照明装置およびこれを備えた表示装置
【課題】光取り出し効率の向上と正面輝度の改善が可能な照明装置、およびこれを備えた表示装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、照明装置は、出射面３２ａ、この出射面に対向しているとともに反射膜３８が形成された背面３２ｂ、および出射面に交差する入射面３２ｃを有する導光板３２と、入射面から導光板に光を入射する光源３４と、を備えている。導光板の背面３２ｂは、出射面に対して傾斜し光源から離れるほど出射面との距離が長い複数の第１傾斜面４２ａと、出射面に対して傾斜し第１傾斜面の光源から遠い側に連続する複数の第２傾斜面４２ｂと、を有し、第２傾斜面が出射面と成す角は、第１傾斜面が出射面と成す角よりも大きい。
【解決手段】実施形態によれば、照明装置は、出射面３２ａ、この出射面に対向しているとともに反射膜３８が形成された背面３２ｂ、および出射面に交差する入射面３２ｃを有する導光板３２と、入射面から導光板に光を入射する光源３４と、を備えている。導光板の背面３２ｂは、出射面に対して傾斜し光源から離れるほど出射面との距離が長い複数の第１傾斜面４２ａと、出射面に対して傾斜し第１傾斜面の光源から遠い側に連続する複数の第２傾斜面４２ｂと、を有し、第２傾斜面が出射面と成す角は、第１傾斜面が出射面と成す角よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、表示装置に用いる照明装置およびこれを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置として、例えば、ＴＦＴ型液晶パネルは家庭用大型テレビの他、ノートＰＣやＰＤＡなどの携帯機器のディスプレイとして普及している。このような液晶表示装置においては、従来から液晶パネルの背面側に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する、バックライト方式が採用されている。バックライト方式に採用されているバックライトユニットとしては、冷陰極管(ＣＣＦＬ)や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源ランプからの光を、透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で多重反射させて前面側に照射するエッジライト方式と、導光板を用いない直下型方式と、とがある。
【０００３】
エッジライト型方式のバックライトユニットは、液晶パネルの背面側にこの液晶パネルと平行に配置された導光板と、導光板の側縁に対向して設けられた光源とを備えている。光源から出射された光は、導光板に入射した後、全反射により導光板内を横方向に伝播し、導光板の下面に形成された溝により斜め上方に出射する。この出射光を、導光板の前面に設けられたプリズムシートのような光学シートで垂直方向に向きを変えて効率よく液晶パネルに照射する。光源からの光を効率よく照明光として利用するために、導光板の背面にはリフレクタが配置されている。
一方、直下型のバックライトユニットでは、出射面側に非吸収型カラーフィルタを配置して、各サブ画素で不要な光を再利用する光リサイクル方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公開公報２００９−０１９００７２号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Journal of Optics A, 7 (2005), P111-117
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶表示装置では、軽量・低消費電力・薄型であることが市場ニーズとして強く要請されている。それに伴い、液晶表示装置に搭載されるバックライトユニットも軽量・低消費電力であることが要求されている。しかしながら、上述したエッジライト式のバックライトユニットでは、光利用効率（液晶パネルの有効表示エリアを通過する光量の、光源から放射される全光量に対する割合）は僅か５〜７％程度であり、低消費電力の要請に応えられているとは言いがたい。エッジライト式のバックライトユニットにおいて、導光板の出射面側に非吸収型カラーフィルタを配置しただけでは、表示面から取り出される光量（取り出し光量）は増大するが、出射角の指向角分布が広がる結果、最も必要とされる正面輝度の増加は１〜２割程度に留まってしまう。
【０００７】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その課題は、光取り出し効率の向上と正面輝度の改善が可能な照明装置、およびこれを備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、照明装置は、出射面、前記出射面に対向しているとともに反射膜が形成された背面、および前記出射面に交差する入射面を有する導光板と、前記入射面から前記導光板に光を入射する光源と、を備え、前記導光板の背面は、前記出射面に対して傾斜し前記光源から離れるほど前記出射面との距離が長い複数の第１傾斜面と、前記出射面に対して傾斜し前記第１傾斜面の前記光源から遠い側に連続する複数の第２傾斜面と、を有し、前記第２傾斜面が前記出射面と成す角は前記第１傾斜面が前記出射面と成す角よりも大きいことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図。
【図２】図２は、前記液晶表示装置のバックライトユニットの導光板を示す平面図。
【図３】図３は、前記液晶表示装置の液晶表示パネルを拡大して示す断面図。
【図４】図４は、前記導光板を拡大して示す断面図。
【図５】図５は、前記導光板の傾斜面の傾斜角度に応じた出射光の指向角（計算値）を示す図。
【図６】図６は、前記導光板の傾斜面の異なる傾斜角度に応じた出射光の指向角（計算値）を示す図。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の断面図。
【図８】図８は、前記液晶表示装置における導光板を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、表示装置として、第１の実施形態に係る液晶表示装置を示し、図２は、照明装置として機能するバックライトユニットを示している。
図１に示すように、液晶表示装置１０は、矩形状の液晶表示パネル１２と、液晶表示パネル１２の裏面側（背面側）に重ねて配置されたほぼ矩形状のバックライトユニット１４と、を備え、これら液晶表示パネル１２およびバックライトユニット１４は、ほぼ矩形状の樹脂製あるいは金属製の支持フレーム３０上に載置されている。液晶表示パネル１２の周縁部には、矩形枠状の金属製のベゼル３３が被せられ、このベゼルは支持フレーム３０に接合されている。これにより、液晶表示パネル１２およびバックライトユニット１４は、支持フレーム３０とベゼル３３との間に挟持された状態で保持されている。
【００１１】
図３は、液晶表示パネル１２の断面を示している。図１および図３に示すように、液晶表示パネル１２は、隙間を置いて対向配置された矩形状のアレイ基板１６および対向基板１８、これらの基板間に封入され液晶層２０等を備えている。アレイ基板１６は、例えば、透明な矩形状のガラス基板と、このガラス基板の上面（内面）上に形成された干渉カラーフィルタ（ＣＦ）層２２と、干渉ＣＦ層上に形成されたバッファ層２４と、さらにその上に形成されたＴＦＴアレイ層２６と、を有している。バッファ層２４は干渉ＣＦ層２２の凹凸を平坦化させるためのものである。ＴＦＴアレイ層２６の有効表示領域には、図示しない多数の表示画素、スイッチング素子（ＴＦＴ）、および配線が形成され、また、有効表示領域の外側には駆動回路が形成されている。
【００１２】
対向基板１８は、例えば、透明な矩形状のガラス基板で構成され、その周縁部は、シール材２８によりアレイ基板１６の周縁部に貼付されている。液晶層２０は、ＴＦＴアレイ層２６と対向基板１８との間に挟持されている。
【００１３】
色選択層として機能する干渉ＣＦ層２２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素領域である３つの透過領域を有する波長選択透過フィルタを所定のパターンで並べて配置した構造を備え、非吸収型フィルタを構成している。干渉ＣＦ層２２の３つの透過領域は、ＴＦＴアレイ層２６のＲ、Ｇ、Ｂのサブ画素に対応にそれぞれ対応する。干渉ＣＦ層２２の各サブ画素領域は、特定の波長域の波長を持った光を高い透過率で透過させ、それ以外の波長を持った光は高い反射率でバックライトユニット１４側に反射する特性を有する。反射された光は再利用（光リサイクル）される。例えば、干渉ＣＦ層２２のＲサブ画素領域は、６２０ｎｍより長波長の光（赤い光）のみを選択的に透過させ、それ以外の波長の光はバックライトユニット１４側に反射する。
【００１４】
このような波長選択透過フィルタとしては、有機薄膜の積層膜からなる干渉カラーフィルタの他、例えば、誘電体多層膜や、１次元、２次元、または３次元のフォトニック結晶を用いることができる。なお、本実施形態では、波長選択透過フィルタである干渉ＣＦ層２２を液晶表示パネル１２内に内蔵する構成としたが、これに限らず、波長選択透過フィルタをバックライトユニット１４側に設ける構成としてもよい。
【００１５】
図１、図２、図４に示すように、バックライトユニット１４は、エッジライト型の面状照明装置として構成され、例えば、アクリル製の矩形状の導光板３２と、光源としての複数のＬＥＤ３４と、導光板３２の背面に成膜された反射膜３８と、を備えている。
【００１６】
導光板３２は、液晶表示パネル１２に対応する大きさの矩形状に形成されている。導光板３２は、平坦な出射面３２ａを形成した上面、これに対向する背面３２ｂ、および出射面３２ａと直交して延びる４つの側面を有し、一辺の側面は入射面３２ｃを形成している。導光板３２の背面３２ｂ全体に反射膜３８が成膜されている。前述した液晶表示パネル１２は、導光板３２に重ねて配設され、導光板３２の出射面３２ａと対向している。
【００１７】
例えば、４つのＬＥＤ３４は、導光板３２の入射面３４ｃに取り付けられ、導光板３２の幅方向Ｙに沿って所定の間隔を置いて配置されている。ＬＥＤ３４は、導光板３２の薄型化を考慮し、面実装タイプの側面発光で、厚みが薄いものを用いる。
【００１８】
導光板３２の背面３２ｂは、全反射により導光板３２内を横方向に伝播してきた光を垂直方向に出射させるために加工された複数の凹所と、これらの凹所加工面全体に成膜された金属反射膜３８とを有している。各凹所は、傾斜角度の異なる第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂとからなるＶ溝４０により形成されている。複数のＶ溝４０は、それぞれＹ方向、ここでは、導光板３２の幅方向、つまり、入射面３２ｃと平行な方向、に沿って導光板の一側から他側に亘って延びているとともに、導光板３２の長手方向Ｘに沿って、導光板３２の長さ方向一端から他端まで並んで形成されている。
【００１９】
Ｖ溝４０は、導光板３２内を横方向に伝播する光（以下、伝播光と呼ぶ）が多重反射する第１傾斜面４２ａと、導光板３２内の光を垂直方向に出射させるための第２傾斜面４２ｂとを楔状に突き合わせて形成されている。導光板３２の上面３２ａと平行な基準面Ａに対して、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１は、２〜２０度、例えば、２度に設定され、第２傾斜面４２ｂの傾斜角度α２は例えば、４０〜４５度に形成されている。Ｖ溝４０の深さは、例えば、４〜５μｍに形成されている。
【００２０】
複数の第１傾斜面４２ａは、それぞれＬＥＤ３４から離れるほど出射面３２ａとの距離が長くなるように出射面３２ａに対して傾斜している。複数の第２傾斜面４２ｂは、出射面３２ａに対して傾斜し、第１傾斜面４２ａのＬＥＤ３４から遠い側に連続している。
【００２１】
長手方向Ｘに沿ったＶ溝４０のピッチＰあるいは幅は、導光板３２の面内で出射光の照度分布が均一となるように光源からの距離に応じて調整されている。例えば、Ｖ溝４０のピッチＰは、ＬＥＤ３から離れるに従って、徐々に広くなるように形成されている。言い換えると、導光板３２の長手方向Ｘに沿ったＶ溝４０のピッチＰは、表示面内での明るさが均一となるように光源からの距離に応じて変調され、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内で、光源から離れるにつれて次第に大きくなっている。
【００２２】
金属反射膜３８が成膜された導光板３２の背面３２ｂは、第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂの繰り返しとなるが、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１が第２傾斜面４２ｂの傾斜角度α２と比較して極めて小さい。そのため、第２傾斜面４２ｂの総面積は、第１傾斜面４２ａの総面積と比較して十分に小さくなる。
【００２３】
導光板３２は透明であれば良く、具体的には、ガラス、アクリル樹脂などの透明基板の他、ポリカーボネート（ＰＣ）、（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など金属薄膜を蒸着可能な耐熱性透明フィルムを用いることができる。
【００２４】
上記のように構成された導光板３２は、各Ｖ溝４０の第１傾斜面４２ａが、干渉ＣＦ層２２と平行となるように配設されている。すなわち、導光板３２は、その上面３２ａが干渉ＣＦ層２２および液晶表示パネル１２のアレイ基板１６に対して、角度α１、例えば２度、だけ傾斜した状態で配置され、導光板３２の光源側の端部が低くなるように傾斜している。
【００２５】
図１、図２、および図４に示すように、導光板３２の傾斜角度α１は、液晶表示パネル１２と導光板３２の入射側端部との間に挿入されたスペーサ４４の厚みにより規定される。スペーサ４４による光吸収を防止するため、導光板３２上において、スペーサ４４が配置される領域には反射層４６が形成されている。各反射層４６は、反射性の金属薄膜あるいは反射シートで形成されている。光の有効利用を考慮すると、反射性エリア４６に入射する光は可能な限り減らした方が良い。
【００２６】
スペーサ４４は縦、横が共に２ｍｍ以下の矩形の点で、少なくともＬＥＤ３４が配置された辺の両サイドの隅に２箇所配置されている。液晶表示パネル１２の寸法に応じて、スペーサ４４および反射層４６の寸法と配置箇所を増加させても良い。本実施形態では、導光板３２の幅方向Ｙに沿って間隔を置いて、複数、例えば、３つのスペーサ４４が配置されている。
【００２７】
また、導光板３２の傾斜状態を維持するため、導光体３２の光源と反対側の端部と支持フレーム３０との間に、他のスペーサ４８が設けられている。また、液晶表示パネル１２とバックライトユニット１４との面内方向の位置ずれをなくすため、液晶表示パネル１２およびバックライトユニット１４は、支持フレームおよびベゼル３３により固定されている。
【００２８】
上記のように構成されたバックライトユニット１４において、ＬＥＤ３４から出射した光が液晶表示パネル１２の表示面から出射するまでの光の経路について説明する。図４に示すように、ＬＥＤ３４から出射した無指向性の光は導光板３２に入射し、導光板内を多重反射により伝播していく。導光板３２の第１傾斜面４２ａには伝播光をコリメートする作用がある。具体的には、第１傾斜面４２ａに入射した伝播光はここで反射されるが、反射１回につき、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１の２倍、すなわち４度だけコリメートされ、導光板３２の上面３２ａと平行な方向に近づく。従って、伝播光は、伝播距離が長くなるにつれて平行光に近づき、略平行光となる。そして、第２傾斜面４２ｂに入射した略平行光は、ここで上面３２ａ側に反射され、導光板３２の上面３２ａから出射角２０度以下で出射する。
【００２９】
上記のような導光板３２のコリメート作用は、出射光の指向角（光リサイクル無し時と比較して）に及ぼす影響は極めて大きい。例えば、図５および図６に示すように、同じ指向角の光源を導光板３２の入射面３２ｃにセットし、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１が３．２５度の場合と、０度の場合について、出射光の指向角を比較（計算値）した。これらの図から、傾斜角度０度の方が指向角分布で２０度程度広がることが分かる。
【００３０】
導光板３２から出射した光は、液晶表示パネル１２のアレイ基板１６を通り干渉ＣＦ層２２に入射する。前述したように、干渉ＣＦ層２２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ３つのサブ画素領域から構成されており、各サブ画素領域では特定の波長域の光を透過させ、それ以外の波長域の光は導光板３２側に反射され、再利用される（光リサイクル）。例えば、Ｒサブ画素領域は６２０ｎｍより長波長の光（赤い光）のみを選択的に透過させ、それ以外の波長の光を導光板３２側に反射する。干渉ＣＦ層２２で反射された光は、導光板３２に入射し、第１傾斜面４２ａで反射して再び干渉ＣＦ層２２に戻される。このように導光板３２から出射した光は、干渉ＣＦ層２２のサブ画素領域の透過波長域と波長が一致するまで、第１傾斜面４２ａと干渉ＣＦ層２２との間で多重反射して横方向に広がっていく。このとき、平行に配置された２平面、すなわち、第１傾斜面４２ａと干渉ＣＦ層２２との間で光が多重反射されるため、液晶表示パネル１２から出射する光の出射角が広がることはない。これにより、光リサイクル時の指向各分布の広がりが抑えられる。
【００３１】
以上のように、導光板３２から垂直方向に出射した光のうち、干渉ＣＦ層２２のサブ画素領域を通過しない光は非吸収型の干渉ＣＦ層２２と金属反射膜３８が成膜された第１傾斜面４２ａとの間での多重反射を経て、透過波長域が合致したサブ画素領域から液晶表示パネル１２に向けて出射する（光リサイクル）。このとき、導光板３２の面積に対して溝形状の第２傾斜面４２ｂが占める面積の割合は極僅か５％程度であるため、光リサイクル時に導光板３２の厚さ方向にリサイクル光が何度も通過しても、リサイクル光が第２傾斜面４２ｂで反射されることは殆どない。
【００３２】
以上のように構成されたバックライトユニット１４およびこれを備えた液晶表示装置１０によれば、リサイクル光と伝播光、各々の多重反射の経路を分離することができるため、光リサイクル時における出射光の指向角分布の広がり抑制と、導光板からの垂直出射を同時に実現することが可能となる。これにより、光取り出し効率の向上と正面輝度の改善が可能なバックライトユニット、およびこれを備えた表示装置が得られる。
【００３３】
次に、他の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。以下に述べる、他の実施形態において、第１の実施形態と同一の部分には、第１の実施形態と同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
（第２の実施形態）
図７および図８は、第２の実施形態に係る液晶表示装置１０を示している。液晶表示装置１０は、第１の実施形態に係る液晶表示装置と基本構成は同一であり、バックライトユニット１４の導光板３２の形状が相違している。
図７および図８に示すように、導光板３２は、液晶表示パネル１２に対応する大きさの矩形状、かつ、楔形状に形成されている。導光板３２は、平坦な出射面３２ａを形成した上面、これに対向する背面３２ｂ、および出射面３２ａと直交して延びる４つの側面を有し、一辺の側面は入射面３２ｃを形成している。導光板３２の背面３２ｂ全体に反射膜３８が成膜されている。液晶表示パネル１２は、導光板３２に重ねて配設され、導光板３２の出射面３２ａと対向している。
【００３５】
例えば、４つのＬＥＤ３４は、導光板３２の入射面３２ｃに取り付けられ、導光板３２の幅方向Ｙに沿って所定の間隔を置いて配置されている。ＬＥＤ３４は、導光板３２の薄型化を考慮し、面実装タイプの側面発光で、厚みが薄いものを用いる。
【００３６】
導光板３２の背面３２ｂは、上面３２ａに対して角度α１だけ傾斜している。これにより、導光板３２は、入射面４２ｃ側の端部が薄く、反対側の端に向かって厚くなる楔状に形成されている。そして、背面３２ｂは、導光板３２の上面３２ａと平行な基準面Ａに対して、傾斜角度α１だけ傾斜する第１傾斜面４２ａを構成している。傾斜角度α１は、２〜２０度、例えば、２度に設定されている。
【００３７】
導光板３２の背面３２ｂには、凹所として複数のＶ溝４０が形成されている。複数のＶ溝４０は、それぞれＹ方向、ここでは、導光板３２の幅方向、つまり、入射面３２ｃと平行な方向、に沿って導光板の一側から他側に亘って延びているとともに、導光板３２の長手方向Ｘに所定の間隔を置いて並んで形成されている。Ｖ溝４０を構成する２つの傾斜面のうち、ＬＥＤ光源３４側の傾斜面は、第２傾斜面４２ｂを構成し、この第２傾斜面４３ｂは、基準面Ａに対して、傾斜角度α２だけ傾斜している。傾斜角度α２は、４０〜４５度、例えば、４３度に設定されている。Ｖ溝４０を規定しているもう一方の傾斜面の傾斜角度は、所望のピッチでＶ溝４０を形成できるのであればどのような角度であっても良い。Ｖ溝４０の深さは、例えば、４〜５μｍに形成されている。
【００３８】
導光板３２の長手方向Ｘに沿ったＶ溝４０のピッチは、表示面内での明るさが均一となるようにＬＥＤ３４からの距離に応じて変調され、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内で、光源から離れるにつれて次第に大きくなっている。
【００３９】
上記のように、導光板３２の背面３２ｂにおいて、複数の第１傾斜面４２ａは、それぞれＬＥＤ３４から離れるほど出射面３２ａとの距離が長くなるように出射面３２ａに対して傾斜している。複数の第２傾斜面４２ｂは、出射面３２ａに対して傾斜し、第１傾斜面４２ａのＬＥＤ３４から遠い側に連続している。
【００４０】
金属反射膜３８が成膜された導光板３２の背面３２ｂは、第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂの繰り返しとなるが、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１が第２傾斜面４２ｂの傾斜角度α２と比較して極めて小さい。そのため、第２傾斜面４２ｂの総面積は、第１傾斜面４２ａの総面積と比較して十分に小さくなる。
【００４１】
導光板３２は透明であれば良く、具体的には、ガラス、アクリル樹脂などの透明基板の他、ポリカーボネート（ＰＣ）、（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など金属薄膜を蒸着可能な耐熱性透明フィルムを用いることができる。
【００４２】
上記のように構成された導光板３２は、背面３２ｂ、すなわち、第１傾斜面４２ａが、干渉ＣＦ層２２と平行となるように配設されている。すなわち、導光板３２は、その上面３２ａが干渉ＣＦ層２２および液晶表示パネル１２のアレイ基板１６に対して、角度α１、例えば２度、だけ傾斜した状態で配置され、導光板３２の光源側の端部が低くなるように傾斜している。
【００４３】
導光板３２の傾斜角度α１は、液晶表示パネル１２と導光板３２の入射側端部との間に挿入されたスペーサ４４の厚みにより規定される。スペーサ４４による光吸収を防止するため、導光板３２上において、スペーサ４４が配置される領域には反射層４６が形成されている。
【００４４】
第２の実施形態において、他の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。
上記のように構成されたバックライトユニット１４において、ＬＥＤ３４から導光板３２に入射した光は、第１傾斜面４２ａで反射され、コリメートされながら導光板３２内を伝播していき、更に、第２傾斜面４２ｂで反射されて導光板３２の上面３２ａから出射角４０度以下の方向に出射される。導光板３２から垂直方向に出射した光のうち、干渉ＣＦ層２２のサブ画素領域を通過しない光は非吸収型の干渉ＣＦ層２２と金属反射膜３８が成膜された第１傾斜面４２ａとの間での多重反射を経て、透過波長域が合致したサブ画素領域から液晶表示パネル１２に向けて出射する（光リサイクル）。
【００４５】
以上のように構成されたバックライトユニット１４およびこれを備えた液晶表示装置１０によれば、リサイクル光と伝播光、各々の多重反射の経路を分離することができるため、光リサイクル時における出射光の指向角分布の広がり抑制と、導光板からの垂直出射を同時に実現することが可能となる。これにより、光取り出し効率の向上と正面輝度の改善が可能なバックライトユニット、およびこれを備えた表示装置が得られる。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、光源は、ＬＥＤに限らず、他の光源としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…液晶表示装置、１４…バックライトユニット、１６…アレイ基板、
１８…対向板、２０…液晶層、２２…干渉カラーフィルタ層（色選択層）、
３０…支持フレーム、３２…導光板、３２ａ…上面、３２ｂ…背面、
３２ｃ…入射面、３４…ＬＥＤ（光源）、３８…反射膜、４０…Ｖ溝（凹所）、
４２ａ…第１傾斜面、４２ｂ…第２傾斜面、４４…スペーサ
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、表示装置に用いる照明装置およびこれを備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置として、例えば、ＴＦＴ型液晶パネルは家庭用大型テレビの他、ノートＰＣやＰＤＡなどの携帯機器のディスプレイとして普及している。このような液晶表示装置においては、従来から液晶パネルの背面側に光源を配置し、この光源からの光で液晶パネルを照明する、バックライト方式が採用されている。バックライト方式に採用されているバックライトユニットとしては、冷陰極管(ＣＣＦＬ)や発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源ランプからの光を、透過性に優れたアクリル樹脂等からなる平板状の導光板内で多重反射させて前面側に照射するエッジライト方式と、導光板を用いない直下型方式と、とがある。
【０００３】
エッジライト型方式のバックライトユニットは、液晶パネルの背面側にこの液晶パネルと平行に配置された導光板と、導光板の側縁に対向して設けられた光源とを備えている。光源から出射された光は、導光板に入射した後、全反射により導光板内を横方向に伝播し、導光板の下面に形成された溝により斜め上方に出射する。この出射光を、導光板の前面に設けられたプリズムシートのような光学シートで垂直方向に向きを変えて効率よく液晶パネルに照射する。光源からの光を効率よく照明光として利用するために、導光板の背面にはリフレクタが配置されている。
一方、直下型のバックライトユニットでは、出射面側に非吸収型カラーフィルタを配置して、各サブ画素で不要な光を再利用する光リサイクル方式が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許公開公報２００９−０１９００７２号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】Journal of Optics A, 7 (2005), P111-117
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
液晶表示装置では、軽量・低消費電力・薄型であることが市場ニーズとして強く要請されている。それに伴い、液晶表示装置に搭載されるバックライトユニットも軽量・低消費電力であることが要求されている。しかしながら、上述したエッジライト式のバックライトユニットでは、光利用効率（液晶パネルの有効表示エリアを通過する光量の、光源から放射される全光量に対する割合）は僅か５〜７％程度であり、低消費電力の要請に応えられているとは言いがたい。エッジライト式のバックライトユニットにおいて、導光板の出射面側に非吸収型カラーフィルタを配置しただけでは、表示面から取り出される光量（取り出し光量）は増大するが、出射角の指向角分布が広がる結果、最も必要とされる正面輝度の増加は１〜２割程度に留まってしまう。
【０００７】
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その課題は、光取り出し効率の向上と正面輝度の改善が可能な照明装置、およびこれを備えた表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、照明装置は、出射面、前記出射面に対向しているとともに反射膜が形成された背面、および前記出射面に交差する入射面を有する導光板と、前記入射面から前記導光板に光を入射する光源と、を備え、前記導光板の背面は、前記出射面に対して傾斜し前記光源から離れるほど前記出射面との距離が長い複数の第１傾斜面と、前記出射面に対して傾斜し前記第１傾斜面の前記光源から遠い側に連続する複数の第２傾斜面と、を有し、前記第２傾斜面が前記出射面と成す角は前記第１傾斜面が前記出射面と成す角よりも大きいことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る液晶表示装置の断面図。
【図２】図２は、前記液晶表示装置のバックライトユニットの導光板を示す平面図。
【図３】図３は、前記液晶表示装置の液晶表示パネルを拡大して示す断面図。
【図４】図４は、前記導光板を拡大して示す断面図。
【図５】図５は、前記導光板の傾斜面の傾斜角度に応じた出射光の指向角（計算値）を示す図。
【図６】図６は、前記導光板の傾斜面の異なる傾斜角度に応じた出射光の指向角（計算値）を示す図。
【図７】図７は、第２の実施形態に係る液晶表示装置の断面図。
【図８】図８は、前記液晶表示装置における導光板を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る液晶表示装置について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、表示装置として、第１の実施形態に係る液晶表示装置を示し、図２は、照明装置として機能するバックライトユニットを示している。
図１に示すように、液晶表示装置１０は、矩形状の液晶表示パネル１２と、液晶表示パネル１２の裏面側（背面側）に重ねて配置されたほぼ矩形状のバックライトユニット１４と、を備え、これら液晶表示パネル１２およびバックライトユニット１４は、ほぼ矩形状の樹脂製あるいは金属製の支持フレーム３０上に載置されている。液晶表示パネル１２の周縁部には、矩形枠状の金属製のベゼル３３が被せられ、このベゼルは支持フレーム３０に接合されている。これにより、液晶表示パネル１２およびバックライトユニット１４は、支持フレーム３０とベゼル３３との間に挟持された状態で保持されている。
【００１１】
図３は、液晶表示パネル１２の断面を示している。図１および図３に示すように、液晶表示パネル１２は、隙間を置いて対向配置された矩形状のアレイ基板１６および対向基板１８、これらの基板間に封入され液晶層２０等を備えている。アレイ基板１６は、例えば、透明な矩形状のガラス基板と、このガラス基板の上面（内面）上に形成された干渉カラーフィルタ（ＣＦ）層２２と、干渉ＣＦ層上に形成されたバッファ層２４と、さらにその上に形成されたＴＦＴアレイ層２６と、を有している。バッファ層２４は干渉ＣＦ層２２の凹凸を平坦化させるためのものである。ＴＦＴアレイ層２６の有効表示領域には、図示しない多数の表示画素、スイッチング素子（ＴＦＴ）、および配線が形成され、また、有効表示領域の外側には駆動回路が形成されている。
【００１２】
対向基板１８は、例えば、透明な矩形状のガラス基板で構成され、その周縁部は、シール材２８によりアレイ基板１６の周縁部に貼付されている。液晶層２０は、ＴＦＴアレイ層２６と対向基板１８との間に挟持されている。
【００１３】
色選択層として機能する干渉ＣＦ層２２は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つのサブ画素領域である３つの透過領域を有する波長選択透過フィルタを所定のパターンで並べて配置した構造を備え、非吸収型フィルタを構成している。干渉ＣＦ層２２の３つの透過領域は、ＴＦＴアレイ層２６のＲ、Ｇ、Ｂのサブ画素に対応にそれぞれ対応する。干渉ＣＦ層２２の各サブ画素領域は、特定の波長域の波長を持った光を高い透過率で透過させ、それ以外の波長を持った光は高い反射率でバックライトユニット１４側に反射する特性を有する。反射された光は再利用（光リサイクル）される。例えば、干渉ＣＦ層２２のＲサブ画素領域は、６２０ｎｍより長波長の光（赤い光）のみを選択的に透過させ、それ以外の波長の光はバックライトユニット１４側に反射する。
【００１４】
このような波長選択透過フィルタとしては、有機薄膜の積層膜からなる干渉カラーフィルタの他、例えば、誘電体多層膜や、１次元、２次元、または３次元のフォトニック結晶を用いることができる。なお、本実施形態では、波長選択透過フィルタである干渉ＣＦ層２２を液晶表示パネル１２内に内蔵する構成としたが、これに限らず、波長選択透過フィルタをバックライトユニット１４側に設ける構成としてもよい。
【００１５】
図１、図２、図４に示すように、バックライトユニット１４は、エッジライト型の面状照明装置として構成され、例えば、アクリル製の矩形状の導光板３２と、光源としての複数のＬＥＤ３４と、導光板３２の背面に成膜された反射膜３８と、を備えている。
【００１６】
導光板３２は、液晶表示パネル１２に対応する大きさの矩形状に形成されている。導光板３２は、平坦な出射面３２ａを形成した上面、これに対向する背面３２ｂ、および出射面３２ａと直交して延びる４つの側面を有し、一辺の側面は入射面３２ｃを形成している。導光板３２の背面３２ｂ全体に反射膜３８が成膜されている。前述した液晶表示パネル１２は、導光板３２に重ねて配設され、導光板３２の出射面３２ａと対向している。
【００１７】
例えば、４つのＬＥＤ３４は、導光板３２の入射面３４ｃに取り付けられ、導光板３２の幅方向Ｙに沿って所定の間隔を置いて配置されている。ＬＥＤ３４は、導光板３２の薄型化を考慮し、面実装タイプの側面発光で、厚みが薄いものを用いる。
【００１８】
導光板３２の背面３２ｂは、全反射により導光板３２内を横方向に伝播してきた光を垂直方向に出射させるために加工された複数の凹所と、これらの凹所加工面全体に成膜された金属反射膜３８とを有している。各凹所は、傾斜角度の異なる第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂとからなるＶ溝４０により形成されている。複数のＶ溝４０は、それぞれＹ方向、ここでは、導光板３２の幅方向、つまり、入射面３２ｃと平行な方向、に沿って導光板の一側から他側に亘って延びているとともに、導光板３２の長手方向Ｘに沿って、導光板３２の長さ方向一端から他端まで並んで形成されている。
【００１９】
Ｖ溝４０は、導光板３２内を横方向に伝播する光（以下、伝播光と呼ぶ）が多重反射する第１傾斜面４２ａと、導光板３２内の光を垂直方向に出射させるための第２傾斜面４２ｂとを楔状に突き合わせて形成されている。導光板３２の上面３２ａと平行な基準面Ａに対して、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１は、２〜２０度、例えば、２度に設定され、第２傾斜面４２ｂの傾斜角度α２は例えば、４０〜４５度に形成されている。Ｖ溝４０の深さは、例えば、４〜５μｍに形成されている。
【００２０】
複数の第１傾斜面４２ａは、それぞれＬＥＤ３４から離れるほど出射面３２ａとの距離が長くなるように出射面３２ａに対して傾斜している。複数の第２傾斜面４２ｂは、出射面３２ａに対して傾斜し、第１傾斜面４２ａのＬＥＤ３４から遠い側に連続している。
【００２１】
長手方向Ｘに沿ったＶ溝４０のピッチＰあるいは幅は、導光板３２の面内で出射光の照度分布が均一となるように光源からの距離に応じて調整されている。例えば、Ｖ溝４０のピッチＰは、ＬＥＤ３から離れるに従って、徐々に広くなるように形成されている。言い換えると、導光板３２の長手方向Ｘに沿ったＶ溝４０のピッチＰは、表示面内での明るさが均一となるように光源からの距離に応じて変調され、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内で、光源から離れるにつれて次第に大きくなっている。
【００２２】
金属反射膜３８が成膜された導光板３２の背面３２ｂは、第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂの繰り返しとなるが、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１が第２傾斜面４２ｂの傾斜角度α２と比較して極めて小さい。そのため、第２傾斜面４２ｂの総面積は、第１傾斜面４２ａの総面積と比較して十分に小さくなる。
【００２３】
導光板３２は透明であれば良く、具体的には、ガラス、アクリル樹脂などの透明基板の他、ポリカーボネート（ＰＣ）、（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など金属薄膜を蒸着可能な耐熱性透明フィルムを用いることができる。
【００２４】
上記のように構成された導光板３２は、各Ｖ溝４０の第１傾斜面４２ａが、干渉ＣＦ層２２と平行となるように配設されている。すなわち、導光板３２は、その上面３２ａが干渉ＣＦ層２２および液晶表示パネル１２のアレイ基板１６に対して、角度α１、例えば２度、だけ傾斜した状態で配置され、導光板３２の光源側の端部が低くなるように傾斜している。
【００２５】
図１、図２、および図４に示すように、導光板３２の傾斜角度α１は、液晶表示パネル１２と導光板３２の入射側端部との間に挿入されたスペーサ４４の厚みにより規定される。スペーサ４４による光吸収を防止するため、導光板３２上において、スペーサ４４が配置される領域には反射層４６が形成されている。各反射層４６は、反射性の金属薄膜あるいは反射シートで形成されている。光の有効利用を考慮すると、反射性エリア４６に入射する光は可能な限り減らした方が良い。
【００２６】
スペーサ４４は縦、横が共に２ｍｍ以下の矩形の点で、少なくともＬＥＤ３４が配置された辺の両サイドの隅に２箇所配置されている。液晶表示パネル１２の寸法に応じて、スペーサ４４および反射層４６の寸法と配置箇所を増加させても良い。本実施形態では、導光板３２の幅方向Ｙに沿って間隔を置いて、複数、例えば、３つのスペーサ４４が配置されている。
【００２７】
また、導光板３２の傾斜状態を維持するため、導光体３２の光源と反対側の端部と支持フレーム３０との間に、他のスペーサ４８が設けられている。また、液晶表示パネル１２とバックライトユニット１４との面内方向の位置ずれをなくすため、液晶表示パネル１２およびバックライトユニット１４は、支持フレームおよびベゼル３３により固定されている。
【００２８】
上記のように構成されたバックライトユニット１４において、ＬＥＤ３４から出射した光が液晶表示パネル１２の表示面から出射するまでの光の経路について説明する。図４に示すように、ＬＥＤ３４から出射した無指向性の光は導光板３２に入射し、導光板内を多重反射により伝播していく。導光板３２の第１傾斜面４２ａには伝播光をコリメートする作用がある。具体的には、第１傾斜面４２ａに入射した伝播光はここで反射されるが、反射１回につき、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１の２倍、すなわち４度だけコリメートされ、導光板３２の上面３２ａと平行な方向に近づく。従って、伝播光は、伝播距離が長くなるにつれて平行光に近づき、略平行光となる。そして、第２傾斜面４２ｂに入射した略平行光は、ここで上面３２ａ側に反射され、導光板３２の上面３２ａから出射角２０度以下で出射する。
【００２９】
上記のような導光板３２のコリメート作用は、出射光の指向角（光リサイクル無し時と比較して）に及ぼす影響は極めて大きい。例えば、図５および図６に示すように、同じ指向角の光源を導光板３２の入射面３２ｃにセットし、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１が３．２５度の場合と、０度の場合について、出射光の指向角を比較（計算値）した。これらの図から、傾斜角度０度の方が指向角分布で２０度程度広がることが分かる。
【００３０】
導光板３２から出射した光は、液晶表示パネル１２のアレイ基板１６を通り干渉ＣＦ層２２に入射する。前述したように、干渉ＣＦ層２２は、Ｒ、Ｇ、Ｂ３つのサブ画素領域から構成されており、各サブ画素領域では特定の波長域の光を透過させ、それ以外の波長域の光は導光板３２側に反射され、再利用される（光リサイクル）。例えば、Ｒサブ画素領域は６２０ｎｍより長波長の光（赤い光）のみを選択的に透過させ、それ以外の波長の光を導光板３２側に反射する。干渉ＣＦ層２２で反射された光は、導光板３２に入射し、第１傾斜面４２ａで反射して再び干渉ＣＦ層２２に戻される。このように導光板３２から出射した光は、干渉ＣＦ層２２のサブ画素領域の透過波長域と波長が一致するまで、第１傾斜面４２ａと干渉ＣＦ層２２との間で多重反射して横方向に広がっていく。このとき、平行に配置された２平面、すなわち、第１傾斜面４２ａと干渉ＣＦ層２２との間で光が多重反射されるため、液晶表示パネル１２から出射する光の出射角が広がることはない。これにより、光リサイクル時の指向各分布の広がりが抑えられる。
【００３１】
以上のように、導光板３２から垂直方向に出射した光のうち、干渉ＣＦ層２２のサブ画素領域を通過しない光は非吸収型の干渉ＣＦ層２２と金属反射膜３８が成膜された第１傾斜面４２ａとの間での多重反射を経て、透過波長域が合致したサブ画素領域から液晶表示パネル１２に向けて出射する（光リサイクル）。このとき、導光板３２の面積に対して溝形状の第２傾斜面４２ｂが占める面積の割合は極僅か５％程度であるため、光リサイクル時に導光板３２の厚さ方向にリサイクル光が何度も通過しても、リサイクル光が第２傾斜面４２ｂで反射されることは殆どない。
【００３２】
以上のように構成されたバックライトユニット１４およびこれを備えた液晶表示装置１０によれば、リサイクル光と伝播光、各々の多重反射の経路を分離することができるため、光リサイクル時における出射光の指向角分布の広がり抑制と、導光板からの垂直出射を同時に実現することが可能となる。これにより、光取り出し効率の向上と正面輝度の改善が可能なバックライトユニット、およびこれを備えた表示装置が得られる。
【００３３】
次に、他の実施形態に係る液晶表示装置について説明する。以下に述べる、他の実施形態において、第１の実施形態と同一の部分には、第１の実施形態と同一の参照符号を付して、その詳細な説明を省略する。
【００３４】
（第２の実施形態）
図７および図８は、第２の実施形態に係る液晶表示装置１０を示している。液晶表示装置１０は、第１の実施形態に係る液晶表示装置と基本構成は同一であり、バックライトユニット１４の導光板３２の形状が相違している。
図７および図８に示すように、導光板３２は、液晶表示パネル１２に対応する大きさの矩形状、かつ、楔形状に形成されている。導光板３２は、平坦な出射面３２ａを形成した上面、これに対向する背面３２ｂ、および出射面３２ａと直交して延びる４つの側面を有し、一辺の側面は入射面３２ｃを形成している。導光板３２の背面３２ｂ全体に反射膜３８が成膜されている。液晶表示パネル１２は、導光板３２に重ねて配設され、導光板３２の出射面３２ａと対向している。
【００３５】
例えば、４つのＬＥＤ３４は、導光板３２の入射面３２ｃに取り付けられ、導光板３２の幅方向Ｙに沿って所定の間隔を置いて配置されている。ＬＥＤ３４は、導光板３２の薄型化を考慮し、面実装タイプの側面発光で、厚みが薄いものを用いる。
【００３６】
導光板３２の背面３２ｂは、上面３２ａに対して角度α１だけ傾斜している。これにより、導光板３２は、入射面４２ｃ側の端部が薄く、反対側の端に向かって厚くなる楔状に形成されている。そして、背面３２ｂは、導光板３２の上面３２ａと平行な基準面Ａに対して、傾斜角度α１だけ傾斜する第１傾斜面４２ａを構成している。傾斜角度α１は、２〜２０度、例えば、２度に設定されている。
【００３７】
導光板３２の背面３２ｂには、凹所として複数のＶ溝４０が形成されている。複数のＶ溝４０は、それぞれＹ方向、ここでは、導光板３２の幅方向、つまり、入射面３２ｃと平行な方向、に沿って導光板の一側から他側に亘って延びているとともに、導光板３２の長手方向Ｘに所定の間隔を置いて並んで形成されている。Ｖ溝４０を構成する２つの傾斜面のうち、ＬＥＤ光源３４側の傾斜面は、第２傾斜面４２ｂを構成し、この第２傾斜面４３ｂは、基準面Ａに対して、傾斜角度α２だけ傾斜している。傾斜角度α２は、４０〜４５度、例えば、４３度に設定されている。Ｖ溝４０を規定しているもう一方の傾斜面の傾斜角度は、所望のピッチでＶ溝４０を形成できるのであればどのような角度であっても良い。Ｖ溝４０の深さは、例えば、４〜５μｍに形成されている。
【００３８】
導光板３２の長手方向Ｘに沿ったＶ溝４０のピッチは、表示面内での明るさが均一となるようにＬＥＤ３４からの距離に応じて変調され、５０μｍ〜１５０μｍの範囲内で、光源から離れるにつれて次第に大きくなっている。
【００３９】
上記のように、導光板３２の背面３２ｂにおいて、複数の第１傾斜面４２ａは、それぞれＬＥＤ３４から離れるほど出射面３２ａとの距離が長くなるように出射面３２ａに対して傾斜している。複数の第２傾斜面４２ｂは、出射面３２ａに対して傾斜し、第１傾斜面４２ａのＬＥＤ３４から遠い側に連続している。
【００４０】
金属反射膜３８が成膜された導光板３２の背面３２ｂは、第１傾斜面４２ａと第２傾斜面４２ｂの繰り返しとなるが、第１傾斜面４２ａの傾斜角度α１が第２傾斜面４２ｂの傾斜角度α２と比較して極めて小さい。そのため、第２傾斜面４２ｂの総面積は、第１傾斜面４２ａの総面積と比較して十分に小さくなる。
【００４１】
導光板３２は透明であれば良く、具体的には、ガラス、アクリル樹脂などの透明基板の他、ポリカーボネート（ＰＣ）、（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）など金属薄膜を蒸着可能な耐熱性透明フィルムを用いることができる。
【００４２】
上記のように構成された導光板３２は、背面３２ｂ、すなわち、第１傾斜面４２ａが、干渉ＣＦ層２２と平行となるように配設されている。すなわち、導光板３２は、その上面３２ａが干渉ＣＦ層２２および液晶表示パネル１２のアレイ基板１６に対して、角度α１、例えば２度、だけ傾斜した状態で配置され、導光板３２の光源側の端部が低くなるように傾斜している。
【００４３】
導光板３２の傾斜角度α１は、液晶表示パネル１２と導光板３２の入射側端部との間に挿入されたスペーサ４４の厚みにより規定される。スペーサ４４による光吸収を防止するため、導光板３２上において、スペーサ４４が配置される領域には反射層４６が形成されている。
【００４４】
第２の実施形態において、他の構成は、前述した第１の実施形態と同一である。
上記のように構成されたバックライトユニット１４において、ＬＥＤ３４から導光板３２に入射した光は、第１傾斜面４２ａで反射され、コリメートされながら導光板３２内を伝播していき、更に、第２傾斜面４２ｂで反射されて導光板３２の上面３２ａから出射角４０度以下の方向に出射される。導光板３２から垂直方向に出射した光のうち、干渉ＣＦ層２２のサブ画素領域を通過しない光は非吸収型の干渉ＣＦ層２２と金属反射膜３８が成膜された第１傾斜面４２ａとの間での多重反射を経て、透過波長域が合致したサブ画素領域から液晶表示パネル１２に向けて出射する（光リサイクル）。
【００４５】
以上のように構成されたバックライトユニット１４およびこれを備えた液晶表示装置１０によれば、リサイクル光と伝播光、各々の多重反射の経路を分離することができるため、光リサイクル時における出射光の指向角分布の広がり抑制と、導光板からの垂直出射を同時に実現することが可能となる。これにより、光取り出し効率の向上と正面輝度の改善が可能なバックライトユニット、およびこれを備えた表示装置が得られる。
【００４６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、光源は、ＬＥＤに限らず、他の光源としてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１０…液晶表示装置、１４…バックライトユニット、１６…アレイ基板、
１８…対向板、２０…液晶層、２２…干渉カラーフィルタ層（色選択層）、
３０…支持フレーム、３２…導光板、３２ａ…上面、３２ｂ…背面、
３２ｃ…入射面、３４…ＬＥＤ（光源）、３８…反射膜、４０…Ｖ溝（凹所）、
４２ａ…第１傾斜面、４２ｂ…第２傾斜面、４４…スペーサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射面、前記出射面に対向しているとともに反射膜が形成された背面、および前記出射面に交差する入射面を有する導光板と、
前記入射面から前記導光板に光を入射する光源と、を備え、
前記導光板の背面は、前記出射面に対して傾斜し前記光源から離れるほど前記出射面との距離が長い複数の第１傾斜面と、前記出射面に対して傾斜し前記第１傾斜面の前記光源から遠い側に連続する複数の第２傾斜面と、を有し、
前記第２傾斜面が前記出射面と成す角は前記第１傾斜面が前記出射面と成す角よりも大きい照明装置。
【請求項２】
前記導光板の背面は、それぞれ前記第１傾斜面および第２傾斜面により規定された複数の楔状の凹所を有し、前記凹所は、前記入射面と平行な前記導光板の幅方向に亘って延びているとともに、前記導光板の長さ方向に並んで配置されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の凹所は並んで設けられ、前記凹所のピッチは、前記導光板の入射面から離れるに従って広くなる請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板の背面は、前記出射面に対して傾斜して形成され、前記導光板の背面は、それぞれ前記第２傾斜面により規定された複数の凹所を有している請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１傾斜面の傾斜角度は２〜２０度であり、前記第２傾斜面の傾斜角度は４０〜４５度である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の照明装置と、
前記照明装置の導光板の出射面に対向して設けられ色選択層を有する液晶表示パネルと、を備え、
前記色選択層と前記照明装置の前記第１傾斜面が平行である液晶表示装置。
【請求項７】
前記色選択層は、それぞれ異なる所定波長の光を透過し、前記所定波長以外の光を反射する複数のサブ画素領域を有し、前記複数のサブ画素領域は所定のパターンで並んで設けられている請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記導光板の前記光源側の端部と前記色選択層との間に設けられたスペーサと、前記スペーサと前記導光板との間に設けられた光反射層と、を備える請求項７に記載の液晶表示装置。
【請求項１】
出射面、前記出射面に対向しているとともに反射膜が形成された背面、および前記出射面に交差する入射面を有する導光板と、
前記入射面から前記導光板に光を入射する光源と、を備え、
前記導光板の背面は、前記出射面に対して傾斜し前記光源から離れるほど前記出射面との距離が長い複数の第１傾斜面と、前記出射面に対して傾斜し前記第１傾斜面の前記光源から遠い側に連続する複数の第２傾斜面と、を有し、
前記第２傾斜面が前記出射面と成す角は前記第１傾斜面が前記出射面と成す角よりも大きい照明装置。
【請求項２】
前記導光板の背面は、それぞれ前記第１傾斜面および第２傾斜面により規定された複数の楔状の凹所を有し、前記凹所は、前記入射面と平行な前記導光板の幅方向に亘って延びているとともに、前記導光板の長さ方向に並んで配置されている請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記複数の凹所は並んで設けられ、前記凹所のピッチは、前記導光板の入射面から離れるに従って広くなる請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記導光板の背面は、前記出射面に対して傾斜して形成され、前記導光板の背面は、それぞれ前記第２傾斜面により規定された複数の凹所を有している請求項１に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第１傾斜面の傾斜角度は２〜２０度であり、前記第２傾斜面の傾斜角度は４０〜４５度である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の照明装置と、
前記照明装置の導光板の出射面に対向して設けられ色選択層を有する液晶表示パネルと、を備え、
前記色選択層と前記照明装置の前記第１傾斜面が平行である液晶表示装置。
【請求項７】
前記色選択層は、それぞれ異なる所定波長の光を透過し、前記所定波長以外の光を反射する複数のサブ画素領域を有し、前記複数のサブ画素領域は所定のパターンで並んで設けられている請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記導光板の前記光源側の端部と前記色選択層との間に設けられたスペーサと、前記スペーサと前記導光板との間に設けられた光反射層と、を備える請求項７に記載の液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１９０５５４（Ｐ２０１２−１９０５５４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５０６２３（Ｐ２０１１−５０６２３）
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０２０２０２０７）株式会社ジャパンディスプレイセントラル (2,170)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月８日（２０１１．３．８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（３０２０２０２０７）株式会社ジャパンディスプレイセントラル (2,170)
【Ｆターム（参考）】
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