本发明专利技术是一种面状照明装置（１）及使用此面状照明装置（１）作为背光照明装置的液晶显示装置（３），其中，该面状照明装置（１）包括：激光光源（１２），射出直线偏振的激光；光学部件（１３），入射激光、并使该激光成为平行光，从而射出平行激光；平板状的第１光导（２０），使平行激光从端面部（２０ｄ）入射、从第１主面（２０ｂ）射出；第１光导包含光学元件（２０ａ），接受在第１光导内传播的直线偏振的平行激光，使其至少一部分向着与第１主面大致垂直的方向射出。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种使用激光作为光源的面状照明装置和使用此装置的 液晶显示装置。
技术介绍
近年来，在使用液晶显示面板的液晶显示装置中，作为背光照明正广 泛使用着利用冷阴极荧光管作为光源的面状照明装置。在此使用的冷阴极 荧光管利用荧光体的发光，在可显示的颜色再现范围内存在制约。为此， 为了更鲜明地再现自然的色调正进行各种各样的研讨。在这些当中，使用红色光(R光)、绿色光(G光)及蓝色光(B光)的三色发光二极管(LED 元件)的背光用的面状照明装置被关注。使用R光、G光、B光的三色或 更多色的LED元件的光源，与冷阴极荧光管相比，颜色的再现区域变广， 能够得到高画质。再有，通过场序方式的图像显示也是可能的。为此，竭 尽全力地推进研发。此外，还示出了这样的结构，作为三色的发光元件中至少任意一种颜 色的发光元件，由于使用适合于比LED元件辉度更高的高输出化的半导 体激光元件，就抑制了因驱动电流的增大而导致的发热，使特性的变化减 少。再有，在此例中，具体地示出了使用红色半导体激光器的情形(例如， 参照专利文献O。如专利文献1所述的例子那样，使用激光器作为光源的情况下，整个 大面积的实现均匀的辉度是重要的。如果有辉度偏差的话，即使颜色再现 范围广，显示图像也非常劣化。但是，在背光照明中使用激光光源的例子 几乎没有，即使在专利文献1中也没有公开有关实现均匀的辉度的任何记 载。另一方面，现有的液晶显示装置通常在液晶显示面板的前后具备2片 偏振片以便在其间插入液晶显示面板。配置2片偏振片，以4吏它们彼此大致平行，并且各个偏振轴彼此成规定的交差角度。在此，"交差角度"是从相对于其主面垂直的方向看2片大致平行地配置的偏振片时，2片偏振 片的偏振轴彼此所成的角度。为此，在现有的液晶显示装置中，存在会损 失来自背光照明装置的LED和冷阴极荧光管的自然照明光的50%以上， 光利用效率极低这样大的课题。针对此课题，例如如果能够省略液晶显示 装置中的液晶显示面板的背面侧的偏振片的话，就能够大幅度地提高其光 的利用效率。但是，到目前为止，没有发表公开在使用面状照明装置作为 背光照明装置的液晶显示装置中，以实现光利用效率的提高为目的，具有 可省略液晶显示面板的背面侧的偏振片的结构的液晶显示装置的文献。 专利文献1:特开2005-064163号公报
技术实现思路
专利文献1的例子具体公开了作为发光元件之一使用红色半导体激光 器的结构。但是，专利文献1对于使用红色光、绿色光及蓝色光的三色激 光光源作为发光元件，用于实现具有一般要求程度的均匀辉度的面状照明 装置作为液晶显示装置的背光照明装置的具体的方法，没有进行任何的公 开。此外，如上所述，有关在使用面状照明装置作为背光照明的液晶显示 装置中，可省略液晶显示面板的背面侧的偏振片的技术，没有进行任何的 公开。为此，上述的光利用效率的下降成为对液晶显示装置的省电力化的 制约。为了解决上述课题进行本专利技术。本专利技术提供一种使用激光光源作为发 光元件、颜色再现范围广、且具有均匀的辉度的面状照明装置。此外，本 专利技术提供一种使用本专利技术相关的面状照明装置作为背光照明装置、可以省 略在过去是必需的液晶显示面板的背面侧的偏振片、并改善光利用效率的 液晶显示装置。为了解决上述课题，本专利技术在其一种方式中，提供一种面状照明装置， 包括激光光源，射出直线偏振的激光；光学部件，入射激光并使该激光 成为平行光，射出平行激光；和平板状的第1光导，从端面部入射平行激 光，从第l主面射出，第l光导包含光学元件，该光学元件接受在第l光导内传播的直线偏振的平行激光，使其至少一部分向着与第1主面大致 垂直的方向射出。通过构成这样的结构，能够得到一种面状照明装置，使用射出直线偏 振光的激光的激光光源，保持直线偏振光的状态，以面状地均匀的辉度从 第l (一侧的)主面射出入射的平行化的激光，进行照明。在本专利技术的一种方式中，优选激光光源至少能够射出红色激光、绿色 激光及蓝色激光。由此，能够得到至少射出红色、绿色及蓝色的直线偏振激光、且颜色 再现范围广的面状照明装置。在本专利技术的一种方式中，优选光学元件是全息图(hologram)层；多 个息图层，沿在第l光导内传播的上述平行激光的传播方向，以设定的间 距断续进行配置；多个全息图层的每一个，分别使上述平行激光的至少一 部分衍射，并向与上述第l主面大致垂直的方向射出。在此情况下，全息 图层可以是相位调制体积型全息图。此外，全息图层还可以是相位调制平 面型计算机合成全息图。通过构成这样的结构，利用全息图层，维持偏振光不变，使一部分衍 射，能够从一个主面侧射出规定的发光波长的直线偏振光的激光。在本专利技术的一种方式中，优选多个全息图层的每一个，分别以大致直 线状向相对于平行激光的传播方向垂直的方向延伸；以大致直线状延伸的 全息图层，沿平行激光的传播方向，以设定的间距断续地进行配置；从端 面部沿平行激光的传播方向，全息图层的衍射效率单调增加。通过构成这样的结构，使全息图层的衍射效率向激光的传播方向变 化，就能够得到通过一个主面的整面具有均匀的辉度、且射出直线偏振光 的激光的面状照明装置。在本专利技术的一种方式中，优选光学元件是半透射镜；多个半透射镜， 沿在第l光导内传播的平行激光的传播方向，以设定的间距进行配置；多 个半透射镜的每一个，分别使平行激光的至少一部分反射，并向与第1主 面大致垂直的方向射出。通过构成这样的结构，利用半透射镜维持偏振光不变，使其一部分反 射，能够从一个主面方向射出直线偏振光的激光。在本专利技术的一种方式中，优选多个半透射镜的每一个，分别以大致直线状向相对于平行激光的传播方向垂直的方向延伸；以大致直线状延伸的 半透射镜，沿平行激光的传播方向，以设定的间距进行配置；从端面部沿 平行激光的传播方向，半透射镜的反射效率单调增加。通过构成这样的结构，使半透射镜的反射效率向激光的传播方向变 化，就能够得到通过一个主面的整面具有均匀的辉度、且射出直线偏振光 的激光的面状照明装置。在本专利技术的一种方式中，优选光学部件包含转换激光的光路并射出的 光路转换部；光路转换部接受激光，折返其光路，使平行激光射入端面部。通过构成这样的结构，能够使面状照明装置的整体形状小型化。并且， 由于能够使固定方向的平行光射入第1导光板的光学元件，就容易进行全 息图层和半透射镜等的设计，能够使平面内的光强度分布更均匀化。在本专利技术的一种方式中，进一步优选，还具有第2光导(第2导光板)， 接受激光，将激光导向光路转换部；第2光导，平行地靠近设置在与第l 光导的第1主面不同的主面处；激光光源及光路转换部被配置在第2光导 的端面部附近。通过构成这样的结构，能够使从激光光源产生的激光通过第2导光板 不发生光的泄漏地传播到光路转换部。此外，即便附着灰尘等也不遮挡激 光，能够实现可靠性优良的面状照明装置。在本专利技术的一种方式中，优选光学元件，实质上使直线偏振的平行激 光中仅具有朝向规定方向的偏振轴的平行激光向着与第1主面大致垂直的 方向射出。通过这样的结构，能够得到从一个主面方向以面状射出偏振度更优良 的直线偏振光的激光的面状照明装置。本专利技术在另一种方式中，提供一种液晶显示装置，其特征在于，具有 在显示面侧具备偏振片的液晶显示面板；和从作为显本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种面状照明装置，包括： 激光光源，射出直线偏振的激光； 光学部件，入射上述激光并使该激光成为平行光，射出平行激光；和 平板状的第１光导，从端面部入射上述平行激光，从第１主面射出， 上述第１光导包含：光学元件，该光学元件接受在上述第１光导内传播的直线偏振的上述平行激光，使其至少一部分向着与上述第１主面大致垂直的方向射出。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：水岛哲郎，笠澄研一，伊藤达男，山本和久，门胁慎一，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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