CN1400498A - 面发光装置及液晶显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于配置在反射型液晶显示单元前面的高辉度且具有良好面内辉度分布的面发光装置以及装备有该面发光装置的液晶显示装置。该面发光装置具有光源(13)和把该光源(13)的光通过形成在侧端面(12a)上的入光面导入内部并使该光从出射面射出的导光板(12)，其特征是：在位于所述导光板(12)的出射面(12b)反对侧的反射面(12c)上，条纹状地连续形成多个由缓斜面部(14a)和具有大于该缓斜面部(14a)倾斜度的倾斜角度的陡斜面部(14b)构成的沟(14)，把从所述导光板(12)出射面(12b)射出的出射光在其光量为最大时的方向，限定在与所述导光板(12)出射面(12b)的法线方向成大于1°并小于10°的角度范围内。

Description

面发光装置及液晶显不装置
技术领域
本发明涉及面发光装置及液晶显示装置。
背景技术
过去的把周围光作为光源进行显示的反射型液晶显示装置，由于其辉度受周围光光亮的限制，所以在例如在暗处使用时的不具备充分的周围光的环境下，存在着显示的可视性极差的问题。
因此，为了解决上述的问题，人们提出了一种在反射型液晶显示单元的前面侧配置前光灯(面发光装置)，把其作为辅助光源使用的液晶显示装置。具有该前光灯的液晶显示装置在白天、室外等的周围光充分的环境下，进行与通常的反射型液晶显示装置相同的动作，而在必要时，点亮上述的前光灯，把其作为反射光源。图12表示一例在液晶显示单元的前面配置上述前光灯的液晶显示装置的剖面构造。该图12所示的液晶显示装置200由液晶显示单元220和前光灯210构成，在液晶显示单元220的前面(图12的上面)配置前光灯210，并把导光板212配置在液晶显示单元220的显示区域上。
前光灯210由通过把透明丙烯酸树脂等注塑成型而制作成的导光板212和由配置在该导光板212的侧端面212a的冷光阴极管等构成的光源213构成。把导光板212的下面(液晶显示单元220侧)作为射出光的出射面212b。把该出射面212b反对侧的面(导光板212的上面)构成由用于改变导光板212内部的光行进方向的相对出射面212b倾斜形成的第1斜面部216和与其相接的第2斜面部217交替地周期配置而成的反射面212c。
液晶显示单元220由通过密封材料224被接合成一体的，中间夹持有液晶层223的对向的第1基板221和第2基板222构成，在第1基板221的液晶层223的一侧上，依次地重叠有由有机膜228及形成在该有机膜228上的用于反射入射光的反射膜225构成的反射层230和驱动并控制液晶层223的显示电路226，在第2基板222的液晶层223一侧设有显示电路227。如图12所示，有机膜228在其上面(液晶层223侧的面)形成凹凸形状，用于扩散从形成在有机膜228表面上的反射膜225反射来的光。
具有如上构成的液晶显示装置200中，从光源213射出的光通过导光板212的侧端面212a被导入导光板212的内部，光在导光板212内部行进的过程中，在相对导光方向的倾斜角大的第1斜面部216形成反射，把其行进方向改变为朝向出射面212b的方向，并从出射面212b射出。从该出射面212b射出的光作为照明光照射在液晶显示单元220上，并通过显示电路226、227及液晶层223在反射膜225上形成反射，然后被反射回到液晶显示单元220的外侧，通过导光板212的出射面b、反射面212c到达使用者的眼前。这样的构成可使使用者看清楚液晶显示单元220上的显示。
但是，根据如上述构成的液晶显示装置200，虽然可在必要时通过点亮前光灯210，在不能利用外光的光线暗的环境下使用，但如果把在利用外光作为光源进行显示的情况与点亮前光灯210状态下进行显示的情况下的显示辉度进行比较，则发现存在着点亮前光灯210时的显示辉度低的问题。因此，例如在频繁进行前光灯的点灯/非点灯的切换情况等的使用条件下，由于上述的辉度差而导致不易看清楚显示、使用感觉不良的问题。
另外，具有上述前光灯210的反射型液晶显示装置200通常被用作移动电话机或移动信息终端的显示部。对于被组装在这些电子装置上的液晶显示装置，在多数的情况下是把外部光源的方向与接受液晶显示装置200的反射光的使用者的视线方向规定在特定范围内的条件下进行使用。下面，参照图12及图13对此进行说明。
图13是表示一例装备有上述的液晶显示装置200的移动电话机的侧视图。该图所示的移动电话机250由操作部260和显示部270构成，该操作部260和显示部270通过设置在各自一端上的合叶部280形成相互的连结，并且以该合叶部280为支点，使显示部270相对操作部260开合自如。在操作部260的内面侧上设置多个操作键261、...，在所述显示部270的内面侧配置液晶显示装置200。而且在使用时，如图13所示地以合叶部280为支点打开显示部270，使配置在显示部270内面侧上的液晶显示装置200位于使用者能够看清楚的位置。
图13所示的移动电话机250所配置的液晶显示装置200在把外光作为光源利用的情况下，是通过使射入的与液晶显示装置200的法线P形成规定角度的入射光Q在液晶显示单元220的反射层225上形成反射来进行显示。这时，使用者U在多数的情况下是如图13所示的那样位于液晶显示装置200的法线P的稍微靠手前侧(操作部260侧)。因此，本发明的发明者认为，只要在入射光Q形成正反射的情况下，使反射光Q｀的方向与使用者U的视线方向基本一致，便可在使用者U的视线方向上形成明亮的显示。
而且，本发明者在上述的技术构思的基础上，为了提高液晶显示装置的可视性，通过对面发光装置的辉度特性进行了反复研究，从而构成了本发明。
发明内容
本发明就是为了解决上述的问题，其目的之1是提供一种配置在反射型液晶显示单元前面的辉度高且面内辉度分布均匀的面发光装置。
另外，本发明目的之2是提供一种无论是具有面发光装置的液晶显示装置中的面发光装置的点灯时还是非点灯时都可获得明亮显示效果的具有良好可视性的液晶显示装置。
即，本发明之1的面发光装置具有光源和把该光源的光通过形成在侧端面上的入光面导入内部并使该光从出射面射出的导光板，其特征在于：从所述导光板出射面射出的出射光在其光量为最大时的方向与所述导光板出射面的法线方向形成大于1°并小于10°的角度。
通过采用上述的构成，本发明的面发光装置例如在通过配置在反射型液晶显示单元的前面而构成液晶显示装置的情况下，可在使用者的视线方向上使反射光的出射光量最大。这是由于从面发光装置射出的光是在相对所述出射面的法线方向的1～10°的角度范围内射出，所以射入在液晶显示单元的反射体上的光的入射角也是1～10°，从液晶显示单元射出的光在与液晶显示单元的垂直的方向成1～10°角度的方向为最大光量。并由于该方向与使用者的视线方向基本一致，所以液晶显示装置的辉度在使用者的视线方向上为最强，因此可获得明亮的显示。
另外，这样地面发光装置在点灯时的辉度的提高并意味着缩小了与在利用外光进行显示状态下的辉度的强度差，因此可在频繁切换面发光装置的点灯/非点灯状态的使用情况下提高使用的便利性。
在本发明的面发光装置中，理想的是使所述导光板构成具有在与该导光板的出射面的法线成大于3°并小于8°的角度的方向的辉度为最大的辉度特性。
通过采用这样的构成，由于能够使作为照明装置而配备有本发明的面发光装置的液晶显示装置的反射光的方向更接近使用者实现的方向，所以可获得更明亮的显示。
又，本发明的面发光装置，具有光源和把出自该光源的光通过形成在侧端面上的入光面导入内部并使该光从出射面射出的导光板，其特征在于：在位于所述导光板的出射面反对侧的反射面上，条纹状地连续形成多个由缓斜面部和具有大于该缓斜面部倾斜度的倾斜角度的陡斜面部构成的沟，所述导光板的缓斜面部的倾斜角度为大于1.8°并小于2.5°，所述导光板的沟的间距为大于140μm并小于240μm，所述导光板的陡斜面部的倾斜角度为大于43°并小于47°。
通过使所述陡斜面部的倾斜角度为大于43°并小于47°，能够把面发光装置的出射光在最大光量时的方向限定在与出射面的法线成大于1°并小于10°的角度范围内，所以被照明的液晶显示单元可高效率地反射该光。在所述陡斜面部的倾斜角度未达到43°的情况下，面发光装置的最大辉度方向与所述出射面的法线所成的角度不足1°，因此不能获得明亮显示的效果。另外，在超过47°的情况下，所述出射光的在最大光亮时的方向与所述出射面的法线所成的角度过大，因此也不能获得明亮的显示。
把所述导光板的缓斜面部的倾斜角度限定在大于1.8°并小于2.5°。当该缓斜面部的倾斜角度不足1.8°时，面发光装置的出射光的光亮下降，从而使液晶显示装置的辉度降低。另外，当所述倾斜角度超过2.5°时，由于面发光装置的出射面上的出射光量的分布不均匀，将使液晶显示装置的辉度分布恶化，是不理想的。
把所述导光板的沟的间距限定为大于140μm并小于240μm。当该沟的间距不足140μm时，由于从面发光装置的出射面射出的光量低，所以致使液晶显示装置的辉度降低。另外，当所述沟的间距超过240μm时，由于在面发光装置的导光板上产生辉线，降低了液晶显示装置的可辨认性，因此是不理想的。
并且，本发明的液晶显示装置装备有上述任意一项所述的面发光装置。根据本发明的构成，由于配备了具有上述特性的面发光装置，所以可改善在使用者的视线方向上的出射光量，可实现实质性地提高显示亮度的液晶显示装置。
本发明的液晶显示装置也可以采用如下的构成，即，具有一对基板、在该基板之间夹持有液晶层的液晶显示单元及配置在该液晶显示单元前面的面发光装置，所述液晶显示单元具有用于反射从所述基板的外面侧射入的光的反射体，在所述面发光装置的点灯状态下，由所述反射体反射的反射光在其光量为最大时的方向与所述液晶显示单元的法线方向形成大于1°并小于10°的角度。
而且，在本发明的液晶显示装置中，理想的是，在所述面发光装置的点灯状态下，由所述反射体反射的反射光在其光量为最大时的方向与所述液晶显示单元的法线方向形成大于3°并小于8°的角度。
通过采用这样的构成，由于该液晶显示装置在使用所述液晶显示装置的使用者的视线方向上具有高辉度，所以可实现实质性地提高显示亮度的液晶显示装置。
并且，在本发明的液晶显示装置中，理想的是，所述反射体具有通过不规则地连接多个具有光反射性的凹部而形成的表面形状。
通过采用这样的构成，由于可提高反射体的反射效率，所以可实现更明亮的液晶显示装置。
另外，在本发明的液晶显示装置中，也可以把所述反射体配置在所述液晶显示单元的背面侧。这样的构成，可把任意形态的液晶显示单元与反射体构成组合而使用。
另外，也可以把所述反射体配置在所述液晶显示单元内。这样的构成，由于可缩短射入液晶显示单元内的光到达反射体的路径，所以可减少光的衰减，从而获得明亮的显示。
附图说明
图1是示意表示装备有本发明实施例1的面发光装置的液晶显示装置的立体图。
图2是表示图1所示的液晶显示装置的构成的剖面图。
图3是表示本发明面发光装置的导光板的局部放大侧视图。
图4是将图2所示的反射层25的一部分进行放大表示的立体图。
图5是表示图4所示的一个凹部30的立体图。
图6是图5所示的凹部的第1纵剖面的剖面图。
图7是图5所示的凹部的第2纵剖面的剖面图。
图8是说明图4所示的反射层的反射特性的说明图。
图9是表示图4所示的反射层的视角特性的曲线图，横轴为视角，纵轴为反射率。
图10是将本发明实施例2的液晶显示装置中的反射层的局部进行放大表示的立体图。
图11是表示实施例1、2及比较例1的面发光装置的辉度与视角的关系的曲线图。
图12是表示一例具有前光灯的液晶显示装置的剖面图。
图13是表示一例装备有图12所示的液晶显示装置的移动电话机的侧视图。
图中：1-液晶显示装置，10-前光灯(面发光装置)，12-导光板，12b-出射面，13-光源，14-沟，14a-缓斜面部，14b-陡斜面部，20-液晶显示单元，25-反射层(反射体)。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明，但本发明不仅限于以下的实施例。
(实施方案1)
图1是示意表示装备有本发明实施例1的面发光装置的液晶显示装置的立体图。图2是表示图1所示的液晶显示装置的构成的剖面图。图中所示的液晶显示装置1基本由液晶显示单元20和配置在该液晶显示单元20前面侧的用于照明液晶显示单元20的前光灯10构成。前光灯10由透明的导光板12和光源13构成，光源13被配置在导光板12上的导入光一侧的端面12a上。
导光板12被配置在上述液晶显示单元20的显示区域的前面侧(图中的上面侧)，用于把从光源13射出的光照射在液晶显示的那员20上，由平板状的透明丙烯酸树脂等构成。如图2所示，在导光板12的侧端面12a上设置光源13，并通过该侧端面12a把从光源13射出的光导入导光板12的内部。导光板12的下面(液晶显示单元20一侧的面)被作为射出照明液晶显示单元20的光的射出面12b，该射出面12b反对侧的上面(导光板12的上面)为用于改变在导光板12的内部行进的光的行进方向的反射面12c。
作为构成导光板12的材料除了使用丙烯酸树脂，还可以使用聚碳酸酯系树脂、环氧树脂等的透明树脂材料和玻璃等。另外，虽然不是特殊的限定，但如果要例举具体的实例，则可使用Arton(商品名；JSR公司制品)或Zeonor(商品名；日本Zeno公司制)等的材料。
导光板12的出射面12b被配置在液晶显示单元20的对面，用于照明液晶显示单元20的光从该面射出，并且该面为表面粗糙度(Ra)为10nm以下的平滑面。在反射面12c上，为了使在导光板12内部行进的光形成反射而改变行进方向，一规定的间隔形成多个条纹状的楔形沟14。该沟14由相对出射面12b倾斜形成的缓斜面部14a和与该缓斜面部相连的，其倾斜角度大于缓斜面部14a的陡斜面部14b构成，各个沟14的形成方向与导光板12的侧端面12a平行。而且，对于本实施例的前光灯10，设置在导光板12的反射面12c上的多个沟14为下面所述的形状。下面参照图3对该沟14的形状加以说明。
图3A是表示本发明面发光装置的导光板12的局部放大侧视图，图3B是说明从前光灯10射出的光到达使用者的路径的说明图。图3A所示的在导光板12内部行进的光16从配置在图中有侧的未图示的光源射出，一边被导光板12的内面反射，一边在导光板12的内部行进。
条纹状地形成在图3A所示的导光板的反射面12c上的沟14由缓斜面部14a和陡斜面部14b构成，设定缓斜面部14a的倾斜角θ1为大于1.8度并小于2.5度，设定陡斜面部14b的倾斜角θ2为大于43度并小于47度。另外，设定沟14的间距PT为大于140μm并小于250μm。把倾斜角θ1、θ2及间距PT规定在上述的范围内正式基于上述的构思。
通过把倾斜角θ1、θ2及间距PT控制在上述的范围内可使从出射面12b射出的光量与在出射面12b的面内时相等，而且可实现在导光板12的反射面12c侧没有辉线发生的前光灯。而且，如图3A所示，规定从该前光灯10的出射面12b射出的光在光量最大时的方向Rm与出射面12b的法线P`之间的角度A在大于0度、小于10度的范围内。
因此，如图3B所示，从前光灯10射出的光在液晶显示单元20的反射层25中形成反射后到达使用者U，但在本发明的前光灯10中，通过把出射光量为最大时的方向与法线P之间的角度规定在上述的范围内，使该光在反射层25中形成正反射，从而在使用者U的视线方向上可获得最大的光量。即，在使用时的使用者U与液晶显示装置1的位置关系上可获得实质性的明亮显示。
如图1所示，光源13由丙烯酸系树脂或聚碳酸酯系树脂等构成四角柱状的导光部13a、配置在该导光部13a的延长方向上的两端上的LED(白色LED)发光元件13b、13b构成。在所述导光部13a的侧面上的导光板12反对侧的面上，形成有未图示的棱镜面，使从发光元件13b、13b被导入导光部13a内的光形成反射，把其行进方向改变到向导光板12侧，形成使从发光元件13b、13b发出的光照射在导光板12的侧端面上。
另外，作为光源13，虽然在本实施例中是使用具有由LED13A、13A构成的发光元件13的光源，但也可以使用由冷阴极管或有机EL元件等构成的发光元件，只要是能够把光均匀地照射在导光板12的侧端面12a上的光源，可以使用任何种类的光源。
液晶显示单元20由通过密封材料24接合成一体的，并把液晶层23夹持在其中间的，相对向的由玻璃等制成的第1基板21和第2基板22构成。在所述第1基板21的液晶层23一侧的的面上，依次地层叠由有机膜28及形成在该有机膜28上的用于反射入射光的金属反射膜29构成的反射层(反射体)25和显示电路26，在所述第2基板22的液晶层23一侧的面上形成显示电路27。这样地把液晶显示单元20构成具有反射从外部射入的光的反射层25的反射型液晶显示单元。
显示电路26及27虽未在图中表示出，但实际上包含有用于驱动液晶层23的由透明导电膜等构成的电极层和用于控制液晶层23取向的取向膜等。另外，也可以根据不同的情况构成具有用于色彩显示的滤色镜等的显示电路。
反射层25是在表面形成凹凸状的由丙烯酸系树脂等构成的有机膜28上利用喷镀法形成由铝或银等的高反射率金属膜构成的反射膜。或者也可以形成由硅系树脂构成的覆盖该反射膜29和有机膜28的平坦化的膜。
该反射膜25也可以包含滤色镜，在这种情况下，最好把滤色镜形成在所述反射膜29的直上方。根据这样的构成，由于能够在滤色镜配置在光的反射面上，所以能够减少色差或视差，从而能够提供高质量的色彩显示。
下面，参照图4～图7对一例所述有机膜28及形成在起表面上的反射膜29的形状进行说明。
图4是将所述有机膜28和反射膜29的一部分进行放大表示的立体图。该图所示的反射膜29由多个凹部30、...以不规则的形态相互连接而成。有机膜28可在基板上形成平面状的由感光性树脂等构成的树脂层后，通过把具有与图4所示的有机膜28的表面相反的凹凸表面形状的由丙烯酸系树脂等构成的转印模压在上述树脂层的表面上，然后是树脂层固化而形成。反射膜29形成在有机膜28的表面上，用于反射射入到液晶显示单元20内的光，可通过喷镀法或真空蒸镀法等的成膜法形成由铝或银等的具有高反射率的金属材料构成的反射膜。
图5～图7表示这些凹部30的内面形状。图5是表示图4所示的凹部30的立体图。图6是图5所示的凹部30的纵剖面X的剖面图。图7是与纵剖面X直角相交的纵剖面Y上的凹部的剖面图。
如图6所示，凹部30在纵剖面X上的内面形状由从凹部的1个周边部S1到最深点D的第1曲线A和与该第1曲线相连的从凹部的最深点D到另一周边部S2的第2曲线B构成。在图6中，向右下降的第1曲线A和向右上升的第2曲线B在最深点D上，其相对反射膜29表面的倾斜角全为零，并且形成圆滑的连接。
这里所说的“倾斜角”是指在特定的纵剖面上的所述凹部30内面的任意部位的连线相对水平面(例如相对基板21的表面)的角度。
第1曲线A的相对反射膜29表面的倾斜角比第2曲线B的倾斜角要陡，最深点D的位置位于从凹部30的中心O向X方向错开一定距离的位置。即，第1曲线A的倾斜角的绝对平均值大于第2倾斜角的绝对平均值。凹部30、...中的第1曲线A的倾斜角的绝对平均值在2度～90度的范围内形成不规则的分布，而且凹部30、...中的第2曲线B的倾斜角的绝对平均值也在1度～89度的范围内形成不规则的分布。
一方面，如图7所示，在凹部30的纵剖面Y上的内面形状形成以凹部30的中心O为中心左右大致均等的形状，在凹部30的最深点D的周边形成曲率半径大的即，接近直线的浅形曲线E。另外，浅型曲线E的左右侧形成曲率半径小的深型曲线F、G，在凹部30、...中的所述浅型曲线E的倾斜角的绝对值基本小于10度。另外，凹部30、...中的深型曲线F、G的倾斜角的绝对值也形成不规则的分布，例如是在2度～90度的范围内。另外，最深点D的深度d在凹部30、...中分别在0.1μm～3μm的范围内不规则地改变。
在本实施例的反射膜29中，凹部30、...中的各个剖面X全为同一方向，而且同样地在凹部30、...中的各个剖面Y也为同一方向。并且，各个第1曲线A形成向单一方向的定向。即，所有凹部30的在图5、6所示的x方向为同一方向。
根据本实施例的反射膜29，由于各个凹部的第1曲线A形成单一方向的定向，所以其反射特性为，如图8所示，错开了相对液晶显示单元20表面的正反射方向。即，如图8所示，与从x方向的斜上方射入的入射光J对应的反射光K，相对正反射的方向J`，其明亮显示范围移动到向液晶显示单元20的法线H偏转一定角度的方向上。
并且，在与纵剖面X直角相交的纵剖面Y上，由于形成具有曲率半径大的浅型曲线E和位于浅型曲线E两侧的曲率半径小的深型曲线F、G的形状，所以，也提高了液晶显示单元20的正反射方向(法线H方向)的反射率。
其结果是，如图9中的实线所表示的曲线那样，作为在纵剖面X上的综合反射特性，在充分确保正反射方向的反射率的同时，还能够实现在特定的方向上适度集中反射光的反射特性。即，实现了图9所示的，在本实施例的液晶显示装置1中，以30°入射角照射外光，以显示面的正反射方向的30°为视角中心，把视角从垂直线位置(0°)到60°连续变化的情况下的视角(θ°)与亮度(反射率)之间的关系。
上述构成的液晶显示装置1除了利用太阳光或照明等的周围光进行反射显示，也可以通过点亮前光灯10，利用该光进行反射显示。
从前光灯10的光源13射出的并通过导光板12的侧端面12a被导入导光板12内的光在导光板12的内部行进的同时，在构成导光板12反射面12c上的沟14的陡斜面部14b上形成反射，使其行进方向被改变为朝向出射面12b侧，从导光板12的出射面12b射出，形成对液晶显示单元20的照明。射入液晶显示单元20内的光通过液晶显示单元20的显示电路26、27及液晶层23到达反射层25，在该反射层25的反射膜29上被反射回液晶显示单元20的上面侧，然后通过导光板12从反射面12c射出，到达使用者的眼前。这样地使使用者辨认清液晶显示单元20上的显示。
而且，在本实施例的液晶显示装置中，通过使形成在所述导光板12的反射面12c上的沟14具有上述倾斜角和间距PT，使从前光灯10射出的出射光量为最大时的方向相对出射面12b的法线形成大于1°小于10°范围内的角度。而且，在以所述大于1°、小于10°的入射角射入到反射膜29后被反射膜29反射回。由于该反射膜29具有上述的反射特性，并且由于液晶显示装置1的反射光为最大时的方向为所述入射光的正反射的方向，所以液晶显示装置1的反射光在相对显示面的法线的大于1°、小于10°的角度范围。而且，由于该相对显示面的法线的大于1°小于10°的范围与使用者的视线方向基本一致，所以液晶显示装置1的亮度与使用以往构成的前光灯的情况比较具有实质性的提高。
(实施方案2)
在上述实施例1中，使用了如图5～图7所示的其形成在有机膜28表面上的凹部30的中心O与凹部30的最深点D连接的直线向有机膜28的法线方向倾斜的反射层25，在本发明的液晶显示装置中也可以使用该构成以外的反射层。下面参照图10对该构成进行说明。另外，本实施例的液晶显示装置除了反射层的构成，其他部分与图1、图2所示的液晶显示装置1相同。即，本实施例的液晶显示装置是使用图10所示的反射层35而取代图2所示的反射层25，所以，下面仅对该反射层35进行说明。
图10是将在本发明实施例2的液晶显示装置中所使用的反射层35的一部分进行放大表示的立体图。在该图中，在有机膜38的表面形成由内面为球面的一部分的多个凹部40相互连接的面，在该有机膜38上形成反射膜39。
有机膜38可通过在基板上形成平面形状的由感光性树脂等构成树脂层后，把具有如图10所示的与有机膜38的表面形状相反凹凸形状的表面的，由丙烯酸系树脂等构成的转印模模压上述树脂层的表面，然后使树脂层固化而形成。反射膜39形成在有机膜38的表面上，用于反射射入到液晶显示单元20内的入射光，可以使用铝或银等的高反射率的金属材料通过喷镀法或真空蒸镀法等而形成。
图10所示的凹部40最好具有在0.1μm～3μm的范围内随机形成的深度，并且在5μm～100μm的范围内随机地配置相邻凹部40之间的间距，并且在-30°～+30°的范围内设定上述凹部40内面的倾角。
特别是在-30°～+30°的范围内设定上述凹部40内面的倾斜角分布和在平面全方位上随机地配置相邻凹部40的间距这两点尤为重要。这是因为如果把相邻凹部40的间距规则化，则将会产生光干涉色，从而导致反射光产生颜色的问题。而且，当凹部40内面的倾斜角分布超过-30°～+30°的范围时，由于反射光的扩散角过大而使反射光强度降低，因此不能获得明亮的显示(因为反射光的扩散角在空气中超过36°，液晶显示装置内部的反射强度峰值下降，增大了全反射损失)。
而且，当凹部40的深度超过3μm时，在之后工序中进行凹部40的平坦化处理时，由于平坦化膜不能覆盖住凸部的顶上，所以不能获得要求的平坦性。
在相邻的凹部40之间的间距小于5μm的情况下，则存在着增加了用于形成有机膜38的转印模的制作难度，极大地延长了加工时间，不能形成具有要求的反射特性的形状，产生干涉光等的问题。而且，用于形成有机膜38的表面形状的所述转印模是通过用钻石模头在不锈钢等的母材上进行多次冲压，制作成具有表面形状的转印模用的母模，然后用硅树脂等复制而成，由于钻石模头的前端直径在实际应用中理想的为30μm～200μm，所以相邻凹部40的间距理想的是5μm～100μm。
本实施例的液晶显示单元由于构成反射层的反射膜39为上述的形状，所以可高效率地反射和散射从外部射入的光，从而可实现明亮的反射显示和宽的视角。获得这样的效果正是因为把图10所示的凹部40的深度和间距控制在如上所述的范围内和形成球面的凹部40内面的原因。
即，通过控制凹部40的形成深度和间距，把影响光的反射角的凹部40的内面的倾斜角控制在一定的范围内，所以可把反射膜39的反射率控制在一定的范围内。另外，由于凹部40的内面为在所有方向上的对称球面，所以反射膜39在所有方向上都可获得上述的反射效率。也就是说，无论在任何方向都可获得明亮的显示。
而且，在使用上述构成的反射层35的情况下，如果同样也把本发明的前光灯作为光源使用，由于从前光灯射出的光量为最大时的出射方向相对前光灯的出射面也在大于1°、小于10°的范围内，所以由上述反射层35反射的光量为最大时的方向也在大于1°小于10°的范围内。因此，即使使用本实施例的反射层35，也可以构成实质性地实现明亮显示的液晶显示装置。
另外，本发明的技术范围不限定在上述的实施例，只要不超出本发明的总的技术构思的范围，可以有各种变更。例如可取代如图2所示的具有形成多个凹部的反射表面的反射层25，而采用反射层本身形成平坦的金属膜，在图2所示的上基板22的外面侧设置前方散射板的构成。
[实施例]
下面，结合实施例对本发明作更详细的说明，虽然可有助于进一步理解本发明的效果，但本发明并不限定于以下的实施例。
(实施例1、2)
本实施例制作了在反射面上形成具有如下表所示的缓斜面部倾斜角、陡斜面部倾斜角和沟间距的沟的导光板。导光板的形状为40mm×50mm×0.8mm的平板状。然后在各导光板的一侧端面上配置棒装的光源，制作成前光灯。然后使这些前光灯动作，测定导光板的出射面上的出射光量。其测定结果如图11所示。图11表示使出射面的法线为0°，使视角在-30°～30°的范围内变化，对出射面的辉度的测定结果，横轴表示视角(θ°)，纵轴表示辉度(cd/m2)。
如图11所示，满足本发明要求的实施例1、2的前光灯，其辉度为最大时的方向在相对出射面的法线的1°～10°的范围内。因此，如果把这些实施例1、2的前光灯配置在反射型液晶显示装置的前面进行使用，则液晶显示装置的辉度为最大时的方向在相对液晶显示装置的显示面的法线的1°～10°的范围内，所以，可提高与使用者的视线方向基本一致方向上的辉度。
表：
    θ2     θ1     Pr
    实施例1     47°     2°     160μm
    实施例2     45°     2°     160μm
    比较例1     42°     2°     160μm
如在上面所做的详细说明那样，本发明的面发光装置具有光源和把该光源的光通过设置在侧端面的入光面导入内部，并使该光从出射面射出的导光板，通过使从所述导光板的出射面射出的光量为最大时的方向与所述导光板的出射面的法线形成大于1°、小于10°的角度，例如在把其配置在反射型液晶显示单元的前面构成液晶显示装置的情况下，可在使用者的视线方向上使反射光的出射光量为最大。
另外，如果使从所述导光板的出射面射出的出射光量为最大时的方向与所述导光板的出射面的法线形成大于3°、小于8°的角度，则由于作为照明装置而具有本发明的面发光装置的液晶显示装置的反射光的方向更接近使用者的视线方向，所以可获得更加明亮的显示。
并且，本发明的液晶显示装置通过装备具有上述光出射特性的本发明的面发光装置，可改善在使用者的视线方向上的出射光量，从而可实现可实质性地进行明亮显示的液晶显示装置。

Claims (9)

1.一种面发光装置，具有光源和把该光源的光通过形成在侧端面上的入光面导入内部并使该光从出射面射出的导光板，其特征在于：从所述导光板的出射面射出的出射光在其光量为最大时的方向与所述导光板出射面的法线方向形成大于1°并小于10°的角度。
2.根据权利要求1所述的面发光装置，其特征在于：从所述导光板出射面射出的出射光在其光量为最大时的方向与所述导光板出射面的法线方向形成大于3°并小于8°的角度。
3.一种面发光装置，具有光源和把该光源的光通过形成在侧端面上的入光面导入内部并使该光从出射面射出的导光板，其特征在于：在位于所述导光板的出射面反对侧的反射面上，条纹状地连续形成多个由缓斜面部和具有大于该缓斜面部倾斜度的倾斜角度的陡斜面部构成的沟，所述导光板的缓斜面部的倾斜角度为大于1.8°并小于2.5°，所述导光板的沟的间距为大于140μm并小于240μm，所述导光板的陡斜面部的倾斜角度为大于43°并小于47°。
4.一种配备有权利要求1所述的面发光装置的液晶显示装置。
5.根据权利要求4所述的液晶显示装置，具有一对基板、在该基板之间夹持有液晶层的液晶显示单元及配置在该液晶显示单元前面的面发光装置，所述液晶显示单元具有用于反射从所述基板的外面侧射入的光的反射体，其特征在于：在所述面发光装置的点灯状态下，由所述反射体反射的反射光在其光量为最大时的方向与所述液晶显示单元的法线方向形成大于1°并小于10°的角度。
6.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：在所述面发光装置的点灯状态下，由所述反射体反射的反射光在其光量为最大时的方向与所述液晶显示单元的法线方向形成大于3°并小于8°的角度。
7.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：所述反射体具有通过不规则地连接多个具有光反射性的凹部而形成的表面形状。
8.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：所述反射体被配置在所述液晶显示单元的背面侧。
9.根据权利要求5所述的液晶显示装置，其特征在于：所述反射体被配置在所述液晶显示单元内。
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