TW200528820A - Surface light source device and display device - Google Patents

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200528820 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 :發明係關於一種前光源裝置及顯示裝置。特別是關於 光^之觀察側之面或光射出面上具備防反射用之微細 凹凸之前光源裝置。 【先前技術】 、、具：液晶顯示裝置等之顯示器之攜帶式機器中，需要電 二f7曰長。而由於反射型液晶顯示裝置於照明畫面用 上可併用自然光與光源，耗電少，因此受到矚目。 人以：：說明使用前光源裝置作為前光之先前例。圖i係包 3削光2與反射型之液晶顯示面板3之反射型液晶顯示裝 置1之概略剖面圖。該前光2中’自光源4射出之光在導光板 5内反覆全反射而導光，接著，被表面之偏向圖案6反射， 垂直地入射於光射出面7(背面）之光自光射出面7射 一、）光2之自光射出面7射出之光，如圖1中實線箭頭所 不’通過液晶顯示面板3之玻璃基板及液晶層，被反射面8 反射再度通過液晶層等而向原來方今射回。如此，在液 晶顯示面板3内部反射之光藉由液晶顯•示面板3調制後，通 過前光2,作為圖像光9而向觀察者側射出。 另外，於導光板5中，被偏向圖案6反射而朝向光射出面7 之光之邛刀，如圖1之虛線箭頭所示，被光射出面7菲涅 爾（Fresnel)反射，作為雜訊光1〇，而向觀察者側直接射出。 一般而言，入射於光射出面7之光之約4%係經菲涅爾反 射而成為雜訊光1〇，產生此種雜訊光1〇時，如圖丨所示，由 96228.doc 200528820 於圖像光9與雜矾光1〇向相同方向射出，因此白色光重疊於 藉由液晶顯示面板3而生成之圖像，畫面之對比降低，辨識 性差。 圖2所不者，係可防止上述之辨識性降低之反射型液晶顯 不t置11之概略剖面圖。該反射型液晶顯示裝置丨丨中，於 導光板5之光射出面7上設有包含以光之波長以下之周期p 排列之U細凹凸12之防反射用圖案丨3。圖3係顯示設於導光 板5之光射出面7上之防反射用圖案13之一部分輪廓之放大 立體圖，並以一定周期（間距）p排列有形成角錐狀之微細凹 凸12。具有此種防反射用圖案或微細凹凸之前光揭示於專 利文獻1及專利文獻2中。 圖4係防反射用圖案13之作用說明圖。圖約顯示折射率 為nl (>空氣之折射率n〇)之導光板5之剖面，防反射用圖案 13之各微細凹凸12之寬度愈向下端部愈窄。形成防反射用 圖案13之區域中，由於折射率為“之媒質（導光板材料）與折 射率為η 0之媒質（空氣）之體積比率係在導光板$之厚度方向 逐漸變化，因此如圖4(b)所示，媒質之有效折射率隨著自上 方朝向下方，而自導光板5之折射率ni逐漸變成空氣之折射 率n0 〇 此時，微細凹凸12之周期為p，自光源4射出之光中波長 最短之可視光之波長為λ min時，欲減低反射光（雜訊光）， 須滿足 Ρ< λ min 之條件。若λ mm係在真空中之波長時，考慮在導光板 96228.doc 200528820 中，波長縮短而為Xmin/nl，因而更須使微細 期p之條件形成 之周 P < λ min/nl 但是，此種反射型液晶顯示裝置u，由於微細凹凸丨2係 以光波長以下之周期p形成，媒質之（有效）折射率係在厚度 方向連續地變化，因此如圖3之實線箭頭所示，光自上方垂 直地入射於防反射用圖案13情況下，及光以比全反射之臨 界角小之入射角入射於防反射用圖案13情況下，在整個寬 的波長區域中，光射出面7之菲涅爾反射減少，圖像之對比 提高。此時反射型液晶顯示裝置u之光之動作顯示於圖2。 此種藉由在光射出面7上設置防反射用圖案13來抑制菲 >圼爾反射’使圖像之對比提高之方法係熟知者。 但疋，本發明人在謀求液晶顯示裝置之更佳圖像而進行 研究後，發現防反射用圖案13產生之繞射光係造成畫面之 對比降低之ϋ要原因。亦即，在導光板5之光射出面7 上設置防反射用圖案Π情況下，雖可抑制菲涅爾反射，但 是由於以一定周期排列微細凹凸12之防反射用圖案。發揮 繞射光栅（grating)作用，因此導光板5内之光自光射出面7 射出時產生繞射光。如此，自導光板5之光射出面7射出之 繞射光直接或亂反射地向觀察者側射出，該繞射光與畫面 之圖像光9重疊，使圖像之對比降低，此外，導光板帶有色 調，而使反射型液晶顯示裝置11之辨識性惡化。 再者’經本發明人研究而瞭解，防反射用圖案13產生繞 射光者，如下所示，係因前光源裝置特有之功能而產生。 96228.doc 200528820 亦即，一般用途之防反射用圖案（微細凹凸），如圖3中之實 線箭頭所示，只須考慮來自大致垂直方向之入射光即可。 反之，設於導光板5背面之防反射用圖案13，則如圖3中之 虛線箭頭所示，亦須考慮以大的入射角入射於光射出面7 之光。如圖5所示，前光源裝置2具有使自光源24射出之光 在導光板5之表面與背面全反射而傳播，自全面均一地射出 之功能。因而，強度大之光對防反射用圖案丨3，係以全反 射之臨界角以上之大的入射角度入射。另外，自垂直於光 射出面7之方向觀察防反射用圖案13時，由於各微細凹凸12 在厚度大之部分有效折射率大，因此，在各微細凹凸丨2之 中心有效折射率最大，在微細凹凸12之周邊部有效折射率 小，而顯示如圖6(a)所示之有效折射率之分布。因而，自垂 直之方向觀察防反射用圖案13時，防反射用圖案I)可視為 圖6(b)所示之二次元繞射光柵。因此，與防反射用圖案13 大致平行之光入射於此時，藉由周期性二次元排列之微細 凹凸12繞射，而如圖5所示，係自光射出面7射出繞射光14。 由於遠繞射光14直接或亂反射地朝向觀察者側射出，因此 該繞射光與晝面之圖像光重疊，此外，導光板帶有色調， 而使圖像之對比降低，使反射型液晶顯示裝置丨丨之辨識性 惡化。 另外’防止導光板之光射出面上光之菲涅爾反射之方 法，亦考慮在光射出面上形成電介質多層膜之方法，不過 該方法存在成膜步驟繁雜，連帶提高成本，且耐環境性差 之問題。 96228.doc 10- 200528820 專利文獻1 :特開2002-250917號公報 專利文獻2 : WO02/29454 專利文獻3 ··特開2002-357825 專利文獻4:特開2004-133392 【發明内容】 暴於上述之觀點，本發明之目的在提供一種在導光板之 光射出面上具備防反射用之微細凹凸之前光源裝置中，抑 制該凹凸產生繞射光之手段或設計方法。 曾本發明之第-前光源裝置具備：光源；及導光板，其係 導引來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之 光射出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出面 之至少一方周期性配置防反射用之數個微細凹部或凸部， 與自前述光源射出之波長最短之可視光在真空中之波長盥 f光板之折射率有關連，算出人射於配置有前述凹部或= #之面之光產生繞射光時之前述凹部或凸部之周期之下限 值，而以比前述下限值小之周期形成前述凹部或凸部者。 依據本發明n光源裝置，可抑卿成於導光板之 防菲淫爾反射用之凹部或凸部產生之繞射光，彳改善繞射 光射出至觀察者側而使晝面之對比降低之問題。 =明=第二前光源裝置具備：光源；及導光板，其係 本來自河述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之 :出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出面 少-方周期性配置數個微細凹部或凸部，前述凹部或 凸°卩之周期p係滿足 96228.doc 200528820 p< λ min fil + ηθ 其令’ Amin:自前述光源射出之波長最短之可視光在直 空中之波長 111 ··前述導光板之折射率 n〇 :與前述導光板之配置有微細 媒質之折射率。 凹部或凸部之面接觸之 依據本發明之第二前光源裝置 微細凹部或凸部之面射出繞射光 繞射光，來防止圖像光與繞射光 而防止辨識性惡化。 ’不致自導光板之配置有 。如此’可藉由防止產生 兩者入射於觀察者眼睛，

冬發明之第三前光源裝 /、 v引來自前述光源之光’並自位於與觀察側之面相反側 域出面射出光；其係自前述光射出面射出之光之光度 取大之方向對設置於前述光射出面之法線傾斜，並在前 觀察側之面或前述光射出面之至少—方周純配置數個 細凹前述凹部或凸部之周期鴻滿足 nl + nO-cosOout 其中，Amin:自前述光源射出之波長最短之可視光在. 空中之波長 細凹部或凸部 p < — Amin

n 1 :前述導光板之折射率 η0 :與前述導光板之配置有微細 媒質之折射率 凹部或凸部之面接觸之 自前述導光板之光射出面射出之光之光度為聋 之方向與設於W述光射出面之法線構成之角度。 96228.doc -12- 200528820 依據本發明之第三前光源裝置，由於光自導光板之光射 出面斜方向射出，因此可防止被顯示裝置之玻璃基板等正 反射之雜訊光向觀察者側反射，可避免畫面之對比降低。 再者，藉由凹部或凸部之周期P滿足上述公式，即使繞射光 自導光板之光射出面射出，其繞射光仍不易到達觀察者側。 本發明之第四前光源裝置具備：光源；及導光板，其係 導引來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之 光射出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出面 之至少一方周期性配置數個微細凹部或凸部，前述凹部或 凸部之周期P係滿足 ^ Ληύη ~2^nl 其中，；Imin:自前述光源射出之波長最短之可視光在真 空中之波長 nl ·前述導光板之折射率。 依據本發明之第四前光源裝置，不致在導光板之觀察側 之面或光射出面上朝向導光板内部產生繞射光。由於向導 光板内部之繞射光可能向觀察者方向射出，因此，藉由防 止向導光板内部之繞射光，可避免因繞射光使畫面之辨識 性惡化。 本發明之第五前光源裝置具備：光源；及導光板，其係 導引來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之 光射出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出面 之至少一方周期性配置數個微細凹部或凸部，使前述凹部 或凸部之排列方向排列在對導光之光之行進方向最不易產 96228.doc •13- 200528820 生繞射之方向上者。 - 立依據本發明之第五前光源裝置，藉由將微細之凹部或凸 v 部之方向予以最佳化，可儘量保持較大之微細凹部或凸部 之周期’並且抑制微細之凹部或凸部之繞射。如此可同時 促進繞射之抑制與凹部或凸部之成形性。 曾本’X日月之第六前光源裝置具備：光源；&導光板，其係 導引來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之 光射出:射出光’·其係在前述觀察側之面或前述光射出面 之^·少-方周期性配置數個微細凹部或凸部，前述凹部& ♦ 凸部配置成以彼此構成之角度為❿9〇。)，長度為⑴，… 之兩個晶格向量所定義之光栅狀，前述凹部或凸部係在可 滿足 座—sin(a~ 分） di 一sin^一之方向上配向者， 齊刖述无射 向與長度di之晶格向量之構成角度

依據本發明之第六前光源裝置，藉由形成於導光板 細凹部或凸部之排列方向滿足上述公式，+易因繞射 生繞射光。如此藉由抑制繞射光之產生，繞射光盥圖 不：：：，而可獲得辨識性佳之晝面。再者，依據本 六則光源裝置’藉由將微細之凹部或凸部之方向 取佺化’可儘量保持較大之微細凹部或凸部之周期， 抑制微細之凹部或Λ· 戈凸。卩之繞射。如此可同時促進繞射: 制與凹部或凸部之成形性。 本發明之第七前光源I置具備：光源；及導光板， 96228.doc -14- 200528820 導引來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之 光射出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出面 之至少一方周期性配置數個微細凹部或凸部，前述凹部或 凸部配置成以彼此構成90。之長度4di，dj之兩個晶格向量 所定義之光柵狀，且配置於以兩個前述晶格向量之差表示 之向量之方向與大致與前述光射出面平行地導光之光之行 進方向正父之方向上，前述晶林而旦 di^dj ^jnin 引&日日軺向里之長度di，dj滿足 yfdi2 +dj2 2·«1 其中’又論：自前述光源射出之波長最短之可視光在直 空中之波長 nl :前述導光板之折射率 依據本發明之第七前光源裝置，微細之凹部或凸部配置 成正交光栅’特別是配置成正方光拇狀，可最簡單地排列 微細之凹部或凸部。且藉由如上述公式地控制微細之凹部 或凸部之排列方向與周期’可獲得不產生繞射光之前光源 裝置。 本發明之第人前光源裝置具備：光源；及導光板，其係 導引來自前述光源之光’並自位於與觀察側之面相反側之 光射出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出面 之至少一方周期性配置數個微細凹部或凸部，前述凹部或 凸部配置成以彼此構成120。之相等長度之兩個晶格向量所 定義之光栅狀’且配置於以兩個前述晶格向量之任何一個 或兩晶格向量之和表示之晶格向量之方向與大致與前述光 射出面平行地導光之光之行進方向平行之方向上，前述兩 96228.doc -15- 200528820 晶格向量之長度di，dj滿足 ^ 20mm 3·/ζ1 其中，又min:自前述光源射出之波長最短之可視光在真 空中之波長 η nl :前述導光板之折射率 依據本發明之第八前光源裝置，由於可將微細之凹部或 凸部配置成六方光栅片大，因，微細之凹部或凸部之底面 形狀為圓形時，可最緊密地排列微細之凹部或凸部。且藉 由如上述公式地控制微細之凹部或凸部之排列方向與周 期’可獲得不產生繞射光之前光源裝置。 本發明之第九前光源裝置具備：光源；及導光板，其係 V引來自則述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之 光射出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出面 之至少一方隨機配置數個微細凹部或凸部，就前述凹部或 凸邛，取鄰接之各凹部或各凸部之距離分布時，其前述頻 率為最大之距離K滿足 K〈 一又 niin «1 + «0 其中，λ mm :自前述光源射出之波長最短之可視光在真 空中之波長 〃 nl :前述導光板之折射率 n0 ·與岫述導光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸之 媒貝之折射率 依據本發明之第九前光源裝置，不致自導光板之配置有 U、、田凹祁或凸部之面射出繞射光。如此，可藉由防止產生 96228.doc 200528820 射光來防止圖像光與繞射光兩者入射於觀察者眼睛， 而防止辨識性惡化。 、本卷月之第十七光源裝置具備··光源；及導光板，其係 導引來自則述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之 二射出面射出& ’其係自前述光射出面射出之光之光度為 取大之方向對設置於前述光射出面之法線傾斜，並在前述 觀:側之面或刖述光射出面之至少一方隨機配置數個微細 凹部或凸冑，就前述凹部或凸部，取鄰接之各凹部或各凸 15之距離1布時，其頻率為最大之距離κ滿足 K < 乂 nun «l + «0.cos6bwi 中λ min ·自前述光源射出之波長最短之可視光在真 空中之波長 〃 nl :前述導光板之折射率 n〇 ·與則述導光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸之 媒質之折射率 ut自4述導光板之光射出面射出之光之光度為最大 之方向與設於前述光射出面之法線構成之角度 依據本發明之第十前光源裝置，由於光自導光板之光射 出面斜方向射出，因此可防止被顯示裝置之玻璃基板等正 反射之雜訊光向觀察者側反射，可避免畫面之對比降低。 再者，藉由各凹部或各凸部之距離分布之頻率為最大之距 離K滿足上述公式，即使繞射光自導光板之光射出面射出， 其繞射光仍不易到達觀察者側。 本發明之第十一前光源裝置具備：光源；及導光板，其 96228.doc -17- 200528820 係導引來自前述光源之光，纟自位於與觀察側之面相反側 之光射出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出 面之至少-方隨機配置數個微細凹部或凸部，就前述凹部 或凸部’取鄰接之各凹部或各凸部之距離分布時，其頻率 為最大之距離K滿足 K < ^min 2·η1 其中’ Amin:自前述光源射出之波長最短之可視光在真 空中之波長 η 1 :前述導光板之折射率 依據本發明之第十-前光源裝置，不致在導光板之觀察 側之面或光射出面上朝向導光板内部產生繞射光。由於向 導光板内部之繞射光可能向觀察者方向射出，因此，藉由 防止向導光板内部之繞射光，可避免因繞射光使畫面之辨 識性惡化。 本發明之第十二前光源裝置具備：光源；及導光板，其 係導引來自前述光源之光，1自位於與觀察側之面相反側 之光射出面射出光；其係在前述觀察側之面或前述光射出 面之至少一方隨機配置數個微細凹部或凸部，前述凹部或

凸部之寬度為W時，該寬度W滿足 W〈 jjmin nl + nO ”中，λ mm ·自前述光源射出之波長最短之可視光在真 空中之波長 〃 nl :前述導光板之折射率 n〇 ·與則述導光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸之 96228.doc -18- 200528820 媒質之折射率 依據本發明之第十-箭《 、、店爿：t m. 弟十一則先源1置，不致自導光板之配置 有微細凹部或凸部之面射出植 身了出％射先。如此，可藉由防止產 生繞射光，來防止圖像光盥錶射 冬尤，、、凡射光兩者入射於觀察者眼 睛，而防止辨識性惡化。 本發明之第十三前光源裝置具備：光源；及導光板，盆 係導引來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側

之？射出面射出光；其係自前述光射出面射出之光之光度 為取大之方向對設置於前述光射出面之法線傾斜，並在前 述觀察側之面或前述光射出面之至少一方隨機配置數個微 細凹部或凸部，前述凹部或凸部之寬度為W時 滿足 W< ^min «l + «〇.cos6bwr 其中，λ mm :自前述光源射出之波長最短之可視光在真 空中之波長 〃

nl ··前述導光板之折射率 n〇 ·與刖述導光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸之 媒質之折射率 0 out ·自别述導光板之光射出面射出之光之光度為最大 之方向與設於前述光射出面之法線構成之角度 依據本發明之第十三前光源裝置，由於光自導光板之光 出面斜方向射出，因此可防止被顯示裝置之玻璃基板等 正反射之雜訊光向觀察者側反射，可避免畫面之對比降 低再者，藉由凹部或凸部之寬度w滿足上述公式，即使 96228.doc -19- 200528820 繞射光自導光板之光射出面射ψ 出’其繞射光仍不易到達觀 察者側。 本發明之第十四前弁源奘¥ g y 乂 引尤，原衣置具備：光源；及導光板，其 係導引來自前述光源$ j, 屬之先亚自位於與觀察側之面相反側 之光射出面射出光；其係在前述觀察侧之面或前述光射出 面之至少一方隨機配置數個微細凹部或凸部，前述凹部或 凸部之見度為W時，該寬度w滿足 W< 又min 2·ηΙ 中Λ min ·自則述光源射出之波長最短之可視光在真 空中之波長 ~ n 1 ·前述導光板之折射率 依據本發明之第十四前光源裝置，不致在導光板之觀察 側之面或光射出面上朝向導光板内部產生繞射光。由於向 導光板内部之繞射光可能向觀察者方向射出，因此，藉由 防止向導光板内部之繞射光，可避免因繞射光使畫面之辨 識性惡化。 本發明第一〜十四之前光源裝置，-種實施態樣係前述 凹邛之深度或岫述凸部之咼度為Η時，對於該凹部或凸部之 寬度W之比h/W滿足 H/W> 1·2 〇 藉由將凹部或凸部之縱橫尺寸比形成H/w>12，在第十二 〜十四之前光源裝置中，可充分減低凹部或凸部之反射率。 、本發明第 十四之前光源裝置，其他實施態樣係自前 述光源射出之波長最短之可視光在真空中之波長Amin為 96228.doc -20- 200528820 380 nm 〇 由於波長最短之可顔出+古 < 了視先在真空令之波長；I min為380 ⑽，因此求出凹部或凸部之周期時，藉由使用彻㈣作為 又麵之曰值，不致因抑制可視光之繞射而使畫面之辨識性惡 化仁疋由於LED等之波長最短之可視光在真空中之波 長為420 nm ’因此使用㈣作為光源時，亦可使用·㈣ 作為A min之值。 本表月第〜十四之前光源裝置，另外實施態樣係前述 凹部或凸部轉印至前述導光板之觀察側之面或光射出面。 通常由於係以射出成形等製作導光板，因此微細之凹部或 凸部不易同時成形。此外’亦可在導光板上貼合具有微細 之凹部或凸部之薄膜，不過採用在導光板上轉印微細之凹 部或凸部之方法比在導光板上貼合薄膜之方法較不易剝 落’耐用性高。此外，由於轉印之方法者步驟少，因此製 作容易。 另外，本發明之前光源裝置並不限定於與反射型之顯示 裝置組合，亦可與兩面行之顯示裝置等組合，不論何種情 況，本發明之前光源裝置之所謂觀察側之面，係指觀察經 顯示裝置反射之圖像光之方向之面。 本發明之第一顯示裝置包含··第一〜十四前光源裝置； 及顯示面板，其係使自前述前光源裝置射出之光反射而生 成圖像。依據該顯示裝置，可抑制菲涅爾反射與產生繞射 光’因此可使晝面之對比提高而促進辨識性。 本务明之弟一顯示裝置包含：第一〜十四前光源袭置· 96228.doc 200528820 及顯不面板，其係使自前述前光源裝置射出之光透過而生 成圖像，並且使自前述光源裝置射出之光反射而生成圖 像。由於該顯示裝置亦可抑制菲涅爾反射與產生繞射光， 因此可使反射側之畫面之對比提高而促進辨識性。 另外，本發明以上說明之構成要素儘可能可任意組合。 依據本發明之前光源裝置，除可防止菲涅爾反射之外， 還可抑制繞射光之產生。 【實施方式】 [反射型液晶顯示裝置] 圖7係使用本發明之前光源裝置作為前光之反射型液晶 顯示裝置21之概略立體圖，圖8係其概略剖面圖。該反射型 液晶顯示裝置21包含：前光22及反射型液晶顯示面板23， 在反射型液晶顯示面板23之前面側（觀察側）配置有前光Μ。 則光22包含.線狀光源等之光源24 ;覆蓋光源後方之 反射器25;及導光板26 ’其係以藉由聚碳酸㈣脂及丙稀 基樹脂、甲基丙稀樹脂等透明之樹脂而射出成形等之方法 而成形。線狀光源中，除冷陰極管等在一個方向上延長之 光源之外’亦包含使數個LED排列成—行之類似線狀线 化者。光源24係以在導光板26之外部或導光板％内部之有 效射出區域外，與導光板26之光入射面27相對之方式配置。 在導光板26之表面形成有數個偏向圖案28，其係用於使 自先源24射出而傳播至導光板⑽部之光，向大致垂直於 :光板背，之方向全反射。偏向圖案28沿著與光源以之長 又方向正交之方向排列而成為剖面鑛齒狀，各偏向圖㈣ 96228.doc 200528820 .、光源24之長度方向平行地延伸。此外，為了將自導光板 6之光射出面29(導光板背面）射出之光之強度分佈在全體 有效射出區域均一化，偏向圖案28之圖案面密度在光源24 近旁小，並隨著自光源24離開，圖案面密度逐漸變大。 另外在導光板26之表面，亦可以隨著自光源24遠離而 厚度變薄之方式，將導光板26形成楔形，來取代形成偏向 圖案28。 在V光板26之光射出面29上設有防反射用圖案31。防反 射用圖案3 1係藉由成形於導光板26背面全面之數個微細之 凹部或凸部（以下稱微細凹凸）30構成，微細凹凸30係以比自 光源24射出之光中波長最短之可視光之波長λ㈤比小之周 期P而排列成二次元。 圖7所示之反射型液晶顯示面板23係在形成TFT電極之 为面基板32與形成透明電極之玻璃基板33之間密封液晶材 料34者’且在背面基板32之上形成有反射面35。如圖9所 示’在背面基板32之上形成有絕緣材料層36，在絕緣材料 層36上排列有形成相同形狀之數個傾斜圖案36a，在絕緣材 料層36之表面，藉由形成鋁等之金屬蒸鍍膜，而形成有反 射面35。此外，在玻璃基板33之上設有偏光板等，不過圖 上並未顯示。 但是，如圖8所示，點亮該前光22之光源24時，自光源24 射出而入射於導光板26内之光（以箭頭顯示。以下均同）被關 入導光板26内，在導光板26之偏向圖案28(表面）與光射出面 29(背面）之間反覆全反射，而自光源24向遠離方向傳播，並 96228.doc -23- 200528820 且在‘光板26之全體中逐漸擴大。該光L被偏向圖案28全反 射時，向導光板26之光射出面29前進，並自光射出面“向 反射型液晶顯示面板23傾斜射出，來照明反射型液晶顯示 面板2 3。 此外，不點亮光源24，而藉由太陽光等之外光照明反射 型液晶顯示面板23情況下，係自導光板26之表面傾斜入射 之光透過‘光板26，而自光射出面2 9傾斜射出，來照明反 射型液晶顯示面板23。 來自光源24之光及外光自導光板26之光射出面29傾斜射 出4，射出之光L透過反射型液晶顯示面板23之玻璃基板33 及液晶材料34，而被反射面35反射。由於反射面35係以使 自光射出面29射出之光L之入射方向朝下之方式傾斜，因此 自前光22傾斜入射之光L藉由反射面35而向大致垂直方向 反射。被反射面3 5反射之圖像光大致垂直地透過液晶材料 34、玻璃基板33及導光板26等，而向反射型液晶顯示裝置 21之畫面正面側射出，可提高畫面正面方向之亮度。 此時’由於在導光板26之光射出面29上形成有防反射用 圖案3 1 ’因此’抑制導光板26背面之菲淫爾反射，可防止 因在導光板26之背面菲涅爾反射之雜訊光造成圖像之對比 降低。 此外’由於先前之反射型液晶顯示裝置在導光板背面設 置防反射用圖案，而產生繞射光，造成圖像之對比降低， 不過本發明之反射型液晶顯示裝置21則係以藉由將防反射 用圖案31(微細凹凸30)之周期及配置予以最佳化，避免產生 96228.doc -24- 200528820 繞射光’或是即使產生繞射光，不致向觀察者側射出之方 式設計。 另外，上述實施形態中，係說明使用冷陰極管等之線狀 光源作為光源24之情況，不過光源24亦可使用包含[£1)等1 個發光το件或局部化之數個發光元件之點狀光源。圖係 顯示使用點光源狀之光源24之一種前光22之概略平面圖。 該丽光22之點光源狀之光源24配置於導光板％之某一邊之

中央部或角落，導光板26表面之偏向圖案28亦離散性設置 成以光源2 4為中心之同心圓狀。 此外，構成上述防反射用圖案3 1之微細凹凸3〇亦可設於 a又有偏向圖案28之導光板26表面，而非設於光射出面29。 或疋亦可在導光板26之表面及背面兩面設置微細凹凸。 在導光板26之表面（觀察側之面），以可視光之最短波長以下 之周期設置微細凹凸3〇時，可抑制外光被導光板％之觀察 側之面反射，並可抑制因周圍景色之映入及反射而使對比 降低。 二下，以上述之反射型液晶顯示裝置21為例，於各實;

形態中說明本發明之技惠+忠+ & … —义之、·堯射光之抑制方法。第一〜三種實; 形態係說明與防及射用岡安” 夂射用圖案31之排列方向無關，來抑制7 生繞射光之方法，第四〜七稽者处 檀Μ方也形恕係說明藉由將防t 射用圖案3 1之排列方向子异 门予以取乙化來抑制繞射之方法。） 外，以下將與防反射用圖宰3 口杀h十仃之面稱為xy平面，將| 直於光源之方向稱為x軸方向 ^ ^ _ 时與先源之長度方向平行之 方向稱為y軸方向，並將垂 、光射出面29之方向稱為z相 96228.doc -25- 200528820 方向。 [第一種實施形態] 第一種實施形態係與防反射用圖案3丨之排列方向無關而 了避免產生繞射光者。亦即，排列成平面之微細凹凸3 〇可 視為排列成一行之微細凹凸周期性地反覆排列。係在與垂 直於該微細凹凸行及光射出面29夂平面平行之光入射於防 反射用圖案3 1時，可避免繞射者。圖丨丨係說明第一種實施 形悲之圖，且係放大顯示以垂直於微細凹凸行及光射出面 29之平面切開防反射用圖案3丨時之剖面。以下使用圖11說 明第一種實施形態。 如圖11所示，入射於微細凹凸3〇之光[之入射角（自垂直 於導光板26之方向測得之角度）為0 !，繞射光14之繞射角 (自垂直於導光板26之方向測得之繞射光之射出角度）為$ 2，導光板材料之折射率為nl，空氣之折射率為n〇，微細凹 凸30之周期為p。其中，入射光之入射角$ !自光源側入射 曰卞取正之值，繞射光14之繞射角0 2向光源側射出時取正之 值。 此時’如圖11所示，在相鄰之微細凹凸3〇中，求出自光 源側入射於微細凹凸30，而向光源側射出之繞射光14之光 程長差時，由於成為 光私長差=nl · p sin 0 1+nO · p sin 0 2 ’因此真空中之波長為；之光繞射而增強用之條件為以下 之公式（1)。 0)

P · (nl · sin0 1+nO · sin0 2)=mA 96228.doc 200528820 (其中，m=±l、±2、…） 為了避免在導光板26内導光之所有入射角01之光繞 射，只須使上述公式（1)之左邊之絕對值之最大值不超過右 邊之絕對值之最小值即可。自光源24射出之光中波長最短 之可視光之波長為λ mm時，公式（1)右邊之絕對值之最小 值為λ min。另外，左邊之絕對值之最大值，因 = 90°，而為ρ· (η1+η0)。因而可知，為了避免在導光板％ 内導光之所有方向之光繞射，只須滿足以下公式（2)即可。 ρ< λ min/(n0+nl) …（2) 由於人的視覺無法辨識380 nm以下波長之光，因此，於 ληϋη=380 nm，導光板26之折射率η1 = 1·5 ,空氣之折射率 η0 = 1時，上述公式（2)則為 p<152 nm 因此，第一種實施形態中，係以構成防反射用圖案3丨之 Μ細凹凸30之周期（間距）p比上述公式（2)之右邊所決定之 值小之方式形成，結果繞射光不致自導光板26之光射出面 29射出’因此繞射光不致向觀察者側射出，而提高畫面之 對比’可提而反射型液晶顯示裝置21之辨識性。 另外’第一種實施形態係就在與垂直於微細凹凸行及光 射出面29之平面平行之光入射於防反射用圖案3丨時進行計 异’與光之入射方向無關，只要微細凹凸30之周期p滿足上 述關係式，即不射出繞射光。此外，因微細凹凸行之選擇 方式’而間距不同時，任何選擇方式只要間距可滿足上述 公式（2)即可。但是，自垂直於光射出面29之方向觀察，光 96228.doc -27- 200528820 之入射方向大致一定時，# & # Λ , ^ , Τ 就與其入射方向大致垂直之微細 凹凸4亍’微細凹凸3 0之周f日、分0 ,丄、 周J P滿足上述公式（2)時，幾乎不射 出繞射光。 此外’該第—種實施形態或上述公式（2)，如圖12所示， 亦可適用於自鈾光22之光射出面29垂直地射出照明光3 7之 情況。 [第二種實施形態] 第二種實施形態係為了不在特定方向產生繞射光，即使 在其以外之方向因防反射用圖案3丨而產生繞射光，仍不致 向與圖像光相同方向射出者。圖13係說明第二種實施形態 之圖，且係反射型液晶顯示裝置21之側面圖。以下使用圖 13 §兒明弟二種實施形態。 使畫面之對比降低之雜訊光，除因前光22之光射出面29 上之菲淫爾反射之外，亦因反射型液晶顯示面板23之玻璃 基板33表面及偏光板上之菲涅爾反射而產生。因而，上述 反射型液晶顯示裝置2 1係自前光22之光射出面29傾斜地射 出光L，使該光L被反射型液晶顯示面板23之傾斜之反射面 35垂直地反射，而將圖像光9向觀察者側射出。如圖14所 示’自前光22之光射出面29，向反射型液晶顯示面板23傾 斜地射出光L時，即使該光L被反射型液晶顯示面板23之玻 璃基板33表面及偏光板反射，由於反射之雜訊光1〇係向斜 方向反射，因此雜訊光1 〇向與圖像光9相同方向射出時，不 致使晝面之對比降低。 此時，即使自防反射用圖案3 1射出繞射光14，如圖13中 96228.doc -28 - 200528820 之虛線所示，繞射光14之射出方向對照明光37構成,以上 之角“，即使繞射光14入射於反射型液晶顯示面板23 内，精由被反射面35反射，而以大的入射角入射於反射型 液晶顯示面板23之玻縣板33表面而進行全反射，繞射光 14不易自反射型液晶顯示面板23射出。 如此，自前光22之光射出面29射出之照明光”之光度， 於最大之方向對光射出面29之法線構成之角度為“ut 時，只要在對照明光37構成9〇。以下之角度之方向上不產生 繞射光14即可。亦即，繞射光14之繞射角為^之時，以 Θ 2+ 0 〇ut<90。 之條件滿足前述公式即可。此時，由於只須 sin0 2<sin(90〇^ 〇ut)=cos^ out 即可，因此與第一種貫施形態同樣地考慮時，在對照明 光37構成90。以下之角度之方向上不產生繞射光14之條 件，係以下述公式（3)來表示。 Ρ< λ min/(nl+n〇 · cos Θ out) …（3) 此時，p係微細凹凸30之周期，nl係導光板材料之折射 率，n0係空氣之折射率，λ爪化係自光源24射出之可視光中 波長最短之可視光之波長。 如；I min= 380 nm，0 〇ut=30。，導光板之折射率 ηι = 1·5， 空氣之折射率η〇=1時，上述公式（3)則為 p<160 nm 因此’第二種實施形態中，係以構成防反射用圖案3 1之 微細凹凸30之周期（間距）p比上述公式（3)之右邊所決定之 96228.doc 200528820 值小之方式形成，結果在與照明光37構成9〇。以下角度之方 向上不產生繞射光14’此外，即使在與照明光37構：比9。 之角度之方向上射出繞射光14，由於其繞射㈣不向觀 祭者側射出，因此提高畫面之對 示裝置21之辨識性。 了“反射型液晶顯 二卜，上述公式(3)中，θο·〇。時(自光射出 射出時），上述公式（3)與上述公式（2) 一致。 =外，光之入射方向無需為與微細凹凸行及光射出㈣ I ’與光之人射方向無關，只要微細凹凸3q之周期ρ滿足 式’繞射光14即不致向特定方向射出。此外，雖 可能因微細凹凸行之選擇方式而間距不㈣，任何之選擇 方式’只要間距係可滿足上述公式（3)即可。_是，自垂直 於光射出面29之方向觀察’光之入射方向大致一定時，就 與其入射方向大致垂直之微細凹凸行，只要微細凹凸觀 =期P滿；i上述公式（3)，則在特定方向上幾乎不產生繞射 光。 [第三種實施形態] 第三種實施形態係即使在導光板26之内部仍不因防反射 用圖㈣而產生繞射光者。圖15係第三種實施形態之說明 圖且係放大顯不防反射用圖宏^ 1 + ^ 用圖案31之一部分剖面（鄰接之兩 個微細凹凸3kXZ剖面）。以下使用圖15說明第三種實施形 態。 、 如圖15所示’在相鄰之微細凹凸对，求出在導光板26 内自光源側入射於微細凹凸3〇，並在導光板％内向光源側 96228.doc -30 - 200528820 射出之繞射光14之光程長差時，為 光程長差=nl · pSin0 ι + ηι · psin〇8O、0 2) =nl · psin0 1 + nl · psin0 2 其中’ 0 1係在導光板26内自設於光射出面29之法線測得 之入射角’ Θ 2係在導光板26外自設於光射出面29之法線測 得之繞射角（與第一種實施形態相同）。因此，真空中之波長 為；I之光繞射而增強用之條件為以下之公式（4)。 P · nl(sin0 l+sin0 2)=m λ ... (4) (其中，m=± 1、±2、···） 為了避免在導光板26内產生繞射光14，只須使上述公式 (4)之左邊之絕對值之最大值不超過右邊之絕對值之最小值 即可。自光源24射出之光中波長最短之可視光之波長為入 min時，公式（4)右邊之絕對值之最小值為λ min。另外，左 邊之絕對值之最大值，因Θ1=θ2=90。，而為2ρ·η1。因 而可知’為了避免在導光板26内產生繞射光14，只須滿足 以下公式（5)即可。 Ρ< λ min/(2 · nl) …（5) 其中’ P係微細凹凸30之周期，nl係導光板材料之折射率。 如λ mm=3 80 nm，導光板26之折射率η1 = 1·5時，公式（5) 則為 p<127 nm 因此’第二種實施形態中，係以構成防反射用圖案3 1之 微細凹凸30之周期（間距）p比上述公式（5)之右邊所決定之 方式幵v成’結果’由於即使在導光板2 6内亦不射出 96228.doc 200528820 繞射光14,因此繞射光14不致向觀察者側射出，而提高畫 面之對比，可提高反射型液晶顯示裝置21之辨識性。 再者’由於係nl>n〇，而成為 ρ< λ mm/(2 · nl)< λ min/(n0+nl) » 由於滿足上述公式（5)時，亦滿足第一種實施形態之公式 (2)，因此可知即使在導光板26之外側亦不產生繞射光。 另外，該第三種實施形態或上述公式(5)與第一種實施形 心同樣地，亦可適用於自前光22之光射出面Μ垂直地射出 照明光37之情況。 另外，光之入射方向無需為與微細凹凸行及光射出面29 垂直，與光之入射方向無關，只要微細凹凸3〇之周期p滿足 j述關係式，即不產生繞射光。此外，雖可能因微細凹凸 订之4擇方式而間距不同時，任何之選擇方式，只要間距 係可滿足上述公式（3)即可。但是，自垂直於光射出面觀 方向觀察’光之入射方向大致一定時，就與其入射方向大 致垂直之微細凹凸行，只要微細凹凸3()之周期p滿足上述公 式（3)，則幾乎不產生繞射光。 [第四種實施形態] 、，四種實施形態係藉由將防反射用圖案31之排列方向予 以取佳化，即使係大周期之微細凹凸30仍不產生繞射者。 此時係在大致平行地導光於光射出面之光以防反射用圖案 31繞射’向導光板26内部大致平行地射出至光射出面^之 條件下進行計算。此時’由於繞射光之光程長差最大，因 此”須在該條件中纟出不產生繞射之微細凹凸之排列方 96228.doc -32· 200528820 向及微細凹凸之周期即可。在垂直於光射出面29之^平面 中，由於光柵之厚度（微細凹凸30之高度）小，因此如上述， 可作為一次元之繞射光柵來處理，不過在平行於光射出面 29之Xy平面中，由於光栅之厚度（光射出面29之長度與寬度） 大’因此必須作為布拉袼（Bragg)繞射來處理。 布拉格繞射通常係假設入射於繞射光栅之光1之入射角 與反射光之射出角相等。此時如圖16所示，入射於光栅面 間之間隔為d之繞射光柵，而被鄰接之光柵面反射之光之光 私長差為2 dsincj)。但是，此時之入射角φ係自光柵面測出 者。如此，布拉袼繞射於光之波長為λ時，滿足 2 · η 1 · dsin(()=q 入（q=± 1 、±2、 ···） ···（6) 之條件時，反射光增強（布拉格之繞射條件）。此時由於光L 係在導光板26内繞射，因此考慮導光板26之折射率nl。 為了抑制在xy平面上之繞射光，對任意之入射角+，只須 上述公式（6)不成立即可。公式（6)之右邊之最小值為λ min (在導光板26中傳播之光中波長最短之可視光之波長），公式 (6)之左邊之最大值為2· ni · p(p係微細凹凸3〇之周期，p ^d)’因此公式（6)不成立之條件為 ρ< λ min/(2 · nl) ··· (7) 因此’第四種實施形態中，係以構成防反射用圖案3丨之 破細凹凸30之周期（間距）P比上述公式（7)之右邊所決定之 值小之方式形成，結果，由於導光板26之光射出面29上不 致引起布拉格繞射，因此繞射光不致向觀察者側射出，而 提兩畫面之對比，可提高反射型液晶顯示裝置21之辨識性。 96228.doc -33· 200528820 [第五種實施形態] 在與導光板26之光射出面29平行之面内，為了滿足上述 公式（7)而縮小微細凹凸30之周期時，可避免因布拉格繞射 而產生繞射光。但是，微細凹凸3〇之周期愈小，愈不易形 成防反射用圖案3 1，因此第五種實施形態係藉由將防反射 用圖案31之方向予以最佳化，儘量以大的周期之微細凹凸 3〇抑制繞射光之產生。 圖17係將防反射用圖案3 1之各微細凹凸3 〇當作光柵點之 圖（以下使用此種圖來取代防反射用圖案31)。此外，微細凹 凸3〇無須排列成正方光柵狀，亦可為斜方光栅狀及六方光 柵狀等，因此，係為了更清楚說明而將光栅點描繪成斜方 光栅狀。考慮此種繞射光栅時，如圖17所示，係考慮無數 方向之光柵面。為了避免因布拉格繞射而產生繞射光，全 部之光柵面只須不滿足布拉格之繞射條件即可。但是，實 際上只要在光栅面間之間隔最大之圖丨8所示之4個主要光 栅面Sl，S2，S3, S4上不滿足布拉袼繞射之條件，即不產生 布拉格繞射之繞射光。因此以下係求出在4個主要光栅面不 產生布拉格繞射之條件。 曰曰

首先，藉由圖19說明此處使用之符號之定義。在與防> 射用圖案31平行之平面内，光之人射方向係以與光拇面$ 平行之方向為基準之角度φ來表示者。此外，在朝向與光4 面S1，S2平行之方向，且彼此構成角度α 1為9〇。以上之基） 晶格向量為<dl>、<d2>。再者，與光栅面“平行之方=二 一格向量為<dXdl>+<d2>，晶袼向量以卜與<d3>之構万 96228.doc -34- 200528820 角度為α 2 ’晶格向量<d2>與<d3>之構成角度為α3=α1-α 2，晶格向量<dl>與（<d2>-<dl>)之構成角度為α 4。此 外，向量<dl>，<d2>，<d3>之大小（光柵常數）分別為dl，d2, d3 ° 如圖20所示，考慮光柵面s 1之布拉格繞射之條件時，由 於光栅間間隔為d2 · sin α 1，因此成為 2 · nl · (d2 · sina 1) · sin(|)=q 几（q=土 1 、±2、 ···）。 如此，在光柵面S1中為了不引起繞射，只須為 2 · nl · (d2 · sina 1) · |sin(|)|< λ min ···⑻ 即可。 同樣地，考慮圖21所示之光柵面S2之布拉格繞射時，由 於光柵間間隔為d 1 · sin α 1，因此成為 2 · nl · (dl · sina 1) · sin(a 1-φ)=ςλ (q=±l 、 土2 、 ···） 如此，在光柵面S2中不引起繞射之條件成為 2 · nl · (dl · sina 1) · |sin(a 1-φ)|< λ min ··· (9) 此外，考慮圖22所示之光柵面S3之布拉格繞射時，由於 光拇間間隔為d2 · sin α 3，因此成為 2 · nl · (d2 · sin α 3) · sin( a 2-φ)=ς λ (q=± 1 、±2、 ···）。 如此，在光柵面S3中不引起繞射之條件成為 •••(10) 時，由於 2 · nl · (d2 · sina 3) · |sin(a： 2-φ)|< λ min 此外，考慮圖23所示之光栅面S4之布拉格繞射 光栅間間隔為d 1 · sin a 4，因此成為 2 · nl · (dl · sina 4) · sin(a 4-(j))=q λ (q=±l、土2、 96228.doc -35- 200528820 如此，在光栅面S4中不引起繞射之條件成為 2 · nl · (dl · sina 4) · |sin(a 4-φ)|< λ min …（11) 如以上所述，為了避免因防反射用圖案3丨引起布拉格繞 射，只須求出同時滿足下列公式（8)〜（11)之入射角#即可。 2 · nl · (d2 · sina 1) · |sin(()|< λ min ...(δ) (9) …（10) …（11) 即不致對任

2 · nl · (dl · sina 1) · |sin(a 1-φ)|< λ min 2 · nl · (d2 · sina 3) · |sin(a 2-φ)|<λ min 2 · nl · (dl · sina 4) · |sin(a 4-φ)|< λ min 對任思之入射角φ滿足上述公式（8)〜（U)時， 意之入射角之光產生布拉格繞射。但是，為反射型液晶顯 示裝置21之情況下，光源24之位置固定，可考慮成光以一 定之入射角Φ入射於防反射用圖案3 1。因此，只要可決定公 式（8)〜（11)之左邊中最大者之值可取極小值之入射角&，即 可對特定之可視光最短波長^ min決定大的光柵常數dl， °亦即’對入射光之方向決定防反射用圖案3丨之最佳配

置後，可決定對特定之可視光最短波長λ min儘量大之光栅 常數（周期）dl，d2。或是，可對特定之光柵常數dl，d2，不 對表小之可視光最短波長A㈤匕之光產生布拉格繞射。 圖24係圖形表示上述公式（8)〜（丨丨）者。圖24係橫軸為入射 角Φ[ °]，縱軸為各公式之光程長差者。此外，各光程長差 係導光板媒質之折射率η1 = 1·5，光柵常數dl = i5〇 nm， d2=12〇 nm，角度α 1 = 11(Γ而算出者。 α 1>90°時，從圖24可知，同時滿足上述公式（8)與公式（9) 時’公式（11)亦成立。此可藉由數式來證明。公式與公 96228.doc -36- 200528820 式（9)兩者成立之條件下，光程長差最小者係在公式（8)之左 邊與公式（9)之左邊相等時。此時 c^arctanCdlsina l/(d2+dlc〇Sa 1)] 成立，公式（8)及公式（9)之左邊形成以下之公式（12)。 (數式1) al *··(12) V^l +2c/l-rf2*cosal + i/22 比較該公式（12)之光程長差與公式（ii)之左邊最大值 (2.111.心.411〇：4)時，成為以下之公式（13)，0 1>9〇。時， 成為公式（12)之光程長差 > 公式（η)之左邊之最大值。 (數式2) _ 公式(12)之光程長差 公式(11)之左邊之光程長差之最大値 — _2-(11.(12 .sinkl_ (2 · dl · sina4)Vdl2 + 2dl · d2 · cosal + d22 _ Vdl2 -f- d22 -2dl · d2 ·cosal t —~777; ， >1 …（13)

Vdl +d2 +2dl*d2· cosal 由於公式（8)及公式（9)之左邊在交點間成為向上方凸起 之曲線，因此滿足公式（8)及公式（9)時，以任意之入射角ψ， 公式（11)成立。 因此，不引起布拉格繞射之條件僅考慮公式（8)〜公式（10) 即可。 以隶大之光柵常數（周期）d 1，d2不致產生布拉格繞射之 條件，如前面之說明，係公式（8)〜公式（1〇)之左邊最大者取 極小值（或隶小值）之點’因此從圖2 4可知，相當於公式（$)〜 公式（10)之左邊之交點。 公式（8)與公式（9)之交點可從以下公式獲得。 96228.doc -37· 200528820 d2/dl = |sin(a 1-φ)/8ΐηφ| ...(14) 此外 其中 此外 其中 公式（9)與公式（10)之交點可從以下公式獲得。 d3/d2 = |sin(a 3-φ?)/8Ϊηφ!| …（15) Φ'= α 1-φ 公式（8)與公式（10)之交點可從以下公式獲得。 dl/d3 = |sin(a 2-φπ)/8ΐηφΜ| ...(16) Φπ=α 2-φ 此日t 係使用 dl/sin α 3=d2/sin α 2=d3/sin α 1。 晶格向量以卜與以^之構成角度為α1，晶格向量<d2> ” <d3>之構成角度為α3，晶格向量以^與以卜之構成角 度為"2’由於對於與<dl>平行之光柵面之入射角為㈣， 對於與<d2>平行之光栅面之入射角為f = α 1-φ，對於與 <d3>平行之光柵面之入射角為ΦΆφ，®此檢討上述公 式（14)〜（16)時，公式（14)〜（16)可—般化表示成 dj/di=|sin(a -φ)|/διηφ ...(17)。 曰曰 $中’礼七係任意方向之晶格向量〈似與<dj>之大小（光柵 a α係晶格向量<(11>與<dj>之構成角度’㈣對於與 曰曰 格向f<di>平行之光栅面之光之入射角，κΜ系對於與 格向量<#>平行之光栅面之光之入射角。 如此，以選擇任意之2個（基本）晶格向量’對晶格向量他 =，以自公式⑼求出之角度,入射光之方式來配置防 :案31時’藉由儘量大之光柵常數di』之防反射用 ^可防止布拉格繞射，防反㈣圖㈣之成形容易。 口具有彼此構成角度為…其中，G9〇。）’長度為扎 96228.doc -38- 200528820 dj之晶格向量<di>，<dj〉之微細構造中，公式（17)之解為^ 時’如圖24所示，以對光源24之方向，晶格向量<di>之方 向構成φ〇角度之方式，在導光板26之下面配置防反射用圖 案31 ’且以對可視光線最短波長λ min，在滿足公式（8)〜（1〇) 之範圍内，使di，dj之值成為儘量大之值之方式設計時，可 以周期大之圖案之防反射用圖案31防止布拉格繞射。 [第六種實施形態] 圖25顯示矩形之光栅。此種情況下，由於α==9〇。，因此， 前述公式（17)成為 dj/di=l/tan(|) ...(18)。 此表示α =90。之矩形光柵情況下，光之入射方向與向量 <^>-<(10之方向垂直時，光柵常數di，dj可選擇大之值。 此外，α =90。時，上述公式（8)成為 2 · nl · di · c〇S(|)〈入 min， 由於上述公式（9)成為 2 111 · dj · cos(j)< λ min， 因此自兩公式可獲得以下之公式（19)。 (數式3) di，dj 〆 λ mini \jdi2^dF _··(19) "ί 疋 ui=aj 成為45度之方向，公式（19)成為 ...(20) 〇 公式（20)成為

Ρ< λ min/〔（/~2) · ni〕 此時，如 λ min=3 80 rnn，η1 = 1·5 時， P<179 nm 96228.doc -39- 200528820 如此，於矩形之光柵(α=90。)情況 對光栅之對角方向形成垂直之 7射方向 後，以滿足公式(19)之方式*定：Ρ方反射用圖案31 立丄士 方式5又疋先柵常數di，dj時，幾半兀 產生布拉格繞射，可促進畫面之辨識性。再者，、 之範圍内，藉由設定儘量…，φ·之值，亦；“ 形成防反射用圖案31。此外，由於成為矩形光柵 光栅狀，因此亦可非常簡單地排列微細凹凸3〇。 ^ [第七種實施形態] 圖26顯示di=dj=p，α=12〇。之六方 述公式（14)成為 ㈣况下，上 siii(()=sin(120°-(())， 並成為卜60。。㈣考慮六方光栅之對稱性時 向為 0。、60。、120。、180。之太 ι^士 耵万 不易產生繞射，表示 與/、方光栅之3個基本晶格向量之任何一個平行地入射光 時，光栅面間之間隔di，dj·可選擇大的值。 此外’㈣=Ρ，α=120。時，上述公式⑻與公式（9)成為 ρ<(2 · λ min)/(3 · nl) ...(21) 如又min=380 nm、nl = 1.5時，上述公式⑼成為 p<169 nm 如此’於此種情況下’以光之入射方向與六方光柵之3 個基本晶格向量之任何一個平行之方式配置防反射用圖案 31後，以滿足公式(21)之方式設定光柵長度p時，幾乎不產 生布拉格繞射，可促進晝面之辨識性。再者，在滿足公式 ⑼之範圍内’藉由設定儘量大之p之值，亦可輕易形成防 96228.doc 40 200528820 反射用目案31。此種六方光柵可緊密排列底面為圓形之微 細凹凸30。 [第八種實施形態] 第八種實施形恶說明如圖1〇所示之前光而使用點光源之 十月況。使用點光源作為光源24情況下，在導光板26内導光 之光之行進方向在面内不固定。因而，欲在不易產生繞射 之方向上排列微細凹凸3〇時，微細凹凸3〇係排列成同心圓 狀。如此，為了在導光板26上將微細凹凸3〇排列成同心圓 狀，導光板26之製作困難。 因此，使用點光源情況下，宜使用六方光柵狀等旋轉對 稱性高之光柵構造。此外，亦可如下述地求出使用第五種 實施形態中使用之公式⑻〜公式⑴）不易產生繞射之射出 角φ。 如考慮晶格向量<di>，<dj>彼此構成角度α為110。，各個 光柵常數分別為di=150 nm，dj = 12〇 nm之繞射光柵時，其 具有接近六方光柵之構造。此時如圖1〇所示，在前光22之 角落部設置光源24(點光源）時，由於在導光板％内導光之光 之行進方向幅度具有90。之角度’因此光之入射角+涵蓋9〇。 之範圍’只多頁以公式⑻〜⑴）之左邊所表示t光程長差之最 大值成為最小之方式來決定排列方向即可。如圖27所示， 對於表示公式⑻〜⑼之圖，將光之入射角φ之幅度（9〇。）設 定在卜57。〜163。之範圍時’光程長差之最大值即成為最 小。如此，使長度為150 ntn之晶格向量以與導光板“之― 邊之構成角度成為57。〜73。⑽。_9()。=73。）間之角度即可。 96228.doc 200528820 [第九種實施形態] 以上之實施形態中，係說明周期性配置有微細凹凸之情 況’而以下之實施形態中，係說明隨機配置光之波長以下 尺寸之微細凹凸之情況。以下自隨機形成微細凹凸之意義 說明。 在^光板内部’光在光射出面與其相反側之面反覆全反 射，亚自光源向遠離之方向傳播。因而，如先前技術項中

所述’對设於導光板之光射出面或其相反側之面之微細凹 凸以大的角度入射光，而產生繞射光。特別是在周期性排 列微細凹凸之情況下，因各區域中之微細凹凸，相同波長 之光向相同方向繞射，因此相同波長之繞射光彼此干擾而 增強，強烈之繞射光向特定之方向射出。結果導光板帶有 色凋可看出自丽光射出之光著色，因此反射型液晶顯示 裝置之畫面辨識性惡化。 /人心，隨機排列微

=向相同方向繞射之光之波長不均_，因此各種波長之 此口而成為白色光。如此，冑由隨機配置微細凹凸，可 制導光板帶有色調，可看出自前光射出之光著色之現象 可改善反射型液晶顯示裝置之畫面之辨識性。因 實施形態中係隨機排列微細凹凸。 微細凹凸之隨機配署I八 _ _置了刀成兩種。圖28(a)(b)均係模式 不Ik機配置被細凹凸3〇之防反射用圖案η之剖面圖。 ()斤丁之防反射用圖案3丨係以隨機之間隔配置隨機 狀及尺寸之微細凹凸3。者。圖28(b)所示之防反射用圖案 96228.doc -42- 200528820 係以卩过機之間隔配置相同形狀之微細凹凸川者。另外，圖 28(a)(b)係顯示僅在一個方向之隨機配置，不過微細凹凸3〇 係在兩個方向隨機配置。 如此，即使隨機配置微細排列時，仍與第一〜三種實施 形怨同樣地’藉由使微細排列之間隔比光之波長小，可抑 制繞射光之產生’而僅在特定方向產生繞射光。但是，由 於隨機地進行微細排列情況下，無法照樣適用第一〜三種 實施形態中說明之條件，因此在以下具體說明。 首先，如圖28(a)地以第九、十、十一種實施形態來說明 U細凹凸3 0之形狀、尺寸與配置均隨機之情況。第九種實 施形態中，入射於微細凹凸30之光L之入射角為0 1，繞射 光14之繞射角為0 2，導光板材料之折射率為n 1，空氣之折 射率為n0，自光源24射出之可視光中波長最短之可視光之 波長為λ min (參照圖11 )，此外，取微細凹凸3 〇鄰接之各凹 部或各凸部之距離分布時，其出現頻率為最大之距離為κ 時只須滿足以下之公式（22)即可。 Κ< λ min/(n0+nl) ...(22) 這是對應於以第一種實施形態導出之公式（2)者。 圖29(a)(b)係上述公式（22)之適用方法之說明圖，該圖（a) 係顯示一種隨機之微細凹凸，該圖（b)係就其微細凹凸表示 各凸部（凹部）之距離k之分布圖。微細凹凸3〇之形狀係圖 29(a)表示之圖案時，自該圖案計測相鄰之各凸部（亦可為各 凹部）之距離k，將其予以統計而獲得各距離k之頻率。圖29(b) 係表示各距離之頻率分布者，橫軸表示相鄰各凸部之距離 96228.doc •43- 200528820 k，縱軸表示各距離之出現頻率。圖29中頻率最大時之距離 。如此，設計圖29(a)之圖案情況下，頻率為最大時之 距離K只須以滿足上述公式(22)之縮尺’在導光板26上製作 防反射用圖案3 1即可。 光源24係LED，且自光源24射出之光中波長最短之可視 光為42〇nm時，又min=42〇nm，導光板％之折射率m = i $， 空氣之折射率n〇=l時，上述公式（22)成為 K< 168 nm 〇 更宜為100 nm以下。 依據該實施形態，由於微細凹凸3()變成隨機，因此前光 22不易著色，此外，由於繞射光不易自導光板^之光射出 面29射出，因此繞射光不致向觀察者側射出，結果提高晝 面之對比，可提高反射型液晶顯示裝置21之辨識性。 此外，該實施形態中，距離k與產生繞射光之最小值入 mm/(n〇+ni)相等時之頻率Pmin，進一步須為最大頻率 之1/5以下。微細凹凸之距離k比人min/(n〇+ni)大之部分容 易產生繞射光，不過，只要滿足此種條件，即可進一步減 少繞射光之產生。 說明第九種實施形態之原理。隨機地配置微細凹凸3〇之 防反射用圖案31，可以周期不同之數個正弦波形狀之相加 來表現。藉由圖30(a)(b)(c)來說明。圖3〇(a)係顯示具有隨 機之形狀與配置之微細凹凸之圖案之概略圖，該圖（b)係表 示傅里葉分解微細凹凸30圖案時之各周期成分之圖，該圖 (0係表示各成分之周期與強度之關係圖。為了簡化說明， 96228.doc •44· 200528820 係考慮二次元之防反射用圖案31。防反射用圖案31之高度 為 ^成有防反射用圖案31之區域之長度為a，距形成有 防反射用圖案31之區域之端之距離為X時，圖30(a)之微細凹 凸30之圖案可以表示成 z=f⑴（OSx^a)。 由於其可擴張成周期a之周期函數，因此傅里葉展開時，周 期（並非時間性之周期，而係相當於波長之空間性周期）可區 分為Tn=a/n(n=1，2, 3,…）之正弦波成分。如此，圖3〇(b)係 顯不區分為各成分之正弦波之一部分者。而圖3〇⑷係在橫 軸上取各成为之周期Tn，縱軸表示各成分之強度者。 從前述之說明可知，在可視光區域產生繞射光者係在圖 案周期與可視光之波長同程度時，圖案周期遠比可視光之 波長區域中最短波長λ min小時，則不產生繞射光。將其適 用於分解微細凹凸30之圖案之成分時，可知周期長之成分 會產生繞射光，而周期短之成分不產生繞射光。如此，產 生繞射光之周期範圍係圖3G(e)所示之範圍時，分解微細凹 凸30之圖案時之周期成分之大部分在比該產生繞射光之周 期範圍小之區域中肖’即可抑制繞射光之產生，可獲得良 好之辨識性。表現其者係上述公式（22)。另外，第十、十一 種實施形態亦基於相同之理由。 [第十種實施形態] 第十種實施形態亦與第九種實施形態同樣地考慮微細凹 凸30之各凹部或凸部之距離之出現頻率為最大之距離&亦 即’係自圖29⑷之微細凹凸3〇之圖案求出鄰接之各凸部之 96228.doc -45- 200528820 距離k，並將其統計，而如圖29(b)所示地求出出現頻率為最 大時之距離κ。而後，第十種實施形態於自光源24射出之可 視光中波長最短之可視光之波長為Amin時，出現頻率最大 時之距離K可滿足以下之公式（23)。其中“係導光板材料之 折射率，n0係空氣之折射率，θ out係自前光22之光射出面 29射出之照明光37之光度最大之方向對光射出面29之法線 構成之角度（參照圖13)。 K< Λ min/(nl+n0 · cos 0 out) ...(23) 該公式（23)係對應於第二種實施形態之公式（3)者。 如Amin=42〇nm(光源為LED時），0out==3〇。，導光板之 折射率ηΐ = 1.5，空氣之折射率汕=1時，上述公式（23)成為 K<1 78 nm 〇 更宜為100 nm以下。 因此，第十種實施形態中，構成防反射用圖案31之微細 凹凸30可以滿足上述公式（23)之微細度隨機地配置。結果可 抑制自鈾光22射出之光之著色，並且，即使在與照明光37 構成比90°大之角度之方向射出繞射光14，其繞射光14不致 向觀察者側射出，而提高畫面之對比，可提高反射型液晶 顯示裝置21之辨識性。 [第十一種實施形態] 第十一種實施形態亦與第九種實施形態同樣地考慮微細 凹凸30之各凹部或凸部之距離之出現頻率為最大之距離 K。亦即，係自圖29(a)之微細凹凸3〇之圖案求出鄰接之各 凸部之距離k，並將其統計，而如圖29卬）所示地求出出現頻 96228.doc 200528820 率為最大時之距離κ。而後，第十一種實施形態於自光源24 射出之可視光中波長最短之可視光之波長為Amin，導光板 材料之折射率為η 1時，出現頻率最大時之距離κ可滿足以下 之公式（24)。 Κ< λ min/(2 · nl) …（24) 該公式（24)係對應於第三種實施形態之公式者。 如λ min=420 nm，導光板之折射率η1 = 1·5時，公式（24) 成為 Κ< 140 nm 〇 更宜為100 nm以下。 因此，第十一種實施形態中，係使對應於最大出現頻率 之各微細凹凸之距離K比上述公式（24)之右邊所決定之值 小，以隨機之配置形成。結果可抑制自前光22射出之光之 著色，此外，由於即使在導光板26内仍不射出繞射光14， 繞射光14不致向觀察者側射出，因此提高晝面之對比，可 提高反射型液晶顯示裝置21之辨識性。 此外，該實施形態中，亦更宜為距離k與產生繞射光之最 小值λ min/(2.nl)相等時之頻率Pmin為最大頻率Pmax之ι/5 以下。 [第十二種實施形態] 其次’如圖28(b)地以第十二、十三及十四種實施形態來 說明相同形狀之微細凹凸30隨機配置於導光板26下面（光 射出面29)之情況。此時如圖32(a)所示，形成大致相同形 狀、相同尺寸之凸狀之微細凹凸30之凸部隨機地排列於導 96228.doc -47- 200528820 光板26之光射出面29或其相反側之面。或是如圖32(b)所 示，亦可隨機地排列形成大致相同形狀、相同尺寸之凹狀 之微細凹凸3 0之凹部。將此等大致相同形狀、相同尺寸之 微細凹凸30之凸部或凹部之基端部之寬度（直徑）設為w。 如此，隨機地配置寬度為W之微細凹凸30(凸部或凹部） 情況下，其微細凹凸30之圖案中包含許多周期為w之成 分。因此’此種實施形態只須微細凹凸3 〇之寬度w形成不 產生繞射之尺寸即可。此外，為了消除不需要之周期成分， 宜使微細凹凸30之高度或深度大致保持一定。 第十二種實施形態中，入射於微細凹凸3〇之光L之入射角 為θ 1 ’繞射光14之繞射角為0 2，導光板材料之折射率為 nl，空氣之折射率為n〇，自光源24射出之可視光中波長最 短之可視光之波長為λ min (參照圖11)時，只須使微細凹凸 30之1度\¥形成滿足以下公式（25)之尺寸即可。 W< λ min/(n0+nl) ...(25) 這是對應於以第一種實施形態導出之公式（2)者。 光源24係LED，且自光源24射出之光中波長最短之可視 光為42〇11111時，；111^11=42〇11111，導光板26之折射率111 = 1.5, 空氣之折射率η0=1時，上述公式（25)成為 W<168 nm 〇 更宜為100 nm以下。 依據邊貫施形態’由於隨機地配置微細凹凸3 〇，因此前 光22不易著色，此外，由於繞射光不易自導光板26之光射 出面29射出，因此繞射光不致向觀察者側射出，結果提高 96228.doc -48- 200528820 畫面之對比，可提高反射型液晶顯示裝置21之辨識性。 [第十三種實施形態] 第十三種實施形態中，自光源24射出之可視光中波長最 短之可視光之波長為又⑺匕時，微細凹凸30之寬度w可滿足 以下之公式（26)。其中，nl係導光板材料之折射率，n〇係空 氣之折射率，0 out係自前光22之光射出面29射出之照明光 37之光度為最大之方向對光射出面29之法線構成之角度 (參照圖13)。 W< λ min/(nl+n0 · cos Θ out) ...(26) 該公式（26)係對應於第二種實施形態之公式（3)者。 如λ min=420 nm (光源為LED時），0 out=30。，導光板之 折射率nl==1.5，空氣之折射率η〇=ι時，上述公式（26)成為 W< 178 nm 〇 更宜為100 nm以下。 因此’第十三種實施形態中，構成防反射用圖案3丨之微 細凹凸30可以滿足上述公式（26)之微細之寬度w隨機地配 置。結果可抑制自前光22射出之光之著色，並且，即使在 與照明光37構成比90。大之角度之方向射出繞射光14，其繞 射光14不致向觀察者側射出，而提高畫面之對比，可提高 反射型液晶顯示裝置21之辨識性。 [第十四種實施形態] 第十四種實施形態中，自光源24射出之可視光中波長最 短之可視光之波長為义min，導光板材料之折射率為η 1時， 微細凹凸30之寬度w可滿足以下之公式（27)。 96228.doc -49- 200528820 W< λ min/(2 · nl) ...(27) 該公式（27)係對應於第三種實施形態之公式（5)者。 如；I min=420 nm，導光板26之折射率nl = 1.5時，公式（24) 成為 W<140 nm 〇 更宜為100 nm以下。 因此，第十四種實施形態中，係使微細凹凸3〇之寬度w 比上述公式（27)之右邊所決定之值小，以隨機之配置形成。 結果可抑制自前光22射出之光之著色，此外，由於即使在 導光板2 6内仍不射出繞射光14，繞射光14不致向觀察者側 射出’因此提高畫面之對比，可提高反射型液晶顯示裝置 21之辨識性。 [第十五種實施形態] 圖33(a)(b)係放大顯示第十五種實施形態之一種微細凹 凸之立體圖，且該圖（a)表示設於導光板26下面（光射出面29) 之凸部，該圖（b)表示設於導光板26下面之凹部。第十五種 貫施形怨之微細凹凸30，於凸部之高度或凹部之深度為H， 其寬度為W時，其縱橫尺寸比h/w成為 H/W> 1.2 〇 如此使微細凹凸30之縱橫尺寸比H/w為12以上時，可使 防反射用圖案3丨之反射率充分小，可減少導光板％下面之 菲；圼爾反射。此外，為了縮小反射率，微細凹凸3〇在可成 形之限度内，須使高度或深度H儘可能較大，特別適宜具有 150 nm以上之高度或深度。 96228.doc •50- 200528820 (防反射用圖案之形成方法） 其次，說明在導光板26上形成上述之防反射用圖案31之 方法。首先，製作如圖34(a)所示之防反射用圖案31之原盤 41。製作具有光之波長以下之微細凹凸之原盤41之方法如 兩光束干擾曝光法及電子束曝光法等。藉由此種方法獲得 原盤41後’如圖34(b)所示，藉由電鑄法使錄等沖壓材料堆 積於原‘ 41之上’來製作沖壓模42。將該沖壓模42如圖34〇) 所不地自原盤41剝離，而自原盤41分離時，在沖壓模42之 下面獲得使原盤41之微細凹凸之圖案反轉之圖#，繼續如 圖34(d)所示，將該沖壓模42予以加熱而擠壓在導光板％之 背面或表面，如圖34(e)所示地使微細凹凸3〇轉印在導光板 26上。而後，自導光板26剝離沖壓模“時，在導光板％之 背面或表面形成微細凹凸3 〇。 此外，除將微細凹凸30直接轉印在導光板26上之外，亦 可在轉印微細凹凸3〇於薄膜（圖上未顯示）後，將該薄膜貼合 於導光板26。但是，由於直接將微細凹凸3〇轉印至導光板 26者並無剝落等之問題，因此耐用性高，且步驟數少。此 時，設於前光22之微細凹凸3〇亦可為設有許多金字塔形狀 之凸狀圖案之形狀’亦可為設有許多使其反轉之凹狀圖案 之形狀。但是，為了不易產生繞射光，宜為凸狀之圖案者。 外，亦可為I細凹&30側面之斜度逐漸變化者（特別是向末 知斜度逐漸變大之凸形狀）。如可為圖35⑷，（b)，⑷及⑷所 示之各種形狀之微細凹凸30。另外，所謂微細凹凸刊之周 96228.doc 200528820 期’係指鄰接之微細凹凸30之凸部末端與凸部末端間之距 離此外，微細凹凸30之形狀為光之波長以下時，即使微 、、田凹凸30之周期及排列不均一，對反射率幾乎不影響。此 丁所明U細凹凸30之周期，係指鄰接之微細凹凸3〇之凸部 與凸部間之平均距離。 /為了獲得良好之防反射效果，微細凹凸3〇之縱橫尺寸比 j為1以上。此外，微細凹凸3〇之高度（深度）愈高，愈可在

=的入射角度與寬的波長區域減低反射，不過考慮成形性 曰守須約為150 nm。 [弟十六種實施形態]

人°兒明將具備上述各種實施形態中說明之微細凹 :前光源裝置使用於可兩面顯示之兩面型液晶顯示裝置 f:況。此時所謂兩面型液晶顯示裝置，係藉由一組液晶 板ί光源裝置可自兩面辨識圖像之液晶顯示裝置 回係.、員不兩面型液晶顯示裝置之構造之概略剖面圖 t兩面型液日日日顯示裝置43係使本發明之前光源裝置做 晶顯示面板45相對者。該前光源襄置44係具 源壯置壬：一種貫施形態中說明之前光22相同構造之前 3二=將前述任何一種實施形態中說明之微細凹 光 &之嬈察側之面或與觀察側相反側之面(亦 像:::察:Γ，係指觀察以液輪^ 及圖8所示之前光2二圖36所示之前光源裝置-與層 ，其故於導光板26之偏向圖案28之形 96228.doc • 52 - 200528820 不同，除不連續地設有各偏向圖案28之外，具有與前光22 相同之構造。微細凹凸30在圖式例中僅設於光射出面29， 不過亦可設於與光射出面29相反側之面。 圖37係將半透過型之液晶顯示面板45僅取出1個像素部 分，顯示其構造之放大剖面圖。該液晶顯示面板45係在第 一基板46與第二基板47之間密封液晶材料48者。在第二基 板47之與液晶材料48相對之内面，隔以特定間隔，矩陣狀 排列有數個透明電極50，在分別電性連接於各透明電極5〇 ^ 之狀態下，設有包含鄰接於各透明電極5〇而配置之金屬膜 之反射電極51。各透明電極5〇佔有丨個像素部分區域之約 1/2之面積，反射電極51亦佔有丨個像素部分區域之約丨/2之 面積，反射電極51在比透明電極50突出之狀態下設置。亦 即，係藉由1個透明電極50與1個反射電極51構成有i個像 素。 此外在弟基板46之與液晶材料48相對之内面，於顯 示區域之全面設有透明電極49。前光源裝置料與該第一基 參 板46之外面側相對而配置。另外’圖37中，僅顯示點矩陣 顯示之液晶顯示面板之丨個像素要素，而省略配向膜、光學 薄膜及TFT等之電路等。 然後，在該兩面型液晶顯示裝置43上，自導光板％之光 射出面29射出光L時，自導光板26射出之光[照明液晶顯示 面板45。自導光板26射出之紅中，入射於成為接通狀態之 * 像素之設有透明電極5〇之區域之光L，透過透明電極概 50，在與觀察側之面相反側可看到圖像。此外，入射於成 96228.do< •53- 200528820 為接通狀態之像素之設有反射電極51之區域之光L，透過透 明电極49，被反射電極5 1反射後，再度透過透明電極49， 進一步透過導光板26，在觀察側可看到圖像。藉此，藉由 包含1片液晶顯示面板45與1片前光源裝置44之兩面型液晶 顯示裝置43，可從兩面看到圖像，可減少構成零件之零件 數量’此外可減少耗電。

具有此種構造之兩面型前光源裝置43中，亦於前光源裝 置44之導光板26上未設有微細凹凸3〇情況下，如圖％所 示，在導光板26内傳播之光以光射出面29菲涅爾反射時， 係自觀察側之面射出。自該觀察側之面射出之光成為雜訊 光10,並向與圖像光相同方向射出，因此與反射型液晶顯 不裝置之情況同樣地，白色光在圖像上重疊，畫面之對比 降低’觀察側之辨識性惡化。

此外，為了防止上述之菲涅爾反射而在導光板％上設有 微細凹凸30時，亦係因微細凹凸3〇引起繞射時，繞射光μ 直接或亂反射地射出。由於該繞射光14向觀察者側（可觀察 自液晶顯示面板45反射之光之側）與觀察側相反側（可觀察 透過液晶顯示面板45之光之側)射出，因此該繞射光與畫面 之圖像光重豐’任一之導光板均帶有色調，使圖像之對比 降低，且使辨識性惡化。 反之，第十六種實施形態之兩面型液晶顯示裝置43，^ 於在導光板26上設有包含本發明之微細凹凸％之防反射用 圖案3卜因此，可抑制因上述雜訊光1〇及繞射光“造成圖 像之品質降低，可改善兩面型液晶顯示裝置43之圖像辨識 96228.doc -54- 200528820 性。 [電子機器（應用例）] 圖39顯示組裝本發明之反射型液晶顯示裝置21之行動電 話61。該行動電話61在具備數字鍵等之撥號部“上組裝有 反射型液晶顯示裝置21，並在上面設有天線63。 圖40顯示組裝有本發明之反射型液晶顯示裝置2 1之PDA 等之攜帶式資訊終端64。該攜帶式資訊終端64在反射型液 晶顯示裝置之旁設有筆輸入等之輸入部65，並在上端部樞 軸安裝有蓋66。 如此藉由在行動電話及攜帶式資訊終端等中使用本發明 之反射型液晶顯示裝置，可具有對比佳且辨識性佳之顯示 部。 本發明之前光可使用於反射型液晶裝置及其他反射型顯 不裝置上。此外，該反射型顯示裝置可用作各種機器之顯 不^，特別是適用於行動電話及攜帶用移動機器等之攜帶 式機器上。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示包含前光與反射型液晶顯示面板之先前反射 型液晶顯示裝置之概略剖面圖。 圖2係顯示具備防反射用圖案之其他先前之反射型液晶 顯示裝置之概略剖面圖。 圖3係顯示設於導光板之光射出面之防反射用圖案之輪 廓之放大立體圖。 圖4(a)，（b)係上述防反射用圖案之作用說明圖。 96228.doc 200528820 圖5係顯示前光之光動作之圖。 圖6(a)係顯示防反射用圖案之有效折射率分布之平面 圖，（b)係顯示將防反射用圖案之有效折射率分布替換成光 柵配置狀態之圖。 圖7係本發明之反射型液晶顯示裝置之概略立體圖。 圖8係上述之反射型液晶顯示裝置之概略剖面圖。 圖9係顯示反射型液晶顯示面板之反射面構造之放大剖 面圖。 圖10係顯示使用點光源、狀之光源之—種前光之概略平面 圖11係說明本發明第—種實施形態之微細凹凸之放大剖 面圖。 圖12係顯不可自導光板之光射出面垂直地射出照明光之 反射型液晶顯示裝置之剖面圖。 之反射型液晶顯示 圖13係說明本發明第二種實施形態用 裝置之側面圖。 圖14係上述第二種實施形態之作用說明圖 圖15係纟兄明本發明第二#香音^ 面圖 X d罘一禋貫鼽形態之微細凹凸之放大剖 之圖 圖16係說明於本發明之第四種實施形態中，布拉格繞射 圖17係顯不於本發明之第五插杳^ Μ種貫施形•態中，、繞射光栅之 許多光栅面之圖。 圖18係顯示考慮布拉格繞射 了成為問通之主要光柵面Si， 96228.doc -56- 200528820 S2，S3，S4之圖。 圖19係說明基本向量<dl〉，<d2>，<d3>及入射角φ等之 圖。 圖20係顯示光柵面S1之布拉格繞射之圖。 圖21係顯示光栅面S2之布拉格繞射之圖。 圖22係顯示光柵面S3之布拉格繞射之圖。 圖23係顯示光柵面S4之布拉格繞射之圖。 圖24係表示公式之圖。 圖25係顯示於本發明之第六種實施形態中，正交光栅之 最佳入射光之方向之圖。 圖26係顯示於本發明之第七種實施形態中，六方光栅之 隶佳入射光之方向之圖。 圖27係說明光源係點光源時之防反射用圖案之方向之設 定方法之圖。 圖28(a)係顯示以隨機之間隔配置隨機之形狀及尺寸之微 細凹凸之防反射用圖案之概略圖，（b)係顯示以隨機之間隔 配置相同形狀之微細凹凸之防反射用圖案之概略圖。 圖29(a)係顯示一種隨機之微細凹凸之圖，（μ係就其微細 凹凸表不各凸部（凹部）之距離k分布之圖。 圖3〇(a)係顯示具有隨機之形狀與配置之微細凹凸圖案之 概略圖’ (b)係表示傅里葉分解微細凹凸之圖案時之各周期 成/刀之圖，（c)係表示各成分之周期與強度之關係之圖。 圖係°兒明帛九種實施形態之更佳例之圖。 Θ )系頌示形成大致相同形狀及相同尺寸之凸狀之微 96228.doc 200528820 細凹凸隨機排列狀態之概略圖，(b)係顯示形成大致相同形 狀及相同尺寸之凹狀之微細凹凸隨機排列狀態之概略圖。 圖33(a)係表示本發明之第十五種實施形態中，設於導光 板之下面之凸狀之微細凹凸之圖，⑻係表示設於導光板之 下面之凹狀之微細凹凸之圖。 圖34(a)〜⑺係說明防反射用圖案之成形方法之概略圖。 Η 35(a)〜（d)係顯示各種微細凹凸之形狀之圖。 圖3 6係本發明第十六種實施形態之兩面型液晶顯示裝置 之概略剖面圖。 圖37係顯示上述兩面型液晶顯示裝置之i個像素部分之 構造之放大剖面圖。 圖38係說明第十六種實施形態之兩面型液晶顯示裝置之 作用效果用之圖。 圖39係行動電話之立體圖。 圖4〇係攜帶式資訊終端之立體圖。 【主要元件符號說明】 21 反射型液晶 顯示裝置 22 前光 23 反射型液晶 顯示面板 24 光源 26 導光板 28 偏向圖案 29 光射出面 30 微細凹凸 96228.doc -58· 200528820 31 防反射用圖案 35 反射面

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Claims (1)

1. 200528820 十、申請專利範圍： ▲種岫光源衣置’其具備：光源；及導光板，其係導引 來自IT述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之面或前述光射出面之至少一方周 期性配置防反射用之數個微細凹部或凸部， 與自前述光源射出之波長最短之可視光在真空中之波 長Ά光板之折射率關連算出人射於配置有前述凹部或 凸β之面之光產生繞射光時之前述凹部或凸部之周期之 下限值，而以比前述下限值小之周期形成前述凹部或凸 ζ. 光源裝置，其具備：光源；及導光板，其係導引 射出原之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之面或前述光射出面之至 期性配置數個微細凹部或凸部， 乃同 P< 前述2凹部或凸部之周期Ρ係滿足 /Amin 其中，λ min :自前述光源射 吉咖I 出之波長隶短之可視井j 真空中之波長 J优尤名 nl :前述導光板之折射率 n0 :與前述導光板之配置有 夕碰所 μ、、田凹部或凸部之面接铜 之媒質之折射率。 ，要躍 3* 一種前光源裝置，其具備：光调· n 原，及導光板，其係導弓: 96228.doc 200528820 來自别述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其中自丽述光射出面射出之光之光度為最大之方向係 對立於前述光射出面之法線傾斜， 亚在前述觀察側之面或前述光射出面之至少一方周期 性配置數個微細凹部或凸部， 前述凹部或凸部之周期P係滿足 p〈 ___λ min___ «l + «0-cos6bMi 其中，λ ππη :自前述光源射出之波長最短之可視光在 真空中之波長 nl :前述導光板之折射率 鈾述V光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸 之媒質之折射率 0 out ·自則述導光板之光射出面射出之光之光度為最 大之方向與立於前述光射出面之法線構成之角度对。 :種别光源裝置，其具備··光源；及導光板，其係導引 來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 〃係在箣述觀察側之面或前述光射出面之至少一方周 期性配置數個微細凹部或凸部， 前述凹部或凸部之周期P係滿足 D 又 min 其中，久min :自 真空中之波長 前述光源射出之波長最短之可視光在 96228.doc 200528820 η 1 :前述導光板之折射率。 5· 種月）光源虞置，其具備：光源；及導光板，其係導引 來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之面或前述光射出面之至少一方周 期性配置數個微細凹部或凸部， 使前述凹部或凸部之排列方向排列在對導光之光之行 進方向最不易產生繞射之方向上者。 種刚光源u，其具備：光源；及導光板，其係導引 來自前述光源之光，並自位於與觀察侧之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之面或前述光射出面之至少一方周 期性配置數個微細凹部或凸部， 前述凹部或凸部配置成以彼此構成之角度為“ @90 長度為di，dj之兩個晶格向量所定義之光柵狀， 前述凹部或凸部係在可滿足 di sin$之方向上配向者， 其中，Φ.與前述光射出面大致平行地導光之光之行進 方向與長度di之晶格向量之構成角度。 -種前光源裝置，其具備：光源；及導光板，其係導引 來自刚述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之面或前述光射出面之至少一方周 期性配置數個微細凹部或凸部， 96228.doc 200528820 ，述凹。卩或凸部配置成以彼此構成9〇。之長度為叫匈 之兩個晶格向量所定義之光柵狀，且配置於以兩個前述 晶格向量之#矣_七人曰 月〗迷 之差表不之向1之方向與大致與前述光射出面 致平行地導光之光之行進方向正交之方向上， 曰格;1向量之長度di，dJ·係滿足 如i2 +dj2 mi11自β述光源射出之波長最短之可視光在 真空中之波長 nl ··前述導光板之折射率。 8. :種前光源裝置，其具備：光源；及導光板，其係導引 自别述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之面或前述光射出面之至少一方周 期性配置數個微細凹部或凸部， 前述凹部或凸部配置成以彼此構成12〇。之角度之相等 長度之兩個晶袼向量所定羞 、， 疋義之先栅狀，且配置於以兩個 丽述晶格向量之任何一個或 ^ A两日日格向量之和所表示之晶 格向量之方向與大致與前述 一 尤射出面平行地導光之光之 行進方向平行之方向上， 前述兩2 ΐ ^向量之長度d 1，d j係滿足 di = di <--- 3·/ζ1 言其中’ Amm:自前述光源射出之波長最短之可視光在 真空中之波長 η 1 ··前述導光板之折射率。 96228.doc 200528820 9· “種則光源裝置，其具備··光源；及導光板，其係導引 來自則述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之面或前述光射出面之至少一方隨 機配置數個微細凹部或凸部， ""尤$述凹邛或凸部，各取得鄰接凹部或凸部之距離分 布時，^頻率為最大之距離尺係滿足 κ < 其中，λ min :自前述光源射出之波長最短之可視光在 真空中之波長 nl :前述導光板之折射率 n〇 ··與前述導光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸 之媒質之折射率。 <種月j光源裝置’其具備：光源；及導光板，其係導引 來自則述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其中自前述光射出面射出之光之光度為最大之方向對 立於前述光射出面之法線傾斜， 並在別述觀察側之面或前述光射出面之至少一方隨機 配置數個微細凹部或凸部， 八就則述凹部或凸部，各取得鄰接之凹部或凸部之距離 刀布日守，^頻率為最大之距離K係滿足 K< ^min nl + n0-cos6but 其中’ λ mln ··自前述光源射出之波長最短之可視光在 96228.doc 200528820 真空中之波長 nl :前述導光板之折射率 n〇 :與前述導光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸 之媒質之折射率 Θ out:自前述導光板之光射出面射出之光之光度為最 大之方向與立於前述光射出面之法線構成之角度。 11. 一種前光源裝置，其具備：光源；及導光板，其係導引 來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之面或前述光射出面之至少一方隨 機配置數個微細凹部或凸部， 就前述凹部或凸部，久p 谷取侍鄰接之凹部或凸部之距離 分布時;Imif頻率為最大之距離K係滿足 Κ < —_ 2*«1 其中，又min :自 真空中之波長 月1J述光源射出之波長最短之可視光在 •則迷V光板之折射率。 12, 一種前光源裝置，其呈備· .ώ _ 八價·先源，及導光板，其係導引 來自刖述光源之光，龙白 ., 於契觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其係在前述觀察側之 m 次述先射出面之至少一方隨 械配置數個微細凹部或凸部， 前述凹部或凸部之宽产 W< JiEHL 度為〜時，該寬度W係滿足 η\ + η0 96228.doc 200528820 其中’ λ min :自前述光源射出之波長最短之可視光在 真空中之波長 nl :前述導光板之折射率 n〇 ·與前述導光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸 之媒質之折射率。 13· —種前光源裝置，其具備··光源；及導光板，其係導引 來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 其中自前述光射出面射出之光之光度為最大之方向對 立於前述光射出面之法線傾斜， 並在兩述觀察側之面或前述光射出面之至少一方隨機 配置數個微細凹部或凸部， 丽述凹部或凸部之寬度為W時，該寬度w係滿足 W< λταιη n\^rflO-C〇S〇OUt 其中，λ min :自前述光源射出之波長最短之可視光在 真空中之波長 η 1 :前述導光板之折射率 η0 ·與前述導光板之配置有微細凹部或凸部之面接觸 之媒質之折射率 0 out:自前述導光板之光射出面射出之光之光度為最 大之方向與立於前述光射出面之法線構成之角度。 14· 一種前光源裝置，其具備：光源；及導光板，其係導引 來自前述光源之光，並自位於與觀察側之面相反側之光 射出面射出光； 96228.doc 200528820 其係在前述觀察側之面或前 乂刖述光射出面之至少一方隨 機配置數個微細凹部或凸部， 或凸部之寬度為W時，該寬度W係滿足 2-«1 其中’ Amin:自前述光源射出之波長最短之可視光在 真空中之波長 n 1 :前述導光板之折射率。 15·如請求項卜14之前光源裝置’其中前述凹部之深度或前 述凸部之高度為Η時，對於該凹部或凸部之寬度w之比 H/W係滿足 H/W> 1·2 者。 16. 17. 18. 如請求項1〜14之前光源裝置’其中自前述光源射出之波 長最短之可視光在真空中之波長又1^11為38〇11〇1。 如請求項1〜14之前光源裝置，其中前述凹部或凸部係轉 印至前述導光板之觀察側之面或光射出面之至少一方。 一種顯示裝置，其包含：請求項丨〜14之前光源裝置；及 顯示面板，其係使自前述前光源裝置射出之光反射而生 成圖像。 19· 一種顯不裝置，其包含：請求項丨〜14之前光源裝置；及 顯不面板，其係使自前述前光源裝置射出之光透過而生 成圖像，並且使自前述前光源裝置射出之光反射而生成 圖像。 20· —種電子機器，其具備請求項18或19之顯示裝置作為顯 示器。 96228.doc