TW521156B - Plane light source unit and reflection type liquid-crystal display device - Google Patents

Description

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發明之背景 本發明有關於平面光源單元，其能形成一反射式液晶 示裝置’在光源的使用效率和亮度皆是極佳且容易觀^二 本申請案基於曰本專利申請案Hei. 11-302619，其已 併入文中以供參考。 ” 相關技術的描试 種使反射型液晶顯示裝置能在黑暗處或相似處被觀示 之平面光源單元已被大大的需求。同時，本發明之發明者 試圖應用一正面光源系統，其中於一傳送型液晶顯示農置 中使用之背面光源型平面光源系統單元被安置於液晶單元 的視側。該背面光源型平面光源單元使用一設有光輸出I 置之光導管，使由側表面入射的光經過光輸出裝置，從上 及下表面之任—者離去。在正面照明系統中，顯示的内容 可經由光導管而被看到。 智知的平面光源單元使用該背面照明型的光導管，然 而 其中存在一個問題為：由於經由光導管顯示影像非常 的棄亂’再加上在開啟平面光源系統單元時會有對比缺乏 ^在關閉平面光源系統單元時會有亮度缺乏之情形，使得 ,66 ^ 而導致難以將平面光源系統單元貫際應用。 源單i5 2述的情形，本發明的發明製造了-平面光 中，而能^制應用該平面光源系統單元至一正面照明系統 別$散光的產生和試圖防止對比的缺乏和顯示 链一上^ \和顯示的紊亂主要為經由一擴散層或類似物之 顯不先的分散所導致。 物之

89122433.ptc 第6頁 521156 案號 89122433 五、發明說明（2) 的紊亂。在此實例中 整效應，使得在平面 失。因此會形成暗區 發明之概> 述 本發明的目的在於 正面照明系統和能形 平面光源系統單元時 光源系統單元時觀看 導管而生的紊亂顯示 其在顯示影像上不會 為了達成上述目的 一光導管，係包含一 單元被置放於 射層。 在上表面形 經由光 由上表 表面， 面的長 正面照明系統的平面 用效率和獲得亮度的一致性 得一反射型液晶顯示裝置， ，然而，由於光分散 光源中產生在亮度和 而導致顯示影像有部 而造成發光性勻 暗度間的差異喪 分遺失的問題。 :和一線狀光 在光導 管的上表面而 提供一反射型 面光源單元的 及包括 側表面 下表面 導管的 其較入 的資訊 依據 其液晶 單元包 依據 面光源 此，有 上的光 的光經 入射側 射側表 光被傳 本發明 含产反 本發明 在光使 可能獲 送且經 的另一 對 發展一 成一反 觀看有 有極佳 影像， 產生有 ，提供 上表面 成之光 輸出裝 面傳送 此線性 度為長 由光導 方面， 上述平 平面光 射型液 極佳之 的顯示 故其具 任何部 了一平 、一下 輸出裝 置由下 光源有 ，藉此 源系統 晶顯不 對比， 党度， 有極佳 分的遺 面光源 表面和 置，以 表面離 有效 xrty 一 早兀， 裝置， 以及在 因能防 之清晰 失。 口 〇 —- 早兀， 入射側 致於入 開，同 源，其 的光發 管的下 可看見 液晶顯 下表面 其能適應 其在關閉 開啟平面 止透過光 度；以及 其包含： 表面，以 射在入射 時入射在 配置在光 射區域’ 表面產生 〇 示裝置， 5此液晶 光源單元，此平 上都是極佳。因 其在關閉平面光

第7頁 —SS__89122433 五、發明說明（3) li±n 曰 修正 11. -*4 修正頁 源系統單元時觀 統單元時觀看有極佳的的，比，以及在開啟平面光源系 產生的紊亂顯示影像，故度；因能防止透過光導管而 顯示影像中部分遺 二只有極佳的清晰度，·以及其在 本發明的特色和優點由：：可使顯示品質極佳。 所附之圖式可更明顯。 彳較佳具體例的詳細說明配合 •根據本發明>ι+ % η本； 千面先源單元包含：一光導其甘七, 上表面、下表面和入射侧先蜍s ，其包括一 上表面形成，以致於入射^ 〇匕括一光輸出裝置，其在 裝置由下表面離開，、同時面上的光經由光輸出 光泝有一右二先在光導管的入射侧表面，此後狀 長，藉此在光導管的下表面甚^ )射側表面的長度較 導管的上表面而可看見。生的*訊光被傳送且經由光. 二1顯示平面光源單元的—實施例 : 思指一光導管；而1 2為一後妝# π糾册4兀仵、、扁唬11 實例，I之孚&出.β線狀先源。附帶地，圖1顯示一 二例▲其之千面先源早兀丨被應用至一反射型液晶 ::该兀件編號2意指-液晶顯示面板；而。為一反射、 此被使用之光導管為一薄板（pUte )其中，入射 側，u由下表面經由光輸出裝置在上表面。 管一般由像薄板的槿杜，d Λ i , .

射側 、·.........田无输出裝置在上表面形成。士丨 光導管一般由像薄板的構件（plate_Hke member)所组 成，其具有上表面11a和相對於上表面Ua的下表面丨丨匕，、，

\\326\2d-\91-06\89122433.ptc 第8頁 521156 _案號89122433_年厶』 修正 曰 五、發明說明（4) 面lla及下表面llb?之相對侧表面之-的入射 列‘的Dn C ’如圖1所不。此像薄板的構件可以為如圖1所 '、的早-厚度的形式或可為像換形物之形狀等等，其 :面ΪΪ於入射側表面的對立端表面⑴被設定較入射側 。對立端厚度的減少就減輕重量、光由入射側表 上表面的光輸出裝置之進入效率改善而言是有助益 特=上表面形成的光輸出裝置可由展現前述光輸出 點和！ΐ: t 向性且有效率地離開的觀 沒有= 光被設計成從上表面被有效率傳送而 對ί入來看二最好提供-光輸出裝置有著面 者：射側表面的斜面。貫際上最好是提供一光輸 具有相以Γ面 覆'纟“冓’且各個不規則物；由 八另祁對於下表面之參考平面3〇至 两 斜面和-傾斜角度不大於10度平坦表ς的二土度的範圍的 不規則物件的重覆結構可能是由凸面或、且0所組成。 成’而每-部份有著等邊的表面。缺而：:的部分所組 觀點和從由下表面離開的光被反射層週轉：：效率的 面（垂直）方向隨著良好方向性離；土表，正 的是重覆結構由像稜鏡不規則物件所‘电二看，ί際上 :由-短側表面llal (Θι)，其側成’而母-物 傾斜’且其之傾斜角度相對 匕面向相對端 參考平面Ue角度為3Q至45度，和 ^下表面lib的 负側表面1 la2 (

521156 修正 曰 —>1^^9122433^ fY 生‘ 五、發明說明（5) )，其有一 0至1 〇度的傾斜 地，在凸面部分#又如圖2顯示所組成。附帶 和長側表面使其形成平面卩二區別是基於連接短側表面 面部分間的區別|i著θ户直線。即，在凸面部分和凹 (頂點）是由線“；由線；=!：長側表面交又點 的光線中扮演反射部份：心在入射於側面上 供反射光至下表面】lb。在。予上側表面之角色，以藉此提 〜被設定在位於30至45n二，短側表面之傾斜角 地反射到下表面。’藉以傳送光能垂直 面方向極佳的輸出光(照明光）。因此能達到 為的觀點’較佳的短側表面傾斜角θ, =3=範度的範圍’更具 1傳t光導，内的條件下’依據折射的斯耐爾定律、折 ne aW疋土 41. 8度，例如，當折射率為1 5。附帶 地，經由該短側表面傳送的部份光無法滿足全反射 於是形成漏光。此漏光在觀視近 二〔 的影響，因為漏光以相對於正面方向不=以= 開。假如傾斜角度01大於45度，在光使用效率上m離 點，因為光由上表面1 1 a洩漏顯示增加的趨勢。 、 在另-方面，該長側表面lla2提供下列之目的 長側表面上入射的傳送光，藉此提供反射光於短側表面和

I 第10頁 89122433.ptc 521156 案號89122433 年6月¥日 修正 五、發明說明（6) 由短側表面經由反射層2 1翻倒反射的光，以便光由上表面 1 1 a傳送離開；和以反射模式取得外部光以便外部光經由 反射板21反射而傳送由上表面lla離開。由此觀點來看， 相=於下表面之參考表面，長側表面傾斜角心在〇至丨〇度 的範圍内看較佳。 雖然長側表面傾斜角&可能為0度（水平面）嗖定此角 ΐΐΓ,允，傳送光是準直當在長側表面上入射的傳送光 側表面。在這實例中，經由短側表面反射光的 方向性此被提升至適合觀賞的程度。另一方面，若傾斜角 ί Γ』ί射在長侧表面的入射光的速率會變慢。結果，光 :應=對端側是相當的短，所以放射光易有不均句的傾 :二光學路徑的改變由於反射變大，以至於在正面 顯示上不利地降低。在光導管的剖面形狀 牛低對增的厚⑨…在像梭鏡不規 傾向。 '、里亦降低，以至於光發射效率易有降低的 向：ί :的觀點來•，例如輸出光的凝聚和在正面方 面較佳傾斜角0 AA抑制先漏4寺，此長側表 和長側f ^ 2 度’具體地不大於5度。此短 性上述的傾斜角被調整至偏好輸出光的方向 方二：光能以垂直下表面或接近垂直方向近似角度的 點ΐ;顯經由光導管長側表面視覺上辨識等等的觀 ;看“佳的長侧表面有—角度差異在長側表面間的

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------案號 89122433 五、發明說明（7) 傾斜角02其被設定不大於5度，具體地是不大於4度，更 ，體地不大於3度在整個光導管上，且有差異在鄰^長側 表面間的傾斜角<92，其被設定不大於1度，特別是不大於 0^3度，更具體地不大於〇. 1度。因此，在長側表面間的傾 科角h經由光被傳送的差異能由原先對顯示影像有影響 進而被抑制。假使在長側表面的傳送角度偏斜根據^位曰置 差異非#大，此顯示影像易偏於不自然。特別是在傳送影 像間的偏斜差異在鄰接映像點的鄰近部位是大的話，^ g 示衫像易有極不自然的傾向。 前述傾斜角&的角度差異是決定於長側表面的傾斜角 度無大於1 0度的假設上。即是，角度差異決定於顯示影像 偏斜的假設。由於經由長側表面傳送光的反射被抑制S促 使小傾斜角（92在一可允許的範圍。這目的在於液晶顯示 裝置藉著設定一接近垂直方向的觀察點作最適化後的最佳 觀視方向以防止改變。假使該顯示影像是偏斜的，則最^ 觀視方向由接近垂直方向之方向被取代。再者，假使顯示 影像之偏斜是大的，觀視方向接近由光導管上表面光漏之 輸出方向’以至於漏出的光易影響例如在觀視方向對比降 低的傾向。附帶地，對設定長側表面的傾斜角度心不大 於1 0度的情形包含一必要條件就是傳送光分散的影響 制到可忽略的程度。

由獲得一明亮顯示影像的觀點來看，最好該裝置在外部 光入射的效率和經由液晶單元之顯示影像傳送效率或由°液 晶單元之顯示影像輸出效率皆是極佳。由這觀點來看，S

-1^89122433 f/^f^ 521156

五 、發明說明（8) ________ 好光導管之上表面是提供如像稜鏡不規則物件， 面的投射面積在下表面的參考平面不小 八長側表 積，具體地是不小於10倍，更具體 小^側表面面 :由液晶單元所獲得顯示影像的大部分能侧::傳 附帶地，在經由液晶單元顯示影 面上入射的顯示影像被反射至入射的：：：：；：短側表 3上表面離開或偏*，以便由和相對於下表面使其 常列經由長側表面所傳送的顯示影；二=正 因此，由Λ輛 目丨丨主二 左以Α的方向離開。 表面上入射的顯示影像對經由#彳1,1 > Α π 傳送的顯示影像僅有些微塑 才^長侧表面所 傳送之短缺等笨斛道Ί 因此’攸由於顯示影像 ::之短缺“所導致之不自然顯示 映像點和短側表面之曹聂 利扪嬈點采看， 的光傳送充足。重⑼域最好減少猎以保持長側表面 圍當ί ! = ί Ϊ的映像點節距-般在1 °〇至3〇〇…的範 成在下表面的參考平= 母一映像點節距之形 附帶地，當短側#: 而論不大於40。 形成短側# θ 、之投射面積降低，一較高等級技術對 繞面：必須的。假如像稜鏡不規則物件之頂點圍 ΐ=:;:預2的彎…分散效果易於顯示導致 在約20 ,、，再者，因為螢光官的黏著長度一般設定 導致顯質的於二射之因故二侧表面投射寬度的降低易 範圍為1至20、㈣，44。， 側表面較佳的投射區域 特別是在5 ·至1 5 // m之範圍。

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第14頁 521156 1正 曰 fife m2u^ ί(年 五、發明說明（10) to地疋±28度的範圍内，更具體地±25度的範圍内。 =帶地，此符號代表以入射側表面為參考的傾斜方 : 假使液晶單元的解析度是低的以致無雲紋發生或雲紋 $…略，最好像稜鏡不規則物件儘可能被排列成與入射側 表面平行如圖4顯示（θ = 0度）。 ” 光導管可以如上述的適合形狀形成。在此實例其光導管 形狀像楔形物等等，此形狀能合度地決定。例如Ϊ 一適合 ^表面形狀如線狀表面或曲面能被應用。再者，此斜面或 像稜鏡不規則物件組成光輸出裝置可能形成一適合的表面 形狀如線形、摺疊表面或一曲面。再者，除了節距外，不 ^ f ft件如像稜鏡不規則物件可能由不同形狀之不規則物 ^ ί等組合而成。此外，不規則物件如像稜鏡不規則物件 y能形成像一連串的凸面的或凹面的部份互相連續連接或 是像在每個脊線的方向上在一預定距離的間隔間歇的凸面 或凹面部份間斷地排列形成。 在光導官中，下表面或入射側表面形狀並沒有特別被限 制住且可適合地被決定。一般而言，一表面儘可能平滑和 平坦’且係做為下表面和一垂直下表面之表面形成為入射 =表面。例如，一形狀例如對應線狀光源的外周邊為凹面 j曲形可被用為入射側表面的形狀，藉以光入射的效率能 ^強再者，入射側表面可没計為有一入射側表面結構在 線狀光源和光導管間有一引進部份居間。在此實例中，引 進部份能形成相對於線狀光源或相似之物件之合適形狀。 光導管可由展示透明度的合適材質依據線狀光源的波範

月>^日 修正

號 891224^ 五、發明說明（11) 被用於可見光範圍的實施例為透 使用上L 由顯示無雙折射或小雙折射的材質製成 光導管可藉由合適方 施例最好由大量生產的觀點而^苴’勺二、。生產方法之實 樹脂用模子在加溫 出 方法其熱塑性 化樹脂時聚合等等。、預疋形狀的核子或該模子充滿液 製：：;;; ϊ: - f物質結構的整體單層平板 的薄板。例如，光導類或不同類之材質部份組成 有著光輪出以（上：面r被提供如一薄板’其上一薄片 -光”部份以執行二2如像稜鏡不規則物件附著到 等裙攄：：厚度月b依據光導管的尺寸和線狀光源的尺寸等 的做適當的決定。一般…就入射側表 夯導二^危。，用於形成—液晶顯示裝置或相似的物件之 是不大於1〇_，具體地在由。·1至5-的範圍， 4 Γΐί 乂至3mm的範圍。由達成明亮顯示等之觀點， 光導管被設計以便在上下表面方向之入射光之總 射屮曰^ ’特別是由下表面至上表面垂直入射光的總光透 疋不小於90/〇，具體地是不小於92%，更具體地是不小

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於95% ’且霧度不大於3〇%，具，日 地是不大於10 %。 、且疋不大於15%，更具體 根據前 由下或上 直光能在 光能有效 單元。此 晶顯不装 亮度上亦 影像重疊 導管之顯 因為此裝 4列士口 ， 照明系統 所示，藉 元能以如 區域，其 導管入射 述之光導管，由 表面離開。因此 適宜觀看的極佳 地利用。因此， 外’其可能形成 置’其在關閉或 是極佳，因為由 。再者，此裝置 示影像幾乎不會 置是容易觀看。 依據本發明的平 ’在光導管11之 其由光導管之上 下過程形成：其 較光導管入射側 侧表面11 C上。 上和下表 ’藉著光 垂直度輪 可形成具 不同裝置 打開時觀 上表面漏 的清晰度 紊亂和此 導管之 出，以 有極佳 ’例如 賞的對 出之光 亦是極 裝置在 射光被 使用， 使由線 党度的 ，省電 比極佳 幾乎不 佳，因 顯不品 安然傳送 準確地準 性光源的 平面光源 反射型液 且在顯示 會和顯示 為經由光 質上更佳 面光源單元被用於側照明型正面 下表面產生之資訊光（2 )，如圖i 表面被傳送離開。該平面光源單 線狀光源1 2有著一有效的光發射 表面11c的長度為長，被置在光 在上述中’線狀光源丨2具有有效的光發射區域較光導管 入射側表面11 c為長且被用於防止陰影的產生。即，假使 線狀光源的長度是短的甚至當此長度為mm等級，在光導管 底端的入射光量變得少至可能發生不平衡的光發射或產生 —不發射區域。因此在開啟時可能產生非常清楚的陰影以 至於顯示變得難以觀視。因此，該線狀光源1 2有著有效之

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案號 89122433 五、發明說明（13) 光：Ϊ :較入射側表面llc為長被用於防止這些問題。 當有效之光發射區的長度被設定和入射° a ^衫。 相同時，正面方向之陰影可被防止。 ^ C 0、長度 L w丄 赴至在此貫例中，缺 視方向發生。基於光導管之非發射區、 j j傾斜硯視方向的陰影是較正面方向的的陰影明顯 景夕被傾斜地產生並穿越顯示部份。 ·‘、'丢 j影f生的狀態會依據是否線狀光源被置放於接近光導 I 射側表面或是否線狀光源被置放離光導管的入射側 ί : :離而改變。當距離愈大陰影產生的範圍就愈 光J二光導管的入射側表面一段距離的線型 先f的排列被應用以避免當線型光源被排列靠近入射側 面犄，線型光源和光導管接觸而破裂的危險。 再者陰衫產生的狀悲係依據光導管之光輸出裝置之不 規則物件的脊線相對於入射側表面是否傾斜之事實。此 外—陰衫產生的狀態依據脊線的傾斜角度而改變。例如， 當每一脊線相對於入射側表面！丨c是傾斜的（0竽〇 )，其 中0 =表相對於在圖3中的入射側表面1 1 c之不規則物件之 每一脊線的傾斜角度，陰影傾斜地產生，甚至在正面方 向，像傾斜的觀視方向，在一側i i f上，不規則物件的脊 線變得遠離線狀光源。此陰影是直接朝向有著入射側表面 之11 f側端作為起始點的光導管内側。因此，在入射側表 面之另一端側，陰影的影響因陰影向外擴張而變小。"

89122433.ptc 第18頁 521156 修正 皇號 89122433 五、發明說明（14) 因此’基於有效光發射區域，線狀光源長度依據陰影產 生狀態等等作合適的決定，除了在縱向之光導管的入射侧 表面長度外。由製造光導管入射侧表面入射光儘可能均 勻，藉以阻止陰影在正面方向和一實際傾斜觀視範圍產 生’具體地在觀視角度範圍傾斜3 〇度的觀點，最好線狀光 源1 2之有效光發射區域1 2 A的每一端是凸出的，其距離不 小於由光導管之一對應端表面藉公式：1 d · sin 0 + d / 2計异出之值，其中d為入射側表面11 c和線狀光源正面 端表面1 2間的距離，此外傾斜角0如圖3所示。

因此，當0 = 0如圖4所示，即，當不規則物件的每一脊 線和入射側表面平行，其突出的長度了2最好是大於1 mm + d/2。另一方面，當0关〇如圖3所示，其突出的長度丁丨最 好是大於由前述公式如上述光導管端丨丨f計算出之值。附 帶地，在圖3和4，此元件編號1 2B指定為一非發射區域例 如電極。

在上敘述中’當0 = 〇時’最好光導管相反端之部份滿足 以前述公式所計算出之線狀光源之突出長度，因為該脊線 是橫向對稱。當Θ #0時，最好至少光導管端llf滿足此情 形。當Θ # 0時，在相對於1 1 f端之光導管侧，陰影之產生 可甚至被一有著一有效光發射區域之線狀光源抑^，因該 長度使該區域成為光導管之内部。實際上在此實例中，在 整個線狀光源中有效光發射區域的長度最好不小於^^ +

89122433.ptc 第19頁 521156 - 案號89122433 车^月>^曰 修正 _ 五、發明說明（15) 源例如一（冷或熱）陰極管，點光源陣列的排列例如線狀 排列的光發射兩極真空管，或線狀光源使用在規則或不規 則時間間隔轉換一點光源為一線狀光源發射狀態的裴置可 被用作光源。由節省能源和耐久性等等的觀點來看，實際 上最好使用一冷陰極管。 此平面光源單位可以組合之方式形成，其合適之協助裝 置例如光源支架1 3，其用於圍住線狀光源1 2以引導光由線 狀光源1 2往光導管入射側表面丨丨c分散，如圖1所示，抗反 射層等等，可視需要而安置。一包覆高反射性金屬薄膜、 金屬羯薄板或相似一般用作光源支架。假使光源支架是經 由黏著劑或相似物黏於光導管尾端部份，光輸出裝置在附 著部份之形成能被省略。 此抗反射層被用於抑制表 反射層可能一由合適透明層 介質組成之反射率層、含敦 抗反射層可被直接提供於光 著合適方法例如蒸鍍方法或 藉一方法提供其：此抗反射 一薄板；此薄板經一合適附 導管下表面。對形成抗反射 如上述，依據本發明之平 度和垂直度皆絕佳的光。其 容易的。因此，此平面光源 而可適用至不同的裝置如反 面反射。依據習知技藝，此抗 組成，如一光學多層膜或由電 聚合物、低密度材質等等。此 導管上和下表面中至少一個藉 蒸氣沈積方法。此抗反射層可 層藉一透明基板支撐藉以形成 著方法如一黏著層而附著至光 層之方法並不特別地限制。 面光源單位提供光利用率、亮 ，增加平面光源單位的面積是 單位月b被用於一正面照明系統 射型液晶顯示裝置等等。一省

521156 修正 曰 案號拉122433 五、發明說明（16) 電反射型液晶顯示裝置亮度和容易觀看能被獲得。附帶 地，此平面光源單位能藉一合適方法作開關切換。 圖1顯不一反射型液晶顯示裝置使用平面光源單位丨，依 據本發明’做為-正面照明系統。元件編號2代表一反射 型液晶面板；22，一液晶層；和23，一單元基板。這元件 組成一液晶單元。元件編號24代表極化器（ρ〇ΐπίζπ I二Υf二層。此反射型液晶顯示裝置能藉液晶單 排列而#忐田g平面光源單元光輸出側上如圖1顯示的 排列而形成，即，在光導管u的下表面侧。 之；ϊΠ，ίΐ射型液晶顯示裝置由-有著-透明電極 曰曰：：：其功能如液晶活動遮板、附在液晶單元的傳 *，此反射型液晶顯示裝义;；ff明 殊的限制除了平面光源被用於正^=何特 極並無在圖1顯示。 ^地’此透明電 因此，被使用之液晶單亓计益M 晶定位的規格，合適的=;單， 话一 ^ , 干1 w液晶早7L、STN泫曰 向早元ΗΑΝ單元、彎曲 日曰 兀、客主(guest-host )、為日霞；上、 干uuti早 用。再者，對於驅動液晶之$法或鐵電液晶單元能使 -合適驅動方法如主；:特別地限制。例如， 初&丨單法或破動矩陳法可虛 反射層的排列對反射型液晶顯示 ^ 。 的排列位置是隨意的。例如，反：置疋必要白勺。反射層 例如，反射層可能提供在液晶顯示

叫156

、發明說明（17) 五 面板2的外面，如圖1 — 液晶單元的内部。反7F ’可爿b附著至單元基板和提供於 層。反射層的實例為··，可依月不技術而形成一合適反射 如鋁、銀、金、銅或鈥一黏^樹脂中含高反射率之金屬 積之金屬薄膜層或其^ f末的瘵鍍層；藉蒸氣沈積法所沈 樓的蒸錢或沈積層:、全：；：：二反射薄板有著基板支 件。 反射層能形成透明電導性薄膜或相似之物 合適之材質能被用

的入射而獲得良好對比顯示“之呈度線f極化光 :材！如埃或染料吸收型線狀極化器使用：較：向：1 匕度 地，當反射型液晶顯示获署η τ用上車又佳。附帶 擴散層、保護層 < 補:y ，—&適之光學裝置如一 例中，一：干相位延遲板能適當地排列。在此實 作擴散層。s政特性而不使顯示影像紊亂之材質可用. 笙ί f 7:面’前述之補償相位延遲板係用於補償雔折射· 專波長相關性’以達到可見度 ：折射 被置於視覺側極化哭；、广a DD Z 〇補彳貝相位延遲板 分門栌μ 士 郎和液日日早70間且後側極化器和液曰輩 Φ ί:二 圍—合適材質可用作補償相位延遲板： :相位延遲板可以單層或兩或以上不同位相層之=來= > Ϊ:ΐ ΐ!之反射型液晶顯示裝置經由平面光源單位傳 达之士而可看到，特別是經由在平面光源單位 ：2 長側表面。即是，當平面光源單位被開啟，由光 β 藉極化器、液晶層等等被反射通^^^下 m 第22頁 案號 891?β£2ΐ 五、發明說明（18) 曰 修正 此反射光經相反路線由 經由長側表面所傳送 § 09層、極化器等等到達光導管。 強烈的漏光大大不同$顯不影像可被觀看。在此實例中， 向離開。因此，因為正4直液晶單元的正面方向之角度方 側表面在接近正面^ 白離開之漏光微弱’可經由長 像。 "之方向看到顯示品質極佳之顯示影 在另一方面，亦在此每 光被應用，在光導管上二’中§面光源單位被關閉時外部 器、液晶層、反射層等^ 長側表面的入射光通過極化 反路線到達光導管I姆傳送，且與上述相同方式以相 面方向之方向可看到、、、=長側表面傳之顯示影像在接近正 導管和極佳之顯示品質：；顯不影像僅有些微之紊亂由於光 光學裝置或零件如光暮 成上述之平面光源單it二:液晶單元、極化器等等對組 地互相整合地層壓5文曰曰顯不裝置可以是全部或部份 抑等等之防止=降低"·的或/:1地安置。由基於表面反射 最好在平面丄==導；互相固定。 到液晶單元之上表面。一s之下表面疋緊密地固定 用於緊密® $之過程。；1透明附黏劑如增黏劑’ < u ^..疋之過私一層之透明黏著劑可作成去含有透 明粒子措以該層提供如附著層有著擴散之功能3有 實施例1 ^ 、模5L，其模型組芯有著一表面被鑽石小片切割成預定 形狀被固定，其被加熱至8〇。〇再以26〇。〇之融解聚曱烯甲 基丙烯酸酯填滿。如此，可獲得一光導管。此光導管寬 89122433.ptc 第23頁 521156 案號 89122433

五、發明說明（19) 40_而深25麗。此光導管有，厚度的入射側表面，和 一 0. 6 _厚度的相對端。此光導管有著平坦的的上下 面。此光導管在上表面有著像稜鏡不規則物 不規則物件（<9 =0 )被置放在2 1 〇 " m μ μ ^像&鏡 罝又隹Ζ 1 U “ m的郎距以便和入射側 表面平行。該像稜鏡不規則物件有著短側表面和長側表 面。該短側表面之傾斜角在42· 5至43度範圍間。該長側表 面之傾斜角在丨· 8至3.5度範圍間改變。鄰近長側表面間之 傾斜角差異不大於〇」度。在下表面上，短Μ 寬度為10至16 _之範圍。在下表面中，長侧表面投射面 積對短側表面的投射面積的比例不小於12。附帶地，該像 稜鏡不規則物件由入射側表面約2mm遠的位置開始形成。 將一半徑2mm和長度i95mm之冷陰極管（由西方1^電子股份 有限公司製造），以20mm寬之第一條黑膠帶在其有效光發 射區域端約30mm遠的位置纏繞，而在其有效光發射區域另 多而約2 0 mm达的位置以第二條寬2 〇 mm之黑膠帶纏繞。如 此，一 $狀光源被準備好。在一TN型反射液晶面板被安置 在光導管之下表面，線狀光源被緊密地（d = Q)安置在 光導管的入射側表面。在第一條和第二條黑膠帶間線狀光 源之部份被圍在一支架裡。一反用換流器和一直流電源連 接至線狀光源。如此，一反射型液晶顯示裝置可獲得。此 平面光源可藉著電源之開關而開啟關閉。 反射型液晶顯示裝置檢查陰影產生之狀態在正面方向和 左右傾斜3 0度之觀視角度當線狀光源開啟時位置的左右移 動。當無陰影產生時評估為〇。當微弱陰影產生時評估為

89122433.ptc 第24頁 521156 _案號89122433 f /年’月曰 修正_ 五、發明說明（20) △。當顯著陰影產生時評估為X 。附帶地，光導管内部之 方向和外部之方向分別以「一」和「+」表示，在線狀光 源第一條黑膠帶内端和光導管入射側表面左端間同時發生 之位置為一參考點（0 )。評估之結果如表1顯示。 表1 源位置（m m ) - 3 -2 -1 0 + 1 + 2 + 3 右30度 X X X X 〇 〇 0 正面的 X X X .〇 〇 〇 〇 左30度 X X Δ 〇 〇 〇 〇 實施例2 一平面光源單位和一反射型液晶顯示裝置以如實施例1 相同之方式而獲得，除了線狀光源被置放於由入射側表面 經由2mm厚之空間物和在光導管相對側的覆蓋板距離 2mm(d = 2)之位置。反射型液晶顯示裝置檢查其陰影。評估 之結果如表2顯示。 表2 光源位置（m m ) -3 - 2 - 1 0 + 1 + 2 + 3 右30度 X X X X X 〇 〇 正面的 X X X Δ 〇 〇 〇 左30度 X X Δ 〇 〇 〇 〇 實施例3

一平面光源單位和一反射型液晶顯示裝置以如實施例2 之相同方式獲得，除了線狀光源被置放於距離入射側表面 4 mm ( d = 4 )之位置。反射型液晶顯示裝置檢查其陰

89122433.ptc 第25頁 521156 修正 案號 89122433 五、發明說明（21) 影。評估之結果如表3顯示。 表3 光源位置（m m ) - 3 - 2 -1 0 + 1 + 2 + 3 右30度 X X X X Δ Δ 〇 正面的 X X Δ Δ Δ 〇 〇 左30度 X X Δ 〇 〇 〇 〇 實施例4

一光導管（0 = 2 3 )以如實施例1之方式形成，使得像稜 鏡不規則物件的每一脊線相對於入射側表面向右上傾斜2 3 度。一平面光源單位和一反射型液晶顯示裝置藉光導管之 使用而獲得。反射型液晶顯示裝置檢查其陰影。附帶地， 在此情形下，光導管的右端側亦檢查陰影產生之狀態。光 導管内部之方向和外部之方向分別以「一」和「+」表 示，在線狀光源第二條黑膠帶内端和光導管入射側表面右 端間同時發生之位置為一參考點（0 )。評估之結果如表4 顯示。

表4 光 源 位 置（mm) - 3 - 2 -1 0 + 1 + 2 + 3 右30度 X X X 〇 〇 〇 〇 左 端 側 正面的 X X X 〇 〇 〇 〇 左30度 X X Δ 〇 〇 〇 〇 右30度 X X Δ 〇 〇 〇 〇 右 端 側 正面的 X X 〇 〇 〇 〇 〇 左30度 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇

89122433.ptc 第26頁 521156 _案號89122433 年6月曰 修正_ 五、發明說明（22) 實施例5 一平面光源單位和一反射型液晶顯示裝置以如實施例4 之相同方式獲得’除了線狀光源被置放於由入射側表面經 由2mm厚之空間物和光導管相對側的覆蓋板距離2mm (d = 2 )之位置。反射型液晶顯示裝置檢查其陰影。評估之結果 如表5顯示。 表5 光源位置（m m ) ~3 - 2 - 1 0 + 1 + 2 i +3 左端側 右30度 X X X X Δ Δ 〇 正面的 X X X Δ Δ 〇 〇 左30度 X X Δ 〇 〇 〇 〇 右端側 右30度 X X X Δ 〇 〇 〇 正面的 X X 〇 〇 〇 〇 〇 左30度 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 實施例6 一平面光源單位和一反射型液晶顯示裝置以如實施例5 之相同方式獲得’除了線狀光源被置放於距離入射側表面 4 mm (d = 4 )之位置。反射型液晶顯示裝置檢查其陰 影。評估之結果如表6顯示。

89122433.ptc 第27頁 521156 ^_案號891224J3 年A月>/曰 一修正 五、發明說明（23) 表6 光源位置（mm) - 3 - 2 -1 0 + 1 + 2 + 3 + 4 + 5 左端側 右30度 X X X X Δ Δ Δ Δ 〇 正面的 X X X Δ Δ Δ Δ Δ 〇 左30度 X X X Δ Δ 〇 〇 〇 〇 右端側 右30度 X X X Δ Δ 〇 〇 〇 正面的 X X Δ Δ 〇 〇 〇 〇 左30度 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 從表1至表3明顯的可知，限定突出長度（τ 2 )不小於1 mm+ d/2使其可能防止在Θ = 0時陰影之產生。相同之結 果亦可在光導管右端側獲得。附帶地，當陰影產生，陰影 使得其難以觀看顯示基於光發射明顯地不均勻性。 另一方面，從表4至表6明顯的顯示其陰影產生狀態依據 在0 # 0 (即不規則物件之脊線為傾斜）之條件下之d (光導 管和光源間的距離）而改變，（即，不規則物件之脊線為 傾斜），就如同θ=ο的實例。由比較表5及6和表2及3間明 顯可知，假使脊線是傾斜的，在1 1 f側陰影產生之範圍會 變寬，且限定突出長度（T1 )規定不小於1 mm+ d ·幻: 0+ d/2使其能防止陰影之產生。 在光導管相對於11 f側的右端側中，有些 方面 例 中其不產生陰影，雖然有效光發射區域是在光導管内只部 (f 4 )。在這實例中，從在光導管相對側間 影產生之觀點來看，亦可知有效光發射區域必^^一體陰 不小於2_ + d 。附帶地，在上敘述中，當d增力口，^

89122433.ptc 第28頁 521156 _案號89122433 0年β月/日 修正_ 五、發明說明（24) 產生之界限愈難以判斷和陰影本身有變薄的趨勢。 在另一方面，在光源關閉的情況下用外部光照明，可得 到清晰的顯示。由上述可明顯得知正面照明反射型液晶顯 示裝置在開閉的況態皆有極佳的亮度和一致性且能獲得清 楚之顯示。 雖然本發明以敘述用有著某種詳細程度的較佳形成方 式，須了解較佳形式的本揭示在結構之細節上和零件的組 合排列上可能改變但不離本發明之精神和範圍如在下的申 請專利範圍。 元件編號之說明 d 光 導 管 和 光 源間的距離 P 重 覆 節 距 T1 突 出 長 度 T2 突 出 長 度 1 平 面 光 源 單 元 2 液 晶 顯 示 面 板 11 光 導 管 11a 上 表 面 llal 短 側 表 面 lla2 長 側 表 面 lib 下 表 面 11c 入 射 側 表 面 lid 對 立 端 表 面 Ilf —一 側

89122433.ptc 第29頁 521156 案號 89122433 ίί 年Μ月 曰 修正 9L £L 一 警正i 五、發明說明（25) 12 線狀光源 12A 有效光發射區域 1 2 B 非發射區域 21 反射層 22 液晶層 23 單元基板 24 極化器 # θ2 長側表面傾斜角 Θ ! 短側表面傾斜角 Θ 傾斜角 13 光源支架

第30頁 521156 _案號89122433 f /年义月曰 修正_ 圖式簡單說明 在所附的圖示中： 圖1為一顯示反射型液晶顯示裝置實施例的側視解釋 圖， 圖2在光導管中像稜鏡不規則物件的侧視解釋圖； 圖3為線狀光源排列一實施例的解釋圖；和 圖4為線狀光源排列另一實施例的解釋圖。

89122433.ptc 第31頁

Claims (1)

1. 521156 SS_^22433

   六、申請專利範圍 1.1平面光源單元’其包含 -光導管，其包含一上表面、y 及包含一光輸出裝置，其在該上表面和入射侧表面，以 表面之入射光經由該光輸出裝薏=面形成以使在該入射側 射在該下表面之光經由該上表=铉下表面離開，同時入 以及 之該入射側表面，該線 較該入射側表面之長度 一線狀光源，其安置在該光導ί送… 狀光源有著一有效光發射區域，^ 為長， 藉此’在該光導管之下表面 該光導管之上表面使其可被看見生之資訊光被傳送且經由 2·如申請專利範圍第1項之 ^ 管之該輸出裝置具有後夫、 光源單元，其中該光導 以50 a m 5 1 η ，、有像馱鏡不規則物件之重複結構，其係 β至1 · 〇mm之節距為間隔來排 則物件由一短側 娜歹〗，母個3仏稜鏡不規 ^ Λ Μ ^ 表面和一長側表面所構成；該短側表面從 、、、面朝向相對該入射側表面的端側傾斜的斜面所 、、且^ ’其傾斜角度相對於該下表面之參考平面為3〇至“度 的範圍；且該長側表面由傾斜角度相對於該參考平面為〇 至1 0度的範圍的斜面所組成；所以整體而言傾斜角間之差 異不大於5度’鄰近長側表面傾斜角間之差異不大於1度， 且在該參考平面上，該長側表面的投射面積不小於5倍的 該短側表面面積。 3 _如申請專利範圍第2項之平面光源單元，其中該像稜 鏡不規則物件構成該光導管之該光輸出裝置具有脊線，而 每一脊線具有相對於該入射側表面之參考表面的傾斜角度

   89122433.ptc 第32買 521156 _案號89122433 产/年/月〉ΐΓ日 修正_ 六、申請專利範圍 在±30度的範圍内。 4 ·如申請專利範圍第3項之平面光源單元，其中該線狀 光源之該有效光發射區域的每一端是突出的，其距離不小 於由該光導管之一對應端表面基於一該光導管之該像稜鏡 不規則物件之該脊線由該線狀光源漂開之側去計算且藉由 公式：1 mm+ d · sin 0 + d/2計算出之值，其中0為相對 於該入射側表面之該像稜鏡不規則物件之該脊線的傾斜 角’而d為該入射側表面和該線狀光源正面端表面間的距 離。

   5 · —種反射型液晶顯示裝置，其包含如申請專利範圍第 \項之一平面光源單元，和一液晶單元，係設置於該平面 光源單元的下表面，且該液晶單元包含一反射層。 6 · —種反射型液晶顯示裝置，其包含如申請專利範圍第 2項之一平面光源單元，和一液晶單元，係設置於該平面 光源單元的下表面，且該液晶單元包含一反射層。 7 · —種反射型液晶顯示裝置，其包含如申請專利範圍第 3項之一平面光源單元，和一液晶單元，係設置放於該平， 面光源單元的下表面，且該液晶單元包含一反射層。

   8 ·種反射型液晶顯示裝置，其包含如申請專利範圍第 4項之^一平面光源單元，和一液晶單元，係設置於該平面 光源單兀的下表面，且該液晶單元包含一反射層。