TW200406620A - Surface illumination device and display device using the same - Google Patents

Description

200406620 玖、發明說明：

[發明所屬之枯術領域J 本發明係關於一種表面光裝置，以及使用該表面發光裝 置的一種顯示裝置。 本發明亦係關於一種表面發光裝置，以及使用該表面發 光裝置的一種顯示裝置，其包括一光導板以及將光引入此 光導板之一端面的方法，其中傳播穿過該光導板的光受引 導轉向配置於該光導板之下方表面一侧的一物件，使該物 件整個向光面能儘量均勻地受該光的照射。 本發明亦係關於以此種表面發光裝置為基礎的一種前 置光系統，以及具有該種前置光系統的一液晶顯示裝置， 具體而言，本發明係關於一種反射式或透反射式 (transflective)液晶顯 TjT 裝置。 [先前技術] 一反射式或透反射式液晶顯示裝置具有一液晶單元，其 架構係以二相對基板為基礎，其間夾有一液晶層，並具有 所巧「反射模式」的一顯示功能’在此模式中，外邵光係 接收自該單元一顯示面之外侧，並依據所需顯示的影像藉 該液晶層進行調制，所得經調制的光則被反射以顯示該影 像。由於此種裝置即使當外部光微弱時在反射模式中仍同 樣進行顯示，故其所配置前置光之供光方式係自該液晶單 元之顯示側表面入射於該液晶單元，與外部光的供光方式 相同。此種前置光包含一光導板，其係配置在顯示側面對 該液晶單元之表面，大體上與該液晶單元平行，並包含一 84973 200406620 邊緣光（侧光）段，將光引入此光導板之一端面。來自該邊緣 光段的光傳播迺過遠光導板’在傳播過程中其傳播方向改 變轉向該光導板之下方面對該液晶單元，亦即朝向該液晶 單元在顯示侧之表面，以將光引入該液晶單元。 在日本公開專利案號306829/99(或歐洲專利文件案號〇 950851A1)中揭示了一種配置，其中在該光導板之下方有 一防反射膜’以防止由該光導板之下方表面產生不必要的 反射光。此防反射膜所欲防止的狀況為：由下方向該液晶 單元輸出且尚未依據所需顯示的影像進行調制的（未調制） 光受到反射’穿出該光導板而形成該顯示影像的一部分。 如此即可抑制對比與色彩重現效能的降低。 然而，該防反射膜並不能完全防止此種未經調制光反射 至該顯示面以外，且進入該膜中的某部分光仍會被反射。 因此，顯示品質仍然會遭受某種程度的犧牲。 另外，此種不必要的反射光成分實為與顯示作業無關的 一項無用成分，故其即為實質上降低自光源發射之光的使 用效率的一項因素。該前置光係配置於該顯示裝置的前面 ，因此就一項觀點而言，必須要求其結構更精簡輕巧。該 前置光對光的使用效率一般係取決於該光導板為將光朝向 孫夜晶單元反射所形成之棱鏡的面積，但由於此種結構的 从j化及重I縮減導向，使棱鏡面積比例的增加有其限产 ，故最好能利用其他組成元素來改善光的使用效率。 另外，就另一項觀點而言，尤其在用於電池容量有限的 行動電話中作為顯示裝置時，必須使用前置光以維持低耗 84973 200406620 降低耗電。亦即，有效光 大’對應於必要有效光的 私里。同時，增加有效光量亦可 的I相對於總發射光量的比例越 耗電需求就越小。 [發明内衮Ί 本發明係針對以上觀點，其目的是要提供一種表面發光 裝置及使用該表面發光裝置的一種顯示裝置，以改善顯示 品質。 本發明的另一項目的是要提供一種表面發光裝置及使用 $亥表面發光裝置的一種顯示裝置，以改善光的使用效率。 本發明的另一項目的，是要提供一種表面發光裝置及使 用違表面發光裝置的一種顯示裝置，以改善顯示品質及光 的使用效率，並在令人滿意的顯示作業下降低耗電。 為達成上述目的，依據本發明之一項觀點發展的表面發 光裝置包括一光導板，該光導板具有一反射棱鏡面和在該 棱鏡面對面的一光射出面，用以傳播該光導板中的光並將 該光由該反射棱鏡面反射而自該光射出面輸出，該表面發 光裝置進一步包括配置於該光射出面上的一偏光板，以及 配置於該偏光板上的一防反射膜。 如此，由於自該光導板輸出往受照射物件的光必須在通 過該偏光板後才進入該防反射膜’故入射於該防反射膜上 的光將僅包括經該偏光板萃取過而具有預設偏光成分的 光。由於此偏光成分的光量約已減少了一半’故在該防反 射膜處反射的光量亦被縮減’且在此處反射而未依影像調 制的光量亦有縮減’如此即可改善顯示品質及光的使用效 84973 200406620 率。 在這項觀點中，該反射棱鏡面的延伸方式，最妤使在一 預設傳播方向上入射之光所引發反射光線的一 s偏光成分 之電性向量振動方向能平行於該偏光板之一偏光軸。如此 即可增加通過該偏光板的光量’並進一步改善光的使用效 率 〇 除這項觀點以外’亦可提供一種表面發光裝置，其包括 一光導板，該光導板具有一反射棱鏡面和在該棱鏡面對面 的一光射出面，用以傳播該光導板中的光並將該光由該反 射棱鏡面反射而自該光射出面輸出，該表面發光裝置進一 步包括配置於該光射出面上的一偏光板，該反射棱鏡面之 延伸方式使在一預設傳播方向上入射之光所引發反射光線 的一 S偏光成分之廷性向I振動方向能平行於該偏光板之一 偏光軸。如此將產生獨特的效應，而不需直接在該偏光板 上形成該防反射膜。 在該反射棱鏡面之延伸形式已決定的實例中，該發光裝 置最妤進一步包括：一側置光段，其包含一發光段與用以 傳播發射自該發光段的光以將其廣泛引入該光導板之一端 面的一光導主體段；以及用以減少入射於該光導板之一端 面上光之分歧程度的去分歧（un-divergence)構件，該去分歧 構件包含一棱鏡主體段，該段之配置係用以使光入射於該 光導板，其入射方式使在預設傳播方向上的入射光能進入 該反射棱鏡面。如此即能可靠地形成在預設傳播方向上的 入射光’並&化其光使用效率上的優勢。 84973 200406620 為達成上述目的，依據本發明之另一項觀點發展的表面 發光裝置包括一光導板，該光導板具有一反射棱鏡面和在 孩棱鏡面對面的一光射出面，用以傳播該光導板中的光並 將遠光由該反射棱鏡面反射而自該光射出面輸出；該表面 發光裝置並包括一側置光段，用以將光引入該光導板之一 端面，其特徵為：該側置光段包括一發光段及用以使發射 自該發光段的光偏光的一偏光段，該侧置光段之配置使其 偏光成分能被引入該光導板之一端面；且該偏光段有一偏 光抽’其方向係平行於該反射棱鏡面中由一入射光線在一 預設傳播方向上所引發反射光線的一 S偏光成分之電性向量 振動方向。 如此即可使由該側置光段進入該光導板的該偏光成分傳 播通過該光導板，並由該光射出面向外發射。由於此向外 發射之光大部分成分的振動方向係與配置於該光射出面對 面的該偏光板之偏光軸方向平行，故光易於通過該偏光板 。同時，顯示品質亦可維持於良好的水準。 在這項觀點中，該侧置光段可包含一光導主體段，用以 傳播發射自該發光段的光以將其廣泛引入該光導板之一端 面；該表面發光裝置亦可進一步包括用以減少入射於該光 導板之一端面上光之分歧程度的去分歧構件，且該去分歧 構件可包括一棱鏡主體段，該段之配置係用以使光入射於 該光導板，其入射方式使在預設傳播方向上的入射光能進 入該反射棱鏡面。如此即能更可靠地形成在預設傳播方向 上的入射光，並強化其光使用效率上的優勢。 84973 -10- 200406620 在上述各項觀點中，該預設傳播方向可能為··在此傳播 方向中的入射光線可形成垂直於該反射棱鏡面及該光射出 面的一入射面；或可使用複數個之條狀面作為反射棱鏡面 ;且該預設傳播方向可為沿著一垂直於該條狀面之縱向的 平面之方向。以上這些觀點所描述的技術，皆係用以精確 決定該預設傳播方向者。 在包含該去分歧構件的組態中，該棱鏡主體段可與該光 導板整合在一起形成，該棱鏡主體段可在該偏光段上形成 ，或該棱鏡主體段可與該光導主體段整合在一起形成。如 此作法將可獲得各種特定的效果及好處。尤其是當用以產 生去分歧的棱鏡係形成於該光導板上時，可讓它與該光導 板的反射棱鏡面同時形成，此法在製造上有其優勢。此法 尚有另一項優點，即一旦形成了一最理想的光導板，即無 需再作調整以配合該去分歧棱鏡與該反射棱鏡面。 上述各種表面發光裝置皆可用作一顯示裝置中的前置光 ’其中該表面發光裝置的配置方式為使其光射出面朝向該 顯示裝置的顯示面。基於此種配置，本發明提供了另一種 形式’即該顯示裝置在面對該光射出面處配置有一第二偏 光板’該反射棱鏡面的延伸方式，使在一預設傳播方向上 入射之光所引發反射光線的一 s偏光成分之電性向量振動方 向亦能平行於該第二偏光板之一偏光軸。而在本發明的其 他形式中，該顯示裝置可包栝一液晶單元，用以依據所需 顯示的影像進行光學調制，該偏光板係配置於該液晶單元 上’或僅有單一的偏光板配置於該光導板之光射出側。 84973 -11 - 200406620 另外，為達成上述目的，依據本發明之另一項觀點發展 的表面發光裝置包括一光導板，該光導板具有一反射棱鏡 面和在該棱鏡面對面的一光射出面，用以傳播該光導板中 的光並將該光由該反射棱鏡面反射而自該光射出面輸出； 該表面發光裝置並包括一側置光段，用以使光入射於該光 導板之一端面，其中該侧置光段包括一發光段、一光導主 體段用以傳播發射自該發光段的光以將其廣泛引入該光導 板之一端面，以及去分歧構件用以減少入射於該光導板之 一端面上光之分歧程度，該去分歧構件包含一棱鏡主體段 ’談棱鏡主體段係與該光導主體段整合在一起形成。 如此即可進行去分歧而不需如過去一般增加零件數量， 這在製造方面比較有利，並可縮減該裝置的尺寸與重量。 在此項觀點中，該光導主體段可包含面對該光導板之一 端面的一光射出面，以及在該光射出面對面的一光反射面 S棱叙主胃豆段係由该光射出面之若干凸起及凹陷部分所 構成。因此，即可在該光導主體段的背面形成一 v形槽之類 物件，以提供光學反射，同時並形成該棱鏡主體段。 【貫施方式】 以下將參考附圖來詳細說明本發明的這些及其他觀點。 圖1中的斷面結構為依據本發明之一項具體實施例的一 前置光’以及利用此種前置光的一反射式液晶顯示裝置； 圖2則為此種前置光的平面示意圖。 、在圖1中，前置光1〇包含一光導板！，和配置於該前置光 心袖面1 £上的一侧置光段2。此項具體實施例中的前置光 84973 -12 - 200406620 10亦包含直接黏合於該光導板1之下方的一偏光板3，以及 形成於該偏光板3上的一防反射膜4，該防反射膜係整個覆 蓋住該偏光板3。 該光導板1包含一棱鏡表面層部分，在其上部有交替的凸 起與凹陷處。在此實例中’此種棱鏡表面層部分係由兩種 斜面的交替組合所形成，即具有較大面積與相對於該光導 板之延伸方向較平緩斜度的一平緩斜面1 L，以及具有較小 面積與相對於該光導板之延伸方向較陡峭斜度的一陡靖斜 面1S。 來自該侧置光段2的光進入該光導板1之端面1 E，該光導 板1則在$玄板1的内部傳播此' 一入射光。在此傳播過程中， 光在該陡峭斜面（反射棱鏡面）1 S處受到反射，急劇地改變其 傳播方向，轉而朝該偏光板3的方向由該光導板1的底部（光 射出面）發射出去。此時，入射於該偏光板3上的光經過一種 偏光效應，而將其中一預設偏光成分（s偏光成分）經該防反 射膜4導向一液晶單元30。 該前置光10係透過一空氣層2〇安裝於該反射式液晶單元 30上。該液晶單元30主要包括兩個相對基板31、32，此二 基板之間夾著一液晶層3 3與一光學反射層3 4。此項具體實 施例的液晶單元30包含配置在該透明基板31之上部或顯示 側的一阻滯膜35，以及形成於其上的一防反射膜36。圖i係 以相當簡化方式說明孩反射式液晶顯示單元3〇之組態，因 其他明顯的7L件及組態可由各種眾所習知的文件處了解， 故此處略過其詳細内容。 84973 -13 - 200406620 朝下方離開該前置光丨0的光通過該空氣層20進入該液晶 單兀3 0中。接著，此光線依序通過防反射膜3 6、阻滯膜3 5 、基板3 1以及液晶層3 3而達到反射層3 4處，自該反射層反 射以後’該光線再依相反順序通過該液晶層3 3、前基板3 1 、阻滯膜35以及防反射膜36而回到該空氣層20處。在此過 程中’該液晶層3 3依據所需顯示的影像調制該光線，而該 阻滯膜3 5則對光線進行色彩補償。 離開該液晶單元3 0的光通過該空氣層2 0再度進入該前置 光1 〇中。接著，該光線在該光導板1内部通過該防反射膜4 及偏光板3，然後穿透該棱鏡表面層部分而向外部傳播。 在此種組態的前置光1 〇中，不將防反射膜直接形成於該 光導板1的底部，而係讓該防反射膜4形成於緊貼底部的該 偏光板3上。如此，將使離開該光導板丨向下的光線無可避 免地在進入該防反射膜4之前先行通過該偏光板3。因此， 自該光導板1經由該偏光板萃取而進入該防反射膜4的，僅 為一預设偏光成分（約為該光導板1所輸出光線總量的一半） 。因此，允許進入該防反射膜4的只有經縮減到該光量的光 線，從而使由該處反射的光量亦有所縮減，且前述不必要 的反射光亦減少’故除了 _示品質改善以外，光的使用效 率亦有所改善。 該偏光板3係作為原先應該 用。亦即，該偏光板3發揮 另外，在此項具體實施例中， 用在一液晶單元中的一偏光板之 入射於該液晶單元 $然光線總量因該 了一種偏光作用，使發射出去的光具有 3 0的光線所需的一種偏光狀態。因此， -14- 84973 200406620 前置光1 0之該偏光板3而減少，但該偏光板3僅在較早階段 中進行偏光作用，而不會影響原先在該液晶單元中形成影 像的機制。同樣地，配置於此種前置光上的該偏光板3亦可 引起外部光線的偏光，而防止其在防反射膜4處的反射。因 此，即可避免整個液晶顯示裝置必要的構成元件數量的增 加0 此項具體實施例進一步藉下述方法定義該反射棱鏡面1 S 與該偏光板3之間的關係，而達到理想的結果。 圖3說明光線傳播通過該前置光1 〇之狀態，以詳細描述此 種定義，此圖為該光導板1沿著與該條狀反射棱鏡面1 S之縱 向垂直的方向所作的一斷面圖。 在圖3中，傳播於該光導板1中的光L 0進入該反射棱鏡面 1S而未經任何偏光作用。可假定該光L0包含s偏光成分和ρ 偏光成分，其具有相同的光量。在該反射棱鏡面1 S處，此 入射光L0有部分被反射，而該入射光L0之其餘部分則通過 該反射棱鏡面1。然而，該反射光中s偏光成分的量係大於ρ 偏光成分的量，而透射光中則係ρ偏光成分的量大於s偏光成 分的量。此係因在入射角度範圍大於或等於一臨界角度（當 該光導板1的材質為PMMA(polymethyl methacrylate ;甲基 丙烯酸曱酯）時約42。）時，入射光會完全被反射，而在入射 角度範圍小於該臨界角度時，該s偏光成分的反射率一般係 大於該ρ偏光成分的反射率（ρ偏光成分的透射率大於s偏光 成分的透射率）。 因此，該反射棱鏡面1 S反射較多的s偏光成分。若此時該 -15 - 84973 200406620 反射光之電性向量振動方向（圖3中垂直於圖紙方向，由相關 記號代表）係平订於該偏光板3之一透射軸，則該3偏光成分 即可通過該偏光板3而不會遭受任何損失。 另一方面，該反射光之s偏光成分的電性向量振動方向係 由一三度空間方向所決定，其中該反射棱鏡面丨3在該入射 點處係與該入射光L0之傳播（行進）方向呈傾斜狀態。此係因 為该反射光係在包含了由该面1 S之傾斜方向所決定的該入 射法線N，以及一入射光線的一入射平面中的緣故。 有鑒於這些觀點，依據該項具體實施例的反射棱鏡面13 所形成之傾斜度，使在一預設傳播方向上入射之光所引發 反射光線的一 s偏光成分之電性向量振動方向能平行於該偏 光板3之一偏光轴（在圖3中垂直於圖紙的方向，以相關記號 代表）。如此即可讓s偏光成分的光能通過該偏光板3，而以 較高的比例由該光導板1輸出’從而改善了光的使用效率。 依據該項具體貫施例的該預設傳播方向為一入射光線的 傳播方向’其犯形成垂直於该反射棱鏡面1 S並垂直於該光 導板之該光射出面（或在該液晶單元側的該主受光平面（包 含一虚擬的基本表面））的一入射平面。在如本範例中該反射 棱鏡面1 s係形成複數個橫跨整個顯示區延伸之條狀面的情 沉中，該預設傳播方向可為定義於垂直於該條狀面之一長 邊（亦即其縱向）的一平面以内。在圖2中，此預設傳播方向 係由垂直於該縱向（延伸方向）A的一方向B所代表。實際進 入該光導板的光之數值分配（擁有峰值的數值）等於或大於 在此預設傳播方向的某一角度範圍㊀（見圖2)之内的預設強 84973 -16 - 200406620 度。此角度範圍Θ最好係設定在3 〇。以内，在2 〇。以内更佳。 雖然到目前為止，我們都將配置在該液晶單元3〇中的該 偏光板描述成配置在該前置光1 〇上的該偏光板3，但亦可能 將原本在該液晶單元30上的偏光板和該前置光的該偏光板 3—起配置。例如：可將該偏光板（圖3中用虛線表示的偏光 板37)置於該阻滯膜35與該防反射膜36之間。在這項實例中 ，就光學效率的觀點而言，在如上所述之一預設傳播方向 上入射心光所引發反射光線的一 s偏光成分之電性向量振動 万向，最好能設定成平行於該第二偏光板37之一偏光軸。 另外，無論該偏光板的位置為何，也無論該防反射膜是 否存在，最好在起初即執行上述的最佳化動作，以調整該 光導板的反射棱鏡面1S之傾斜方向和配置於該光射出面對 面的該偏光板之偏光軸。因此，亦可將該偏光板置於該光 導板與該液晶單元之間（包含在該液晶單元中僅配置單一偏 光板的組合）’並對此種組合進行最佳化。 圖4顯示依據本發明之另一項具體實施例之前置光的結 構平面圖。 在圖4中，面對一端面1E配置有一側置光段2，用以將光 引入一光導板丨的該端面1E。該侧置光段2包括：一發光段 此貝例中係由一 L E D所構成；一光導主體段2 2，稱為 光棒」或光管」，用以傳播發射自該發光段的光以廣泛 地將其引入該端面1E中，或最好遍佈其整個區域；以及一 偏光板23，用以在將所傳播的光引入該端面1£之前對其進 行偏光。在該光導主體段22的背面形成有諸如v形槽22v的 84973 -17- 200406620 若干凹槽，此種結構段係用以反射該光導主體段中所傳播 的光；另外，在該光導主體段22之外側配置有一反射器24 ，用以確保光的反射。 由該發光段2 1所發射的光在該光導主體段22内部傳播， 在傳播過程中，光的傳播方向被該V形槽22v與反射器24改 變而朝向該端面1E。接著，該光由該光導主體段22發射出 去，而到達該偏光板23，且僅允許一預設偏光成分能由該 處通過。來自該偏光板23之偏光係由該光導板1之端面1 E 進入該光導板。 該光導板1之下邵結構可包含如圖1中所示的該偏光板3 和防反射膜4，或其結構方式亦可為：必要的偏光板（用以處 理外部光）係包含於該液晶單元中，而僅防反射膜4形成於該 光導板1上，或者完全無防反射膜形成於該光導板1之上。 在此種組合的前置光1 〇 A中，由該侧置光段2進入該光導 板1的光在通過該偏光板23時變成一偏光成分。此一偏光成 分傳播通過該光導板1，並由該光導板之底面向外發射。當 該偏光板23之偏光軸係以所需方式設定時，可讓此向外發 射光線大部分成分的振動方向皆在平行於該偏光板3或3 7 之偏光軸的方向。 尤其，可藉下述方式定義該反射棱鏡面1S與該偏光板23 之間的關係，而達到理想的結果。 圖5中之示意圖顯示光線如何傳播通過該前置光1 〇 a，以 更確切說明此種定義。 在圖5中，於該光導板！内傳播的光L0已被該偏光板23偏 84973 -18- 200406620 光化，因此當其進入該反射棱鏡面1 S時係沿著一預設方向 振動的。若該偏光板2 3之偏光轴係如圖5中所示的一軸c， 則基本上假設進入該反射棱鏡面1 S的光線之振動方向係平 行於該軸C。 此處’光線L 0取好係平彳亍於在该反射棱鏡面1 S處反射的 該s偏光成分之振動方向。此係因為該反射光線係將大部分 之該S偏光成分朝向小於一臨界角度的範圍反射。當一極端 情形發生，即當有一振動方向如圖5中所示虛線方向的p 偏光成分光線進入該反射棱鏡面1 S時，將產生在該反射棱 鏡面1 S處所反射的光量較小，而所透射光量較大的不利結 果。從另一個方向思考，若理想的S偏光成分進入該反射棱 鏡面1 S，則在該反射棱鏡面1 s處反射的光量將會增加。 然而’由於该反射光線之s偏光成分的震動方向係決定於 在該反射棱鏡面入射點處之三度空間傾斜方向，以及該入 射光L0之傳播（行進）方向，故即使該反射棱鏡面丨3之傾斜角 度已知’亦典法確足该s偏光成分的振動方向，除非將該入 射光L0的傳播方向限制於一特定範圍内。 有鑒於以上情況，故依據本具體實施例的偏光板23，即 使其偏光軸（C)平行於由預設傳播方向之入射光L〇所引發在 該反射棱鏡面1S上反射光線之s偏光成分的電性向量振動方 向。如此，將使較大量的s偏光成分能通過位於該光導板i 之底部對面的該偏光板3、3 7 (其偏光軸在圖5中係以參考字 母D代表），並由該光導板丨向外發射，從而改善光的使用效 率0 -19- 84973 200406620 如上所述’此實例中的該預設傳播方向亦係設定為一入 射光線的傳播方向，其能形成垂直於該反射棱鏡面丨s並垂 直於該光導板之該光射出面（或在該液晶單元側的該主受光 平面）的一入射平面。在該反射棱鏡面1 S為如圖4中所示橫跨 整個顯示區的條狀形式時，預設傳播方向即為垂直於其縱 向（延伸方向）A的方向B。該入射光的實際角度範圍㊀則與上 述方向相同。 在入射光所形成的上述入射平面範圍以内，任何入射光 皆僅含有振動方向平行於s偏光成分之理想振動方向的成分 。反之，傳播方向偏離如圖4中所示之穿越方向β的光（La、 Lb等）則無法形成此種入射平面，而由該光導板1向外發射的 s偏光成分亦不具有所需的振動方向。 如前所述’一種組態是將偏光板配置於該光導板的底部 ，而另一種組態則將偏光板配置於該側置光段上。此二種 組態的一項特徵為·其所用偏光板的偏光軸係基於入射於 該光導板之該反射棱鏡面1 S上光線的傳播方向，而與該反 射棱鏡面之入射方向相配合的。因此，使光的傳播方向限 制於某一範圍，或更合宜地，主要讓預設傳播方向的光傳 播通過該光導板’將能使此種配合產生更強化與可靠的效 果。 圖6顯示為達成此種目的的一項具體實施例，其中與圖4 中相同的零件皆係以相同的參考符號代表。 在圖6中，在光導板1的一端面lEa上整合地形成一集光棱 鏡1P。此一集光棱鏡1P係扮演去分歧構件的角色，用以減 84973 -20- 200406620 少進入該先導板1的光之分 々兩人 』τ 歧私度，或更合宜地，用以將此 光轉化成平行的光線，且复 a — ，、、，且心係故疋成將光引入該光導 板1以使在上述傳播方向上的 0入射先此進入該反射棱鏡面 1S 〇 具體而吕’該集光棱鏡1P且古 /、有如圖7中所示的凸起與凹陷 邵分。吓即’孩光導板i ’之端面段的輪廓形狀為：含有一對 平坦斜面^。的凸起（或凹陷）連續沿著其所構成三角形的 長邊形[這些凸起料線之延伸方向係垂直於該長邊方 向。該等導線的週期、峰線的夹角以及凸起和凹陷的規律 性皆經適當設定。 该棱叙1P將由該偏光板23輸出且包含各種方向的光線導 正，而成為如圖6中所示互相平行的光，從而可確保讓能形 成如上述垂直於該反射棱鏡面ls與垂直於該光導板1之該 光射出面的一入射平面的入射光線進入該反射棱鏡面1 S。 附帶一提，將分歧光線轉化成平行傳播之光線的效果者 ，係出自曰本公開專利案號23 1 320/99等，因此不需進一步 說明其詳細内，容。 亦可於其他位置配置一類似之棱鏡。圖8顯示棱鏡形成於 偏光板23上的一實例，而圖9則顯示棱鏡形成於光導主體段 2 2上的另一實例。 圖6、8與9顯示於一具有包含偏光板之側置光段的組態 中配置一去分歧棱鏡之實例，但亦可將去分歧棱鏡配置於 光導板之底部上具有一偏光板之組態中，以獲致類似之效 果0 84973 -21 - 200406620 两如圖6中所示，棱鏡1P係形成於該光導板Γ之端面上時 單獨居光導板即能合宜地同時讓該反射棱鏡面1 S之傾斜 方白Ή 3板鏡1 ρ之去分歧效應達成最佳化。 當如圖8中所示，棱鏡23Ρ係形成於該偏光板23上時，可 直接運用一輕易製成的棱鏡片。亦即，此配置方式的優點 為：可將該棱鏡23Ρ輕易貼附於該偏光板23之一平坦表面 上。 當如圖9中所示，棱鏡22Ρ係形成於一透明光導體製成的 一光棒22上時，其優點為：可讓該棱鏡22Ρ與該ν形反射槽 22ν同時形成於該光棒之背部，此法在製造上甚為方便。 圖6、8及9中之該等去分歧棱鏡可提供以下針對該等棱鏡 之優點’而不需偏光板2 3。 即使由該去分歧棱鏡轉化成平行之光線係未經偏光而引 入該光導板中，該反射棱鏡面1 S使轉化的光可輕易朝垂直於 該光導板之該光射出面（或該液晶單元之主要光接收平面）方 向平面式地反射。換言之，可讓該光導板以相當窄的方向 將光線引入該液晶單元。如此，可讓該液晶單元以相當窄 的方向反射光線，使其可獲得較明亮之影像。 上述各項具體實施例係說明一種反射式液晶顯示裝置， 但亦可將本發明應用於一透反射式液晶顯示裝置中。 另外，該反射棱鏡面1 S包含一條狀平面，沿著垂直於該 光導板之主要光接收面上的法線方向有一長邊’但本發明 並不限於此種形式。例如，亦可將該反射棱鏡面1 s沿著以 一預設角度偏離垂直於該法線方向的方向設定’或亦可使 84973 -22 - 200406620 用條狀以外的任何其他形狀。 [曝式簡單^ 圖1中的斷面結構顯示依據本發明之一項具體實施例的一 前置光，以及利用此種前置光的一反射式液晶顯示裝置。 圖2顯示圖1之前置光的平面原理圖。 圖3係說明圖1之前置光的各項效果及優點。 圖4顯示依據本發明之另一項具體實施例之前置光的結 構平面圖，在其側置光之一側上有一偏光板。 圖5係說明圖4之前置光的各項效果及優點。 圖6顯示依據本發明之另一項具體實施例之前置光的結 構平面圖，其包含一集光棱鏡。 圖7為圖6中之前置光中所採用之棱鏡組態的透視圖。 圖8之平面圖顯示具有集光棱鏡之前置光的另一種形式。 圖9之平面圖顯示另一種具有集光棱鏡之前置光。 【圖式代表符號說明】 1 〇 ...前置光 1 ...光導板 1 S ...反射棱鏡面 1P，22P，23P .··造成去分歧效果的棱鏡段 2 ...侧置光段 2 1 ...發光段 22 .·.光棒 22v ...反射光用的v形槽 23 ...偏光板 84973 -23 - 200406620 2 4 ...反射器 3 ...偏光板 4 ..。防反射膜 30 ...液晶早元 31， 3 2 ...基板 33 ...液晶層 34 ...反射層 35 ...阻滯膜 36 ...防反射膜 84973

Claims (1)

1. 200406620 拾、申請專利範圍： 1· 一種表面發光裝置，其包括一光導板，該光導板具有一 反射棱鏡面以及在該棱鏡面對面的一光射出面，其係用 以傳播該光導板中的光，並將該光由該反射棱鏡面反射 而自該光射出面輸出，該表面發光裝置進一步包括： 一偏光板，其係配置於該光射出面之上；及 一防反射膜，其係配置於該偏光板之上。 2 ·如申請專利範圍第1項之表面發光裝置，其特徵為：該 反射棱鏡面的延伸方式，使在一預設傳播方向上入射之 光所引發反射光線的一 s偏光成分之電性向量振動方向 能平行於該偏光板之一偏光軸。 3· —種表面發光裝置，其包括一光導板，該光導板具有一 反射棱鏡面以及在該棱鏡面對面的一光射出面，其係用 以傳播該光導板中的光，並將該光由該反射棱鏡面反射 而自該光射出面輸出， 其進一步包括配置於該光射出面對面的一偏光板， 該反射棱鏡面的延伸方式，使在一預設傳播方向上入 射光所引發反射光線的一 s偏光成分之電性向量振動方 向能平行於該偏光板之一偏光輛。 4 ·如申請專利範圍第2或3項之表面發光裝置，其特徵為： 該發光裝置進一步包括： 一側置光段’其包括一發光段與用以傳播發射自該發 光段的光以將其廣泛引入該光導板之一端面的一光導 主體段；及 84973 200406620 用以減少入射於該光導板之一端面上光之分歧程度 的去分歧構件， 該去分歧構件包含一棱鏡主體段’该段之配置係用以 使光入射於該光導板，其入射方式使在該預設傳播方向 上的入射光能進入該反射棱鏡面。 5. —種表面發光裝置，其包括一光導板，該光導板具有一 反射棱鏡面以及在該棱鏡面對面的一光射出面，其係用 以傳播該光導板中的光，並將該光由該反射棱鏡面反射 而自該光射出面輸出；該表面發光裝置進一步包括一側 置光段，其係用以將光引入該光導板之一端面，其特徵 為· 該側置光段包括一發光段及用以使發射自該發光段 的光偏光的一偏光段，該側置光段之配置使其偏光成分 能被引入該光導板之一端面；及 該偏光段有一偏光軸，其方向係平行於該反射棱鏡面 中由一入射光線在一預設傳播方向上所引發反射光線 的一 s偏光成分之電性向量振動方.向。 6. 如申請專利範圍第5項之表面發光裝置，其特徵為： 該侧置光段包括一光導主體段，其係用以傳播發射自 該發光段的光’以將其廣泛引入該光導板之一端面； 遠表面發光裝置進一步包括用以減少入射於該光導 板之一端面上光之分歧程度的去分歧構件；及 該去分歧構件包括一棱鏡主體段，其配置係用以使光 入射於該光導板，其入射方式使在預設傳播方向上的入 84973 200406620 射光能被引進該反射棱鏡面。 7 .如申請專利範圍第2至6項中任一項之表面發光裝置，其 特徵為：該預設傳播方向可使在此傳播方向中的入射光 線可形成垂直於該反射棱鏡面及該光射出面的一入射 面。 8.如申請專利範圍第2至6項中任一項之表面發光裝置，其 特徵為：該反射棱鏡面包括複數個之條狀面，且該預設 傳播方向為沿著一垂直於該條狀面之縱向的平面之方 向。 9 ·如申請專利範圍第4或6項之表面發光裝置，其特徵為： 該棱鏡主體段係與該光導板整合在一起形成。 I 0 ·如申凊專利範圍第4或6項之表面發光裝置，其特徵為： 該棱鏡主體段係形成於該偏光段之上。 II ·如申請專利範圍第4或6項之表面發光裝置，其特徵為·· 該棱鏡主體段係與該光導主體段整合在一起形成。 12. —種使用如申請專利範圍第！至u項中任一項之表面發 光裝置之顯示裝置，其特徵為··該表面發光裝置之配置 方式為使其光射出面朝向該顯示裝置的一顯示面。 13·如申請專利範圍第12項之顯示裝置，其特徵為：該顯示 裝置在面對該光射出面處配置有一第二偏光板；該反射 棱鏡面的延伸方式，使在一預設傳播方向上入射之光所 引發反射光線的一 s偏光成分之電性向量振動方向亦能 平行於該第二偏光板之一偏光軸。 14. 一種使用如申請專利範圍第3項之表面發光裝置之液晶 84973 200406620 顯示裝置，其特徵為：該顯示裝置包栝一液晶單元，其 係用以依據所需顯示的一影像進行光學調制；該偏光板 係配置於該液晶單元上。 15. 16. 一種表面發光裝置，其包括：一光導板，其具有一反射 -棱鏡面以及在該棱鏡面對面的一光射出面，其係用以傳 · 播该光導板中的入射光並將該光由該反射棱鏡面反射 而自該光射出面輸出；該表面發光裝置亦包括一側置光 ^又’其係用以將光入射於該光導板之一端面，其中 鲁 該側置光段包括一發光段，其係用以傳播發射自該發 光段的光以將其廣泛引入該光導板之一端面的一光導 主體段’以及用以減少入射於該光導板之一端面上光之 分歧程度的去分歧構件， 1¾去分歧構件包含一棱鏡主體段，其係與該光導主體 段整合在一起形成。 如申明專利範圍第1 5項之表面發光裝置，其特徵為：該 光導王體段包含面對該光導板之一端面的一光射出面 _ 以及在咸光射出面對面的一光反射面，該棱鏡主體段 係由該光射出面之若干凸起及凹陷部分所構成。 84973