[发明专利]面状照明装置和液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用激光的面状照明装置和使用上述面状照明装置的液晶显示装置。

背景技术

液晶显示装置一般具有使用放电管、发光二极管(LED)等的光源的面状照明装置作为显示器面板等的背光灯照明。在将该面状照明装置用于大型显示器的情况下，寻求高亮度且单色性强的光和使来自光源的光均匀地照射的方法。

在专利文献1中，公开了为了获得高亮度且单色性强的光，使用红色光的半导体激光器来代替红色光的LED的例子。

另外，作为使来自光源的光均匀地照射的面状照明装置，在专利文献2公开了一种纤维光学背光面板。该纤维光学背光面板具有光纤层和由形成于其上的气泡状的形成物构成的层。在光纤层内传播的光从光纤上打开的多个孔到达其上的气泡状的层后，通过气泡被散射，扩散。由此，纤维光学背光面板均匀地照明键盘的多个键区。

进而，专利文献3～专利文献5公开了作为使来自光源的光均匀地照射的面状照明装置，通过改进光学系统，使来自光源的光在光学系统中均匀地扩散，均匀地照射液晶显示面板的例子。专利文献3利用导光板，专利文献4利用多个棱镜，专利文献5利用多个反射镜。

专利文献1：特开2005-64163号公报

专利文献2：特开平5-210017号公报

专利文献3：特开2005-38643号公报

专利文献4：特开2005-43717号公报

专利文献5：特开2005-258052号公报

专利文献1明示了对于红色光使用亮度高且单色性强的红色半导体激光器，而对于绿色光和蓝色光使用高亮度的光源则未明示。因此，若将专利文献1的面状照明装置应用于大型显示器或高亮度显示器，则光源的亮度和单色性还不充分。另外，专利文献2～5，由于在外部光散射，光量的浪费多，所以不能效率良好地利用光源的光，均匀地进行照射。

发明内容

本发明就是为了解决上述现有的问题，目的在于提供一种可以输出高亮度且单色性强的光，并效率良好地利用上述光，均匀地照射光的面状照明装置和使用该面状照明装置的液晶显示装置。

本发明的面状照明装置具有：激光光源，射出红色、绿色和蓝色的激光；平面状配置的至少一个光波导机构，与激光光源光学连接，传播从激光光源射出的激光；面状的导光板，设于光波导机构的表面侧，使在光波导机构内传播的激光扩散后，从一方的主面射出；和多个光取出机构，设于导光板的另一方的主面侧，将在光波导机构内传播的激光引导至导光板。通过使用激光光源，可以射出高亮度且单色性良好的红色光、绿色光和蓝色光。由此，可以实现色彩再现性良好的面状照明装置。另外，由光取出机构将在光波导机构内传播的激光引导至导光板，可以防止光在外部散射。由此，可以效率较高地利用光源的光。进而，通过设置多个光取出机构，对于面状的导光板，可以将从光波导机构取出的激光以均匀的亮度导入。

多个光取出机构按照和光波导机构接触的方式，在与光波导机构对应的位置二维地分布配置，是形成于导光板的另一方的主面的导光部，导光部从和光波导机构的接触部分取出激光即可。导光部也可以被设置成随着由光波导机构传播来自激光光源的激光的距离增加，光波导机构与导光部的接触部分的数量增加。导光部也可以被设置成随着由光波导机构传播来自激光光源的激光的距离增加，光波导机构与导光部的接触部分的面积增大。也可以随着由光波导机构传播来自激光光源的激光的距离增加，通过增强光波导机构与导光部的接触部分的推力，加大接触部分的面积，并且，通过增强推力，使接触部分的光波导机构的变形量增大以使折射率变化增大。也可以随着由光波导机构传播来自激光光源的激光的距离增加，通过加大导光部的与光波导机构的接触部分的形状，以使接触部分的面积增大。通过这样的构成，变得即使与激光的入射侧的距离变远也可以取出与入射侧相同的亮度的激光，可以使从另一方的主面射出的激光的亮度分布均匀。

多个光取出机构也可以是通过反射从光波导机构的端面射出的激光，照射导光板的反射镜。在这种情况下，也可以导光板具有被分割成矩阵状的多个区域，光波导机构的端面在区域内露出，各反射镜设于每个的多个领域。通过这样的构成，可以在整个较大的面积以均匀的亮度照明。

光取出机构也可以是按照将在光波导机构内传播的激光照射到导光板的方式，通过斜着切断加工光波导机构的端面形成的镜面。在这种情况下，导光板也可以具有被分割成矩阵状的多个区域，镜面设于每个的多个区域。通过这样的构成，可以在整个较大的面积以均匀的亮度照明。另外，可以简化面状照明装置的构成。