[发明专利]前置光源、反射型液晶显示装置及便携式信息终端

说明书

本发明涉及在显示元件的前方配置的、使该显示元件的亮度和亮度均匀性提高的前置光源、反射型液晶显示装置及便携式信息终端。

图57是现有的前置光源的一例的示意剖面图(日本专利特开平8-94844号公报)。图57A是前置光源的整体剖面图，而图57B是导光板上面的一部分的放大图。在该前置光源中，导光板101的与显示元件对置的面101a(下称“第一面”)和相反侧的上面101b(下称“第二面”)的断面呈棱柱状，设置多个在宽度方向上延伸的沟。该前置光源配置在反射型液晶显示装置的前方即显示画面的观察者侧，向显示元件出射光。在该前置光源中，发自光源103的射入导光板101内的光，从远离光源的方向进入导光板101内时，通过第二面101b的棱柱的一面即大倾斜角的反射面121反射，在第一面侧与导光板基本垂直地出射出去。为此，如图57(B)所示，上述反射面与假想的棱柱的底面成约43°角，棱柱的其它表面即倾角小的面122与上述底面成10°以下的角度。另外，为了从导光板一端到另一端各部分反射同等程度的光量，保持面内亮度均匀性，使上述各棱柱的高度为5μm～50μm。在上述导光板的端面上配置如冷阴极管等的光源103，从光源发出的光从该端面向导光板入射，在导光板内传播。入射到导光板的光，在第一面101a和第二面101b的一定部分上全反射，在导光板内反复传播，在第二面的上述反射面121上反射，以与导光板的第一面101a基本垂直的方向出射。在上述光源103的外侧或导光板的另一端以光量不损失的方式配置反射板104。另外用透光层120保护第一面和第二面。从该导光板射出的光进入反射型显示元件，并被设置在液晶后方的反射部件反射，返回导光板的方向，为了说明方便，在下面的说明中，显示元件指从显示装置中除去前置光源之后的其它部分。在其间光被调整，从厚度方向通过导光板，形成画面显示，被观察者看到。在该前置光源中，为了确保光量均匀性，必须根据地点的变化改变上述第二面101b和反射面的面积比。由于要保持棱柱结构的角度不变就不能改变反射面的面积比，为了得到高的均匀性，必须改变棱柱结构的角度。在同一平面内可变化棱柱角度的导光板，存在高精度加工制作困难，成本昂贵的缺点。

图58是现有的另一例前置光源的示意剖面图(日本专利特开平10-326515号公报)。图58A是前置光源的整体剖面图，图58B是导光板101的第二面101b的剖分放大图。该前置光源中导光板的第二面101a呈阶梯状，由与第一面平行的平坦部分123、与该平坦部分成约45°角的反射部分121构成。进入导光板内的光在成为上述反射部分121的导光板上基本垂直地反射，从导光板射出。另外，与上述现有的前置光源有关的，有下面的提案。即光从液晶面板反射后，在导光板的厚度方向上再次通过时，或外光通过导光板时，将成为损失的原因的上述45°倾斜的反射面的比率降到1/20以下以减少损失的提案(日本专利特开平11-202785号公报)。

另外，有如图59所示，在导光板101上设置棱柱状的沟112，该沟的一个斜面的倾角为35°～55°，其它斜面的倾角为60°～90°的提案(日本专利特开平11-242222号公报)。导光板内的光与迄今为止的例子同样地，由倾角为35°～55°的斜面反射向导光板外部出射。另外，已有如图60A所示，以使出射的光量均匀，随离光源的距离增大依次加大沟深度，以及如图60B所示，通过使沟的间距随远离光源依次减小，使出射的光量不必根据场所变化进行均匀性调整的提案。

另外，为了防止因棱柱结构的间距和显示元件的象素间距的干涉形成的花纹导致的显示质量低劣，已提出有将棱柱结构的周期限制为象素周期的1/(1.3+N)～1/(1.6+N)之间的提案(日本专利特开平11-260128号公报)。

另外，通过在导光板的第一面上设置反射防止膜，已提出有可防止从导光板发光时因第一面的反射造成的对比度低的现象的提案(日本专利特开平11-242220号公报)。

这些现有的前置光源中由于导光板都具有棱柱状结构，观察者看到肋条状或条纹状的棱柱结构，多数情况下显示质量低劣。另外，光从液晶面板反射后再次通过导光板时，不同角度的面向不同的方向折射光，所以还会产生双重影像等的问题。另外，上述棱柱状导光板是由棱柱的反射面的正反射改变光的行进方向的从导光板出射光的方法。因此，导光板内的光的行进方向不同则出射光的特性变化很大。在导光板的角部发生折射，若该折射光以与其它不同的角度向导光板入射，则被该棱柱反射后与其它角度不同的光表现为强的亮线，存在显示质量劣化的问题。