TW514708B - Light pipe, plane light source unit and liquid-crystal display device - Google Patents

Light pipe, plane light source unit and liquid-crystal display device Download PDF

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TW514708B
TW514708B TW089126575A TW89126575A TW514708B TW 514708 B TW514708 B TW 514708B TW 089126575 A TW089126575 A TW 089126575A TW 89126575 A TW89126575 A TW 89126575A TW 514708 B TW514708 B TW 514708B
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TW
Taiwan
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light
guide plate
light guide
liquid crystal
light source
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TW089126575A
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Inventor
Seiji Umemoto
Toshihiko Ariyoshi
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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Description

514708
MM 8912R57R 曰 一修正 五、發明說明(1) 發日 L_ 本&明係關於光利用效率声 成明亮及m 4 度 勻度優*,且可構 ^月儿及*㈣看之液晶顯示裝置之光導板及平面光源單 本申清案係以日本專利申請案牝· Hei·】U 礎,將此篇專利併入本文為參考資料。 、、土 L·_MJLi支藝之說明 迄今為止已知曉透射型液晶顯示裝置 裝置。平而本、、塔留-&丄 久汉射型液晶顯示 f f T面先源早70係由具有由稜鏡結構 構件之光導板’及設置於光導板之一:輸: 型液晶晶格之背照系統單元。另一方為透射 在反射型液晶顯示裝置中使用作為液=源單元 ^统單元'…其有在光導板之光發射;==照 分,因而使顯示品質降低的問題。 “、、暗部 發明之概沭 本發明之一目的為發展一種由於者 平面光源單元時’幾乎不會產生成:陰影之形成 为,因而可形成亮度之均勻度優異 刀…、日曰部 板。藉由此一光導板,可形成亮^鉬=件的光導 裝置。 &且“觀看的液晶顯示 ,據本發明,提供-種光導板,其包括 下表面為矩形之板狀元件,及在上 夕匕括上及 夂下表面間之其中一個 89126575.ptc 第5頁 514708 _案號89126575 _年月日 修正_ 五、發明說明(2) 側面的入射側面,及形成於上及下表面之其中一者中的光 輸出構件’以致入射於入射側面上之光經由光輸出構件而 自上及下表面之另一者離開,其中形成於在入射側面與鄰 接於入射侧面之各側面之間之交點處之角落部分的曲率半 徑不大於0 · 3毫米。更提供一種將線性光源設置於光導板 之入射側面的平面光源單元 面光源早元及液晶晶格之透 合型液晶顯示裝置。 根據本發明,在使用平面 產生陰影的部分黑暗部分, 角落部分的陰影黑暗部分, 的光發射狀態。因此,可製 明亮且容易觀看之液晶顯示 換言之,本發明之發明人 用具有由斜面諸如稜鏡結構 導板的平面光源單元中產生 人發現在光導板之入射側面 對於在入射側面之末端之光 生具有強烈的影響。其亦發 量或由於反射或折射所致之 多’或條紋狀陰影之寬度將 下之光導板的特性為基礎。 中’入射光透射通過光導板 射。使透射光經由反射,尤 。更提供一種至少包括此一平 射型或反射型或反射-透射複 光源單元之情況中,幾乎不會 尤其係由於在入射側面末端之 以致可形成亮度之均勻度優異 得光利用效率優異,且可構成 裝置的光導板。 熱切地進行研究,以避免在使 等等所構成之光輸出構件之光 此種黑暗部分。同時,本發明 之末端之角落部分的微細形狀 發射方向中之條紋狀陰影的產 現角落部分愈圓,則光之入射 光之往回透射的量將減少地愈 愈增加。據推測此發現係以如 在具有光輸出構件之光導板 ,同時儘可能地防止其被散 其係經由光輸出構件之全反
89126575.ptc 第6頁 M4708 案號 89126575 五、發明說明(3) 射,而自上及下表面之其中一者離開。 射側面之光發生變化,m此變化將在輪】1二如入射於入 之間造成差異。 别出先之亮度及暗度 附帶一提,在具有由點狀不均勻、 成之散射型光輸出構件之光巾,^化不均勻等等所構 係在入射側面之末端之;圓題= 幾乎不會發生。然而,在此情況中,如亦 大角度離開,則在正面(垂直)方向中發 ^又之 致正面的亮度不;i。因此,當將光導^生暗光發射,以 時,卵難嬅鉍古古洛 田板應用至背照系統 被散Γ 型顯示。再者’由於顯示光會 皮政射且s將先導板應用至正照系統時無法勸砉, 很難將光導板作實際利用。 …、 ώ Γ Ϊ ^ f ΐ的陰影問題係具有由斜面諸如稜鏡結構所構 成之光輸出構件之光導板所特有。然而,另一方面,光 ^將展現前述的特性。因此,此光導板之由斜面所反射之 J,方向性優異,以致可有效率地形成有利於在透射模式 觀看之正向光。因此,可得到具高亮度的明亮顯示。再 ,即使係在將光導板應用至正照系統之情況中,顯示光 亦可在正向中有效率地透射,以致可得到明亮且容易觀看 的顯示。 本發明之特徵及優點將可由以下結合附圖作說明之較佳 具體例的詳細說明而明白。 羊細說明 根據本發明,提供一種光導板,其包括··至少包括上及
89126575.ptc $ 7頁 514708
1 號 89〗?AR7R 五、發明說明(4) 表面為矩形之板狀元件’及在上及下表面間之1中一個 = 射側面’及形成於上及下表面之其中-者中的光 ΐίΪί二致入射於入射側面上之光經由光輸出構件而 者離開’其中形成於在入射側面與鄰 Γ不二3,:側面之間之交點處之角落部分的曲率半 2中光二\古。圖1及2顯示光導板之-例子。在圖1及 附帶-提二V表面1a、下表面lb、及入射侧面lc。 附f ^圖1係顯示形成平面光源單元2 _ 中,元件編號21係指示線性光源。早702之清況。在圖1 更明確吕之’如圖1所示,光導 表面la、矣η、 板係由至少具有矩形上 面間之JL〆中一個側』對之矩形下表面1b、及為在上及下表 上及下表面之盆中:射!!=的板狀元件所製成。在 者二= =出構件A而自上及下表面之另- 入射側面1 c相對之相對二戶:不之均勻厚度型,或可為與 小相對側面之厚产有貝面又入射側面1 C薄之類型。減 人射至光輸出;;重量:改良入射侧面上之光 光輸出構件Λ形成於上矣率寻寺。附▼—提,圖1係顯示將 如圖2所示,將光if面13之情況。 成於在入射側面lc蛊=之角洛部分形成為渾圓,以致形 點處之各角落部分n、^接於入射側面lc之側面le之間之交 不大於0. 3毫米。因此、曲率半徑R係儘可能地小,例如, 射之方向中產生條紋狀可防在入射側面之末端在光透 陰影。由防止陰影產生的觀點來
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案號 89126575 五、發明說明(5) 看,曲率半徑R以不大於〇· 2毫米輕往 佳。雖然圖2顯示在人射側不大毫米更 形成的角落部》,但在入射側面i c與之間之一交點處 側面lf之間之另一交點處形成的角落部分:::側面1。之 相同的曲率半徑較佳。 ’軍圓’且具有 形成於光導板之上及下表面之其中_ 由展現前述光輸出特性之適當材料f ^光輸出構件可 性優異之照明光的觀點來;,光件面方向 :的斜面#广光輸出構件係由重複的棱鏡結構所= 制。、雖然稜鏡結構可由各具有等邊表面的外凸或内凹部分 衣成,但由光利用效率等等的觀點來看,稜鏡纟士 : ^ 具有短邊表面及長邊表面之組合的外凸或内凹;分所 較佳。圖3顯示稜鏡結構之一例子。在圖3中,;1 係指示短邊表面;及U係指示長邊表面。 、、〜a 由達成前述特性諸如正面方向性之觀點來看,光輪 少ί有各:相對於未設置光輪出構件之上及下表面之 =中一者之參考平面在自35至45度之範圍内之傾斜角傾 U ί面對入射側面之斜面的重複結構較佳。光輸出構 邊表面al(〜)及長邊表面稱)之組合 之板鏡、,,σ構的重複結構所構成更佳,士口圖3所示。短邊表 = a、U Θ】)係自入射側面^側至相對側面id側以相對於參 、軎I 在/ 35至45度之範圍内之傾斜角向下傾斜,及長 ,表面a〜2( θ2)係以相對於參考平面12在自◦(不包括。)至 10度之範圍内的傾斜角傾斜。
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314/υδ 314/υδ
设為大於ο度,則當使入射於長邊表面上之透射光反射, 以供應至μ邊表面時,可使透射光平行校準。在此情況, :=被短邊表面反射之光的方向性,而有利於顯示。由 增加在正面方向中之光的量,透射光之平行 二杜.寺6、觀點來看,長邊表面之傾斜角心以不大於^度 較佳,不大於5度更佳。 a 能的觀點來看,將在長邊表®之間之傾斜角 二在整體的光導板上不大於5度較佳,不大 ΓΛΛ,不大於3度再更佳;&將在相鄰長邊表面之間 2的差設為不大於1度較佳,不大於〇. 3度更 ΐ二1Γ,1度再更佳。傾斜角〜之角度差係基於長邊 ί 前所述不大於10度的假設而決定。換言 所致:;ϊ ί於抑制由於透射通過長邊表面之光之折射 =^之/不衫仏之偏差,以將小傾斜 而決定。其目的為防止經由在接近垂直方向之 方向中政疋硯察點而最適化之液晶 向發生改變。 1衣1之取週硯看方 射亮Ϊ示影像的觀點來看’ ★導板之外部光的入 之效率優異較佳。由此觀點=; 小於短邊表面之8倍大較佳’不小於 生之大部分的!頁-、Τ 5倍再更佳。因此,由液晶晶格所產 Ρ刀I、、員不衫像可透射通過長邊表面。附帶一提,
第11頁 在由液晶晶格所產斗+ # 一 面上之顯示影像朝入射;則:::的透射中,入射於短邊表 面輸出’或經偏向而自4亍::自具有光輸出構 =為參考之光離開表面之二射通過具有相 大不同及相對的方向 人、、泉之長邊表面之方向大 示:像對透射通過長邊表面m二於短邊表面上之顯 由前述觀點來看:t的影響極小。 之像素(Pixels)而限於 S邊表面相對於液晶晶格 紐邊表面與所有像素重聶,_以極端的情況來說,如 由於缺乏顯示光顯示影像…,… 看,降低像素與短邊表自然顯示的觀點來 持足夠的透光度較佳。 、因而使長邊表面維 考慮到液晶晶格之作丰々々忙 ^ :點來看,將各斜面或短邊表面ς:;以:::度等等之 以影寬度計不大於4°微米較佳:= 表至面
= 等。如使稜鏡結構之IK 應,而造成顯示影像的:π;的:::::出:”; 影寬度會容易地造成繞射等等,因此會使顯示;投 案號 89126575
五、發明說明(9) 由前述觀點來看,在相鄰斜面或短邊表面之間的距離大 乂佳。然而,如前所述,短邊表面係提供作為實質上將入 射於側面上之光輸出的功能部分。因此,如距離太大,則 在打開時的照明變得相當不足,以致顯示可能不自然。考 慮到此等事實,將如圖3所示之稜鏡結構之重複節距p設為 在自50微米至1· 5毫米之範圍内較佳。附帶一提,節距可 為不規則,例如,如以無規的節距、預定數目之節距單元 的無規或規則組合等等所表示。一般而言,節距可為定值 較佳。 ” 當光輸出構件係由斜面或棱鏡結構構成時,會由於在光 輸出構件與液晶晶格之像素之間的干擾而發生波動光栅。 雖然可經由調整斜面或稜鏡結構之節距而防止波動光柵, 但稜鏡結構或其類似物之節距係受限於前述的較佳範圍。 因此,防止透過在前述範圍内之節距而發生波動光栅之情 况的措施係一項討論主題。在本發明,使用將斜面或稜鏡 、、、α構形成為相對於入射側面之參考平面傾斜,以致可將稜 鏡結構設置成與像素相交之方法於防止波動光柵較佳。在 此情況中,如傾斜角太大,則在經由斜面或短邊表面之反 射中έ务生偏向。結果,輸出光之方向發生大的偏差。因 此’在光導板之光透射方向中之光發射強度的各向異性變 大 以致光利用效率降低。此降低易造成顯示品質的降 低。 、 由前述觀點來看,將斜面或稜鏡結構之設置方向的傾斜 角’即斜面或稜鏡結構相對於入射側面之參考平面之脊線
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第13頁 ^14708 _案號89126575 车月日 _ 五、發明說明(10) 方向的傾斜角設為在土 3 0度之範圍内較佳,在i: 2 8度之範 圍内更佳,在土 2 5度之範圍内再更佳。附帶一提,符號 「±」係指以入射側面為參考的傾斜方向。如液晶晶格之 解析度相當低’以致未發生波動光柵,或波動光柵可以忽 略’則將斜面或稜鏡結構設置為儘可能地平行於入射側面 較佳。 可將光導板 形為如同楔狀 例來說,可將 為光導板之各 斜面或稜鏡結 疊表面、曲面 距不同之稜鏡 結構形成為一 分,或可形成 設置的間歇外 光導板中之 制,且其可適 離開表面,及 面。舉例來說 内凹的彎曲形 增進光之入射 與光導板之間 況,可將引入 的適當形狀。 ,亦可適當地 諸如線性表面 外,可將構成 表面形狀諸如 鏡結構可由形 成。此外,可 連之脊線的外 中以預定距離 射側面的形狀 而言,將平坦 表面之表面形 源之外部圓周 為入射側面之 射側面可由具 射側面結構所 於光源之適當 在將光導板成 決定形狀。舉 或曲面使用作 光輸出構件之 線性表面、摺 狀等等以及節 將斜面或稜鏡 凸或内凹部 之間隔不連續 並無特殊之限 表面形成為光 成為入射側 之形狀,諸如 形狀,以致可 有插置於光源 構成。在此情 形狀等等。
形成為如前所述 物等等的情況中 適當的表面形狀 上及下表面。此 構形成為適當的 等等。此外,稜 結構的組合所構 系列具有彼此相 為在脊線之方向 凸或内凹部分。 光離開表面或入 ^地決定。一般 將垂直於光離開 ’可將對應於光 狀等等,使用作 效率。此外,入 之引入部分的入 部分形成為對應
案號 89126575 修正 曰 五 發明說明(11) ___ 光導板可由根據光源之波長範圍 料製成。附帶一提,使用於可見光< =^透明度之適當材 括以丙烯酸系樹脂、聚碳酸醋樹月旨”材料的例子包 樹脂為代表的透明樹脂;玻璃等等。,氧对脂或去甲4烯 射或展現小雙折射之材料製成杏:可使用由未展現雙折 反射、入射光之透射角度以雖然由因全 點來看,⑨用由高折射率材料製 ::f及效率的觀 正照系統中使用由具有不大於丨^先涂板為較佳,但在 光導板較佳,不大於丨.53更佳, 折射率之材料製成之 由於如光導板之折射率太高,則表=;51再更佳。此係 比的降低。 、衣面反射之增加將造成對 光導板可利用適當的方 產等等之觀點來看為較佳之方法形成。由大量生 形狀之方法;預定形狀之模具上,因而轉移 脂或藉熱或經由溶叫而*二形狀之模具填充熱熔熱塑性樹 熱、紫外光線脂之方法;使可藉由 脂於可形成預定形狀之且ς σ之流體樹脂在使流體樹 成預定形狀之模具填充、、έ、二=塑之狀態下,或在將可形 等❶附帶—接,=* /;11•胆树脂之狀態下聚合之方法等 片單層板’而係可成為由-種材料製成的單 具有光輸出構4::鏡:=!,可將光導板設置為將 分,以進行光之透射的板了寻寺之片材黏附至光導部
514708 案號 89126575 年 月 曰 五、發明說明(12) 光導板之厚度可根據光導板之尺寸、光源之尺寸等等, 根據使用目的而適當地決定。一般而言,使用於形成液晶 顯示t置荨荨之光導板的厚度以入射側面之厚度而言,不 大於1 0宅米,尤其係在自〇 · 1至5毫米之範圍内,更尤其係 在自0.3至5毫米之範圍内。由達成明亮顯示等等的觀點來 看’光導板具有不低於90%之自光離開表面至光輸出構件 形成表面之垂直入射光的總透光度較佳,不低於92%更 佳,不低於9 5%再更佳,及具有不高於30%之霧度較佳,不 高於1 5%更佳,不高於1 〇%再更佳。 在根據本發明之光導板中,在光輸出構件形成表面及光 離開表面上之入射光良好地透射,而自光離開表面或光輸 出構件形成表面離開。因此,可在有利於利用光導板之視 覺辨識之垂直性優異的方向中高度準確地輸出平行校準 光。因此,可使用光導板於形成各種裝置,諸如可^效率 地利用來自線性光源之光的平面光源;明亮、容易觀^且 省電性優異的反射-透射複合型液晶顯示裝置等等。 附帶一提,平面光源單元可經由將線性光源21設置於光 導板1之入射側面1c上而形成,如圖i所示。可將適當的 料使用作為線性光源。舉例來說,可將線性光源諸如 或熱)陰極管,點光源之陣列諸如線性設置的發光-、 體,使用諸如線性光導板之裝置於將點光源之X光轉變° 性光發射狀態之線性光源等等使用作為線性光源較 出 防止產生陰影等等的觀點來看,所使用之線性光源=右= 小於入射側面之縱向長度的有效光發射長度較佳。/、
\\326\2d-\91-07\89l26575.pt 第16頁 案號 89126575 五、發明說明(13) 件了 ΐ Z s i ί、ϊ ΐ =視f況需要設置適當的輔助構 引導至光導板1之入射側面M將自線性光源21散射之光 -般將經塗布高反射率金屬薄之膜先二置, 等等使用作為光源裳置且。i 、、曰片材、金屬泊片材 具黏著至光導板之末端部分如料等將光源裝置 輸出構件的形成省略。 、:黏著劑部分中之光 於==可欠由丄如圖4及5所示將液晶晶格32至少設置 ^ ^ ± 尤^射表面側,而形成液晶顯示裝 置。在此情況,當將平面光诉置分9 y 丁囬尤雄早兀2如圖4所示使用作為正 照系統時,由改良顯示品質等等的觀點來看,可使用具有 在其上表面中之光輸出構件的光導板較佳。反射層之設置 係反射型液晶顯示裝置在使用外部光之反射模式中達成顯 示所必須。如圖4所示,反射型液晶顯示裝置可利用使用 在晶格之内部或外部具有反射層4之適當液晶晶格的結構 而構成,以致將液晶層至少設置於平面光源單元2與反射 層4之間。將反射層設置於晶格之内部可利用使用晶格基 材等等之方法製得。 在如圖5所示形成透射型液晶顯示裝置之情況中,亦可 視情況需要而設置反射層6。在此情況,可將透射型液晶 顯示裝置形成為將平面光源單元2設置於液晶晶格32與反 射層6之間的結構。當設置反射層6時,可將液晶顯示裝置 提供為反射-透射複合型液晶顯示裝置。雖然圖5係顯示光 導板1具有在其上表面1 a中之光輸出構件A的情況,但亦可
89126575.ptc 第17頁 514708 --------案號 89126575 _ 年_^_0___修,τ_ 五、發明說明(14) " 將本發明應用至光導板1具有在其下表面lb中之光輸出構 件A的彳月況。當光導板如圖5所示具有在其上表面中之光輸 出構件時,可使光導板在透射模式中之光學路徑變長,以 使光線寬廣地散佈。因此,可減輕發射線的強度。此減輕 有利於防止波動光柵及改良顯示之均勻度。因此,可透過 黏性層等等將反射層設置於光導板之光離開表面上,以使 其整體黏著至光導板。 在根據本發明之反射-透射複合型液晶顯示裝置中,在 反射模式中所產生之光利用效率的降低較由於光導板所致 之由吸收損耗、反射損耗等等所造成者輕微。因此,可獲 致大致與背景技藝反射型液晶顯示裝置相當的亮度。即^ 係在透射模式中,亦可獲致與背景技藝透射型液晶顯示裝 置相當的亮度。此外,可防止在反射與透射之間產生顯示 的逆轉。此外,可防止對比由於自光導板洩漏之光而降 低。因此,可得到良好可見度的液晶顯示裝置。 反射層可由根據背景技藝之適當材料形成。尤其,較佳 反射層之例子包括:含有高反射率金屬諸如鋁、銀、金、 銅或鉻、或此等咼反射率金屬之合金之粉末於黏合劑樹脂 中之塗層;利用適當的薄膜形成法,諸如真空蒸氣沈積 法、錢鍍法等等,沈積之金屬或介電多層薄膜之層;具有 由薄膜等等製成之基礎材料所支承之塗層或沈積層的反射 片材,金屬箔之片材等等。由經由減輕發射線之強度而防 止波動光柵,改良顯示之均勻度等等的觀點來看,將反射 層形成為可發生擴散反射較佳。由於擴散反射會不利地造
89126575.ptc 第18頁 M4/U5
案號 89126575 、發明說明(15) 成光方向性的大大降低’因而就平均擴散角度而 :強i:在自5至15度之範圍内較佳,但其並不限定於^ :反層可根據背景技藝利用適當的方法,諸如 將反射表面粗加工之方法而形成。 薛ϊ ί ϊ ?緊密黏著至光導板之光離開表面,®而將反射 二爐=:整合之程序可利用適當的方法進行,諸如使用 ΓΠίΐϊ層或另一黏著劑層之方法,在光導板: 此情況,“止反射表面;;層害=層;在 ί看’將反射層之外表面塗布及保護較佳。由此觀點j點 料或其類似物之表面粗加工而容易地二材之薄膜基礎材 將反射層本身之表面或反射層之支承美 ΐ工ί:;:可利用適當的方法進行。適;方法:ίΐΓ" 括.機械或化學加工方法諸如壓 例子包 f表;形狀等等,1造包含於表面中:適告;袓 寻。無機顆粒係由氧化矽、氧化鋁 :層,方法夺 化錫、氧化銦、負彳 ^ ' 、氧化錯、氣 性。有機顆粒俘:;=1匕錄等等製成,且其可為導電 平面光源單元係以可能的打開模複式5進裝置中’ 當於反射模式φ 4 >、s过 保八退订視見辨識。因此, 式中進们見覺辨識時,不需將光源打開。換言 第19頁 514708 -紘.189126575 ____年月 日 修正 五、發明說明(16) 之’光源係經設置成為可以開/關。可使用任何方法於開 /關光源。可使用任何一種背景技藝的方法。 一般而言,如圖4及5所示,液晶顯示裝置係經由適當地 f合具有作為液晶光閘用之透明電極(未示於圖中)之液晶 晶格32,安裝至液晶晶格32之驅動器,極化板31及33,及 提供作為正照或背照系統之表面光單元2 ;及經由視情況 需要適當地組合組成零件諸如反射層4或6、補償相減速器 (compensatory phase retarder)等等而形成。 可將任何適當的材料形成為液晶晶格,而無任何特殊之 限制。以液晶之定向格式為基準,適當液晶晶格之例子包 括:TN液晶晶格、STN液晶晶格、垂直定向晶格、han晶 格:扭轉或非扭轉晶袼諸如〇CB晶格、賓主(guest —h〇s〇 液日日日日格、鐵電液晶晶格等等。此外,用於驅動液晶之方 法並無特殊之限制。舉例來說,可使用適當的驅動方法諸 如主動矩陣(active matrix)法、被動矩陣法等等。 可將適當的材料使用作為各極化器。由經由優質線性極 =光之入射,得到良好對比率之顯示等等的觀點來看,可 用。極化度高的材料’諸如蛾、染料等等的吸收型線性極 曰=較佳。附帶一提,可如圖4及5所示將極化板設置於液 曰曰曰曰袼32之各側上,或可將其設置於液晶晶格32之單側 上 ° =形成液晶顯示裝置時,可將設於視覺側上之至少一層 $田的光學裝置諸如擴散板、防眩光層或保護層,設置於 晶晶袼與極化器之間的補償相減速器,如圖4及5所示設
514708 案號 89126575 五、發明說明(17) 置於光導板1上之擴散板5, 棱鏡片或透鏡片,或亮度增 的位置。設置補償減速器板 等等,而改良可見度等等。 聚光或光學路徑控制片材諸如 進板(極化分離板)設置於適當 ’以補償雙折射之波長相關性 補償相減速器係視情況需要而設置於視覺側極化板與液 晶晶袼之間及/或背側極化板與液晶晶格之間。在本發 明,由使光導板維持儘可能良好之光輸出特性的觀點來 看,設置於液晶晶格與光導板之間之光學層的數目儘可能 地少較佳。附帶一提,可將根據波長範圍等等之適當材料 使用作為補償相減速器。可將補償減速器板形成為單層, 或形成為二或多個相差層之層壓製品。 圖4所示之反射型液晶顯示裝置係經由透射通過如前所 述之光導板之長邊表面的光而觀看。附帶一提,在光源21 打開的模式中,自光導板1之下表面1 b離開之光透射通過 液晶顯示單元3並被反射層4反射。因此,經反射的光回到 液晶顯示單元3,以致可觀看透射通過光導板1之長邊表面 a 2的顯示影像。另一方面,在光源2 1關上的外部光模式 中,入射於光導板1之上表面la中之長邊表面a2上之外部 光透射通過液晶顯示單元3,然後再被反射層4反射。因 此,可以如前所述的相同方式觀看顯示影像。 另一方面,圖5所示之透射型或反射-透射複合型液晶顯 示裝置係觀看如下。在光源2 1打開的透射模式中,自光導 板1之下表面1 b離開之光被反射層6反射,然後再透射通過 光導板1之長邊表面a2等等。因此,顯示影像係經由液晶
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514708 •-皇號89126575 年月日 修正 五、發明說明(18) " ' ' 顯示單元3而觀看。在光源2 1關上的反射模式中,外部光 經由液晶顯示單元3而透射通過光導板1之上表面1&中的長 邊表面a2。然後光以與透射模式中之相同方式被反射層6 反射’並透射通過光導板1之長邊表面a2等等。因此,可 經由液晶顯示單元3而觀看顯示影像。 在本發明,用於形成液晶顯示裝置之光學裝置或零件諸 如光導板、液晶晶格、極化板等等,可完全或部分地彼此 整體層合/固定,或可分開設置。由基於介面反射之抑制 而防止對比降低等等的觀點來看,將此等光學裝置或零件 彼此固定較佳。可將適當的透明黏著劑諸如增黏劑等^, 用於緊密固定程序。可將一層透明黏著劑作成包含前述的 微細顆粒等等,以致將層提供為展現擴散功能的黏著劑 實施例1 ”曱基丙烯酸酿板加工成為預定形狀。利用鑽石 工,、刀告j聚曱基丙烯酸酯板之表面,因而製 ϊ有之光導板。光導板為4°毫米寬及以毫ΐ /木,且具有1耄米厚之入射側面及〇 . 6 光導板具有形成為平坦表面的上及下夺::目、寸側面: 21 0微米之節距間隔形成稜鏡結構。上表面中以 入射侧面以23度之傾斜角朝右往上傾 =二具有相對, 構具有短邊表面及長邊表面之組合線。各複鏡姑 在自42. 5至43度之範圍内。長邊表 2 =之傾斜角係 田之傾斜角係在自1. 8
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至3. 5度之範圍内。在相鄰長邊表面之間的傾斜角差不 於〇·1度。各短邊表面在下表面上之投影寬度係在自 16微米之範圍内。長邊表面在下表面上之投影面積對短 表面在下表面上之投影面積之比不小於。附帶一提, 輸出構件之形成係自距入射側面2毫米之位置開始。 “ 形成於在光導板之入射側面與鄰接於入射側面之各側面 之間之父點處之角落部分的曲率半徑不大於〇 ·丨毫米(此 適用於下)。將具有2毫米直徑之冷陰極管(哈里森電氣股 份有限公司(Harison Electric c〇·,Ud)製造)設置於 光導板之入射側面。使由白色燈反射片材製成之光源裝置 具的邊緣與光導板之上及下端表面緊密接觸,同時使光源 裝置具封住冷陰極官。將反相器及如電源供應器連接至冷 陰極管。將一般為白色的反射型液晶晶格設置於光導板^ 下表面侧。如此製得液晶顯示裝置。 實施例2 以與實施例!相同之方式製得平面光源單元及液晶顯示 裝置’除了將光導板替代為將角落部分之交點利則〇. 2000砂紙拋光,然後再利用化合物鏡面拋光,因而將曲 半徑設為約0· 25毫米之光導板。 τ 比較實施例1 以與貫施例1相同之方式製得平面光源單元及液晶溝 了將光V板替代為將角落部分之交點利用 撤糸,然德至制m儿人 裝置,除.,八θ Ί〜句肘月洛部分之交點利用N〇. 2000砂紙拋光^然後再利用化合物鏡面拋光,因而將曲等 半徑設為約0 · 4宅米之光導板。
514708 案號 89126575____ 年月日_修正 五、發明說明(20) 比較實施例2 以與實施例1相同之方式製得平面光源單元及液晶顯示 裝置,除了將光導板替代為將角落部分之交點利用Ν〇· 2 0 0 〇砂紙拋光’然後再利用化合物鏡面拋光,因而將曲率 半徑設為約0. 6毫米之光導板。 評估試驗 在將 測於各 的存在 結果示 實施例1 |實㉟例2 陰影寬度(mm) 0 .----- 光源打開’ 實施例及比較實施例中製得之液晶顯示裝置之陰影 與否。如產生一些陰影,則測量陰影之寬度。i = 在貫施例2中’雖然在左邊的角落部分中觀。 暗線,但此暗線係在未造成任< _吊〉寻的 無法測得線的寬度。另-方面竹;際問!的程度下,因此 左端至中心部分之範圍内觀寧 =較$施例1中,在自 μ哪不裝置。 、 其之具有牲$ + + 1将义程度特異性的較佳 不脫離如徭令植,* ,丄平乂住形式fj 播、土夕么 文提出專利申請之本發明^ 的照明光不均勾且不…陰影線,因此得到 的狀態。由以上說明證實根據太2貝鉍例2中,得到更差 觀看之平面光源單元及液4 =得到亮度均句且容易 雖然本發明已就' ^ 說明,但應明瞭可 精神及範圍,而就 較佳形式之揭示内容
89126575.ptc 容。 及零件之組合及配置改變為
514708 _案號89126575_年月日 修正 五、發明說明(21) 元件編號之說明 1 光導板 la 上表面 lb 下表面 1 c 入射側面 Id 、 le 、 If 側面 2 平面光源單元 3 液晶顯不早元 4、6 反射層 5 擴散板 11 角落部分 12 參考平面 21 線性光源 31 '33 極化板 32 液晶晶格 A 光輸出構件 R 曲率半徑 a 1 短邊表面 a2 長邊表面 θ' 短邊表面之傾斜角 e i 長邊表面之傾斜角 P 稜鏡結構之重複節距
89126575.ptc 第25頁 514708 _案號89126575_年月日__ 圖式簡單說明 在附圖中· 圖1係用於說明平面光源單元(光導板)之一例子的透視 圖, 圖2係用於說明在光導板之入射側面中之角落部分的透 視圖, 圖3係用於說明光導板中之光輸出構件的側視圖; 圖4係用於說明反射型液晶顯示裝置之一例子的剖視 圖;及 圖5係用於說明透射型(反射-透射複合型)液晶顯示裝置 之一例子的剖視圖。
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Claims (1)

  1. :)14/U6 ^iJl_H26575 六、申請專利範圍 ,士面在該參考平面上之投影面積不小於 參考平面上之投影面積的8倍大。 邊表面在該 4·如申請專利範圍第2項之光導板,1中, 該光輸出構件之各該斜面或短邊丄 5 Λ參考平面上之投影寬度計不大於4〇微米之二Ϊ 5·如申請專利範圍第1項之光導杯,f由二之見度。 件具有相對於該入射側面之參考平面之角、产不f光輸出構 之各脊線。 面之角度不大於±30度 6 · 一種平面光源單元,包括·· 如申請專利範圍第1項之光導板;及 設置於該光導板之該入射側面的線性光源。 7 ·如申請專利範圍第6項之平面伞、店0 4 蔞拓白扛六碎也道把夕*«士 先源早70,其中,該光 導板匕括在ό亥光^板之上表面內的止 平面光源單元使用作為正m輸出構件,以致將該 8. 一種液晶顯示裝置,包括: 如申請專利範圍第6項之平面光源單元;及 液晶晶格。 9. 如申請專利範圍第8項之谅曰% # 平面光源單元使用作為正”;:曰=叙置,其中’將該 層,以致將該液晶顯示裂置=作晶格包括反射 且使用作為反射型液晶顯示裝 置。
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