CN1200310C - 面发光装置及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种面发光装置及液晶显示装置，其中，前置灯(10)包括导光板(12)、沿该导光板(12)的一侧端面设置的导光体(13)以及设置在该导光体(13)的两端的发光器件(15)，包括覆盖所述导光板(12)的反射面(12c)一侧的侧端部的反射面罩子部(18a)、覆盖所述导光体(13)的导光体罩子部(18c)以及覆盖所述导光板(12)的射出面(12b)一侧的侧端部的射出面罩子部(18b)的罩子部件(18)，套成至少覆盖所述导光体(13)和所述导光板(12)的侧端部，所述反射面罩子部(18a)，形成为比所述射出面罩子部(18b)更向导光方向的前方突出。从而实现了光源的利用效率高、高亮度且射出光的均匀性好的面发光装置及使用它的液晶显示装置。

Description

面发光装置及液晶显示装置
技术领域
本发明涉及一种面发光装置及液晶显示装置，特别是涉及一种将光源所射出的光中的更多成分作为照明光进行利用的面发光装置的构造。
背景技术
过去，在将周围环境光作为光源进行显示的反射型液晶显示装置中，由于其亮度受到周围环境光的光量的左右，所以在暗处使用时等得不到足够的周围环境光的环境下，存在显示的可辨别性极度下降的问题。因此，有在反射型的液晶显示单元(液晶显示器件)的前面一侧设置前置灯(面发光装置)作为辅助光源进行使用的类型的液晶显示装置的方案。具有该前置灯的液晶显示装置，在白天的室外等可以得到足够的周围环境光的环境下以通常的反射型液晶显示装置进行动作，并根据需要点亮所述前置灯作为光源。下面，参照图11～图13对这种前置灯的构成例进行说明。
图11所示的前置灯110，其构成包括将透明的丙烯树脂等注射成形而制成的平板状的导光板112，和多个(图中为2个)设置在该导光板112的侧端面112a的光源111。所述导光板112的图中的下面一侧，为射出照亮液晶显示单元的光的射出面，在与该射出面相反一侧的面(导光板112的上面)上，用于改变在导光板112的内部所传输的光的方向的从侧面观察为楔子状的凸部114，具有相互平行并连续地形成的棱镜形状的棱面112c。光源111，是白色LED(Light Emitting Diode：发光二极管)或有机EL(Electro Luminescence)器件等点光源，并使其光的射出方向配置成朝向导光板112的侧端面112a。
上述构成的图11所示的前置灯110，将光源111射出的光经导光板112的侧端面112a导入内部，并使在内部所传输的光在棱面112c上产生反射，从而使其传输方向产生变化而由导光板112的射出面(下面)将光射出。并且，通过这一射出的光照亮设置在前置灯110的背面一侧的液晶显示单元等。
但是，上述前置灯110，由于是在导光板112的侧端面112a设置了点光源111的构造，所以无法使导入导光板112内部的光的强度保持均匀一致，其结果造成由射出面射出的光也缺乏均匀性。因此，为了提高该射出光的均匀性，如图12所示的前置灯120那样，实际上采用的是在导光板112与光源115之间设置条形导光体的构成。
在该前置灯120中，如图12所示，沿导光板112的一侧端面，设置棒状的条形导光体113，在该条形导光体113的长度方向的两个端部上分别设置由发光器件的LED等组成的光源115、115。另外，在条形导光体113的外侧面(与导光板112相反一侧的侧面)上，形成有图中没有表示的棱镜形状，并通过对在条形导光体113内部所传输的光进行反射从而可以使其传输方向产生变化。
因此，在图12所示的前置灯120中，由光源115射出的光，经条形导光体113的两个端面导入导光体113的内部，通过形成在条形导光体113的外侧面的棱镜面使其传输方向产生变化，由导光板112的侧端面导入导光板112内。
这样，在前置灯120中，因具有条形导光体113，所以光将由导光板112与条形导光体113的连接面的整个面导入导光板112内，因而改善了导光板112的射出面的射出光的均匀性。
上述构成的前置灯120，虽然射出光的分布比较均匀，但还存在用于照亮液晶显示单元的亮度不够的问题。并且，还存在导入导光板112内的光，将从导光板112的表面(上面)直接到达观察者一侧，使导光板112的表面产生发白的现象(白化现象)，由此引起的可辨认性的下降的问题。为了解决该问题，有了图13所示构成的前置灯的方案。该前置灯130，是从图12所示的前置灯120的条形导光体113侧，套上截面为“匚”字型的金属制罩子部件118而构成，该罩子部件118，由设置在导光板112的反射面112c侧的反射面罩子部118a、设置在条形导光体113的外侧的导光体罩子部118c、以及设置在导光板112的射出面(下面)的射出面罩子部组成，通过这些罩子部在导光体113及导光板112内传输的光，就不会向导光方向(从导光体113朝向导光板112的方向)以外的方向射出。
通过这种构成的前置灯130，由于可以抑制因光从导光方向以外泄漏而引起的损失而造成的亮度下降，所以可以得到比图12所示的前置灯120高的亮度的照明。但是，因伴随近年来液晶显示装置的高精度化和高对比度化的显示质量的提高，就要求前置灯进一步提高亮度和进一步提高射出光的均匀性，因而希望能开发出具有更高的亮度可以均匀照明的前置灯。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种光源的利用效率高、具有高亮度且射出光的均匀性优的面发光装置。
另外，本发明的另一目的在于提供一种具有所述优良特性、并具有可辨认性优的面发光装置的液晶显示装置。
为了达到所述目的，本发明采用了以下的构成。
本发明的面发光装置，包括导光板、沿该导光板的一侧端面设置的导光体、以及设置在该导光体的两端的光源，所述导光板的一个面，作为用于使在内部传输的光产生反射而形成凹凸形状的反射面，所述导光板的另一面，作为用于射出由所述反射面所反射的光的射出面，其特征在于，至少包括覆盖所述导光板的反射面一侧的侧端部的反射面罩子部、覆盖所述导光体的导光体罩子部、以及覆盖所述导光板的射出面一侧的侧端部的射出面罩子部的罩子部件，套成至少覆盖所述导光体和所述导光板的侧端部，所述反射面罩子部，形成为比所述射出面罩子部更向导光方向的前方一侧突出，所述罩子部件的内侧面具有反射功能。
本发明的面发光装置，通过使覆盖导光体及导光板的侧端部的罩子部件的反射面罩子部的长度，大于射出面罩子部，从而在导光板内部使更多的光向导光板的射出面一侧传输。由于通过这种构造可以防止从导光板的反射面的光泄漏，所以可以提高光源的利用效率，并可提高面发光装置的亮度。另外，通过抑制向导光板的反射面的光泄漏，也可以有效地抑制所述白化现象。
其次，在本发明的面发光装置中，最好使所述反射面罩子部，形成为比所述射出面罩子部更向导光方向突出0.5mm以上，突出0.7mm以上更好。
通过将所述突出长度的差控制在所述范围，可以更加增大向导光板的射出面一侧的传输的光量，因而可以进一步提高面发光装置的亮度。另外，本发明人在后面叙述的实施例中验证了所述范围为适当的范围。
其次，本发明的面发光装置，可以在所述罩子部件的内侧面，形成由金属薄膜形成的反射层。通过这种构成，由于可以使从导光体或导光板向罩子部件入射的光，在减小其损失的同时经反射送回导光体或导光板侧，因而可以提高光源的利用效率。
其次，本发明的面发光装置，包括导光板、沿该导光板的一侧端面设置的导光体、以及设置在该导光体的两端的光源，所述导光板的一个面，作为用于使在内部传输的光产生反射而形成凹凸形状的反射面，所述导光板的另一面，作为用于射出由所述反射面所反射的光的射出面，其特征在于，至少在所述导光体和所述导光板的侧端部上，形成用于使在导光体及导光板的内部传输的光产生反射的由金属薄膜形成的反射膜，并在以设置有所述导光体的导光板的侧端面一侧为起点的反射膜的长度中，使所述导光板的反射面一侧的长度比所述导光板的射出面的长度更长。
在本发明的面发光装置中，也可以应用上述构成。也就是说，为了防止导光体或光源以及导光板的侧端部的光的泄漏，在它们的表面形成由金属薄膜构成的反射膜的构成。通过采用这种构成，不仅可以防止所述光的泄漏，还可以抑制在反射膜表面形成反射时的光的损失，因而可以高效率地利用光源的光。
其次，本发明的面发光装置，可以是在所述导光板与导光体构成对向的导光板侧端面及导光体侧面中的一方或双方，形成防反射层的构成。通过采用这种构成，在使光从导光体导入导光板时，可以防止光在导光板的侧端面产生反射而返回导光体一侧，因而可以实现更高亮度的面发光装置。也就是说，当光在导光板的侧端面产生反射时，返回导光体一侧的光受到导光体的反射面的反射再次射入导光板。这种光由于是朝向导光体设计时不希望的方向的光，所以当该光从导光板射出时，有可能使射出光量的均匀性下降，因而最好尽量将其排除，而根据相关的构成就可以排除这种反射光。
其次，本发明的面发光装置，所述导光体的与导光板的侧端面对向的侧面，为用于将所述光源的光照射在导光板上的射出面，与该射出面相反一侧的侧面，为以所定的间距周期性地形成具有用于使在内部传输的光产生反射的构成对的斜面的凹状的槽的反射面，  所述凹状的槽的深度，形成为与所述光源侧的槽相比使越靠近导光体的中央部的槽越深，构成所述槽的两个斜面构成的角度，最好构成为105度以上115度以下。
本构成的面发光装置，为了提高由导光体照射到导光板的侧端面上的光的均匀性，通过对影响从导光体射出的光的均匀性的所述凹状的槽的形状，进行如上所述的规定，从而使从导光体射出的光高效率地供给到导光板，并提高了从导光体射出的光的均匀性，因而提高了由导光板的主面所射出的光量和其均匀性。另外，在本构成的面发光装置中，所述凹状的槽的深度，形成为越靠近导光体的中央部的槽越深的状态。通过这种构成，可以使在导光体的长度方向的射出光量的分布均匀一致。
另外，构成凹状槽的两个斜面所构成的角度，为105度以上115度以下。通过设定在这个范围，可以使从导光板方向射出的光量增大，进一步提高光源的利用效率，可以实现亮度高的面发光装置。当所述角度不足105度时，得不到所期望的方向的射出光，结果使亮度降低，而当超过115度时射出光量的均匀性得不到保证，因而都是不希望的。
其次，在本发明的面发光装置中，最好使构成所述凹状的槽的两个斜面所构成的角度，为108度以上112度以下。通过将所述角度设定在这个范围，可以使向导光板方向射出的光量进一步增加，从而可以提高面发光装置的亮度。
其次，在本发明的面发光装置中，所述导光体的射出面与反射面之间的距离，最好设定为3.2mm以上5.0mm以下。通过将所述导光体的射出面与反射面之间的距离设定在这个范围，防止了从导光体向导光板导入的光，由导光板的主面泄漏，因而可以提高面发光装置的亮度。
其次，在本发明的面发光装置中，所述光源的发光部的中心，最好设定为设置在所述导光体的厚度方向的大致中心的构成。通过设定为这种构成，可以提高从导光体射出的光的均匀性，从而即使使用大面积的导光板时也不会破坏射出光量的均匀性。
其次，本发明的液晶显示装置，其特征在于，在液晶显示单元的前面，具有如上所述的任意一种面发光装置。根据有关的构成，可以通过所述的面发光装置均匀且高亮度地照亮液晶显示单元，因而，可以提供具有好的可辨认性的液晶显示装置。
附图说明
图1是本发明一实施方式的前置灯的局部立体图。
图2是表示拆掉图1所示的前置灯的罩子部件后的状态的局部立体图。
图3是表示将图1所示的前置灯的罩子部件放大后的局部立体图。
图4是沿图1所示的前置灯的4-4线的局部剖面图。
图5是现有的前置灯的局部剖面图。
图6是图1所示的条形导光体的局部俯视图。
图7是表示将图6所示的区域A放大后的局部俯视图。
图8是表示在图1、2所示的条形导光体上形成的槽的深度与离开光源的距离之间的关系的曲线图。
图9是表示具有图1所示的本实施方式的前置灯的液晶显示装置的一例的立体图。
图10是沿图9所示的液晶显示装置的10-10线的简化剖面图。
图11是表示现有的前置灯的构成一例的立体图。
图12是表示现有的前置灯的构成另一例的立体图。
图13是表示现有的前置灯的构成又一例的立体图。
其中：10-前置灯(面发光装置)；12-导光板；13-条形导光体(导光体)；13a-(导光体的)射出面；13b-(导光体的)反射面；15-发光器件(光源)；16-槽；18-罩子部件；18a-反射面罩子部；18b-射出面罩子部；18c-导光体罩子部；19-反射层；20-液晶显示单元。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不局限于下面的实施方式。
图1是表示本发明一实施方式的前置灯(面发光装置)的构成的局部立体图。另外，图2是表示从图1所示的前置灯10上，拆掉罩子部件18后的状态的局部立体图。这些图中所示的前置灯10，其构成包括：由透明的树脂材料构成的平板状的导光板12；设置在该导光板12的侧端面12a一侧的侧端部(长方形的导光板12的短边一侧的端部)上的棒状的条形导光体(导光体)13；设置在条形导光体13的长度方向的两端部的发光器件(光源)15、15；以及套成覆盖所述条形导光体13及发光器件15、15以及导光板12的条形导光体13一侧的侧端部的罩子部件18。
导光板12，如图1所示，为透明的平板状部件，以与条形导光体13对向的侧端面12a为入光面，上面与侧端面12a近似平行的从侧面观测为楔子型的凸部14相互平行地形成条纹状的反射面12c。该导光板12，是将从侧端面12a导入内部的光，通过反射面12c产生反射而改变其传输方向，并使其由反射面12c的相反一侧的面(图中的下面)射出的构造。
另外，导光板12，可以通过将透明的丙烯酸树脂等树脂材料注射成形为平板状的方法等制作。另外，作为构成导光板12的材料，除了丙烯酸树脂以外，还可以采用聚碳酸酯系列树脂、环氧树脂等透明的树脂材料、或玻璃等。另外，若要举具体例子的话，虽然没有特殊的限定，但作为适当的例子可以举出ATON(ア一トソ＝商品名：JSR公司制)或聚氯乙稀树脂(ゼオノア＝商品名：日本ZEON(ゼオン)公司制)等。
条形导光体13，如图1及图2所示，是由丙烯酸系树脂或聚碳酸酯系树脂等形成的四棱柱状的透明的部件，在该条形导光体13的长度方向两端部上设置有由LED(白色LED)组成的发光器件15、15。该导光体13的侧面中的与导光板12相反一侧的侧面，如图2所示，为条纹状地形成有多条(图中为7条)楔子状的槽16的反射面13b，槽16的方向为与设置有发光器件15的端面平行。并且，条形导光体13，使从发光器件15、15射出并导入内部的光，通过构成该槽16的面进行反射，将光的传输方向改变为朝向导光板12一侧，从而使光照射在导光板12的侧端面12a上。从条形导光体13导入导光板12内的光，在导光板12的内部传输，并受到形成在反射面12c上的凸部14所构成的面的反射，使其传输方向产生变化，而由导光板12的射出面(图中的下面)射出。
发光器件15，在本实施方式的前置灯10中虽然采用了LED的组成，但并不局限于此，只要是能安装在条形导光体13的两端部的发光器件就没有问题均可应用，例如EL器件等的发光器件也可适用。另外，该发光器件15，设置在条形导光体13的端面，并最好使发光器件15的发光区域的中心位于条形导光体13的厚度方向的大致中心。通过设置成这种位置，可以减少射向条形导光体13的反射面13b以外的侧面的光量，并可以提高由条形导光体13射出的光的均匀性。
罩子部件18，如图1所示，是设置为覆盖条形导光体13和其两端的发光器件15、15以及导光板12的条形导光体13一侧的侧端部的截面为“匚”字型的金属制的部件。该罩子部件18，其构成包括：设置在导光板12的反射面一侧(图中的上面一侧)的部位的反射面罩子部18a、设置在导光板12的射出面一侧(图中的下面一侧)的部位的射出面罩子部18b、以及与它们的基端部连接并设置为与条形导光体13的反射面13b对向的导光体罩子部18c。
另外，图3是用于说明在条形导光体13和发光器件15上套装有本实施方式的罩子部件18的状态的放大说明图。如该图所示，在本实施方式的罩子部件18中，为了覆盖由导光板12的侧面突出的发光器件15，形成有与发光器件15的外面一侧(与条形导光体13对向的面的相反一侧的面)对向的外面罩子部18d，和与发光器件15的导光板12一侧的侧面对向的侧面罩子部18e。最好使这些外面罩子部18d和侧面罩子部18e，都不要与反射面罩子部18a、射出面罩子部18b、以及导光体罩子部18c之间形成间隙。另外，外面罩子部18d，在发光器件15的外面一侧的光被遮挡从而使光无法泄漏到罩子部件18的外侧时，也可以不设置。
另外，所述侧面罩子部18e，在本实施方式的前置灯10中，兼有确定导光板12与条形导光体13的设置位置的定位机构的功能，只要将导光板12插入两个侧面罩子部18e、18e之间，就可以正确地定位在条形导光体13的侧面上。
本实施方式的罩子部件18的特点，如图1所示，是朝向反射面罩子部18a的导光方向(由条形导光体13朝向导光板12的方向)的长度，形成为比朝向射出面罩子部18b的导光方向的长度更向导光方向突出，并且该突出长度L为0.5mm以上这一点。通过形成这种构成，本实施方式的前置灯10，实现了大幅度的亮度提高。另外，所述突出长度L，最好为0.7mm以上，0.8mm以上更好。通过设定在这种范围，可以实现更高的亮度提高。下面，参照图4及图5对其作用进行详细的说明。
图4是沿图1至图3所示的前置灯10的4-4线的局部侧剖面图，图5是沿图13所示的前置灯的5-5线的局部侧剖面图。
首先，在图5所示的现有的构成中，截面为“匚”字型的罩子部件118，将条形导光体113收进其内侧构成从上下将导光板112的侧端部握住的状态，朝向罩子部件118的导光方向的长度，在导光板112的反射面112c一侧与射出面112b一侧几乎为相同的长度。在这一构造中，如图5所示，由射出面罩子部118b的前端部内侧面反射的在导光板12内传输的光，从导光板112的反射面112c射向前置灯的上方。如果假设在前置灯的下面一侧设置液晶显示单元200时，该光就是不经过液晶显示单元200而到达使用者的光，它不但无助于液晶显示单元200的显示，而且会成为在导光板112的反射面112c上产生白化现象而使可辨认性下降的原因。
而在图4所示的本实施方式的前置灯10中，截面为“匚”字型的罩子部件18将条形导光体13收进其内侧的同时，用其前端部在图中所示的上下方向将导光板12握住。并且，朝向导光板12的反射面12c一侧(图中的上侧)的反射面罩子部18a的导光方向的长度，形成为比朝向导光板12的射出面12b一侧的射出面罩子部18b的导光方向的长度长出突出长度L。在这种构成的前置灯10中，由条形导光体13射出的光，在导光板12的内面或罩子部件18的内面一侧重复反射，并由导光体13一侧朝向导光板12一侧的方向传输。在本实施方式的前置灯10中，如图4所示，由该罩子部件18的内面一侧所反射的光中，由射出面罩子部18b的前端部内侧面所反射的光，在反射面罩子部18a的前端部的内侧面再次受到反射，从导光板12的射出面12b射向前置灯10的下方，因而，如图4所示，例如若在前置灯10的下面一侧设置液晶显示单元20时，由该反射面罩子部18a的前端部所反射的光也作为有助于液晶显示单元20的显示的光而受到利用。这样，本实施方式的前置灯10，可以使导光板12的射出面12b的射出光量增加的同时，还可以抑制由导光板12的反射面12c的光泄漏，因而，与图5所示的现有的前置灯相比实现了大幅度提高了亮度，而且不易产生白化现象，可辨认性优的前置灯。
在本实施方式的前置灯10中，在图4所示的罩子部件18的内侧面，可以形成由Al或Ag等具有良好光反射性的金属薄膜组成的反射层。若形成这种反射层，可以使由导光体13或导光板12的内部射向罩子部件18的光几乎没有衰减地反射回条形导光体13、导光板12。这样，返回条形导光体13、导光板12内的光，可以作为由导光板12的射出面12b射出的照明光而利用。其结果，可以提高前置灯10的亮度。
另外，在本实施方式的前置灯10中，通过使条形导光体13为恰当的构成，实现了射出光量的均匀化。下面，参照图6至图8对该条形导光体13的构成进行详细说明。
图6是表示将图2所示的条形导光体13与导光器件15放大的局部俯视图，图7是表示将图6所示的区域A放大的结构图。
在本实施方式的条形导光体13的反射面13b上，如图2所示，形成有多条楔子状的槽16，这些槽16，如图7所示，由与条形导光体13的射出面13a构成倾斜地形成的两个斜面部16a、16b所构成，这些斜面部16a、16b之间所形成的角度α，设定为105度以上115度以下。这是因为当角度α不足105度时，得不到所期望的方向的射出光，其结果导致亮度下降因而是不希望的，而当α超过115度时，破坏了射出光量的分布均匀性因而也是不希望的。另外，所述角度α，最好为108度以上112度以下。若设定的这种范围，可以使射向导光板12方向的光量进一步增加，从而可以进一步提高前置灯10的亮度。
另外，如图6及图7所示，在本实施方式的条形导光体13的反射面13b上，形成有由Al或Ag等具有高反射率的金属薄膜组成的反射层19。通过形成该反射层19，可以防止光由反射面13b泄漏的同时，还可以提高槽16的斜面部16a、16b上的光的反射率，因而可以增加由导光板12射出的光量。该反射层19的膜厚，最好设定为30nm以上200nm以下，所述反射层的膜厚，设定为50nm以上150nm以下更好。若反射层的膜厚不足30nm时，光将透过反射层产生泄漏而造成面发光装置的亮度下降，若超过200nm时，因在形成反射层的膜时较费时间而便生产率下降。另外，若设定在50nm以上150nm以下的范围时，可以方便地形成具有良好的光反射性的反射层，因而可以方便地制造高亮度的面发光装置。
在本实施方式的前置灯10中，形成在反射面13b上的槽16，不仅斜面部16a、16b所构成的角度设定在所述范围，图7所示的其槽深D也控制在所定的深度。下面，参照图8对该槽16的深度D进行详细的说明。图8是表示形成在导光体13的反射面13b上的槽16的深度D，与发光器件15到各槽16之间的距离之间的关系的曲线。在图8中，虽然示出了从导光体13的中央到一方的发光器件15之间的槽16的深度，但到另一方发光器件15之间的距离与槽深D之间的关系，相对于导光体13的中央为对称关系。也就是说，距导光体13的中央的距离相等的两个槽16的深度D相同。
本实施方式的面发光装置10的槽16的深度D，如图8所示，形成为使其在导光体13的中央部的附近的区域2，与从该区域2的外侧至发光器件15的区域1的不同状态。也就是说，在导光体13的中央部侧的区域2中，槽16的深度D形成为固定的深度d2，在区域1中，形成为最靠近发光器件15的槽16为深度d1，越靠近导光体13的中央的槽16越深。并且，该区域2中的从发光器件15至槽16的距离，与槽16的深度D之间的关系，形成为二次函数或指数函数。也就是说，用t代表离开发光器件15的距离时，某一个槽16的深度D，可以用D＝at2+bt+d1(a、b为常数)或D＝cet+d1(c为常数)的关系式来表示，这些关系式中的常数，根据导光体13的长度等的尺寸调整到最佳值即可。
进一步具体地说，若导光体13的长度在40nm～100nm左右时，使图4所示的槽深d1为20μm左右，d2为50μm左右，在区域2中，由发光器件15一侧向导光体13的中央的槽深D为从20μm开始依次以二次函数或指数函数增加地形成即可。
另外，从图6所示的导光体13的反射面13b至射出面13a之间的距离W，最好设定为3.2mm以上5.0mm以下。在该距离W不足3.2mm时，会使导光体的两端部亮而中央部暗，超过5.0mm时，前置灯10的射出光量下降，从而导致整体亮度下降。
这样，本实施方式的前置灯10，通过将条形导光体13控制为上述的构成，可以增加由条形导光体13导入导光板12内的光量的同时，还可提高其均匀性。因而，可以实现由导光板12的射出面所射出的光量的增加和提高射出的光的均匀性。并且，通过设置上述构成的罩子部件18，抑制了由导光板12的上面(反射面12c)的光的泄漏，并使过去从上面泄漏的光射向导光板12的下面一侧，因而实现了前置灯的亮度提高。
(液晶显示装置)
下面，对具有上述实施方式的前置灯10的液晶显示装置进行说明。图9是表示具有图1所示的前置灯10的液晶显示装置的一例的立体图，图10是沿图9所示的10-10线的模式剖面图。这些图中所示的液晶显示装置，大致由本实施方式的前置灯10和设置在其背面的液晶显示单元20构成。
前置灯10的构成的说明，虽然与图1所示的前置灯10同样而省略，但如图10所示，导光板12的下面(液晶显示单元20一侧)设定为射出光的射出面12b。与该射出面12b相反一侧的面(导光板12的上面)，为周期性地设置有由为了改变导光板12的内部的光的方向与射出面12b构成倾斜地形成的第1斜面部14a和与其连接的第2斜面部14b所组成的侧面为楔子状的凸部14的反射面12c。
液晶显示单元20，如图10所示，是通过薄膜材料24将夹住液晶层23的构成对向的第1基板21和第2基板22接合一体而构成，在第1基板21的液晶层23侧上，形成有包括电极层和配向膜在内的用于驱动控制液晶层23的显示电路27，在第2基板22的液晶层23侧上，依次叠加地形成有用于使射入液晶显示单元20的光产生反射的反射膜25、和包括电极层和配向膜在内的用于驱动控制液晶层23的显示电路26。另外，反射膜25，为了使反射的光产生漫反射可以用带有凹凸状的表面构成。
在上述构成的液晶显示装置中，由发光器件15射出的光，首先导入导光体13的内部，并在导光体13的反射面13b产生反射改变其传输方向，由与导光体13的射出面对向构成的导光板12的侧端面导入导光板12内。然后，通过使在导光板12内部传输的光，在导光板12的反射面12c的斜面部14a产生反射，改变其传输方向，由导光板12的射出面12b射出照亮液晶显示单元20的光。
其次，射入液晶显示单元20的光，透过第1基板21、显示电路27、液晶层23、以及显示电路26到达反射膜25，并通过反射膜25的反射再次返回液晶层23一侧。然后，这一经反射的光，由液晶显示单元20的上面一侧射出，透过导光板12而到达使用者。这样，本发明的液晶显示装置，通过采用本发明的前置灯10作为反射型液晶显示单元20的光源，即使在得不到足够的外光的暗处等也可以辨认所显示的内容。另外，由于具有本发明的前置灯10，可以提高照射液晶显示单元20的光量，因而可以得到高亮度的显示。另外，由于减少了从前置灯10的上面一侧的光的泄漏，所以抑制了因白化现象引起的可辨认性的下降。
(实施例)
下面，参照实施例对本发明进行进一步的说明，以下实施例可以进一步明确本发明的效果，但本发明并不局限于此。
在本例中，以图1所示的前置灯10为基本构成，制作了具有各种罩子部件18的导光板12上面一侧的突出长度L的前置灯。表1示出了这些前置灯的构成。在用本例制作的前置灯中，采用白色LED作为发光器件15，导光板12采用将丙烯酸树脂成型而制作的50mm×40mm×0.7mm的平板状物。另外，形成在条形导光体13的反射面13b上的槽16的深度，使最接近发光器件15的槽的深度为20μm，对于离开条形导光体13的中央部的距离为3mm以下的槽16，使其深度均为50微米。并且，由发光器件15一侧的槽开始向条形导光体13的中央部，按指数函数逐渐变深地形成槽16的深度。
表1：
罩子部件的突出长度L(mm)            亮度特性
亮度(cd/m2) 亮度不匀(％)
   试样1     0.5     30.0     55
   试样2     0.6     30.5     50
   试样3     0.7     31.0     45
   试样4     0.8     31.5     43
   试样5     0.9     32.0     40
   对比试样1     0     26.0     58
其次，使按上述方法制作的前置灯进行动作，由导光板12的射出面(图中的下面)所射出的光射入液晶显示单元20，并对受到反射膜25的反射到达使用者时的射出光量(也就是液晶显示装置的显示亮度)和其分布进行测量。在测量中，使用了彩色亮度计BM5A(商品名：TOPUKON(トプコン)公司造)其测量结果也记入表1中。
如表1所示，条形导光体13的形状满足本发明的要求的试样1～5的前置灯，与条形导光体13的形状不满足本发明的要求的对比试样1的前置灯相比，亮度得到大幅度改善，并且亮度的分布不均也较小，因而得到了高亮度且可以均匀地照明的前置灯。
如上面详细说明的那样，本发明的面发光装置，包括导光板、沿该导光板的一侧端面设置的导光体、以及设置在该导光体的两端的光源，所述导光板的一个面，作为用于使在内部传输的光产生反射而形成凹凸形状的反射面，所述导光板的另一面，作为用于射出由所述反射面所反射的光的射出面，包括覆盖所述导光板的反射面一侧的侧端部的反射面罩子部、覆盖所述导光体的导光体罩子部、以及覆盖所述导光板的射出面一侧的侧端部的射出面罩子部的罩子部件，套成至少覆盖所述导光体和所述导光板的侧端部，所述反射面罩子部的、从导光体一侧向导光板一侧的突出长度，形成为比所述射出面的从导光体一侧向导光板一侧的突出长度长出0.5mm以上，因而可以防止由导光板的反射面的光的泄漏，所以可以提高光源的利用效率并提高面发光装置的亮度。另外，通过抑制向导光板的反射面一侧的光的泄漏，也可以有效地抑制所述白化现象。
另外，本发明的面发光装置，包括导光板、沿该导光板的一侧端面设置的导光体、以及设置在该导光体的两端的光源，所述导光板的一个面，作为用于使在内部传输的光产生反射而形成凹凸形状的反射面，所述导光板的另一面，作为用于射出由所述反射面所反射的光的射出面，至少在所述导光体和所述导光板的侧端部上，形成用于使在导光体及导光板的内部传输的光产生反射的由金属薄膜形成的反射膜，并且以设置有所述导光体的导光板的侧端面一侧为起点的反射膜的长度，也可以应用使所述导光板的反射面一侧比所述导光板的射出面一侧长出0.5mm以上的构成，通过这种构成，也可以得到与具有所述罩子部件的面发光装置同样的效果。
其次，在本发明的面发光装置中，所述导光体的与导光板的侧端面对向的侧面，为用于将所述光源的光照射在导光板上的射出面，与该射出面相反一侧的侧面，为以所定的间距周期性地形成具有用于使在内部传输的光产生反射的构成对的斜面的凹状的槽的反射面，所述凹状的槽的深度，形成为与所述光源侧的槽相比使越靠近导光体的中央部的槽越深，构成所述槽的两个斜面构成的角度，构成105度以上115度以下，这样，就可以高效率地将导光体所射出的光供给到导光板上，并提高导光体所射出的光的均匀性，从而可以提高由导光板的主面射出的光量和其均匀性。
其次，本发明的液晶显示装置，通过在液晶显示单元的前面，设置本发明的面发光装置，可以由所述的面发光装置均匀且高亮度地照亮液晶显示单元，因而，可以提供具有好的可辨认性的液晶显示装置。

Claims (10)

1.一种面发光装置，包括导光板、沿该导光板的一侧端面设置的导光体、以及设置在该导光体的两端的光源，
所述导光板的一个面，作为用于使在内部传输的光产生反射而形成凹凸形状的反射面，所述导光板的另一面，作为用于射出由所述反射面所反射的光的射出面，
其特征在于，至少包括覆盖所述导光板的反射面一侧的侧端部的反射面罩子部、覆盖所述导光体的导光体罩子部、以及覆盖所述导光板的射出面一侧的侧端部的射出面罩子部的罩子部件，套成至少覆盖所述导光体和所述导光板的侧端部，
所述反射面罩子部，形成为比所述射出面罩子部更向导光方向的前方一侧突出，所述罩子部件的内侧面具有反射功能。
2.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，所述反射面罩子部，形成为比所述射出面罩子部更向导光方向突出0.5mm以上。
3.根据权利要求2所述的面发光装置，其特征在于，所述反射面罩子部，形成为比所述射出面罩子部更向导光方向突出0.8mm以上。
4.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，在所述罩子部件的内侧面，形成由金属薄膜形成的反射层。
5.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，在所述导光板与导光体构成对向的导光板侧端面及导光体侧面中的一方或双方，形成防反射层。
6.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，所述导光体的与导光板的侧端面对向的侧面，为用于将所述光源的光照射在导光板上的射出面，与该射出面相反一侧的侧面，为以所定的间距周期性地形成具有用于使在内部传输的光产生反射的构成对的斜面的凹状的槽的反射面，
所述凹状的槽的深度，形成为与所述光源侧的槽相比使越靠近导光体的中央部的槽越深，并且构成所述槽的两个斜面所构成的角度，为105度以上115度以下。
7.根据权利要求6所述的面发光装置，其特征在于，构成所述凹状的槽的两个斜面所构成的角度，为108度以上112度以下。
8.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，所述导光体的射出面与反射面之间的距离，为3.2mm以上5.0mm以下。
9.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于，所述光源的发光部的中心，设置在所述导光体的厚度方向的大致中心。
10.一种液晶显示装置，其特征在于，在液晶显示单元的前面，具有权利要求1所述的面发光装置。
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