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TW201400946A - 照明裝置及顯示裝置 - Google Patents

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TW201400946A
TW201400946A TW102114674A TW102114674A TW201400946A TW 201400946 A TW201400946 A TW 201400946A TW 102114674 A TW102114674 A TW 102114674A TW 102114674 A TW102114674 A TW 102114674A TW 201400946 A TW201400946 A TW 201400946A
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TW
Taiwan
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electrode
light
light source
electrode blocks
partial electrodes
Prior art date
Application number
TW102114674A
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English (en)
Inventor
Shogo Shinkai
Akira Ebisui
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Abstract

本發明之照明裝置(1、2中之任一者)包含:一對基板(10、31、37中之任兩者),其等相隔開且彼此對向配置;及光源(20),其配置於一對基板(10、31、37中之任兩者)之至少一者之側面。照明裝置(1、2中之任一者)進而包含電極(32、36),其等設置於一對基板(10、31、37中之任兩者)各自之表面,且使與基板(10、31、37中之任一者)之表面正交之方向上產生電場。照明裝置(1、2中之任一者)進而包含光調變層(34),其設置於一對基板(10、31、37中之任兩者)之間隙中,且根據藉由電極(32、36)而產生之電場之大小,對來自光源(20)之光顯示散射性或透明性。電極(32、36中之任一者)係於一對基板(10、31、37中之任兩者)中之一基板之表面,包含複數個第1電極塊(32C、36C中之任一者)。各第1電極塊(32C、36C中之任一者)包含在第1方向上延伸並且在與第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極(32A、36A中之任一者)。

Description

照明裝置及顯示裝置
本技術係關於一種包含對光顯示散射性或透明性之光調變元件之照明裝置及顯示裝置。
近年來,液晶顯示器之高畫質化及節能化急速發展,提出有藉由對背光之光強度進行局部調變而實現暗處對比度之提高之方式。該方法主要係對用作背光之光源之發光二極體(LED;Light Emitting Diode)進行局部驅動,且配合顯示圖像而對背光光進行調變。又,於大型液晶顯示器中,與小型液晶顯示器同樣地強烈要求薄型化,從而受到注目的是於導光板之端部配置光源之邊緣照明方式,而並非將冷陰極管(CCFL;Cold Cathode Fluorescent Lamp)或LED配置於液晶面板之正下方之方式。然而,邊緣照明方式中,難以進行對光源之光強度實施局部調變之局部驅動。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平6-347790號公報
另外,作為於導光板內傳播之光之提取技術,例如於專利文獻1中,提出一種使用有在透明與散射之間進行切換之高分子分散液晶(PDLC;Polymer Dispersed Liquid Crystal)之顯示裝置。其係以防止寫入等為目的者,且係對PDLC局部地施加電壓,而於透明與散射之 間進行切換之技術。然而,該方式中,於藉由局部地提取導光光而對照明光進行局部調變之情形時,在源自驅動PDLC之電極圖案之邊界部分處亮度之差較大時,於顯示圖像上可見該邊界部分,此點存在改善之餘地。
因此,期望提供一種可淡化照明光之明暗之邊界部分之照明裝置及顯示裝置。
本技術之實施形態之照明裝置包含:一對基板,其等相隔開且彼此對向配置;光源,其配置於一對基板中之至少一者之側面;電極,其設置於一對基板各自之表面,且使與基板之表面正交之方向上產生電場。該照明裝置進而包含光調變層,其設置於一對基板之間隙中,且根據藉由電極而產生之電場之大小,對來自光源之光顯示散射性或透明性。電極係於一對基板中之一基板之表面,包含複數個第1電極塊。各第1電極塊包含在第1方向上延伸並且在與第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極。
本技術之實施形態之顯示裝置包含:顯示面板,其顯示影像;及照明裝置,其對顯示面板進行照明。搭載於該顯示裝置之照明裝置具有與上述實施形態之照明裝置相同之構成要素。
本技術之實施形態之照明裝置及顯示裝置中,各第1電極塊包含在第1方向上延伸並且在與第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極。藉此,可在與各第1電極塊對向之區域內局部地調整光調變層之散射特性。
根據本技術之實施形態之照明裝置及顯示裝置,可在與各第1電極塊對向之區域內局部地調整光調變層之散射特性,故而可使自光調變層提取之光之亮度分佈之面內變化變得平緩。其結果為,可淡化照明光之明暗之邊界部分。
1、2‧‧‧照明裝置
1A‧‧‧光出射面
10‧‧‧導光板
10A‧‧‧光入射面
11‧‧‧凸部
20‧‧‧光源
23‧‧‧點狀光源
24‧‧‧基板
25‧‧‧光源塊
30、60‧‧‧光調變元件
30a‧‧‧調變單元
30A‧‧‧透明區域
30B‧‧‧散射區域
31、37‧‧‧透明基板
32‧‧‧下側電極
32-1、36-1‧‧‧重疊區域
32-2、36-2‧‧‧非重疊區域
32A、36A、132A、136A‧‧‧部分電極
32B、32D、36B、36D‧‧‧連結部
32C、36C‧‧‧電極塊
32E、36E‧‧‧通孔
32F‧‧‧透明導電膜
33、35、63、64、65‧‧‧配向膜
34‧‧‧光調變層
34A、64A‧‧‧主體
34B、64B‧‧‧微粒子
36‧‧‧上側電極
36F‧‧‧開口
38‧‧‧間隔物
39‧‧‧密封劑圖案
40‧‧‧反射板
44‧‧‧混合物
50‧‧‧驅動電路
90‧‧‧光學片材
100‧‧‧顯示裝置
110‧‧‧液晶顯示面板
120‧‧‧背光
134A、134B、134C、134D‧‧‧橢球
AX1、AX2、AX3、AX4‧‧‧光軸
L‧‧‧光
L3‧‧‧紫外線
θ1‧‧‧角度
圖1係表示本技術之第1實施形態之照明裝置之構成之一例之剖面圖。
圖2係表示圖1之光調變元件之構成之一例之剖面圖。
圖3係表示圖2之下側電極之構成之一例之平面圖。
圖4A係表示圖2之下側電極之構成之另一例之平面圖。
圖4B係表示圖2之下側電極之構成之另一例之平面圖。
圖5(A)、(B)係表示圖2之下側電極之寬度之一例之平面圖。
圖6A係表示圖2之上側電極之構成之一例之平面圖。
圖6B係表示圖2之上側電極之構成之另一例之平面圖。
圖7A係表示圖2之上側電極之構成之另一例之平面圖。
圖7B係表示圖2之上側電極之構成之另一例之平面圖。
圖8係表示圖1之光調變元件之無電壓施加時之配向之一例之模式圖。
圖9係表示圖1之光調變元件之電壓施加時之配向之一例之模式圖。
圖10(A)、(B)係用以對圖1之照明裝置之作用進行說明之模式圖。
圖11A係表示圖1之照明裝置之局部點亮之一例之模式圖。
圖11B係表示圖1之照明裝置之局部點亮之另一例之模式圖。
圖12A係表示圖1之照明裝置之掃描驅動之一例之模式圖。
圖12B係表示繼圖12A後之掃描驅動之一例之模式圖。
圖13A係表示圖1之照明裝置之掃描驅動之另一例之模式圖。
圖13B係表示繼圖13A後之掃描驅動之另一例之模式圖。
圖14(A)~(D)係表示圖1之照明裝置之局部點亮之方式之一例之圖。
圖15A係表示圖1之照明裝置之全部點亮之一例之模式圖。
圖15B係表示圖1之照明裝置之全部點亮之另一例之模式圖。
圖16(A)~(D)係表示圖1之照明裝置之全部點亮之方式之一例之圖。
圖17(A)~(C)係表示比較例之照明裝置之全部點亮之方式之一例之圖。
圖18(A)~(D)係表示比較例之照明裝置之全部點亮之方式之另一例之圖。
圖19(A)~(D)係表示比較例之照明裝置之局部點亮之方式之另一例之圖。
圖20(A)~(C)係表示用以對圖1之照明裝置之製造步驟進行說明之剖面圖。
圖21(A)~(C)係用以對繼圖20後之製造步驟進行說明之剖面圖。
圖22(A)~(C)係用以對繼圖21後之製造步驟進行說明之剖面圖。
圖23係表示變化例之光調變元件之無電壓施加時之配向之一例之模式圖。
圖24係表示變化例之光調變元件之電壓施加時之配向之一例之模式圖。
圖25係表示本技術之第2實施形態之照明裝置之構成之一例之剖面圖。
圖26係表示圖25之光調變元件之構成之一例之剖面圖。
圖27係表示圖25之光調變元件之無電壓施加時之配向之一例之模式圖。
圖28係表示圖25之光調變元件之電壓施加時之配向之一例之模式圖。
圖29係表示上側電極之構成之第1變化例之平面圖。
圖30A、B係表示上側電極之構成之第2變化例之平面圖。
圖31(A)、(B)係表示圖29、圖30之上側電極之寬度之一例之平面圖。
圖32(A)、(B)係表示下側電極之構成之第1變化例之平面圖。
圖33(A)、(B)係表示上側電極之構成之第3變化例之平面圖。
圖34(A)、(B)係表示下側電極之構成之第2變化例之平面圖。
圖35(A)、(B)係表示上側電極之構成之第4變化例之平面圖。
圖36係表示下側電極之構成之第3變化例之平面圖。
圖37係表示上側電極之構成之第5變化例之平面圖。
圖38A係表示上側電極之構成之第6變化例之平面圖。
圖38B係表示上側電極之構成之第7變化例之平面圖。
圖39A係表示上側電極之構成之第8變化例之平面圖。
圖39B係表示上側電極之構成之第9變化例之平面圖。
圖40A係表示圖38、圖39之上側電極之圖案密度之一例之圖。
圖40B係表示使用有圖38、圖39之上側電極時之亮度分佈之一例之圖。
圖41A係表示光源之構成之一變化例之立體圖。
圖41B係表示光源之構成之另一變化例之立體圖。
圖41C係表示光源之構成之另一變化例之立體圖。
圖42A係表示導光板之構成之一變化例之立體圖。
圖42B係表示導光板之構成之另一變化例之立體圖。
圖43A係表示導光板之構成之另一變化例之立體圖。
圖43B係表示圖43A之導光板之凸部之高度之一例之圖。
圖44A係用以對導光板無凸部時之光波導進行說明之模式圖。
圖44B係用以對導光板有凸部時之光波導進行說明之模式圖。
圖45係表示使用有圖41B、圖41C之光源時之局部點亮之一例之模式圖。
圖46係表示照明裝置之第1變化例之剖面圖。
圖47係表示照明裝置之第2變化例之剖面圖。
圖48係表示照明裝置之第3變化例之剖面圖。
圖49係表示照明裝置之第4變化例之剖面圖。
圖50係表示照明裝置之第5變化例之剖面圖。
圖51係表示照明裝置之第6變化例之剖面圖。
圖52係表示照明裝置之第7變化例之剖面圖。
圖53係表示照明裝置之第8變化例之剖面圖。
圖54係表示一應用例之顯示裝置之一例之剖面圖。
以下,參照圖式對用以實施發明之形態詳細地進行說明。再者,說明係按以下之順序進行。
1.第1實施形態
於照明裝置內設置有包含水平配向膜之光調變元件之例
2.第1實施形態之變化例 3.第2實施形態
於照明裝置內設置有包含垂直配向膜之光調變元件之例
4.各實施形態中通用之變化例 5.應用例
上述實施形態等之照明裝置應用於顯示裝置之背光之例
<1.第1實施形態>
圖1係表示本技術之第1實施形態之照明裝置1之概略構成之一例之剖面圖。照明裝置1係可較佳地應用於自背後對液晶顯示面板進行照明之背光者。照明裝置1例如包含:導光板10;配置於導光板10之側面之光源20;配置於導光板10之背後之光調變元件30及反射板40;以及驅動光調變元件30之驅動電路50。
光源20例如係將複數個點狀光源配置成一行而構成者。各點狀光源朝向導光板10之側面而射出光,例如,在與導光板10之側面對向之面包含具有發光點之發光元件。作為此種發光元件,可列舉例如LED、或雷射二極體(LD;Laser Diode)等。自效率、薄型化、均勻性之觀點而言,各點狀光源較佳為白色LED。再者,光源20中包含之複數個點狀光源例如亦可包含紅色LED、綠色LED及藍色LED而構成。
光源20可如圖1所示僅設置於導光板10之1個側面,亦可設置於導光板10之2個側面、3個側面或所有側面,此情形未圖示。又,於光源20設置於3個側面或所有側面之情形時,亦可僅於進行局部點亮時,僅使設置於彼此對向之2個側面之光源20點亮,於進行全部點亮時使所有光源20點亮。
導光板10係將來自配置於導光板10之1個或複數個側面之光源20之光引導至導光板10之上表面者。該導光板10成為與配置於導光板10之上表面之顯示面板(未圖示)對應之形狀,例如由上表面、下表面及側面包圍之長方體狀。再者,以下,將導光板10之側面中的來自光源20之光所入射之側面稱為光入射面10A。導光板10例如主要包含聚碳酸酯樹脂(PC)或丙烯酸系樹脂(聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))等透明熱塑性樹脂而構成。
反射板40係使自導光板10之背後經由光調變元件30而漏出之光返回至導光板10側者,例如具有反射、擴散、散射等功能。藉此,可有效率地利用來自光源20之射出光,又,亦有助於正面亮度之提高。該反射板40例如包含發泡PET(聚對苯二甲酸乙二酯)或銀蒸鍍膜、多層膜反射膜、白色PET等。
於本實施形態中,光調變元件30不經由空氣層而密接於導光板10之背後(下表面),例如經由接著劑(未圖示)而接著於導光板10之背後。例如圖2所示,該光調變元件30係自反射板40側起依序配置有透 明基板31、下側電極32、配向膜33、光調變層34、配向膜35、上側電極36及透明基板37者。
透明基板31、37係相隔開且彼此對向配置之一對基板。透明基板31、37係支持光調變層34者,一般而言,包含相對於可見光為透明之基板,例如玻璃板、或塑膠膜。下側電極32及上側電極36係設置於透明基板31、37各自之表面者,且係使與透明基板31之表面正交之方向上產生電場者。下側電極32係設置於透明基板31之表面(具體而言,透明基板31中之與透明基板37對向之面)者,且包含複數個部分電極32A而構成。複數個部分電極32A係於面內之一方向(第1方向)上延伸,並且在與第1方向交叉之方向上排列。第1方向例如為與光入射面10A平行或大致平行之方向。再者,第1方向亦可為與光入射面10A傾斜地交叉之方向。
圖3係表示下側電極32之平面構成之一例者。圖4A、圖4B係表示下側電極32之平面構成之另一例者。下側電極32包含複數個電極塊32C(第1電極塊)。複數個電極塊32C係於面內之特定方向(第2方向)及與第2方向交叉之方向(第3方向)中之至少第2方向上排列而配置。此處,於第1方向為與光入射面10A平行或大致平行之方向之情形時,第2方向為與第1方向正交或大致正交之方向。於第1方向為與光入射面10A傾斜地交叉之方向之情形時,第2方向為與光入射面10A正交或大致正交之方向。即,不論第1方向如何,第2方向均為與光入射面10A正交或大致正交之方向。
各電極塊32C係以未阻斷藉由在第2方向上鄰接之其他電極塊32C而形成於光調變層34內之電場之態樣,形成於包含在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域之一部分的區域內。具體而言,於重疊區域32-1中,2個以上之部分電極32A係形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域內,並且與在第2方向上鄰接之其他電極塊 32C中包含之2個以上之部分電極混合存在而配置。例如,於各電極塊32C中,2個以上之部分電極32A係形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域內,並且與在第2方向上鄰接之其他電極塊32C中包含之2個以上之部分電極交替而配置。進而,於各電極塊32C中,2個以上之部分電極32A係形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域外。即,如圖3、圖4A、圖4B所示,各電極塊32C之形成區域係與在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域之一部分疊合。於圖3、圖4A、圖4B中,將電極塊32C之形成區域彼此疊合之區域作為重疊區域32-1而顯示,將電極塊32C之形成區域彼此不疊合之區域作為非重疊區域32-2而顯示。再者,於重疊區域32-1中,一電極塊32C中包含之2個以上之部分電極32A亦可各越過第2方向上鄰接之其他電極塊32C中包含之2個以上之部分電極中之複數個(例如2個)而配置。又,於重疊區域32-1中,將一電極塊32C中包含之2個以上之部分電極32A、與在第2方向上鄰接之其他電極塊32C中包含之2個以上之部分電極交替而配置,並且亦可以一部分缺漏之狀態而配置。
各電極塊32C中,各部分電極32A係彼此電性連接。具體而言,如圖3所示,各電極塊32C包含與各部分電極32A之端部連結之連結部32B(第1連結部),各部分電極32A係藉由連結部32B而彼此電性連接。因此,各電極塊32C藉由複數個部分電極32A及連結部32B而形成為梳齒之形狀,且複數個電極塊32C係以使各電極塊32C之梳齒之朝向交替反轉(更換)之方式在第2方向上排列而配置。
其次,對各部分電極32A之排列方向之寬度進行說明。圖5係表示各部分電極32A之排列方向之寬度之一例者。各部分電極32A之寬度成為與各電極塊32C之自光源20起之距離對應之大小。具體而言,各電極塊32C中,形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區 域外(非重疊區域32-2)的2個以上之部分電極32A之寬度係隨著遠離光源20而變粗。又,各電極塊32C中,形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊32C且距光源20相對較遠之電極塊32C之形成區域(遠離光源20之重疊區域32-1)內的2個以上之部分電極32A之寬度係隨著遠離光源20而變窄。進而,各電極塊32C中,形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊32C且距光源20相對較近之電極塊32C之形成區域(靠近光源20之重疊區域32-1)內的2個以上之部分電極32A之寬度係隨著遠離光源20而變粗。即,各電極塊32C中,複數個部分電極32A中之光源20側(偏靠光源20)之複數個部分電極32A之寬度係隨著遠離光源20而變粗,複數個部分電極32A中之與光源20相反側(遠離光源20之側)之複數個部分電極32A之寬度係隨著遠離光源20而變窄。以下將此種複數個部分電極32A之寬度之分佈記載為「抛物線形之分佈」。再者,圖5中例示由摺線構成「抛物線形之分佈」之情形,亦可由光滑之曲線構成「抛物線形之分佈」。再者,亦可不存在重疊區域32-1。該情形時,各電極塊32C中,複數個部分電極32A之排列方向之寬度係於光源20側較窄,且隨著遠離光源20而變粗。
其次,對上側電極36進行說明。圖6A、圖6B、圖7A、圖7B係表示上側電極36之平面構成之一例者。上側電極36係設置於透明基板37之表面(具體而言,透明基板37中之與透明基板31對向之面)上者。例如圖6A、圖6B所示,上側電極36係跨及整個面內而形成之1片(單一)之片狀電極。該片狀電極係以與所有電極塊32C對向之方式而形成。例如圖7A、圖7B所示,上側電極36亦可包含在第2方向上延伸並且在第3方向上排列而配置之複數個帶狀之部分電極36A。此時,於將複數個電極塊32C在第2方向及第3方向上排列而配置之情形時,各部分電極36A係以與在第2方向上排列而配置之複數個電極塊32C對向之方式而配置。
其次,對下側電極32及上側電極36之材料進行說明。下側電極32及上側電極36例如包含透明之導電性材料,例如氧化銦錫(ITO;Indium Tin Oxide)。透明之導電性材料較佳為可見光之吸收較可能小之材料。對光於導光板10內進行導光時會多次通過下側電極32及上側電極36,故而對於大型背光,即便光垂直入射至面時之可見光之吸收為數%,亦存在畫面中央部分之亮度較光入射面附近之亮度減少數十%左右之情形。又,透明之導電性材料之吸收之波長依存性宜較小。於特定之波長之吸收較大之情形時,隨著對光於導光板10內進行導光而使色度產生變化,存在畫面中央部與端部之色調不同之情形。
於上側電極36成為跨及整個面內而形成之單一之片狀電極之情形時,自光調變元件30之法線方向觀察光調變元件30時,光調變元件30中之與部分電極32A對向之部位構成光調變單元30a。例如圖2虛線例示之部位成為光調變單元30a。各光調變單元30a係可藉由對下側電極32及上側電極36施加特定之電壓而個別獨立地驅動者,根據施加至下側電極32及上側電極36上之電壓值之大小,對來自光源20之光顯示透明性、或顯示散射性。再者,關於透明性,散射性,於說明光調變層34時詳細地進行說明。
配向膜33、35例如係使光調變層34中使用之液晶或單體配向者。作為配向膜之種類,例如有垂直用配向膜及水平用配向膜,於本實施形態中,配向膜33、35係使用水平用配向膜。配向膜33、35在與入射面10A平行(或大致平行)之方向上具有配向方向。作為水平用配向膜,可列舉例如藉由對聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚乙烯醇等進行摩擦處理而形成之配向膜、藉由轉印或蝕刻等而賦予槽形狀之配向膜。又,作為水平用配向膜,可列舉例如藉由對氧化矽等無機材料進行斜向蒸鍍而形成之配向膜、藉由離子束照射而形成之類鑽碳配向膜、形成有電極圖案狹縫之配向膜。於使用塑膠膜作為透明基板31、 37之情形時,較佳為於製造步驟中,在透明基板31、37之表面塗佈配向膜33、35後之焙燒溫度儘可能低,故而作為配向膜33、35,較佳為使用可於100℃以下之溫度下形成之聚醯胺醯亞胺。
再者,作為水平配向膜,亦可使用具有對與該水平配向膜接觸之液晶分子賦予預傾斜之功能者。作為使水平配向膜顯現預傾斜功能之方法,可列舉例如摩擦等。所謂預傾斜係指例如與配向膜接近之液晶分子之長軸與「配向膜之面內之特定之方向」或「配向膜之法線」以微小之角度交叉。上述水平配向膜例如亦可具有如下功能:使與該水平配向膜接近之液晶分子之長軸於與該水平用配向膜之表面平行之方向上、且與光入射面10A之表面以微小之角度交叉。
又,對於垂直、水平之任一種配向膜,均只要具有使液晶與單體配向之功能便足夠,無需通常之液晶顯示器所要求之電壓之重複施加之可靠性等。其原因在於,器件製成後之電壓施加之可靠性係由將單體聚合而成者與液晶之界面而決定。又,即便不使用配向膜33、35,藉由例如對下側電極32與上側電極36之間施加電場或磁場,亦可使光調變層34中使用之液晶或單體配向。即,可一面對下側電極32與上側電極36間施加電場或磁場,一面照射紫外線而使電壓施加狀態下之液晶或單體之配向狀態固定。於使用電壓代替配向膜33、35之形成之情形時,可形成配向用與驅動用各自之電極,或者可對液晶材料使用介電各向異性之符號根據頻率而反轉之雙頻液晶等。又,於使用磁場代替配向膜33、35之形成之情形時,作為配向膜33、35,較佳為使用磁化率各向異性較大之材料,例如較佳為使用苯環較多之材料。
光調變層34係根據藉由下側電極32及上側電極36而產生之電場之大小,對來自光源20之光顯示散射性或透明性者。具體而言,光調變層34係在對下側電極32及上側電極36未施加電壓時對來自光源20之光顯示透明性,且在對下側電極32及上側電極36施加電壓時對來自光 源20之光顯示散射性者。例如圖2所示,光調變層34成為包含主體34A、及分散於主體34A內之微粒子狀之複數個微粒子34B之複合層。主體34A及微粒子34B具有光學各向異性。
圖8係模式性表示對下側電極32及上側電極36未施加電壓時(以下,僅稱為「無電壓施加時」)之主體34A及微粒子34B內之配向狀態之一例者。圖8中之橢球134A係表示顯示無電壓施加時之主體34A之折射率各向異性的折射率橢球之一例者。圖8中之橢球134B係表示顯示無電壓施加時之微粒子34B之折射率各向異性的折射率橢球之一例者。該折射率橢球係以張量橢球表示自各個方向入射之直線偏光之折射率者,且係可藉由觀察自光入射之方向之橢球之剖面而幾何上獲知折射率者。
圖9係模式性表示對下側電極32及上側電極36施加電壓時(以下,僅稱為「電壓施加時」)之主體34A及微粒子34B內之配向狀態之一例者。圖9中之橢球134A係表示顯示電壓施加時之主體34A之折射率各向異性之折射率橢球之一例者。圖9中之橢球134B係表示顯示電壓施加時之微粒子34B之折射率各向異性之折射率橢球之一例者。
例如圖8所示,主體34A及微粒子34B於無電壓施加時成為如下構成:主體34A之光軸AX1(橢球134A之長軸)及微粒子34B之光軸AX2(橢球134B之長軸)之朝向彼此一致(成平行)。所謂光軸AX1、AX2係指與不論偏光方向如何折射率均成為一個值之光線之行進方向平行之線。於無電壓施加時,光軸AX1及光軸AX2之朝向無需始終彼此一致,光軸AX1之朝向與光軸AX2之朝向亦可因例如製造誤差等而稍有偏差。
又,微粒子34B例如於無電壓施加時成為如下構成:光軸AX2與光入射面10A成平行(或大致平行),並且與透明基板31之表面成平行(或大致平行)。進而,微粒子34B例如於無電壓施加時,成為光軸 AX2與透明基板31之表面以微小之角度θ1(未圖示)交叉之構成。再者,關於角度θ1,於說明構成微粒子34B之材料時詳細描述。
另一方面,主體34A成為如下構成:無論對下側電極32及上側電極36有無電壓施加,光軸AX1成固定。具體而言,主體34A成為如下構成:光軸AX1與光入射面10A成平行(或大致平行),並且與透明基板31之表面以特定之角度θ1交叉。即,於無電壓施加時,光軸AX1與光軸AX2成平行(或大致平行)。
再者,光軸AX2無需始終與光入射面10A成平行並且與透明基板31之表面以角度θ1交叉,亦可因例如製造誤差等而與透明基板31之表面以與角度θ1稍有不同之角度交叉。又,光軸AX1、AX2無需始終與光入射面10A成平行,亦可因例如製造誤差等而與光入射面10A以較小之角度交叉。
此處,較佳為主體34A及微粒子34B之常光折射率彼此相等,且主體34A及微粒子34B之非常光折射率彼此相等。該情形時,例如於無電壓施加時,所有方向上幾乎不存在折射率差,可獲得較高之透明性(光透過性)。藉此,來自光源20之光不會於光調變層34內散射,而是透過光調變層34。其結果為,例如圖10(A)、圖10(B)所示,來自光源20之光L(來自傾斜方向之光)於光調變元件30內在成為透明之區域(透過區域30A)中傳播,且於光調變元件30與空氣之界面處產生全反射,從而透過區域30A之亮度(黑顯示之亮度)與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比下降。再者,圖10(B)之圖表係於導光板10之上配置有擴散片材(未圖示)之狀態下計測正面亮度時者。
又,主體34A及微粒子34B例如於電壓施加時,如圖9所示,成為光軸AX1及光軸AX2之朝向彼此不同(交叉或正交)之構成。又,微粒子34B例如於電壓施加時成為如下構成:光軸AX2與光入射面10A成平行(或大致平行),並且與透明基板31之表面以大於角度θ1之角度 θ2(例如90°)(未圖示)交叉。再者,關於角度θ2,於說明構成微粒子34B之材料時詳細描述。
因此,光調變層34中,於電壓施加時,所有方向上折射率差變大,可獲得較高之散射性。藉此,來自光源20之光於光調變層34內散射。其結果為,例如圖10(A)、圖10(B)所示,來自光源20之光L(來自傾斜方向之光)於光調變元件30內在成為散射狀態之區域(散射區域30B)中散射,且該散射光直接入射至導光板10中,或者經反射板40反射後入射至導光板10中,並且自導光板10之上表面(光出射面1A)出射。因此,散射區域30B之亮度與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比變得極高,而且,局部之白顯示之亮度(亮度突增)變大相當於透明區域30A之亮度下降之量。
再者,主體34A及微粒子34B之常光折射率亦可因例如製造誤差等而稍有偏差,例如,較佳為0.1以下,更佳為0.05以下。又,主體34A及微粒子34B之非常光折射率亦可因例如製造誤差等而稍有偏差,例如,較佳為0.1以下,更佳為0.05以下。
又,主體34A之折射率差(△nP=非常光折射率neP-常光折射率noP)、或微粒子34B之折射率差(△nL=非常光折射率neL-常光折射率noL)宜儘可能大,較佳為0.05以上,更佳為0.1以上,進而更佳為0.15以上。其原因在於,於主體34A及微粒子34B之折射率差較大之情形時,光調變層34之散射能力變高,可容易地破壞導光條件,從而易提取來自導光板10之光。
又,主體34A及微粒子34B對電場之響應速度彼此不同。主體34A例如成為具有較微粒子34B之響應速度慢之響應速度之條帶狀結構、多孔質結構、或棒狀結構。主體34A例如係藉由使低分子單體聚合化所得之高分子材料而形成。主體34A例如係藉由以熱及光中之至少一者使沿微粒子34B之配向方向或配向膜33、35之配向方向進行配 向且具有配向性及聚合性之材料(例如單體)聚合而形成。
主體34A之條帶狀結構、多孔質結構或棒狀結構例如在與光入射面10A平行並且與透明基板31之表面以微小之角度θ1交叉之方向上具有長軸。於主體34A成條帶狀結構之情形時,自提高導光光之散射性之觀點而言,短軸方向之平均條帶狀組織尺寸較佳為0.1μm以上且10μm以下,更佳為0.2μm以上且2.0μm以下之範圍。於短軸方向之平均條帶狀組織尺寸為0.1μm以上且10μm以下之情形時,光調變元件30內之散射能力與380~780nm之可見光區域大致相等。因此,於面內,不會僅某特定之波長成分之光增加、或減少,故而於面內可取得可見光區域之平衡。於短軸方向之平均條帶狀組織尺寸未達0.1μm之情形時、或超過10μm之情形時,不論波長如何光調變元件30之散射能力均較低,從而光調變元件30難以發揮作為光調變元件之功能。
又,自減少散射之波長依存性之觀點而言,短軸方向之平均條帶狀組織尺寸較佳為0.5μm以上且5μm以下之範圍,更佳為1~3μm之範圍。於如此之情形時,在自光源20出射之光於導光板10內傳播之過程中反覆通過光調變元件30內之主體34A時,主體34A之散射之波長依存性得以抑制。條帶狀組織之尺寸係可利用偏光顯微鏡、共焦顯微鏡、電子顯微鏡等而觀察。
另一方面,微粒子34B例如係主要包含液晶材料而構成,且具有較主體34A之響應速度充分快之響應速度。微粒子34B內所含之液晶材料(液晶分子)例如係棒狀分子。作為微粒子34B內所含之液晶分子,較佳為使用具有正介電各向異性者(所謂正型液晶)。
此處,於無電壓施加時,於微粒子34B內,液晶分子之長軸方向與光軸AX1成平行。此時,微粒子34B內之液晶分子之長軸與光入射面10A成平行(或大致平行),並且與透明基板31之表面以微小之角度θ1交叉。即,微粒子34B內之液晶分子於無電壓施加時,在與導光板 10之光入射面10A平行之面內僅以角度θ1傾斜之狀態而配向。該角度θ1係被稱為預傾斜角者,且較佳為例如0.1°以上且30°以下之範圍。該角度θ1更佳為0.5°以上且10°以下之範圍,進而更佳為0.7°以上且2°以下之範圍。若使角度θ1變大,則因如下之理由而存在散射之效率降低之傾向。又,或使角度θ1過小,則於無電壓施加時液晶之立起之方位角不均。例如,於180°相反側之方位(反轉傾斜)上液晶亦會立起。藉此,無法有效地利用微粒子34B與主體34A之折射率差,故而存在散射效率變低、亮度變小之傾向。
又,於電壓施加時,於微粒子34B內,液晶分子之長軸方向與光軸AX1交叉或正交(或大致正交)。此時,微粒子34B內之液晶分子之長軸與光入射面10A成平行(或大致平行),並且與透明基板31之表面以大於角度θ1之角度θ2(例如90°)交叉。即,微粒子34B內之液晶分子於電壓施加時,在與光入射面10A平行之面內僅以角度θ2傾斜之狀態或以角度θ2(=90°)筆直立起之狀態而配向。
作為上述具有配向性及聚合性之單體,只要具有光學各向異性、且為會與液晶複合之材料即可,於本實施形態中較佳為以紫外線進行硬化之低分子單體。由於較佳為於無電壓施加之狀態下,液晶與藉由使低分子單體聚合化而形成者(高分子材料)之光學各向異性之方向一致,故而較佳為於紫外線硬化前,液晶與低分子單體於同一方向上配向。於使用液晶作為微粒子34B之情形時,於該液晶為棒狀分子時,較佳為所使用之單體材料之形狀亦為棒狀。根據以上所述,較佳為使用一併具有聚合性與液晶性之材料作為單體材料,例如,作為聚合性官能基,較佳為具有選自由丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯醚基及環氧基所組成之群中之至少1個官能基。該等官能基可藉由照射紫外線、紅外線或電子束、或者進行加熱而聚合。為抑制紫外線照射時之配向度降低,亦可添加具有多 官能基之液晶性材料。於將主體34A形成為上述條帶狀結構之情形時,作為主體34A之原料,較佳為使用2官能液晶性單體。又,對於主體34A之原料,亦可以調整顯示液晶性之溫度為目的而添加單官能單體,或者以提高交聯密度為目的而添加3官能以上之單體。
其次,對驅動電路50進行說明。驅動電路50例如係以如下方式控制對下側電極32及上側電極36施加之電壓之大小,即,使某光調變單元30a上微粒子34B之光軸AX2與主體34A之光軸AX1成平行或大致平行,並且使其他之光調變單元30a上微粒子34B之光軸AX2與主體34A之光軸AX1交叉或正交。即,驅動電路50可藉由電場控制而使主體34A及微粒子34B之光軸AX1、AX2之朝向彼此一致(或大致一致),或彼此不同(或正交)。驅動電路50亦可調整光源20之光量。進而,驅動電路50可不僅考慮自光源20起之距離,而且亦考慮自外部輸入之影像信號,而控制光源20之光量、或對下側電極32及上側電極36所施加之電壓之大小。
(局部點亮、局部驅動)
又,驅動電路50可驅動複數個電極塊32C中之僅一部分(1個或複數個)電極塊32C。例如圖11A所示,驅動電路50驅動在第2方向上排列而配置之複數個電極塊32C中之僅一部分(1個或複數個)電極塊32C。此時,自與藉由驅動電路50而驅動之電極塊32C對應之散射區域30B輸出帶狀之光。又,例如圖11B所示,驅動電路50驅動在第2方向及第3方向上排列而配置之複數個電極塊32C中之僅一部分(1個或複數個)電極塊32C。此時,自與藉由驅動電路50而驅動之電極塊32C對應之散射區域30B輸出塊狀之光。
此時,於驅動電路50使複數個電極塊32C驅動之情形時,對各電極塊32C施加根據電極塊32C之自光源20起之距離而調變後之電壓。具體而言,例如,驅動電路50對各電極塊32C施加根據電極塊32C之 自光源20起之距離而將波高值、占空比及頻率調變後之電壓。電壓之調變例如係隨著自光源20起之距離變遠而使光調變單元30a之散射性加強。進而,驅動電路50例如亦可對部分電極32A施加不僅考慮部分電極32A之自光源20起之距離、而且亦考慮自外部輸入之影像信號而將波高值、占空比及頻率調變後之電壓。
散射區域30B之亮度與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比變得極高,而且,局部之白顯示之亮度(亮度突增)變大相當於透明區域30A之亮度下降之量。藉此,液晶顯示器之對比度提高。又,驅動電路50利用「亮度突增」,使來自光源20之出射光量減小相當於「亮度突增」中上升之亮度之量,而與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比為相同程度,從而亦可降低光源20之消耗電力。
(局部點亮、掃描驅動)
進而,驅動電路50亦可以每特定之單位(例如每1個)依序驅動複數個電極塊32C。例如圖12A、圖12B所示,驅動電路50亦可以每特定之單位(例如每1個)依序驅動在第2方向上排列而配置之複數個電極塊32C。此時,藉由驅動電路50之驅動而於第2方向上掃描散射區域30B,隨此,帶狀之光於第2方向上掃描。此時,於1次掃描之期間對照明光進行時間平均化時之亮度實際上成為肉眼可見之明亮度。又,例如圖13A、圖13B所示,驅動電路50亦可以每特定之單位(例如每1個)依序驅動在第2方向及第3方向上排列而配置之複數個電極塊32C。此時,藉由驅動電路50之驅動而於第2方向上掃描散射區域30B,隨此,塊狀之光於第2方向上掃描。
此處,在將照明裝置1用作顯示面板(未圖示)之背光之情形時,驅動電路50較佳為,將複數個電極塊32C之掃描方向設為與顯示面板之像素之掃描方向相同方向,且將複數個電極塊32C之掃描、與顯示面板之像素之掃描同步進行。於如此之情形時,可進行高亮度、且動 態響應性(模糊)得以改善之顯示。
進而,驅動電路5亦可一面以每特定之單位(例如每1個)依序驅動複數個電極塊32C,一面亦考慮自光源20起之距離或自外部輸入之影像信號而調節光源20之光量。此時,驅動電路50較佳為,將複數個電極塊32C之掃描方向設為與顯示面板之像素之掃描方向相同之方向,且將複數個電極塊32C之掃描、與顯示面板之像素之掃描同步進行。於如此之情形時,可進行低消耗電力、且動態響應性(模糊)得以改善之顯示。
另外,於上述之局部驅動及掃描驅動中,例如圖14(A)、圖14(B)所示,驅動電路50對驅動對象之電極塊32C輸出占空比為100%之電壓波形,且對非驅動對象之電極塊32C輸出占空比為0%之電壓波形(接地電壓)。此時,電極塊32C中包含之各部分電極32A之寬度成為例如圖14(C)所示之「抛物線形之分佈」,故而與驅動對象之電極塊32C對應之光調變單元30a之散射強度亦成為「抛物線形」之分佈。其結果為,與驅動對象之電極塊32C對應之光調變單元30a之亮度成為如圖14(D)所示之「抛物線形之分佈」。
各電極塊32C之形成區域係與在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域之一部分疊合。因此,於上述之局部驅動及掃描驅動中,與驅動對象之電極塊32C對應之光調變單元30a之亮度如圖14(D)所示,成為邊界光滑之亮度分佈。進而,各部分電極32A之寬度成為例如圖14(C)所示之「抛物線形之分佈」,故而與驅動對象之電極塊32C對應之光調變單元30a之亮度如圖14(D)所示,成為於非重疊區域32-2上為均勻、且於重疊區域32-1上順利滑衰減之亮度分佈。
(全部點亮)
驅動電路50亦可同時驅動所有電極塊32C。例如圖15A所示,驅動電路50驅動在第2方向上排列而配置之所有電極塊32C。此時,自 與藉由驅動電路50而驅動之所有電極塊32C對應之散射區域30B輸出面狀之光。又,例如圖15B所示,驅動電路50驅動在第2方向及第3方向上排列而配置之所有電極塊32C。此時,自與藉由驅動電路50而驅動之所有電極塊32C對應之散射區域30B輸出面狀之光。
另外,於上述全部點亮時,驅動電路50對各電極塊32C施加根據電極塊32C之自光源20起之距離而調變後之電壓。具體而言,於上述全部點亮時,驅動電路50例如對各電極塊32C施加根據電極塊32C之自光源20起之距離而將波高值、占空比及頻率調變後之電壓。電壓之調變例如係隨著自光源20起之距離變遠而使光調變單元30a之散射性加強。進而,驅動電路50亦可對各電極塊32C施加不僅考慮例如各電極塊32C之自光源20起之距離、而且亦考慮自外部輸入之影像信號而將波高值、占空比及頻率調變後之電壓。
圖16(A)、圖16(B)係表示對各電極塊32C施加之電壓之占空比之一例者。圖16(C)係表示各部分電極32A之排列方向之寬度之一例者。圖16(D)係表示對各電極塊32C施加之電壓之占空比成為如圖16(A)、圖16(B)所示時的光調變單元30a之亮度分佈之一例者。再者,圖16(A)係僅選取在第2方向上排列而配置之複數個電極塊32C者。因此,圖16(A)不僅係將複數個電極塊32C僅在第2方向上排列而配置之例,而且亦包含將複數個電極塊32C在第2方向及第3方向上排列而配置之例。
如圖16(A)、圖16(B)所示,施加至各電極塊32C上之電壓之占空比隨著自光源20起之距離變遠而變大。此時,各電極塊32C之形成區域係與在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域之一部分疊合,進而,電極塊32C中包含之各部分電極32A之寬度成為例如圖16(C)所示之「抛物線形之分佈」。因此,施加至各電極塊32C上之電壓之占空比之值形式上成離散,但實質上看作隨著自光源20起之距離 變遠而連續地變大。其結果為,光調變元件30之散射強度隨著自光源20起之距離變遠而連續地變大,其結果為,如圖16(D)所示,不論與光源20相隔之距離如何照明裝置1之亮度均成為大致均勻。
圖17(A)係表示比較例之部分電極132A之平面構成之一例者。部分電極132A係與本實施形態之電極塊32C對應者,且成單一之帶形狀。即,於部分電極132A上,部分電極32A上所見之與自光源20起之距離對應之線寬無變化。進而,於複數個部分電極132A上,並未形成如電極塊32C般之組群,故而不存在如本實施形態之重疊區域32-1般之概念。本比較例中,於各部分電極132A上,以隨著遠離光源20而使占空比變大之方式施加電壓。此時,照明裝置1之亮度如圖17(C)所示,在光源20側成為明亮且不均勻之分佈,在與部分電極132A對應之區域之邊界上具有不連續之分佈。因此,清晰可見明暗之照明光之明暗之邊界部分。
圖18(A)、圖19(A)係表示比較例之部分電極132A之平面構成之另一例者。圖18(B)、圖19(B)係表示比較例之部分電極136A之平面構成之另一例者。部分電極132A係與本實施形態之電極塊32C對應者,且在與鄰接之其他部分電極132A接近之邊部上具有鋸齒狀之凹凸。另一方面,部分電極136A係與本實施形態之部分電極36A對應者,且具有隨著遠離光源20而口徑變小之複數個開口。
本比較例中,於照明裝置全部點亮時,如圖18(C)所示,對各部分電極132A以使隨著遠離光源20而占空比變大之方式施加電壓。此時,照明裝置全部點亮時之亮度如圖18(D)所示,不論與光源20相隔之距離如何均成為大致均勻。又,本比較例中,於照明裝置局部點亮時,例如圖19(C)所示,對驅動對象之部分電極132A施加占空比為100%之電壓波形,且對非驅動對象之部分電極132A施加占空比為0%之電壓波形(接地電壓)。此時,照明裝置之局部點亮時之亮度分佈如 圖19(D)所示,因邊部之鋸齒狀凹凸之效果而成為光滑之邊界。因此,本實施形態之電極塊32C可謂不使上下2個電極圖案化,且於邊部設置鋸齒狀之凹凸、或多數之開口,而實現與本比較例之2個部分電極(部分電極132A、136A)等價之功能。
以下,一面參照圖20~圖22,一面對本實施形態之照明裝置1之製造方法進行說明。
首先,於包含玻璃基板或塑膠膜基板之透明基板31上,形成ITO等之透明導電膜32F(圖20(A))。其次,於透明導電膜32F上,形成圖案化之抗蝕劑層(未圖示)之後,將抗蝕劑層作為遮罩而選擇性地蝕刻透明導電膜32F。其結果為,形成下側電極32(圖20B)。
其次,於表面整體塗佈配向膜33之後,使其乾燥、焙燒(圖20(C))。於使用聚醯亞胺系材料作為配向膜33之情形時,對溶劑多使用NMP(N-甲基-2-吡咯啶酮),但此時,於大氣下必需200℃左右之溫度。再者,該情形時,於使用塑膠基板作為透明基板31之情形時,亦可使配向膜33於100℃下進行真空乾燥、焙燒。其後,對配向膜33進行摩擦處理。藉此,配向膜33可作為水平配向用之配向膜而發揮功能。
其次,於配向膜33上,以乾式或濕式散佈用以形成單元間隙之間隔物38(圖21(A))。再者,於以真空貼合法而製成光調變單元30a之情形時,亦可於滴下之混合物中混合間隔物38。又,亦可藉由光微影法而形成柱狀間隔物作為間隔物38之替代。於光調變層34中,柱狀間隔物較佳為設置於無助於透明與散射之切換之區域,即,設置於不存在上側電極36及下側電極32中之至少一者之區域(例如,圖5中不存在電極之部分)上。又,無助於透明與散射之切換之區域整體由柱狀間隔物填埋,故而可削減液晶材料之使用量。又,於透明狀態下存在微小之散射之情形時,可抑制該散射,從而可提高對比度。
繼而,在以與上述相同之方法製作之配向膜35上,例如以邊框狀塗佈用於貼合及防止液晶洩漏之密封劑圖案39(圖21(B))。該密封劑圖案39可利用分注器法或絲網印刷法而形成。
以下,對真空貼合法(One Drop Fill(液晶滴入)法,ODF法)進行說明,但亦可利用真空注入法或輥貼合方式等製成光調變單元30a。
首先,使相當於根據單元間隙、單元面積等決定之體積量之液晶與單體之混合物44均勻地滴下至面內(圖21(C))。於混合物44之滴下中較佳為使用線性導軌方式之精密分注器,但亦可將密封劑圖案39用作堤而使用模嘴塗機等。
液晶與單體可使用上述之材料,但液晶與單體之重量比為98:2~50:50,較佳為95:5~75:25,更佳為92:8~85:15。藉由增多液晶之比率而可降低驅動電壓,但若使液晶過多,則存在電壓施加時之白色度降低,或電壓斷開後響應速度降低等難以恢復至透明時之傾向。
於混合物44中,除液晶及單體以外,添加聚合起始劑。根據使用之紫外線波長,於0.1~10重量%之範圍內調整添加之聚合起始劑之單體比。於混合物44中,除此以外亦可視需要添加聚合抑制劑或塑化劑、黏度調整劑等。單體於室溫下為固體或凝膠狀之情形時,較佳為對噴嘴或針筒、基板進行加溫。
將透明基板31及透明基板37配置於真空貼合機(未圖示)中之後,進行真空排氣、貼合(圖22(A))。其後,將貼合而成者置於大氣中,藉由大氣壓下之均勻加壓而使單元間隙均勻化。單元間隙可根據白亮度(白色度)與驅動電壓之關係而適當選定,可為2~40μm,較佳為3~10μm。
於貼合後,較佳為視需要進行配向處理(未圖示)。於在正交偏光元件之間插入有貼合而成之單元時產生漏光之情形時,對單元以某一 定時間進行加熱處理,或於室溫下放置而使其配向。其後,照射紫外線L3使單體聚合而聚合物化(圖22(B))。以此方式,製造光調變元件30。
於照射紫外線時,較佳為使單元之溫度不發生變化。較佳為使用紅外線截止濾波器,或者光源使用UV-LED等。紫外線照度會對複合材料之組織結構造成影響,故而宜根據所使用之液晶材料及單體材料、該等之組成進行適當調整,較佳為0.1~500mW/cm2之範圍,更佳為0.5~30mW/cm2。存在紫外線照度越低則驅動電壓越低之傾向,從而可選定自生產性與特性之兩個方面而言均較佳之紫外線照度。
繼而,將光調變元件30貼合於導光板10(圖22(C))。於貼合時,可為黏著、接著之任一種,較佳為利用折射率與導光板10之折射率及光調變元件30之基板材料之折射率儘可能接近之材料將其等黏著、接著。最後,於下側電極32及上側電極36安裝引出線(未圖示)。以此方式,製造本實施形態之照明裝置1。
如此,對製成光調變元件30、最後將光調變元件30貼合於導光板10之製程進行了說明,但亦可於導光板10之表面,預先貼合形成有配向膜35之透明基板37之後,製成照明裝置1。又,可以單片方式、輥對輥方式之任一方式製成照明裝置1。
其次,對本實施形態之照明裝置1之作用及效果進行說明。
本實施形態之照明裝置1中,例如以使光調變單元30a中微粒子34B之光軸AX2與主體34A之光軸AX1成平行或大致平行、且使另一光調變單元30a中微粒子34B之光軸AX2與主體34A之光軸AX1正交或大致正交之方式,對各光調變單元30a之下側電極32及上側電極36施加電壓。藉此,自光源20射出、且入射至導光板10內之光會透過光調變元件30中之光軸AX1與光軸AX2相互平行或成大致平行之透明區域30A。另一方面,自光源20射出、且入射至導光板10內之光會於光調 變元件30中之光軸AX1與光軸AX2相互正交或大致正交之散射區域30B中散射。該散射光中之透過散射區域30B之下表面之光由反射板40反射,再次返回至導光板10之後,自照明裝置1之上表面射出。又,於散射光中之朝向散射區域30B之上表面之光透過導光板10之後,自照明裝置1之上表面射出。如上所述,於本實施形態中,光幾乎不會自透明區域30A之上表面射出,而光自散射區域30B之上表面射出。以此方式增大正面方向之調變比。
一般而言,PDLC係藉由將液晶材料與各向同性之低分子材料加以混合,並利用紫外線照射或溶劑之乾燥等引起相分離而形成,且成為液晶材料之微小粒子分散於高分子材料中之複合層。該複合層中之液晶材料於無電壓施加時朝向隨機方向,故而顯示散射性,於電壓施加時在電場方向上配向,故而在液晶材料之常光折射率與高分子材料之折射率彼此相等之情形時,於正面方向(PDLC之法線方向)上顯示較高之透明性。然而,關於該液晶材料,於傾斜方向上,液晶材料之非常光折射率與高分子材料之折射率之差變得顯著,即便正面方向為透明性亦會於傾斜方向上顯現散射性。
通常,使用有PDLC之光調變元件多成為於表面形成有透明導電膜之2片玻璃板之間夾入有PDLC之結構。於光自空氣中對具有如上所述之結構之光調變元件傾斜地入射之情形時,自該傾斜方向入射之光因空氣與玻璃板之折射率差而發生折射,以更小之角度入射至PDLC。因此,於此種光調變元件中,不會發生較大之散射。例如,於光自空氣中以80°之角度入射之情形時,該光對PDLC之入射角因於玻璃界面處之折射而變小至40°左右。
然而,於使用有導光板之邊緣照明方式中,光會越過導光板而入射,故而光以80°左右之較大之角度橫穿PDLC中。因此,由於液晶材料之非常光折射率與高分子材料之折射率之差較大,進而,光以更 大之角度橫穿PDLC中,故而受到散射之光路亦變長。例如,於常光折射率為1.5、非常光折射率為1.65之液晶材料之微小粒子分散至折射率為1.5之高分子材料中之情形時,於正面方向(PDLC之法線方向)上不存在折射率差,但於傾斜方向上折射率差變大。因此,無法使傾斜方向之散射性減小,故而視野角特性較差。進而,於導光板上設置有擴散膜等光學膜之情形時,斜漏光藉由擴散膜等而亦向正面方向擴散,故而正面方向之漏光變大,正面方向之調變比變低。
另一方面,本實施形態中,主體34A及微粒子34B係主要包含光學各向異性材料而形成者,故而於傾斜方向上,散射性變小,可提高透明性。例如主體34A及微粒子34B係主要包含常光折射率彼此相等、且非常光折射率亦彼此相等之光學各向異性材料而構成,且於下側電極32及上側電極36上未施加電壓之區域中,該等光軸之朝向一致或大致一致。藉此,於包含正面方向(光調變元件30之法線方向)及傾斜方向之所有方向上折射率差變小或消失,從而可獲得較高之透明性。其結果為,可使視野角較大之範圍內之光之洩漏降低或幾乎消失,從而可使視野角特性變得良好。
例如,若將常光折射率為1.5、非常光折射率為1.65之液晶、與常光折射率為1.5、非常光折射率為1.65之液晶性單體加以混合,於藉由配向膜或電場使液晶與液晶性單體配向之狀態下使液晶性單體聚合,則液晶之光軸、與藉由液晶性單體聚合而形成之聚合物之光軸彼此一致。藉此,可使所有方向上折射率一致,故而於此種情形時,可實現透明性較高之狀態,從而,可使視野角特性更佳。
又,本實施形態中,例如10(A)、圖10(B)所示,透明區域30A之亮度(黑顯示之亮度)與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比下降。另一方面,散射區域30B之亮度與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比變得極高,而且,局部之白顯示之亮度(亮度突增) 變大相當於透明區域30A之亮度下降之量。
另外,所謂亮度突增,係與進行整面白顯示之情形相比,提高局部進行白顯示之情形時之亮度之技術。其係CRT(Cathode Ray Tube,陰極射線管)或PDP(Plasma Display Panel,電漿顯示面板)等中一般常用之技術。然而,於液晶顯示器中,不論圖像如何背光均整體均勻發光,故而無法局部地提高亮度。但是,於將背光設為二維配置有複數個LED之LED背光之情形時,可局部地熄滅LED。然而,於此種情形時,無來自LED熄滅之暗區域之擴散光,故而與點亮所有LED之情形相比,亮度變低。又,藉由對於局部點亮之LED增大流動之電流,亦可增加亮度,但於此種情形時,由於在非常短之時間內流動大電流,故而於電路之負荷或可靠性之方面殘存問題。
另一方面,本實施形態中,主體34A及微粒子34B係主要包含光學各向異性材料而形成,故而傾斜方向之散射性得到抑制,暗狀態下之自導光板之漏光較少。藉此,自局部之暗狀態之部分導光至局部之明狀態之部分,因此不增加對背光1之投入電力便可實現亮度突增。
又,本實施形態中,各電極塊32C包含在第1方向上延伸並且在與第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極32A。藉此,可在與各電極塊32C對向之區域內局部地調整光調變層34之散射特性。其結果為,可使自光調變層34提取之光之亮度分佈之面內之變化變得平緩。
尤其在各電極塊32C之形成區域與在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域之一部分疊合之情形時,於局部驅動及掃描驅動中,與驅動對象之電極塊32C對應之光調變單元30a之亮度成為如圖14(D)所示之光滑之分佈。進而,在各部分電極32A之寬度成為例如圖14(C)所示之「抛物線形之分佈」之情形時,與驅動對象之電極塊32C對應之光調變單元30a之亮度如圖14(D)所示,成為於非重疊區域32-2 上均勻、且於重疊區域32-1上順利地衰減之分佈。
再者,於各電極塊32C中亦可不設置重疊區域32-1,此情形未圖示。於如此之情形時,光調變單元30a之散射強度或光調變單元30a之亮度較上述情形而成為相對陡峭之「抛物線形之分佈」,但較設置有如圖17(A)所示之線寬無變化之部分電極132A之情形而成為平穩之「抛物線形之分佈」。
又,本實施形態中,如上所述,於各電極塊32C中設置有重疊區域32-1,進而,施加至各電極塊32C之電壓之占空比隨著自光源20起之距離變遠而變大。因此,於全部點亮時,施加至各電極塊32C之電壓之占空比之值實質上看作隨著自光源20起之距離變遠而連續地變大。藉此,光調變元件30之散射強度隨著自光源20起之距離變遠而連續地變大。其結果為,如圖16(D)所示,不論與光源20相隔之距離如何均可使照明裝置1全部點亮時之亮度成為大致均勻。
如上所述,本實施形態中,於局部點亮時可淡化照明光之明暗之邊界部分,且於全部點亮時可形成均勻之照明光。又,於掃描驅動時於掃描之各瞬間可淡化照明光之明暗之邊界部分,且於顯示面板之1幀期間在使照明光平均化時可形成均勻之照明光。
<2.第1實施形態之變化例>
上述實施形態中,主體34A之條帶狀結構、多孔質結構或棒狀結構係在與光入射面10A平行或大致平行之方向上具有長軸,但例如亦可在與光入射面10A正交或大致正交之方向上具有長軸。此時,配向膜33、35在與光入射面10A正交或大致正交之方向上具有配向方向。
圖23係模式性表示於無電壓施加時之主體34A及微粒子34B內之配向狀態之一例者。圖24係模式性表示於電壓施加時之主體34A及微粒子34B內之配向狀態之一例者。
例如圖23所示,主體34A及微粒子34B於無電壓施加時成為如下 構成:主體34A之光軸AX1(橢球134A之長軸)及微粒子34B之光軸AX2(橢球134B之長軸)之朝向彼此一致(成平行)。於無電壓施加時,光軸AX1及光軸AX2之朝向無需始終彼此一致,光軸AX1之朝向與光軸AX2之朝向亦可因例如製造誤差等而稍有偏差。
又,微粒子34B例如於無電壓施加時成為如下構成:光軸AX2與光入射面10A正交(或大致正交),並且與透明基板31之表面成平行(或大致平行)。進而,微粒子34B例如於無電壓施加時,成為光軸AX2與透明基板31之表面以微小之角度θ1(未圖示)交叉之構成。
另一方面,主體34A成為如下構成:無論有無對下側電極32及上側電極36施加電壓,光軸AX1成固定。具體而言,主體34A成為如下構成:光軸AX1與光入射面10A正交(或大致正交),並且與透明基板31之表面以特定之角度θ1交叉。即,於無電壓施加時,光軸AX1與光軸AX2成平行(或大致平行)。
再者,光軸AX2無需始終與光入射面10A成平行並且與透明基板31之表面以角度θ1交叉,亦可因例如製造誤差等而與透明基板31之表面以與角度θ1稍有不同之角度交叉。又,光軸AX1、AX2無需始終與光入射面10A成平行,亦可因例如製造誤差等而與光入射面10A以較小之角度交叉。
此處,較佳為主體34A及微粒子34B之常光折射率彼此相等,且主體34A及微粒子34B之非常光折射率彼此相等。該情形時,例如於無電壓施加時,所有方向上幾乎不存在折射率差,可獲得較高之透明性(光透過性)。藉此,來自光源20之光不會於光調變層34內散射,而是透過光調變層34。其結果為,例如圖10(A)、圖10(B)所示,來自光源20之光L(來自傾斜方向之光)於光調變元件30內在成為透明之區域(透明區域30A)中傳播,在光調變元件30與空氣之界面處產生全反射,從而透明區域30A之亮度(黑顯示之亮度)與使亮度均勻之情形(圖 10(B)中之一點鏈線)相比下降。
又,主體34A及微粒子34B例如於電壓施加時,如圖24所示,成為光軸AX1及光軸AX2之朝向彼此不同(交叉或正交)之構成。又,微粒子34B例如於電壓施加時成為如下構成:光軸AX2與光入射面10A成平行(或大致平行),並且與透明基板31之表面以大於角度θ1之角度θ2(例如90°)(未圖示)交叉。
因此,光調變層34中,於電壓施加時,所有方向上折射率差變大,可獲得較高之散射性。藉此,來自光源20之光於光調變層34內散射。其結果為,例如圖10(A)、圖10(B)所示,來自光源20之光L(來自傾斜方向之光)於光調變元件30內在成為散射狀態之區域(散射區域30B)中散射,且該散射光直接入射至導光板10中,或者經反射板40反射後入射至導光板10中,並且自導光板10之上表面(光出射面1A)出射。因此,散射區域30B之亮度與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比變得極高,而且,局部之白顯示之亮度(亮度突增)變大相當於透明區域30A之亮度下降之量。
<3.第2實施形態>
圖25係表示本技術之第2實施形態之照明裝置2之概略構成之一例之剖面圖。本實施形態之照明裝置2中,替代光調變元件30而包含光調變元件60,該點與上述第1實施形態之照明裝置1之構成不同。因此,以下,主要對與上述實施形態之不同點進行說明,而適當省略對與上述實施形態之共同點之說明。
光調變元件60並未經由空氣層而密接於導光板10之背後(下表面),例如經由接著劑(未圖示)而接著於導光板10之背後。例如圖26所示,光調變元件60係自反射板40側起依序配置有透明基板31、下側電極32、配向膜63、光調變層64、配向膜65、上側電極36及透明基板37者。
配向膜63、65例如係使光調變層64中使用之液晶或單體配向者。作為配向膜之種類,例如,有垂直用配向膜及水平用配向膜,但本實施形態中,配向膜63、65係使用垂直用配向膜。作為垂直用配向膜,可使用矽烷偶合材料、或聚乙烯醇(PVA)、聚醯亞胺系材料、界面活性劑等。又,於使用塑膠膜作為透明基板31、37之情形時,於製造步驟中,較佳為於透明基板31、37之表面塗佈配向膜63、65之後之焙燒溫度儘可能低,故而較佳為使用可使用醇系溶劑之矽烷偶合材料作為配向膜63、65。
再者,作為垂直用配向膜,亦可使用具有對與該垂直用配向膜相接之液晶分子賦予預傾斜之功能者。作為使垂直用配向膜顯現預傾斜功能之方法,可列舉例如摩擦等。上述之垂直用配向膜例如亦可具有如下功能:使與該垂直用配向膜接近之液晶分子之長軸與該垂直用配向膜之法線以微小之角度交叉。
但是,在使用垂直用配向膜作為配向膜63、65時,作為下述微粒子64B內包含之液晶分子,較佳為使用具有負介電各向異性者(所謂負型液晶)。
其次,對本實施形態之光調變層64進行說明。例如圖26所示,光調變層64成為包含主體64A、及分散於主體64A內之微粒子狀之複數個微粒子64B之複合層。主體64A及微粒子64B具有光學各向異性。
圖27係模式性表示於無電壓施加時之主體64A及微粒子64B內之配向狀態之一例者。圖27中之橢球134C係表示顯示無電壓施加時之主體64A之折射率各向異性之折射率橢球之一例者。圖27中之橢球134D係表示顯示無電壓施加時之微粒子64B之折射率各向異性之折射率橢球之一例者。
圖28係模式性表示於電壓施加時之主體64A及微粒子64B內之配向狀態之一例者。圖28中之橢球134C係表示顯示電壓施加時之主體 64A之折射率各向異性之折射率橢球之一例者。圖28中之橢球134D係表示顯示電壓施加時之微粒子64B之折射率各向異性之折射率橢球之一例者。
例如圖27所示,主體64A及微粒子64B於無電壓施加時成為如下構成:主體64A之光軸AX3(橢球134C之長軸)及微粒子64B之光軸AX4(橢球134D之長軸)之朝向彼此一致(成平行)。再者,所謂光軸AX3、AX4係指不論偏光方向如何折射率均成為一個值之光線之行進方向平行之線。又,於無電壓施加時,光軸AX3及光軸AX4之朝向無需始終彼此一致,光軸AX3之朝向與光軸AX4之朝向亦可因例如製造誤差等而稍有偏差。
又,微粒子64B例如於無電壓施加時,成為光軸AX4與光入射面10A成平行(或大致平行)之構成。進而,微粒子64B例如於無電壓施加時,成為光軸AX4與透明基板31之法線以微小之角度θ3(未圖示)交叉之構成。再者,關於角度θ3,於說明構成微粒子64B之材料時詳細描述。
另一方面,主體64A例如成為如下構成:無論有無對下側電極32及上側電極36施加電壓,光軸AX3成固定。具體而言,主體64A例如成為如下構成:光軸AX3與光入射面10A成平行(或大致平行),並且與透明基板31之法線以微小之角度θ3交叉。即,於無電壓施加時,光軸AX3與光軸AX4成平行(或大致平行)。
再者,光軸AX4無需始終與光入射面10A成平行(或大致平行)並且與透明基板31之法線以角度θ3交叉,亦可因例如製造誤差等而與透明基板31之法線以與角度θ3稍有不同之角度交叉。又,光軸AX3、AX4無需始終與光入射面10A成平行(或大致平行),亦可因例如製造誤差等而與光入射面10A以較小之角度交叉。
此處,較佳為主體64A及微粒子64B之常光折射率彼此相等,且 主體64A及微粒子64B之非常光折射率彼此相等。該情形時,例如於無電壓施加時,所有方向上幾乎不存在折射率差,可獲得較高之透明性(光透過性)。藉此,來自光源20之光不會於光調變層64內散射,而是透過光調變層64。其結果為,例如來自光源20之光L(來自傾斜方向之光)於光調變元件60內在成為透明之區域(透過區域30A)中傳播,且在光調變元件60與空氣之界面處產生全反射,從而透過區域30A之亮度(黑顯示之亮度)與使亮度均勻之情形相比下降。
又,主體64A及微粒子64B例如於電壓施加時,如圖28所示,成為光軸AX3及光軸AX4之朝向彼此不同(交叉或正交)之構成。又,微粒子64B例如於電壓施加時成為如下構成:光軸AX4與光入射面10A成平行(或大致平行),並且與透明基板31之法線以大於角度θ3之角度θ4(例如90°)(未圖示)交叉。再者,關於角度θ4,於說明構成微粒子34B之材料時詳細描述。
又,微粒子64B例如於電壓施加時,亦可成為如下構成:光軸AX4與光入射面10A交叉,並且與透明基板31之法線以大於角度θ3之角度θ4(例如90°)(未圖示)交叉。又,微粒子64B例如於電壓施加時,亦可成為如下構成:與透明基板31之法線以大於角度θ3之角度θ4(例如90°)(未圖示)交叉,且X、Y之方向為隨機。
因此,光調變層64中,於電壓施加時,所有方向上折射率差變大,可獲得較高之散射性。藉此,來自光源20之光於光調變層64內散射。其結果為,來自光源20之光(來自傾斜方向之光)於光調變元件60內在成為散射狀態之區域(散射區域30B)中散射,且該散射光直接入射至導光板10中,或者經反射板40反射後入射至導光板10中,並且自導光板10之上表面(光出射面)出射。因此,散射區域30B之亮度與使亮度均勻之情形相比變得極高,而且,局部之白顯示之亮度(亮度突增)變大相當於透明區域30A之亮度下降之量。
再者,主體64A及微粒子64B之常光折射率亦可因例如製造誤差等而稍有偏差,例如,較佳為0.1以下,更佳為0.05以下。又,主體64A及微粒子64B之非常光折射率亦可因例如製造誤差等而稍有偏差,例如,較佳為0.1以下,更佳為0.05以下。
又,主體64A之折射率差(△nP=非常光折射率neP-常光折射率noP)、或微粒子64B之折射率差(△nL=非常光折射率neL-常光折射率noL)宜儘可能大,較佳為0.05以上,更佳為0.1以上,進而更佳為0.15以上。其原因在於,於主體64A及微粒子64B之折射率差較大之情形時,光調變層64之散射能力變高,可容易地破壞導光條件,從而易提取來自導光板10之光。
又,主體64A及微粒子64B對電場之響應速度彼此不同。主體64A例如成為具有較微粒子64B之響應速度慢之響應速度之條帶狀結構、多孔質結構、或棒狀結構。主體64A例如係藉由使低分子單體聚合化所得之高分子材料而形成。主體64A例如係藉由以熱及光中之至少一者使沿微粒子64B之配向方向或配向膜63、65之配向方向進行配向且具有配向性及聚合性之材料(例如單體)聚合而形成。
主體64A之條帶狀結構、多孔質結構或棒狀結構例如在與光入射面10A成平行並且與透明基板31之法線以微小之角度θ3交叉之方向上具有長軸。於主體64A成條帶狀結構之情形時,自提高導光光之散射性之觀點而言,短軸方向之平均條帶狀組織尺寸較佳為0.1μm以上且10μm以下,更佳為0.2μm以上且2.0μm以下之範圍。於短軸方向之平均條帶狀組織尺寸成為0.1μm以上且10μm以下之情形時,光調變元件60內之散射能力與380~780nm之可見光區域成大致相等。因此,於面內,不會僅某特定之波長成分之光增加、或減少,故而可於面內取得可見光區域之平衡。於短軸方向之平均條帶狀組織尺寸未達0.1μm之情形時、或超過10μm之情形時,不論波長如何光調變元件 30之散射能力均較低,從而光調變元件30難以發揮作為光調變元件之功能。
又,自減少散射之波長依存性之觀點而言,短軸方向之平均條帶狀組織尺寸較佳為0.5μm以上且5μm以下之範圍,更佳為1~3μm之範圍。於如此之情形時,在自光源20出射之光於導光板10內傳播之過程中反覆通過光調變元件60內之主體64A時,主體64A之散射之波長依存性得以抑制。條帶狀組織之尺寸係可利用偏光顯微鏡、共焦顯微鏡、電子顯微鏡等而觀察。
作為上述具有配向性及聚合性之單體,只要具有光學各向異性、且為會與液晶複合之材料即可,於本實施形態中較佳為以紫外線進行硬化之低分子單體。由於較佳為於無電壓施加之狀態下,液晶與藉由使低分子單體聚合化而形成者(高分子材料)之光學各向異性之方向一致,故而較佳為於紫外線硬化前,將液晶與低分子單體於同一方向上配向。於使用液晶作為微粒子64B之情形時,於該液晶為棒狀分子時,較佳為所使用之單體材料之形狀亦為棒狀。根據以上所述,較佳為使用一併具有聚合性與液晶性之材料作為單體材料,例如,作為聚合性官能基,較佳為具有選自由丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯醚基及環氧基所組成之群中之至少1個官能基。該等官能基可藉由照射紫外線、紅外線或電子束、或者進行加熱而聚合。為抑制紫外線照射時之配向度降低,亦可添加具有多官能基之液晶性材料。於將主體64A形成為上述條帶狀結構之情形時,作為主體64A之原料,較佳為使用2官能液晶性單體。又,對於主體64A之原料,可以調整顯示液晶性之溫度為目的而添加單官能單體,或者以提高交聯密度為目的而添加3官能以上之單體。
於本實施形態中,驅動電路50進行與上述實施形態相同之驅動。
其次,對本實施形態之照明裝置2之作用及效果進行說明。
本實施形態中,與上述實施形態同樣地,各電極塊32C包含在第1方向上延伸、並且在與第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極32A。藉此,可在與各電極塊32C對向之區域內局部地調整光調變層64之散射特性。其結果為,可使自光調變層64提取之光之亮度分佈之面內之變化變得平緩,故而不論為局部點亮及全部點亮,均可淡化照明光之明暗之邊界部分。
<4.各實施形態中通用之變化例> (變化例1)
上述各實施形態中,亦可包含與複數個電極塊32C相同之構成而構成上側電極36而非下側電極32。
圖29係表示上側電極36之平面構成之一例者。圖30(A)、圖30(B)係表示上側電極36之平面構成之另一例者。上側電極36係設置於透明基板37之表面(具體而言,透明基板37中之與透明基板31對向之面)者,且包含複數個部分電極36A而構成。複數個部分電極36A係在面內之一之方向(第1方向)上延伸並且在與第1方向交叉之方向上排列。第1方向例如為與光入射面10A平行或大致平行之方向。再者,第1方向亦可為與光入射面10A傾斜地交叉之方向。
上側電極36包含複數個電極塊36C(第2電極塊)。複數個電極塊36C係在面內之特定之方向(第2方向)及與第2方向交叉之方向(第3方向)中之至少第2方向上排列而配置。此處,在第1方向為與光入射面10A平行或大致平行之方向之情形時,第2方向為與第1方向正交或大致正交之方向。在第1方向為與光入射面10A傾斜地交叉之方向之情形時,第2方向為與光入射面10A正交或大致正交之方向。即,不論第1方向如何第2方向均為與光入射面10A正交或大致正交之方向。
各電極塊36C係以未阻斷藉由在第2方向上鄰接之其他電極塊36C 而形成於光調變層34(或光調變層64)內之電場之態樣,形成於包含在第2方向上鄰接之其他電極塊36C之形成區域之一部分的區域內。具體而言,重疊區域36-1中,2個以上之部分電極36A係形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊36C之形成區域內,並且與在第2方向上鄰接之其他電極塊36C中包含之2個以上之部分電極混合存在而配置。例如,各電極塊36C中,2個以上之部分電極36A係形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊36C之形成區域內,並且與在第2方向上鄰接之其他電極塊36C中包含之2個以上之部分電極交替而配置。進而,各電極塊36C中,2個以上之部分電極36A係形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊36C之形成區域外。即,如圖29、圖30(A)、圖30(B)所示,各電極塊36C之形成區域與在第2方向上鄰接之其他電極塊36C之形成區域之一部分疊合。圖29、圖30(A)、圖30(B)中,將電極塊36C之形成區域彼此疊合之區域作為重疊區域36-1而顯示,將電極塊36C之形成區域彼此不疊合之區域作為非重疊區域36-2而顯示。再者,於重疊區域36-1中,一電極塊36C中包含之2個以上之部分電極36A亦可各越過在第2方向上鄰接之其他電極塊36C中包含之2個以上之部分電極中之複數個(例如2個)而配置。又,於重疊區域36-1中,將一電極塊36C中包含之2個以上之部分電極36A與在第2方向上鄰接之其他電極塊36C中包含之2個以上之部分電極交替而配置,並且亦可以一部分缺漏之狀態而配置。
各電極塊36C中,各部分電極36A彼此電性連接。具體而言,如圖29所示,各電極塊36C包含與各部分電極36A之端部連結之連結部36B,各部分電極36A係藉由連結部36B而彼此電性連接。因此,各電極塊36C藉由複數個部分電極36A及連結部36B而形成為梳齒之形狀,且複數個電極塊36C係以使各電極塊36C之梳齒之朝向交替反轉(替換)之方式在第2方向上排列而配置。
其次,對各部分電極36A之排列方向之寬度進行說明。圖31係表示各部分電極36A之排列方向之寬度之一例者。各部分電極36A之寬度成為與各電極塊36C之自光源20起之距離對應之大小。具體而言,各電極塊36C中,形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊36C之形成區域外(非重疊區域36-2)的2個以上之部分電極36A之寬度係隨著遠離光源20而變粗。又,各電極塊36C中,形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊36C且距光源20相對較遠之電極塊36C之形成區域(遠離光源20之重疊區域36-1)內的2個以上之部分電極36A之寬度係隨著遠離光源20而變窄。進而,各電極塊36C中,形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊36C且距光源20相對較近之電極塊36C之形成區域(靠近光源20之重疊區域36-1)內的2個以上之部分電極36A之寬度係隨著遠離光源20而變粗。即,各電極塊36C中,複數個部分電極36A中之光源20側(偏靠光源20)之複數個部分電極36A之寬度係隨著遠離光源20而變粗,複數個部分電極36A中之與光源20相反側(遠離光源20之側)之複數個部分電極36A之寬度係隨著遠離光源20而變窄。以下將此種複數個部分電極36A之寬度之分佈記載為「抛物線形之分佈」。再者,圖31中例示由摺線構成「抛物線形之分佈」之情形,亦可由光滑之曲線構成「抛物線形之分佈」。再者,亦可不存在重疊區域36-1。該情形時,各電極塊36C中,複數個部分電極36A之排列方向之寬度係於光源20側較窄,且隨著遠離光源20而變粗。
本變化例中,驅動電路50進行與上述實施形態相同之驅動。
本變化例中,與上述實施形態同樣地,各電極塊32C包含在第1方向上延伸並且在與第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極32A。藉此,可在與各電極塊32C對向之區域內局部地調整光調變層34、64之散射特性。其結果為,可使自光調變層34、64提取之光之亮度分佈之面內之變化變得平緩,故而不論為局部點亮及全部點亮,均 可淡化照明光之明暗之邊界部分。
(變化例2)
於上述各實施形態中,包含複數個電極塊32C而構成下側電極32,進而,亦可包含複數個電極塊36C而構成上側電極36。該情形時,較佳為將電極塊32C與電極塊36C配置於彼此正對之位置上。藉此,可削減電極之面積,且於上側電極36包含ITO等之情形時,可降低上側電極36之可見光之吸收。此時,較佳為各部分電極36A之寬度較部分電極32A之寬度擴寬5μm左右、或者各部分電極32A之寬度較部分電極36A之寬度擴寬5μm左右。藉此,可防止藉由基板之對準位置偏移而導致散射區域30B之寬度變窄。又,亦可將各電極塊36C彼此電性連接。上側電極36亦可僅包含1個電極塊36C。
(變化例3)
於上述各實施形態及其等之變化例中,例如圖32所示,各電極塊32C進而亦可包含與非重疊區域32-2內之各部分電極32A之端部連結之連結部32B。於如此之情形時,於非重疊區域32-2內之部分電極32A斷線之情形時,可對該部分電極32A經由連結部32B而施加電壓。
進而,本變化例中,於上側電極36包含複數個電極塊36C之情形時,例如圖33所示,各電極塊36C進而亦可包含與非重疊區域36-2內之各部分電極36A之端部連結之連結部36B。於如此之情形時,於非重疊區域36-2內之部分電極36A斷線之情形時,可對該部分電極36A經由連結部36B而施加電壓。
(變化例4)
於上述各實施形態及其等之變化例中,例如圖34所示,各電極塊32C進而亦可包含連結部32D(第2連結部),其係與形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊32C之形成區域外(非重疊區域32-2)的複數個部分電極32A中之彼此鄰接之2個部分電極32A連結。於如此之情形時, 於非重疊區域32-2內之部分電極32A斷線之情形時,可對該部分電極32A經由連結部32D而施加電壓。
進而,本變化例中,於上側電極36包含複數個電極塊36C之情形時,例如圖35所示,各電極塊36C進而亦可包含連結部36D,其係與形成於在第2方向上鄰接之其他電極塊36C之形成區域外(非重疊區域36-2)的複數個部分電極36A中之彼此鄰接之2個部分電極36A連結。於如此之情形時,於非重疊區域36-2內之部分電極36A斷線之情形時,可對該部分電極36A經由連結部36D而施加電壓。
(變化例5)
於上述各實施形態及其等之變化例中,各電極塊32C例如圖36所示,亦可將連結部32B、與各部分電極32A經由通孔32E而電性連接。此處,通孔32E係貫通層間絕緣膜之導電性構件,且係將位於層間絕緣膜之下層之導電體(例如部分電極32A)、與位於層間絕緣膜之上層之導電體(例如連結部32B)彼此電性連接者。於如此之情形時,可一面確保下側電極32之配線佈局之自由度,一面實施部分電極32A之斷線對策。再者,亦可替代通孔32E,僅設置貫通層間絕緣膜之開口。但是,該情形時,亦可將連結部32B或部分電極32A形成至上述開口內,且使連結部32B與部分電極32A於上述開口內彼此接觸。
進而,本變化例中,於上側電極36包含複數個電極塊36C之情形時,各電極塊36C例如圖37所示,亦可將連結部36B與各部分電極36A經由通孔36E而電性連接。此處,通孔36E係貫通層間絕緣膜之導電性構件,且係將位於層間絕緣膜之下層之導電體(例如部分電極36A)、與位於層間絕緣膜之上層之導電體(例如連結部36B)彼此電性連接者。於如此之情形時,可一面確保下側電極36之配線佈局之自由度,一面實施部分電極36A之斷線對策。再者,亦可替代通孔36E,僅設置貫通層間絕緣膜之開口。但是,該情形時,亦可將連結部36B 或部分電極36A形成至上述開口內,且使連結部36B與部分電極36A於上述開口內彼此接觸。
(變化例6)
於上述各實施形態及其等之變化例中,於上側電極36成為單一之片狀電極之情形時,該片狀電極亦可為圖案化者。又,於上述各實施形態及其等之變化例中,於上側電極36包含複數個部分電極36A之情形時,各部分電極36A亦可為圖案化者。藉此,可更容易地實施照明光之面內亮度之均勻化。進而,於上側電極36或部分電極36A包含ITO等之情形時,藉由減少電極之面積而可降低電極之可見光之吸收。
對上側電極36或部分電極36A形成之圖案化亦可包含複數個開口36F。此時,較佳為上側電極36或部分電極36A之圖案密度(上側電極36或部分電極36A中之開口36F以外之部分之每單位面積之佔有率)於上側電極36整體中根據自光源20起之距離而不同。例如,開口36F之密度(每單位面積之開口36F之佔有率)如圖38A、圖38B、圖39A、圖39B所示,亦可於上側電極36整體中根據自光源20起之距離而不同。於圖38A、圖39A所示之例中,每單位面積之開口36F之數不論與光源20相隔之距離如何均成為固定,開口36F之半徑r隨著自光源20起之距離變遠而變小。又,圖38B、圖39B所示之例中,開口36F之半徑r不論與光源20相隔之距離如何均成為固定(r=a1),每單位面積之開口36F之數隨著自光源20起之距離變遠而變少。因此,圖38A、圖38B、圖39A、圖39B之任一例中,開口36F之密度均係隨著自光源20起之距離變遠而變得疏散(變小)。換言之,上側電極36或部分電極36A之圖案密度隨著自光源20起之距離變遠而變得密集(變大)。
上側電極36或部分電極36A之圖案密度(上側電極36或部分電極36A中之開口36F以外之部分之每單位面積之佔有率)亦可於與光入射 面10A平行之方向上,在偏靠下述光源塊25(參照圖41B、圖41C)之部位相對較大,且在遠離光源塊25之部位相對變小。例如圖38A、圖39A所示,開口36F之半徑亦可於與光入射面10A平行之方向上,在偏靠光源塊25之部位相對較大,且在遠離光源塊25之部位相對變小。又,例如圖38B、圖39B所示,開口36F(半徑固定)之每單位面積之數亦可於與光入射面10A平行之方向上,在偏靠光源塊25之部位相對較多,且在遠離光源塊25之部位相對變少。於如此之情形時,在與光入射面10A平行之方向上,可將偏靠光源塊25之亮度抑制得較未設置開口36F之情形低,且可使遠離光源塊21之部位之亮度較未設置開口36F之情形提高。其結果為,例如,於使照明裝置1、2之光射出區域整體為明狀態之情形時,可使面內亮度均勻化。
例如,在與光入射面10A相隔2mm之部位處之圖案化密度成為如圖40A所示之分佈之情形時,如圖40B之A所示,在與光入射面10A平行之方向上,可使面內亮度均勻化。另一方面,例如,在與光入射面10A相隔2mm之部位之圖案化密度成為如圖40A之B所示之平坦之分佈之情形時,如圖40B之B所示,在與光入射面10A平行之方向上,面內亮度較大地變化。再者,本變化例中,於替代光源塊25而使用點狀光源23之情形時,開口36F之每單位面積之密度亦可於與光入射面10A平行之方向上,在偏靠點狀光源23之部位相對較大,且在遠離點狀光源23之部位相對變小。於如此之情形時,在與光入射面10A平行之方向上,亦可使面內亮度均勻化。
再者,上側電極36或部分電極36A之圖案密度並非必需於上側電極36整體上根據與光源20相隔之距離而不同。例如,上側電極36或部分電極36A之圖案密度亦可對應每一個與部分電極32A對向之部分,根據與光源20相隔之距離而不同。
(變化例7)
於上述各實施形態及其等之變化例中,如圖41A所示,光源20亦可包含:1條線狀光源21、及配置於線狀光源21之背後之反射鏡22。又,於上述各實施形態及其等之變化例中,如圖41B、圖41C所示,光源20亦可包含配置成一行之複數個點狀光源23。此時,複數個點狀光源23例如圖41B、圖41C所示,亦可將每1個或2個以上之點狀光源23設置於共用之基板24上。該情形時,藉由1個基板24、及設置於該基板24上之複數個點狀光源23而構成光源塊25。基板24例如係形成有將點狀光源23與驅動電路50電性連接之配線之電路基板,各點狀光源23係安裝於該電路基板上。設置於共用之基板24上之各點狀光源23(光源塊25內之各點狀光源23)係藉由驅動電路50而總括地(非獨立地)驅動,且例如彼此並聯、或彼此串聯連接,此情形未圖示。又,設置於彼此不同之基板24上之點狀光源23(各光源塊25內之點狀光源23)成為藉由驅動電路50而彼此獨立地驅動,例如圖41C所示,與彼此不同之電流路徑連接。
本變化例中,導光板10例如圖42A所示,於上表面包含帶狀之複數個凸部11。再者,導光板10例如圖42B所示,於下表面亦可包含帶狀之複數個凸部11。又,各凸部11例如亦可設置於導光板10之內部,此情形未圖示。又,導光板10之內部可成空洞狀,亦可被密集地填充。藉此,自該光源塊25輸出之光L不會於橫方向(寬度方向)上過度擴展而於導光板10內傳播。
各凸部11係在與光入射面10A之法線平行之方向上延伸,例如圖42A、圖42B所示,自導光板10之一之側面至與該側面對向之另一側面連續地形成。各凸部11之排列方向之剖面例如成矩形狀、梯形狀、或三角形狀。於各凸部11之排列方向之剖面成矩形狀之情形時,光之直線行進性非常高,適於大型背光。於各凸部11之排列方向之剖面成梯形狀之情形時,在以射出成型、熔融擠出成型、熱壓成型等而形成 各凸部11時所使用之模具之加工較為容易,且成型時之離型性亦較佳,從而藉由缺陷之減少而可使良率或成型速度提高。
於彼此鄰接之凸部11彼此之間可設置平坦面,亦可無平坦面。各凸部11之高度可於面內成為均勻,亦可於面內成為不均勻。例如圖43A、圖43B所示,當導光板10之1個側面成為光入射面10A時,各凸部11之高度亦可在光入射面10A側相對較低,且在與光入射面10A對向之側面側相對變高。又,例如,當導光板10之側面中彼此對向之一對側面成為光入射面10A時,各凸部11之高度亦可在兩光入射面10A及其附近相對較低,且在除此以外之部分相對變高。各凸部11中之光入射面10A及其附近之高度亦可為零或實質上為零。例如圖43A、圖43B所示,各凸部11之高度亦可自光入射面10A側隨著朝向與光入射面10A對向之側面側而變高。此時,各凸部11之高度在可在自光入射面10A側朝向與光入射面10A對向之側面側之中途成為固定。再者,亦可將圖43A、圖43B所示之高度不均勻之複數個凸部11設置於導光板10之上表面以外之部位上,例如,亦可設置於導光板10之下表面或內部。
如上所述,藉由改變凸部11之高度(換言之,形成於凸部11彼此之間之槽之深度)而可使光之直線行進性變化。例如圖42A、圖42B所示,在將各凸部11亦設置於光入射面10A及其附近之情形時,例如圖44A中例示般,若使1個光源塊25點亮,則自該光源塊25輸出之光L不會於橫方向(寬度方向)上過度擴展而於導光板10內傳播。該情形時,於光入射面10A之附近處,於點狀光源23彼此之間有時會產生較暗之部分,該情形時,存在畫質降低之虞。因此,於該情形時,例如圖43A、圖43B所示,較佳為使各凸部11之高度於光入射面10A及其附近處相對較低、或為零。藉此,可使自光源塊25輸出之光L例如圖44B所示,於光入射面10A及其附近處,以點狀光源23之發散角於橫方向 (寬度方向)上擴展,且於自光入射面10A分離之區域中,以大致固定之寬度傳播。
本變化例中,驅動電路50例如圖45所示,亦可使一部分(1個或複數)光源塊25點亮,並且使在第2方向上排列而配置之複數個電極塊32C中之一部分(1個或複數)電極塊32C驅動。此時,自與藉由驅動電路50而驅動之電極塊32C、及自光源塊25輸出之光之光路之交叉部分對應之散射區域30B輸出X方向及Y方向上均為邊界光滑之塊狀之光。
(變化例8)
於上述各實施形態及其等之變化例中,光調變元件30、60不經由空氣層而密接於導光板10之背後(下表面)並接合,但例如圖46所示,亦可不經由空氣層而密接於導光板10之上表面並接合。又,例如圖47所示,光調變元件30、60亦可設置於導光板10之內部。但是,該情形時,光調變元件30、60仍必需不經由空氣層而密接於導光板10並接合。
(變化例9)
於上述各實施形態及其等之變化例中,設置有導光板10,但例如圖48所示,亦可省略。但是,該情形時,透明基板31或透明基板37發揮導光板10之作用。因此,將光源20配置於透明基板31或透明基板37之側面。再者,光源20可配置於透明基板31及透明基板37之任一者之側面,亦可配置於透明基板31及透明基板37兩者之側面。
(變化例10)
於上述各實施形態及其等之變化例中,設置有反射板40,但例如圖49所示,亦可省略。此時,下側電極32亦可並非透明之材料,例如,亦可包含金屬。再者,於下側電極32包含金屬之情形時,下側電極32與反射板40同樣地,亦兼具使入射光反射之功能。進而,本變化例中,導光板10例如圖50所示,亦可省略。
(變化例11)
於上述各實施形態及其等之變化例中,於導光板10之上未特別設置任何構件。然而,例如圖51、圖52、圖53所示,照明裝置1、2於光出射側,亦可包含光學片材90(例如擴散板、擴散片材、透鏡膜、偏光分離片材等)。於如此之情形時,自導光板10向傾斜方向出射之光之一部分於正面方向得以提昇,故而可有效地提高正面亮度。
<5.應用例>
其次,對上述各實施形態及其等之變化例之照明裝置1、2之應用例進行說明。
圖54係表示本應用例之顯示裝置100之概略構成之一例者。該顯示裝置100包含:液晶顯示面板110;及配置於液晶顯示面板110之背後之背光120。此處,背光120係相當於上述各實施形態及其等之變化例之照明裝置1、2。
液晶顯示面板110係用以顯示影像者。液晶顯示面板110包含配置成矩陣狀之複數個像素,並且根據影像信號而驅動複數個像素,藉此可顯示影像。液晶顯示面板110例如係透過型液晶顯示面板,且形成為以一對透明基板夾入有液晶層之結構。液晶顯示面板110例如自背光120側起依序包含:偏光元件、透明基板、像素電極、配向膜、液晶層、配向膜、共用電極、彩色濾光片、透明基板及偏光元件,此情形未圖示。
透明基板包含相對於可見光為透明之基板,例如板玻璃。再者,於背光120側之透明基板上,形成有包含與像素電極電性連接之TFT(Thin Film Transistor;薄膜電晶體)及配線等之主動型驅動電路,此情形未圖示。像素電極及共用電極例如包含氧化銦錫(ITO;Indium Tin Oxide)。像素電極係格子排列或三角形排列於透明基板上者,且作為每個像素之電極而發揮功能。另一方面,共用電極係整面地形成於彩色濾光片上者,且作為相對於各像素電極而對向之共用電極發揮 功能。配向膜例如包含聚醯亞胺等高分子材料,且對液晶進行配向處理。液晶層例如包含VA(Vertical Alignment,垂直配向)模式、TN(Twisted Nematic,扭轉向列)模式、或STN(Super Twisted Nematic,超扭轉向列)模式之液晶,且具有藉由來自驅動電路(未圖示)之施加電壓,而針對每個像素改變來自背光120之出射光之偏光軸之朝向的功能。再者,藉由多階段地改變液晶之排列而多階段地對每個像素之透過軸之朝向進行調整。彩色濾光片係將使透過液晶層之光例如分別色分離為紅(R)、綠(G)及藍(B)之三原色、或者分別色分離為R、G、B及白(W)等之四色的彩色濾光片與像素電極之排列對應而排列者。作為濾光片排列(像素排列),通常有如條狀排列、對角排列、三角形排列、矩形排列者。
偏光板為光學快門之一種,其僅使某一定之振動方向之光(偏光)通過。再者,偏光板亦可為吸收透過軸以外之振動方向之光(偏光)之吸收型偏光元件,但自亮度提高之觀點而言,較佳為向背光120側反射之反射型偏光元件。偏光元件分別配置成偏光軸彼此相差90°,藉此來自背光120之射出光經由液晶層而透過、或被遮斷。
驅動電路50例如在複數個光調變單元30a中之與黑顯示之像素位置對應之單元上,以使微粒子34B、64B之光軸AX2、AX4與主體34A、64A之光軸AX1、AX3成平行之方式而控制對各光調變單元30a施加之電壓之大小。進而,驅動電路50例如在複數個光調變單元30a中之與白顯示之像素位置對應之單元上,以使微粒子34B、64B之光軸AX2、AX4與主體34A、64A之光軸AX1、AX3交叉之方式而控制對各光調變單元30a施加之電壓之大小。
驅動電路50可驅動複數個電極塊32C中之僅一部分(1個或複數個)電極塊32C。例如圖11A所示,驅動電路50驅動在第2方向上排列而配置之複數個電極塊32C中之僅一部分(1個或複數個)電極塊32C。此 時,自與藉由驅動電路50而驅動之電極塊32C對應之散射區域30B輸出帶狀之光。又例如圖11B所示,驅動電路50驅動在第2方向及第3方向上排列而配置之複數個電極塊32C中之僅一部分(1個或複數個)電極塊32C。此時,自與藉由驅動電路50而驅動之電極塊32C對應之散射區域30B輸出塊狀之光。
此時,於驅動電路50使複數個電極塊32C驅動之情形時,對各電極塊32C施加根據電極塊32C之自光源20起之距離而調變後之電壓。具體而言,驅動電路50例如對各電極塊32C施加根據電極塊32C之自光源20起之距離而將波高值、占空比及頻率調變後之電壓。電壓之調變例如係隨著自光源20起之距離變遠而使光調變單元30a之散射性加強。進而,驅動電路50例如亦可對部分電極32A施加不僅考慮部分電極32A之自光源20起之距離、而且亦考慮自外部輸入之影像信號而將波高值、占空比及頻率調變後之電壓。
散射區域30B之亮度與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比變得極高,而且,局部之白顯示之亮度(亮度突增)變大相當於透明區域30A之亮度下降之量。藉此,液晶顯示器之對比度提高。又,驅動電路50利用「亮度突增」,使來自光源20之出射光量減小相當於「亮度突增」中上升之亮度之量,而與使亮度均勻之情形(圖10(B)中之一點鏈線)相比為相同程度,從而亦可降低光源20之消耗電力。
驅動電路50係以每特定之單位(例如每1個)依序驅動複數個電極塊32C。例如圖12A、圖12B所示,驅動電路50係以每特定之單位(例如每1個)依序驅動在第2方向上排列而配置之複數個電極塊32C。此時,藉由驅動電路50之驅動而於第2方向上掃描散射區域30B,隨此,帶狀之光於第2方向上掃描。此時,於1次掃描之期間對照明光進行時間平均化時之亮度實際上成為肉眼可見之亮度。又,例如圖13A、圖13B所示,驅動電路50係以每特定之單位(例如每1個)依序驅 動在第2方向及第3方向上排列而配置之複數個電極塊32C。此時藉由驅動電路50之驅動而於第2方向上掃描,散射區域30B,隨此,塊狀之光於第2方向上掃描。
此處,驅動電路50較佳為,將複數個電極塊32C之掃描方向設為與顯示面板之像素之掃描方向相同方向,且將複數個電極塊32C之掃描、與顯示面板之像素之掃描同步進行。於如此之情形時,可進行高亮度、且動態響應性(模糊)得以改善之顯示。
進而,驅動電路50一面以每特定之單位(例如每1個)依序驅動複數個電極塊32C,一面亦考慮自光源20起之距離或自外部輸入之影像信號而調節光源20之光量。此時,驅動電路50較佳為,將複數個電極塊32C之掃描方向設為與顯示面板之像素之掃描方向相同方向,且將複數個電極塊32C之掃描、與顯示面板之像素之掃描同步進行。於如此之情形時,可進行低消耗電力、且動態響應性(模糊)得以改善之顯示。
本應用例中,作為對液晶顯示面板110進行照明之光源(背光120),使用上述各實施形態及其等之變化例之照明裝置1、2。藉此,可使視野角較大之範圍內之光之洩漏降低或幾乎消失,從而可使顯示亮度提高。其結果為,可提高正面方向之調變比。又,不增加對背光120之投入電力而可實現亮度突增。
又,本應用例中,使用上述各實施形態及其等之變化例之照明裝置1、2作為背光120,故而於局部點亮時可淡化照明光之明暗之邊界部分,且於全部點亮時可形成均勻之照明光。又,於掃描驅動時於掃描之各瞬間可淡化照明光之明暗之邊界部分,且於顯示面板之1幀期間在使照明光平均化時可形成均勻之照明光。
又,例如,本技術可採取如下所述之構成。
(1)一種照明裝置,其包含: 一對基板,其等相隔開且彼此對向配置;光源,其配置於上述一對基板中之至少一者之側面;電極,其設置於上述一對基板各自之表面,且使與上述基板之表面正交之方向上產生電場;及光調變層,其設置於上述一對基板之間隙中,且根據藉由上述電極而產生之電場之大小,對來自上述光源之光顯示散射性或透明性;上述電極包含配置於上述一對基板中之一基板之表面的複數個第1電極塊;各第1電極塊包含在第1方向上延伸並且在與上述第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極。
(2)如(1)之照明裝置,其中上述複數個第1電極塊係於第2方向及與上述第2方向交叉之第3方向中之至少上述第2方向上排列而配置;各第1電極塊係以各第1電極塊之複數個部分電極與於上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊之複數個部分電極絕緣之態樣,形成於包含在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊之形成區域之一部分的區域內;各第1電極塊中,2個以上之部分電極形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊之形成區域內,並且與在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊中包含之2個以上之部分電極混合存在而配置。
(3)如(2)之照明裝置,其中各第1電極塊中,2個以上之部分電極形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊之形成區域外。
(4)如(2)或(3)之照明裝置,其中上述第1方向為與上述側面平行或大致平行之方向。
(5)如(2)至(4)中任一項之照明裝置,其中上述第2方向為與上述側面垂直或大致垂直之方向。
(6)如(2)至(5)中任一項之照明裝置,其中各第1電極塊包含與各部分電極之端部連結之第1連結部。
(7)如(6)之照明裝置,其中上述複數個第1電極塊係以使藉由上述複數個部分電極及上述第1連結部而形成之梳齒之朝向交替反轉之方式而配置。
(8)如(6)或(7)之照明裝置,其中各第1電極塊包含第2連結部,其與形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊之形成區域外的複數個部分電極中之彼此鄰接之2個部分電極連結。
(9)如(2)至(8)中任一項之照明裝置,其中各第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊且距上述光源相對較遠之第1電極塊之形成區域內的2個以上之部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變窄;各第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊且距上述光源相對較近之第1電極塊之形成區域內的2個以上之部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變寬。
(10)如(3)之照明裝置,其中各第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊之形成區域外的2個以上之部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變寬。
(11)如(3)之照明裝置,其中各第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊之形成區域外的2個以上之部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變寬;各第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊且距上述光源相對較遠之第1電極塊之形成區域內的2個以上之部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變窄;各第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他第1電極塊且距上述光源相對較近之第1電極塊之形成區域內的2個以上之部分電 極之寬度係隨著遠離上述光源而變寬。
(12)如(2)至(11)中任一項之照明裝置,其中上述電極係於上述一對基板中之另一基板之表面,包含1個第2電極塊、或於上述第2方向及上述第3方向中之至少上述第2方向上排列而配置之複數個第2電極塊;上述1個或複數個第2電極塊包含在第1方向上延伸並且在與上述第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極;上述第2電極塊配置於與上述第1電極塊正對之位置上。
(13)如(1)至(12)中任一項之照明裝置,其包含對各第1電極塊施加根據上述第1電極塊與上述光源相隔之距離而調變之電壓之驅動電路。
(14)如(1)至(13)中任一項之照明裝置,其包含以每特定之單位依序驅動上述複數個第1電極塊之驅動電路。
(15)如(1)至(14)中任一項之照明裝置,其中上述一對基板中之至少一者包含在與上述側面之法線平行之方向上延伸之複數個凸部;上述光源包含可彼此獨立驅動之複數個光源塊。
(16)如(15)之照明裝置,其中各凸部之高度於靠近上述光源之部位變低,且於遠離上述光源之部位變高。
(17)如(1)之照明裝置,其中各第1電極塊中,上述複數個部分電極之寬度於上述光源側變窄,且隨著遠離上述光源而變寬。
(18)一種顯示裝置,其包含:顯示面板,其顯示影像;及照明裝置,其對上述顯示面板進行照明;上述照明裝置包含:一對基板,其等相隔開且彼此對向配置;光源,其配置於上述一對基板中之至少一者之側面; 電極,其設置於上述一對基板各自之表面,且使與上述基板之表面正交之方向上產生電場;及光調變層,其設置於上述一對基板之間隙中,且根據藉由上述電極而產生之電場之大小,對來自上述光源之光顯示散射性或透明性;上述電極包含配置於上述一對基板中之一基板之表面的複數個第1電極塊;各第1電極塊包含在第1方向上延伸並且在與上述第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極。
(19)如(18)之顯示裝置,其包含驅動電路,該驅動電路係以每特定之單位依序驅動上述複數個第1電極塊,進而,將上述複數個第1電極塊之掃描方向設為與上述顯示面板之像素之掃描方向相同之方向,且使上述複數個第1電極塊之掃描與上述顯示面板之像素之掃描同步進行。
(20)如(19)之顯示裝置,其中上述驅動電路係一面以每特定之單位依序驅動上述複數個第1電極塊,一面亦考慮與上述光源相隔之距離及自外部輸入之影像信號而調節上述光源之光量。
本申請案係以於2012年5月9日向日本專利廳提出申請之日本專利申請號2012-107772號作為基礎而主張優先權者,並將該申請案之所有內容以參照之形式引用於本申請案中。
只要為本領域技術人員,便可根據設計上之必要條件及其他因素而想到各種修正、組合、次組合、及變更,應理解為其等係包含於隨附之申請專利範圍或其均等物之範圍內者。
1‧‧‧照明裝置
1A‧‧‧光出射面
10‧‧‧導光板
10A‧‧‧光入射面
20‧‧‧光源
30‧‧‧光調變元件
40‧‧‧反射板
50‧‧‧驅動電路

Claims (20)

  1. 一種照明裝置,其包含:一對基板,其等相隔開且彼此對向配置;光源,其配置於上述一對基板中之至少一者之側面;電極,其設置於上述一對基板各自之表面,且使與上述基板之表面正交之方向上產生電場;及光調變層,其設置於上述一對基板之間隙中,且根據藉由上述電極而產生之電場之大小,對來自上述光源之光顯示散射性或透明性;上述電極包含配置於上述一對基板中之一上述基板之表面的複數個第1電極塊;各上述第1電極塊包含在第1方向上延伸並且在與上述第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極。
  2. 如請求項1之照明裝置,其中上述複數個第1電極塊係於第2方向及與上述第2方向交叉之第3方向中之至少上述第2方向上排列而配置;各上述第1電極塊係以各上述第1電極塊之複數個上述部分電極與於上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊之複數個上述部分電極絕緣的態樣,形成於包含在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊之形成區域之一部分的區域內;各上述第1電極塊中,2個以上之上述部分電極形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊之形成區域內,並且與在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊中包含之2個以上之上述部分電極混合存在而配置。
  3. 如請求項2之照明裝置,其中各上述第1電極塊中,2個以上之上 述部分電極形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊之形成區域外。
  4. 如請求項2之照明裝置,其中上述第1方向為與上述側面平行或大致平行之方向。
  5. 如請求項2之照明裝置,其中上述第2方向為與上述側面垂直或大致垂直之方向。
  6. 如請求項2之照明裝置,其中各上述第1電極塊包含與各上述部分電極之端部連結之第1連結部。
  7. 如請求項6之照明裝置,其中上述複數個第1電極塊係以使藉由上述複數個部分電極及上述第1連結部而形成之梳齒之朝向交替反轉之方式而配置。
  8. 如請求項6之照明裝置,其中各上述第1電極塊包含第2連結部,其與形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊之形成區域外的複數個上述部分電極中之彼此鄰接之2個上述部分電極連結。
  9. 如請求項2之照明裝置,其中各上述第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊且距上述光源相對較遠之上述第1電極塊之形成區域內的2個以上之上述部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變窄;各上述第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊且距上述光源相對較近之上述第1電極塊之形成區域內的2個以上之上述部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變寬。
  10. 如請求項3之照明裝置,其中各上述第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊之形成區域外的2個以上之上述部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變寬。
  11. 如請求項3之照明裝置,其中各上述第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊之形成區域外的2個以上之上述部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變寬;各上述第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊且距上述光源相對較遠之上述第1電極塊之形成區域內的2個以上之上述部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變窄;各上述第1電極塊中,形成於在上述第2方向上鄰接之其他上述第1電極塊且距上述光源相對較近之上述第1電極塊之形成區域內的2個以上之上述部分電極之寬度係隨著遠離上述光源而變寬。
  12. 如請求項2之照明裝置,其中上述電極係於上述一對基板中之另一上述基板之表面,包含1個第2電極塊、或於上述第2方向及上述第3方向中之至少上述第2方向上排列而配置之複數個第2電極塊;上述1個或複數個第2電極塊包含在第1方向上延伸並且在與上述第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極;上述第2電極塊配置於與上述第1電極塊正對之位置上。
  13. 如請求項2之照明裝置,其包含對各上述第1電極塊施加根據上述第1電極塊與上述光源相隔之距離而調變之電壓之驅動電路。
  14. 如請求項2之照明裝置,其包含以每特定之單位依序驅動上述複數個第1電極塊之驅動電路。
  15. 如請求項2之照明裝置,其中上述一對基板中之至少一者包含在與上述側面之法線平行之方向上延伸之複數個凸部;上述光源包含可彼此獨立驅動之複數個光源塊。
  16. 如請求項15之照明裝置,其中各上述凸部之高度於靠近上述光 源之部位變低,且於遠離上述光源之部位變高。
  17. 如請求項1之照明裝置,其中各上述第1電極塊中,上述複數個部分電極之寬度於上述光源側變窄,且隨著遠離上述光源而變寬。
  18. 一種顯示裝置,其包含:顯示面板,其顯示影像;及照明裝置,其對上述顯示面板進行照明;上述照明裝置包含:一對基板,其等相隔開且彼此對向配置;光源,其配置於上述一對基板中之至少一者之側面;電極,其設置於上述一對基板各自之表面,且使與上述基板之表面正交之方向上產生電場;及光調變層,其設置於上述一對基板之間隙中,且根據藉由上述電極而產生之電場之大小,對來自上述光源之光顯示散射性或透明性;上述電極包含配置於上述一對基板中之一基板之表面的複數個第1電極塊;各第1電極塊包含在第1方向上延伸並且在與上述第1方向交叉之方向上排列之複數個部分電極。
  19. 如請求項18之顯示裝置,其包含驅動電路,該驅動電路係以每特定之單位依序驅動上述複數個第1電極塊,進而,將上述複數個第1電極塊之掃描方向設為與上述顯示面板之像素之掃描方向相同之方向,且使上述複數個第1電極塊之掃描與上述顯示面板之像素之掃描同步進行。
  20. 如請求項19之顯示裝置,其中上述驅動電路係一面以每特定之單位依序驅動上述複數個第1電極塊,一面亦考慮與上述光源相隔之距離及自外部輸入之影像信號而調節上述光源之光量。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106200111A (zh) * 2014-09-05 2016-12-07 株式会社日本显示器 显示装置以及光源装置
TWI582501B (zh) * 2016-01-04 2017-05-11 揚昇照明股份有限公司 光源模組與顯示裝置

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0718706D0 (en) 2007-09-25 2007-11-07 Creative Physics Ltd Method and apparatus for reducing laser speckle
US9335604B2 (en) 2013-12-11 2016-05-10 Milan Momcilo Popovich Holographic waveguide display
US11726332B2 (en) 2009-04-27 2023-08-15 Digilens Inc. Diffractive projection apparatus
US9274349B2 (en) 2011-04-07 2016-03-01 Digilens Inc. Laser despeckler based on angular diversity
EP2995986B1 (en) 2011-08-24 2017-04-12 Rockwell Collins, Inc. Data display
WO2016020630A2 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Milan Momcilo Popovich Waveguide laser illuminator incorporating a despeckler
US20150010265A1 (en) 2012-01-06 2015-01-08 Milan, Momcilo POPOVICH Contact image sensor using switchable bragg gratings
US9933684B2 (en) 2012-11-16 2018-04-03 Rockwell Collins, Inc. Transparent waveguide display providing upper and lower fields of view having a specific light output aperture configuration
WO2015015138A1 (en) 2013-07-31 2015-02-05 Milan Momcilo Popovich Method and apparatus for contact image sensing
CN104062765B (zh) * 2014-07-11 2016-11-23 张家港康得新光电材料有限公司 2d与3d影像切换显示设备和柱状透镜元件
WO2016020632A1 (en) 2014-08-08 2016-02-11 Milan Momcilo Popovich Method for holographic mastering and replication
WO2016042283A1 (en) 2014-09-19 2016-03-24 Milan Momcilo Popovich Method and apparatus for generating input images for holographic waveguide displays
KR102408537B1 (ko) * 2014-10-21 2022-06-15 롤리크 아게 중합체 함유 산란형 수직 배향 액정 장치
TWI599818B (zh) * 2014-10-22 2017-09-21 日本顯示器股份有限公司 顯示裝置
JP6364335B2 (ja) 2014-12-04 2018-07-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN107873086B (zh) 2015-01-12 2020-03-20 迪吉伦斯公司 环境隔离的波导显示器
KR20160087021A (ko) * 2015-01-12 2016-07-21 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
US9804317B2 (en) * 2015-02-06 2017-10-31 Japan Display Inc. Display apparatus
US9632226B2 (en) 2015-02-12 2017-04-25 Digilens Inc. Waveguide grating device
JP2017032782A (ja) 2015-07-31 2017-02-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
EP3354962A4 (en) * 2015-09-25 2018-09-26 Sharp Kabushiki Kaisha Illumination device, display device, television reception device and wavelength conversion part manufacturing method
CN113759555B (zh) 2015-10-05 2024-09-20 迪吉伦斯公司 波导显示器
JP2017076006A (ja) * 2015-10-13 2017-04-20 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP6671940B2 (ja) 2015-12-07 2020-03-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2017156718A (ja) 2016-03-04 2017-09-07 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP2017167214A (ja) * 2016-03-14 2017-09-21 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
EP3433659B1 (en) 2016-03-24 2024-10-23 DigiLens, Inc. Method and apparatus for providing a polarization selective holographic waveguide device
CN109154717B (zh) 2016-04-11 2022-05-13 迪吉伦斯公司 用于结构光投射的全息波导设备
JP6720008B2 (ja) 2016-07-22 2020-07-08 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置および表示装置の駆動方法
JP6877910B2 (ja) * 2016-08-01 2021-05-26 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN106094307B (zh) 2016-08-11 2019-09-10 京东方科技集团股份有限公司 光波导显示装置及其制造方法、驱动方法
US11513350B2 (en) 2016-12-02 2022-11-29 Digilens Inc. Waveguide device with uniform output illumination
US10545346B2 (en) 2017-01-05 2020-01-28 Digilens Inc. Wearable heads up displays
KR102557938B1 (ko) * 2017-12-22 2023-07-21 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
US10914950B2 (en) 2018-01-08 2021-02-09 Digilens Inc. Waveguide architectures and related methods of manufacturing
CN111566571B (zh) 2018-01-08 2022-05-13 迪吉伦斯公司 波导单元格中全息光栅高吞吐量记录的系统和方法
US20190212588A1 (en) 2018-01-08 2019-07-11 Digilens, Inc. Systems and Methods for Manufacturing Waveguide Cells
EP3765896A1 (en) 2018-03-13 2021-01-20 Apple Inc. Displays with direct-lit backlight units
JP2019191230A (ja) * 2018-04-19 2019-10-31 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
US11402801B2 (en) 2018-07-25 2022-08-02 Digilens Inc. Systems and methods for fabricating a multilayer optical structure
JP2022024203A (ja) * 2018-11-26 2022-02-09 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
KR102660065B1 (ko) * 2018-12-06 2024-04-22 엘지디스플레이 주식회사 백라이트 유닛 및 이를 이용한 표시 장치
US20200225471A1 (en) 2019-01-14 2020-07-16 Digilens Inc. Holographic Waveguide Display with Light Control Layer
WO2020168348A1 (en) 2019-02-15 2020-08-20 Digilens Inc. Methods and apparatuses for providing a holographic waveguide display using integrated gratings
US20220283377A1 (en) 2019-02-15 2022-09-08 Digilens Inc. Wide Angle Waveguide Display
WO2020186113A1 (en) 2019-03-12 2020-09-17 Digilens Inc. Holographic waveguide backlight and related methods of manufacturing
JP7179668B2 (ja) 2019-04-16 2022-11-29 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
CN110262125A (zh) * 2019-06-04 2019-09-20 武汉华星光电技术有限公司 背光组件、显示面板组件及背光控制方法
US10969534B2 (en) 2019-06-04 2021-04-06 Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. Backlight assembly, display panel assembly and backlight control method
WO2020247930A1 (en) 2019-06-07 2020-12-10 Digilens Inc. Waveguides incorporating transmissive and reflective gratings and related methods of manufacturing
WO2021021926A1 (en) 2019-07-29 2021-02-04 Digilens Inc. Methods and apparatus for multiplying the image resolution and field-of-view of a pixelated display
US11442222B2 (en) 2019-08-29 2022-09-13 Digilens Inc. Evacuated gratings and methods of manufacturing
JP7549998B2 (ja) 2019-10-28 2024-09-12 上海天馬微電子有限公司 表示装置のための光源装置及び液晶表示装置
JP2024508926A (ja) 2021-03-05 2024-02-28 ディジレンズ インコーポレイテッド 真空周期的構造体および製造の方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06347790A (ja) 1993-06-08 1994-12-22 Fujitsu Ltd 表示装置
JPH08201805A (ja) * 1995-01-31 1996-08-09 Minolta Co Ltd 液晶表示面の照明構造
JP3524822B2 (ja) * 1999-08-02 2004-05-10 日本電信電話株式会社 光学素子および該光学素子を用いた表示装置
JP2001174815A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Nitto Denko Corp 液晶表示装置
JP3478784B2 (ja) * 2000-07-12 2003-12-15 日本電信電話株式会社 光学素子および該光学素子を備えた表示装置
KR20050108375A (ko) * 2003-03-03 2005-11-16 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 디스플레이 장치, 조명 시스템 및 디스플레이 장치 구동방법
JP2008185758A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Seiko Epson Corp 液晶装置、その駆動方法および電子機器
JPWO2011080948A1 (ja) 2009-12-28 2013-05-09 シャープ株式会社 導光ユニット、照明装置、及び表示装置
JP2014038695A (ja) * 2010-10-20 2014-02-27 Sony Corp 照明装置および表示装置
JP6098064B2 (ja) * 2012-08-08 2017-03-22 ソニー株式会社 表示装置および照明装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106200111A (zh) * 2014-09-05 2016-12-07 株式会社日本显示器 显示装置以及光源装置
US10488574B2 (en) 2014-09-05 2019-11-26 Japan Display Inc. Display device and light source device
TWI582501B (zh) * 2016-01-04 2017-05-11 揚昇照明股份有限公司 光源模組與顯示裝置

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