照明裝置和顯示單元制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了能夠在降低大視角范圍內的光泄漏的同時改善顯示亮度的照明裝置和顯示單元。在粘合至導光板的光調制裝置中，設置了包含塊體和微粒的光調制層，塊體和微粒都具有光學各向異性，并且具有彼此不同的對電場的各響應速度。因此，通過控制電場，塊體和微粒的光軸取向能夠彼此對應或能夠彼此不同。

【技術實現步驟摘要】
相關申請的交叉參考本申請包括涉及于2009年11月6日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP?2009-255260和于2010年4月6日向日本專利局提交的日本在先專利申請JP?2010-088174中公開的主題，其全部內容結合于此作為參考。
本專利技術涉及一種包括表現出散射特性或對光透明的光調制裝置的照明裝置以及一種顯示單元。
技術介紹
近年來，圖像質量高并且節能的液晶顯示器已得到了突飛猛進的發展。已提出了一種通過局部調制背光的光強實現提高暗場對比(dark?place?contrast)的方法。在此方法中，根據顯示圖像，通過局部驅動用作背光的光源的發光二極管(LED)來主要調制背光。此外，在大屏幕的液晶顯示器中，如在小屏幕液晶顯示器中一樣，日益需要更薄的顯示器。因此，取代在液晶面板下直接設置冷陰極熒光燈(CCFL)或LED的系統，在導光板(light?guide?plate)的端部設置光源的邊緣發光系統(edge?light?system)已經引起了人們的關注。然而在邊緣發光系統中，難以執行用于局部調制光源的光強的局部驅動。
技術實現思路
作為提取在導光板中傳播的光的技術，日本未審查專利申請公開第6-347790號提出了一種使用在透光和散射之間切換的聚合物分散液晶(PDLC)的顯示單元。這種技術旨在防止反射等，并且是一種通過向PDLC局部施加電壓而在透光和散射之間切換的技術。然而，在這種系統中，在PDLC在正面方向(PDLC的法線方向)上處于透明狀態的情況下，在導光板中對角傳播的部分光由于液晶材料和聚合物材料之間的折射率差而被散射。因此，在大視角區域中光被泄露，從而視角特性劣化。因此，為了提高視角特性，例如，可以將在對角方向上泄露的光吸收到偏振板中(參見日本專利第3479493號)。然而，在前述方法中，由于在對角方向上泄露的光被吸收到偏振板中，因此，存在顯示變暗的缺點?？紤]到前述缺點，在本專利技術中，期望提供一種在降低大視角范圍內的光泄露的同時能夠提高顯示亮度的照明裝置以及一種顯示單元。根據本專利技術的實施方式，提供了第一照明裝置，包括：導光板；光源，設置在導光板的側面上；以及光調制裝置，設置在導光板的表面或內部并且粘合至導光板，其中光調制裝置具有：彼此分開并且彼此相對設置的一對透明基板，設置在一對透明基板的每個表面上的一對電極，以及設置在一對透明基板的間隙中的光調制層，光調制層具有第一區域和第二區域，第一區域和第二區域具有光學各向異性并且具有彼此不同的對電場的各響應速度。第一區域具有這樣的結構，其中，當在一對電極之間未施加電壓時，第一區域的光軸平-->行于導光板的側面的光源的光進入其中的光入射面，并且以第一角度與透明基板的表面交叉。此外，第一區域具有這樣的結構，其中，當在一對電極之間施加了電壓時，第一區域的光軸平行于光入射面并且以大于第一角度的第二角度與透明基板的表面交叉。同時，第二區域具有這樣的結構，其中，第二區域的光軸平行于光入射面并且以第一角度與透明基板的表面交叉而與一對電極之間施加的電壓的存在無關。根據本專利技術的實施方式，提供了第一顯示單元，包括：顯示面板，具有以矩陣狀態設置的多個像素，其中，多個像素基于圖像信號被驅動；以及照明裝置，對顯示面板進行照明。安裝在顯示設備上的照明裝置具有與第一照明裝置的組件相同的組件。在本專利技術的實施方式的第一照明裝置和第一顯示單元中，包括第一區域和第二區域的光調制層設置在粘合至導光板的光調制裝置中。第一區域和第二區域具有光學各向異性以及對電場的前述配向特性。因此，通過控制電場，第一區域的光軸能夠對應于第二區域的光軸，或者能夠與第二區域的光軸不同。因此，例如，在兩個尋常光折射率都彼此接近，兩個非尋常光折射率都彼此接近，并且通過控制電場第一區域的光軸取向對應于第二區域的光軸取向的情況下，折射率差在包括正面方向和對角方向的所有方向上都降低，從而能獲得高的透光性。此外，例如，在通過控制電場第一區域的光軸與第二區域的光軸交叉(或垂直)的情況下，折射率差在包括正面方向和對角方向的所有方向上增加，從而能獲得高散射特性。根據本專利技術的實施方式，提供了第二照明裝置，包括：導光板；光源，設置在導光板的側面上；以及光調制裝置，設置在導光板的表面或內部并且粘合至導光板。光調制裝置具有：彼此分開并且彼此相對設置的一對透明基板，設置在一對透明基板的每個表面上的一對電極，以及設置在一對透明基板的間隙中的光調制層。光調制層具有第三區域和第四區域，第三區域和第四區域具有光學各向異性并且具有彼此不同的對電場的各響應速度同。第三區域具有這樣的結構，其中，當在一對電極之間未施加電壓時，第三區域的光軸平行于導光板的側面的光源的光進入其中的光入射面，并且以第三角度與透明基板的表面交叉。此外，第三區域具有這樣的結構，其中，當在一對電極之間施加了電壓時，第三區域的光軸平行于光入射面并且以小于第三角度的第四角度與透明基板的表面交叉或者是平行于透明基板的表面。同時，第四區域具有這樣的結構，其中，第四區域的光軸平行于光入射面并且以第三角度與透明基板的表面交叉而與一對電極之間施加的電壓的存在無關。根據本專利技術的實施方式，提供了具有以矩陣狀態設置的多個像素(其中多個像素基于圖像信號進行驅動)的第二顯示面板和對顯示面板進行照明的照明裝置。安裝在顯示單元上的照明裝置具有與第二照明裝置的組件相同的組件。在本專利技術的實施方式的第二照明裝置和第二顯示單元中，包括第三區域和第四區域的光調制層設置在粘合至導光板的光調制裝置中。第三區域和第四區域具有光學各向異性和對電場的前述配向特性。因此，通過控制電場，第三區域的光軸能夠對應于第四區域的光軸，或者能夠與第四區域的光軸不同。因此，例如，在兩個尋常光折射率都彼此接近，兩個非尋常光折射率都彼此接近，并且通過控制電場方向第三區域的光軸取向對應于第四區域的光軸取向的情況下，折射率差在包括正面方向和對角方向的所有方向上降低，從而能獲得高的透光性。此外，例如，在通過控制電場第三區域的光軸與第四區域的光軸交叉(或垂直)的情況下，折射率差在包括正面方向和對角方向的所有方向上增加，從而能獲得高散-->射特性。在根據本專利技術的實施方式的第一照明裝置和第一顯示單元中，通過控制電場，第一區域的光軸取向對應于第二區域的光軸取向，或變得與第二區域的光軸取向不同。因此，能夠在所有方向上獲得高透光性，并能夠獲得高散射特性，因此，在大視角范圍中的泄露的光能夠被降低或能夠在暗狀態下幾乎被消除。此外，由于高的散射特性，能夠照亮局部亮狀態部分(partially?light?state?section)。而且，通過泄漏的光量的降低部分，能夠進一步照亮局部亮狀態部分。因此，在本專利技術的實施方式中，在大視角范圍中泄漏的光降低或幾乎消除的同時，能夠改善顯示亮度。在根據本專利技術的實施方式的第二照明裝置和第二顯示單元中，通過控制電場，第三區域的光軸取向對應于第四區域的光軸取向，或變得與第四區域的光軸取向不同。因此，能夠在所有方向上獲得高透光性，并能夠獲得高散射特性，因此，在大視角范圍中的泄露的光能夠被降低或能夠在暗狀態下幾乎被消除。此外，由于高散射特性，能夠照亮局部亮狀態部分。而且，通過泄漏的光量的降低部分，能夠進一步照亮局部亮狀態部分。因此，在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種照明裝置，包括：導光板；光源，設置在所述導光板的側面上；以及光調制裝置，設置在所述導光板的表面或內部并且粘合至所述導光板，其中所述光調制裝置具有：彼此分開并且彼此相對設置的一對透明基板；一對電極，設置在所述一對透明基板的每個的表面上；以及光調制層，設置在所述一對透明基板的間隙中，所述光調制層具有第一區域和第二區域，所述第一區域和所述第二區域具有光學各向異性，并且具有彼此不同的對電場的各響應速度，所述第一區域具有這樣的結構，其中：當在所述一對電極之間未施加電壓時，所述第一區域的光軸平行于所述導光板的側面的所述光源的光進入其中的光入射面，并且以第一角度與所述透明基板的表面交叉；而當在所述一對電極之間施加了電壓時，所述第一區域的光軸平行于所述光入射面并且以大于所述第一角度的第二角度與所述透明基板的表面交叉，以及所述第二區域具有這樣的結構，其中，所述第二區域的光軸平行于所述光入射面并且以所述第一角度與所述透明基板的表面交叉而與所述一對電極之間施加的電壓的存在無關。

【技術特征摘要】
JP 2009-11-6 2009-255260;JP 2010-4-6 2010-0881741.一種照明裝置，包括：導光板；光源，設置在所述導光板的側面上；以及光調制裝置，設置在所述導光板的表面或內部并且粘合至所述導光板，其中所述光調制裝置具有：彼此分開并且彼此相對設置的一對透明基板；一對電極，設置在所述一對透明基板的每個的表面上；以及光調制層，設置在所述一對透明基板的間隙中，所述光調制層具有第一區域和第二區域，所述第一區域和所述第二區域具有光學各向異性，并且具有彼此不同的對電場的各響應速度，所述第一區域具有這樣的結構，其中：當在所述一對電極之間未施加電壓時，所述第一區域的光軸平行于所述導光板的側面的所述光源的光進入其中的光入射面，并且以第一角度與所述透明基板的表面交叉；而當在所述一對電極之間施加了電壓時，所述第一區域的光軸平行于所述光入射面并且以大于所述第一角度的第二角度與所述透明基板的表面交叉，以及所述第二區域具有這樣的結構，其中，所述第二區域的光軸平行于所述光入射面并且以所述第一角度與所述透明基板的表面交叉而與所述一對電極之間施加的電壓的存在無關。2.根據權利要求1所述的照明裝置，其中，所述第一區域主要包含液晶材料，以及所述第二區域主要包含聚合物材料。3.根據權利要求2所述的照明裝置，其中，所述光調制裝置在所述電極和所述光調制層之間具有水平配向膜。4.根據權利要求3所述的照明裝置，其中，當液晶分子與所述水平配向膜的表面接觸并且未從外部向所述液晶分子施加電場時，所述水平配向膜具有向所述液晶分子提供預傾角以使得所述液晶分子的光軸以所述第一角度與所述透明基板的表面交叉并且平行于所述光入射面的特性。5.根據權利要求1所述的照明裝置，其中，所述光調制層具有在所述光調制層的厚度方向上的散射大于在平行于所述光入射面的方向上的散射的各向異性散射特性。6.根據權利要求5所述的照明裝置，其中，所述第二區域具有線狀結構，所述線狀結構具有在平行于所述光入射面并且以所述第一角度與所述透明基板的表面交叉的方向上的長軸。7.根據權利要求2所述的照明裝置，其中，所述第二區域具有不響應于電場的線狀結構或多孔結構，或者具有響應速度低于所述第一區域的響應速度的棒狀結構。8.根據權利要求4所述的照明裝置，其中，通過熱和光中的至少一種使經所述水平配向膜的操作而配向的可聚合材料聚合來形成所述第二區域。9.根據權利要求1所述的照明裝置，其中，所述第一區域的尋常光折射率等于所述第二區域的尋常光折射率，且所述第一區域的非尋常光折射率等于所述第二區域的非尋常光折射率。10.根據權利要求1所述的照明裝置，其中，所述光調制裝置具有多個所述一對電極，在所述光調制裝置中，在設置于一個透明基板側上的電極和設置于另一透明基板側的電極之間的相對部分構成光調制單元，以及包括驅動部，所述驅動部控制向每個光調制單元的所述一對電極施加的電壓的大小，使得在一個光調制單元中所述第一區域的光軸平行于所述第二區域的光軸，而在另一光調制單元中所述第一區域的光軸與所述第二區域的光軸交叉。11.根據權利要求1所述的照明裝置，其中，在所述一對電極中，至少在所述照明裝置的頂面側上的電極由透明導電材料制成。12.根據權利要求1所述的照明裝置，其中，在所述一對電極中，至少在所述照明裝置的底面側上的電極由金屬制成。13.根據權利要求1所述的照明裝置，包括：在所述照明裝置的底面側上的反射板。14.一種照明裝置，包括：導光板；光源，設置在所述導光板的側面上；以及光調制裝置，設置在所述導光板的表面或內部并且粘合至所述導光板，其中所述光調制裝置具有：彼此分開并且彼此相對設置的一對透明基板；一對電極，設置在所述一對透明基板的每個表面上；以及光調制層，設置在所述一對透明基板的間隙中，所述光調制層具有第三區域和第四區域...

【專利技術屬性】
技術研發人員：內田龍男，石鍋隆宏，川上徹，奧山健太郎，佐藤晴美，
申請(專利權)人：索尼公司，國立大學法人東北大學，
類型：發明
國別省市：JP