CN1285960C - 照明装置和液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种照明装置和液晶显示装置。是可以均一地而且明亮地照明大面积的低功耗的照明装置。具备由发光元件和中间导光体构成的光源、从入光面导入该光源的光。从出射面(12b)一侧出射在内部传播的上述光的导光板(12)，在导光板(12)的反射面(12c)一侧，平面视图条带状地形成有用平缓斜面部分(14a)、和具有比平缓斜面部分(14a)更陡急的倾斜角度的陡急斜面部分(14b)形成的多个棱镜沟(14)，在设平缓斜面部分(14a)的倾斜角度为θ1，陡急斜面部分(14b)的倾斜角度为θ2时，导光板(12)被形成为越是远离光源的位置θ2系数越大，上述θ2系数是导光板(12)的单位长度的陡急斜面部分(14b)的个数和陡急斜面部分(14b)的长度(L)之积。

Description

照明装置和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及照明装置和液晶显示装置，特别是涉及即便是用1灯光源也可以均一且明亮地照明宽阔的面积的照明装置以及使用它的液晶显示装置的构成。
背景技术
以往，反射式液晶显示装置的前光源，可以使用由光源、中间导光体、导光板和把一体保持它们的内面变成为反射性的壳体等构成的单元。
图15A的立体图示出了现有的液晶显示装置，图15B是从观察一侧看在图15A所示的液晶显示装置中所具备的前光源时的俯视图，图16是图15所示的液晶显示装置的剖面构成图。示于这些图中的液晶显示装置，由液晶显示单元120、配置在该液晶显示单元120的前面一侧上的前光源110构成。液晶显示单元120，虽然细节未予图示，但是，被作成为反射从其前面一侧入射进来的光进行显示的反射式的液晶显示单元，在彼此相向地配置的上基板121和下基板122之间挟持有液晶层123，并采用对该液晶层的取向状态进行控制的办法，使光的透过状态变化以进行显示。
前光源110的构成为具备平板状的导光板112、配设在该导光板112的侧端面112a上的棒状的中间导光体113、配设在该中间导光体113的一个端面部分上的发光元件115。导光板112的上表面一侧被制作成彼此平行地俯视为条带状地形成了剖视为楔子状的多个棱镜沟114的反射面112c，下表面，则被制作成出射用来照明液晶显示单元120的照明光的出射面112b。各个棱镜沟114，如图16所示，用平缓斜面部分114a和陡急斜面部分114b形成。平缓斜面部分114a的倾斜角θ1作成为5度以上35度以下的范围的恒定值，陡急斜面部分114b的倾斜角θ2作成为在比平缓斜面部分114a还陡急倾斜角内是恒定值。棱镜沟114的步距P(棱镜沟114的宽度)定为在反射面112c的面内是恒定的。此外，这些棱镜沟114，以防止莫尔(Moire)花纹为目的，被形成为对于导光板侧端面112a有若干倾斜。
此外，上述前光源110，采用通过中间导光体113向导光板112的侧端面112a照射从发光元件115出射的光并向导光板112内导入，在形成棱镜形状的导光板112上表面的内面一侧处反射该光的办法，改变光的传播方向，结果变成为从导光板112的图示下表面向液晶显示单元120进行照射。
发明内容
(发明要解决的课题)
在便携信息终端或便携游戏机等的便携电子设备中，由于电池驱动时间对其使用情况有很大影响，故在用做它们的显示部分的液晶显示装置中，以前光源的低功耗化为目的，如图15所示的前光源110那样，人们一直使用仅仅具备1灯的发光元件115的1灯型的前光源。就是说，企图借助于省略发光元件，来实现低功耗化。此外，伴随着便携电子设备的小型化，人们还要求把前光源110的板厚薄型化到1mm左右以下。
但是，在这样的1灯型的前光源的情况下，要用薄型的导光板和1灯的发光元件的组合均一且明亮地对具有对角几个英寸以上的宽阔的面积的显示区域进行照明几乎是不可能的。即，在图15所示的前光源110中，在作成为在单侧设置发光元件115的构成的情况下，虽然为了向导光板均一地导入来自该发光元件115的光，首先，必须借助于中间导光体113在导光板112的侧端面长度方向上使入射光均一化，但是，借助于该中间导光体113使向导光板112入射的入射光均一化本身是困难的，此外，上述构成的导光板112，由于距发光元件115的距离越大则出射光量降低得就越多，故要在出射面112b的整个面上得到均一的出射光是困难的，无辉度不均匀地均一地照射液晶显示单元120的显示区域是困难的，而且，有时候还会降低显示的观看性。
如上所述，尽管对把1灯的发光元件用做光源的前光源的要求日益高涨，但是本身是薄型，同时可以均一地且明亮地照明大的面积的前光源却尚未实现。
本发明就是为解决上述的课题而发明的，目的之一在于提供可以均一地且明亮地照明大面积的低功耗的照明装置。
此外，本发明的另一个目的在于提供具备上述照明装置，高辉度且显示品质优良的液晶显示装置。
(具体解决方式)
为了实现上述目的，本发明采用以下的构成。
本发明的照明装置，具备光源、从一侧端面导入该光源的光从一面一侧出射在内部进行传播的上述光的导光板，
上述导光板把要导入光的侧端面当作入光面，在上述导光板的另外的一面一侧上，俯视为条带状地形成由平缓斜面部分、和具有比该平缓斜面部分更陡急的倾斜角度的陡急斜面部分形成的多个棱镜沟，
其特征在于：离开上述光源的位置越远，上述棱镜沟的步距P就变得越小。
此外，本发明的照明装置，具备光源、从一侧端面导入该光源的光从一面一侧出射在内部进行传播的上述光的导光板；上述导光板把要导入光的侧端面当作入光面，在上述导光板的另外的一面一侧上，俯视为条带状地形成由平缓斜面部分、和具有比该平缓斜面部分更陡急的倾斜角度的陡急斜面部分形成的多个棱镜沟，其特征是：上述陡急斜面部分，具有距上述光源的位置越远越陡急的倾斜角度。
此外，本发明的照明装置，具备光源、从一侧端面导入该光源的光从一面一侧出射在内部进行传播的上述光的导光板；上述导光板把要导入光的侧端面当作入光面，在上述导光板的另外的一面一侧上，俯视为条带状地形成由平缓斜面部分、和具有比该平缓斜面部分更陡急的倾斜角度的陡急斜面部分形成的多个棱镜沟，其特征是：上述陡急斜面部分的长度，距上述光源的位置越远就变得越长。
本发明的照明装置，包括：光源；从一侧端面导入该光源的光并从一面侧出射在内部进行传播的所述光的导光板，其特征在于：所述导光板把要导入光的侧端面当作入光面，在所述导光板的另外的一面侧上，以平面视图为条带状地连续形成由平缓斜面部分和具有比该平缓斜面部分更陡急的倾斜角度的陡急斜面部分所形成的多个棱镜沟，在将所述平缓斜面部分的倾斜角设为θ1、所述陡急斜面部分的倾斜角设为θ2时，所述导光板被形成为使得越是远离所述光源的位置θ2系数就变得越大，而且所述θ2系数是对所述棱镜沟的步距P的陡急斜面部分的长度L或所述导光板的每个单位长度的所述陡急斜面部分的数和所述陡急斜面部分的长度L之积。
倘采用该照明装置，由于具备被形成为越是远离上述光源的位置θ2系数就变得越大的导光板，故可以得到从导光板的一面一侧(出射面一侧)出射的出射光量在导光板面内是均一的，而且，光源的利用效率高、高辉度的照明装置。说得更详细点，采用在导光板内部传播的光量相对地大的光源的附近位置处θ2系数减小(换句话说，在光源的附近位置处参与从出射面一侧出射光的陡急斜面部分的比率减小)而且借助于陡急斜面部分向出射面一侧出射的光的比率减小，在导光板内部传播的光量相对地减小的远离光源的位置处θ2系数增大(换句话说，在远离光源的位置处参与从出射面一侧出射光的陡急斜面部分的比率增大)而且借助于陡急斜面部分向出射面一侧出射的光的比率增多)的办法，使作为导光板全体的出射光量的分布均一化。由于越是远离光源的位置借助于陡急斜面部分向出射面一侧出射的光的比率增多，故可以使导光板内的出射光量均一化。
因此，倘采用本发明的照明装置，就可以得到可以均一地、而且明亮地照明大面积的低功耗的照明装置。
在上述构成的本发明的照明装置中，也可以采用使上述平缓斜面部分的倾斜角度θ1、上述陡急斜面部分的倾斜角度θ2变化的办法，把上述导光板形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大。
此外，在上述构成的本发明的照明装置中，既可以采用使上述导光板形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大，或者也可以上述平缓斜面部分的倾斜角度θ1和上述陡急斜面部分的倾斜角度θ2之和不是恒定，而是使上述棱镜沟的步距P与上述陡急斜面部分的长度L之内的至少一方变化的办法，采用使上述平缓斜面部分的倾斜角度θ1和上述陡急斜面部分的倾斜角度θ2之和变成为大体上恒定，使上述棱镜沟的步距P或上述陡急斜面部分的长度L变化的办法，把上述导光板形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大。
此外，在上述构成的本发明的照明装置中，采用使上述平缓斜面部分的倾斜角度θ1、上述陡急斜面部分的倾斜角度θ2、上述棱镜沟的步距变成为恒定，使上述陡急斜面部分的长度L变化，此外，还使棱镜顶点高度Y变化的办法，把上述导光板形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大。
特别是在采用使θ1和θ2之和恒定，使上述棱镜沟的步距P变化的办法，被形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大的导光板的情况下，如上所述，如果θ1和θ2之和是恒定的，则在借助于使用刮刀的切削加工在铸模用基材的一面一侧形成与上述棱镜沟同样的形状的沟时，由于可以采用使用与刀刃的角度为180度-(θ1+θ2)同一大小的刮刀形成一条沟的办法，同时形成与平缓斜面部分同样的倾斜角度的第1斜面部分和与陡急斜面部分同样的倾斜角度的第2斜面部分这两方，故可以减少用来形成一个沟的作业工序，是有利的，此外，在形成其次的沟时，如果变更沟步距，改变刮刀的中心轴角度依次形成沟，则可以制作把多个沟形成为条带状的铸模。然后，就可以采用用所制作的铸模制作具有与已形成了该铸模的沟的面相反的凹凸的喷射成型用模具，进行使用该模具的喷射成型的办法制作导光板。
另外，在采用θ1和θ2之和不是恒定，使上述棱镜沟的步距P和上述陡急斜面部分的长度L中的至少一方变化的办法，被形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大的导光板的情况下，在借助于使用刮刀的切削加工在铸模用基材的一面一侧形成与上述棱镜沟同样的形状的沟时，由于在刮刀的刀刃的一方的面上形成了与平缓斜面部分同样的倾斜角度的第1斜面部分之后，还要改变刮刀的中心轴角度，在刀刃的另一方的面上形成具有与陡急斜面部分同样的倾斜角度的第2斜面部分，故用来形成一个沟的作业工序增多。
此外，在上述任何一种构成的本发明的照明装置中，在上述θ2系数是上述导光板的单位长度的上述陡急斜面部分与上述陡急斜面部分的长度之积时，理想的是上述θ2系数在0.045以上0.085以下。若上述θ2系数不足0.045，由于落射到面板面(液晶显示单元面)等的被照射面上的光成分不足，出射光的辉度会降低，故是不理想的。此外，若θ2系数超过0.085，尽管出射光量会增加，但是由于在导光板的面内辉度均一性显著地降低，故是不理想的。
此外，在上述θ2系数是对上述棱镜沟的步距P的陡急斜面部分的长度L(就是说L/P)时，上述θ2系数理想的是在0.045以上0.085以下，理由与上述相同。
此外，在上述任何一种构成的本发明的照明装置中，理想的是上述导光板把上述棱镜沟的平缓斜面部分的倾斜角度θ1作成为在1度以上5度以下，把上述陡急斜面部分的倾斜角度θ2作成为在40度以上45度以下。
在上述平缓斜面部分的倾斜角度θ1的范围不足1度的情况下，则作为照明装置得不到充分的辉度，而在超过5度的情况下，由于来自导光板的出射面的出射光量的均一性降低，因此是不理想的。此外，在上述陡急斜面部分的倾斜角度θ2不足40度的情况下，和超过45度的情况下，由于照明装置的辉度降低故是不理想的。
此外，在具有上述任何一种构成的本发明的照明装置中，上述棱镜沟，理想的是被形成为使得该棱镜沟与上述导光板的入光面多构成的角度在6.5度以上8.5度以下。如果该角度在上述范围以外，由于易于产生莫尔花纹故是不理想的。
其次，本发明的液晶显示装置，其特征是：具备上述任何一种构成的本发明的照明装置，和用该照明装置照明的液晶显示单元。
本发明的液晶显示装置，由于归因于具备可以均一地，高辉度地照明大面积的照明装置，而可以对显示区域的整个面以高辉度且均一的亮度进行照射，故可以得到优良的显示质量。此外，在把照明装置的发光元件定为1灯的情况下，由于不会降低亮度的均一性，故显示的观看性是良好的，因此，可以得到显示质量优良且低功耗的液晶显示装置。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的液晶显示装置的立体构成图。
图2是图1所示的液晶显示装置的平面构成图。
图3是图2所示的液晶显示装置的III-III线剖视图。
图4是将图2所示的中间导光体放大的平面构成图。
图5是图1所示的前光源的部分剖视图。
图6是表示将图2所示的液晶显示单元的像素群放大的平面构成图。
图7是扩大示出了有源矩阵型的液晶显示单元的像素的平面构成图。
图8是沿图7的VIII-VIII线的剖视图。
图9是实施方式2的液晶显示装置的剖视图。
图10是用来制作在图3的前光源中具备的导光板的制作中使用的模具的铸模用基材的制造方法的说明图。
图11是用来制作在图9的前光源中具备的导光板的制作中使用的模具的铸模用基材的制造方法的说明图。
图12是根据导光板的区域所具有的辉度特性使θ2系数变化的例子的说明图。
图13是测定液晶显示装置的辉度分布的方法的说明图。
图14示出了在测定液晶显示装置的辉度分布时的显示面的各个区域。
图15A的立体图示出了现有的构成的液晶显示装置，图15B的俯视图示出了在图15A的液晶显示装置具备的前光源。
图16的剖面图示出了图15的液晶显示装置。
图17的剖面图示出了实施例3的前光源。
图18是图17的前光源的导光板的部分剖视图。
符号说明：
10、50、100—前光源(照明装置)；20—液晶显示单元(被照明物)12、52、102—导光板；12a—侧端面(入光面、一侧端面)；12b—下面(出射面、一面)；12c、52c、102c—上面(反射面、其他面)；12d—侧端面(末端面、其他的侧端面)；13—中间导光体；14、54、104—棱镜沟14a、54a、104a—平缓斜面部分14b、54b、104b—陡急斜面部分；15—发光元件；17—反射膜；20—液晶显示单元；θ1—平缓斜面部分的倾斜角度；θ2—陡急斜面部分的倾斜角度；θ3—底顶部的角度；d—棱镜沟的深度；P—棱镜沟的步距；L—陡急斜面部分的长度；M—平缓斜面部分的长度；Y—棱镜顶点高度。
具体实施方式
以下，参看附图说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
[液晶显示装置的整体构成]
图1是本发明的实施方式1的液晶显示装置的立体构成图，图2是图1所示的液晶显示装置的平面构成图，图3是图2所示的液晶显示装置的III-III线剖视图。本实施方式的液晶显示装置，如图1至图3所示，其构成为具备：前光源(照明装置)10、配置在其背面一侧(图示的下表面一侧)的反射式液晶显示单元20。
前光源10，如图1所示，其构成为具备：大体上平板状的透明的导光板12、沿着其侧端面12a配置的中间导光体13、配置在该中间导光体13的一侧的端面部分上的发光元件15、使得把上述中间导光体13、发光元件15和导光板12的侧端部覆盖起来那样地，从中间导光体13一侧开始粘附上的壳体(遮光体)19。
就是说，在本实施方式的前光源10中，把发光元件15和中间导光体13当作光源，把导光板12的侧端面(一侧端面)12a当作导光板的入光面。此外，如图2所示，在导光板12的外面一侧(图示的上表面一侧)上，对已配设上中间导光体13的入光面12a恰好倾斜倾斜角α地排列形成多个棱镜沟14。另外，在图1和图2中，标号12d是与导光板12的入光面12a相反一侧的侧端面(末端面)。
液晶显示单元20的构成为具备相向地配置的上基板21和下基板22，在图1中用虚线表示的矩形形状的区域20D定为液晶显示单元20的显示区域，此外如图2所示，在显示区域20D内矩阵状地形成有像素20c。
上述构成的液晶显示装置，在液晶显示单元20的显示区域20D上边配置导光板12，变成为可以透过该导光板12观看液晶显示单元20的显示。此外，在不能得到外光的暗处，就使发光元件15亮灯，从导光板12的入光面12a通过该中间导光体13向导光板内部导入其光，并使之从导光板12的图示的下表面(一面)12b向液晶显示单元20出射，照明液晶显示单元20。
其次，参看附图对本实施方式的液晶显示装置的构成详细地进行说明。
[前光源]
前光源10的导光板12，是配置在液晶显示单元20的显示区域上边从下表面一侧向液晶显示单元20出射从发光元件15出射的光的平板状的构件，由透明的聚丙烯树脂等构成。如图3的部分剖面图所示，导光板12的图示上表面(另一面，换句话说，与液晶显示单元20相反一侧的面)，被制作成已把剖面视图为楔子状的棱镜沟14形成为彼此平行地俯视为条带状的的反射面12c，图示下表面(与液晶显示单元20相向的面)，则被定为出射用来照明液晶显示单元20的照面光的出射面12b。
棱镜沟14，由对反射面12c的基准面S倾斜地形成的一对斜面部分构成，这些斜面部分的一方，被当作平缓斜面部分14a，另一方则被当作被形成为比该平缓斜面部分14a更陡急的倾斜角度的陡急斜面部分14b。此外，如图1和图2所示，棱镜沟14被倾斜地形成为这样的方向：其延长方向和导光板12的侧端面12a进行交叉。
然后，借助于反射面12c使在图3中从右侧向左侧在导光板12内部进行传播的光进行反射，使之向配置在导光板12的背面一侧上的液晶显示单元20出射。
在本实施方式的前光源10中具备的导光板12，采用越是远离上述光源的位置θ2系数就形成得越大(换句话说，在图3的导光板12中，θ2系数比起入光面一侧来末端面一侧这一方被形成得大)的办法，就可以提高前光源10的辉度的均一性。上述θ2系数，是导光板12的单位长度(例如，沿着图2的上下方向的方向或沿着图3的左右方向的方向的导光板1mm)的陡急斜面部分14b数与陡急斜面部分14b的长度L之积。上述θ2系数根据上边所说的理由，理想的是在0.045以上0.085以下。
作为越是远离上述光源的位置把θ2系数形成得越大的手段，可采用使平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1、陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2变化的办法进行，说得详细一点，这些倾斜角度θ1、θ2被形成为越是远离光源的位置角度越大。此外，在本实施方式中，如图3所示，即便是这些平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1、陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2之和并非恒定，陡急斜面部分14b的长度L大体上恒定的大小，也可以把棱镜沟14的步距(棱镜沟的宽度)P形成为使得越是远离上述光源的位置越小。说得详细一点，由于图3的右侧是要设置中间导光体的入光面12a一侧，左侧是与入光面一侧相反一侧，换句话说，是末端面12d一侧，由于是距光源远的一侧，故要把棱镜沟14的步距P设定为使得渐渐地减小，换句话说，在图1中相邻的棱镜沟14、14之内距发光元件15近的棱镜沟14这一方，把步距P形成得大。
此外，平缓斜面部分14a的长度M，被形成为使得越是远离上述光源的位置就变得越小。棱镜沟14的深度(基准面S和棱镜沟14的底顶部之间的距离)d也被定为在反射面12c内恒定。
由于如上所述使倾斜角度θ1、θ2变化，故棱镜沟14的底顶部的角度θ3并非恒定。
此外，在前光源10中，图3所示的平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1被定为对反射面12c基准面S为1度以上5度以下的范围，而陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2，则被定为40度以上45度以下的范围。采用定为这样的范围的办法，就可以效率良好地向液晶显示单元20出射在导光板12面内传播的光，就可以构成可进行明亮的显示的液晶显示装置。在平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1的范围不足1度的情况下，前光源的平均辉度降低，而超过了5度的情况下，则不能使导光板面内的出射光量均一化。此外，在陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2的范围不足40度的情况下，和超过45度的情况下，被陡急斜面部分14b反射的光的传播方向和出射面12b的法线方向之间的偏移增大，来自出射面12b的出射光量(就是说，前光源10的辉度)降低，因此是不理想的。所谓反射面S，是含有导光板12的相邻的棱镜沟14、14间的顶部14d的面。
此外，棱镜沟14，如图2所示，理想的是被形成为使得由棱镜沟14与导光板侧端面12a所构成的角度形成的棱镜沟14的倾斜角α变成为0度以上15度以下的范围。此外，上述倾斜角α更为理想的是被作成为6.5以上8.5以下，采用作成为这样的范围的办法，就可以制作成难于产生莫尔花纹而且出射光的均一性优良的前光源。
作为构成导光板12的材料，除去聚丙烯系树脂之外，还可以使用聚碳酸酯系树脂、环氧树脂、聚烯烃系树脂等的全光线透过率高的树脂材料或玻璃等。
此外，导光板12，由于其板厚形成得越厚则作为导光体全体越可以使出射光量均一化，故理想的是作成为0.8mm以上的板厚，更为理想的是作成为1.0mm以上。此外，若板厚在1.2mm以上，由于辉度与1.0mm到1.5mm的板厚的导光板没有大的变化，故从前光源10的薄型化的观点看，可把板厚的上限定为1.5mm。
作为上述那样的导光板12的制造方法，例如，在借助于使用刮刀的切削加工制作成在铸模用基材的一面一侧上形成了与棱镜沟14同样的形状的沟的铸模后，就可以采用用所制作的铸模制作与已形成了该铸模的沟的面具有相反的凹凸的喷射成型用模具，进行使用该模具的喷射成型的办法制作导光板。作为在这里的铸模的制作方法，如图10A所示，在用刮刀70的刀刃的一方的面70a切削已对不锈钢进行了镀镍的平板状的铸模用基材60的表面，形成了与上述棱镜沟14的平缓斜面部分14a同样的倾斜角度的第1斜面部分64a之后，如图10B所示，采用改变刮刀70的中心轴O的角度，用刮刀的另一方的面70b切削铸模用基材60的表面，形成具有与上述棱镜沟14的陡急斜面部分14b同样的倾斜角度的第2斜面部分64b的办法，就可以形成一个沟64，采用反复进行这样的工序的办法，就可以得到把多条沟64形成为条带状的铸模。
中间导光体13，是被作成为沿着导光板12的侧端面(入光面)12a的四方柱状的透明构件，发光元件15就被配设在其一侧的侧端面上。图4的平面构成图扩大示出了该中间导光体13。如图4所示，中间导光体13的图示下表面(与导光板12相反一侧的面)被制作成多个彼此平行地形成了平面视图为楔子状的沟13b的棱镜面13a，从发光元件15出射的光在中间导光体13内部在中间导光体13的长度方向上传播，在上述楔子状的沟13b内面处反射后向导光板12一侧出射。该楔子状的沟13b，如图4所示，越是远离发光元件15形成的沟就越深，使得可以向导光板12的侧端面12a均一地照射光。
此外，在已形成了上述楔子状的沟13b的中间导光体的棱镜面13a上，形成有由Al或Al合金等的Al系或Ag或Ag合金等的Ag系等的高反射率的金属薄膜构成的反射膜17，借助于该反射膜17提高棱镜面13a的反射率以增加向导光板12入射的光量。
中间导光体13，除去聚丙烯系树脂之外，还可以使用聚碳酸酯系树脂、环氧树脂等的光透过率高的树脂材料或玻璃等。此外，发光元件15，只要是可以配设在中间导光体13的端面部分上，就没有什么特别限制，可以使用白色LED(发光二极管)或有机EL元件等。另外，该发光元件15当然也可以设置在中间导光体13的两端部分上，此外，在有的情况下也可以沿着导光板12的入光面12a直接并设一个或多个发光元件。在该情况下，使用CCFL(冷阴极荧光灯泡)也是有效的。
此外，如图1所示，在前光源10的中间导光体13一侧，粘附有壳体19。图5示出了包括该壳体19在内的前光源10的剖面构造。如图5所示，在壳体19的内面一侧，形成有由Al系或Ag系等的高反射率的金属薄膜构成的反射膜19a，采用用该反射膜19a反射从中间导光体13和导光板12的侧端部向外侧漏泄的光的办法，使之再次向中间导光体13入射，以便可以作为照明光加以利用。
采用具备被形成为越是远离上述光源的位置θ2系数就变得越大的导光板12的办法，就可以把该前光源10作成为从导光板12的出射面12b出射的出射光量在导光板面内是均一的，而且光源的利用效率高、高辉度的前光源。
说得更详细一点，在导光板12的内部传播的光量，由于在入光面12a处最大，且其一部分在导光板12内传播的期间内借助于棱镜沟14从出射面12b出射。故随着从入光面12a远离开去，在内部传播的光量就会减少，但是本实施方式的前光源10，由于采用形成为使得越是远离上述光源的位置θ2系数就变得越大的办法，结果变成为根据上述那样的导光板12内部的光量的变化，使出射光量对正在传播的光量的比率根据离开光源的距离变化(换句话说，由于越是远离光源的位置在导光板12内传播的光量就越小，故越是远离光源的位置借助于陡急斜面部分向出射面一侧出射的光的比率就越多)，故可以使导光板12面内的出射光量的分布均一化，可以实现辉度分布均一的液晶显示装置。
因此，倘采用本实施方式的前光源10，则可以得到可以均一地而且明亮地照明大面积的低功耗的前光源。
另外，在上述实施方式的前光源10中，虽然说明的是采用把它形成为使平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1、陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2变化，而且使缓斜面部分14a的倾斜角度θ1与陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2之和并非恒定，把陡急斜面部分14b的长度L作成为大体上恒定，棱镜沟14的步距P越是远离光源的位置就变得越小的办法，使得越是远离上述光源的位置就使θ2系数越大的情况，但是，也可以作成为使平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1、陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2变化，而且，使θ1、θ2之和并非恒定，而且使棱镜沟14的步距P和陡急斜面部分14b的长度这两方变化，或者使陡急斜面部分14b的长度L变化(例如，作成为使得陡急斜面部分的长度L越是远离光源的位置就变得越大)的办法，使越是远离上述光源的位置使θ2系数越大。
此外，上述棱镜沟14的深度d并非一定要在反射面12c内变成为恒定不可，即便是使之变化形成棱镜沟14也并不超出本发明的技术范围。
另外，在导光板中，θ2系数从入光面一侧向末端面一侧变化的变化方法，并非一定要均一不可，在有的区域中，也可以任意地设定θ2系数。
例如，在导光板(该导光板是设定θ2系数之前的导光板)是在其面内具有辉度特性不同的区域A、B、C的导光板的情况下，也可以像以下那样地设定θ2系数。
如用图12A的曲线图中的曲线a所示的那样，对于具有从入光面一侧向末端面一侧，辉度渐渐地变低那样的辉度特性的区域A来说，就如用图12B的曲线图中的曲线al所示的那样，使θ2系数从入光面一侧向末端面一侧渐渐地增大那样地变化，就如用图12A的曲线b所示的那样，对于具有从入光面算起在中间部分处辉度是均一的，从中间部分向着末端面一侧辉度渐渐地变低那样的辉度特性的区域B来说，就如用图12B的曲线bl所示的那样，从入光面一侧算起在中间部分处θ2系数是均一的，从中间部分朝向末端面一侧则使θ2系数增大那样地进行变化。对于具有图12A的曲线c所示的那样的辉度特性的区域C来说，如用图12B的曲线c1所示的那样，则使θ2系数变化。采用像这样地进行处理的办法，就可以消除导光板的面内的辉度特性的参差，可以使从导光板的出射面一侧出射的出射光量在导光板面内变成为均一。
[液晶显示单元]
液晶显示单元20，是可进行彩色显示的反射式的无源矩阵型液晶显示单元，如图3所示，其构成为在相向地配置的上基板21和下基板22之间，挟持着液晶层23，在上基板21的内面一侧(液晶层23一侧)，依次形成在图示的左右方向上延伸的俯视为长方形的多个透明电极26a、取向膜26b，在下基板22的内面一侧(液晶层23一侧)，则依次形成反射层25、滤色片层29、多个俯视为长方形的透明电极28a和取向膜28b。
上基板21的透明电极26a和下基板22的透明电极28a，都被形成为长方形的平面形状，并被排列成俯视图条带状。此外，透明电极26a的延伸方向和透明电极28a的延伸方向，在俯视图上被形成为彼此垂直相交。因此，就可以在一个透明电极26a和一个透明电极28a进行交叉的位置上形成液晶显示单元20的1个点，并使得与每一个点相对应地配置3色(红、绿、蓝)的滤色片之内的1色的滤色片。然后，发R(红)、G(绿)、B(蓝)色的3点，如图3所示，构成液晶显示单元20的1个像素20c。此外，如图2所示，变成为在其俯视图中，在显示区域20D内矩阵状地配置多个像素20c的构成。
滤色片层29的构成为把分别为红、绿、蓝色的每一滤色片29R、29G、29B周期地排列起来，各个滤色片，分别在对应的透明电极28a的下侧形成，在每一个像素20c上都配置一组滤色片29R、29G、29B。然后，采用对与每一个滤色片29R、29G、29B对应的电极进行驱动控制的办法，来控制像素20c的显示色。
在本实施方式的液晶显示装置中，在前光源10的导光板12上形成的棱镜沟14的延伸方向，被定为与液晶显示单元20的像素的排列方向进行交叉的方向。即，采用作成为使对液晶显示单元20提供周期性的花纹的滤色片层29的RGB的反复重复方向，和棱镜沟14的延伸方向不变成为平行的办法，就可以防止由两者的光学性的干涉所产生的莫尔花纹的发生。
图6的平面构成图扩大示出了图2所示的液晶显示单元20的相邻的像素群。如该图所示，在液晶显示单元20上在俯视图中矩阵状地形成有多个像素20c，每一个像素20c，都具备一组红、绿、蓝的滤色片29R、29G、29B。因此，如图6所示，在本实施方式的液晶显示装置中，在图6中用2点锁线表示的前光源10的棱镜沟14的延伸方向，被配置为对液晶显示单元20的像素20c的排列方向(图示左右方向)恰好倾斜倾斜角β。
该棱镜沟14对像素20c的排列方向(图示左右方向)的倾斜角β，理想的是作成为超过0度不足15度的范围，更为理想的是在6.5度以上8.5以下的范围。采用作成为这样的范围的办法，就可以防止因与液晶显示单元20的像素的周期构造光学性地进行干涉而产生莫尔花纹。在上述范围外，则具有减少莫尔花纹的效果小的倾向。此外，上述倾斜角β更为理想的是定为6.5度以上8.5以下的范围。采用定为这样的范围的办法，就会进一步提高防止莫尔花纹的效果。
在本实施方式的液晶显示装置的情况下，如图2所示，由于被配置为使得前光源10的导光板侧端面12a与液晶显示单元20的像素的排列方向变成为平行，故虽然上述棱镜沟14的延伸方向和导光板侧端面12a所构成的角度α，和棱镜沟14的延伸方向与像素20c的排列方向所构成的角度β一致，但是，在上述导光板侧端面12c与像素20c的排列方向不平行的情况下，上述倾斜角α和β就将变成为不同的角度。在该情况下，为了减少莫尔花纹，可以使上述倾斜角α优先于倾斜角β地定为上述范围。当决定倾斜角β时，由于要决定棱镜沟14的延伸方向，故为了使导光板12的出射光量均一化，只要对于棱镜沟14的角度把导光板侧端面12c的角度调整为使得变成为上述倾斜角α的范围即可。
反射层25，由用聚丙烯树脂材料等构成的有机膜、和在该有机膜上边形成的Al系或Ag系等的高反射率的金属反射膜构成，在该反射膜25的表面上，设置有多个具有光反射性的多个凹部。上述有机膜，是用来把规定的表面形状赋予上述金属反射膜的膜。
本实施方式的液晶显示装置，由于归因于具备可以均一地高辉度地照明大面积的前光源10，而可以用高辉度且均一的亮度照射显示区域20D的整个面，故可以得到优良的显示质量。此外，在把照明装置的发光元件定为1灯的情况下，由于不会降低亮度的均一性，故显示的观看性是良好的，因此，也可以得到显示质量优良且低功耗的液晶显示装置。
[有源矩阵型液晶显示单元]
在上述实施方式中，虽然把液晶显示单元20作成为无源矩阵型，但是在本发明的液晶显示装置中也可以应用有源矩阵型的液晶显示单元。在该情况下，由于液晶显示单元20的平面构成也与图2所示的先前的实施方式的液晶显示单元20是同样的，故在以下的说明中，决定也同时使用图2。即，本构成的的液晶显示单元，具备平面视图为矩阵状地排列形成的多个像素20c。
图7示出了在本构成的液晶显示单元上形成的像素20c的平面构成图。图8示出了沿着图7的VIII-VIII线的剖面构成图。图7、8所示的液晶显示单元的构成为把液晶层33挟持在相向地配置的上基板31和下基板32之间，在上基板31的内面一侧(液晶层33一侧)上，具备平面视图矩阵状地形成的多个大体上长方形的透明电极36，和在这些透明电极36的每一个上形成的像素开关用的晶体管元件T，在下基板32的内面一侧(液晶层33一侧)上，具备反射层35、在该反射层35上边形成的滤色片层39、在该滤色片层39上边的整个面上形成的透明电极38。此外，已形成了与R、G、B对应的3个透明电极36的区域，与1个像素20c对应。另外，在图7中，为了易于看图，把晶体管元件T画成了等效电路图。
用于开关上述透明电极36的晶体管元件T的一端一侧，被连接到透明电极36上，晶体管元件T的另外2端，则被连接到透明电极36之间的在图示的左右方向上延伸的扫描线G1到G3和在图示上下方向上延伸的信号线S1上。此外，在与下基板32的上述透明电极36对应的位置的滤色片层39上，分别配置滤色片39R、39G、39B，在下列的滤色片39R、39G、39B之间，俯视为网格状地形成黑色矩阵39M。此外，图示虽然省略了，但是在上基板31的内面一侧也形成有俯视为网格状的黑色矩阵，使得把透明电极36的周围包围起来，结果变成为从上面一侧入射的光不会向晶体管元件或连接到其上边的扫描线或信号线入射。
此外，作为本例的液晶显示单元的反射层35，可以应用与在先前的实施方式中说明的构成同样的反射层25。
上述构成的液晶显示单元，采用借助于晶体管元件T控制透明电极36的电位，控制透明电极36与下基板32的透明电极38之间的液晶层33的光透过状态的办法，进行显示。
在有源矩阵型的液晶显示单元的情况下，由于使得把透明电极36包围起来那样地把遮光性的黑色矩阵形成为俯视为网格状，此外，还可以提高显示的对比度，故呈现出像素20c的周期性的花纹比无源矩阵型的液晶显示单元更为明了的倾向。就是说，变成为易于产生像素20c的周期性的排列和前光源10的棱镜沟14之间的光学性的干涉的倾向，但是，在本实施方式中，由于把棱镜沟14形成为使之在与像素20c的排列方向进行交叉的方向上延伸，故可以抑制上述干涉，可以有效地防止由莫尔花纹产生的观看性的降低。如上所述，在使用有源矩阵型的液晶显示单元构成本发明的液晶显示装置的情况下，也可以制作成在其显示区域中不会产生莫尔花纹，此外可进行均一且明亮的显示的显示质量优良的液晶显示装置。
另外，图8示出了在反射层35上形成了滤色片层39的情况，但是，也可以作成为这样的构成：在下基板32一侧形成像素开关用的电极，同时该电极还兼用做反射层，在上基板31一侧则形成滤色片层。
(实施方式2)
其次，参看图9对本发明的实施方式2的液晶显示装置进行说明。图9是实施方式2的液晶显示装置的剖视图。
在实施方式2的液晶显示装置中所具备的前光源50，与在实施方式1中使用的前光源10不同之处在于在导光板中越是远离上述光源的位置使θ2系数越大的手段不同这一点，就是说，在于在导光板52的上表面上形成棱镜沟54的形成条件不同这一点，所以就上述以外的构成来说，由于与图1到图3所示的前光源10是同样的构成，故决定以下省略详细的说明。此外，液晶显示单元20，由于与图1至图3所示的液晶显示单元是同等的单元，故其详细的说明予以省略。
在本实施方式的前光源50中具备的导光板52的情况下，如图9所示，平缓斜面部分54a的倾斜角度θ1被作成为越是远离光源的位置角度越大，陡急斜面部分54b倾斜角度θ2，则被作成为越是远离光源的位置角度越小，此外，这些平缓斜面部分54a的倾斜角度θ1和陡急斜面部分54b倾斜角度θ2之和作成为大体上恒定。此外，在本实施方式中，规定陡急斜面部分54b的长度L即便是大体上恒定的大小，也要使棱镜沟54的步距(棱镜沟的宽度)P变化，具体地说，步距P要形成为使得越是远离光源的位置就变得越小。
此外，平缓斜面部分54a的长度M，规定要形成为使得越是远离光源的位置就变得越小。棱镜沟54的深度(基准面S与棱镜沟54的底顶部之间的距离)d，在反射面52c内也作成为恒定。
在本实施方式的前光源50中具备的导光板52，如上所述，由于把倾斜角度θ1与θ2之和作成为大体上恒定，故棱镜沟54的底顶部的角度θ3变成为大体上恒定。
作为上述这样的导光板52的制造方法，例如，在借助于使用刮刀的切削加工制作成在铸模用基材的一面一侧上形成了与棱镜沟54同样的形状的沟的铸模后，就可以采用用所制作的铸模制作与已形成了该铸模的沟的面具有相反的凹凸的喷射成型用模具，进行使用该模具的喷射成型的办法制作导光板52。作为在这里的铸模的制作方法，如图11所示，用刀刃的角度θ4与180°(θ1+θ2)为同一大小的刮刀80(刀刃的角度与棱镜沟54的底顶部的角度θ3为同一大小的刮刀)进行切削的办法，采用同时形成与上述棱镜沟54的陡急斜面部分54a同样的倾斜角度的第1斜面部分84a和具有与上述棱镜沟14的陡急斜面部分14b同样的倾斜角度的第2斜面部分84b这两方的办法，就可以形成一个沟84，在形成其次的沟时，只要变更沟步距，如图11b所示，改变刮刀80的中心轴O的角度，与上述的方法同样依次形成沟84，则可以得到把多个沟84形成为条带状的铸模。
倘采用本实施方式的前光源50，由于具备被形成为使得越是远离光源的位置θ2系数越大的导光板52，故可以得到可以均一且明亮地照明大面积的低功耗的前光源。
此外，在该前光源50中具备的导光板52，如上所述，由于被作成为使棱镜沟54的θ1与θ2之和恒定，故在借助于形成采用使用刮刀的切削加工制作成在铸模用基材的一面一侧上形成与棱镜沟54同样的形状的沟84时，由于可以采用使用刀刃的角度与180°-(θ1+θ2)为同一大小的刮刀80形成一条沟的办法，同时形成与平缓斜面部分54a同样的倾斜角度的第1斜面部分84a和与陡急斜面部分54b同样的倾斜角度的第2斜面部分84b这两方，故可以减少用来形成一个沟的作业工序，是有利的，而且还可以简化导光板的制造工序。
[实施例]
以下，用实施例更为详细地说明本发明。但是，以下的实施例并不是对本发明进行限定的实施例。
(实施例1)
在本实施例中，在图1至图3的液晶显示装置中，除作为前光源10的导光板12，使用采用如下述表1所示，使要在反射面12c上形成的棱镜沟14的步距P、平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1、长度M、陡急斜面部分14b倾斜角度θ2、长度L变化的办法，使得越是远离光源的位置θ2系数形成得越大的导光板，作为发光元件使用白色LED(日亚化学生产的NSW215T)之外，制作与实施方式1同样的液晶显示装置，把它作为实施例1。测定使实施例1的前光源10亮灯时的显示面内的辉度分布。此外，还对具备实施例1的液晶显示装置的白色显示/黑色显示时的显示对比度(CR)进行了研究。此外，还用目视对具备实施例1的前光源的液晶显示装置的感观进行了评价。结果示于表4。
在这里的棱镜沟14的深度d，定为恒定的6.0微米，陡急斜面部分14b的长度L定为大体上恒定。此外，在这里的θ2系数定为导光板12的单位长度(沿着图2的上下方向的方向或沿着图3的左右方向的方向的导光板1mm)的陡急斜面部分14b的数目和陡急斜面部分14b的长度L之积。导光板12的材料，使用的是ア-トン(arton)(商品名：JSR公司生产)。此外，中间导光体13的材料，使用的是聚丙烯树脂。此外，作为液晶显示单元20，使用的是面方向的尺寸大约70mm×50mm的液晶显示单元。
这里的辉度分布的测定，是这样地测定的：如图13所示，把将本实施例1的前光源10配置到图8所示的有源矩阵型(TFT型)的反射式液晶显示单元30的显示区域上边的装置当作液晶显示装置1，把该液晶显示装置1配置到暗室内，然后把色彩辉度计(トプユン生产，型号BM5A)90配置为使得受光部分90a在液晶显示装置1的法线方向上，与显示装置之间的距离h变成为大约200mm，用15mA、3.2V给发光元件15通电使前光源10亮灯，使液晶显示装置1进行显示，用1度的视野测定显示面的辉度。另外，显示面的观察方向是法线方向。显示面的测定部位，如图14所示，把液晶显示装置的显示面(就是说，导光板的表面)进行25分割，测定e1到e25的各个区域(1个区域的大小为13mm×9mm)的大体上的中心。然后，求e1到e25的各个区域的辉度最大值(max)、最小值(min)、平均值。把辉度均一性(A)定义为(A)＝{辉度的最大值(max)/辉度的最小值(min)}×100(％)}，结果示于表4。另外，在图14中，e1到e5的区域，是末端面12d一侧、e21到e25的区域，是入光面12a一侧，发光元件15则配备配置在e21的区域的附近。
[表1]
实施例1
棱镜沟形成条件 单位 入光面附近部分 入光面附近部分与中央部分之间 中央部分  中央部分与末端面附近之间 末端面附近部分
    步距p   (mm)     0.20     0.18     0.16     0.14     0.12
    深度d   (μm)     6.0     6.0     6.0     6.0     6.0
 倾斜角度θ1(平缓斜面部分) (μm ) 1.78 1.98 2.24 2.57 3.01
 倾斜角度θ2(陡急斜面部分) (°) 41.0 42.0 43.0 44.0 45.0
  平缓斜面部分长度M (μm) 193.2 173.4 153.7 133.9 114.2
  陡急斜面部分长度L (μm) 9.1 9.0 8.8 8.6 8.5
  陡急斜面部分的条数/mm l/mm 5.00 5.56 6.25 7.14 8.33
  θ2系数 45.7×10-3   49.8×10-3  55.0×10-3  61.7×10-3   70.7×10-3
  θ1+θ2   (°)     42.8     44.0     45.2     46.6     48.0
  θ3＝180-(θ1+θ2)   (°)     137.2     136.0     134.8     133.4     132.0
(实施例2)
在图9的液晶显示装置中，除了作为前光源50的导光板52，使用采用保持要在反射面52c上形成的棱镜沟54的平缓斜面部分54a的倾斜角度θ1与陡急斜面部分54b的倾斜角度θ2之和大体上恒定的原状不变的状态下，使得棱镜沟步距P、平缓斜面部分54a的倾斜角度θ1、长度M、陡急斜面部分54b的倾斜角度θ2、长度L如下述表2所示的那样变化的办法，作成为越是远离光源的位置θ2系数变得越大的导光板，作为发光元件15使用白色LED(日亚化学生产的NSCW215T)之外，制作与实施方式2同样的液晶显示装置，把它作为实施例2。把将本实施例2的前光源50配置到图8所示的有源矩阵型(TFT型)的反射式液晶显示单元30的显示区域上边的装置当作液晶显示装置，与先前所述的方法同样地测定该液晶显示装置的前光源50亮灯时的显示面内的辉度分布。此外，还对具备实施例2的液晶显示装置的白色显示/黑色显示时的显示对比度(CR)进行了研究。此外，还用目视对具备实施例2的前光源的液晶显示装置的感观进行了评价。结果示于表4。
在这里的棱镜沟14的深度d，定为恒定的6.0微米，陡急斜面部分54b的长度L定为大体上恒定。此外，在这里的θ2系数定为导光板52的单位长度(沿着图9的左右方向的方向的导光板1mm)的陡急斜面部分54b的数目和陡急斜面部分54b的长度L之积。导光板52的材料，使用的是ア-トン(商品名，JSR公司生产)。此外，中间导光体13的材料，使用的是聚丙烯树脂。此外，作为液晶显示单元20，使用的是面方向的尺寸大约70mm×50mm的液晶显示单元。
[表2]
实施例2
棱镜沟形成条件 单位 入光面附近部分   入光面附近部分与中央部分之间 中央部分   中央部分与末端面附近之间 末端面附近部分
  步距p   (mm)     0.20     0.18     0.16     0.14     0.12
  深度d   (μm)     6.0     6.0     6.0     6.0     6.0
  倾斜角度θ1(平缓斜面部分) (°) 1.77 1.98 2.24 2.57 3.03
  倾斜角度θ2(陡急斜面部分) (°) 43.5 43.3 43.0 42.7 42.2
  平缓斜面部分长度M (μm) 194.25 173.7 153.7 133.8 113.6
  陡急斜面部分长度L (μm) 8.72 8.8 8.8 8.9 8.9
  陡急斜面部分的条数/mm l/mm 5.00 5.56 6.25 7.14 8.33
  θ2系数   43.6×10-3   48.6×10-3   55.0×10-3   63.2×10-3   74.4×10-3
  θ1+θ2   (°)     45.2     45.3     45.2     45.2     45.3
  θ3＝180-(θ1+θ2)   (°)     134.8     134.7     134.8     1134.8     134.7
(比较例1)
在图15至图16的液晶显示装置中，除了作为前光源110的导光板112，采用在反射面112c上形成的棱镜沟114的形成条件，如下述表3所示，使棱镜沟114的步距P、深度d、平缓斜面部分114a的倾斜角度θ1、长度M、陡急斜面部分114b的倾斜角度θ2、长度L变成为恒定的办法，作成为使θ2系数变成为恒定而与距光源的位置无关的导光板，作为发光元件15使用白色LED(日亚化学生产的NSCW215T)之外，制作与现有技术同样的液晶显示装置，把它作为比较例1。把比较例1的前光源110配置到图8所示的有源矩阵型(TFT型)的反射式液晶显示单元30的显示区域上边的装置当作液晶显示装置，与先前所述的方法同样地测定该液晶显示装置的前光源110亮灯时的显示面内的辉度分布。此外，还对具备比较例1的液晶显示装置的白色显示/黑色显示时的显示对比度进行了研究。此外，还用目视对具备比较例1的前光源的液晶显示装置的感观进行了评价。结果示于表4。
在这里的θ2系数定为导光板112的单位长度(沿着图16的左右方向的方向的导光板1mm)的陡急斜面部分114b的数目和陡急斜面部分114b的长度L之积。导光板112的材料，使用的是ア-トン(商品名：JSR公司生产)。此外，中间导光体113的材料，使用的是聚丙烯树脂。此外，作为液晶显示单元120，使用的是面方向的尺寸大约70mm×50mm的液晶显示单元。
[表3]
比较例1
棱镜沟形成条件 单位 入光面附近部分 入光面附近部分与中央部分之间 中央部分   中央部分与末端面附近之间 末端面附近部分
 步距p   (mm)     0.16     0.16     0.16     0.16     0.16
 深度d   (μm)     6.0     6.0     6.0     6.0     6.0
 倾斜角度θ1(平缓斜面部分) (°) 2.25 2.25 2.25 2.25 2.25
 倾斜角度θ2(陡急斜面部分) (°) 43.0 43.0 43.0 43.0 43.0
 平缓斜面   (μm)     152.8     152.8     152.8     152.8     152.8
部分长度M
陡急斜面部分长度L (μm) 8.8 8.8 8.8 8.8 8.8
陡急斜面部分的条数/mm l/mm 6.25 6.25 6.25 6.25 6.25
θ2系数   55.0×10-3   55.0×10-3   55.0×10-3   55.0×10-3   55.0×10-3
θ1+θ2   (°)     45.3     45.3     45.3     45.3     45.3
θ3＝180-(θ1+θ2)   (°)     134.8     134.8     134.8     134.8     134.8
[表4]
项目     辉度max     辉度min 辉度平均值 辉度均一性 CR 外观
 单位     cd/m2     cd/m2     cd/m2     ％
实施例1     8.9     6.8     8.3     77     11     ○
实施例2     9.7     6.9     8.6     71     9     △
实施例3     9.7     6.7     8.2     70     10     ○
实施例4     10.4     6.4     7.0     60     13     ○○
实施例5     10.1     6.7     7.7     66     10     ○○
比较例1     11.0     4.8     8.1     44     10     ×
表4中的外观栏中的×表示归因于辉度不均匀、莫尔花纹的发生使得感观非常不好的状态，△表示发生了辉度不均匀或莫尔花纹中的一方的状态，○表示在实际使用上没有问题的状态，○○表示感观非常好的状态。
由表4所示的结果可知：在比较例1的前光源的情况下，归因于设置使棱镜沟114的步距P、深度d、平缓斜面部分114a的倾斜角度θ1、长度M、陡急斜面部分114b的倾斜角度θ2、长度L变成为恒定的导光板，具备本比较例1的前光源的液晶显示装置，辉度max和辉度min之差大，辉度的均一度低。此外，使用比较例1的前光源的装置，特别是在接近导光板的末端面的区域(e1、e2、e6)的辉度变低，此外，外观是那种辉度不均匀用目视即可容易地看出来的外观等级。
在实施例1的前光源的情况下，可知：采用在保持棱镜沟深度d恒定，陡急斜面部分14b的长度L大体上恒定的原状不变的状态下，设置使棱镜沟14的平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1、陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2随时变化，然后随着末端面接近棱镜沟步距P而随时减小的(越是远离光源的位置棱镜沟的步距P形成得越小的)导光板的办法，具备该前光源的液晶显示装置，可以减小辉度max和辉度min之差，而且辉度的均一性高。
在实施例1的前光源的情况下，采用与从入光面向末端面一侧在导光板的内部传播的光量进行衰减的情况相反，使导光板的单位长度的照光功能增加的办法，就可以实现从导光板出射的光的光量均一化。具体地说，可知与在导光板的内部传播的光量进行衰减的现象逆倾向地设定θ2系数，就是说作成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大，就可以使从导光板的出射面出射的出射光量在导光板面内变成为均一，就可以防止显示面的辉度不均匀。
在实施例2的前光源的情况下，可知：采用保持使棱镜沟14的平缓斜面部分14a的倾斜角度θ1、陡急斜面部分14b的倾斜角度θ2之和、陡急斜面部分14b的长度L大体上恒定、棱镜沟深度d恒定的原状不变的状态下，设置使倾斜角度θ1、θ2随时变化，然后随着末端面接近棱镜沟步距P而随时减小的(越是远离光源的位置棱镜沟的步距P形成得越小的)导光板的办法，具备该前光源的液晶显示装置，可以减小辉度max和辉度min之差，而且可以使辉度的均一性高。因此，可知具备实施例2的前光源的液晶显示装置，可以在从导光板的出射面出射的出射光量在导光板面内变成为均一，可以防止显示面的辉度不均匀。
(实施例3)
制作图17所示的那样的前光源100，把它当作实施例3。该前光源100，作为导光板102，使用的是对于要在反射膜102c上形成的棱镜沟104的步距P、平缓斜面部分104a的倾斜角度θ1、长度M、陡急斜面部分104b的倾斜角度θ2来说，采用如下述表5所示，保持恒定的原状不变的状态下，使陡急斜面部分104b的长度L、棱镜顶点高度Y(相邻的棱镜沟104、104间的顶部104d的高度)变化的办法，变成为越是远离光源的位置θ2系数就变得越大的导光板。此外，作为发光元件，使用白色LED(日亚化学生产的NSCW215T)，此外，导光板112的材料，使用的是ア-トン(商品名：JSR公司生产)。此外，中间导光体13的材料，使用的是聚丙烯树脂。此外，棱镜沟104的倾斜角α定为0度。
此外，在这里的θ2系数，定为陡急斜面部分104b的长度L对棱镜沟104的步距P，就是说，定为L(微米)/P(微米)。
在本实施例中，为了使陡急斜面部分104b的长度L变化，就像图18所示的那样，如下述式1所示地决定相邻的顶部104d、104d的高度之差y′。
y′＝-Lcosθ2·tanθ2+(P-Lcosθ1)tanθ2  (式1)
(在式1中，L是陡急斜面部分的长度，P是棱镜沟步距，θ1是平缓斜面部分的倾斜角度，θ2是陡急斜面部分的倾斜角度)。
棱镜顶点高度Y，是从导光板102的入光面一侧对y′依次进行累计的量，当使陡急斜面部分104b的长度L进行线性变化时，Y就可以用距导光板的棱镜加工开始位置的距离的二次方程式进行近似。另外，棱镜顶点高度Y的最大值，归因于加工方面的制约，约为260微米左右。为了减小棱镜顶点高度Y的最大值，理想的是把y′＝0的位置设定在导光板的棱镜加工区域的中央。
把实施例3的前光源100配置到图8所示的有源矩阵型(TFT型)的反射式液晶显示单元30的显示区域上边的装置当作液晶显示装置，与先前所述的方法同样地测定该液晶显示装置的前光源100亮灯时的显示面内的辉度分布。此外，还对具备实施例3的前光源的液晶显示装置的白色显示/黑色显示时的显示对比度进行了研究。此外，还用目视对具备实施例3的前光源100的液晶显示装置的外观进行了评价。结果一并示于表4。
[表5]
实施例3
棱镜沟的倾斜角0°
棱镜沟形成条件 单位  入光面附近部分 入光面附近部分与中央部分之间 中央部分 中央部分与末端面附近之间 末端面附近部分
 步距P   (mm)   0.255     0.255     0.255     0.255     0.255
 顶点高度Y   (μm)   0.0     55.5     71.8     49.3     0.0
 倾斜角度θ1(平缓斜面部分) (°) 2.30 2.30 2.30 2.30 2.30
 倾斜角度θ2(陡急斜面部分) (°) 43.0 43.0 43.0 43.0 43.0
 陡急斜面部分长度L (μm) 12.1 13.3 14.6 15.8 17.0
 θ2系数   0.047     0.052     0.057     0.062     0.067
(实施例4)
作为导光板102，除去使用对于要在反射面102c上形成的棱镜沟104的平缓斜面部分104a的倾斜角度θ1、长度M、陡急斜面部分104b的倾斜角度θ2来说，在如下述表6所示的那样保持原状不变的状态下，使陡急斜面部分104b的长度L、棱镜顶点高度Y(相邻的棱镜沟104、104间的顶部104d的高度)如下述表6所示的那样变化的办法，作成为越是远离光源的位置θ2系数变得越大的导光板之外，制作与实施方式3同样的前光源，把它作为实施例4。
把实施例4的前光源配置到图8所示的有源矩阵型(TFT型)的反射式液晶显示单元30的显示区域上边的装置当作液晶显示装置，与先前所述的方法同样地测定该液晶显示装置的前光源亮灯时的显示面内的辉度分布。此外，还对具备实施例4的前光源的液晶显示装置的白色显示/黑色显示时的显示对比度进行了研究。此外，还用目视对具备实施例4的前光源的液晶显示装置的外观进行了评价。结果一并示于表4。
[表6]
实施例4
棱镜沟的倾斜角0°
棱镜沟形成条件 单位   入光面附近部分   入光面附近部分与中央部分之间 中央部分   中央部分与末端面附近之间 末端面附近部分
  步距P   (mm)   0.19     0.19     0.19     0.19     0.19
  顶点高度Y   (μm)   -16.2     0.0     -19.1     -73.6     -163.4
  倾斜角度θ1(平缓斜面部分) (°) 2.60 2.60 2.60 2.60 2.60
  倾斜角度θ2(陡急斜面部分) (°) 41.0 41.0 41.0 41.0 41.0
  陡急斜面部分长度L (μm) 11.8 12.7 13.6 14.5 15.4
  θ2系数   0.062     0.066     0.071     0.076     0.080
(实施例5)
作为导光板102，除去使用对于要在反射面102c上形成的棱镜沟104的步距P、平缓斜面部分104a的倾斜角度θ1、长度M、陡急斜面部分104b的倾斜角度θ2来说，在如下述表7所示的那样保持原状不变的状态下，使陡急斜面部分104b的长度L、棱镜顶点高度Y(相邻的棱镜沟104、104间的顶部104d的高度)如下述表7所示的那样变化的办法，作成为越是远离光源的位置θ2系数变得越大的导光板，此外，把棱镜沟104的倾斜角度α定为7.5度之外，制作与实施方式3同样的前光源，把它作为实施例5。
把实施例5的前光源配置到图8所示的有源矩阵型(TFT型)的反射式液晶显示单元30的显示区域上边的装置当作液晶显示装置，与先前所述的方法同样地测定该液晶显示装置的前光源亮灯时的显示面内的辉度分布。此外，还对具备实施例5的前光源的液晶显示装置的白色显示/黑色显示时的显示对比度进行了研究。此外，还用目视对具备实施例5的前光源的液晶显示装置的外观进行了评价。结果一并示于表4。
[表7]
实施例5
棱镜沟的倾斜角7.5°
棱镜沟形成条件 单位   入光面附近部分  入光面附近部分与中央部分之间 中央部分   中央部分与末端面附近之间 末端面附近部分
 步距P   (mm)   0.18     0.18     0.18     0.18     0.18
 顶点高度Y   (μm)   0.0     40.9     54.7     41.0     0.0
 倾斜角度θ1(平缓斜面部分) (°) 2.30 2.30 2.30 2.30 2.30
 倾斜角度θ2(陡急斜面部分) (°) 43.0 43.0 43.0 43.0 43.0
 陡急斜面部分长度L (μm) 11.8 12.7 13.6 14.5 15.4
 θ2系数   0.066     0.071   0.075     0.081     0.085
实施例3～5的前光源，由于把要在导光板上形成的陡急斜面部分的倾斜角度θ1、陡急斜面部分的倾斜角度θ2作成为恒定，故比起实施例1～2的前光源来更容易加工。此外，可知实施例4～5的前光源，既没有莫尔花纹、感观非常好外观也漂亮。
(发明的效果)
就如以上所详细说明的那样，倘采用本发明的的照明装置，由于具备被形成为越是远离光源θ2系数就变得越大的导光板，故可以提供可以均一地而且明亮地照明大面积的低功耗的照明装置。
此外，倘采用本发明的液晶显示装置，由于归因于具备可以均一地、高辉度地照明大面积的本发明的照明装置，因而可以以高辉度且均一的亮度照射显示区域的整个面，故可以提供显示质量优良的液晶显示装置。

Claims (9)

1.一种照明装置，包括：
光源；
从一侧端面导入该光源的光并从一面侧出射在内部进行传播的所述光的导光板，其特征在于：
所述导光板把要导入光的侧端面当作入光面，在所述导光板的另外的一面侧上，以平面视图为条带状地连续形成由平缓斜面部分和具有比该平缓斜面部分更陡急的倾斜角度的陡急斜面部分所形成的多个棱镜沟，
在将所述平缓斜面部分的倾斜角设为θ1、所述陡急斜面部分的倾斜角设为θ2时，所述导光板被形成为使得越是远离所述光源的位置θ2系数就变得越大，而且所述θ2系数是对所述棱镜沟的步距P的陡急斜面部分的长度L或所述导光板的每个单位长度的所述陡急斜面部分的数和所述陡急斜面部分的长度L之积。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：通过使所述平缓斜面部分的倾斜角度θ1、所述陡急斜面部分的倾斜角度θ2变化，把所述导光板形成为使得越是远离所述光源的位置θ2系数就变得越大。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：通过使所述平缓斜面部分的倾斜角度θ1和所述陡急斜面部分的倾斜角度θ2之和不是恒定，且使所述棱镜沟的步距P与所述陡急斜面部分的长度L之中的至少一方变化，把所述导光板形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：通过使所述平缓斜面部分的倾斜角度θ1和所述陡急斜面部分的倾斜角度θ2之和变成为大体上恒定，且使所述棱镜沟的步距P或所述陡急斜面部分的长度L变化，把所述导光板形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大。
5.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：通过使所述平缓斜面部分的倾斜角度θ1、所述陡急斜面部分的倾斜角度θ2、所述棱镜沟的步距P变成为恒定，且使所述陡急斜面部分的长度L变化，以及还使棱镜顶点高度Y变化，把所述导光板形成为使得越是远离光源的位置θ2系数就变得越大。
6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：在所述θ2系数是所述导光板的每个单位长度的所述陡急斜面部分的数与所述陡急斜面部分的长度L之积时，所述θ2系数在0.045以上0.085以下。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述导光板的所述棱镜沟的平缓斜面部分的倾斜角度θ1为1度以上5度以下，所述陡急斜面部分的倾斜角度θ2为40度以上45度以下。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：所述棱镜沟被形成为使得该棱镜沟与所述导光板的入光面构成的角度在6.5度以上8.5度以下。
9.一种液晶显示装置，其特征在于：具备上述权利要求1所述的照明装置，和用该照明装置照明的液晶显示单元。
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