TW571156B - Surface-emitting device and liquid crystal display device - Google Patents

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TW571156B
TW571156B TW091124336A TW91124336A TW571156B TW 571156 B TW571156 B TW 571156B TW 091124336 A TW091124336 A TW 091124336A TW 91124336 A TW91124336 A TW 91124336A TW 571156 B TW571156 B TW 571156B
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light guide
guide plate
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TW091124336A
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Inventor
Mitsuo Ohizumi
Takuro Sugiura
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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Description

⑴ 玖、發明說明 内容、實施方式及圖式簡單說明) 晶顯示裝置，特別是 成分作為照明光進行 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、 發明所屬之技術領域 本發明係關於一種面發光裝置及液 關於一種將光源所射出的光中的更多 利用之面發光裝置的構造。 習知技藝
過，在將周圍環境光作為光源而進行顯示的反射型液 晶顯不裝置中，由於其亮度受到周圍環境光的光量的影響 ’所以在暗處使料料不到足夠㈣圍環境光的環境下 ’會有顯不的可辨別性極度下降的問冑。因此，曾有提安 ”的液晶顯示單元(液晶顯示元件)的前面一側設置 :置燈（面發光裝置）作為輔助光源進行使用之類型的液晶 :不裝置。具有該前置燈的液晶顯示裝置，在白天的室外 寻y以得到足夠的周圍環境光的環境下，以通常的反射型 液晶顯不裝置進行動作’並根據需要點亮上述前置燈作為
光源T面’參照圖n〜圖13對此種前置燈的構成例進 明。 圖11所示的前置燈11Q，其構成包括將透明的丙烯樹月旨等 ㈣成的平板㈣導光板112，和多個（圖中為2個） d㈣導光板i 12的侧端面1⑵的光源⑴。上述導光板 112其圖示中的τ面-側，為射出照亮液晶顯示單元的光射 出7，在與該射出面相反一側的面（導光板112的上面）上， =、改變在導光板丨12内部所傳播之光的方向的從側面觀 k子狀的凸部1丨4 ’具有相互平行並連續地形成的稜鏡 571156 (2) 發明說明，槪 形狀的稜面112c。光源111，係白色LED(Light Emitting
Diode:發光二極體）或有機 EL(Electr〇 Luminescence)元件 等點光源，並使其光的射出方向配置成朝向導光板1 1 2的側 端面112a。
上述構成的圖11所示的前置燈丨丨〇，將光源1丨1射出的光 經導光板112的側端面112&導入内部，並使在内部所傳播的 光在稜面112c上產生反射，從而使其傳播方向產生變化而 由導光板112的射出面（下面）將光射出。並且，藉由此射出 的光冗a又置在蚋置燈11 〇的背面一側的液晶顯示單元等。 但是，上述丽置燈丨丨0，由於係為在導光板丨丨2的側端面 1 1 2a設置了點光源1 11的構造，所以無法使導入導光板i i 2 内部的光的強度保持均勻一致，其結果造成由射出面射出 的光也缺乏均勻性。因此，為了提高該射出光的均勻性， 如圖12所示的前置燈120般’實際上採用的是在導光板η] 與光源11 5之間設置條形導光體丨丨3的構成。
在該前置燈120中，如圖12所示，沿導光板112的一側端 面，設置棒狀的條形導光體113，在該條形導光體丨丨3的長 度方向的兩個端部上分別設置由發光元件的LED等組成的 光源1 1 5、11 5。另外，在條形 板1 12相反一側的側面）上，形成有圖中沒有表示的稜賴 狀，並藉由對在條形導光體U3内部所傳播的光進行反剩 而可以使其傳播方向產生變化。 因此，在圖12所示的前置燈120中，由光源丨15射出^ ，經條形導光體113的兩個端面導入導光體113的内部，' 571156 I發明說明續頁 由形成在條形導光體⑴的外側面的稜鏡面使其傳播方向 產生變化，由導光板112的側端面導入導光板ιΐ2内。 ， 如此，在前置燈120中，因具有條形導光體ιΐ3，所以光 •’ 將由導光板U2與條形導光體113的連接面的整個面導入導 光板112内’因而改善了導光板112的射出面的射出光的均 勻性。 發明所欲解決之課題 上述構成的前置燈120，雖然射出光的分佈比較均勻，但 · 還存在用於照亮液晶顯示單元的亮度不夠的問題。並且，還 存在導入導光板112内的光，將從導光板112的表面（上面）直 接到達觀察者一側，使導光板丨12的表面產生發白的現象 (白化現象），而引起可辨認性下降的問題。為了解決該問題 ，有圖13所不構成的前置燈的方案。該前置燈13〇，係從圖 1 2所示的前置燈1 20的條形導光體n 3側，套上戴面為“ 字型的金屬製罩構件118而構成，該罩構件118，包含設置 在導光板1 1 2的反射面1丨2c側的反射面罩部丨丨8a、設置在條 形導光體Π 3的外側的導光體罩部n 8c、以及設置在導光板 鲁 112的射出面（下面）的射出面罩部，藉由這些罩部，在導光 體1 13及導光板112内傳播的光，就不會向導光方向（從導光 、 體Π 3朝向導光板11 2的方向）以外的方向射出。 若根據此種構成的前置燈1 30，由於可以抑制因光從導光 · 方向以外洩漏引起損失而造成的亮度下降，所以可以得到 - 比圖1 2所示的前置燈1 20高的亮度照明。但是，因伴隨近年 來液晶顯示裝置的咼精度化和高對比度化的顯示質量的提 (4) 571156 1明說明纘頁 :’因此跟著要求前置燈可進 射出光的均勻性，田二五 长同冗度和進一步提高 均勾照明的前置燈而希望能開發出具有更高的亮度可以 因此’本發明的目的在於提 具有高亮度且射出光的種先源的利用效率高、 .^ , 勾性優的面發光裝置。 另外，本發明的另―目的在於提_ 性、並具有辨認性優 、 一有上述優良特 丨王彳炎的面發光裝置的 解決課題之手段 從日日頌不裊置。 為了達到上述目的，本發 丄々 ？木用了以下的構成。 本务明的面發光裝置，1 # ^ /、捋铽在於包括導光板、沿該導 先板的一側端面設置的導光體、 端的尖、、原^言 及5又置在該導光體的兩 知的先源，上述導光板的一個 Μ ^ ^ , (丁、作為用於使在内部傳 播的先產生反射而形成凹凸形 .^ ^ 小狀的反射面，上述導光板的 为一面’係作為用於射出由 上述反射面所反射的光的射出 ，至少包括覆蓋上述導光板的反射面一側的側端部的反 射面罩部、覆蓋上述導光體的導光體罩部、以及覆蓋上述 導先板射出面-側的侧端部的射出面罩部之罩構件，套成 至少覆蓋上述導光體和上述導光板的侧端部，上述反射面 軍部’形成為比上述射出面罩部更向導光方向的前方一側 突出。 本發明的面發光裝置’藉由使覆蓋導光體及導光板的側 端部的罩構件之反射面罩部的長度，大於射出面罩部，從 而在導光板内部使更多的光向導光板的射出面一側傳播。 由於藉由此種構造可以防止從導光板的反射面的光泄漏， 571156 發明說明續頁、 所以可以提高光源的利用效率，並可提高面發光裝置的亮 度。另外，藉由抑制向導光板的反射面的光洩漏，也可以 · 有效地抑制上述白化現象。 · 其次，在本發明的面發光裝置中，最佳為使上述反射面 罩部’形成為比上述射出面罩部更向導光方向突出“麵 以上，而突出0.7 mm以上則更佳。 藉由將上述突出長度的差控制在上述範圍，可以更加增 大向導光板的射出面一側的傳播的光量，因而可以進一纟 # 南面發光裝置的齐声 吴R , n /L· J儿度。另外，本發明人在後面敍述的實 施例中驗證了上述範圍為適當的範圍。 、 其次’本發明的面發光裝置，可以在上述罩構件的内側 面’形成由金屬薄膜形成的反射層。藉由此種構成，由於 可以使從導光體或導本^ 乂 ¥九板向罩構件入射的光，可減小其損 失’同時並經反射送回導光體或導光板側，因而可以提高 光源的利用效率。 其次，本發明的面發光裝置，其特徵在於’包括導光才反 、沿該導光板的—側端面設置的導光體、以及設置在料 9 光體的兩端的光源，卜μ , 上迷‘光板的一個面，作為用於使在 内部傳播的光產生反身十而其/ … 土久射而形成為凹凸形狀的反射面，上述 ，
導光板的另一面’作A F马用於射出由上述反射面所反射的光 · _ 的射出面，至少在卜；, 心夺光體和上述導光板的側端部上， 形成用於使在導井濟B , K及V光板的内部傳播的光反射之包含
金屬薄膜之反射膜，计—A 亚在自設置有上述導光體的導光板的 側端面一側起的反射肢 ^的長度中，使上述導光板的反射面 ，10- 571156 發明說明續頁 -側的長度形成為較上述導光板的射出面的長度更長。 ，在本發明的面發光裝置中，也可以應用上述構成。亦即 ，’為y方止導光體或光源以及導光板的側端部的光㈣漏 匕們的表面形成由金屬薄膜構成的反射膜的構成。藉 由採用此種構成’不僅可以防止上述鑛漏，還可則； 制在反射膜表面形成反射時的光的損失，因而可以高效率 地利用光源的光。 年 ^ 本^月的面發光裝置’彳以是在上述導光板與導 光體構成相對的導光板側端面及導光體側面中的—方或雙 方，形成防反射層的構成。藉由採用此種構成，在使光從 導光體導入導光板時，可以防止光在導光板的側端面產生 ，射而返回導光體一側，因而可以實現更高亮度的面發光 衣置亦即，當光在導光板的側端面反射時，返回導光體 惻的光又到導光體的反射面的反射再次射入導光板。此 種光由於i丁、朝向導光體設計時不希望的方向的光，所以當 忒光從導光板射出時，有可能使射出光量的均勻性下降， 口而取好儘置將其排除，而根據相關的構成就可以排除此 種反射光。 /、人，本發明的面發光裝置，上述導光體的與導光板的 側端面相對的側面，為用於將上述光源的光照射在導光板 勺射出面，與该射出面相反一側的側面，為以所定的間 周’月f生地形成具有用於使在内部傳播的光產生反射的構 成對的斜面的凹狀的槽的反射面，上述凹狀的槽的深度， 形成為較上述光源側的槽相比使越靠近導光體的中央部的
-11 - 571156 ⑺ 明說明顧 槽二深’構成上述槽的兩個斜面構成的角度，最好構成為 105度以上115度以下。 傅风句 本構成的面發光裝詈，在τ_ 置為了耠阿由導光體照射到導光板 的側端面上的光的均勻性，葬 错由對衫響從導光體射出的光 的均勻性的上述凹狀的槽的形狀，進行如上上述的規定， 從而使從導光體射出的光高效率地供給到導光板，並提高 了從導光體射出的光的均勻,，因而提高了由導光板的主 面所射出的光量和其均勾性。另夕卜，在本構成的面發光裝 置中’上述凹狀的槽的深度，形成為越靠近導光體的中央 部的槽越深的狀態。藉由此種構成，可以使在導光體的長 度方向的射出光量的分佈均勻一致。 另外，構成凹狀槽的兩個斜面所構成的角度，定為1〇5 度以上1 1 5度以下。藉由設定在該範圍内，可以使從導光 板方向射出的光量增大，進一步提高光源的利用效率，而 可以實現亮度高的面發光裝置。當上述角度不足1〇5度時 ，結果使壳度降低，得不到所期望的方向的射出光，而當 超過11 5度時射出光量的均勻性得不到保證，因而藉為不 希望的。 其次，在本發明的面發光裝置中，最佳為使構成上述凹 狀的槽的兩個斜面所構成的角度，為1 〇 8度以上π 2度以下 。藉由將上述角度設定在該範圍’可以使向導光板方向射 出的光量進一步增加，從而可以提高面發光裝置的亮度。 其次’在本發明的面發光裝置中，上述導光體的射出面 與反射面之間的距離’最好設定為3 · 2 m m以上5.0 m m以下 -12- ⑻ 。藉由將上述導光體的射出面鱼 -、久射面之間的距離設定在 此範圍，防止了從導光體向邋 午尤奴句V先板導入的光，由導光板的 主面洩漏’因而可以提高面發光裝置的亮度。 其次，在本發明的面發光奘罟士 L 7 知尤衣置中，上述光源的發光部的 〒心’最好設定為設置在上述莫 、、 你丄返冷先體的厚度方向的大致中 心的構成。藉由設定為此插谣士、 1 疋马此種構成，可以提高從導光體射出 、光的均勻性’從而即使传用士 h u p使使用大面積的導光板時也不會破 权射出光量的均勻性。 其次’本發明的液晶顯示裝置，其中於在液晶顯示單元 的：面，具有：上上述的任意_種面發光裝置。根據有關 、.、成，可以错由上述的面發光裝置均勻且高亮度地照 液晶顯示單元，因而，可裎 提ί、具有較佳可辨認性的液 妹員示裝置。 圖式簡單說明 圖1f本發明—實施方式的前置燈的局部立體圖。圖2是表示拆掉圖1所示 部立體圖。 構件後的狀態的 體=是表示將圖1所示的前置燈的罩構件放大後的局部 4 亮 曰曰 局 立 圖^沿圖1所示的前置燈的4—4線的局部剖面圖。 圖）是現有的前置燈的局部剖面圖。 圖6是圖丨所示的條形導光體的局部俯視圖。 =表示將圖6所示的區域錢大後的局部俯視圖。 疋表不在圖卜2所示的條形導光體上形成的槽的深度 ' 13 - 571156 (9) 琴勞說明續頁 與離開光源的距離之間的關係的曲線圖。 圖9是表不具有圖1所示的本實施方式的前置燈的液晶顯 示裝置的一例的立體圖。 圖10是沿圖9所示的液晶顯示裝置的1〇一 10線的簡化剖 面圖。 圖11疋表示習知的前置燈的構成一例的立體圖。 圖12是表示習知的前置燈的構成另一例的立體圖。 圖13是表示習知的前置燈的構成又一例的立體圖。 其中：1 0 —前置燈（面發光裝置）；丨2 一導光板；丨3〜條 形導光體（導光體）；13a —（導光體的）射出面；nb—(導光 體的）反射面；1 5 —發光元件（光源）；丨6 一槽；丨8 —罩構件 ,18a —反射面罩部；igb —射出面罩部；i8c —導光體罩部 ;1 9 —反射層；2〇 —液晶顯示單元。 發明之實施方式 下面’參照附圖對本發明的實施方式進行說明，但本發 明並不侷限於下面的實施方式。 圖1是表示本發明一實施方式的前置燈（面發光裝置）的 構成的局部立體圖。另外，圖2是表示從圖1所示的前置燈 1 〇上，拆掉罩構件1 8後的狀態的局部立體圖。此等圖中所 不的刚置燈1 〇，其構成包括：由透明的樹脂材料構成的平 板狀的導光板12 ;設置在該導光板12的側端面l2a—側的側 而°卩（長方形的導光板12的短邊一側的端部）上的棒狀的條 形導光體（導光體）丨3;設置在條形導光體13的長度方向的兩 端部的發A元件（光源）15、15;以及套成覆蓋上述條形導光 -14- 571156 (ίο) 發明說明賴 體13及發光元件i5、15以及導光板i2的條 的側端部的罩構件18。 〒尤肢1〇 —側 導光板，如圖i所示，為透明的平板狀構件，以 導光體13相對的側端面⑶為入光面，上面與側端面、:开: 似平行的從側面觀測為榊早刑 a近 ^ ^ 12c 〇 ^；! 2 Λ14^ ^ ^ ^ ^ d V先板12 ,其構造係將從側端 « 射藉由反射面12c產生反射而改變其傳播方向 〜 面…的相反一側的面（圖中的下面）射出。 料可以藉由將透明的丙烯酸樹脂等樹脂材 板ηϋΓ 的方法等製作。另外，作為構成導光 =㈣’除了丙稀酸樹脂以外，還可以採 不列树脂、環氧樹脂等透明的樹脂材料、或玻璃等。另外 ’具體的例子’並沒有特別的限定，但適當的例子，可舉 出ATON(商品名：j§R八：^制、斗、取， 日本ΖΕ〇Ν公司製）等1衣）’或永氣乙稀樹脂（商品名： 二!導光體13’如圖丨及圖2所示’係由丙埼酸系樹脂或 …“旨糸樹脂等形成的四角柱狀的透明的構件，在該停 形導光體π的長度方向兩端部上設置有由led(白色led) 组成的發光元件15、15。該導光體13的側面中的鱼導光板 12相反一側的側面，如圖2所示，為條紋狀地形成有多條（ 圖中為7條）模子狀的槽16的反射面⑽，槽Μ的方向為與設 =有發光元件15的端面平行。並且，條形導光體13，使從 ^光^件卜、㈣出並導入内部的光，藉由構成該槽16的 面進仃反射’⑯光的傳播方向改變為朝向導光板I]一側， -15 - 571156 (π) 從而使光照射在導光板12的側端面i2a上。從條形導光於 π導入導光板12内的光’在導光板12的内部傳播，並受： 形成在反射面12e上的凸部14所構成的面的反射，使盆 方向產生變化，而由導光板12的射出面（圖中的下面）射出。 發光几件15，在本實施方式的前置燈1〇中雖然採用了 led的組成，但並不侷限於此，σ ϋ /、要疋旎安裝在條形導光 月^的兩端#的發光元件即無問題而可應 件等的發光元件也可適用。另外，該發光元件15，較佳传 使發光元件15的發光區域的中心位於條形導光體13的厚度 方向的大致中心，而設置在條形導光體13的端面。藉由設 置成此種位置’可以減少射向條形導光體13的反射面13b 、卜的側面的光里’亚可以提高由條形導光體U射出的光 的均勾性。 罩構件1 8，如圖1所不，係設置為覆蓋條形導光體1 3和其 Λ而的I光7L件1 5、1 5以及導光板1 2的條形導光體i 3 一側 勺幻而邛之戴囬為‘‘匸’’字型的金屬製構件。該罩構件1 8， 其構成包括：反射面罩部18a，設置在導光板12的反射面一 側（圖中的上面一側）的部位；射出面罩部18b，設置在導光 板12的射出面一側（圖中的下面一側）的部位；以及導光體罩 & 8C與4等基端部連接並設置為與條形導光體1 3的反射 面1 3 b相對。 另外’圖J係說明在條形導光體1 3和發光元件1 5上套裝有 本貝％方式的罩構件丨8的狀態的放大說明圖。如該圖所示 在本貫施方式的罩構件丨8中，為了覆蓋由導光板丨2的側 -16 - (12) (12)571156 發明說明續頁 面突出的發光元件i5 ’形成有與發光元件i5的外面一侧(盥 條形導光體U相對的面的相反一侧的面）相對的外面罩部 1 U光疋件！）的導光板^ 2 一丫則的側面相對的側面罩 部18e。較佳為使這些外面罩部⑻和側面罩部…，皆不與 反射面罩部18a、射出面罩部18b、以及導光體罩部…之間 形成間隙。另外，外面罩部⑻，在發光元件Μ的外面一側 的光被遮擔從而使光無法茂漏到罩構件18的外側時，亦可 以不設置。 另外’上述側面罩部18e，在本實施方式的前置燈ι〇中， 兼有確定導光板12與條形導光體13的設置位置的定位機構 的功能’只需將導光板12插入兩個側面罩部…⑽之間 ’就可以正確地定位在條形導光體13的側面上。 本實施方式的罩構件18的特點，如目！所示，在於朝向反 射面罩„[U8a的導光方向(由條形導光體U朝向導光板12的 向)的長1 I成為比起朝向射出面罩部⑽的導光方向 的長度為更向導光方向突出，且該突出長度L為0.5 _以上 。错由形成此種構成，本實施方式的前置燈10，大幅产實 現了亮度提高。另夕卜’上述突出長度L,較佳為〇7_以上 而0.8 mm以上更佳。藉由設定在此種範圍，可以實現更 高的亮度提高。以下’參照圖4及圖5對其作用進行詳細的 說明。 立SUiT' ® I] _示的前置燈1〇的4— 4線的局部側 “圖’圖5係沿圖13所示的前置燈的卜5線的局部側剖 面圖。 -17 - (13) 571156 發明說明續頁
I 首先，在圖5所示的習知構成中，戴面為“匚，，字型的罩 ，件"8 ’將條形導光體113收進其内側，而構成由上下將 導光板U2的側端部握住的狀態，朝向罩構件U.s的導光方 向的長度，在導光板112的反射面112。一側與射出面⑴卜 :則幾乎為相同的長度。此構造中’如圖5所示，於射出面罩 部118b的前端部内側面反射的在導光板12内傳播的光，從 導光板Π2的反射域向前置燈的上方。若假設在前置 ，，下面一側設置液晶顯示單元2〇〇時，則該光為不經過液 ，顯示單元200而到達使用者的光，其不僅無助於液晶顯示 早兀2〇〇的顯示，而且會成為在導光板ιΐ2的反射面η。上 產生白化現象使可辨認性下降的原因。 而在圖4所不的本實施方式的前置燈丨〇中，截面為“匚” 土的罩構件1 8將條形導光體1 3收進其内側的同時，用其 河端部在圖中所示的上下方向將導光板口握住。且朝向導 2板12的反射面12C一側（圖中的上側）的反射面罩部18a的 導光方向的長度，形成為較朝向導光板12射出面一側的 射出面罩部18b於導光方向的長度長出突出長度L。在此種 構成的前置燈10中’由條形導光體13射出的光，在導光板 U的内面或單構件18的内面—側重複反射，並由導光體13 :側朝向導光板丨2一侧的方向傳播。在本實施方式的前置 k 1 〇中’如® 4所7F，由言亥罩構件i 8的内面一側所反射的光 中由射出面罩部18b的前端部内側面所反射的光，在反射 面軍部1 8a的前端部的内側面再次受到反射，從導光板12的 射出面[2b射向前置燈10的下方，因而，如圖4所示，例如 -18- 571156
_說明續頁 右在前置燈1 0的下面一侧設置液晶顯示單元2 0時，由該反 射面罩部1 8 a的前端部所反射的光亦作為有助於液晶顯示 單元2 0的顯示的光而受到利用。如此，本實施方式的前置 燈1 0 ’可以使導光板12的射出面12 b的射出光量增加，同時 還可以抑制由導光板1 2的反射面12c的光泄漏，因而，與圖 5所示的習知前置燈相比實現了大幅度提高了亮度，而且不 易產生白化現象，可辨認性優的前置燈。 於本實施方式的前置燈10中，在圖4所示的罩構件18的内 側面，可以形成由A1或Ag等具有良好光反射性的金屬薄膜 组成的反射層。若形成此種反射層，可以使由導光體1 3或 導光板1 2的内部射向罩構件1 8的光幾乎沒有衰減地反射回
條幵V ‘光體1 3、導光板1 2。如此，返回條形導光體丨3、 光板12内的光，可以作為由導光板12的射出面i2b射出的 明光而利帛。結果’可以提高前置燈1〇的亮度。
另外，在本實施方式的前置燈1〇中，藉由使條形導光 13的構成成為適當，而實現了射出光量的均勾化。以下 參照圖6至圖8對該條形導光體13的構成進行詳細說明。 士圖6係表示將圖2所示的條形導光體13與發光元件a 構圖。 iT、表不將圖6所不的區域A放大的、〈 一 , 且 叫丄j π广，七' 不’形成有多條楼+灿& ^六于狀的槽16，該等槽 與條形導光體13的射出面u ^ 々圖7所不，由 出面1 3a構成傾斜地形成的 部16a、咐所構成 4成的兩個斜面 。亥寻斜面部W、165之間所形成的角 -19- 571156 (15) 發明說明續頁 度α ’設定為105度以上115度以下。其係因當角度“不足 1 0 5度時，得不到所期望的方向的射出光，結果會導致亮度 下降此不欲之情形，而當α超過11 5度時，破壞了射出光量 的分佈均勻性’故亦為不希望的。另外，上述角度α，最 好為10 8度以上112度以下。若設定為如此之範圍，可以使 射向導光板12方向的光量進一步增加，從而可以進一步提 高前置燈1 0的亮度。 另外，如圖6及圖7所示，在本實施方式的條形導光體13 的反射面13b上，形成有由Α1或Ag等具有高反射率的金屬薄 膜組成的反射層19。藉由形成該反射層丨9，可以防止光由 反射面13b泄漏，同時還可以提高槽μ的斜面部i6a、16b上 的光的反射率’因而可以增加由導光板12射出的光量。該 反射層19的膜厚’隶佳係設定為3 〇 nm以上200 nm以下，上 述反射層的膜厚’設定為5 〇 nm以上1 5 0 nm以下更佳。若反 射層的膜厚不足30 nm時’光將透過反射層產生泄漏而造成 回發光裝置的亮度下降，若超過2〇〇 nm時，因在形成反射 層的膜時較費時間’而使生產率下降。另外，若設定在5〇 nm 以上1 5 0 nm以下的範圍時，可以方便地形成具有良好的光 反射性的反射層，因而可以方便地製造高亮度的面發光裝 置。 在本實施方式的前置燈1〇中，形成在反射面13b上的槽16 ’不僅斜面部16a、16b所構成的角度設定在上述範圍，圖7 所不的其槽深D也控制在所定的深度内。以下，參照圖8對 該槽16的深度D進行詳細的說明。圖8係表示形成在導光體 -20- (16)571156 發明說明續頁_ 13的反射面13b上的槽16的深度〇，與發光元件15到各槽i6 之間的距離之間的關係的曲線。在圖8中，雖然示出了從導 光體13的中央到一方的發光元件15之間的槽“的深度，但 至另一方發光元件15之距離與槽深D之間的關係，相對於導 光體13的中央為對稱關係。亦即’距導光體13中央的距離 相等的兩個槽1 6其深度D相同。
本實施方式的面發光裝置1〇的槽16的深度D，如圖8所开 ，形成為使其在導光體13的中央部的附近的區域2，與從該 區域2的外側至發光元件15的區域丨相異。亦即，在導光體 13的中央部側的區域2中，槽16的深度D形成為固定的深: d2’在區域1中’形成為最靠近發光元件15的槽16為深度: ，越靠近導光體13中央的槽16越深。並且，該區域2中自發 光元件15至槽16的距離，與槽16的深度D之間的關係，形^ 為二次函數或指數函數。亦即，以【代表離開發光元件”的 距：時’某—個槽16的深度D’可以D = at2 + bt + d|(a、b
為常數）丨D = cet + d|(c為常數）的關係式來表示，將這些 關係式中的常數，根據導光體13的長度等之尺寸調整到最 佳值即可。 士 ^士 /i ^ — ^UUi〜iUDnm左 在：二 的槽深d|為20Mm左右，伽_左右， 幵m，由發光元件15一側向導光體13中央，將槽深d /:為广〇 _開始依序以二次函數或指數函數增加即可。 ㈣：圖6所示的導光體13反射面I3b至射出面⑴之間 的距秦較假係設定為3.2mm以上5.0mnmT。在該距 -21- 571156 ⑼ 發明說明續頁 離W不足3.2 mm時’會使導光體的兩端部亮而中央邛暗， 超過5.Q隱時，前置燈10的射出光量下降，從而導致好
亮度下降。 II 如此，本實施方式的前置燈1〇，藉由如上述控制條形導 光體13的構成，可以增加由條形導光體13導入導光板a内 的光量，同時還可提高其均句性。因巾，可以實現由導光 板12的射出面所射出的光量的增加和提高射出的光的均勻 性。並且，藉由設置上述構成之罩構㈣，抑制了由導光 板1 2的上面（反射面12 c)之尖的冶、、p 、，丄 )之九的次漏，亚使過去由上面洩漏 的光射向導光板η的下面一側’因而實現了前置燈的亮度 提南。 (液晶顯示裝置） 其次， 進行說明 置燈1 0的液晶顯示裝置 的前置燈1 0的液晶顯示 對具有上述實施方式的前 。圖9係表示具有圖丨所示
衣置的例的立肢圖，圖10係沿圖9所示的10— 10線的模式 剖面圖。料圖中所示的液晶顯示裝置，大致由本實施方 式的岫置垃1 0和设置在其背面的液晶顯示單元2〇構成。 ㈤置k i 0的構成的說明，雖然與圖丨所示的前置燈1 〇同樣 而省略，但如圖10所示，導光板丨2的下面（液晶顯示單元Μ 一側）設定為射出光的射出面12b。與該射出面12b相反一側 的面（導光板1 2的上面”為周期性地設置有由為了改變導光 板12的内部的光的方向與射出面i2b構成傾斜地形成的第1 斜面4 14a和與其連接的第2斜面部所組成的側面為楔 子狀的凸部丨4的反射面12c。 -22- 571156 [^明說明顯 液晶顯示單元20 ’如圖10所示，是藉由薄膜材料24將失 住液晶層23的構成相對的第丨基板21和第2基板”接合一體 而構成’在第丨基板21的液晶層23侧上，形成有包括；極：
和配向膜之用於驅動控制液晶層23的顯示電路D，在第I 基板22的液晶層23側上，依序疊加地形成有用於使射入液 晶顯示單元20的光產生反射的反射膜25、和包括電極層和 配向膜之用於驅動控制液晶層23的顯示電路％。另外Y對 於反射膜25，為使反射的光擴散，可使表面具有凹凸狀而 構成。 在上述構成的液晶顯示裝置中，由發光元件15射出的光 ，首先導入導光體13的内部，並在導光體13的反射面ub 產生反射而改變其傳播方向’由與導光體13的射出面相對 而配置之導光板12的側端面導入導光板12内。然後，藉由 使在導光板12内部傳播的光，在導光板12的反射面12c的 斜面部14a產生反射，改變其傳播方向，由導光板12的射出 面12b射出照亮液晶顯示單元2〇的光。 其次，射入液晶顯示單元20的光，透過第i基板21、顯示 電路27、液晶層23、以及顯示電路％而到達反射膜25，並 藉由反射膜25的反射再次返回液晶層23一側。然後，此經 反射的光，由液晶顯示單元2〇的上面一側射出後，透過導 光板1 2而到達使用者。如此’本發明的液晶顯示裝置，藉 由h用本發明的前置燈1〇作為反射型液晶顯示單元的光 源’即使在得不到足夠的外光之暗處等，亦可以辨認所顯 不的内公。另外，由於具有本發明的前置燈1 〇，可以提高 -23 - 571156 明續頁 照射液晶顯示單元20的光量，因而可以得到高亮度的顯示 。另外，由於減少了從前置燈10的上面一侧的光的泄漏， ” 所以可抑制因白化現象引起的可辨認性的下降。 ， (實施例） 下面，參照實施例對本發明進行進一步的說明，以下實 她例可以進一步明確本發明的效果，但本發明並不局限於 此。 在本例中’以in所示的前置燈10為基本構成，製作了具 · 有各種罩構件1 8的導光板12上面側的突出長度L的前置燈 。表1示出了這些前置燈的構成。本實施例所製作的前置燈 t知用白色LED作為發光元件15，導光板〗2採用將丙稀
酸私ί月曰成型而赞X/c AACA rr，yy. λτ A 、勺 m Χ 40 mm χ 0.7 mm的平板狀物 另外形成在條形導光體1 3的反射面丨3b上的槽1 6的深度 使取接近务光兀件！）的槽的深度為2〇 _，對於離開條形 導㈣13中央部之距離為3_以下的槽16，使其深度均為 )〇U，。而由發光元件1 5 —側的槽起向著條形導光體丨3的 參 中央部，以指數函數逐漸變深地形成槽16的深度。 [表1] 罩構件的突出 亮度ί 降性 長度L(mm；) 亮度（cd/m2) 竞度不卩0/ \ 試樣J__ __0J 30.0 u 入 1 J 丨 /fi ) 55 試樣2 0.6 ——. 30.5 50 試樣3 ------ 0.7 ----- 3 1.0 45 試樣4 ---—-- J 1 . J 43 *24- 571156 (20) _—_試樣5 0.9 32.0 40 對比試樣1 0 26.0 58 其次’使依上述方法製作的前置燈進行動作，由導光板 1 2的射出面（圖中的下面）所射出的光射入液晶顯示單元2〇
’並對受到反射膜25的反射而到達使用者時的射出光量（也 就是液晶顯示裝置的顯示亮度）和其分佈進行測量。在測量 中，使用了彩色亮度計BM5A(商品名：TOPUKON(卜7。I? >)公司製）。其測量結果也記入表1中。 如表1所示，條形導光體1 3的形狀滿足本發明要求之試樣 1〜5的前置燈，與條形導光體13的形狀不滿足本發明要求 之對比試樣1的前置燈相較，其亮度得到大幅度的改善，且 壳度分佈不均亦較小，因而得到了高亮度且可以均勻地照 明的前置燈。 發明之效果 如以上之詳細說明，本發明之面發光裝置，包括導光板 、沿該導光板的一側端面設置的導光體、以及設置在該導 光to的兩端的光源，上述導光板的一個面，係作為用於使 在内部傳播的光產生反射而形成凹凸形狀的反射面，上述 導光板的另一面，係作為用於射出由上述反射面所反射的 光的射出面，至少包括覆蓋上述導光板的反射面一側的側 鳊。卩的反射面罩部、覆蓋上述導光體的導光體罩部、以及 设益上述導光板射出面一側的側端部的射出面罩部之罩構 牛套成至少覆盍上述導光體和上述導光板的側端部，上 埏反射面罩部’形成為較上述射出面罩構件其自導光體一 -25 - (21) (21)571156 側向導光板一側的突出長度長出〇 5咖以上，因而可以防 止由導光板的反射面的光的茂漏，所以可以提高光源的利 用效率並提高面發光裝置的亮度。另夕卜，藉由抑制向導光 板的反射面-側的光的泄漏’也可以有效地抑制上述白化 現象。 另外’本發明的面發光裝置’亦可以為以下之構成：包 括導光板、沿該導光板的一側端面設置的導光體、以及設 置在該導光體的兩端的光源，上述導光板的—個面，係作 為用於使在内部傳播的氺$ + g & ^ 、.... 抬的先產生反射而形成凹凸形狀的反射 面’上述導光板的另一面，传你盔 ^ 面如作為用於射出由上述反射面 所反射的光的射出面，至少在卜 至^在上述導光體和上述導光板的 伯"而部上’形成用於使在導光體及導光板的内部傳播的光 產生反射的包含金屬薄膜的反射獏，並且使以設置有上述 導光體的導光板的側端面一側為起點的反射臈的長度，其 上述辱先板的反射面一側較上述導光板的射出面一側長出 l5_以上士。藉由此種構成，亦可以得到與具有上述罩構 件的面發光裝置同樣之效果。 、，其次’纟本發明的面發光裝置中’若其構成為：上述導 光月豆其與4光板的側端面相對的側面’係作為用於將上 光源的光照射在導光板上的射出面，與該射出面相反一側 :側^ ’係作為以所定的間距周期性地形成具有用於使在 部傳播的光產生反射的一對斜面的凹狀槽的反射面，上 U凹狀槽的冰度，形成為與上述光源側 近導光體的中央部的槽越深，構成上述槽的兩個斜= -26 - (22)571156 發明:說明類 成的角度’設定為i 〇5度以上u 5度以下，如此即可高效率 地將導光體所射出的光供給到導光板上，並提高導光體所 射出的光的均勻性，$ &古1 β ^ r 玍及&南由導光板的主面射出的光量和 其均勻性。 其次’本發明的液晶顯示裝 面，設置本發明的面發光裝置 勻且高亮度地照亮液晶顯示單 的可辨ό忍性的液晶顯示裝置。 置，因於液晶顯示單元的前 ，而可以上述面發光裝置均 元，因而，可以提供具有好
-27-

Claims (1)

  1. 第091124336號專利中考 中文申請專利範圍替4^2年.L、/ I ί ；> yi\ ! 拾、申請專利範圍 1. 一種面發光裝置，其特徵為 的一側端面設置的導光體、 的光源， •具備導光板、沿該導光板 以及没置在該導光體的兩端 上述¥光板的-個面’係作為用於使在内部傳播的光 產生反射而形成為凹凸形狀的反射面，上述導光板的另 -面，係作為用於射出由上述反射輯反射的光的射出 面， 至少包括覆蓋上述導光板的反射面一側的側端部的 反射：罩部、覆蓋上述導光體的導光體罩部、以及覆蓋 上述導光板的射出面一側側端部的射出面罩部的罩構 件’套成至少覆蓋上述導光體和上述導光板的側端部， 、上述反射面罩部，形成為比起上述射出面罩部，更向 導光方向的前方一側突出。 2·如申請專利範圍第1JM之面發光裝置，其中上述反射面 罩部，係形成為比起上述射出面罩部，更向導光方向突 出0.5 mm以上。 3.如申請專利範圍第2項之面發光裝置，其中上述反射面 罩邛，如形成為比起上述射出面罩部更向導光方向突出 0.8 mm以上。 4·如申請專利範圍第1項之面發光裝置，其中於上述罩構 件的内側面，形成包含金屬薄膜之反射層。 5 一種面發光裝置，其特徵為：包括導光板、沿該導光板 的一側端面設置的導光體、以及設置在該導光體的兩端 O:\80\80851 -920923 .DOC\ 8 申請專利範圍績頁 的光源， 上述導光板的一個面，係作為用於使在内部傳播的 光產生反射而形成凹凸形狀的反射面，上述導光板的 另一面’係作為用於射出由上述反射面所反射的光的 射出面， 至少在上述導光體和上述導光板的側端部上，形成用 於使在導光體及導光板内部傳播的光產生反射之包含 由金屬薄膜之反射膜， 並於自认置有上述導光體的導光板的側端面一側起 之反射膜長度中，使上述導光板的反射面一側的長度較 上速導光板的射出面的長度更長。 6.如申請專利範圍第1項之面發光裝置，其中於上述導光 板及導光體所相對之導光板側端面及導光體側面中的 一方或雙方，形成防反射層。 7·如申請專利範圍第1項之面發光裝置，其中上述導光體 其與導光板之側端面相對之側面，係作為用於將上述光 源之光照射在導光板上之射出面，與該射出面相反一側 之側面，係作為以所定的間距周期性地形成具有用於使 在内°卩傳播的光產生反射的一對斜面的凹狀槽的反射 面， 上述凹狀槽的深度，係、卩導光體的中央#的槽較上述 光源側的槽為深的方式形成，構成上述槽的兩個斜面所 構成的角度，設定為105度以上115度以下。 8.如申請專利範圍第7項之面發光裝置，其中構成上述凹 O:\80\80851-920923.DOC\ 9. 申請專利範圍續頁 狀槽之兩個斜面所構成之角度，為i 〇8度以上i丨2度以 下。 如申請專利範圍第5項之面發光裝置，其中上述凹狀槽 係以0 · 1 μηι以上0 · 3 μηι以下之間距形成。 ίο. π. 12. 如申請專利範圍第1項之面發光裝置，其中上述導光體之 射出面與反射面間之距離，為3.2mm以上5〇mm以下。 如申請專利範圍第1項之面發光裝置，其中上述光源之 發光部中心，係設置於上述導光體厚度方向之大致中心 處。 種液S曰顯不裝置，其特徵在於’於液晶顯示單元之前 面，具備有如申請專利範圍第1項之面發光裝置。 O:\80\80851-920923.DOC\ 9
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