JP2003021835A

JP2003021835A - フロントライト及びそれを用いた反射型液晶表示装置

Info

Publication number: JP2003021835A
Application number: JP2001207436A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Otoshi; 祐一郎大利; Hideo Maeda; 英男前田; Hiroshi Mukai; 弘向井
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2001-07-09
Filing date: 2001-07-09
Publication date: 2003-01-24

Abstract

(57)【要約】【課題】照明効率を向上することのできるフロントラ
イト及び反射型液晶表示素子を提供する。【解決手段】光源４１と、入射面５１ａから取り入
れた光源４１からの光を導光して入射面５１ａに対して
略垂直な出射面５１ｂから照明光を出射する導光板５１
とを備えたフロントライト３１において、出射面５１ｂ
に垂直な面に対して略対称な第１、第２斜面１３ａ、１
３ｂを有する溝１３を所定の間隔で導光板５１に形成す
るとともに、入射面５１ａの対面に反射膜６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観察者側から照明
光を供給して反射光により画像を視認できる反射型液晶
表示装置に関する。また本発明は、反射型液晶表示装置
に用いられるフロントライトに関する。

【０００２】

【従来の技術】携帯型情報端末機器等に搭載される表示
装置は、バッテリーにより駆動されるため電力消費を抑
制する必要がある。このため、外光を液晶表示素子で反
射して画像を観察できる反射型液晶表示装置が近年使用
されるようになってきている。反射型液晶表示装置は、
外光による照明ができない夜間等には液晶表示素子に対
して観察者側に配置されたフロントライトにより照明し
て画像を観察できるようになっている。

【０００３】従来の反射型液晶表示装置は、図２１に示
すように構成されている。反射型液晶表示装置８０は、
液晶表示素子９０に対向してフロントライト８９が配置
されている。液晶表示素子９０は、透明な第１、第２基
板９１、９２間に液晶を充填して液晶層９３が形成され
ている。第１、第２基板９１、９２にはマトリクス状に
配列された画素毎に電極９４、９５が設けられている。
液晶層９３を挟んで対向する電極９４、９５に電圧を印
加することによって所定の画素で光が反射できるように
なっている。

【０００４】フロントライト８９は平板状の導光板８４
と、導光板８４の一側面から成る入射面８４ａに対向す
る光源ユニット８１とから成っている。光源ユニット８
１は蛍光管等から成る光源８３の周囲が反射板８２で覆
われており、導光板８４の入射面８４ａに向けて光束が
出射されるようになっている。導光板８４は透明基板８
５上に接着剤８６によりプリズムシート８７が接着され
ている。

【０００５】透明基板８５はアクリルやポリカーボネー
ト等により板状に形成されている。プリズムシート８７
は、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等から成
り、図２２に示すように、出射面８４ｂに対して傾斜し
た反射面８７ａ及び伝播面８７ｂが周期的に形成されて
いる。また、接着剤８６は紫外線硬化樹脂等から成って
いる。

【０００６】例えば、透明基板８５及び接着剤８６の屈
折率を１．３とし、プリズムシート８７の屈折率を１．
５とすると、透明基板８５及びプリズムシート８７は空
気（屈折率＝１）よりも屈折率が大きい。このため、入
射面８４ａから導光板８４に光束が入射すると、透明基
板８５及びプリズムシート８７の表面で臨界角を超える
光が全反射する。また、透明基板８５と接着剤８６との
界面では屈折率が等しいため光が透過する。これによ
り、光が導光板８４に閉じこめられて導光される。

【０００７】また、プリズムシート８７の反射面８７
ａ、伝播面８７ｂの出射面８４ｂに対する傾斜角θａ、
θｂは、例えばそれぞれ６０゜、３゜になっている。接
着剤８６の屈折率よりもプリズムシート８７の屈折率が
大きいため、プリズムシート８７側から伝播面８７ｂに
到達した臨界角を超える光は伝播面８７ｂで全反射す
る。伝播面８７ｂの傾斜角θｂが小さいため、反射した
光は出射面８４ｂでも反射して導光される。

【０００８】一方、反射面８７ａに到達した光は反射面
８７ａで反射する。反射面８７ａの傾斜角θａが大きい
ため、反射した光の出射面８４ｂに対する入射角が臨界
角よりも小さくなる。従って、反射面８７ａで反射した
光が出射面８４ｂから出射され、液晶表示素子９０を照
射する。液晶表示素子９０では所定の画素で光が反射さ
れ、導光板８４を透過してＬ１に示すように所定の画像
が観察者により観察できるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の反射型液晶表示装置８０によると、導光板８４を
導光した光の一部が反射面８７ａで屈折透過した後、伝
播面８４ｂから再度導光板８４に入射する。伝播面８４
ｂの傾斜角θｂが小さいため、この光の一部は伝播面８
４ｂで大きく屈折して臨界角よりも僅かに小さい入射角
で出射面８４ｂに到達する。このため、Ｌ２に示すよう
に、出射面８４ｂで屈折して大きな出射角で出射され
る。

【００１０】図２３はフロントライト８４の出射光の輝
度分布を示している。縦軸は輝度を示しており、横軸は
出射角θ（単位：゜）を示している。同図によると、出
射角θが＋７０゜よりも大きな範囲での輝度が大きくな
っている。従って、この範囲の光は液晶表示素子９０の
照明に寄与しないため、照明効率が低くなる問題があっ
た。

【００１１】また、導光板８４を導光して入射面８４ａ
に対向する端面８４ｃに到達した光は、側方に出射され
る。このため、液晶表示素子９０の照明に寄与せず、更
に照明効率が低くなる問題があった。

【００１２】本発明は、照明効率を向上することのでき
るフロントライト及び反射型液晶表示素子を提供するこ
とを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載された発明のフロントライトは、光源
と、入射面から取り入れた前記光源からの光を導光して
前記入射面に対して略垂直な出射面から照明光を出射す
る導光板とを備えたフロントライトにおいて、前記出射
面に垂直な面に対して略対称な第１、第２斜面を有する
溝を所定の間隔で前記導光板に形成したことを特徴とし
ている。この構成によると、入射面から導光板に入射し
た光は導光板を導光し、第１斜面で反射して出射面から
出射される。溝の第１斜面を透過する光は屈折して第２
斜面から再度導光板に入射し、出射面で反射して導光す
る。

【００１４】また請求項２に記載された発明は、請求項
１に記載されたフロントライトにおいて、前記入射面の
対面に反射部を設けたことを特徴としている。この構成
によると、導波板を導光して入射面の対面に到達した光
は反射部で反射して導光される。そして、溝の第２斜面
で反射して出射面から出射される。

【００１５】また請求項３に記載された発明は、請求項
１または請求項２に記載されたフロントライトにおい
て、透明シートの一の面に前記溝を設け、両面が平坦な
透明基板に該一の面を貼り付けて前記導光板を形成した
ことを特徴としている。

【００１６】また請求項４に記載された発明の反射型液
晶表示装置は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
フロントライトと、対向する第１、第２基板間に液晶を
充填した液晶表示素子とを備えたことを特徴としてい
る。この構成によると、導光板の出射面から出射された
光により液晶表示素子が照明され、照明光の反射によっ
て画像が観察される。

【００１７】また請求項５に記載された発明は、請求項
４に記載された反射型液晶表示素子において、第１基板
が前記導光板から成ることを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は第１実施形態の反射型液晶表
示装置を示す概略斜視図である。反射型液晶表示装置３
１は、液晶表示素子３に対向してフロントライト４１が
配置されている。液晶表示素子３は、透明な第１、第２
基板７、９間に液晶を充填した液晶層８が形成されてい
る。第１、第２基板７、９にはマトリクス状に配列され
る画素毎に電極１８、１９が設けられている。液晶層８
を挟んで対向する電極１８、１９に電圧を印加すること
によって所定の画素で光が反射するようになっている。

【００１９】フロントライト４１は平板状の導光板５１
と、導光板５１の一側面から成る入射面５１ａに対向す
る光源ユニット４とから成っている。光源ユニット４は
蛍光管等から成る光源１１の周囲が反射板１０で覆われ
ており、導光板５１の入射面５１ａに向けて光束が出射
されるようになっている。

【００２０】導光板５１はアクリル、ポリカーボネー
ト、アートン、ＰＭＭＡ、メチルメタクリレートとアク
リレートとの共重合体、シクロオレフィンポリマー等の
光学プラスチック材料を射出成形した透明基板から成っ
ている。光学プラスチック材料の屈折率は空気よりも大
きいため、導光板５１に入射した光は閉じこめられて導
光される。

【００２１】シクロオレフィンポリマーは比重が約１で
あるため、比重が約１．２のＰＭＭＡ等よりもフロント
ライトを軽量化できる。また、シクロオレフィンポリマ
ーは屈折率が１．５３であり、屈折率が約１．４９のＰ
ＭＭＡよりも空気との屈折率差を大きくして光を閉じこ
める効果が大きい。更に、吸湿が少なく高湿条件下でも
形状変化が少ない。従って、シクロオレフィンポリマー
により導光板５１を形成するとより望ましい。

【００２２】入射面５１ａに対向する導光板５１の端面
には反射膜６が形成されている。反射膜６はアルミニウ
ム等の金属薄膜を蒸着等の方法により形成することがで
きる。導光板５１の観察者側の面（図中、上方）には、
所定周期で溝１３が形成されている。

【００２３】溝１３部分の詳細を図２に示す。溝１３
は、出射面５１ｂに垂直な面に対して略左右対称な斜面
１３ａ、１３ｂを有している。導光板５１を導光する光
は斜面１３ａ、１３ｂで反射して出射面５１ｂから出射
されるようになっている。また、溝１３の表面には、反
射防止膜１４が形成されている。

【００２４】例えば、斜面１３ａを透過した光は斜面１
３ｂから再度導光板５１に入射する。この時、反射防止
膜１４を形成しない場合には一部の光がＬ９のように斜
面１３ｂで観察者側に反射する。このため、反射防止膜
１４により観察者側に反射する不要光（Ｌ９）を低減し
て画像劣化を防止するようになっている。

【００２５】尚、溝１３を有する導光板５１を射出成形
する金型は、ダイヤモンドバイトを用いた切削により作
成することができる。また、レーザーアブレーション法
により作成すると所望の形状の溝１３を容易に形成する
ことができる。図３はレーザーアブレーション法による
金型作成装置を示す構成図である。

【００２６】金型作成装置は、紫外線レーザー光Ｌを射
出するエキシマレーザー１０１を有し、紫外線レーザー
光Ｌの光路上に、所定部分の光を透過するマスク１０
２、１０３及び結像レンズ１０５が配されている。結像
レンズ１０５により紫外線レーザー光Ｌはポリイミド等
から成る雌型１０６に集光されるようになっている。
尚、１０４は反射ミラーである。

【００２７】図４（ａ）は金型作成装置の要部詳細図で
ある。マスク１０２、１０３は所定幅の光透過部１０２
ａ、１０３ａが形成され、光透過部１０２ａ、１０３ａ
が対向配置されている。また、マスク１０２、１０３は
互いに逆方向に等しい速度Ｖ１、Ｖ２で移動可能になっ
ている。

【００２８】光透過部１０２ａ、１０３ａの光路上の位
置が一致していると、光透過部１０２ａ、１０３ａの幅
に応じた紫外線レーザー光Ｌが雌型１０６に照射され
る。紫外線レーザー光Ｌの光強度は図４（ｂ）に示すよ
うに、光透過部１０２ａ、１０３ａの幅に応じた矩形Ａ
１になる。図４（ｂ）において、縦軸は光強度を示し、
横軸は雌型１０６上の位置を示している。

【００２９】マスク１０２、１０３が移動すると、図５
（ａ）に示すように、光透過部１０２ａ、１０３ａの重
なった部分の幅が狭くなる。このため、図５（ｂ）に示
すように、雌型１０６に照射される紫外線レーザー光Ｌ
の光強度が光透過部１０２ａ、１０３ａの重なった部分
に応じた幅の矩形Ａ２になる。従って、雌型１０６に形
成される溝２５’の壁面が斜面になる。

【００３０】更にマスク１０２、１０３が移動すると、
図６に示すように、光透過部１０２ａ、１０３ａの重な
りがなくなる。この時、雌型１０６には紫外線レーザー
光Ｌが到達せず、Ｖ字型の溝２５が形成される。そし
て、雌型１０６に金属または樹脂を流し込んで溝２５の
部分が突出した金型を作成することができる。

【００３１】尚、マスク１０２、１０３が移動する速度
Ｖ１、Ｖ２の調整により、異なる形状の溝を形成するこ
とができる。例えば、速度Ｖ１が速度Ｖ２よりも遅い場
合は図７に示すように左右非対称の溝を形成することが
できる。また、速度Ｖ１が０の場合は、図８に示すよう
に、一方の壁面が垂直な直角三角形の溝を形成すること
ができる。

【００３２】上記構成の反射型液晶表示装置３１におい
て、入射面５１ａから導光板５１に光束が入射すると、
導光板５１の表面で臨界角を超える光が全反射する。こ
れにより、光が導光板５１に閉じこめられて導光され
る。斜面１３ａに到達した光は斜面１３ａで反射してＬ
３、Ｌ４（図２参照）に示すように出射面５１ｂから出
射される。

【００３３】導光板５１を導光して入射面５１ａの対面
に到達した光は反射膜６で反射され、導光板５１を図中
右から左方向に導光する。そして、斜面１３ｂに到達し
た光が上記と同様に反射して出射面５１ｂから出射され
る。導光板５１から出射された光は液晶表示素子３を照
射し、液晶表示素子３の所定の画素で反射される。反射
光はＬ５、Ｌ６、Ｌ７（図１参照）に示すように導光板
５１を透過して所定の画像が観察者により観察できるよ
うになっている。

【００３４】本実施形態によると、図２に示すように、
導光板５１を導光して溝１３の斜面１３ａを屈折透過し
た光は斜面１３ｂから再度導光板５１に入射する。この
時、斜面１３ｂの傾斜角が斜面１３ａと略等しいため、
斜面１３ｂで屈折した光は臨界角よりも大きい角度で出
射面５１ｂに到達して出射面５１ｂで反射する。このた
め出射面５１ｂから大きな出射角で出射される光を低減
することができる。

【００３５】図９はフロントライト４１の出射光の輝度
分布を示す図である。縦軸は輝度の相対値を示してお
り、横軸は出射角θ（単位：゜）を示している。同図に
よると、前述の図２４に示す従来例に比して出射角が大
きな範囲での輝度が減少している。従って、反射型液晶
表示装置３１の照明に寄与しない出射光を削減し、照明
効率を向上させることができる。

【００３６】また、入射面５１ａの対面に到達した光が
反射膜６で反射して照明光として使用されるので、更に
照明効率を向上させることができる。更に、入射面５１
ａから入射した光は対面に向かって導光するに従って、
出射面５１ｂから出射される分だけ強度が低下する。一
方、反射膜６で反射した光は入射面５１ａに向かうに従
って強度が低下しながら導光する。このため、入射光の
強度と反射光の強度とが重なり、出射面からの出射光の
輝度を均一にすることができる。

【００３７】導光板５１の溝１３の頂角α（図２参照）
が例えば０゜の場合には、導光板を導光して溝の壁面で
反射する光は、出射面で臨界角を超えないため光が出射
されない。このため、頂角α小さいと出射光の輝度が低
下する。一方、頂角αが大きくなると、溝の斜面で反射
して大きな入射角で出射面に到達する光が増加するた
め、出射面から照明に寄与しない出射光が増加する。ま
た、出射光の輝度分布のピークが出射角０゜よりも正方
向にシフトする。これらにより、溝１３の頂角αは最適
な範囲を有する。

【００３８】図１０、図１１は導光板５１の溝１３の頂
角α（図２参照）に対する輝度均一性及び平均輝度を示
している。図１０はＰＭＭＡ（屈折率Ｎ＝１．４９１
９）により導光板５１を形成した場合を示しており、図
１１はポリカーボネート（屈折率Ｎ＝１．５８３４）に
より導光板５１を形成した場合を示している。輝度均一
性は入射面から異なる距離の５箇所の最大輝度と最小輝
度との比を表している。また、平均輝度は相対値であ
る。

【００３９】これらの図によると、導光板５１の屈折率
に拘わらず、溝１３の頂角αが８８゜〜９５゜の範囲に
することにより、輝度均一性及び平均輝度を高い値にす
ることができる。

【００４０】尚、輝度均一性及び平均輝度は、溝の深さ
や周期を変えることにより所望の値にすることができ
る。即ち、溝の深さを深くした場合や溝の周期を短くし
た場合には、溝で反射される光が増加して平均輝度が高
くなる一方、導光するに従って光の強度が低くなり輝度
均一性が低下する。これに対して、溝の深さを浅くした
場合や溝の周期を長くした場合には、輝度均一性が高く
なる一方、平均輝度が低下する。このため、図１０、図
１１に示す輝度均一性及び平均輝度の一方が低くても、
溝の深さや周期の変更により両者を高い値にすることが
可能である。

【００４１】次に、図１２は第２実施形態の反射型液晶
表示装置を示す図である。説明の便宜上、図１に示す第
１実施形態と同一の部分は同一の符号を付している。本
実施形態の反射型液晶表示装置３２は、フロントライト
４２が光源ユニット４及び導光板５２から成っている。
導光板５２は溝１３を設けた透明基板１５上に透明シー
ト１６を接着している。その他の点は第１実施形態と同
一である。

【００４２】透明基板１５は、第１実施形態の導光板５
１と同様に構成されている。そして、図１３に示すよう
に、紫外線硬化型樹脂等から成る接着剤１７により透明
基板１５と透明シート１６とを接着している。透明シー
ト１６として、上記と同様に、ＰＭＭＡ、メチルメタク
リレートと他のアクリレートとの共重合体、ポリカーボ
ネート、シクロオレフィンポリマー等を使用することが
できる。接着剤１７の屈折率を透明基板１５及び透明シ
ート１６と略等しくすることによって、入射面５２ａか
ら透明シート１６に入射した光を透明基板１５に導くこ
とができるのでより望ましい。

【００４３】また、透明シート１６上に接着剤１７を塗
布して所定時間紫外線を照射し、粘着性を有した状態で
透明基板１５を透明シート１６とを貼り合わせることに
よって溝１３内に空気を保持することができる。これに
より、溝１３の斜面１３ａ、１３ｂでの反射率を第１実
施形態に比して低下させることがなく、出射面５２ｂか
ら出射される照明光を高い輝度に保持することができ
る。

【００４４】このような構成であっても、第１実施形態
と同様の効果を得ることができる。また、透明シート１
６によって溝１３を有する透明基板１５の表面の傷を防
止することができる。尚、透明シート１６は反射防止処
理や防眩処理を施したものを使用するとより望ましい。

【００４５】次に、図１４は第３実施形態の反射型液晶
表示装置を示す図である。説明の便宜上、図１、図１２
に示す第１、第２実施形態と同一の部分は同一の符号を
付している。本実施形態の反射型液晶表示装置３３は、
フロントライト４３が光源ユニット４及び導光板５３か
ら成っている。導光板５３は溝１３を設けた透明基板１
５上に両面が平坦な透明基板２０を接着している。その
他の点は第１、第２実施形態と同一である。

【００４６】透明基板１５は第１実施形態の導光板５１
（図１参照）と同様に構成されている。透明基板２０は
透明基板１５と同様の材料により形成することができ
る。透明基板１５、２０は第２実施形態と同様に紫外線
硬化型樹脂等から成る接着剤により接着することができ
る。また、溝１３内に空気を保持することも可能であ
る。このような構成であっても第１、第２実施形態と同
様の効果を得ることができる。

【００４７】次に、図１５は第４実施形態の反射型液晶
表示装置を示す図である。説明の便宜上、図１、図１
２、図１４に示す第１〜第３実施形態と同一の部分は同
一の符号を付している。本実施形態の反射型液晶表示装
置３４は、フロントライト４４が光源ユニット４及び導
光板５４から成っている。導光板５４は溝１３を設けた
透明シート２１上に両面が平坦な第３実施形態と同一の
透明基板２０を接着している。その他の点は第１〜第３
実施形態と同様である。

【００４８】溝１３を有する透明シート２１は射出成形
によって形成することができる。また、ホットプレスに
よっても形成することができる。図１６〜図１８はホッ
トプレスによる透明シート２１の加工方法を示す図であ
る。図１６に示すように、プレス面が平坦な金型１０８
と、前述の図３に示した方法により形成した金型１０７
とを対向配置し、その間にシート状の基材２１’を配置
する。金型１０７、１０８は熱源１１０により加熱可能
になっている。

【００４９】次に、図１７に示すように、金型１０７、
１０８を加熱しながら基材２１’をプレスする。そし
て、金型から脱着することにより図１８に示すように溝
１３を有する透明シート２１を作成することができる。
これにより、射出成型用の大型の金型を作成する必要が
なく、簡単にフロントライト４４を形成することができ
る。

【００５０】透明基板２０及び透明シート２１は第２、
第３実施形態と同様に紫外線硬化型樹脂等から成る接着
剤により接着することができる。また、溝１３内に空気
を保持することも可能である。このような構成であって
も第１〜第３実施形態と同様の効果を得ることができ
る。更に、透明シート２１は厚みが薄いため、溝１３を
液晶表示素子３の近くに配置することができる。これに
より、出射面５４ｂから出射された照明光の劣化を低減
して画像の劣化を防止することができる。

【００５１】また、透明シート２１の厚みによって観察
画像に発生するモアレの本数を減少させることができ
る。透明シート２１の厚みをｄ、溝１３の周期をＰ、透
明シート２１上の視野幅をａ、透明シート２１から観察
者までの距離をＬとすると、観察画像に発生するモアレ
の本数Ｎは式（１）のように表される。

【００５２】Ｎ＝２ａｄ／ＬＰ・・・（１）

【００５３】反射型液晶表示装置の観察距離は通常、３
００ｍｍ程度であるので、モアレを１／２本以下とする
には、Ｌ＝３００として、ｄ≦７５Ｐ／ａ・・・（２）とすればよい。

【００５４】例えば、視野幅ａが１００ｍｍ、溝１３の
周期Ｐを２００μｍとすると、透明シート２１の厚みを
１５０μｍ以下にすればモアレを１／２本以下にして良
好な画像を観察することができる。

【００５５】また、反射型液晶表示装置の仕様により、
モアレを１／５本以下或いは１／１０本以下にする場合
には、それぞれ、ｄ≦３０Ｐ／ａ・・・（３）ｄ≦１５Ｐ／ａ・・・（４）とすればよい。尚、透明シートの厚みによってモアレを
減少させることは、従来のような出射面に対して非対称
な溝を有する場合にも有効である。

【００５６】次に、図１９は第５実施形態の反射型液晶
表示装置を示す図である。説明の便宜上、図１、図１
２、図１４、図１５に示す第１〜第４実施形態と同一の
部分は同一の符号を付している。本実施形態の反射型液
晶表示装置３５は、フロントライト４５の導光板５５が
第３実施形態の導光板５３と同一の構成になっている。
そして、溝１３を形成した透明基板２２が液晶表示素子
２３の第１基板を兼ねている。その他の点は第１〜第４
実施形態と同一である。

【００５７】透明基板２０、２２は第２〜第４実施形態
と同様に紫外線硬化型樹脂等から成る接着剤により接着
することができる。また、溝１３内に空気を保持するこ
とも可能である。このような構成であっても第１〜第４
実施形態と同様の効果を得ることができる。更に、反射
型液晶表示装置３５の厚みを薄くすることができる。

【００５８】第１〜第５実施形態の反射型液晶表示装置
は図２０に示すような携帯型情報端末に搭載することが
できる。同図において、携帯型情報端末４９は、筐体３
７、３８が折り畳み可能に連結されている。筐体３７に
は使用者が入力を行う入力部３９が設けられている。筐
体３８には、例えば第１実施形態の反射型液晶表示装置
３１（図１参照）が取り付けられている。

【００５９】反射型液晶表示装置３１は、外光を取り入
れて画像を観察することができ、外光を使用できない夜
間等にはフロントライトの光源を点灯することにより画
像を観察できるようになっている。尚、携帯型情報端末
に限らず、他の電子機器に上記各構成の反射型液晶表示
装置を搭載してもよい。

【００６０】尚、上記の各具体的実施形態には、以下の
構成を有する発明が含まれている。

【００６１】（１）光源と、入射面から取り入れた前
記光源からの光を導光して前記入射面に対して略垂直な
出射面から照明光を出射する導光板とを備え、前記出射
面に垂直な面に対して略対称で頂角が８８゜〜９５゜の
第１、第２斜面を有する溝を所定の間隔で前記導光板に
形成したことを特徴とするフロントライト。この構成に
よると、フロントライトから出射される照明光の輝度均
一性及び平均輝度を向上させることができる。

【００６２】（２）光源と、入射面から取り入れた前記
光源からの光を導光して前記入射面に対して略垂直な出
射面から照明光を出射する導光板とを備え、前記出射面
に垂直な面に対して略対称な第１、第２斜面を有する溝
を所定の間隔で前記導光板に形成し、前記溝の表面に反
射防止処理を施したことを特徴とするフロントライト。
この構成によると、第１斜面を透過した光の第２斜面で
の反射を防止し、観察者の方向に導かれる不要光を低減
することができる。

【００６３】（３）光源と、透明シートの一の面に斜面
を有する溝を設け両面が平坦な透明基板に該一の面を貼
り付けて成るとともに入射面から取り入れた前記光源か
らの光を導光して前記入射面に対して略垂直な出射面か
ら照明光を出射する導光板とを備え、前記透明シートの
厚みをｄ、前記溝の周期をＰ、前記透明シート上の視野
幅をａとした時に、ｄ≦７５Ｐ／ａにしたことを特徴とするフロントライト。この構成によ
ると、モアレの本数を減少させて良好な画像を観察する
ことができる。

【００６４】（４）対向する第１、第２基板間に液晶を
充填した液晶表示素子において、第１基板は、表面が平
坦面から成るとともに斜面を有する所定周期の溝を裏面
に形成した第１透明部材と、両面が平坦面から成る第２
透明部材とを有して第１透明部材の裏面と第２透明部材
とを接合して成ることを特徴とする液晶表示素子。この
構成によると液晶表示素子を用いた反射型液晶表示装置
の薄型化を図ることができる。

【００６５】（５）光源と、入射面から取り入れた前記
光源からの光を導光して前記入射面に対して略垂直な出
射面から照明光を出射する導光板とから成るフロントラ
イトと、対向する第１、第２基板間に液晶を充填した液
晶表示素子と、を有する反射型液晶表示装置を備え、前
記出射面に垂直な面に対して略対称な第１、第２斜面を
有する溝を所定の間隔で前記導光板に形成したことを特
徴とする電子機器。

【００６６】（６）前記入射面の対面に反射部を設けた
ことを特徴とする上記（５）に記載の電子機器。

【００６７】

【発明の効果】本発明によると、導光板に周期的に設け
た溝が出射面に垂直な面に対して対称な第１、第２斜面
を有するので、導光板を導光して溝の第１斜面を屈折透
過し、第２斜面から再度導光板に入射した光は臨界角よ
りも大きい角度で出射面に到達して出射面で反射する。
従って、出射角が大きな範囲の出射光が減少し、反射型
液晶表示装置の照明に寄与しない出射光を削減して照明
効率を向上させることができる。

【００６８】また本発明によると、入射面の対面に反射
部を設けているので、入射面の対面に到達した光が反射
部で反射して照明光として使用される。従って、更に照
明効率を向上させることができる。また、入射光の強度
と反射部での反射光の強度とが重なり、出射光の輝度を
均一にすることができる。

【００６９】また本発明によると、透明基板に接着され
る透明シートに溝を形成するので、透明シートの厚みが
薄いため溝を液晶表示素子の近くに配置することができ
る。これにより、出射面から出射された照明光の劣化を
低減することができる。また、観察画像のモアレを減少
させることができる。更に、ホットプレスにより溝を形
成することができるため、射出成型用の大型の金型を作
成する必要がなく、簡単にフロントライトを形成するこ
とができる。

【００７０】また本発明によると、液晶表示素子の基板
が導光板から成るのでフロントライトと液晶表示素子と
を一体化して反射型液晶表示装置の厚みを薄くすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の反射型液晶表示装置
を示す正面図である。

【図２】本発明の第１実施形態の反射型液晶表示装置
の導光板の要部詳細図である。

【図３】本発明の第１実施形態の反射型液晶表示装置
の導光板の金型製造装置を示す構成図である。

【図４】本発明の第１実施形態の反射型液晶表示装置
の導光板の金型製造方法を示す図である。

【図５】本発明の第１実施形態の反射型液晶表示装置
の導光板の金型製造方法を示す図である。

【図６】本発明の第１実施形態の反射型液晶表示装置
の導光板の金型製造方法を示す図である。

【図７】金型製造装置による他の形状の導光板の製造
方法を説明する図である。

【図８】金型製造装置による他の形状の導光板の製造
方法を説明する図である。

【図９】本発明の第１実施形態の反射型液晶表示装置
の導光板の出射光の輝度分布示す図である。

【図１０】ＰＭＭＡから成る導光板の溝の頂角に対する
出射光の輝度均一性及び平均輝度を示す図である。

【図１１】ポリカーボネートから成る導光板の溝の頂角
に対する出射光の輝度均一性及び平均輝度を示す図であ
る。

【図１２】本発明の第２実施形態の反射型液晶表示装置
を示す正面図である。

【図１３】本発明の第２実施形態の反射型液晶表示装置
の導光板の要部詳細図である。

【図１４】本発明の第３実施形態の反射型液晶表示装置
を示す正面図である。

【図１５】本発明の第４実施形態の反射型液晶表示装置
を示す正面図である。

【図１６】本発明の第４実施形態の反射型液晶表示装置
の透明シートの製造方法を示す図である。

【図１７】本発明の第４実施形態の反射型液晶表示装置
の透明シートの製造方法を示す図である。

【図１８】本発明の第４実施形態の反射型液晶表示装置
の透明シートの製造方法を示す図である。

【図１９】本発明の第５実施形態の反射型液晶表示装置
を示す正面図である。

【図２０】本発明の各実施形態の反射型液晶表示装置を
搭載した携帯型情報端末を示す斜視図である。

【図２１】従来の反射型液晶表示装置を示す正面図であ
る。

【図２２】従来の反射型液晶表示装置の導光板の要部詳
細図である。

【図２３】従来の反射型液晶表示装置の導光板の出射光
の輝度分布を示す図である。

【符号の説明】

３、２３、９０液晶表示素子４、８１光源ユニット６反射膜７、９１第１基板８、９３液晶層９、９２第２基板１０、８２反射板１１、８３光源１３溝１３ａ、１３ｂ斜面１４反射防止膜１５、２０、２２透明基板１６、２１透明シート１７接着剤１８、１９、９４、９５電極３１、３２、３３、３４、３５、８０反射型液晶表示
装置４１、４２、４３、４４、４５、８９フロントライト５１、５２、５３、５４、５５、８４導光板８７プリズムシート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者向井弘大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国際ビルミノルタ株式会社内Ｆターム(参考） 2H091 FA21Z FA23Z FA37X FA42X LA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、入射面から取り入れた前記光源
からの光を導光して前記入射面に対して略垂直な出射面
から照明光を出射する導光板とを備え、前記出射面に垂
直な面に対して略対称な第１、第２斜面を有する溝を所
定の間隔で前記導光板に形成したことを特徴とするフロ
ントライト。
【請求項２】前記入射面の対面に反射部を設けたこと
を特徴とする請求項１に記載のフロントライト。
【請求項３】透明シートの一の面に前記溝を設け、両
面が平坦な透明基板に該一の面を貼り付けて前記導光板
を形成したことを特徴とする請求項１または請求項２に
記載のフロントライト。
【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
フロントライトと、対向する第１、第２基板間に液晶を
充填した液晶表示素子とを備えたことを特徴とする反射
型液晶表示装置。
【請求項５】第１基板が前記導光板から成ることを特
徴とする請求項４に記載の反射型液晶表示装置。