離為第一及第二偏振光成分，讓所述第 一偏振光成分的光透過、讓所述第二偏振光成分的光被反射，其中，所述偏振光分束鏡，面向所述導(dǎo)光板的所述第二主面而配置，將所述第一及第二偏振 光成分的光中的任意一方作為來自所述第一光源的射出光射出，而將另一方作為來自所述 第二光源的射出光射出。
14. 根據(jù)權(quán)利要求3至12中任一項(xiàng)所述的面狀照明裝置，其特征在于還包括導(dǎo)光管，引導(dǎo)來自所述光源的射出光；偏振光分束鏡，將由所述導(dǎo)光管引導(dǎo)的光分離為第一及第二偏振光成分，讓所述第一 偏振光成分的光透過、讓所述第二偏振光成分的光被反射，其中，所述偏振光分束鏡，面向所述導(dǎo)光板的所述第二主面而配置，將所述第一及第二偏振 光成分的光中的任意一方作為來自所述第一光源的射出光射出，而將另一方作為來自所述 第二光源的射出光射出。
15. 根據(jù)權(quán)利要求3至14中任一項(xiàng)所述的面狀照明裝置，其特征在于所述第一及第二光源中的任意一方射出綠色光， 所述第一及第二光源中的另一方射出紅色光及藍(lán)色光。
16. 根據(jù)權(quán)利要求3至14中任一項(xiàng)所述的面狀照明裝置，其特征在于所述第一及第二光源中的任意一方射出藍(lán)色光，所述藍(lán)色光，從與相互正交的所述第一主面的兩個(gè)邊中較短的邊基本平行的方向入
17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的面狀照明裝置，其特征在于所述光源為 激光光源。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的面狀照明裝置，其特征在于所述光源具有LED元件和使從所述LED元件發(fā)出的光向指定方向偏振的偏振元件。
19. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的面狀照明裝置，其特征在于還包括控制所述1/2 波長板的控制部，其中，所述控制部，通過利用所述l/2波長板轉(zhuǎn)動(dòng)來自所述光源的射出光的偏振方向，來改 變被所述偏振光分束鏡分離的所述第一及第二偏振成分的光的比例。
20. —種液晶顯示裝置，其特征在于包括 如權(quán)利要求1至19中任一項(xiàng)所述的面狀照明裝置；和被所述面狀照明裝置照明的液晶顯示面板，其中， 從所述面狀照明裝置照射的光的偏振方向與所述偏振板的透過軸方向基本一致。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的液晶顯示裝置，其特征在于還包括 檢測(cè)視覺識(shí)別顯示于所述液晶顯示面板的圖像的利用者的位置的傳感器；和 基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果調(diào)節(jié)所述光源的發(fā)光量的調(diào)節(jié)部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種照明在光的入射側(cè)具有偏振板的液晶顯示面板的面狀照明裝置以及使用該面狀照明裝置的液晶顯示裝置。該面狀照明裝置包括射出具有指定的偏振方向的光的光源、使來自上述光源的射出光偏向來照射上述液晶顯示面板的光照射部件，其中，上述光照射部件使來自上述光源的射出光偏向，以使來自上述光源的射出光的偏振方向與上述液晶顯示面板的上述偏振板的透過軸方向基本一致。由此，提高液晶顯示面板的透過效率。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK101506573SQ200780031729
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月26日
發(fā)明者伊藤達(dá)男, 山本和久, 永田貴之 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社