特許ウォッチ

公開番号2025066832
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-23
出願番号2025013530,2023573874
出願日2025-01-30,2022-11-21
発明の名称光学素子および光学素子を備える照明装置
出願人株式会社ジャパンディスプレイ
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類G02F 1/1347 20060101AFI20250416BHJP(光学)
要約【課題】光源の照射範囲を任意に変化させることが可能な照明装置を提供することを課題の一つとする。
【解決手段】照明装置は、光源、光源上の第1の液晶パネル、および第1の液晶パネル上の第2の液晶パネルを備える。第1の液晶パネルと第2の液晶パネルの各々は、基板、基板上にストライプ状に配置された複数の下部電極、複数の下部電極上の第1の配向膜、第1の配向膜上の液晶層、液晶層上に配置され、第1の配向膜と配向方向が直交する第2の配向膜、第2の配向膜上に配置され、複数の下部電極と直交し、ストライプ状に配置された複数の上部電極、および複数の上部電極上の対向基板を有する。第1の液晶パネルの複数の下部電極の延伸方向と第2の液晶パネルの複数の下部電極の延伸方向がなす第1の角度は、0°以上5°以下である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
入光側から出光側にかけて順に積み重ねられた第１から第４の液晶パネルを備え、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの各々は、
基板、
前記基板上にストライプ状に配置された複数の下部電極、
前記複数の下部電極上に配置される第１の配向膜、
前記第１の配向膜上の液晶層、
前記液晶層上に配置され、前記第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、および
前記第２の配向膜上の対向基板を有し、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの少なくとも一つは、前記第２の配向膜と前記対向基板の間に、前記複数の下部電極と重なる単一の上部電極をさらに備え、
前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの各々は、
基板、
前記基板上の第１の配向膜、
前記第１の配向膜上の液晶層、
前記液晶層上に配置され、前記第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、
前記第２の配向膜上にストライプ状に配置された複数の上部電極、および
前記複数の上部電極上の対向基板を有し、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの前記複数の下部電極は、前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの前記複数の上部電極の延伸方向と直交する、光学素子。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
入光側から出光側にかけて順に積み重ねられた第１から第４の液晶パネルを備え、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの各々は、
基板、
前記基板上にストライプ状に配置された複数の下部電極、
前記複数の下部電極上に配置される第１の配向膜、
前記第１の配向膜上の液晶層、
前記液晶層上に配置され、前記第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、および
前記第２の配向膜上の対向基板を有し、
前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの各々は、
基板、
前記基板上の第１の配向膜、
前記第１の配向膜上の液晶層、
前記液晶層上に配置され、前記第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、
前記第２の配向膜上にストライプ状に配置された複数の上部電極、および
前記複数の上部電極上の対向基板を有し、
前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの少なくとも一つは、前記基板と前記第１の配向膜の間に、前記複数の上部電極と重なる単一の下部電極をさらに備え、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの前記複数の下部電極は、前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの前記複数の上部電極の延伸方向と直交する、光学素子。
【請求項３】
前記第１の液晶パネルの前記複数の下部電極の延伸方向と前記第２の液晶パネルの前記複数の下部電極の延伸方向は、平面視で交差する、請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項４】
前記第１の液晶パネルの前記複数の下部電極の前記延伸方向と前記第２の液晶パネルの前記複数の下部電極の前記延伸方向がなす第１の角度は、０°よりも大きく５°以下である、請求項３に記載の光学素子。
【請求項５】
前記第３の液晶パネルの前記複数の上部電極の延伸方向と前記第４の液晶パネルの前記複数の上部電極の延伸方向がなす第２の角度は、前記第１の角度よりも大きい、請求項４に記載の光学素子。
【請求項６】
前記第３の液晶パネルの前記複数の上部電極の延伸方向と前記第４の液晶パネルの前記複数の上部電極の延伸方向は、平面視で交差する、請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項７】
前記第３の液晶パネルの前記複数の上部電極の前記延伸方向と前記第４の液晶パネルの前記複数の上部電極の前記延伸方向がなす第２の角度は、０°よりも大きく１０°以下である、請求項６に記載の光学素子。
【請求項８】
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの各々において、前記複数の下部電極から任意に選択される、連続的に配置された第１から第３の下部電極について、前記第１の下部電極と前記第２の下部電極の間隔は、前記第２の下部電極と前記第３の下部電極の間隔と異なり、
前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの各々において、前記複数の上部電極から任意に選択される、連続的に配置された第１から第３の上部電極について、前記第１の上部電極と前記第２の上部電極の間隔は、前記第２の上部電極と前記第３の上部電極の間隔と異なる、請求項１または２に記載の光学素子。
【請求項９】
入光側から出光側にかけて順に積み重ねられた第１から第４の液晶パネルを備え、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの各々は、
基板、
前記基板上に配置される第１の配向膜、
前記第１の配向膜上の液晶層、
前記液晶層上に配置され、前記第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、
前記第２の配向膜上にストライプ状に配置された複数の上部電極、および、
前記複数の上部電極上の対向基板を有し、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの少なくとも一つは、前記基板と前記第１の配向膜の間に、前記複数の上部電極と重なる単一の下部電極をさらに備え、
前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの各々は、
基板、
前記基板上にストライプ状に配置された複数の下部電極、
前記複数の下部電極上に配置される第１の配向膜、
前記第１の配向膜上の液晶層、
前記液晶層上に配置され、前記第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、および
前記第２の配向膜上の対向基板を有し、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの前記複数の上部電極の延伸方向は、前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの前記複数の下部電極の延伸方向と直交する、光学素子。
【請求項１０】
入光側から出光側にかけて順に積み重ねられた第１から第４の液晶パネルを備え、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの各々は、
基板、
前記基板上に配置される第１の配向膜、
前記第１の配向膜上の液晶層、
前記液晶層上に配置され、前記第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、
前記第２の配向膜上にストライプ状に配置された複数の上部電極、および、
前記複数の上部電極上の対向基板を有し、
前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの各々は、
基板、
前記基板上にストライプ状に配置された複数の下部電極、
前記複数の下部電極上に配置される第１の配向膜、
前記第１の配向膜上の液晶層、
前記液晶層上に配置され、前記第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、および
前記第２の配向膜上の対向基板を有し、
前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの少なくとも一つは、前記第２の配向膜と前記対向基板の間に、前記複数の下部電極と重なる単一の上部電極をさらに備え、
前記第１の液晶パネルと前記第２の液晶パネルの前記複数の上部電極の延伸方向は、前記第３の液晶パネルと前記第４の液晶パネルの前記複数の下部電極の延伸方向と直交する、光学素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態の一つは、照明装置に関する。例えば、本発明の実施形態の一つは、照射範囲を任意に制御できる照明装置に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、光源から出射される光を液晶レンズを用いて制御することにより、光源の照射範囲や照射距離を制御できる照明装置が開発されている。例えば特許文献１から３に開示された照明装置は、液晶層を挟持する電極を有する液晶パネル、および液晶パネルと重なる光源を備えている。これらの照明装置では、液晶層内の液晶分子の配向を電極間の電界で制御することで液晶パネルをレンズとして機能させ、これにより配光が制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１０－２３０８８７号公報
特開２０１６－０５７５４１号公報
特開２０１９－１６９４３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態の一つは、光源の照射範囲を任意に変化させることが可能な照明装置を提供することを課題の一つとする。あるいは、本発明の実施形態の一つは、光源の照射範囲を多様に変化させることが可能であり、かつ、光の色付きやモアレの発生を抑制可能な照明装置を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態の一つは、照明装置である。この照明装置は、光源、光源上の第１の液晶パネル、および第１の液晶パネル上の第２の液晶パネルを備える。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの各々は、基板、基板上にストライプ状に配置された複数の下部電極、複数の下部電極上の第１の配向膜、第１の配向膜上の液晶層、液晶層上に配置され、第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、第２の配向膜上に配置され、複数の下部電極と直交し、ストライプ状に配置された複数の上部電極、および複数の上部電極上の対向基板を有する。第１の液晶パネルの複数の下部電極の延伸方向と第２の液晶パネルの複数の下部電極の延伸方向がなす第１の角度は、０°以上５°以下である。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの各々において、複数の下部電極から任意に選択される、連続的に配置された第１から第３の下部電極について、第１の下部電極と第２の下部電極の間隔は、第２の下部電極と第３の下部電極の間隔と異なる。同様に、第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの各々において、複数の上部電極から任意に選択される、連続的に配置された第１から第３の上部電極について、第１の上部電極と第２の上部電極の間隔は、第２の上部電極と第３の上部電極の間隔と異なる。
【０００６】
本発明の実施形態の一つは、照明装置である。この照明装置は、光源、および光源上に順に積み重ねられた第１から第４の液晶パネルを備える。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの各々は、基板、基板上にストライプ状に配置された複数の下部電極、複数の下部電極上に配置される第１の配向膜、第１の配向膜上の液晶層、液晶層上に配置され、第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、および第２の配向膜上の対向基板を有する。第３の液晶パネルと第４の液晶パネルの各々は、基板、基板上の第１の配向膜、第１の配向膜上の液晶層、液晶層上に配置され、第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、第２の配向膜上にストライプ状に配置された複数の上部電極、および複数の上部電極上の対向基板を有する。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの複数の下部電極は、第３の液晶パネルと第４の液晶パネルの複数の上部電極の延伸方向と直交する。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの各々において、複数の下部電極から任意に選択される、連続的に配置された第１から第３の下部電極について、第１の下部電極と第２の下部電極の間隔は、第２の下部電極と第３の電極の間隔と異なる。第３の液晶パネルと第４の液晶パネルの各々においては、複数の上部電極から任意に選択される、連続的に配置された第１から第３の上部電極について、第１の上部電極と第２の上部電極の間隔は、第２の上部電極と第３の上部電極の間隔と異なる。
【０００７】
本発明の実施形態の一つは、照明装置である。この照明装置は、光源、および光源上に順に積み重ねられた第１から第４の液晶パネルを備える。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの各々は、基板、基板上に配置される第１の配向膜、第１の配向膜上の液晶層、液晶層上に配置され、第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、第２の配向膜上にストライプ状に配置された複数の上部電極、および、複数の上部電極上の対向基板を有する。第３の液晶パネルと第４の液晶パネルの各々は、基板、基板上にストライプ状に配置された複数の下部電極、複数の下部電極上に配置される第１の配向膜、第１の配向膜上の液晶層、液晶層上に配置され、第１の配向膜と配向方向が直交する第２の配向膜、および第２の配向膜上の対向基板を有する。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの複数の上部電極の延伸方向は、第３の液晶パネルと第４の液晶パネルの複数の下部電極の延伸方向と直交する。第１の液晶パネルと第２の液晶パネルの各々において、複数の上部電極から任意に選択される、連続的に配置された第１から第３の上部電極について、第１の上部電極と第２の上部電極の間隔は、第２の上部電極と第３の上部電極の間隔と異なる。第３の液晶パネルと第４の液晶パネルの各々においては、複数の下部電極から任意に選択される、連続的に配置された第１から第３の下部電極について、第１の下部電極と第２の下部電極の間隔は、第２の下部電極と第３の下部電極の間隔と異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係る照明装置の模式的斜視図。
本発明の実施形態に係る照明装置の光源の模式的端面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の光源の模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の光源の模式的端面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的端面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の動作原理を説明する模式的斜視図。
本発明の実施形態に係る照明装置の動作挙動を示す模式図。
本発明の実施形態に係る照明装置の動作挙動を示す模式図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的斜視図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルにおける下部電極の配置を示す模式図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルにおける下部電極の配置を示す模式図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルにおける下部電極の配置を示す模式図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的斜視図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的斜視図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的端面図。
本発明の実施形態に係る照明装置の液晶パネルの模式的上面図。
実施例の照明装置で得られる照射面の写真。
実施例の照明装置で得られる照射面の写真。
実施例の照明装置で得られる照射面の写真。
実施例の照明装置で得られる照射面の写真。
実施例の照明装置で得られる照射面の写真。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の各実施形態について、図面などを参照しつつ説明する。ただし、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
【００１０】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状などについて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。同一、あるいは類似する複数の構造を総じて表す際にはこの符号が用いられ、これらを個々に表す際には符号の後にハイフンと自然数が加えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許