[发明专利]照明装置、显示装置及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及照明装置及使用该照明装置的显示装置及液晶显示装置，尤其涉及通过使用导光板实现面状光源的照明装置及将该照明装置作为背光源使用的显示装置，特别涉及应用于液晶显示装置有效的技术。

背景技术

显示装置是将信息视觉上传递给人的介质，在成为高度信息社会的现代，对于人、社会来说显示装置是重要的存在。特别是，近年来液晶显示装置的性能显著提高，被采用为搭载于便携电话终端的显示装置、与个人计算机相连接地使用的显示装置、大画面电视等显示装置。这些液晶显示装置通常具有液晶显示面板和配置于液晶显示面板的背面、向液晶显示面板照射光的背光源(照明装置)。

具有背光源的液晶显示装置(以下，简称作“液晶显示装置”)通过在各像素独立地调节从背光源射出的光透过液晶显示面板的量来显示影像、图像。此时，作为液晶显示面板，具有一对偏振片，在这一对偏振片之间配置有液晶层，通过控制透过液晶层的光的偏振状态来进行显示，这样能以比较低的驱动电压获得对比度较高的影像，因此优选。作为这样的液晶显示面板的显示方式，例如公知有TN(Twisted Nematic，扭曲向列)方式、STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)方式、ECB(Electrical Controlled Birefringence，电控双折射)方式、IPS(In-Plane Switching，平面开关)方式、VA(Vertical Aligned，垂直对齐)方式等。无论哪种显示方式，液晶显示面板通常具有一对基板、夹持在上述基板之间的液晶层和夹着一对基板及液晶层地配置的一对偏振片，通过使入射到液晶层的光的偏振状态变化来控制各像素的光的透过光量，从而显示影像、图像。

液晶显示面板所使用的偏振片具有吸收规定的直线偏振光成分、使与振动面正交的直线偏振光透过的功能。因此，在照射到液晶显示面板的来自背光源的光(以下称作背光源光)无偏振的情况下，设于液晶显示面板的偏振片吸收背光源光的至少50％。即，就液晶显示装置而言，在背光源光无偏振的情况下，背光源光的大约一半被偏振片吸收而损失。因此，减少在设于液晶显示面板的偏振片被吸收的背光源光的比例、提高背光源光的利用效率，在实现更清晰的图像或低功耗的液晶显示装置方面很重要。

此外，液晶显示装置的背光源有边缘照明方式(导光体方式)、直下方式(反射板方式)、面状光源方式等，根据液晶显示装置的用途等灵活使用。其中的边缘照明方式的背光源与其他方式相比，容易薄型化、轻量化、低功耗化，例如多用于搭载于便携式电子设备的液晶显示装置等。边缘照明方式的背光源由线状或点状的光源、将来自光源的光扩展成面状使其向液晶显示面板侧射出的导光板、棱镜片、扩散片等光学片、及反射片等构成。

在边缘照明方式的背光源(以下简称作“背光源”。)中，从导光板射出的光通常在相对于导光板的出光面的垂线(法线)方向倾斜50度到80度的方向上具有亮度或光度的最大值(峰值)。因此，在导光板和液晶显示面板之间配置扩散片、棱镜片等光学片，以使得调整从导光板射出的光的行进方向，使亮度或光度为最大的方向是正面方向(即导光板的出光面的垂线方向)或其附近的方向。

背光源的通常的构成为：在导光板的背面侧配置反射片，在导光板的表面即面状光出射面侧依次配置扩散片和两张棱镜片。在该情况下，扩散片起到将从导光板射出的光扩散、扩大光的行进范围的作用。另外，扩散片也具有使从导光板射出的光的峰值角度(亮度或光度为最大的角度)与正面方向(导光板的出光面的垂线方向)相接近的作用。另一方面，棱镜片是光透过性的光学构件，是将多个棱镜连续地配置在片状的基材上而成的。棱镜的截面形状通常是顶角90度的三角形状，通常将这样的两张棱镜片以彼此的棱镜的棱线正交的方式配置。

这样的背光源的射出光几乎是无偏振。因此，从背光源射出的光的至少50％被设于液晶显示面板的偏振片吸收而损失。为了抑制从背光源射出的光由于偏振片的吸收而损失，主要提出有两个方法。一个是在背光源和液晶面板之间配置反射型偏振片的方法，另一个是使用射出规定的直线偏振光成分的比例较大的光的背光源的方法。

反射型偏振片如以下所述地起作用。从背光源射出、朝向液晶面板的光中的、被偏振片吸收而损失的偏振成分在被偏振片吸收之前被反射型偏振片反射。被反射型偏振片反射的光在背光源也反射，再次朝向液晶面板。此时，被背光源反射的光的偏振状态发生变化，因此，再次朝向液晶面板的光的一部分通过反射型偏振片及偏振片后被利用于显示。即，通过设置反射型偏振片，偏振片的光的吸收损失降低，因此，能提高液晶显示装置的亮度。