JP2004240331A - 反射型液晶表示装置 - Google Patents
反射型液晶表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004240331A JP2004240331A JP2003031576A JP2003031576A JP2004240331A JP 2004240331 A JP2004240331 A JP 2004240331A JP 2003031576 A JP2003031576 A JP 2003031576A JP 2003031576 A JP2003031576 A JP 2003031576A JP 2004240331 A JP2004240331 A JP 2004240331A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light guide
- liquid crystal
- crystal display
- guide rod
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
【課題】フロントライトを配設した反射型液晶表示装置において、輝度および輝度均一性の高い反射型液晶表示装置を提供する。
【解決手段】反射型液晶表示パネル上にフロントライトを配設し、このフロントライトが導光板と、該導光板の端面側に配した点状光源とを備え、さらにこの点状光源の照射光を導光板に向けて線状光に変換せしめる導光ロッドを導光板端面に配した反射型液晶表示装置であって、前記導光ロッドの導光板端面と反対側の面に、前記線状光の輝度を高めるべく光路変換手段を設け、かつ前記導光ロッド内に光散乱性粒子を分散させるとともに、前記導光ロッドの導光板端面との対向面に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことを特徴とする反射型液晶表示装置。
【選択図】図1
【解決手段】反射型液晶表示パネル上にフロントライトを配設し、このフロントライトが導光板と、該導光板の端面側に配した点状光源とを備え、さらにこの点状光源の照射光を導光板に向けて線状光に変換せしめる導光ロッドを導光板端面に配した反射型液晶表示装置であって、前記導光ロッドの導光板端面と反対側の面に、前記線状光の輝度を高めるべく光路変換手段を設け、かつ前記導光ロッド内に光散乱性粒子を分散させるとともに、前記導光ロッドの導光板端面との対向面に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことを特徴とする反射型液晶表示装置。
【選択図】図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はフロントライトを設けた反射型液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯情報端末(PDA)、携帯電話等のディスプレイに液晶表示装置が使用されている。そして、低消費電力化、屋外での使用などの適用性が求められており、これに応じて反射型液晶表示装置の要求が強くなっている。
【0003】
しかしながら、この反射型液晶表示装置は夜間等における外光がほとんどない環境下においては、表示画面の認識がむずかしくなるという課題がある。
【0004】
この課題を解消するために、反射型液晶表示パネルの表示画面上にフロントライトを配し、そこからの光を反射型液晶表示パネルに入射させ、その反射光をフロントライトを通過させることで画像認識する技術が提案されている。
【0005】
このような反射型液晶表示装置を図16〜図18により説明する。
【0006】
図16はフロントライト1の斜視図、図17はフロントライト1を配設した反射型液晶表示装置2の概略断面図であり、図18はフロントライト1の光路を示す平面図である。
【0007】
フロントライト1は矩形状の導光板3と、導光板3の一端面3aに設けた導光ロッド4と、導光ロッド4の両端に設けたLEDなどからなる点状光源5とから構成される。また、導光ロッド4の長手端面には、その短辺方向に沿って溝6を複数個形成し、さらに導光板3の外面、すなわち反射型液晶表示パネルとの配設面とは反対側の面上にも、導光ロッド4の長手方向に沿って溝7を直線状に複数個設けている。そして、図17に示されるように、かかるフロントライト1を反射型液晶表示パネル8の上に配置している。反射型液晶表示パネル8は、従来周知の構成であり、主要部分を説明するに、9は反射膜、10はカラーフィルタ、11はオーバーコート層、12は透明電極パターン、13は液晶、14は偏光板である。
【0008】
この反射型液晶表示装置2によれば、2個の点状光源5の照射光が導光ロッド4の両端より入り伝播しながら溝6にて反射され、導光板3内に入射される。そして、導光板3の溝7により反射され、反射型液晶表示パネル8に入射される。そして、反射型液晶表示パネル8に入射された光は偏光板14、液晶13、透明電極パターン12、オーバーコート層11、カラーフィルタ10などを通して反射膜9により反射され、その反射光が再びカラーフィルタ10、オーバーコート層11、透明電極パターン12、液晶13、偏光板14を通過し、さらにフロントライト1を通して画像情報として認識される。
【0009】
一方、フロントライト1以外に、同様な構成の照明装置が提案されており、この装置によれば、点状光源と、平板状の透明基板と、棒状の導光体とを組合せている(特許文献1)。
【0010】
このような構成の液晶表示装置を図19により説明する。同図は液晶表示装置30の斜視図である。
【0011】
点状光源31からの点状光を棒状導光ロッド32によって線状光に変換し、その線状光を平板状の透明基板33へ導入することで、発光面全域にわたって輝度が均一な照明装置が得られ、そして、液晶表示パネル34に対し、その表示領域において輝度が均一になる。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−11723号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記フロントライト1を配設した反射型液晶表示装置2によれば、そのフロントライト1において、図18に示すように、点状光源5から出射された光は、導光ロッド4の一面に形成された溝6で反射し、対向する面から出射して導光板3の一端面3aに進行するように構成されているが、点状光源5よりほぼ正面方向に出射した光は、そのまま導光ロッドの長手方向にそって入光端面4aに対向する他の端面4bから抜け、そして、対向する点状光源5にて散乱されて外部に漏れ、照明光としては有効には利用されないという課題があった。
【0014】
また、点状光源5より正面方向以外の方向に出射した光の一部が導光ロッド内で反射されたり、散乱された後、導光板3に入射されずに導光ロッド4外に散乱される課題もあった。
【0015】
また、特許文献1にて提案されている液晶表示装置30においても同様な理由により、点状光源から出射された光の一部は有効に利用されない。
【0016】
したがって本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的は、導光ロッドに光散乱性粒子を分散混入させた光利用効率の高いフロントライトにおいて、さらに導光ロッドからの出射光強度分布をも改善することで輝度均一性の高いフロントライトを実現し、これによって輝度と輝度均一性の高い反射型液晶表示装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の反射型液晶表示装置は、反射型液晶表示パネル上にフロントライトを配設し、このフロントライトが導光板と、該導光板の端面側に配した点状光源とを備え、さらにこの点状光源の照射光を導光板に向けて線状光に変換せしめる導光ロッドを導光板端面に配した反射型液晶表示装置であって、前記導光ロッドの導光板端面と反対側の面に、前記線状光の輝度を高めるべく光路変換手段を設け、かつ前記導光ロッド内に光散乱性粒子を分散させるとともに、前記導光ロッドの導光板端面との対向面に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことを特徴とする。
【0018】
本発明の他の反射型液晶表示装置は、前記光半透過膜が光通過孔を有する金属膜により形成されていることを特徴とする。
【0019】
本発明のさらに他の反射型液晶表示装置は、前記光路変換手段が導光ロッドの短辺方向に沿って形成した溝、もしくはプリズムアレイであることを特徴とする。
【0020】
さらにまた、本発明の他の反射型液晶表示装置は、前記光路変換手段の表面に光反射性部材を形成したことを特徴とする。
【0021】
【作用】
本発明の反射型液晶表示装置によれば、上記構成のように、前記導光ロッドの導光板端面との対向面に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことで、光散乱性粒子にて散乱されて導光板へと出射された光の一部は、光半透過膜で反射されて導光ロッドの内部方向(点状光源5から離れる方向)へと伝播され、その後、光散乱性粒子にて散乱されて導光板へと出射されたり、光路変換手段で反射されて導光板へ出射される。そしてその結果、導光ロッドからの出射光強度分布がほぼフラットとなり、良好な輝度分布を得ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る反射型液晶表示装置を添付図面に基づいて説明する。
【0023】
図1は反射型液晶表示装置16の概略断面図、図2は反射型液晶表示装置16に使用するフロントライト17の斜視図(導光ロッド4の様子がわかり易いように導光ロッド4と導光板3を離して示した)、図3はフロントライト17の光路を示す平面図、図4は図3の一部(導光ロッド4の一部)の拡大図である。また、図5は導光ロッド4からの光出射のイメージと導光ロッド4からの出射光強度分布を、図6はフロントライト17の輝度分布をそれぞれ示す。
【0024】
なお、図16〜図18に示すフロントライト1を配設した反射型液晶表示装置2と同一部材には同一符号を付す。
【0025】
図1と図2に示すように、反射型液晶表示パネル8上にフロントライト17を配設している。このフロントライト17は矩形状の導光板3と、導光板3の端面側に配したLEDなどからなる点状光源5とを備え、さらにこの点状光源5の照射光を導光板3に向けて線状光に変換せしめる導光ロッド4を導光板3の端面3aにそって配している。本例によれば、導光ロッド4の両端に点状光源5を配している。
【0026】
また、導光ロッド4において、導光板3の端面3aと向き合う端面4cに対し、その反対側の面4dに、前記線状光の輝度を高めるべく光路変換手段18を設けている。
【0027】
この光路変換手段18によれば、導光ロッド4の長手端面には、その短辺方向に沿って溝を複数個形成し、これら溝からなる光反射部18aと平坦部18bを交互に連続的に形成したものである。
【0028】
そして、かかる光路変換手段18を備えた導光ロッド4に対し、さらにその構成材(たとえばアクリル樹脂など)に光散乱性粒子15(たとえばシリカなど)を分散している。
【0029】
そして、本発明によれば、かかる光路変換手段18を備え、光散乱性粒子15を分散した導光ロッド4に対し、端面4cの点状光源5に近い一部の領域に、光散乱性粒子15の光散乱性に合わせて前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜20を被覆させたことが特徴である。
【0030】
上記構成の反射型液晶表示装置16によれば、導光ロッド4に光路変換手段18を形成し、そして、導光ロッド4に光散乱性粒子15を分散したことで、点状光源5の照射光は、点状光源5よりほぼ正面方向に出射して導光ロッド4の端面4aに入射した光について、導光ロッド4内に分散混入された光散乱性粒子15によって散乱されて導光板3へ出射されたり、あるいは光散乱性粒子15にて散乱された光の一部は光路変換手段18で反射されて導光板3へ出射されることで、効率的に導光板3内へ導かれる。
【0031】
また、点状光源5より正面方向以外の方向に出射した光の一部についても、同じように導光ロッド4内に分散混入された光散乱性粒子15によって散乱されて導光板3へ出射されたり、あるいは光散乱性粒子15にて散乱された光の一部は光路変換手段18で反射されて導光板3へ出射されることで、効率的に導光板3内へ導かれる。
【0032】
さらに、導光ロッド4の一部に光散乱性粒子15の光散乱性に合わせて光半透過膜20を被覆したことで、光散乱性粒子15にて散乱されて導光板3へと出射された光の一部は、光半透過膜で反射されて導光ロッド4の内部方向(点状光源5から離れる方向)へと伝播され、その後、光散乱性粒子15にて散乱されて導光板3へと出射されたり、光路変換手段18で反射されて導光板3へ出射される。そしてその結果、図5に示すように、導光ロッド4からの出射光強度分布がほぼフラットとなり、図6に示すように、良好な輝度分布を得ることができた。
【0033】
次に、光半透過膜20について説明する。
【0034】
本発明の反射型液晶表示装置16においては、好適には図2に示すが如く、光半透過膜20は光通過孔を有する金属膜により形成すると良い。光通過孔が透過領域、金属膜が反射領域として機能する。最も簡単な光半透過膜として金属薄膜をハーフミラーとして使用することが考えられるが、光通過孔を有する光半透過膜と比べると光が透過する際にハーフミラーでの吸収が起こり、光強度が減衰してしまい、光利用効率が悪い。
【0035】
導光ロッド4の端面4cに被覆する半透過膜20は、その形成領域と半透過膜20の通過孔(透過部)と反射部の面積比率を導光ロッド4内の光散乱性粒子15の光散乱性に応じて適宜決めればよい。すなわち、導光ロッド4の光散乱性が高い場合には、図7に示すように、半透過膜20の形成領域l及び、反射部の面積比率を大きくすることで、光散乱性粒子15にて散乱された光は光半透過膜20で反射し、導光ロッド4の内部方向(点状光源5から離れる方向)へ伝播することで、良好な輝度分布が得られる。一方、導光ロッド4の光散乱性がそれほど高くない場合には、図8に示すように、半透過膜20の形成領域l及び、反射部の面積比率を小さくすることで良好な輝度分布が得られる。
【0036】
光通過孔を有する金属膜による光半透過膜は、Al、Ag、AP(AgとPdの合金)、APC(AgとPdとCuの合金)、ACA(AgとCuとAuの合金)などの金属膜をスパッタリングや蒸着法にて形成し、その金属膜面に光通過孔を形成する。
【0037】
このような光通過孔はその形状に対応したフォトリソ用マスクを使用し、フォトリソ技術により形成する。すなわち、金属膜が形成された膜面に感光性レジストを塗布し、フォトリソ用マスクを用いて露光し、その後、現像、エッチング、剥離の各工程を経て形成する。
【0038】
また、金属膜の信頼性を確保するために、金属膜と導光ロッド4の間にはSiO2等のアンダーコート層を形成したり、あるいは金属膜の上にSiO2等のトップコート層を形成してもよい。
【0039】
すなわち、金属膜と導光ロッドの間にSiO2等のアンダーコート層が無い場合には、高温高湿放置試験や高温放置試験等において膜剥がれが発生することを確認しており、金属膜の密着性を向上させて、耐久性を高めるために、SiO2等のアンダーコート層を形成している。
【0040】
また、金属膜の上にSiO2等のトップコート層が無いと、高温高湿放置試験や高温放置試験等において金属膜の腐食が発生することを確認している。よって、金属膜の反射率低下を経てフロントライト17の輝度均一性低下にいたる場合がある。特に、Ag系の金属膜は腐食しやすいことから、SiO2等のトップコート層が必要となる。このように金属膜の耐腐食性を向上させるために、SiO2等のトップコート層を形成すると良い。
【0041】
また、本発明の反射型液晶表示装置16においては、好適には図2と図3に示す如く、光路変換手段18の表面に光反射性部材19を形成するとよい。このような光反射性部材19は、金属材や誘電体材などからなる膜をスパッタリング法や蒸着法などの薄膜形成手段にて被着し、これにより、この光路変換手段18からの光の漏れを無くすことができる。
【0042】
この金属膜としては、Al、Ag、AP(AgとPdの合金)、APC(AgとPdとCuの合金)、ACA(AgとCuとAuの合金)等がある。また、金属膜の信頼性を確保するために、金属膜と導光ロッド4の間にはSiO2等のアンダーコート層を形成したり、あるいは金属膜の上にSiO2等のトップコート層を形成してもよい。
【0043】
すなわち、金属膜と導光ロッド4の間にSiO2等のアンダーコート層が無い場合には、高温高湿放置試験や高温放置試験等において膜剥がれが発生することを確認しており、金属膜の密着性を向上させて、耐久性を高めるために、SiO2等のアンダーコート層を形成している。
【0044】
また、金属膜の上にSiO2等のトップコート層が無いと、高温高湿放置試験や高温放置試験等において金属膜の腐食が発生することを確認している。よって、金属膜の反射率低下を経てフロントライトの輝度低下にいたる場合がある。特に、Ag系の金属膜は腐食しやすいことから、SiO2等のトップコート層が必要となる。このように金属膜の耐腐食性を向上させるために、SiO2等のトップコート層を形成すると良い。
【0045】
さらに好適には、導光ロッド4の導光板3に対向する端面4cと、点状光源5に対向する端面4a、4bとを除く他の面を、光路変換手段18も含めて光反射性部材19を形成するとよく、これにより、導光板3内へ高効率に光入射される。
【0046】
前述した導光板3や導光ロッド4を構成する材料としては、光線を効率良く通過させることのできる物質であればよく、たとえば透明性および加工性に優れたアクリル樹脂が適している。その他に、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、塩化ビニル樹脂等の各種熱可塑性の透明樹脂がある。もしくは各種ガラス材料等の無機透明材料がある。
【0047】
さらに導光ロッド4に混入させる光散乱性粒子15としては、たとえばシリカやアルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム等の無機系粒子がある。もしくはアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の有機系粒子でもよい。そして、これら無機系粒子や有機系樹脂を1種もしくは2種以上用いればよい。
【0048】
また、光散乱性粒子15の平均粒径は、好適には0.1〜50μm、最適には1〜40μmにするとよく、これによって光散乱性粒子による光の散乱が好適となり、光を効率的に導光板3内に導くことができるという点でよい。粒径が小さすぎると光の散乱が不十分となって導光板内への光の入射効率が悪くなり、逆に粒径が大きすぎると光の散乱が大きくなりすぎて、フロントライト17の輝度が低下する場合がある。
【0049】
また、導光ロッド4の構成材と光散乱性粒子15の双方の屈折率を規定するのが望ましい。
【0050】
とくに導光ロッド4の構成材の屈折率と光散乱性粒子15の屈折率について、その屈折率差の絶対値を0.01〜0.2の範囲内にするとよく、この範囲内であれば、反射型液晶表示装置の輝度を高めることができる。
【0051】
かかる屈折率差の絶対値が0.01未満になると、散乱効果が不十分となり、安定的に有効な輝度アップが見られず、一方、屈折率差の絶対値が0.2を超えると、散乱効果が強過ぎて、輝度の低下をまねく場合がある。
【0052】
たとえば、アクリル樹脂からなる導光ロッド4にシリカからなる光散乱性粒子15を分散した場合、アクリル樹脂の屈折率は1.49であり、シリカの屈折率は1.46であり、その差0.03である。
【0053】
その他にアクリル樹脂からなる導光ロッド4にポリカーボネート樹脂からなる光散乱性粒子15を分散した場合、アクリル樹脂の屈折率は1.49であり、ポリカーボネート樹脂の屈折率は1.58であり、その差0.09である。
【0054】
さらにまた、本発明者が繰り返し行なった実験によれば、微粒子を含んだ導光ロッドのヘイズ値を5〜40%の範囲内にするとよく、この範囲内であれば、反射型液晶表示装置の輝度を高めることができた。
【0055】
ヘイズ値が5%未満であれば、光散乱効果が不十分となり、輝度を有効に高めることがむずかしくなる場合がある。一方、ヘイズ値が40%を超えると、散乱効果が強くなり過ぎ、これによって輝度が低下する場合がある。
【0056】
ヘイズ値は、拡散透過率を全光線透過率で割ったもので表される。ヘイズ(%)=(拡散透過率/全光線透過率)×100
なお、このヘイズ値が大きいほど散乱性が大きいことを表す。
【0057】
ヘイズ値の測定は図9に示すようなヘイズメーターを使用する。
【0058】
同図に示すように、光源から出た光線は測定用の試料(導光ロッド)を通過し、入力開口より積分球に入る。積分球に入射された光は、つやのない白色コーティングされた積分球内部で一様に拡散され、検出器(リングセンサ)によって測定される。全光線透過率は出口開口を閉じて測定された値であり、拡散透過率は出口開口を開いて測定された値である。
【0059】
また、図2に示すフロントライト17のように、導光板3の外面上に形成する溝7については、導光ロッド4から遠ざかるにしたがって密になるように形成するのが望ましい。その結果、図10に示す如く、導光板3より出射される光量が光源部からの距離によらず一定となり、表示領域全体にて均一な輝度が得られる。
【0060】
さらにまた、導光板3の反射型液晶表示パネル8との配設面3bと、反射型液晶表示パネル8の偏光板14の表面には、反射防止処理を行うのが望ましい。その結果、導光板3の液晶パネルとの配設面3bと偏光板14の表面における反射光を抑えることができ、反射型液晶表示装置のコントラストを飛躍的に向上させることができる。
【0061】
つぎに本発明の他の反射型液晶表示装置を図11と図12に示す。
【0062】
図11は反射型液晶表示装置16に使用するフロントライト21の斜視図、図12はフロントライト21の光路を示す平面図である。
【0063】
前述したフロントライト17によれば、その導光ロッド4の横断面積は、両端に配した点状光源5の間にて同じにしているが、これに代えて、フロントライト21においては、導光ロッド4の横断面積を、その中央部に向けて漸次小さくなるように楔型に形成している。
【0064】
このような構成にしたことで、点状光源5よりほぼ正面方向及び正面方向以外の方向に出射して導光ロッド4の端面4aに入射した光のうち、多くの光を光路変換手段18にて、さらには光路変換手段18と光反射性部材19との組合せ構造にて、より効果的に導光板3へ光出射させることができる。
【0065】
以下、この点をさらに図13と図14により詳しく述べる。
【0066】
図13に示す光路変換手段18は、断面形状ほぼ三角形の溝部18aと、その溝部18aに隣接する平坦部18bとで形成され、その溝部18aを構成する2辺は、点状光源5に近い側の辺が長く、点状光源5から遠い側の辺が短く形成される。点状光源5から光出射され、一端面4bから導光ロッド4内に入射して光路変換手段18で反射する光のうち、溝部18aで反射する光は、溝部18aを形成する斜面によって一端面4cにほぼ垂直に進行しやすく、平面部18bで反射する光と比較して一端面4cを通過して導光板3内へ進行する光の量が多くなる。したがって、平坦部18bの幅に対する溝部18aの幅の比率は、導光ロッド4の一端面4bから遠ざかるに従って徐々に大きくなるように設定されている。
【0067】
具体的には、図13に示す光路変換手段18の場合は、溝部18aの幅と平坦部18bの幅を加算した幅を一定にして、溝部18aの幅が点状光源5から離れるに従って徐々に大きくなるように設定している。
【0068】
一方、図14に示す光路変換手段18’の場合は、溝部18a’の幅は一定にして、隣接する溝部18a’の間隔、すなわち平坦部18b’を点状光源5から離れるに従って徐々に狭くなるように設定している。これらの構成により、一端面4cへ放射される光の量は全体において均一となる。
【0069】
さらに、導光ロッド4に形成される光路変換手段の他の構成を図15により説明する。
【0070】
同図に示す光路変換手段18’’は、導光ロッド4の一端面4cに対して略平行な平坦部18b’’とその平坦部に対して傾斜面をもつ傾斜部18a’’が、交互に配置されて階段状に形成されたプリズムアレイである。
【0071】
そして、点状光源5から光出射され、一端面4bから導光ロッド4内に入射して、光路変換手段18’’で反射する光のうち、傾斜部18a’’で反射する光は、その斜面によって一端面4cにほぼ垂直に進行しやすく、平坦部18b’’で反射する光と比較して一端面4cを通過して導光板3内へ進行する光の量が多くなる。したがって、平坦部18b’’の幅に対する傾斜部18a’’の幅の比率は、導光ロッド4の一端面4bから遠ざかるにしたがって漸次大きくなるように設定するとよい。
【0072】
具体的には、図15に示す如く、傾斜部18a’’の幅と平坦部18b’’の幅を加算した幅を一定にして、傾斜部18a’’の幅が点状光源5から離れるにしたがって漸次大きくなるように(傾斜部18a’’の幅を大きく、平坦部18b’’の幅を小さくするように)設定するとよい。このような構成でもって、一端面4cへ放射される光の量は全体において均一となる。
【0073】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の反射型液晶表示装置によれば、反射型液晶表示パネル上にフロントライトを配設し、このフロントライトが導光板と、導光板の端面側に配した点状光源とを備え、さらにこの点状光源の照射光を導光板に向けて線状光に変換せしめる導光ロッドを導光板端面に配し、そして、導光ロッドの導光板端面と反対側の面に、線状光の輝度を高めるべく光路変換手段を設け、かつ前記導光ロッド内に光散乱性粒子を分散させるとともに、光散乱性粒子の光散乱性に合わせて前記導光ロッドの導光板端面側の面の点状光源に近い一部の領域に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことで、光利用効率が高く輝度均一性の高いフロントライトを実現し、これによって輝度と輝度均一性を高めた反射型液晶表示装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射型液晶表示装置の概略断面図である。
【図2】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの斜視図である。
【図3】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの光路を示す平面図である。
【図4】図3の一部の領域の拡大図である。
【図5】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの導光ロッドからの光出射のイメージ、出射光強度分布を示す図である。
【図6】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの輝度分布を表す図である。
【図7】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの導光ロッドの状態を表す図である。
【図8】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの導光ロッドの他の状態を表す図である。
【図9】ヘイズ値を測定するヘイズメーターの説明図である。
【図10】本発明の反射型液晶表示装置の概略断面図である。
【図11】本発明の反射型液晶表示装置に使用する他のフロントライトの斜視図である。
【図12】本発明の反射型液晶表示装置に使用する他のフロントライトの光路を示す平面図である。
【図13】本発明に係るフロントライトに用いる導光ロッドの光路変換手段の構成を示す平面図である。
【図14】本発明に係るフロントライトに用いる他の導光ロッドの光路変換手段の構成を示す平面図である。
【図15】本発明に係るフロントライトに用いるさらに他の導光ロッドの光路変換手段の構成を示す平面図である。
【図16】従来の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの斜視図である。
【図17】従来の反射型液晶表示装置の概略断面図である。
【図18】従来の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの光路を示す平面図である。
【図19】従来の他の反射型液晶表示装置の斜視図である。
【符号の説明】
3・・・導光板
4・・・導光ロッド
5・・・点状光源
8・・・反射型液晶表示パネル
15・・・光散乱性粒子
16・・・反射型液晶表示装置
17・・・フロントライト
18・・・光路変換手段
19・・・光反射性部材
20・・・半透過膜
【発明の属する技術分野】
本発明はフロントライトを設けた反射型液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、携帯情報端末(PDA)、携帯電話等のディスプレイに液晶表示装置が使用されている。そして、低消費電力化、屋外での使用などの適用性が求められており、これに応じて反射型液晶表示装置の要求が強くなっている。
【0003】
しかしながら、この反射型液晶表示装置は夜間等における外光がほとんどない環境下においては、表示画面の認識がむずかしくなるという課題がある。
【0004】
この課題を解消するために、反射型液晶表示パネルの表示画面上にフロントライトを配し、そこからの光を反射型液晶表示パネルに入射させ、その反射光をフロントライトを通過させることで画像認識する技術が提案されている。
【0005】
このような反射型液晶表示装置を図16〜図18により説明する。
【0006】
図16はフロントライト1の斜視図、図17はフロントライト1を配設した反射型液晶表示装置2の概略断面図であり、図18はフロントライト1の光路を示す平面図である。
【0007】
フロントライト1は矩形状の導光板3と、導光板3の一端面3aに設けた導光ロッド4と、導光ロッド4の両端に設けたLEDなどからなる点状光源5とから構成される。また、導光ロッド4の長手端面には、その短辺方向に沿って溝6を複数個形成し、さらに導光板3の外面、すなわち反射型液晶表示パネルとの配設面とは反対側の面上にも、導光ロッド4の長手方向に沿って溝7を直線状に複数個設けている。そして、図17に示されるように、かかるフロントライト1を反射型液晶表示パネル8の上に配置している。反射型液晶表示パネル8は、従来周知の構成であり、主要部分を説明するに、9は反射膜、10はカラーフィルタ、11はオーバーコート層、12は透明電極パターン、13は液晶、14は偏光板である。
【0008】
この反射型液晶表示装置2によれば、2個の点状光源5の照射光が導光ロッド4の両端より入り伝播しながら溝6にて反射され、導光板3内に入射される。そして、導光板3の溝7により反射され、反射型液晶表示パネル8に入射される。そして、反射型液晶表示パネル8に入射された光は偏光板14、液晶13、透明電極パターン12、オーバーコート層11、カラーフィルタ10などを通して反射膜9により反射され、その反射光が再びカラーフィルタ10、オーバーコート層11、透明電極パターン12、液晶13、偏光板14を通過し、さらにフロントライト1を通して画像情報として認識される。
【0009】
一方、フロントライト1以外に、同様な構成の照明装置が提案されており、この装置によれば、点状光源と、平板状の透明基板と、棒状の導光体とを組合せている(特許文献1)。
【0010】
このような構成の液晶表示装置を図19により説明する。同図は液晶表示装置30の斜視図である。
【0011】
点状光源31からの点状光を棒状導光ロッド32によって線状光に変換し、その線状光を平板状の透明基板33へ導入することで、発光面全域にわたって輝度が均一な照明装置が得られ、そして、液晶表示パネル34に対し、その表示領域において輝度が均一になる。
【0012】
【特許文献1】
特開2000−11723号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記フロントライト1を配設した反射型液晶表示装置2によれば、そのフロントライト1において、図18に示すように、点状光源5から出射された光は、導光ロッド4の一面に形成された溝6で反射し、対向する面から出射して導光板3の一端面3aに進行するように構成されているが、点状光源5よりほぼ正面方向に出射した光は、そのまま導光ロッドの長手方向にそって入光端面4aに対向する他の端面4bから抜け、そして、対向する点状光源5にて散乱されて外部に漏れ、照明光としては有効には利用されないという課題があった。
【0014】
また、点状光源5より正面方向以外の方向に出射した光の一部が導光ロッド内で反射されたり、散乱された後、導光板3に入射されずに導光ロッド4外に散乱される課題もあった。
【0015】
また、特許文献1にて提案されている液晶表示装置30においても同様な理由により、点状光源から出射された光の一部は有効に利用されない。
【0016】
したがって本発明は叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的は、導光ロッドに光散乱性粒子を分散混入させた光利用効率の高いフロントライトにおいて、さらに導光ロッドからの出射光強度分布をも改善することで輝度均一性の高いフロントライトを実現し、これによって輝度と輝度均一性の高い反射型液晶表示装置を提供することにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明の反射型液晶表示装置は、反射型液晶表示パネル上にフロントライトを配設し、このフロントライトが導光板と、該導光板の端面側に配した点状光源とを備え、さらにこの点状光源の照射光を導光板に向けて線状光に変換せしめる導光ロッドを導光板端面に配した反射型液晶表示装置であって、前記導光ロッドの導光板端面と反対側の面に、前記線状光の輝度を高めるべく光路変換手段を設け、かつ前記導光ロッド内に光散乱性粒子を分散させるとともに、前記導光ロッドの導光板端面との対向面に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことを特徴とする。
【0018】
本発明の他の反射型液晶表示装置は、前記光半透過膜が光通過孔を有する金属膜により形成されていることを特徴とする。
【0019】
本発明のさらに他の反射型液晶表示装置は、前記光路変換手段が導光ロッドの短辺方向に沿って形成した溝、もしくはプリズムアレイであることを特徴とする。
【0020】
さらにまた、本発明の他の反射型液晶表示装置は、前記光路変換手段の表面に光反射性部材を形成したことを特徴とする。
【0021】
【作用】
本発明の反射型液晶表示装置によれば、上記構成のように、前記導光ロッドの導光板端面との対向面に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことで、光散乱性粒子にて散乱されて導光板へと出射された光の一部は、光半透過膜で反射されて導光ロッドの内部方向(点状光源5から離れる方向)へと伝播され、その後、光散乱性粒子にて散乱されて導光板へと出射されたり、光路変換手段で反射されて導光板へ出射される。そしてその結果、導光ロッドからの出射光強度分布がほぼフラットとなり、良好な輝度分布を得ることができる。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る反射型液晶表示装置を添付図面に基づいて説明する。
【0023】
図1は反射型液晶表示装置16の概略断面図、図2は反射型液晶表示装置16に使用するフロントライト17の斜視図(導光ロッド4の様子がわかり易いように導光ロッド4と導光板3を離して示した)、図3はフロントライト17の光路を示す平面図、図4は図3の一部(導光ロッド4の一部)の拡大図である。また、図5は導光ロッド4からの光出射のイメージと導光ロッド4からの出射光強度分布を、図6はフロントライト17の輝度分布をそれぞれ示す。
【0024】
なお、図16〜図18に示すフロントライト1を配設した反射型液晶表示装置2と同一部材には同一符号を付す。
【0025】
図1と図2に示すように、反射型液晶表示パネル8上にフロントライト17を配設している。このフロントライト17は矩形状の導光板3と、導光板3の端面側に配したLEDなどからなる点状光源5とを備え、さらにこの点状光源5の照射光を導光板3に向けて線状光に変換せしめる導光ロッド4を導光板3の端面3aにそって配している。本例によれば、導光ロッド4の両端に点状光源5を配している。
【0026】
また、導光ロッド4において、導光板3の端面3aと向き合う端面4cに対し、その反対側の面4dに、前記線状光の輝度を高めるべく光路変換手段18を設けている。
【0027】
この光路変換手段18によれば、導光ロッド4の長手端面には、その短辺方向に沿って溝を複数個形成し、これら溝からなる光反射部18aと平坦部18bを交互に連続的に形成したものである。
【0028】
そして、かかる光路変換手段18を備えた導光ロッド4に対し、さらにその構成材(たとえばアクリル樹脂など)に光散乱性粒子15(たとえばシリカなど)を分散している。
【0029】
そして、本発明によれば、かかる光路変換手段18を備え、光散乱性粒子15を分散した導光ロッド4に対し、端面4cの点状光源5に近い一部の領域に、光散乱性粒子15の光散乱性に合わせて前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜20を被覆させたことが特徴である。
【0030】
上記構成の反射型液晶表示装置16によれば、導光ロッド4に光路変換手段18を形成し、そして、導光ロッド4に光散乱性粒子15を分散したことで、点状光源5の照射光は、点状光源5よりほぼ正面方向に出射して導光ロッド4の端面4aに入射した光について、導光ロッド4内に分散混入された光散乱性粒子15によって散乱されて導光板3へ出射されたり、あるいは光散乱性粒子15にて散乱された光の一部は光路変換手段18で反射されて導光板3へ出射されることで、効率的に導光板3内へ導かれる。
【0031】
また、点状光源5より正面方向以外の方向に出射した光の一部についても、同じように導光ロッド4内に分散混入された光散乱性粒子15によって散乱されて導光板3へ出射されたり、あるいは光散乱性粒子15にて散乱された光の一部は光路変換手段18で反射されて導光板3へ出射されることで、効率的に導光板3内へ導かれる。
【0032】
さらに、導光ロッド4の一部に光散乱性粒子15の光散乱性に合わせて光半透過膜20を被覆したことで、光散乱性粒子15にて散乱されて導光板3へと出射された光の一部は、光半透過膜で反射されて導光ロッド4の内部方向(点状光源5から離れる方向)へと伝播され、その後、光散乱性粒子15にて散乱されて導光板3へと出射されたり、光路変換手段18で反射されて導光板3へ出射される。そしてその結果、図5に示すように、導光ロッド4からの出射光強度分布がほぼフラットとなり、図6に示すように、良好な輝度分布を得ることができた。
【0033】
次に、光半透過膜20について説明する。
【0034】
本発明の反射型液晶表示装置16においては、好適には図2に示すが如く、光半透過膜20は光通過孔を有する金属膜により形成すると良い。光通過孔が透過領域、金属膜が反射領域として機能する。最も簡単な光半透過膜として金属薄膜をハーフミラーとして使用することが考えられるが、光通過孔を有する光半透過膜と比べると光が透過する際にハーフミラーでの吸収が起こり、光強度が減衰してしまい、光利用効率が悪い。
【0035】
導光ロッド4の端面4cに被覆する半透過膜20は、その形成領域と半透過膜20の通過孔(透過部)と反射部の面積比率を導光ロッド4内の光散乱性粒子15の光散乱性に応じて適宜決めればよい。すなわち、導光ロッド4の光散乱性が高い場合には、図7に示すように、半透過膜20の形成領域l及び、反射部の面積比率を大きくすることで、光散乱性粒子15にて散乱された光は光半透過膜20で反射し、導光ロッド4の内部方向(点状光源5から離れる方向)へ伝播することで、良好な輝度分布が得られる。一方、導光ロッド4の光散乱性がそれほど高くない場合には、図8に示すように、半透過膜20の形成領域l及び、反射部の面積比率を小さくすることで良好な輝度分布が得られる。
【0036】
光通過孔を有する金属膜による光半透過膜は、Al、Ag、AP(AgとPdの合金)、APC(AgとPdとCuの合金)、ACA(AgとCuとAuの合金)などの金属膜をスパッタリングや蒸着法にて形成し、その金属膜面に光通過孔を形成する。
【0037】
このような光通過孔はその形状に対応したフォトリソ用マスクを使用し、フォトリソ技術により形成する。すなわち、金属膜が形成された膜面に感光性レジストを塗布し、フォトリソ用マスクを用いて露光し、その後、現像、エッチング、剥離の各工程を経て形成する。
【0038】
また、金属膜の信頼性を確保するために、金属膜と導光ロッド4の間にはSiO2等のアンダーコート層を形成したり、あるいは金属膜の上にSiO2等のトップコート層を形成してもよい。
【0039】
すなわち、金属膜と導光ロッドの間にSiO2等のアンダーコート層が無い場合には、高温高湿放置試験や高温放置試験等において膜剥がれが発生することを確認しており、金属膜の密着性を向上させて、耐久性を高めるために、SiO2等のアンダーコート層を形成している。
【0040】
また、金属膜の上にSiO2等のトップコート層が無いと、高温高湿放置試験や高温放置試験等において金属膜の腐食が発生することを確認している。よって、金属膜の反射率低下を経てフロントライト17の輝度均一性低下にいたる場合がある。特に、Ag系の金属膜は腐食しやすいことから、SiO2等のトップコート層が必要となる。このように金属膜の耐腐食性を向上させるために、SiO2等のトップコート層を形成すると良い。
【0041】
また、本発明の反射型液晶表示装置16においては、好適には図2と図3に示す如く、光路変換手段18の表面に光反射性部材19を形成するとよい。このような光反射性部材19は、金属材や誘電体材などからなる膜をスパッタリング法や蒸着法などの薄膜形成手段にて被着し、これにより、この光路変換手段18からの光の漏れを無くすことができる。
【0042】
この金属膜としては、Al、Ag、AP(AgとPdの合金)、APC(AgとPdとCuの合金)、ACA(AgとCuとAuの合金)等がある。また、金属膜の信頼性を確保するために、金属膜と導光ロッド4の間にはSiO2等のアンダーコート層を形成したり、あるいは金属膜の上にSiO2等のトップコート層を形成してもよい。
【0043】
すなわち、金属膜と導光ロッド4の間にSiO2等のアンダーコート層が無い場合には、高温高湿放置試験や高温放置試験等において膜剥がれが発生することを確認しており、金属膜の密着性を向上させて、耐久性を高めるために、SiO2等のアンダーコート層を形成している。
【0044】
また、金属膜の上にSiO2等のトップコート層が無いと、高温高湿放置試験や高温放置試験等において金属膜の腐食が発生することを確認している。よって、金属膜の反射率低下を経てフロントライトの輝度低下にいたる場合がある。特に、Ag系の金属膜は腐食しやすいことから、SiO2等のトップコート層が必要となる。このように金属膜の耐腐食性を向上させるために、SiO2等のトップコート層を形成すると良い。
【0045】
さらに好適には、導光ロッド4の導光板3に対向する端面4cと、点状光源5に対向する端面4a、4bとを除く他の面を、光路変換手段18も含めて光反射性部材19を形成するとよく、これにより、導光板3内へ高効率に光入射される。
【0046】
前述した導光板3や導光ロッド4を構成する材料としては、光線を効率良く通過させることのできる物質であればよく、たとえば透明性および加工性に優れたアクリル樹脂が適している。その他に、ポリカーボネート樹脂、ノルボルネン系樹脂、塩化ビニル樹脂等の各種熱可塑性の透明樹脂がある。もしくは各種ガラス材料等の無機透明材料がある。
【0047】
さらに導光ロッド4に混入させる光散乱性粒子15としては、たとえばシリカやアルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム等の無機系粒子がある。もしくはアクリル樹脂やポリカーボネート樹脂等の有機系粒子でもよい。そして、これら無機系粒子や有機系樹脂を1種もしくは2種以上用いればよい。
【0048】
また、光散乱性粒子15の平均粒径は、好適には0.1〜50μm、最適には1〜40μmにするとよく、これによって光散乱性粒子による光の散乱が好適となり、光を効率的に導光板3内に導くことができるという点でよい。粒径が小さすぎると光の散乱が不十分となって導光板内への光の入射効率が悪くなり、逆に粒径が大きすぎると光の散乱が大きくなりすぎて、フロントライト17の輝度が低下する場合がある。
【0049】
また、導光ロッド4の構成材と光散乱性粒子15の双方の屈折率を規定するのが望ましい。
【0050】
とくに導光ロッド4の構成材の屈折率と光散乱性粒子15の屈折率について、その屈折率差の絶対値を0.01〜0.2の範囲内にするとよく、この範囲内であれば、反射型液晶表示装置の輝度を高めることができる。
【0051】
かかる屈折率差の絶対値が0.01未満になると、散乱効果が不十分となり、安定的に有効な輝度アップが見られず、一方、屈折率差の絶対値が0.2を超えると、散乱効果が強過ぎて、輝度の低下をまねく場合がある。
【0052】
たとえば、アクリル樹脂からなる導光ロッド4にシリカからなる光散乱性粒子15を分散した場合、アクリル樹脂の屈折率は1.49であり、シリカの屈折率は1.46であり、その差0.03である。
【0053】
その他にアクリル樹脂からなる導光ロッド4にポリカーボネート樹脂からなる光散乱性粒子15を分散した場合、アクリル樹脂の屈折率は1.49であり、ポリカーボネート樹脂の屈折率は1.58であり、その差0.09である。
【0054】
さらにまた、本発明者が繰り返し行なった実験によれば、微粒子を含んだ導光ロッドのヘイズ値を5〜40%の範囲内にするとよく、この範囲内であれば、反射型液晶表示装置の輝度を高めることができた。
【0055】
ヘイズ値が5%未満であれば、光散乱効果が不十分となり、輝度を有効に高めることがむずかしくなる場合がある。一方、ヘイズ値が40%を超えると、散乱効果が強くなり過ぎ、これによって輝度が低下する場合がある。
【0056】
ヘイズ値は、拡散透過率を全光線透過率で割ったもので表される。ヘイズ(%)=(拡散透過率/全光線透過率)×100
なお、このヘイズ値が大きいほど散乱性が大きいことを表す。
【0057】
ヘイズ値の測定は図9に示すようなヘイズメーターを使用する。
【0058】
同図に示すように、光源から出た光線は測定用の試料(導光ロッド)を通過し、入力開口より積分球に入る。積分球に入射された光は、つやのない白色コーティングされた積分球内部で一様に拡散され、検出器(リングセンサ)によって測定される。全光線透過率は出口開口を閉じて測定された値であり、拡散透過率は出口開口を開いて測定された値である。
【0059】
また、図2に示すフロントライト17のように、導光板3の外面上に形成する溝7については、導光ロッド4から遠ざかるにしたがって密になるように形成するのが望ましい。その結果、図10に示す如く、導光板3より出射される光量が光源部からの距離によらず一定となり、表示領域全体にて均一な輝度が得られる。
【0060】
さらにまた、導光板3の反射型液晶表示パネル8との配設面3bと、反射型液晶表示パネル8の偏光板14の表面には、反射防止処理を行うのが望ましい。その結果、導光板3の液晶パネルとの配設面3bと偏光板14の表面における反射光を抑えることができ、反射型液晶表示装置のコントラストを飛躍的に向上させることができる。
【0061】
つぎに本発明の他の反射型液晶表示装置を図11と図12に示す。
【0062】
図11は反射型液晶表示装置16に使用するフロントライト21の斜視図、図12はフロントライト21の光路を示す平面図である。
【0063】
前述したフロントライト17によれば、その導光ロッド4の横断面積は、両端に配した点状光源5の間にて同じにしているが、これに代えて、フロントライト21においては、導光ロッド4の横断面積を、その中央部に向けて漸次小さくなるように楔型に形成している。
【0064】
このような構成にしたことで、点状光源5よりほぼ正面方向及び正面方向以外の方向に出射して導光ロッド4の端面4aに入射した光のうち、多くの光を光路変換手段18にて、さらには光路変換手段18と光反射性部材19との組合せ構造にて、より効果的に導光板3へ光出射させることができる。
【0065】
以下、この点をさらに図13と図14により詳しく述べる。
【0066】
図13に示す光路変換手段18は、断面形状ほぼ三角形の溝部18aと、その溝部18aに隣接する平坦部18bとで形成され、その溝部18aを構成する2辺は、点状光源5に近い側の辺が長く、点状光源5から遠い側の辺が短く形成される。点状光源5から光出射され、一端面4bから導光ロッド4内に入射して光路変換手段18で反射する光のうち、溝部18aで反射する光は、溝部18aを形成する斜面によって一端面4cにほぼ垂直に進行しやすく、平面部18bで反射する光と比較して一端面4cを通過して導光板3内へ進行する光の量が多くなる。したがって、平坦部18bの幅に対する溝部18aの幅の比率は、導光ロッド4の一端面4bから遠ざかるに従って徐々に大きくなるように設定されている。
【0067】
具体的には、図13に示す光路変換手段18の場合は、溝部18aの幅と平坦部18bの幅を加算した幅を一定にして、溝部18aの幅が点状光源5から離れるに従って徐々に大きくなるように設定している。
【0068】
一方、図14に示す光路変換手段18’の場合は、溝部18a’の幅は一定にして、隣接する溝部18a’の間隔、すなわち平坦部18b’を点状光源5から離れるに従って徐々に狭くなるように設定している。これらの構成により、一端面4cへ放射される光の量は全体において均一となる。
【0069】
さらに、導光ロッド4に形成される光路変換手段の他の構成を図15により説明する。
【0070】
同図に示す光路変換手段18’’は、導光ロッド4の一端面4cに対して略平行な平坦部18b’’とその平坦部に対して傾斜面をもつ傾斜部18a’’が、交互に配置されて階段状に形成されたプリズムアレイである。
【0071】
そして、点状光源5から光出射され、一端面4bから導光ロッド4内に入射して、光路変換手段18’’で反射する光のうち、傾斜部18a’’で反射する光は、その斜面によって一端面4cにほぼ垂直に進行しやすく、平坦部18b’’で反射する光と比較して一端面4cを通過して導光板3内へ進行する光の量が多くなる。したがって、平坦部18b’’の幅に対する傾斜部18a’’の幅の比率は、導光ロッド4の一端面4bから遠ざかるにしたがって漸次大きくなるように設定するとよい。
【0072】
具体的には、図15に示す如く、傾斜部18a’’の幅と平坦部18b’’の幅を加算した幅を一定にして、傾斜部18a’’の幅が点状光源5から離れるにしたがって漸次大きくなるように(傾斜部18a’’の幅を大きく、平坦部18b’’の幅を小さくするように)設定するとよい。このような構成でもって、一端面4cへ放射される光の量は全体において均一となる。
【0073】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の反射型液晶表示装置によれば、反射型液晶表示パネル上にフロントライトを配設し、このフロントライトが導光板と、導光板の端面側に配した点状光源とを備え、さらにこの点状光源の照射光を導光板に向けて線状光に変換せしめる導光ロッドを導光板端面に配し、そして、導光ロッドの導光板端面と反対側の面に、線状光の輝度を高めるべく光路変換手段を設け、かつ前記導光ロッド内に光散乱性粒子を分散させるとともに、光散乱性粒子の光散乱性に合わせて前記導光ロッドの導光板端面側の面の点状光源に近い一部の領域に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことで、光利用効率が高く輝度均一性の高いフロントライトを実現し、これによって輝度と輝度均一性を高めた反射型液晶表示装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の反射型液晶表示装置の概略断面図である。
【図2】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの斜視図である。
【図3】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの光路を示す平面図である。
【図4】図3の一部の領域の拡大図である。
【図5】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの導光ロッドからの光出射のイメージ、出射光強度分布を示す図である。
【図6】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの輝度分布を表す図である。
【図7】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの導光ロッドの状態を表す図である。
【図8】本発明の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの導光ロッドの他の状態を表す図である。
【図9】ヘイズ値を測定するヘイズメーターの説明図である。
【図10】本発明の反射型液晶表示装置の概略断面図である。
【図11】本発明の反射型液晶表示装置に使用する他のフロントライトの斜視図である。
【図12】本発明の反射型液晶表示装置に使用する他のフロントライトの光路を示す平面図である。
【図13】本発明に係るフロントライトに用いる導光ロッドの光路変換手段の構成を示す平面図である。
【図14】本発明に係るフロントライトに用いる他の導光ロッドの光路変換手段の構成を示す平面図である。
【図15】本発明に係るフロントライトに用いるさらに他の導光ロッドの光路変換手段の構成を示す平面図である。
【図16】従来の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの斜視図である。
【図17】従来の反射型液晶表示装置の概略断面図である。
【図18】従来の反射型液晶表示装置に使用するフロントライトの光路を示す平面図である。
【図19】従来の他の反射型液晶表示装置の斜視図である。
【符号の説明】
3・・・導光板
4・・・導光ロッド
5・・・点状光源
8・・・反射型液晶表示パネル
15・・・光散乱性粒子
16・・・反射型液晶表示装置
17・・・フロントライト
18・・・光路変換手段
19・・・光反射性部材
20・・・半透過膜
Claims (4)
- 反射型液晶表示パネル上にフロントライトを配設し、このフロントライトが導光板と、該導光板の端面側に配した点状光源とを備え、さらにこの点状光源の照射光を導光板に向けて線状光に変換せしめる導光ロッドを導光板端面に配した反射型液晶表示装置であって、前記導光ロッドの導光板端面と反対側の面に、前記線状光の輝度を高めるべく光路変換手段を設け、かつ前記導光ロッド内に光散乱性粒子を分散させるとともに、前記導光ロッドの導光板端面との対向面に、前記線状光の輝度均一性を高めるべく光半透過膜を被覆させたことを特徴とする反射型液晶表示装置。
- 前記光半透過膜が光通過孔を有する金属膜により形成されていることを特徴とする請求項1記載の反射型液晶表示装置。
- 前記光路変換手段が導光ロッドの短辺方向に沿って形成した溝、もしくはプリズムアレイであることを特徴とする請求項1又は2記載の反射型液晶表示装置。
- 前記光路変換手段の表面に光反射性部材を形成したことを特徴とする請求項1、2又は3のいずれか記載の反射型液晶表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003031576A JP2004240331A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | 反射型液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003031576A JP2004240331A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | 反射型液晶表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004240331A true JP2004240331A (ja) | 2004-08-26 |
Family
ID=32958118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003031576A Pending JP2004240331A (ja) | 2003-02-07 | 2003-02-07 | 反射型液晶表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004240331A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016095482A (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-26 | 立景光電股▲ふん▼有限公司 | 投写型表示装置 |
WO2017199368A1 (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | 富士通株式会社 | 光源および検出装置 |
-
2003
- 2003-02-07 JP JP2003031576A patent/JP2004240331A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016095482A (ja) * | 2014-11-11 | 2016-05-26 | 立景光電股▲ふん▼有限公司 | 投写型表示装置 |
WO2017199368A1 (ja) * | 2016-05-18 | 2017-11-23 | 富士通株式会社 | 光源および検出装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100631904B1 (ko) | 도광 기능을 갖는 직하형 백라이트 장치 | |
TWI352795B (en) | Light emitting device and lighting device having t | |
CN206975244U (zh) | 导光板、背光模组以及显示装置 | |
CN109031512B (zh) | 导光膜组件、前置光源和反射式显示装置 | |
TWI286646B (en) | Liquid-crystal display device and light pipe | |
JP2020532832A (ja) | 2dローカルディミングを備えた直接発光バックライトユニット | |
JP2003208811A (ja) | 薄膜トランジスタ液晶表示装置のバックライトモジュール | |
JP7391013B2 (ja) | 直下型バックライト用の多層反射器 | |
JPWO2011135627A1 (ja) | 面状光源装置およびこれを用いた表示装置 | |
TW200532328A (en) | Backlight unit and LCD display apparatus using the same | |
CN111240091B (zh) | 透明显示装置及其制作方法 | |
JP7320080B2 (ja) | スクリーン指紋コンポーネント及び端末機器 | |
JP4142013B2 (ja) | 照明装置及び液晶表示装置 | |
JP2024511733A (ja) | 面光源装置及びフラットパネル型の表示装置 | |
JP2000113708A (ja) | 照明装置 | |
JPH039304A (ja) | バックライト装置 | |
JP2001305540A (ja) | 反射型液晶表示装置 | |
JP2003215588A (ja) | 反射型液晶表示装置 | |
JP5174685B2 (ja) | 面状光源装置およびこれを用いた表示装置 | |
JP2004240331A (ja) | 反射型液晶表示装置 | |
US20190204496A1 (en) | Backlight unit and display device including the same | |
JP2023524045A (ja) | パターン散光素子と波長選択性反射素子とを備えたバックライト | |
JP2005338486A (ja) | 反射防止構造とそれを備えた反射防止膜、導光材、照明装置と、液晶表示装置 | |
JP2002258022A (ja) | 光反射シート及びこれを用いた面光源装置と液晶ディスプレイ装置 | |
JP3306792B2 (ja) | 液晶パネル用バックライト |