TW434447B - Front lighting device and reflection type liquid crystal display device equipped with the same - Google Patents

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經漪部中央標準局負工消費合作社印來 卜 4 34 4 4 7 ， _ A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明所屬之領域 本發明係關於被配置、使用於被照明物與觀察者之間， 以對被照明物照射光的同時，觀察者可以視覺確認來自該 被照明物的反射光的方式使該反射光透過而構成的前方照 明裝置，及具備該前方照明裝置作爲輔助光源的反射型液 晶顯示裝置。 發明背景 液晶顯示裝置（LCD : Liquid Crystal Display)，不同於陰 極射線管（CRT : Cathode Ray-Tube) '電漿顯示面板（PDP : Plasma Display Panel)或者電冷光（EL : Electro Luminescenece) 等其他種類的顯示器，液晶本身並不會發光，而是藉由調 節來自特定的光源的光的透光量來顯示文字或是影像的。 從前的液晶顯示裝置，可以大致區分爲透過型LCD與 反射型LCD 。透過型LCD在液晶隔室（cell)的背面配置有 蜜光燈管或是EL等面發光光源作爲光源（背光， backlight)。 另一方面，反射型LCD利用周圍的光線進行顯示，因 此不需要背光光源，具有耗電量較少的優點。進而，在例 如直射曰光可以照到的非常明亮的場所，發光型顯示器或 是透過型LCD的顯示令人幾乎完全看不見，但相對地反 射型LCD則更爲鮮明。因此射型LCD適用於最近數 年需求越來越高的攜帶型終端機或是移動型電腦。 但是，反射型LCD具有以下所述之問題點。總而言 之，因爲反射型LCD是利用周圍光線作爲光源，所以顯 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2【0 X297公釐） --------i---浪；------訂------\ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 34 4 4 7 經濟部中夬標準局負工消費合作.社印製 A7 _______B7 五、發明説明（2 ) 示亮度對於周圍環境的依存度非常高，特別是在夜間等昏 暗的場合，也有完全無法辨識顯示内容的情形。特別是， 供彩色化之使用彩色濾光器的反射型LCD ，或是使用偏 光板的反射型LCD ，上述的問題較爲嚴重’在無法得到 充分的周圍光線時必須要輔助照明。 但是’反射型LCD ’因爲在液晶隔室的背面設置反射 板的緣故，不能夠如透過型LCD那般使用背光光源。雖 然亦有提案使用半透過反射鏡作爲反射板之稱爲半透過型 LCD的裝置，但是其顯示特性不能説是透過型也不能說是 反射型而是特性居於其間但二者皆非的LCD ，被認爲有 實用化上的困難。 在此’作爲周圍昏暗的場合的反射型LCD之輔助照 明’而供配置在液晶隔室的前面的前方照明裝置，在從前 即已被提出。此前方照明裝置，一般而言，具備有導光 體’及被配置於導光體側面的光源。從導光體側面射入的 光源光線進行於導光體内部，以被製作於導光體表面的形 狀反射朝向液晶隔室側射出β射出的光，透過液晶隔室同 時應顯示資訊的不同而被調光，藉由以被配置於液晶隔室 的背面側的反射板反射’而再;欠透過導光體朝向觀察者侧 射出°藉此，觀察者即使在周圍光量並不充分時，也使得 顯示的辨識成爲可能。 ' 尚且’如此的前方光源揭示於例如日本專利特開平5_ 158034 號公報，以及 SID DIGEST Ρ. 375 (1995)等文獻。 此處’參照圖20簡單説明SID DIGEST P. 375 (1995)所揭 __ -5- 本紙 (CNS) ^規格。I0X297 公釐) — - (請先聞讀背面之注意ί項再填寫本頁) 裝 訂 i r 434447 ~ A7 -______ B7 五、發明说明（3 ) 示的前方光源系統的動作原理。於上述前光光源系統，係 將具有由平坦部l〇la及傾斜部101b所形成的界面ιοί的 導光體1〇4的一方侧面’作爲來自光源1〇6的光線射入的 射面105。也就是説，光源1〇6，被配置於方向相對於導 光體104的入射面105的位置。 » -i 衣 來自光源106通過入射面1〇5射入導光體1〇4的光線之 中，有些光線直進’有些光線射入導光體104與其周邊介 質的界面101 . 108 。此時，假設導光體1〇4的周邊介質 爲空氣，導光體1〇4的折射率爲1.5程度的話，由思奈爾 法則（式1 )，可知對於界面101.108之入射角約在41.8。以 上的光，會在界面101 . 108全反射。 訂 Π] · sin0i=n2 sin02 6c=arcsin(n2/ni)…（式 1 ) 此處係第1介質（此處爲導光體1 〇4 )之折射率、 η2係第2介質（此處爲空氣）之折射率、 係從導光體104對界面ιοί的入射角、 θ2係從界面101對第2介質之出射角、 經濟部中央標準局员工消費合作社印裝 Θ。係臨界角。 射入界面101 · 108的光線中，以反射面之傾斜部101b 全反射的光線，與以界面108全反射之後' 以界面ιοί的 傾斜部101b反射的光，射入液-晶隔室11〇。射入液晶隔室 11〇的光線’藉由未圖示的液晶層調光之後，藉由被設於 液晶隔室110的背面的反射板111反射，再次射入導光體 104，透過平坦部101a，朝向觀察者109侧射出。 本紙張尺度適用中國國家榇率（CNS ) Λ·4规格（210:097公釐） 經濟部中央標準局工消費合作社印絮 4 34 4 4 7 -ΑΊ ____Β7____ 五、發明説明（4 ) 此外，來自光源106通過入射面1〇5之不是射入傾斜部 101b而是射入平坦部i〇ia的光線，在界面101與界面1〇8 之間，直到到達傾斜部101b爲止反復進行全反射的傳 播。又，從觀察者109之側所見到的傾斜部l〇lb的面積， 與平坦部101a的面積相比，係被形成爲充分地小。 上述從前的前方光源系統，具有以下的問題。 (1) 如圖21所示，即使反覆全反射也無法到達傾斜部 101b的光’或是對於入射面1〇5幾乎垂直入射的光，成爲 從相對方向於入射面105的每407朝向導光體1〇4之外射 出的光114 ，無法被利用於顯示。又，此問題在面板尺寸 越小的場合越顯著，特別是通常被使用於攜帶資訊終端機 等的尺寸（對角線5〜6吋），光源的光線大半射出至導光體 外部’光線的利用效率非常差。 (2) 由傾斜部i〇ib與平坦部101a所構成的界面ι〇1的形 狀，類似於將棱鏡薄片的頂點削平的形狀，如圖21所 示。周園光115容易被反射至觀察者1〇9侧，導致顯示品 質的降低。 這些問題，是從前的前方光源系統的大半的共通問題， 世上期待著提升光源的光線利用效率。 發明摘要 本發明之目的在於··提供一前方照明裝置，係具備有 光源’及將來自光源的光導向被照明物的導光體，被配置 於被照明物的前方而被使用的前方照明裝置，而且係提供 有效利用光源光線的前方照明裝置，以及提供藉由具備此 _ -7- 適用中 ® 準（CNS .) A4H( X 297公釐) ~~' -— (讀先閲讀背面之：^意事^再填寫本瓦} 丁 -° 經濟部中央標準局員工消費合作钍印製 * A7 B7 五、發明説明（5 ) —~ 種前方照明裝置，即使在周圍光線不充分的場合也可以明 亮地顯示的反射型液晶顯示裝置。 爲了達成上述目的’本發明相關的第1前方照明裝置， 係具有光源以及將上述光源的光線導向被照明物的導光 體，被配置於被照明物的前方所使用的前方照明裝置，其 特徵爲：上述導光體含有具備射入來自光源的光線的入射 面的第1導光體，及具備朝被照明物射出光線的出射面的 第2導光體，上述第丨導光體，將從入射面射出的光線導 向第2導光體，上述第2導光體不朝向從.前述第】導光體 射出的方向而是朝向接近上述射出面的法線方向的方向將 光線射出。 上述之前方照明裝置，係將從第丨導光面的入射面取入 的光源光線’以從第2導光體的出射面對被照明物照射的 方式構成，被配置於被照明物的前方而被使用的。也就是 説’朝向被照明物照射的光藉由爲被照明物所反對，透過 前方照明裝置，到達對於前方照明裝置係位於被照明物的 相反側的觀察者’使得觀察者可以看見被照明物的影像。 根據上述的構造’第2導光體使來自第1導光體的被導 來的光線持續透過’藉由使上述出射面的法線方向的成分 増加’可以使來自出射面的光的射出方向接近於此出射面 的法線方向《藉此，對被照明^照射的光的反射光回到出 射面的比例變高的緣故’到達對於前方照明裝置而言係位 於被照明物的相反側的觀察者的反射光的光量也變多。結 果’提高光源光線的利用效率，提供明亮的前方照明裝置 ------------^------- V-15 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) η s 公 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ —A7 五、發明説明（6 ) 成爲可能。此外，也具有上述第2導光體藉由使來^前方 照明装置的光線的射出方向接近出射面的法線方向，於反 射模式（不點亮前方照明裝置的場合），觀察者進行顯示確 認的視角範圍’及點亮前方照明裝置的場合的觀察者的視 角範圍，係大約一致的優點。 於上述第1前方照明裝置’作爲第2導光體，使用使光 散射的光散射體亦可。藉此，使來自前方照明裝置的光的 射出方向，可以接近射出面的法線方向，同時可以藉由散 射光而沒有不均勻地照明被照明物。結果，可以利用照明 而沒有浪費，可實現提供更亮，沒有不均勻的鮮明的被照 明物影像的前方照明裝置。 上述光散射體，以如方散射體較佳。藉此，作爲第2導 光體的光散射體，由於是將來自第！導光體的入射的光， 僅朝向此光的進行方向側散射之前方散射體，所以從第工 導光體射入的光線沒有後方散射。藉此，進而提高光線的 利用效率，同時防止了由於後方散射光所導致的被照明物 的影像的劣化。 又，上述光散射體，可以係僅將指定的角度入射光散射 的異方性散射體，以從第i導光體所射出的光朝向第2導 光體入射的角度範圍的至少—部份被包含於上述指定角度 範圍内之構成爲佳。 -一- 根據上述的構成，例如朝向觀察者的方向輸出的光線 等，在上述扣疋的角度範圍以外的入射光，因爲上述的異 万性散射體不會起作用，所以防止由於不要的散射光所 -9- ί 210X297公髮） (請先閱讀背面之注意事項再填βΐ大)

:4 34447 :4 34447 經濟部中央榡準局員工消費合作钍印掣 ' ~ A7 ______B7 五、發明説明（7 ) 致被照明物之影像劣化。此外，作爲第2導光體光散射體 藉由在使其散射的入射光的角度範圍内，使來自第1導光 體的出射光射入，可以使來自第1導光體入射光有效率地 散射，進而提高光線的利用效率。 於上述第1前方照明裝置’第2導光體也可以是使光線 繞射的繞射元件。 此外，上述繞射元件，僅將由指定的角度範圍所入射的 光線繞射，由導光體所射出的出射光向繞射元件入射的角 度範圍的至少一邵份被包含娘-「上述指定的角度範圍内較 佳。 根據上述的構成，例如朝向觀察者的方向輸出的光線 等，因爲對於上述指定負度範圍以外的入射光， 上述的繞 射元件並不作用的緣故，防止了由於不要的繞射光導致被 …明物的影像的劣化。此外藉由在作爲第2導光體的繞射 凡件會進行繞射的入射光角度範圍内射入來自第〗導光體 的出射光，可以使來自第〗導光體的出射光有效率地繞 射’進而提高光線的利用效率。 上述繞射元件，也可以是全像攝影（h〇l〇gram)相片。全 攝景相片與異方性散射板等比較，容易以優良的精度控 制輸出光線在特定的角度範圍。如此，藉由使用全像攝影 ^作爲第2導光體，可以祕自第i *光體的光的射出 方向以優良精度控制於所要的角度範圍内，使得提供指 向性優良的前方照明裝置變成爲可能。 以弟1則方照明裝置’其構成亦可在光源與入射面之 (請先閏讀背面之注意事項再填艿本頁

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.1T -- 經濟部中央標丰局員工消资合作社印製 A7 ——-_____ B7 五'發明说明（8 ) 間’進而具備有限制從光源發出的光線的擴散角的光線控 制手段。 來自光源的光線’藉由第1導光部的導引，朝向第2導 光體入射’但爲了減少從第1導光體與外部介質之界面向 導光體的外郅漏出的光線成分，而以使來自光源的光線具 有某種程度的指向性，使減少來自光源的光朝向上述界面 以臨界角爲小的角度入射的光線成分者較佳。因此，上述 之構成’藉由具備了限制從光源發出的光線的擴散角的光 控制手段，減少向導光體外部我漏的光線，進而提高光線 的利用效率，同時防止被照明物的影像的滲色或是模糊。 結果’使得提供實現明亮而且鮮明的被照明物影像的前方 照明裝置成爲可能。 上述第1前方照明裝置，其構成亦可在第丨導光體與第 2導光體之間，填滿可以緩和這些導光體之間存在的光學 界面的折射率差之充填劑。 根據上述構成’與第1導光體和第2導光體之間存在著 么氣層的％合相比較’抑制了第1導光體與第2導光體之 間存在的光學界面處之反射所導致的光線衰減。結果，光 源光線的利用效率進而提高，實現更明亮的前方照明裝 置。又，第1導光體以及第2導光體的至少一方的折射 率’如果使等於填充劑的折射二率，因爲可以減少第1導光 體與第2導光體之間的光學界面的數目，所以更具有效 果。 上述第1前方照明裝置，其構成亦可進而具備將來自光 ____JJj_ 本紙張尺度適用標準（CNS ) A4規格（210X2W公釐) —一~~~〜一~~ (請先閱讀背面之注意事項再填艿本頁) I^ 。4 34 4 4 7 ， ' A7 p·______ — B7 五、發明説明（9 ) 〜~ 源的光線，僅朝向第1導光體的入射面聚光的聚光手段。 根據上述的構成，目A可以進而;減少光源光線的損失， 所以進而提高光源光線的利用效率，實現更明亮的前方照 明裝置。此外，因爲可以減少由非有意圖的方向向第2導 光體等射入的光線，可以防止迷光的產生，提供實現鮮明 的被照明物影像的前方照明裝置成爲可能。 爲了達成上述目的，本發明相關的反射型顯示裝置，特 徵在於具備有具有反射板的反射型液晶元件，同時於上述 反射型液晶元件的前面配置上述第i前方照明裝置。 根據上述構成，例如在白天的屋外等具有充分的周圍光 量的場合，係以熄掉前方照明裝置的狀態來使用，另—方 面在典法得到充分的周圍光量時，可以點亮前方照明裝置 來使用。結果，提供可實現不受拘束於周園環境，總是進 行明亮的高品質的顯示之反射形液晶顯示裝置成爲可能。 上述反射型液晶顯示裝置，其構成亦可在反射型液晶元 件與前述第1前方照明裝置之間，填滿可以緩和存在於上 述反射型液晶元件與第1前方照明裝置之間的光學界面的 折射率差之充填劑。 根據上述構成，與反射型液晶元件與前方照明裝置之間 存在著空氣層的場合相比較，抑制了反射型液晶元件與前 方照明裝置之間存在的光學界--面處之反射所導致的光線衰 減。結果，光源光線的利用效率進而提高，實現可以更明 亮地顯示的反射型液晶顯示裝置。 爲達成上述目的，本發明有關第2前方照明裝置，係具 —— _____________ - 12 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 (諳先閱讀背面之注意事項再填艿本頁 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 4 34 4 4 7 -A7 五 、發明説明（ B7 诗 先 閱 讀 背 ιέ 之 注 意 事 項 再 填 太 ，光源以及導光體，被配置於被照明物的前方而使用的前 万照明装置，其特徵爲：上述導光體係含有從光源射入光 線的入射面’及朝向被照明物射出光線的第1出射面，及 方向相對於第1出射面的第2出射面的多面體，上述第1 第2出射面係以越遠離入射面間隔越窄的方式被配置 的。 訂 根據上述構成，以第i及第2出射面越遠離入射面間隔 越窄的方式，也就疋説藉由對第j出射面而言傾斜第2出 射面而配置，成爲從入射面對弟丨出射面平行射入的成分 的至少一部份，在第2出射面反射朝向第】出射面，成爲 對被照明物射出的光線。總之，因爲對第丨出射面平行射 入的成分也變成可以作爲照射光來利用，所以與第】及第 2出射面相互平行配置的構成相比較，提高了光源光線的 利用效率。結果，提供明亮的前方照明裝置成爲可能。 上述第2初方^•、明裝置’备以α爲對於第1出射面之第 2出射面的傾斜角，以ec爲第2出射面的臨界角，則亦可 作爲滿足下列不等式的構成。 經濟部中央標苹局負工消費合作社印^ a S 90°-ec 根據上述之構成，從入射面對第丨出射面平行射入的成 分’於第1出射面全反射藉此，可以完全避免由第2出 射面向觀察者側洩漏的光線。"ΐ#果，提供明亮而且鮮明的 被照明物影像的前方照明裝置成爲可能。 上述第2前方照明装置’也可以構成爲對於第1出射面 之第2出射面的傾斜角被形成爲在40。以下。 -13- 本紙張又度適用中國國家標隼（CNS ) A4現格ί 公釐）_ 經濟部中央榡準局員工消f合作衽印製 4 34 4 4 7 - 一 A7 -------- B7 _ 五、發明説明（u ) 上述第2前方照明裝置，在光源輿入射面之間，也可以 進而具備有限制從光源發出的光線的擴散角的光線控制手 段。 雖然由光源射出的光線幾乎完全於第2出射面反射，但 疋爲使在此第2出射面不全反射減少向導光體外部洩漏的 光，線成分’使來自光源的光線具有某種程度的指向性，使 對於第2出射面以較臨界角爲小的角度入射的成分減少者 爲佳。因此，上述之構成，藉由具備有限制從光源發出的 光線的擴散角的光線控制手段7減少了從第2出射面洩漏 的光線，進而提高光線的利用效率，同時防止被照明物的 影像滲色或是模糊。 上述第2前方照明裝置，亦可構成爲進而具備將來自光 源的光線，僅朝向導光體的入射面聚光之聚光手段。 根據上述構成，因爲可以進而減少光源光線的損失，所 以可以進而提高光源光線的利用效率，實現更明亮的前方 照明裝置。 上述第2前方照明裝置，亦可構成爲進而具備若將上述 導光體作爲第1導光體的話，於上述第1導光體的第1出 射面的外側’使來自上述第1出射面的出射光持續透過， 與來自上述第1出射面的出射光比較，以接近第1出射面 的法線方向的方向射出光線的^第2導光體。 上述之構成’第2導光體藉由使來自上述第1出射面的 出射光持續透過’使增加第1出射面的法線方向的光線成 分，可以將對被照明物照射的光的射出方向接近第1出射 • - _ -14 - 本纸張國國家標準（CMS ) A4規格（2】0xi9l公趋) ~ (請先閱讀背面之注意事頰再填寫本頁) 衣 訂 A7 B7 經濟部中央標卒局員工消費合作钍印裂 本紙張尺度制巾關諸( CNS ) Α视格UIGX297公楚） 五、發明説明（12 ) 面的法線方向。藉此，因爲對被照明物照射的光線的反射 光容易回到前方照明裝置’所以到達對於前方照明裝置而 言位於被照明物的相反側的觀察者的反射光光量變多。結 果’提高光源光線的利用效率’提供明亮的前方照明裝置 成爲可能。此外，上述第2導光體藉由使來自前方照明裝 置的光線的射出方向接近第1出射面的法線方向，使得也 具有在反射模式（前方照明裝置不點亮的場合）下觀察者進 行顯示確認的視角範圍，與點亮前發照明裝置的場合的视 角範圍大致一致的優點。 -- 爲達成上述目的，本發明相關的其他反射型液晶顯示裝 置’特徵爲具備具有反射板的反射型液晶元件，同時於上 述反射型液晶元件的前面配置上述第2前方照明裝置σ 根據上述構成，在例如白天屋外等具有充足的周圍光量 的場合，在熄滅前方照明裝置的狀態下使用，另一方面， 在無法獲得充足的周圍光量時’可以點亮前方照明裝置使 用。結果’提供可實現不受拘束於周圍環境，總是進行明 亮的高品質的顯示之反射型液晶顯示裝置成爲可能。 上述之反射型液晶顯示裝置，其構成亦可在反射型液晶 元件與前述第2前方照明裝置之間，填滿可以缓和存在於 上述反射型液晶元件與第2前方照明裝置之間的光學界面 的折射率差之充填劑。 一-_ 根據上述構成，與反射型液晶无件與前方照明裝置之間 存在著空氣層的場合相比較，抑制了反射型液晶元件與前 方照明裝置之間存在的光學界面處之反射所導致的光線衰 -15 ------ -.1 - - -1 1! -^----1 n - I ml In 一—- V ·-& (讀先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) B7 五、發明説明（I3 ) v«- 減。結果，光源光線的利用效率進而提而，實現可以更明 :¾地顯示的反射型液晶顯示装置。 (請先聞讀背面之注意事項再填艿本頁 於上述反射型液晶顯示裝置，以構成爲對於第1出射面 之第2出射面的傾斜角被形成爲10。以下者爲佳。 上述傾斜角越大，在反射模式（前方照明裝置不點亮的 場合）下可以利用的周圍光線的入射角的範園大幅減少， 同時來自液晶元件的反射光朝向平行於液晶元件表面的方 向射出的成分變多。因此，藉由使前述傾斜角形成爲1〇。 以下，可以有效利用周園光線1獲得明亮的顯示。

*1T 本發明之進而其他的目的、特徵以及優點，應可藉由以 下所示之記載而充分理解。此外，本發明之利益應可藉由 參照附圖之下述説明而明白。 實施例 [第1實施例] 以下根據圖1至圖11説明本發明之第1實施例。 經濟部中央標準局負工消費合作社印袈 本實施例相關之反射型LCD ，如圖1所示，係於反射 型液晶隔室10的前面，具備有前方照明系統5〇 (前方照 明裝置）。又’於液晶隔室1 〇 (液晶元件）與前方照明系統 5〇之間，充滿後述之充填劑19。 削方照明系統50係由導光體54 (第1導光體）' 異方性 散射板52,(第2導光體）、光源26 '以及反射鏡27(聚光 手1又）所構成。光源26 ，係例如螢光管等的線狀光源，沿 著導光體54的侧面（入射面55 )被配置。此外，將來自光 源26的光線僅向上述入射面55聚光的反射鏡打（聚光手 -16 - 表紙乐尺度通用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公趁） 經濟部中央標準局員工消費合作社印槊 -A7 Β7 五、發明説明（14 ) 段）’係以完全覆蓋入射面55與光源26的方式設置。 導光體54，如圖i所示，特徵在於對液晶隔室1〇側的 界面58 (第1出射面）而言，觀察者側的界面53 (第2出 射面）係被傾斜配置的。換句話説，導光體54 ，被形成爲 於垂直於光源26的長邊方向的斷面的形狀爲接近三角形 之楔型。 於導光體54 ’界面58係對於入射面55垂直，來自光 源26的光朝向液晶隔室側射出的同時，射入來自液晶 隔室10的反射光。另一方面^界面53 ，使來自光源26 的光線朝向界面58反射，同時，將來自液晶隔室1 〇的反 射光朝向觀察者侧射出。 被層積於導光禮54的界面58的外側的異方性教射板 51 ，爲了增加垂直射入液晶隔室1〇的光線成分，僅散射 從導光體54以指定角度範圍射出的光線，對於上述指定 角度範固以外的光線則不予任何作用而使其通過。 導光體54可以使用例如PMMA (聚甲基丙稀酸甲酯： poiymethylmetacrylate)等藉由射出成形而形成。更具體而 言，此實施形態相關的導光體54 ，最厚的部分的厚度（也 就是入射面55的高度）爲6 mm ’最薄的部分的厚度爲1 nmi ，長度爲60 mm ’寬度爲no mm。此時，對於界面 58之界面53的傾斜角約爲 其次’説明液晶隔室10的構成及其製造方法。 液晶隔室Ϊ0 ’如圖1所示’基本上係由一對電極基板 11a、lib夾持液晶層12而構成的。電極基板lla係於具 _ -17- 本紙伕尺度適用中國國家襟準（CNS ) Μ規格（2I0X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填苟本頁) -—-^. 、1Τ 經濟部中央標準局負工消费合作社印絮 -434447 ' 一 A7 ______B7 五、發明説明（IS ) 有光透過性的玻璃基板Ha上，設置透明電極15a，以覆 蓋此透明電極15a的方式形成液晶配向膜16a。 上述玻璃基板14a ’採用的是例如康寧公司製的玻璃基 板（商品名：7059)。透明電極15a係以ITO (銦錫氧化 物：Indium Tin Oxide)爲材料。液晶配向膜16a，係將例如 曰本合成橡膠公司製的配向膜材料（商品名：AL-4552 )， 以旋轉塗布機塗布於形成透明電極15的玻璃基板l4a 上’施以抛光處理作爲配向處理而被製作成的。 電極基板lib也與上述電極i板lla同樣，藉由依序層 積玻璃基板14b、透明電極15b、以及液晶配向膜16b而 被製作成的。又，對於電極基板Ua、11b也可以應需要 而形成絕緣膜等。 電椏基板11a、lib係以液晶配向膜10a、16b成爲相 *對方向的方式，而且抛光處理的方向爲平行且逆向（也就 是反謂的反平行）的方式配置的，並使用接著劑貼合。此 時，電極基板11a、lib之間，藉由預先散布顆粒直徑4 5 μηι的玻璃珠間隔件（未圖示），而以均一的間隔形成空 隙。 於此空隙’藉由眞空脱氣導入液晶，形成了液晶層 12 。又，作爲液晶層12的材料，可以使用例如梅爾喀公 司（音譯）製造的液晶材料（商品''名：ZLI_3926 )。又，此液 晶材料的Δη爲0.2030 。但是液晶材料並不以此爲限，可 以使用種種液晶。 進而，於玻璃基板Ub的外面，將施有髮線化咖加幻加 _____________ "18- 本紙張尺尺適用中國國家標準（CNS > Λ4規格（_ (請先閱讀背面之注意事項再填艿本莨 I兮 訂 4 34 4 4 7 ' -A7 -_______B7___ 五、發明説明（16 ) 工的銘板作爲反射板17 ，藉由例如環氧樹脂系的接著劑 接著之’同時於玻璃基板14a的外面，設置以與液晶層12 的液晶的配向方向夾著45。的方式設置偏光軸的偏光板 18 °又、玻璃基板i4a與偏光板18之間，充滿被配合折 射率的填充劑（未圖示）。 藉由以上的工程製造出反射型液晶隔室1〇 。於此液晶 隔室10，藉由如下所示組合前方照明系統50 ，製造出附 有前方照明裝置的反射型LCD 。首先，於液晶隔室1〇的 偏光板18上’層積異方性教谢-极51。此時’在偏光板μ 與異方性散射板51之間，充滿配合這些的折射率的填充 劑19。 進而’於上述異方性散射板51上，層積導光體54。在 異方性散射板51與導光體54之間，也充滿配合這些的折 射率的填充劑（未圖示）。 經濟部中央標隼局貝工消资合作社印製 J— - - 1—I ......... - ^ - -I ^^1 . . _ V 、-a (請先閒讀背面之注意事項再填寫本頁〕 . 如此，藉由在導光體54、異方性散射板51、偏光板18 以及玻璃基板14a的分別的間隙導入填充劑，使得從導光 體54到玻璃基板14a爲止之間隙不存在空氣層。藉此， 從導光體54到玻璃基板14a之間存在的光學界面之折射 率差可被緩和，或是完全消除折射率差，解決了光學干涉 或是在上述光學界面的反射所導致的光強度衰減，或是由 於上述光學界面產生的反射光—導致顯示品質劣化等問題。 又，作爲填充劑，可以使用UV硬化性樹脂或是水揚酸甲 醋（methyl salicylate)等。 其次，以相對方向於導光體54的入射面55的方式設置 19- 太紙張尺ί邊用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0心97公釐）~~ -434^47 ' -A7 ________B7 五、發明説明（17 ) " 例如螢光燈管作爲光源26 ’將此以反射鏡27包圍~。又， 作爲反射鏡27 ’可以使用例如鋁箔膠帶等。 藉由以上的工程，完成具備有前方照明系統50作爲前 方照明裝置之反射型LCD 。此反射型LCD ，在周圍光線 不夠充分時，可點亮前方照明系統5〇以照明模式來使 用，在可以獲得充分的周圍光線時，可熄滅前方照明系統 50以反射模式使用。藉此，不受周圍環境光量改變的影 響可以提供總是可以安定顯示的反射型LCD。 於上述反射型LCD，導光U4具有與玻璃基板14a幾 乎相等的折射率’同時如前所述，導光體54與玻璃基板 14a之間不存在空隙部（空氣層）。藉此，上述反射型 LCD ’即使在熄滅前方照明系統5〇以反射模式使用的場 合，導光體54也不會對顯示產生不良影響Λ 又’於導光體54，界面53對界面58的傾斜角40。以下 較佳。以下説明其理由。 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 I - ! - -Γ In -- - m ] n n m F - n n T 彳 .1 (讀先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 如圖2所示，來自光源26的光，通過入射面55，射入 導光體54 ^此處，爲了簡化，考慮來自入射面55而對導 光體54射入的光是完全平行光，入射的光全部對界面53 射入。 朝向界面53的入射光，其入射角如果較界面53的臨界 角還要小，會由界面53射出--。相反的，如果入射角較上 述臨界角還要大的話，會於界面53產生全反射。 在本實施形態之前方照明系統50 ，因爲利用在界面53 全反射的光於液晶隔室10的照明，所以最好所有的入射 ____ -20- _______ 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210x 297公兹） - Α7 Β7 五、發明説明（IS ) 光都在界面53全反射。此處，如圖2所示，若以α爲界 面53對於界面58的傾斜角，從入射面55向界面53射入 的光的入射角02以θ2=9〇°-α來表示。 此外，導光體54係由壓克力系高分子來形成的場合， 其折射率約爲1.5程度》又，一般無色透明的有機系高分 子材料的折射率爲1.4-1.7程度。由此可知導光體54的臨 界角應不至於超過50。也就是説，爲使上述θ2不會較50。 爲小，可以導出α的値以40。以下較佳。 如以上所述，藉由將界面53二對於界面58的傾斜角α形 成40°以下，因爲使從入射面55垂直入射的所有光.成分在 界面53全反射’所以可以減少由界面53向觀察者侧洩漏 光線的情形發生。結果，可以提高光源光線的利用效率， 同時可以防止由於來自界面53的洩漏光線導致顯示品質 的障'低。 進而，考慮不點亮前方照明系統50而以反射模式使用 本實施例之反射型LCD的場合，界面53對於界面58的傾 斜角α以1〇。以下較佳》以下説明其理由。 經濟部中央標準局員工消费合作社印掣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 首先，爲了比較’基於圖3説明對於液晶隔室1〇單體 射入的場合的周圍光的光線動向。如圖3所示，假設周圍 光對液晶隔室10直接射入的場合，周圍光係以朝向液晶 隔A 10的.表面10a以入射角h射入，以出射角朝向液 晶隔室10的内部行進，藉由設於液晶隔室1〇的底面的反 射板17反射，再度對表面i〇a射入、折射以出射角化射 出。此時上述的Θ3〜㊀5之角度，若以液晶隔室1〇的折射率 ___-21 - 本紙張尺度適用0國家標準（CNS Μ4規格（2Ϊ0Χ297公發} --- -A7 B7 五、發明説明（19 爲η!的話’以下列數學式表示。 — 04=3103111((811103)/11^ es^arcsii^i^xsinej 藉此導出θ3=θ5。 對此’如圖4所示，本實施例之反射型LCD ，藉由在 液晶隔室ίο的前面配置前方照明系統50，反射型LCD的 表面，也就是説對於導光體54的界面53的周圍光的入射 角θδ、以及從界面53射出的出射角θ?、對反射板17的入 射角（反射角）'再度對界兩--53入射時的入射角％、從 界面53射出的出射角θι〇，係分別由以下數學式來表示。 又，在此，上述周圍光與前述相同，係對於反射板Η的 法線以角度θ3射入的。

0^=03-〇C e7=arcsin((sin06)/n1) 0g=〇7+a 09=〇g+a Θ ifarcsini^ xsin09) 經满部中央標隼局員工消費合作社印繁 此處，由界面53所射出的光之對於反射板17的法線的 角度若爲Θ丨丨的話，Θ丨1以下列棼學式表達。

Gn=arcsin[ni · sin[arcsin{sin(〇3-a)/n1+2a}]] 如此’可知藉由將前方照明j統5〇配罟 配置於夜晶隔室10 的前面，入射光與出射光的诗度關係，係與液晶隔室ι〇 的單體的場合不、同。特別是界面53對於界面Μ的傾斜角 a很大的場合’如圖5所示，容易在導光體“的界面Η -22- 本紙張尺度適用中國國家栳準（CNS ) A4規格（210XM7公釐 鯉濟部中央標準局員工消費合作社印製 .d 344 4 7 _ * A7 _______ B7 五、發明説明（20 ) 反射，產生成爲迷光的成分，非吾人所希望見到。 此處，使用上述θη以折射率ηι爲i 5 ，在將傾斜角^ 進行種種變化的場合下，分別計算出對界面53入射的周 圍光的與反射板17的法線之夹角，以及從界面53射出的 出射光與反射板17的法線的夹角的大小，將其結果揭示 於圖6 =又，圖6所示之，Θ3係以圖4之順時針方向爲 正’逆時針方向爲負。此外’關於θπ ，爲了簡化並不區 別其正負。 於圖6 ’相互比較對於各傾斜角α之可得03的範圍，可 知傾斜角α越大，反射模式（熄滅前方照明系統5〇的狀態） 之可以利用的周圍光的入射角範圍大幅減少。 此外，於圖6 ，相互比較對於各傾斜角α之Θ!【的最小 値可知傾斜角α越大，出射角的最小値也變大。也就是 説’向水平方向射出的光線成分變多，朝向反射板17的 法線方向射出的光線成分減少^ 通常’觀察者是從正面方向也就是反射板17的法線方 向來看顯示内容的，使光在θη S 30。的範圍射出較佳3也 就是説，由圖6 ，傾斜角α的値以在10〇以下較佳。進而 較佳者若能在5。以下，以反射模式使用本實施例之反射型 LCD的場合，可以使向反射板π的法線方向射出的光量 變多，可以獲得明亮的顯示。一- 其次’説明異方性散射板51作爲第2導光體的特性。 異方性散射板51 ，係具有將來自導光體54的入射光，如 圖7所示，僅朝向其行進方向散射的機能的前方散射體， __ -23- 本紙張尺度適用中囷园家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐.） (讀先閎讀背面之注意事項再填βτ本頁j i"

、1T 經濟部中央標隼局員工消費合作社印掣 434447 ’ — A7 _ B? ..... η __ 五、發明説明（21 ) 同時’也是具有如圖8所示僅使從指定的角度（_10。〜_7〇。) 入射的光線散射，完全透過上述角度範圍以外的入射光的 特性的異方性散射體。作爲滿足此種條件的材料，市面上 A-. 可以買到的商品有例如住友化學株式複红製造的視角控制 板（商品名：Rumi-stay)。 由於異方性散射板51係前方散射板，可以消除在液晶 隔室10被調光的後方傲射成份，也就是朝向觀察者方向 散射的成份，可尋求顯示品質的提升。又，於圖7，顯示 異方性散射板51與填充劑1$之界面所射.出的散射光的樣 子的模式圖，實際上，異方性散射板51 ，使來自導光體 54的出射光透過，並使其散射。 來自導光體54的出射光之朝向異方性散射板51的入射 角約爲70°，此入射角，包含於異方性教射板51使光線散 射範圍（-10。〜_7〇。）。藉此，異方性散射板51 ，僅散射被導 自作爲第1導光體的導光體54的光線，對於此範圍以外 的光線並不加以任何作用使其通過。藉此，在反射模式使 用時的周圍光或來自液晶隔室10的反射光，因爲保持原 樣透過異方性散射板51的緣故，所以不會產生異方性散 射板5〗在反射模式下對顯示品質造成不良影響的缺失。 此處，説明關於測定前方照明系統50的照明光線強度 的測定結果。又，爲了測定箭"方照明系統50的照明光線 強度’使用如圖9所示的測定系。總而言之，以異方性散 射板51的法線方向爲〇。，於檢測器34測定由〇。至±90。的 範圍的光線強度。又，此測定係在充滿著具有與導光體 —_ -24- 本ϋ尺度適用中國國家標率（CNS ) 格（210X^^50 ~ I ---—Γ i [_, - - I 乂衣 n (請先閡讀背面之;1意事項再填艿本頁

-1T ι Λ 34 4 4 7 經濟部中央標準局員工消費合作社印^ ~ ΑΊ B7 五、發明説明（22 ) 54相等的折射率的配合劑的容器内（例如油浴等）進行 的。 測定結果顯示於圖10。由圖1 〇可明顯得知前方照明系 統50 ，藉由具備異方性散射板η ，可以將由導光體54 射出的出射光（對於異方性散射板5 i的入射角約爲70° )， 作爲更接近垂直入射的光，對液晶隔室10照射。 此外，本實施例之反射型LCD ，如圖8所示，完全不 會由異方性散射板51的散射角度範圍之-10。〜-70。的方向 來觀察。也就是説，在通常使艽的範圍，由觀察者的立場 來看，由於異方性散射板51所導致的光的散射並不會對 液晶隔室10的顯示影像產生影響。 又，本實施例相關的反射型LCD ，與透過型LCD或是 CRT、PDP等自發光型顯示器比較，具有更能夠明亮地顯 示的優點。 也就是説，由圖11(a)所示，來自發光型顯示器35的光 線36a ，對周圍光37而言其行進方向爲逆向。因此，光 36a減掉周圍光37之後的成分36b才被觀察者認識到。 相對於此，本實施例之反射型LCD ，以照明模式使用 的場合，如圖11(b)所示，由前方燈管20射來的輔助光 39a，與周圍光37 ，在液晶隔室10的反射板（未圖示）被 反射，相當於輔助光39a與周圍光37的和旳成分39b被觀 察者認識到。藉此，不僅在晦暗的場所，即使例於在白天 室外般的明亮場所，也可以實現更明亮的顯示 [第2實施例] -25- 本紙张尺度適用中國國家標净-(CNS ) A4規格（210X297公釐） - I I I : - -II--^1--I ----I I ——.^—, "·-·' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本ί} 434447 ~ A7 B7 五 '發明説明（23 ) — 以下主要基於圖12至圖15説明本發明相關的其他實施 例。又，與前述第1實施例已經説明的構成具有同樣功能 的構成，賦予相同的符號，省略其説明。 本實施例相關之反射型LCD ，作爲第2導光體，如圖 12所示，特徵在於取代前述第1實施例所説明的將來自 導光體54的光散射的異方性散射板51 ，而是使用繞射來 自導光體54·的光的全像攝影相片52。 全像攝影，係基於光線繞射的原理，除了具有操作光學 反射、折射的效果之外，還；以使i張全像攝影相片帶有 複數種類的光學特性。首先參照圖13簡單説明一般全像 攝影相片的作成方法。 如圖13所示，對於被塗布於基板表面的感光性高分子 124，由光線127照射光線。從光源127照射的光127a， 於光徑分離器123被分光爲兩道光127c、i27d。光127c 於物體128被散射’作爲物體光126射入感光性高分子 I24。光l27d於反射鏡I29被反射，作爲參考光125，以 指定的角度射入感光性高分子124。藉由參考光125與物 體光126之間的干涉，在感光性高分子124上，以次微米 的規模形成折射率高的層與折射率低的層，而成爲全像攝 影相片。如此，於寫入完成的全像攝影相片，從參考光 125入射的方向使光線射入的—話，作爲物體光126 ，被寫 入的影像被再次構築。 作爲光源127 ’使用產生同調光的光源例如雷射光。藉 由調整來自光源127的光的波長或是強度等各種條件，上 -26- 本紙掁尺度適闱中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (讀先聞讀背面之：-意事項再填巧本頁) % 經濟部中央標準局負工消費合作社印絜 4 34 4 4 7 - —A7 ____^___--- 五、發明説明（24 ) 述物體光126 ，可以作成實現所要的輸出光的方向及照射 角的全像攝影相片。 以下參考圖14(a)至（d)，説明作成具備全像攝影相片52 的前方照明系統60的方法。 首先，如圖14(a)所示，於作爲基體的聚酯膠卷69的表 面，塗布感光性高分子64。又，此感光性高分子64，可 以使用例如寶麗來（Polaroid)公司的感光高分子（商品名： DMP-128)。 其次，以如圖14(b)所示的-式，於聚酯膠卷69塗布感 光性高分子64的面的相反侧面，設置前述第1實施例所 説明的導光體54。 接著，如圖14(c)所示’以相對於導光體μ的入射面55 的方向的方式配置光源65 ，對於入射面55照射參考光 65a。同時，在由導光體54的界面58的法線方向傾斜ι〇。 的方向配置光源66 ，對於感光性高分子53照射物體光 66a。在此實施例中，使物體光66a由從感光性高分子& 的法線方向傾斜10。的角度入射，使參考光65a ，以同樣 經濟部中央標皁局貝工消费合作社印製 於藉由導光體54所導引的光的入射角，朝向第2導光^ 51之感光性高分子64射入。 藉由將如此的參考光Ma以及物體光66a的照射分別以 紅、綠、藍三色成份來進行，-^圖U(d)所示，分別對應 紅 '綠、藍的成分，形成層狀的紅色用全像攝影相片 64R、綠色用全像攝影相片64G、藍色用全像攝影相片 _。也就是説’全像攝影相片64R、64G、刚構成爲 _____ -27-_ 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（21^97公楚) 一^ -- 4 34 4 4 7 — -A7 ______B7_ 五、發明説明（25 ) " • 全像攝影相片52。 ' " 進而’以相對方向於導光體54的入射面55的方式配置 作爲光源26的螢光燈管（三波長燈管），藉由以反射鏡27 覆蓋住入射面55以及光源26，完成本實施例之前方照明 系統60。 藉由以上的工程，完成作爲前方照明裝置之備有前方光 源系統有60的反射型LCD。此反射型LCD，在周園光線 不夠充分時，可點亮前方照明系統60以照明模式使用， 在可以得充分的周圍光線時1可熄滅前方光源系統6〇以 反射模式使用。藉此可以提供不受周圍環境影像總能安定 地進行顯示的反射型LCD。 經濟部中央標率局負工消費合作社印掣 (讀先閉讀背面之注意事項再填tT本頁) 此處，説明關於前方照明系統60的照明光強度測試的 結果。又’於照明光強度之測定，使用圖9所示的測定 系。測定結果顯示於圖15 。由圖15可以明白，前方照明 系統60，藉由具備作爲第2導光體的全像攝影相片52， 可以將從導光體54射出的出射光（對於全像攝影相片52 的入射角約爲70。）作爲幾乎垂直入射的光照射至液晶隔室 10 。此外，比較圖10與圖15亦可明白全像攝影相片 52 ’與前述第1實施例所使用的異方性散射板51相比 較，具有更能夠精確控制特定輸出光的輸出範圍的優點。 又，在前述做法雖然使用感^性高分子做成全像攝影相 片，但是如果能夠獲得同樣的效果的話，並不以使用感光 性高分子爲限。此外，寫入時的物體光的入射方向，也並 不限定於上述的角度。此外，爲了使前述之光源光藉由導 _-28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4說格丨0X2?7公釐) ' 經濟部中央標準局！工消費合作祍印^ 4 34 4 ^ 7 - —ΚΊ ----------------------^_______ 五 '發明説明（26 ) 光體54向全像攝影相片52導引的行進方向，與參~考光的 入射方向一致，而將參考光65a由導光體54的入射面55 射入，此外，如果能夠獲得同樣效果的話，也可以採用例 如將事先己事先已經寫入影像的全像攝影板接著於導光體 54的方法等。 進而，在上述實施例的説明中’使用的是爲使來自作爲 第1導光體的導光體54的光繞射，對於液晶隔室1〇以接 近垂直入射的方向射入，而使用全像攝影相片的構成，但 是除了全像攝影相片之外，也呷以使用繞射栅等3 [第3實施例] 以下根據圖16至圖説明本發明之實施上相關的其他 形態。又，具有與前述各實施例所説明的構成相同的構 成，以及具有同樣功能的構成都被賦予同樣的記號，且省 略其説明。 本實施例相關的反射型LCD ，如圖16所示，其特徵爲 具備不採用第1實施例的前方照明系統5〇 ，而是採用在 光源26與入射面55之間，爲了限制由光源26射出的光 的擴散角，進而含有擴散板82以及棱鏡薄片81而構成的 前方照明系統70。 作爲光源26的一般採用的螢光管所輸出的光，並無特 定的指向性而是隨意散射發-光'因此，存在著由導光體 54的界面53向觀察者側漏光的情形，有招致顯示品質降 低之虞。 以PMMA形成導光體54的場合’ pMMA的折射率約 {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -29- ^ Λ 3 d ^ 4 7 ^ 一 A7 B7 五、發明説明（27 ) 1.5 ，所以界面53的臨界角Θ。約爲42。。也就是說，對界 面53的入射角在42°以下的話，產生上述漏光現象。爲了 防止此漏光的情形，只要使成爲漏光成分的光不要射入導 光體54即可。 在此，如圖17所示’界面53對界面58的傾斜角設爲 α ，從入射面55射入的光的擴散角設爲土β的話。此光對 界面53的入射角Θ係以θ=90'[χ-β表示的。 也就是説，爲使來自入射面55的對界面53射入的光不 要透過界面53的條件爲： θο<θ=90°-α-β 也就是以 β<90°-(θ〇+α)......(式 2) 來表示。 又，在此實施例，如前所述，界面53對於界面58的傾 斜角α係4.8°，臨界角係42°，所以根據上述式2可以導 出 β<43·2°。 Μ濟部中央標準局負工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本F;) 從光源26輸出的光，以擴散板82暫時使其擴散而射入 稜鏡薄片81 。在本實施例，棱鏡薄片81的稜鏡的頂角爲 1〇〇°。棱鏡薄片81 ，具有將舞散光聚光於特定角度範圍 的功能，稜鏡頂角爲100°的場合，如圖18所示，將擴散 光聚光於約±40°的角度範圍内—-。在約±4〇。的角度内被聚光 的光，對導光體54射入時，藉由根據在入射面55的折射 進而再被聚光，成爲擴散角約爲±25.4。範圍的光。也就是 説，從入射面55射入的光的擴散角，可以充分被收在上 -30- 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Α4规Κ 210X297公釐) -A7 4 34 A 4 7 B7 五、發明説明（28 ) 述β<43.2。的範圍内，可知不會產生由界面53向觀察者方 向漏光的情形。 如以上所述，本實施例相關的反射型LCD ，因爲抑制 光源光的擴散角，所以藉由在光源26與導光體54的入射 面55之間設置擴散板82以及棱鏡薄片81 ，消除由界面 53漏光的情形，進而提高顯示品質。 又，在本實施例，作爲限制光源的擴散角度採用稜鏡薄 片81 ，但是如果能夠達到同樣的效果的話，並不以此爲 限’例如也可以使用平行光管（collimator)等。此外如圖 19(a)所示，以橢圓體鏡9898覆蓋光源26的周圍，於此橢 圓體鏡98的焦點處設置光源26的構成也可以得到同樣的 效果=進而，如SID DIGEST P.375 (1995)所記載的，使用 圖19(b)所示之光管99 ’控制由光源26射出的照射光的擴 射角亦可。 上述各實施例並非限制本發明之内容，在本發明的範圍 内可以進行種種變更。例如，作爲前方光源的導光體的材 料’舉出PMMA作爲具體例示，但是若無均一衰減可以導 光’其折射率爲適當的値的話，也可以使用例如玻璃、聚 碳私鹽、聚氯化乙缔、或是聚孽等材料亦無妨。 進而，作爲液晶隔室，可以使用單純矩陣型Lcd 、主 動矩陣型LCD等種種的LCD —。此外，在上述實施例使用 偏光子與檢光子兼用的使用一枚偏光板的ECB模式（單偏 光板模式）的液晶隔室，除此之外，也可以適用不使用偏 光板的PDLC或是PCGH等。 ------- -31 * 本紙狀度邮 t ( CNsTa4^# ( 210 X 297/^¾ ) ---

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'1T 經濟部中央標準局員工消费合作社印^ 43444 7 — ' A7 __ B7 五、發明説明（29 ) 於發明之詳細説明之項所敘述之具體實施例或是實施形 態，僅供説明本發明之技術内容，並不應該將本發明的範 圍解釋成被狹義地限定於該具體例，在符合本發明的精 神’以及在下述申請專利範圍内，可以實施種種的變更。 圖面之簡單説明 圖1係顯示本發明之一實施形態相關的反射型LCD的 構成之剖面圖。 圖2係顯示具備圖！所示之反射型LCD之前方光源系 統的導光體之光線動向之説明圖。 圖J係顯不周圍光線入射液晶隔室早體的場合的光線動 向的説明圖。 圖4係顯示在反射模式使用圖1所示之反射型[CD的 場合’對於反射型LCD入射的周圍光線的動向的説明 圖。 圖5係顯示爲供與具備圖1所示的反射型LCD之前方 光源系統比較用，向導光體入射的周圍光線成爲迷光的場 合的説明圖。 經濟部中央標率局員工消費合作杜印製 • * ~ --I I II --11 11: - - n ^ l^i - n I Ti -1，-& * 1 (諳先閔讀背面之;i意事碩再填tc本頁〕 圖6係顯示在反射模式使用圖1所示的反射型LCD的 場合，因應傾斜角ot之周圍光_線的入射角（對於反射板的 法線的夾角）θ3與出射角（對於反射板的法線的夹角）由〇11 的變化模樣之圖。 一 圖7係顯示圖1所示之反射型LCD之光線舉動之説明 圖。 圖8係顯示圖1之反射型LCD之從第1導光體向第2導 -32- 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（2丨〇><297公釐} 4 3444 7 一 _ A7 B7 ___ __________ .一. _ ________ 五、發明説明（3〇 ) 光體射入的光線的入射範園之説明圖。 圖9係顯示爲供測定具備圖1所示的反射型LCD的前 方照明系統的照明光強度所使用的測定系之説明圖。 圖10係顯示具備圖1所示的反射型LCD之前方照明系 統的照明光強度之圖。 圖11(a)係顯示從發光型顯示器所射出的光與周圍光的 關係之模式圖，圖11(b)係顯示來自上述反射型LCD的出 射光與周園光的關係之模式圖。 圖12係顯示本發明之其他r實施形態相關之反射型LCD 的構成之剖面圖。 圖13係顯示一般全像攝影相片的作成方法之説明圖。 圖14(a)至⑷係顯示具備圖π所示之反射型LCD的前 方光源系統的製造工程之主要部的説明圖。 圖15係顯示具備圖U所示的反射型LCD之前方照明系 統的照明光度之圖。 圖1 ό係顯示本發明之又一實施形態相關的反射型LCD 的構成之剖面圖。 經濟部中央標準局負工消費合作社印聚 ---------/----.--訂 * {讀先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖17係顯示於圖16所示之反射型LCD，入射導光體之 後的光線動向之説明圖。 圖18係顯示具備圖16所示的反射型LCD之稜鏡薄片的 聚光特性之圖。 - 圖19(a)及（d)係顯示供限制入射光的擴散角，可以取代 圖16所示之擴散板以及稜鏡薄片而適用之其他構成例之 説明圖。 _______-33- 本紙張尺度適用中國國家橒皁（〇:S ) A4規格（210X297公釐） 五、 Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印51 發明説明（SI ) 圖20係顯示從前附有輔助照明反射型LCD的概电構 成，以及此反射型LCD之光線動向的説明圖。 圖21係顯示上述從前的反射型LCD之光線動向的説明 圖。 主要符號説明 10液晶隔室（反射型液晶元件） 12液晶層 17反射板 18偏光板 _ _ 19充填劑 27反射鏡（聚光手段） 5〇前方照明系統（前方照明裝置） 31異方性散射板（第2導光體.光散射體 異方性散射體） 52全像攝影相片（第2導光體·繞射元件） 53界面（第2出射面） 54導光體（第1導光體） 58界面（第1出射面） 81稜鏡片（光控制手段） 82擴散板（光控制手段） 前方散射體 (請先閱讀背ώ之注意事項再填艿本頁) ，-° 34- 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) Α4規格（2)0X29·?公兹）

Claims (1)

1. 434447 第871〇3337號專利申請案 De 中文申請專利範圍修正本(89年5月） A8 B8 六、申請專利範圍 L 一種前方照明 經濟部中央櫺準局負工消費合作社印装 I I ΙΓ--- aMTW\X)修正 y ^ ri ^ ^置，係補爽表光源，及將來自光源的 光導向被照明物的導光體，被配置於被照明物的前方 而被使用的前方照明裝置，其特徵為： 上述導光體含有具備：第1導光體射入來自光源的 光線的入射面；及第2導光體朝被照明物射出光線的 出射面； 上述弟1導光禮，將從入射舜射出的光線導向第2 導光體； 上述第2導光體使自第丨導光體導來的光線持續透 過’較之自前述第1導光體的射出方向，以接近上述 射出面的法線方向的方向將光線射出。 2.如申請專利範圍第1項之前方照明裝置 第2導光體係使光散射的光散射體。 3，如申請專利範圍第2項之前方照明裝置 光散射體係前方散射體。 4. 如申請專利範圍第2項之前方照明裝置 光散射體係僅散射由指定的角度入射的光的異方性散 •射體’從第1導光體所射出的光朝向第2導光體入射 的角度範圍的至少一部份，被包含於上述指定的角度 範圍内。 5. 如申請專利範圍第1項之前方照明裝置，其中，上述 第2導光體係使光線繞射的繞射元件。 6. 如申請專利範圍第5項之前方照明裝置，其中，上述 繞射元件係僅將由指定的角度範圍所入射的光線繞 其中，上述 其中，上述 其中，上述 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} ，1T 本紙張尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐 經濟部中央標準局負工消費合作社印裝 w 4 34 44 7 A8 B8 α D8 _ 六、申請專利範圍 射，由導光體所射出的出射光向繞射元件入射的角度 範圍的至少一部份，被包含在上述指定的角度範圍 内。 7. 如申請專利範圍第5項之前方照明裝置，其中，上述 繞射元件係全像全像攝影相片。 8. 如申請專利範圍第1項之前方照明裝置，其中，在光 源與入射面之間，進而具備有限制從光源發出的光線 的擴散角的光線控制手段。 9-如申請專利範圍第1項之前方照明裝置，其中，在第 Ϊ導光體與第2導光體之間，填滿可以緩和這些導光 體之間存在的光學界面處的折射率差之充填劑。 10. 如申請專利範圍第1項之前方照明裝置，其中，進而 具備將來自光源的光線，僅朝向第1導光體的入射面 聚光的聚光手段。 11. —種前方照明裝置，係具備光源以及導光體，被配置 於被照明物的前方而使用的前方照明裝置，其特徵 為： 上述導光體係含有從光源射入光線的入射面，及朝 向被照明物射出光線的第i出射面，及方向相對於第 1出射面的第2出射面的多面體， 具備：若將上述導光體作為第1導光體的話，於上 述第1導光體的第1出射面的外侧，使來自上述第【 出射面的出射光持續透過，與來自上述第1出射面的 出射光比較，以接近第1出射面的法線方向的方向射 __ -2- 張困 gj 家揉準（CNS ) 2丨 们公〇 —---- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) ^ 4 34 4 4 7 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標牟局貝工消費合作社印裝 六、申請專利範圍 出光線的第2導光體， 上述第1及第2出射面係以越遠離入射面間隔越窄 的方式被配置的。 12. 如申請專利範圍第丨丨項之前方照明裝置，其中，若以 α為對於第1出射面之第2出射面的傾斜角，以㊀。為 第2出射面的臨界角’則滿足之不等式。 13. 如申清專利範圍第11項之前方照明裝置，其t，對於 上迷第1出射面之第2出射面的傾斜角被形成為40。 以下。 14. 如申請專利範圍第丨丨項之前方照明裝置，其中，在光 源與入射面之間’進而具備有限制從光源發出的光線 的擴散角的光線控制手段。 15. 如申請專利範圍第11項之前方照明裝置，其中，進而 具備將來自光源的光線，僅朝向導光體的入射面聚光 之聚光手段。 16. —種反射型液晶顯示裝置’其特徵為：具備有反射板 之反射型液晶元件’同時於上述反射型液晶元件的前 面配置申請專利範圍第1項所記載之前方照明裝置„ 17· —種反射型液晶顯示裝置，其特徵為：具備有反射板 疋反射型液晶元件’同時於上述反射型液晶元件的前 面配置申請專利範圍第11項所記載之前方照明裝置。 18.如申請專利範圍第17項之反射型液晶顯示裝置，其 中，於上述前方照明所具備的導光體，對於第1出射 面之第2出射面的傾斜角被形成為1〇。以下。 -3- 本紙張尺度逋用中國國家揉準< CNS ) A4洗格（2丨0X297公釐） ^^1 ^^^1 - - .. m· t. _11 I- I— - - I 1-11 I—-- - ---^ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) A8 B8 C8 _____ D8 々、申請專利範圍 19.如申請專利範圍第16項之反射型液晶顯示裝置，其 中，在反射型液晶元件與前方照明裝置之間，填滿可 以缓和存在於上述反射型液晶元件與前方照明裝置之 間的光學界面處之折射率差之充填劑^ 2〇.如申請專利範圍第17項之反射型液晶顯示裝置，其 中’在反射型液晶元件與前方照明裝置之間，填滿可 以緩和存在於上述反射型液晶元件與前方照明裝置之 間的光學界面處之折射率差之充填劑。 21. 如申請專利範圍第18項之反射型液晶顯示裝置，其 中’在反射型液晶元件與前方照明裝置之間，填滿可 以緩和存在於上述反射型液晶元件與前方照明裝置之 間的光學界面處之折射率差之充填劑。 22. 如申請專利範圍第1項之前方照明裝置，其中， 上述第2導光體僅將由指定的角度範園所入射的光 線，將光射出靠近上述法線方向之方向，此外， 自上述第1導光體來之射出光，射入於第2導光體 之角度範圍之至少一部份，包含於上述指定之角度範 圍内。 經濟部中央梯準局貝工消費合作社印«L ^—^1 ^^^1 (n m ml n^i l· in ^^^1 ^^^1 —^ϋ— 1^1-" (請先閱讀背面之注意事項再填寫本瓦) 23. —種反射型液晶顯示裝置，其中設有具備反射板之反 射型液晶元件，及配置於上述反射型液晶元件之前 方，具備光源以及導光體之前方照明裝置，其特徵 為： 上述導光體係含有從光源射入光線的入射面，及朝 向反射型液晶元件射出光線的第1出射面，及方向相 -4- 本紙承尺度速用中國國家標準（CNS ) A4規格（21〇X2〇7公釐） I 4 34 4 4 A8 B8 C8 D8 、申請專利範固 相 及 配 以 間 对於第1出射面的第2出射面的多面體， 上述第1及第2出射面係以越遠離入射面間隔越窄 的方式被配置， 對於第1出射面之第2出射面的傾斜角被形成為 10°以下。 24. —種反射型液晶顯示裝置，其中設有具備反射板之反 射型液晶元件’及配置於上述反射型液晶元件之前 方，其特徵為： 上述導光體係含有從光源射入光線的入射面，及朝 向反射型液晶元件射出光線的第1出射面，及方向 對於第1出射面的第2出射面的多面體，上述第1 第2出射面係以越遠離入射面間隔越窄的方式被 置， 在反射型液晶元件與前方照明裝置之間，填滿可 缓和存在於上述反射型液晶元件與前方照明裝置之 的光學界面處之折射率差之充填劑。 ^^1 ^^1 ^^1 —^1 —1 ^^1 —^1 I TJ (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央橾率局貝工消費合作杜印製 本紙張尺度逋用中國國家梂率（CNS > A4規格（2丨0X297公釐）