JP4577210B2 - A surface light source device and a display device - Google Patents

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優貴 松井
昭宏 船本
茂 青山
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オムロン株式会社
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本発明は、面光源装置及び表示装置に関する。 The present invention relates to a surface light source device and a display device. 特に、導光板の観察側の面又は光出射面に反射防止用の微細な凹凸を備えた面光源装置に関するものである。 In particular, it relates to a surface light source device provided with fine irregularities for the anti-reflective on the observation side surface or the light emitting surface of the light guide plate.

液晶表示装置等のディスプレイを備えた携帯機器においては、バッテリーの長寿命化が要求されている。 In the portable apparatus including a display such as a liquid crystal display device, the life of the battery is required. 反射型液晶表示装置は、画面照明用に自然光と光源を併用することができ、電力消費が少ないので、注目されている。 Reflection type liquid crystal display device can be used in combination of natural light and a light source for display illumination, since less power consumption, has attracted attention.

(従来技術) (Prior art)
ここでは、面光源装置をフロントライトとして用いた従来例について説明する。 Here it will be described the prior art example using a surface light source device as a front light. 図1はフロントライト2と反射型の液晶表示パネル3とからなる反射型液晶表示装置1の概略断面図である。 Figure 1 is a schematic sectional view of a reflection type liquid crystal display device 1 comprising a front light 2 and reflective type liquid crystal display panel 3 which in the. このフロントライト2においては、光源4から出射した光は、導光板5内で全反射を繰り返して導光し、ついで、表面の偏向パターン6で反射されて光出射面7(裏面)にほぼ垂直に入射した光は、光出射面7から出射される。 In the front light 2, light emitted from the light source 4 is to guide the light repeats total reflection within the light guide plate 5, then substantially vertically reflected by the deflecting pattern 6 on the surface on the light emitting surface 7 (back) the light incident on is emitted from the light emitting surface 7. フロントライト2の光出射面7から出射した光は、図1に実線の矢印で示すように、液晶表示パネル3のガラス基板や液晶層を通過し、反射面8で反射されて再び液晶層等を通過して元の方向へ戻る。 Light emitted from the light emitting surface 7 of the front light 2, as shown by solid line arrow in FIG. 1, passes through the glass substrate and a liquid crystal layer of the liquid crystal display panel 3 is reflected by the reflecting surface 8 again liquid crystal layer, etc. through the return to the original direction. このように液晶表示パネル3内部で反射された光は、液晶表示パネル3によって変調された後、フロントライト2を通過して画像光9として観察者側へ出射される。 The light reflected by the internal liquid crystal display panel 3 as is modulated by the liquid crystal display panel 3, and passes through the front light 2 is emitted to the observer side as image light 9.

一方、導光板5内において偏向パターン6で反射されて光出射面7に向かう光の一部は、図1に破線の矢印で示すように、光出射面7でフレネル反射し、ノイズ光10として観察者側へ直接出射される。 On the other hand, is reflected by the deflection pattern 6 in a part of the light toward the light exit surface 7 light guide plate 5, as shown by broken line arrow in FIG. 1, and Fresnel reflection at the light emitting surface 7, as noise light 10 direct emitted toward the observer.

一般的には、光出射面7に入射する光の約4%がフレネル反射してノイズ光10となっており、このようなノイズ光10が発生すると、図1に示すように、画像光9とノイズ光10が同じ方向へ出射されるので、液晶表示パネル3により生成された画像に白色光が重なり、画面のコントラストが低下し、視認性が悪くなる。 In general, when about 4% of the light incident on the light emitting surface 7 has become a noise light 10 by Fresnel reflection, such noise light 10 is generated, as shown in FIG. 1, the image light 9 and the noise light 10 is emitted in the same direction, white light overlaps the generated image by the liquid crystal display panel 3, the contrast of the screen is lowered, visibility is deteriorated.

図2に示すものは、上記のような視認性の低下を防止するようにした反射型液晶表示装置11の概略断面図である。 Those shown in FIG. 2 is a schematic sectional view of a reflection type liquid crystal display device 11 which is adapted to prevent a decrease in visibility as described above. この反射型液晶表示装置11においては、導光板5の光出射面7に、光の波長以下の周期pで配列された微細凹凸12からなる反射防止用パターン13が設けられている。 In this reflection type liquid crystal display device 11, the light emitting surface 7 of the light guide plate 5, the anti-reflection pattern 13 consisting of fine irregularities 12 which are arranged at wavelengths less period p of the light is provided. 図3は導光板5の光出射面7に設けられた反射防止用パターン13の一部の輪郭を示す拡大斜視図であって、角錐状をした微細凹凸12が一定周期(ピッチ)pで配列されている。 Figure 3 is an enlarged perspective view showing a part of a contour of the reflection preventive patterns 13 provided on the light emitting surface 7 of the light guide plate 5, SEQ fine irregularities 12 in which the pyramid shape at a constant cycle (pitch) p It is. このような反射防止用パターン又は微細凹凸を有するフロントライトは、特許文献1、特許文献2に記載されている。 Front light having such a reflection preventive patterns or fine irregularities, Patent Document 1, disclosed in Patent Document 2.

図4は反射防止用パターン13の作用説明図である。 Figure 4 is an explanatory diagram of the operation of the anti-reflection pattern 13. 図4(a)は屈折率がn1(>空気の屈折率n0)の導光板5の断面を表しており、反射防止用パターン13の各微細凹凸12は下端部へ向かうほど次第に幅が狭くなっている。 4 (a) shows a refractive index represents the light guide plate 5 of the cross-section of n1 (> refractive index of air n0), the fine irregularities 12 of the anti-reflection pattern 13 is narrowed gradually width increases toward the lower end ing. 反射防止用パターン13の形成されている領域においては、屈折率がn1の媒質(導光板材料)と屈折率がn0の媒質(空気)との体積比率が、導光板5の厚み方向で次第に変化しているので、図4(b)に示すように、上方から下方へ向かうにつれて媒質の有効屈折率は、導光板5の屈折率n1から空気の屈折率n0へと次第に変化している。 In the region formed of the reflection preventive patterns 13, the volume ratio of the medium having the refractive index n1 medium (light guide plate material) and a refractive index n0 (air) is gradually changed in the thickness direction of the light guide plate 5 since it has to, as shown in FIG. 4 (b), the effective refractive index of the medium toward the top to the bottom are gradually changed from the refractive index n1 of the light guide plate 5 to the refractive index n0 of air.
ここで、微細凹凸12の周期をp、光源4から出射される光のうち最も波長の短い可視光の波長をλminとするとき、反射光(ノイズ光)の低減には、 Here, when p the period of the fine irregularities 12, the wavelength of the shortest wavelength visible light among the light emitted from the light source 4 and [lambda] min, the reduction of the reflected light (noise light),
p<λmin p <λmin
の条件を満たすことが望ましい。 It is desirable that the conditions are met. λminを真空中における波長とすれば、導光板中では波長がλmin/n1に短くなることを考慮して、微細凹凸12の周期pの条件を、 If the [lambda] min the wavelength in vacuum, the light guide plate in considering that the wavelength is shortened to [lambda] min / n1, the conditions of the period p of the minute unevennesses 12,
p<λmin/n1 p <λmin / n1
とすればより望ましい。 Tosureba more desirable.

しかして、このような反射型液晶表示装置11によれば、微細凹凸12は光の波長以下の周期pで形成されており、厚み方向で媒質の(有効)屈折率が連続的に変化しているので、図3に実線矢印で示すように反射防止用パターン13に上方から垂直に光が入射する場合や、全反射の臨界角よりも小さな入射角で反射防止用パターン13に光が入射する場合には、広い波長領域にわたって光出射面7におけるフレネル反射が減少し、画像のコントラストが向上する。 Thus, according to such a reflection type liquid crystal display device 11, fine unevenness 12 is formed at a wavelength less than a period p of the light, in the thickness direction of the medium (effective) refractive index continuously changes because there, and when light vertically from above the reflection preventive pattern 13 as indicated by the solid line arrows incident light to the reflection preventive patterns 13 at a small angle of incidence than the critical angle of total reflection is incident on the Figure 3 in this case, the Fresnel reflection at the light emitting surface 7 is reduced over a wide wavelength region, the contrast of the image is improved. このときの反射型液晶表示装置11における光の挙動を図2に表している。 Represents the behavior of light in FIG. 2 in the reflective type liquid crystal display device 11 at this time.

(問題の所在) (Location of the problem)
こうして光出射面7に反射防止用パターン13を設けてフレネル反射を抑制することにより、画像のコントラストを向上させる方法は周知のものとなった。 Thus by inhibiting Fresnel reflection provided with an anti-reflection pattern 13 on the light emitting surface 7, a method of improving the contrast of the image became well known.

しかし、本発明者らは液晶表示装置のより良好な画像を求めて研究を行ったところ、反射防止用パターン13で発生する回折光が、画面のコントラストを低下させている主な原因の一つであることを発見した。 However, one of the main causes inventors was studied in search of better images of the liquid crystal display device, the diffracted light generated by the reflection preventive patterns 13, which reduces the contrast of the screen It was discovered that is. すなわち、導光板5の光出射面7に反射防止用パターン13を設けた場合には、フレネル反射を抑制することができるものの、微細凹凸12を一定周期で配列した反射防止用パターン13は回折格子(grating)として働くので、導光板5内の光が光出射面7から出射される際に回折光が発生する。 That is, the case in which the reflection preventive pattern 13 on the light emitting surface 7 of the light guide plate 5, although it is possible to suppress the Fresnel reflection, the reflection preventive pattern 13 having an array of fine irregularities 12 at a constant periodic grating since acts as (grating), the light of the light guide plate 5 is diffracted light is generated when it is emitted from the light emitting surface 7. こうして導光板5の光出射面7から出射された回折光は、直接に、あるいは乱反射して観察者側に向けて出射され、この回折光が画面の画像光9と重なって画像のコントラストを低下させ、また、導光板が色味を帯びることになり、液晶表示装置11の視認性を悪化させているのである。 Diffracted light emitted from the light emitting surface 7 of the light guide plate 5 thus, directly or diffusely reflected is emitted toward the observer side, lowering the contrast of the image the diffracted light overlaps the image light 9 screen is allowed, also, the light guide plate will be tinged with color, it's exacerbating the visibility of the liquid crystal display device 11.

さらに、本発明者らの研究によれば、反射防止用パターン13で回折光が発生するのは、次に示すように、面光源装置特有の機能により発生していることが分かった。 Furthermore, according to studies by the present inventors, the diffracted light generated by the reflection preventive patterns 13, as shown below, were found to be generated by the surface light source device-specific functionality. すなわち、一般的な用途の反射防止用パターン(微細凹凸)では、図3に実線矢印で示したように、ほぼ垂直な方向からの入射光を考慮すれば十分である。 That is, in general use antireflection patterns (fine irregularities), as indicated by solid arrows in FIG. 3, it is sufficient to consider the incident light from a direction substantially perpendicular. これに対し、導光板5裏面に設けた反射防止用パターン13では、図3に破線矢印で示したように、光出射面7に大きな入射角で入射する光も考慮する必要がある。 In contrast, in the anti-reflection pattern 13 provided on the light guide plate 5 back side, as indicated by broken line arrows in FIG. 3, the light that is incident at a large incident angle on the light emitting surface 7 it is necessary to consider. 図5に示すように、面光源装置2は、光源24から出射された光を導光板5の表面と裏面で全反射して伝搬させ全面から均一に出射させる機能を持つ。 As shown in FIG. 5, the surface light source device 2 has a function of uniformly emitted from the entire surface by propagating totally reflected by the light emitted from the light source 24 at the surface and the back surface of the light guide plate 5. そのため、大きな強度の光が反射防止用パターン13に対して全反射の臨界角以上の大きな入射角度で入射する。 Therefore, the light of high intensity is incident at a large incident angle larger than the critical angle of total reflection with respect to the reflection preventive pattern 13. 一方、反射防止用パターン13を光出射面7に垂直な方向から見ると、各微細凹凸12は厚みの大きな部分で有効屈折率が大きくなるので、各微細凹凸12の中心で有効屈折率が最大となり、微細凹凸12の周辺部では有効屈折率が小さくなり、図6(a)に示すような、有効屈折率の分布を示す。 Up On the other hand, looking at the reflection preventive patterns 13 from a direction perpendicular to the light emitting surface 7, the fine irregularities 12 the effective refractive index increases in a large part of the thickness, the effective refractive index at the center of each fine irregularities 12 next, it becomes small effective refractive index at the periphery of the fine irregularities 12, as shown in FIG. 6 (a), showing the distribution of effective refractive index. よって、反射防止用パターン13を垂直な方向から見ると、反射防止用パターン13は図6(b)に示すような2次元回折格子とみなすことができる。 Thus, looking at the reflection preventive patterns 13 from a direction perpendicular reflection preventive patterns 13 can be regarded as a two-dimensional diffraction grating as shown in Figure 6 (b). 従って、ここに反射防止用パターン13とほぼ平行な光が入射すると、周期的に2次元配列した微細凹凸12によって回折し、図5に示すように、光出射面7から回折光14が出射されることになる。 Therefore, the here substantially parallel light and the reflection preventive patterns 13 is incident, periodically diffracted by the fine irregularities 12 which are arranged two-dimensionally, as shown in FIG. 5, diffracted light 14 from the light emitting surface 7 is emitted It becomes Rukoto. この回折光14は、直接に、あるいは乱反射して観察者側に向けて出射されるため、この回折光が画面の画像光と重なり、また、導光板が色味を帯びることになり、画像のコントラストを低下させて液晶表示装置11の視認性を悪化させる。 The diffracted light 14, for directly or is irregularly reflected to exit toward the observer side, overlapping the diffracted light and the image light on the screen, also, the light guide plate will be tinged with color, image lowering the contrast deteriorating the visibility of the liquid crystal display device 11.

なお、導光板の光出射面における光のフレネル反射を防止する方法としては、光出射面に誘電体多層膜を成膜する方法も考えられるが、この方法では、成膜工程が煩雑になってコストが高くつく、耐環境性が悪いといった問題がある。 As a method for preventing the Fresnel reflection of light at the light emitting surface of the light guide plate, a method of forming a dielectric multilayer film on the light emitting surface it is also considered, but in this method, the film forming process becomes complicated costly, environmental resistance and there is a problem such as bad.

特開2002−250917号公報 JP 2002-250917 JP WO02/29454 WO02 / 29454 特開2002−357825 Patent 2002-357825 特開2004−133392 Patent 2004-133392

本発明は、上記のような知見に基づいてなされたものであり、その目的とするところは、導光板の光出射面に反射防止用の微細な凹凸を備えた面光源装置において、当該凹凸による回折光の発生を抑制する手段もしくは設計手法を提供することにある。 The present invention has been made based on the findings as described above, it is an object in the surface light source device provided with fine irregularities for the anti-reflective to the light emitting surface of the light guide plate, according to the relief and to provide a means of inhibiting or design technique the occurrence of diffracted light.

本発明の第1の面光源装置は、 光源と、前記光源からの光を導いて観察側の面と反対側に位置する光出射面から光を出射する導光板とを備えた面光源装置において、前記観察側の面又は前記光出射面の少なくとも一方に反射防止及び回折防止用の複数の微細な凹部又は凸部が形成されており、前記複数の微細な凹部又は凸部は、前記凹部又は凸部のサイズが不均一で、かつ、隣接する前記凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離が不均一となるように形成されており、前記凹部又は凸部について隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離の分布をとったとき、その頻度が最大となる距離Kが、 The first surface light source device of the present invention includes a light source and, in the surface light source device including a light guide plate for emitting light from the light emitting surface positioned opposite to the observation side surface guiding light from the light source , wherein the plurality of minute concave portions or convex portions for prevention and diffraction antireflection on at least one of the observation side surface or the light emitting surface is formed, the plurality of minute concave portions or convex portions, the concave or the size of the convex portion is not uniform, and is formed so that the distance on the surface or the light emitting surface of the observation side of the recess each other or convex portions each other adjacent becomes nonuniform, the concave or when taking a distribution of distances across the faces or the light emitting surface of the viewing side of the recess each other or protrusions each other adjacent the protrusions, the distance K of the frequency becomes maximum,
を満たし、かつ、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離がλmin/(n1+n0)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように前記複数の微細な凹部又は凸部を形成したものである。 The filled, and the frequency when the distance on the surface or the light emitting surface of the observation side of the recess each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (n1 + n0) is the maximum frequency of 1/5 or less wherein the plurality of minute concave portions or convex portions so that is obtained by the formation.

本発明の第1の面光源装置によれば、 微細凹部又は凸部のサイズが不均一で、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの距離が不均一となっているので、面光源装置が色づきにくくなる。 According to the first surface light source device of the present invention, the size of the fine concave portions or convex portions is non-uniform, the distance of the concave portions each other or protrusions each other adjacent is not uniform, the surface light source device is unlikely coloring Become. また、この面光源装置にあっては、上記条件式を満たすことによって導光板の微細凹部又は凸部が配置された面から回折光が出射しにくくなる。 Further, in the surface light source device, the diffracted light hardly emitted from the surface of fine concave portions or convex portions of the light guide plate is arranged by satisfying the above condition. さらに、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの距離がλmin/(n1+n0)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように凹部又は凸部を形成すれば、回折光の発生をより小さくすることができる。 Further, by forming the frequency when the distance of the concave portions each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (n1 + n0) is a concave or convex portions such that 1/5 or less of the maximum frequency, the generation of diffracted light it can be further reduced. よって、第1の面光源装置によれば、回折光の発生を防ぐことにより画像光と回折光の両方が観察者の目に入射し、視認性を悪化させるのを防止することができる。 Therefore, according to the first surface light source device, it is possible to both the image light and the diffracted light by preventing the generation of the diffracted light is incident on the viewer's eyes, to prevent the worsening visibility. この結果、この面光源装置によれば、画面のコントラストを高めて表示装置の視認性を向上させることができる。 As a result, according to the surface light source device, it is possible to improve the visibility of the display device by increasing the contrast of the screen.

本発明の第2の面光源装置は、 光源と、前記光源からの光を導いて観察側の面と反対側に位置する光出射面から光を出射する導光板とを備えた面光源装置において、前記光出射面から出射される光の光度が最大となる方向は前記光出射面に立てた法線に対して傾いており、前記観察側の面又は前記光出射面の少なくとも一方に反射防止及び回折防止用の複数の微細な凹部又は凸部が形成されており、前記複数の微細な凹部又は凸部は、前記凹部又は凸部のサイズが不均一で、かつ、隣接する前記凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離が不均一となるように形成されており、前記凹部又は凸部について隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離の分布をとったとき、そ The second surface light source device of the present invention includes a light source and, in the surface light source device including a light guide plate for emitting light from the light emitting surface positioned opposite to the observation side surface guiding light from the light source , the direction in which the luminous intensity of the light emitted from the light exit surface is maximum are inclined relative to the normal to the light emitting surface, preventing reflection on at least one of the observation side surface or the light emitting surface and a plurality of minute concave portions or convex portions for preventing diffraction is formed, the plurality of minute concave portions or convex portions, the concave portions or the size of the convex portion is not uniform, and the recess each other adjacent or distance on the observation side surface or the light emitting surface of the projection to each other are formed to be uneven, the surface of the observation side of the recess each other or protrusions each other adjacent the said recesses or protrusions or when taken distribution of distance on the light exit surface, its 頻度が最大となる距離Kが、 Distance K the frequency becomes the maximum,
を満たし、かつ、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離がλmin/(n1+n0・cosθout)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように前記複数の微細な凹部又は凸部を形成したものである。 Meet, and the frequency at a distance on the observation side surface or the light emitting surface of the recess each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (n1 + n0 · cosθout ) is the maximum frequency 1/5 it is obtained by forming a plurality of minute concave portions or convex portions to be equal to or less than.

本発明の第2の面光源装置によれば、 微細凹部又は凸部のサイズが不均一で、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの距離が不均一となっているので、面光源装置が色づきにくくなる。 According to the second surface light source device of the present invention, the size of the fine concave portions or convex portions is non-uniform, the distance of the concave portions each other or protrusions each other adjacent is not uniform, the surface light source device is unlikely coloring Become. また、この面光源装置にあっては、光が導光板の光出射面から斜め方向に出射されるので、表示装置のガラス基板等で正反射したノイズ光が観察者側へ反射されるのを防ぐことができ、画面のコントラスト低下を避けることができる。 Further, in the surface light source device, since light is emitted in an oblique direction from the light exit surface of the light guide plate, that the noise light regularly reflected by the glass substrate of the display device is reflected toward the observer can be prevented, it is possible to avoid a decrease in contrast of the screen. さらに、凹部どうし又は凸部どうしの距離の分布の頻度が最大となる距離Kが上式を満たすことで、導光板の光出射面から回折光が出射したとしても、その回折光が観察者側に達しにくくすることができる。 Further, since the distance K of the frequency distribution of the distance of the concave portions each other or convex portions each other is maximized satisfies the above equation, even as diffracted light from the light emitting surface of the light guide plate is emitted, the diffracted light observer side it can be difficult to reach. さらに、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの距離がλmin/(n1+n0・cosθout)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように凹部又は凸部を形成すれば、回折光の発生をより小さくすることができる。 Furthermore, the frequency of when the distance of the concave portions each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (n1 + n0 · cosθout ) is, by forming the concave or convex portions such that 1/5 or less of the maximum frequency, the diffracted light it can be the occurrence smaller. よって、第2の面光源装置によれば、回折光の発生を防ぐことにより画像光と回折光の両方が観察者の目に入射し、視認性を悪化させるのを防止することができる。 Therefore, according to the second surface light source device, it is possible to both the image light and the diffracted light by preventing the generation of the diffracted light is incident on the viewer's eyes, to prevent the worsening visibility. この結果、この面光源装置によれば、画面のコントラストを高めて表示装置の視認性を向上させることができる。 As a result, according to the surface light source device, it is possible to improve the visibility of the display device by increasing the contrast of the screen.

本発明の第3の面光源装置は、 光源と、前記光源からの光を導いて観察側の面と反対側に位置する光出射面から光を出射する導光板とを備えた面光源装置において、前記観察側の面又は前記光出射面の少なくとも一方に反射防止及び回折防止用の複数の微細な凹部又は凸部が形成されており、前記複数の微細な凹部又は凸部は、前記凹部又は凸部のサイズが不均一で、かつ、隣接する前記凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離が不均一となるように形成されており、前記凹部又は凸部について隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離の分布をとったとき、その頻度が最大となる距離Kが、 Third surface light source device of the present invention includes a light source and, in the surface light source device including a light guide plate for emitting light from the light emitting surface positioned opposite to the observation side surface guiding light from the light source , wherein the plurality of minute concave portions or convex portions for prevention and diffraction antireflection on at least one of the observation side surface or the light emitting surface is formed, the plurality of minute concave portions or convex portions, the concave or the size of the convex portion is not uniform, and is formed so that the distance on the surface or the light emitting surface of the observation side of the recess each other or convex portions each other adjacent becomes nonuniform, the concave or when taking a distribution of distances across the faces or the light emitting surface of the viewing side of the recess each other or protrusions each other adjacent the protrusions, the distance K of the frequency becomes maximum,
を満たし、かつ、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離がλmin/(2・n1)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように前記複数の微細な凹部又は凸部を形成したものである。 Meet, and the frequency at a distance on the observation side surface or the light emitting surface of the recess each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (2 · n1) is the maximum frequency 1/5 it is obtained by forming a plurality of minute concave portions or convex portions to be equal to or less than.

本発明の第3の面光源装置によれば、 微細凹部又は凸部のサイズが不均一で、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの距離が不均一となっているので、面光源装置が色づきにくくなる。 According to the third surface light source device of the present invention, the size of the fine concave portions or convex portions is non-uniform, the distance of the concave portions each other or protrusions each other adjacent is not uniform, the surface light source device is unlikely coloring Become. また、導光板の観察側の面又は光出射面で導光板内部へ向けて回折光が発生しにくくなる。 Further, the diffracted light hardly occurs toward the light guide plate inside the observation side surface or the light emitting surface of the light guide plate. さらに、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの距離がλmin/(2・n1)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように凹部又は凸部を形成すれば、回折光の発生をより小さくすることができる。 Furthermore, the frequency of when the distance of the concave portions each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (2 · n1) is, by forming the concave or convex portions such that 1/5 or less of the maximum frequency, the diffracted light it can be the occurrence smaller. 導光板内部への回折光は、観察者方向へ出射する場合があるが、この面光源装置によれば導光板内部への回折光を防ぐことができるので、回折光により画面の視認性を悪化させることが無くなる。 Diffracted light to inside of the light guide plate, there is a case of emitting the viewer direction, it is possible to prevent the diffracted light to the inside of the light guide plate according to the surface light source device, deteriorates the visibility of the screen by the diffracted light is to it is eliminated. よって、第3の面光源装置によれば、回折光の発生を防ぐことにより画像光と回折光の両方が観察者の目に入射し、視認性を悪化させるのを防止することができる。 Therefore, according to the third surface light source device, it is possible to both the image light and the diffracted light by preventing the generation of the diffracted light is incident on the viewer's eyes, to prevent the worsening visibility. この結果、この面光源装置によれば、画面のコントラストを高めて表示装置の視認性を向上させることができる。 As a result, according to the surface light source device, it is possible to improve the visibility of the display device by increasing the contrast of the screen.

本発明の第1〜 の面光源装置は、ある実施態様においては、前記凹部の深さ又は前記凸部の高さをHとするとき、当該凹部又は凸部の幅Wに対する比H/Wが、 The first to third surface light source device of the present invention, in certain embodiments, when the depth or height of the convex portion of the concave and H, the ratio H / W to the width W of the recesses or protrusions But,
H/W>1.2 H / W> 1.2
を満たしている。 It meets. 凹部又は凸部のアスペクト比をH/W>1.2とすることにより、第1〜3の面光源装置において凹部又は凸部における反射率を十分に低減することができる。 The aspect ratio of the concave portions or convex portions by the H / W> 1.2, it is possible to sufficiently reduce the reflectivity in the concave portions or convex portions in the first to third surface light source device.

本発明の第1〜 の面光源装置は、別な実施態様において、前記光源から出射される最も波長の短い可視光の真空中における波長λminを380nmとしている。 The first to third surface light source device of the present invention is, in another embodiment, it is set to 380nm wavelength λmin in short visible light in vacuum most wavelengths emitted from the light source.

最も波長の短い可視光の真空中における波長は380nmであるから、凹部又は凸部の周期を求めるのに、λminの値として380nmを用いることにより、可視光の回折が抑えられ画面の視認性を劣化させることが無くなる。 Since wavelength is 380nm in the shortest wavelength visible light in vacuum, to determine the period of the concave or convex portion, by using a 380nm as the value of [lambda] min, the visibility of the screen is suppressed diffraction of visible light deterioration is to it is eliminated. 但し、LEDなどでは、最も波長の短い可視光の真空中における波長は420nmであるから、光源としてLEDを用いる場合には、λminの値として420nmを用いてもよい。 However, LED or the like, since the wavelength in the most short wavelength visible light vacuum is 420nm, in the case of using an LED as a light source, may be used 420nm as the value of [lambda] min.

本発明の第1〜 の面光源装置は、さらに別な実施態様において、前記凹部又は凸部が、前記導光板の観察側の面又は光出射面の少なくとも一方に転写されている。 The first to third surface light source device of the present invention, in yet another embodiment, the concave or convex portion is transferred to at least one of the observation side surface or the light emitting surface of the light guide plate. 一般に導光板は射出成形等で製作されるので、微細な凹部又は凸部を同時に成形することは困難である。 Since generally the light guide plate is fabricated by injection molding or the like, it is difficult to simultaneously forming a fine concave or convex portions. また、微細な凹部又は凸部を有するフィルムを導光板に貼り付けることも可能であるが、導光板に微細な凹部又は凸部を転写する方法によれば、フィルムを導光板に貼り付ける方法に比べて剥がれる恐れが無いため耐久性が高くなる。 It is also possible to paste a film having a fine concave portions or convex portions on the light guide plate, according to the light guide plate to a method of transferring a fine concave or convex portions, the method paste film to the light guide plate compared durability because there is no fear that peeled off and becomes higher. また、転写する方法の方が、工程も少ないため作製が容易である。 Furthermore, better methods for transferring step can be easily produced because small.

なお、本発明の面光源装置は、反射型の表示装置との組み合わせに限らず、両面型の表示装置などとも組み合わせることができるが、いずれの場合においても、本発明の面光源装置における観察側の面とは、表示装置で反射した画像光を観察する方向の面をいうものとする。 The surface light source device of the present invention is not limited to the combination of the reflective display device, can be combined with double-sided type display device, in any case, the viewing side of the surface light source device of the present invention and surfaces, refers to the direction to the surface to observe the image light reflected by the display device.

本発明の第1の表示装置は、第1〜 の面光源装置と、 前記面光源装置から出射された光を透過させて画像を生成すると共に前記面光源装置から出射された光を反射させて画像を生成する表示パネルとからなる。 The first display device of the present invention, a surface light source device of the first to 3 to reflect the light emitted from the surface light source device and generates an image by transmitting light emitted from the surface light source device comprising a display panel for generating an image Te. この表示装置にあっては表示パネルの両面から画像を認識できるので、構成部品の部品点数を削減でき、電力消費量を少なくできる。 Since there on the display device can recognize the image from both sides of the display panel, the number of parts can be reduced components, it can reduce power consumption. また、この表示装置によれば、フレネル反射と共に回折光の発生を抑えることができるので、画面のコントラストを向上させて視認性を良好にすることができる。 Further, according to this display device, it is possible to suppress the generation of the diffracted light with the Fresnel reflection, it is possible to improve the visibility to improve the contrast of the screen.

本発明の第2の表示装置は、第1〜 の面光源装置と、前記面光源装置から出射された光を透過させて画像を生成すると共に前記光源装置から出射された光を反射させて画像を生成する表示パネルとからなる。 Second display device of the present invention, a surface light source device of the first to 3 by reflecting light emitted from the light source device and generates an image by transmitting light emitted from the surface light source device comprising a display panel for generating an image. この表示装置にあっても、フレネル反射と共に回折光の発生を抑えることができるので、反射側の画面のコントラストを向上させて視認性を良好にすることができる。 Also in this display device, it is possible to suppress the generation of the diffracted light with the Fresnel reflection, it is possible to improve the visibility to improve the contrast of the reflection side screen.

なお、この発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。 Incidentally, the components described above in this invention can be combined as arbitrarily as possible.

本発明の面光源装置によれば、フレネル反射を防止するだけでなく、さらに回折光の発生を抑えることができる。 According to the surface light source device of the present invention not only prevents Fresnel reflection, it is possible to further suppress the generation of the diffracted light.

[反射型液晶表示装置] [Reflection type liquid crystal display device]
図7は本発明の面光源装置をフロントライトとして用いた反射型液晶表示装置21の概略斜視図、図8はその概略断面図である。 Figure 7 is a schematic perspective view of a reflection type liquid crystal display device 21 using the surface light source device of the present invention as a front light, Fig. 8 is a schematic sectional view thereof. この反射型液晶表示装置21は、フロントライト22と反射型液晶表示パネル23とからなり、反射型液晶表示パネル23の前面側(観察側)にフロントライト22が配置されている。 The reflective liquid crystal display device 21 is composed of a front light 22 reflective liquid crystal display panel 23, the front light 22 is disposed on the front side of the reflection-type liquid crystal display panel 23 (the viewing side).

フロントライト22は、線状光源などの光源24と、光源24の後方を覆うリフレクタ25と、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂、メタクリル樹脂等の透明な樹脂によって射出成形等の方法で成形された導光板26とから構成されている。 Front light 22 includes a light source 24 such as a linear light source, a reflector 25 covering the rear of the light source 24, polycarbonate resin, acrylic resin, methacrylic resin such as a transparent resin by injection molding or the like method light guide is molded in plate 26 It is composed of a. 線状光源には、冷陰極管のような一方向に長い光源のほか、複数個のLEDを一列に配列させて擬似的に線状光源化したものも含まれる。 The linear light source, in addition to the one direction long light source such as a cold cathode tube, also include those by arranging a plurality of LED in a row and pseudo-linear light source of. 光源24は、導光板26の外部において、あるいは、導光板26内部の有効出射領域外において、導光板26の光入射面27と対向させるように配置されている。 Light source 24, in the outside of the light guide plate 26, or, in the effective light emitting area outside the inside of the light guide plate 26 is disposed so as to face the light incident surface 27 of the light guide plate 26.

導光板26の表面には、光源24から出射されて導光板26内部を伝搬する光を導光板裏面にほぼ垂直な方向へ向けて全反射させるための偏向パターン28が複数形成されている。 On the surface of the light guide plate 26, the deflection pattern 28 for totally reflected toward a direction substantially perpendicular to the emitted by the light propagating inside the light guide plate 26 guiding the light guide plate back surface from the light source 24 are formed. 偏向パターン28は光源24の長さ方向に直交する方向に沿って配列されていて断面鋸刃状となっており、各偏向パターン28は、光源24の長さ方向と平行に延びている。 Deflection patterns 28 have been arranged along a direction perpendicular to the length direction of the light source 24 has a cross-section serrated, each deflection pattern 28 extends parallel to the length direction of the light source 24. また、導光板26の光出射面29(導光板裏面)から出射される光の強度分布を有効出射領域全体で均一化するため、偏向パターン28は、光源24の近傍ではパターン面密度が小さくなっており、光源24から離れるに従ってパターン面密度が次第に大きくなっている。 Also, for equalizing the entire effective light emitting region the intensity distribution of the light emitted from the light emitting surface 29 of the light guide plate 26 (light guide plate back surface), the deflection pattern 28, in the vicinity of the light source 24 is smaller pattern area density and the pattern surface density is gradually increased as the distance from the light source 24.

なお、導光板26の表面にこのような偏向パターン28を形成する代わりに、光源24から遠くなるに従って厚みが薄くなるように導光板26をくさび状に形成していてもよい。 On the surface of the light guide plate 26 instead of forming such a deflection pattern 28, the light guide plate 26 may be formed in a wedge shape so that the thickness becomes thinner with increasing distance from the light source 24.

導光板26の光出射面29には反射防止用パターン31が設けられている。 Reflection preventive pattern 31 on the light emitting surface 29 of the light guide plate 26 is provided. 反射防止用パターン31は、導光板26の裏面全面に成形された複数の微細な凹部又は凸部(以下、微細凹凸という。)30によって構成されており、微細凹凸30は、光源24から出射される光のうち最も波長の短い可視光の波長λminよりも小さな周期pで2次元状に配列されている。 Reflection preventive pattern 31 has a plurality of minute concave portions or convex portions which are formed on the entire back surface of the light guide plate 26 (hereinafter, referred to as the fine irregularities.) 30 is constituted by, fine irregularities 30 is emitted from the light source 24 It is two-dimensionally arranged at a small period p than the wavelength λmin of the shortest wavelength visible light of that light.

図7に示す反射型の液晶表示パネル23は、TFT電極を形成された裏面基板32と透明電極を形成されたガラス基板33との間に液晶材料34を封止したものであり、裏面基板32の上には反射面35が形成されている。 The liquid crystal display panel 23 reflective shown in FIG. 7, which seals the liquid crystal material 34 between the glass substrate 33 formed with the rear surface substrate 32 and the transparent electrode formed the TFT electrodes, the rear surface of the substrate 32 the reflecting surface 35 is formed on the. 図9に示すように、裏面基板32の上には絶縁材料層36が形成され、絶縁材料層36には同一形状をした複数の傾斜パターン36aが配列されており、絶縁材料層36の表面にアルミ等の金属蒸着膜を成膜することによって反射面35が形成されている。 As shown in FIG. 9, on the rear surface of the substrate 32 is formed an insulating material layer 36, a plurality of inclined pattern 36a in which the same shape on the insulating material layer 36 are arranged on the surface of the insulating material layer 36 the reflecting surface 35 is formed by depositing a metal deposition film of aluminum or the like. また、図示しないが、ガラス基板33の上には、偏光板などが設けられる。 Although not shown, on a glass substrate 33, it is provided such as a polarizing plate.

しかして、図8に示すように、このフロントライト22の光源24を点灯させると、光源24から出射され導光板26内に入射した光(矢印で示す。以下、同様)は、導光板26内に閉じ込められて導光板26の偏向パターン28(表面)と光出射面29(裏面)との間で全反射を繰り返しながら光源24から遠ざかる方向へ伝搬すると共に導光板26の全体に広がっていく。 Thus, as shown in FIG. 8, and light up the light source 24 of the front light 22, light incident on which the light guide plate 26 is emitted from the light source 24 (shown by the arrow. The same applies hereinafter) may include a light guide plate 26 spread throughout the light guide plate 26 while propagating in a direction away from the light source 24 while repeating total reflection between the deflection pattern 28 of the trapped light guide plate 26 (the surface) and the light emitting surface 29 (rear surface) on. この光Lが偏向パターン28で全反射されると、導光板26の光出射面29へ向けて進み、光出射面29から液晶表示パネル23へ向けて斜めに出射され、液晶表示パネル23を照明する。 When the light L is totally reflected by the deflection pattern 28 travels toward the light emitting surface 29 of the light guide plate 26 is emitted from the light emitting surface 29 obliquely toward the liquid crystal display panel 23, illuminating the liquid crystal display panel 23 to.

また、光源24が点灯されておらず、太陽光などの外光によって液晶表示パネル23が照明される場合には、導光板26の表面から斜めに入射した外光が導光板26を透過して光出射面29から斜めに出射され、液晶表示パネル23を照明する。 Further, no light source 24 is lit, when the liquid crystal display panel 23 by the outside light such as sunlight is illuminated, external light incident obliquely from the surface of the light guide plate 26 is transmitted through the light guide plate 26 It is emitted from the light emitting surface 29 obliquely to illuminate the liquid crystal display panel 23.

光源24からの光や外光が、導光板26の光出射面29から斜めに出射されると、出射された光Lは液晶表示パネル23のガラス基板33及び液晶材料34を透過して反射面35で反射される。 Source light and external light from 24, when the light emitting surface 29 of the light guide plate 26 is emitted obliquely, the reflecting surface passes through the glass substrate 33 and liquid crystal material 34 of the light emitted L liquid crystal display panel 23 It is reflected by the 35. 反射面35は、光出射面29から出射された光Lの入射する方向で下りとなるように傾斜しているので、フロントライト22から斜めに入射した光Lは、反射面35によってほぼ垂直方向に向けて反射される。 The reflecting surface 35, the inclination to have so as to be downstream in the direction of incidence of light L emitted from the light emitting surface 29, the light L incident from the front light 22 obliquely substantially vertical direction by the reflection surface 35 It is reflected toward the. 反射面35で反射された画像光は液晶材料34、ガラス基板33、導光板26等をほぼ垂直に透過して反射型液晶表示装置21の画面正面側へ出射され、画面正面方向での輝度を上げることができる。 Reflective surface image light reflected by the 35 liquid crystal material 34, a glass substrate 33, the light guide plate 26 or the like is substantially perpendicular to transmission is emitted to the screen front side of the reflection type liquid crystal display device 21, the luminance of the screen front direction it can be increased.

ここで、導光板26の光出射面29には反射防止用パターン31が形成されているので、導光板26の裏面におけるフレネル反射が抑制され、導光板26の裏面でフレネル反射したノイズ光によって画像のコントラストが低下するのを防止される。 Here, since the reflection preventive patterns 31 on the light emitting surface 29 of the light guide plate 26 is formed, Fresnel reflection is suppressed at the rear surface of the light guide plate 26, Fresnel reflection image by the noise light in the back surface of the light guide plate 26 of contrast is prevented.

また、従来の反射型液晶表示装置では、導光板裏面に反射防止用パターンを設けることで回折光が発生し、画像のコントラストを低下させていたが、本発明の反射型液晶表示装置21では、反射防止用パターン31(微細凹凸30)の周期や配置を最適化することで回折光が発生しないようにし、あるいは回折光が発生したとしても観察者側へ出射されないように設計されている。 In the conventional reflection type liquid crystal display device, and the diffracted light generated by providing the anti-reflection patterns in the light guide plate back surface, had decreased the contrast of the image, the reflection type liquid crystal display device 21 of the present invention, reflection preventive patterns 31 diffracted light by optimizing the period and the arrangement of the (fine unevenness 30) so as not to occur, or is designed so as not to be emitted to the observer side as diffracted light is generated.

なお、上記実施の形態においては、光源24として冷陰極管等の線状光源を用いた場合について説明したが、光源24としては、LED等の1個の発光素子又は局在化された複数個の発光素子からなる点状光源を用いてもよい。 In the above embodiment has described the case of using the linear light source such as cold cathode tubes or the like as the light source 24 as the light source 24, which is one light-emitting element or localization such as an LED plurality it may be used a point-shaped light source comprising a light emitting element. 図10は点光源状の光源24を用いたフロントライト22の一例を示す概略平面図である。 Figure 10 is a schematic plan view showing an example of a front light 22 using a point light source like light source 24. このフロントライト22では、点光源状の光源24は導光板26のある一辺の中央部又は隅部に配置されており、導光板26表面の偏向パターン28も、光源24を中心とする同心円状に離散的に設けられている。 In the front light 22, the point light source like light source 24 is disposed in a central portion or corner portion of one side with the light guide plate 26, the deflection pattern 28 of the light guide plate 26 surface is also, concentrically around the light source 24 It is provided in a discrete manner.

また、上記反射防止用パターン31を構成する微細凹凸30は、光出射面29でなく、偏向パターン28の設けられている導光板26の表面に設けてもよい。 Further, the fine irregularities 30 constituting the anti-reflection patterns 31 are not light emitting surface 29 may be provided on provided by which the surface of the light guide plate 26 of the deflection pattern 28. あるいは、導光板26の表裏両面に微細凹凸30を設けてもよい。 Alternatively, on both sides of the light guide plate 26 may be provided with fine irregularities 30. 導光板26の表面(観察側の面)に可視光の最短波長以下の周期で微細凹凸30を設ければ、外光が導光板26の観察側の面で反射するのを抑え、周囲の景色の映り込みや反射によるコントラストの低下を抑えることができる。 By providing the surface fine unevenness 30 with the shortest wavelength following period of visible light (observation side surface of) the light guide plate 26 to suppress the external light is reflected by the surface of the observation side of the light guide plate 26, the surrounding landscape it is possible to suppress the reduction of contrast due to glare and reflections.

以下、上記のような反射型液晶表示装置21を例にとって、本発明における回折光の抑制方法を各実施の形態毎に説明する。 Hereinafter, as an example the reflective liquid crystal display device 21 as described above, a method suppression of the diffracted light in the present invention per each embodiment. 第1〜3の実施の形態は反射防止用パターン31の配列方向とは関係なく、回折光の発生を抑制する方法を説明し、第4〜7の実施の形態は、反射防止用パターン31の配列方向を最適化することにより回折を抑制する方法を説明している。 Regardless of the direction of arrangement of the first to third embodiments is the reflection preventive pattern 31, the generation of the diffracted light describes a method of inhibiting, fourth to seventh embodiment, the reflection preventive patterns 31 It describes a method of inhibiting diffraction by optimizing the arrangement direction. なお、以下においては、反射防止用パターン31に平行な面をxy平面と呼び、光源に垂直な方向をx軸方向、光源の長さ方向と平行な方向をy軸方向と呼び、光出射面29に垂直な方向をz軸方向と呼ぶことがある。 In the following, referred to as xy plane surface parallel to the reflection preventive patterns 31, light source x-axis direction and a direction perpendicular to the length direction parallel to the direction of the light source is referred to as y-axis direction, the light emitting surface it may be referred to as a direction perpendicular to the z-axis direction 29.

[実施の形態1] [Embodiment 1]
第1の実施の形態は、反射防止用パターン31の配列方向とは関係なく、回折光が発生しないようにしたものである。 First embodiment, regardless of the arrangement direction of the reflection preventive patterns 31, in which the diffracted light was not generated. つまり、2次元的に配列された微細凹凸30は、一列に配列された微細凹凸列が周期的に繰り返して並べられているとみなす事ができる。 That is, two-dimensionally arrayed fine irregularities 30 can be regarded as fine uneven rows arranged in a row are arranged repeatedly periodically. この微細凹凸列及び光出射面29に垂直な平面に平行な光が反射防止用パターン31に入射した時、回折しないようにしたものである。 When parallel light is incident on the reflection preventive patterns 31 on the fine irregularities column and a plane perpendicular to the light emitting surface 29, in which to avoid diffraction. 図11は第1の実施の形態を説明する図であって、反射防止用パターン31を、微細凹凸列及び光出射面29に垂直な平面で切った時の断面を拡大して表している。 Figure 11 shows an enlarged cross section when a drawing for explaining the first embodiment, the reflection preventive patterns 31, taken along a plane perpendicular to the fine irregularities column and the light emitting surface 29. 図11を用いて第1の実施の形態を説明する。 The first embodiment will be described with reference to FIG. 11.

図11に表すように、微細凹凸30に入射する光Lの入射角(導光板26に垂直な方向から測った角度)をθ1、回折光14の回折角(導光板26に垂直な方向から測った回折光の出射角度)をθ2、導光板材料の屈折率をn1、空気の屈折率をn0、微細凹凸30の周期をpとする。 As represented in FIG. 11, measured incident angle of the light L incident on the fine irregularities 30 (angle measured from a direction perpendicular to the light guide plate 26) .theta.1, from the direction perpendicular to the diffraction angle (the light guide plate 26 of the diffracted light 14 diffracted light emission angle) of θ2 was, the refractive index of the light guide plate material n1, the refractive index of air n0, is the period of the fine irregularities 30 and p. ただし、入射光の入射角θ1は光源側から入射するときに正の値をとり、回折光14の回折角θ2は光源側へ出射するときに正の値をとるものとする。 However, the incident angle θ1 of the incident light takes a positive value when incident from the light source side, the diffraction angle θ2 of the diffracted light 14 is assumed to a positive value when emitted to the light source side.

いま、図11に示すように、隣り合った微細凹凸30において、光源側から微細凹凸30に入射して光源側へ出射する回折光14の光路長差を求めると、 Now, as shown in FIG. 11, the fine irregularities 30 adjacent and incident from the light source side to the fine irregularities 30 obtains the optical path length difference of the diffracted light 14 emitted toward the light source,
光路長差=n1・psinθ1+n0・psinθ2 Optical path length difference = n1 · psinθ1 + n0 · psinθ2
となるから、真空中における波長がλの光が回折して強めあうための条件は、次の(1)式のようになる。 Since the conditions for light constructive diffracted wavelength λ in vacuum is made in the following (1) as equation.
p・(n1・sinθ1+n0・sinθ2)=mλ …(1) p · (n1 · sinθ1 + n0 · sinθ2) = mλ ... (1)
(但し、m=±1、±2、…) (However, m = ± 1, ± 2, ...)

導光板26内を導光するあらゆる入射角θ1の光が回折しないようにするためには、上記(1)式の左辺の絶対値の最大値が右辺の絶対値の最小値を超えないようにすればよい。 The light guide plate 26 to the light of any incident angle θ1 for guiding to block the diffracted, as the maximum value of the absolute value of the left side of the equation (1) does not exceed the minimum value of the absolute value of the right side do it. 光源24から出射される光のうち最も波長の短い可視光の波長をλminとすれば、(1)式の右辺の絶対値の最小値は、λminである。 If the wavelength of the shortest wavelength visible light among the light emitted from the light source 24 and [lambda] min, the minimum value of the absolute value of (1) the right side of the equation is [lambda] min. 一方、左辺の絶対値の最大値は、θ1=θ2=90°として、p・(n1+n0)である。 On the other hand, the maximum value of the absolute value of the left-hand side, as θ1 = θ2 = 90 °, a p · (n1 + n0). よって、導光板26内を導光するあらゆる方向の光が回折しないようにするためには、次の(2)式を満たせばよいことが分かる。 Therefore, in order to every direction of the light guided inside the light guide plate 26 is prevented from diffraction, it is understood that should satisfy the following equation (2).
p<λmin/(n0+n1) …(2) p <λmin / (n0 + n1) ... (2)

人間の視覚では、380nm以下の波長の光は視認されないので、λmin=380nmとし、導光板26の屈折率n1=1.5、空気の屈折率n0=1とすると、上記(2)式は、 In human vision, since the light having a wavelength of not more than 380nm it is not visible, and [lambda] min = 380nm, refractive index n1 = 1.5 the light guide plate 26, and the refractive index n0 = 1 for air, Equation (2) is
p<152nm p <152nm
となる。 To become.

従って、第1の実施の形態においては、反射防止用パターン31を構成する微細凹凸30の周期(ピッチ)pが上記(2)式の右辺で決まる値よりも小さくなるように形成してあり、その結果、導光板26の光出射面29から回折光が出射しなくなるので、回折光が観察者側へ出射されることが無く、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 Thus, in the first embodiment, the period of the minute unevennesses 30 constituting the reflection preventive patterns 31 (pitch) p is Yes formed to be smaller than the value determined by the right side of the above equation (2), as a result, since the diffracted light from the light emitting surface 29 of the light guide plate 26 is not emitted, without being diffracted light is emitted toward the observer, the visibility of the reflection type liquid crystal display device 21 enhances the contrast of the screen it is possible to improve.

なお、第1の実施の形態では微細凹凸列および光出射面29に垂直な平面に平行な光が反射防止用パターン31に入射した時について計算を行ったが、光の入射方向に関係なく微細凹凸30の周期pが上記関係式を満たせば回折光が出射されることは無い。 Although the first embodiment of the light parallel to the plane perpendicular to the fine irregularities column and the light emitting surface 29 in the form has been calculated for when incident on the reflection preventive patterns 31, fine regardless of the direction of incidence of the light never period p of the uneven 30 diffracted light is emitted satisfy the above relationship. また、微細凹凸列の選び方によりピッチが異なる場合があるが、いずれの選び方においてもピッチが上記(2)式を満たすようにしてあれば良い。 Further, there is a case where the pitch is different by choice of fine irregularities column pitch in any of choice may if so as to satisfy the above expression (2). ただし、光出射面29に垂直な方向から見て光の入射方向がほぼ一定である場合には、その入射方向にほぼ垂直な微細凹凸列について、微細凹凸30の周期pが上記(2)式を満たしていれば回折光はほとんど出射しない。 However, when viewed from the direction perpendicular to the light exit surface 29 is the incident direction of light is substantially constant, the substantially vertical fine irregularities column to the incident direction, period p is the (2) of fine irregularities 30 expression diffracted light if they meet the hardly emitted.

また、この第1の実施の形態もしくは上記(2)式は、図12に示すように、フロントライト22の光出射面29から垂直に照明光37が出射される場合にも適用できる。 Further, the first embodiment or the above (2), as shown in FIG. 12 can be applied to a case where the illumination light 37 perpendicularly from the light emitting surface 29 of the front light 22 is emitted.

[実施の形態2] [Embodiment 2]
第2の実施の形態は、所定方向では回折光が発生しないようにし、それ以外の方向では反射防止用パターン31で回折光が発生したとしても、画像光と同じ方向へ出射されないようにしたものである。 Those second embodiment, in the predetermined direction so that the diffracted light does not occur, even as diffracted light reflection preventive patterns 31 in the other direction occurs, and so as not to be emitted to the same direction as the image light it is. 図13は第2の実施の形態を説明する図であって、反射型液晶表示装置21の側面図である。 Figure 13 is a diagram for explaining the second embodiment is a side view of a reflective liquid crystal display device 21. 図13を用いて第2の実施の形態を説明する。 The second embodiment will be described with reference to FIG. 13.

画面のコントラストを低下させるノイズ光は、フロントライト22の光出射面29におけるフレネル反射だけでなく、反射型液晶表示パネル23のガラス基板33表面や偏光板におけるフレネル反射によっても発生する。 Noise light to lower the contrast of the screen, not only the Fresnel reflection at the light emitting surface 29 of the front light 22, also caused by the Fresnel reflection at the glass substrate 33 surface and the polarizer of the reflection type liquid crystal display panel 23. そのため、上記反射型液晶表示装置21では、フロントライト22の光出射面29から斜めに光Lを出射させ、この光Lを反射型液晶表示パネル23の傾斜した反射面35で垂直に反射させて画像光9を観察者側へ出射させるようにしている。 Therefore, in the reflection type liquid crystal display device 21, light is emitted L diagonally from the light emitting surface 29 of the front light 22, the light L is reflected perpendicularly by the inclined reflective surface 35 of the reflection type liquid crystal display panel 23 and so as to emit the image light 9 toward the observer. 図14に示すように、フロントライト22の光出射面29から反射型液晶表示パネル23に向けて斜めに光Lを出射させれば、この光Lが反射型液晶表示パネル23のガラス基板33表面や偏光板で反射されても、反射したノイズ光10は斜め方向へ反射されるので、ノイズ光10が画像光9と同じ方向へ出射されず、画面のコントラストを低下させることがなくなる。 As shown in FIG. 14, if emitted light L obliquely toward the reflecting type liquid crystal display panel 23 from the light emitting surface 29 of the front light 22, the light L glass substrate 33 the surface of the reflection type liquid crystal display panel 23 be reflected by or a polarizing plate, since the reflected noise light 10 is reflected to the oblique direction, the noise light 10 is not emitted in the same direction as the image light 9, thereby preventing lowering of the contrast of the screen.

このとき、反射防止用パターン31から回折光14が出射されるとしても、図13に破線で示すように回折光14の出射方向が照明光37に対して90°以上の角度をなしていれば、回折光14が反射型液晶表示パネル23内に入射したとしても反射面35で反射することによって大きな入射角で反射型液晶表示パネル23のガラス基板33表面に入射して全反射することになり、回折光14が反射型液晶表示パネル23から出射されにくくなる。 In this case, even if the diffracted light 14 is emitted from the reflection preventive patterns 31, if an angle of 90 ° or more outgoing direction relative to the illumination light 37 of the diffracted light 14 as indicated by a broken line in FIG. 13 , will be the diffracted light 14 is also totally reflected and enters the glass substrate 33 the surface of the reflection type liquid crystal display panel 23 at a large incident angle by reflecting at the reflective surface 35 as incident on the reflective liquid crystal display panel 23 , diffracted light 14 is less likely to be emitted from the reflective liquid crystal display panel 23.

よって、フロントライト22の光出射面29から出射される照明光37の光度が最大の方向が光出射面29の法線に対してなす角度をθoutとしたとき、照明光37に対して90°以下の角度をなす方向に回折光14が発生しなければよい。 Therefore, when the intensity of the illumination light 37 emitted from the light emitting surface 29 of the front light 22 is greatest direction was θout the angle formed with respect to a normal to the light emitting surface 29, 90 ° with respect to the illumination light 37 diffracted light 14 in a direction which forms an angle of less than may have to occur. すなわち、回折光14の回折角をθ2とするとき、 That is, when the diffraction angle of the diffracted light 14 and .theta.2,
θ2+θout<90° θ2 + θout <90 °
の条件化で、前記(1)式を満たせばよい。 In conditions of, it should satisfy the equation (1). この場合には、 In this case,
sinθ2<sin(90°−θout)=cosθout sinθ2 <sin (90 ° -θout) = cosθout
としてよいから、第1の実施の形態と同様に考えると、照明光37に対して90°以下の角度をなす方向に回折光14が発生しない条件は、次の(3)式で表される。 Since good as, if considered in the same manner as the first embodiment, conditions for the diffracted light 14 in a direction forming an angle of 90 ° or less with respect to the illumination light 37 is not generated is expressed by the following equation (3) .
p<λmin/(n1+n0・cosθout) …(3) p <λmin / (n1 + n0 · cosθout) ... (3)
ここで、pは微細凹凸30の周期、n1は導光板材料の屈折率、n0は空気の屈折率、λminは光源24から出射される可視光のうち最も波長の短い可視光の波長である。 Here, p is the period of the minute unevennesses 30, n1 is the refractive index of the light guide plate material, n0 is the refractive index of air, [lambda] min is the wavelength of the shortest wavelength visible light in the visible light emitted from the light source 24.

例えば、λmin=380nm、θout=30°、導光板の屈折率n1=1.5、空気の屈折率n0=1とすると、上記(3)式は、 For example, λmin = 380nm, θout = 30 °, the refractive index n1 = 1.5 the light guide plate, and the refractive index n0 = 1 for air, Equation (3) is
p<160nm p <160nm
となる。 To become.

従って、第2の実施の形態においては、反射防止用パターン31を構成する微細凹凸30の周期(ピッチ)pが上記(3)式の右辺で決まる値よりも小さくなるように形成してあり、その結果、照明光37と90°以下の角度をなす方向には回折光14が発生せず、また、照明光37と90°よりも大きな角度をなす方向では回折光14が出射されたとしてもその回折光14は観察者側へ出射されないので、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 Accordingly, in the second embodiment, the period of the minute unevennesses 30 constituting the reflection preventive patterns 31 (pitch) p is Yes formed to be smaller than the value determined by the right side of the above equation (3), as a result, the diffracted light 14 does not occur in the direction forming an angle of less than the illumination light 37 and 90 °, also as diffracted light 14 in a direction which forms an angle larger than the illumination light 37 and 90 ° is emitted since the diffracted light 14 is not emitted to the observer side, it is possible to improve the visibility of the reflection type liquid crystal display device 21 enhances the contrast of the screen.

なお、上記(3)式においてθout=0°とすれば(光出射面29から垂直出射する場合)、上記(3)式は上記(2)式と一致する。 The above (3) (the case of vertically emitted from the light emitting surface 29) .theta..sub.out = 0 if ° in equation (3) below is consistent with the above equation (2).

なお、光の入射方向は微細凹凸列および光出射面29に垂直である必要は無く、光の入射方向に関係なく微細凹凸30の周期pが上記関係式を満たせば所定方向に回折光14は出射しない。 Incidentally, the light incident direction is not necessarily perpendicular to the fine irregularities column and the light emitting surface 29, the diffracted light 14 in a predetermined direction if the period p of the minute unevennesses 30 irrespective to the incident direction of the light satisfy the above relational expression not emitted. また、微細凹凸列の選び方によりピッチが異なる場合があるが、いずれの選び方においてもピッチが上記(3)式を満たすようにしてあれば良い。 Further, there is a case where the pitch is different by choice of fine irregularities column pitch in any of choice may if so as to satisfy the above equation (3). ただし、光出射面29に垂直な方向から見て光の入射方向がほぼ一定である場合には、その入射方向にほぼ垂直な微細凹凸列について、微細凹凸30の周期pが上記(3)式を満たしていれば所定方向に回折光はほとんど発生しない。 However, when viewed from the direction perpendicular to the light exit surface 29 is the incident direction of light is substantially constant, the substantially vertical fine irregularities column to the incident direction, period p is the (3) of fine irregularities 30 expression diffracted light in a predetermined direction if they meet hardly occurs.

[実施の形態3] [Embodiment 3]
第3の実施の形態は、導光板26の内部でも反射防止用パターン31による回折光が発生しないようにしたものである。 The third embodiment is one in which light diffracted by the reflection preventive patterns 31 in the light guide plate 26 was prevented from being generated. 図15は第3の実施の形態を説明する図であって、反射防止用パターン31の一部の断面(隣接する2つの微細凹凸30のxz断面)を拡大して表している。 Figure 15 shows an enlarged a diagram illustrating a third embodiment, a portion of the cross section of the reflection preventive patterns 31 (xz cross section of the two adjacent minute unevennesses 30). 図15を用いて第1の実施の形態を説明する。 The first embodiment will be described with reference to FIG. 15.

図15に示すように、隣り合った微細凹凸30において、導光板26内で光源側から微細凹凸30に入射して導光板26内で光源側へ出射する回折光14の光路長差を求めると、 As shown in FIG. 15, the fine irregularities 30 adjacent and obtaining the optical path length difference of the diffracted light 14 emitted toward the light source in the light guide plate is incident from the light source side to the fine irregularities 30 light guide plate 26 in the 26 ,
光路長差=n1・psinθ1+n1・psin(180°−θ2) Optical path length difference = n1 · psinθ1 + n1 · psin (180 ° -θ2)
=n1・psinθ1+n1・psinθ2 = N1 · psinθ1 + n1 · psinθ2
となる。 To become. ただし、θ1は導光板26内で光出射面29に立てた法線から測った入射角、θ2は導光板26外で光出射面29に立てた法線から測った回折角である(第1の実施の形態に同じ)。 However, .theta.1 is the angle of incidence measured from the normal to the light emitting surface 29 in the light guide plate within 26, .theta.2 is the diffraction angle measured from the normal to the light emitting surface 29 in the light guide plate 26 outside (first the same) to the embodiment of the present invention. 従って、真空中における波長がλの光が回折して強めあうための条件は、次の(4)式のようになる。 Therefore, the conditions for light constructive diffracted wavelength λ in vacuum is given by the following equation (4).
p・n1(sinθ1+sinθ2)=mλ …(4) p · n1 (sinθ1 + sinθ2) = mλ ... (4)
(但し、m=±1、±2、…) (However, m = ± 1, ± 2, ...)

導光板26内で回折光14が発生しないようにするためには、上記(4)式の左辺の絶対値の最大値が右辺の絶対値の最小値を超えないようにすればよい。 To ensure that the diffracted light 14 is not generated in the light guide plate 26, the maximum value of the absolute value of the left side of equation (4) may be so as not to exceed the minimum value of the absolute value of the right side. 光源24から出射される光のうち最も波長の短い可視光の波長をλminとすれば、(4)式の右辺の絶対値の最小値は、λminである。 If the wavelength of the shortest wavelength visible light among the light emitted from the light source 24 and [lambda] min, the minimum value of the absolute value of the right-hand side of equation (4) is [lambda] min. 一方、左辺の絶対値の最大値は、θ1=θ2=90°として、2p・n1である。 On the other hand, the maximum value of the absolute value of the left-hand side, as θ1 = θ2 = 90 °, a 2p · n1. よって、導光板26内で回折光14が発生しないようにするためには、次の(5)式を満たせばよいことが分かる。 Therefore, in order diffracted light 14 in the light guide plate 26 is prevented from occurring, it is understood that should satisfy the following equation (5).
p<λmin/(2・n1) …(5) p <λmin / (2 · n1) ... (5)
ここで、pは微細凹凸30の周期、n1は導光板材料の屈折率である。 Here, p is the refractive index of the period of the minute unevennesses 30, n1 is the light guide plate material.

例えば、λmin=380nm、導光板26の屈折率n1=1.5とすると、(5)式は、 For example, when the refractive index n1 = 1.5 of [lambda] min = 380 nm, the light guide plate 26, (5) formula,
p<127nm p <127nm
となる。 To become.

従って、第3の実施の形態においては、反射防止用パターン31を構成する微細凹凸30の周期(ピッチ)pが上記(5)式の右辺で決まる値よりも小さくなるように形成してあり、その結果、導光板26内でも回折光14が出射しなくなるので、回折光14が観察者側へ出射されることが無く、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 Accordingly, in the third embodiment, the period of the minute unevennesses 30 constituting the reflection preventive patterns 31 (pitch) p is Yes formed to be smaller than the value determined by the right-hand side of equation (5), as a result, since the diffracted light 14 in the light guide plate 26 is not emitted, without being diffracted light 14 is emitted toward the observer, improving the visibility of the reflective type liquid crystal display device 21 enhances the contrast of the screen be able to.

さらに、n1>n0であるから、 In addition, because it is n1> n0,
p<λmin/(2・n1)<λmin/(n0+n1) p <λmin / (2 · n1) <λmin / (n0 + n1)
となり、上記(5)式を満たしていれば、第1の実施の形態の(2)式も満たすので、導光板26の外側でも回折光が発生しないことが分かる。 Next, if they meet the above expression (5), is satisfied even (2) of the first embodiment, it can be seen that the diffracted light is not generated even outside of the light guide plate 26.

なお、この第3の実施の形態もしくは上記(5)式は、第1の実施の形態と同様、フロントライト22の光出射面29から垂直に照明光37が出射される場合にも適用出来る。 Incidentally, the form or the (5) of this third embodiment, as in the first embodiment can also be applied to a case where the light emitting surface 29 the illumination light 37 vertically from the front light 22 is emitted.

なお、光の入射方向は微細凹凸列および光出射面29に垂直である必要は無く、光の入射方向に関係なく微細凹凸30の周期pが上記関係式を満たせば回折光は発生しない。 Incidentally, the light incident direction is not necessarily perpendicular to the fine irregularities column and the light emitting surface 29, the period p of the minute unevennesses 30 regardless of the direction of incidence of the light is not diffracted light satisfy the above relationship occurred. また、微細凹凸列の選び方によりピッチが異なる場合があるが、いずれの選び方においてもピッチが上記(3)式を満たすようにしてあれば良い。 Further, there is a case where the pitch is different by choice of fine irregularities column pitch in any of choice may if so as to satisfy the above equation (3). ただし、光出射面29に垂直な方向から見て光の入射方向がほぼ一定である場合には、その入射方向にほぼ垂直な微細凹凸列について、微細凹凸30の周期pが上記(3)式を満たしていれば回折光はほとんど発生しない。 However, when viewed from the direction perpendicular to the light exit surface 29 is the incident direction of light is substantially constant, the substantially vertical fine irregularities column to the incident direction, period p is the (3) of fine irregularities 30 expression diffracted light if they meet the hardly occurs.

[実施の形態4] [Embodiment 4]
第4の実施の形態は、反射防止用パターン31の配列方向を最適化することにより大きな周期の微細凹凸30でも回折が生じないようにしたものである。 Fourth embodiment has a diffractive even fine irregularities 30 of a larger period by optimizing the arrangement direction of the reflection preventive patterns 31 so as not occur. ここで、光出射面にほぼ平行に導光する光が反射防止用パターン31で回折し、導光板26内部へ光出射面29にほぼ平行に出射する条件で計算を行った。 Here, the light substantially parallel to the light guide to the light emitting surface is diffracted by the reflection preventive patterns 31, calculation was performed in substantially parallel to the emission condition to the light exit surface 29 to the inside of the light guide plate 26. このとき、回折光の光路長差が最も大きくなるため、この条件において回折が生じないような微細凹凸の配列方向及び、微細凹凸の周期を求めればよい。 At this time, since the optical path length difference of the diffracted light is maximized, the arrangement direction and the fine irregularities such as diffraction does not occur in this condition may be determined the period of the fine irregularities. 光出射面29に垂直なxz平面においては、格子の厚み(微細凹凸30の高さ)が小さいので、上記のように1次元の回折格子として取り扱うことができたが、光出射面29に平行なxy平面においては、格子の厚み(光出射面29の長さと幅)が大きいので、ブラッグ回折として取り扱わなければならない。 In the vertical xz-plane to the light emitting surface 29, since the grating thickness (the height of the fine irregularities 30) is small, but could be handled as a one-dimensional diffraction grating as described above, parallel to the light emitting surface 29 in a xy plane, the grating thickness (length and width of the light emitting surface 29) is large, it must be handled as a Bragg diffraction.

ブラッグ回折では、一般に、回折格子に入射した光Lの入射角と反射光の出射角とが等しいと仮定される。 The Bragg diffraction generally be assumed that the incident angle of the light L incident on the diffraction grating and the emission angle of the reflected light is equal. このとき、図16に示すように、格子面間の間隔がdの回折格子に入射して隣接する格子面で反射される光の光路長差は、2dsinφとなる。 At this time, as shown in FIG. 16, the optical path length difference of the light distance between lattice planes is reflected by the grating surface adjacent enters the diffraction grating d becomes 2Dsinfai. ただし、この場合の入射角φは、格子面から測るものとする。 However, the incidence angle φ in this case shall be measured from the grating surface. よって、ブラッグ回折では、光の波長をλとするとき、 Accordingly, the Bragg diffraction, when the wavelength of light and lambda,
2・n1・dsinφ=qλ (q=±1、±2、…) …(6) 2 · n1 · dsinφ = qλ (q = ± 1, ± 2, ...) ... (6)
の条件を満たす場合に、反射光が強め合う(ブラッグの回折条件)。 If the conditions are satisfied, the reflected light constructively (Bragg's diffraction condition). ここで、光Lは導光板26内で回折されるので、導光板26の屈折率n1を考慮した。 Here, the light L because the diffracted by the light guide plate within 26, considering the refractive index n1 of the light guide plate 26.

xy平面における回折光を抑制するためには、任意の入射角φに対して上記(6)式が成立しないようにすればよい。 To suppress the diffracted light in the xy plane, the equation (6) may be not to hold for arbitrary incident angle phi. (6)式の右辺の最小値はλmin(導光板26を伝搬する光のうち最も波長の短い可視光の波長)であり、(6)式の左辺の最大値は2・n1・p(pは微細凹凸30の周期で、p≧d)であるから、(6)式が成り立たないようにするための条件は、 (6) the minimum value of the right side of the equation is [lambda] min (wavelength of the shortest wavelength visible light of the light propagating through the light guide plate 26), (6) the maximum value of the left side of the equation 2 · n1 · p (p since a with a period of fine irregularities 30, p ≧ d), the conditions for preventing hold the equation (6),
p<λmin/(2・n1) …(7) p <λmin / (2 · n1) ... (7)
となる。 To become.

従って、第4の実施の形態においては、反射防止用パターン31を構成する微細凹凸30の周期(ピッチ)pが上記(7)式の右辺で決まる値よりも小さくなるように形成してあり、その結果、導光板26の光出射面29でブラッグ回折が起こらなくなるので、回折光が観察者側へ出射されることが無く、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 Thus, in the fourth embodiment, the period of the minute unevennesses 30 constituting the reflection preventive patterns 31 (pitch) p is Yes formed to be smaller than the value determined by the right side of the above equation (7), as a result, since the Bragg diffraction does not occur in the light emitting surface 29 of the light guide plate 26, without being diffracted light is emitted toward the observer, improving the visibility of a reflection-type liquid crystal display device 21 enhances the contrast of the screen it can be.

[実施の形態5] [Embodiment 5]
導光板26の光出射面29と平行な面内においては、上記(7)式を満たすように微細凹凸30の周期を小さくすれば、ブラッグ回折による回折光が発生しないようにすることができる。 In the light emitting surface 29 and parallel to the plane of the light guide plate 26, by reducing the period of the minute unevennesses 30 so as to satisfy the equation (7), the light diffracted by the Bragg diffraction can be prevented from occurrence. しかし、微細凹凸30の周期が小さくなるほど反射防止用パターン31を形成することが困難となるので、第5の実施の形態では、反射防止用パターン31の方向を最適化することにより、できるだけ大きな周期の微細凹凸30で回折光の発生を抑制している。 However, since it is difficult to form a reflection preventive patterns 31 as the period of the minute unevennesses 30 is reduced, in the fifth embodiment, by optimizing the direction of the reflection preventive patterns 31, the largest possible period and suppressing the generation of the diffracted light at the minute unevennesses 30.

図17は、反射防止用パターン31の各微細凹凸30を格子点に見立てた図である(以下、反射防止用パターン31の代わりに、このような図を用いる。)。 17, each fine irregularities 30 of the reflection preventive patterns 31 is a diagram likened to the lattice point (hereinafter, instead of the reflection preventive patterns 31, use of such FIG.). また、微細凹凸30は正方格子状に並んでいる必要はなく、斜方格子状や六方格子状などでもよいので、より一般的に説明するために格子点を斜方格子状に描いている。 Further, the fine irregularities 30 need not arranged in a square lattice, since the like may be used orthorhombic lattice or a hexagonal lattice shape, depicting a grid point in an oblique lattice shape in order to describe more generally. このような回折格子を考えると、図17に示すように、無数の方向の格子面が考えられる。 Given such a diffraction grating, as shown in FIG. 17, the grating surface of the myriad of directions can be considered. ブラッグ回折による回折光を発生させないためには、全ての格子面でブラッグの回折条件を満たさなければよい。 In order not to generate diffracted light by Bragg diffraction, it is not satisfied the Bragg diffraction condition at all lattice planes. しかし、実際には、格子面間の間隔の最も大きな図18に示すような4つの主な格子面S1、S2、S3、S4でブラッグ回折の条件を満たさないようにすれば、ブラッグ回折による回折光は発生しない。 In practice, however, if as in the four main lattice plane S1, S2, S3, S4 as shown in the largest 18 of the spacing between the lattice planes do not satisfy the conditions of Bragg diffraction, the diffraction by the Bragg diffraction light does not occur. そこで、以下においては、4つの主な格子面でブラッグ回折が発生しない条件を求める。 Therefore, in the following, it obtains the four main conditions Bragg diffraction is not generated in the lattice plane.

まず、ここで用いる記号の定義を図19により説明する。 First, it will be described with reference to FIG. 19 the definitions of symbols used herein. 反射防止用パターン31と平行な平面内において光の入射する方向は、格子面S1と平行な方向を基準とする角度φで表すものとする。 Direction of incidence of light in a plane parallel with the anti-reflection pattern 31 is intended to represent an angle φ relative to the direction parallel to the lattice plane S1. また、格子面S1、S2と平行な方向を向いていて、かつ、互いに成す角度α1が90°以上である基本格子ベクトルを<d1>、<d2>とする。 Moreover, it faces the direction parallel to the lattice plane S1, S2, and, <d1> the primitive lattice vector angle α1 is 90 ° or more serving each other, and <d2>. さらに、格子面S3と平行な方向の格子ベクトルを<d3>=<d1>+<d2>とし、格子ベクトル<d1>と<d3>のなす角度をα2、格子ベクトル<d2>と<d3>のなす角度をα3=α1−α2、格子ベクトル<d1>と(<d2>−<d1>)のなす角度をα4とする。 Furthermore, a parallel direction of the grating vector and lattice plane S3 and <d3> = <d1> + <d2>, lattice vector <d1> and the angle <d3> [alpha] 2, lattice vector <d2> and <d3> an angle α3 = α1-α2, lattice vector <d1> and - the angle (<d2> <d1>) and alpha 4. また、ベクトル<d1>、<d2>、<d3>の大きさ(格子定数)をそれぞれd1、d2、d3とする。 Furthermore, the vector <d1>, <d2>, and the size (the lattice constant) respectively d1, d2, d3 of <d3>.

図20に示すように、格子面S1におけるブラッグ回折の条件を考えると、格子間間隔はd2・sinα1であるから、 As shown in FIG. 20, given the condition of Bragg diffraction in the lattice plane S1, because the interstitial spacing of d2 · sinα1,
2・n1・(d2・sinα1)・sinφ=qλ (q=±1、±2、…) 2 · n1 · (d2 · sinα1) · sinφ = qλ (q = ± 1, ± 2, ...)
となる。 To become. よって、格子面S1において回折が起こらないためには、 Therefore, because the diffraction at grating plane S1 does not occur,
2・n1・(d2・sinα1)・|sinφ|<λmin …(8) 2 · n1 · (d2 · sinα1) · | sinφ | <λmin ... (8)
であればよい。 It is sufficient.
同様にして、図21に示すような格子面S2におけるブラッグ回折を考えると、格子間間隔はd1・sinα1であるから、 Similarly, given the Bragg diffraction at grating surface S2 as shown in FIG. 21, because the interstitial spacing of d1 · sinα1,
2・n1・(d1・sinα1)・sin(α1−φ)=qλ (q=±1、±2、…) 2 · n1 · (d1 · sinα1) · sin (α1-φ) = qλ (q = ± 1, ± 2, ...)
となる。 To become. よって、格子面S2において回折が起こらないための条件は、 Therefore, the conditions for diffraction does not occur in the grating surface S2 is
2・n1・(d1・sinα1)・|sin(α1−φ)|<λmin …(9) 2 · n1 · (d1 · sinα1) · | sin (α1-φ) | <λmin ... (9)
となる。 To become.
また、図22に示すような格子面S3におけるブラッグ回折を考えると、格子間間隔はd2sinα3であるから、 Moreover, given the Bragg diffraction at grating surface S3 as shown in FIG. 22, because the lattice spacing is D2sinarufa3,
2・n1・(d2・sinα3)・sin(α2−φ)=qλ 2 · n1 · (d2 · sinα3) · sin (α2-φ) = qλ
(q=±1、±2、…) (Q = ± 1, ± 2, ...)
となる。 To become. よって、格子面S3において回折が起こらないための条件は、 Therefore, the conditions for diffraction does not occur in the lattice plane S3 is
2・n1・(d2・sinα3)・|sin(α2−φ)|<λmin …(10) 2 · n1 · (d2 · sinα3) · | sin (α2-φ) | <λmin ... (10)
となる。 To become.
また、図23に示すような格子面S4におけるブラッグ回折を考えると、格子間間隔はd1・sinα4であるから、 Moreover, given the Bragg diffraction at lattice planes S4 as shown in FIG. 23, because the interstitial spacing of d1 · sinα4,
2・n1・(d1・sinα4)・sin(α4−φ)=qλ (q=±1、±2、…) 2 · n1 · (d1 · sinα4) · sin (α4-φ) = qλ (q = ± 1, ± 2, ...)
となる。 To become. よって、格子面S4において回折が起こらないための条件は、 Therefore, the conditions for diffraction does not occur in the lattice plane S4 is
2・n1・(d1・sinα4)・|sin(α4−φ)|<λmin …(11) 2 · n1 · (d1 · sinα4) · | sin (α4-φ) | <λmin ... (11)
となる。 To become.

以上より、反射防止用パターン31によってブラッグ回折が起きないようにするためには、次の(8)〜(11)式を同時に満足するような入射角φを求めればよい。 As described above, in order to have the Bragg diffraction does not occur by the reflection preventive patterns 31 may be determined incident angle φ that satisfies the following (8) to (11) at the same time.
2・n1・(d2・sinα1)・|sinφ|<λmin …(8) 2 · n1 · (d2 · sinα1) · | sinφ | <λmin ... (8)
2・n1・(d1・sinα1)・|sin(α1−φ)|<λmin …(9) 2 · n1 · (d1 · sinα1) · | sin (α1-φ) | <λmin ... (9)
2・n1・(d2・sinα3)・|sin(α2−φ)|<λmin …(10) 2 · n1 · (d2 · sinα3) · | sin (α2-φ) | <λmin ... (10)
2・n1・(d1・sinα4)・|sin(α4−φ)|<λmin …(11) 2 · n1 · (d1 · sinα4) · | sin (α4-φ) | <λmin ... (11)
任意の入射角φに対して上記(8)〜(11)式を満たせば、ブラッグ回折は任意の入射角の光に対して発生しなくなる。 It satisfies any of the above (8) - with respect to the incident angle phi (11) equation, the Bragg diffraction is not generated with respect to light of an arbitrary incident angle. しかし、反射型液晶表示装置21の場合には、光源24の位置が定まっていて光は一定の入射角φで反射防止用パターン31に入射すると考えてよい。 However, in the case of the reflection type liquid crystal display device 21, light have definite positions of the light source 24 may be considered to be incident on the reflection preventive patterns 31 at a constant incident angle phi. 従って、(8)〜(11)式の左辺のうち最大のもの値が極小値をとるような入射角φを決めることができれば、所定の可視光最短波長λminに対して、大きな格子定数d1、d2を決めることができる。 Thus, (8) - (11) if it is possible to determine the angle of incidence φ such as maximum one value takes a minimum value of the left side of the equation, for a given visible shortest wavelength [lambda] min, larger lattice constant d1, d2 can be determined. すなわち、入射光の方向に対して反射防止用パターン31の最適な配置を決めたうえで、所定の可視光最短波長λminに対してできるだけ大きな格子定数(周期)d1、d2を決定することができる。 That is, it is possible after having determined the optimum arrangement of the reflection preventive patterns 31 with respect to the direction of the incident light, to determine the possible larger lattice constant (period) d1, d2 for a given visible shortest wavelength λmin . あるいは、所定の格子定数d1、d2に対して最小の可視光最短波長λminの光に対してブラッグ回折が生じないようにすることができる。 Alternatively, it is possible to prevent cause Bragg diffraction with respect to the light of the smallest visible shortest wavelength λmin to a predetermined lattice constant d1, d2.

図24は上記(8)〜(11)式をグラフ表示したものである。 Figure 24 is a graphical representation of the above (8) to (11) below. 図24では横軸に入射角φ[°]をとり、縦軸に各式の光路長差をとったものである。 Figure take 24 the incident angle phi [°] on the horizontal axis, the vertical axis is obtained taking the optical path length difference of each expression. また、各光路長差は、導光板媒質の屈折率n1=1.5、格子定数d1=150nm、d2=120nm、角度α1=110°として計算したものである。 Further, the optical path length difference, the refractive index n1 = 1.5 the light guide plate medium is obtained by calculating the lattice constants d1 = 150nm, d2 = 120nm, as the angle [alpha] 1 = 110 °.
α1>90°の場合には、図24から分かるように、上記(8)式と(9)式を同時に満足していれば、(11)式も成立する。 [alpha] 1> In the case of 90 °, as seen from FIG. 24, if satisfied equation (8) and (9) at the same time, also established (11). これは数式によって証明することができる。 This can be demonstrated by a formula. (8)式と(9)式が両方成り立つ条件で光路長差が最も小さくなるのは、(8)式の左辺と(9)式の左辺が等しくなるときである。 (8) The optical path length difference is minimized in the equation (9) both equation holds condition is when equal the left side of the left side and (9) of the equation (8). このとき、 At this time,
φ=arctan[d1sinα1/(d2+d1cosα1)] φ = arctan [d1sinα1 / (d2 + d1cosα1)]
が成り立ち、(8)式及び(9)式の左辺は、つぎの(12)式のようになる。 Is holds, the left side of (8) and (9), is as follows (12).
この(12)式の光路差長と、(11)式の左辺の最大値(2・n1・d1・sinα4)とを比較すると、次の(13)式となり、α1>90°の場合には、(12)式の光路差長>(11)式の左辺の最大値となる。 And the (12) of the optical path Sacho, comparing (11) the left-hand side of the maximum value (2 · n1 · d1 · sinα4), becomes the following equation (13), [alpha] 1> in the case of 90 ° is , the optical path Sacho> (11) the maximum value of the left side of equation (12) below.
(8)式及び(9)式の左辺は、交点間では上方に凸の曲線となっているから、(8)式及び(9)式を満たせば、任意の入射角φで(11)式が成立することになる。 (8) and (9) of the left side, since the intersection points has a convex curve upwards, (8) and (9) satisfies the expression, in arbitrary incident angle phi (11) below There will be established.
従って、ブラッグ回折が起きないようにする条件については、(8)〜(10)式のみ考えればよい。 Thus, for the condition to make the Bragg diffraction does not occur, it may be considered only (8) to (10) below.

もっとも大きな格子定数(周期)d1、d2でブラッグ回折をなくすための条件は、前に説明したように(8)〜(10)式の左辺の最大のものが極小値(または、最小値)をとる点であるから、図24からも分かるように(8)〜(10)式の左辺の交点に相当する。 However conditions to eliminate the Bragg diffraction at a large lattice constant (period) d1, d2, as previously described (8) - (10) The left-hand side of the largest of the minimum value of expression (or minimum value) since the point of taking, corresponding to the even seen (8) - (10) the left-hand side of the intersection of the formulas Figure 24.
(8)式と(9)式の交点は次式から得られる。 (8) and (9) of the intersection point is obtained from the following equation.
d2/d1=|sin(α1−φ)/sinφ| …(14) d2 / d1 = | sin (α1-φ) / sinφ | ... (14)
また、(9)式と(10)式の交点は次式から得られる。 Also, (9) and (10) of intersection is obtained from the following equation.
d3/d2=|sin(α3−φ')/sinφ'| …(15) d3 / d2 = | sin (α3-φ ') / sinφ' | ... (15)
但し、φ'=α1−φ However, φ '= α1-φ
また、(8)式と(10)式の交点は次式から得られる。 Further, (8) and (10) of intersection is obtained from the following equation.
d1/d3=|sin(α2−φ”)/sinφ”| …(16) d1 / d3 = | sin (α2-φ ") / sinφ" | ... (16)
但し、φ”=α2−φ However, φ "= α2-φ
ここでは、d1/sinα3=d2/sinα2=d3/sinα1を用いた。 Here, with d1 / sinα3 = d2 / sinα2 = d3 / sinα1.

格子ベクトル<d1>と<d2>のなす角度はα1、格子ベクトル<d2>と<d3>のなす角度はα3、格子ベクトル<d3>と<d1>のなす角度はα2であり、<d1>と平行な格子面に対する入射角をφとすれば、<d2>と平行な格子面に対する入射角はφ'=α1−φ、<d3>と平行な格子面に対する入射角はφ”=α2−φであるから、上記(14)〜(16)式を検討すると、(14)〜(16)式は、 Lattice vector <d1> and an angle of <d2> is [alpha] 1, the angle of the grating vector <d2> and <d3> is .alpha.3, angle of <d1> and lattice vector <d3> is [alpha] 2, <d1> if the incident angle and phi for a lattice plane parallel with the incident angle with respect to a lattice plane parallel with the <d2> is φ '= α1-φ, the angle of incidence phi "= for a lattice plane parallel to a <d3> alpha2- because it is phi, when considering the above (14) to (16), (14) - (16) equation,
dj/di=|sin(α−φ)|/sinφ …(17) dj / di = | sin (α-φ) | / sinφ ... (17)
と一般化して表すことができる。 It can be represented by generalized with. ここでdi、djは任意の方向の格子ベクトル<di>と<dj>の大きさ(格子定数)であり、αは格子ベクトル<di>と<dj>のなす角度であり、φは格子ベクトル<di>と平行な格子面に対する光の入射角、α−φは格子ベクトル<dj>と平行な格子面に対する光の入射角である。 Here di, dj is the grating vector of any direction <di> and <dj> size (lattice constant), alpha is the angle formed <dj> the lattice vector <di>, φ is the grating vector the incident angle of light with respect to a lattice plane parallel to a <di>, the alpha-phi is the incident angle of light with respect to a lattice plane parallel to the lattice vector <dj>.
よって、任意の2つの(基本)格子ベクトルを選択し、格子ベクトル<di>の方向に対して(17)式から求めた角度φで光が入射するように反射防止用パターン31を配置すれば、できるだけ大きな格子定数di、djの反射防止用パターン31によってブラッグ回折を防止することができ、反射防止用パターン31の成形が容易になる。 Therefore, to select any two of the (basic) lattice vectors, by arranging a reflection preventive patterns 31 such that the light incident at an angle φ obtained from (17) to the direction of the lattice vector <di> , possible large lattice constants di, it is possible to prevent the Bragg diffraction by the reflection preventive patterns 31 of dj, facilitates molding of the reflection preventive patterns 31.

例えば、互いに成す角度がα(但し、α≧90°)であり、長さがdi、djの格子ベクトル<di>、<dj>を有する微細構造において、(17)式の解をφ とすれば、図24に示すように、光源24の方向に対して格子ベクトル<di>の方向がφ の角度を成すように導光板26の下面に反射防止用パターン31を配置し、しかも、可視光線最短波長λminに対して(8)〜(10)式を満たす範囲でdi、djの値をできるだけ大きな値となるように設計すれば、周期の大きなパターンの反射防止用パターン31でブラッグ回折を防止することができる。 For example, a the angle formed mutually alpha (where, alpha ≧ 90 °), is di, lattice vectors of dj length <di>, the microstructure having a <dj>, and phi 0 a solution of (17) if, as shown in FIG. 24, to place the anti-reflection patterns 31 on the lower surface of the light guide plate 26 so that the direction of the grating vector <di> is an angle of phi 0 to the direction of the light source 24, moreover, di in the range satisfying to visible light shortest wavelength λmin (8) - (10), if designed to be as large as possible the value of dj, Bragg diffraction in the reflection preventive pattern 31 of large pattern period it is possible to prevent.

[実施の形態6] [Embodiment 6]
図25は矩形の格子を表している。 Figure 25 represents a rectangular grid. この場合には、α=90°であるから、前記(17)式は、 In this case, since it is alpha = 90 °, the equation (17),
dj/di=1/tanφ …(18) dj / di = 1 / tanφ ... (18)
となる。 To become. これは、α=90°の矩形の格子の場合には、光の入射方向がベクトル<dj>−<di>の方向と垂直であれば、格子定数di、djとして大きな値を選択することができることを表している。 This is the case of a rectangular grid of alpha = 90 °, the incident direction vector of the light <dj> - if perpendicular to that of the <di>, the lattice constants di, to select the larger value as dj It indicates that you can.
また、α=90°のとき、上記(8)式は、 Further, when the alpha = 90 °, the equation (8),
2・n1・di・cosφ<λmin 2 · n1 · di · cosφ <λmin
となり、上記(9)式は、 Next, the expression (9),
2・n1・dj・sinφ<λmin 2 · n1 · dj · sinφ <λmin
となるので、両式より、次の(19)式が得られる。 Since the, from both equations, the following equation (19) is obtained.
特に、di=dj=pとすれば、光Lの導光する方向は格子ベクトル<di>、<dj>に対して45度の方向となり、(19)式は、 In particular, if di = dj = p, the direction which guides the light L is lattice vector <di>, becomes the direction of 45 degrees to the <dj>, (19) formula,
p<λmin/〔(√2)・n1〕 …(20) p <λmin / [(√2) · n1] ... (20)
となる。 To become. このとき、例えば、λmin=380nm、n1=1.5とすると、(20)式は、 In this case, for example, when λmin = 380nm, n1 = 1.5, (20) formula,
p<179nm p <179nm
となる。 To become.

よって、矩形の格子(α=90°)の場合には、光の入射方向が格子の対角方向に垂直となるように反射防止用パターン31を配置した上で、(19)式を満たすように格子定数di、djを定めれば、ブラッグ回折がほとんど生じないようになり、画面の視認性を良好にすることができる。 Therefore, in the case of a rectangular grid (alpha = 90 °) is on the direction of incidence of light is arranged a reflection preventive patterns 31 so as to be perpendicular to the diagonal direction of the grating, so as to satisfy the expression (19) the lattice constant di, be determined to dj, become Bragg diffraction hardly occurs, it is possible to improve the visibility of the screen. さらに、(19)式を満たす範囲内で、できるだけ大きなdi、djの値を定めることで、反射防止用パターン31の成形も容易にすることができる。 Further, (19) within a range satisfying equation by determining the largest possible di, the value of dj, can be easily molded antireflection pattern 31. また、矩形格子又は正方形格子状となるので、微細凹凸30の配列も非常に簡素化される。 Further, since a rectangular lattice or a square lattice shape, arrangement of fine irregularities 30 are also greatly simplified.

[実施の形態7] [Embodiment 7]
図26はdi=dj=p、α=120°の六方格子を表している。 Figure 26 represents a di = dj = p, α = 120 ° of the hexagonal lattice. この場合には、上記(14)式は、 In this case, the equation (14),
sinφ=sin(120°−φ) sinφ = sin (120 ° -φ)
となり、φ=60°となる。 Next, the φ = 60 °. 六方格子の対称性を考えると光の入射方向が、φ=0°、60°、120°、180°の方向であれば回折が生じにくいことを示しており、六方格子の3つの基本格子ベクトルのいずれかに平行に光が入射すれば、格子面間の間隔di、djとして大きな値を選択することができることを表している。 Given the symmetry of the hexagonal lattice when the incident direction of light, φ = 0 °, 60 °, 120 °, shows that hardly occurs diffraction if the direction of 180 °, 3 one primitive lattice vector of the hexagonal lattice if parallel light is incident on one of the spacing di between lattice planes, which indicates that it is possible to select a larger value as dj.
また、di=dj=p、α=120°のとき、上記(8)式と(9)式は、 Further, di = dj = p, when alpha = 120 °, equation (8) and (9) are
p<(2・λmin)/(3・n1) …(21) p <(2 · λmin) / (3 · n1) ... (21)
となる。 To become.

例えば、λmin=380nm、n1=1.5とすると、上記(21)式は、 For example, when λmin = 380nm, n1 = 1.5, the (21) equation,
p<169nm p <169nm
となる。 To become.

よって、この場合には、光の入射方向が六方格子の3つの基本格子ベクトルのいずれかに平行となるように反射防止用パターン31を配置した上で、(21)式を満たすように格子長さpを定めれば、ブラッグ回折がほとんど生じないようになり、画面の視認性を良好にすることができる。 Therefore, in this case, in terms of the direction of incidence of light is arranged a reflection preventive patterns 31 so as to be parallel to one of three basic lattice vectors of the hexagonal lattice, the lattice length so as to satisfy the equation (21) is be determined with p, it is as Bragg diffraction hardly occurs, it is possible to improve the visibility of the screen. さらに、(21)式を満たす範囲内で、できるだけ大きなpの値を定めることで、反射防止用パターン31の成形も容易にすることができる。 Furthermore, within a range satisfying the equation (21), by determining a value of as large as possible p, it can be easily molded antireflection pattern 31. このような六方格子は、底面が円形をした微細凹凸30を密に配列させることができる。 Such hexagonal lattice, the bottom surface can be densely arranged small projections 30 in which the circular.

[実施の形態8] [Embodiment 8]
第8の実施の形態は、図10に示したフロントライトのように点光源を用いた場合を説明する。 The eighth embodiment, the case of using a point light source as the front light shown in FIG. 10. 光源24として点光源を用いた場合には、導光板26内を導光する光の進行方向は面内で一定ではない。 In the case of using a point light source as the light source 24, the traveling direction of the light guided inside the light guide plate 26 is not constant in the plane. そのため、回折が生じにくい方向に微細凹凸30を配列しようとすると、微細凹凸30は同心円状に配列されることになる。 Therefore, an attempt to arrange the fine irregularities 30 in a direction less likely diffraction, fine irregularities 30 will be arranged concentrically. このように導光板26に微細凹凸30を同心円状に配列するためには、導光板26の作製が困難になる。 To arrange this manner small projections 30 on the light guide plate 26 concentrically, the manufacturing of the light guide plate 26 becomes difficult.

そこで、点光源を用いた場合には、六方格子状のように回転対称性の高い格子構造を用いることが好ましい。 Therefore, in the case of using a point light source, it is preferable to use a rotationally symmetrical highly lattice structure as a hexagonal lattice. また、第5の実施の形態で用いた(8)〜(11)式を用いて回折の生じにくい出射角φを次のように求めることもできる。 It is also possible to determine used in the fifth embodiment (8) to less susceptible exit angle φ of diffraction using (11) as follows.

例として格子ベクトル<di>、<dj>が互いに成す角度αが110°で、それぞれの格子定数がdi=150nm、dj=120nmの回折格子を考えると、これは六方格子に近い構造を有している。 Lattice vector <di> Examples, <dj> is at an angle α is 110 ° to form another, each lattice constant di = 150 nm, considering the diffraction grating dj = 120 nm, which has a structure close to a hexagonal lattice ing. ここで、図10のように、光源24(点光源)をフロントライト22のコーナー部に設けると、導光板26内で導光される光の進行方向の広がりは90°の角度を持つから、光の入射角φが90°の範囲にわたって(8)〜(11)式の左辺で表わされる光路長差の最大値が最小となるように配列方向を決めればよい。 Here, as shown in FIG. 10, when the light source 24 (point light sources) provided in the corner portion of the front light 22, because the traveling direction of the spread of light guided in the light guide plate 26 has an angle of 90 °, angle of incidence of the light φ is over a range of 90 ° (8) ~ (11) may be determined the arrangement direction so that the maximum value of the optical path length difference represented by the left side is the smallest type. 図27に示すように(8)〜(11)式を表したグラフに対して、光の入射角φの広がり(90°)をφ=57°〜163°の範囲に定めれば、光路長差の最大値が最小となる。 Respect graph showing the (8) to (11) as shown in FIG. 27, be determined angle of incidence of light phi spreads (90 °) in the range of φ = 57 ° ~163 °, the optical path length maximum difference is minimized. よって、長さが150nmの格子ベクトルdiと導光板26の1つの辺との成す角度が57°〜73°(163°−90°=73°)の間の角度となるようにすればよい。 Therefore, it is sufficient so that the angle between the angle of 57 ° to 73 ° formed between one side length is 150nm grating vector di and the light guide plate 26 (163 ° -90 ° = 73 °).

[実施の形態9] [Embodiment 9]
これまでの実施の形態では、微細凹凸が周期的に配置されている場合について説明したが、以下の実施の形態においては、光の波長以下のサイズの微細凹凸がランダムに配置されている場合について説明する。 In the embodiments so far, the case has been described where the fine irregularities are periodically arranged, in the following embodiments, the case where the fine irregularities of a size less than the wavelength of light are randomly arranged explain. 微細凹凸をランダムに形成する意義から説明する。 Explaining the significance of randomly formed small projections.

導光板の内部では、光が光出射面とその反対側の面で全反射を繰り返しながら光源から遠ざかる方向に向けて伝搬している。 In the light guide plate, light is propagated in a direction away from the light source while repeating total reflection in terms of the light emitting surface and the opposite side. そのため、背景技術の欄でも述べたように、導光板の光出射面又はその反対側の面に設けられている微細凹凸に対して大きな角度で光が入射し、回折光が発生する。 Therefore, as mentioned in the background section, the light is incident at a large angle with respect to the fine irregularities provided on a surface of the light emitting surface or the opposite side of the light guide plate, the diffracted light is generated. 特に、微細凹凸が周期的に配列されている場合には、各領域における微細凹凸で、同じ波長の光は同じ方向へ回折されるので、同じ波長の回折光が互いに干渉して強め合い、特定の方向に強い回折光が出射される。 In particular, when the fine irregularities are periodically arranged is a fine uneven in each region, the light of the same wavelength is diffracted in the same direction, constructive and diffracted light having the same wavelengths interfere with each other, the specific strong diffraction light is emitted in the direction. この結果、導光板が色味を帯びてしまい、フロントライトから出射される光が色づいて見えるので、反射型液晶表示装置の画面の視認性を悪化させることになる。 As a result, the light guide plate will tinged with color, since light emitted from the front light appear colored, resulting in deterioration of the visibility of the screen of the reflection type liquid crystal display device.

これに対し、微細凹凸の配列をランダムにすれば、各領域における微細凹凸から同じ方向へ回折される光の波長がばらつくので、様々な波長の光が混ざり合って白色光化される。 In contrast, if the random sequence of fine irregularities, because the wavelength of the light diffracted from the fine unevenness in each area in the same direction varies, is a white collimated intermingled light of various wavelengths. よって、微細凹凸のランダムにすることにより、導光板が色味を帯びてフロントライトから出射される光が色づいて見える現象を抑制することができ、反射型液晶表示装置の画面の視認性を改善することができる。 Thus, by randomly fine unevenness, the light guide plate can be suppressed phenomena look is light emitted from the front light colored tinged with color, improve the visibility of the screen of the reflection type liquid crystal display device can do. そのため、以下の実施の形態においては、微細凹凸の配列をランダムにしている。 Therefore, in the following embodiments, and a random sequence of fine irregularities.

微細凹凸のランダムな配置は、2つに分けることができる。 Random arrangement of the fine irregularities can be divided into two. 図28(a)(b)は、いずれも微細凹凸30をランダムに配置した反射防止用パターン31を模式的に表わした断面図である。 Figure 28 (a) (b) are each a cross-sectional view schematically showing the reflection preventive patterns 31 arranged in a random small projections 30. 図28(a)に示す反射防止用パターン31は、ランダムな形状及びサイズの微細凹凸30をランダムな間隔で配置したものである。 Reflection preventive patterns shown in FIG. 28 (a) 31 is obtained by arranging the minute unevennesses 30 of random shapes and sizes at random intervals. 図28(b)に示す反射防止用パターン31は、同じ形状の微細凹凸30をランダムな間隔で配置したものである。 Reflection preventive patterns shown in FIG. 28 (b) 31 is small projections 30 of the same shape but arranged at random intervals. なお、図28(a)(b)では、一方向についてのみランダムな配置を表わしているが、微細凹凸30は2方向でランダムに配置されている。 In FIG. 28 (a) (b), but only represents a random arrangement in one direction, the fine irregularities 30 are randomly arranged in two directions.

こうして微細配列をランダムに配列させた場合においても、第1〜3の実施の形態と同様に微細配列の間隔を光の波長よりも小さくすることにより回折光の発生を抑制したり、特定方向にしか回折光が発生しないようにすることができる。 Thus even when randomly are arranged a fine array, or suppress the generation of the diffracted light is made smaller than the wavelength of light apart similarly finely sequence the first to third embodiments, in a specific direction it can only be so that diffracted light is not generated. しかし、微細配列をランダムにした場合には、第1〜3の実施の形態において説明したような条件をそのまま適用することはできないので、以下において具体的に説明する。 However, when a random fine array, it is not possible to directly apply the conditions as described in the first to third embodiments will be specifically described below.

まず、図28(a)のように微細凹凸30の形状、サイズと配置のいずれもがランダムな場合を第9、10、11の実施の形態で説明する。 First, the shape of the fine irregularities 30 as shown in FIG. 28 (a), the none of the size and placement will be described in the embodiment of the case where random No. 9, 10, 11. 第9の実施の形態においては、微細凹凸30に入射する光Lの入射角をθ1、回折光14の回折角をθ2、導光板材料の屈折率をn1、空気の屈折率をn0、光源24から出射される可視光のうち最も波長の短い可視光の波長をλminとし(図11参照)、また、微細凹凸30の隣接する凹部どうし又は凸部どうしの距離の分布をとったとき、その出現頻度が最大となる距離をKとすれば、次の(22)式を満たすようにすればよい。 In the ninth embodiment, the incident angle of the light L incident on the fine irregularities 30 .theta.1, diffraction angle θ2 of the diffracted light 14, the refractive index of the light guide plate material n1, the refractive index of air n0, the light source 24 the wavelength of the shortest wavelength visible light in the visible light emitted by the λmin (see FIG. 11), also when taking the distribution of distances recesses each other or protrusions each other adjacent the fine irregularities 30, the appearance if the distance the frequency is maximum is K, it is sufficient to satisfy the following equation (22).
K<λmin/(n0+n1) …(22) K <λmin / (n0 + n1) ... (22)
これは第1の実施の形態で導いた(2)式に対応するものである。 This corresponds to the led in the first embodiment (2).

図29(a)(b)は上記(22)式の適用の仕方を説明する図であって、同図(a)はランダムな微細凹凸の一例を示し、同図(b)はその微細凹凸について凸部(凹部)どうしの距離kの分布を表わした図である。 Figure 29 (a) (b) is a diagram for explaining how to apply the above (22), the (a) shows an example of a random fine irregularities, the (b) shows the fine irregularities for a diagram showing the distribution of distance k and if the convex portion (concave portion). 微細凹凸30の形状が図29(a)で表わされるようなパターンであるとすると、このパターンから隣り合う凸部どうし(凹部どうしでもよい)の距離kを計測し、これを集計して各距離kの頻度を得る。 If the shape of fine irregularities 30 are pattern as represented by FIG. 29 (a), the distance k of the projections each other adjacent from this pattern (which may be a recess with each other) is measured, the distance by aggregating this obtain a frequency of k. 図29(b)は各距離kの頻度の分布を表わしてものであって、横軸が隣り合う凸部どうしの距離kを表わし、縦軸が各距離の出現頻度を表わしてる。 Figure 29 (b) is a one represents the distribution of frequencies of each distance k, it represents the distance k of the projections each other the horizontal axis adjacent the vertical axis represents the frequency of occurrence of each distance. 図29では頻度が最大のときの距離kはKとなっている。 The distance k when the frequency in Figure 29 is the maximum has a K. よって、図29(a)のようなパターンを設計した場合には、頻度が最大のときの距離Kが、上記(22)式を満たすような縮尺で導光板26に反射防止用パターン31を作製すればよい。 Therefore, when designing a pattern such as FIG. 29 (a) is the distance K when the frequency is maximum, producing a reflection preventive pattern 31 on the light guide plate 26 to scale satisfying the above equation (22) do it.

光源24がLEDであって、光源24から出射される光のうち最も波長の短い可視光が420nmとすればλmin=420nmであり、導光板26の屈折率n1=1.5、空気の屈折率n0=1とすると、上記(22)式は、 The light source 24 is LED, if the shortest wavelength visible light among the light emitted from the light source 24 and 420nm are [lambda] min = 420nm, refractive index n1 = 1.5 the light guide plate 26, the refractive index of air When n0 = 1, the (22) equation,
K<168nm K <168nm
となる。 To become. 好ましくは、100nm以下とすればよい。 Preferably, it may be set to 100nm or less.

この実施の形態によれば、微細凹凸30がランダムになっているので、フロントライト22が色づきにくく、また、導光板26の光出射面29から回折光が出射しにくくなるので、回折光が観察者側へ出射されることが無く、その結果、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 According to this embodiment, since the fine irregularities 30 is turned randomly, front light 22 is hardly coloring, and since the diffracted light from the light emitting surface 29 of the light guide plate 26 is hardly emitted, diffracted light observation without being emitted to the finisher side, as a result, it is possible to improve the visibility of the reflection type liquid crystal display device 21 enhances the contrast of the screen.

また、この実施の形態においては、距離kが回折光を発生させる最小値λmin/(n0+n1)に等しいときの頻度Pminが、最大の頻度Pmaxの1/5以下となっていることがより望ましい。 Further, in this embodiment, the distance k is the frequency Pmin when equal to the minimum value λmin generating a diffracted light / (n0 + n1) is more preferable that a 1/5 of the maximum frequency Pmax. 微細凹凸の距離kがλmin/(n0+n1)よりも大きな部分では回折光を発生させ易くなるが、このような条件を満たせば、回折光の発生をより小さくすることができる。 Distance k of the fine irregularities but tends to generate diffracted light in the larger portion than λmin / (n0 + n1), satisfies such conditions, it is possible to further reduce the occurrence of diffracted light.

第9の実施の形態の原理を説明する。 The principle of the ninth embodiment will be described. ランダムに微細凹凸30を配置された反射防止用パターン31は、周期の異なる複数の正弦波形状の足し合わせで表現することができる。 Randomly antireflective arranged small projections 30 pattern 31 can be expressed by the alignment sum of a plurality of sinusoidal shapes different periods. これを図30(a)(b)(c)により説明する。 This will be described with reference to FIG. 30 (a) (b) (c). 図30(a)はランダムな形状と配置を有する微細凹凸のパターンを示す概略図、同図(b)は微細凹凸30のパターンをフーリエ分解したときの各周期成分を表わした図、同図(c)は各成分の周期と強度との関係を表わした図である。 Figure 30 (a) is a schematic diagram showing a pattern of fine irregularities having an arrangement with random shapes, FIG. (B) is a diagram showing the respective period components when the Fourier decomposition of the pattern of fine irregularities 30, FIG. ( c) is a diagram showing the relationship between the period and the intensity of each component. 説明を簡単にするため、2次元の反射防止用パターン31を考える。 For ease of explanation, consider the reflection preventive patterns 31 of the two-dimensional. 反射防止用パターン31の高さをz、反射防止用パターン31が形成されている領域の長さをa、反射防止用パターン31が形成されている領域の端からの距離をxとするとき、図30(a)の微細凹凸30のパターンは、 When the height z of the anti-reflection patterns 31, the distance of the length of the region where the reflection preventive pattern 31 is formed a, from the edge of the area which the anti-reflection patterns 31 are formed as x, pattern of fine irregularities 30 of FIG. 30 (a)
z=f(x) (0≦x≦a) z = f (x) (0 ≦ x ≦ a)
と表わすことができる。 It can be expressed as. これは周期aの周期関数に拡張することができるので、フーリエ展開すれば、周期(時間的な周期ではなく、波長に相当する空間的な周期)がTn=a/n(n=1、2、3、…)の正弦波成分に分けることができる。 Since this can be extended to a periodic function of period a, if Fourier expansion, the period (rather than a temporal period, spatial period corresponding to the wavelength) Tn = a / n (n = 1,2 it can be divided into sinusoidal components 3, ...). このようにして各成分に分けた正弦波の一部を示したものが図30(b)である。 In this way, shows part of the sine wave is divided into each component is shown in FIG 30 (b). そして、横軸に各成分の周期Tnをとり、縦軸に各成分の強度を表わしたものが図30(c)である。 Then, taking the period Tn of each component on the horizontal axis, that represents the intensity of each component on the vertical axis is shown in FIG 30 (c).

これまでの説明からも分かるように、可視光域で回折光が発生するのは、パターン周期が可視光の波長と同程度の場合であって、パターン周期が可視光の波長域のうち最も短い波長λminよりも十分に短ければ回折光は発生しない。 As can be seen from the above description, the diffracted light in the visible light region is generated, the pattern period in a case comparable to the wavelength of visible light, the pattern period is the shortest among the wavelength range of visible light the diffracted light is not generated if sufficiently shorter than the wavelength [lambda] min. これを微細凹凸30のパターンを分解した成分に当てはめれば、周期の長い成分では回折光が発生するが、周期が短い成分では回折光が発生しないことが分かる。 If Atehamere the component which is decomposed patterns of minute irregularities 30, although the long periodic components diffracted light occurs, the period can be seen that the diffracted light does not occur in the short component. よって、回折光が発生する周期の範囲が図30(c)に示した範囲であるとすれば、微細凹凸30のパターンを分解したときの周期成分の大部分が、この回折光が発生する周期の範囲よりも小さな領域にあるようにすれば、回折光の発生を抑制することができ、良好な視認性を得ることができる。 Therefore, the range of the period in which the diffracted light generated if a range shown in FIG. 30 (c), the majority of the periodic component when decomposing a pattern of fine irregularities 30, the diffracted light is generated periodically if than the range of such that a small area, it is possible to suppress the generation of the diffracted light, it is possible to obtain a good visibility. これを表現したものが上記(22)式である。 A representation it is the above-mentioned (22). なお、第10、11の実施の形態についても同様な理由による。 Incidentally, according to the same reason for the tenth and eleventh embodiment.

[実施の形態10] [Embodiment 10]
第10の実施の形態でも、第9の実施の形態と同様にして微細凹凸30の凹部又は凸部どうしの距離の出現頻度が最大となる距離Kを考える。 Also in the tenth embodiment, the appearance frequency of the distance of the concave or convex portions each other in the ninth minute unevennesses 30 in the same manner as the embodiment of think the distance K which maximizes. すなわち、図29(a)のような微細凹凸30のパターンから隣接する凸部どうしの距離kを求め、それを集計して図29(b)のように出現頻度が最大となるときの距離Kを求める。 That is, the distance K at which the appearance frequency as seek distance k of the convex portions adjacent to each other from the pattern of fine irregularities 30 such as FIG. 29 (a), a 29 by aggregating it (b) is maximum the seek. そして、第10の実施の形態では、光源24から出射される可視光のうち最も波長の短い可視光の波長をλminとしたとき、出現頻度最大のときの距離Kが、次の(23)式を満たすようにする。 Then, in the tenth embodiment, when the wavelength of the shortest wavelength visible light in the visible light emitted from the light source 24 was set to [lambda] min, the distance K at a frequency maximum, the following equation (23) to satisfy the. ただし、n1は導光板材料の屈折率、n0は空気の屈折率、θoutはフロントライト22の光出射面29から出射される照明光37の光度が最大の方向が光出射面29の法線に対してなす角度(図13参照)である。 However, n1 is the refractive index of the light guide plate material, n0 is the refractive index of air, .theta..sub.out the intensity of the illumination light 37 emitted from the light emitting surface 29 of the front light 22 is maximum in a direction normal to the light emitting surface 29 is the angle (see FIG. 13) which forms against.
K<λmin/(n1+n0・cosθout) …(23) K <λmin / (n1 + n0 · cosθout) ... (23)
この(23)式は、第2の実施の形態の(3)式に対応するものである。 The (23) equation, which corresponds to (3) of the second embodiment.

例えば、λmin=420nm(光源がLEDの場合)、θout=30°、導光板の屈折率n1=1.5、空気の屈折率n0=1とすると、上記(23)式は、 For example, [lambda] min = 420 nm (when the light source is a LED), θout = 30 °, the refractive index n1 = 1.5 the light guide plate, and the refractive index n0 = 1 in air, the (23) equation,
K<178nm K <178nm
となる。 To become. 好ましくは、100nm以下とすればよい。 Preferably, it may be set to 100nm or less.

従って、第10の実施の形態においては、反射防止用パターン31を構成する微細凹凸30が上記(23)式を満たすような微細さでもってランダムに配置されている。 Thus, in the tenth embodiment, the fine irregularities 30 constituting the reflection preventive patterns 31 are arranged at random with a fineness such as to satisfy the above equation (23). その結果、フロントライト22から出射される光の色づきを抑制することができると共に、照明光37と90°よりも大きな角度をなす方向では回折光14が出射されたとしてもその回折光14は観察者側へ出射されず、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 As a result, the coloring of the light emitted from the front light 22 can be suppressed, observed that the diffracted light 14 as diffracted light 14 in a direction which forms an angle larger than the illumination light 37 and 90 ° is emitted not emitted to Shah side, it is possible to improve the visibility of the reflective type liquid crystal display device 21 enhances the contrast of the screen.

[実施の形態11] [Embodiment 11]
第11の実施の形態でも、第9の実施の形態と同様にして微細凹凸30の凹部又は凸部どうしの距離の出現頻度が最大となる距離Kを考える。 Also in the eleventh embodiment, the appearance frequency of the distance of the concave or convex portions each other in the ninth minute unevennesses 30 in the same manner as the embodiment of think the distance K which maximizes. すなわち、図29(a)のような微細凹凸30のパターンから隣接する凸部どうしの距離kを求め、それを集計して図29(b)のように出現頻度が最大となるときの距離Kを求める。 That is, the distance K at which the appearance frequency as seek distance k of the convex portions adjacent to each other from the pattern of fine irregularities 30 such as FIG. 29 (a), a 29 by aggregating it (b) is maximum the seek. そして、第11の実施の形態では、光源24から出射される可視光のうち最も波長の短い可視光の波長をλmin、導光板材料の屈折率をn1としたとき、出現頻度最大のときの距離Kが、次の(24)式を満たすようにする。 Then, in the eleventh embodiment, distance when, frequency up when λmin the wavelength of the shortest wavelength visible light in the visible light emitted from the light source 24, the refractive index of the light guide plate material is n1 K is, to satisfy the following equation (24).
K<λmin/(2・n1) …(24) K <λmin / (2 · n1) ... (24)
この(24)式は、第3の実施の形態の(5)式に対応するものである。 The (24) equation, which corresponds to (5) of the third embodiment.

例えば、λmin=420nm、導光板26の屈折率n1=1.5とすると、(24)式は、 For example, when the refractive index n1 = 1.5 of [lambda] min = 420 nm, the light guide plate 26, (24) formula,
K<140nm K <140nm
となる。 To become. 好ましくは、100nm以下とすればよい。 Preferably, it may be set to 100nm or less.

従って、第11の実施の形態においては、最大出現頻度に対応する微細凹凸どうしの距離Kが上記(24)式の右辺で決まる値よりも小さくなるようにしてランダムな配置で形成されている。 Accordingly, in the eleventh embodiment, and is formed in a random arrangement distance K of the fine irregularities each other corresponding to the maximum frequency is set to be smaller than the value determined by the right side of the above (24). その結果、フロントライト22から出射される光の色づきを抑えることができ、また、導光板26内でも回折光14が出射しなくなり、回折光14が観察者側へ出射されにくくなるので、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 As a result, it is possible to suppress the coloring of the light emitted from the front light 22, also longer emits the diffracted light 14 in the light guide plate 26, since the diffracted light 14 is hardly emitted to the observer side of the screen it is possible to improve the visibility of the reflective type liquid crystal display device 21 by increasing the contrast.

また、この実施の形態においても、距離kが回折光を発生させる最小値λmin/(2・n1)に等しいときの頻度Pminが、最大の頻度Pmaxの1/5以下となっていることがより望ましい。 Also in this embodiment, the distance k is the frequency Pmin when equal to the minimum value λmin generating a diffracted light / (2 · n1) is more that has become 1/5 of the maximum frequency Pmax desirable.

[実施の形態12] [Embodiment 12]
次に、図28(b)のように同じ形状の微細凹凸30が導光板26の下面(光出射面29)にランダムに配置されている場合を第12、13、14の実施の形態で説明する。 Next, described in the 12, 13, 14 embodiment of a case which is arranged randomly on the lower surface fine unevenness 30 of the light guide plate 26 having the same shape (light emitting surface 29) shown in FIG. 28 (b) to. ここでは、図32(a)に示すようにほぼ同一形状、同一寸法をした凸状の微細凹凸30である凸部が、導光板26の光出射面29又はその反対側の面にランダムに配列されている。 Here, FIG. 32 (a) to substantially the same shape as shown, the convex portion is a convex minute unevennesses 30 in which the same size, randomly arranged in the plane of the light emitting surface 29 or the opposite side of the light guide plate 26 It is. あるいは、図32(b)に示すようにほぼ同一形状、同一寸法をした凹状の微細凹凸30である凹部がランダムに配列されていてもよい。 Alternatively, substantially the same shape as shown in FIG. 32 (b), a recess is concave fine irregularities 30 in which the same size may be arranged randomly. これらのほぼ同一形状、同一寸法の微細凹凸30の凸部又は凹部の基端部の幅(直径)をWとする。 These substantially the same shape, the same size of the fine irregularities 30 of the projections or recesses of the base end portion of the width (diameter) and W.

このように、幅がWの微細凹凸30(凸部又は凹部)がランダムに配置された場合には、その微細凹凸30のパターンには、周期がWの成分が多く含まれることになる。 Thus, if the width W of the fine unevenness 30 (projections or recesses) are arranged randomly, the pattern of the fine irregularities 30, so that the cycle includes many components of W. 従って、このような実施の形態では、微細凹凸30の幅Wが回折を生じないようなサイズにすればよい。 Accordingly, in such embodiments, the width W of the fine irregularities 30 may be sized so as not to cause diffraction. また、不要な周期の成分を無くすためには微細凹凸30の高さ若しくは深さがほぼ一定に揃っていることが好ましい。 Further, it is preferable that in order to eliminate the components of unnecessary period are aligned in a substantially constant height or depth of fine unevenness 30.

第12の実施の形態においては、微細凹凸30に入射する光Lの入射角をθ1、回折光14の回折角をθ2、導光板材料の屈折率をn1、空気の屈折率をn0、光源24から出射される可視光のうち最も波長の短い可視光の波長をλmin(図11参照)とすれば、微細凹凸30の幅Wを、次の(25)式を満たすようなサイズにすればよい。 In the twelfth embodiment, the incident angle of the light L incident on the fine irregularities 30 .theta.1, diffraction angle θ2 of the diffracted light 14, the refractive index of the light guide plate material n1, the refractive index of air n0, the light source 24 if the wavelength of the shortest wavelength visible light in the visible light emitted as [lambda] min (see FIG. 11) from the width W of the fine irregularities 30 may be sized to meet the following equation (25) .
W<λmin/(n0+n1) …(25) W <λmin / (n0 + n1) ... (25)
これは第1の実施の形態で導いた(2)式に対応するものである。 This corresponds to the led in the first embodiment (2).

光源24がLEDであって、光源24から出射される光のうち最も波長の短い可視光が420nmとすればλmin=420nmであり、導光板26の屈折率n1=1.5、空気の屈折率n0=1とすると、上記(25)式は、 The light source 24 is LED, if the shortest wavelength visible light among the light emitted from the light source 24 and 420nm are [lambda] min = 420nm, refractive index n1 = 1.5 the light guide plate 26, the refractive index of air When n0 = 1, the equation (25) is
W<168nm W <168nm
となる。 To become. 好ましくは、100nm以下とすればよい。 Preferably, it may be set to 100nm or less.

この実施の形態によれば、微細凹凸30がランダムに配置されているので、フロントライト22が色づきにくく、また、導光板26の光出射面29から回折光が出射しにくくなるので、回折光が観察者側へ出射されることが無く、その結果、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 According to this embodiment, since the fine irregularities 30 are randomly arranged, hardly front light 22 is coloring, and since the diffracted light from the light emitting surface 29 of the light guide plate 26 is hardly emitted, the diffracted light without being emitted to the observer side, as a result, it is possible to improve the visibility of the reflection type liquid crystal display device 21 enhances the contrast of the screen.

[実施の形態13] [Embodiment 13]
第13の実施の形態においては、光源24から出射される可視光のうち最も波長の短い可視光の波長をλminとしたとき、微細凹凸30の幅Wが、次の(26)式を満たすようにする。 In the thirteenth embodiment, when the wavelength of the shortest wavelength visible light in the visible light emitted from the light source 24 was set to [lambda] min, the width W of the fine irregularities 30, so as to satisfy the following equation (26) to. ただし、n1は導光板材料の屈折率、n0は空気の屈折率、θoutはフロントライト22の光出射面29から出射される照明光37の光度が最大の方向が光出射面29の法線に対してなす角度(図13参照)である。 However, n1 is the refractive index of the light guide plate material, n0 is the refractive index of air, .theta..sub.out the intensity of the illumination light 37 emitted from the light emitting surface 29 of the front light 22 is maximum in a direction normal to the light emitting surface 29 is the angle (see FIG. 13) which forms against.
W<λmin/(n1+n0・cosθout) …(26) W <λmin / (n1 + n0 · cosθout) ... (26)
この(26)式は、第2の実施の形態の(3)式に対応するものである。 The (26) equation, which corresponds to (3) of the second embodiment.

例えば、λmin=420nm(光源がLEDの場合)、θout=30°、導光板の屈折率n1=1.5、空気の屈折率n0=1とすると、上記(26)式は、 For example, [lambda] min = 420 nm (when the light source is a LED), θout = 30 °, the refractive index n1 = 1.5 the light guide plate, and the refractive index n0 = 1 in air, the (26) equation,
W<178nm W <178nm
となる。 To become. 好ましくは、100nm以下とすればよい。 Preferably, it may be set to 100nm or less.

従って、第13の実施の形態においては、反射防止用パターン31を構成する微細凹凸30が上記(26)式を満たすような微細な幅Wでもってランダムに配置されている。 Thus, in the thirteenth embodiment of the fine irregularities 30 constituting the reflection preventive patterns 31 are randomly arranged with a fine width W satisfying the above equation (26). その結果、フロントライト22から出射される光の色づきを抑制することができると共に、照明光37と90°よりも大きな角度をなす方向では回折光14が出射されたとしてもその回折光14は観察者側へ出射されず、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 As a result, the coloring of the light emitted from the front light 22 can be suppressed, observed that the diffracted light 14 as diffracted light 14 in a direction which forms an angle larger than the illumination light 37 and 90 ° is emitted not emitted to Shah side, it is possible to improve the visibility of the reflective type liquid crystal display device 21 enhances the contrast of the screen.

[実施の形態14] [Embodiment 14]
第14の実施の形態においては、光源24から出射される可視光のうち最も波長の短い可視光の波長をλmin、導光板材料の屈折率をn1としたとき、微細凹凸30の幅Wが、次の(27)式を満たすようにする。 In the fourteenth embodiment, the wavelength of the shortest wavelength visible light in the visible light emitted from the light source 24 [lambda] min, when the refractive index of the light guide plate material was n1, the width W of the fine irregularities 30, to satisfy the following equation (27).
W<λmin/(2・n1) …(27) W <λmin / (2 · n1) ... (27)
この(27)式は、第3の実施の形態の(5)式に対応するものである。 The (27) equation, which corresponds to (5) of the third embodiment.

例えば、λmin=420nm、導光板26の屈折率n1=1.5とすると、(24)式は、 For example, when the refractive index n1 = 1.5 of [lambda] min = 420 nm, the light guide plate 26, (24) formula,
W<140nm W <140nm
となる。 To become. 好ましくは、100nm以下とすればよい。 Preferably, it may be set to 100nm or less.

従って、第11の実施の形態においては、微細凹凸30の幅Wが上記(27)式の右辺で決まる値よりも小さくなるようにしてランダムな配置で形成されている。 Accordingly, in the eleventh embodiment, and is formed in a random arrangement width W of the fine unevenness 30 is set to be smaller than the value determined by the right side of the above equation (27). その結果、フロントライト22から出射される光の色づきを抑えることができ、また、導光板26内でも回折光14が出射しなくなり、回折光14が観察者側へ出射されにくくなるので、画面のコントラストを高めて反射型液晶表示装置21の視認性を向上させることができる。 As a result, it is possible to suppress the coloring of the light emitted from the front light 22, also longer emits the diffracted light 14 in the light guide plate 26, since the diffracted light 14 is hardly emitted to the observer side of the screen it is possible to improve the visibility of the reflective type liquid crystal display device 21 by increasing the contrast.

[実施の形態15] [Embodiment 15]
図33(a)(b)は第15の実施の形態における1つの微細凹凸を拡大して示す斜視図であって、同図(a)は導光板26の下面(光出射面29)に設けられた凸部を表わし、同図(b)は導光板26の下面に設けられた凹部を表わしている。 Figure 33 (a) (b) is a perspective view showing an enlarged one minute unevennesses in the embodiment of 15, Fig. (A) is provided on the lower surface of the light guide plate 26 (light emitting surface 29) was expressed convex portion, FIG. (b) represents a recess provided on the lower surface of the light guide plate 26. 第15の実施の形態における微細凹凸30では、凸部の高さ又は凹部の深さをHとし、その幅をWとするとき、そのアスペクト比H/Wが、 In the fine irregularities 30 of the fifteenth embodiment, when the depth of the height or recess of the protrusion and H, the width is W, the aspect ratio H / W is,
H/W>1.2 H / W> 1.2
となるようにしている。 It is set to be. このように微細凹凸30のアスペクト比H/Wを1.2以上にすれば、反射防止用パターン31における反射率を十分に小さくでき、導光板26の下面におけるフレネル反射を小さくすることができる。 Thus the aspect ratio H / W of the fine unevenness 30 to 1.2 or more, the reflectance in the reflection preventive patterns 31 can be sufficiently small, it is possible to reduce the Fresnel reflection at the lower surface of the light guide plate 26. また、反射率を小さくするためには、微細凹凸30は、成形が可能な限度でできるだけ高さ又は深さHができるだけ大きいことが望ましく、特に150nm以上の高さ又は深さを有することが好ましい。 In order to reduce the reflectance, the fine irregularities 30 is desirably as high as possible or depth H in a possible forming limit is as large as possible, it is particularly preferable to have a higher height or depth 150nm .

(反射防止用パターンの形成方法) (Method of forming an anti-reflection patterns)
つぎに、上記のような反射防止用パターン31を導光板26に形成する方法を説明する。 Next, a method of forming the reflection preventive patterns 31 as described above the light guide plate 26. まず始めに、図34(a)に示すような反射防止用パターン31の原盤41を作製する。 First, to produce a master 41 of the reflection preventive patterns 31 as shown in FIG. 34 (a). 光の波長以下の微細凹凸を有する原盤41を作製する方法には、2光束干渉露光法や電子ビーム露光法などがある。 A method of making a master plate 41 having a wavelength less fine irregularities of light, and the like two-beam interference exposure method or an electron beam exposure method. このような方法により原盤41が得られたら、図34(b)に示すように、電鋳法によりNi等のスタンパ材料を原盤41の上に堆積させてスタンパ42を作製する。 When such a method master 41 is obtained, as shown in FIG. 34 (b), a stamper material such as Ni is deposited on the master 41 to produce a stamper 42 by electroforming. このスタンパ42を図34(c)のように原盤41から剥離させて原盤41から分離すると、スタンパ42の下面には、原盤41の微細凹凸のパターンを反転させたパターンが得られる。 The separation of the stamper 42 from the master 41 is peeled from the master 41 as shown in FIG. 34 (c), on the lower surface of the stamper 42, the pattern obtained by inverting the pattern of fine irregularities of the master 41 is obtained. ついで、図34(d)に示すように、このスタンパ42を加熱しながら導光板26の裏面又は表面に押圧させ、図34(e)に示すように、導光板26に微細凹凸30を転写させる。 Then, as shown in FIG. 34 (d), is pressed against the rear surface or the surface of the light guide plate 26 while heating the stamper 42, as shown in FIG. 34 (e), to transfer the fine unevenness 30 on the light guide plate 26 . この後、スタンパ42を導光板26から剥離すると、導光板26の裏面又は表面には微細凹凸30が成形される。 Thereafter, when the stamper is peeled 42 from the light guide plate 26, the back surface or the surface of the light guide plate 26 minute unevennesses 30 is molded.

また、微細凹凸30を導光板26に直接転写する以外にも、フィルム(図示せず)に微細凹凸30を転写した後、そのフィルムを導光板26に貼り付けてもよい。 In addition to the direct transfer of the fine irregularities 30 on the light guide plate 26, after transferring the fine irregularities 30 on the film (not shown) may be attached to the film light guide plate 26. しかし、微細凹凸30を直接導光板26に転写する方が、剥れなどの問題がないため、耐久性が高く、工程も少なくて済む。 However, better to transfer the fine unevenness 30 to direct the light guide plate 26, there is no problem such as peeling, durable, requires only a process is also reduced. ここで、フロントライト22に設けられる微細凹凸30はピラミッド形状の様な凸状のパターンが多数設けられた形状であってもよいし、それを反転させた凹状のパターンが多数設けられた形状であってもよい。 Here, the fine irregularities 30 provided at the front light 22 may be the shape in which convex patterns such as pyramid-shaped are provided a number, a shape concave pattern obtained by inverting it provided a number it may be. しかし、回折光を生じにくくするためには凸状のパターンの方が好ましい。 However, in order to suppress rise to diffracted light toward the convex pattern it is preferred.

このようにして成形される微細凹凸30としては、ピラミッド形状や円錐形状のほか、微細凹凸30の側面の傾きが徐々に変化するもの(特に、先端に向けて次第に傾きが大きくなる凸形状)であってもよい。 The fine irregularities 30 which are formed in this manner, addition of the pyramid-shaped or cone-shaped, in that the inclination of the side surface of the fine irregularities 30 gradually changes (especially convex shape gradually slope increases toward the distal end) it may be. 例えば、図35(a)、(b)、(c)及び(d)に示すような種々の形状の微細凹凸30が可能である。 For example, FIG. 35 (a), (b), and can be variously shape of the fine irregularities 30 as shown in (c) and (d). なお、微細凹凸30の周期とは、隣接する微細凹凸30の凸部先端と凸部先端の間の距離をいう。 Note that the period of the minute unevennesses 30, refers to the distance between the projection end and Totsubu tips of adjacent fine irregularities 30. また、微細凹凸30の形状が光の波長以下であれば、微細凹凸30の周期や配列にばらつきがあっても反射率には、ほとんど影響を与えない。 Further, if less than the wavelength shape of the light of the fine irregularities 30, the even reflectance if there are variations in the period and sequence of fine irregularities 30, almost no influence. この場合、微細凹凸30の周期とは、隣接する微細凹凸30の凸部と凸部の間の平均の距離をいう。 In this case, the period of the minute unevennesses 30 refers to the average distance between the protruding portions of the adjacent fine irregularities 30.

良好な反射防止効果を得るためには、微細凹凸30のアスペクト比は1以上であることが望ましい。 To obtain a good anti-reflection effect, the aspect ratio of the fine unevenness 30 is desirably 1 or more. また、微細凹凸30の高さ(深さ)は、高ければ高いほど広い入射角度と広い波長領域で反射を低減することができるが、成形性を考慮すれば、150nm程度が望ましい。 The height (depth) of the fine irregularities 30 can reduce reflection at higher if higher wide incidence angle and wide wavelength region, in view of the moldability, is preferably about 150 nm.

[実施の形態16] [Embodiment 16]
次に、上記各実施の形態で説明したような微細凹凸を備えた面光源装置を両面表示可能な両面型液晶表示装置に用いた場合を説明する。 Next, the case of using the surface light source device provided with fine irregularities as described in the above embodiments the double-sided display can be double-sided liquid crystal display device. ここでいう両面型液晶表示装置とは、一組の液晶表示パネルと面光源装置によって、両面から画像を視認できるようにした液晶表示装置である。 Here, the double-sided liquid crystal display device mentioned, by a set liquid crystal display panel and the surface light source device, a liquid crystal display apparatus capable of visually images from both sides.

図36は両面型液晶表示装置の構成を示す概略断面図である。 Figure 36 is a schematic sectional view showing the structure of a double-sided liquid crystal display device. この両面型液晶表示装置43は、本発明にかかる面光源装置44と、半透過型の液晶表示パネル45とを対向させたものである。 The double-sided liquid crystal display device 43 includes a surface light source device 44 according to the present invention, in which a liquid crystal display panel 45 of the semi-transmissive are opposed. この面光源装置44は、前記のいずれかの実施の形態で説明したフロントライト22と同様な構造を有する面光源装置、あるいは、前記いずれかの実施の形態で説明した微細凹凸30を導光板の観察側の面若しくは観察側と反対側の面(すなわち、光出射面29)に備えた面光源装置である。 The surface light source device 44, surface light source device, having a structure similar to that of the front light 22 described in any one of the embodiments of the or said one of small projections 30 described in the embodiments of the light guide plate observation side surface or the observation side opposite to the surface (i.e., the light emitting surface 29) is a surface light source device provided in the. ここで、両面型液晶表示装置43の場合には、観察側の面とは、液晶表示パネル45で反射した画像光を観察する方向の面をいう。 Here, in the case of double-sided liquid crystal display device 43, the observation side surface refers to the direction of the surface to observe the image light reflected by the liquid crystal display panel 45. 図36に示す面光源装置44は、図7及び図8に示したフロントライト22とは導光板26に設けた偏向パターン28の形状が異なり、偏向パターン28どうしが不連続に設けられている以外は、フロントライト22と同様な構造を有している。 The surface light source device shown in FIG. 36 44, different shapes of the deflection pattern 28 provided on the light guide plate 26 from the front light 22 shown in FIGS. 7 and 8, except that to do the deflection pattern 28 is provided discontinuously has the same structure as the front light 22. 微細凹凸30は図示例では、光出射面29にのみ設けているが、光出射面29と反対側の面に設けてあってもよい。 Fine irregularities 30 in the illustrated embodiment, are provided only on the light emitting surface 29 may be each other provided on a surface of the light emitting surface 29 opposite.

図37は半透過型の液晶表示パネル45を1画素分だけ取り出し、その構造を示した拡大断面図である。 Figure 37 is removed semi-transmissive liquid crystal display panel 45 only one pixel is an enlarged sectional view showing the structure. この液晶表示パネル45は、第1の基板46と第2の基板47の間に液晶材料48を封止したものである。 The liquid crystal display panel 45 is for sealing the liquid crystal material 48 between the first substrate 46 of the second substrate 47. 第2の基板47の液晶材料48と対向する内面には、所定間隔をあけて複数の透明電極50がマトリクス状に配列されており、各透明電極50にそれぞれ電気的に接続された状態で、各透明電極50に隣接して配置された金属膜からなる反射電極51が設けられている。 While on the inner surface facing the liquid crystal material 48 of the second substrate 47, a plurality of transparent electrodes 50 at predetermined intervals are arranged in a matrix, which are electrically connected to the transparent electrodes 50, reflective electrode 51 made of a metal film disposed adjacent to the transparent electrode 50 is provided. 各透明電極50は、1画素分の領域の約1/2の面積を占めており、反射電極51も1画素分の領域の約1/2の面積を占めており、反射電極51は透明電極50よりも突出した状態で設けられている。 Each transparent electrode 50 accounts for about 1/2 of the area of ​​one pixel region, the reflective electrode 51 also occupies about 1/2 of the area of ​​one pixel region, the reflective electrode 51 is a transparent electrode It is provided so as to protrude than 50. すなわち、1つの透明電極50と1つの反射電極51によって1画素が構成されている。 That is, one pixel is constituted by a single transparent electrode 50 and one of the reflective electrode 51.

また、第1の基板46の液晶材料48に対向する内面には、表示領域の全面にわたって透明電極49が設けられている。 Further, the inner surface facing the liquid crystal material 48 of the first substrate 46, the transparent electrode 49 is provided over the entire surface of the display area. 面光源装置44は、この第1の基板46の外面側に対向させて配置されている。 The surface light source device 44 is disposed to face the outer surface of the first substrate 46. なお、図37においては、ドットマトリクス表示の液晶表示パネルにおける1つの画素要素のみを示しており、配向膜、光学フィルム、TFT等の回路などは省略してある。 Incidentally, in FIG. 37 shows only one pixel element of the liquid crystal display panel of the dot matrix display, an alignment film, an optical film, such as a circuit such as a TFT is omitted.

しかして、この両面型液晶表示装置43にあっては、導光板26の光出射面29から光Lが出射されると、導光板26から出射された光Lは液晶表示パネル45を照明する。 Thus, in the double-sided liquid crystal display device 43, when light L is emitted from the light emitting surface 29 of the light guide plate 26, light L emitted from the light guide plate 26 to illuminate the liquid crystal display panel 45. 導光板26から出射された光Lのうち、オン状態となっている画素の透明電極50の設けられている領域に入射した光Lは、透明電極49及び50を透過し、観察側の面と反対側で画像が認識される。 Of the light L emitted from the light guide plate 26, the light L incident on the area provided with the transparent electrode 50 of the pixel in an ON state is transmitted through the transparent electrode 49 and 50, the viewing-side surface the image is recognized on the opposite side. また、オン状態となっている画素の反射電極51の設けられている領域に入射した光Lは、透明電極49を透過して反射電極51で反射された後、再び透明電極49を透過し、さらに導光板26を透過して観察側で画像が認識される。 Further, the light L incident on the area provided for the pixels that are turned on reflective electrodes 51 is reflected by the reflective electrode 51 through the transparent electrode 49, transmitted through the transparent electrode 49 again, the image is recognized by the observer side and further transmitted through the light guide plate 26. これによって、1枚の液晶表示パネル45と1枚の面光源装置44からなる両面型液晶表示装置43によって、両面から画像を認識できるようになっており、構成部品の部品点数を削減でき、また、電力消費を少なくすることができる。 Thus, the double-sided liquid crystal display device 43 comprising one liquid crystal display panel 45 from one of the surface light source device 44, and to be able to recognize an image from both sides, the number of parts can be reduced components, also , it is possible to reduce the power consumption.

このような構造を有する両面型液晶表示装置43にあっても、面光源装置44の導光板26に微細凹凸30が設けられていない場合には、図38に示すように、導光板26内を伝搬する光が光出射面29でフレネル反射すると、観察側の面から出射される。 Even in the double-sided liquid crystal display device 43 having such a structure, when the fine irregularities 30 on the light guide plate 26 of the surface light source device 44 is not provided, as shown in FIG. 38, the light guide plate 26 When propagating light is Fresnel reflection at the light emitting surface 29, it is emitted from the surface of the observation side. この観察側の面から出射された光は、ノイズ光10となって画像光と同じ方向へ出射されるので、反射型液晶表示装置の場合と同様、画像に白色光が重なり、画面のコントラストが低下し、観察側における視認性が悪くなる。 Light emitted from the surface of the observation side, so as a noise light 10 is emitted in the same direction as the image light, as in the case of the reflection type liquid crystal display device, the white light overlaps the image, the contrast of the screen reduced visibility in the viewing side is deteriorated.

また、上記のようなフレネル反射を防止するために導光板26に微細凹凸30を設けている場合であっても、微細凹凸30で回折が起きると、回折光14は、直接に、あるいは乱反射して出射される。 Further, even when the provided small projections 30 on the light guide plate 26 in order to prevent the Fresnel reflection as described above, the diffraction in the minute unevennesses 30 occurs, the diffracted light 14, directly or diffusely reflected It is emitted Te. この回折光14は、観察者側(液晶表示パネル45から反射されて光が観察される側)と、観察側と反対側(液晶表示パネル45を透過した光が観察される側)とに出射されるため、この回折光が画面の画像光と重なり、いずれの面においても導光板が色味を帯びることになり、画像のコントラストを低下させて視認性を悪化させる。 The diffracted light 14 is emitted to the observer side (the side where light is reflected from the liquid crystal display panel 45 is observed), the observation side and the opposite side (the side where light transmitted through the liquid crystal display panel 45 is observed) to be, the diffracted light overlaps the image light on the screen, also will be the light guide plate takes on a color at either side, thereby deteriorating the visibility by reducing the contrast of the image.

これに対し、第16の実施の形態による両面型液晶表示装置43では、導光板26に本発明にかかる微細凹凸30からなる反射防止用パターン31を設けているので、上記のようなノイズ光10や回折光14による画像の品質低下を抑えることができ、両面型液晶表示装置43の画像の視認性を改善することができる。 In contrast, in the double-sided liquid crystal display device 43 according to the sixteenth embodiment, the anti-reflection pattern 31 consisting of fine irregularities 30 of the present invention since provided on the light guide plate 26, such as the noise light 10 and the diffracted light 14 decreases the quality of the image can be suppressed by, it is possible to improve the visibility of the image of the double-sided liquid crystal display device 43.

[電子機器(応用例)] [Electronic devices (applications)]
図39は本発明にかかる反射型液晶表示装置21を組み込まれた携帯電話61を示している。 Figure 39 shows a mobile telephone 61 which incorporates a reflective liquid crystal display device 21 according to the present invention. この携帯電話61は、テンキー等を備えたダイアル部62の上に反射型液晶表示装置21が組み込まれており、上面にアンテナ63が設けられている。 The mobile phone 61, the reflection type liquid crystal display device 21 on the dial portion 62 having a ten-key pad is built, the antenna 63 is provided on the upper surface.

図40は本発明にかかる反射型液晶表示装置21を組み込まれたPDA等の携帯情報端末64を示している。 Figure 40 shows a portable information terminal 64 such as a PDA incorporated a reflection type liquid crystal display device 21 according to the present invention. この携帯情報端末64は、反射型液晶表示装置の横にペン入力などの入力部65が設けられており、上端部には蓋66が枢着されている。 The portable information terminal 64, the reflection type liquid crystal display input section 65, such as next to a pen input is provided in the apparatus, the lid 66 is in the upper end portion is pivotally mounted.

このように携帯電話や携帯情報端末等に本発明の反射型液晶表示装置を用いることにより、コントラストが良好で視認性の良好な表示部を持たせることができる。 By using a reflective type liquid crystal display device of the present invention thus in mobile phones and portable information terminals and the like, it is possible to have good display visibility is good contrast.

本発明にかかるフロントライトは、反射型液晶装置その他の反射型表示装置に用いることができる。 Front light according to the present invention can be used in the liquid crystal device other reflective display device. また、この反射型表示装置は、各種機器の表示部として用いることができるが、特に、携帯電話や携帯用モバイル等の携帯機器に好適に用いられる。 Further, the reflection type display device, can be used as a display portion of various apparatuses, in particular, suitably used for portable equipment such as a mobile phone or a portable mobile.

フロントライトと反射型液晶表示パネルからなる従来の反射型液晶表示装置を示す概略断面図である。 It is a schematic sectional view showing a conventional reflection type liquid crystal display device comprising a front light and a reflective liquid crystal display panel. 反射防止用パターンを備えた別な従来の反射型液晶表示装置を示す概略断面図である。 It is a schematic cross-sectional view showing another conventional reflection type liquid crystal display device having a reflection preventive patterns. 導光板の光出射面に設けられた反射防止用パターンの輪郭を示す拡大斜視図である。 It is an enlarged perspective view showing the outline of a reflection preventive pattern provided on the light emitting surface of the light guide plate. 上記反射防止用パターンの作用説明図である。 It is an explanatory diagram of the operation of the anti-reflection pattern. フロントライトにおける光の挙動を示す図である。 Is a diagram illustrating the behavior of light in the front light. (a)は反射防止用パターンにおける有効屈折率の分布を示す平面図、(b)は反射防止用パターンの有効屈折率の分布を格子配置に置き換えた様子を示す図である。 (A) is a plan view showing the distribution of effective refractive index in the antireflection pattern diagrams showing the (b) is how you replace the distribution of effective refractive index of the pattern for preventing reflection grid arrangement. 本発明にかかる反射型液晶表示装置の概略斜視図である。 It is a schematic perspective view of a reflection type liquid crystal display device of the present invention. 同上の反射型液晶表示装置の概略断面図である。 It is a schematic cross-sectional view of a reflection type liquid crystal display device;. 反射型液晶表示パネルの反射面の構造を示す拡大断面図である。 Is an enlarged sectional view showing the structure of a reflection surface of the reflection type liquid crystal display panel. 点光源状の光源を用いたフロントライトの一例を示す概略平面図である。 It is a schematic plan view showing an example of a front light using the point light source like light source. 本発明の第1の実施の形態を説明する微細凹凸の拡大断面図である。 It is an enlarged sectional view of the fine unevenness explaining a first embodiment of the present invention. 導光板の光出射面から垂直に照明光を出射するようにした反射型液晶表示装置を示す断面図である。 A reflection type liquid crystal display device from the light exit surface of the light guide plate to emit vertically illumination light is a cross-sectional view illustrating. 本発明の第2の実施の形態を説明するための、反射型液晶表示装置の側面図である。 For describing a second embodiment of the present invention, it is a side view of a reflective liquid crystal display device. 同上の第2の実施の形態の作用説明図である。 Is a view illustrating the operation of the second embodiment; FIG. 本発明の第3の実施の形態を説明する微細凹凸の拡大断面図である。 It is an enlarged sectional view of the fine unevenness explaining the third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施の形態において、ブラッグ回折を説明する図である。 In the fourth embodiment of the present invention, it is a diagram for explaining the Bragg diffraction. 本発明の第5の実施の形態において、回折格子における多数の格子面を示す図である。 In a fifth embodiment of the present invention, showing a number of lattice plane of the diffraction grating. ブラッグ回折を考える際に、問題となる主な格子面S1、S2、S3、S4を示す図である。 When considering Bragg diffraction, it shows main lattice plane S1, S2, S3, S4 in question. 基本ベクトル<d1>、<d2>、<d3>や入射角φ等を説明する図である。 Basic vector <d1>, <d2>, it is a diagram illustrating a <d3> and the angle of incidence φ and the like. 格子面S1におけるブラッグ回折を示す図である。 It is a diagram showing a Bragg diffraction in the lattice plane S1. 格子面S2におけるブラッグ回折を示す図である。 It is a diagram showing a Bragg diffraction in the lattice plane S2. 格子面S3におけるブラッグ回折を示す図である。 It is a diagram showing a Bragg diffraction in the lattice plane S3. 格子面S4におけるブラッグ回折を示す図である。 It is a diagram showing a Bragg diffraction in the lattice plane S4. (8)〜(11)式を表したグラフである。 (8) is a graph showing a ~ (11) below. 本発明の第6の実施の形態において、直交格子における最適な入射光の方向を示す図である。 In the sixth embodiment of the present invention, showing the direction of the optimal incident light at orthogonal grid. 本発明の第7の実施の形態において、六方格子における最適な入射光の方向を示す図である。 In the seventh embodiment of the present invention, showing the direction of the optimal incident light in a hexagonal lattice. 光源が点光源である場合の、反射防止用パターンの方向の定め方を説明する図である。 When the light source is a point light source is a diagram illustrating the direction of the determined how the anti-reflection pattern. (a)はランダムな形状及びサイズの微細凹凸をランダムな間隔で配置した反射防止用パターンを示す概略図であり、(b)は同じ形状の微細凹凸をランダムな間隔で配置した反射防止用パターンを示す概略図である。 (A) is a schematic diagram showing the random shape and size of the anti-reflection pattern of arranging the fine irregularities at random intervals, (b) the anti-reflection pattern of arranging the fine irregularities of the same shape at random intervals it is a schematic view showing a. (a)はランダムな微細凹凸の一例を示すず、(b)はその微細凹凸について凸部(凹部)どうしの距離kの分布を表わした図である。 (A) does not show an example of a random fine irregularities is a diagram showing the distribution of distance k and if (b) is convex portion for the fine irregularities (concave). (a)はランダムな形状と配置を有する微細凹凸のパターンを示す概略図、(b)は微細凹凸のパターンをフーリエ分解したときの各周期成分を表わした図、(c)は各成分の周期と強度との関係を表わした図である。 (A) is a schematic diagram showing a pattern of fine irregularities having an arrangement with random shapes, (b) drawing showing the respective period components when the Fourier decomposition of the pattern of fine irregularities, (c) the period of each component is a diagram showing the relationship between the intensity. 第9の実施の形態におけるより好ましい例を説明する図である。 It is a diagram illustrating a preferred example than in the ninth embodiment. (a)はほぼ同一形状、同一寸法をした凸状の微細凹凸がランダムに配列した様子を示す概略図、(b)はほぼ同一形状、同一寸法をした凹状の微細凹凸がランダムに配列した様子を示す概略図である。 (A) the manner in substantially the same shape, schematic diagram convex fine irregularities in which the same dimensions showing a state in which a random arrangement, the (b) is concave fine irregularities which is substantially the same shape, the same dimensions randomly arranged it is a schematic view showing a. (a)は、本発明の第15の実施の形態において、導光板の下面に設けられた凸状の微細凹凸を表わした図、(b)は導光板の下面に設けられた凹状の微細凹凸を表わした図である。 (A), in the fifteenth embodiment of the present invention, view showing the convex fine irregularities provided on the lower surface of the light guide plate, (b) is a concave provided on the lower surface of the light guide plate fine irregularities it is a diagram showing a. (a)〜(f)は反射防止用パターンの成形方法を説明する概略図である。 (A) ~ (f) are schematic views for explaining a method of forming a pattern for preventing reflection. (a)〜(d)は種々の微細凹凸の形状を示す図である。 (A) ~ (d) are diagrams showing the shape of various fine irregularities. 本発明の第16の実施の形態にかかる両面型液晶表示装置の概略断面図である。 It is a schematic cross-sectional view of a double-sided liquid crystal display device according to a sixteenth embodiment of the present invention. 同上の両面型画像表示装置の1画素分の構造を示す拡大断面図である。 Is an enlarged sectional view showing the structure of one pixel of the double-sided type image display device;. 第16の実施の形態による両面型液晶表示装置の作用効果を説明するための図である。 It is a diagram for explaining the effect of the double-sided liquid crystal display device according to a sixteenth embodiment. 携帯電話の斜視図である。 It is a perspective view of a mobile phone. 携帯情報端末の斜視図である。 It is a perspective view of a portable information terminal.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

21 反射型液晶表示装置 22 フロントライト 23 反射型液晶表示パネル 24 光源 26 導光板 28 偏向パターン 29 光出射面 30 微細凹凸 31 反射防止用パターン 35 反射面 21 reflective liquid crystal display device 22 a front light 23 reflective liquid crystal display panel 24 a light source 26 light guide plate 28 deflection pattern 29 light emitting surface 30 fine unevenness 31 reflection preventive patterns 35 reflecting surface

Claims (9)

  1. 光源と、前記光源からの光を導いて観察側の面と反対側に位置する光出射面から光を出射する導光板とを備えた面光源装置において、 Light source and, in the surface light source device including a light guide plate for emitting light from the light emitting surface positioned opposite to the observation side surface guiding light from said light source,
    前記観察側の面又は前記光出射面の少なくとも一方に反射防止及び回折防止用の複数の微細な凹部又は凸部が形成されており、 Wherein the plurality of minute concave portions or convex portions for prevention and diffraction antireflection on at least one of the observation side surface or the light emitting surface is formed,
    前記複数の微細な凹部又は凸部は、前記凹部又は凸部のサイズが不均一で、かつ、隣接する前記凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離が不均一となるように形成されており、 Wherein the plurality of minute concave portions or convex portions, the concave portions or the size of the convex portion is not uniform, and the distance on the surface or the light exit surface of the observation side of the recess each other or convex portions each other adjacent It is formed to be uneven,
    前記凹部又は凸部について隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離の分布をとったとき、その頻度が最大となる距離Kが、 When taking a distribution of distances on adjacent concave portions to each other or the observation side surface or the light emitting surface of the projection to each other for the concave or convex portion, the distance K of the frequency is maximum,
    を満たし、 The filling,
    かつ、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離がλmin/(n1+n0)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように前記複数の微細な凹部又は凸部を形成したことを特徴とする面光源装置。 And, as the frequency of the time distance on the surface or the light emitting surface of the observation side of the recess each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (n1 + n0) becomes the 1/5 of the maximum frequency the surface light source device, characterized in that the formation of the plurality of minute concave portions or convex portions.
  2. 光源と、前記光源からの光を導いて観察側の面と反対側に位置する光出射面から光を出射する導光板とを備えた面光源装置において、 Light source and, in the surface light source device including a light guide plate for emitting light from the light emitting surface positioned opposite to the observation side surface guiding light from said light source,
    前記光出射面から出射される光の光度が最大となる方向は前記光出射面に立てた法線に対して傾いており、 Direction intensity of light is maximized emitted from the light exit surface are inclined relative to the normal to the light exit surface,
    前記観察側の面又は前記光出射面の少なくとも一方に反射防止及び回折防止用の複数の微細な凹部又は凸部が形成されており、 Wherein the plurality of minute concave portions or convex portions for prevention and diffraction antireflection on at least one of the observation side surface or the light emitting surface is formed,
    前記複数の微細な凹部又は凸部は、前記凹部又は凸部のサイズが不均一で、かつ、隣接する前記凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離が不均一となるように形成されており、 Wherein the plurality of minute concave portions or convex portions, the concave portions or the size of the convex portion is not uniform, and the distance on the surface or the light exit surface of the observation side of the recess each other or convex portions each other adjacent It is formed to be uneven,
    前記凹部又は凸部について隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離の分布をとったとき、その頻度が最大となる距離Kが、 When taking a distribution of distances on adjacent concave portions to each other or the observation side surface or the light emitting surface of the projection to each other for the concave or convex portion, the distance K of the frequency is maximum,
    を満たし、 The filling,
    かつ、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離がλmin/(n1+n0・cosθout)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように前記複数の微細な凹部又は凸部を形成したことを特徴とする面光源装置。 And the frequency when the distance on the surface or the light emitting surface of the observation side of the recess each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (n1 + n0 · cosθout ) becomes the 1/5 of the maximum frequency wherein the plurality of surface light source device is characterized in that to form minute concave portions or convex portions as.
  3. 光源と、前記光源からの光を導いて観察側の面と反対側に位置する光出射面から光を出射する導光板とを備えた面光源装置において、 Light source and, in the surface light source device including a light guide plate for emitting light from the light emitting surface positioned opposite to the observation side surface guiding light from said light source,
    前記観察側の面又は前記光出射面の少なくとも一方に反射防止及び回折防止用の複数の微細な凹部又は凸部が形成されており、 Wherein the plurality of minute concave portions or convex portions for prevention and diffraction antireflection on at least one of the observation side surface or the light emitting surface is formed,
    前記複数の微細な凹部又は凸部は、前記凹部又は凸部のサイズが不均一で、かつ、隣接する前記凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離が不均一となるように形成されており、 Wherein the plurality of minute concave portions or convex portions, the concave portions or the size of the convex portion is not uniform, and the distance on the surface or the light exit surface of the observation side of the recess each other or convex portions each other adjacent It is formed to be uneven,
    前記凹部又は凸部について隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離の分布をとったとき、その頻度が最大となる距離Kが、 When taking a distribution of distances on adjacent concave portions to each other or the observation side surface or the light emitting surface of the projection to each other for the concave or convex portion, the distance K of the frequency is maximum,
    を満たし、 The filling,
    かつ、隣接する凹部どうし又は凸部どうしの前記観察側の面又は前記光出射面上での距離がλmin/(2・n1)に等しいときの頻度が、最大の頻度の1/5以下となるように前記複数の微細な凹部又は凸部を形成したことを特徴とする面光源装置。 And the frequency when the distance on the surface or the light emitting surface of the observation side of the recess each other or protrusions each other adjacent equals λmin / (2 · n1) becomes the 1/5 of the maximum frequency wherein the plurality of surface light source device is characterized in that to form minute concave portions or convex portions as.
  4. 前記凹部の深さ又は前記凸部の高さをHとするとき、当該凹部又は凸部の幅Wに対する比H/Wが、 When the depth or height of the convex portion of the concave and H, the ratio H / W to the width W of the concave portions or convex portions,
    H/W>1.2 H / W> 1.2
    を満たす、請求項1 から3のいずれか1項に記載の面光源装置。 Meet, a surface light source device according to any one of claims 1 to 3.
  5. 前記光源から出射される最も波長の短い可視光の真空中における波長λminを380nmとした、請求項1 から3のいずれか1項に記載の面光源装置。 Most of short wavelength visible light wavelength λmin in vacuum was 380 nm, the surface light source device according to any one of claims 1 to 3, which is emitted from the light source.
  6. 前記凹部又は凸部は、前記導光板の観察側の面又は光出射面の少なくとも一方に転写されていることを特徴とする、請求項1 から3のいずれか1項に記載の面光源装置。 The concave or convex portion is characterized by being transferred to at least one of the observation side surface or the light exit surface of the light guide plate, a surface light source device according to any one of claims 1 to 3.
  7. 請求項1 から3のいずれか1項に記載の面光源装置と、 前記面光源装置から出射された光を透過させて画像を生成すると共に前記面光源装置から出射された光を反射させて画像を生成する表示パネルとからなる表示装置。 A surface light source device according to any one of claims 1 to 3, an image by reflecting the light emitted from the surface light source device and generates an image by transmitting light emitted from the surface light source device display device comprising a display panel that generates.
  8. 請求項1 から3のいずれか1項に記載の面光源装置と、前記面光源装置から出射された光を透過させて画像を生成すると共に前記面光源装置から出射された光を反射させて画像を生成する表示パネルとからなる表示装置。 A surface light source device according to any one of claims 1 to 3, an image by reflecting the light emitted from the surface light source device and generates an image by transmitting light emitted from the surface light source device display device comprising a display panel that generates.
  9. 請求項7又は8に記載の表示装置をディスプレイとして備えた電子機器。 Electronic apparatus including the display device according as a display to claim 7 or 8.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7342705B2 (en) 2004-02-03 2008-03-11 Idc, Llc Spatial light modulator with integrated optical compensation structure
KR101535805B1 (en) 2006-10-06 2015-07-09 퀄컴 엠이엠에스 테크놀로지스, 인크. Display appratus and method of forming a display
JP4935513B2 (en) * 2007-06-06 2012-05-23 ソニー株式会社 Optical element and a method of manufacturing the same, and duplicate substrate and a manufacturing method thereof for manufacturing an optical element
JP5407511B2 (en) * 2009-04-14 2014-02-05 凸版印刷株式会社 Display body and information printed matter
KR101694464B1 (en) * 2010-02-22 2017-01-11 삼성디스플레이 주식회사 Liquid crystal display apparatus

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0855507A (en) * 1994-08-12 1996-02-27 Dainippon Printing Co Ltd Surface light source, display device using it and light diffusing sheet used therefor
JP2002250917A (en) * 2001-02-26 2002-09-06 Dainippon Printing Co Ltd Front light device having antireflection property and display device
JP2002286906A (en) * 2001-03-23 2002-10-03 Mitsubishi Chemicals Corp Antireflection method, antireflection structure and antireflection structural body having antireflection structure and method for manufacturing the same
JP2003205564A (en) * 2002-01-15 2003-07-22 Dainippon Printing Co Ltd Electrification preventing transfer foil with reflection preventing function
JP2003242814A (en) * 2002-02-13 2003-08-29 Alps Electric Co Ltd Lighting system and liquid crystal display device
JP2003255140A (en) * 2002-03-06 2003-09-10 Sanyo Electric Co Ltd Light transmission plate and display device
JP2003279705A (en) * 2002-03-25 2003-10-02 Sanyo Electric Co Ltd Antireflection member
JP2003344855A (en) * 2002-05-30 2003-12-03 Mitsubishi Chemicals Corp Light guide plate for front light

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0855507A (en) * 1994-08-12 1996-02-27 Dainippon Printing Co Ltd Surface light source, display device using it and light diffusing sheet used therefor
JP2002250917A (en) * 2001-02-26 2002-09-06 Dainippon Printing Co Ltd Front light device having antireflection property and display device
JP2002286906A (en) * 2001-03-23 2002-10-03 Mitsubishi Chemicals Corp Antireflection method, antireflection structure and antireflection structural body having antireflection structure and method for manufacturing the same
JP2003205564A (en) * 2002-01-15 2003-07-22 Dainippon Printing Co Ltd Electrification preventing transfer foil with reflection preventing function
JP2003242814A (en) * 2002-02-13 2003-08-29 Alps Electric Co Ltd Lighting system and liquid crystal display device
JP2003255140A (en) * 2002-03-06 2003-09-10 Sanyo Electric Co Ltd Light transmission plate and display device
JP2003279705A (en) * 2002-03-25 2003-10-02 Sanyo Electric Co Ltd Antireflection member
JP2003344855A (en) * 2002-05-30 2003-12-03 Mitsubishi Chemicals Corp Light guide plate for front light

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