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CN1350200A - 照明装置和使用该照明装置的液晶装置 - Google Patents

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CN1350200A
CN1350200A CN01137145A CN01137145A CN1350200A CN 1350200 A CN1350200 A CN 1350200A CN 01137145 A CN01137145 A CN 01137145A CN 01137145 A CN01137145 A CN 01137145A CN 1350200 A CN1350200 A CN 1350200A
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Abstract

提供能够形成高亮度的平面发光的照明装置。一种照明装置4,用光取入面6a接受来自光源7的光,并具有从光发射面6b发射的导光体6。使导光体6的光取入面6a的相反面6c作为倾斜面。由于到达倾斜面6c的光由该倾斜面6c具有角度来反射,所以导光体6的内部的光的反射次数增大,由此扩散的频度增加,其结果,使来自光发射面6b的发射光的亮度提高。此外,通过根据距倾斜面6c的距离来改变扩散片9的扩散图形12的形状,可以使平面光的强度均匀。

Description

照明装置和使用该照明装置的液晶装置
                        技术领域
本发明涉及照明装置，该照明装置从导光体的光取入面取入从光源发射的光，导入到该导光体的光发射面并向外部发射。此外，本发明涉及用该照明装置构成的液晶装置。
                        背景技术
作为电光学的显示装置，液晶装置是众所周知的。一般地，该液晶装置通过配有电极的一对基板来夹置液晶，在电极间施加电压来控制液晶的取向，由此，对通过液晶的光进行调制来进行图象的显示。
如果以基于对液晶的光的供给来区别液晶装置，已知有通过在一个基板的外表面或内表面上设置的反射板来反射外光的反射型构造的液晶装置、通过在一个基板的外面上设置的照明装置来对液晶平面地供给光的透过型构造的液晶装置、以及在外光情况下具有反射型功能并且在外光不充分的情况下具有透过型功能的半透过反射型液晶装置等各种液晶装置。
透过型液晶装置和半透过反射型液晶装置等中所用的照明装置基本上如图8所示，将LED(Light Emitting Diode：发光二极管)、冷阴极管等这样的发光源71对置配置在导光体74的光取入面74a上，从导光体74的光取入面74a取入来自发光源71的光，由反射板78进行反射并导入到光发射面74b，从该光发射面74b向外部发射。在光发射面74b上配置平面利用光的设备、例如液晶板(未图示)，将从光发射面74b平面发射的光供给该设备。标号R是示意地表示光的行进路径的标号，但应该注意，该标号不表示实际的光行进路径。
最近，通过液晶装置等来进行彩色显示的情况增多，在该彩色显示中，为了进行美观良好的显示，用于照明液晶板的光需要高亮度。具体地说，相对于黑白显示中所需的2nt左右的亮度，在彩色显示中就需要10nt以上的高亮度。由于彩色显示板的透光率低，例如为约2％左右，所以从这方面来说，也需要高亮度的照明装置。
如以上那样，尽管近年来对照明装置需要高亮度的发射光，但图8所示的现有的基本照明装置将向导光体74导入的光从光发射面74b发射到外部的效率差，因此，存在不能获得高亮度的发射光的问题。
以往，已知如(日本)特开平6-082631号公报所披露的照明装置，该照明装置通过在导光体的端面上设置扩散部件和光吸收部件，可以防止在照明装置的端面附近产生发光不匀。此外，已知如(日本)特开平8-320486号公报所披露的照明装置，该照明装置通过以发光源所相对的导光体的端面作为倾斜面来增大向导光体导入的光。此外，已知如(日本)特开平8-335048号公报所披露的照明装置，该照明装置在导光体的光取入面的相反面上安装反射片。
如上所述，提出了通过在导光体的构造上下工夫，消除发光不匀，或增大光强度的照明装置的各种建议，但在现有的照明装置中，存在难以获得高亮度的平面发光的问题。
                        发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的发明，目的在于提供可以形成高亮度的平面发光的照明装置。此外，本发明的目的在于提供可以进行非常均匀明亮显示的液晶装置。
(1)为了实现上述目的，本发明的第1照明装置包括：光源；以及导光体，用光取入面来接受来自该光源的光，从光发射面发射；其特征在于，以所述导光体的光取入面的相反面作为倾斜面。
根据该结构的照明装置，作为从导光体的光取入面向该导光体的内部导入的光，不从该导光体的光发射面向外部发射，不是将到达与光取入面对置的相反侧的倾斜面的光直接地反射，而是具有角度来反射。其结果，增加经导光体内部传播的光的反射次数，增加扩散的频度，结果提高光的发射效率，从而发射光的亮度变高。此外，通过增加经导光体内部传播的光的反射次数，还可以降低发射光的亮度不匀。
下面，研讨与上述第1照明装置关联的所述倾斜面的倾斜角度。如图2(a)所示，假设导光体6的光发射面6b的法线面Pn(沿纸面垂直方向延长的面)与倾斜面6c之间的角度为θ，通过模拟求出
发光效率(％)＝(发射光量/入射光量)×100
其中，发射光量＝从光发射面6b发射的光量
      入射光量＝入射到光取入面6a的光量时，得到图7(a)所示的结果。在图2(a)中，倾斜角度θ在图的顺时针方向为+，而逆时针方向为-。
此外，用曲线表示图7(a)所示的结果数据时，得到图7(b)所示的曲线。由该曲线可知，在图2(a)的导光体6的光入射相反侧端面6c的倾斜角度θ为0°时，发光效率低是现有的照明装置的情况，如果使端面角度慢慢地倾斜至约±10°时，尽管发光效率慢慢增大，但如果端面倾斜角度超过约±10°时，发光效率反而慢慢变小。
即，在以导光体6的光取入面6a的相反面6c作为倾斜面的情况下，如果该倾斜面6c的倾斜角度θ在适当的范围内，则可以获得高的发射效率，但如果倾斜角度θ过大，则不能获得发射效率的极大提高，该适当的角度范围为约±10°左右。
如果倾斜角度θ过大，则在导光体6中不能获得光发射效率的极大提高的理由有多种，但其中之一在于，如果入射相反侧端面6c的倾斜角度θ过大，则该端面反射的光在其端面附近会直接向导光体6的外侧发射，不能增加导光体6内部的光的反射次数。考虑到以上的研讨结果，在上述第1照明装置中，期望所述导光体6的光发射面6b的法线面Pn与所述倾斜面6c的倾斜角度在约±10°。
其次，在上述第1照明装置中，期望在所述导光体的光发射面的相反面上设置反射部件。由此，可以将入射到导光体的光高效率地从光发射面向外部发射。作为反射部件，可以采用粘接与导光体不同的例如白色的反射片、或例如将白色的反射层形成在导光体的表面上、或其他任意的方法。
其次，在上述第1照明装置中，期望在所述导光体的光入射相反侧的倾斜面上也设置反射部件。由此，可以防止一旦向导光体入射的光通过相反侧的倾斜面漏出到外部，因此，可以进一步提高发射效率。作为反射部件，可以采用粘接与导光体不同的例如白色的反射片、或例如将白色的反射层形成在导光体的表面上、或其他任意的方法。
(2)本发明的第2照明装置包括：光源；导光体，用光取入面来接受来自该光源的光，从光发射面发射；以及扩散图形，被设置在该导光体的光发射面或其相反面上；其特征在于，以所述导光体的光取入面的相反面作为倾斜面；而且所述扩散图形的图形占有率从所述倾斜面向所述导光体的中央部增加。
所谓图形占有率，是导光体中平均单位面积中扩散图形所占有的面积的比例。例如，为了提高图形占有率，可考虑增大扩散图形的形状，或不改变图形形状而增加图形的存在密度。
该第2照明装置与上述第1照明装置的不同点在于，除了以导光体的光取入面的相反面作为倾斜面以外，在光发射面或其相反面上设置扩散图形，而且与上述倾斜面相关联地决定该扩散图形的模样。
如果以导光体的光取入面的相反面、即光入射相反面作为倾斜面，由于到达该倾斜面的光在该倾斜面中具有角度来反射，所以从导光体的光发射面向外部发射的光的亮度有在上述倾斜面、即导光体的入射相反侧的端部增强的倾向，可能损害平面光的均匀性。对此，如第2照明装置那样，如果将扩散图形的图形占有率以从倾斜面即导光体端面向导光体中央部增加来设定，则一方面降低导光体端面侧的发射光亮度，同时可以提高导光体中央侧的发射光亮度，所以可以使发射光的平面的亮度均匀。
下面，参照作为照明装置的平面模式图的图2(b)，在上述第2照明装置中，在所述光源7的附近的扩散图形12a的图形占有率为S0，入射相反侧的倾斜面6c附近的扩散图形12c的图形占有率为S1，而且导光体6的中间部分的扩散图形12b的图形占有率为S2时，期望这些图形占有率之间的关系为
S0＜S1＜S2。
如果按上述那样来设定扩散图形的图形占有率，则在光源7附近部分的光发射效率最弱，在被看成模拟光源的倾斜面6c附近部分的光发射效率第二弱，而且，通过将中间部分的光发射效率维持得最大，其结果使来自导光体6的发射光的亮度在平面上均匀。
其次，在将导光体的光发射面或其相反面上对应设置的扩散图形与倾斜端面之间的关系按上述那样来构成的照明装置中，在图2(b)中，在从图形占有率为S0的扩散图形12a的距光源7最近的扩散图形至图形占有率为S2的中间部扩散图形12b的距离为L1，从图形占有率为S1的扩散图形12c的距倾斜面6c最近的扩散图形至图形占有率为S2的中间部扩散图形12b的距离为L2时，期望有
L1＞L2。
根据该结构，使具有亮度最高倾向的光源侧的端部的亮度最小，使具有第二高亮度倾向的模拟光源侧即倾斜面6c侧的端部的亮度减小到中等程度，而且以尽量衰减来调节具有亮度最低倾向的中间部的亮度。由此，可以使从导光体6发射的光的亮度在平面上均匀。
其次，在上述第1和第2照明装置中，期望所述光源为LED(LightEmitting Diode)。一般地，作为光源，可以使用荧光灯等这样的冷阴极射线管或LED等这样的各种发光源。在这些发光源中，由于LED的方向性强，所以在将其用作光源的情况下，从LED发光，在导光体的光取入面上取入的光中，大多为不向导光体的外部发射而到达相反端面的分量。
这种情况下，如现有的照明装置那样，在对光取入面的相反面不实施特别处理时，如上所述，到达光取入面的相反面的光分量直接反射，再次朝向光取入面，不容易向导光体的外侧发射。因此，难以将亮度高的发射光取出到导光体的外部。
对此，如本发明那样，如果使光取入面的相反面倾斜，则可以将到达对应相反面的光带有角度来反射，因此，由于可以在导光体的内部多次反射，所以可以获得与方向性特别强的LED相关联的亮度高的发射光。
(3)本发明的第1液晶装置包括：液晶板，在一对基板中夹置液晶来构成；以及照明装置，将光供给该液晶板；其特征在于，所述照明装置包括光源、以及用光取入面来接受来自该光源的光并从光发射面发射的导光体，而且以所述导光体的光取入面的相反面作为倾斜面。
根据该结构的液晶装置，在照明装置中，作为从导光体的光取入面向该导光体的内部导入的光不从该导光体的光发射面向外部发射，在到达与光取入面相对的相反侧的倾斜面的光不直接反射，而具有角度来发射。其结果，使经导光体内部传播的光的反射次数增加，扩散的频度增加，结果提高光的发射效率，从而发射光的亮度提高。此外，通过经导光体内部传播的光反射次数增加，还可以降低发射光的亮度不匀。这样，由于来自照明装置的光为高亮度，可以减少亮度不匀，所以可以在整个显示区域中显示明亮而没有不匀的图象。
(4)本发明的第2液晶装置包括：液晶板，在一对基板中夹置液晶来构成；以及照明装置，将光供给该液晶板；其特征在于，所述照明装置包括光源、用光取入面来接受来自该光源的光并从光发射面发射的导光体、以及在该导光体的光发射面或其相反面上设置的扩散图形；以所述导光体的光取入面的相反面作为倾斜面；而且使所述扩散图形的图形占有率从所述倾斜面向所述导光体的中央部慢慢增加。
该第2液晶装置与上述第1液晶装置的不同点在于，除了在液晶装置中包括的照明装置的有关改变以外，具体地说，除了以导光体的光取入面的相反面作为倾斜面以外，还在光发射面或其相反面上设置扩散图形，而且与上述倾斜面相关联来决定该扩散图形的模样。
如果以导光体的光取入面的相反面作为倾斜面，则由于到达该倾斜面的光在该倾斜面中具有角度来反射，所以具有从导光体的光发射面向外部发射的光的亮度在上述倾斜面、即导光体的入射相反侧的端部变强的倾向，可能损害平面光的均匀性。对此，如第2液晶装置中所用的照明装置那样，如果按从倾斜面即导光体端面向导光体中央部增加那样来设定扩散图形的图形占有率，则一方面降低导光体端面侧的发射光亮度，同时可以提高导光体中央部侧的发射光亮度，所以可以使发射光的平面亮度均匀。由此，可以在液晶装置的整个显示区域中显示明亮而没有不匀的图象。
                      附图说明
图1是表示本发明的照明装置和液晶装置的一实施例的侧面剖面构造的剖面图。
图2是表示图1所示的照明装置中所用的扩散图形。
图3是模式地表示构成图1所示的液晶装置的液晶板的电气结构的图。
图4是表示图3的液晶板中的一个像素部分的构造图，(a)是平面图，(b)是沿(a)的A-A线的剖面图。
图5是表示本发明的照明装置的另一实施例的侧面剖面图。
图6是表示本发明的照明装置的又一实施例的侧面剖面图。
图7是表示与照明装置相关联的模拟结果的数据和曲线。
图8是表示现有的照明装置示例的侧面剖面图。
                   具体实施方式
如果由液晶的驱动方式来区别液晶装置，则有通过开关元件(即非线性元件)来驱动像素电极方式的有源矩阵式的液晶装置，以及不使用开关元件而通过单纯的矩阵排列来构成的无源矩阵式的液晶装置。
作为有源矩阵式的液晶装置，已知有使用薄膜晶体管(TFT：ThinFilm Transistor)等作为开关元件的所谓的3端子型元件的方式，以及使用薄膜二极管(TFD：Thin Film Diode)等作为开关元件的所谓的2端子型元件的方式。其中，使用TFD的液晶装置由于没有布线的交叉部分而在原理上不发生布线间的短路，具有可以缩短成膜工序和光刻工序等优点。
以下，举例说明将本发明应用于使用TFD作为开关元件的构造的有源矩阵式的液晶装置的情况。假设本实施例的液晶装置是在有外部光的情况下具有反射型功能，而在外部光不充分的情况下具有透过型功能的半透过反射型的液晶装置。
图1表示该液晶装置1的侧面剖面构造。该液晶装置1在液晶板2的非显示侧(图1的下面侧)上配置照明装置4，在该照明装置4的非发光面侧(图1的下面侧)上配置控制基板5，并且通过FPC(Flexible Printed Circuit：柔性印刷电路板)3来电连接液晶板2和控制基板5。标号14表示在液晶板2和照明装置4之间配置的缓冲构件。
照明装置4具有导光体6和作为光源的LED7。LED7被封装在LED基板13上，与导光体6的光取入面6a对置。LED基板13例如在将导光体6进行树脂成形时被安装在同时成形的基板支撑部上，由导光体6来支撑。
导光体6例如由丙烯系树脂、聚碳化物系树脂、玻璃等形成，在其非发光面侧、即与液晶板2相反侧的面上通过粘结等安装作为反射构件的反射片8。在导光体6的光发射面6b上分别通过粘结等来安装扩散片9和棱镜片11。
而且，如图2(a)所示，本实施例的导光体6的光取入面6a的相反面相对于光发射面6b的法线面Pn形成倾斜角度θ的倾斜面6c。反射片8延伸至覆盖该倾斜面6c的地方。
反射片8起到对从LED7发射并从导光体6的光取入面6a取入的光进行反射的作用，例如，该反射片由白色的发泡聚乙烯对苯二甲酸酯树脂等形成。在扩散片9中，如图2(b)所示，在发光面侧(朝向图1的液晶板2侧)上形成多个扩散图形12。
这些扩散图形12通过使光的折射率不同，来将经过导光体6的内部传播的光向该导光体6的外部导出，例如，在片上印刷白色涂料来形成。在对导光体6进行树脂成形时，也可以将凸形状或凹形状的扩散图形12与导光体6同时成形，即一体地成形。棱镜片11是在片表面上具有凸部或凹部的棱镜图形的光学元件，起到使从扩散片9发射出的光朝向中央部的作用。
在图1中，液晶板2从箭头A方向来看具有通过环状的密封材料16相互粘结的一对基板17a和17b。而且，在由第1基板17a、第2基板17b和密封材料16所包围的间隙、所谓的单元间隙内封入液晶L。在密封材料16中分散的球状或圆筒状的间隙材料10、以及至少一个基板17a或17b的内侧表面上分散的单元间隙内存在的多个隔板15具有维持一定单元间隙的间隔的功能。
在第1基板17a内，从第2基板17b外伸的基板外伸部的表面上通过ACF(Anisotropic Conductive Film：各向异性导电膜)18来封装液晶驱动IC19。此外，图中虽未示出，但第2基板17b也有从第1基板17a外伸的基板外伸部，在该基板外伸部上也封装液晶驱动IC。
本实施例的液晶装置是用TFD作为开关元件的有源矩阵式的液晶装置，第1基板17a和第2基板17b的其中一个是元件基板，而另一个是对置基板。在本实施例中，以第1基板17a为元件基板，第2基板17b为对置基板。
通过在由玻璃、塑料等形成的基本材料24a的内侧表面上从箭头A方向看以点矩阵状来形成像素电极21，在其上使取向膜26a成膜，进而在基本材料24a的外侧表面上例如利用粘结来安装偏振板22a而形成作为元件基板的第1基板17a。在单纯的反射型的情况下，非显示面侧的基本材料24a不一定是透明的，但象本实施例这样用作反射型和透过型两者的情况下，基本材料24a必须是透明的。
通过在由玻璃、塑料等形成的基本材料24a的内侧表面上形成彩色滤色器27，在其上从箭头A来看形成带状的对置电极23，在其上使取向膜26b成膜，进而在基本材料24b的外侧表面上例如利用粘结来安装偏振板22b而形成作为对置基板的第2基板17b。
取向膜26a、26b例如在涂敷了聚酰亚胺后通过烧结来形成。该聚酰亚胺的聚合物主链通过研磨处理向规定的方向延伸，单元间隙内封入的液晶L内的液晶分子沿取向膜的延伸方向进行方向排布。
对于彩色滤色器27来说，在第1基板17a上形成的与像素电极21对置部分的对置基板上，以规定的排列来形成R(红)、G(绿)、B(蓝)各基色的单元，在不与像素电极21对置的区域中形成BK(黑色)的黑底。
图3模式地表示液晶板2的电气结构。如图所示，在液晶板2上沿行方向(X)形成多个布线28，而且，沿列方向(Y方向)形成多个对置电极23，在布线28和对置电极23的各交叉点上形成像素29。各像素29通过液晶层L0和TFD(Thin Film Diode：薄膜二极管)31的串联连接来形成。图1的像素电极21在图3中通过TFD31被连接到布线28，通过与对置电极23协作并夹置液晶L，来形成液晶层L0。在图1中，第1基板17a和第2基板17b被相互粘结，使得一列的像素电极21和一个对置电极23为相互对置的位置关系。
在图3中，各布线28由扫描驱动电路32驱动而用作扫描线。此外，各对置电极23由数据线驱动电路33驱动而用作数据线。这些扫描线驱动电路32和数据线驱动电路33包括以图1所示的液晶驱动IC19和未图示的另一液晶驱动IC作为电路构成单元。
对置电极23例如由ITO(Indium Tin Oxide：氧化铟锡)这样的透明导电材料来形成。像素电极21由Al(铝)等反射性材料来形成。这里，由反射性材料来形成像素电极21的原因在于，将像素电极21本身用作反射单元来进行反射型显示。
在图3中，TFD31被连接到布线28、即扫描线侧，液晶层L0被连接到对置电极23、即数据线侧，但与其相反，也可以将TFD31连接到数据线侧，将液晶层L0连接到扫描线侧。
例如图4(a)和图4(b)所示，TFD31由第1基板17a的表面上成膜的绝缘膜34上形成的第1TFD36a和第2TFD36b这样的两个TFD部分来构成。绝缘膜34例如由氧化钽(Ta2O5)以50～200mm左右的厚度来形成。
设置该氧化膜34的原因在于，第一，通过第2金属膜39a和39b的堆积后的热处理，使第1金属膜37不从衬底剥落。第二，使第1金属膜37中的杂质不扩散。因此，如果没有这些问题，则可以省略绝缘膜34。
TFD36a和36b分别由第1金属膜37、在该第1金属膜37的表面上形成的起到绝缘体作用的氧化膜38、在氧化膜38的表面上相互隔离形成的第2金属膜39a和39b来构成。氧化膜38例如按照用液化的0.01～0.1wt％的柠檬酸水溶液进行的阳极氧化法来对第1金属膜37的表面进行氧化而形成的，例如由10～35nm左右厚度的氧化钽(Ta2O5)来构成。在对第1金属膜37进行阳极氧化时，对作为布线28的基础部分的表面也同时进行氧化，同样形成由氧化钽构成的氧化膜。
第2金属膜39a和39b例如用溅射法等成膜技术来对Al等反射性材料进行成膜后，通过光刻和腐蚀技术来进行构图，最终形成50～300nm左右的厚度。一个第2金属膜39a原封不动地作为布线28，另一个第2金属膜39b被连接到像素电极21。
这里，第1TFD36a从布线28侧来看采用依次为第2金属膜39a/氧化膜38/第1金属膜37的层积构造，即金属/绝缘体/金属的夹层构造，所以其电流-电压特性遍及正负两个方向而为非线性。另一方面，第2TFD36b从布线28来看依次为第1金属膜37/氧化膜38/第2金属膜39b，具有与第1TFD36a相反的电流-电压特性。因此，TFD31为将两个元件相互反向地串联连接的形式，因此，与使用一个元件的情况相比，电流-电压的非线性特性遍及正负双方向而被对称化。
第1金属膜37例如由钽单体、钽合金等形成。此外，该第1金属膜37的膜厚按照TFD31的用途来选择合适的值，但通常为100～500nm左右。
TFD31是2端子型非线性元件的一例，此外，也可以使用MSI(Metal Semi-Insulator)等这样的二极管元件构造的元件、或将这些元件反向串联连接或并联连接的构造等。而且，在不需要使电流-电压特性在正负方向上严密对称的情况下，仅通过一个元件就可以构成TFD。
如图4(a)所示，在像素电极21上设置沿斜方向开口的槽状的开口41。在该液晶装置具有反射型功能时，像素电极21本身起到反射单元的作用，另一方面，在具有透过型功能时，通过这些开口41的光进入液晶层L0。在像素电极21具有作为反射单元的功能情况下，期望该反射光散乱，因此，在像素电极21的表面上期望设置微妙的起伏。
如果第1基板17a的取向膜26a(参照图1)上实施的研磨方向为向下方左斜45°的Ra方向，与其对置的第2基板17b的取向膜26b(参照图1)为向上方左斜45°的Rb方向，则上述开口41的延长方向与研磨方向Re一致形成。
在上述说明中，使第2金属39a、39b和像素电极21的组成相同，但也可以将作为第2金属膜39a、39b的铬等这样的非反射金属通过构图来形成，然后将作为像素电极21的Al等这样的反射金属通过构图来形成。
对于由以上形成的液晶装置1来说，在图1中，在周围明亮的情况下，液晶装置1的周边的外部光通过偏振板22b进入到液晶板2内，在通过液晶L后由像素电极21反射，该反射光再次通过液晶L后，通过偏振板22发射到外部。在由这样的路径行进的光通过液晶L时，通过扫描信号和数据信号以每个像素来电压控制液晶L，由此，通过液晶L的光被以每个像素来调制，利用有选择地通过偏振板22b的光来向外部显示文字等图象。这样进行反射型的显示。
另一方面，在液晶装置1的周边暗的情况下，LED7发光，该发光从导光体6的光取入面6a取入到导光体6的内部。取入的光在导光体6的非发光面6d侧由反射片8反射，进而一边在光取入面6a的相反侧的倾斜面6c中进行反射，一边从光发射面6b向外部发射，被扩散片9扩散，而且通过棱镜片11向中央部集中，供给液晶板2。通过对该供给光进行与上述反射型显示相同的处理，在液晶板8的外部显示文字等图象。由此，进行透过型的显示。
在本实施例的液晶装置1中，导光体6的光取入面6a的相反侧端面成为倾斜面6c。如图2(a)所示，将导光体6的光发射面6b的法线端面Pn与倾斜面6c之间的角度θ以
θ≈+10°来设定。由此，与以往的设定为θ＝0°时比较，可以提高来自导光体6的光发射面6b的光发射效率，即提高亮度。
本实施例中，在图2，对于扩散片9中设置的扩散图形12来说，以从导光体6的光取入面6a的相反侧倾斜面6c向导光体6的中央部使扩散图形12的图形占有率增加来形成该图形。具体地说，与倾斜面6c侧的扩散图形12c相比，增大导光体6的中间部(不一定是中央点)的扩散图形12b的直径来形成。作为增大图形占有率的方法，除了上述那样增大扩散图形的尺寸以外，在扩散图形自身的尺寸相同时可考虑提高配置密度。
如果以导光体6的光取入面6a的相反面6c作为倾斜面，由于在到达该倾斜面6c的光在该倾斜面6c中具有角度来反射，所以从导光体6的光发射面6b发射到外部的光的亮度具有在倾斜面6c、即导光体6的光入射相反侧的端部强的倾向，可能损害平面光的均匀性。对此，如上所述，如果从光入射相反侧的倾斜面6c向导光体6的中央部增加来设定扩散图形12的图形占有率，则一方面降低导光体端面6c的发射光亮度，同时可以提高导光体中央部侧的发射光亮度，所以可以使发射光的平面亮度均匀。
在本实施例中，在LED7的附近的扩散图形12a的图形占有率为S0，导光体6的光入射对置面的倾斜面6c附近的扩散图形12c的图形占有率为S1，而且导光体6的中间部分的扩散图形12b的图形占有率为S2时，使这些图形占有率之间的关系为
S0＜S1＜S2
具体地说，通过改变各扩散图形12a、12b、12c的外径，来实现上述那样的图形占有率的关系。
在图2中，为了清楚容易地表示各扩散图形12a、12b、12c的大小关系，将各扩散图形12a、12b、12c比实际大地模式化表示，应该注意这些数比实际小。
如果按上述那样来设定扩散图形12a、12b、12c的图形占有率，则在LED7附近部分的导光体6的光发射效率最弱，在被看成模拟光源的光入射对置侧的倾斜面6c附近部分的光发射效率第二弱，而且，通过将导光体6的中间部分的光发射效率维持得最大。其结果使来自导光体6的发射光的亮度在平面上均匀。
在本实施例中，在从图形占有率为S0的距LED7最近的扩散图形12a至图形占有率为S2的中间部扩散图形12b的距离为L1，从图形占有率为S1的距倾斜面6c最近的扩散图形12c至图形占有率为S2的中间部扩散图形12b的距离为L2时，以
L1＞L2来设定。
如果这样，则使具有亮度最高倾向的LED7侧的端部的亮度最小，使具有第二高亮度倾向的模拟光源侧即倾斜面6c侧的端部的亮度减小到中等程度，而且以尽量衰减来调节具有亮度最低倾向的中间部的亮度。由此，可以使从导光体6发射的光的亮度在平面上均匀。
作为照明装置4中使用的光源，除了LED7以外，可以使用荧光灯等这样的冷阴极射线管或其他发光源。在这些发光源中，由于LED7的方向性强，所以在将其用作光源的情况下，从LED7发光，在导光体的光取入面上取入的光中，大多为不向导光体6的外部发射而到达光入射相反侧的端面6c的分量。
这种情况下，如现有的照明装置那样，在不以光取入面6a的相反面的角度实施特别的处理时，到达光取入面的相反面的光分量直接反射，再次朝向光取入面，不容易向导光体的外侧发射。因此，难以将亮度高的发射光取出到导光体的外部。
对此，如本实施例那样，如果使光取入面6a的相反面6c倾斜，则可以具有角度来反射到达该倾斜面6c的光，因此，可以在导光体6的内部多次反射，所以可以获得与方向性强的LED7相关联的亮度高的发射光。
图5表示本发明的照明装置的另一实施例。在该实施例中，与图2(a)所示的实施例相同的部件用相同的标号示出，并省略对该部件的说明。图5所示的实施例与图2(a)所示的前面的实施例的不同点在于，在导光体6的光入射相反侧的倾斜面6c上未设置反射片8。即使在倾斜面6c上未设置反射部件的情况下，到达倾斜面6c的光也可以由该倾斜面6c具有角度来反射，由此，使导光体6的内部中的光的反射次数增加，可以提高来自光发射面6b的光发射效率。
图6表示本发明的照明装置的又一实施例。在该实施例中，与图2(a)所示的实施例相同的部件用相同的标号示出，并省略对该部件的说明。图6所示的实施例与图5所示的实施例的不同点在于，在图5所示的实施例中，使倾斜面6c相对于光发射面6b的法线面Pn向+侧、即向顺时针方向倾斜，而在图6所示的实施例中向-侧倾斜，即期望以θ≈-10°来倾斜。这样，即使使倾斜面6c向正负相反方向来倾斜，同样可以提高来自光发射面6b的光发射效率。
(其他实施例)
以上，列举了优选实施例来说明本发明，但本发明并不限于这些实施例，在权利要求书所述的发明范围内可以进行各种改变。
例如，在图1的实施例中，将本发明的照明装置应用于有源矩阵式的液晶装置，而本发明的照明装置也可以应用于其他方式的液晶装置，例如简单矩阵式的液晶装置。此外，在图1中，例示了半透过反射式的液晶装置，但本发明的照明装置也可以应用于反射型或透过型的液晶装置。
在图1中，扩散片9不限于导光体6的光发射面6b，也可以设置在其相反侧的面、即非发光面6d上。此外，图2(b)的扩散片12不限于通过粘结扩散片9而设置在导光体6上，在对导光体6进行成形时，也可以通过与该导光体6一体地成形来形成。
根据本发明的照明装置和液晶装置，作为从导光体的光取入面向该导光体的内部导入的光不从该导光体的光发射面向外部发射，到达与光取入面相对的相反侧的倾斜面的光不直接反射而具有角度来反射。其结果，使经过导光体的内部传播的光的反射次数增加，扩散的频度增加，结果光的发射效率提高，发射光的亮度提高。此外，通过增加经导光体内部传播的光的反射次数，还可以降低发射光的亮度不匀。

Claims (10)

1.一种照明装置，包括：光源；以及导光体，用光取入面来接受来自该光源的光，从光发射面发射；其特征在于：
以所述导光体的光取入面的相反面作为倾斜面。
2.如权利要求1的照明装置，其特征在于，所述倾斜面与所述导光体的光发射面的法线面之间的倾斜角度为约±10°。
3.如权利要求1或2的照明装置，其特征在于，在所述导光体的光发射面的相反面上设置反射部件。
4.如权利要求1至权利要求3的任意一项的照明装置，其特征在于，在所述导光体的倾斜面上设置反射部件。
5.一种照明装置，包括：光源；导光体，用光取入面来接受来自该光源的光，从光发射面发射；以及扩散图形，被设置在该导光体的光发射面或其相反面上；其特征在于：
以所述导光体的光取入面的相反面作为倾斜面；以及
所述扩散图形的图形占有率从所述倾斜面向所述导光体的中央部增加。
6.如权利要求5的照明装置，其特征在于，在所述光源附近的所述扩散图形的图形占有率为S0，所述倾斜面附近的所述扩散图形的图形占有率为S1，而且所述导光体的中间部分的所述扩散图形的图形占有率为S2时，有
S0＜S1＜S2。
7.如权利要求6的照明装置，其特征在于，在从图形占有率为S0的扩散图形的距所述光源最近的扩散图形至图形占有率为S2的中间部扩散图形的距离为L1，
从图形占有率为S1的扩散图形的距所述倾斜面最近的扩散图形至图形占有率为S2的中间部扩散图形的距离为L2时，有
L1＞L2。
8.如权利要求1至权利要求7的任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述光源是LED。
9.一种液晶装置，包括：液晶板，在一对基板中夹持液晶来构成；以及照明装置，将光供给该液晶板；其特征在于，所述照明装置包括光源、以及用光取入面来接受来自该光源的光并从光发射面发射的导光体，而且以所述导光体的光取入面的相反面作为倾斜面。
10.一种液晶装置，包括：液晶板，在一对基板中夹持液晶来构成；以及照明装置，将光供给该液晶板；其特征在于，所述照明装置包括光源、用光取入面来接受来自该光源的光并从光发射面发射的导光体、以及在该导光体的光发射面或其相反面上设置的扩散图形；
以所述导光体的光取入面的相反面作为倾斜面；而且
所述扩散图形的图形占有率从所述倾斜面向所述导光体的中央部增加。
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