[发明专利]照明装置和显示单元

说明书

相关申请的交叉参考

本申请包括涉及于2009年11月6日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-255260和于2010年4月6日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2010-088174中公开的主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种包括表现出散射特性或对光透明的光调制装置的照明装置以及一种显示单元。

背景技术

近年来，图像质量高并且节能的液晶显示器已得到了突飞猛进的发展。已提出了一种通过局部调制背光的光强实现提高暗场对比(dark place contrast)的方法。在此方法中，根据显示图像，通过局部驱动用作背光的光源的发光二极管(LED)来主要调制背光。此外，在大屏幕的液晶显示器中，如在小屏幕液晶显示器中一样，日益需要更薄的显示器。因此，取代在液晶面板下直接设置冷阴极荧光灯(CCFL)或LED的系统，在导光板(light guide plate)的端部设置光源的边缘发光系统(edge light system)已经引起了人们的关注。然而在边缘发光系统中，难以执行用于局部调制光源的光强的局部驱动。

发明内容

作为提取在导光板中传播的光的技术，日本未审查专利申请公开第6-347790号提出了一种使用在透光和散射之间切换的聚合物分散液晶(PDLC)的显示单元。这种技术旨在防止反射等，并且是一种通过向PDLC局部施加电压而在透光和散射之间切换的技术。然而，在这种系统中，在PDLC在正面方向(PDLC的法线方向)上处于透明状态的情况下，在导光板中对角传播的部分光由于液晶材料和聚合物材料之间的折射率差而被散射。因此，在大视角区域中光被泄露，从而视角特性劣化。因此，为了提高视角特性，例如，可以将在对角方向上泄露的光吸收到偏振板中(参见日本专利第3479493号)。

然而，在前述方法中，由于在对角方向上泄露的光被吸收到偏振板中，因此，存在显示变暗的缺点。

考虑到前述缺点，在本发明中，期望提供一种在降低大视角范围内的光泄露的同时能够提高显示亮度的照明装置以及一种显示单元。

根据本发明的实施方式，提供了第一照明装置，包括：导光板；光源，设置在导光板的侧面上；以及光调制装置，设置在导光板的表面或内部并且粘合至导光板，其中光调制装置具有：彼此分开并且彼此相对设置的一对透明基板，设置在一对透明基板的每个表面上的一对电极，以及设置在一对透明基板的间隙中的光调制层，光调制层具有第一区域和第二区域，第一区域和第二区域具有光学各向异性并且具有彼此不同的对电场的各响应速度。第一区域具有这样的结构，其中，当在一对电极之间未施加电压时，第一区域的光轴平行于导光板的侧面的光源的光进入其中的光入射面，并且以第一角度与透明基板的表面交叉。此外，第一区域具有这样的结构，其中，当在一对电极之间施加了电压时，第一区域的光轴平行于光入射面并且以大于第一角度的第二角度与透明基板的表面交叉。同时，第二区域具有这样的结构，其中，第二区域的光轴平行于光入射面并且以第一角度与透明基板的表面交叉而与一对电极之间施加的电压的存在无关。

根据本发明的实施方式，提供了第一显示单元，包括：显示面板，具有以矩阵状态设置的多个像素，其中，多个像素基于图像信号被驱动；以及照明装置，对显示面板进行照明。安装在显示设备上的照明装置具有与第一照明装置的组件相同的组件。

在本发明的实施方式的第一照明装置和第一显示单元中，包括第一区域和第二区域的光调制层设置在粘合至导光板的光调制装置中。第一区域和第二区域具有光学各向异性以及对电场的前述配向特性。因此，通过控制电场，第一区域的光轴能够对应于第二区域的光轴，或者能够与第二区域的光轴不同。因此，例如，在两个寻常光折射率都彼此接近，两个非寻常光折射率都彼此接近，并且通过控制电场第一区域的光轴取向对应于第二区域的光轴取向的情况下，折射率差在包括正面方向和对角方向的所有方向上都降低，从而能获得高的透光性。此外，例如，在通过控制电场第一区域的光轴与第二区域的光轴交叉(或垂直)的情况下，折射率差在包括正面方向和对角方向的所有方向上增加，从而能获得高散射特性。