專(zhuān)利名稱(chēng)：前方照明裝置和具備該裝置的反射型液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及前方照明裝置，該裝置配置在被照明物和觀察者之間、將光照射到被照明物上、同時(shí)必需讓反射光通過(guò)，使觀察者能辨認(rèn)被照明物的反射光、以及具備該前方照明裝置作為輔助光源的反射型液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
液晶顯示裝置與稱(chēng)為陰極射線管(CRTCathode Ray Tube)、等離子顯示板(PDPPlasma Display Panel)或電致發(fā)光器(ELElectro Luminescence)等其他顯示器不同，液晶本身不發(fā)光，通過(guò)調(diào)節(jié)特定光源光的透射光量來(lái)顯示出文字或圖象。
傳統(tǒng)的液晶顯示裝置(以下稱(chēng)LCD)可大致分為透射型LCD和反射型LCD。透射型LCD在液晶管的背面配置作為光源(后燈)的熒光管、EL等的面發(fā)光光源。
另外，反射型LCD由于利用周?chē)膺M(jìn)行顯示，不需要后照明，具有消耗電力少的優(yōu)點(diǎn)。還有，在有直射日光照射那樣非常明亮的場(chǎng)所，相對(duì)發(fā)光型顯示器或透射型LCD的顯示幾乎看不見(jiàn)的情形來(lái)說(shuō)，而在反射型LCD上卻顯示更鮮明。因此，反射型LCD適用于近年來(lái)需求越來(lái)越盛的便攜式信息終端及移動(dòng)式計(jì)算機(jī)。
但是，反射型LCD存在如下的問(wèn)題。由于反射型LCD利用周?chē)?，顯示亮度依賴(lài)于周?chē)h(huán)境的程度非常高。因此，尤其是在夜間、也可能顯示完全無(wú)法辨認(rèn)。尤其在為了彩色化而使用彩色濾色鏡的反射型LCD及使用偏振光板的反射型LCD，上述問(wèn)題就更突出，在周?chē)獠蛔銐虻膱?chǎng)合有必要具備輔助照明。
然而，由于反射型LCD在液晶管的背面設(shè)置反射板，不是象透射型LCD那樣使用后照明。也曾提出使用半透半反鏡作為反射板，被稱(chēng)為半透射型LCD的裝置的方案，其顯示特性最終成為既非透射型也非反射型結(jié)構(gòu)被認(rèn)為難以實(shí)用化。
因此，周?chē)幻髁翀?chǎng)所、以往就提出作為反射型LCD的輔助照明，在液晶管前面配置前照明系統(tǒng)的提案。此前照明系統(tǒng)一般具有光導(dǎo)體和配置在光導(dǎo)體側(cè)面的光源。從光導(dǎo)體側(cè)面入射的光源光在光導(dǎo)體內(nèi)部通過(guò)，因光導(dǎo)體表面的形狀而反射、向液晶管一側(cè)放射。放射的光一邊經(jīng)液晶管透射一邊根據(jù)顯示信息進(jìn)行調(diào)光，然后用配置在液晶管背面?zhèn)鹊姆瓷浒暹M(jìn)行反射。該反射光再次經(jīng)光導(dǎo)體透射向觀察者一側(cè)放射。因此，即使周?chē)饬坎怀渥銜r(shí)，觀察者也能識(shí)別顯示。
此外，這樣的前照明例如日本專(zhuān)利特開(kāi)平5-158034號(hào)公報(bào)、SID文摘P.375(1995)等上所揭示。
現(xiàn)照參后述圖51對(duì)在SID文摘P.375(1995)上揭示的前照明系統(tǒng)的工作原理作簡(jiǎn)單的說(shuō)明。在上述前照明系統(tǒng)中，將具有由平坦部101a和傾斜部101b形成的界面101的光導(dǎo)體104的一側(cè)面作為光源106的入射光的入射面105。也就是說(shuō)，將光源106配置在面對(duì)光導(dǎo)體104的入射面105的位置。
在從光源106通過(guò)入射面105射入光導(dǎo)體104的光中，一部分按直線走一部分對(duì)光導(dǎo)體104與其周?chē)橘|(zhì)的界面101、108入射。當(dāng)光導(dǎo)體104的周?chē)橘|(zhì)為空氣，光導(dǎo)體104的折射率約為1.5，由斯耐爾(snell)法則(式1)可知，相對(duì)界面101、108的入射角約為41.8°以上的光在界面101、108上產(chǎn)生全反射。
n1·sinθ1＝n2·sinθ2θc＝arc sin(n2/n1)……(式1)式中，n1-第1介質(zhì)(光導(dǎo)體104)的折射率、n2-第2介質(zhì)(空氣)的折射率、θ1-從光導(dǎo)體104向界面101的入射角、θ2-從界面101向第2介質(zhì)的放射角、θc-臨界角。
在向界面101、108射入的光中，使在作為反射面的傾斜部101b上全反射的光和在界面108上全反射后在界面101的傾斜部101b上反射的光向液晶管110射入。入射液晶管110的光經(jīng)未圖示的液晶層調(diào)光后，由設(shè)置在液晶管110背面上的反射板111反射，再次射入光導(dǎo)體104并通過(guò)平坦部101a，向觀察者109側(cè)放射。
此外，從光源106通過(guò)入射面105、不經(jīng)傾斜部101b而射入平坦部101a的光，在界面101與界面108之間，反復(fù)全反射進(jìn)行傳播直至到達(dá)傾斜部101b。另外，把從觀察者109一側(cè)看到的傾斜部的面積形成與平坦部101a的面積相比十分小。
上述傳統(tǒng)的前照明系統(tǒng)，在其結(jié)構(gòu)上存在以下的問(wèn)題。
(1)如圖52所示，存在即使經(jīng)反復(fù)全反射也不能到達(dá)傾斜部101b的光以及使對(duì)入射面105大致垂直入射的光成為從面對(duì)入射面105的面107向光導(dǎo)體104的外面放射的光114，不能用于顯示。即，光的利用率降低。
(2)由傾斜部101b和平坦部101a構(gòu)成的界面101的形狀，恰似將棱鏡板的頂點(diǎn)削平的形狀，如圖52所示，使周?chē)?15容易向觀察者109一側(cè)反射，使顯示級(jí)別降低。
這些問(wèn)題與傳統(tǒng)前照明系統(tǒng)中存在的大體相同。因此，即使采用這樣的前照明系統(tǒng)，也不能以充足的光量對(duì)被照明物(反射型LCD等)照明。因此，要求提高前照明系統(tǒng)的光源光的利用率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述問(wèn)題，目的在于提供能提高光源光的利用率、同時(shí)能均勻且更明亮地對(duì)被照明物照明的前方照明裝置和具備該前方照明裝置的反射型液晶顯示裝置。
為解決上述問(wèn)題的本發(fā)明前方照明裝置具有光源和配置在被照明物前方的光導(dǎo)體，上述光導(dǎo)體具有使光源光入射的入射面、向被照明物放射光的第1放射面、面對(duì)上述第1放射面放射被照明物反射光的第2放射面，同時(shí)上述第2放射面由主要將光源光向第1放射面反射的傾斜面和主要讓被照明物反射光通過(guò)的平坦部相互交替相連而成階梯狀。
在上述結(jié)構(gòu)中，從第1放射面向被照明物放射照明光，使被照明物的反射光從上述第1放射面再次返回到光導(dǎo)體內(nèi)，通過(guò)第2放射面的平坦部并到達(dá)觀察者一側(cè)。將上述光導(dǎo)體的面對(duì)第1放射面的第2放射面形成由傾斜部和平坦部相互交替相連的階梯狀，進(jìn)而，由于位于平坦部與平坦部之間的傾斜部主要將光源光向第1放射面反射，成為在光源的入射光中，與平坦部平行光的全部由上述傾斜面反射后、從第1放射面向被照明物照射。據(jù)此，當(dāng)與具有形成大致平板狀的光導(dǎo)體的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比較，在本發(fā)明的前方照明裝置中，平行于平坦部行進(jìn)的光不向光導(dǎo)體外泄漏、而向被照明物照射。因此，可提供光源光的利用率高、更明亮的前方照明裝置。
為解決上述問(wèn)題的前方照明裝置。進(jìn)而將上述光導(dǎo)體作為第1光導(dǎo)體以及還具有使上述第1放射面的放射光的亮度分布均勻化的第2光導(dǎo)體。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于將第1光導(dǎo)體形成階梯狀，使從第2放射面的傾斜部至第1放射面的距離，與離開(kāi)光源的距離成比例地減小。因此，從第1放射面放射的光的亮度分布不均勻。在上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)具有第2光導(dǎo)體，能使向被照明物的放射光的亮度分布平均化。其結(jié)果，可提供作為亮度均勻的面光源的前方照明裝置。
為解決上述問(wèn)題的前方照明裝置，進(jìn)而具有使第2放射面平坦部放射光和傾斜部放射光的放射方向一致的光學(xué)補(bǔ)償板。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于將第2放射面形成由平坦部和傾斜部相互交替相連的階梯狀、成為使從第1放射面向光導(dǎo)體入射、由被照明物反射的光分別從第2放射面的平坦部和傾斜向以不同方向放射，從而可能導(dǎo)致被照明物的圖象產(chǎn)生模糊。因此，通過(guò)具有使第2放射面平坦部的放射光和傾斜部的放射光的放射方向一致的光學(xué)補(bǔ)償板，可獲得被照明物的鮮明的圖象。
為解決上述問(wèn)題前方照明裝置，進(jìn)而在光源與入射面之間具有限制光源光散射的棱鏡板和散射板等。
在上述結(jié)構(gòu)中，光源的光主要由第2放射面的傾斜部反射，然而，因傾斜部上不是全反射、為了減少向光導(dǎo)體外部泄漏的成分，最好使光源光具有一定程度的定向性，使對(duì)上述傾斜部以比臨界角小的角度入射的成分少。因此，上述的結(jié)構(gòu)，通過(guò)具有限制光源的光散射的棱鏡板及散射板，使從傾斜部的泄漏光少，能進(jìn)一步提高光的利用率的同時(shí)，可防止被照明物圖象產(chǎn)生模糊。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)作為能獲得明亮且鮮明的被照明物圖象的面光源的前方照明裝置。
為解決上述的的本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置，具有帶反射板的反射型液晶管，同時(shí)在上述反射型液晶管的前面配置具有上述結(jié)構(gòu)的前方照明裝置。
在上述結(jié)構(gòu)中，在例如白天室外等周?chē)饬砍渥愕膱?chǎng)合，可在將前方照明裝置熄燈的狀態(tài)使用，另外，能在不能獲得充足周?chē)饬繒r(shí)，可將前方照明裝置點(diǎn)燈使用。其結(jié)果，可提供不依賴(lài)于周?chē)h(huán)境、能實(shí)現(xiàn)經(jīng)常明亮的高級(jí)別顯示的反射型液晶顯示裝置。
為解決上述問(wèn)題本發(fā)明其他的反射型液晶顯示裝置，在帶反射板的反射型液晶管的前面，具有帶有上述光學(xué)補(bǔ)償板的前方照明裝置。
上述光學(xué)補(bǔ)償板對(duì)于規(guī)定的壓力具有撓性，同時(shí)分別在上述光學(xué)補(bǔ)償板和第2放射面上設(shè)置通過(guò)相互接觸檢測(cè)施加壓力位置的一對(duì)透明電極。
在上述結(jié)構(gòu)中，前方照明裝置具有所謂接觸板功能。也就是說(shuō)，例如當(dāng)用筆等按壓光學(xué)補(bǔ)償板的表面的某個(gè)位置時(shí)，通過(guò)光學(xué)補(bǔ)償板的撓曲，分別在光學(xué)補(bǔ)償板和第2放射面上設(shè)置的一對(duì)透明電極在上述位置上互相接觸。如能將該位置作為座標(biāo)識(shí)別、可實(shí)現(xiàn)相對(duì)由液晶管顯示的內(nèi)容用筆輸入的反射型液晶顯示裝置。
通過(guò)以下的記敘對(duì)本發(fā)明的其他目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)能更充分地了解。此外，通過(guò)以下參照附圖更清楚說(shuō)明使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。


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圖1是表示本發(fā)明一實(shí)施例的反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖2(a)-(c)是表示圖1所示反射型LCD具有前照明光導(dǎo)體形狀的圖，圖2(a)是從平坦部法線方向上方看光導(dǎo)體的俯視圖，圖2(b)是從入射面法線方向看光導(dǎo)體的側(cè)視圖，圖2(c)是用以光源的縱長(zhǎng)方向作為法線的截面對(duì)光導(dǎo)體剖切的剖視圖。
圖3(a)-(c)是對(duì)光源光在光導(dǎo)體內(nèi)表現(xiàn)進(jìn)行說(shuō)明的圖。
圖4是對(duì)用反射型LCD的反射板反射的光的表現(xiàn)作說(shuō)明的圖。
圖5是為對(duì)圖2(a)-(c)所示前照明光強(qiáng)度測(cè)定系統(tǒng)的說(shuō)明圖。
圖6是表示圖2(a)-(c)所示前照明光強(qiáng)度測(cè)定結(jié)果的曲線圖。
圖7(a)是表示發(fā)光型顯示器的放射光與周?chē)獾年P(guān)系的說(shuō)明圖，圖7(b)是表示反射型LCD的放射光與周?chē)獾年P(guān)系的說(shuō)明圖。
圖8是表示本發(fā)明其它實(shí)施例反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖9(a)是表示在圖8所示反射型LCD具有的前照明系統(tǒng)中、從光導(dǎo)體的傾斜部至成為上述前照明系統(tǒng)放射面的距離為均勻時(shí)的剖視圖，圖9(b)是為用于比較、表示在圖1所示反射型LCD具有的前照明中從傾斜部至成為前照明的放射面的距離為不均勻時(shí)的剖視圖。
圖10(a)和圖10(b)是對(duì)分別用圖9(a)和圖9(b)表示的前照明燈的照射光亮度分布進(jìn)行測(cè)定的測(cè)定系統(tǒng)分別進(jìn)行說(shuō)明的圖，圖11(a)和圖11(b)是對(duì)分別由圖9(a)和圖9(b)表示的前照明燈的照射光亮度分布的測(cè)定結(jié)果分別進(jìn)行表示的曲線圖，圖12是表示本發(fā)明其它實(shí)施例的反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖13是表示圖12所示反射型LCD具有的前照明系統(tǒng)中的光的表現(xiàn)的模式圖，圖14是表示圖12所示反射型LCD具有的前照明系統(tǒng)的照射光亮度分布的測(cè)定結(jié)果的曲線圖，圖15是表示在本發(fā)明實(shí)施例4的反射型LCD中產(chǎn)生圖象模糊的原理的說(shuō)明圖。
圖16是將上述反射型LCD的光導(dǎo)體傾斜部的局部放大的剖視圖，表示在上述傾斜部設(shè)置金屬反射膜的結(jié)構(gòu)，圖17(a)-(e)是表示形成上述金屬反射膜工序的剖視圖，圖18是表示在圖16所示的光導(dǎo)體中不設(shè)金屬反射膜時(shí)光的表現(xiàn)的模式圖。
圖19是表示圖16所示結(jié)構(gòu)的變化例的剖視圖，圖20是表示本發(fā)明其它實(shí)施例反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖21是表示在上述反射型LCD中光導(dǎo)體與光學(xué)補(bǔ)償板間的光的表現(xiàn)的模式圖，圖22(a)-(c)是表示作為圖20所示結(jié)構(gòu)變化例的反射型LCD結(jié)構(gòu)的圖，圖22(a)是該反射型LCD的剖視圖，圖22(b)和圖22(c)是分別表示該反射型LCD的光學(xué)補(bǔ)償板結(jié)構(gòu)例的剖視圖，圖23是表示本發(fā)明上述其它實(shí)施例反射型LCD具有的接觸板結(jié)構(gòu)的剖視圖，
圖24是表示設(shè)置在上述接觸板上的反射電極結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖，圖25是表示在上述接觸板上為檢測(cè)被用筆按壓位置座標(biāo)的結(jié)構(gòu)俯視圖，圖26是表示上述接觸板的局部被用筆按壓時(shí)狀態(tài)的剖視圖，圖27是表示本發(fā)明其它實(shí)施例反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖28是在圖27所示反射型LCD的光導(dǎo)體中對(duì)為使從入射面射入的光在傾斜面上全反射的條件作說(shuō)明的圖，圖29是表示圖27所示反射型LCD具有的棱鏡片的聚光將特性的曲線圖，圖30(a)和圖30(b)是表示對(duì)于圖27所示的反射型LCD、可適用于為限制入射光散射的其他結(jié)構(gòu)例的說(shuō)明圖，圖31(a)-(c)表示本發(fā)明上述其它實(shí)施例反射型LCD具有的光導(dǎo)體結(jié)構(gòu)、同時(shí)表示該光導(dǎo)體內(nèi)的光的表現(xiàn)的剖視圖，圖32是表示本發(fā)明其它實(shí)施例反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖33是為對(duì)圖32所示反射型LCD的前照明入射面的傾斜角條件進(jìn)行說(shuō)明的說(shuō)明圖，圖34是表示本發(fā)明其他實(shí)施例反射型LCD結(jié)構(gòu)的立體圖，圖35是表示本發(fā)明其它實(shí)施例照明裝置使用例的立體圖，圖36是表示圖35所示照明裝置使用例的俯視圖，圖37是表示本發(fā)明其它實(shí)施例反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖38(a)-(c)表示圖37所示反射型LCD具有的前照明燈的光導(dǎo)體形狀、圖38(a)是從平坦部法線方向上方看光導(dǎo)體的俯視圖，圖38(b)是從入射面的法線方向看光導(dǎo)體的剖視圖，圖38(c)是用以光源的縱長(zhǎng)方向?yàn)榉ň€的截面將光導(dǎo)體剖切的剖視圖，圖39是圖38所示光導(dǎo)體中的平坦部和傾斜部結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖，圖40(a)和(b)是表示來(lái)自光源的光在光導(dǎo)體內(nèi)表現(xiàn)的說(shuō)明圖，圖41是表示圖37所示反射型LCD具有的前照明燈中離光源的距離與亮度關(guān)系的曲線圖，圖42是表示圖37所示反射型LCD具有的前照明燈中放射光的角度特性的曲線圖，圖43是表示圖37所示反射型LCD具有的反射型液晶管結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖44(a)-44(e)是表示圖43所示反射型液晶管中的反射電極的形成方法的工序圖，圖45是表示圖43所示反射型液晶管中的反射電極的散射強(qiáng)度與散射角度關(guān)系的曲線圖，圖46是表示圖43所示反射型液晶管的其他示例的剖視圖。
圖47是表示圖43所示反射型液晶管的象素、掃描線和信號(hào)線結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖48是表示圖37所示的反射型LCD具有的前照明燈中放射光的亮度和亮度分布特性的曲線圖，圖49是表示本發(fā)明其它實(shí)施例的反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖50(a)-(b)是分別表示圖49所示的反射型LCD具有的前照明燈及傳統(tǒng)的前照明燈的照明光亮度分布測(cè)定結(jié)果的曲線圖，圖51是簡(jiǎn)要表示傳統(tǒng)帶輔助照明燈的反射型LCD結(jié)構(gòu)以及該反射型LCD中光的表現(xiàn)的剖視圖，圖52是表示上述傳統(tǒng)反射型LCD中光的表現(xiàn)的剖視圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1以下，參照

本發(fā)明實(shí)施例1。
本實(shí)施例的反射型LCD，如圖1所示是在反射型液晶管10(反射型液晶管)的前面具有前照明燈20(前方照明裝置)。
前照明燈20主要由光源26和光導(dǎo)體24構(gòu)成。光源26例如熒光燈等的線狀光源，可沿光導(dǎo)體24的側(cè)面(入射面25)配置。將光導(dǎo)體24的面對(duì)液晶管10一側(cè)的界面28(第1放射面)形成平坦面。另外，將光導(dǎo)體24與上述界面28面對(duì)面的界面23(第2放射面)形成由多級(jí)分別與界面28大致平行的平坦部21及相對(duì)該平坦部朝同一方向按一定角度傾斜的傾斜部22，且交替地配置而成。即，由圖1可知，將光導(dǎo)體24形成在以光源26的長(zhǎng)度方向作為法線的剖面上，離光源26越遠(yuǎn)越低的階梯狀。
傾斜部22主要作為將來(lái)自光源26的光向界面28進(jìn)行反射的面。平坦部21主要作為在來(lái)自前照明燈20的照明光作為從液晶管10反射光返回時(shí)、將此反射光向觀察者一側(cè)透射的面。
現(xiàn)參照?qǐng)D2(a)-(c)對(duì)光導(dǎo)體24的形狀作更詳細(xì)的說(shuō)明。圖2(a)是從平坦部21的法線方向上方看光導(dǎo)體24的俯視圖，圖2(b)是從入射面25的法線方向看光導(dǎo)體24的側(cè)視圖，圖2(c)是用相對(duì)入射面25和界面28兩者垂直的面剖切導(dǎo)光體24的剖視圖。
光導(dǎo)體24例如可用PMMA(聚甲基丙烯酸甲脂)等注射成形形成。本實(shí)施例的光導(dǎo)體24的寬度W＝110mm、長(zhǎng)度L＝80mm、入射面25部分的厚度h1＝2mm、平坦部21的寬度W1＝1.9mm。此外，傾斜部22的階梯差h2＝50μm、相對(duì)平坦部21的傾斜部22的傾斜角α＝30°，傾斜部22的寬度W2為約87μm。
通過(guò)將光導(dǎo)體24形成階梯狀的前燈20具有下述優(yōu)點(diǎn)。首先，如圖2(b)所示，從入射面25的法線方向看時(shí)，若將平坦部21形成相對(duì)界面28平行，就不能辨認(rèn)出該平坦部21，而只能看到傾斜部22。即，傾斜部22向入射面25投影的總和與入射面25相等。
這樣，在從入射面25射入的光源光中與入射面25垂直的成分，全部直接射向傾斜面22后向界面28反射。因此，不會(huì)發(fā)生象在前述傳統(tǒng)的前照明系統(tǒng)中所看到的大量的光從面對(duì)入射面的面向光導(dǎo)體外部放射去的問(wèn)題。也說(shuō)是說(shuō)，通過(guò)使前照明20具有階梯狀的光導(dǎo)體24，使光的利用率比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有大幅度地提高。
現(xiàn)說(shuō)明液晶管10的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
如圖1所示，液晶管10基本上是用一對(duì)電極基板11a、11b夾持液晶層12的結(jié)構(gòu)。電極基板11a是通過(guò)在具有透光性的玻璃基板14a上設(shè)有透明電極15a(掃描線)、覆蓋此透明電極15a的液晶定向膜16a構(gòu)成。
上述玻璃基板14a例如可采用日本某公司(コ-ニング社)制造的玻璃基板(商品名7059)制造。透明電極15a例如以ITO(銦錫氧化物)為材料。在形成透明電極15a的玻璃基板14a上通過(guò)用旋轉(zhuǎn)涂復(fù)機(jī)、將例如日本合成橡膠公司制造的定向材料(商品名AL-4552)涂復(fù)、作為定向處理施以摩擦處理來(lái)作成液晶定向膜16a。
電極基板11b也與上述電極基板11a一樣，通過(guò)依次將玻璃基板14b、透明電極15b及液晶定向膜16b層疊而成。另外，對(duì)于電極基板11a、11b根據(jù)需要也可以形成絕緣膜等。
將電極基板11a、11b的液晶定向膜16a、16b面對(duì)面地配置，將摩擦處理的方向按平行且反向(所謂的反平行)配置，且用粘接劑貼合。這時(shí)，在電極基板11a、11b之間通過(guò)預(yù)先撒布粒徑4.5μm的玻璃粒襯墊(未圖示)而形成間隔均勻的空隙。
用真空抽氣向該空隙導(dǎo)入液晶來(lái)形成液晶層12。作為液晶層12的材料可采用例如日本公司(メルク社)制的液晶材料(商品名ZLI-3926)。該液晶材料的Δn是0.2030。作為液晶材料不限于此，也可采用各種液晶。
此外，例如用環(huán)氧樹(shù)脂系的粘接劑將經(jīng)過(guò)發(fā)絲加工的鋁板作為反射板17粘接在玻璃基板14b的外面。另一方面，在玻璃基板14a的外面設(shè)置已設(shè)定偏振光軸的偏振光板18，為使與液晶層12的液晶定向方向成為45°。
由以上工序制造反射型的液晶管10。通過(guò)按如下所述使前照明20與該液晶管10組合制成帶前方照明裝置的反射型LCD。首先，將光導(dǎo)體24層疊在液晶管10的偏振光板18上。并在液晶管10的偏振光板18與光導(dǎo)體24之間預(yù)先撒布粒徑為50μm的粒狀襯墊(未圖示)。據(jù)此，形成具有與該粒狀襯墊的粒徑大致相等的均勻厚度的空隙29。也就是說(shuō)，光導(dǎo)體24的界面28在光學(xué)上與PMMA與空氣層之間的界面相當(dāng)。另外，因該空隙29的厚度僅約相當(dāng)于光波長(zhǎng)的100倍，故能抑制因空隙29而引起干擾等。
接著，面對(duì)光導(dǎo)體24的入射面25設(shè)置作為光源26的熒光管，用反射鏡27(聚光裝置)包圍光源26和入射面25。反射鏡27使光源26的光僅向入射面25上聚光。另外，作為反射鏡27可采用例如鋁帶等。通過(guò)以上工序，制成具有作為輔助照明燈的前照明燈20的反射型LCD。
該反射型LCD能在當(dāng)周?chē)獠怀渥銜r(shí)，按使前照明20燈點(diǎn)亮照明模式、當(dāng)可獲得充足周?chē)鈺r(shí)按使前照明20燈熄滅的反射模式使用。
現(xiàn)參照?qǐng)D3(a)-(c)說(shuō)明前照明燈20的工作原理。
如前所述，光導(dǎo)體24的各傾斜部22向入射面25投影的總和與入射面25相等。因此，如圖3(a)所示，在光源26的入射光中的與入射面25垂直的部分利用傾斜部22進(jìn)行反射，且從界面28向圖3(a)中未圖示的液晶管10輸出。
此外，如圖3(b)所示，在光源26的入射光中，首先射入界面23的光通過(guò)其在導(dǎo)向體24內(nèi)的表現(xiàn)而分為兩部分。一部分為如圖3(b)所示的光31a，直接向傾斜部22入射、經(jīng)反射，而成為向液晶管10的輸出光31b。另一部分為圖3(b)所示的光32a，它一邊在平坦面21與界面28間進(jìn)行全反射的同時(shí)在光導(dǎo)體24內(nèi)傳播中，最終到達(dá)傾斜部22并反射，成為輸出光32b。
此外，如圖3(c)所示，光源26的入射光中，最先射入界面28的光在界面28與界面23的平坦部21間進(jìn)行全反射的同時(shí)，在光導(dǎo)體內(nèi)傳播、最終到達(dá)傾斜部22并反射，然后，從界面28向液晶管10輸出。
由上述說(shuō)明可知，光源26射入光導(dǎo)體24的光的幾乎全部在傾斜部22上反射，通過(guò)界面28而向液晶管10放射。也就是說(shuō)，本實(shí)施例的前照明燈20由于具備具有階梯狀界面23的光導(dǎo)體24，使光源26的光的損失極少，可提高光源的利用率。
現(xiàn)進(jìn)一步對(duì)為提高光源光的利用率的傾斜部22或平坦部21的條件1-3進(jìn)行說(shuō)明。
1、關(guān)于傾斜部22在光導(dǎo)體24中，界面23的傾斜部22主要作為反射光源26的入射光的反射面。另外，界面23的平坦面21主要作為讓用設(shè)在液晶管10的背面上的反射板17所反射的光及周?chē)獾耐干涞耐干涿妗?br> 為了用傾斜部22使光源26的入射光進(jìn)行全反射，必須滿足如下條件。即，射入由不同折射率物質(zhì)的相接面(界面)的光在入射角大于臨界角時(shí)、在界面上進(jìn)行全反射。因此，為用傾斜部22使射入傾斜部22的光進(jìn)行全反射。
θ1≥θc＝arc Sin(n2/n1)……(式2)在上述式2中，θ1-向傾斜部22的入射角、n1-光導(dǎo)體24的折射率、n2-在傾斜部22上與光導(dǎo)體24相接物質(zhì)的折射率、θc-傾斜部22的臨界角。
只要用式2所表示的入射角θ1向傾斜部22射入就可以了。
如上所述，如按式2的條件形成傾斜部22、就可使從傾斜部22向光導(dǎo)體24外部的光的泄漏受抑制，可進(jìn)一步提高光的利用率。
2、關(guān)于平坦部21平坦部21主要作為透射光區(qū)域已在前面已作了敘述，然而，作為從平坦部21透射的光包含(1)液晶管10的反射光、(2)按反射模式使用時(shí)的周?chē)狻?br> 上述(1)的輸出光是用液晶管10的液晶層12調(diào)光，用反射板17反射、再次向光導(dǎo)體24放射后從界面23向觀察者一側(cè)放射，然而，這時(shí)主要是從平坦部21輸出。此外，用反射板17反射的光為散射光。為了使該散射光在平坦部21上極少反射地透射，故最好以小于臨界角向平坦部21進(jìn)行入射。臨界角因?qū)Ч怏w24的折射率而變化，然而在使用PMMA作為光導(dǎo)體24的材料時(shí)，大約為42°左右。即，最好使來(lái)自液晶元件10的輸出光以約小于40°向光導(dǎo)體24的平坦部21入射。
此外，平坦部21也可不必與界面28平行。向平坦部21的入射角也與反射板17的光的散射范圍有關(guān)。因此，若也考慮反射板17的特性，如圖4所示，例如，假設(shè)反射板17的光的主要散射范圍為相對(duì)反射板17的法線約±30°、若使平坦部21相對(duì)反射板17的傾斜角度δ大約為±10°以?xún)?nèi)，就可使在平坦部21上反射的光的成分33為極少。另外，在圖4中，為了對(duì)平坦部21相對(duì)界面28傾斜易理解，將傾斜角度δ表示比上述適當(dāng)范圍還大。
這樣，若將平坦部21形成相對(duì)界面28平行或以小于±10°傾斜，則使光源26的入射光以比向傾斜部22的入射角還大的入射角向平坦部21入射。因此，使光源26向平坦部21入射的光難以向外部泄漏，成為在平坦部21上反射的光量多，因此，可抑制光源光的損失。
此外，現(xiàn)考慮將本反射型LCD作為滅燈時(shí)的反射模式使用場(chǎng)合。這時(shí)，當(dāng)考慮以上述(2)的反射模式使用時(shí)的周?chē)鈺r(shí)，為了使充足的周?chē)膺M(jìn)入液晶管10，使平坦部21的面積越大越好。
3、界面23的傾斜部22和平坦部21的配置關(guān)于界面23的傾斜部22和平坦部21的配置，以下兩個(gè)條件為重要。
(a)使用者從界面23一側(cè)看反射型LCD時(shí)，傾斜部22的面積小，平坦部21的面積大，(b)傾斜部22相對(duì)入射面25的投影的總和大，平坦部21的投影的總和小。
上述(a)的條件，即意味著平坦部21向界面28的投影的總和比傾斜部22的投影總和大。傾斜部22向界面28投影的大小，如圖2(c)所示是由傾斜部22相對(duì)界面28的傾斜角α來(lái)決定。因此，通過(guò)調(diào)整傾斜角α的大小，使從使用者看到的傾斜部22的面積與平坦部21的面積相比成為非常小是可能的。
此外，通過(guò)使傾斜部22和平坦部21的節(jié)距與液晶管10的掃描線的抽出或總線相一致，可在用液晶管10實(shí)際進(jìn)行顯示的整個(gè)區(qū)域上配置平坦部21，可進(jìn)一步提高光的利用率。
上述(b)的條件意味著，如前所述，為了有效利用光源26的入射光，最好從法線方向看入射面25時(shí)，只能看到界面23的傾斜部22。
下面，說(shuō)明關(guān)于前照明燈20的照明光強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果。為了測(cè)定前照明燈20的照明光強(qiáng)度，采用如圖5所示的測(cè)定系統(tǒng)。即，把前照明燈20的界面28的法線方向作為0°，用檢測(cè)器34測(cè)定從0°至±90°范圍內(nèi)的光強(qiáng)度。
其測(cè)定結(jié)果如圖6所示，圖6清楚地表示，從前照明燈20的光源26通過(guò)入射面25射入光導(dǎo)體24的光，由于光導(dǎo)體24的作用而大致向界面28的法線方向放射。也就是說(shuō)，前照明燈20能使配置在光導(dǎo)體24側(cè)面的光源26的光大致垂直地射入液晶管10，充分發(fā)揮輔助照明作用。
此外，本實(shí)施例的反射型LCD與透射型LCD、CRT、PDD等自發(fā)光型的顯示器相比較，具有顯示更明亮的優(yōu)點(diǎn)。
也就是說(shuō)，如圖7(a)所示，相對(duì)周?chē)?7、使來(lái)自自發(fā)光型的顯示器35的光36a的行進(jìn)方向成為反向。因此，觀察者看到的是來(lái)自光36a中扣除周?chē)?7后的成分36b。
對(duì)此，本實(shí)施例的反射型LCD，在以照明模式使用的場(chǎng)合如圖7(b)所示，來(lái)自前照明燈20的輔助光39a與周?chē)?7被液晶管10的反射板(未圖示)反射、觀察者可看到相當(dāng)于輔助光39a與周?chē)?7的和的成分39b。因此，不僅在暗的場(chǎng)所、即使在例如白天屋外的明亮場(chǎng)所，也能實(shí)現(xiàn)更清楚的顯示。
因此，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，通過(guò)前照明燈20具有階梯狀的光導(dǎo)體24，可提高光源26放射光的利用率。據(jù)此，能在周?chē)獠怀渥愕膱?chǎng)合，可對(duì)液晶管10照射足夠的照明光，可提供不依賴(lài)于周?chē)h(huán)境而能經(jīng)常清楚顯示的反射型LCD。
如上所述，本發(fā)明配置在被照明物的前方、具有光源和光導(dǎo)體的前方照明裝置，上述光導(dǎo)體具備射入光源光的入射面、向被照明物發(fā)放射的第1放射面以及面對(duì)上述第1放射面、放射被照明物反射光的第2放射面，所述第2放射面由主要將光源光向第1放射面反射的傾斜部和主要讓被照明物反射光通過(guò)的平坦部、通過(guò)將此傾斜部與平坦部按交替配置，將所述光導(dǎo)體形成階梯狀。
因此，在上述結(jié)構(gòu)中，照明光從第1放射面向被照明物放射，來(lái)自被照明物的反射光，從上述第1放射面再次返回光導(dǎo)體內(nèi)，通過(guò)第2放射面的平坦部而到達(dá)觀察者一側(cè)。將上述結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)體的面對(duì)第1放射面的第2放射面形成由交替配置所述傾斜面和平坦面而成的階梯狀，此外，由于位于平坦面與平坦面之間的傾斜部主要將光源的光向第1放射面反射，成為在光源的入射光中，全部平行與平坦部的成分由上述傾斜部反射、從第1放射面向被照明物照射。因此，與具有形成大致平板狀的光導(dǎo)體的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比較，在本發(fā)明的前方照明裝置中，能使平行于平坦部行進(jìn)的光不向光導(dǎo)體外面泄漏，而向被照明物照射。因此，可提高光源光的利用率，提供更明亮的前方照明裝置。
此外，配置在被照明物前方、具有光源和光導(dǎo)體的前方照明裝置，上述光導(dǎo)體具有平面狀的底面、面對(duì)上述底面的表面、以及使光源光入射的入射面，也可將上述表面形成由相對(duì)底面大致平行的平坦部和相對(duì)上述平坦部向同方向傾斜的傾斜部交替配置而成的階梯狀。
在本發(fā)明前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，上述入射面位于光導(dǎo)體的側(cè)面。因此，通過(guò)讓光從光導(dǎo)體的側(cè)面入射，具有觀察者可不直接看到光源的優(yōu)點(diǎn)。由此，光源的光不直接對(duì)被照明物的圖象帶來(lái)影響，可實(shí)現(xiàn)獲得鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
在本發(fā)明前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，上述傾斜部向垂直于第1放射面的平面投影的總和大致等于入射面向上述平面的投影。因此，使從光導(dǎo)體入射面入射的光中的全部平行于第1放射面的部分向傾斜部入射，向第1放射面反射。因此，可進(jìn)一步提高光源光的利用率，提供更明亮的前方照明裝置。
在本發(fā)明前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，還具有使光源光僅向上述入射面入射的聚光裝置。因此，可進(jìn)一步使光源光的損失減少、提高光源光的利用率，獲得更明亮的面光源的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，與上述平坦部向上述第1射出面投影的總和相比、使上述傾斜部向上述第1放射面投影的面積總和較小。由于使向上述第1放射面入射、被照明物反射的光通過(guò)在第2放射面的平坦部而向觀察者放射，為了獲得明亮鮮明的圖象，最好盡量使傾斜部的投影總和比平坦部的投影的總和小。因此，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)將主要對(duì)顯示被照明物圖象起作用的平坦部的面積增加了。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)能獲得明亮鮮明的圖象的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，不一定要使上述平坦部與上述第1放射面平行、可相對(duì)上述第1放射面具有10°以下的傾斜角度。尤其在考慮到對(duì)于被照明物圖象的顯示級(jí)別的影響，第2放射面上的平坦部相對(duì)第1放射面的傾斜角度以0-10°為宜。
本發(fā)明前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)，滿足上述式2。這最好使光源向第2放射面傾斜部的入射光被該傾斜部全反射，如向傾斜部的入射角θ1滿足上述條件，能使向傾斜部的入射光產(chǎn)生全反射。因此，能使光源光不從傾斜部向觀察考一側(cè)產(chǎn)生泄漏，可進(jìn)一步提高光的利用率。其結(jié)果，可獲得具有現(xiàn)作為明亮面光源的前方照明裝置。
本發(fā)明反射型液晶顯示裝置，具備具有反射板的反射型液晶管，同時(shí)，在上述反射型液晶管的前面配置著上述結(jié)構(gòu)的前方照明裝置。
因此，一方面，存在例如在白天室外等有充足周?chē)庹丈鋱?chǎng)合下將前方照明裝置熄燈使用場(chǎng)合，另外在不能獲得充足周?chē)饬繒r(shí)將前方照明裝置亮燈使用。其結(jié)果，可提供不依賴(lài)于周?chē)彰鳝h(huán)境，能經(jīng)常達(dá)到明亮的高級(jí)別顯示的反射型液晶顯示裝置。
此外，在本發(fā)明反射型液晶顯示裝置的上述結(jié)構(gòu)中，反射型液晶管具有掃描線，最好使所述掃描線的節(jié)距與所述前方照明裝置的第2放射面的平坦部的節(jié)距大致相等，將平坦部配置在掃描線的上方。因此，可將平坦部配置在用液晶管實(shí)際進(jìn)行顯示的象素區(qū)域上。其結(jié)果，由于從象素區(qū)域來(lái)的反射光有效地向平坦部入射，故可進(jìn)一步提高光的利用率，可提供能實(shí)現(xiàn)高級(jí)別顯示的反射型液晶顯示裝置。
實(shí)施例2現(xiàn)對(duì)本發(fā)明其它實(shí)施例，結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與在前述實(shí)施例1已說(shuō)明的功能相同的部分，標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例反射型LCD如圖8所示，其特點(diǎn)是在液晶管10的前面，具有由在實(shí)施例1中說(shuō)明過(guò)的前照明燈20(第1導(dǎo)光體)和楔形的第2光導(dǎo)體40構(gòu)成的前照明系統(tǒng)51。
將上述第2光導(dǎo)體40配置在前照明燈20的光導(dǎo)體24與液晶管10之間，它具有相對(duì)光導(dǎo)體24的界面28平行的斜面41及相對(duì)液晶管10的表面平行的底面42。斜面41相對(duì)底面42的傾斜角如圖9(a)所示，最好設(shè)計(jì)成使光導(dǎo)體24的界面23的各傾斜部22和平坦部21相連山形各頂點(diǎn)相連的連接線49與底面42平行。
并且，最好將第2光導(dǎo)體40盡可能用與作為第1光導(dǎo)體的光導(dǎo)體24折射率相等的材料形成。不用說(shuō)，第2光導(dǎo)體40也可以用與光導(dǎo)體24完全相同的材料形成。另外，可將光導(dǎo)體24和第2光導(dǎo)體40用例如注射成形等方法形成一體，可簡(jiǎn)化制造工序。
在光導(dǎo)體24與第2光導(dǎo)體40間的間隙中可預(yù)先撒布粒徑為50μm的粒狀襯墊(未圖示)。據(jù)此，在光導(dǎo)體24與第2光導(dǎo)體40間形成為與上述襯墊的粒徑大致相等的空隙43。
在第2光導(dǎo)體40的底面與液晶管10的偏振光板18之間，充滿與兩者折射率一致的充填劑(未圖示)。因此，可防止因第2光導(dǎo)體40和偏振光板18界面造成反射光衰減，進(jìn)一步抑制光源光的損失。還有，作為上述充填劑可采用例如紫外線(UV)硬化性樹(shù)脂或水楊酸甲酯等。
這里，對(duì)在光導(dǎo)體24與液晶管10間設(shè)置第2光導(dǎo)體40的效果進(jìn)行說(shuō)明。
如圖9(b)所示，在不設(shè)第2光導(dǎo)體40的結(jié)構(gòu)中(實(shí)施例1)，從傾斜部22至作為向液晶管10的放射面的界面28的距離ln，隨著離開(kāi)光源26的距離Xn而變小。對(duì)此，在本實(shí)施例的前照明系統(tǒng)51中，如圖9(a)所示，通過(guò)設(shè)置第2光導(dǎo)體40，從傾斜部22至作為向液晶管10放射面的第2光導(dǎo)體40的底面42的距離Ln與離光源26的距離Xn無(wú)關(guān)而大致相等。
也就是說(shuō)，通過(guò)使第2光導(dǎo)體40具有使從前照明燈20的傾斜部22至液晶管10的距離保持一定的效果，因而，前照明系統(tǒng)51作為不取決于離開(kāi)光源26的距離，以一定亮度發(fā)光的面光源的作用。
這里，為了查明采用第2光導(dǎo)體40的效果，如圖10(a)所示，使檢測(cè)器44平行于第2光導(dǎo)體40的底面42移動(dòng)的同時(shí)、測(cè)定前照明系統(tǒng)51的輸出光的亮度分布。并且，將入射面25附近作為測(cè)定開(kāi)始位置Ps，將底面42上離開(kāi)光源26最遠(yuǎn)的位置作為最后測(cè)定位置PE。測(cè)定結(jié)果如圖11(a)所示。
同樣，為了比較、為了測(cè)定不設(shè)第2光導(dǎo)體40的結(jié)構(gòu)(實(shí)施例1)的輸出光的亮度分布，如圖10(b)所示，使檢測(cè)器44平行于前照明燈20的界面28移動(dòng)的同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。并且，將入射面25附近作為測(cè)定開(kāi)始位置Ps，將界面28上離開(kāi)光源26最遠(yuǎn)的位置作為最后測(cè)定位置PE。測(cè)定的結(jié)果如圖11(b)所示。
從比較圖11(a)與圖11(b)的可知、對(duì)于不設(shè)第2光導(dǎo)體40的場(chǎng)合，如圖11(b)所示，亮度峰值的節(jié)距P越靠近光源26越大、越離開(kāi)光源26越小，而本實(shí)施例的前照明系統(tǒng)51如圖11(a)所示，亮度峰值的節(jié)距P沿第2導(dǎo)向體40的整個(gè)底面42大致相等，亮度的峰值也都相同。
這樣，本實(shí)施例的反射型LCD通過(guò)在液晶管10前面具有前照明系統(tǒng)51，且該前照明系統(tǒng)51具有位于作為第1光導(dǎo)體的光導(dǎo)體24和液晶管10之間、為使從光導(dǎo)體24的傾斜部22至液晶管10的距離為一定的第2光導(dǎo)體40，從而使前照明系統(tǒng)51對(duì)液晶管10進(jìn)行均勻的照明，即使在不能獲得充足周?chē)獾膱?chǎng)合，也能實(shí)現(xiàn)照亮均勻的高級(jí)別顯示的效果。
如上所述，上述本發(fā)明的前方照明裝置，進(jìn)而由把實(shí)施例1中的光導(dǎo)體作為第1光導(dǎo)體和使從上述第1放射面放射的光的亮度分布均勻化的第2光導(dǎo)體構(gòu)成。
由于本發(fā)明的前方照明裝置，將第1光導(dǎo)體形成階梯狀，使從第2放射面的傾斜部至第1放射面的距離與離開(kāi)光源的距離成比例地變小。因此，存在從第1放射面放射的光的亮度分布不均勻。上述的結(jié)構(gòu)，通過(guò)具有第2光導(dǎo)體，使向被照明物的放射光的亮度分布均勻化。其結(jié)果，可提供作為消除亮度不均勻的面光源的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，第2光導(dǎo)體具有面對(duì)第1光導(dǎo)體的第1放射面的第1表面、面對(duì)上述第1表面、使來(lái)自第1光導(dǎo)體、通過(guò)上述第1表面的入射光向被照明物放射的第2表面，同時(shí)成為上述第1表面和第2表面使從第1光導(dǎo)體的第2放射面上的各傾斜部至上述第2表面的距離大致均等。
因此，在上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)具有第2光導(dǎo)體，使在第1光導(dǎo)體中分別從反射光源光的第2放射面的各個(gè)傾斜部至成為向被照明物的放射面的第2光導(dǎo)體的第2表面的距離均勻化，使來(lái)自上述第2表面的放射光的亮度分布平均化。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)作為亮度均勻的面光源的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，最好使第1光導(dǎo)體的折射率與第2光導(dǎo)體折射率大致相等。用該結(jié)構(gòu)、由于第1光導(dǎo)體的折射率與第2光導(dǎo)體的折射率大致相等，使第1光導(dǎo)體上用第2斜面傾斜部反射的光成為以其原有的角度向被照明物放射。其結(jié)果，就是可不考慮在向第光導(dǎo)體入射時(shí)或從第2光導(dǎo)體放射時(shí)因折射而引起的光軌跡的變化，具有設(shè)計(jì)變得容易的優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，可將第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體形成一體。用該結(jié)構(gòu)，由于第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體形成一體，故具有制造容易的優(yōu)點(diǎn)。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，在第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間，導(dǎo)入為緩和因這些光導(dǎo)體間的光學(xué)界面上引起的折射率差的充填劑。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，與在第1光導(dǎo)體和第2光導(dǎo)體之間存在空氣層的場(chǎng)合相比較，可抑制因第1光導(dǎo)體和第2光導(dǎo)體之間的光學(xué)界面引起的折射而引起的光的衰減。其結(jié)果，可進(jìn)一步提高光源光的利用率，實(shí)現(xiàn)作為更光亮的面光源的前方照明裝置。并且，若至少使第1光導(dǎo)體和第2光導(dǎo)體的其中之一的折射率與充填劑的折射率相等，因能減少第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間的光學(xué)界面的數(shù)目，使效果更好。
實(shí)施例3現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的其它實(shí)施例結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與前述各實(shí)施例中已說(shuō)明、具有同樣功能的結(jié)構(gòu)標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的反射型LCD如圖12所示，在液晶管10的前面配置了由前照明燈20和第2光導(dǎo)體45構(gòu)成的前照明系統(tǒng)52的結(jié)構(gòu)。
上述第2光導(dǎo)體45，如圖13所示，具有使來(lái)自光導(dǎo)體24的入射光僅向光前進(jìn)方向一側(cè)散射功能的前方散射板，同時(shí)也具有僅使從規(guī)定角度范圍入射的光進(jìn)行散射、而使來(lái)自上述規(guī)定角度范圍以外的入射光透射性質(zhì)的各向異性散射板。作為滿足這樣條件的第2光導(dǎo)體45，例如為市售的住友化學(xué)株式會(huì)社的視角控制板(商品名稱(chēng)lumisty)等。
此外，第2光導(dǎo)體45使入射光散射的角度范圍最好完全包含使光導(dǎo)體24的放射光入射的角度范圍。據(jù)此，可使光導(dǎo)體24的放射光進(jìn)行無(wú)浪費(fèi)散射，可提高光源光的利用率。此外，通過(guò)使第2光導(dǎo)體45為僅使從規(guī)定角度范圍的入射光散射，使上述規(guī)定角度范圍以外的入射光透射性質(zhì)的各向異性散射，由于上述規(guī)定角度范圍以外的入射光，第2光導(dǎo)體45對(duì)其不起作用，可防止因無(wú)需的散射光引起的顯示級(jí)別下降的問(wèn)題。
在光導(dǎo)體24和第2光導(dǎo)體45之間的間隙中預(yù)先撒布粒徑為50μm的粒狀襯墊(未圖示)。據(jù)此，如圖12所示，在光導(dǎo)體24與第2光導(dǎo)體45間隙中形成大致與上述襯墊的粒徑相等的空隙46。
在第2光導(dǎo)體45與液晶管10的偏振光板(未圖示)之間充滿使兩者折射率一致的充填劑。因此，可防止因第2光導(dǎo)體45和液晶管10的界面的折射而引起的光的衰減，可進(jìn)一步抑制光源光的損失。
現(xiàn)對(duì)前照明系統(tǒng)52的照明光強(qiáng)度的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行說(shuō)明。為了測(cè)定前照明系統(tǒng)52的照明光強(qiáng)度，使用與前述實(shí)施例1中所用的測(cè)定系統(tǒng)(參照?qǐng)D5)同樣的測(cè)定系統(tǒng)。把前照明系統(tǒng)52的第2光導(dǎo)體45的法線方向作為0°，用檢測(cè)器34測(cè)定了從0°至±90°范圍，來(lái)自從第2光導(dǎo)體45的位于液晶管10一側(cè)的面來(lái)的光強(qiáng)度。測(cè)定的結(jié)果示于圖14。
從圖14可知，本實(shí)施例的前照明系統(tǒng)52，通過(guò)用第2光導(dǎo)體45使作為第1光導(dǎo)體的光導(dǎo)體24的放射光散射，與實(shí)施例1相比較，具有拉平角度特性。
這樣，在本實(shí)施例中已說(shuō)明的結(jié)構(gòu)，由于具有使光導(dǎo)體24的放射光散射的第2光導(dǎo)體45，使向液晶管10放射的光的亮度分布均勻化，能對(duì)液晶管10均勻地進(jìn)行照射。
另外，作為上述第2光導(dǎo)體45，除了各向異性散射板以外，還可使用全息照相(hologram)等。
如上所述，上述本發(fā)明的前方照明裝置，也可以是在實(shí)施例2中所示的第2光導(dǎo)體作為使第1光導(dǎo)體的第1放射面的放射光散射的光散射體構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
在上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)作為第2光導(dǎo)體的光散射體使第1光導(dǎo)體的放射光散射，使向被照明物的放射光的亮度分布均勻化。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)作為亮度均勻面光源的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，由于上述光散射體是僅使從規(guī)定角度范圍的入射光散射的各向異性散射體，使來(lái)自第1光導(dǎo)體的放射光向第2光導(dǎo)體入射角度范圍中的至少一部分包含在上述規(guī)定的角度范圍內(nèi)。
因此，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，由于上述規(guī)定范圍以外的入射光，例如向觀察者的方向輸出的光等/作為上述光散射體的各向異性散射體對(duì)其不起作用，故可抑制因無(wú)fdmj的散射光引起使被照明物圖象惡化。此外，通過(guò)作為第2光導(dǎo)體的光散射體在使散射的入射光的角度范圍，使第1光導(dǎo)體的放射光的入射，可有效地使入射光散射。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)作為亮度均勻、je亮的面光源/可獲得被照明物圖象鮮明的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，上述光散射體也是前方散射體。也是通過(guò)使作為第2光導(dǎo)體的光散射體，使第1光導(dǎo)體的入射光僅向該光的前進(jìn)方向一側(cè)散射的前方散射體，使第1光導(dǎo)體的入射光不向后方散射。因此，可進(jìn)一步提高光的利用率，同時(shí)可防止因后方散射光引起被照明物圖象惡化。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)作為亮度均勻、光亮面光源、獲得被照明物的鮮明圖象的前方照明裝置。
實(shí)施例4現(xiàn)對(duì)本發(fā)明其它實(shí)施例，結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與前述各實(shí)施例中已說(shuō)明的同樣功能的結(jié)構(gòu)標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
如在前述實(shí)施例中已說(shuō)明、當(dāng)光導(dǎo)體24的位于觀察者一側(cè)的界面23由傾斜部22和平坦部21形成時(shí)，在用液晶管10反射、再次向光導(dǎo)體24入射的光通過(guò)界面23時(shí)，將使圖象產(chǎn)生模糊。
也就是說(shuō)，如圖15所示，液晶管10的輸出光48a未必僅從平坦部21、也從傾斜部22向觀察者一側(cè)透射。這時(shí)，使傾斜部22的放射光48b和平坦部21的放射光48c，由于各不同放射方向而交叉，從而使必需顯示的圖象出現(xiàn)模糊。
為解決這樣的問(wèn)題，本實(shí)施例的反射型LCD，如圖16所示，構(gòu)成在光導(dǎo)體24的界面23的傾斜部22的表面上附加了使光反射的金屬反射膜47(反射構(gòu)件)。上述金屬反射膜47，如圖16所示使向傾斜部22入射的全部光與其入射角無(wú)關(guān)地進(jìn)行反射。因此，從界面23向觀察者一側(cè)放射的光成為僅通過(guò)平坦部21的光。其結(jié)果，可獲得不發(fā)生模糊的鮮明的圖象。
以下，對(duì)作為一種制造上述金屬反射膜47的方法、以鋁材料為例進(jìn)行說(shuō)明。另外，金屬反射膜47的材料不限于鋁，也可使用例如銀等。
首先，如圖17(a)所示，在光導(dǎo)體24的界面23的整個(gè)表面上用濺射等形成鋁膜61。進(jìn)而如圖17(b)所示，在鋁膜61的表面上涂復(fù)光刻膠62。接著，經(jīng)曝光工序，如圖17(c)所示，使光刻膠62形成圖案。然后，如圖17(d)所示，將成形的光刻膠62作為掩膜(mask)，對(duì)鋁膜61進(jìn)行蝕刻。此后，通過(guò)將光刻膠62剝離，如圖17(e)所示，在界面23的傾斜部22的表面上形成由鋁構(gòu)成的金屬反射膜47。
如上所述，通過(guò)在傾斜部22的表面上設(shè)有金屬反射膜47，如圖16所示，可將傾斜部22相對(duì)平坦部21的傾斜角度α增大。例如，如圖18所示，在傾斜部22上不設(shè)置金屬反射膜的結(jié)構(gòu)中，將傾斜角度α取為大致60°時(shí)，用比臨界角θc還小的入射角向傾斜部22入射的光49a成為通過(guò)傾斜部22而成為向觀察者一側(cè)透射的光49b。由于這樣的光49b使顯示級(jí)別惡化，而不希望出現(xiàn)。
對(duì)此，在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在傾斜部22上形成金屬反射膜47，即使取較大的傾斜角度α、能使上述光49b那樣從傾斜部22透射的光不存在，使在傾斜部22上將全部的光反射。
這樣，通過(guò)能將傾斜部22的傾斜角度α取得較大，從平坦部21的法線方向看時(shí)，難以辨認(rèn)傾斜部22，具有可使顯示級(jí)別提高的優(yōu)點(diǎn)。
此外，如圖19所示，在上述金屬反射膜47的表面上，若層疊防止周?chē)夥瓷涞暮隗w(matrix)47b(遮光構(gòu)件)，則可防止周?chē)庀蛴^察者一側(cè)反射。因此，由于可防止因周?chē)庀蛴^察者一側(cè)反射而引起的顯示級(jí)別的惡化，則更好。
有關(guān)本實(shí)施例的前照明燈20的特點(diǎn)是在傾斜部22上形成為不產(chǎn)生從傾斜部22向觀察者一側(cè)的透射光的金屬反射膜47。因此，由于成為從界面23向觀察者一側(cè)放射的光僅是平坦部21的放射光，故在液晶管10的前面具有該前照明燈20的射型LCD中，可獲得不模糊的鮮明的顯示圖象。
如上所述，本發(fā)明的前方照明裝置，是在第1光導(dǎo)體的傾斜部的表面上設(shè)置使光反射的反射構(gòu)件。最好使光源向第2放射面的傾斜部入射的光，用該傾斜部進(jìn)行全反射。因此，通過(guò)在上述傾斜部上設(shè)置反射構(gòu)件，使向傾斜部的入射光與該入射角無(wú)關(guān)地進(jìn)行全反射。因此，光源光不會(huì)從傾斜部向觀察者一側(cè)泄漏，進(jìn)一步提高光的利用率。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)作為光亮面光源的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，在上述反射構(gòu)件的表面上設(shè)置遮光構(gòu)件。因此，使采用該反射構(gòu)件反射周?chē)舛M(jìn)入觀察者的目中，使被照明物的圖象顯示級(jí)別降低得以防止、可獲得鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
本發(fā)明的前方照明裝置的傾斜部，在上述結(jié)構(gòu)中，當(dāng)設(shè)光導(dǎo)體的折射率為n2、與上述傾斜部接觸的外部介質(zhì)的折射率為n1，那么，光源向傾斜部入射光的入射角θ在下列不等式的范圍也能產(chǎn)生有效的作用。
θ＜arc sin(n1/n2)光源向傾斜部入射光的入射角θ，隨著相對(duì)平坦部的傾斜角度增大而減小。若在第2放射面的傾斜部上設(shè)置反射構(gòu)件，使向傾斜部入射的光與該入射角無(wú)關(guān)地進(jìn)行全反射，而不通過(guò)傾斜部向觀察者一側(cè)放射。因此，在光源向傾斜部入射光的入射角θ滿足上述不等式的范圍內(nèi)，可將傾斜部相對(duì)平坦部的傾斜角度設(shè)計(jì)偏大。其結(jié)果，在從平坦部的法線方向看時(shí)，難以辨認(rèn)對(duì)被照明物圖象顯示無(wú)助的傾斜部，可實(shí)現(xiàn)提高被照明物圖象的顯示級(jí)別。
實(shí)施例5現(xiàn)對(duì)本發(fā)明其它實(shí)施例，結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與前述各實(shí)施例中已說(shuō)明過(guò)的相同功能的結(jié)構(gòu)標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的反射型LCD的特點(diǎn)如圖20所示，以具有由設(shè)置在液晶管10的前面、在實(shí)施例1中已說(shuō)明過(guò)的前照明燈20和設(shè)置在該前照明燈20的界面23上的光學(xué)補(bǔ)償板64(補(bǔ)償裝置)構(gòu)成的前照明系統(tǒng)53。
在上述光學(xué)補(bǔ)償板64中，如圖20所示，是將面對(duì)前照明燈20的光導(dǎo)體24的底面64a，構(gòu)成與光導(dǎo)體24的界面23互補(bǔ)的階梯狀。也就是將底面64a的面對(duì)光導(dǎo)體24的傾斜部22的位置形成與傾斜部22平行的傾斜部65、面對(duì)光導(dǎo)體24的平坦部21的位置形成與平坦部21平行的平坦部66。此外，將光學(xué)補(bǔ)償板64的位于觀察者一側(cè)的表面64b形成與光導(dǎo)體24的界面28平行。
光學(xué)補(bǔ)償板64，與光導(dǎo)體24一樣、可用例如PMMA通過(guò)注射成形來(lái)制成。如上所述、分別將光學(xué)補(bǔ)償板64和光導(dǎo)體24的傾斜部和平坦部配置成面對(duì)面并通過(guò)粒徑約為20μm的粒狀襯墊(未圖示)相接。據(jù)此，成為在光學(xué)補(bǔ)償板64的底面64a與光導(dǎo)體24的界面23間形成大致均勻厚度的空氣層67。
這樣，通過(guò)在光導(dǎo)體24的前面設(shè)置光學(xué)補(bǔ)償板64以及在光導(dǎo)體24與光學(xué)補(bǔ)償板64之間存在空氣層67，可獲得下述的效果。
也就是說(shuō)，如已在參照附圖對(duì)前述實(shí)施例4的說(shuō)明中所述，即使從液晶管10再次向光導(dǎo)體24入射的光48a·48a在光導(dǎo)體24內(nèi)部向同方向前進(jìn)，通過(guò)分別從界面23的傾斜部22或平坦部21通過(guò)、從光導(dǎo)體的界面23以不同的方向放射，故導(dǎo)致圖象模糊。
對(duì)此，在本實(shí)施例的前照明系統(tǒng)53中，如圖21所示，從液晶管10以相同方向向光導(dǎo)體24入射的光68a·69a在從光導(dǎo)板24放射后，通過(guò)因空氣層67與作為光學(xué)補(bǔ)償板64的界面的底面64a的折射，成為再次以同方向前進(jìn)的光，就是如光68b·69b所示，從光學(xué)補(bǔ)償板64的表面64b以同方向放射。因此，從觀察者一側(cè)看時(shí)，可獲得不模糊的鮮明的圖象。
另外，除了上述的光學(xué)補(bǔ)償板64以外，如圖22(a)所示，也可以在光導(dǎo)體24的前面配置平板狀的光學(xué)補(bǔ)償板71。在此場(chǎng)合，如圖22(b)所示，通過(guò)使從光導(dǎo)體24的傾斜部22放射的光的入射區(qū)域71a和從光導(dǎo)體24的平坦部21放射的光的入射區(qū)域71b具有不同折射率，使分別從區(qū)域71a·71b的表面向觀察者一側(cè)放射光的放射角θa·θb大致相等。或者，也可將區(qū)域71a用具有繞射功能的構(gòu)件(例如繞射元件)形成，以便使通過(guò)該區(qū)域71a的光和使通過(guò)區(qū)域71b的光以同方向繞射。
或者，如圖22(c)所示，也可通過(guò)在光學(xué)補(bǔ)償板71中，把從光導(dǎo)體24的傾斜部22放射的光入射的區(qū)域，用遮光的黑色遮板71c形成，使從傾斜部22放射的光不能到達(dá)觀察者一側(cè)。
因此，根據(jù)本實(shí)施例結(jié)構(gòu)，通過(guò)用光學(xué)補(bǔ)償板64(或光學(xué)補(bǔ)償板71)使從光導(dǎo)體24的界面23的傾斜部22和平坦部21分別放射的光的放射方向一致，可實(shí)現(xiàn)提供不模糊的鮮明顯示的反射型LCD。
如上所述，在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，是進(jìn)而具備使從第2放射面的平坦部的放射光和從傾斜部的放射光的放射方向一致的補(bǔ)償裝置。
由于將上述第2放射面形成使平坦部和傾斜部交替配置的階梯狀，成為從第1放射面射入光導(dǎo)體、由被照明物反射的光，分別從第2放射面的平坦部和傾斜部以不同的方向放射，從而使被照明物的圖象產(chǎn)生模糊。因此，如上述結(jié)構(gòu)所示，通過(guò)具有使從第2放射面的平坦部的放射光和從傾斜部的放射光的放射方向一致的補(bǔ)償裝置，可獲得被照明的鮮明的圖象。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，上述補(bǔ)償裝置具有面對(duì)光導(dǎo)體第2放射面的第1表面與面對(duì)上述第1表面的第2表面，同時(shí)將作為補(bǔ)償裝置的第1表面配置成使與光導(dǎo)體的第2放射面的傾斜部大致平行的傾斜面以及與上述第2放射面的平坦部大致平行的平坦面交替相連，形成與上述第2放射面互補(bǔ)的階梯狀，將上述補(bǔ)償裝置的第2表面配置成與光導(dǎo)體的第1放射面大致平行。
因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，使從光導(dǎo)體第1放射面向被照明物放射的光，用被照明物反射，從上述第1放射面再返回光導(dǎo)體內(nèi)部，如圖21所示，分別從第2放射面的平坦部21和傾斜部22以不同的方向放射。然而，通過(guò)把面對(duì)上述第2放射面配置的補(bǔ)償裝置64的第1表面64a形成與光導(dǎo)體的第2放射面互補(bǔ)的階梯狀，使從平坦部21放射的光69a向補(bǔ)償裝置的第1表面的平坦面入射而從傾斜部22放射的光68a向第1表面的傾斜面入射，成為以大致同樣的方向放射的光68b·69b從第2表面放射。這樣，通過(guò)使從平坦部來(lái)的放射光的放射方向與從傾斜部來(lái)的放射光的放射方向一致，可獲得不模糊的鮮明的被照明物圖象。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，使上述補(bǔ)償裝置的主要從第2放射面的傾斜部放射光的入射區(qū)域與主要從第2放射面的平坦部放射光的入射區(qū)域具有不同的折射率。
因此，在上述結(jié)構(gòu)中，用使主要從傾斜部放射光的入射區(qū)域與主要從平坦部放射光的入射區(qū)域具有不同的折射率的補(bǔ)償裝置，使分別從傾斜部和平坦部放射的方向一致。其結(jié)果，可提供能獲得不模糊的鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，也可在上述補(bǔ)償裝置的主要從第2放射面的傾斜部放射光的入射區(qū)域上設(shè)置繞射構(gòu)件。在該結(jié)構(gòu)中、通過(guò)在主要從傾斜部放射光的入射區(qū)域上設(shè)置繞射構(gòu)件，使分別從傾斜部和平坦部的放射方向一致。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)能獲得不模糊的鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，也可在上述補(bǔ)償裝置的主要從第2放射面放射光的入射區(qū)域上設(shè)置遮光構(gòu)件。在該結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在主要從傾斜部放射光的入射區(qū)域上設(shè)置不使光透射的遮光構(gòu)件，成為使從光導(dǎo)體第2放射面放射的光僅是從平坦部放射光。因此，可實(shí)現(xiàn)能獲得不模糊的鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
實(shí)施例6現(xiàn)對(duì)本發(fā)明其它實(shí)施例結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與在前述各實(shí)施例中已說(shuō)明過(guò)的同樣功能的結(jié)構(gòu)，標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的反射型LCD，是在前述實(shí)施例5中已說(shuō)明的反射型LCD的前照明系統(tǒng)53(參照?qǐng)D20)上附加了接觸功能板的結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述的接觸板功能，本實(shí)施例的反射型LCD如圖23所示，在光學(xué)補(bǔ)償板64的底面64a上具有例如由ITO(銦錫氧化物)構(gòu)成的透明電極72，同時(shí)在光導(dǎo)體24的傾斜部22上設(shè)置可反射光且具有導(dǎo)電性、例如鋁構(gòu)成的反射電極73。上述透明電極72和反射電極73構(gòu)成位置檢測(cè)裝置。
在圖24的下部所示的圖是表示從光導(dǎo)體24的平坦部21的法線方向看時(shí)的上述反射電極73的俯視圖形狀。如圖24所示，由于將反射電極73在光導(dǎo)體23的傾斜部22的整個(gè)面上設(shè)置，故如從光導(dǎo)體24的平坦部21的法線方向看時(shí)呈帶狀。并且，如圖25所示，在光學(xué)補(bǔ)償板64上形成的透明電極72也形成帶狀，反射電極73和透明電極72垂直相交成矩陣狀。
此外，在光導(dǎo)體24的反射電極73與光學(xué)補(bǔ)償板64的透明的電極72之間撒布粒徑約10μm的塑料粒狀襯墊(未圖示)，形成與該粒徑大致相等的空隙。
該光學(xué)補(bǔ)償板64具有可撓性，如圖26所示，通過(guò)用筆74按壓，使透明電極72與反射電極73接觸。用筆74按壓后的座標(biāo)識(shí)別，按下述進(jìn)行。如圖25所示，通過(guò)分別在透明電極72和反射電極73上按線順序方式進(jìn)行信號(hào)掃描，測(cè)出接觸點(diǎn)75的X座標(biāo)和Y座標(biāo)，在接觸板的平面內(nèi)，可確定用筆74按壓的位置座標(biāo)。
此外，這里已舉例說(shuō)明在光學(xué)補(bǔ)償板64上形成帶狀透明電極72的結(jié)構(gòu)，然而，也可以在光學(xué)補(bǔ)償板64的底面64a的整個(gè)面上形成透明電極。然而，如上所述，將透明電極72形成帶狀具有光利用率高的優(yōu)點(diǎn)。
因此，若根據(jù)本實(shí)施例結(jié)構(gòu)，由于光學(xué)補(bǔ)償板64有作為接觸板的功能，故可提供相對(duì)由液晶管10顯示的內(nèi)容能用筆輸入的反射型LCD。
如上所述，本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置在具有反射板的反射型液晶管前面具有前述實(shí)施例5所示的前方照明裝置，上述補(bǔ)償裝置相對(duì)規(guī)定壓力具有撓性，同時(shí)分別在上述補(bǔ)償裝置和第2放射面上設(shè)置把通過(guò)互相接觸施加壓力的位置測(cè)出的一對(duì)位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)。
因此，上述結(jié)構(gòu)具有使前方照明裝置作為所謂接觸板的功能。也就是說(shuō)，例如當(dāng)用筆等按壓補(bǔ)償裝置的表面的某個(gè)位置時(shí)，使補(bǔ)償裝置的撓曲，使分別設(shè)置在補(bǔ)償裝置和第2放射面上的一對(duì)位置檢測(cè)裝置在上述位置上互相接觸。若上述位置檢測(cè)裝置把該位置作為座標(biāo)進(jìn)行識(shí)別，可實(shí)現(xiàn)相對(duì)由液晶管上顯示的內(nèi)容能用筆輸入的反射型液晶顯示裝置。
并且，本發(fā)明的反射液晶顯示裝置的上述結(jié)構(gòu)中，反射型液晶管具有掃描線，上述位置檢測(cè)裝置包含在第2放射面的平坦部形成的透明電極，上述掃描線的節(jié)距與上述透明電極的節(jié)距大致相等，透明電極被配置在掃描線的上方。
因此，在上述結(jié)構(gòu)中，可將位置檢測(cè)裝置的透明電極配置在用液晶管實(shí)際進(jìn)行顯示圖象區(qū)域上。其結(jié)果，接觸板的解像度與液晶管的解像度成為大致相等。因此，用接觸板進(jìn)行輸入時(shí)具有使輸入圖象與顯示圖象一體感提高的效果。
實(shí)施例7對(duì)于本發(fā)明其它實(shí)施例，結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與在前述實(shí)施例中已說(shuō)明過(guò)功能相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的反射型LCD具有的前照明燈，如圖27所示，其特點(diǎn)是在前述的實(shí)施例1說(shuō)明過(guò)的結(jié)構(gòu)中、在光源26與光導(dǎo)體24的入射面25之間進(jìn)而增加作為控制從光源26向入射面25入射光散射角的光控制機(jī)構(gòu)的棱鏡板81和散射板82。此外，將棱鏡板81的棱鏡頂角設(shè)為100°。在光導(dǎo)體24與液晶管10的偏振光板18間，導(dǎo)入為緩和折射率差的充填劑84。
光源26，例如可采用熒光管，但從熒光管輸出的光當(dāng)然不具有定向性、且隨機(jī)發(fā)生。因此，存在以比臨界角大的角度向光導(dǎo)體24的傾斜部22入射的光，成為從傾斜部22泄漏的光將導(dǎo)致顯示級(jí)別下降。
當(dāng)考慮作為光導(dǎo)體24的材料宜采用折射率約為1.5的PMMA時(shí)，入射角為臨界角(約42°)以下的向傾斜部22的入射光成為泄漏光。為不發(fā)生這樣的泄漏光，為不使成為泄漏光的入射光向光導(dǎo)體24入射，可以預(yù)先控制光源26的輸出光的散射角。
此外，如圖28所示，設(shè)傾斜部22相對(duì)界面28的傾斜角為α。為了便于說(shuō)明，圖28是將光導(dǎo)體24的傾斜部22、界面28和入射面25的位置關(guān)系單獨(dú)進(jìn)行表示的圖，實(shí)際上光導(dǎo)體24當(dāng)然不是作成這樣的形狀。
若設(shè)光導(dǎo)體24的入射面25的入射光的散射角為±β，傾斜部22的臨界角為θc，上述光向傾斜部22的入射角θ可表示為θ＝90°-α-β因此，為不使入射面25向傾斜部22的入射光不通過(guò)傾斜部22的條件是θc＜θ＝90°-α-β或β＜90°-(θc+α)……(式3)并且，在該實(shí)施例中，取傾斜部22的傾斜角α為10°。用此以及用臨界角θc為42°，根據(jù)上述式3，可導(dǎo)出β＜38°。
光源26的輸出光一旦因散射板82散射、而向棱鏡板81入射。棱鏡板81具有將散射光向特定的角度范圍聚光的功能，在棱鏡頂角為100°場(chǎng)合，如圖29所示，將散射光聚集，在約±40°的角度范圍內(nèi)，通過(guò)使聚集在約±40°的角度范圍內(nèi)的聚光向光導(dǎo)體24入射時(shí)，用入射面25的折射進(jìn)一步聚光，成為聚集成約±25.4°范圍的散射光，也就產(chǎn)說(shuō)，能將入射面25的入射光的散射角充分地收在上述β＜38°的范圍內(nèi)，由此可知，自然不會(huì)產(chǎn)生傾斜部22的泄漏光。
因此，本實(shí)例的反射型LCD，為了控制光源光散射，通過(guò)在光源26與光導(dǎo)體24的入射面25之間設(shè)置棱鏡板81，能使傾斜部22的泄漏光不產(chǎn)生，可進(jìn)一步提高顯示級(jí)別。
此外，在本實(shí)施例中，已將棱鏡板81的頂角定為100°，然而并不一定局限于該角度。此外，作為限制光源光散射的光控制裝置而使用棱鏡板81，然而也不限于此，只要是能獲得同樣效果也可以使用，例如平行光管等。此外，如圖30(a)所示，在光源26的周?chē)脵E圓體鏡98包覆，通過(guò)將光源26設(shè)置在該橢圓體鏡98的焦點(diǎn)上也能獲得同樣的效果。另外，如文摘SID P.375(1995)上所記敘使用圖30(b)所示的光管99，也可控制光源26的照射光的散射。
如上所述，本發(fā)明的前方照明裝置進(jìn)而在光源與入射面間具有限制光源光散射的光控制裝置。
光源光主要由第2放射面的傾斜部反射，然而，由于傾斜部不是全反射、為了使光導(dǎo)體外部泄漏的成分減少，最好使光源光具有某種程度的定向性、使在上述傾斜部上以小于臨界角的角度入射的成分減少。因此，上述結(jié)構(gòu)通過(guò)具有限制光源的光散射的光控制機(jī)構(gòu)，使從傾斜部的泄漏光減少，進(jìn)一步提高光的利用率，同時(shí)可防止被照明物圖象產(chǎn)生模糊。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)作為能獲得明亮且鮮明被照明物圖象的面光源的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置的上述結(jié)構(gòu)中，光控制機(jī)構(gòu)用于限制以大于臨界角的入射角從入射面向第2放射面的傾斜部直接入射的光源光的散射。
因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)光控制機(jī)構(gòu)限制光源光的散射，能使在從入射面直接向傾斜部入射的光中，不存在以小于臨界角的入射角入射的光。因此，使從傾斜部的泄漏光減少，進(jìn)一步提高光的利用率，同時(shí)可防止被照明物圖象產(chǎn)生模糊。其結(jié)果，可實(shí)現(xiàn)作為能獲得明亮且鮮明的被照明物圖象的面光源的前方照明裝置。
此外，本發(fā)明的前方照明裝置進(jìn)而在光源與入射面之間設(shè)有、在幾乎不存在從入射面向第1光導(dǎo)體上的第1放射面直接入射光的范圍內(nèi)、限制光源光散射的光控制機(jī)構(gòu)。
在上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)在第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間導(dǎo)入為緩和存在于光學(xué)界面上的折射率差的充填劑，與在第1光導(dǎo)體與第二光導(dǎo)體之間存在空氣層的場(chǎng)合相比較，在從光源直接向第1放射面入射的光中，使通過(guò)第1放射面向第2光導(dǎo)體入射的成份變多。在該成分中，以比較大的入射角向第2光導(dǎo)體入射、也存在無(wú)助于對(duì)被照明物照明的成分。因此，上述結(jié)構(gòu)通過(guò)光控制裝置限制光源光的散射，能使從入射面向光導(dǎo)體入射的光中向第1放射面直接入射的成分幾乎不存在。因此，可使從第1放射面以較大的入射角向第2光導(dǎo)體入射的成分減少。其結(jié)果，可進(jìn)一步提高光的利用率、可實(shí)現(xiàn)明亮的前方照明裝置。
實(shí)施例8現(xiàn)對(duì)于本發(fā)明的其它實(shí)施例，結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與在前述各實(shí)施例中已說(shuō)明過(guò)的功能相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的反射型LCD，是在前述的各實(shí)施例已說(shuō)明過(guò)的反射型LCD中，在前照明(或前照明系統(tǒng))與液晶管10之間充填防止因折射率差引起光衰減的調(diào)整充填劑(matching agent)。
現(xiàn)以在實(shí)施例1中說(shuō)明過(guò)的反射型LCD中采用上述充填劑的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行說(shuō)明。如在實(shí)施例1中參照?qǐng)D1已說(shuō)明、前照明燈20的光導(dǎo)體24、在液晶管10的偏振光板18上疊層形成粒徑約為50μm的粒狀襯墊。因此，在液晶管10與光導(dǎo)體24之間，形成與上述襯墊的粒徑大致相等厚度均勻的空隙29。
本實(shí)施例的反射型LCD，如圖32所示，在上述空隙29中充填充填劑84。此外，作為充填劑84可使用例如紫外線(UV)硬化性樹(shù)脂或甲醇水楊酸等。因此，光導(dǎo)體24成為不是與空氣、而是與具有比空氣折射率高的充填劑84接觸。最好使上述充填劑84具有與光導(dǎo)體24的折射率大致相等的折射率。
這樣，在光導(dǎo)體24的界面28與充填劑84接觸場(chǎng)合與如前述實(shí)施例中光導(dǎo)體24的界面28與空氣接觸場(chǎng)合，在界面28上光的表現(xiàn)不同。
如圖31(a)所示，在光源26的入射光中，大致垂直向入射面25入射的光，從入射面25向傾斜部22直接入射、反射后，通過(guò)界面28和充填劑84，向液晶管10入射。這時(shí)在界面28上的光的表現(xiàn)與界面28與空氣接觸的場(chǎng)合(參照?qǐng)D3(a))相同。
另外，如圖31(b)所示，在光源26的入射光中，在從入射面25首先向界面23入射的光中，也有用平坦部21反射后向界面28入射光85a那樣的光。由于界面28和具有與光導(dǎo)體24大致相同折射率的充填劑84接觸，這樣的光85、或如圖31(c)所示、在光源26的入射光中的首先從入射面25向界面28入射的光，從界面28通過(guò)而不受任何作用。
這些光成為相對(duì)液晶管10的液晶層12以非常大的入射角入射，然而，由于用反射板反射，相對(duì)光導(dǎo)體24的界面28再次以上述大的入射角入射，而不會(huì)到達(dá)觀察者。
然而，為了提高光源光的利用率，最好使從光源26向界面28直接入射的光不存在。因此，如圖32所示，通過(guò)將入射面25形成使該入射面25與界面28成鈍角傾斜，可使從入射面25向界面28直接入射的光不存在。
此外，如圖33所示，入射面25與界面28所形成夾角γ的大小，若考慮光源光向入射面25入射后的散射角β時(shí)，最好為γ≥90°+β。
據(jù)此，成為使入射面25入射的光源光的幾乎全部向界面23的方向入射，可進(jìn)一步提高光源光的利用率。
如上所述，本發(fā)明的前方照明裝置，在第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間充填入為緩和在這些光導(dǎo)體間存在的光學(xué)界面上的折射率差的充填劑。因此，在上述結(jié)構(gòu)中，與在第1光導(dǎo)體和第2光導(dǎo)體間存在空氣層的場(chǎng)合相比，可抑制在第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間存在的因光學(xué)界面上的反射引起的光的衰減。其結(jié)果，可進(jìn)一步提高光源光的利用率，可實(shí)現(xiàn)作為更光亮面光源的前方照明裝置。此外，如上所述，由于若使第1光導(dǎo)體和第2光導(dǎo)體的其中之一的折射率與充填劑的折射率相等，能使第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間的光學(xué)界面的數(shù)減少，則效果更好。
此外，將本發(fā)明的前方照明裝置構(gòu)成在上述結(jié)構(gòu)中、將上述入射面與第1放射面間形成鈍角。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)將入射面與第1放射面間形成鈍角、使從入射面入射的光源光中向第1放射面直接入射的光減少。因此，可進(jìn)一步提高光源光的利用率，可實(shí)現(xiàn)更光亮的前方照明裝置。
實(shí)施例9現(xiàn)對(duì)本發(fā)明其它實(shí)施例，結(jié)合

如下。對(duì)具有與在前述各實(shí)施例中已說(shuō)明過(guò)的功能相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的反射型LCD的特點(diǎn)是將前照明燈20形成相對(duì)液晶管10可自由開(kāi)閉的蓋狀。
在前述的各實(shí)施例中，對(duì)作為前方照明裝置的前照明燈或前照明系統(tǒng)的各種形態(tài)已作了說(shuō)明，然而，尤其如在實(shí)施例4中所述的結(jié)構(gòu)，在光導(dǎo)體24的傾斜部22上設(shè)置反射膜47的場(chǎng)合，金屬反射膜47阻礙周?chē)庀蚬鈱?dǎo)體24入射。因此，周?chē)h(huán)境在有必要以照明模式使用反射型LCD時(shí)不顯得那么暗，然而在以反射模式使用又不能獲得足夠周?chē)饬康臓顩r、尤其存在以反射模式顯示變暗的場(chǎng)合。
因此，如圖34所示，本實(shí)施例的反射型LCD91，是將前照明燈20通過(guò)將其一邊例如用鉸鏈(未圖示)等固定，設(shè)置成相對(duì)液晶管10可自由開(kāi)閉。就是將前照明燈20形成具有為覆蓋液晶管10和前照明燈20、可獨(dú)立進(jìn)行開(kāi)閉的內(nèi)蓋92。
因此，能在以照明模式使用反射型LCD91場(chǎng)合、使前照明燈20覆蓋在液晶管10的表面上狀態(tài)、就是在僅將蓋92打開(kāi)的狀態(tài)下使用，在以反射模式使用反射型LCD91場(chǎng)合，能在相對(duì)液晶管10將前照明燈20打開(kāi)狀態(tài)使用。
因此，在以反射模式使用時(shí)，因前照明燈20而不發(fā)生光的損失，可實(shí)現(xiàn)經(jīng)常獲得明亮顯示的反射型LCD。
另外，在上述中已對(duì)將前照明20中的至少一部分相對(duì)液晶顯示器固定的結(jié)構(gòu)作了說(shuō)明，然而，也可以將前照明20形成相對(duì)液晶管10可自由裝卸的完全單元化結(jié)構(gòu)。但是，在此場(chǎng)合、需考慮從液晶管10上卸下后對(duì)前照明燈20的保管方法。
此外，已對(duì)在內(nèi)蓋狀內(nèi)具備前照光燈20的反射型LCD作了說(shuō)明，然而，也可以構(gòu)成將在前述各實(shí)施例中說(shuō)明過(guò)的前照光系統(tǒng)設(shè)置在內(nèi)蓋狀內(nèi)。
如上所述，本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置是將在前述各實(shí)施例中所示前方照明裝置設(shè)置成相對(duì)反射型液晶件可自由開(kāi)閉。因此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在將前方照明裝置點(diǎn)燈狀態(tài)使用該反射型液晶顯示裝置場(chǎng)合，將前方照明裝置覆蓋在液晶管上狀態(tài)使用，在前方照明裝置成為不必要場(chǎng)合，可在相對(duì)液晶管將前方照明裝置打開(kāi)狀態(tài)下使用。因此，在前方照明裝置成為不必要場(chǎng)合，不會(huì)因前方照明裝置而妨礙周?chē)獾娜肷洌商峁┠塬@得經(jīng)常明亮顯示的反射型液晶顯示裝置。
實(shí)施例10現(xiàn)對(duì)本發(fā)明其它實(shí)施例，結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與在前述各實(shí)施例中已說(shuō)明過(guò)的功能相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
在前述各實(shí)施例中，已對(duì)作為前方照明裝置的前照明燈或前照明系統(tǒng)與作為被照明物的反射型液晶管相組合結(jié)構(gòu)的反射型LCD作了說(shuō)明。但是，本發(fā)明的作為前方照明裝置的前照明燈或前照明系統(tǒng)并不是只能與反射型液晶管組合使用。例如，如圖35所示，本實(shí)施例的照明裝置95就是將前述各實(shí)施例中的前照明燈或前照明系統(tǒng)作為獨(dú)立的單元形成的，能對(duì)各種對(duì)象物照明。
例如，上述的照明裝置95，如圖35所示，可配置在書(shū)本96上使用。因此，如圖36所示，由于照明裝置95可僅對(duì)大致正下方的區(qū)域照明，例如在寢室等內(nèi)看書(shū)時(shí)，具有不會(huì)打擾周?chē)娜说男Ч?br> 此外，本發(fā)明可不受上述各實(shí)施例的限定，在本發(fā)明宗旨范圍內(nèi)可以有種種變化。例如，作為光導(dǎo)體的材料，具體以PMMA為例，然而只要能均勻、無(wú)衰減地光導(dǎo)、具有適當(dāng)折射率的材料均可使用，例如玻璃、聚碳酸酯、聚氯乙烯或聚脂等。另外，上述光導(dǎo)體的傾斜部和平坦部的尺寸等也只是舉例說(shuō)明、在可獲得同等效果的范圍內(nèi)可自由地設(shè)計(jì)。
此外，作為液晶管，可使用單極矩陣(matix)LCD、活性矩陣型(active matrix)型LCD等各種LCD。此外，在上述中使用了采用一塊兼?zhèn)淦窆馄骱蜋z偏振光器的偏振光板的ECB模式(單偏振光板模式)的液晶管，然而，也可以使用不采用偏振光板的PDLCs或PC-GHs等的其他液晶管。
如上所述，本發(fā)明的前方照明裝置不限于如上所述各實(shí)施例中所示作為被照明也不限定于反射型液晶顯示元件，一般也可用于借助外部光的照明、識(shí)別顯示的顯示媒體。因此，例如，通過(guò)使上述前方照明裝置可從反射型液晶顯示裝置的裝卸，在不使用液晶顯示裝置的場(chǎng)合，適當(dāng)將前方照明裝置卸下用于其他的顯示媒體上。
實(shí)施例11現(xiàn)對(duì)本發(fā)明的其它實(shí)施例，結(jié)合

如下，對(duì)具有與在前述各實(shí)施例中已說(shuō)明過(guò)的功能相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的反射型LCD，如圖37所示，在反射型液晶管10a的前面具有前照明燈20a的結(jié)構(gòu)方面與前述實(shí)施例1相同，然而在以下方面即在反射型液晶管10a與前照明20a之間配置了作為第2光導(dǎo)體(光學(xué)裝置)的防反射膜13、在光導(dǎo)體24上形成的平坦部21和傾斜部22的寬(節(jié)距)不同方面、及在反射型液晶管10a的內(nèi)部形成反射電極(反射板)方面與前述實(shí)施例1不同。
首先，對(duì)前照明燈20a進(jìn)行具體說(shuō)明，前照明燈20a與前述實(shí)施例1同樣，主要由光源26和光導(dǎo)體24組成，用與光導(dǎo)體24的入射面25相接的反射鏡27覆蓋作為線光源的光源26。
將光導(dǎo)體24的液晶管10a一側(cè)的界面(第1放射面)28形成平坦面，面對(duì)該界面的界面(第2放射面)23由與界面28平行或大致平行的平坦部21和相對(duì)該平坦部向同方向以一定角度傾斜的傾斜部22相互交替相連地配置而成。
這樣，與前述實(shí)施例1同樣，如圖37所示，將光導(dǎo)體24形成在把光源26的長(zhǎng)度方向作為法線的剖面上，隨著遠(yuǎn)離光源26而低下去的階梯狀。
現(xiàn)對(duì)光導(dǎo)體24的形狀，參照?qǐng)D38(a)-(c)作詳細(xì)說(shuō)明。圖38(a)是從平坦部的法線方向上方看光導(dǎo)體的俯視圖，圖38(b)是從入射面的法線方向看光導(dǎo)體的側(cè)視圖，圖38(c)是用同時(shí)垂直于入射面和界面的面剖切光導(dǎo)體的剖視圖。
作為光導(dǎo)體24的材料，在本實(shí)施例中使用丙烯酸酯板，用金屬模成形可將光導(dǎo)體24加工成階梯狀。在本實(shí)施例中，光導(dǎo)體24的寬度W＝75mm、長(zhǎng)度L＝170mm、入射面25部分的厚度h1＝2.0mm、平坦部21的寬度W1＝0.2mm。此外，通過(guò)使傾斜部22的階梯差h2＝10μm、相對(duì)平坦部21的傾斜角α＝45°，使傾斜部的寬度W2約10μm。
此外，在本實(shí)施例中，將光導(dǎo)體24構(gòu)成沿離開(kāi)入射面25、即離開(kāi)光源26的方向、使平坦部21的寬度W1與傾斜部22的寬度W2之和W3＝0.21mm漸漸變小的結(jié)構(gòu)。關(guān)于該平坦部21和傾斜部22的結(jié)構(gòu)，參照?qǐng)D38(a)-(c)與圖39作進(jìn)一步具體說(shuō)明。此外，在光導(dǎo)體24中，以下在把離開(kāi)光源26側(cè)的光源26的長(zhǎng)度方向作為法線的方向作為第1方向，在圖中用箭頭A表示。
如圖39所示，由每平坦部21和每?jī)A斜部22組合為一組，將離光源26最近側(cè)的由100個(gè)平坦部21和傾斜部22組組成的塊作為第1塊B1。且將該第1塊B1中的沿第1方向的方向間隔W4為21mm。
使下一由100組組成的塊的第2塊B2的上述間隔W4為20mm。進(jìn)而，使再下一的第3塊B3的間隔W4為19mm，第4塊B4的間隔W4為18mm，第5塊B5的間隔W4為17mm。
因此，在本實(shí)施例的光導(dǎo)體24中，成為對(duì)于從光源側(cè)端面、沿第1方向至不配置光源26一側(cè)端面為止的每1塊，使各塊的間隔W4依次各減少1mm。就是成為隨著離開(kāi)光源26，每一由平坦部21和傾斜部22組成的100組，其平坦部21的節(jié)距與傾斜部22的節(jié)距之和(平坦部21的寬度W1與傾斜部22的寬度W2之和W3)這樣一直各減少10μm(0.01mm)此外，為了說(shuō)明的方便，在圖38(a)-(c)，對(duì)于平坦部21和傾斜部22的節(jié)距的減少未予以圖示。
在上述光導(dǎo)體24中，上述傾斜部22主要具有作為將光源26的光向界面28反射的面的微小光源部的作用。另外，平坦部21主要具有作為在前照明燈20的照明光作為液晶管10a的反射光返回時(shí)，讓該反射光向觀察者一側(cè)透視面的作用。這些部分的作用，與前述實(shí)施例1一樣。
此外，上述前照明燈20a中的光導(dǎo)體24，除將其形成階梯狀、還具備對(duì)于每一分別由平坦部21和傾斜部22組成的100組、使1組的節(jié)距例如分別減少10μm，就是使階梯的節(jié)距隨著遠(yuǎn)離光源26而減小。因此，如圖40(a)所示，使每單位面積的傾斜部22的數(shù)目隨著遠(yuǎn)離光源26而增加。
光源26進(jìn)入入射面25入射的光，因具有作為微小光源部作用的傾斜部22而反射由于每在面積的傾斜部22的數(shù)量隨著遠(yuǎn)離光源26而增加，因此作為用前照明燈20a被照明的被照明物的反射型液晶管10a，其亮度隨著離開(kāi)光源26增強(qiáng)。通常，由于存在亮度隨著離開(kāi)光源降低的傾向，若用本實(shí)施例的光導(dǎo)體24的結(jié)構(gòu)，在界面28(第1放射面)上，使亮度隨著離開(kāi)光源而降低被抵消，能使光源的光以高角度、高效率地對(duì)被照明物全體照射。其結(jié)果，可使在作為被照明物一側(cè)的界面(第1放射面)的界面28一側(cè)的亮度分布均勻。
對(duì)此，在如圖40(b)所示、將光導(dǎo)體124形成楔形平板狀的傳統(tǒng)前照明120中，成為光源26向入射面125入射的入射光照原樣用界面123進(jìn)行反射。因此，在第1放射面(前照明為燈120上為界面128)上的亮度隨著離開(kāi)光源26而降低。
此外，第1放射面上的亮度分布狀態(tài)如圖41所示，與表示傳統(tǒng)前照明燈120的亮度分布的曲線圖F相比，表示本實(shí)施例的前照明燈20a的亮度分布為曲線E、即使在遠(yuǎn)離光源26處也大致不變。由此可見(jiàn)，本實(shí)施例的前照明燈20a具有能使第1放射面(界面28)上的亮度分布均勻的優(yōu)點(diǎn)。
此外，在上述結(jié)構(gòu)的光導(dǎo)體24中，由于階梯的節(jié)距為0.21mm，成為在與光導(dǎo)體24對(duì)應(yīng)的反射型液晶管10a的圖象周?chē)纬傻暮隗w(matrix)的節(jié)距與上述傾斜部22的槽的節(jié)距不同。其結(jié)果，由于可抑制因黑體與傾斜部22的干擾而導(dǎo)致莫爾(moire)紋的發(fā)生，可使反射型LCD的顯示級(jí)別提高。此點(diǎn)將后述。
有關(guān)上述光導(dǎo)體24的放射角度特性的結(jié)果如圖42所示，對(duì)于作為被照射物的反射型LCD一側(cè)(界面28一側(cè))的曲線圖G在受光角為-10°至-5°期間、亮度上升至作為峰值的2000cd/m2。對(duì)此，對(duì)于觀察者一側(cè)(界面23一側(cè))的曲線H、在受光角為-60°時(shí)亮度成為最高5000cd/m2程度，在觀察反射型LCD的角度為0°的附近亮度成為100cd/m2以下。
這樣，從配置在光導(dǎo)體24的端面上的光源26的光，可從界面28以大致垂直的角度對(duì)被照明物(反射型LCD)放射。同時(shí)，在作為界面23側(cè)的觀察者一側(cè)幾乎沒(méi)有光的泄漏，能以高角度高效率地將光源光引向被照明物。
此外，在本實(shí)施例中，作為光源使用熒光管，然而，作為光源可不限于此，例如，可使用LED(發(fā)光二極管)、EL元件、或鎢絲燈。
下面，對(duì)液晶管10a進(jìn)行說(shuō)明，該液晶管10a如圖37所示，其基本結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例1的液晶管10相同樣，不同之處在于在液晶管10a內(nèi)形成反射板。
該液晶管10a，也如圖43所示，用一對(duì)電極基板11a·11c將液晶層12夾持，在作為顯示面?zhèn)鹊碾姌O基板11a的一側(cè)上具有相位差板49和偏振光板18。相位差板49(圖37中未圖示)在圖43中只有一片，然而，也可以為2片，沒(méi)有也可以。
上述電極基板11a，在具有透光性的玻璃基板14a上設(shè)置濾色構(gòu)件38，在其上設(shè)置透明電極15a(掃描線)，形成覆蓋該透明電極15a的液晶定向膜16a。此外，根據(jù)需要對(duì)于電極基板也可形成絕緣膜等。還有，濾色構(gòu)件38在圖37上未圖示。
此外，電極基板11c，在玻璃基板14b上形成絕緣膜19，再在其上形成反射電極(反射極)17a，且形成覆蓋該反射電極17a的液晶定向膜16b。在上述絕緣膜19的表面上形成多個(gè)凹凸部，在覆蓋該絕緣膜19的反射電極17a的表面上也形成多個(gè)凹凸部。
上述反射電極17a兼作為驅(qū)動(dòng)液晶怪12的液晶驅(qū)動(dòng)電極和反射板。作為該反射電極17a可采用有優(yōu)良反射特性的鋁(Al)反射電極。并且上述絕緣膜19用有機(jī)抗蝕劑形成。該絕緣膜19上的接觸孔或凹凸部用后述的光刻法形成。上述玻璃基板14a·14b、透明電極15a·15b、及液晶定向膜16a·16b的材料及形成方法等，與前述實(shí)施例1一樣。
現(xiàn)對(duì)上述電極基板11c的形成方法，根據(jù)圖44(a)-(e)作詳細(xì)說(shuō)明。
首先，如圖44(a)所示，在玻璃基板14上全面地涂復(fù)有機(jī)抗蝕劑，通過(guò)烘焙形成絕緣膜19。此后，如圖44(b)所示，通過(guò)夾在中間的掩膜(mask)30向絕緣膜19照射紫外線30a，然后，如圖44(c)所示，除去紫外線30a的照射部，在紫外線30a的被照射部上形成規(guī)定的圖形。
接著，如圖44(d)所示，對(duì)于形成規(guī)定圖形的絕緣膜19，通過(guò)進(jìn)行180°的加熱處理燒成。使在有機(jī)抗蝕劑上產(chǎn)生熱塌角，由該熱塌角形成凹凸部19a。
最后，如圖44(e)所示，進(jìn)行鋁的真空蒸鍍、將該凹凸部19a覆蓋。據(jù)此，沿凹凸部19a、在其表面上形成具有凹凸部的反射電極17a。
將這樣獲得的電極基板11c和上述電極基板11a配置成使液晶定向膜16a、16b相互面對(duì)面、使摩擦處理的方向成為相互反向平行、且用粘接劑貼合。此外，在電極基板11a·11c之間，為了使由該電極基板11a·11c形成的空隙間隔均勻，而預(yù)先撒布粒徑為4.5μm的空心玻璃粒襯墊(未圖示)。而且，在該空隙中用真空抽氣方法導(dǎo)入液晶形成液晶層12。另外，液晶層12的材料也與前述實(shí)施例1的相同。
按如上所述制造本實(shí)施例的反射型液晶管10a、尚未說(shuō)明的制造工序及制造條件等，與前述實(shí)施例1的反射型液晶管10相同，故省略。
在上述電極基板11c的反射電極17a上形成的凹凸部的圖形(即，絕緣膜19的凹凸部19a的圖形)按不規(guī)則形成、為將向反射型液晶管10a入射的入射光向特定的方向散射反射。
上述絕緣膜19上的凹凸部，最好使凸部頂點(diǎn)與凹部的底面的差為0.1μm-2μm。若凹凸部上的凸部的頂點(diǎn)與凹部的底面之差在此該范圍內(nèi)，可不受液晶分子定向和液晶管的管厚度的影響地使入射光散射。
對(duì)于使這樣形成的上述反射電極17a的反射特性與表示大致與紙同樣的散射反射特性的標(biāo)準(zhǔn)白色板(MGO)的反射特性相比較的場(chǎng)合、現(xiàn)根據(jù)圖45進(jìn)行說(shuō)明。上述MGO(和紙等)顯示如在圖中用虛線曲線M所示，表示無(wú)方向性的反射特性。與此相對(duì)，上述反射電極17a(MRS)如圖中實(shí)線曲線N所示、具有在±30°的角度范圍按定向散射反射特性。
對(duì)于具有這樣的反射電極17a的反射型液晶管10a，即使是從正反方向以外的光入射，也能觀察到圖象。此外，上述反射電極17a的反射特性，不限定于圖45所示的特性，可通過(guò)適當(dāng)變更反射電極17a的設(shè)計(jì)，能使與按照各類(lèi)機(jī)器使用的反射型LCD的特性相對(duì)應(yīng)。
此外，由于將上述反射電極17a形成在與反射型液晶管10a內(nèi)的液晶層12相鄰、與將反射板形成在反射型液晶管10a的背面一側(cè)(面對(duì)與光導(dǎo)體24接觸側(cè)的面)的場(chǎng)合相比較，可消除因玻璃基板14b所產(chǎn)生的視差。因此，在獲得的反射型LCD中可抑制圖象重映。且可使反射型液晶管10a的結(jié)構(gòu)要素簡(jiǎn)化。
另外，本實(shí)施例的反射電極17a如圖37和圖43所示、反射型液晶管10a的顯示模式也可以是具有偏振光板18的偏光模式。此外，如圖46所示，也可以是格斯特(guest-host)模式(無(wú)偏振光板)的反射型液晶管。此外，該反射型液晶管的基本結(jié)構(gòu)與反射型液晶管10a大致相同，故省略詳細(xì)說(shuō)明。
以下，對(duì)配置在上述液晶管10a上的象素結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明，如圖47所示，上述反射型元件10a沿該反射型液晶管上10a的長(zhǎng)度方向形成多條掃描線54…，沿垂直于形成該掃描線54…的方向上形成多條信號(hào)線55…。而且，與由該掃描線54…與信號(hào)線55…形成的格子狀的圖形相對(duì)應(yīng)，形成多個(gè)象素56…。
1個(gè)象素56由與紅(R)·綠(G)·藍(lán)(B)的3個(gè)濾色構(gòu)件相對(duì)應(yīng)的象素電極56a構(gòu)成。將這些象素電極56a沿形成掃描線54…的方向按R·G·B的順序配置。
作為上述反射型液晶管10a的形狀，在本實(shí)施例中，成為對(duì)角6.5型尺寸(縱向WL＝58mm、橫向LL＝154.5mm)、掃描線54的數(shù)目Xm＝240條、信號(hào)線55的數(shù)目Yn＝640條。此外，配置在反射型液晶管10a上的象素56的節(jié)距PL＝0.24mm(R·G·B)。在上述象素56…的外圍形成寬度為8μm的未圖示的黑體(以下，簡(jiǎn)稱(chēng)為BM)。
在本實(shí)施例的反射型LCD中、成為上述的反射型液晶管10a和前照明20a組合。這里，在前照明燈20a中，光導(dǎo)體24的平坦部21和傾斜部22的節(jié)距如上所述是0.21mm，比掃描線54…，即BM的節(jié)距還小。因此，可使上述反射型液晶管10a的BM的節(jié)距與上述傾斜部22的槽的節(jié)距不同。如將其各節(jié)距錯(cuò)，可抑制因BM與傾斜部22的干擾引起的莫爾條紋的發(fā)生。因此，可提高所獲得的反射型LCD的顯示級(jí)別。
在上述的光導(dǎo)體24的結(jié)構(gòu)中，平坦部21和傾斜部22的節(jié)距比掃描線54…的節(jié)距還小，然而，也可以使上記節(jié)距比掃描線54…的節(jié)距還大。也就是說(shuō)，為了抑制發(fā)莫爾條紋的發(fā)生，只要使傾斜部22的槽的節(jié)距與BM的節(jié)距不同就可以。
在此，平坦部21的寬度W1與傾斜部22的寬度W2之和W3為傾斜部22的槽的節(jié)距。并且，上述BM將掃描線54…和信號(hào)線55…遮蔽，然而，由于平行于傾斜部22的槽的為掃描線54…，故掃描線54的節(jié)距P1為BM的節(jié)距。
為了使上述傾斜部22槽的節(jié)距與BM的節(jié)距不同，只要上述W3與P1為不一致(W3≠P1)就可以，對(duì)W3與P1的關(guān)系尤其希望W3的寬度大于P1的2倍(W3＞2P1)或W3的寬度小于P1的一半(W3＜1/2P1)當(dāng)上述W3與P1的關(guān)系不在上述范圍時(shí)，即使傾斜部22槽的節(jié)距與BM的節(jié)距不同，從光學(xué)上的判斷來(lái)說(shuō)，可認(rèn)為大概一致。因此，由于不能有效地抑制莫爾條紋的發(fā)生，故不可取。
此外，本實(shí)施例中的平坦部21的寬度W1傾斜部22的寬度W2以及W1與W2的和W3、傾部22的角度等不受上述數(shù)值限制，只要形成使與使用的反射型液晶管10a的象素一致就可以。
并且，本實(shí)施中，對(duì)應(yīng)于為了使亮度分布均勻化，沿隨著離開(kāi)光源26方向(第1方向)使平坦部21的節(jié)距減少，然而，也可以通過(guò)代之以?xún)A斜部22的角度變化使平坦部21與傾斜部22的節(jié)距之和減少。例如，通過(guò)使平坦部21減小的同時(shí)，使平坦部21與傾斜部22構(gòu)成的角度α沿隨著遠(yuǎn)離光源26的方向(第1方向)減小，可使平坦部21與傾斜部22的節(jié)距之和減小。即使在這種場(chǎng)合下，由于可將入射傾斜部的入射光在隨著遠(yuǎn)離光源26的方向(第1方向)上有效地放射，故能使亮度分布平均化。
此外，本實(shí)施例的反射型LCD是在上述結(jié)構(gòu)的前照明燈20a和上述結(jié)構(gòu)的反射型液晶管10a中，再在該前照明燈20a與反射型液晶管10a之間配置作為第2光導(dǎo)體的防止反射膜。
現(xiàn)對(duì)該防止反射膜進(jìn)行說(shuō)明，在上述反射型LCD中，在反射型液晶管10上的配置偏振光板18、和在光導(dǎo)體24的界面(第1放射面)上粘接作為上述防止反射膜的防止反射片13。
該防止反射片13，在本實(shí)施例中使用日東電工株式會(huì)社制造的防止反射片(TAC-HC/AR)。該防止反射片13成為具有4層結(jié)構(gòu)的多層結(jié)構(gòu)膜。具體地說(shuō)，成為使用作為基層材料的三醋酸纖維素(TAC)并在其上分別形成作為第一層MgF2、第2層CeF3、第3層TiO2、第4層MgF2的防止反射膜13。
上述TAC片的折射率n1＝1.51、厚度為100μm。第1層MgF2的折射率nm＝1.33、厚度約100nm、第2層CeF3的折射率nc＝1.63、厚度約120nm、第3層TiO2的折射率nti＝2.30、厚度約120nm、第4層MgF2的折射率n＝1.38、厚度約為100nm。在基層材料的TAC片上依次用真空蒸鍍法形成此第1層至第4層。
此外，在與前照明燈20a粘接時(shí)，形成具有與用于光導(dǎo)體24的丙烯酸酯材料的折射率n2大致相同的折射率n1的丙烯酸酯系的粘接劑層。因此，可大體不改變光導(dǎo)體24內(nèi)光的輸入輸出條件、提高防止反射效果，同時(shí)還可防止亮度分布不均及發(fā)生彩虹分光。
此外，上述第1層的TAC片不是作為防止反射片13結(jié)構(gòu)中必須的構(gòu)件，例如，也可以除去第1層而將第2層至第4層直接疊在光導(dǎo)體24上。但是，在此場(chǎng)合下，恐使制造成本略有上升。
上述多層結(jié)構(gòu)膜的防止反射片13對(duì)于波長(zhǎng)λ＝550nm的入射光、成為λ/4-λ/2-λ/4-λ/4波長(zhǎng)板的結(jié)構(gòu)。因此，該防止反射片13可作為在寬波長(zhǎng)帶中的防止反射片13。
在上述光導(dǎo)體24中，成為在該光導(dǎo)體24的表面(界面23)上形成的傾斜部22具有作為對(duì)反射型液晶管10a的微小光源部的功能。因此，來(lái)自?xún)A斜部22的光對(duì)反射型液晶管10a進(jìn)行照射，而在光導(dǎo)體24與反射型液晶管10a的界面、即作為面對(duì)界面23的面界面28上，來(lái)自?xún)A斜部22的光中的約4％被反射成為反射光。
由于該反射光的產(chǎn)生，就形成從界面28向界面23一側(cè)的反射圖象。因此，該反射圖象與在上述傾斜部22上的圖象相互干擾或繞射，從觀察者看來(lái)，就在反射型LCD的表面上產(chǎn)生亮度分布的不勻及彩虹分光。
然而，本實(shí)施例的反射型LCD，由于在反射型液晶管10a與前照明燈20a之間、即在光導(dǎo)體24的界面28一側(cè)，配置防止反射膜(防止反射片13)，可抑制來(lái)自?xún)A斜部22的入射光在界面28上反射而產(chǎn)生的反射光。
因此，可防止在作為微小光源部的傾斜部22上的圖象與在界面28一側(cè)反射的反射圖象的干擾或繞射。因此，可防止發(fā)生在觀察者一側(cè)觀察到的顯示方向上的亮度分布不勻及彩虹分光。
關(guān)于若將本實(shí)施例的反射型LCD中配置該防止反射片13的場(chǎng)合與不配置的場(chǎng)合的顯示亮度分布進(jìn)行比較，由圖48所示可知，配置了反射防止反射片13時(shí)的曲線圖C的亮度分布一定、無(wú)不不勻現(xiàn)象，且亮度比其高，即提高了亮度。
并且，上述結(jié)構(gòu)的防止反射片13，由于可直接采用市售的材料，故可抑制前照明燈20a的制造成本上升。因此，可獲得廉價(jià)的前照明燈20a和具有該前照明的反射型LCD。
此外，由于可用具有與作為第1光導(dǎo)體的光導(dǎo)體24的折射率n2大致相等的折射率n1的粘接劑粘接上述防止反射片13，故可大致不改變光導(dǎo)體內(nèi)的光的輸入輸出條件而提高防止反射效果。
此外，關(guān)于上述防止反射片13的結(jié)構(gòu)和材料，不限于上述的結(jié)構(gòu)和材料。例如，作為波長(zhǎng)板的結(jié)構(gòu)，也可采用λ/4-λ/2-λ/2-λ/2-λ/4-構(gòu)成。通過(guò)用這樣波長(zhǎng)板構(gòu)成，可進(jìn)一步獲得在寬波長(zhǎng)帶的防止反射效果。并且，也可用λ/4波長(zhǎng)板的單層結(jié)構(gòu)的防止反射片。但是，在這種場(chǎng)合下，將獲得反射防止效果的波長(zhǎng)帶狹窄。
這樣，通過(guò)將在光導(dǎo)體24的表面(界面23)上形成的平坦部21和傾斜部22的節(jié)距形成沿隨著遠(yuǎn)離光源26的方向(第1方向)變小，使從上述傾斜部22的的反射光量與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比隨著遠(yuǎn)離光源而增加。因此，可使在光導(dǎo)體24的界面23(第1放射面)上的亮度分布平均化。
并且，通過(guò)將前照明燈20a上的光導(dǎo)體24的界面23上的平坦部21和傾斜部22的節(jié)距形成為比反射型液晶管10a的節(jié)距要小，可抑制由于在象素56…的周?chē)纬傻腂M與上述傾斜部22的槽引起的光的干涉所產(chǎn)生的莫爾條紋。因此，可防止反射型LCD的顯示級(jí)別的下降。
此外，通過(guò)在反射型液晶管10a與前照明20a間設(shè)置防止反射膜(防止反射片13)，可防止在光導(dǎo)體24的界面23上產(chǎn)生亮度分布的不勻和彩虹分光。因此，可獲得更明亮且顯示級(jí)別更高的反射型液晶LCD。
此外，通過(guò)在反射型液晶管10a的反射電極17a上形成凹凸部，可不受液晶分子的定向和液晶管厚度的影響地使入射光散射。因此，即使從正反射方向以外來(lái)的光向反射型液晶管10a入射也能觀察圖象。
如上所述，本發(fā)明的前方照明裝置，是將第2光導(dǎo)體構(gòu)成作為對(duì)來(lái)自第1光導(dǎo)體的第2放射面的光在該第1光導(dǎo)體的第1放射面上的反射進(jìn)行抑制的光學(xué)結(jié)構(gòu)。
通常，第1光導(dǎo)體的第1放射面使來(lái)自第2放射面上形成的傾斜部的光被反射成為反射光。用該反射光的產(chǎn)生，形成來(lái)自第1光導(dǎo)體上第1放射面向第2放射面的反射圖象。其結(jié)果，因該反射圖象與上述傾斜部上的圖象互相干涉或繞射，從觀察者看，發(fā)生被照明物的表面上產(chǎn)生亮度分布不勻及彩彩虹分光。
然而，采用上述的結(jié)構(gòu)，由于前方照明裝置具有作為第2光導(dǎo)體的上述光學(xué)裝置，故可抑制來(lái)自?xún)A斜部的入射光在第1放射面上被反射而產(chǎn)生的反射光。因此，可防止作為微小光源部的傾斜部的圖象與由反射光引起的反射圖象的相互干涉或繞射。因此，可防止產(chǎn)生在觀察者一側(cè)(第2放射面)觀察到的顯示方面的亮度不勻及彩虹分光。
在本發(fā)明的前方照明裝置中、上述光學(xué)裝置是防止反射膜。由于可直接使用市售的防止反射膜作為上述光學(xué)裝置，故可抑制前方照明裝置的制造成本上升。其結(jié)果，可提供廉價(jià)的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置中，通過(guò)用與第1光導(dǎo)體具有的折射率大致相等的折射率的粘接劑使上述光學(xué)裝置與第1光導(dǎo)體粘接。因此，取得可不改變第1光導(dǎo)體內(nèi)光的輸入輸出條件、提高反射防止效果。
在本發(fā)明的前方照明裝置中，使在上述光導(dǎo)體上形成的平坦部的節(jié)距與傾斜部的節(jié)距之和隨著遠(yuǎn)離上述入射面而變小。因此，成為每單位面積上上述傾斜部的數(shù)量隨著遠(yuǎn)離光源而增加。隨著該傾斜部的增加，使被照明物表面上的亮度隨遠(yuǎn)離光源而提高。通常，由于存在隨遠(yuǎn)離光源亮度降低的傾向，上述結(jié)構(gòu)中，通過(guò)該傾斜部的增加抵消了由于遠(yuǎn)離光源而引起的被照明物亮度的降低，可以高角度高效率地將光源的光引向整個(gè)被照明物。其結(jié)果，可使在被照明物的表面上的亮度分布平均化。
本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置具有上述結(jié)構(gòu)的前方照明裝置，進(jìn)而反射型液晶管具有掃描線，使前方照明裝置的第2放射面上的平坦部的節(jié)距和傾斜部的節(jié)距之和比上述掃描線的節(jié)距小。
因此，根據(jù)上述的結(jié)構(gòu)，由于上述平坦部與傾斜部的節(jié)距之和比掃描線的節(jié)距之和小，因此成為前方照明裝置的傾斜部的節(jié)距與在反射型液晶管的象素周?chē)纬傻暮隗w的節(jié)距就不同。其結(jié)果，由于可抑制因黑體與傾斜部的干涉引起的莫爾條紋的產(chǎn)生?？商峁┧@得的反射型液晶顯示裝置的顯示級(jí)別。
本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置，在上述結(jié)構(gòu)中，使在前方照明裝置的第2放射面上的平坦部的節(jié)距與傾斜部的節(jié)距之和比上述掃描線的節(jié)距大。即使是該結(jié)構(gòu)，成為能使前方照明裝置的傾斜部的節(jié)距與在反射型液晶管的象素周?chē)纬傻暮隗w的節(jié)距不同。其結(jié)果，由于可抑制因黑體與傾斜部的干涉而產(chǎn)生莫爾條紋，故可提高所獲得的反射型液晶顯示裝置的顯示級(jí)別。
本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置，在上述結(jié)構(gòu)中，上述反射型液晶管具有在其表面形成不影響元件厚度的凹凸部的反射板。因此，反射板可不給液晶分子的定向和液晶管的厚度以影響地散射入射光。因此，即使來(lái)自正反射方向以外的光入射也能觀察圖象。
本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置，在上述結(jié)構(gòu)中，上述反射板是兼作驅(qū)動(dòng)反射型液晶管的液晶層的液晶驅(qū)動(dòng)電極的反射電極，且被設(shè)置成與該液晶層鄰接。因此，與反射板不與液晶層鄰接設(shè)置的場(chǎng)合相比較，可消除因構(gòu)成反射型液晶管的電極基板引起的視差的產(chǎn)生。其結(jié)果，在所獲得的反射型液晶顯示裝置中，可抑制圖象重映。進(jìn)而，由于反射極兼作液晶驅(qū)動(dòng)電極，故還可使反射型液晶顯示裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化。
實(shí)施例12
現(xiàn)對(duì)本發(fā)明其它實(shí)施例，結(jié)合

如下。并且，對(duì)具有與在前述各實(shí)施例中已說(shuō)明過(guò)的功能相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)上相同的符號(hào)，并省略其說(shuō)明。
本實(shí)施例的反射型LCD，如圖49所示，其基本結(jié)構(gòu)與前述實(shí)施例2相同，而不同點(diǎn)在于在反射型液晶管10與前照明系統(tǒng)51之間配置作為第3光導(dǎo)體(光學(xué)裝置)的防止反射片(防止反射膜)13。
上述防止反射片13與前述實(shí)施例11中使用的構(gòu)件相同。并且，由于對(duì)反射防止片13、反射型液晶管10和前照明系統(tǒng)51的說(shuō)明，已在前述實(shí)施例2和實(shí)施例11中進(jìn)行，故省略。
在本實(shí)施例中，上述防止反射模13是在作為第1光導(dǎo)體的光導(dǎo)體24和作為第2光導(dǎo)體的光導(dǎo)體40上增加作為第3光導(dǎo)體的功能。
在不形成該反射防止片13的場(chǎng)合，使來(lái)自在第1光導(dǎo)全24的界面23(第2放射面)上形成的傾斜部的光在第2光導(dǎo)體40的底面(第2表面)42上、約4％左右被反射而成為反射光。成為由該反射光形成的傾斜部22的圖象與上述光導(dǎo)體24上的傾斜部22相互干涉，其結(jié)果，在光導(dǎo)體24的界面28(第1放射面)上產(chǎn)生亮度分布不勻。
因此，在本實(shí)施例的反射型LCD中，在第2光導(dǎo)體40的底面42與反射型液晶管10的顯示面一側(cè)的面之間配置了與前述實(shí)施例11中結(jié)構(gòu)相同的反射防止片13。通過(guò)配置該反射防止13、可有效地抑制上述反射光的發(fā)生。因此，可抑制在界面28上的亮度分布不勻，可實(shí)現(xiàn)高級(jí)別顯示的反射型LCD。
如將在反射型LCD中配置了上述防止反射片13的場(chǎng)合與不配置的場(chǎng)合相比較，如圖50(a)·(b)所示，與表示不配置場(chǎng)合下亮度分布圖50(b)相比，表示配置了上述防止反射片13場(chǎng)合下的亮度分布圖50(a)的亮度峰值的節(jié)距P沿整個(gè)第2光導(dǎo)體40的底面42大致相等，而且亮度峰值平緩、亮度分布不勻減少。因此，使亮度狀態(tài)改善。
并且，用具有與第2光導(dǎo)體40的折射率n2大致相等的折射率n1的粘接劑進(jìn)行上述反射防止片13的粘接。因此，可大致不改變第2光導(dǎo)體40內(nèi)的光的輸入輸出條件、提供防止反射效果。
此外，由于上述結(jié)構(gòu)的反射防止片13，可直接采用市售的物品，故可抑制前照明系統(tǒng)51的制造成本的上升。因此，可獲得廉價(jià)的前照明系統(tǒng)51和具有該前照明系統(tǒng)的反射型LCD。
如上所述，本發(fā)明的前方照明裝置，是在上述第2光導(dǎo)體的第2表面上具有作為第3光導(dǎo)體、對(duì)來(lái)自第1光導(dǎo)體上第2放射面的光用該第2表面反射進(jìn)行抑制的光學(xué)裝置的結(jié)構(gòu)。
通常，在第2光導(dǎo)體的第2表面上，使來(lái)自在第1光導(dǎo)體的第2放射面上形成的傾斜部的光的一部分反射成為反射光。由于該反射光的產(chǎn)生，形成了從第1光導(dǎo)體上的第1放射面向第2放射面的反射圖象。其結(jié)果，該反射圖象與上述傾斜部上的圖象相互干涉或繞射，從觀察者看、在被照明物的表面上產(chǎn)生亮度分布的不勻及彩虹分光。
然而，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，由于前方照明裝置具有作為第3光導(dǎo)體的上述光學(xué)裝置，可抑制傾斜部的入射光在第2表面上反射而產(chǎn)生的反射光。因此，可防止在作為微小光源部起作用的傾斜部上的圖象與由反射光引起的反射圖象的干涉或繞射。因此，可防止產(chǎn)生在觀察者一側(cè)(第2放射面)所觀察的顯示上的亮度分布的不勻及彩虹分光。
本發(fā)明的前方照明裝置中的上述光學(xué)裝置是防止反射膜。因此，作為光學(xué)裝置，由于可直接采用市售的防止反射膜(防止反射片)，故可抑制前方照明裝置的制造成本上升。因此，可提供廉價(jià)的前方照明裝置。
在本發(fā)明的前方照明裝置中，由于上述光學(xué)裝置是用具有與上述第2光導(dǎo)體的折射率大致相等的折射率的粘接劑與第2光導(dǎo)體進(jìn)行粘接。因此，可大致不改變光導(dǎo)體內(nèi)的光的輸入輸出條件、提高反射防止效果。
以上通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明的具體實(shí)施形態(tài)或?qū)嵤├?，是為了明白介紹本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容，但不應(yīng)該狹義地理解為本發(fā)明僅限定于這些實(shí)施例，在本發(fā)明宗旨下可以有各種實(shí)施變化。
權(quán)利要求
1.一種前方照明裝置，具有光源和配置在被照明物前方的光導(dǎo)體，其特征在于，上述光導(dǎo)體具有使光源光入射的入射面、向被照明物放射光的第1放射面、與上述第1放射面面對(duì)面、將來(lái)自被照明物的反射光放射的第2放射面，上述第2放射面具有主要將來(lái)自光源的光向第1放射面反射的第1部位和主要讓來(lái)自被照明物的反射光透射的第1部位交替配置的形狀，上述第1部位對(duì)著上述第1放射面向同一方向傾斜，上述第1放射面與上述第2放射面的各個(gè)第1部位之間的距離大致均勻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前方照明裝置，其特征在于，在上述第1放射面上設(shè)有抑制來(lái)自上述第2放射面的光在第1放射面上反射的光學(xué)裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的前方照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)裝置是防止反射膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前方照明裝置，其特征在于，上述防止反射膜用具有與上述光導(dǎo)體的折射率基本相等的折射率的粘接劑與上述光導(dǎo)體相粘接。
5.一種顯示媒體，其特征在于，借助外部光的照明來(lái)識(shí)別顯示內(nèi)容，并在前方配置權(quán)利要求1所述的前方照明裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示媒體，其特征在于，所述顯示媒體是反射型液晶顯示元件。
7根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示媒體，其特征在于，上述前方照明裝置是可拆卸的。
8.一種前方照明裝置，具有光源和配置在被照明物前方的光導(dǎo)體，其特征在于，上述光導(dǎo)體具有使光源光入射的入射面、向被照明物放射光的第1放射面、與上述第1放射面面對(duì)面、將來(lái)自被照明物的反射光放射的第2放射面，上述第2放射面具有主要將來(lái)自光源的光向第1放射面反射的第1部位和主要讓來(lái)自被照明物的反射光透射的第1部位交替配置的形狀，上述第1部位對(duì)著上述第1放射面向同一方向傾斜，上述第1部位對(duì)于上述入射面的投影總和大于上述第2部位的投影總和。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的前方照明裝置，其特征在于，上述第1部位對(duì)于上述入射面的投影總和與上述入射面相等。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的前方照明裝置，其特征在于，在上述第1放射面上設(shè)有抑制來(lái)自上述第2放射面的光在第1放射面上反射的光學(xué)裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的前方照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)裝置是防止反射膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的前方照明裝置，其特征在于，上述防止反射膜用具有與上述光導(dǎo)體的折射率基本相等的折射率的粘接劑與上述光導(dǎo)體相粘接。
13.一種顯示媒體，其特征在于，借助外部光的照明來(lái)識(shí)別顯示內(nèi)容，并在前方配置權(quán)利要求8所述的前方照明裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示媒體，其特征在于，所述顯示媒體是反射型液晶顯示元件。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示媒體，其特征在于，上述前方照明裝置是可拆卸的。
16.一種前方照明裝置，具有光源和配置在被照明物前方的光導(dǎo)體，其特征在于，上述光導(dǎo)體具有使光源光入射的入射面、向被照明物放射光的第1放射面、與上述第1放射面面對(duì)面、將來(lái)自被照明物的反射光放射的第2放射面，上述第2放射面具有主要將來(lái)自光源的光向第1放射面反射的第1部位和主要讓來(lái)自被照明物的反射光透射的第1部位交替配置的形狀，上述第1部位對(duì)著上述第1放射面向同一方向傾斜，上述第1部位與第2部位相連成山形后各頂點(diǎn)間的連接線隨著遠(yuǎn)離上述光源而逐漸接近上述第1放射面。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的前方照明裝置，其特征在于，在上述第1放射面上設(shè)有抑制來(lái)自上述第2放射面的光在第1放射面上反射的光學(xué)裝置。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的前方照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)裝置是防止反射膜。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的前方照明裝置，其特征在于，上述防止反射膜用具有與上述光導(dǎo)體的折射率基本相等的折射率的粘接劑與上述光導(dǎo)體相粘接。
20.一種顯示媒體，其特征在于，借助外部光的照明來(lái)識(shí)別顯示內(nèi)容，并在前方配置權(quán)利要求16所述的前方照明裝置。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示媒體，其特征在于，所述顯示媒體是反射型液晶顯示元件。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的顯示媒體，其特征在于，上述前方照明裝置是可拆卸的。
23.一種前方照明裝置，具有光源和配置在被照明物前方的光導(dǎo)體，其特征在于，上述光導(dǎo)體具有使光源光入射的入射面、向被照明物放射光的第1放射面、與上述第1放射面面對(duì)面、將來(lái)自被照明物的反射光放射的第2放射面，上述第2放射面具有主要將來(lái)自光源的光向第1放射面反射的第1部位和主要讓來(lái)自被照明物的反射光透射的第1部位交替配置的形狀，上述第1部位對(duì)著上述第1放射面向同一方向傾斜，上述第1部位與第2部位相連成山形后各頂點(diǎn)間的連接線與上述第1放射面平行。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的前方照明裝置，其特征在于，在上述第1放射面上設(shè)有抑制來(lái)自上述第2放射面的光在第1放射面上反射的光學(xué)裝置。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的前方照明裝置，其特征在于，上述光學(xué)裝置是防止反射膜。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的前方照明裝置，其特征在于，上述防止反射膜用具有與上述光導(dǎo)體的折射率基本相等的折射率的粘接劑與上述光導(dǎo)體相粘接。
27.一種顯示媒體，其特征在于，借助外部光的照明來(lái)識(shí)別顯示內(nèi)容，并在前方配置權(quán)利要求23所述的前方照明裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示媒體，其特征在于，所述顯示媒體是反射型液晶顯示元件。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的顯示媒體，其特征在于，上述前方照明裝置是可拆卸的。
全文摘要
本發(fā)明涉及前方照明裝置和具備該裝置的反射型液晶顯示裝置，該前方照明裝置具有光源和光導(dǎo)體，用于對(duì)反射型液晶顯示裝置等全體照明，光導(dǎo)體具有光源光入射面、向被照明物放射光的第1放射面和放射被照明物反射光第2放射面，將該第2放射面形成由傾斜部和平坦部交替相連而成階梯狀，第1放射面向被照明物放射的光源光被照明物反射，該反射光通過(guò)上述平坦部到達(dá)觀察者側(cè)，上述光源光中平行于平坦部的光由傾斜部反射并向被照明物照射，具有可提供光源光利用率高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK1492266SQ0310096
公開(kāi)日2004年4月28日 申請(qǐng)日期1998年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月28日
發(fā)明者澤山豐, 角田行広, 增田岳志, 海老毅, 志 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社