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JP2003150073A - 画像表示装置及びフロントライト - Google Patents

画像表示装置及びフロントライト

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Publication number
JP2003150073A
JP2003150073A JP2001266570A JP2001266570A JP2003150073A JP 2003150073 A JP2003150073 A JP 2003150073A JP 2001266570 A JP2001266570 A JP 2001266570A JP 2001266570 A JP2001266570 A JP 2001266570A JP 2003150073 A JP2003150073 A JP 2003150073A
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JP
Japan
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light
guide plate
light guide
emitted
image display
Prior art date
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Application number
JP2001266570A
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English (en)
Inventor
Masayuki Shinohara
正幸 篠原
Isao Makuta
功 幕田
Yoshihiro Ueno
佳宏 上野
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Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
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Priority to KR1020020049769A priority patent/KR100561281B1/ko
Priority to TW091119123A priority patent/TWI225954B/zh
Priority to US10/227,525 priority patent/US20030058381A1/en
Priority to EP02019015A priority patent/EP1293822A3/en
Priority to CNB021558345A priority patent/CN1273854C/zh
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 反射型液晶表示装置におけるコントラストを
向上させる。 【解決手段】 導光板３２に設けた断面Ｖ溝状の光学パ
ターン３９を、導光板３２に対して垂直な方向から見
て、導光板３２内における光の進行方向に対して傾きを
持たせ、光学パターン３９で反射される光を裏面側へ向
けて斜め方向へ反射させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置及び
フロントライトに関し、特に、コントラストに優れた画
像の反射型画像表示装置と、その画像表示装置に用いら
れるフロントライトに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は従来より知られている反射型の液
晶表示パネル２の構造を示す概略断面図である。この反
射型液晶表示パネル２は、２枚のガラス基板４、５の間
に液晶層６を挟み込んで封止したものであり、裏面側の
ガラス基板５の表面には反射板７が設けられ、表面側の
ガラス基板４には必要に応じて偏光板（図示せず）が配
設されている。しかして、この液晶表示パネル２によれ
ば、太陽や室内照明などからの外光８を反射した光を変
調して画像を表示させることができる。すなわち、オン
（表示状態）になっている画素では、液晶表示パネル２
に入射した外光８は液晶層６を通過して反射板７に達
し、反射板７で反射された外光８は再び液晶層６を通過
して液晶表示パネル２の前方へ出射され、観察者９に認
識される。これに対し、オフ（非表示状態）になってい
る画素では、液晶表示パネル２に入射した外光８が液晶
層６を通過して反射板７に達しても、反射板７で反射さ
れた反射光は液晶層６で吸収されたり、偏光方向を９０
°回転させられて偏光子で遮蔽されたりして液晶表示パ
ネル２の前方へ出射されない。この結果、画素のオン、
オフの分布（光変調）によって画像が生成される。
【０００３】反射型液晶表示パネル２は、上記のように
外光（太陽光、室内照明など）を利用して画像を生成し
ているので、外光がなく暗い場所では画像を生成するこ
とができず、反射型液晶表示パネルを暗い場所で見える
ようにするためには前方から液晶表示パネルを照明する
必要がある。
【０００４】そのため、図２に示すように、反射型液晶
表示パネル２の前面にフロントライト３を設けて反射型
液晶表示装置１とすることで、暗い場所でも画像を生成
できるようにしている。図２の反射型液晶表示装置１に
用いられているフロントライト３では、ポリカーボネイ
ト樹脂やメタクリル樹脂等の、透明で屈折率の大きな樹
脂からなる導光板１０の表面に断面三角波状をした光学
パターン１１を成形してあり、導光板１０の端面（これ
を光入射端面１２という。）に対向する位置には、当該
光入射端面１２に沿って光源１３が配設されている。
【０００５】しかして、光源１３を点灯させると、図２
に示すように、光源１３から出射された光１４は、光入
射端面１２から導光板１０内部に入射し、導光板１０の
表面と裏面との間で全反射を繰り返しながら光源１３に
近い側から遠い側へと伝搬していく。その途中、導光板
１０の光学パターン１１でほぼ垂直な方向へ反射された
光１４は、導光板１０の裏面を通過して導光板１０の裏
面から出射される。こうして導光板１０の裏面ほぼ全面
から均一に出射された光１４は、液晶表示パネル２を照
明し、暗い場所でも画像を生成することができる。ま
た、液晶表示パネル２で反射されて戻ってきた光１４
は、導光板１０を透過して観察者９に認識される。
【０００６】なお、導光板内に閉じ込められた光を導光
板の裏面から出射させるための光学パターンとしては、
上記のような三角波状のものに限らず、導光板の表面に
形成されたＶ溝状のパターンや導光板の裏面に突出した
断面矩形状のパターンなどでもよい。
【０００７】図３は反射型液晶表示装置に用いられてい
る光源の構成を説明する図である。この光源１３は、透
明で光屈折率の樹脂からなるライトスティック１５の両
端に対向させて発光ダイオードのような発光素子１６を
設け、ライトスティック１５の上面、下面及び背面を反
射部材１７（これは、ライトスティック１５の固定ホル
ダーを兼ねる。）で覆うと共にライトスティック１５の
前面を拡散板１８で覆っている。この光源１３は、導光
板１０の光入射端面１２と対向するようにして光入射端
面１２に沿って配置される。この光源１３にあっては、
発光素子１６から出射された光は、ライトスティック１
５の両端面からライトスティック１５内に入り、反射部
材１７で反射されることによってライトスティック１５
内を伝わり、少しずつライトスティック１５の前面から
出射される。こうしてライトスティック１５の前面から
ほぼ均一に出射された光は、拡散板１８で拡散させられ
た後、導光板１０の光入射端面１２に進入する。
【０００８】また、図４は反射型液晶表示装置に用いら
れている別な構造の光源を説明する図である。この光源
１３では、導光板１０の光入射端面１２に沿って複数個
ないし多数の発光素子１６を並べ、各発光素子１６から
出射された光を導光板１０内へ導入している。
【０００９】上記のようにして導光板１０の内部に導入
された光１４は、導光板１０の表面と裏面との間で全反
射を繰り返しながら導光板１０内を伝わり、図５に示す
ように光学パターン１１の斜面で反射されて導光板１０
の裏面へ向かい、導光板１０の裏面を通過して液晶表示
パネル２を照明する。あるいは、光学パターン１１の一
方の斜面を通過した後、対向する他方の斜面を通過して
再び導光板１０の内部に入り、次の光学パターン１１で
反射されて導光板１０の裏面へ向かい、導光板１０の裏
面を通過して液晶表示パネル２を照明する。
【００１０】上記のような光源１３から導光板１０へ導
かれる光は、拡散板１８で拡散された後に導光板１０へ
導入され、あるいは各発光素子１６から出射された光が
直接導光板１０へ導入されているので、光の広がり具合
いが大きかった。すなわち、図３又は図４に示すよう
に、導光板１０の光入射端面１２の長さ方向にｘ軸をと
り、光入射端面１２と垂直な方向にｙ軸をとり、導光板
１０の厚み方向にｚ軸をとると（以下、同様にｘ軸、ｙ
軸、ｚ軸を定義して用いる。）、導光板１０内部におけ
る、導光板１０上面から見た（ｘｙ面内の）光の指向性
は図６（ａ）のようにｘ軸方向に広がっており、導光板
１０側面から見た（ｙｚ面内の）光の指向性も図６
（ｂ）のようにｘ軸方向に広がっている。従って、導光
板１０の裏面から出射される出射光の指向性も、図６
（ｃ）（ｄ）のようにｘ軸方向に広がっている。ここ
で、図６（ｃ）は出射光を導光板１０側面から見た（ｙ
ｚ面内の）指向性であり、図６（ｄ）は導光板１０を光
入射端面１２側から見た（ｚｘ面内の）指向性である。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】反射型液晶表示装置の
構成については、上記のとおりであるが、このような反
射型液晶表示装置については、光利用効率とコントラス
トの性能が要求されており、その要求も反射型液晶表示
装置の普及が進み、利用分野が拡大するにつれて次第に
厳しいものとなりつつある。つぎに、この光利用効率及
びコントラストについて、その現状と要求水準について
説明する。
【００１２】（光利用効率について）まず、光利用効率
について説明する。液晶表示装置は、携帯電話のような
携帯端末やモバイルコンピュータ等に用いられることが
多くなっている。これらの携帯用機器では、バッテリー
駆動時間を長く持たせるため、消費電力の低減が要求さ
れている。消費電力を小さくするためには、素子や回路
の消費電力を小さくすることも重要であるが、光利用効
率の向上も重要な要素となる。光利用効率を向上させる
ことより、液晶表示装置の画面輝度を落とすことなく、
光源のパワーを抑えることができ、それによって消費電
力を低減させることができるからである。
【００１３】透過型液晶表示装置と比較した反射型液晶
表示装置の最大の利点は、低消費電力にある。透過型液
晶表示装置において最も消費電力の大きな構成要素であ
るライト（バックライト）が、外光のある場所では不要
になるからである。そのため、低消費電力の要求される
携帯用機器では、反射型液晶表示装置の利用が拡大して
いる。
【００１４】しかし、上記のように反射型液晶表示装置
でも、暗いところではフロントライトを点灯させる必要
があり、反射型液晶表示装置におけるバックライト不要
の効果は薄れてしまう。そのため、反射型液晶表示装置
においても、より低消費電力で明るいフロントライトが
求められており、光利用効率の向上がますます必要とな
っている。
【００１５】そこで、現行の反射型液晶表示装置の原理
を考えてみると、反射型液晶表示装置を屋外で使用する
場合、外光として太陽光からの光（平行光）を使用する
場合が多い。この外光は、液晶表示装置を組み込まれた
機器を使用する場所や時間が不特定であるため、場所や
時間によって液晶表示装置に入射する外光の方向が一定
でなく、液晶表示装置からの反射光の方向もまちまちに
なる。
【００１６】しかし、液晶表示装置を最も見やすく、ま
た最も見る頻度の高い方向は、液晶表示装置の画面に垂
直な方向を中心として±１０°〜±２０°付近の方向で
ある。よって、反射型液晶表示装置の視認性を良好にす
るには、外光の方向にかかわらず画面に垂直な方向へ光
を反射させる必要があり、そのため、図７（ａ）に示す
ように、反射板７で光８を拡散反射させることによって
視野角を広げ、常に画面にほぼ垂直な方向から画像が見
えるようにしている。しかし、反射板７による光の拡散
をあまり大きくし過ぎると、光が広がりすぎて液晶表示
装置の画面全体が暗くなってしまう。そのため、通常
は、図７（ｂ）に示すように、画面に垂直な方向を中心
として±２０°〜±３０°程度まで光を拡散させるのが
適当であるとされている。
【００１７】このような背景から、フロントライト３の
点灯時にも、液晶表示装置の画面に垂直な方向に反射光
を返すには、図８（ａ）のようにフロントライトの出射
光の角度τを液晶表示パネルの垂線に対して２０°〜３
０°以内で出射させる必要がある。これより大きな角度
τで出射された光は、図８（ｂ）に示すように、斜めに
反射されるので損失となってしまう。
【００１８】従って、画像表示装置の光利用効率を高く
するという場合には、単に導光板から出射される光の割
合を高くするだけでなく、液晶表示装置の画面に垂直な
方向を中心として±２０°〜±３０°の範囲内に出射さ
れる光の割合も考えなくてはならない。
【００１９】（コントラストについて）フロントライト
において、画像以外の光が液晶表示パネルと反対側へ出
射されると、フロントライトの光が直接観察者の目に入
るので、液晶表示装置の画面が黒色表示のときにも画面
が白っぽくなり、画質のコントラスト（白色表示の明る
さ／黒色表示の明るさ）が著しく低下してしまう。例え
ば、図２に示したような液晶表示装置１に用いられてい
るフロントライト３の場合には、図５に示すように、三
角波状の光学パターン１１により裏面側へ反射された光
１４が、導光板１０の裏面で反射されると、図５に示す
光１９のように導光板１０の表面から出射され、この光
が観察者の目に入ると画面が白っぽくなって見え、コン
トラスト低下の原因になる。また、図５に示す光２０の
ように、光学パターン１１の斜面を透過して他方の斜面
（成形時の丸みで角が丸くなっていることが多い。）で
反射した光も画像のコントラストを低下させる原因とな
る。
【００２０】以上述べたように、反射型液晶表示装置の
ような画像表示装置においては、光利用効率とコントラ
ストの両特性の向上がますます必要とされている。
【００２１】
【発明の開示】本発明は上記のような技術的背景に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、反射
型画像表示装置のコントラストをより向上させることに
ある。
【００２２】本発明による第１の画像表示装置は、反射
型画像表示パネルとその前面に配置されたフロントライ
トとからなる画像表示装置において、前記画像表示パネ
ルの画面に垂直な方向を含む少なくとも１つの平面内
で、前記フロントライトから出射された光による前記画
像表示パネルの画像のコントラストが、画像表示パネル
の画面に垂直な方向を挟んでその両側で少なくとも１つ
ずつ極小値を有していることを特徴としている。
【００２３】本発明の第１の画像表示装置にあっては、
画像のコントラストが、画像表示パネルの画面に垂直な
方向を挟んでその両側で少なくとも１つずつ極小値を有
しているので、画像表示パネルやフロントライトで生じ
るノイズ光がコントラストが極小となる領域に集まって
おり、その分正面（画像表示装置の画面に垂直な方向）
では、ノイズ光が少なくなり、画像のコントラストが高
くなる。よって、通常画像表示装置を見るときの正面画
像のコントラストを高くし、画質を向上させることがで
きる。
【００２４】本発明の第１の画像表示装置の実施態様に
おいては、前記フロントライトから出射されて前記画像
表示パネルの表面で反射される光の大部分は、正反射光
となっている。この実施態様では、画像表示パネルの表
面では光が正反射されるので、画像表示パネルの表面で
反射される光もフロントライトの画像表示パネル側の表
面における反射光と同じ方向に反射される。よって、画
像表示パネルの正面におけるノイズ光も画像表示装置の
正面から外れた方向へ反射され、画像のコントラストを
低下させにくくなる。
【００２５】従来にあっては、外光の反射光を低減させ
るため、画像表示パネルの表面にアンチグレア処理を施
すことがあったが、このようなアンチグレア処理が施さ
れていると、本発明のようにフロントライトから斜めに
光を出射させる場合、画像表示パネルの表面で光が斜め
にフレネル反射しなくなり、画面に垂直な方向にもノイ
ズ光を拡散させる結果となり、コントラストが低下す
る。よって、この実施態様のように、画像表示パネルの
表面にはアンチグレア処理をせず、光を正反射光させる
ようにしておくことが望ましい。ただし、外光による反
射を抑えたい場合には、拡散しないＡＲコートを画像表
示装置に施すことが好ましい。
【００２６】本発明の第１の画像表示装置の別な実施態
様においては、前記フロントライトを通過して前記画像
表示パネルに垂直入射した光の反射光指向性は、該垂直
方向における極大値とは別な方向で極大値を有するもの
であり、反射光指向性が極大値をとる前記方向と前記画
像表示パネルに垂直な方向とのなす角度は、前記フロン
トライトの光出射面から出射される光の出射光強度が極
大値をとる方向と前記画像表示パネルに垂直な方向との
なす角度に近い値を有している。従って、外光によるノ
イズ光とフロントライトによるノイズ光とが同じような
方向に出射され、しかも、画像は画像表示パネルに垂直
な方向でコントラストが極大となるので、外光による場
合もフロントライトを用いている場合も良好な画質を得
ることができる。
【００２７】また、画像表示パネルの反射光指向性、す
なわち拡散特性が垂直方向以外で極大値を有しており、
しかも、その方向が、フロントライトの出射光強度の極
大値をとる方向とほぼ同じ角度であれば、画面に垂直な
方向で画像の明るさが大きな値を持つようになる。この
ようにフロントライトの出射光に合わせて液晶表示パネ
ルの拡散特性を製作すれば、反射型画像表示装置の特性
を向上させることができる。その目安としては、フロン
トライトの出射光強度の極大値の方向どうしの間の角度
が２θａであるとすれば、画像表示パネルの拡散特性の
極大値間の角度２θLは、θa〜３θaの角度になるのが
望ましい。
【００２８】本発明にかかる第２の画像表示装置は、反
射型画像表示パネルとその前面に配置されたフロントラ
イトとからなる画像表示装置において、前記フロントラ
イトに垂直な方向から見て、前記フロントライト内の各
位置でフロントライト内の光の進行方向がほぼ一方向に
揃っており、この光進行方向と垂直な断面内でフロント
ライトによる前記反射型画像表示パネルの画像のコント
ラストが、フロントライトに垂直な方向でもっとも高
く、当該垂直方向に対して１０°以上３０°以下の範囲
内で少なくとも１つコントラストの極小値を有している
ことを特徴としている。
【００２９】本発明にかかる第２の画像表示装置は、光
の進行方向における垂直断面内で中央のコントラストが
高くなるようにしたものである。すなわち、フロントラ
イトによる前記反射型画像表示パネルの画像のコントラ
ストがフロントライトに垂直な方向でもっとも高くなっ
ているので、画像表示装置の正面で画質の良好な画像を
見やすくなっている。
【００３０】画像ないし画質のコントラストを低下させ
ないためには、フロントライトの表面側（画像表示パネ
ルと反対方向）へは、いっさいノイズ光を出射させない
ことが望ましい。しかし、通常は、液晶表示装置の画面
に垂直な方向を中心とする所定の視野範囲で画面を見る
ので、実際上は、フロントライトの表面側へ光が漏れる
場合でも、この範囲内に出射されるノイズ光を極力抑制
し、フロントライトの表面から出射される光の方向がこ
の範囲外となるようにすればよいと考えられる。本発明
にかかる画像表示装置では、フロントライトに垂直な方
向に対して１０°以上３０°以下の範囲内で少なくとも
１つコントラストの極小値を有しているので、ノイズ光
はこの方向へ集められており、ノイズ光によって正面画
像のコントラストが低下しにくくなっている。特に、コ
ントラストが最小の方向が垂直方向に対して１０°以下
になると、正面画像のコントラストが低下して画質が低
下する（図７（ｂ）参照）。また、コントラストの極小
値が３０°以上になると、正面に出射される画像の光も
減少するので、正面画像のコントラストが低下する。従
って、フロントライトに垂直な方向に対して１０°以下
３０°以上の範囲内で少なくとも１つコントラストの極
小値を持つようにすれば、良好なコントラストを実現す
ることができる。
【００３１】本発明にかかる第３の画像表示装置は、反
射型画像表示パネルとその前面に配置されたフロントラ
イトとからなる画像表示装置において、前記フロントラ
イトのほぼ任意の箇所で、当該箇所と光源とを結ぶ方向
に垂直な平面において、当該箇所におけるフロントライ
トの光による前記反射型画像表示パネルの画像のコント
ラストが、フロントライトに垂直な方向でもっとも高
く、当該垂直方向に対して１０°〜３０°の範囲内で少
なくとも１つコントラストの極小値を有していることを
特徴としている。
【００３２】本発明にかかる第３の画像表示装置は、光
源方向から見て中央のコントラストが高くなるようにし
たものである。すなわち、フロントライトによる前記反
射型画像表示パネルの画像のコントラストがフロントラ
イトに垂直な方向でもっとも高くなっているので、画像
表示装置の正面で画質の良好な画像を見やすくなってい
る。また、フロントライトに垂直な方向に対して１０°
以上３０°以下の範囲内で少なくとも１つコントラスト
の極小値を有しているので、ノイズ光はこの方向へ集め
られており、ノイズ光によって正面画像のコントラスト
が低下しにくくなっている。ここで、コントラストが最
小の方向が垂直方向に対して１０°以下になると、正面
画像のコントラストが低下して画質が低下する。また、
コントラストの極小値が３０°以上になると、正面に出
射される画像の光も減少するので、正面画像のコントラ
ストが低下する。従って、フロントライトに垂直な方向
に対して１０°〜３０°の範囲内で少なくとも１つコン
トラストの極小値を持つようにすれば、良好なコントラ
ストを実現することができる。
【００３３】本発明にかかる第１のフロントライトは、
光源と導光板を備え、反射型画像表示パネルの前面に配
置されるフロントライトであって、前記導光板の光出射
面に垂直な方向を含む少なくとも１つの平面内で、前記
光源より照射され前記導光板の光出射面から出射される
光の出射光強度が、導光板の光出射面に垂直な方向を挟
んでその両側で少なくとも１つずつ極大値を有している
ことを特徴としている。
【００３４】本発明にかかる第１のフロントライトにあ
っては、導光板の光出射面から出射される光の出射光強
度が、導光板の光出射面に垂直な方向を挟んでその両側
で少なくとも１つずつ極大値を有しているので、導光板
内の光が導光板の被照射物側の表面で反射されたとして
も、フロントライトに垂直な方向へ出射されるノイズ光
を少なくすることができ、反射型画像表示装置と共に用
いた場合には、正面から見た画像のコントラストを高く
し、良好な画質を得ることができる。
【００３５】本発明にかかる第１のフロントライトの実
施態様は、前記導光板の光出射面から出射される光の最
大値を有する方向の角度は、被照射物である画像表示装
置の反射拡散角度よりも小さくなっているので、ノイズ
光の出射される方向がフロントライトに垂直な方向に対
して大きな角度となって正面に向かう光が少なくなり、
その結果、正面のコントラストが低下するのを抑えるこ
とができる。ただし、ノイズ光の出射される角度があま
り垂直方向に近くなってもコントラストが低下する。よ
って、導光板の光出射面に垂直な方向と、該光出射面か
ら出射される光の出射光強度が極大値となる方向とのな
す角度が１０°以上３０°以下となることが望ましい。
【００３６】本発明にかかる第２のフロントライトは、
光源と、前記光源からの光を閉じ込めて面状に広げて被
照射物側へ出射させ、被照射物で反射された光を観察者
側へ透過させる導光板とを有するフロントライトにおい
て、前記導光板に垂直な方向から見て、前記導光板内の
各位置で導光板内の光の進行方向はほぼ一方向に揃って
おり、該光進行方向に垂直な平面内において、被照射物
側へ出射される光の指向性が最大値をとる方向は、導光
板に垂直な方向に対して１０°以上３０°以下の角度を
有している。
【００３７】本発明にかかる第２のフロントライトは、
例えば線状光源や点光源を用いて導光板内に一方向に揃
った光を導入したものであり、かかるフロントライトに
おいて、該光進行方向に垂直な平面内において被照射物
側（例えば、液晶表示パネル側）へ出射される光の指向
性が最大値をとる方向が、導光板に垂直な方向に対して
１０°以上３０°以下の角度を有するようにしているの
で、反射型画像表示パネルと共に用いたとき、正面画像
のコントラストを良好にすることができる。
【００３８】本発明にかかる第２のフロントライトの実
施態様においては、導光板の光出射面もしくはその反対
側面には、導光板内の光を反射もしくは屈折させること
により光出射面から出射させるための凹凸パターンが形
成されており、該光出射面に垂直な方向から見て、導光
板内における光の進行方向に直交する方向に対して前記
凹凸パターンが傾けて配置されている。従って、導光板
内に一方向に揃って導入された光は、凹凸パターンで反
射されることにより、垂直方向に対して１０°以上３０
°以下の角度を持つようになる。
【００３９】本発明にかかる第３のフロントライトは、
光源と、前記光源からの光を閉じ込めて面状に広げて被
照射物側へ出射させ、被照射物で反射された光を観察者
側へ透過させる導光板とを有するフロントライトにおい
て、前記導光板に垂直な方向から見て、前記導光板内の
各位置で導光板内の光の進行方向はほぼ一方向に揃って
おり、当該光進行方向に垂直な平面内で、観察者側へ出
射される光の指向性が最大となる方向と、被照射物側へ
出射される光の指向性が最大となる方向とが一致してい
ないものである。
【００４０】本発明にかかる第３のフロントライトも、
例えば。光源や点状光源を用いて導光板内に一方向に揃
った光を導入したものであり、観察者側へ出射される光
の指向性が最大となる方向と、被照射物側へ出射される
光の指向性が最大となる方向とが（逆向きで）一致して
いないので、被照射物を照射して被照射物で反射された
後に観察者側へ出射される光（画像）の指向性が最大と
なる方向に、直接観察者側へ出射されて生じるノイズ光
が出射されにくく、指向性が最大となる方向で見える画
像のコントラストを良好にすることができる。
【００４１】本発明にかかる第３のフロントライトの実
施態様は、前記導光板の光出射面もしくはその反対側面
には、導光板内の光を反射もしくは屈折させることによ
り光出射面から出射させるための出射パターン面と観察
者側へ光を出射させるノイズ発生面とが形成されてお
り、該光出射面に垂直な方向から見て、前記出射パター
ン面とノイズ発生面とが互いに傾いていてもよい。すな
わち、出射パターン面は、その傾きによって被照射物側
へ光を出射し、ノイズ発生面は、その傾きによって観察
者側へ光を出射している。
【００４２】本発明にかかる第４のフロントライトは、
光源と、前記光源からの光を閉じ込めて面状に広げて被
照射物側へ出射させ、被照射物で反射された光を観察者
側へ透過させる導光板とを有するフロントライトにおい
て、前記導光板の光出射面もしくはその反対側面には、
導光板内の光を反射させるための凹凸パターンが形成さ
れており、前記導光板に垂直な方向から見て、前記導光
板内の各位置で導光板内の光の進行方向はほぼ一方向に
揃っており、当該光進行方向に垂直な平面内で、前記凹
凸パターンにより反射され導光板の被照射物側の表面を
透過した光の指向性が最大となる方向と、導光板の被照
射物側の表面で再度反射されて観察者側へ出射される光
の指向性が最大となる方向とが一致しておらず、且つ、
前記光進行方向に垂直な平面内で、凹凸パターンにより
観察者側へ出射される光の指向性が最大となる方向と、
被照射物側へ出射される光の指向性が最大となる方向と
が一致していないものである。
【００４３】本発明にかかる第４のフロントライトは、
例えば。光源や点状光源を用いて導光板内に一方向に揃
った光を導入したものであり、観察者側へ出射される光
の指向性が最大となる方向と、被照射物側へ出射される
光の指向性が最大となる方向とが（逆向きで）一致して
いないので、凹凸パターンにより反射され導光板の被照
射物側の表面で再度反射されて観察者側へ出射されるノ
イズ光が、被照射物を照射して被照射物で反射された後
に観察者側へ出射される光（画像）の指向性が最大とな
る方向に出射されにくく、指向性が最大となる方向で見
える画像のコントラストを良好にすることができる。さ
らに、光進行方向に垂直な平面内で、凹凸パターンによ
り反射されて観察者側へ出射されるノイズ光が、被照射
物側へ出射される光の指向性が最大となる方向とが（逆
向きで）一致していないので、被照射物を照射して被照
射物で反射された後に観察者側へ出射される光（画像）
の指向性が最大となる方向に出射されにくく、指向性が
最大となる方向で見える画像のコントラストをより良好
にすることができる。
【００４４】本発明にかかる第４のフロントライトの実
施態様にあっては、前記導光板の被照射物側に導光板よ
りも屈折率の低い層を形成し、前記光進行方向に垂直な
平面で見て、導光板と前記低屈折率層との境界面が平坦
で、かつ、前記低屈折率層と空気との境界面は緩やかに
傾いた凹凸となっていてもよい。この実施態様によれ
ば、フロントライトから出射された後、低屈折率層と空
気との界面で反射されてノイズ光となった光は、光進行
方向に垂直な平面内で、画面に垂直な方向に対して斜め
に出射されるので、画像の光と重なり合いにくくなり、
正面画像のコントラストを向上させることができる。
【００４５】本発明にかかる第５のフロントライトは、
光源と、前記光源からの光を閉じ込めて面状に広げて被
照射物側へ出射させ、被照射物で反射された光を観察者
側へ透過させる導光板とを有するフロントライトにおい
て、前記導光板に垂直な方向から見て、導光板内の光の
進行方向はほぼ複数の方向に揃っていることを特徴とし
ている。
【００４６】本発明にかかる第５のフロントライトは、
導光板内の光の進行方向がほぼ複数の方向に揃っている
から、凹凸パターンを各光の進行方向に対して傾くよう
に配置することにより、いずれの光が凹凸パターンで反
射した後、導光板の光出射面で反射されてノイズ光とな
る場合には、斜め方向に出射されるようにでき、正面画
像のコントラスト低下を防止することができる。
【００４７】本発明にかかる第６のフロントライトは、
光源と、前記光源からの光を閉じ込めて面状に広げて被
照射物側へ出射させ、被照射物で反射された光を観察者
側へ透過させる導光板とを有するフロントライトにおい
て、前記導光板の外周面のうち少なくとも一部に光吸収
手段を設けたことを特徴としている。
【００４８】本発明にかかる第６のフロントライトにあ
っては、導光板の外周面のうち少なくとも一部に光吸収
手段を設けているので、導光板の外周面に達した光源の
光が導光板の外周面で反射してノイズ光となるのを防止
することができ、ノイズ光による画像のコントラスト低
下を防止することができる。
【００４９】本発明にかかる第７のフロントライトは、
光源と、前記光源からの光を閉じ込めて面状に広げて被
照射物側へ出射させ、被照射物で反射された光を観察者
側へ透過させる導光板とを有するフロントライトにおい
て、前記導光板の外周面のうち少なくとも一部に、導光
板の外周面に達した光を導光板の外部へ出射させる手段
を設けたことを特徴としている。
【００５０】本発明にかかる第７のフロントライトにあ
っては、導光板の外周面のうち少なくとも一部に外部へ
光を出射させる手段を設けているので、導光板の外周面
に達した光源の光が導光板の外周面で反射してノイズ光
となるのを防止することができ、ノイズ光による画像の
コントラスト低下を防止することができる。
【００５１】本発明にかかる第８のフロントライトは、
光源と、前記光源からの光を閉じ込めて面状に広げて被
照射物側へ出射させ、被照射物で反射された光を観察者
側へ透過させる導光板とを有するフロントライトにおい
て、前記導光板の光出射面もしくはその反対側面には、
導光板内の光を反射もしくは屈折させるための凹凸パタ
ーンが成形によって形成されており、前記導光板を成形
する際のゲート位置が前記凹凸パターンの形成されてい
る領域を挟んで光源と反対側に配置されていることを特
徴としている。
【００５２】本発明にかかる第８のフロントライトにあ
っては、導光板を成形する際のゲート位置が前記凹凸パ
ターンの形成されている領域を挟んで光源と反対側に配
置されているので、導光板の成形時には樹脂は光源から
遠い側から光源側へ向けて注入される。その結果、導光
板の凹凸パターンには、光源に近い側でだれが生じ、凹
凸パターンで反射したノイズ光が観察者側へ出射されに
くくなり、画像のコントラストを向上させることができ
る。
【００５３】なお、この発明の以上説明した構成要素
は、可能な限り組み合わせることができる。
【００５４】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図９は本発明
の一実施形態による反射型の液晶表示装置４１の構造を
示す分解斜視図である。この液晶表示装置４１は、反射
型液晶表示パネル４２の前面側にフロントライト３１を
配置したものである。反射型液晶表示パネル４２は、表
裏のガラス基板４３、４４の間に液晶層４５を挟み込ん
だものであって、裏面側のガラス基板４４の前面には光
拡散用の反射板４６が設けられている。また、フロント
ライト３１は、導光板３２、光源３３およびプリズムシ
ート３４から構成されている。
【００５５】光源３３は、点光源を線状光源に変換して
光を出射するものであり、発光ダイオード等の発光素子
３５、くさび状をしたライトガイド３６、正反射板３７
から構成されている。発光素子３５は、ライトガイド３
６の端面に対向させて配置されており、正反射板３７は
ライトガイド３６背面の傾斜面に対向させるように配置
されている。
【００５６】しかして、図１０に示すように、この光源
３３においては、発光素子３５から光Ｌ１が出射される
と、発光素子３５から出射された光Ｌ１はライトガイド
３６の端面からライトガイド３６内に入り、ライトガイ
ド３６の前面と背面との間で全反射を繰り返しながらラ
イトガイド３６の先端側へ進んでいく。また、ライトガ
イド３６の背面から外部へ漏れた光Ｌ１は、正反射板３
７で正反射され、再びライトガイド３６内部に戻され
る。こうしてライトガイド３６内部を光Ｌ１が伝播する
とき、ライトガイド３６の背面で反射する都度、ライト
ガイド３６の前面に入射する光Ｌ１の入射角が次第に小
さくなり、ライトガイド３６の前面に入射する光Ｌ１の
入射角が全反射の臨界角よりも小さくなると、ライトガ
イド３６の前面に達した光Ｌ１はライトガイド３６の前
面から出射される。この結果、図１０に示すように、ラ
イトガイド３６の前面のほぼ全体からは、ほぼ均一に、
ライトガイド３６の前面に対して角度αをなす方向へ斜
めに光Ｌ１が出射されることになる。
【００５７】図１１は光源３３の前面（もしくは、ライ
トガイド３６の前面）となす角度をαとするとき、α
（０＜α＜１８０°）の方向へ出射される光の強度の分
布を表した図である。図１１から分かるように、光源３
３から出射される光は３０°以内の狭指向性を有してお
り、ライトガイド３６の前面に対してほぼα＝１０°〜
４０°の方向へ出射されていることが分かる。
【００５８】この光源３３は、プリズムシート３４を中
間に挟んで導光板３２の端面（光入射端面３８）に対向
させるように配置されており、ライトガイド３６の前面
とプリズムシート３４と導光板３２の光入射端面３８と
が平行となっている。
【００５９】プリズムシート３４は、断面三角形状のプ
リズム状をしたパターンを光源３３の長さ方向に沿って
繰り返し配列させたものであり、各パターンのプリズム
作用により通過する光線を偏向させる。しかして、狭指
向性を持って光源３３の前面から出射された光Ｌ１は、
プリズムシート３４を通過する際に屈折作用を受け、図
１０に示すように、プリズムシート３４に対してほぼ垂
直な方向へ出射され、光入射端面３８から導光板３２内
へ入射させられる。従って、光入射端面３８から導光板
３２の内部へ入射した直後の光Ｌ１は、図１２（ａ）に
示すように、導光板３２の幅方向（図１２のｘ軸方向）
では狭い指向性を持ち、図１２（ｂ）に示すように、導
光板３２の厚み方向（図１２のｚ軸方向）ではそれより
も広い指向性を備えている。
【００６０】導光板３２は、ポリカーボネイト樹脂やメ
タクリル樹脂等の透明で屈折率の高い樹脂によって形成
されており、その表面（観察者側の表面）には、一対の
断面Ｖ溝状の光学パターン３９を八の字状に並べた光学
パターン３９のペアを多数形成されている。図１３
（ａ）は導光板３２の上面に設けられた光学パターン３
９の形状を示す斜視図である。光学パターン３９は、図
１４（ａ）に断面を示すように、断面Ｖ溝状をしてお
り、光源３３から遠い側の斜面（以下、再入射面とい
う。）５１ｂの傾斜角が大きく、光源３３に近い側の斜
面（以下、出射パターン面という。）５１ａの傾斜角は
小さくなっている。また、平面視では、各光学パターン
３９は光入射端面３８に対してβだけ傾いており、隣り
合う光学パターン３９どうしは逆向きに傾いていて全体
としては八の字状ないしジクザグ状になっている。光学
パターン３９は図１３（ａ）のように連続していてもよ
く、図９のように不連続ないし飛び飛びに設けられてい
ても差し支えない。
【００６１】しかして、光源３３から導光板３２に入射
した光Ｌ１が断面Ｖ溝状をした光学パターン３９の出射
パターン面５１ａに達すると、図１４（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示すように、出射パターン面５１ａに入射した
光Ｌ１は当該出射パターン面５１ａで全反射されて導光
板３２の裏面側へ向かう。導光板３２の裏面側へ向かっ
た光Ｌ２が、導光板３２の裏面を透過すると、反射型液
晶表示パネル４２に入射し、反射型液晶表示パネル４２
を照明する。これに対し、光学パターン３９の出射パタ
ーン面５１ａで反射されて導光板３２の裏面側へ向かっ
た光が導光板３２の裏面で反射されると、反射された光
Ｌ３は導光板３２の表面から出射してノイズ光Ｌ３とな
る。
【００６２】しかし、導光板３２の裏面で反射したノイ
ズ光Ｌ３をｙ軸方向から見たとき、導光板３２の表面か
ら出射されるノイズ光Ｌ３の方向は、従来の導光板３２
に比べてに大きく傾くことになる。いま、光学パターン
３９で反射した後の光の挙動を図１４（ａ）（ｂ）
（ｃ）に示す。図１４（ａ）は導光板３２を側面から見
たｙｚ平面の様子を示し、図１４（ｂ）は光入射端面３
８と垂直な方向から見たｚｘ平面の様子を示し、図１４
（ｃ）は導光板３２を表面側から見たｘｙ平面の様子を
示している。光Ｌ１が光学パターン３９の出射パターン
面５１ａで反射した後、導光板３２の裏面で反射して表
面から出射したノイズ光Ｌ３をｙ軸方向から見た場合、
光学パターン３９が八の字状に傾いているため、図１４
（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、光学パターン３９の
出射パターン面５１ａで反射された光は、導光板３２の
裏面に立てた垂線に対してγの角度をなす斜め下方へ向
けて反射される。この結果、導光板３２の裏面で反射さ
れた光もγだけ傾き、導光板３２の表面から出射された
ノイズ光Ｌ３も画面に垂直な方向からγだけ傾くことに
なる。
【００６３】図１５は上記液晶表示装置の特性を示す図
である。図１５（ａ）はフロントライト３１の光学パタ
ーン３９で反射されて導光板３２の裏面へ向かう光の出
射光強度の角度分布を示す図である。図１５（ｂ）〜
（ｅ）はいずれも図１５（ａ）の出射光強度分布特性に
対応する特性であって、図１５（ｂ）は導光板３２の裏
面で反射されて導光板３２の表面へ向かうノイズ光Ｌ３
の光強度分布を示し、図１５（ｃ）は液晶表示パネル４
２の光拡散特性を示し、図１５（ｄ）はフロントライト
３１に照明されている液晶表示パネル４２から出射され
る光Ｌ２の出射光強度分布を示す。また、図１５（ｅ）
はフロントライト３１が点灯している時のＳ／Ｎ比（画
質のコントラスト）であって、液晶表示パネル４２で反
射した後、前面側へ出射される画像の光Ｌ２と、導光板
３２の裏面で反射されて前面側へ出射されるノイズ光Ｌ
３との比である。
【００６４】液晶表示装置４１のフロントライト３１が
点灯している時（外光なし）のコントラストは、反射型
液晶表示パネル４２からの反射光（画像）と導光板３２
の裏面で反射した反射光（てかり）とのＳ／Ｎ比で決ま
るが、導光板３２の裏面で反射してから出射されるノイ
ズ光Ｌ３の特性（図１５（ｂ））は光学パターン３９で
反射された光の出射光強度角度分布の影響を受けやすい
のに対し、液晶表示パネル４２で反射する画像（図１５
（ｄ））は、導光板３２の裏面から出射される光Ｌ２の
出射光強度角度分布の影響を受けにくく、液晶表示パネ
ル４２の拡散特性により、その広がりが多少変化しても
あまり特性が変わらない。この結果、八の字状に配列さ
れた光学パターン３９を用いることによって光学パター
ン３９で反射される光の方向を光の進行方向（ｙ軸方
向）から見て斜めに曲げることにより、図１５（ａ）〜
（ｅ）に示すように、導光板３２の表面に対して垂直方
向に出射される光の強度を下げることができ、垂直方向
のＳ／Ｎ比を高くすることができる。
【００６５】具体的にいえば、フロントライト３１によ
って液晶表示パネル４２を照明したとき、液晶表示パネ
ル４２を照明する照明光は、液晶表示パネル４２の反射
板４６で拡散反射されることにより、導光板３２を透過
した後、液晶表示装置４１の画面に垂直な方向へ強く出
射される。すなわち、図１３（ｂ）に示すように、画像
を生成する光Ｌ６は画面に垂直な方向を含むほぼ所定の
範囲（好ましくは、画面に垂直な方向を挟んで±１０°
〜±３０°の範囲）へ出射され、この範囲では画像を認
識しやすくなる。一方、光の進行方向（ｙ軸方向）から
見たとき、フロントライト３１の光学パターン３９で反
射された光Ｌ２は、左右斜め方向へ反射されるので、導
光板３２の裏面で反射されたノイズ光Ｌ３も左右斜め方
向へ反射される。しかも、導光板３２内の光Ｌ１は、上
記のように光の進行方向から見たとき、その広がりが小
さく狭指向性を有している。そのため、光学パターン３
９の配置を適当に設定することにより、このノイズ光Ｌ
３が導光板３２の表面から出射されても画像の出射され
ている角度範囲に重ならないようにすることができる。
この結果、フロントライト３１の画面に垂直な方向を含
むある程度の領域では、ノイズ光Ｌ３を含まない画像
（光Ｌ６）を見ることができ、Ｓ／Ｎ比が大きくてコン
トラストのよい良質の画像を見ることができる。これに
対し、画像を見るのに適切な範囲を外れた方向では、画
像を生成する光Ｌ６の到達は少なく、反対にノイズ光Ｌ
３は集中しているので、Ｓ／Ｎ比が非常に小さく、非常
に見づらくなる。
【００６６】また、フロントライト３１から出射される
光の傾きが大きくなり、図１５（ａ）に示されている光
のピークの間隔（角度）２θaが図１５（ｃ）に示され
ている液晶表示パネルの拡散角度２θｂよりも大きくな
ると、液晶表示装置の正面（画面に垂直な方向）にほと
んど光が行かなくなる。よって、図１５（ａ）（ｃ）の
ように、導光板３２の光出射面から出射される光の最大
値を有する方向の角度（フロントライト出射光ピーク方
向の傾き角）は、被照射物である画像表示装置の反射拡
散角度よりも小さくなっていることが望ましい。ただ
し、導光板３２の光出射面から出射される光の出射光ピ
ーク方向の傾き角があまり小さ過ぎると、コントラスト
の低い領域が画面に垂直な方向に近づき過ぎ、コントラ
ストの高い範囲２θaが狭くなってしまう。従って、フ
ロントライトの出射光ピーク方向の傾き角θaは、１０
°以上ないと画像が見えにくく、１５°以上２５°以下
程度であれば十分であり、少なくとも１０°以上３０°
以下の程度が望ましい。
【００６７】つぎに光学パターン３９から直接表面側へ
漏れるノイズ光Ｌ４を考える。図１６は光学パターン３
９に入射して光学パターン３９から導光板３２の表面５
３ａ側へ出射される光の挙動を表わす斜視図、図１７
（ａ）（ｂ）は導光板３２のｚｙ平面と平行な側面から
の図と、導光板３２のｘｚ平面と平行な面からの図を表
している。図１６及び図１７（ａ）（ｂ）に示すよう
に、断面Ｖ溝状をした光学パターン３９の出射パターン
面５１ａを透過した光は、光源と反対側の再入射面５１
ｂから再び導光板３２内に入射するが、再入射面５１ｂ
から導光板３２に入射せず、再入射面５１ｂで反射され
ると、導光板３２の表面５３ａ側へ出射されてノイズ光
Ｌ４となる。この場合にも、光学パターン３９がｘ軸方
向に対してβだけ傾いているので、再入射面５１ｂで反
射される際、ｙ軸方向から見たとき、ノイズ光Ｌ４はｚ
軸方向から傾いた方向へ出射される。
【００６８】既に説明したように、液晶表示装置４１を
見る範囲は、画面に垂直な方向を中心にして±１０°〜
±３０°程度であるので、導光板３２の裏面５３ｂで反
射したノイズ光や光学パターン３９の再入射面５１ｂで
反射されたノイズ光がこの範囲内に入射すると、画像と
光源の光とが混じって画像のコントラストを大きく低下
させる。
【００６９】これに対し、本発明のフロントライト３１
では、導光板３２の光学パターンの再入射面５１ｂで反
射されたノイズ光Ｌ４は、ｚ軸方向を挟んでその両側へ
斜めに出射され、しかも、その傾きは光学パターン３９
の配置角度βによって決まるので、出射されるノイズ光
Ｌ４の傾きが３０°以上となるように光学パターン３９
の配置角度βを決めておけば、ノイズ光によって画像の
コントラストが低下するのを避けることができる。よっ
て、本発明のフロントライト３１を用いた液晶表示装置
４１によれば、コントラストの高い画質を達成すること
ができる。
【００７０】なお、光入射端面３８と平行に設けられた
（β＝０）光学パターン４８を持つ従来のフロントライ
トでも、図１８に示すように、光学パターン４８を浅く
して出射パターン面の傾きを小さくすることにより、導
光板４７の裏面で反射されて導光板４７の表面から出射
されるノイズ光Ｌ５が導光板４７に立てた垂線に対して
大きな角度を持つようにすることができる。図１９
（ａ）（ｂ）は、このようなフロントライトから出射さ
れるノイズ光Ｌ５の方向を示す斜視図及び平面図であ
る。また、図２０（ａ）は、このようなフロントライト
の光学パターン４８で反射され導光板４７の裏面で反射
されて導光板４７の表面へ向かうノイズ光Ｌ５のｙｚ平
面における光強度分布を示し、図２０（ｂ）は液晶表示
パネルの光拡散特性を示し、図２０（ｃ）はフロントラ
イトに照明されている液晶表示パネルから出射される光
の出射光強度分布を示す。
【００７１】このような場合には、図１９及び図２０
（ａ）に示すように、光学パターン４８で大半の光がｚ
軸方向に対してかなり大きく傾いて反射されるので、図
２０（ｃ）に示すように、画面に垂直な方向（ｚ軸方
向）の輝度が極端に小さくなると共に、光源側（ｙｚ平
面内で光源側の領域）へほとんど光が出射されなくな
り、画像の見える範囲（視野角）が狭くなる欠点があ
る。
【００７２】また、このような構成では、図２０（ａ）
のように、光のピークが１箇所しかないので、フロント
ライトで反射されて出射する範囲が狭い。さらに、光の
ピークが１つの場合には、液晶表示パネルで反射される
光の強度がフロントライトに垂直な方向で急激に変化す
るため、画像をみにくくなる。
【００７３】これに対し、本発明のフロントライト３１
の場合には、図２１（ａ）（ｂ）に示すように、導光板
３２の光学パターン３９で反射される光は、ｚ軸方向か
ら見てｘ軸方向にずれるので、ノイズ光Ｌ３も全体とし
て見るとｚ方向に近い光となり、画面に垂直な方向から
見えやすく、視野角も比較的広くできる。
【００７４】また、本発明のフロントライトのように光
のピークが複数箇所にあれば、光の反射する範囲が広く
なって望ましい。さらに、液晶表示パネルで反射する光
の強度も緩やかに変化するので画面を見やすくなる。
【００７５】さらに、本発明の液晶表示装置４１におい
ては、液晶表示パネル４２の表面で光が正反射するよう
にしてあれば、フロントライト３１から出射された後、
液晶表示パネル４２の正面で反射されてノイズ光となる
光も、視野角外へ出射されることになるので、画像のコ
ントラストを低下させる恐れがなくなる。
【００７６】また、光学パターン３９の平面形状は、光
Ｌ１を反射する斜面が光入射端面３８ないしｘ軸方向に
対して傾いていればよく、図２２（ａ）のように直線状
をした光学パターン３９が離散的に、かつランダムに配
置されていてもよく、図２２（ｂ）のように直線状をし
た光学パターン３９が離散的に、かつ規則的に配置され
ていてもよく、図２２（ｃ）のように三角形状をした光
学パターン３９が配置されていてもよい。光学パターン
３９の断面形状は、図２３（ａ）に示すように、導光板
３２の光出射面５３ａ全体に設けられた三角波状のもの
でもよく、図２３（ｂ）に示すように、導光板３２の裏
面に設けられた矩形状のものでもよい。図２３（ａ）の
断面三角波状のパターンでは、導光板３２の下面の反射
によりコントラストが低下するが、この光をｚ軸方向か
らｘ軸方向へ傾けることにより画面垂直方向でのコント
ラストを向上させることができる。また、図２３（ｂ）
の断面矩形状の光学パターン３９では、導光板３２の成
形時に光学パターン３９の基部に丸みを帯びた曲線部が
生じ、この曲線部で光が反射することによりコントラス
トが低下する恐れがあるが、この場合も光学パターン３
９をｘ軸方向に対して傾けておくことにより、コントラ
ストの低下を抑えることができる。また、光学パターン
３９は、光源から遠くなるに従って密に分布するように
すれば、画面の輝度を均一にすることができる。
【００７７】以上の説明から分かるように、光源３３か
ら導光板３２へ導入される光が光入射端面３８に垂直な
方向にほぼ揃っていれば、この方向に垂直な面から光学
パターン３９を傾かせておくことにより、コントラスト
を高くできる。従って、光源３３としては、平行光化さ
れた光を出射できるものであればよい。例えば、図２４
に示すものは、発光素子３５から出射された光Ｌ１を球
面状ないし放物面状をした反射板５２で反射させること
によって平行光化したものである。また、図２５に示す
ものはシリンドリカルレンズ５４を用いて発光素子３５
の光を平行光化したものである。また、図２６は封止樹
脂のレンズ作用によって平行光を出射できるようになっ
た発光素子３５を複数個並べたものである。
【００７８】（第２の実施形態）図２７（ａ）は本発明
の別な実施形態によるフロントライトの構造を示す平面
図である。このフロントライト６１にあっては、導光板
３２の光出射面の領域外において、コーナー部の１箇所
に比較的小さな光源３３（いわゆる点光源）を埋め込ん
であり、光出射面と対向する表面領域には、Ｖ溝状をし
た光学パターン３９が複数ないし多数設けられている。
光学パターン３９は、光源３３を中心とする円周上に配
置されており、かつ、図２７（ｂ）に示すように、個々
の光学パターン３９は光源３３を中心とする円周に対し
てβの傾きを持たせている。さらに、光源３３から遠く
なるに従って光学パターン３９のパターン密度が次第に
大きくなるように光学パターン３９が配置されている。
【００７９】このようなフロントライト６１を反射型液
晶表示パネル４２と共に用いた場合も、反射型液晶表示
パネル４２で反射された画像は画面に垂直な方向へ出射
されるのに対し、光学パターン３９で反射された光は半
径方向ｒと直交する方向へ斜めに反射されるので、導光
板３２の裏面で反射されたノイズ光は、導光板３２から
斜めに出射され、視野外の光となる。この結果、第１の
実施形態と同様にして高いコントラストを達成すること
ができる。
【００８０】さらに、このようなフロントライト６１に
よれば、光は光源３３を中心として半径方向へまっすぐ
に広がるだけであるので、導光板３２の各箇所における
光の指向性は極めて高く、第１の実施形態で説明したフ
ロントライトのように、点光源をいったん線光源に変換
する方式に比べて段違いにコントラストが向上する。
【００８１】（第３の実施形態）図２８は本発明のさら
に別な実施形態による反射型液晶表示装置用のフロント
ライト６２の構造を示す平面図である。このフロントラ
イト６２にあっては、発光素子３５から出射された光を
ライトガイド３６で線状光源に変換する光源３３の前に
プリズムシート３４を配置することにより、導光板３２
の光入射端面３８にｙ軸方向にほぼ揃った平行光を入射
させるようにしている。一方、導光板３２の光入射端面
３８には、プリズムシート３４のパターン周期の２倍の
周期を有するプリプムパターン６４を設けている。ま
た、導光板３２の上面には、ｘ軸方向と平行な光学パタ
ーン６３が複数ないし多数配置されている。
【００８２】しかして、このフロントライト６２にあっ
ては、プリズムシート３４から出た平行光Ｌ１は、導光
板３２のプリズムパターン６４に入射すると、図２９に
示すように、プリズムパターン６４の斜面の傾きによっ
て異なる方向へ屈折された後、導光板３２内に入る。従
って、導光板３２をその表面側から見ると、導光板３２
内には２方向に揃った狭い指向性の光Ｌ１が進行してい
る。図３０（ａ）（ｂ）に示すように、これらの光Ｌ１
が光学パターン６３の斜面（出射パターン面５１ａ）で
反射すると、その反射光は導光板３２の裏面（光出射
面）へ向かうが、その光Ｌ１はやはりｚ軸方向から比較
的大きく外れて斜め方向に反射される。そのため、この
光Ｌ２が導光板３２の裏面で反射されてノイズ光となっ
ても、ｚ軸方向から大きく傾いた視野角外へ出射され、
画像のコントラストを低下させにくくなる。同様に、導
光板３２の出射パターン面５１ａを透過して再入射面５
１ｂで反射されてノイズ光Ｌ５となる場合も、ｚ軸方向
から比較的大きく外れて視野角外へ出射され、画像のコ
ントラストを低下させにくくなる。よって、このような
実施形態でも、第１の実施形態の場合と同様な作用効果
を奏し得る。
【００８３】（第４の実施形態）図３１（ａ）は本発明
のさらに別な実施形態によるフロントライトを示す平面
図である。このフロントライト７１は、第２の実施形態
によるフロントライト（図２７参照）と同様、導光板３
２のコーナー部の１箇所に比較的小さな光源３３が埋め
込まれ、導光板３２の表面では光源３３を中心とする円
周上に光学パターン７２が凹設され、各光学パターン７
２はその位置と光源３３を結ぶ方向（光源３３を中心と
する半径方向）を向くように配置されている。
【００８４】図３２は当該実施形態における光学パター
ン７２の形状を示す斜視図、図３３（ａ）（ｂ）（ｃ）
（ｄ）は光学パターン７２の正面図、背面図、側面図及
び下面図である。この光学パターン７２は、出射パター
ン面５１ａと再入射面５１ｂに挟まれたＶ溝状の光学パ
ターンを基本とするものであり、Ｖ溝状の光学パターン
７２の両端面７３下端から光学パターン７２の底面７４
中央に向けて緩やかな傾きを持たせている。よって、こ
の光学パターン７２を正面から見ると、将棋の駒を上下
反転させたような形状となっている。さらに、その再入
射面５１ｂの上部から後方へ向けては、くちばし状のノ
イズ発生面７５が延出されている。従って、光学パター
ン７２の底面７４とノイズ発生面７５は導光板３２の表
面に対して両側へ傾いている。
【００８５】このような形状の光学パターン７２によれ
ば、図３４（ａ）に示すように、反射パターン面５１ａ
に入射した光Ｌ１１は、反射パターン面５１ａで反射さ
れて導光板３２の裏面側へほぼ垂直に反射され、裏面を
透過して液晶表示パネルにほぼ垂直に入射する。また、
反射パターン面５１ａを透過した光Ｌ１４は再入射面５
１ｂから導光板３２内に再入射するので、光のロスが少
なくなって光の利用効率が向上する。
【００８６】これに対し、再入射面５１ｂと底面７４と
の間の隅や再入射面５１ｂの上部の角は金型製作時や成
形時にだれて丸みを帯びるので、ここに光Ｌ１２やＬ１
３が入射すると、導光板３２の表面側へ漏れ、画像のコ
ントラストを低下させる恐れがある。
【００８７】しかし、この光学パターン７２によれば、
図３４（ａ）（ｂ）に示すように、光学パターン７２の
底面７４に入射した光Ｌ１２は、底面７４によって斜め
方向へ（ｘ軸方向へ傾いて）出射されるので、ノイズ光
となっても視野角に入らず正面画像のコントラストを低
下させない。また、再入射面５１ｂの上部に入射した光
もノイズ発生面７５によって斜め方向へ（ｘ軸方向へ傾
いて）出射されるので、ノイズ光となっても視野角に入
らず正面画像のコントラストを低下させない。
【００８８】なお、この場合に反射パターン面５１ａで
反射された後、導光板３２の裏面で反射した光は斜めに
ならず、ほぼ垂直に反射されたノイズ光となるが、液晶
表示パネルに入射する光も垂直な光となるので、輝度は
高くなる。
【００８９】また、上記光学パターン７２は、図３５に
示すように、連続的につながっていても差し支えない。
また、そのとき反射パターン面５１ａや再入射面５１ｂ
は、図３６に示すように、湾曲した曲面となっていても
差し支えない。
【００９０】（第４の実施形態）図３７（ａ）は本発明
のさらに別な実施形態によるフロントライトの導光板３
２の下面の形状を示す斜視図、図３７（ｂ）は導光板３
２の下面に設けられた光学パターン８１の上部角面の形
状を示す図である。この実施形態では、導光板３２の下
面に断面矩形状の光学パターン８１を設けてあり、光学
パターン８１の上部角面８２を光学パターン８１の長さ
方向で傾け、一対の三角形状をした光学パターン８１が
Ｖ溝状となるようにしている。従って、この上部角面８
２で反射した光Ｌ１５も斜め横方向へ反射され、画像の
コントラストを低下させるのを防止できる。
【００９１】（第５の実施形態）図３８（ａ）（ｂ）は
本発明にかかるさらに別な実施形態によるフロントライ
トの斜視図及び断面図である。このフロントライト８３
にあっては、導光板３２の一箇所に小さな光源３３（点
光源）を設けてあり、点光源からは放射状に光が出射さ
れている。従って、導光板３２に垂直な方向から見た場
合、光学パターン３９の設けられている各点に達する光
は一方向に揃っている。また、Ｖ溝状をした各光学パタ
ーン３９はその点と光源３３を結ぶ方向（光源３３を中
心とする半径方向）と垂直に配置されている。また、導
光板３２の裏面には、導光板３２の屈折率ｎ０（例え
ば、１.５９）よりも小さな屈折率ｎ１（例えば、１.４
０）の低屈折率透明樹脂層８４が形成されている。図３
９に示すように、光学パターン３９の設けられている箇
所と光源３３とを結ぶ方向に垂直な断面においては、導
光板３２の裏面と透明樹脂層８４との界面は平坦となっ
ており、透明樹脂層８４の下面（すなわち、透明樹脂層
８４と空気との界面）は、屋根状ないしは比較的浅いＶ
溝状に形成されており、透明樹脂層８４のパターン傾斜
角εは例えば７°程度となっている。
【００９２】しかして、光源３３から出射された光は、
透明樹脂層８４内に進入することなく、導光板３２の表
面と裏面の間で全反射を繰り返しながら進行し、光学パ
ターン３９に達する。光が光学パターン３９に達する
と、その光は光学パターン３９の斜面（反射パターン面
５１ａ）で反射されることにより、図３８（ｂ）に示す
ように、導光板３２に対してほぼ垂直に裏面側へ向けて
出射される。このとき、透明樹脂層８４を透過した光
は、屈折して（例えば５°程度方向を変えて）液晶表示
パネルに入射する。一方、図３９に示すように透明樹脂
層８４の下面で反射した光は、透明樹脂層８４の下面が
傾斜しているため、導光板３２に垂直な方向に対して斜
め方向へ（例えば、垂線から２０°傾いた方向へ）出射
される。よって、透明樹脂層８４の下面で反射した光Ｌ
３が導光板３２の垂直方向に達することはなく、ノイズ
光Ｌ３によって正面画像のコントラストが低下する恐れ
がなくなる。
【００９３】ここで、導光板３２の屈折率ｎ０と透明樹
脂層８４の屈折率ｎ１について考えると、導光板３２の
屈折率ｎ０と透明樹脂層８４の屈折率ｎ１の差が大きい
（ｎ０＞ｎ１）ほど、導光板３２中を導光する光の量が
増加するのでよいが、屈折率が１.４より小さい樹脂
は、密着力が弱くなる傾向がある。これに対し、導光板
３２の光源近傍部分で導光板３２の表面を傾斜させ、光
学パターン形成領域における導光板３２の厚みを厚くす
るなどして、導光板中の厚み方向（ｚ軸方向）の指向性
を良好にすることにより、導光板３２中を導光する光を
割合を上げることができる。
【００９４】なお、この場合、導光板３２と透明樹脂層
８４の屈折率差は小さいので、導光板３２の裏面と透明
樹脂層８４の間の界面で光が反射されて導光板３２に垂
直な方向へ反射されることはなく、導光板３２の裏面で
反射されたノイズ光によって画像のコントラストが低下
する恐れはほとんどない。
【００９５】（第６の実施形態）図４０（ａ）（ｂ）は
本発明のさらに別な実施形態によるフロントライトの構
造を示す斜視図及び光源から遠い側の端面を示す図であ
る。このフロントライト９１にあっては、導光板３２の
表面に光学パターン３９を形成された有効エリア９３の
外側にパターンエリア９２が設けられており、有効エリ
ア９３及びパターンエリア９２の外側の領域に光源３３
が設けられている。有効エリア９３とは、液晶表示パネ
ルの画像エリアに対応していて、均一な光を出射させる
必要のある範囲である。
【００９６】一般的なフロントライトにおいては、断面
Ｖ溝状の光学パターン３９は、図４１（ａ）に示すよう
に、光源に近い側で緩やかな斜面（反射パターン面）５
１ａとなり、光源から遠い側で急峻な斜面（再入射面）
５１ｂを構成している。このため光源側から入射した光
Ｌ１１は斜面５１ａで反射されて導光板３２の裏面側へ
向かわされる。これに対し、光源３３と反対側から光学
パターン３９に光Ｌ２１が入射すると、図４１（ａ）に
示すように、斜面５１ｂを通過した光Ｌ２１が５１ａで
反射して観察者側へ出射され、画像のコントラストを低
下させる。また、光学パターンが八の字状に配置されて
いる場合には、例えば導光板３２の側面で反射すること
によって本来の光の進行方向から少しずれただけで、図
４１（ｂ）の光Ｌ２１ａに示すように、光学パターン３
９で反射して導光板３２に垂直な上方へ向けて光が出射
されてしまう。
【００９７】このように光源３３と反対側から光学パタ
ーン３９に入射する光は、光源３３から出射され、導光
板３２内を伝播して導光板３２の外周面に達し、導光板
３２の外周の光学パターン３９のない領域（導光板３２
の外周面や光学パターン３９の形成されていない有効エ
リア外の領域）で反射されて光源３３側へ戻る光であ
る。そのため、この実施形態のフロントライト９１で
は、導光板３２の外周面のうち、光源３３側に位置する
端面を除いて、両側面及び光源３３から遠い側の端面に
黒色塗料９４を印刷し、導光板３２の外周面に達した光
を光源側へ反射させることなく吸収するようにしてい
る。さらに、導光板３２表面の有効エリア９３の外側の
領域に光学パターン３９を密に敷き詰めてパターンエリ
ア９２を形成しておき、パターンエリア９２に達した光
をパターンエリア９２の光学パターン３９で導光板３２
の裏面へ出射させることにより、光を光源側へ反射させ
ないようにしている。この出射光は、有効エリア９３外
へ出射されるので、画像のコントラストを低下させな
い。
【００９８】なお、導光板３２の成形時にできるイジェ
クトピンの跡９５でも光が反射するので、図４０（ａ）
に示すように、イジェクトピンの跡９５は光学パターン
３９の形成されている領域を挟んで光源３３と反対側に
は設けず、ほとんど光の達しない箇所、例えば、光源側
のコーナー部や光源の近くの縁に設けるのが望ましい。
【００９９】また、導光板３２を射出成形する際のゲー
ト口が光源３３側に来るようにし、図４２（ａ）に示す
ＦＬ１のように光源側から樹脂が注入されるようにする
と、図４２（ｂ）のように光源３３から遠い側の斜面５
１ｂがだれて丸みを帯びる。こうして斜面５１ｂが丸み
を帯びると、この光学パターン３９に達した光Ｌ３１が
斜面５１ｂで反射されて導光板３２の表面側へ出射され
易くなる。一方、導光板３２を射出成形する際のゲート
口が光源３３と反対側に来るようにし、図４２（ａ）に
示すＦＬ２のように光源３３と反対側から樹脂が注入さ
れるようにすると、図４２（ｃ）のように光源３３側の
斜面５１ａはだれて丸みを帯びるが、光源３３と遠い側
の斜面５１ｂは急な角度に成形される。こうして斜面５
１ａが丸みを帯びると、光学パターン３９に達した光Ｌ
３２の一部が斜め方向に出射され易くなり、輝度が少し
落ちるものの、コントラストの低下を抑えることができ
る。
【０１００】そのため、このフロントライト９１では、
光学パターン３９の形成されている領域を挟んで光源３
３と反対側の端面にゲート口が位置するようにしてあ
り、図４０（ａ）に示すように、光源３３から遠い側の
端面にゲート口の跡９６ができている。
【０１０１】なお、図４０の実施形態では、光の反射を
抑えるため、導光板３２の外周面に黒色塗料９４を印刷
したが、別な方法も可能である。すなわち、図４３
（ａ）（ｂ）に示すように、導光板３２の外周部分にテ
ーパーを施し、光源３３の光Ｌ３２が導光板３２の縁に
達すると、当該テーパー部分９７で光Ｌ３２が反射され
て導光板３２の外部へ出射され、光源側へ戻らないよう
にしている。もちろん、このテーパー部分９７の表面に
黒色印刷を行ってもよい。また、導光板３２の外周面や
テーパー部分にしぼ加工を施すと、光の吸収、出射が大
きくなり、より好ましい形態となる。
【０１０２】
【発明の効果】本発明の画像表示装置によれば、フロン
トライトの裏面などで反射されて生じるノイズ光を斜め
方向に出射させることができるので、画像の出射される
方向にノイズ光が出射されにくくなり、画像のコントラ
ストを向上させることができ、画質を良好にすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の反射型液晶表示パネルの構造を示す概略
断面図である。
【図２】従来の反射型液晶表示装置を示す斜視図であ
る。
【図３】従来の反射型液晶表示装置に用いられている光
源の構成を示す分解斜視図である。
【図４】従来の反射型液晶表示装置に用いられている別
な光源を示す斜視図である。
【図５】同上の反射型液晶表示装置のフロントライトに
用いられている導光板における、光の挙動を示す図であ
る。
【図６】（ａ）（ｂ）は導光板に入射した光の指向性を
示し、（ｃ）（ｄ）は導光板の裏面から出射される出射
光の指向性を示す図である。
【図７】（ａ）は液晶表示パネルの反射板で光を拡散反
射させることによって視野角を広げる様子を示す図、
（ｂ）は液晶表示パネルに垂直に光を入射させたときの
反射光の指向性を示すグラフである。
【図８】（ａ）（ｂ）は、フロントライトからの光の出
射角度τと光の指向性との関係を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による反射型の液晶表示装
置の構造を示す分解斜視図である。
【図１０】同上の反射型液晶表示装置に用いられている
光源の構造と光の挙動を説明する図である。
【図１１】図１１は、光源３３の前面（−ｘ方向）とな
す角度がαの方向へ出射される光の強度の分布を表した
図である。
【図１２】（ａ）は、導光板の内部へ入射した直後の光
の、ｘｙ平面における指向性を示す図、（ｂ）は、ｙｚ
平面における指向性を示す図である。
【図１３】（ａ）は導光板の上面に設けられた光学パタ
ーンの形状を示す斜視図、（ｂ）は当該導光板を用いた
液晶表示装置の原理を説明する図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は光学パターンに入射し
た光の挙動を示す概略図であって、それぞれｙｚ平面、
ｚｘ平面、ｘｙ平面における様子を表している。
【図１５】液晶表示装置の特性を示す図であって、
（ａ）はフロントライトの光学パターンで反射されて導
光板の裏面へ向かう光の出射光強度の角度分布を示す
図、（ｂ）は導光板の裏面で反射されて導光板の表面へ
向かうノイズ光の光強度分布を示す図、（ｃ）は液晶表
示パネルの光拡散特性を示す図、（ｄ）はフロントライ
トに照明されている液晶表示パネルから出射される光の
出射光強度分布を示す図、（ｅ）はフロントライトが点
灯している時のＳ／Ｎ比（画質のコントラスト）を示す
図である。
【図１６】断面Ｖ溝状をした光学パターンの出射パター
ン面を透過した後、再入射面で反射されてノイズ光とな
る様子を示す斜視図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は、光学パターンに入射して光
学パターンから導光板の表面側へ出射される光の挙動を
表わす、ｚｙ平面とｘｚ平面における説明図である。
【図１８】光入射端面と平行に設けられた光学パターン
を持つフロントライトにおいて、導光板の裏面で反射さ
れて導光板の表面から出射されるノイズ光が導光板に立
てた垂線に対して大きな角度を持つようにする方法を説
明する図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）は図１８の構成において、フロ
ントライトから出射されるノイズ光の方向を示す斜視図
及び平面図である。
【図２０】（ａ）は、図１８に示す構成において、フロ
ントライトの光学パターンで反射され導光板の裏面で反
射されて導光板の表面へ向かうノイズ光のｙｚ平面にお
ける光強度分布を示す図、（ｂ）はその液晶表示パネル
の光拡散特性を示す図、（ｃ）はフロントライトに照明
されている液晶表示パネルから出射される光の出射光強
度分布を示す図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）は、本発明のフロントライトに
おいて、フロントライトから出射されるノイズ光の方向
を示す斜視図及び平面図である。
【図２２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、光学パターンの種々
の形態を説明する図である。
【図２３】（ａ）（ｂ）は光学パターンの異なる断面形
状を示す図である。
【図２４】別な構造の光源の構造を示す概略平面図であ
る。
【図２５】さらに別な構造の光源の構造を示す一部破断
した斜視図である。
【図２６】さらに別な構造の光源の構造を示す概略平面
図である。
【図２７】（ａ）は本発明の別な実施形態によるフロン
トライトの構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＫ部を
拡大して示す平面図である。
【図２８】本発明のさらに別な実施形態による反射型液
晶表示装置用のフロントライトを示す平面図である。
【図２９】同上のフロントライトにおける光源部分の作
用説明図である。
【図３０】（ａ）（ｂ）は、図２８のフロントライトに
おいて、光学パターンの斜面で反射した光の挙動を説明
する斜視図及び平面図である。
【図３１】（ａ）は本発明のさらに別な実施形態による
フロントライトを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＭ部を
拡大して示す平面図である。
【図３２】同上のフロントライトに設けられている光学
パターンの斜視図である。
【図３３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、同上の光学パ
ターンの正面図、背面図、側面図及び下面図である。
【図３４】（ａ）（ｂ）は、同上の作用説明図である。
【図３５】図３２に示した光学パターンの変形例を示す
斜視図である。
【図３６】図３２に示した光学パターンの別な変形例を
示す下面図である。
【図３７】（ａ）は、本発明のさらに別な実施形態を示
す斜視図、（ｂ）はその光学パターンの上部角面の形状
を示す図である。
【図３８】（ａ）は、本発明のさらに別な実施形態のフ
ロントライトを示す斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図３９】図３８に示したフロントライトの作用説明図
である。
【図４０】（ａ）（ｂ）は本発明のさらに別な実施形態
によるフロントライトの構造を示す斜視図及び光源から
遠い側の端面を示す図である。
【図４１】（ａ）（ｂ）は光源と反対側から光学パター
ンに入射した光の挙動を説明する導光板の断面図および
光学パターンの平面図である。
【図４２】（ａ）は導光板を成形する際の樹脂注入方向
を示す図、（ｂ）は光源に近い側から樹脂を注入して射
出成形した導光板の光学パターンを示す断面図、（ｃ）
は光源から遠い側から樹脂を注入して射出成形した導光
板の光学パターンを示す断面図である。
【図４３】（ａ）（ｂ）は光の反射を抑える別な方法を
説明するための導光板の正面図及び断面図である。
【符号の説明】
３１ フロントライト ３２ 導光板 ３３ 光源 ３４ プリズムシート ３８ 光入射端面 ３９ 光学パターン ４７ 導光板 ４８ 光学パターン ５１ａ 出射パターン面 ５１ｂ 再入射面 ５２ 反射板
【０１０３】画像ないし画質のコントラストを低下させ
ないためには、フロントライトの表面側（液晶表示パネ
ル２と反対方向）へは、いっさいノイズ光を出射させな
いことが望ましい。しかし、通常は、液晶表示装置の画
面に垂直な方向を中心として±１０°〜±２０°までの
範囲で画面を見るので、実際上は、フロントライトの表
面側へ光が漏れる場合でも、この範囲内に出射されるノ
イズ光を極力抑制し、フロントライトの表面から出射さ
れる光の方向がこの範囲外となるようにすればよいと考
えられる。
【手続補正書】
【提出日】平成１３年９月２６日（２００１．９．２
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の反射型液晶表示パネルの構造を示す概略
断面図である。
【図２】従来の反射型液晶表示装置を示す斜視図であ
る。
【図３】従来の反射型液晶表示装置に用いられている光
源の構成を示す分解斜視図である。
【図４】従来の反射型液晶表示装置に用いられている別
な光源を示す斜視図である。
【図５】同上の反射型液晶表示装置のフロントライトに
用いられている導光板における、光の挙動を示す図であ
る。
【図６】（ａ）（ｂ）は導光板に入射した光の指向性を
示し、（ｃ）（ｄ）は導光板の裏面から出射される出射
光の指向性を示す図である。
【図７】（ａ）は液晶表示パネルの反射板で光を拡散反
射させることによって視野角を広げる様子を示す図、
（ｂ）は液晶表示パネルに垂直に光を入射させたときの
反射光の指向性を示すグラフである。
【図８】（ａ）（ｂ）は、フロントライトからの光の出
射角度τと光の指向性との関係を示す図である。
【図９】本発明の一実施形態による反射型の液晶表示装
置の構造を示す分解斜視図である。
【図１０】同上の反射型液晶表示装置に用いられている
光源の構造と光の挙動を説明する図である。
【図１１】図１１は、光源３３の前面（−ｘ方向）とな
す角度がαの方向へ出射される光の強度の分布を表した
図である。
【図１２】（ａ）は、導光板の内部へ入射した直後の光
の、ｘｙ平面における指向性を示す図、（ｂ）は、ｙｚ
平面における指向性を示す図である。
【図１３】（ａ）は導光板の上面に設けられた光学パタ
ーンの形状を示す斜視図、（ｂ）は当該導光板を用いた
液晶表示装置の原理を説明する図である。
【図１４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は光学パターンに入射し
た光の挙動を示す概略図であって、それぞれｙｚ平面、
ｚｘ平面、ｘｙ平面における様子を表している。
【図１５】液晶表示装置の特性を示す図であって、
（ａ）はフロントライトの光学パターンで反射されて導
光板の裏面へ向かう光の出射光強度の角度分布を示す
図、（ｂ）は導光板の裏面で反射されて導光板の表面へ
向かうノイズ光の光強度分布を示す図、（ｃ）は液晶表
示パネルの光拡散特性を示す図、（ｄ）はフロントライ
トに照明されている液晶表示パネルから出射される光の
出射光強度分布を示す図、（ｅ）はフロントライトが点
灯している時のＳ／Ｎ比（画質のコントラスト）を示す
図である。
【図１６】断面Ｖ溝状をした光学パターンの出射パター
ン面を透過した後、再入射面で反射されてノイズ光とな
る様子を示す斜視図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）は、光学パターンに入射して光
学パターンから導光板の表面側へ出射される光の挙動を
表わす、ｚｙ平面とｘｚ平面における説明図である。
【図１８】光入射端面と平行に設けられた光学パターン
を持つフロントライトにおいて、導光板の裏面で反射さ
れて導光板の表面から出射されるノイズ光が導光板に立
てた垂線に対して大きな角度を持つようにする方法を説
明する図である。
【図１９】（ａ）（ｂ）は図１８の構成において、フロ
ントライトから出射されるノイズ光の方向を示す斜視図
及び平面図である。
【図２０】（ａ）は、図１８に示す構成において、フロ
ントライトの光学パターンで反射され導光板の裏面で反
射されて導光板の表面へ向かうノイズ光のｙｚ平面にお
ける光強度分布を示す図、（ｂ）はその液晶表示パネル
の光拡散特性を示す図、（ｃ）はフロントライトに照明
されている液晶表示パネルから出射される光の出射光強
度分布を示す図である。
【図２１】（ａ）（ｂ）は、本発明のフロントライトに
おいて、フロントライトから出射されるノイズ光の方向
を示す斜視図及び平面図である。
【図２２】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、光学パターンの種々
の形態を説明する図である。
【図２３】（ａ）（ｂ）は光学パターンの異なる断面形
状を示す図である。
【図２４】別な構造の光源の構造を示す概略平面図であ
る。
【図２５】さらに別な構造の光源の構造を示す一部破断
した斜視図である。
【図２６】さらに別な構造の光源の構造を示す概略平面
図である。
【図２７】（ａ）は本発明の別な実施形態によるフロン
トライトの構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＫ部を
拡大して示す平面図である。
【図２８】本発明のさらに別な実施形態による反射型液
晶表示装置用のフロントライトを示す平面図である。
【図２９】同上のフロントライトにおける光源部分の作
用説明図である。
【図３０】（ａ）（ｂ）は、図２８のフロントライトに
おいて、光学パターンの斜面で反射した光の挙動を説明
する斜視図及び平面図である。
【図３１】（ａ）は本発明のさらに別な実施形態による
フロントライトを示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＭ部を
拡大して示す平面図である。
【図３２】同上のフロントライトに設けられている光学
パターンの斜視図である。
【図３３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、同上の光学パ
ターンの正面図、背面図、側面図及び下面図である。
【図３４】（ａ）（ｂ）は、同上の作用説明図である。
【図３５】図３２に示した光学パターンの変形例を示す
斜視図である。
【図３６】図３２に示した光学パターンの別な変形例を
示す下面図である。
【図３７】（ａ）は、本発明のさらに別な実施形態を示
す斜視図、（ｂ）はその光学パターンの上部角面の形状
を示す図である。
【図３８】（ａ）は、本発明のさらに別な実施形態のフ
ロントライトを示す斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図３９】図３８に示したフロントライトの作用説明図
である。
【図４０】（ａ）（ｂ）は本発明のさらに別な実施形態
によるフロントライトの構造を示す斜視図及び光源から
遠い側の端面を示す図である。
【図４１】（ａ）（ｂ）は光源と反対側から光学パター
ンに入射した光の挙動を説明する導光板の断面図および
光学パターンの平面図である。
【図４２】（ａ）は導光板を成形する際の樹脂注入方向
を示す図、（ｂ）は光源に近い側から樹脂を注入して射
出成形した導光板の光学パターンを示す断面図、（ｃ）
は光源から遠い側から樹脂を注入して射出成形した導光
板の光学パターンを示す断面図である。
【図４３】（ａ）（ｂ）は光の反射を抑える別な方法を
説明するための導光板の正面図及び断面図である。
【符号の説明】 ３１ フロントライト ３２ 導光板 ３３ 光源 ３４ プリズムシート ３８ 光入射端面 ３９ 光学パターン ４７ 導光板 ４８ 光学パターン ５１ａ 出射パターン面 ５１ｂ 再入射面 ５２ 反射板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 (72)発明者 上野 佳宏 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不 動堂町801番地 オムロン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H091 FA08X FA08Z FA11X FA11Z FA14Z FA21X FA23X FA41X FA41Z FA45Z FB12 LA17 5G435 AA02 BB12 BB16 EE22 FF08 GG03

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 反射型画像表示パネルとその前面に配置
    されたフロントライトとからなる画像表示装置におい
    て、 前記画像表示パネルの画面に垂直な方向を含む少なくと
    も１つの平面内で、前記フロントライトから出射された
    光による前記画像表示パネルの画像のコントラストが、
    画像表示パネルの画面に垂直な方向を挟んでその両側で
    少なくとも１つずつ極小値を有していることを特徴とす
    る画像表示装置。
  2. 【請求項２】 前記フロントライトから出射されて前記
    画像表示パネルの表面で反射される光の大部分は、正反
    射光であることを特徴とする、請求項１に記載の画像表
    示装置。
  3. 【請求項３】 前記フロントライトを通過して前記画像
    表示パネルに垂直入射した光の反射光指向性は、該垂直
    方向における極大値とは別な方向で極大値を有するもの
    であり、 反射光指向性が極大値をとる前記方向と前記画像表示パ
    ネルに垂直な方向とのなす角度は、前記フロントライト
    の光出射面から出射される光の出射光強度が極大値をと
    る方向と前記画像表示パネルに垂直な方向とのなす角度
    に近い値を有していることを特徴とする、請求項１に記
    載の画像表示装置。
  4. 【請求項４】 反射型画像表示パネルとその前面に配置
    されたフロントライトとからなる画像表示装置におい
    て、 前記フロントライトに垂直な方向から見て、前記フロン
    トライト内の各位置でフロントライト内の光の進行方向
    はほぼ一方向に揃っており、 この光進行方向と垂直な断面内でフロントライトによる
    前記反射型画像表示パネルの画像のコントラストが、フ
    ロントライトに垂直な方向でもっとも高く、当該垂直方
    向に対して１０°以上３０°以下の範囲内で少なくとも
    １つコントラストの極小値を有していることを特徴とす
    る画像表示装置。
  5. 【請求項５】 反射型画像表示パネルとその前面に配置
    されたフロントライトとからなる画像表示装置におい
    て、 前記フロントライトのほぼ任意の箇所で、当該箇所と光
    源とを結ぶ方向に垂直な平面において、当該箇所におけ
    るフロントライトの光による前記反射型画像表示パネル
    の画像のコントラストが、フロントライトに垂直な方向
    でもっとも高く、当該垂直方向に対して１０°以上３０
    °以下の範囲内で少なくとも１つコントラストの極小値
    を有していることを特徴とする画像表示装置。
  6. 【請求項６】 光源と導光板を備え、反射型画像表示パ
    ネルの前面に配置されるフロントライトであって、 前記導光板の光出射面に垂直な方向を含む少なくとも１
    つの平面内で、前記光源より照射され前記導光板の光出
    射面から出射される光の出射光強度が、導光板の光出射
    面に垂直な方向を挟んでその両側で少なくとも１つずつ
    極大値を有していることを特徴とするフロントライト。
  7. 【請求項７】 前記導光板の光出射面から出射される光
    の最大値を有する方向の角度は、被照射物である画像表
    示装置の反射拡散角度よりも小さくなっていることを特
    徴とする、請求項６に記載のフロントライト。
  8. 【請求項８】 前記導光板の光出射面に垂直な方向と、
    該光出射面から出射される光の出射光強度が極大値とな
    る方向とのなす角度が１０°以上３０°以下であること
    を特徴とする、請求項６に記載のフロントライト。
  9. 【請求項９】 光源と、前記光源からの光を閉じ込めて
    面状に広げて被照射物側へ出射させ、被照射物で反射さ
    れた光を観察者側へ透過させる導光板とを有するフロン
    トライトにおいて、 前記導光板に垂直な方向から見て、前記導光板内の各位
    置で導光板内の光の進行方向はほぼ一方向に揃ってお
    り、 該光進行方向に垂直な平面内において、被照射物側へ出
    射される光の指向性が最大値をとる方向は、導光板に垂
    直な方向に対して１０°以上３０°以下の角度を有して
    いることを特徴とするフロントライト。
  10. 【請求項１０】 導光板の光出射面もしくはその反対側
    面には、導光板内の光を反射もしくは屈折させることに
    より光出射面から出射させるための凹凸パターンが形成
    されており、該光出射面に垂直な方向から見て、導光板
    内における光の進行方向に直交する方向に対して前記凹
    凸パターンが傾けて配置されていることを特徴とする、
    請求項９に記載のフロントライト。
  11. 【請求項１１】 光源と、前記光源からの光を閉じ込め
    て面状に広げて被照射物側へ出射させ、被照射物で反射
    された光を観察者側へ透過させる導光板とを有するフロ
    ントライトにおいて、 前記導光板に垂直な方向から見て、前記導光板内の各位
    置で導光板内の光の進行方向はほぼ一方向に揃ってお
    り、 当該光進行方向に垂直な平面内で、観察者側へ出射され
    る光の指向性が最大となる方向と、被照射物側へ出射さ
    れる光の指向性が最大となる方向とが一致していないこ
    とを特徴とするフロントライト。
  12. 【請求項１２】 前記導光板の光出射面もしくはその反
    対側面には、導光板内の光を反射もしくは屈折させるこ
    とにより光出射面から出射させるための出射パターン面
    と観察者側へ光を出射させるノイズ発生面とが形成され
    ており、 該光出射面に垂直な方向から見て、前記出射パターン面
    とノイズ発生面とが互いに傾いていることを特徴とす
    る、請求項１１に記載のフロントライト。
  13. 【請求項１３】 光源と、前記光源からの光を閉じ込め
    て面状に広げて被照射物側へ出射させ、被照射物で反射
    された光を観察者側へ透過させる導光板とを有するフロ
    ントライトにおいて、 前記導光板の光出射面もしくはその反対側面には、導光
    板内の光を反射させるための凹凸パターンが形成されて
    おり、 前記導光板に垂直な方向から見て、前記導光板内の各位
    置で導光板内の光の進行方向はほぼ一方向に揃ってお
    り、 当該光進行方向に垂直な平面内で、前記凹凸パターンに
    より反射され導光板の被照射物側の表面を透過した光の
    指向性が最大となる方向と、導光板の被照射物側の表面
    で再度反射されて観察者側へ出射される光の指向性が最
    大となる方向とが一致しておらず、 且つ、前記光進行方向に垂直な平面内で、凹凸パターン
    により観察者側へ出射される光の指向性が最大となる方
    向と、被照射物側へ出射される光の指向性が最大となる
    方向とが一致していないことを特徴とするフロントライ
    ト。
  14. 【請求項１４】 前記導光板の被照射物側に導光板より
    も屈折率の低い層を形成し、 前記光進行方向に垂直な平面で見て、導光板と前記低屈
    折率層との境界面が平坦で、かつ、前記低屈折率層と空
    気との境界面は緩やかに傾いた凹凸となっていることを
    特徴とする、請求項１３に記載のフロントライト。
  15. 【請求項１５】 光源と、前記光源からの光を閉じ込め
    て面状に広げて被照射物側へ出射させ、被照射物で反射
    された光を観察者側へ透過させる導光板とを有するフロ
    ントライトにおいて、 前記導光板に垂直な方向から見て、導光板内の光の進行
    方向はほぼ複数の方向に揃っていることを特徴とするフ
    ロントライト。
  16. 【請求項１６】 光源と、前記光源からの光を閉じ込め
    て面状に広げて被照射物側へ出射させ、被照射物で反射
    された光を観察者側へ透過させる導光板とを有するフロ
    ントライトにおいて、 前記導光板の外周面のうち少なくとも一部に光吸収手段
    を設けたことを特徴とするフロントライト。
  17. 【請求項１７】 光源と、前記光源からの光を閉じ込め
    て面状に広げて被照射物側へ出射させ、被照射物で反射
    された光を観察者側へ透過させる導光板とを有するフロ
    ントライトにおいて、 前記導光板の外周面のうち少なくとも一部に、導光板の
    外周面に達した光を導光板の外部へ出射させる手段を設
    けたことを特徴とするフロントライト。
  18. 【請求項１８】 光源と、前記光源からの光を閉じ込め
    て面状に広げて被照射物側へ出射させ、被照射物で反射
    された光を観察者側へ透過させる導光板とを有するフロ
    ントライトにおいて、 前記導光板の光出射面もしくはその反対側面には、導光
    板内の光を反射もしくは屈折させるための凹凸パターン
    が成形によって形成されており、 前記導光板を成形する際のゲート位置が前記凹凸パター
    ンの形成されている領域を挟んで光源と反対側に配置さ
    れていることを特徴とするフロントライト。
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US10/227,525 US20030058381A1 (en) 2001-08-27 2002-08-26 Image display device and front light
EP02019015A EP1293822A3 (en) 2001-08-27 2002-08-26 Image display device and front light
CNB021558345A CN1273854C (zh) 2001-08-27 2002-08-27 图像显示装置和正面光学组件

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TW (1) TWI225954B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007064096A1 (en) * 2005-11-29 2007-06-07 Lgs Co., Ltd. Backlight unit
JP2007232966A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Casio Comput Co Ltd 表示装置
US7458713B2 (en) 2004-12-02 2008-12-02 Seiko Epson Corporation Illumination device and light guide plate

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004097512A1 (en) * 2003-05-02 2004-11-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Front light for diffusely reflecting displays
WO2006070746A1 (ja) * 2004-12-27 2006-07-06 Nichia Corporation 導光体およびそれを用いた面発光装置
JP2006209076A (ja) * 2004-12-27 2006-08-10 Nichia Chem Ind Ltd 導光体およびそれを用いた面発光装置
TWI286225B (en) * 2005-06-08 2007-09-01 Au Optronics Corp A light guide plate having curved grooves
CN100395623C (zh) * 2005-06-10 2008-06-18 清华大学 背光模组
US20070115554A1 (en) * 2005-11-22 2007-05-24 Breitung Eric M Antireflective surfaces, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
KR100754400B1 (ko) * 2006-04-21 2007-08-31 삼성전자주식회사 백라이트 유닛 및 이를 채용한 디스플레이 장치
JP4474570B2 (ja) 2008-01-28 2010-06-09 エヌイーシーコンピュータテクノ株式会社 キャッシュコヒーレンシ制御方法
KR20100127283A (ko) * 2008-03-19 2010-12-03 아이2아이씨 코포레이션 굴절 및 반사 광학 장치를 이용한 방향성 광원
TW201020472A (en) * 2008-10-31 2010-06-01 Koninkl Philips Electronics Nv Light guide plate and illumination device using the light guide plate
US20100177396A1 (en) * 2009-01-13 2010-07-15 Craig Lin Asymmetrical luminance enhancement structure for reflective display devices
US8714780B2 (en) * 2009-04-22 2014-05-06 Sipix Imaging, Inc. Display devices with grooved luminance enhancement film
US8797633B1 (en) 2009-07-23 2014-08-05 Sipix Imaging, Inc. Display device assembly and manufacture thereof
US10288254B2 (en) 2011-02-25 2019-05-14 3M Innovative Properties Company Front-lit reflective display device
JP5896909B2 (ja) 2011-04-15 2016-03-30 パナソニック株式会社 液晶表示装置
US9108369B2 (en) * 2011-07-25 2015-08-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Wedge light guide
CN104412151B (zh) * 2012-02-17 2017-11-21 3M创新有限公司 背光源系统
US9310634B2 (en) * 2013-12-23 2016-04-12 Google Inc. Aesthetic layer for display panels
CN104503129B (zh) * 2014-12-30 2018-02-13 京东方科技集团股份有限公司 一种光学模组和反射型显示装置
US10247870B2 (en) * 2015-05-04 2019-04-02 Himax Display, Inc. Wearable display apparatus comprising an optical assembly having an optical integrator rod
CN106816089A (zh) * 2015-11-27 2017-06-09 扬升照明股份有限公司 穿透式显示模组及其驱动方法
US10136019B2 (en) * 2016-04-08 2018-11-20 Canon Components, Inc. Illumination apparatus, sensor unit, and reading apparatus
JP6642497B2 (ja) * 2017-03-14 2020-02-05 オムロン株式会社 表示装置
JP6662333B2 (ja) * 2017-03-14 2020-03-11 オムロン株式会社 表示装置
CN110785694B (zh) 2017-05-08 2023-06-23 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于定向显示器的光学叠堆
TW201921060A (zh) 2017-09-15 2019-06-01 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 用於可切換定向顯示器的光學堆疊結構
WO2019090246A1 (en) 2017-11-06 2019-05-09 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
JP7291444B2 (ja) 2018-01-25 2023-06-15 リアルディー スパーク エルエルシー ディスプレイデバイスおよび視野角制御光学素子
EP3743766A4 (en) 2018-01-25 2021-12-22 RealD Spark, LLC TOUCH SCREEN FOR CONFIDENTIALITY DISPLAY
EP3769516A4 (en) 2018-03-22 2022-01-05 RealD Spark, LLC OPTICAL WAVE GUIDE FOR DIRECTIONAL BACKLIGHT
EP3814680A4 (en) 2018-06-29 2022-05-04 RealD Spark, LLC PRIVACY DISPLAY OPTICAL STACK
US11073735B2 (en) 2018-07-18 2021-07-27 Reald Spark, Llc Optical stack for switchable directional display
US11092852B2 (en) 2018-11-07 2021-08-17 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
CN113508334A (zh) 2019-01-07 2021-10-15 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于防窥显示器的光学叠堆
US11029566B2 (en) 2019-02-12 2021-06-08 Reald Spark, Llc Diffuser for privacy display
TW202102883A (zh) 2019-07-02 2021-01-16 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 定向顯示設備
WO2021067638A1 (en) 2019-10-02 2021-04-08 Reald Spark, Llc Privacy display apparatus
US11733578B2 (en) 2019-11-13 2023-08-22 ReaID Spark, LLC Display device with uniform off-axis luminance reduction
WO2021118936A1 (en) 2019-12-10 2021-06-17 Reald Spark, Llc Control of reflections of a display device
CN113552747B (zh) * 2020-04-24 2024-04-02 元太科技工业股份有限公司 前光模块与具有前光模块的显示装置
US11668963B2 (en) 2020-04-30 2023-06-06 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
WO2021222611A1 (en) 2020-04-30 2021-11-04 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
WO2021222598A1 (en) 2020-04-30 2021-11-04 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
CN113671619B (zh) * 2020-05-14 2023-08-25 四川龙华光电薄膜股份有限公司 反射式显示装置及其前置光源模块
CN116209945A (zh) 2020-07-29 2023-06-02 瑞尔D斯帕克有限责任公司 用于可切换定向显示器的背光源
TW202204818A (zh) 2020-07-29 2022-02-01 美商瑞爾Ｄ斯帕克有限責任公司 光瞳照明裝置
US11892717B2 (en) 2021-09-30 2024-02-06 Reald Spark, Llc Marks for privacy display
WO2023154217A1 (en) 2022-02-09 2023-08-17 Reald Spark, Llc Observer-tracked privacy display
WO2023196440A1 (en) 2022-04-07 2023-10-12 Reald Spark, Llc Directional display apparatus
CN115061232B (zh) * 2022-07-07 2024-03-15 友达光电（昆山）有限公司 光学组件及应用其的显示装置

Family Cites Families (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5076668A (en) * 1988-01-25 1991-12-31 Taliq Corporation Gain reflector-liquid crystal display
JPH07318729A (ja) * 1994-05-24 1995-12-08 Tosoh Corp バックライト
US5671994A (en) * 1994-06-08 1997-09-30 Clio Technologies, Inc. Flat and transparent front-lighting system using microprisms
JP3187280B2 (ja) * 1995-05-23 2001-07-11 シャープ株式会社 面照明装置
KR100419946B1 (ko) * 1995-07-28 2004-05-31 스미또모 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 반사판,반사형편광판및반사형액정표시장치
JP2950219B2 (ja) * 1995-10-13 1999-09-20 オムロン株式会社 面光源装置、当該面光源装置を用いた画像表示装置及び当該面光源装置に用いるプリズムアレイ
US6097458A (en) * 1995-12-11 2000-08-01 Sharp Kabushiki Kaisha Reflector, reflective liquid crystal display incorporating the same and method for fabricating the same
US5825543A (en) * 1996-02-29 1998-10-20 Minnesota Mining And Manufacturing Company Diffusely reflecting polarizing element including a first birefringent phase and a second phase
US5812229A (en) * 1996-05-01 1998-09-22 Motorola, Inc. Holographic reflective color liquid crystal display device
DE19652209A1 (de) * 1996-12-16 1998-06-18 Bosch Gmbh Robert Beleuchtungseinheit
JPH10197724A (ja) * 1997-01-10 1998-07-31 Nissha Printing Co Ltd 面発光装置
KR100692104B1 (ko) * 1997-06-06 2007-12-24 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 반사형 액정 표시장치 및 광확산 반사판
AU7962298A (en) * 1997-06-17 1999-01-04 Baker Electronics, Inc. Optimized highly efficient large area modular flat panel display lighting de vice
JP3257457B2 (ja) * 1997-07-31 2002-02-18 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JPH11219610A (ja) * 1998-01-30 1999-08-10 Hoshiden Philips Display Kk 照明装置
JPH11339528A (ja) * 1998-05-26 1999-12-10 Minebea Co Ltd 透過型面状照明装置
TW487170U (en) * 1998-07-17 2002-05-11 Enplas Corp Guide plate, surface light source device of side light type and liquid crystal display
JP3410977B2 (ja) * 1998-09-14 2003-05-26 シャープ株式会社 フロントライト及び反射型液晶表示装置
JP3394460B2 (ja) * 1998-11-09 2003-04-07 株式会社日立製作所 反射型液晶表示装置
US6164790A (en) * 1998-12-17 2000-12-26 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Back light unit for a liquid crystal display device
US6474824B1 (en) * 1998-12-28 2002-11-05 Seiko Epson Corporation Surface-emitting device, front light, and liquid crystal device
JP3968907B2 (ja) * 1999-03-15 2007-08-29 セイコーエプソン株式会社 照明装置、その照明装置をフロントライトとして備える電気光学装置及び電子機器
JP2000298274A (ja) * 1999-04-13 2000-10-24 Alps Electric Co Ltd 反射型液晶表示装置
JP3434465B2 (ja) * 1999-04-22 2003-08-11 三菱電機株式会社 液晶表示装置用バックライト
JP4462512B2 (ja) * 1999-04-26 2010-05-12 日東電工株式会社 液晶表示装置
KR100407413B1 (ko) * 1999-07-19 2003-11-28 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 반사판 및 그 제조방법, 및 반사판을 구비한 반사형표시소자 및 그 제조방법
JP2001035222A (ja) * 1999-07-23 2001-02-09 Minebea Co Ltd 面状照明装置
US6425673B1 (en) * 1999-09-20 2002-07-30 Mitsubisshi Chemical Corporation Light guide pipe having elongate roughened protrusions and/or roughened concaves, planar light source unit having a broad viewing angle characteristic, and liquid crystal display device
US6845212B2 (en) * 1999-10-08 2005-01-18 3M Innovative Properties Company Optical element having programmed optical structures
WO2001035129A1 (fr) * 1999-11-09 2001-05-17 Omron Corporation Element reflechissant et procede de reflexion de la lumiere
JP2001166302A (ja) * 1999-12-09 2001-06-22 Enplas Corp 液晶表示装置、面光源装置及び光制御シート
JP2001183663A (ja) * 1999-12-24 2001-07-06 Kyocera Corp 反射型液晶表示装置
KR20010104725A (ko) * 2000-01-14 2001-11-26 요트.게.아. 롤페즈 디스플레이 디바이스
JP4006918B2 (ja) * 2000-02-28 2007-11-14 オムロン株式会社 面光源装置及びその製造方法
JP3968742B2 (ja) * 2000-03-30 2007-08-29 株式会社エンプラス 導光板、面光源装置及び表示装置
US6747824B1 (en) * 2000-05-26 2004-06-08 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands, B.V. Method and apparatus for head crash predictive failure analysis based upon slider track misregistration measurement using the readback signal
JP3932407B2 (ja) * 2000-07-03 2007-06-20 ミネベア株式会社 面状照明装置
JP2002023155A (ja) * 2000-07-05 2002-01-23 Nitto Denko Corp 反射型液晶表示装置
JP2002131552A (ja) * 2000-10-24 2002-05-09 Nitto Denko Corp 導光板、面光源装置及び反射型液晶表示装置
JP2002148688A (ja) * 2000-11-06 2002-05-22 Olympus Optical Co Ltd 照明装置
JP2002169149A (ja) * 2000-12-01 2002-06-14 Mitsubishi Electric Corp 反射型液晶表示装置
JP4266551B2 (ja) * 2000-12-14 2009-05-20 三菱レイヨン株式会社 面光源システムおよびそれに用いる光偏向素子
JP2002184223A (ja) * 2000-12-14 2002-06-28 Alps Electric Co Ltd 面発光装置及びその製造方法並びに液晶表示装置
JP2002221608A (ja) * 2001-01-26 2002-08-09 Daicel Chem Ind Ltd 光散乱シートおよび液晶表示装置
US6561660B2 (en) * 2001-06-26 2003-05-13 Wintek Corporation Light guiding device of a liquid crystal display
JP2003045215A (ja) * 2001-07-27 2003-02-14 Alps Electric Co Ltd 面発光装置及び液晶表示装置
JP3928395B2 (ja) * 2001-09-21 2007-06-13 オムロン株式会社 面光源装置
TW589470B (en) * 2001-10-04 2004-06-01 Mitsubishi Rayon Co Planar light source device and light guide therefor
JP3656595B2 (ja) * 2001-11-30 2005-06-08 株式会社豊田自動織機 フロントライト用楔型導光板及びその製造方法
KR100754589B1 (ko) * 2002-01-18 2007-09-05 미츠비시 레이온 가부시키가이샤 광원 장치
US6791639B2 (en) * 2002-05-14 2004-09-14 International Business Machines Corporation Direct view display with lenticular lens for improved brightness and wide viewing angle
KR100499140B1 (ko) * 2003-01-07 2005-07-04 삼성전자주식회사 백라이트 유닛
JP2004361914A (ja) * 2003-05-15 2004-12-24 Omron Corp フロントライト、反射型表示装置及びフロントライトにおける光制御方法
JP2004349182A (ja) * 2003-05-23 2004-12-09 Omron Corp フロントライト及び反射型表示装置
KR100518408B1 (ko) * 2003-08-22 2005-09-29 엘지.필립스 엘시디 주식회사 듀얼 프론트 라이트를 이용한 듀얼 액정표시장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7458713B2 (en) 2004-12-02 2008-12-02 Seiko Epson Corporation Illumination device and light guide plate
WO2007064096A1 (en) * 2005-11-29 2007-06-07 Lgs Co., Ltd. Backlight unit
JP2007232966A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Casio Comput Co Ltd 表示装置
JP4525612B2 (ja) * 2006-02-28 2010-08-18 カシオ計算機株式会社 表示装置
US8139179B2 (en) 2006-02-28 2012-03-20 Casio Computer Co., Ltd. Display apparatus capable of controlling range of visually recognizable observation angle

Also Published As

Publication number Publication date
EP1293822A2 (en) 2003-03-19
US20030058381A1 (en) 2003-03-27
CN1273854C (zh) 2006-09-06
TWI225954B (en) 2005-01-01
EP1293822A3 (en) 2004-03-31
CN1416000A (zh) 2003-05-07
KR100561281B1 (ko) 2006-03-15
KR20030019092A (ko) 2003-03-06

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