TW539882B - Surface light source device of side light type and liquid crystal display - Google Patents

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TW539882B
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Shingo Ohkawa
Kazumasa Ohsumi
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Enplas Corp
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539882 _案號 88104453 q I年仏月曰 修正 五、發明說明（1) [背景技術] 1.技術領域 本發明係關於側光型面光源裝置及液晶顯示裝置，更 詳而言，係關於可適用於液晶顯示裝置之輔助性照明之側 光型面光源裝置，以及裝配該光源裝置之液晶顯示裝置。 2 ·開聯技術 液晶顯示裝置，有採用透過型液晶之型式與採用反射 型液晶之型式之兩種，已為眾人所知。後者，一般而言， 由於供形成影像所需之光可利用外來光，所以與前者相 比，可節省耗電量。而且，已知可在液晶顯示裝置添裳輔 助性照明裝置，便可在例如夜間之外來光不足的環境下提 供顯示。 所謂側光型面光源裝置係適合於此種情形下使用。其 理由在於由於其初級光源與導光板係並排而配置，因而液 晶顯示裝置之厚度只會增大少許而已之緣故。為使側光型 面光源裝置能夠適用於輔助性照明，於該裝置點燈時則採 令反射型液晶輔助性地當做透過性液晶而作用之方式已為 眾所週知。 於第8圖及第9圖例示具有採取此種方法的習知液晶顯 示裝置。參照第8圖及第9圖，液晶顯示裝置1係包括配置 在液晶顯示面板2之背面之側光型面光源裝置3。亦即，面 光源裝置3形成輔助性背照光機構。液晶顯示裝置1，在第 8圖及第9圖上係可由上方觀看。 液晶顯示面板2具備依序疊層配置的透過反射板5、偏
310492.ptc 第5頁 539882 m 修正
^__塞號 88104453 曰 五、發明說明（2) 光板6、玻璃基板7、液晶層8、玻璃基板9及偏光板丨〇。、+ 些構件中透過反射板5係位於最接近面光源裝置3之位置這 在玻璃基板7、8之表面各自形成有透明電極，將曰 材料封入於這些透明電極圖樣間即可形成液晶層8。液\曰曰 顯不面板2提供具有矩陣狀配置之液晶袼（ce丨丨），相废曰曰 對這些透明電極所施加之電壓，可使透過各液晶袼的^於 产偏光面引起扭轉。 九之 偏光板6及1 〇可加以選擇透過對應於各自預定方位 偏光面（透過偏光面）的光成份。一般而言，偏光板6、f 係#能使偏光板6之透過偏光面與偏光板丨〇之透過偏 0 一成為正交或平行之方式而予以定向。 面 、 透過反射板5係一種兼具有透過性與反射性之構件， 係以對於液晶格之透過光能夠提供散射性與高反射率， 於來自面光源裝置3之供應光則以提供高透過率之方式而、 一於第9圖，當來自上方之外來光L 1入射液晶面板時， 經透過偏光板1 0、玻璃基板9、液晶層8、玻璃基板7、偏 光板6之成份即會到達透過反射板5。到達反射板5之光量 係依偏光板1 0、6之透過偏光面之方位或液晶層8之狀態 (馨存於對透明電極之施加電壓）而定。 〜 透過反射板5會以散射反射外來光L1。但由於透過反 射板5也具有透過性，一部份會穿過透過反射板5。經以散 射反射的光之中依序透過偏光板6、玻璃基板7、液晶層 8、玻璃基板7、偏光板1〇而出來之成份，會出射於外部而
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539882 - -04453 ❹ \ 年\1月># 日^^ 修正 五、發明說明（3) ' 一·'~〜' 有助於顯示。出射於外部之光量，係依偏光板1 〇、6之透 過偏光面之方位或液晶層8之狀態（依存於對透明電極之施 加電壓）而有所變化。藉此原理，即會產生明暗分佈，也 得影像可觀察。 面光源裝置3，通常係於外來光不足之環境下點上 燈。本例子之面光源裝置3係當做背照光照明之用。面光 源裝置3具備導光板1 2與配置於其側方之初級光源j 3。 初級光源1 3係由例如由螢光燈（冷陰極管）1 4盘 .μ 配晋私 八月後之反射器1 5所成。當點上螢光燈1 4時，初級光g么二 由反射器1 5之開口部、導光板1 2之端面1 2 A而導入導光即每 1 2。導光板1 2由例口像亞克力樹脂之透明樹脂所成、。板 採在内部具有散射能力之散射導光板之方法。 也有 本例中，導光板1 2之背面（第9圖之下面）係予以粗 化。導入導光板1 2内之照明光L 2係於傳播過程中A北面 甘月面么下< 以擴散反射而自照明光輸出面（第9圖中之上面）輪出。也π 有採沿著導光板1 2之背面配置反射構件（未圖示）之方\ 視需要’可沿著導光板1 2之照明光輸出面配置棱^ 片、光擴散片等之附加構件（未圖示）以便修正輪出光之& 向特性。 & 來自面光源裝3的輸出照明光之一部份會透過透過反 射板5。之後，經由與外來光L1同樣光路（偏光板“破壤 基板7—液晶層8—玻璃基板9—偏光板1 〇)而出射於外立卩< 成份會提供顯示。出射到外部之光量，與外來光L1之情升） 同樣地，係依偏光板1 0、6的透過偏光面之方位或液晶> 8
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539882 _案號88104453 0\年^^月1^日 修正_ 五、發明說明（4) 之狀態（依存於對透明電極之施加電壓）而變化。依此原 、里，即會產生明暗分佈，使得影像可觀察。如上述之習知 ^夜晶顯示裝置1，則有外來光利用效率低之缺點。其理由 乃在於由於其係屬輔助性照明之故而在偏光板6之背面所 _配置之反射構件則需要配置具有透過性之透過反射板5， 結果造成外來光L 1之一部份會漏出之緣故。此項漏出，當 '然會減少對顯示有貢獻之光量，使顯示之對比度惡化。尤 其是用來顯示彩色影像之液晶顯示裝置而言，必然會因其 不足的亮度與對比而使顯示品質惡化。 明之目的與概要] ^ 本發明係鑑於上述背景下所提出者。目的乃在於提供 ，一種能量之損失少，可以高亮度與對比下形成顯示影像之 液晶顯示裝置及為其所配置的側光型面光源裝置。 - 依照本發明之側光型面光源裝置，可適用於包括有液 晶顯示面板之液晶顯示裝置之輔助性照明。面光源裝置包 •括導光板與用以對導光板之短邊面（m i η 〇 r f a c e )所提供之 入射端面供應初級光（p r i m a r y 1 i g h t )之初級光源，而導 光板之主要面（m a j o r f a c e )係提供背面及照明輸出面。 根據本發明之一特徵，導光板之照明輸出面，具有不 光散射之特性並可向液晶顯示面板之前面供應光。又 導光板之背面係提供具備出射促進特性之光控制面。該光 控制面可促進在導光板内部所傳遞之光從照明輸出面出 射。出射促進特性乃以具有隨著遠離導光板入射端面而會 增強者為較理想。
310492.ptc 第8頁 539882 _案號 88104453 ί 年\1 月日__ 五、發明說明（5) 根據典型實施形態，光控制面包括有可促進出射之多 數個微小區域。微小區域以排列成不規則者為較理想。微 小區域也可為背面加以粗面化之局部性區域。微小區域最 好為各自具有由肉眼辨認困難的尺寸。 成 置供 配而 置面 裝前 源之 面板 型面 光示 側顯 之晶 化液 體向 具朝 所能 態光 形出 諸輸 述所 上面 依出 將輸 若明 照 面 型 光 側 著 配 。 裝 置置 裝配 示的 顯良 晶改 液以 之種 明一 發供 本提 據明 根發 供本 提， 可者 便再 給 裝面 示前 顯層 日aa日aa 液液 之於 置置 裝配 源有 光具 顯 晶 液 此 ο 置 之 板 光 偏 的 側 ，及 層以 晶 ’ 液板 括面 包示 置顯 裝晶 示液 置供 裝面 源端 光射 面入 型之 光供 側提 。所 置面 裝邊 源短 光之 面板 型光 光導 側對 之以 明用 照’ 性板 助光 輔導 以括 用包 照成良 及置改 面配予 背間經 供之種 提板一 係光供 面偏提 要與以 主層， 之晶態 板液狀 光在之 導係層 而板晶 ，光液 源導向 光，朝 級且面 而出 。 輸 面明 出照 輸其 明使 初 之 光 級 初 應 背 而 性 特 之 IT 身 散 光 使 會 不 有 具 面 出 輸 明 照 之 板 。光 置導 配 的 促 可 面 制 控。 光射 該出 ， 面 面出 制輸 控明 光照 之從 性光 特之 進遞 促傳 射所 出部 有内 具板 供光 提導 係在 面進 厂 由不光 可有導 也具於 ，為播 丨可傳 性面進 進背促 促，可 射即有 出亦具 厂。為 與板可 J 为貝 性導面 特予出 之賦輸 IT CP 散方照 光態而 使形， 會施射 不實散 種光 一使 另會 中 置 裝 示 顯 晶 。液 性之 進下 促置 射配 出之 的良 射 改 出所 之此 光如 的像 部以 内 板 射 出
310492.ptc 第9頁 539882 1_案號88104453 年1月1^日 修正_ 五、發明說明（6) 促進特性」也可由各種方式加以具體化。 首先，乃以具有隨著遠離導光板之入射端面而增強之 >傾向為較理想。又光控制面可包括能促進出射之多數個微 小區域。微小區域則以排列成不規則狀為較理想。又微小 區域也可為背面之經予粗面化之局部性區域。而且，微小 • · 區域乃以各自具有由肉眼辨認困難的尺寸為較佳。 ^ 本發明之上述及其他特徵當可由下列配合圖面之說明 得以更加明瞭。 [實施形態] (#第1實施形態 < 參照第1圖、第2圖，其係描繪根據本發明之第1實施 、形態之液晶顯示裝置。其中與第8圖、第9圖相同之部分則 以共同符號標示，並省略其重複說明。 - 液晶顯示裝置2 0包括配置於液晶顯示面板2 1的前面 (觀察側）之側光型面光源裝置2 2。亦即，面光源裝置2 2係 一提供輔助性正面照明機構。液晶顯示裝置2 0可自第1圖及 第2圖上方觀看。 液晶顯示面板2 1具備依序疊層配置之反射板2 3、第一 偏光板6、玻璃基板7、液晶層8、玻璃基板9及第三偏光板 這些構件中第二偏光板1 0位於最接近面光源裝置2 2之 位置。 在玻璃基板7、9之表面各自形成自透明電極，而將液 晶材料封入這些透明電極圖案間便可形成出液晶層8。液 晶顯示面板2 1提供具有矩陣狀配置之液晶格，其可相應於
310492.ptc 第10頁 W9882 _案號 881Q4453 、發明說明⑺ 五 曰 修_ 伞 ~透明電極所施加的電壓 先面弓丨起扭轉。 ％ & 在透過各液晶格的光之偏 九板6、] η仫丨、，此你伯、丨>、 兩又而吕，弟一及第二之偏 過偏光面’、工’反6之透過偏光面與偏光板1 〇之透 為正父或平行之方式而予以定向。 反射性之構件，係可二:丨：之透過光具有散射性與高 有粗面化ί面之美杯^•鋁等金屬材料蒸鍍於具 1圖、第。之配；所'^方法來製㊄。反射板2 3係替代第 Λ4 i a 米用之透過反射板5而採用之構件， 准亚未具備光透過性。 再干 ，2圖中當外來光⑴上方入射液晶面板時，透過偏 t f 10、液晶層8、偏光板6之成份即將到達反射板23。能 至〗、達反射板2 3之光量係依偏光板i 〇、6之透過偏光面方位 或液晶層8之狀態（依存於對透明電極之施加電壓）而定。 反射板2 3能以散射反射外來光L卜會穿過反射板2 3之 光實質上並不存在。經以散射反射的光中依序透過偏光板 6、玻璃基板7、液晶層8、玻璃基板9、偏光板1 〇之成份， 將出射外部而對顯示起作用。出射至外部之光量係依^光 板1 0、6之透過偏光面方位或液晶層8之狀態（依存於對透 明電極之施加電壓）而變化。藉此原理即會產生明暗，使 影像得以觀看。 面光源裝置2 2，通常係於外來光不足之環境下予以點 燈。面光源裝置2 2係具備導光板2 5與配置於其側方之初級
310492.ptc 第11頁 539882 ^_案號 88104453 五、發明說明（8)
光源1 3。 初級光源1 3係由例如螢光燈（冷陰極管）丨4與配置於其 ，背後,反射器15所成。當點上螢光管14時，初級光即經由 反射器15之開口部、導光板25之端面25A導入導光板25。 •導光板2 5係由例如像亞克力樹脂之透明樹脂所成。 在本實施形態中，導光板2 5之背面（第2圖中之上面） ，2 5B提供光控制面25D，其係包括用以促進光從照明輸出面 2 5 C出射的光促進面。關於光控制面2 5 D容後詳述。另外， 照明輸出面2 5 C係鏡面，實質上不具散射性。 暴導入導光板2 5内之照明光l 2，於傳播過程中會反復來 -回背面2 5 B (光控制面2 5 D )與照面輸出面2 5 C之間。此時段 t内即自背面25B(光控制面25D)與照明輸出面25C緩慢地產 生光出射。 — 來自照明輸出面2 5 C之輸出照明光之一部份，將透過 偏光板1 0、玻璃基板9、液晶層8、玻璃基板7、偏光板6而 -到達反射板2 3。能到達反射板2 3之光量，係仿偏光板1 〇、 6之透過偏光面方位或液晶層8之狀態（依存於對透明電極 之施加電壓）而定。 反射板2 3能以散射反射照明輸出光。會穿過反射板2 3 之^實質上不會存在。經以散射反射的光之中，依序透過 偏光板6、玻璃基板7、液晶層8、玻璃基板9、偏光板1 〇、 導光板2 5而出之成份，將出射外部而成為對顯示起作用之 光L2 A。出射至外部之光量係依偏光板1 〇、6之透過偏光面 方位或液晶層8之狀態（依存於對透明電極之施加電壓）而
539882 _案號88104453 6¾ 1年月^日 修正_ 五、發明說明（9) 變化。藉此原理即可產生明暗，使影像得以觀看。 對光控制面25D則賦予用以促進照明光L2的出射之出 射促進性。出射促進性係以使其具有跟著自入射面2 5 A遠 離而一旦增大，接著即降低的傾向之方式所賦予。一般而 言，在末端附近，則因末端面的反射光會使照明輸出增 大，所以抑制其出射促進性。 出射促進區域係在背面2 5B上以依光控制模式而分佈 之方式所形成。光控制模式係以能夠實現上述傾向之方式 所設計。光控制面圖案之一例顯示於第3 a圖。 參照第3 a圖，背面2 5 B上之各出射促進區域具有微小 點（dot )之形狀。多數個微小點，如第3b圖所示，其被覆 率（每單位面積之被覆面積）係呈跟.著自入射面2 5 A遠離而 增大後，再降低之分佈。藉由這樣的分佈，便能實現上述 傾向。 各出射促進區域由例如經予無光澤處理之微小區域所 成。點狀微小區域之大小係呈由背面2 5 B側看起來由肉眼 知覺困難之小直徑。而且，此大小乃以使之小於液晶格的 結構上周期為佳。點大小（直徑）則以8 0// m較合符實際， 尤其以35// m以下為較理想。 於第3 b圖所示之曲線係依設計而定。如依照一種設計 方式，則首先就未具控制圖案2 7之導光板2 5，測定其朝向 背面2 5 C之正面方向之光的強度分佈。出射促進面能修正 該強度分佈並提高照明輸出光之輸出效率。 參酌所測定之強度分佈，算出被覆率變遷期能獲得所
310492.ptc 第13頁 539882 :_ 案號88104453 奉I月曰 修正_ 五、發明說明（10) 希望之強度分佈。典型上係以大致均勻的強度分佈為目 '標。接著，以能依照所算出之被覆率變遷而變化的節距設 “定格子。 格子係於第3a圖中以虛線例示。一定數目（例如1個） I之點（微小出射促進區域）係對應於各格子而排列。點排列 最好是以不具周期性之方式而設定。這樣的不規則的點排 ，列，可防止因與液晶格之微小周期結構間之關係而產生莫 爾（moi re)紋之現象。 第3 b圖所示曲線之峰值（最大被覆率），以不要過度偏 佳。因為過高的被覆率將增大自背面2 5 B向正面方向 (第2圖中向上方）的直接出射，使從照明出射面25C之照明 、光出射促進功能降低之緣故。又高被覆率有引起強的光擴 散，使顯示影像模糊之虞。基於上述觀點，最大被覆率宜 設計成低於5 0 °/〇|交符合實際情形，而以2 0 %以下，尤其以 1 0 %以下為較理想。 • 參照第4圖、第5圖，其係就第3圖所示之導光板25描 繪著由光線L 2 斤代表之對顯示起作用的光自背面2 5 Β的出 射強度之方向特性（第4圖），與自背面25Β的直接出射強度 之方向特性（第5圖）。橫軸係以方向所表示之角度，係相 於第2圖中所示之y(9 。縱軸係向角度y<9方向之出射 強度。 比對兩圖之曲線，即可知前者大幅超越後者。由背面 2 5B直接出射之照明光L2B，會在顯示晝面整體產生白的背
310492.ptc 第14頁 539882 _案號88104453 年月日 修正_ 五、發明說明（11) 景。因此，顯示影像則形成宛如在白色背景中浮出黑色位 準之影像。藉此，本實施形態即可提供高對比度而明亮的 顯示。 又若將本實施形態與第8圖、第9圖所示之習知技術相 比較，則無論是關於外來光、面光源裝置之任一，均可據 經予改善的效率利用於顯示影像之形成。其理由乃在於反 射板23不會產生外來光之漏光，又面光源裝置之輸出光無 須通過低透過率之元件（即，第8圖、第9圖中之反射透過 板5 )即可輸入液晶格之緣故。 (2)第2實施形態 參照第6圖，其係描繪根據本發明之第2實施形態之液 晶顯示裝置。與第8圖、第9圖、第1圖或第2圖共同之構件 係以相同符號加註並省略其重複說明。 液晶顯示裝置4 0包括配置於液晶層8之前面（觀看側） 之側光型面光源裝置。在本實施形態中，面光源裝置係採 用可組配於液晶面板内之配置，俾提供正面照明機構。顯 示晝面之觀察可由第6圖中之上方觀看。 反射板2 3、第一偏光板6、玻璃基板7、液晶層8、玻 璃基板9、導光板2 5及第二偏光板1 0係依序疊層配置於背 面側（第6圖中之下圖）。此配置之重要特徵乃在於導光板 2 5係配置在玻璃基板9與第二偏光板1 0之間。 在玻璃基板7、9之表面各自形成有透明電極，而在這 些透明電極圖案間封入液晶材料便可形成液晶層8。其可
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修正 五、發明說明（12) 相應於對透明電極所施加之電壓 偏光面引起扭轉。 在透過各液晶格的光之 偏光板6及1 〇，可選擇锈 ^ ^ ^ Λα 匕對應於各自預定方位之偏 -光板6、10係以能使偏光板6之透Hi，^ 一及弟二之偏 過偏光面成為正交或平行之=^光面與偏光板10之透 方式而予以定向。 反射板2 3係一種對於访曰& .^ ^ ^ 裡=於液晶格之透過光具有散射性與高 食—— 之 ，而係貝質上並未具光透過性之構件，可採 人弟1實施形態所採用的元件相同者。 U第6圖’當自上方供應外來光L1時，透過偏光板 拓2導光板2 5、玻璃基板9、液晶層8、玻璃基板7、偏光 π伯之成份’會到達反射才反23。㉟到達反射板23之光量係 於對透明電極之施加電壓位或液晶| 8之狀"（依存 ^射來23能以散射反射外來光L1。會穿過反射板㈡之 '只貝上並不存在。經以散射反射的光中依序透過偏 u玻璃基板7、液晶層8、破璃基板9、導光板25、偏光 旦t成份，將出射外部而對顯示起作用。出射至外部之光 ^係依偏光板1 〇、6之透過偏光面方位或液晶層8之狀能 ，存於對透明電極之施加電壓）而變化。藉此原理即: 生明暗，使影像得以觀看。 曰 ^面光源裝置，通常係於外來光不足之環境下予以點 k。面光源裝置2 2係具備導光板2 2與配置於其側方之初級 光源1 3。 、
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539882 _案號 88104453 (9)1 年 /日 修正 五、發明說明（13) 初級光源1 3係由例如螢光燈（冷陰極管）η與配置於其 背後之反射器1 5所成。當點上螢光燈1 4時，初級光即經由 反射器15之開口部、導光板25之端面25A導入導光板25。 導光板2 5可為與第1實施形態所採用者相同。 亦即，導光板2 5之背面（第6圖中上面）2 5B提供光控制 面25D，其係包括用以促進光從照明輸出面25C出射之光促 進面。照明輸出面2 5 C係鏡面，實質上不具散射性。 導入導光板2 5内之照明光l 2，於傳播過程中會反復來 回背面2 5 B (光控制面2 5 D )與照明輸出面2 5 C之間。此時段 内即自背面2 5 B (光控制面2 5 D)與照明輸出面2 5 C緩慢地產 生光出射。 來自照明輸出面2 5 C之輸出照明光之一部份，將透過 玻璃基板9、液晶層9、玻璃基板7、偏光板6而到達反射板 2 3。能到達反射板2 3之光量，係依偏光板i 〇、6之透過偏 光面方位或液晶層8之狀態（依存於對透明電極之施加電 壓）而定。 反射板2 3能以散射反射照明輸出光。會穿過反射板u 之光實質上不會存在。經以散射反射的光之中，依序透過 偏光板6、玻璃基板7、液晶層8、玻璃基板g、導光板2 5、 偏光板1 0而出之成份，將出射外部而成為對顯示起作用之 光L 2 A。能出射至外部之光量係依偏光板i 〇、6之透過偏光 面方位或液晶層8之狀態（依存於對透明電極之施加電壓） 而變化。藉此原理即會產生明暗，使影像得以觀看。 對光控制面25D則賦予用以促進照明光L2的出射之出 310492.ptc 11 iipi ili 第17頁 _
539882 ^_案號 88104453 年V2L月^fa 修正_ 五、發明說明（14) 射促進性。出射促進性係以具有跟著自入射面2 5 A遠離而 一旦增大，接著即降低的傾向之方式所賦予。末端附近的 •出射促進性之降低，係顧慮末端面之反射光會增大照明輸 出之效果所為者。 • 在本實施形態中，出射促進區域亦係在背面2 5 Β上以 依光控制模式而分佈之方式所形成。光控制圖案係以能夠 •實現上述傾向之方式所設計。於第3 a圖所示之光控制圖案 也可在本案施形態中採用。關於第3a圖所示之光控制圖案 不另贅述其說明。 φ本實施形態與第1實施形態相較，即可瞭解如下列之 差異。從導光板25之背面25B直接出射之照明光L2B，在任 J可實施形態也不能完全加以壓抑。然在本實施形態，卻因 偏光板1 0係位於導光板2 5之外側，照明光L 2 B之大致一半 不會向外部逸脫。因此，與第1實施形態相較，可以抑制 形成出會使顯示對比降低而作用之白色背景。 ‘ 又關於自照明輸出面25C出射之照明光L2A方面，也有 /由玻璃基板9等所反射而穿通導光板2 5，而自背面2 5 B出射 之成份。此成份也不會通過液晶層8，所以對於顯示對比 之形成不會起作用。然此種成份也會以偏光板1 0加以阻 J#，故對比下降少。 再者，第1實施例中，其照明光L2A係於出射外部之前 會通過偏光板1 0兩次。惟在本實施形態中照明光L 2 A卻於 出射外部之前只通過偏光板1 0—次。因此，可減少損失，
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五、發明說明（15) 改善顯示晝面之對比度與亮度。 第3實施形態__ 、儿又。 爹t第：Ξ ’其係描繪著根據第3實施形態之液晶顯禾 液晶顯示裝置50包=略其說明。 " 看係液晶層8之背後）之置於液晶層8的背面（自觀察側 施形態不同配置方式提;^型面光源裝置。為以與第2實 配於液晶面板内。面照明機構，®光源裝置係組 自背面側（第7圖中可自第7圖中由上方觀看。 第一偏光板6、導光板^下+圖）依序疊層配置反射板23、 板9、第二偏光板。此酉己署破璃基板7、液晶層8、玻璃基 於第二偏光板1 〇與液晶格^ t徵乃在於導光板25係配置 間。 1更评而言，係玻璃基板7 )之 在玻璃基板7、9之表；々 晶材料封入這些透明電極圖i自形成有透明電極，而將液 於對透明電極所施加之電；了間便可形成液晶層8。相應， 面即會引起扭轉。 在透過各液晶格的光之偏光 偏光面6及1 0，會選擇读 1 0係以能使偏光板之透過偏=1弟一及第二之偏光板6、 成為正交或平行之方式而予t =與偏光板10之透過偏光面 反射板2 3對於液晶格之祿弋向。 I過光具有散射性與高反射 光面（透過偏光面）。一般而言過對應於各自預定方位之偏
msm m ¥ 310492.ptc 第19 頁 539抑2 4 一 —.—_案號 88104453 L年I乙月之人^日__修^ 五、發明說明（16) 性’係一種實質上不具光透過性之構件，可採用與第1實 施形態所採用之元件相同者。 當外來光L1自第7圖中上方供應時，透過偏光板1〇、 坡璃基板9、液晶層8、玻璃基板7、導光板2 5、偏光板6之 成份即將到達反射板23。能到達反射板23之光量係依偏光 板1 0、6之透過偏光面方位或液晶層8之狀態（ 明電極之施加電壓）而定。 仔於對边 反射板2 3能以散射反射外來光u。會穿過 光實質上並不存在。經以散射反射的光中依 ^板23 痔導光板25、玻璃基板7、〉夜晶層8、《基板9過:= 1 〇之成份，將出射外部而對顯示起 偏光板 量係依偏光板1 0、6之透過偏光 f至外部之光 (依存於對透明電極之施加電题 5 /定晶層8之狀態 生明暗，使影像得以觀看G)而‘變化。11此原理即會產 當螢光燈14為輔助照明而點燈 器15之開口部、導光板25之端面25A導入 P經由反射 ,25可使二，第1實施形態或第2實施形態所採用\光 此值得一提的是：背面25B係朝& > Β # γ 、，用者。惟於 璃基板7 )，而照明輸出面2 5 C係二^ °更°羊而言，係玻 ▲ 卜 ΟΓηι ㈣朝向偏光板6〇 _背面25Β提供光控制面25d。 明輸出面25⑽射的光促進面。照明=面^ 質上並不具散射性。 别囬為鏡面，實 導入導光板2 5内之照明光T 9 回背面25B(光控制面25D)與日s明^山’過私中會反復來 、、明輸出面25C之間。此時段
539882 __案號88104453— A V年月l71/曰 修正 _ 五、發明說明（17) 内即自背面25B(光控制面25D)與照明輸出面25C緩慢地產 生光出射。 來自照明輸出面2 5C之輸出照明光之一部份，將透過 偏光板6而到達反射板2 3。能到達反射板2 3之比率係依偏 光板6之透過偏光面方位而定。 反射板2 3能以散射反射照明輸出光。會穿過反射板2 3 之光實質上不會存在。經以散射反射的光之中，依序透過 偏光板6、導光板2 5、玻璃基板7、液晶層8、玻璃基板9、 偏光板1 0而出之成份，將出射外部而成為對顯示起作用之 光L 2 A。出射至外部之光量係依偏光板丨〇、6之透過偏光面 方位或液晶層8之狀態（依存於對透明電極之施加電壓）而 變化。藉此即可產生明暗，使影像得以觀看。 土 對光控制面25D則賦予用以促進照明光L2的出射 射促進性。出射促進性係以使其具有跟著自入射面2 袁 離而一旦增大，接著即降低的傾向之方式所賦予。遂 低末端附近之出射促進性之理由為顧慮末端面的反二 增大照明輸出之作用之緣故。 7尤兩 於本實施例中，出射促進區域亦係在背面2 5 β上以 光控制模式而分佈之方式所形成。光控制圖案係以铲= 現上述傾向之方式所設計。於第以圖所示之光控制^案二 可在本實施形態中採用。關於第3a圖所示光控制 :一 明不另贅述。 杀之況 本實施形態與第1實施形態及第2實施形態相較，則可 瞭解如下列之差異。如上述，自導光板25β之背面直接
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539882 _案號88104453 I年月^f日 修正_ 五、發明說明（18) 出射之照明光L 2 B仍無法完全加以抑制。 然而’在本貫施形悲中卻因液晶格係存在於導光板2 5 *之外側，可更有效率地抑制會降低顯示對比之白色背景之 形成。 _ 照明光L 2 B，於到達偏光板1 0之前，一部份會由玻璃 基板7、9等所反射而返回導光板2 5。此種照明光總會獲得 •從照明輸出面2 5 C出射之機會。因此，與第1實施形態及第 2實施形態相比，可降低形成白色背景所消耗之光量，相 對地，可增大對顯示對比有用之光量。 φ再者，由於可藉光控制面2 5 D促進傳播於内部的照明 光L 2之出射，因此，不僅是背面2 5 C之正面方向，以照明 、，光L2AA所代表的光也會從照明輸出面25C出射。照明光 L2AA係朝向導光板25内的照明光傳播方向（第7圖中右-> 左）大幅傾斜。 此種傾斜照明光L2AA，在上述第1及第2實施形態中乃 •無法期望有效利用。然在本實施形態，其一部份會透過偏 光板6而由反射板2 3以散射予以反射。結果，一部份會循 與照明光L 2 A相同光路行進而有助於顯示。據此方面也可 期望提高亮度及對比。 (φ)變形實施形態 如上所說明第1實形態及第2實施形態，並非用以局限 本發明之趣旨。例如如下列之變形亦應包括在本發明之範 圍内。 (a )上述實施形態中，光控制圖案係由多數之圓形形
310492.ptc 第22頁 539882 _案號88104453 年^^月日 修正_ 五、發明說明（19) 狀之點區域所形成。然其並非用來限定本發明。例如，長 方形形狀等其他各種形狀的區域分佈也可形成光控制圖 案。 (b )這些微小區域也可為非經由無光澤處理所成之粗 面。例如，也可採選擇性地將含有竣酸鎮，氧化鈦等顏料 之光散射性墨水附著於導光體表面以形成光控制圖案之方 (c )此外，也可採藉金屬模加工、印刷等在導光體表 面形成微小的透鏡形狀，藉此以形成光控制圖案之方式。 (d)上述實施形態中，光控制圖案係依不規則配置所 形成。然其並非局限本發明。只要實用上能防止莫爾波 紋，則任何配置方式均可行。 (e )上述實施形態中，用以形成光控制圖案之微小區 域，係具有可由肉眼辨認困難的大小。然其並非局限本發 明。實用上只要不妨礙顯示，則也允許使用比上述大小較 大的尺寸。關於被覆率，也可視情況而做靈活彈性設計。 例如，於第2及第3實施形態中，可介以偏光板等之附 加元件來觀察光控制圖案。因而，可以比上述實施形態所 述之資料較大尺寸之微小區域形成光控制圖案。 (f )上述實施形態中，玻璃基板與偏光板係採個別之 構件。然其並非局限本發明。玻璃基板與偏光板可成為一 體。例如，於第2實施形態中可在液晶層之背面側，於第3 實施形態中則可在液晶層之前面側，於第1實施形態中則 可在液晶層之兩面，令玻璃基板與偏光板成為一體。
310492.ptc 第23頁 539882 T 案號88104453 θ I年（之月曰 修正 —~___» ~ !----- 五、發明說明（20) (g )上述實施形態中，係採用透明導光板。然其並非 ~局限本發明。只要能得與上述實施形態相同效果，則可採 一由各種材料所成之導光板。例如，可採用内部具有散射能 力之散射導光板。 • ( h )上述實施形態中，面光源裝置之初級光係由棒狀 光源（螢光燈）供應。然其並非局限本發明。例如，採配置 —複數個發光二極管等之點光源來提供初級光源之方式亦 可〇
310492.ptc 第24頁 539882 _案號88104453 年月ΐγ日 修正_ 圖式簡單說明 [圖式簡單說明] 第1圖係表示本發明之第1實施形態之液晶顯示裝置分 解斜視圖。 第2圖係第1圖中沿Β-Β線之剖面圖。 第3 a圖係用以說明關於為促進出射而形成在導光板上 之光控制圖案之平面圖。 第3b圖係顯示光控制圖案之被覆率變化曲線圖。 第4圖係顯示對於顯示起作用的光從導光板背面的出 射強度之方向特性之曲線圖。 第5圖係顯示自導光板背面的直接出射強度之方向特 性曲線圖。 第6圖係顯示本發明之第2實施形態之液晶顯示裝置剖 面圖 。 第7圖係顯示本發明之第3實施形態之液晶顯示裝置剖 面圖 。 第8圖係顯示採用反射型液晶之習知液晶顯示裝置之 分解斜視圖。 第9圖係沿第8圖中之A-A線之剖面圖。 [元件符號說明] 1、4 0液晶顯不裝置 2 液晶顯不面板 3 側光型面光源裝置 5 反射板 6、1 0偏光板 7、9玻璃基板 8 液晶層 12、2 5導光板 1 2 A、2 5 A導光板之端面 13 初級光源 14 螢光燈 15 反射器
第25頁 310492.ptc 539882 案號 88104453 叫年月如曰 修正 圖式簡單說明 2 0 液晶顯不裝置 22 側光型面光源裝置 2 5 B 導光板之背面 2 5 D 光控制面 L1 外來光 L 2 A 對顯示起作用之光 L 2 A A A照明光傳播方向 21 液晶顯不面板 23 反射板 2 5 C 光促進面 27 控制圖案 L2 照明光 L2AA傾斜照明光 L2B 照明光
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Claims (1)

  1. 539882 案號88104453 年月/日 修正 i. f 六、申請專利範圍 1. 一種側光型面光源裝置，係具備：導光板；及用以對 上述導光板之短邊面所提供之入射端面供應初級光之 初級光源，由上述導光板之主要面提供背面及照明輸 出面， 並適用於包含有液晶顯示面板及配置於上述液晶 顯示面板背面側之反射板，而可以從上述液晶顯示面 板前面側令外表光入射而得以進行顯示之液晶顯示裝 置的輔助性照明，特徵在於： 上述照明輸出面具有不會散射光之特性，且會向 上述液晶顯示面板之前面供應光； 上述背面提供具有用以促進傳播於上述導光板内 部的光從上述照明輸出面出射之出射促進特性之光控 制面。 2 ·如申請專利範圍第1項之側光型面光源裝置，其中，該 光控制面包括有用以促進出射之多數個微小區域。 3. 如申請專利範圍第2項之側光型面光源裝置，其中，該 微小區域係排列成不規則狀。 4. 如申請專利範圍第2項之側光型面光源裝置，其中，該 微小區域係上述背面之經予粗面化之局部性區域。 5. 如申請專利範圍第3項之側光型面光源裝置，其中，該 微小區域係上述背面之經予粗面化之局部性區域。 6. 如申請專利範圍第1至第5項中任一項之側光型面光源 裝置，其中，該微小區域係各自具有由肉眼辨認困難 的尺寸。
    310492.ptc 第27頁 53 明 82 案號 88104453 修正 六、申請專利範圍 7. 如申請專利 裝置，其中 上述入射端 8. 如申請專利範圍第 於該背面之 遠離而增強 範圍第 ，對該 面退離 至少 9. 一種液晶顯 上液 之側 0面側 光板 源， 該照 1 0 ·如申 制面 1 1 ·如申 小區 嫌如中 區 1 3 ·如申 小區 1 4 ·如申 晶顯不 光型面 令外來 該侧光 之短邊 而該導 該背面 明輸出 請專利 包括有 請專利 域係排 請專利 域係上 請專利 域係上 請專利 的傾向 示裝置 面板背 光源裝 光入射 型面光 面所提 光板之 提供具 面出射 範圍第 用以促 範圍第 列成不 範圍第 述背面 範圍第 述背面 範圍第 1至第5項中任一項之側光型面光源 背面之至少一部份賦予具有跟著自 而增強的傾向之出射促進特性。 6項之側光型面光源裝置，其中，對 部份賦予具有跟著自上述入射端面 之出射促進特性。 ，係包括：液晶顯示面板；配置於 面側之反射板；及用以輔助性照明 置，而可從上述液晶顯示面板之前 而進行顯示者，特徵在於： 源裝置具備導光板，與用以對該導 供之入射端面供應初級光之初級光 主要面提供背面及照明輸出面； 有促進傳播於該導光板内部的光從 之出射促進特性之光控制面。 9項之液晶顯示裝置，其中，該光控 進出射之多數個微小區域。 1 0項之液晶顯示裝置，其中，該微 規則狀。 1 0項之液晶顯示裝置，其中，該微 之經予粗面化之局部性區域。 1 1項之液晶顯示裝置，其中，該微 之經予粗面化之局部性區域。 1 0至第1 2項中任一項之液晶顯示裝
    310492.ptc 第28頁 539882 _案號88104453 θί年月曰 修正_ 六、申請專利範圍 置，其中，該微小區域各自具有由肉眼辨認困難之尺 寸。 1 5 .如申請專利範圍第9至第1 3項中任一項之液晶顯示裝 置，其中，對該背面之至少一部份，賦予具有跟著自 上述入射端面遠離而增強的傾向之出射促進特性。 1 6 .如申請專利範圍第1 4項之液晶顯示裝置，其中，該出 射促進特性具有跟著自上述入射端面遠離而增強之傾 向。 17.· 種液晶顯不裝置’係包括·液晶層，配置於該液晶 層背面側之反射板；配置於該液晶層與該反射板之間 的第一偏光板；配置於該液晶層前面側之第二偏光 板；以及用以輔助性照明之側光型面光源裝置，而可 從上述液晶顯示面板前面側令外來光入射而進行顯示 者； 該側光型面光源裝置具備：導光板；及用以對由 上述導光板之短邊面所提供之入射端面供應初級光之 初級光源，而上述導光板之主要面提供背面及照明輸 出面，特徵在於： 上述照明輸出面具有不會使光散射之特性； 上述背面提供具有用以促進傳遞於上述導光板内 部的光從上述照明輸出面出射之出射促進特性之光控 制面； 上述導光板係在上述液晶層與上述第二偏光板之 間配置成使上述照明輸出面朝向上述液晶層。
    310492.ptc 第29頁 539882 _案號88104453 年V2_月日 修正 六、 申請專利範圍 18 • 一 種 液 晶 顯 示 裝 置 係 包 括 • 液 晶 層 > 配 置 於 該 液 晶 < 層 背 面 側 之 反 射 板 配 置 於 該 液 晶 層 與 該 反 射 板 間 之 Μ 第 一 偏 光 板 ; 配 置 於 該 液 晶 層 之 前 面 側 之 第 二 偏 光 板 5 以 及 用 以 輔 助 性 昭 明 之 側 光 型 面 光 源 裝 置 而 可 從 上 述 液 晶 顯 示 面 板 前 面 側 令 外 來 光 入 射 而 進 行 顯 示 地 構 成 該 側 光 型 面 光 源 裝 置 具 備 ·· 導 光 板 與 用 以 對 由 上 述 導 光 板 之 短 邊 面 所 提 供 之 入 射 端 面 供 應 初 級 光 之 初 級 光 源 而 上 述 導 光 板 之 主 要 面 提 供 背 面 及 as 4 \\\ 明 m 出 面 特 徵 在 於 • W 上 述 照 明 fm 出 面 具 有 不 會 使 光 散 射 之 特 性 V ^ 上 述 背 面 提 供 具 有 用 以 促 進 傳 搬 於 上 述 導 光 板 内 部 的 光 從 上 述 昭 明 出 面 出 射 之 出 射 促 進 特 性 之 光 控 制 面 上 述 導 光 板 係 在 上 述 液 晶 層 與 上 述 第 一 偏 光 板 之 間 配 置 成 使 上 述 昭 φ 明 m 出 面 朝 向 上 述 液 晶 層 〇 19. 如 中 請 專 利 範 圍 第 17項 之 液 晶 顯 示 裝 置 其 中 該 光 控 制 面 包 括 有 用 以 促 進 出 射 之 多 數 個 微 小 區 域 0 20. 如 中 請 專 利 範 圍 第 18項 之 液 晶 顯 示 裝 置 ， 其 中 該 光 • 控 制 面 包 括 有 用 以 促 進 出 射 之 多 數 個 微 小 域 〇 21 · 如 中 請 專 利 範 圍 第 19項 之 液 晶 顯 示 裝 置 其 中 該 微 小 區 域 係 排 列 成 不 規 則 狀 〇 22. 如 中 請 專 利 範 圍 第 2 0項 之 液 晶 顯 示 裝 置 其 中 9 該 微 小 \^3 域 係 排 列 成 不 規 則 狀 0
    310492.ptc 第30頁 539882 _案號88104453 (:丨\年丨1月 日 修正_ 六、申請專利範圍 2 3 .如申請專利範圍第1 9項之液晶顯示裝置，其中，該微 小區域係上述背面之經予粗面化之局部性區域。 2 4 .如申請專利範圍第2 0項之液晶顯示裝置，其中，該微 小區域係上述背面之經予粗面化之局部性區域。 2 5 .如申請專利範圍第2 1項之液晶顯示裝置，其中，該微 小區域係上述背面之經予粗面化之局部性區域。 2 6 .如申請專利範圍第2 2項之液晶顯示裝置，其中，該微 小區域係上述背面之經予粗面化之局部性區域。 27.如申請專利範圍第19至第24項中任一項之液晶顯示裝 置，其中，該微小區域各自具有由肉眼辨認困難之尺 寸。 2 8 .如申請專利範圍第1 9至第2 5項中任一項之液晶顯示裝 置，其中，對該背面或上述照明輸出面之至少一部份 賦予具有跟著自上述入射端面遠離而增加的傾向之出 射促進特性。 2 9 .如申請專利範圍第2 7項之液晶顯示裝置，其中，對該 背面或上述照明輸出面之至少一部份賦予具有跟著自 上述入射端面遠離而增強的傾向之出射促進特性。
    310492.ptc 第31頁
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