專(zhuān)利名稱(chēng)：從兩面發(fā)光的面光源和使用該面光源的兩面顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在表里兩面具有平面狀射出面的面光源和使用該面光源的兩面顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為具有平面狀射出面的面光源，已知具備發(fā)光元件、和從端面使來(lái)自所述發(fā)光元件的射出光入射、從前面射出光的導(dǎo)光板的面光源。
以前，這種面光源由丙烯類(lèi)樹(shù)脂板等透明板構(gòu)成，包括導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板由入射來(lái)自光源的光的一端面、射出透過(guò)所述透明板的光的前面、及在與所述透明板的所述前面相對(duì)的后面上整體形成的反射膜；和發(fā)光元件，鄰接所述一端面配置，由LED(發(fā)光二極管)或冷陰極管等構(gòu)成，作為光源。
該面光源對(duì)于從所述發(fā)光元件射出、并從該入射端面入射到所述導(dǎo)光板的光，反復(fù)進(jìn)行在導(dǎo)光板前面的內(nèi)面反射和由在導(dǎo)光板后面上形成的反射膜進(jìn)行的反射，然后導(dǎo)入導(dǎo)光板內(nèi)，使之從所述前面射出。
所述面光源用于例如液晶顯示裝置等顯示裝置的透明用光源中，這種顯示裝置構(gòu)成為在所述面光源的前側(cè)，使控制光的透過(guò)進(jìn)行顯示的顯示元件，其顯示觀察面朝向與所述面光源相反側(cè)來(lái)配置。
但是，最近，作為具有可相對(duì)于設(shè)備主體開(kāi)閉的蓋的便攜電話(huà)或便攜終端等電子設(shè)備，發(fā)現(xiàn)有在所述蓋的內(nèi)面(關(guān)閉蓋時(shí)與設(shè)備主體相對(duì)的面)和外面分別設(shè)置顯示部的電子設(shè)備，無(wú)論在打開(kāi)蓋的狀態(tài)下還是在關(guān)閉蓋的狀態(tài)下都可顯示信息。
但是，因?yàn)楝F(xiàn)有的面光源僅在前側(cè)單方使光射出，所以在制造在兩面具有顯示部的電子設(shè)備時(shí)，必需對(duì)各顯示部分別配置面光源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可向前側(cè)和后側(cè)雙方射出光的面光源，同時(shí)，提供一種可通過(guò)1個(gè)面光源將一側(cè)的面和另一側(cè)的面分別設(shè)為顯示面進(jìn)行顯示的顯示裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第1方面的面光源裝置的特征在于具備發(fā)光的發(fā)光元件；導(dǎo)光板，具有板狀形狀，使所述發(fā)光元件發(fā)出的光從所述板的一端面入射，使該光在所述板的相對(duì)板面間反射后，導(dǎo)向整個(gè)所述板面，并從所述板面射出，并且，使從一側(cè)板面入射的光透過(guò)另一側(cè)板面；第1光學(xué)元件，配置在所述導(dǎo)光板一側(cè)的板面?zhèn)?，使從所述?dǎo)光板一側(cè)板面射出的光中的一部分透過(guò)所述前側(cè)，將其它光返回后側(cè)；和第2光學(xué)元件，配置在所述導(dǎo)光板的另一側(cè)板面?zhèn)?，使從所述?dǎo)光板另一側(cè)板面?zhèn)壬涑龉獾闹辽僖徊糠滞高^(guò)。
該面光源使從所述發(fā)光元件射出后從該端面入射到所述導(dǎo)光板的光的大部分從該導(dǎo)光板的前面射出，使該光的一部分透過(guò)配置在所述導(dǎo)光板前側(cè)的第1光學(xué)元件后，向前側(cè)射出，同時(shí)，通過(guò)所述第1光學(xué)元件將其它光返回后側(cè)，使返回光透過(guò)所述導(dǎo)光板后，從該后面射出，并使該光的至少一部分透過(guò)配置在所述導(dǎo)光板后側(cè)的第2光學(xué)元件后，向后側(cè)射出，根據(jù)該面光源，可向前側(cè)和后側(cè)雙方射出光。
在本發(fā)明的面光源中，最好配置在所述導(dǎo)光板前側(cè)的第1光學(xué)元件由擴(kuò)散層構(gòu)成，該擴(kuò)散層擴(kuò)散入射光，并從一側(cè)面和另一側(cè)面雙方射出該擴(kuò)散光，配置在所述導(dǎo)光板后側(cè)的第2光學(xué)元件是半透過(guò)反射層，并且，最好由添加了白色顏料的半透過(guò)反射層構(gòu)成。
另外，本發(fā)明的面光源也可構(gòu)成為將配置在所述導(dǎo)光板前側(cè)的第1光學(xué)元件和配置在所述導(dǎo)光板后側(cè)的第2光學(xué)元件分別作為反射入射光的不同兩個(gè)偏振光分量中一方偏振光分量、并使另一方偏振光分量透過(guò)的偏振光分離層，將這些偏振光分離層配置成使通過(guò)一方偏振光分離層反射的光透過(guò)另一方偏振光分離層。此時(shí)，所述偏振光分離層使用透過(guò)偏振光面彼此垂直的兩個(gè)直線(xiàn)偏振光中一方的直線(xiàn)偏振光、并反射另一方直線(xiàn)偏振光的反射偏振光片，或由分離成右旋轉(zhuǎn)圓偏振光和左旋轉(zhuǎn)圓偏振光的圓偏振光分離元件和夾持該圓偏振光分離元件配置的兩塊1/4波長(zhǎng)板構(gòu)成。
最好所述導(dǎo)光板在另一側(cè)板面上形成使內(nèi)面反射光擴(kuò)散的擴(kuò)散面。
此時(shí)，最好在第1光學(xué)元件的外側(cè)配置折射層，將從所述導(dǎo)光板射出并透過(guò)所述第1光學(xué)元件的光朝向大致沿所述導(dǎo)光板前面法線(xiàn)方向的方向折射。具體而言，所述折射層由彼此平行緊密排列平行于配置導(dǎo)光板發(fā)光元件一端面的棱鏡部的棱鏡片構(gòu)成。
另外，所述導(dǎo)光板也可構(gòu)成為在其另一側(cè)板面中形成反射折射面，使在該另一側(cè)板面中內(nèi)面反射的光，向相對(duì)所述導(dǎo)光板板面法線(xiàn)的角度比在平行于所述前面的面中正反射時(shí)小的方向折射。
根據(jù)本發(fā)明第2方面的顯示裝置的特征在于具備上述發(fā)明的面光源裝置；第1顯示元件，配置在所述面光源裝置一側(cè)的板面?zhèn)?，控制光透過(guò)來(lái)進(jìn)行顯示；和第2顯示元件，配置在所述面光源裝置另一側(cè)的板面?zhèn)?，控制光透過(guò)來(lái)進(jìn)行顯示。
本發(fā)明的顯示裝置通過(guò)使與第1顯示元件的顯示觀察側(cè)相反側(cè)的面與所述面光源裝置相對(duì)，將第1顯示元件配置在上述本發(fā)明的面光源裝置一側(cè)上，并使與第2顯示元件的顯示觀察側(cè)相反側(cè)的面與所述面光源裝置相對(duì)，將第2顯示元件配置在所述面光源裝置的另一側(cè)上，從而可進(jìn)行將一側(cè)面與另一側(cè)面雙方分別設(shè)為顯示面的顯示。
在該顯示裝置中，最好第1顯示元件與第2顯示元件的顯示面積不同，所述第2顯示元件的顯示面積比所述第1顯示元件的小。
在本發(fā)明的顯示裝置中，最好所述第1和第2顯示元件至少一方是半透過(guò)反射型顯示元件，可進(jìn)行控制從所述面光源裝置射出光的透過(guò)的透過(guò)顯示和控制從觀察側(cè)入射的外光透過(guò)的反射顯示雙方。此時(shí)，最好半透過(guò)反射型顯示元件具備由多孔質(zhì)金屬膜構(gòu)成的半透過(guò)反射膜。
另外，在該顯示裝置中，還期望第1光學(xué)元件由擴(kuò)散入射光、并從一側(cè)面和另一側(cè)面射出該擴(kuò)散光的擴(kuò)散層構(gòu)成，所述第2光學(xué)元件由半透過(guò)反射層構(gòu)成。或者，期望第1光學(xué)元件和第2光學(xué)元件分別由反射入射光的不同兩個(gè)偏振光分量中一方的偏振光分量、并使另一方的偏振光分量透過(guò)的偏振光分離層構(gòu)成，這些偏振光分離層被配置成由一方偏振光分離層反射的光透過(guò)另一方的偏振光分離層，期望使用透過(guò)偏振光面彼此垂直的兩個(gè)直線(xiàn)偏振光中一方直線(xiàn)偏振光、并反射另一方直線(xiàn)偏振光的反射偏振光片來(lái)作為該偏振光分離元件。
并且，在該顯示裝置中，最好在第1光學(xué)元件的外側(cè)配置折射層，將從所述導(dǎo)光板射出并透過(guò)所述第1光學(xué)元件的光朝向大致沿所述導(dǎo)光板前面法線(xiàn)方向的方向折射，該折射層由彼此平行緊密排列平行于配置導(dǎo)光板發(fā)光元件一端面的橫長(zhǎng)棱鏡部的棱鏡片形成，或者，通過(guò)在導(dǎo)光板另一側(cè)板面中形成反射折射面來(lái)實(shí)現(xiàn)，該反射折射面使在該板面中內(nèi)面反射的光，向相對(duì)所述導(dǎo)光板板面法線(xiàn)的角度比在平行于所述前面的面中正反射時(shí)小的方向折射。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的面光源裝置的側(cè)面圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的顯示裝置的側(cè)面圖。
圖3是表示圖2所示顯示裝置中第1顯示元件一部分的截面圖。
圖4是表示圖2所示顯示裝置中第2顯示元件一部分的截面圖。
圖5A、5B是表示具備所述顯示裝置的電子設(shè)備一例的斜視圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例3的面光源的側(cè)面圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例4的顯示裝置的側(cè)面圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的面光源裝置。該實(shí)施例的面光源裝置10具備發(fā)光元件11；導(dǎo)光板12，使一個(gè)端面與該發(fā)光元件11相對(duì)，使來(lái)自所述發(fā)光元件11的射出光從所述端面入射，使該光在一側(cè)板面及另一側(cè)板面中一邊進(jìn)行內(nèi)面反射一邊被引導(dǎo)，使該光從所述一側(cè)板面射出，同時(shí)，使從所述一側(cè)板面及另一側(cè)板面入射的光分別透過(guò)相反側(cè)；第1光學(xué)元件14，配置在所述導(dǎo)光板12一側(cè)的板面?zhèn)龋箯乃鰧?dǎo)光板12一側(cè)板面射出的光中的一部分透過(guò)，將其它光返回另一側(cè)板面?zhèn)龋缓偷?光學(xué)元件15，配置在所述導(dǎo)光板12的另一側(cè)板面?zhèn)?，使從所述?dǎo)光板12另一側(cè)板面射出光的至少一部分透過(guò)。
所述發(fā)光元件11例如具備發(fā)紅色光的紅色LED、發(fā)綠色光的綠色LED、和發(fā)藍(lán)色光的藍(lán)色LED，是由散光性樹(shù)脂模壓而成的固體發(fā)光元件，通過(guò)同時(shí)點(diǎn)亮所述各色的LED，射出將這些LED發(fā)出的紅、綠、藍(lán)的3色光混合而成的白色光。
在所述導(dǎo)光板12的側(cè)面、與導(dǎo)光板12的一端面相對(duì)，配置1個(gè)或多個(gè)由固體發(fā)光元件構(gòu)成的發(fā)光元件11。
在本實(shí)施例中，使來(lái)自發(fā)光元件11的射出光直接入射到導(dǎo)光板12，但也可由擴(kuò)散層將來(lái)自所述發(fā)光元件11的射出光擴(kuò)散后入射到導(dǎo)光板，并且，也可朝向其它方向上配置所述發(fā)光元件11，由鏡子等導(dǎo)光部件引導(dǎo)來(lái)自發(fā)光元件11的射出光，入射到導(dǎo)光板12。另外，所述發(fā)光元件12也可是冷陰極管等。
所述導(dǎo)光板12例如是由丙烯類(lèi)樹(shù)脂等構(gòu)成的透明板，其一端面為使來(lái)自所述發(fā)光元件11的射出光入射的入射端面12a。另外，導(dǎo)光板12一側(cè)的板面12b(下面稱(chēng)為前面12b)形成為平坦面，另一側(cè)板面12c(下面稱(chēng)為后面12c)形成為使該后面12c中的內(nèi)面反射光擴(kuò)散的擴(kuò)散面。在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)光板12的后面12c為由極小間距形成微小凸部13的褶皺面構(gòu)成的擴(kuò)散面。
另外，配置在所述導(dǎo)光板12前側(cè)(前面12b側(cè))的第1光學(xué)元件14由將從一側(cè)的面入射的光擴(kuò)散、并從所述一側(cè)的面與另一側(cè)面雙方射出該擴(kuò)散光的擴(kuò)散層、例如使散光粒子分散的透明樹(shù)脂膜構(gòu)成。下面，將第1光學(xué)元件14稱(chēng)為擴(kuò)散層。
另一方面，配置在所述導(dǎo)光板12后側(cè)(后面12c側(cè))的第2光學(xué)元?dú)?5為白色半透過(guò)反射層、例如由含有白色顏料的PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)等構(gòu)成的厚度為0.05-0.07mm的極薄白色膜，使從該一側(cè)面入射的光以對(duì)應(yīng)于所述白色顏料添加量的反射率及透過(guò)率反射及透過(guò)。下面，將第2光學(xué)元件15稱(chēng)為白色半透過(guò)反射層。
在所述導(dǎo)光板12的前側(cè)，與導(dǎo)光板12的前面12b之間夾著空氣層地配置所述擴(kuò)散層14，在所述導(dǎo)光板12的后側(cè)，在與導(dǎo)光板12的后面12c之間夾著空氣層地配置所述白色半透過(guò)反射層15。
本實(shí)施例的面光源裝置10具備折射層16，該折射層16配置在所述導(dǎo)光板12前側(cè)配置的擴(kuò)散層14的前側(cè)(擴(kuò)散層14中與所述導(dǎo)光板的相反側(cè))，使射出到所述擴(kuò)散層14前側(cè)的光朝向大致沿所述導(dǎo)光板12前面12b法線(xiàn)方向的方向(下面稱(chēng)為法線(xiàn)附近的方向)折射。
折射層16由在例如由丙烯類(lèi)樹(shù)脂等構(gòu)成的透明樹(shù)脂膜一側(cè)面上、在整體區(qū)域內(nèi)緊密排列彼此平行形成幅度極小的橫長(zhǎng)棱鏡部16a的棱鏡片構(gòu)成。下面，將折射層16稱(chēng)為棱鏡片。
棱鏡片16被配置成使形成所述橫長(zhǎng)棱鏡部16a的面與所述擴(kuò)散層14的前面相對(duì)，將多個(gè)橫長(zhǎng)棱鏡部16a的棱角線(xiàn)接近或抵接所述擴(kuò)散層14的前面。
面光源裝置10使從所述發(fā)光元件11射出后從入射端面12a入射到所述導(dǎo)光板12中的光，從該導(dǎo)光板12的前面12b射出，使光的一部分透過(guò)配置在所述導(dǎo)光板12前側(cè)的擴(kuò)散層14后向前射出，同時(shí)，通過(guò)所述擴(kuò)散層14將其它光返回后側(cè)，使返回光透過(guò)所述導(dǎo)光板12后從其后面12c射出，使該光的至少一部分透過(guò)配置在所述導(dǎo)光板12后側(cè)的白色半透過(guò)反射層15后向后側(cè)射出。
即，從所述發(fā)光元件11射出的光從入射端面12a入射到所述導(dǎo)光板12，如圖1中箭頭線(xiàn)所示，邊在所述導(dǎo)光板12前面12b及后面12c中進(jìn)行內(nèi)面反射，邊導(dǎo)入導(dǎo)光板12內(nèi)。
從入射端面12a入射到所述導(dǎo)光板12上的光在導(dǎo)光板前面12b及后面12c中的內(nèi)面反射，是在所述導(dǎo)光板前面12b及后面12c與作為外界的空氣層的界面上的全反射，反射以大于全反射臨界角的入射角入射到所述界面上的光，經(jīng)小于全反射臨界角的入射角入射到所述界面的光透過(guò)該界面后射出。
在本實(shí)施例中，將所述導(dǎo)光板12的后面12c作為由上述褶皺面構(gòu)成的擴(kuò)散面，所以在后面12c中的內(nèi)面反射光被擴(kuò)散，擴(kuò)散反射光入射到導(dǎo)光板前面12b與空氣層的界面上。
因此，在從入射端面12a入射到所述導(dǎo)光板12上的光的大部分一邊在導(dǎo)光板12前面12b及后面12c中進(jìn)行內(nèi)面反射一邊導(dǎo)向?qū)Ч獍?2內(nèi)的過(guò)程中，以小于全反射臨界角的入射角入射到前面12b與空氣層的界面上，透過(guò)該界面后，從導(dǎo)光板的前面12b射出。
在從入射端面12a入射到所述導(dǎo)光板12上的光中，以小于全反射臨界角的入射角入射到導(dǎo)光板12的后面12c與空氣層的界面上的光透過(guò)該界面后，射出到導(dǎo)光板12的后側(cè)。
從所述導(dǎo)光板12前面12b射出的光入射到配置在導(dǎo)光板12前側(cè)的擴(kuò)散層12后被擴(kuò)散，該光中朝向所述擴(kuò)散層14前面方向的擴(kuò)散光透過(guò)擴(kuò)散層14后從前面射出。
從所述擴(kuò)散層14前面射出的擴(kuò)散光入射到配置在擴(kuò)散層14前側(cè)的棱鏡片16，通過(guò)多個(gè)橫長(zhǎng)棱鏡部16a，向所述導(dǎo)光板12前面12b的法線(xiàn)附近的方向折射，從所述棱鏡片16的前面射出到前側(cè)。
射出到前側(cè)的光是由所述擴(kuò)散層14擴(kuò)散、并通過(guò)所述棱鏡片16向所述導(dǎo)光板12前面12b的法線(xiàn)附近方向折射的、輝度分布均勻、且具有在正面方向(導(dǎo)光板12前面12b的法線(xiàn)附近方向)指向性的光。
另一方面，在從所述導(dǎo)光板12前面12b射出并由所述擴(kuò)散層14擴(kuò)散的光中，朝向擴(kuò)散層14后面方向的擴(kuò)散光從所述擴(kuò)散層14的后面射出后，返回后側(cè)。
該返回光從前面12b入射到所述導(dǎo)光板12，透過(guò)導(dǎo)光板12后，從后面12c射出到后側(cè)。
透過(guò)所述導(dǎo)光板12后射出到后側(cè)的所述返回光、與從入射端面12a入射到所述導(dǎo)光板12的光中射出到導(dǎo)光板12后側(cè)的所述光，入射到配置在所述導(dǎo)光板12后側(cè)的白色半透過(guò)反射層15，該光中光量對(duì)應(yīng)于白色半透過(guò)反射層15的反射率的光由該白色半透過(guò)反射層15反射，光量對(duì)應(yīng)于所述白色半透過(guò)反射層15的透過(guò)率的光透過(guò)該白色半透過(guò)反射層15后，射出到后側(cè)。
射出到后側(cè)的光是由所述擴(kuò)散層14擴(kuò)散、且透過(guò)所述白色半透過(guò)反射層15的輝度分布均勻的白色光。
另外，由所述白色半透過(guò)反射層15反射的光從后面12c入射到所述導(dǎo)光板12后，透過(guò)導(dǎo)光板12，并從前面12b射出后再入射到所述擴(kuò)散層14。
如上所述，再入射到所述擴(kuò)散層14的光由擴(kuò)散層14再次擴(kuò)散，該光中朝向所述擴(kuò)散層14前面方向的擴(kuò)散光從擴(kuò)散層14的前面射出，并通過(guò)所述棱鏡片16向所述導(dǎo)光板12前面12b的法線(xiàn)附近方向折射，從棱鏡片16的前面射出到前側(cè)。
再入射到所述擴(kuò)散層14后再次擴(kuò)散的光中從擴(kuò)散層14的后面射出的返回光如上所述，透過(guò)所述導(dǎo)光板12后，入射到所述白色半透過(guò)反射層15，該光中光量對(duì)應(yīng)于所述白色半透過(guò)反射層15的反射率的光由該白色半透過(guò)反射層15反射，光量對(duì)應(yīng)于所述白色半透過(guò)反射層15透過(guò)率的光透過(guò)該白色半透過(guò)反射層15后，射出到后側(cè)。
從而，所述面光源裝置10通過(guò)擴(kuò)散層14擴(kuò)散從發(fā)光元件11射出后從入射端面12a入射到導(dǎo)光板12、并從導(dǎo)光板12的前面12b射出的光，將部分?jǐn)U散光射出到所述擴(kuò)散層14的前側(cè)，同時(shí)，將其它擴(kuò)散光返回后側(cè)，使返回光透過(guò)所述導(dǎo)光板12后，入射到白色半透過(guò)反射層15，使該部分光透過(guò)所述白色半透過(guò)反射層15后射出到后側(cè)，根據(jù)該面光源裝置10，可向前側(cè)和后側(cè)雙方射出光。
通過(guò)選擇向所述擴(kuò)散層14前后各方向的各擴(kuò)散度、和所述白色半透過(guò)反射層15的反射率及透過(guò)率，可任意設(shè)定向面光源裝置10前側(cè)的射出光和向后側(cè)的射出光的輝度比。
并且，在本實(shí)施例中，在所述導(dǎo)光板12前側(cè)配置擴(kuò)散入射光、且從一側(cè)面和另一側(cè)面雙方射出該擴(kuò)散光的擴(kuò)散層14，作為使從導(dǎo)光板12前面12b射出的光中的一部分透過(guò)、并將其它光返回后側(cè)的第1光學(xué)元件；在所述導(dǎo)光板12的后側(cè)配置白色半透過(guò)反射層15，作為使從所述導(dǎo)光板12的后面12c射出的光的至少一部分透過(guò)的第2光學(xué)元件，所以在向前側(cè)射出輝度分布均勻的光的同時(shí)，可向后側(cè)射出輝度分布均勻且不帶顏色的白色光。
在本實(shí)施例中，在使后面12c中的內(nèi)面反射光擴(kuò)散的擴(kuò)散面上形成所述導(dǎo)光板12的后面12c，所以可高效率地將從入射端面12a入射到所述導(dǎo)光板12的光從導(dǎo)光板12的前面12b射出。
在本實(shí)施例中，在配置在所述導(dǎo)光板12前側(cè)的擴(kuò)散層14前側(cè)配置棱鏡片16，作為使射出到所述擴(kuò)散層14前側(cè)的光朝向所述導(dǎo)光板12前面12b的法線(xiàn)附近方向折射的折射層，所以可向前側(cè)射出在正面方向具有指向性的光。
實(shí)施例2圖2表示使用本發(fā)明面光源裝置的顯示裝置，圖3及圖4表示用于所述顯示裝置中的第1及第2顯示元件的局部截面，并且，圖5A、B表示具備所述顯示裝置的電子設(shè)備的一例。
實(shí)施例2在所述面光源裝置的兩側(cè)配置第1和第2顯示元件，構(gòu)成顯示裝置，并將該顯示裝置用于便攜電話(huà)等電子設(shè)備。
首先，說(shuō)明圖5A、B所示電子設(shè)備，該電子設(shè)備是便攜電話(huà)，包括在前面配備多個(gè)鍵2的設(shè)備主體1；和一端樞支在所述設(shè)備主體1的上緣部、可相對(duì)所述設(shè)備主體開(kāi)閉設(shè)置的蓋體3，在所述蓋體3的前面、即如圖5A所示打開(kāi)蓋體3時(shí)變?yōu)榕c設(shè)備主體1的前面同向的前向、在如圖5B所示關(guān)閉時(shí)相對(duì)設(shè)備主體1的面中，設(shè)置顯示電話(huà)號(hào)碼、電子郵件等主要信息的主顯示部4，在所述蓋體3的后面設(shè)置顯示時(shí)刻、收信等的小畫(huà)面的副顯示部5。
下面說(shuō)明圖2所示顯示裝置，該顯示裝置具備上述面光源裝置10；第1顯示元件17a，使與顯示觀察側(cè)相反側(cè)的面與所述面光源裝置10相對(duì)后，配置在所述面光源裝置10的前側(cè)，控制光的透過(guò)來(lái)進(jìn)行顯示；和第2顯示元件17b，使與顯示觀察側(cè)相反側(cè)的面與所述面光源裝置10相對(duì)后，配置在所述面光源裝置10的后側(cè)，控制光的透過(guò)來(lái)進(jìn)行顯示。
所述第1和第2顯示元件17a、17b例如是液晶顯示元件，第1液晶顯示元件17a是主顯示元件，第2液晶顯示元件17b是副顯示元件。
在圖5所示電子設(shè)備(便攜電話(huà))的蓋體3內(nèi)，使作為主顯示元件的第1液晶顯示元件(下面稱(chēng)為主顯示元件)17a面對(duì)所述蓋體3的前面主顯示部4、使作為副顯示元件的第2液晶顯示元件(下面稱(chēng)為副顯示元件)17b面對(duì)所述蓋體3的后面副顯示部5安裝該顯示裝置，所述主顯示元件17a是對(duì)應(yīng)于所述蓋體3的主顯示部4的畫(huà)面尺寸的液晶顯示元件，副顯示元件17b是對(duì)應(yīng)于所述蓋體3的小畫(huà)面的副顯示部5的畫(huà)面尺寸的液晶顯示元件。另外，所述面光源裝置10的導(dǎo)光板12、擴(kuò)散層14、棱鏡片16及白色半透過(guò)反射層15具有與所述主顯示元件17a的整個(gè)畫(huà)面相對(duì)的面積。
圖3表示所述主顯示元件17a的局部截面，圖4表示所述副顯示元件17b的部分截面。
所述主顯示元件17a和副顯示元件17b都是在與顯示觀察側(cè)的相反側(cè)配備半透過(guò)反射膜21的反射/透過(guò)型顯示元件，如圖3及圖4所示，在作為顯示觀察側(cè)的前側(cè)透過(guò)基板18與面對(duì)該前側(cè)基板18的后側(cè)透過(guò)基板19之間，設(shè)置液晶層20，在所述液晶層20的后側(cè)設(shè)置半透過(guò)反射膜21，同時(shí)，在所述液晶層20的前側(cè)和所述半透過(guò)反射膜21的后側(cè)分別配置偏振光片28、29。
所述半透過(guò)反射膜21例如由多孔質(zhì)金屬膜構(gòu)成，該半透過(guò)反射膜21形成于后側(cè)基板19的內(nèi)面(面對(duì)所述基板18的面)。
所述前側(cè)基板18與后側(cè)基板19在邊緣部經(jīng)未圖示的框狀密封件接合，所述液晶層20設(shè)置在由前后基板18、19之間的所述密封件包圍的區(qū)域中。
所述主顯示元件17a和副顯示元件17b分別是STN(超扭轉(zhuǎn)向列)型單純矩陣液晶顯示元件，在一側(cè)基板、例如前側(cè)基板18的內(nèi)面(面向后側(cè)基板19的面)設(shè)置沿行方向(圖3及圖4中左右方向)的多個(gè)透明掃描電極23，在另一側(cè)的后側(cè)基板19的內(nèi)面設(shè)置沿列方向(圖3及圖4中垂直于紙面的方向)的多個(gè)透明信號(hào)電極24。
在所述后側(cè)基板19的內(nèi)面，覆蓋所述半透明反射膜21設(shè)置透明絕緣膜22，所述信號(hào)電極24形成于所述絕緣膜22上。
在所述前側(cè)基板18和后側(cè)基板19的最內(nèi)面分別覆蓋所述電極23、24形成定向膜25、26，通過(guò)所述定向膜規(guī)定所述液晶層20的液晶分子在前后基板18、19附近的定向方向，在前后基板18、19之間，以220-260度扭轉(zhuǎn)角扭轉(zhuǎn)定向。
所述偏振光片28、29是吸收入射光中彼此垂直的兩個(gè)直線(xiàn)偏振光分量中的一方偏振光分量、使另一方的偏振光分量透過(guò)的吸收偏振光片，前側(cè)偏振光片28使透過(guò)軸朝向規(guī)定方向貼附在前側(cè)基板18的外面，后側(cè)偏振光片29使透過(guò)軸朝向規(guī)定方向貼附在后側(cè)基板19的外面。
所述主顯示元件17a是彩色圖像顯示元件，在其一側(cè)的基板、例如前側(cè)基板18的內(nèi)面，設(shè)置分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)掃描電極23和信號(hào)電極24彼此相對(duì)的多個(gè)象素部的多個(gè)顏色、例如紅、綠、藍(lán)3色濾色器(color filter)27R、27G、27B。濾色器27R、27G、27B形成于前側(cè)基板18的基板面上，在其上形成所述掃描電極23。
另一方面，所述副顯示元件17b是不具備濾色器的黑白圖像顯示元件。
另外，在所述面光源裝置10的前側(cè)，使主顯示元件17a的后面(后側(cè)偏振光片29的外面)面向所述面光源裝置10的導(dǎo)光板12的前面12b中的光射出區(qū)域來(lái)配置所述主顯示元件17a，在所述面光源裝置10的后側(cè)，使副顯示元件17b的后面(后側(cè)偏振光片29的外面)面向所述面光源裝置10的導(dǎo)光板12的后面12c中的光射出區(qū)域的中央附近來(lái)配置所述副顯示元件17b。
該顯示裝置分別將配置所述主顯示元件17a的一面和配置所述副顯示元件17b的另一面作為顯示面來(lái)進(jìn)行顯示，所述主顯示元件17a在將其配置側(cè)設(shè)為顯示面時(shí)被顯示驅(qū)動(dòng)，所述副顯示元件17b在將其配置側(cè)設(shè)為顯示面時(shí)被顯示驅(qū)動(dòng)。
該顯示裝置在得不到充足亮度的外來(lái)光的環(huán)境下，利用來(lái)自所述面光源裝置10的光進(jìn)行透過(guò)顯示，在得到充足亮度的外來(lái)光的環(huán)境下，利用外來(lái)光進(jìn)行反射顯示，所述面光源裝置10的發(fā)光元件11在反射顯示時(shí)熄滅，在透過(guò)顯示時(shí)點(diǎn)亮。
說(shuō)明該顯示裝置的顯示由所述主顯示元件17a進(jìn)行顯示，在利用來(lái)自所述面光源裝置10的光進(jìn)行透過(guò)顯示時(shí)，向所述面光源裝置10的前側(cè)射出、并從其后側(cè)入射到所述主顯示元件17a的光通過(guò)主顯示元件17a的后側(cè)偏振光片29，吸收沿其吸收軸的偏振光分量的光，變?yōu)檠睾髠?cè)偏振光片29的透過(guò)軸的直線(xiàn)偏振光，透過(guò)半透過(guò)反射膜21后，入射到液晶層20。
入射到所述液晶層20的直線(xiàn)偏振光的偏振光狀態(tài)在透過(guò)液晶層20的過(guò)程中，受到對(duì)應(yīng)于通過(guò)施加到各象素部的電極23、24間的電場(chǎng)而變化的液晶分子定向狀態(tài)的雙折射作用后變化，并由濾色器27R、27G、27B吸收波長(zhǎng)在其吸收波長(zhǎng)頻域下的光，變?yōu)橹夂?，入射到前?cè)偏振光片28。在入射到前側(cè)偏振光片28的偏振光中沿所述前側(cè)偏振光片28的吸收軸的偏振光分量多的情況下，被偏振光片28吸收后，該象素部的顯示變?yōu)榘碉@示(黑)，在沿所述前側(cè)偏振光片28的透過(guò)軸的偏振光分量多的情況下，透過(guò)偏振光片28后向前側(cè)射出，變?yōu)轭伾珜?duì)應(yīng)于象素部的濾色器27R、27G、27B的亮顯示。
在利用外來(lái)光的反射顯示時(shí)，從作為其顯示觀察面?zhèn)鹊那皞?cè)入射到所述主顯示元件17的光，通過(guò)主顯示元件17a的前側(cè)偏振光片28被吸收沿其吸收軸的偏振光分量的光后，變?yōu)檠厍皞?cè)偏振光片28透過(guò)軸的直線(xiàn)偏振光，透過(guò)濾色器27R、27G、27B后，變?yōu)橹?，入射到液晶?0。
入射到所述液晶層20的光在透過(guò)液晶層20的過(guò)程中，受到對(duì)應(yīng)于各象素部的液晶分子定向狀態(tài)的雙折射作用，由設(shè)置在后側(cè)基板19內(nèi)面的所述半透過(guò)反射膜21反射。
由所述半透過(guò)反射膜21反射的光再次透過(guò)所述液晶層20和濾色器27R、27G、27B后，再次入射到前側(cè)偏振光片28，在再次入射到前側(cè)偏振光片28的偏振光中沿所述前側(cè)偏振光片28的吸收軸的偏振光分量多的情況下，被偏振光片28吸收后，該象素部的顯示變?yōu)榘碉@示(黑)，在沿所述前側(cè)偏振光片28的透過(guò)軸的偏振光分量多的情況下，透過(guò)偏振光片28后向前側(cè)射出，變?yōu)樵撓笏夭匡@示被著色的亮顯示。
這里雖說(shuō)明了主顯示元件17a的顯示，但副顯示元件17b的透過(guò)顯示和反射顯示也基本上與所述主顯示元件17a的顯示相同，因?yàn)橹黠@示元件17a不具備濾色器，所以亮顯示是非著色的白色顯示。
即，在向前側(cè)和后側(cè)雙方射出光的所述面光源裝置10的前側(cè)和后側(cè)配置所述主顯示元件17a和副顯示元件17b，使向所述面光源裝置10前側(cè)的射出光入射到所述主顯示元件17a，在主顯示元件17a進(jìn)行顯示，同時(shí)，使向所述面光源裝置10后側(cè)的射出光入射到所述副顯示元件17b，在副顯示元件17b進(jìn)行顯示，根據(jù)該顯示裝置，通過(guò)1個(gè)面光源裝置10就可進(jìn)行將配置所述主顯示元件17a的一側(cè)面和配置所述副顯示元件17b的另一側(cè)面分別作為顯示面的顯示。
在該顯示裝置中，所述主顯示元件17a是具備濾色器27R、27G、27B的彩色圖像顯示元件，但所述面光源裝置10如上所述，因?yàn)橄蚯皞?cè)射出輝度比向后側(cè)的射出光高的光，所以可使充足輝度的光入射到所述主顯示元件17a，在主顯示元件17a中顯示充足亮度的彩色圖像。
所述副顯示元件17b是不具備濾色器的黑白圖像顯示元件，沒(méi)有濾色器來(lái)吸收光，因此，即使向所述面光源裝置10后側(cè)的射出光的輝度低，也可在副顯示元件17b中顯示充足亮度的黑白圖像。
并且，所述面光源裝置10向前側(cè)射出由所述擴(kuò)散層14擴(kuò)散、并由棱鏡片16折射后的光，所以在所述主顯示裝置17a中可進(jìn)行沒(méi)有輝度不均的正面輝度顯示。
所述面光源裝置10向后側(cè)射出由所述擴(kuò)散層14擴(kuò)散后返回后側(cè)、并透過(guò)白色半透過(guò)反射層15的光，所以在所述副顯示裝置17b中可進(jìn)行沒(méi)有輝度不均或帶色的顯示。
本實(shí)施例的顯示裝置中，分別將所述主顯示元件17a和副顯示元件17b作為反射/透過(guò)型顯示元件，在與顯示觀察側(cè)的相反側(cè)具備半透過(guò)反射膜21，進(jìn)行利用來(lái)自所述面光源裝置10的射出光的透過(guò)顯示和利用從顯示觀察面?zhèn)热肷涞耐鈦?lái)光的反射顯示兩種顯示，所以可在所述主顯示元件17a和副顯示元件17b中分別進(jìn)行利用來(lái)自所述面光源裝置10的光的透過(guò)顯示和利用外來(lái)光的反射顯示兩種顯示。
在本實(shí)施例中，所述主顯示元件17a和副顯示元件17b分別構(gòu)成為在液晶層20和后側(cè)偏振光片29之間設(shè)置所述半透過(guò)反射膜21，僅利用前側(cè)的1塊偏振光片來(lái)進(jìn)行利用外來(lái)光的反射顯示，所以與在后側(cè)偏振光片29的后側(cè)配置所述半透過(guò)反射膜21的情況相比，減少反射顯示時(shí)偏振光片吸收的光，反射顯示的亮度更亮。
在本實(shí)施例中，所述主顯示元件17a和副顯示元件17b分別構(gòu)成為在后側(cè)基板19的內(nèi)面設(shè)置所述半透過(guò)反射膜21，所以可減小從顯示元件17a、17b的顯示面(前側(cè)偏振光片28的前面)到所述半透過(guò)反射膜21的距離，從而，不會(huì)發(fā)生實(shí)際顯示與映在所述半透過(guò)反射膜21上的顯示影像錯(cuò)位而看見(jiàn)的重影，可顯示高質(zhì)量的圖像。
實(shí)施例3圖6分別表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的面光源裝置的側(cè)面。
如圖6所示，該實(shí)施例的面光源裝置30具備發(fā)光元件31；導(dǎo)光板32，使來(lái)自所述發(fā)光元件31的射出光從端面入射，使該光一邊在前面及后面進(jìn)行內(nèi)面反射一邊進(jìn)行引導(dǎo)，并使該光的大部分從所述前面射出，同時(shí)，使從所述前面和后面入射的光透過(guò)；第1光學(xué)元件34，配置在所述導(dǎo)光板32的前側(cè)，使從所述導(dǎo)光板32前面射出的光中的一部分透過(guò)，將其它光返回后側(cè)(導(dǎo)光板32側(cè))；和第2光學(xué)元件35，配置在所述導(dǎo)光板32的后側(cè)，使從所述導(dǎo)光板32后面射出光的至少一部分透過(guò)。
所述發(fā)光元件31與上述實(shí)施例1的面光源裝置10的發(fā)光元件11相同，所以省略說(shuō)明。
所述導(dǎo)光板32例如是由丙烯類(lèi)樹(shù)脂等構(gòu)成的透明板，其一端面形成使來(lái)自所述發(fā)光元件31的射出光入射的入射端面32a。另外，導(dǎo)光板32的前面32b形成為平坦面，后面32c形成為反射折射面，使該后面32c中內(nèi)面反射的光向相對(duì)導(dǎo)光板32前面32b的法線(xiàn)的角度比在平行于所述前面32b的面中正反射情況下小的方向(下面簡(jiǎn)稱(chēng)為相對(duì)法線(xiàn)的角度變小的方向)折射。
在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)光板32的后面32c為在其整個(gè)面積中緊密排列彼此平行形成寬度極小的橫長(zhǎng)棱鏡部34的棱鏡片狀的反射折射面。
配置在所述導(dǎo)光板32前側(cè)的第1光學(xué)元件34和配置在所述導(dǎo)光板32后側(cè)的第2光學(xué)元件35分別是反射入射光彼此垂直的兩個(gè)偏振光分量中的一方偏振光分量、并使另一方的偏振光分量透過(guò)的反射偏振光層，例如是在彼此垂直方向上具有反射軸和透過(guò)軸的反射偏振光片。下面，將所述導(dǎo)光板32前側(cè)的第1光學(xué)元件34稱(chēng)為前側(cè)反射偏振光片，將所述導(dǎo)光板32后側(cè)的第2光學(xué)元件35稱(chēng)為后側(cè)反射偏振光片。
使平行于各自反射光偏振光面的方向(反射軸方向)實(shí)質(zhì)垂直，來(lái)配置所述前側(cè)反射偏振光片34和后側(cè)反射偏振光片35，以使由一方反射偏振光片反射的光透過(guò)另一方反射偏振光片。
本實(shí)施例的面光源30使從所述發(fā)光元件31射出后從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32中的光從該導(dǎo)光板32的前面32b射出，使光的一部分透過(guò)配置在所述導(dǎo)光板32前側(cè)的前側(cè)反射偏振光片34后向前射出，同時(shí)，通過(guò)所述前側(cè)反射偏振光片34反射其它光后返回后側(cè)，使返回光透過(guò)所述導(dǎo)光板32后從其后面32c射出，使該光的至少一部分透過(guò)配置在所述導(dǎo)光板32后側(cè)的后側(cè)反射偏振光片35后向后側(cè)射出。
即，從所述發(fā)光元件31射出的光從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32，如圖6中箭頭線(xiàn)所示，邊在所述導(dǎo)光板32前面32b及后面32c中進(jìn)行內(nèi)面反射，邊導(dǎo)入導(dǎo)光板32內(nèi)。
從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32上的光在導(dǎo)光板前面32b及后面32c中的內(nèi)面反射，是在所述導(dǎo)光板前面32b及后面32c與作為外界的空氣層的界面上的全反射，反射以大于全反射臨界角的入射角入射到所述界面上的光，經(jīng)小于全反射臨界角的入射角入射到所述界面的光透過(guò)該界面后射出。
在本實(shí)施例中，將所述導(dǎo)光板32的后面32c作為由上棱鏡片狀的反射折射面，所以在后面32c中的內(nèi)面反射光向相對(duì)所述導(dǎo)光板32前面32b的法線(xiàn)角度變小的方向折射，其反射光入射到導(dǎo)光板前面32b與空氣層的界面上。
因此，在從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32上的光邊在導(dǎo)光板32前面32b及后面32c中內(nèi)面反射邊導(dǎo)向?qū)Ч獍?2內(nèi)的過(guò)程中，以小于全反射臨界角的入射角入射到前面32b與空氣層的界面上，透過(guò)該界面后，從導(dǎo)光板前面32b射出。
在從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32上的光中，以小于全反射臨界角的入射角入射到導(dǎo)光板32的后面32c與空氣層的界面上的光透過(guò)該界面后，射出到導(dǎo)光板32的后側(cè)。
從所述導(dǎo)光板32前面32b射出的光入射到配置在導(dǎo)光板32前側(cè)的前側(cè)反射偏振光片34，并且，該光中沿所述前側(cè)反射偏振光片34的透過(guò)軸的偏振光分量的光透過(guò)前側(cè)反射偏振光片34后，從前面射出到前側(cè)。
射出到前側(cè)的光因?yàn)槭鞘箒?lái)自所述導(dǎo)光板32前面32b的射出光從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32、并由形成在棱鏡狀反射折射面上的導(dǎo)光板后面32c向相對(duì)導(dǎo)光板前面32b的法線(xiàn)的角度變小的方向折射后進(jìn)行內(nèi)面反射的光，所以是在正面方向(導(dǎo)光板32前面32b的法線(xiàn)附近方向)具有指向性的光。
另一方面，在從所述導(dǎo)光板32前面32b射出后入射到所述前側(cè)反射偏振光片34的光中，沿所述前側(cè)反射偏振光片34反射軸的偏振光分量的光由前側(cè)反射偏振光片34反射后，返回后側(cè)。
該返回光透過(guò)所述導(dǎo)光板32后，射出到后側(cè)，并且，透過(guò)配置在所述導(dǎo)光板32后側(cè)的后側(cè)反射偏振光片35后，射出到后側(cè)。
即，使各自的反射軸實(shí)質(zhì)垂直地配置所述前側(cè)反射偏振光片34和后側(cè)反射偏振光片35，所以所述反射偏振光片34反射的返回光是沿所述后側(cè)反射偏振光片35透過(guò)軸的偏振光分量的直線(xiàn)偏振光，因此，該返回光幾乎全部透過(guò)所述后側(cè)反射偏振光片35后射出到后側(cè)。
射出到后側(cè)的光是在正面方向具有指向性并從所述導(dǎo)光板32的前面32b射出后由所述前側(cè)反射偏振光片34反射的光的一部分，所以是在與所述正面方向相反方向的里面方向具有指向性的光。
如上所述，從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32的光的一部分射出到所述導(dǎo)光板32的后側(cè)，但該光入射到所述后側(cè)反射偏振光片35，并且該光中沿所述后側(cè)反射偏振光片35透過(guò)軸的偏振光分量的光透過(guò)該后側(cè)反射偏振光片35后射出到后側(cè)，沿所述后側(cè)反射偏振光片35反射軸的偏振光分量的光被該后側(cè)反射偏振光片35反射，透過(guò)所述前側(cè)反射偏振光片34后，射出到前側(cè)。
從而，所述面光源30使從發(fā)光元件31射出后從入射端面32a入射到導(dǎo)光板32、并從導(dǎo)光板32的前面32b射出的光的一部分透過(guò)所述前側(cè)反射偏振光片34后射出到前側(cè)，同時(shí)，所述前側(cè)反射偏振光片34反射其它光后，返回后側(cè)，使返回光透過(guò)所述導(dǎo)光板32，并透過(guò)所述后側(cè)反射偏振光片35后射出到后側(cè)，根據(jù)該面光源30，可向前側(cè)和后側(cè)雙方射出光。
本實(shí)施例的面光源將配置在所述導(dǎo)光板32前側(cè)的第1光學(xué)元件和配置在所述導(dǎo)光板32后側(cè)的第2光學(xué)元件分別作為反射入射光的彼此垂直的兩個(gè)直線(xiàn)偏振光分量中一方的偏振光分量、并使另一方偏振光分量透過(guò)的反射偏振光片34、35，使各自的反射軸實(shí)質(zhì)垂直來(lái)配置這些反射偏振光片34、35，所以從所述發(fā)光元件31射出后從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32的光基本上無(wú)損失地實(shí)質(zhì)均等分配射出到前側(cè)和后側(cè)。
在本實(shí)施例中，所述導(dǎo)光板32的后面32c形成在使后面32c的內(nèi)面反射光向相對(duì)所述導(dǎo)光板32前面32b的法線(xiàn)的角度變小的方向折射的反射折射面上，所以可使從入射端面32a入射到所述導(dǎo)光板32的光大部分從所述導(dǎo)光板32的前面32b向前面32b的法線(xiàn)附近方向射出，將在正面方向或其相反方向上具有指向性的光射出到前側(cè)和后側(cè)雙方。
實(shí)施例4下面，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例4。圖7表示使用所述實(shí)施例3的面光源裝置的顯示裝置的側(cè)面。該顯示裝置構(gòu)成為，在所述實(shí)施例3的面光源裝置30的前側(cè)，使與顯示觀察側(cè)相反側(cè)的面面對(duì)所述面光源裝置30，同時(shí)，使后側(cè)偏振光片29的透過(guò)軸實(shí)質(zhì)平行于所述面光源裝置30的前側(cè)反射偏振光片34的透過(guò)軸，來(lái)配置圖3所示顯示彩色圖像的反射/透過(guò)型主顯示元件(第1顯示元件)17a；在所述面光源裝置30的后側(cè)，使與顯示觀察側(cè)相反側(cè)的面面對(duì)所述面光源裝置30，同時(shí)，使后側(cè)偏振光片29的透過(guò)軸實(shí)質(zhì)平行于所述面光源裝置30的后側(cè)反射偏振光片35的透過(guò)軸，來(lái)配置圖4所示顯示黑白圖像的反射/透過(guò)型副顯示元件(第2顯示元件)17b。
即，該顯示裝置在向前側(cè)和后側(cè)雙方射出光的所述面光源裝置30的前側(cè)和后側(cè)配置所述主顯示元件17a和副顯示元件17b，使向所述面光源30前側(cè)的射出光入射到所述主顯示元件17a，在主顯示元件17a中進(jìn)行顯示，同時(shí)，使向所述面光源30后側(cè)的射出光入射到所述副顯示元件17b，在副顯示元件17b中進(jìn)行顯示，根據(jù)本顯示裝置，可分別將配置所述主顯示元件17a的一面和配置所述副顯示元件17b的另一面雙方作為顯示面來(lái)進(jìn)行顯示。
本實(shí)施例的顯示裝置如上所述，配置成使配置在所述面光源裝置30前側(cè)的主顯示元件17a的后側(cè)偏振光片29的透過(guò)軸實(shí)質(zhì)平行于所述面光源裝置30的前側(cè)反射偏振光片34的透過(guò)軸，并使配置在所述面光源裝置30后側(cè)的副顯示元件17b的后側(cè)偏振光片29的透過(guò)軸實(shí)質(zhì)平行于所述面光源裝置30的后側(cè)反射偏振光片35的透過(guò)軸，所以可使射出到所述面光源裝置30前側(cè)的光、即沿所述前側(cè)反射偏振光片34的透過(guò)軸的直線(xiàn)偏振光高效透過(guò)所述主顯示元件17a的后側(cè)偏振光片29后入射到所述主顯示元件17a的液晶層20，同時(shí)，可使射出到所述面光源裝置30后側(cè)的光、即沿所述后側(cè)反射偏振光片35的透過(guò)軸的直線(xiàn)偏振光高效透過(guò)所述副顯示元件17b的后側(cè)偏振光片29后入射到所述副顯示元件17b的液晶層20。
本實(shí)施例的顯示裝置中，所述面光源裝置30如上所述，將來(lái)自發(fā)光元件30的射出光實(shí)質(zhì)均等地分配并射出到前側(cè)和后側(cè)，同時(shí)，向前側(cè)和后側(cè)雙方射出具有向正面方向或其相反方向的里面方向的指向性的光，所以可以充足的亮度及充足的正面輝度在所述主顯示元件17a和副顯示元件17b雙方上進(jìn)行顯示。
本實(shí)施例的顯示裝置將所述主顯示元件17a和副顯示元件17b分別作為在與顯示觀察側(cè)相反側(cè)具備半透過(guò)反射膜21的反射/透過(guò)型顯示元件，所以可在所述主顯示元件17a和副顯示元件17b中分別進(jìn)行利用來(lái)自所述面光源裝置30的光的透過(guò)顯示和利用外來(lái)光的反射顯示兩種顯示。
在本實(shí)施例中，將與實(shí)施例2一樣構(gòu)成的具有半透過(guò)反射膜的反射/透過(guò)型顯示元件用于主顯示元件17a和副顯示元件17b，但不限于此，作為進(jìn)行反射顯示的反射板，也可將配置在導(dǎo)光板32前后的反射偏振光片34、35利用為各顯示元件17a、17b的反射板，并省略各自的半透過(guò)反射膜。
在本實(shí)施例的顯示裝置中，在所述面光源裝置30的前側(cè)和后側(cè)配置在前后具備偏振光片(吸收偏振光片)28、29的主顯示元件17a和副顯示元件17b，但所述面光源裝置30向前側(cè)射出沿所述前側(cè)反射偏振光片34透過(guò)軸的直線(xiàn)偏振光，向后側(cè)射出沿所述后側(cè)反射偏振光片35透過(guò)軸的直線(xiàn)偏振光，所以即使從所述主顯示元件17a和副顯示元件17b中省略該后側(cè)偏振光片29，也可在這些顯示元件17a、17b中進(jìn)行顯示。
所述主顯示元件17a和副顯示元件17b最好如圖3及圖4所示那樣在前后具備偏振光片28、29，此時(shí)，可使射出到所述面光源裝置30前側(cè)及后側(cè)的所述直線(xiàn)偏振光作為偏振光率比所述顯示元件17a、17b的后側(cè)偏振光片29高的直線(xiàn)偏振光入射到液晶層20，可提高這些顯示元件17a、17b的顯示對(duì)比度。
在本實(shí)施例的顯示裝置中，將配置在所述面光源裝置30前側(cè)的主顯示元件17a作為具備濾色器27R、27G、27B彩色圖像顯示裝置，將配置在所述面光源裝置30前側(cè)的副顯示元件17b作為不具備濾色器的黑白圖像顯示元件，但所述面光源裝置30實(shí)質(zhì)均等地將來(lái)自發(fā)光元件31的射出光分配并射出到前側(cè)和后側(cè)，所以也可將所述主顯示元件17a和副顯示元件17b雙方作為具備濾色器的彩色圖像顯示元件。
在上述實(shí)施例2及4的顯示裝置中，所述主顯示元件17a和副顯示元件17b在后側(cè)基板19的內(nèi)面設(shè)置半透過(guò)反射膜21，在其上經(jīng)絕緣膜22形成透明電極24，但也可由多孔質(zhì)金屬膜形成所述電極24，將該電極24作為半透過(guò)反射膜。
所述半透過(guò)反射膜21若在顯示觀察側(cè)的相反側(cè)、即液晶層20的后側(cè)，則既可配置在所述后側(cè)基板19的外面，也可配置在后側(cè)偏振光片29的后側(cè)。
上述實(shí)施例的顯示裝置分別將所述主顯示元件17a和副顯示元件17b作為反射/透過(guò)型顯示元件，但這些顯示元件17a、17b也可是不具備所述半透過(guò)反射膜21的僅進(jìn)行透過(guò)顯示的透過(guò)型顯示元件。
上述實(shí)施例的顯示裝置中，將所述主顯示元件17a和副顯示元件17b雙方作為STN型單純矩陣液晶顯示元件，但這些顯示元件17a、17b也可是TN(扭轉(zhuǎn)向列)型、非扭轉(zhuǎn)的均勻定向型、強(qiáng)電介質(zhì)性或反強(qiáng)電介質(zhì)性液晶顯示元件等，可也可是有源矩陣液晶顯示元件，并且也可是液晶顯示元件以外的顯示元件。
在圖1所示實(shí)施例1的面光源裝置10中，在使后面12c中的內(nèi)面反射光擴(kuò)散的擴(kuò)散面中形成導(dǎo)光板12的后面12c，并在配置在所述導(dǎo)光板12前側(cè)的第1光學(xué)元件(擴(kuò)散層)14的前側(cè)配置使射出到所述第1光學(xué)元件14前側(cè)的光向所述導(dǎo)光板12前面12b的法線(xiàn)附近方向折射的折射層(棱鏡片)16，但也可在使后面12c中的內(nèi)面反射光向相對(duì)所述導(dǎo)光板12前面12b的法線(xiàn)的角度變小的方向折射的反射折射面中形成所述導(dǎo)光板12的后面12c，并省略所述第1光學(xué)元件14前側(cè)的折射層16。
在圖6所示實(shí)施例3的面光源30中，在使后面32c中的內(nèi)面反射光向相對(duì)所述導(dǎo)光板32前面32b的法線(xiàn)的角度變小的方向折射的反射折射面(棱鏡片狀的面)中形成導(dǎo)光板32的后面32c，但也可在使后面32c中的內(nèi)面反射光擴(kuò)散的擴(kuò)散面中形成所述導(dǎo)光板32的后面32c，并在所述導(dǎo)光板32前側(cè)配置的第1光學(xué)元件(前側(cè)反射偏振光片)34的前側(cè)配置使射出到所述第1光學(xué)元件34前側(cè)的光向所述導(dǎo)光板32前面32b法線(xiàn)附近的方向折射的折射層。
在所述實(shí)施例3的面光源裝置30中，分別將配置在導(dǎo)光板32前側(cè)和后側(cè)的第1光學(xué)元件34和第2光學(xué)元件35作為在彼此垂直方向上具有反射軸和透過(guò)軸的反射偏振光片，但該第1光學(xué)元件34和第2光學(xué)元件35只要反射入射光彼此不同的兩個(gè)偏振光分量中一方的偏振光分量并使另一方偏振光分量透過(guò)，則也可是其它偏振光分離層。
即，用作所述第1光學(xué)元件34和第2光學(xué)元件35的偏振光分離層例如也可是反射入射光彼此不同的兩個(gè)圓偏振光分量(右旋轉(zhuǎn)圓偏振光分量和左旋轉(zhuǎn)圓偏振光分量)中一方的圓偏振光分量并使另一方圓偏振光分量透過(guò)的偏振光分離膜(例如變色液晶膜)等，此時(shí)，可將用作所述第1光學(xué)元件34的偏振光分離膜和用作所述第2光學(xué)元件35的偏振光分離膜配置成使由一方偏振光分離膜反射的光透過(guò)另一方偏振光分離膜。
并且，所述偏振光分離層使相位差板(λ/4板)層疊，以?shī)A持所述偏振光分離膜，將入射到該偏振光分離層的直線(xiàn)偏振光作為圓偏振光，入射到所述偏振光分離膜，將從所述偏振光分離膜射出的圓偏振光變?yōu)橹本€(xiàn)偏振光。
另外，在圖1所示實(shí)施例1的面光源裝置10中，將配置在導(dǎo)光板12后側(cè)的第2光學(xué)元件15作為白色的半透過(guò)反射層，圖6所示實(shí)施例3的面光源裝置30將配置在導(dǎo)光板32后側(cè)的第2光學(xué)元件35作為反射偏振光層，但所述第2光學(xué)元件15、35也可是由多孔質(zhì)金屬膜構(gòu)成的半透過(guò)反射層。
權(quán)利要求
1.一種面光源裝置，其特征在于具備發(fā)光的發(fā)光元件；導(dǎo)光板，具有板狀形狀，使所述發(fā)光元件發(fā)出的光從所述板的一端面入射，并使該光在所述板的相對(duì)板面間反射，導(dǎo)向整個(gè)所述板面，并從所述板面射出，并且，使從一側(cè)板面入射的光透過(guò)另一側(cè)板面；第1光學(xué)元件，配置在所述導(dǎo)光板一側(cè)的板面?zhèn)?，使從所述?dǎo)光板一側(cè)板面射出的光中的一部分透過(guò)所述前側(cè)，將其它光返回后側(cè)；和第2光學(xué)元件，配置在所述導(dǎo)光板的另一側(cè)板面?zhèn)?，使從所述?dǎo)光板另一側(cè)板面?zhèn)壬涑龉獾闹辽僖徊糠滞高^(guò)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于第1光學(xué)元件由擴(kuò)散層構(gòu)成，該擴(kuò)散層擴(kuò)散入射光，并從一側(cè)面和另一側(cè)面雙方射出該擴(kuò)散光，所述第2光學(xué)元件由半透過(guò)反射層構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面光源裝置，其特征在于所述第2光學(xué)元件由添加了白色顏料的半透過(guò)反射層構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于第1光學(xué)元件和第2光學(xué)元件分別由對(duì)入射光的不同的兩個(gè)偏振光分量中一方偏振光分量進(jìn)行反射、并使另一方偏振光分量透過(guò)的偏振光分離層構(gòu)成，將這些偏振光分離層配置成使通過(guò)一方偏振光分離層反射的光透過(guò)另一方偏振光分離層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面光源裝置，其特征在于所述偏振光分離層由透過(guò)偏振光面彼此垂直的兩個(gè)直線(xiàn)偏振光中一方的直線(xiàn)偏振光、并反射另一方的直線(xiàn)偏振光的反射偏振光片構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面光源裝置，其特征在于所述偏振光分離層由分離成右旋轉(zhuǎn)圓偏振光和左旋轉(zhuǎn)圓偏振光的圓偏振光分離元件和夾持該圓偏振光分離元件配置的兩塊1/4波長(zhǎng)板構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于導(dǎo)光板在其另一側(cè)板面上形成使內(nèi)面反射光擴(kuò)散的擴(kuò)散面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的面光源裝置，其特征在于在第1光學(xué)元件的外側(cè)配置折射層，將從所述導(dǎo)光板射出并透過(guò)所述第1光學(xué)元件的光朝向大致沿所述導(dǎo)光板前面法線(xiàn)方向的方向折射。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的面光源裝置，其特征在于所述折射層由將平行于配置了導(dǎo)光板發(fā)光元件的一端面的橫長(zhǎng)棱鏡部彼此平行緊密排列的棱鏡片構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于導(dǎo)光板在其另一側(cè)板面中形成反射折射面，使在該板面中內(nèi)面反射的光，向相對(duì)所述導(dǎo)光板的板面的法線(xiàn)的角度比在平行于所述前面的面中正反射時(shí)小的方向折射。
11.一種顯示裝置，其特征在于具備發(fā)光的發(fā)光元件；導(dǎo)光板，具有板狀形狀，使所述發(fā)光元件發(fā)出的光從所述板的一端面入射，使該光在所述板的相對(duì)板面間反射后，導(dǎo)向整個(gè)所述板面，并從所述板面射出，并且，使從一側(cè)板面入射的光透過(guò)另一側(cè)板面；第1光學(xué)元件，配置在所述導(dǎo)光板一側(cè)的板面?zhèn)?，使從所述?dǎo)光板一側(cè)板面射出的光中的一部分透過(guò)所述前側(cè)，將其它光返回后側(cè)；第2光學(xué)元件，配置在所述導(dǎo)光板的另一側(cè)板面?zhèn)?，使從所述?dǎo)光板另一側(cè)板面?zhèn)壬涑龉獾闹辽僖徊糠滞高^(guò)；第1顯示元件，配置在所述面光源裝置一側(cè)的板面?zhèn)?，控制光的透過(guò)來(lái)進(jìn)行顯示；和第2顯示元件，配置在所述面光源裝置另一側(cè)的板面?zhèn)?，控制光的透過(guò)來(lái)進(jìn)行顯示。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于第1顯示元件與第2顯示元件的顯示面積不同，所述第2顯示元件的顯示面積比所述第1顯示元件的小。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于第1和第2顯示元件至少一方是半透過(guò)反射型顯示元件，可進(jìn)行控制從所述面光源裝置射出光的透過(guò)的透過(guò)顯示、和控制從觀察側(cè)入射的外光透過(guò)的反射顯示雙方。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的顯示裝置，其特征在于半透過(guò)反射型顯示元件具備由多孔質(zhì)金屬膜構(gòu)成的半透過(guò)反射膜。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于第1光學(xué)元件由擴(kuò)散入射光、并從一側(cè)面和另一側(cè)面射出該擴(kuò)散光的擴(kuò)散層構(gòu)成，所述第2光學(xué)元件由半透過(guò)反射層構(gòu)成。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于第1光學(xué)元件和第2光學(xué)元件分別由反射入射光的不同的兩個(gè)偏振光分量中一方的偏振光分量、并使另一方的偏振光分量透過(guò)的偏振光分離層構(gòu)成，這些偏振光分離層被配置成由一方偏振光分離層反射的光透過(guò)另一方的偏振光分離層。
17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于所述偏振光分離層由透過(guò)偏振光面彼此垂直的兩個(gè)直線(xiàn)偏振光中一方的直線(xiàn)偏振光、并反射另一方直線(xiàn)偏振光的反射偏振光片構(gòu)成。
18.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于在第1光學(xué)元件的外側(cè)配置折射層，將從所述導(dǎo)光板射出并透過(guò)所述第1光學(xué)元件的光朝向大致沿所述導(dǎo)光板前面法線(xiàn)方向的方向折射。
19.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于所述折射層由將平行于配置導(dǎo)光板發(fā)光元件一端面的橫長(zhǎng)棱鏡部彼此平行緊密排列的棱鏡片形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求11所述的顯示裝置，其特征在于導(dǎo)光板在其另一側(cè)板面中形成反射折射面，該反射折射面使在該板面中內(nèi)面反射的光，向相對(duì)所述導(dǎo)光板板面法線(xiàn)的角度比在平行于所述前面的面中正反射時(shí)小的方向折射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可向前側(cè)和后側(cè)雙方射出光的面光源，同時(shí)，提供一種可通過(guò)1個(gè)面光源將一側(cè)的面和另一側(cè)的面分別設(shè)為顯示面進(jìn)行顯示的顯示裝置。在導(dǎo)光板(12)的前側(cè)配置第1光學(xué)元件(14)，該導(dǎo)光板使來(lái)自發(fā)光元件(11)的射出光從端面(21a)入射，引導(dǎo)該光從一側(cè)板面(12a)射出，同時(shí)，使從雙方板面(12b、12c)入射的光透過(guò)，第1光學(xué)元件(14)使從導(dǎo)光板(12)前面(12b)射出的光中的部分光透過(guò)，將其它光返回后側(cè)，在所述導(dǎo)光板(12)后側(cè)配置第2光學(xué)元件(15)，該第2光學(xué)元件使從導(dǎo)光板(12)后面(12c)射出的光的至少一部分透過(guò)。
文檔編號(hào)G02F1/13357GK1469075SQ03148648
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2003年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月17日
發(fā)明者東山浩 申請(qǐng)人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會(huì)社