WO1997017631A1

WO1997017631A1 - Illuminateur, afficheur a cristaux liquides fonctionnant avec l'illuminateur et dispositif electronique

Info

Publication number: WO1997017631A1
Application number: PCT/JP1996/003243
Authority: WO
Inventors: Satoru Miyashita; Osamu Yokoyama; Tatsuaki Funamoto
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 1995-11-06
Filing date: 1996-11-06
Publication date: 1997-05-15
Also published as: KR100436104B1; DE69636109D1; KR100453398B1; KR20040004417A; EP0802446A4; DE69628634D1; US6011602A; JP3632208B2; EP1306610B1; DE69628634T2; EP1306610A1; EP0802446B1; DE69636109T2; KR19980701264A; EP0802446A1; TW397929B

Description

明細書発明の名称

照明装置並びにそれらを用いた液晶表示装置及び電子機器技術分野

本発明は、照明装置並びにそれらを用いた液晶表示装置及び電子機器に関し、より詳細には、照明装置における光利用効率を向上させる技術に関する。背景技術

( 1 ) この種の液晶表示装置等に用いられる照明装置では、通常、図 3 7に示すように、光源 1 4 0 1からの光を液晶表示パネル 1 4 0 2側に導く導光体 1 4 0 0の裏面に、ドット状の乱反射印刷を配設したり、白色の乱反射シートを配設する等を行い、輝度を均一化するのが一般的である。この照明装置では、光源自体が無指向性の拡散光であるため、光を全方向に均一に出射できる点で優れているしかしながら、この装置では、光が均一に拡散するので、或る方向に光を集中させる場合等に、光の指向性に劣り、高い輝度が得られないという問題点がある。特に、ある方向に光を集中させようとして、高輝度にすると、全方向で均一に輝度が高くなるので、光の利用効率が悪く、高輝度で照明した場合、電力消費が大きいという問題点がある。このようなことは、例えば携帯用の電子機器等には長時間使用できず好ましくない。

逆に、電力消費を小さくしょうとすると、表示が暗くなるという問題点がある。

( 2 ) この問題点を解決しようと、導光体から出射する散乱光の指向性を向上させることが試みられている。このような技術として、例えば特開平 5- 089827号、特開平 6-067004号、特開平 6-130387号等が公知である。これら装置では、頂角が約 9 0度の微細なプリズムが列設されたプリズムアレイを用い、頂角面を液晶表示パネル面側に向けて配置し、液晶表示パネル方向への散乱光の指向性を高めている。すなわち、導光体形状を点光源近似にしてプリズム角を変えることで、光路をシミュレートし、光の拡散を抑制して指向性を高め、輝度を高くしている。しかしながら、プリズムアレイを用いた場合、指向性に優れる反面、導光体から出てプリズムアレイに入射した光の一部は、プリズムアレイ内で全反射して導光体に戻るために、輝度が低下するという問題点がある。

さらに、正面での輝度が高い反面、観察者が斜めから見た時、急激に暗くなる角度が存在するため、表示の広視野角化等の実現が困難であるという問題点がある。このようなことは、例えば、出射面全体が均一な高い輝度で、かつ、或る方向に均一な光を出射してある程度の視野角度を必要とするカラー液晶 T V等には、適用できず、表示画面品位の向上に寄与できない。

( 3 ) さらに、導光体から出射される光の指向性を変換するプリズムアレイとして、例えば特開平 2-17号公報等に開示されたものがある。この概略を図 3 8に示す。 ―

この例では、プリズムアレイからの出光を画面法線方向に集束させるには、プリズムの頂角を法線に対して対称な 6 0。（法線の両側に 3 0。ずつ）が最適である旨が開示されている。すなわち、同図において、プリズムアレイ 1 4 2 0を構成するプリズム要素 1 4 2 O pは、頂角が 6 0 ° ( 0 = 3 0。）の二等辺三角形にて形成される。尚、出射光 1 4 2 1 rの輝度の角度分布（以下輝度分布）において、輝度が最大となる方向は、

6 0 ° の方向にあり、を中心として士 1 0 ° の角度（ひ: = 7 0。、ァ = 5 0。）では輝度が最大値の半分程度になる。しかしながら、ァ = 5 0 ° の方向に出た光 cは、プリズムアレイ 1 4 2 0の出射面 1 4 2 0 eで全反射され、プリズムアレイ 1 4 2 0を透過できず、導光体 1 4 2 1へ戻ってしまう。このため、出射光に対するプリズムアレイの透過率が低下し、光源の光を照明光として利用する場合の光の利用効率が低下するという問題点がある。

また、同公報では、プリズムアレイから出る光を法線に対して 1 5 ° の方向に向けるために、法線に対して一方の斜面の角度を 3 5 ° 、他方の斜面の角度を 2 2。（プリズムの頂角としては 5 7。）に形成する旨が開示されている。

しかしながら、このようにプリズムアレイの頂角の角度を変えたとしても、上記した例えばァ方向に出るような光 cは存在することとなり、上記問題点は解消しない。このような問題点は、例えば上記平 6-067004号に開示された、プリズム角を 7 0 ° 〜 1 1 0 ° 範囲で最適に設定する等の技術を組み合わせても依然として存在する。

さらにまた、導光体の出光面のレンズの形状を種々の形状に変更した例が開示されているが、約 6 0 ° 〜8 0 ° の範囲に輝度分布が形成されるため、導光体のレンズ形状に拘わらずいずれの場合も上記同様の問題点が発生すると共に、光の指向性も弱い。

また、同公報では、レンズの形状は、特定方向に出射光が集中し、出射光分布ができるだけ小さく、かつ、出射光量の多いレンズ形状なら、導光体のレンズ形状を種々変更できるが、出射光を法線方向に集束させるには、導光体の出射光が法線に対称に 6 0 ° で出射していることが必須である旨が開示されている。このため、出射光を法線方向に集束させる場合に、上記同様の問題点が発生する。さらに、この例では、導光体の出光側表面が平板部を有しないレンズがレンズ幅を等間隔にして複数形成されているが、平担な面を有していないために、導光体内で伝播される光の伝播効率が低下し、光の利用効率が低下するという問題点が発生する。

( 4 ) さらに、液晶表示装置として、例えば特閧昭 57-054926号、特開昭 58-0957 80号等が公知である。この概略を図 3 9 A、図 3 9 Bにそれそれ示す。

図 3 9 Aの例では、液晶表示パネル 1 4 3 2の裏面に反射板 1 4 3 3を配置し、外部光 1 4 3 6の照明により使用している。この装置では、反射機能だけを有するため、コントラストが低く、外部が暗い所では使用できないという問題点がある。

図 3 9 Bの例では、液晶表示パネル 1 4 3 2の背面に半透過反射板 1 4 3 4及び照明装置 1 4 3 0を配置し、外部が明るい時（外光の反射照明）と暗い時（バヅクライト照明）とで使い分けるように構成される。この装置では、半透過反射板及び照明装置を用いているので、外光 1 4 3 6を用いた時もパックライト照明 1 4 3 5を用いた時も、表示が暗いという問題点がある。

( 5 ) さらに、光源からの光の利用効率を向上させる技術として、 Proceedings of the 15th international display research conference^ 7 5頁〜 7 3 8頁に開示された照明装置が挙げられる。この照明装置の概略断面構造を図 4 0で説明する。同図において、光源 1 4 4 0からの放射光は、導光体 1 4 4 1内を伝幡して出射し、該出射光は光拡散板 1 4 4 2で拡散され、その後偏光変換素子 1 4 4 3に入射する。偏光変換素子 1 4 4 3は、コレステリック液晶層 1 4 4 4と 1 / 4波長板 1 4 4 5とを有する。コレステリック液晶層 1 4 4 4では、コレステリック構造の螺旋方向と合致する方向にまわる円偏光は反射し、螺旋方向と反対方向にまわる円偏光は透過する。透過する円偏光 dは、 1 / 4波長板 1 4 4 5で直線偏光に変換される。反射する円偏光 cは、光拡散板 1 4 4 2へ戻り、拡散光のうち一部の光 f は、透過する円偏光になり、再びコレステリック液晶層 1 4 4 4を透過する。

しかしながら、この照明装置では、コレステリック液晶層 1 4 4 4で反射された光 eは、再びコレステリック液晶層 1 ¾ 4 4に戻る光 f以外に、光拡散板 1 4 4 2を突き抜けて導光体 1 4 4 1に戻って導光体 1 4 4 1の裏面に配設された光拡散反射フィルム 1 4 4 9で吸収される光 gがある。このため、有効にコレステリック液晶層 1 4 4 4に戻らず、光漏れ等により液晶画面輝度にロスがあり、液晶表示装置における光の利用効率が低下するという問題点がある。

本発明は、上記した技術の問題点を解決することを課題としてなされたものであって、その目的とするところは、光の利用効率を高くすることで高輝度を達成し、しかも正面での輝度が高い上、斜めから見ても暗くならない照明装置並びにそれらを用いた液晶表示装置及び電子機器を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、十分な輝度を確保するために高輝度で照明した場合でも、電力消費を低減できる照明装置並びにそれらを用いた液晶表示装置及び電子機器を提供することにある。

また、本発明のさらに他の目的は、導光体からの出射光が、導光体の法線に対してある傾斜角で出射する場合に、該出射光の全てを効率良く導光体の法線にほぼ平行に変換して、光の利用効率を向上できる照明装置及び液晶表示装置を提供することにある。

また、本発明のさらに他の目的は、外部が明るい時であっても、暗い時であつても、反射機能を低下させることなく照明ができ、しかも照明効率の低下しない照明装置並びにそれらを用いた液晶表示装置及び電子機器を提供することにある。また、本発明のさらに他の目的は、偏光変換素子を透過できずに反射された光をも、液晶表示パネルに照射して、さらなる光の利用効率を向上させることのできる照明装置並びにそれらを用いた液晶表示装置及び電子機器を提供することにあ o 発明の開示本発明の照明装置の一態様では、発光手段と、前記発光手段からの光を被照明体の背面から前記被照明体に向け案内する導光手段と、を有する。前記導光手段は、前記発光手段からの光が入射される少なくとも一つの入光面と前記被照明体に面する出光面とを有する導光本体を有する。さらに、前記導光本体の前記出光面より突出する複数の凸部を有する。前記凸部は、前記出光面に対して略平行な突出端面を有する。さらに、前記出光面に対して略垂直な側面を有する。

従来は、導光本体の出光面は、平坦のみであったり、例えば特開平 2-17号公報等のようにレンズ状に形成されているため、出射する光線の角度がランダムで出射光の出射効率が悪かった。

これに対し、本発明では、凸部を形成することで、凸部の特に側面より出射する出射光の輝度分布に強い光の指向性をもたせ、高い輝度を確保できる。しかも、凸部の突出端面及び出光面上より出射する光は殆どないため、出射効率を大幅に向上させることができる。このため、光の利用効率を高くすることで被照明体正面での輝度を高くしながらも、消費電力を低減でき、特に携帯用情報端末等のような用途に好適に適用できる。

また、本発明では、前記凸部は、前記導光本体と異なる屈折率を有する。これにより、屈折率の低い（高い）材質で形成されれば、出射光の最大輝度の中心角度をより小さく（大きく）して、所望の角度に特に強い輝度の領域を発生させることができる。

また、本発明では、前記凸部の突出端面の幅と前記凸部の側面の高さとの比は、ほぼ一対一であることが好ましい。これにより、例えば凸部の突出端面で反射して導光本体内部に戻り出射されない光線等をなくして、出射効率がさらに向上し、さらなる高輝度化が図れる。

また、本発明では、前記凸部は、断面略台形形状にて形成される。前記凸部の側面は、前記出光面と直交する面に対して 1 0度以下の範囲で傾きを持つ。

本発明によれば、 1 0度以内の範囲であれば、側面を傾きを持つテーパにしても輝度の低下を防ぐことができるので、この範囲で製造時の寸法誤差が許容される。このため製造上の利便性が向上する。

また、本発明では、前記凸部の突出端面の幅は、 1 0 /z m以上 5 0 m以下にするのが好ましい。これにより、高輝度化を図りながらも、製造上の利便性が向上する。

また、本発明では、前記導光本体の前記出光面に、外部からの光及び前記導光本体内にて伝播される光をすベて反射する全反射層を設けている。

本発明によれば、導光本体の異なる 2方向に発光手段が配置される場合、凸部の側面から殆どの出射光が出射する。また、導光本体の一方向に発光手段が配置される場合、凸部の発光手段と反対側の ί!ϋ面から殆どの出射光が出射する。このように、凸部を除く出光面及び凸部の突出端面では、仮に全反射層を設けなくても、殆ど導光本体内にて伝播される光は全反射し、光が漏れない。このため、全反射層を、少なくとも前記導光本体の前記出光面に設けることで、導光本体内部で伝播される内部光の導光効率も向上させることができる。

加えて、凸部には被覆する必要がないので、材料費等も少なくて済み、製造上の利便性も向上する。

さらに、外部光は、全反射層で反射し、ほぼ全ての外部光が有効利用できる。すなわち、従来のような反射板を配置しなくても、全反射層を配設することで、反射板としての機能を兼用させることができる。

また、本発明では、前記凸部の突出端面に、前記全反射層をさらに設けている。本発明によれば、出射光が、凸部の側面のみから出光するが、仮に突出端面から光が漏れることが生じたとしても、導光本体内部で伝播される内部光の漏れをなくして、光の利用効率が向上し、輝度が高まる。また、外部光は、凸部の突出端面の全反射層でも反射されることができるので、外部光による場合もさらに輝度が向上する。この場合、従来の半透過反射板と異なり、ほぽ全ての外部光が有効利用でき、反射機能を低下させること無く反射板を兼ねることができる。また、本発明では、前記凸部の前記発光手段側の側面に、前記全反射層をさらに設けている。

本発明によれば、通常導光本体には、一方方向に発光手段を配設するが、このような場合は、凸部の発光手段側の側面から出射する光の量はごくわずかであつて、発光手段と反対側の凸部の側面から殆どの光が出射される。このため、上記のように発光手段側の側部に全反射層を形成することで、上記ごくわずかの光の漏れをも防止して、さらに光の利用効率を向上させて、さらなる高輝度を達成で。

また、本発明では、前記入光面を除く前記導光本体の周面に、前記全反射層をさらに設けている。一

これにより、例えば導光本体の入光面を除く側面からの光の漏れをなくしてさらなる出射効率の向上が図れる。また、導光本体内での導光効率も向上する。また、本発明では、前記全反射層は、金属薄膜で構成される。これにより、金属を蒸着させるだけで全反射層を形成できるので、製造上の利便性が向上する。また、本発明では、前記導光本体の周面に設けられる前記全反射層は、前記導光本体側に反射面を向けた状態で被覆されるミラ一シートで構成される

本発明によれば、導光本体の出光面と反対の面に配設されたミラーシートで、全反射層を兼用できる。尚、ミラーシートは、導光本体内で伝播される光の損失を少なくさせる機能を有し、全反射層は、外部からの光を外部に反射させて光の指向性を増大させる機能を有する。これにより、側面領域の全反射層をミラーシートで形成すれば、双方の機能を失うことなく兼用でき、材料費、製造コスト等の削減も図れる。

また、本発明では、前記凸部は、前記出光面上に格子状に形成することが好ましい。これにより、光の出射箇所が増大するので、輝度を向上させることができる。

また、本発明では、前記凸部の単位長さ当たりの数は、前記発光手段に近い領域では疎に形成され、前記発光手段から遠くになるに従い密に形成される。これにより、凸部の数を加減することで、照射輝度の均一性を高めることができる。また、本発明では、前記各凸部の縦断面積が、前記発光手段より遠ざかるに従い大きく形成される。これにより、凸部の縦断面積を加減することで、照射輝度の均一性を高めることができる。

また、本発明では、前記導光手段からの出射光の光軸を、前記被照明体にほぼ垂直な方向に変換する光軸変換手段をさらに有する。

本発明によれば、凸部によりある角度に指向性を持たせた出射光の光軸を、光軸変換手段により変換できるので、被照射体に対して好適な角度で、指向性の強い光を照射できるので、広視野角化及び高輝度化が可能となる。

また、本発明では、前記発光手段は、前記導光手段の前記入光面に沿って棒状に形成される。前記光軸変換手段は、前記出光面に対して頂角を向け、かつ、前記発光手段と平行な状態で配置される単位プリズムが複数列設されたプリズムァレイを有する。

本発明によれば、プリズムアレイの頂角が出光面側に配設される。すなわち、プリズムアレイの被照明体側の面は、平面に形成される。このため、強い指向性を持った光を均一に被照明体に出光できるので、輝度が高まる。

また、本発明では、前記プリズムアレイは、断面略三角形に形成され、前記頂角が 5 0〜7 0 ° であるのが好ましい。これにより、凸部より出射される出射光の光軸をより正確に、垂直方向に変換できるので、強い指向性を持った高輝度の光を出光できる。

また、本発明では、各前記単位プリズムは、前記頂角を挟んで配置される第 1 の面と第 2の面とを有する。さらに、前記入射光が入射される前記第 1の面は、法線の異なる複数の面に分割される。

本発明によれば、凸部の側部より出射する出射光が単位プリズムに入射する面が、該入射光の角度に応じて複数に分割されている。このため、単位プリズムに入射した光が全て第 2の面に到達し、そこで全反射されてプリズムアレイ平面に垂直に近い角度で出射する。これにより、凸部の側部で強い指向性をもつ出射光を、光の損失の少ない状態でプリズムアレイを通過でき、高輝度を達成できるまた、従来は、導光手段より出射される光線は、プリズムアレイの第 1の面に入射するが、プリズムの頂点より入る光のうちの一部は、第 2の面に当たらずに、プリズムの出射面より出ず、導光手段側へ戻ってしまうことがあった。これに対し、本発明では、このような光の成分がなくなる。このため、より光の指向性及び輝度が高くなる。

また、本発明では、前記プリズムアレイの第 1の面は、前記出光面と直交する面に対してほぼ 2 0度の傾斜角度にて形成された面を含む。前記プリズムアレイの第 2の面は、前記出光面と直交する面に対してほぼ 3 0度の傾斜角度にて形成される。

本発明によれば、傾斜角度を上記のように設定することで、さらに光の指向性及び輝度の向上を図ることができる。

また、本発明では、前記光軸変換手段は、前記出光面に対して平行に配設された回折格子構造から成る。

本発明によれば、光軸変換手段を回折格子構造にて形成することで、プリズムアレイ等と異なり、光の偏向機能に対する入射光の指向性を強くできる。この場合、プリズムアレイのように全反射して導光体に戻る光は殆どなく形成でき、凸部により出射された強い指向性を持つ出射光の光軸を損失のない状態で変換でき、高輝度を達成できる。

また、本発明では、前記光軸変換手段は、感光材中に記録されたホログラム素子にて形成される。

本発明によれば、出射光の指向性が強い導光手段と、その導光手段から出た光を偏向して、垂直方向の指向性を高めるホログラム素子を備えることで、光の指向性を高めながらも導光手段へ戻る光を、従来のプリズムアレイに対して少なくでき、発光手段から出た光を効率よく照射できる。これにより、光の損失を抑えることができるので、輝度を高めることができる _c

また、本発明では、前記光軸変換手段は、前記回折格子構造が断面略鋸歯形状を有するブレーズドグレーティングにて形成される。これにより、光の指向性及び輝度を高めることができる。

本発明の照明装置の一態様では、前記被照明体と前記光軸変換手段との間に配設され、前記光軸変換手段からの出射光の特定の偏光成分を直線偏光に変換する偏光変換手段をさらに有する。本発明によれば、全反射層で覆われた導光本体に、特定の偏光成分を反射する偏光変換手段を配置している。これにより、偏光変換手段で反射されて導光本体に戻ってきた光を、全反射層で反射させて再び損失なく偏光変換手段へ戻すことができるので、発光手段から出た光を効率良く直線偏光に変換できる。このため、戻った成分だけ輝度を高くすることが可能となる。

本発明の照明装置の一態様では、前記被照明体と前記光軸変換手段との間に配設され、前記光軸変換手段からの出射光の特定の偏光成分を直線偏光に変換する偏光変換手段をさらに有する。前記偏光変換手段は、前記プリズムアレイ上に配設されるコレステリック液晶層を有する。さらに、前記コレステリック液晶層の上に積層される 1 / 4波長層を有する。

本発明によれば、コレステリック液晶層にて、透過された成分は、 1ノ 4波長層にて直線偏光に変換されるので、被照射体の裏面に対して垂直に光を出射することができる。

通常、偏光変換手段のコレステリック液晶層は、例えば右まわり円偏光の成分しか透過しない。すなわち、偏光変換手段に入射させる光のうち、右まわり円偏光は透過し、左まわり円偏光は反射する。この場合、従来は、左まわり円偏光の成分は反射したまま、偏光変換手段を通過できないため、この光の成分だけ輝度が低下してしまっていた。

これに対し、本発明では、全反射層により、偏光変換手段にて反射された左まわり円偏光の成分を反射させることで右まわり円偏光とし、これを再度偏光変換手段に入射させることで、前回左まわり成分であった光の成分を、透過させることが可能となる。したがって、この成分だけ輝度を高くすることが可能となる。本発明の照明装置の一態様では、発光手段と、前記発光手段からの光を被照明体に向け案内し、指向性の強い出射光を出射する導光手段を有する。さらに、前記導光手段からの出射光の光軸を、前記被照明体にほぽ垂直な方向に変換する光軸変換手段を有する。前記変換手段は、前記出射光を出光する出光面に対して平行に配設された回折格子構造から成る。

本発明によれば、光軸変換手段を回折格子構造にて形成することで、プリズムアレイ等と異なり、光の偏向機能に対する入射光の指向性を強くできる。この場合、プリズムアレイのように全反射して導光体に戻る光は殆どなく形成できるので、高輝度を達成できる。

本発明の照明装置の一態様では、発光手段と、前記発光手段からの光を被照明体に向け案内し、指向性の強い出射光を出射する導光手段を有する。さらに、前記導光手段からの出射光の光軸を、前記被照明体にほぼ垂直な方向に変換する光軸変換手段を有する。前記光軸変換手段は、前記出光面に対して頂角を向けた状態で配置される単位プリズムが前記複数列設されたプリズムアレイを有する。各前記単位プリズムは、前記頂角を挟んで配置される第 1の面と第 2の面とを有する。前記入射光が入射される前記第 1の面は、法線の異なる複数の面に分割される。

本発明によれば、出射光が入射する面が、該入射光の角度に応じて複数に分割されている。このため、単位プリズムに入射した光が全て第 2の面に到達し、そこで全反射されてプリズムアレイ平面に垂直に近い角度で出射する。これにより、プリズムアレイでの光の損失を少なくすることができ、高輝度を達成できる。本発明の照明装置の一態様では、被照明体を照明する発光手段を有する。さらに、前記発光手段からの光を前記被照明体に向けて案内する導光手段を有する。前記導光手段は、前記被照明体に向けて出射光を出射する出射部と、前記出射光が出射されない非出射部を有する。前記非出射部に、外部からの光及び前記導光手段内にて伝播される光をすベて反射する全反射層を有する。

本発明によれば、全反射層により、反射機能を低下させること無くバックライト照明ができ、しかも、照明効率は低下しない。また、省電力の効果があり、特に携帯用情報端末のような用途において有効である。

本発明の液晶表示装置の一態様では、上記のような照明装置を有する。ここで、前記被照明体は、液晶表示パネルからなる。これにより、高い輝度でしかも均一な光を出射できると共に、光の指向性を向上させて、明るい液晶表示装置を提供できる。

また、本発明では、前記液晶表示パネルと前記導光手段の間に、前記出射光を拡散する光拡散手段が配設される。

本発明によれば、液晶表示パネルを透過する光量を多くできるので、明るい液晶表示装置を提供できる。

また、本発明では、前記導光本体の前記出光面と反対側の裏面に、前記導光本体中に伝播される光をすベて反射する全反射ミラ一シートを配設される。

本発明によれば、導光本体内で伝播される光の漏れをなくして、伝播の効率を向上させることができる。

また、本発明では、前記液晶表示パネルの表示面側に、前記出射光を拡散する光拡散手段が配設される。

本発明によれば、液晶表示パネルを透過した光を拡散させ、観察者の表示が見える角度（視野角）を広げることができる。

また、本発明の電子機器では、上記のような液晶表示装置を有する。これにより、消費電力を大幅に削減した電子機器、—小型の電子機器にも適用できる。図面の簡単な説明

第 1図は、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態の一例を示す断面図である。第 2図は、第 1図の導光体を示す斜視図である。

第 3図は、第 2図の導光体からの出光を模式的に示す断面図である。

第 4図は、第 1図の照明装置からの出光を模式的に示す断面図である。

第 5図は、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態の一例を示す断面図である。第 6図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示し、凸部を拡大した断面図である。

第 7図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示し、凸部を拡大した断面図である。

第 8図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示し、凸部を拡大した断面図である。

第 9図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示し、凸部を拡大した断面図である。

第 1 0 A図、第 1 0 B図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示し、凸部を拡大した断面図である。

第 1 0 C図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示す斜視図である。第 1 1 A図、第 1 I B図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示す断面図である。

第 1 2図は、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態の一例を示す断面図である 0

第 1 3図は、第 1 2図のホログラム素子の一例を示す断面図である。

第 1 4図は、本発明に係る液晶表示装置に用いられる回折光学素子の一例を示す断面図である。

第 1 5図は、本発明に係るプリズムアレイの実施の形態の一例を示し、光路を解析した断面図である。

第 1 6図は、本発明に係るプリズムアレイの実施の形態の一例を示す断面図で i>る。

第 1 7図は、本発明に係るプリズムアレイの実施の形態の一例を示す断面図でおる。

第 1 8 A図は、本発明に係る導光体の一例を示す斜視図である。

第 1 8 B図は、本発明に係る導光体の一例を示す斜視図である。

第 1 9図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示す断面図である。第 2 0図は、第 1 9図の導光体を示す斜視図である。

第 2 1図は、第 1 9図の導光体からの出光を模式的に示す断面図である。

第 2 2図は、第 1 9図の導光体の反射機能を模式的に示す断面図である。

第 2 3図は、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態の一例を示す断面図である o

第 2 4図は、第 2 3図の照明装置からの出光を模式的に示す断面図である。第 2 5図は、第 2 3図の照明装置の反射を模式的に示す断面図である。

第 2 6図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示す断面図である。第 2 7図は、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態の一例を示す断面図である。

第 2 8図は、本発明に係る導光体の実施の形態の一例を示す断面図である。第 2 9図は、本発明に係る照明装置の実施の形態の一例を示す断面図である。第 3 0図は、本発明に係る照明装置の実施の形態の一例を示す断面図である。第 3 1図は、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態の一例を示す断面図であ第 3 2図は、本発明に係る液晶表示装置の実施の形態の一例を示す断面図であ第 3 3図は、本発明に係る液晶表示装置を用いて構成される電子機器を示すブ口ック図である。

第 3 4図は、本発明に係る電子機器の一実施例であるパーソナルコンピュータを示す斜視図である。

第 3 5図は、本発明に係る電子機器の一実施例であるページャを示す分解斜視図である。

第 3 6図は、本発明に係る電子機器の二実施例である T C Pを示す斜視図である

第 3 7図は、従来の液晶表示装置を示す断面図である。

第 3 8図は、従来のプリズムアレイを示す断面図である。

第 3 9 A図、第 3 9 B図は、従来の液晶表示装置を示す断面図である。

第 4 0図は、従来の照明装置を示す断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の好適な実施の形態の一例について図面を参照して具体的に説明する。

[実施の形態 1 ]

本例の液晶表示装置について図 1〜図 4を用いて説明する。図 1は、液晶表示装置の断面図である。図 2は、導光体を示す斜視図である。

本例の液晶表示装置は、図 1に示すように、被照明体としての液晶表示パネル 3 0と、液晶表示パネル 3 0の背面に配置された照明装置 1 0とを有する。

照明装置 1 0は、入射光を面状に均一に伝播拡大して出射光を出射する導光手段としての導光体 2 0と、導光体 2 0の一端面である入光面 2 5に近接して配設された発光手段としての棒状の光源 2 2と、導光体 2 0の出射光を出射する出光面 2 4の上方に配設される光軸変換手段としてのプリズムアレイ 2 7と、により構成される。尚、光源 2 2の周囲には、光源 2 2から放射される光を反射して、導光体 2 0の入光面 2 5に入射させる断面略半円割形状の図示しない反射ミラ一が配設されている。また、光源 2 2は、例えば棒状の蛍光管等により形成される。導光体 2 0は、図 2に示すように、例えば屈折率 1 . 4以上の板状の透明材料で形成された導光本体 2 1と、導光本体 2 1の出射光を出射する出光面 2 4上に、出光面 2 4より突出する凸部 2 3と、を含み構成される。

この導光本体 2 1及び凸部 2 3は、透明材料（例えば、アクリル樹脂、ポリ力ーボネート樹脂等の透明樹脂、ガラス等の無機透明材料、又はそれらの複合体）にて形成される。また、製造方法は、射出成形による方法、透明樹脂平板の表面に凸部を光硬化型樹脂を用いて転写成型する方法、エッチングによる方法、透明樹脂又はガラス平板上にフィルムを接合する方法、キャス卜法等が好ましい。凸部 2 3は、導光本体 2 1上の片面に、棒状の光源 2 2とほぼ平行に配設され、出光面 2 4に対して略平行な面の突出端面 2 3 aと、出光面 2 4と直交する側面 2 3 b - 1 · 2 3 b— 2を有する。

プリズムアレイ 2 7は、図 4に示すように、頂角 S例えば 6 0 ° の断面略逆二等辺三角形状のプリズム要素が複数列設されて形成される。

液晶表示パネル 3 0は、例えば T F T (薄膜トランジスタ）アクティブ駆動の T N (ヅイストネマティック）液晶、単純マトリクス駆動の S T N (スーパーッイステツドネマティック）液晶、高分子散乱型液晶等を用いて形成される。尚、液晶表示パネル 3 0は、白黒表示に限らず、カラーフィルタを備えたカラー表示として構成しても良い。

本例の液晶表示装置は上記のような構成からなり、以下その作用を説明する。光源 2 2からの光線 1 6 a ' 1 6 bは、図 1に示すように、入光面 2 5から入射した後、導光本体 2 1の中で全反射を繰り返して伝幡し、凸部 2 3の側面 2 3 b— 1 · 2 3 b - 2からのみ出射する。このため、プリズムアレイ 2 7への出光が多く、線光源を効率よく面光源とすることができる。

また、導光本体 2 1の出光面 2 4側と、プリズムアレイ 2 7との間には、層厚の薄い空気層が配設される。これにより、— 導光本体 2 1の内部で光線が全反射を繰り返すことができる。

本発明者等が、本導光体に関し鋭意研究をしたところ、図 3のように、凸部 2 3の側面 2 3 b - 1 · 2 3 b— 2から出光する光線 1 6の角度は、平担部に対して、光源 2 2と反対側の側面 2 3 b— 2で大部分が角度 5 ₂ = 3 0 ° で出光することが解った。加えて、光源 2 2側である凸部 2 3の側面 2 3 b— 1からも、 6 1 = 3 0 ° にて僅かな出光があることも解った。この側面 2 3 b— 1からの光は、光源 2 2の反対の端面 2 5 b (図 2 ) で反射して戻って来た光の成分である。上記のような各出光がプリズムアレイ 2 7を通過すると、液晶表示パネル 3 0 にほぼ垂直に入射する。ここで、図 4に示すように、照明装置 1 0から出光する角度を液晶表示パネル 3 0に対し垂直にするためには、プリズムアレイ 2 7の頂角 0は 6 0 ° 前後とするのが好ましい。

また、照明装置 1 0は、プリズムアレイ 2 7が液晶表示パネル 3 0側の表面で平坦であるため、良好な面状発光の照明光を出光できる。この点、従来はプリズムアレイの頂角 0が 9 0。で、液晶表示パネル側にプリズムアレイの頂角面が配置されていたため、極端に輝度の低下する角度が存在した。これに対し、本例では、極端に輝度が低下する角度は存在せず、広視野角化を図ることができる。さらに、本例の液晶表示装置に、上記液晶表示パネル 3 0を使用した場合、 T N液晶、 S T N液晶のいずれの場合でも共に明るく視認性を高くすることができる。特に、正面での輝度は高いため、液晶表示装置の消費電力を低減することが可能となる。

以上のように本実施の形態 1によれば、以下の効果を有する。

( 1 ) 光の利用効率を高くすることで高輝度を達成し、しかも正面での輝度が高くなる。このため、液晶表示パネルを、斜めから見ても暗くなる角度、領域がないので、広視野角化が可能となる。

( 2 ) 従来は、導光本体の出光面は、平坦のみであったり、例えば特開平 2-17号公報等のように傾斜角度を有するレンズ状に形成されているため、出射光の出射効率が（出射する光線の角度がランダム）悪かった。

これに対し、本願では、平坦部に略直交する側部及び平坦部に略平行な突出端面を含む凸部を形成することで、出射光の出射効率を大幅に向上させることができる。このため、高輝度になり、しかも液晶表示パネルを斜めから見ても暗くなる角度、領域がないので、広視野角化が可能となる。

( 3 ) 角形の凸部にすることで、従来のレンズ形状に比して、製造上の観点から好ましい。

( 4 ) 微細加工が必要なプリズムアレイに、輝度効率を向上させるための細工を施す必要なく、導光体の形状のみの変更により、出射効率を向上させることができる。

[実施の形態 2 ]

次に、本発明に係る実施の形態 2について図 5を用いて説明する。図 5は、本例の液晶表示装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1との相違点は、光源を導光体の両端に各々 2っ配設した点、導光体の裏面にミラ一シートを配設した点にある。

本例の照明装置 5 0では、図 5に示すように、棒状の光源 5 6 a · 5 6 bが導光本体 5 1の両側の端面 5 2 a · 5 2 bに各々配設される。

また、導光本体 5 1の裏面には、銀またはアルミニウムを蒸着した全反射ミラ一シート 5 8が配設される。尚、全反射ミラーシート 5 8側面は、密着していても、空気層を介在させて密着させなくても良い。また、通常使用される白色の乱反射シートは、反射率が低く光の利用効率が低下するうえ、出光角度がランダムになるため、本例に用いるのは好ましくない。

本例装置は上記のような構成からなり、以下その作用を説明する。

光源 5 2からの光線は、両側の端面 5 6 a · 5 6 bから入射し、導光本体 5 1 の中で全反射を繰り返し、凸部 5 3の側面 5 3 b— 1 · 5 3 b— 2からのみ出射する。このため、プリズムアレイ 5 7へ出光し、線光源を効率よく面光源とすることができる。

本発明者等が、本導光体に関し鋭意研究をしたところ、凸部 5 3の側面 5 3 b - 1 - 5 3 b— 2から出光する光線の中心角度（図 3の (5！ (5 ₂ ) は、双方共に約 3 0度の角度で、かつ、双方の側面 5 3 b _ l · 5 3 b— 2より出光する光量がほぼ等しいことがわかった。この出光がプリズムアレイ 5 7を通過すると、液晶表示パネル 6 0にほぼ垂直に入射した。尚、照明装置 5 0から出光する角度を液晶表示パネル 6 0に対し垂直にするため、プリズムアレイ 5 7の頂角 0を 5 0 ° 〜7 0 ° にするのが好ましい。この理由は、頂角 0が 5 0 ° 未満では、指向性が顕著になり、正面以外から見ると画面が著しく強くなるからである。また、 7 0 ° を超えると、光の集光性が低下し、輝度向上効果が保たれず、加えて、プリズムアレイの厚さによる光の吸収のために輝度が低下するからである。

このように、本例の照明装置 5 0では、従来のように極端に輝度が低下する角度は存在せず、高輝度を達成することができる。

以上のように、本実施の形態 2によれば、実施の形態 1 と同様の効果を奏しながらも、光源を 2つ、全反射ミラ一シートを配設することで、出射光の指光性が高まり、さらなる高輝度を達成できる。このため、さらなる広視野角化が可能となる。

[実施の形態 3 ]

次に、本発明に係る実施の形態 3について図 6を用いて説明する。図 6は、本例の導光体を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1との相違点は、導光体において、導光本体と凸部とを異なる部材にて形成した点にある。

本例の導光体は、図 6に示すように、凸部 7 2を導光本体 7 0より屈折率の高い材料で構成している。また、導光体本体 7 0と凸部 7 2との界面への入射角 (5 5 と出射角 (5 が異なる（ά ₅ < (5 。このため、光線 1 6は、凸部 7 2に入光するときに屈折（6₅<d₄) し、凸部 72の側部 72 b— 2から出光するときにさらに屈折（(5₄<(5₃) して、最終的な出射光の中心角度 <5₃ は、出光側平面 7 3に対して 30度より大きくなる。尚、凸部 72の形成は、前述の透明樹脂又はガラス平板上に屈折率の高い透明フィルムを接合する製造方法が好ましい。本例の場合、照明装置から出光する角度を液晶表示パネルに対し垂直にするためには、プリズムアレイの頂角 0は、 60° 〜70° とするのが好ましい。このため頂角 90度のプリズムアレイは、液晶表示パネル側にプリズム面を向け、散乱光に指向を持たせる目的で設計されており、本例には適さない。

以上のように、実施の形態 3によれば、屈折率の高い材質で形成することで、出射光の最大輝度の中心角度を 30 より大きくして、所望の角度で特に強い輝度の領域を発生させることができる。

尚、このような異なる屈折率の凸部を導光本体にすべて形成してもよいし、局所位置に屈折率の異なる凸部と導光本体と同じ屈折率の凸部とを組み合わせて形成しても良い。

[実施の形態 4]

次に、本発明に係る実施の形態 4について図 7を用いて説明する。図 7は、本例の導光体を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 6との相違点は、導光本体の屈折率と凸部の屈折率と変更した点にある。

本例では、図 7に示すように、凸部 76を導光本体 74より屈折率の低い材料で構成している。また、導光本体 74と凸部 76との界面への入射角 ( ₇ と出射角 5₆ が異なる（5₆<c5₇) 。このため、光線 1 6は、凸部 76に入光するときの入射角 6₇は、図 6の (5.,より小さい角度 (5₆ ( δ β< δ -,) にて屈折し、凸部 7 6の側部 76 b— 2から出光するときにさらに屈折（6₆<(5₅) され、最終的な出射光の中心角度 (5₅ は出光側平面 77に対して 30度より小さくなる。

本例の場合、照明装置から出光する角度を、液晶表示パネルに対し垂直にするためには、プリズムアレイの頂角 Sは、 50° 〜60。とするのが好ましい。以上のように、実施の形態 4によれば、屈折率の低い材質で形成することで、出射光の最大輝度の中心角度を 30° より小さくして、所望の角度で特に強い輝度の領域を発生させることができる。尚、屈折率の低い凸部を導光本体上にすべて形成する場合、導光本体と同じ屈折率の凸部と屈折率の低い材質の凸部とを組み合わせて使用する場合でもよい。また、例えば図 1 0 Cに示す導光体 9 8のように、導光本体と同じ屈折率 nの凸部と、 nより低い屈折率のの凸部と、 nより高い屈折率 n ₂ の凸部とを組み合わせて使用する場合でも良い。ここで、配列も縦方向に r · η · …と交互に配列する方法、横方向に ' n · r …と交互に配列する方法、異なる屈折率を縦方向で r n z n s n ⁴…と配列する方法等の様々なパターンが可能であるとする。このように組み合わせることで、高輝度でしかも輝度分布に広がりをもたせることができ、広視野角化が可能となる。

[実施の形態 5 ]

次に、本発明に係る実施の形態 5について図 8及び図 9を用いて説明する。図 8は、本例の導光体を示す断面図、図 9は導光体の比較例を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1との相違点は、導光体において、凸部の形状を変更した点にある。

本例の導光本体 8 0において、光源から入射した光線 1 6は、導光本体 8 0の長辺方向の軸に対し屈折により角度例えば 4 5度以下の光軸を持つ。このため、光線 1 6が凸部 8 2の側面 8 2 b— 2を通過できるように、凸部 8 2の幅 i及び高さ jを設定する必要がある。この場合、 4 5 ° であるから凸部 8 2の高さ jは幅 iより長く設定することが好ましい。

また、図 9の例では、幅 iを高さ jより長くした場合、光線 1 6は、導光本体 8 4の裏面に出光することになる。

以上のことから、幅 iと高さ jとの比が一対一を大きく超える場合には、図 9 の光線 1 6のような絰路を迪る光線が増えて、光学的に無意味であるため、凸部 8 2は、幅 iと高さ j との比がほぼ一対一程度であることが好ましい。加えて、製造も簡易化される。

さらに、凸部 8 2の幅 i、高さ jの大きさは、可視光の波長が約 3 8 0 n mから 7 0 0 n m程度であることから、回折による干渉により分光の縞模様が発生しないために、約 5 / m以上とするのが好ましい。加えて、液晶表示パネルの画素の大きさが約 2 0 0 m〜 3 0 0 mであることから、この画素との干渉による縞模様の発生を防ぐために約 1 0 O ^ m以下にすることが好ましい。さらに加えて、製造上の利便性の観点から凸部 8 2の幅 i及び高さ jの大きさは、約 1 0 m以上 5 0 > m以下とするのが好ましい。

以上のように本実施の形態 5によれば、凸部の幅及び高さをほぼ一対一にすることで、凸部の突出端面で反射する光線（図 9の 1 6 ) をなくして、出射効率がさらに向上し、さらなる高輝度化、広視野角化が図れる。また、凸部を約 Ι Ο χ m~ 5 にて形成することで、高輝度化を図りながらも、製造上の利便性が向上する。

尚、導光本体 8 0上の単位面積当りの凸部 8 2の配置数すなわち、密度を疎又は密にすることにより、照射輝度の均一性を高めることができる。実際には、図 1 1 Aに示すように、光源 1 0 3 a · 1 0 3 bの近傍では凸部 1 0 2の密度を疎に配置し、離れるに従い連続的に密に配置していく。この場合、凸部 1 0 2の大きさを一定にして密度を可変する。これに代えて、図 1 1 Bに示すように、密度を一定にして凸部 1 0 6の大きさを可変して、照射輝度の均一性を高めるものであっても良い。この場合、各凸部 1 0 6間の間隔は一定であるとする。また、上述のように各凸部 1 0 6の幅 iと高さ jとの比を（i / j = 1 ) とするのが好ましいが、各凸部 1 0 6の間隔を一定にするために、（ i / j < l ) としても良い。

[実施の形態 6 ]

次に、本発明に係る実施の形態 6について図 1 O A ·図 1 0 Bを用いて説明する。図 1 O Aは、本例の液晶表示装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1との相違点は、導光体の凸部をテーパにした点にある。

本例の導光体は、図 1 0 Aに示すように、凸部 9 2の側面に 1 0度以下の傾斜角度 7?を設けている。

仮に、この傾斜角度 7を大きくした場合は、出光の角度がそろわなくなり、プリズムアレイで補正できず、照明性能が低下し品質的に問題となる。一方、傾斜角度が 1 0度以下である場合は、その影響が小さく、射出成形等で製造する際には抜きテ一パとして有効である。また、エッチング、透明樹脂、又はガラス平板上にフィルムを接合する等の方法における形成マージンも、図 1 0 Bに示す導光体 9 4のような逆テーパーも含め傾斜角度は 1 0度以下が好ましい。また、照明装置から出光する角度を、液晶表示パネルに対し垂直にするには、プリズムアレイの頂角 0を 5 0 ° 〜7 0。の範囲で調整する必要がある。そして、この範囲内に Sの最適値が存在する。

以上のように、本実施の形態 6によれば、凸部をテーパにすることで、 1 0度以内の範囲であれば、輝度の低下を防ぐことができるので、製造時の寸法誤差が許容される範囲で、製造することができる。このため製造上の利便性が向上する。

[実施の形態 7 ]

次に、本発明に係る実施の形態 7について図 1 2及び図 1 3を用いて説明する。図 1 2は、本例の液晶表示装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1との相違点は、光軸変換手段をホログラム素子にて構成した点である。

本例の液晶表示装置は、図 1 2に示すように、液晶表示パネル 1 3 5、照明装置 1 1 0を有する。尚、通常、図 1 2の液晶表示パネル 1 3 5の両面には、偏光板が配設されるが、本例では省略する。

照明装置 1 1 0は、導光体 1 2 0 ·光源 1 3 1と、導光体 1 2 0の導光本体 1 3 2の出射光を出射する出光側平面 1 3 2 bの上方に配設され、出射光の光軸の方向を変換する光軸変換手段としてのホログラム素子 1 4 0と、により構成される。また、導光本体 1 3 2の液晶表示パネル 1 3 5側の出光面 1 3 2 bには凸部 1 3 3が形成される。尚、凸部 1 3 3の高さは例えば 3 0 jun, 幅は例えば 3 0 u mとする。

ここで、本例の特徴であるホログラム素子について図 1 2及び図 1 3を用いて説明する。図 1 3は、ホログラム素子の断面図である。

ホログラム素子 1 4 0は、照明光の指向性の変換すなわち、放射光を液晶表示パネル 1 3 5にほぼ垂直な角度で入射させるためのもので、図 1 2に示すように、導光体 1 3 2と液晶表示パネル 1 3 5の間に配設される。

また、ホログラム素子 1 4 0は、図 1 3に示すように、厚さ l m mのガラス基板 1 4 2の裏面に感光材層 1 4 4をコーティングし、該感光材層 1 4 4にレーザ光を用いた二光束干渉露光法により回折格子構造 1 4 6を記録することで形成される。回折格子構造 1 4 6は、ホログラム素子 1 4 0の法線に対して角度 ^ ₂ 例えば 6 0 ° で入射する波長 5 4 0 n mの入射光 1 4 8が、ホログラム素子 1 4 0 の法線方向（出射角 0。）の回折光 1 4 9として出射されるように記録されている。

この回折格子構造 1 4 6によりホログラム素子 1 4 0に対して斜めに入射した光を回折し、液晶表示パネル 1 3 5に対してほぼ垂直に光が入るように光の指向性を変換する。この時、回折格子構造 1 4 6は、紙面に対して垂直な方向に格子縞が延在形成される構造となる。

また、ホログラム素子 1 4 0は、回折効率の入射角依存性が強いため、特に体積ホログラムでは図 1 2の右側から入射する光例えば図 1 2の光線 1 3 4 (入射角としては例えば一 6 0。）は、殆ど液晶表示パネル 1 3 5側に出射されない。このように、ホログラム素子 1 4 0は、プリズムアレイ等と異なり、光の偏向機能に対する入射光の指向性が強いため、 - 導光本体 1 3 2から出る光の指向性を強くする必要がある。このため、本例では、表面に矩形状の凸部 1 3 3をもつ導光本体 1 3 2を使用し、導光本体 1 3 2表面の法線方向に対して約 6 0 ° の方向への指向性を強くするようにしている。尚、光源 1 3 1も一方側に配設するものとする。

光源 1 3 1からは、波長 5 4 0 n mの光以外にも青色又は赤色の光が出ている。ホログラム素子 1 4 0の設計波長 5 4 0 n m以外の光の出射角は 0 ° ではないが、法線に対してほぼ ± 1 5 ° 程度の範囲内である。このため、プリズムアレイのように全反射して導光本体 1 3 2に戻る光は殆どない。

次に、作用を説明する。

光源 1 3 1から出射した光は、導光本体 1 3 2の入光面 1 3 2 aから内部に入射する。導光本体 1 3 2に入射した光は、導光本体 1 3 2の裏面 1 3 2 cと平坦部としての出光側平面 1 3 2 bで全反射を繰り返して伝搬して行く。凸部 1 3 3 の側面 1 3 3 aに到達した光は、屈折して導光本体 1 3 2から抜け出て液晶表示パネル 1 3 5の方向へ向かう。この凸部 1 3 3の側面 1 3 3 aから出る光は、導光本体 1 3 2表面の法線に対しての角度例えば約 6 0 ° を中心として土 1 0 ° 程度の広がりを持った指向性の強い放射光となっている。

以上のように本実施の形態 7によれば、ホログラム素子により、液晶表示パネルに入射する光の指向性が液晶表示パネルに対して垂直に近くなつているので、液晶表示パネルの光学的な設計が容易になる。

尚、ホログラム素子を構成する回折格子構造は、ガラスなどの透明基板表面に塗布された感光材層にレーザ光の二光束干渉で形成された透過率の周期構造、あるいは屈折率の周期構造などを用いることができる。

[実施の形態 8 ]

次に、本発明に係る実施の形態 8について図 1 4に基づいて説明する。図 1 4 は、本例の回折光学素子を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 7との相違点は、ホログラム素子の構造である。

本例の回折光学素子 1 5 0は、図 1 4に示すように、厚さ 2 mmのガラス基板 1 5 2の表面に、 2 P法で転写された鋸歯状の断面形状を持つ樹脂から成るブレーズドグレーティング 1 5 4が形成され tいる。

ブレーズドグレーティング 1 5 4の周期構造は、回折光学素子 1 5 0の法線に対して角度 ₂ 例えば 6 0 ° で入射する波長 5 4 0 n mの入射光 1 5 6を、回折光学素子 1 5 0の法線方向（出射角 0 ° ) の回折光 1 5 8として出射させる。尚、導光本体 1 3 2等は実施の形態 7と同じである。

尚、回折光学素子を構成する周期構造は、本例で挙げた他にもプリズム作用を有する周期構造であれば利用することができる。また、回折光学素子の基板としてはガラスだけでなく、透明樹脂板あるいは透明樹脂フィルムを使用することができる。

また、導光本体としては本例で説明した、表面に凸部を有する導光本体に限らず、出射光の指向性が強い導光本体であれば良い。このとき、回折光学素子の回折格子構造は、導光本体の指向性に合わせて設計すれば良い。

[実施の形態 9 ]

次に、本発明に係る実施の形態 9について図 1 5を用いて説明する。図 1 5は、本例のプリズムアレイとそれを用いた照明装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1との相違点は、プリズムアレイの構造である。

本例の照明装置は、図 1 5に示すように、光源 2 1 0 ·導光体 2 1 1と、光源 2 1 0から出た光を導光体 2 1 1に効率良く入射させる反射ミラ一 2 1 0 aと、導光体 2 1 1の上面に対向配設されたプリズムアレイ 2 1 3とにより構成される。導光本体 2 1 2の出光面には凸部 2 1 2 aが形成される。尚、光源 2 1 0の直径は 2 . 4 mm、導光体 2 1 2の厚さは 2 mm、凸部 2 1 2 aの高さ、幅とも例えば 3 0 mとする。また、凸部 2 1 2 aの平面的なパターンは、図 1 5に示すように、紙面に垂直な方向に伸びているが、図 1 8 A、図 1 8 Bに示す導光体 2 4 0の凸部 2 4 2 ·導光体 2 5 0の凸部 2 5 2のような、格子状、網目状のパターンであっても良い。

凸部 2 1 2 aの側面 2 1 2 b— 2に到達した光は、屈折して導光本体 2 1 2から抜け出てプリズムアレイ 2 1 3へ向かう。側面 2 1 2 b— 2からの出射光 2 1 2 rは、法線 2 1 2 nに対する角度である出射角 5 = 6 0 ° を中心に士 1 0 ° の範囲内で分布し、指向性の強い光となっている。ここで、光線 aの出射角ひを例えば 7 0 ° 、光線 bの出射角/?を例えば 6 0 ° 、光線 cの出射角ァを例えば 5 0 ° とする。尚、輝度分布は、光源 2 1 0から遠ざかる方向で強く形成され、凸部 1 2 aの光源側側面より出射される光 hは非常に弱い。

出射面 2 1 3 eから出射する光線の角度（図 1 5で反時計方向の角度を正の角度とする）は、法線 2 1 3 nに対して光線 aは 1 5。、光線 bは 5 ° 、光線 cは 7 ° 、出射角ァの光線 dは一 5 ° となる。

ここで、プリズムアレイ 2 1 3の詳細について図 1 5を用いて説明する。

プリズムアレイ 2 1 3は、出射光 2 1 2 rを図示しない液晶表示パネルにほぼ垂直に入射させるため、導光体 2 1 1と液晶表示パネルの間に配設される。また、プリズムアレイ 2 1 3は、ァクリル等の透明樹脂を射出成型やキャスト法等にて製造することで形成され、複数列設されたプリズム要素 2 1 3 pと、平面である出射面 2 1 3 eを有する。尚、各ブリズム要素 2 1 3 pは、図 1 5の紙面に垂直な方向に延在形成される。また、プリズムアレイ 2 1 3の厚さは、例えば約 3 0 0 mにて形成される。

プリズム要素 2 1 3 pは、光が入射する第 1の面としての 2つの入射側面 2 1 3 a · 2 1 3 bと、光を全反射させる第 2の面としての全反射面 2 1 3 rとにより構成される。

入射側面 2 1 3 aは、出射面 2 1 3 eの法線 2 1 3 nに対して、角度 Θ 1 = 2 0 ° で形成され、入射側面 2 1 3 bは、法線 2 1 3 nとほぽ平行に形成される。全反射面 2 1 3 rは、法線 2 1 3 ηに対して角度 02 = 3 0。にて形成される。ブリズム要素 2 1 3 ρの繰り返し周期は、約 5 0 m、プリズム要素 2 1 3 pの厚さは約 5 5 とする。

入射側面 2 1 3 aと入射側面 2 1 3 bの交点 2 1 3 cは、隣のプリズム要素の頂点 2 1 3 tをかすめて入射する出射角/? = 6 0。の光線 bと入射側面 2 1 3 a とが交わる点である。

本例のプリズムアレイは上記のように構成されており、以下その作用を説明する。

導光体 2 1 1からは例えば光線 a、 b、 cのような各光が出射する。頂点 2 1 3 tをかすめてプリズム要素 2 1 3 pに入射する光線 aは、入射側面 2 1 3 aで屈折し、全反射面 2 1 3 rで全反射され出射面 2 1 3 eに対してほぼ垂直に出射する。光線 bも光線 a同様、入射側面 2 1 3 aで屈折し、全反射面 2 1 3 rで全反射され、出射面 2 1 3 eに対してほぼ垂直に出射する。

また、頂点 2 1 3 tをかすめてプリズム要素 2 1 3 pに入射する光線 cは、入射側面 2 1 3 bで屈折し、全反射面 2 1 3 rで全反射され、出射面 2 1 3 eに対してほぼ垂直に出射する。

さらに、頂点 2 1 3 tをかすめずにプリズム要素 2 1 3 pに入射する出射角ァの光線 dは、入射側面 2 1 3 aで屈折し、全反射面 2 1 3 rで全反射され、出射面 2 1 3 eに対してほぼ垂直に出射する。

ここで、入射側面 2 1 3 bと法線 2 1 3 nとのなす角 0 ₃ は、入射側面 2 1 3 aと法線 2 1 3 nとのなす角 0 , に比べて小さい。すなわち、入射側面 2 1 3 b は、出射面 2 1 3 eに対して垂直又はほぼ垂直に形成される。これは、出射角ァ出射する光線 cを、光線 b、 aに比べて大きく屈折させ、全反射面 2 1 3 rに到達させるためである。仮に、入射側面 2 1 3 bが入射側面 2 1 3 aと同じ傾斜角 θ 1 を持つ面に形成されると、光線 cは、全反射面 2 1 3 rに当たらず出射面 2 1 3 eに到達し、そこで全反射され導光体 2 1 1へ戻ってしまう。

以上のように本実施の形態 9によれば、以下の効果を有する。

( 1 ) 導光体から出射した光を、出射面に対して垂直に近い状態で、損失なく導くことができ、高い指向性を持つ光として発光させることができる。このように、照明光は液晶表示パネルに対して垂直方向に光が集中されているので、明るい液晶表示装置を構成することができる。

( 2 ) プリズムアレイから出る光が出射面に対して垂直に近い指向性を持っているので、液晶表示素子を透過する光も垂直方向の指向性が強い。このため、液晶表示装置を正面から見たときには明るいが、斜めから見たときに暗くなる。斜めから見たときの明るさも必要な場合は、液晶表示素子の観察者側に光を拡散させる光学要素を配置すれば良い。

( 3 ) プリズムアレイ 2 1 3から出る光が出射面 2 1 3 eに対して垂直に近い指向性を持っている。このため、プリズムアレイ 2 1 3と液晶表示素子の間に偏光ビームスプリッ夕機能を持った光学素子を挿入し、特定方向の偏光だけを透過させる。そして、反射した偏光成分は、プ Uズムアレイや導光体で再度反射されて振動方向が変換される。この偏光が、再び偏光ビームスブリツ夕を透過するような構成にすれば、液晶表示素子を構成する偏光板を透過する光量が増加し、さらに明るい液晶表示装置を構成することができる。

[実施の形態 1 0 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 0について図 1 6を用いて説明する。図 1 6 は、本例のプリズムアレイを示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 9との相違点は、プリズムアレイの構造である。

本例のプリズムアレイ 2 2 0では、厚さ 1 5 0 > mのポリエステルフィルム 2 2 4の一方の面に、ァクリル系の光硬化型樹脂にてプリズム要素 2 2 2を転写成型している。このようにすることで、製造効率を向上させることができる。

尚、プリズム要素 2 2 2の入射側面 2 2 2 a、 2 2 2 bおよび全反射面 2 2 2 r等の傾斜角度は、上記実施の形態 9に記載した角度に限定されるものでなく、導光体から出射される光の指向性に合わせて設定すれば良い。

また、これらの面は必ずしも平面である必要はなく、プリズムアレイから出射される光の指向性を制御するために図 1 7に示すプリズムアレイ 2 3 0のような曲面 2 3 4 b · 2 3 4 a · 2 3 2であっても良い。

さらに、本例では入射側の面を二つに分割したが、導光体からの出射光の指向性に応じて図 1 7に示すプリズムアレイ 2 3 0のように、 2 3 4 a ' 2 3 4 b ' 2 3 4 cと三分割以上に分割しても良い。

しかも、導光体の凸部は、凸形状に限らず、出射光の指向性が強く、かつ、その指向性が導光体法線に関して非対称である導光体であれば、その形状は問わない。

[実施の形態 1 1 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 1について図 1 9〜図 2 2を用いて説明する。図 1 9は、本例の導光体を示す断面図である。尚、本例と実施の形態 1との相違点は、導光体の凸部に全反射層を配設した点にある。

導光本体 3 1 1には、図 1 9に示すように、その出光側平面 3 1 4に凸部 3 1 2が、光源の入光面 3 1 5とほぼ平行に多数配設される。凸部 3 1 2の各面は、全て出光側平面 3 1 4に対して略平行な面と略垂直な面のみで構成される。

凸部 3 1 2を除く出光側平面 3 1 4及び凸部 3 1 2の突出端面 3 1 2 aには、アルミニウム薄膜からなる全反射層 3 1 3が配設される。更に、図 2 0に示すように、光源の入光面 3 1 5を除く導光本体 3 1 1の 3つの側面 3 1 6にも、全反射層 3 1 3が配設される。

本発明者等が、本導光体に関し鋭意研究をしたところ、図 2 1に示すように、照明光 3 0 5は、凸部 3 1 2の側面 3 1 2 b— 1 · 3 1 2 b— 2のみから出光し、凸部 3 1 2を除く出光側平面 3 1 4及び凸部 3 1 2の突出端面 3 1 2 aでは、全反射層 3 1 3を配設しなくても、殆ど全反射して、光が漏れないことが解った。但し、導光本体 3 1 1の 3つの側面 3 1 6 (図 2 0 ) には、全反射層 3 1 3が必要であった。

また、図 2 2に示す外部光 3 0 6は、出光側平面 3 1 4及び凸部 3 1 2の突出端 3 1 2 aとに形成された全反射層 3 1 3で反射した。この場合、従来の半透過反射板と異なり、ほぼ全ての外部光 3 0 6が有効利用できる。このように、本例の導光本体 3 1 1は、反射機能を低下させること無く反射板として兼用させることができる。

[実施の形態 1 2 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 2について図 2 3〜図 2 5を用いて説明する。図 2 3は、本例の液晶表示装置を示す断面図である。尚、本例は、上記実施の形態 1 1の導光体を用いた液晶表示装置の例である。

本例の液晶表示装置は、図 2 3に示すように、液晶表示パネル 3 0 2、照明装置 3 0 3を有する。また、照明装置 3 0 3は、光源 3 2 2、導光体 3 0 7、プリズムアレイ 3 2 1を有する。

先ず、照明光 3 0 5について説明する。

光源 3 2 2は、導光体 3 0 7の片方の端面に配置され、図示しない反射構造により、発光の多くは入光面 3 1 5から導光体 3 0 7内部に入射する。光源 3 2 2 からの光線は、入光面 3 1 5から入射した後、導光体 3 0 7内で全反射を繰り返し凸部 3 1 2の側面からのみ出光する。

この光線 3 0 5は、プリズムアレイ 3 2 1を通過すると、液晶表示パネル 3 0 2にほぽ垂直に入射する。尚、図 2 4に示すように、光線 3 0 5の出光角度を液晶表示パネル 3 0 2に対し垂直にするために、プリズムアレイ 3 2 1の頂角 Sは、約 5 0 ° 〜7 0。とするのが好ましい。

次に図 2 3の外部光 3 0 6について説明する。液晶表示パネル 3 0 2に外部光 3 0 6が垂直に入射した時の光線を、図 2 5に示す。

外部光 3 0 6は、液晶表示パネル 3 0 2を通過した後、照明装置 3 0 3に入射する。さらに、照明装置 3 0 3の中でプリズムアレイ 3 2 1を通過した後、導光体 3 0 7の出光側に形成された全反射層 3 1 3にて反射され、再びプリズムァレィ 3 2 1を垂直に通過後、液晶表示パネル 3 0 2に垂直に入射する。そして、液晶表示パネル 3 0 2を通過し、表示を認識できる。ここで、全反射層 3 1 3での反射は、損失無く反射することができる。加えて、外部光 3 0 6は、垂直以外の角度で入射しても、全反射層 3 1 3で損失無く反射し、液晶表示パネルに入射する。

以上のように、本実施の形態 1 2によれば、光源を点灯させたパックライト照明であっても、或いは、明るい環境で光源を消灯した反射光による照明であっても、共に明るく視認性を高くすることができる。また、高輝度であり、環境に応じて光源を消灯できるため、消費電力を低減でき、特に携帯用情報端末等のような用途に好適に適用できる。

[実施の形態 1 3 ] 次に、本発明に係る実施の形態 1 3について図 2 6を用いて説明する。図 2 6 は、本例の液晶表示装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1 2との相違点は、導光体の凸部を除く出光側平面にのみ全反射層を配設した点にある図 2 6において、導光本体 3 5 1の出光側平面 3 5 4に凸部 3 5 2を設けている。凸部 3 5 2を除く出光側平面 3 5 4には、銀薄膜からなる全反射層 3 5 3を設けている。

本発明者等が、本導光体に関し鋭意研究をしたところ、両側に光源が配置される場合、凸部 3 5 2の出光側平面 3 5 4に対して略垂直な両側の側面から出光する事がわかった。凸部 3 5 2を除く出光側平面 3 5 4及び凸部 3 5 2の突出端面では、全反射層 3 5 3を設けなくても、殆ど全反射し、光が漏れないことが解つた。

また外部光は、凸部 3 5 2を除く出光側平面 3 5 4に形成された全反射層 3 5 3で反射した。この場合、従来の半透過反射板と異なり、ほぼ全ての外部光が有効利用できる。また、凸部 3 5 2の占める面積は、出光側平面 3 5 4に対しわずかなため、本例の導光本体 3 5 1は、反射機能を低下させることはない。

したがって、従来のような反射板を配置しなくても、全反射層を配設することで、反射板としての機能を兼用させることができる。さらに加えて、内部光の導光効率も向上させることができる。

[実施の形態 1 4 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 4について図 2 7を用いて説明する。図 2 7 は、本例の液晶表示装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1 3との相違点は、光源を 2っ配設した点、光拡散シート、全反射ミラーシ一卜を配設した点にある。

本例の液晶表示装置は、図 2 7に示すように、液晶表示パネル 3 6 2、照明装置 3 6 0を有する。

照明装置 3 6 0は、光源 3 7 2、導光体 3 7 0、プリズムアレイ 3 7 5、光拡散シ一卜 3 7 6、全反射ミラ一シート 3 7 4を有する。尚、光源 3 7 2は、導光体 3 7 0の両側の端面に配置される。また、全反射ミラーシート 3 7 4は、導光体 3 7 0の裏面に銀又はアルミニウムを蒸着することで形成される。また、導光体 3 7 0と全反射ミラーシ一ト 3 7 4は、わずかな隙間をあけて空気層を介していても、密着していてかまわない。さらに、通常用いられる白色の乱反射シートは、反射率が低く光の利用効率が低下し、出光角度がランダムになり、本例では好ましくない。

光源 3 7 2からの照明光は、両側の入光面から入射したのち、導光体 3 7 0の中で全反射を繰り返し凸部 3 5 2の側面からのみ射出し、プリズムアレイ 3 7 5 へ出光する。

プリズムアレイ 3 7 5にて垂直に変換された照明光は、さらに光拡散シート 3 7 6を通過することで、その光量は面に対して均一な分布となる。したがって、液晶表示パネルの広視野角化が図れる。このように、二本の線状光源を効率よく、良好な面光源とすることができる。

外部光は、液晶表示パネル 3 6 2を通過した後、照明装置 3 6 0に入射する。さらに、照明装置 3 6 0の中で光拡散シート 2 7 6とプリズムシート 3 7 5を通過した後、導光体 3 7 0の出光側平面 3 5 4に形成された全反射層 3 5 4で反射する。再びプリズムアレイ 3 7 5と光拡散シート 3 7 6を通過した後、液晶表示パネル 3 6 2に入射する。そして、液晶表示パネル 3 6 2を通過し、表示を認識できる。これにより、全反射層で損失無く反射するため、明るく良好な反射表示が得られる。

[実施の形態 1 5 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 5について図 2 8を用いて説明する。図 2 8 は、本例の導光体を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1 4との相違点は、全反射ミラーシートの形成領域である。

実施の形態 1 2と同様な構成の導光体において、入光面を除く導光本体 3 9 0 の側面 3 9 1にも、接着層を介して銀またはアルミニウムを蒸着した全反射ミラ一シート 3 9 4を密着させる。これにより、照明光を有効に利用できる。

導光本体 3 9 0の出光側平面 3 5 4には凸部 3 5 2が配設される。凸部 3 5 2 を除く出光側平面 3 5 4及び凸部 3 5 2の突出端面のみにアルミニウム薄膜からなる全反射層 3 5 4を設けている。

本発明者等が、本導光体に関し鋭意研究をしたところ、照明光の出光する角度は、入光面側から見て大部分が前方方向に 3 0度の角度にて出射し、光源の反対の側面の全反射ミラーシートで反射し、戻って来た光は、後ろ向きに約 3 0度の角度にて僅かに出射することが解った。

照明光は、凸部 3 5 2の側面のみから出光し、凸部 3 5 2を除く出光側平面及び凸部 3 5 2の突出端面では、全反射層 3 5 4を設なくても、殆ど全反射し、光が漏れないことがわかった。但し、導光本体の側面には、全反射層 3 5 4が必要であった。

また、外部光は、凸部 3 5 2を除く出光側平面及び凸部 3 5 2の突出端面とに形成された全反射層 3 5 4で反射した。この点、従来の半透過反射板と異なり、ほぼ全ての外部光が有効利用できる。このように、本例の導光体は、反射機能を低下させること無く、かつ、従来のような反射板を配置しなくても、全反射層を配設することで、反射板としての機能を兼用させることができる。さらに加えて、内部光の導光効率も向上させることができる。

[実施の形態 1 6 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 6について図 2 9を用いて説明する。図 2 9 は、本例の照明装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1との相違点は、偏光変換手段を備えている点、導光体の凸部に全反射層を配設した点にある。

本例の照明装置は、図 2 9に示すように、光源 4 1 0、反射ミラー 4 1 1、凸部 4 2 1を含む導光体 4 2 0、プリズムアレイ 4 3 0、偏光変換手段としての偏光変換素子 4 4 0を有する。尚、光源 4 1 0は、直径 2 . 4 mm、長さ 1 3 0 m mにて形成される。反射ミラー 4 1 1は、光源 4 1 0の周囲を、銀が蒸着されたフィルムにて覆うことで形成される。導光本体 4 2 0 aの厚みは 3 mmで、長さが 1 6 0 mm, 奥行き（紙面に垂直方向）は 1 2 O mmである。

導光本体 4 2 0 aのプリズムアレイ 4 3 0側の面には、凸部 4 2 1が形成される。尚、凸部 4 2 1の幅と高さは、各々 3 0 mとする。また、凸部 4 2 1の断面形状は矩形に限定されず、凸部 4 2 1を含む導光体 4 2 0の成形型枠の離型性を考慮し、若干台形形状とするのが好ましい。

また、凸部 4 2 1の光源 4 1 0から遠い方の光が出射する側面 4 2 3以外であつて、導光本体 4 2 0 aの凸部 4 2 1が有る表面全域には、全反射層 4 2 2が配設される。この全反射層 4 2 2は、 A l、 A g等を導光本体 4 2 0 aに蒸着することで形成される。 A 1、 A g等を蒸着する際には、凸部 4 2 1の側面 4 2 3が A l、 A g等で覆われないように、側面 4 2 3とは反対の方から A 1、 A g等を蒸着させる斜め蒸着法を行う。

プリズムアレイ 4 3 0は、出射光 4 2 4を図示しない液晶表示パネルにほぽ垂直に入射させるため、導光体 4 2 0と液晶表示パネルとの間に配設される。また、プリズムアレイ 4 3 0は、プリズム要素 4 3 1と、平面である出射面 4 3 2から構成されている。

プリズム要素 4 3 1の頂角 Sは、導光体 4 2 0から斜め方向に強い指向性にて出射された出射光 4 2 4を、出射面 4 3—2に対して垂直な方向に偏向させるように設定される。例えば、図 2 9では、頂角 0は 6 0 ° に設定されるため、導光体 4 2 0から導光体出光側平面の法線に対して出射角 6 0 ° で出射された出射光 4 2 4を、出射面 4 3 2に対して垂直な方向に偏向させている。

ここで、プリズム要素 4 3 1の頂角 0を 6 0。としたが、導光体 4 2 0の出射光の出射角特性に合わせて頂角 0を設定すれば、その角度は問わない。これにより、プリズムアレイ 4 3 0の機能、すなわち導光体 4 2 0から斜め方向に強い指向性にて出射される光を、出射面 4 3 2に対して垂直な方向に偏向させる機能を実現できる。

偏光変換素子 4 4 0は、コレステリヅク液晶層 4 4 1上に 1 / 4波長板 4 4 2 が積層された構成となっている。

ここで、コレステリヅク液晶層 4 4 1のコレステリック構造の螺旋方向は左まわりとする。よって、コレステリック液晶層 4 4 1に入射する光のうち、右まわり円偏光は、コレステリック液晶層 4 4 1を透過し、 1 / 4波長板 4 4 2で直線偏光 4 6 0に変換される。

また、左まわり円偏光は、コレステリック液晶層 4 4 1で反射する。そして、その反射光は、プリズムアレイ 4 3 0を透過して全反射層 4 2 2に到達し、そこで反射されて再びプリズムアレイ 4 3 0に戻り、プリズムアレイ 4 3 0で偏向されて再び偏光変換素子 4 4 0に入射する。偏光変換素子 4 4 0で反射された左まわり円偏光 4 5 2は、全反射層 4 2 2で反射するとその反射光 4 5 3は右まわりの円偏光となり、偏光変換素子 4 4 0に再び入射すると、その右まわり円偏光成分がコレステリック液晶層 4 4 1を透過し、 1 / 4波長板 4 4 2で直線偏光 4 6 1に変換される。

このように、偏光変換素子 4 4 0で反射された光は、全反射層 4 2 2によって偏光変換素子 4 4 0を透過できる成分を持つ偏光に変換される。その後、再び偏光変換素子 4 4 0に戻って今度は偏光変換素子 4 4 0を透過するようになる。また、偏光変換素子 4 4 0を透過した光は 1 Z 4波長板 4 4 2によって振動方向が揃った直線偏光となる。

次に作用を説明する。

光源 4 1 0から放射された光は、直接文は反射ミラ一 4 1 1で反射されて、導光本体 4 2 0 aの入光面から導光本体 4 2 0 aの内部に入射する。導光本体 4 2 0 aに入射した光は、導光本体 4 2 0 aの裏面と凸部 4 2 1の出光側平面で全反射を繰り返して伝播して行く。

凸部 4 2 1の側面 4 2 3に到達した光は、屈折して導光体 4 2 0から抜け出てプリズムアレイ 4 3 0へと向かう。この凸部 4 2 1の側面 4 2 3から出る光は、導光体 4 2 0の法線に対して出射角 6 0 ° を中心として土 1 0 ° 程度の広がりを持った指向性の強い出射光 4 2 4となる。

プリズムアレイ 4 3 0の出射面 4 3 2から垂直方向に出射された光は偏光変換素子 4 4 0に入射する。

偏光変換素子 4 4 0に入射する光のうち、右まわり円偏光 4 5 0は、コレステリック液晶層 4 4 1を透過して 1 / 4波長板 4 4 2で直線偏光 4 6 0に変換される

偏光変換素子 4 4 0に入射する光のうち、左まわり円偏光 4 5 1は、コレステリック液晶層 4 4 1で反射される。該反射光は、プリズムアレイ素子 4 3 0を透過して全反射層 4 2 2に到達し、そこで反射されて再びプリズムアレイ素子 4 3 0に戻る。ここで、偏光変換素子 4 4 0で反射された左まわり円偏光 4 δ 2は、全反射層 4 2 2で反射すると、その反射光 4 5 3は右まわりの円偏光となる。プリズムアレイ素子 4 3 0で偏向された光は再び偏光変換素子 4 4 0に入射する。偏光変換素子 4 4 0に再び入射すると、右まわり円偏光成分は今度はコレステリヅク液晶層 4 4 1を透過して 1 / 4波長板 4 4 2で直線偏光 4 6 1に変換される, 以上のように、本実施の形態 1 6によれば、以下の効果を有する。

通常、偏光変換素子のコレステリック液晶層には、例えば右まわり円偏光の成分しか透過しない。すなわち、偏光変換素子に入射させる光のうち、右まわり円偏光は透過し、左まわり円偏光は反射する。この場合、従来は、反射された左まわり円偏光の成分は導光体側へ戻つて拡散板で拡散反射され、その反射光のうち右まわり円偏光に変換された成分だけが再びコレステリック液晶層を透過するものであり、偏光変換効率は悪かった。

これに対し、本例では、反射率が高い金属膜である全反射層により、偏光変換素子にて反射された左まわり円偏光の成夯を反射させることで右まわり円偏光とし、これを再度偏光変換素子に入射させることで、前回左まわり成分であった光の成分を、透過させることが可能となる。したがって、この成分だけ輝度を高くすることが可能となる。また、光源から出た光を効率良く直線偏光に変換できる。さらに、全反射層により、内部光の導光効率も向上する。

[実施の形態 1 7 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 7について図 3 0を用いて説明する。図 3 0 は、本例の照明装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1 6との相違点は、全反射層の形成箇所が異なる点にある。

本例の照明装置は、図 2 9で示した実施の形態 1 6の照明装置において全反射層の形成箇所だけが異なるので、導光体だけを抜き出して図 3 0に示す。

本例では、導光本体 4 8 0の出光側平面に配設された全反射層 4 9 0と、凸部 4 8 2の突出端面に配設された全反射層 4 9 1と、光源 4 7 0とは反対側の導光本体 4 8 0の端面 4 8 1に形成された端面全反射層 4 9 2とから構成される。そして、実施の形態 1 6とは異なり、凸部 4 8 2の光源側側面 4 8 4には全反射層が配設されない。この全反射層 4 9 0 · 4 9 1は、導光本体の出光側平面に垂直な方向から A 1等の金属を蒸着した後、凸部 4 8 2の側面 4 8 3 · 4 8 4に薄く付着した金属だけを除去する程度に金属を短時間エッチングし、導光体の表面と凸部の表面だけに金属膜を残すことにより形成される。次に作用を説明する。

光源 4 7 0から入射し、端面 4 8 1に到達する前に凸部 4 8 2から出射する光

4 9 4は、実施の形態 1 6と同様に凸部 4 8 2の光源 4 7 0から遠い方の側面 4 8 3から出射する。

また、導光本体 4 8 0内を伝播する光のうちの一部は、端面 4 8 1に到達し、端面 4 8 1にて反射され、導光体 4 8 0内を光 4 9 4の伝播方向とは逆方向に伝播される。

この導光本体 4 8 0内を逆方向に伝播した光 4 9 5は、凸部 4 8 2の側面 4 8 4から出射する。この逆方向出射光 4 9 5は、順方向出射光 4 9 4に比べて強度は格段に小さいが出射角の指向性は強く、順方向出射光 4 9 4の出射角特性を導光本体 4 8 0表面及び図の紙面のそれぞれに垂直な面に関して対称にした指向性を有している。

導光本体 4 8 0を出射した後は実施の形態 1 6と同様に光軸変換及び偏光変換される。尚、順方向出射光 4 9 4及び逆方向出射光 4 9 5のうち一部は、上記実施の形態 1 6同様、偏光変換素子にて反射され戻り、全反射層 4 9 0 · 4 9 1にて反射され、再度変更変換素子へ向かう。

[実施の形態 1 8 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 8について図 3 1を用いて説明する。図 3 1 は実施の形態 1 6で説明した照明装置を含む液晶表示装置の断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1 6との相違点は、液晶表示装置に適用した点にある。本例の液晶表示装置は、図 3 1に示すように液晶表示パネル 5 6 0、照明装置を有する。液晶表示パネル 5 6 0は、液晶層 5 6 2を挟持して、該液晶層 5 6 2 を駆動する回路が形成されている上下の各基板 5 6 4 a - 5 4 6 bと、下の基板

5 6 4 bの下層に配設される下偏光板 5 6 7、上の基板 5 6 4 aの上層に形成される上偏光板 5 6 6と含み構成される。尚、照明装置は、光源 5 1 0、反射ミラ — 5 1 1、凸部 5 2 1及び全反射層 5 2 2を含む導光体 5 2 0、プリズムアレイ素子 5 3 0、偏光変換素子 5 4 0を有する。

偏光変換素子 5 4 0の 1 / 4波長板 5 4 2の光学軸の方向は、偏光変換素子 5 4 0を透過する光の振動方向と一致するように設定される。この振動方向は、紙面に対して 4 5 ° 傾斜する方向での直線偏光 5 5 2となる。また、下偏光板 5 6 7の透過軸の方向も、紙面に対して 4 5 ⁰ 傾斜する方向に設定される。

1 / 4波長板 5 4 2を透過した光 5 5 0は、特定の方向成分を持つ直線偏光 5 5 2になる。さらに、直線偏光 5 5 2は、—下偏光板 5 6 7を通過する。ここで、直線偏光 5 5 2の振動方向と下偏光板 5 6 7の透過軸の方向を一致させることによって、下偏光板 5 6 7による光 5 5 0の吸収をできるだけ抑えて、下偏光板 5 6 7を透過する光量を増加させることができる。これにより、効率良く液晶表示パネル 5 6 0を照明することができ、液晶表示装置の明るさが向上する。

[実施の形態 1 9 ]

次に、本発明に係る実施の形態 1 9について図 3 2を用いて説明する。図 3 2 は、本例の液晶表示装置を示す断面図である。尚、本例と上記実施の形態 1 8との相違点は、光拡散手段としての光拡散フィルムを配設した点にある。

本例の液晶表示装置は、図 3 3に示すように、液晶表示パネル 6 6 0の上層領域に光拡散手段としての光拡散フィルム 6 7 0が配設されている。

通常、プリズムアレイ 6 4 0で偏向された光は、液晶表示パネル 6 6 0をほぽ垂直に透過するので、観察者は液晶表示パネル 6 6 0に垂直に近い方向からしか表示を見ることができない。これに対し、本例では、光拡散フィルム 6 7 0を配設することで、液晶表示パネル 6 6 0を透過した光を拡散させ、観察者の表示が見える角度（視角）を広げることができる。

尚、偏光変換素子の構成は、本例の構成に限定されるものではなく、偏光変換素子に導光体側から入射する光のうち特定の偏光成分だけが反射され、導光板表面に形成された全反射膜で反射した後、再び偏光変換素子に入射する時に、偏光変換素子を透過できる偏光成分に変換されている構成であり、かつ、偏光変換素子を出射する光は振動方向がそろった直線偏光になるように変換されている構成であれば良い。

[実施の形態 2 0 ]

次に、本発明に係る実施の形態 2 0について図 3 3〜図 3 6を用いて説明する。上述の実施例の液晶表示装置を用いて構成される電子機器は、図 3 3に示す表示情報出力源 1 0 0 0、表示情報処理回路 1 0 0 2、表示駆動回路 1 0 0 4、液晶パネルなどの表示パネル 1 0 0 6、クロック発生回路 1 0 0 8及び電源回路 1 0 1 0を含んで構成される。表示情報出力源 1 0 0 0は、 R O M、： A Mなどのメモリ、テレビ信号を同調して出力する同調回路などを含んで構成され、クロック発生回路 1 0 0 8からのクロックに基づいて、ビデオ信号などの表示情報を出力する。表示情報処理回路 1 0 0 2は、クロック発生回路 1 0 0 8からのクロックに基づいて表示情報を処理して出力する。この表示情報処理回路 1 0 0 2は、例えば増幅 ·極性反転回路、相展開回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路あるいはクランプ回路等を含むことができる。表示駆動回路 1 0 0 4は、走査側駆動回路及びデ一夕側駆動回路を含んで構成され、液晶パネル 1 0 0 6を表示駆動する。電源回路 1 0 1 0は、上述の各回路に電力を供給する。

このような構成の電子機器として、図 3 4に示すマルチメディア対応のパーソナルコンピュータ（P C ) 及びエンジニアリング .ワークステーション（E W S ) 、図 3 5に示すページャ、あるいは携帯電話、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、力一ナビゲーシヨン装置、 P O S端末、夕ツチパネルを備えた装置などを挙げることができる。

図 3 4に示すパーソナルコンビユー夕 1 2 0 0は、キ一ボード 1 2 0 2を備えた本体部 1 2 0 4と、液晶表示画面 1 2 0 6とを有する。

図 3 5に示すページャ 1 3 0 0は、金属製フレーム 1 3 0 2内に、液晶表示基板 1 3 0 4、バックライト 1 3 0 6 aを備えたライトガイド 1 3 0 6を含む照明装置 1 3 0 5、回路基板 1 3 0 8、第 1，第 2のシールド板 1 3 1 0 , 1 3 1 2、 2つの弾性導電体 1 3 1 4 , 1 3 1 6、及びフィルムキヤリアテープ 1 3 1 8を有する。 2つの弾性導電体 1 3 1 4 , 1 3 1 6及びフィルムキャリアテープ 1 3 1 8は、液晶表示基板 1 3 0 4と回路基板 1 3 0 8とを接続するものである。ここで、液晶表示基板 1 3 0 4は、 2枚の透明基板 1 3 0 4 a , 1 3 0 4 bの間に液晶を封入したもので、これにより少なくともドットマトリクス型の液晶表示パネルが構成される。一方の透明基板に、図 3 3に示す駆動回路 1 0 0 4、あるいはこれに加えて表示情報処理回路 1 0 0 2を形成することができる。液晶表示基板 1 3 0 4に搭載されない回路は、液晶表示基板の外付け回路とされ、図 3 5の場合には回路基板 1308に搭載できる。

図 35はページャの構成を示すものであるから、液晶表示基板 1304以外に回路基板 1308が必要となるが、電子機器用の一部品として液晶表示装置が使用される場合であって、透明基板に表示駆動回路などが搭載される場合には、その液晶表示装置の最小単位は液晶表示基板 1304である。あるいは、液晶表示基板 1304を筐体としての金属フレーム 1302に固定したものを、電子機器用の一部品である液晶表示装置として使用することもできる。さらに、バックラィト式の場合には、金属製フレーム 1302内に、液晶表示基板 1304と、ノヽ · ックライト 1306 aを備えたライトガイド 1306とを組み込んで、液晶表示装置を構成することができる。これらに代えて、図 36に示すように、液晶表示基板 1304を構成する 2枚の透明基板 i 304 a, 1304 bの一方に、金属の導電膜が形成されたポリイミドテープ 1322に I Cチップ 1324を実装した TCP (Tape Carr i e r Packa e) 1320を接続して、電子機器用の一部品である液晶表示装置として使用することもできる。

尚、本発明に係る装置と方法はそのいくつかの特定の実施の形態に従って説明してきたが、当業者は本発明の主旨及び範囲から逸脱することなく本発明の本文に記述した実施の形態に対して種々の変形が可能である。

例えば、本発明は上述の各種の液晶パネルの駆動に適用されるものに限らず、エレクト口ルミネッセンス、プラズマディスプレー装置にも適用可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 発光手段と、前記発光手段からの光を被照明体の背面から前記被照明体に向け案内する導光手段と、を有する照明装置において、

前記導光手段は、

前記発光手段からの光が入射される少なくとも一つの入光面と、前記被照明体に面する出光面とを有する導光本体と、

前記導光本体の前記出光面より突出する複数の凸部と、

を有し、

前記凸部は、

前記出光面に対して略平行な突出端面と、

前記出光面に対して略垂直な側面と、

を有することを特徴とする照明装置。

2 . 請求項 1において、

前記凸部は、前記導光本体と異なる屈折率を有することを特徴とする照明装置。

3 . 請求項 1又は請求項 2において、

前記凸部の突出端面の幅と前記凸部の側面の高さとの比は、ほぼ一対一であることを特徴とする照明装置。

4 . 請求項 1〜請求項 3のいずれかにおいて、

前記凸部は、断面略台形形状にて形成され、

前記凸部の側面は、前記出光面と直交する面に対して 1 0度以下の範囲で傾きを持つことを特徴とする照明装置。

5 . 請求項 3において、

前記凸部の突出端面の幅は、 1 0 以上 5 0 m以下であることを特徴とする照明装置。

6 . 請求項 1〜請求項 5のいずれかにおいて、

前記導光本体の前記出光面に、外部からの光及び前記導光本体内にて伝播される光をすベて反射する全反射層を設けたことを特徴とする照明装置。

7 . 請求項 6において、前記凸部の突出端面に、前記全反射層をさらに設けたことを特徴とする照明装置。

8 . 請求項 6又は請求項 7において、

前記凸部の前記発光手段側の側面に、前記全反射層をさらに設けたことを特徴とする照明装置。

9 . 請求項 6〜請求項 8のいずれかにおいて、

前記入光面を除く前記導光本体の周面に、前記全反射層をさらに設けたことを特徴とする照明装置。

1 0 . 請求項 6〜請求項 9のいずれかにおいて、

前記全反射層は、金属薄膜で構成されることを特徴とする照明装置。

1 1 . 請求項 9において、

前記導光本体の周面に設けられる前記全反射層は、前記導光本体側に反射面を向けた状態で被覆されるミラーシ一卜で構成されることを特徴とする照明装置。

1 2 . 請求項 1〜請求項 1 1のいずれかにおいて、

前記凸部は、前記出光面上に格子状に形成されることを特徴とする照明装置。 1 3 . 請求項 1〜請求項 1 1のいずれかにおいて、

前記凸部の単位長さ当たりの数は、前記発光手段に近い領域では疎に形成され、前記発光手段から遠くになるに従い密に形成されることを特徴とする照明装置。

1 4 . 請求項 1〜請求項 1 1のいずれかにおいて、

前記各凸部の縦断面積が、前記発光手段より遠ざかるに従い大きく形成されることを特徴とする照明装置。

1 5 . 請求項 1〜請求項 1 4のいずれかにおいて、

前記導光手段からの出射光の光軸を、前記被照明体にほぼ垂直な方向に変換する光軸変換手段をさらに有することを特徴とする照明装置。

1 6 . 請求項 1 5において、

前記発光手段は、前記導光手段の前記入光面に沿って棒状に形成され、前記光軸変換手段は、前記出光面に対して頂角を向け、かつ、前記発光手段と平行な状態で配置される単位プリズムが複数列設されたプリズムアレイを有することを特徴とする照明装置。

1 7 . 請求項 1 6において、

前記プリズムアレイは、断面略三角形に形成され、前記頂角が 5 0〜7 0 ° であることを特徴とする照明装置。

1 8 . 請求項 1 6において、

各前記単位プリズムは、前記頂角を挟んで配置される第 1の面と第 2の面とを有し、

前記入射光が入射される前記第 1の面は、法線の異なる複数の面に分割されることを特徴とする照明装置。

1 9 . 請求項 1 8において、

前記プリズムアレイの第 1の面は、前記出光面と直交する面に対してほぼ 2 0 度の傾斜角度にて形成された面を含み、

前記プリズムアレイの第 2の面は、前記出光面と直交する面に対してほぼ 3 0 度の傾斜角度にて形成されることを特徴とする照明装置。

2 0 . 請求項 1 5において、

前記光軸変換手段は、前記出光面に対して平行に配設された回折格子構造から成ることを特徴とする照明装置。

2 1 . 請求項 2 0において、

前記光軸変換手段は、感光材中に記録されたホログラム素子であることを特徴とする照明装置。

2 2 . 請求項 2 0において、

前記光軸変換手段は、前記回折格子構造が断面略鋸歯形状を有するブレーズドグレーティングであることを特徴とする照明装置。

2 3 . 請求項 1 5〜請求項 2 2のいずれかに記載の照明装置において、前記被照明体と前記光軸変換手段との間に配設され、前記光軸変換手段からの出射光に含まれるランダムな偏光成分を振動方向の揃った直線偏光に変換する偏光変換手段をさらに有することとする照明装置。

2 4 . 請求項 1 5〜請求項 2 2のいずれかに記載の照明装置において、前記被照明体と前記光軸変換手段との間に配設され、前記光軸変換手段からの出射光に含まれるランダムな偏光成分を振動方向の揃った直線偏光に変換する偏光変換手段をさらに有し、

前記偏光変換手段は、

前記プリズムアレイ上に配設されるコレステリック液晶層と、

前記コレステリック液晶層の上に積層される 1ノ4波長層と、

を有することを特徴とする照明装置。

2 5 . 発光手段と、

前記発光手段からの光を被照明体に向け案内し、指向性の強い出射光を出射する導光手段と、

前記導光手段からの出射光の光軸を、前記被照明体にほぼ垂直な方向に変換する光軸変換手段と、

を有し、

前記変換手段は、前記出射光を出光する出光面に対して平行に配設された回折格子構造から成ることを特徴とする照明装置。

2 6 . 発光手段と、

を有し、

前記光軸変換手段は、前記出光面に対して頂角を向けた状態で配置される単位プリズムが前記複数列設されたプリズムアレイを有し、

2 7 . 被照明体を照明する発光手段と、

前記発光手段からの光を前記被照明体に向けて案内する導光手段と、を有し、

前記導光手段は、前記被照明体に向けて出射光を出射する出射部と、前記出射光が出射されない非出射部と、を有し、

前記非出射部に、外部からの光及び前記導光手段内にて伝播される光をすベて反射する全反射層を有することを特徴とする照明装置。

2 8 . 請求項 1〜請求項 2 7のいずれかに記載の照明装置を有する液晶表示装置であって、

前記被照明体は、液晶表示パネルからなることを特徴とする液晶表示装置。

2 9 . 請求項 2 8において、

前記液晶表示パネルと前記導光手段の間に、前記出射光を拡散する光拡散手段が配設されることを特徴とする液晶表示装置。

3 0 . 請求項 2 8又は請求項 2 9において、

前記導光本体の前記出光面と反対側の ¾面に、前記導光本体中に伝播される光をすべて反射する全反射ミラーシートを配設したことを特徴とする液晶表示装置。

3 1 . 請求項 2 8〜請求項 3 0のいずれかにおいて、

前記液晶表示パネルの表示面側に、前記出射光を拡散する光拡散手段を配設したことを特徴とする液晶表示装置。

3 2 . 請求項 2 8〜請求項 3 1のいずれかに記載の液晶表示装置を有する電子

補正害の請求の範囲

[ 1 9 9 7年 4月 4日（0 4 . 0 4 . 9 7 ) 国際事務局受理：出願当初の請求の範囲 2 5及び 2 9は取り下げられた；出顋当初の請求の範囲 1一 6 , 1 2— 1 5， 2 3 , 2 8及び 3 0 - 3 2は補正された；新しい請求の範囲 3 3— 3 5が加えられた；他の請求の範囲は変更なし。（5頁） ]

1 . (補正後）被照明体の背面に配置された導光手段と、この導光手段の側方に配置された少なくとも 1つの発光手段と、を有し、前記少なくとも一つの発光手段からの光を前記被照明体の背面から前記被照明体に向け案内して照明する照明装置において、

前記導光手段は、

前記少なくとも一つの発光手段と対向する少なくとも一つの入光面と、前記被照明体に面する出光面と、該出光面に対向する平坦面と、を有する導光本体と、前記導光本体の前記出光面より突出する複数の凸部と、

を有し、

前記凸部は、前記出光面に対して略平行な突出端面を有することを特徴とする照明装置。

2 . (補正後）請求項 1 Xは 3 3において、

3 . (補正後）請求項 1、 2、 3 3のいずれかにおいて、

前記凸部の突出端面の幅と前記凸部の高さとの比は、ほぼ一対一であることを特徴とする照明装置。

4 . (補正後）請求項 1〜 3、 3 3のいずれかにおいて、

前記凸部は、断面略台形形状にて形成され、

前記凸部の側而は、前記出光面と直交する面に対して 1 0度以下の範囲で傾きを持つことを特徴とする照明装置。

5 . (補正後）請求項 3乂は 3 3において、

前記凸部の突出端面の幅は、 1 0 m以上 5 0〃m以下であることを特徴とする照明装置。

6 . (補正後） ^求項 1〜 5、 3 3のいずれかにおいて、

前記導光本体の前記出光面に、外部からの光及び前記導光本体内にて伝播される光をすベて反射する全反射屑を設けたことを特徴とする照明装置。

7 . 詰求 JH 6において、

補正された用紙 (条約第 19条) 前記凸部の突出端面に、前記全反射層をさらに設けたことを特徴とする照明装

8 . 請求項 6又は請求項 7において、

9 . 請求項 6〜請求項 8のいずれかにおいて、

1 0 . 請求項 6〜請求項 9のいずれかにおいて、

1 1 . 請求項 9において、

前記導光本体の周面に設けられる前記全反射層は、前記導光本体側に反射面を向けた状態で被覆されるミラーシートで構成されることを特徴とする照明装置。

1 2 . (補正後）請求項 1〜 1 1、 3 3のいずれかにおいて、

前記凸部は、前記出光面上に格子状に形成されることを特徴とする照明装置。

1 3 . (補正後）請求項 1〜 1 1、 3 3のいずれかにおいて、

1 4 . (補正後）請求項 1〜 1 1、 3 3のいずれかにおいて、

前記各凸部の縦断面積が、前発光手段より遠ざかるに従い大きく形成されることを特徴とする照明装置。

1 5 . (補正後）請求項 1〜 1 4、 3 3のいずれかにおいて、

1 6 . 諮求項 1 5において、

前記発光 Τ··段は、前記導光手段の前記入光面に沿って棒状に形成され、前記光軸変換手段は、前記出光面に対して頂角を向け、かつ、前記発光手段と平行な状態で配置される単位プリズムが複数列設されたプリズムアレイを有することを特徴とする照明装置。

補正された用紙 (条約第 19条)

1 7 . 請求 ¾ 1 6において、

前記プリズムアレイは、断面略三角形に形成され、前記頂角が 5 0〜 7 0 ° であることを特徴とする照明装置。

1 8 . 請求項 1 6において、

各前記単位プリズムは、前記角を挾んで配置される第 1の面と第 2の面とを有し、

1 9 . 請求項 1 8において、

前記プリズムァレィの第 2の面は、前記出光面と直交する面に対してほぼ 3 0 度の傾斜角度にて形成されることを特徴とする照明装置。

2 0 . 請求項 1 5において、

2 1 . 請求項 2 0において、

2 2 . 請求項 2 0において、

2 3 . (補正後）請求項 1 5〜 2 2のいずれかに記載の照明装置において、前記被照明体と前記光軸変換手段との問に配設され、前記光軸変換手段からの出射光に含まれるランダムな偏光成分を振動方向の揃つた直線偏光に変換する偏光変換手段をさらに有することを特徴とする照明装置。

2 4 . 請求項 1 5〜詰求項 2 2のいずれかに記載の照明装置において、前記被照明体と前記光軸変換手段との間に配設され、前記光軸変換手段からの出射光に含まれるランダムな偏光成分を振動方向の揃った直線偏光に変換する偏

補正された (条^第 19条) 光変換手段をさらに有し、

前記偏光変換手段は、

前記コレステリック液晶層の上に積層される 1 / 4波長層と、

を有することを特徴とする照明装置。

2 5 . (削除）

2 6 . 発光手段と、

を有し、

2 7 . 被照明体を照明する発光手段と、

前記導光手段は、前記被照明体に向けて出射光を出射する出射部と、前記出射

補正された第 19^) 光が出射されない非出射部と、を有し、

2 8 . (補正後）請求項 1〜 2 4、 2 6、 2 7、 3 3、 3 4のいずれかに記載の照明装置を有する液晶表示装置であって、

2 9 . (削除）

3 0 . (補正後）請求項 2 8において、

前記導光本体の前記出光面と反対側の裏面に、前記導光本体中に伝播される光をすベて反射する全反射ミラーシートを配設したことを特徴とする液晶表示装置

3 1 . (補正後）請求項 1〜 2 4、 2 6、 2 7、 3 3のいずれかに記載の照明装置と、

前記照明装置からの光が入射される液晶表示パネルと、

前記液晶表示パネルの表示面側に配設され、該表示面側から出射する出射光を拡散する光拡散手段と、

を有することを特徴とする液晶表示装置。

3 2 . (補正後）請求項 2 8、 3 0、 3 1、 3 5のいずれかに記載の液晶表示装置を有する電子機器。

3 3 . (追加）詰求項 1において、

前記凸部は、前記出光面に対して略垂直な側面を有することを特徴とする照明

3 4 . (追加）請求項 1〜 2 2、 3 3のいずれかに記載の照明装置において、前記被照明体と前記導光手段の間に、前記導光手段からの出射光を拡散する光拡散手段が配設されることを特^とする照明装置。

3 5 . (追加） ί求項 3 0に。 ΐ載の液晶表示装置であって、

前記液品衷示パネルの ¾示面側に、前記出射光を拡散する光拡散手段を配設したことを特徴とする液晶表示装置。

補正された ffl紙 (条約第 19条) 条約 1 9条に基づく説明書請求の範囲第 1項〜第 6項、第 1 2項〜第 1 5項、第 2 3項、第 2 8項、第 3 0項〜第 3 2項は補正されています。請求の範囲第 2 5項、第 2 9項は削除されました。請求の範囲第 3 3項〜第 3 5項は追加されました。

請求の範囲第 1項では、凸部が出光面に対して略垂直な側面を有する旨の内容を補正前の請求の範囲第 1項から削除しました。削除された内容が請求の範囲第 3 3項に追加されました。

請求の範囲第 3 4項には、今回削除された請求の範囲第 2 9項の主題が組み込まれました。これにより、単に被照明体と導光手段との間に光拡散手段を設けた引用例（特開平 6— 2 7 3 2 5 ) との技術的相違が明確となりました。

また、請求の範囲第 2 5項を削除しました。これにより、光軸変換手段として単に回折格子構造を用いる構成は含まれず、引用例（特開平 4一 3 0 3 8 2 2 ) との技術的相違が明確となりました。

請求の範囲第 2項〜第 6項、第 1 2項〜第 1 5項、第 2 8項、第 3 0項〜第 3 2項は、先行する請求埙との従属関係のみが補正されました。

請求の範囲第 2 3項では、誤記の訂正を行ました。