專利名稱:調(diào)光裝置和圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及調(diào)光裝置和具有該調(diào)光裝置的圖像顯示裝置。
背景技術(shù):
當前,電視機、監(jiān)視器或便攜電話等的顯示裝置中,為了顯示圖像而使用了從顯示面板的背面照射光的背光源。該背光源根據(jù)照射方式的不同,大致分為例如直下型背光源和側(cè)光型背光源。直下型背光源中,將多個光源呈矩陣狀配置,通過分別獨立地控制該光源而局部地照射光。圖18是表示現(xiàn)有的直下型背光源的結(jié)構(gòu)的圖。圖18(a)所示的直下型背光源30中,呈矩陣狀配置有作為光源的LED芯片31。該結(jié)構(gòu)中,通過分別獨立地控制LED芯片31的開/關(guān),而從任意的區(qū)域照射光。不過,該結(jié)構(gòu)中由于LED芯片31配置在顯示面板的背面,因此LED芯片31的影子會映入顯示面板中。因此,背光源30中,必須如圖18(b)所 示足夠地確保LED芯片31與擴散板32的距離(圖18(b)中箭頭所示),其結(jié)果導(dǎo)致背光源30自身的厚度變厚,妨礙顯示裝置的纖薄化。側(cè)光型背光源中,通過從設(shè)置于導(dǎo)光板的側(cè)面的光源向?qū)Ч獍宓膬?nèi)部出射光而照射光。圖19是表示現(xiàn)有的側(cè)光型背光源的結(jié)構(gòu)的圖。圖19所示的側(cè)光型背光源50中,使從設(shè)置于導(dǎo)光板51的側(cè)面的光源52出射的光在導(dǎo)光板51的內(nèi)部導(dǎo)光而發(fā)生全反射。并且,在導(dǎo)光板51的光的輸出面?zhèn)刃纬捎幸馄茐脑撊瓷涞慕Y(jié)構(gòu),由此使光向外部輸出。該結(jié)構(gòu)能夠比上述直下型背光源更加纖薄,但由于破壞光的全反射的結(jié)構(gòu)不容易實現(xiàn),因此難以控制光的輸出。因而,該結(jié)構(gòu)難以使光局部地從任意的區(qū)域出射。另ー方面,迄今為止,為了在側(cè)光型背光源中使光局部地從任意的區(qū)域出射,人們考慮到使用液晶作為開關(guān)元件的技術(shù),例如在專利文獻I 5中已經(jīng)公開。此處,如圖20所示,利用液晶分子的各向異性來控制導(dǎo)波光的取出。圖20是示意地表示液晶分子的取向的圖。另外,專利文獻6中公開了ー種按區(qū)域控制點亮的掃描背光源。圖21是表示該掃描背光源的結(jié)構(gòu)的圖。如圖21所示,專利文獻6的照明裝置中,設(shè)置在顯示面板的背面的背光源116包括具有多個區(qū)塊(114a 114e)的導(dǎo)光板114。該導(dǎo)光板114的端部配置有白色或R、G、B的LED111,使它們單獨或以多個為ー組點亮。以與顯示面板的圖像寫入位置同步的方式掃描點亮位置。之后,改寫顯示面板的各像素行,在經(jīng)過規(guī)定時間后點亮位于像素行的LED111,由此顯示圖像。關(guān)于這樣的掃描背光源的技術(shù),在專利文獻7、8中也有公開。另外,在專利文獻9中,公開了ー種在多個線狀的背光源中,通過按每個線改變其發(fā)光強度而進行線調(diào)制的技木?,F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :國際公開專利公報“W02006/104159號(2006年10月5日公開)”
專利文獻2 :國際公開專利公報“W02006/104160號(2006年10月5日公開)”專利文獻3 日本公開專利公報“特開昭59-58421號(1984年4月4日公開)”專利文獻4 :日本公開專利公報“特開2000-171813號(2000年6月23日公開)”專利文獻5 :日本公開專利公報“特開昭63-116121號(1988年5月20日公開)”專利文獻6 :日本公開專利公報“特開2001-210122號(2001年8月3日公開)”專利文獻7 :日本公開專利公報“特開2008-53614號(2008年9月4日公開)”專利文獻8 :日本公開專利公報“特開2009-69751號(2009年4月2日公開)”專利文獻9 :日本公開專利公報“特開2004-206044號(2004年7月22日公開)”
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題不過,在使用液晶作為側(cè)光型背光源的開關(guān)元件的情況下,從想要發(fā)光的區(qū)域以外有時也會取出光。即,在為了驅(qū)動任意的區(qū)域的液晶元件而對液晶元件施加電流時,有時會產(chǎn)生這樣的串擾,即,電流還泄漏到作為目標的液晶元件的周圍并對其進行驅(qū)動。該情況下,光會發(fā)生拖尾,圖像以模糊的狀態(tài)顯示,對比度低。不過,專利文獻I 5中沒有記載液晶具體是怎樣驅(qū)動的,對于串擾的問題沒有任何提及。因而,不能足夠地抑制串擾。另外,專利文獻6 8的掃描背光源和專利文獻9的背光源的結(jié)構(gòu)中,不能進行ニ維的區(qū)域控制,即不能控制平面上的任意的區(qū)域,不能局部地取出光。
本發(fā)明鑒于上述問題而完成,其目的在于提供一種調(diào)光裝置,能夠使光從平面上的任意的區(qū)域照射,并抑制串擾。解決問題的手段為解決上述問題,本發(fā)明的調(diào)光裝置包括導(dǎo)光單元,其具有多個長條狀的導(dǎo)光路,該多個長條狀的導(dǎo)光路彼此并列配置且沿著長邊方向引導(dǎo)(傳導(dǎo))從短邊側(cè)的端部導(dǎo)入內(nèi)部的光;光源,其按每個上述導(dǎo)光路配置在該導(dǎo)光路的上述短邊側(cè)的端部,向該導(dǎo)光路的內(nèi)部出射光;和光取出単元,其配置在上述導(dǎo)光單元的光的輸出面ー側(cè),具有多個長條狀的元件,該多個長條狀的元件在與上述多個導(dǎo)光路成直角的方向上彼此并列配置且能夠改變從上述導(dǎo)光單元取出光的光取出率。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),本發(fā)明的調(diào)光裝置包括具有在端部配置有光源的多個長條狀的導(dǎo)光路的導(dǎo)光單元;和在與多個導(dǎo)光路成直角的方向上彼此并列配置的能夠改變光取出率的元件,因此,能夠從平面上的任意的區(qū)域照射光。具體而言,導(dǎo)光單元具有并列配置的多個長條狀的導(dǎo)光路,在多個導(dǎo)光路的端部分別配置有光源。另外,在導(dǎo)光單元的光的輸出面ー側(cè)具有光取出単元,該光取出単元具有能夠改變光取出率的多個長條狀的元件,該元件在與多個導(dǎo)光路成直角的方向上并列配置。該結(jié)構(gòu)中,通過使各光源出射光并改變各元件的光取出率,能夠通過該元件而取出光。此處,按多個導(dǎo)光路的每個導(dǎo)光路配置的各光源和多個元件能夠分別獨立地控制。例如,通過使各個光源分別出射不同強度的光,或改變光的出射時間,能夠控制通過元件從與各光源對應(yīng)的導(dǎo)光路取出的光的量。另ー方面,通過將元件的光取出率分別改變?yōu)椴煌闹?,能夠控制通過元件取出的光的量。像這樣,根據(jù)本發(fā)明的調(diào)光裝置,多個光源按每個導(dǎo)光路各自獨立,多個元件也各自獨立。由此,對于多個導(dǎo)光路能夠分別出射任意強度的光,并且多個元件的光取出率也能夠分別任意地改變。因而,通過使光源出射光的定時與元件取出光的定時同步,能夠從平面上的任意的區(qū)域照射光。此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,能夠取出光的元件和引導(dǎo)(傳導(dǎo))光的導(dǎo)光路按多個線(line)的每個線獨立。因此,在使任意的線的元件成為能夠取出光的狀態(tài)時,在僅對與該線中取出光的區(qū)域交叉的導(dǎo)光路從光源出射光的情況下,即使在驅(qū)動元件時電流泄漏到周邊區(qū)域,由于光源為非點亮狀態(tài),因此也不會從周邊區(qū)域漏光。另外,由于元件也按每個線獨立,因此電流難以泄漏到相鄰的不同的線的元件中。因而,根據(jù)本發(fā)明能夠降低串擾。發(fā)明的效果本發(fā)明提供一種調(diào)光裝置,包括導(dǎo)光單元,其具有多個長條狀的導(dǎo)光路,該多個長條狀的導(dǎo)光路彼此并列配置且沿著長邊方向引導(dǎo)從短邊側(cè)的端部導(dǎo)入內(nèi)部的光;光源, 其按每個上述導(dǎo)光路配置在該導(dǎo)光路的上述短邊側(cè)的端部,向該導(dǎo)光路的內(nèi)部出射光;和光取出単元,其配置在上述導(dǎo)光單元的光的輸出面ー側(cè),具有多個長條狀的元件,該多個長條狀的元件在與上述多個導(dǎo)光路成直角的方向上彼此并列配置且能夠改變從上述導(dǎo)光單元取出光的光取出率,因此,本發(fā)明的調(diào)光裝置能夠從平面上的任意的區(qū)域照射光,并抑制串擾。
圖I是表示本發(fā)明的一個實施方式的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)的上視圖。圖2是表示本發(fā)明的一個實施方式的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖3是表示本實施方式的開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖4是表示本實施方式的LED的調(diào)制方式的圖。圖5是表示本發(fā)明的一個實施方式的調(diào)光裝置的驅(qū)動模式的圖。圖6是表示本發(fā)明的一個實施方式的圖像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖7表示液晶顯示器中的圖像顯示的一例。圖8是表示本發(fā)明的其它實施方式的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)的上視圖。圖9是表示第二實施方式所示的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動模式的圖。圖10是表示發(fā)光面的發(fā)光模式的圖。圖11是表示第二實施方式所示的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)中的驅(qū)動模式的圖。圖12是表示其它開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖13是表示本發(fā)明的其它實施方式的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)的上視圖。圖14是表示本發(fā)明的其它實施方式的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)的上視圖。圖15是表示本發(fā)明的其它實施方式的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)的上視圖。圖16是表示其它開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖17是表示其它開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖18是表示LED直下型背光源的結(jié)構(gòu)的圖。圖19是表示現(xiàn)有的側(cè)光型背光源的結(jié)構(gòu)的圖。圖20是大致地表示液晶分子的各向異性的圖。圖21是表示現(xiàn)有的照明裝置中的背光源的結(jié)構(gòu)的圖。
具體實施例方式[第一個實施方式]以下參照圖I 圖17詳細說明本發(fā)明的實施方式。首先,參照圖I說明本實施方式的調(diào)光裝置I的結(jié)構(gòu)。(調(diào)光裝置I的結(jié)構(gòu))圖I是表示調(diào)光裝置I的結(jié)構(gòu)的上視圖。如圖I所示,調(diào)光裝置I具有導(dǎo)光板(導(dǎo)光単元)2、LED (光源)3和開關(guān)元件(元件)4。本實施方式的調(diào)光裝置I是能夠按每個區(qū)域控制光的取出的側(cè)光方式的調(diào)光裝置,該調(diào)光裝置I包括在端部配置有LED3的多個長條狀的導(dǎo)光板2 ;和在與多個導(dǎo)光板2成直角的方向上彼此并列配置且能夠改變光取出率的開關(guān)元件4。具體而言,在并列配置的多個長條狀的導(dǎo)光板2的端部,分別配置有LED3。另外,在導(dǎo)光板2的光的輸出面ー側(cè),具有能夠改變光取出率的多個長條狀的開關(guān)兀件4,該開關(guān)元件4并列配置在與導(dǎo)光板2成直角的方向上。該結(jié)構(gòu)中,通過使各LED3出射光并改變各開關(guān)元件4的光取出率,能夠通過該開關(guān)元件4而取出光。此處,配置在多個導(dǎo)光板2的每個導(dǎo)光板中的各LED3和多個開關(guān)元件4能夠分別獨立地控制。例如,通過使各光源LED3分別出射不同強度的光,或改變光的出射時間,能夠控制通過開關(guān)元件4從與各LED3對應(yīng)的導(dǎo)光板2取出的光的量。另ー方面,通過將開關(guān)元件4的光取出率分別改變?yōu)椴煌闹?,能夠控制通過開關(guān)元件4取出的光的量。像這樣,根據(jù)調(diào)光裝置1,多個LED3按每個導(dǎo)光板2各自獨立,多個開關(guān)元件4也各自獨立。由此,對于多個導(dǎo)光板2能夠分別出射任意強度的光,并且多個開關(guān)元件4的光取出率也能夠分別任意地改變。因而,通過使LED3出射光的定時與開關(guān)元件4取出光的定時同步,能夠從平面上的任意的區(qū)域照射光。此外,調(diào)光裝置I中,能夠取出光的開關(guān)元件4和引導(dǎo)光的導(dǎo)光板2按多個線的每個線獨立。因此,在使任意的線的開關(guān)元件4成為能夠取出光的狀態(tài)時,在僅對與該線中取出光的區(qū)域交叉的導(dǎo)光板2從LED3出射光的情況下,即使在驅(qū)動開關(guān)元件4時電流泄漏到周邊區(qū)域,由于配置于相鄰的導(dǎo)光板2的LED3為非點亮狀態(tài),因此也不會從周邊區(qū)域漏光。另外,由于開關(guān)元件4也按每個線獨立,因此電流難以泄漏到相鄰的不同的線的開關(guān)元件4中。因而,根據(jù)本發(fā)明能夠降低串擾。另外,本說明書中平面上的任意的區(qū)域,指的是調(diào)光裝置I的發(fā)光面上的任意的區(qū)域,該發(fā)光面是導(dǎo)光板2和開關(guān)元件4組合而成的面。另外,也將發(fā)光面中形成有導(dǎo)光板2和開關(guān)元件4的長條狀的區(qū)域稱為“線”,圖I中導(dǎo)光板2對應(yīng)于線A E,開關(guān)元件4對應(yīng)于線a e。導(dǎo)光板2只要引導(dǎo)導(dǎo)入內(nèi)部的光即可。導(dǎo)光板2的形狀可以如圖I所示,由多個長條狀的導(dǎo)光板2并列配置而成即可。另外,導(dǎo)光板2的短邊側(cè)的端部分別設(shè)置有LED3作為光源,將從短邊側(cè)導(dǎo)入的光沿長邊方向引導(dǎo)。作為導(dǎo)光板2的材料,只要能夠引導(dǎo)光就不受限定,例如能夠列舉丙烯酸樹脂板、 聚氨酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酷)、PVA(聚こ烯醇)等。除此之外,還能夠使用玻璃。導(dǎo)光板2的數(shù)量并不特別限定,根據(jù)調(diào)光裝置I的大小適宜設(shè)定即可。另夕卜,相鄰的導(dǎo)光板2彼此的間隔并不特別限定,例如在使用調(diào)光裝置I作為圖像顯示裝置的背光源的情況下,根據(jù)顯示面板的各像素的間隔而適宜設(shè)定即可。另外,在使用具有多個導(dǎo)光路的I片導(dǎo)光板的情況下,例如在正方形的導(dǎo)光板的任意端部配置有多個光源的情況下,相鄰的導(dǎo)光路彼此的間隔同樣地適宜設(shè)定即可。LED3是出射光的光源,在多個導(dǎo)光板2的短邊側(cè)的端部分別設(shè)置。作為LED3,例如包括白色LED或R、G、B三色的LED。調(diào)光裝置I的光源并不限定于LED3,例如也可以使用無機EL元件或有機EL元件等作為光源。由于這些發(fā)光元件是面發(fā)光元件,因此具有能夠設(shè)置與各長條形狀的截面的大小相應(yīng)的光源這ー優(yōu)點。像這樣,作為調(diào)光裝置I的光源,無論是面發(fā)光還是點發(fā)光均可。另外,多個LED3均優(yōu)選出射具有沿著長邊方向前進的指向性的 光。該情況下導(dǎo)光板可以是I片的板。即,若從LED3出射的光具有這樣的指向性,則即使導(dǎo)光板是I片板,即不按線劃分,從多個LED3導(dǎo)入導(dǎo)光板內(nèi)的光也各自沿長邊方向前迸。由此,能夠并列配置多個導(dǎo)光路。開關(guān)元件4只要能夠改變光的透過率即可,如圖I所示,多個長條狀的開關(guān)元件4,在與導(dǎo)光板2成直角的方向上,并列配置在導(dǎo)光板2的光的輸出面ー側(cè)。另外,開關(guān)兀件4形成在基板上,形成有多個開關(guān)元件4的基板(光取出単元)可以如本實施方式所示,是多個開關(guān)元件4分別形成的、并列配置的多個長條狀的部件,也可以是在I片的板上并列配置多個開關(guān)元件4的板狀的部件。作為基板,例如使用丙烯酸樹脂、玻璃、PET (聚對苯ニ甲酸こニ醇酯)、PEO(聚氧化こ烯)或TAC(三醋酸纖維素)等即可。開關(guān)元件4的開關(guān)方式并不特別限定,例如能夠使用以下方式,即,利用導(dǎo)光板2的折射率差而將光取出到外部的方式,或使用機械快門的方式等。即,可以像現(xiàn)有的液晶方式那樣,通過電壓的施加與否來使液晶的取向變化,形成使光透過或?qū)⒐庹诒蔚臓顟B(tài),由此使光透過而取出光,也可以使用利用MEMS (微電子機械系統(tǒng))方式制作的元件來取出光。開關(guān)元件4的數(shù)量并不特別限定,根據(jù)調(diào)光裝置I的大小等適宜地設(shè)定即可。此夕卜,相鄰的開關(guān)元件4彼此的間隔也并不特別限定,例如,在將調(diào)光裝置I作為圖像顯示裝置的背光源使用的情況下,根據(jù)將顯示面板內(nèi)分割的數(shù)量而適宜地設(shè)定元件的大小即可。另外,調(diào)光裝置I中,優(yōu)選具有對LED3和開關(guān)元件4進行控制的控制單元(未圖示)。該控制単元例如對LED3和開關(guān)元件4的驅(qū)動模式進行控制即可。另外,控制單元進行的這些控制的細節(jié)將在后文敘述。此外,調(diào)光裝置I中,在與發(fā)光面相反的ー側(cè)的面,換而言之在導(dǎo)光板2的與光的輸出面相反的一側(cè)的面上優(yōu)選設(shè)置有反射板(反射単元)或散射板(散射単元)。圖2是表示調(diào)光裝置I的結(jié)構(gòu)的截面圖。圖2所示的調(diào)光裝置I在導(dǎo)光板的下表面設(shè)置有反射板5。由此,能夠利用反射板5,使從導(dǎo)光板2的內(nèi)部輸出到與發(fā)光面相反的一側(cè)的面的光反射,并將該光傳送到發(fā)光面?zhèn)取A硗?,若具有散射板,則能夠使輸出到與發(fā)光面?zhèn)认喾吹囊粋?cè)的面的光入射到該散射板,作為散射光向發(fā)光面?zhèn)瘸錾?。由此,能夠高效地發(fā)光。另外,調(diào)光裝置I中,如圖2所示在開關(guān)元件4的上表面,即光的輸出側(cè)ー側(cè)設(shè)置有使光擴散的擴散板6,在導(dǎo)光板2與開關(guān)元件4之間設(shè)置有折射率匹配油(matchingoil)7。折射率匹配油7以使導(dǎo)光板2與開關(guān)元件4的折射率一致的方式起作用,由此能夠使在導(dǎo)光板2的內(nèi)部被引導(dǎo)的光照射到開關(guān)元件4 ー側(cè)。作為使上述折射率一致的對策,并不限定于折射率匹配油,也可以與用于粘著上下基板的粘著劑或粘接上下基板的粘接劑的折射率匹配,也可以夾著具有同等折射率的樹脂而粘著。例如,在基板折射率為1.5的情況下,能夠使用α凝膠(泰已科(Taica)公司制)。另外,也可以通過使導(dǎo)光板2與開關(guān)元件4重疊的區(qū)域熱熔接,而使折射率一致。(開關(guān)元件4的結(jié)構(gòu))圖3是表示開關(guān)元件4的結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖3所示,本實施方式的開關(guān)元件4,采用在兩個基板40和兩個透明電極41中夾持液晶層42的結(jié)構(gòu)。像這樣,開關(guān)元件4為上下電極結(jié)構(gòu),利用液晶方式進行開關(guān)。調(diào)光裝置I中,開關(guān)元件4包括多個分別獨立的線,因此即使是上下電極結(jié)構(gòu)也能夠降低串擾。 S卩,上下電極結(jié)構(gòu),通過將上下電極形成為矩陣狀,而從平面狀的任意的區(qū)域(被驅(qū)動的上下電極重疊的區(qū)域)將導(dǎo)波光取出到外部。由于該結(jié)構(gòu)是無源矩陣結(jié)構(gòu),因此可能會發(fā)生串擾。不過,本實施方式的調(diào)光裝置I中,即使電極是無源矩陣結(jié)構(gòu),由于開關(guān)元件4是按多個線的每個線獨立的,因此能夠抑制串擾。本實施方式中,液晶層42是包括取向狀態(tài)隨電場而變化的液晶材料、和以包圍該液晶材料的方式混合的高分子材料的高分子分散型液晶的層。高分子分散型液晶由使液晶材料均勻地分散到高分子材料中而制作的材料所構(gòu)成,根據(jù)是否對高分子分散型液晶施加電壓,成為光散射和透明這兩種狀態(tài)。在光散射狀態(tài)下,由于分散的液晶的取向向量朝向不同的方向,因此光在界面上反射,從而形成不透明的白色狀態(tài)。即,光被取出。另ー方面,在透明狀態(tài)下,液晶的取向向量朝向一定的方向,高分子材料和液晶對光的折射率變得大致相等,光成為非散射狀態(tài),使光透過。該情況下光不被取出。另外,在電壓施加時或無施加時的哪ー種情況下成為散射狀態(tài)或透明狀態(tài),是能夠任意設(shè)計的,但本實施方式中,由于配置了折射率匹配油7,因此在無電場施加狀態(tài)下,在導(dǎo)光板2的內(nèi)部被弓I導(dǎo)的光沿著導(dǎo)光路導(dǎo)波,不會被輸出到外部。另一方面,在電場施加狀態(tài)下,該液晶成為散射狀態(tài),入射到開關(guān)兀件4的光被散射,導(dǎo)波條件被破壞,光輸出到外部。由此,在發(fā)光面發(fā)光。在使用具有這種性質(zhì)的高分子分散型液晶的情況下,由于不需要設(shè)置偏光板或取向板,因此能夠以較少的電カ實現(xiàn)光利用效率高的光快門。例如,在使用高分子分散型液晶作為液晶材料的情況下,作為高分子分散型液晶,能夠列舉例如TOLC (聚合物分散液晶)或PNLC (聚合物網(wǎng)絡(luò)液晶)等。TOLC是在由液晶分子和聚合性樹脂的均勻溶液固化的高分子中,使液滴狀的液晶分散而得的,PNLC是使由液晶分子和聚合性樹脂的均勻溶液固化的高分子,在液晶層中形成為三維網(wǎng)眼狀的結(jié)構(gòu),并使液晶分子不規(guī)則地排列在其中。 另ー方面,在電壓施加時成為透明狀態(tài)的反向型的高分子分散型液晶中,反向模式(各向異性凝膠)的高分子分散型液晶能夠通過以下方式獲得,即,將百分之幾的聚合性聚合物混入向列液晶中,將該向列液晶注入已經(jīng)過摩擦處理的液晶單元內(nèi),在取向后照射UV。另外,反向模式(可UV固化液晶/向列液晶復(fù)合元件)的高分子分散型液晶,還能夠通過將I3DLC和PNLC混合,并在取向后照射UV而獲得。作為液晶材料,使用雙折射率Λ η大于高分子材料的材料即可。作為高分子材料,能夠使用丙烯酸酯類材料。
此處,對開關(guān)元件4的制作方法進行說明。首先,在基板40之上通過濺射而形成透明電極材料的膜,并在形成有透明電極41的面上涂敷高分子分散型液晶?;?0使用例如丙烯酸樹脂基板等即可。作為透明電極41的材料,例如,作為無機材料,能夠使用ΙΤ0(銦錫氧化物)、IZO (包括氧化銦和氧化鋅的透明電極材料)、FTO (摻氟氧化錫),作為有機材料,例如能夠使用PED0T-PSS (聚(3,4-こ撐ニ氧噻吩)-聚(苯こ烯磺酸鹽))等。接著,在另一基板40上也同樣通過濺射而形成透明電極材料的膜,形成透明電極41。將這兩個基板40以透明電極41 一側(cè)位于內(nèi)側(cè)的方式貼合并使之固化。作為固化方法,例如能夠列舉紫外線固化,但并不限定于此。由此,能夠獲得開關(guān)元件4。(調(diào)光裝置I中的驅(qū)動模式)如上所述,調(diào)光裝置I中能夠利用控制單元來控制LED3和開關(guān)元件4的驅(qū)動模 式。作為控制單元對驅(qū)動模式的控制,優(yōu)選依次控制多個LED3中的每ー個而使各LED3出射光,并在LED3的控制中改變所有開關(guān)元件4的光取出率。由此,由于不是使所有LED3出射光而是以使任ー個LED3出射光的方式進行依次控制,因此能夠防止對比度的降低。例如,在使所有LED3出射光的情況下,光也會被引導(dǎo)到并非作為目標的光取出區(qū)域的區(qū)域中。此時,開關(guān)元件4的光取出率變化得并不足夠,會有微小的漏光。另ー方面,在調(diào)光裝置I中,由于僅從任一 LED3出射光,因此即使在開關(guān)元件4的光取出率的變化不足夠的情況下,從作為目標的光取出區(qū)域以外也不容易漏光。因而,能夠提高對比度,光的利用效率高。另外,在該結(jié)構(gòu)中,由于不是改變從多個LED3出射的光的強度,而是僅控制任一個LED3即可,因此能夠使從所有的LED3出射的光為一定的強度。例如,在使用LED作為光源的情況下,為了改變光的強度,需要成本較高的電流控制機構(gòu)。因而,若從LED3出射的光為一定強度即可,則能夠簡化LED電流控制機構(gòu),能夠降低成本。作為控制單元對驅(qū)動模式的其它的控制,優(yōu)選依次控制多個開關(guān)元件4中的每ー個而使各開關(guān)元件4的光取出率變化,并在開關(guān)元件4的控制中控制所有LED3而使各LED3分別出射光。由此,不是改變所有開關(guān)元件4的光取出率,而是以改變?nèi)我粋€開關(guān)元件4的光取出率的方式進行依次控制,并且控制所有的LED3使光出射。即,在依次控制開關(guān)元件4而改變光取出率時,根據(jù)發(fā)光區(qū)域改變LED3出射光的強度。例如,在使正在被控制的開關(guān)元件4的光取出率為100%,使沒有被控制的開關(guān)元件4的光取出率始終為0%的狀態(tài)的情況下,正在被控制的開關(guān)元件4的線上的發(fā)光區(qū)域由從LED3出射的光的強度決定。即,當在圖I所示的開關(guān)元件4的線b的光取出率被控制為100%時,想要僅使該線b與導(dǎo)光板2的兩個線B、D交叉的區(qū)域發(fā)光的情況下,控制單元僅使與導(dǎo)光板2的線B、D對應(yīng)的LED3出射光,使與其以外的線A、C、E對應(yīng)的LED3不出射光。因而,對比度高,并且由于來自LED3的光僅從正在被控制的開關(guān)元件4向外部輸出,因此光的利用效率高。在依次驅(qū)動開關(guān)元件4中的每ー個的情況下,由控制單元改變的光取出率并不限定于上述0%或100%,但優(yōu)選對于所有的開關(guān)元件4是一定的。進行控制的開關(guān)元件4的順序并不特別限定,例如可以如圖I的箭頭所示,從并列配置的開關(guān)元件4的一端起依次控制即可。另外,從LED3出射的光的強度的相對比率并不限定于O或100,可以進行控制以出射作為目標的強度。另外,控制單元優(yōu)選以60Hz以上的周期依次對多個開關(guān)元件4的每ー個進行控制。本說明書中,將I個畫面被改寫的周期,即任意一個像素的電位被下一次改寫前的期間也稱作“幀”。上述結(jié)構(gòu)中,由于I幀期間以60HZ這樣非常快的速度依次控制,因此即使發(fā)光面上的發(fā)光區(qū)域逐漸變化,也不會被人眼識別,發(fā)光面看起來以任意的明亮度發(fā)光,因此不會有不協(xié)調(diào)感。另外,在開關(guān)元件4被依次控制時,控制單元優(yōu)選在控制對象的LED3的控制期間中使LED3連續(xù)地出射光,該光的強度與要從與該LED3對應(yīng)的導(dǎo)光板2出射的光的強度相 應(yīng)。即,從導(dǎo)光板2出射的光的強度,與要從與該導(dǎo)光板2對應(yīng)的LED3出射的光的強度相同。此時,從LED3出射的光的強度,例如可以通過電流值進行控制。圖4(a)表示該控制例。圖4是表示LED3的光強度的控制例的圖。圖4(a)中,條線圖表示電流值。由此,能夠以期望的強度發(fā)光。另外,在開關(guān)元件4被依次控制時,控制單元優(yōu)選在控制對象的LED3的控制期間中使LED3連續(xù)地出射同一強度的光,該連續(xù)出射的時間與要從與該LED3對應(yīng)的導(dǎo)光板2出射的光的強度相應(yīng)。即,從LED3出射同一強度的光,通過改變使該光連續(xù)出射的時間而使其與從導(dǎo)光板2出射的光的強度對應(yīng)。此時,從LED3出射的光的強度例如通過脈沖寬度調(diào)制來控制即可。該脈沖寬度調(diào)制方式,是通過如圖4(b)所示對LED3的發(fā)光幀期間進行時間分割而調(diào)整發(fā)光量的方式。該圖中,條線圖的寬度表不I巾貞期間中發(fā)光的時間。LED3由于響應(yīng)速度快因而適于進行分時驅(qū)動。脈沖寬度調(diào)制方式與電流驅(qū)動方式相比,由于控制系統(tǒng)不復(fù)雜,因而能夠降低控制系統(tǒng)的成本。這樣,調(diào)光裝置I中,將LED3和開關(guān)元件4中的任一方依次驅(qū)動,井根據(jù)該依次驅(qū)動而控制另一方。由此,能夠使發(fā)光面的任意的區(qū)域以任意的強度發(fā)光。另外,由于能夠使從LED3出射的光集中在想要發(fā)光的區(qū)域,因此能夠高效地發(fā)光。另外,在不想要發(fā)光的區(qū)域中能夠使LED3不出射光,因此能夠提高明暗的對比度。(調(diào)光裝置I的驅(qū)動方法)接著,使用圖5進ー步說明調(diào)光裝置I的驅(qū)動方法。圖5是表示調(diào)光裝置I的驅(qū)動模式的圖。圖5中,上部分表不開關(guān)兀件4的5個線a e的驅(qū)動模式,下部分表不導(dǎo)光板2的5個線A E的驅(qū)動模式。另外,以下所示的驅(qū)動方法的例子中,以I幀(圖5中“t”所示的范圍)60Hz的頻率依次驅(qū)動開關(guān)元件4,對從所有的LED3出射的光的強度進行控制。首先,以I幀60Hz的頻率驅(qū)動開關(guān)元件4。該情況下每I幀所需的時間為16. 6微秒,并且每I線所需的時間為3. 7微秒。從最上方的線起,依次驅(qū)動該開關(guān)元件4,以使每一線依次成為ON(導(dǎo)通、選擇)狀態(tài),例如光取出率為100%。本實施方式的開關(guān)兀件4由于采用液晶方式,因此施加電壓以使液晶的散射狀態(tài)成為最大的狀態(tài)。施加的電壓量并不特別限定,可以適宜地調(diào)節(jié),本實施方式中施加100V的電壓。即,本實施方式中使用的高分子分散型液晶在60V下散射狀態(tài)飽和。因此,若施加100V的電壓,則即使考慮到電壓的變圓滑(失真),也適于使高分子分散型液晶為散射狀態(tài)。另外,為了防止開關(guān)元件4的殘影,切換開關(guān)元件4的定時,使IOOV的電場的正負交替地始終為平衡狀態(tài)即可。圖5中“X”的區(qū)域表示極性反轉(zhuǎn)的部分。即,按每I幀使施加在開關(guān)元件4的各線上的電壓的極性反轉(zhuǎn)。這樣,在依次驅(qū)動的開關(guān)元件4的各線被選擇時,同步地改變與導(dǎo)光板2的各線A E對應(yīng)的LED3的光的強度。例如,在開關(guān)元件4的線a被選中,并且想要以使與線a交叉的導(dǎo)光板2的各線A E的亮度的比分別為0、100、200、0、500的方式發(fā)光時,與各線A E對應(yīng)的LED3,如圖5所示出射與各自的亮度比吻合的強度的光。由此,能夠使線a以作為目標的亮度發(fā)光。此時,由于線b e的開關(guān)元件4為OFF狀態(tài),即光取出率為O %的狀態(tài),因此從線b e不發(fā)光。以這樣的驅(qū)動方式同樣地依次控制線b e,使LED3在各線A E出射必要的強度的光,由此能夠在5X5的矩陣中取出任意的亮度。另外,由于以I幀60Hz的頻度進行控制,因此人眼看來,5X5的矩陣以任意的亮度發(fā)光。(圖像顯示裝置10的結(jié)構(gòu))本實施方式的調(diào)光裝置I可以作為圖像顯示裝置10的背光源使用。圖6是表示具有本實施方式的調(diào)光裝置I的圖像顯示裝置10的結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖6所示,圖像顯示裝置10中顯示面板11配置在調(diào)光裝置I中光的輸出面一偵U。作為顯示面板11并不特別限定,例如可以使用液晶顯示器(液晶顯示面板)。該情況下,圖像顯示裝置10中可以將調(diào)光裝置I配置在液晶顯示器的TFT液晶模塊的下部,與開關(guān)元件4的驅(qū)動同步驅(qū)動即可。另外,調(diào)光裝置I的發(fā)光模式根據(jù)顯示面板11上顯示的圖像相應(yīng)調(diào)整即可。圖7表示顯示面板11上的圖像顯示的一例。例如,如圖7所示,當顯示面板11上顯示有夕陽下的風(fēng)景的圖像時,畫面上的上部12明亮、下部13昏暗,畫面中央的太陽14是其中間灰度的亮度。此處,現(xiàn)有的圖像顯示裝置中,即使在畫面上昏暗的區(qū)域也點亮背光源,因此即使利用開關(guān)機構(gòu)形成使光不透過的狀態(tài)也會發(fā)生微小的漏光,黑狀態(tài)的黒色不足夠黑。而相對地,本實施方式的圖像顯示裝置10中,能夠?qū)⒄{(diào)光裝置I設(shè)定成在昏暗的區(qū)域使LED3不出射光,因此黑色的黑暗度深,能夠提高對比度。 另外,調(diào)光裝置I作為側(cè)光方式的背光源起作用。因此,不需要像現(xiàn)有的LED直下型的有源背光源那樣確保LED與發(fā)光面間足夠的間隔。由此,例如現(xiàn)有的LED直下型有源背光源的厚度需要為3cm左右,而相對地調(diào)光裝置I的厚度能夠為5_以下。因而,與直下型的背光源相比,能夠形成為非常薄的背光源,能夠大幅減小圖像顯示裝置10的厚度。另外,例如在5X5的區(qū)域進行有源驅(qū)動的情況下,在該直下型的背光源的情況下,由于控制25個區(qū)域因此需要分別控制25個LED。而調(diào)光裝置I中只要分別控制5根即可。特別是在進行依次驅(qū)動的一側(cè)是開關(guān)元件4的情況下,只要進行ON、OFF控制即可。因而,無需復(fù)雜的機構(gòu),實質(zhì)上只需僅控制LED3即可,所以能夠利用簡便的控制系統(tǒng)抑制調(diào)光裝置I的成本。另外,在進行依次驅(qū)動的ー側(cè)為LED3時也能夠獲得同樣的效果。[第二實施方式]以下參照圖8對本發(fā)明的其它實施方式進行說明。圖8是表示本發(fā)明的其它實施方式的調(diào)光裝置I的結(jié)構(gòu)的上視圖。另外,為了說明上的方便,關(guān)于各部件編號,使用與第一個實施方式相同的編號進行說明。如圖8所示,本實施方式中導(dǎo)光板2沿著橫向的線a e配置,開關(guān)元件4沿著縱向的線A E配置。此外,本實施方式的調(diào)光裝置I中對LED3 —側(cè)進行依次驅(qū)動。這樣,在依次驅(qū)動LED3的情況下,從LED3出射的是一定強度的光,因此即使使用LED3作為光源也無需設(shè)置電流控制機構(gòu),能夠簡化LED的驅(qū)動系統(tǒng),所以能夠降低成本。接著,對本實施方式的調(diào)光裝置I的驅(qū)動模式進行說明。圖9是表示第二實施方式所示的調(diào)光裝置I的結(jié)構(gòu)的驅(qū)動模式的圖。圖9所示的驅(qū)動模式中,5個線的所有導(dǎo)光板2均導(dǎo)光。
不過,作為發(fā)光面上的發(fā)光模式,存在如圖10所示在線上幾乎不存在發(fā)光區(qū)域的情況。圖10是表示發(fā)光面上的發(fā)光模式的圖。該情況下,本實施方式的調(diào)光裝置I中能夠進行這樣的控制,即僅依次驅(qū)動相當于發(fā)光區(qū)域15的線上的LED3,而對于與不存在發(fā)光區(qū)域的暗狀態(tài)的區(qū)域16對應(yīng)的線上的LED3則不進行驅(qū)動。S卩,如圖11所示,僅依次驅(qū)動與和發(fā)光區(qū)域15對應(yīng)的線a、b對應(yīng)的LED3,不驅(qū)動與和暗狀態(tài)的區(qū)域16相當?shù)木€c e對應(yīng)的LED3。圖11表示第二實施方式所示的調(diào)光裝置I的結(jié)構(gòu)的驅(qū)動模式。像這樣,在沿著導(dǎo)光板2的線的方向上連續(xù)存在暗狀態(tài)的區(qū)域16即黑顯示的情況下,通過使LED3不出射光,能夠?qū)崿F(xiàn)完全的黑顯示,能夠提高對比度并降低耗電量。[第三實施方式]以下參照圖12說明本發(fā)明的其它實施方式。圖12是表示其它的開關(guān)元件20的結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖12所示,本實施方式的開關(guān)元件20為平面電極結(jié)構(gòu)。具體而言,開關(guān)元件20中,在導(dǎo)光板21和擴散板24之間配置有液晶層22和透明電極23。即,該開關(guān)元件20中,并非以夾著液晶層21的方式設(shè)置有2個電極,而是只具有ー個透明電極23。即,上述第一個實施方式中,在導(dǎo)光板2中被引導(dǎo)的光也會入射到開關(guān)元件4,此時通過透明電極41。由于該透明電極41吸收可見光,因此當從導(dǎo)光板2輸出的光幾次通過后,通常為90%左右的透明電極41的透過率會衰減。這種情況特別是在大型的調(diào)光裝置I中容易產(chǎn)生。另外,由于該結(jié)構(gòu)為上下電極結(jié)構(gòu),因此透明電極41的透過率衰減的概率高。另ー方面,通過使配置在導(dǎo)光板2上的開關(guān)元件20的電極結(jié)構(gòu)為平面電極結(jié)構(gòu),則即使透明電極41的透過率降低,也能夠降低從導(dǎo)光板2輸出的光被透明電極41吸收的概率。另外,即使在使開關(guān)元件20為平面電極結(jié)構(gòu)的情況下,只要電場為ON狀態(tài)則液晶同樣為散射狀態(tài)。此外,開關(guān)元件20優(yōu)選設(shè)置在與導(dǎo)光板2隔開一定程度的距離的位置。由此,能夠進一歩降低光的吸收概率,確保足夠的亮度。[第四實施方式]以下參照圖13 圖17對本發(fā)明的其它實施方式進行說明。圖13 圖15是表示本發(fā)明的其它實施方式的調(diào)光裝置的結(jié)構(gòu)的上視圖,圖16和圖17是表示其它開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)的圖。本實施方式中,并不將多個長條狀的導(dǎo)光板2并列配置,導(dǎo)光板2只有一片。具體而言,本實施方式的調(diào)光裝置I中,如圖13所示,在一片方形狀的導(dǎo)光板2的一端,配置有多個LED3,在導(dǎo)光板2與各LED3之間配置有透鏡8。該結(jié)構(gòu)中,通過使用出射具有指向性的光的LED3,即使導(dǎo)光板2為一片,也能夠?qū)腖ED3出射的光以線狀引導(dǎo)。另外,通過在各LED3與導(dǎo)光板2之間配置透鏡,能夠容易地形成平行光9。另外,作為這樣的出射具有指向性的光的LED3,并不特別限定,例如能夠列舉市售的準直LED(imac公司制)的IBF-LS60系列等。利用該準直LED,能夠以10度左右的指向性照射角出射光。另外,作為僅使用一片導(dǎo)光板2的其它的例子,例如,如圖14所示,能夠設(shè)置用于區(qū)分導(dǎo)光板2的各個線的間隙,而大致線狀地引導(dǎo)光。
另外,如圖15所示,為了區(qū)分導(dǎo)光板2的各個線,能夠通過在相鄰的線2a之間插入線2b來規(guī)定導(dǎo)光區(qū)域,其中,該線2b是折射率比與該線2a對應(yīng)的導(dǎo)光板2的區(qū)域的折射率(例如I. 5)低(例如I. 5以下)的長條狀的材料。作為相當于線2b的區(qū)域中使用的低折射率的材料,例如能夠使用含氟樹脂、中空微顆?;蚍稚渲取A愆`方面,圖16表示在ー個基板40上設(shè)置長條狀的開關(guān)元件的例子。即,圖16所示的開關(guān)元件中,利用并列配置有多個長條狀的電極41的兩片基板40,夾住液晶層42。這樣,在將兩片基板40以設(shè)置有電極41的面相對的方式粘貼時,多個電極41形成平行的圖案,由此能夠?qū)崿F(xiàn)線狀的開關(guān)。此外,如圖17所示,也可以在一片基板40上將多個長條狀的電極41以夾著線的方式平行地配置。由此,即使是平面開關(guān),也能夠在一片基板40上實現(xiàn)線狀的開關(guān)。另外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,優(yōu)選還包括控制單元,該控制単元通過依次對上述多個光源中的每個光源進行控制而使該光源出射光,并且在該光源的控制中改變所有的上述元件的上述光取出率。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于不是使所有的光源出射光而是以使任ー個光源出射光的方式進行依次控制,因此能夠防止對比度的降低。例如,在使所有光源出射光的情況下,光也會被引導(dǎo)到并非作為目標的光取出區(qū)域的區(qū)域中。此時,元件的光取出率變化得并不充分,會有微小的漏光。另ー方面,在本發(fā)明中,由于僅從任一光源出射光,因此即使在兀件的光取出率的變化不充分的情況下,從作為目標的光取出區(qū)域以外也不容易漏光。因而,能夠提高對比度,光的利用效率高。另外,在該結(jié)構(gòu)中,由于不是改變從多個光源出射的光的強度,而是僅控制任ー個光源即可,因此能夠使從所有的光源出射的光為一定的強度。例如,在使用LED作為光源的情況下,為了改變光的強度,需要成本高的電流控制機構(gòu)。因而,若從光源出射的光為一定強度即可,則能夠簡化LED電流控制機構(gòu),能夠降低成本。此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,上述控制單元優(yōu)選按60Hz以上的頻率依次對上述多個光源中的每個光源進行控制。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),即使依次進行控制以使多個光源的任ー個光源出射光,由于是以60Hz這樣非常快的速度進行的,因此人眼無法區(qū)分是點亮還是非點亮,看起來以任意的亮度發(fā)光,不會有不協(xié)調(diào)感。
此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置還包括控制單元,該控制単元通過依次對上述多個元件中的每個元件進行控制而改變該元件的光取出率,并且在該元件的控制中,控制所有的上述光源以使各光源分別出射光。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),不是改變所有元件的光取出率,而是以改變?nèi)我粋€元件的光取出率的方式進行依次控制,并且控制所有的光源使光出射。即,在依次控制元件而改變光取出率時,根據(jù)發(fā)光區(qū)域改變光源出射光的強度。例如,在使正在被控制的元件的光取出率為100%,使沒有被控制的元件的光取出率始終為O %的狀態(tài)的情況下,正在被控制的元件的發(fā)光區(qū)域由從光源出射的光的強度決定。即,光源按每個導(dǎo)光路分別獨立地出射光,因此例如使與發(fā)光區(qū)域?qū)?yīng)的導(dǎo)光路出射光,與非發(fā)光區(qū)域?qū)?yīng)的導(dǎo)光路不出射光,因而對比度高。進一歩,由于來自光源的光僅通過正在被控制的元件取出,因此光的利用效率高。另外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,上述控制單元優(yōu)選按60Hz以上的頻率依次對上述多個元件中的每個元件進行控制。 根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于元件以60Hz這樣非??斓乃俣纫来慰刂?,因此即使發(fā)光面上的發(fā)光區(qū)域逐漸變化,也不會被人眼識別,發(fā)光面看起來以任意的明亮度發(fā)光,因此不會有不協(xié)調(diào)感。此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,上述控制單元,在控制對象的上述光源的控制期間中,使上述光源連續(xù)地出射以下強度的光,該強度同要通過與和上述光源對應(yīng)的導(dǎo)光路交叉的上述元件取出的光的量相應(yīng)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),從導(dǎo)光路出射的光的強度,與從和該導(dǎo)光路對應(yīng)的光源出射的光的強度相同。由此,能夠以期望的強度發(fā)光。此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,上述控制單元,在控制對象的上述光源的控制期間中,使從上述光源連續(xù)出射同一強度的光,該連續(xù)出射的時間同要通過與和上述光源對應(yīng)的導(dǎo)光路交叉的上述元件取出的光的量相應(yīng)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),利用使光源出射光的時間而控制光的取出量。即,從光源出射同一強度的光,通過改變該光連續(xù)出射的時間,而使之與從導(dǎo)光路出射的光的強度對應(yīng)。例如在使用LED作為光源的情況下,LED由于響應(yīng)速度快因而適于進行分時驅(qū)動。另外,分時驅(qū)動與利用電流值的控制來進行驅(qū)動的電流驅(qū)動方式的控制系統(tǒng)相比,由于控制系統(tǒng)不復(fù)雜,因而能夠降低控制系統(tǒng)的成本。此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,優(yōu)選上述導(dǎo)光單元是一片導(dǎo)光板,上述多個光源均出射具有沿著上述長邊方向前進的指向性的光。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),即使導(dǎo)光單元是一片導(dǎo)光板,由于光源均出射具有沿著導(dǎo)光板的長邊方向前進的指向性的光,因此能夠沿著長邊方向并列地配置導(dǎo)光路。此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,優(yōu)選上述導(dǎo)光單元包括多個長條狀的導(dǎo)光板,該多個長條狀的導(dǎo)光板在內(nèi)部単獨地具有上述多個導(dǎo)光路的任ー個導(dǎo)光路且并列配置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),引導(dǎo)從光源出射的光的導(dǎo)光板是并列配置的多個長條狀的導(dǎo)光板,因此從光源出射的光按照導(dǎo)光板的形狀前迸。因而,導(dǎo)光路的形狀能夠為并列配置的多個長條狀的形狀。此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,優(yōu)選上述光取出單元是形成有上述多個元件的一片板狀的部件。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于形成有元件的光取出單元是一片板狀的部件,因而能夠簡化制造エ序。另外,本發(fā)明的 調(diào)光裝置中,優(yōu)選上述光取出単元包括多個長條狀的部件,該多個長條狀的部件単獨地形成有上述多個元件中的任一個元件且并列配置。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于形成有元件的光取出単元包括分別獨立地多個長條狀的部件,因此能夠按每個線完全獨立地改變光取出率。另外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,優(yōu)選在上述導(dǎo)光單元的與光的輸出面相反的ー側(cè)的面,還具有使光反射的反射単元。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),即使光輸出到導(dǎo)光單元的與光的輸出面相反的一側(cè)的面上,也能夠利用反射単元將該光反射到光的輸出面ー側(cè),因此光的利用效率高。另外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,優(yōu)選在上述導(dǎo)光單元的與光的輸出面相反的ー側(cè)的面,還具有使光散射的散射単元。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),能夠利用散射單元將由元件擴散到導(dǎo)光單元一側(cè)的光散射,并再次傳送到光的輸出面ー側(cè),因此光的利用效率高。另外,本發(fā)明的調(diào)光裝置中,上述多個元件優(yōu)選均為液晶元件。由此,能夠利用液晶元件的折射率調(diào)制特性,適宜地控制光取出率。本發(fā)明的圖像顯示裝置,為了解決上述問題,具有本發(fā)明的調(diào)光裝置和配置在該調(diào)光裝置的光的輸出面一側(cè)的顯示面板。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),本發(fā)明的圖像顯示裝置,由于具有能夠使平面上的任意的區(qū)域發(fā)光并且抑制串擾的調(diào)光裝置,因此能夠任意地控制顯示在顯示面板上的圖像的亮度,能夠提高對比度。此外,本發(fā)明的調(diào)光裝置作為側(cè)光方式的背光源起作用。因此,在例如使用LED作為光源的情況下,與直下型的背光源相比能夠形成為非常薄的背光源。另外,例如在5X5的區(qū)域進行有源驅(qū)動的情況下,在該直下型的背光源的情況下,由于控制25個區(qū)域因此需要分別控制25個LED。而本發(fā)明的圖像顯示裝置中,只要控制調(diào)光裝置的5個光源即可,因此簡便的控制系統(tǒng)即可,能夠降低成本。此外,本發(fā)明的圖像顯示裝置中,上述顯示面板優(yōu)選是液晶顯示面板。由此,能夠適宜地顯示圖像。實施例以下基于實施例對本發(fā)明進行說明,但本發(fā)明并不限定于該實施例。本實施例中,通過以下的方法制作30cmX40cm的5X5矩陣的調(diào)光裝置。(導(dǎo)光板和LED)首先,作為導(dǎo)光板使用寬8cm的長30cm高4mm的丙烯酸樹脂板,將該丙烯酸樹脂板在橫向方向上以O(shè). Imm的間隔并列配置。在該導(dǎo)光板的一端,分別配置有高3. 5mm寬7mm進深I(lǐng). 5_的白色LED芯片。另外,該白色LED芯片在ー個導(dǎo)光板上串聯(lián)配置5個而形成導(dǎo)光模塊。另外,額定電壓為18V,額定電流量為100mA。(開關(guān)元件)本實施例中,作為開關(guān)元件使用高分子分散型的液晶。首先,在丙烯酸樹脂基板上,作為透明電極材料,通過濺射而形成IOOnm的ITO (銦錫氧化物)的膜,并在形成有透明電極的面上涂敷10 μ m的高分子分散型液晶。另外,作為對置基板,在丙烯酸樹脂基板上同樣通過濺射而形成IOOnm的ITO的膜,形成透明電極。將這兩個基板以透明電極ー側(cè)成為內(nèi)側(cè)的方式貼合,進行紫外線固化。將由此得到的寬6cm長40cm的開關(guān)元件以O(shè). Imm間隔配置5片而形成開關(guān)模塊。(調(diào)光裝置)將得到的導(dǎo)光模塊和開關(guān)模塊以相互垂直的方式配置。另外,在兩個模塊之間配置折射率匹配油,使得在導(dǎo)光模塊內(nèi)引導(dǎo)的光也照射到開關(guān)模塊內(nèi)。另外,在導(dǎo)光模塊的沒有設(shè)置開關(guān)模塊的ー側(cè)配置有散射板。由此,得到本實施例的調(diào)光裝置。
(驅(qū)動方法)利用以下方法對以上獲得的調(diào)光裝置進行驅(qū)動。首先,為了以I幀60Hz的頻率對開關(guān)模塊的5個線進行驅(qū)動,以每個線按每3. 7微秒成為ON狀態(tài)的方式依次進行驅(qū)動。ON狀態(tài)是散射狀態(tài)最大的狀態(tài),即施加成為100%ON狀態(tài)的電場。本實施例中制作的高分子分散型液晶在60V時散射狀態(tài)飽和,因此考慮到電壓的變圓滑,施加100V的電場。此處,為了防止殘影,切換開關(guān)的定時,以使100V的電場的正負依次始終成為平衡狀態(tài)。即,按每一幀使極性反轉(zhuǎn)。另外,本實施例的開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)在電極方向上為對象結(jié)構(gòu),因此不會發(fā)生因正負電場方向?qū)е碌奶匦缘牟町?。這樣,在依次驅(qū)動的開關(guān)模塊的各線被選擇時,同步地改變與導(dǎo)光模塊的各線對應(yīng)的LED的光的強度。S卩,如圖5所示,在開關(guān)模塊的線a被選中,并且以使與線a交叉的導(dǎo)光板模塊的各線A E的亮度的比分別為0、100、200、0、500的方式發(fā)光吋,與各線A E對應(yīng)的LED,出射與各自的亮度比吻合的強度的光。由此,能夠使線a以作為目標的亮度發(fā)光。此時,由于線b e的開關(guān)模塊為OFF狀態(tài),即光取出率為0%的狀態(tài),因此從線b e不發(fā)光。以這樣的驅(qū)動方式同樣地依次控制線b e,使LED在各線A E出射必要的強度的光,由此能夠在5X5的矩陣中任意取出亮度。另外,由于以I幀60Hz的頻度進行控制,因此人眼看來,5X5的矩陣以任意的亮度發(fā)光。另外,制作使用了本實施例制作的調(diào)光裝置作為背光源的圖像顯示裝置。具體而言,在通用的20英寸TFT液晶顯示面板的下部配置本實施例的調(diào)光裝置,與液晶顯示面板的驅(qū)動同步地驅(qū)動調(diào)光裝置。此時,調(diào)光裝置的發(fā)光模式與液晶顯示面板上顯示的圖像相應(yīng)調(diào)整。其結(jié)果,能夠進行對比度高的圖像顯示。另外,一般的LED直下型的有源背光源的厚度為3cm,而本實施例的調(diào)光裝置的厚度為5mm以下,因此能夠?qū)崿F(xiàn)纖薄的圖像顯示裝置。另外,本實施例中進行了 5X5的矩陣控制,該情況下,在LED直下型的背光源的情況下,由于控制25個區(qū)域因此需要分別控制25個所有的區(qū)域,而本實施例的結(jié)構(gòu)中只要分別控制5個線即可。特別是,進行依次驅(qū)動的一側(cè)的開關(guān)模塊只要進行ON、OFF控制即可,因而無需復(fù)雜的機構(gòu),實質(zhì)上只需控制LED的線即可,所以能夠利用簡便的控制系統(tǒng)抑制背光源的成本。本發(fā)明并不限定于上述各實施方式,在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)能夠進行各種變更,由不同實施方式分別公開的技術(shù)適宜組合而得的實施方式,也包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。エ業(yè)利用性本發(fā)明最適合作用便攜式信息終端、便攜式電話、個人計算機或電視機等的顯示裝置的背光源使用。附圖標記說明I 調(diào)光裝置2 導(dǎo)光板(導(dǎo)光單兀)3 LED (光源) 4 開關(guān)元件(元件)5 反射板(反射單元)6 擴散板7 折射率匹配油10 圖像顯示裝置11 顯示面板
權(quán)利要求
1.一種調(diào)光裝置,其特征在于,包括 導(dǎo)光單元,其具有多個長條狀的導(dǎo)光路,該多個長條狀的導(dǎo)光路彼此并列配置且沿著長邊方向引導(dǎo)從短邊側(cè)的端部導(dǎo)入內(nèi)部的光; 光源,其按每個所述導(dǎo)光路配置在該導(dǎo)光路的所述短邊側(cè)的端部,向該導(dǎo)光路的內(nèi)部出射光;和 光取出單元,其配置在所述導(dǎo)光單元的光的輸出面一側(cè),具有多個長條狀的元件,該多個長條狀的元件在與所述多個導(dǎo)光路成直角的方向上彼此并列配置且能夠改變從所述導(dǎo)光單元取出光的光取出率。
2.如權(quán)利要求I所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述調(diào)光裝置還包括控制單元,所述控制單元通過依次對所述多個光源中的每個光源進行控制而使該光源出射光,并且在該光源的控制中改變所有所述元件的所述光取出率。
3.如權(quán)利要求2所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述控制單元按60Hz以上的頻率依次對所述多個光源中的每個光源進行控制。
4.如權(quán)利要求I所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述調(diào)光裝置還包括控制單元,其通過依次對所述多個元件中的每個元件進行控制而改變該元件的光取出率,并且在該元件的控制中,控制所有所述光源以使各光源分別出射光。
5.如權(quán)利要求4所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述控制單元按60Hz以上的頻率依次對所述多個元件中的每個元件進行控制。
6.如權(quán)利要求4或5所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述控制單元,在控制對象的所述光源的控制期間中,使所述光源連續(xù)地出射以下強度的光,該強度同要通過與和所述光源對應(yīng)的導(dǎo)光路交叉的所述元件取出的光的量相應(yīng)。
7.如權(quán)利要求4或5所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述控制單元,在控制對象的所述光源的控制期間中,使所述光源連續(xù)出射同一強度的光,該連續(xù)出射的時間同要通過與和所述光源對應(yīng)的導(dǎo)光路交叉的所述元件取出的光的量相應(yīng)。
8.如權(quán)利要求I至7中任一項所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述導(dǎo)光單元是一片導(dǎo)光板, 所述多個光源均出射具有沿著所述長邊方向前進的指向性的光。
9.如權(quán)利要求I至7中任一項所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述導(dǎo)光單元包括多個長條狀的導(dǎo)光板,該多個長條狀的導(dǎo)光板在內(nèi)部單獨地具有所述多個導(dǎo)光路中的任一個導(dǎo)光路且并列配置。
10.如權(quán)利要求I至9中任一項所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述光取出單元是形成有所述多個元件的一片板狀的部件。
11.如權(quán)利要求I至9中任一項所述的調(diào)光裝置,其特征在于 所述光取出單元包括多個長條狀的部件,該多個長條狀的部件單獨地形成有所述多個元件中的任一個元件且并列配置。
12.如權(quán)利要求I至11中任一項所述的調(diào)光裝置,其特征在于 在所述導(dǎo)光單元的與光的輸出面相反的一側(cè)的面,還具有使光反射的反射單元。
13.如權(quán)利要求I至12中任一項所述的調(diào)光裝置,其特征在于在所述導(dǎo)光單元的與光的輸出面相反的一側(cè)的面,還具有使光散射的散射單元。
14.如權(quán)利要求I至13中任一項所述的調(diào)光裝置,其特征在于所述多個元件均為液晶元件。
15.一種圖像顯示裝置,其特征在于,包括權(quán)利要求I至14中任一項所述的調(diào)光裝置;和配置在該調(diào)光裝置的光的輸出面一側(cè)的顯示面板。
16.如權(quán)利要求15所述的圖像顯示裝置,其特征在于所述顯示面板是液晶顯示面板。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠從平面上的任意的區(qū)域發(fā)光并抑制串擾的調(diào)光裝置。本發(fā)明的調(diào)光裝置(1)包括導(dǎo)光板(2),其具有多個長條狀的導(dǎo)光路,該多個長條狀的導(dǎo)光路彼此并列配置且沿著長邊方向引導(dǎo)從短邊側(cè)的端部導(dǎo)入內(nèi)部的光;LED(3),其按每個導(dǎo)光路配置在該導(dǎo)光路的短邊側(cè)的端部,向著該導(dǎo)光路的內(nèi)部出射光;和光取出單元,其配置在導(dǎo)光板(2)的光的輸出面一側(cè),具有多個長條狀的開關(guān)元件(4),該多個長條狀的開關(guān)元件在與多個導(dǎo)光路成直角的方向上彼此并列配置且能夠改變從導(dǎo)光板(2)取出光的光取出率。
文檔編號F21V9/10GK102713410SQ20108006084
公開日2012年10月3日 申請日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者內(nèi)田秀樹, 吉田秀史, 柴田諭, 鐮田豪 申請人:夏普株式會社