專利名稱：背面照明裝置及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為液晶顯示裝置的背光單元的適宜的背面照明裝置，以及具備其的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
圖21是表示現(xiàn)有的無源型(單純矩陣型)液晶顯示裝置的示例的概略剖面圖。該例的液晶顯示裝置300，是由透過式或半透過反射式液晶顯示單元320與配置于該液晶顯示單元320背面?zhèn)鹊谋彻鈫卧?10大致構(gòu)成的(例如參照專利文獻1、2)背光單元310構(gòu)成為讓冷陰極管等長形光源313發(fā)出的光從板狀的導(dǎo)光板312的入射面(側(cè)面)312a入射到導(dǎo)光板312內(nèi)，并且讓其從導(dǎo)光板312與液晶單元320相對的出射面(上面)312b射出。
在導(dǎo)光板312的出射面312b的相反側(cè)的面(下面)312c上，通過形成由白色或具有光反射性的多個突起部或者點狀平面圖案構(gòu)成的反射部件317，從而具有光反射性。
在導(dǎo)光板312的出射面312b上，配置有散射板314，進而通過在該散射板314上依次設(shè)置2枚棱鏡片315、316，從而具有光的擴散性及亮度分布的均勻性。上述各棱鏡片，如圖22所示，是通過在基板上形成的層上形成一系列的剖面呈三角狀突出部318與一系列的剖面呈楔形的溝槽319所構(gòu)成。這兩枚棱鏡片315、316，一方棱鏡片的突出部318的棱線的延伸方向與另一方棱鏡片的突出部318的棱線延伸方向配置為相差90度(棱鏡結(jié)構(gòu)配置為垂直)，從導(dǎo)光板312的出射面312b射出的光中某方向的光透過一方的棱鏡片315，聚光在某個角度范圍(例如到70度為止)的可見角上，作為出射光L21射出，另外，其他方向的光透過另一方的棱鏡片316，聚光在某個角度范圍(例如到70度為止)的可見角上，作為出射光L22射出。
而且，近年來也提出作為背光單元的光源采用大致點光源的白色LED(Light Emitting Diode發(fā)光二極管)的方案。
(專利文獻1)特表平11-500071號公報(專利文獻2)特愿平10-169922號公報然而，在現(xiàn)有的背光單元310中，存在光利用效率差的問題，例如即使光從光源313向?qū)Ч獍?12出射，但存在從導(dǎo)光板的下面312c向外部漏光的可能，成為損耗。另外，現(xiàn)有的背光單元310，由于構(gòu)成部件數(shù)量多，故存在厚度容易變大，且成本增加的問題。再有，在現(xiàn)有的技術(shù)中，不能實現(xiàn)在可以均勻且明亮地照明液晶顯示單元320的顯示區(qū)域(被照明區(qū)域)的同時，從光源出射的光的利用效率高、薄型、低成本的背光單元。
還有，在現(xiàn)有的液晶顯示裝置300中，由于具備上述背光單元310，不只是增大裝置整體的厚度，還有成本增加，電力消耗增大的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述問題的發(fā)明，其目的在于，提供一種可以提高光的利用效率的背面照明裝置。
另外，本發(fā)明的其中一個目的在于，提供一種在可以均勻且明亮照明被照明區(qū)域的同時，可以提高光的利用效率，且薄型、低成本的背面照明裝置。
再有，本發(fā)明的其中一個目的在于，提供一種具備上述背面照明裝置且可以低電力消耗的液晶顯示裝置。
還有，本發(fā)明的其中一個目的在于，提供一種具備上述背面照明裝置，高亮度、顯示質(zhì)量優(yōu)良，可以低電力消耗，且薄型、低成本的液晶顯示裝置。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用以下構(gòu)成。
本發(fā)明的背面照明裝置，包括光源；從設(shè)置于端面的入射面導(dǎo)入來自該光源的光并從其中一面?zhèn)瘸錾涞膶?dǎo)光板；和設(shè)置于上述導(dǎo)光板的另外一面的擴散性反射體，其特征在于上述擴散性反射體，在基體材料的表面上形成具有光反射性的微小凹凸部，該微小凹凸部形成面以朝向上述導(dǎo)光板的另外一面的方式設(shè)置。
在這樣構(gòu)成的背面照明裝置中，即使從上述光源出射到導(dǎo)光板的光從該導(dǎo)光板的另外一面向外側(cè)出射，但由于上述出射光被上述擴散反射體的微小凹凸部反射，可以再度入射到導(dǎo)光板內(nèi)，故可以減少光的損耗，可以有效地將從光源向?qū)Ч獍鍍?nèi)出射的光作為照明光利用。
另外，從導(dǎo)光板的其中一面(出射面)出射的光，從光源出射的光在導(dǎo)光板內(nèi)傳播后，并不只是從上述出射面出射的光，由于從光源出射的光在導(dǎo)光板內(nèi)傳播后，從導(dǎo)光板的另外一面出射到達擴散反射體，被該擴散反射體的微小凹凸部反射再度通過導(dǎo)光板內(nèi)，從出射面出射的光也增多，故提高背面照明裝置中的出射效率。再有，由于光被上述擴散反射體的微小凹凸部擴散，故提高出射光的均勻性。
因此，根據(jù)本發(fā)明的背面照明裝置，可以提高光的利用效率，而且可以提高出射光的均勻性，可以明亮地照明被照明區(qū)域。
另外，在上述構(gòu)成的本發(fā)明的背面照明裝置中，其特征在于上述導(dǎo)光板的其中一面上，優(yōu)選基體上形成有多個錐狀體的光定向性調(diào)整板以上述錐狀體的頂部朝向與上述導(dǎo)光板相反的一側(cè)的方式設(shè)置，上述光定向性調(diào)整板可以控制從上述導(dǎo)光板的其中一面出射且透過該光定向性調(diào)整板的光中至少不同的兩個方向的透過光成分的定向性。
在這樣構(gòu)成的背面照明裝置中，通過具備上述構(gòu)成的光定向性調(diào)整板，控制從上述導(dǎo)光板的出射面?zhèn)瘸錾涞墓庵兄辽俨煌膬蓚€方向的透過光成分的定向性，可以將光聚光在適合于被照明物的照明的角度上，從而出射，減少對被照明物的照明沒有幫助的光(成為無用的光)，可以均勻且明亮地照明被照明區(qū)域。另外，該背面照明裝置，由于可以用一枚光定向性調(diào)整板控制從上述導(dǎo)光板的出射面?zhèn)瘸錾涞墓庵兄辽俨煌膬蓚€方向的透過光成分的定向性，故與現(xiàn)有的設(shè)置2枚棱鏡片的背光單元相比，可以減少部件數(shù)量，由此可以達成結(jié)構(gòu)的簡單化與薄型化，可以降低成本。
再有，在本發(fā)明的背面照明裝置中，也可以在上述光定向性調(diào)整板的形成有多個錐狀體的面?zhèn)仍O(shè)置光擴散板。
根據(jù)這樣構(gòu)成的背面照明裝置，由于從導(dǎo)光板的出射面出射的光進一步被光擴散板擴散，故可以進一步提高出射光的均勻性。
還有，在本發(fā)明的背面照明裝置中，也可以在上述光定向性調(diào)整板的導(dǎo)光板側(cè)的面上形成具有光擴散性的微小凹凸。
根據(jù)這樣構(gòu)成的背面照明裝置，由于從導(dǎo)光板的出射面出射的光，被設(shè)置于上述光定向性調(diào)整板的導(dǎo)光板側(cè)的面上的微小凹凸擴散，故可以進一步提高出射光的均勻性，與分別設(shè)置光擴散性板的裝置相比，還減少了部件數(shù)量，可以薄型化。
另外，在上述的任一構(gòu)成的本發(fā)明的背面照明裝置中，在可以進一步提高從導(dǎo)光板的出射面出射的光量及其均勻性的方面上，優(yōu)選上述導(dǎo)光板，離上述光源遠的一側(cè)的厚度比離上述光源近的一側(cè)要薄。
另外，在上述的任一構(gòu)成的本發(fā)明的背面照明裝置中，上述光源可以是冷陰極管(CCFL)等長形光源，或分散型EL(Electro luminescence電致發(fā)光)，或LED(Light Emitting Diode發(fā)光二極管)等大致點光源。
再有，在上述的任一構(gòu)成的本發(fā)明的背面照明裝置中，上述光源可以由沿導(dǎo)光板的端面配置的中間導(dǎo)光體與配置于該中間導(dǎo)光體的長度方向端面上的大致點光源構(gòu)成。
還有，本發(fā)明的液晶顯示裝置，其特征在于，具備上述任一構(gòu)成的本發(fā)明的背面照明裝置與由該背面照明裝置從背面?zhèn)日彰鞯囊壕э@示單元。
本發(fā)明的液晶顯示裝置，由于通過在液晶顯示單元的背面?zhèn)染邆渖鲜鰧?dǎo)光板的另外一面設(shè)置有上述擴散性反射體的本發(fā)明的背面照明裝置，從而可以均勻且明亮地照明顯示區(qū)域(被照明區(qū)域)，故顯示的辨認(rèn)性良好，顯示質(zhì)量優(yōu)良，另外，可以在提高光的利用效率的基礎(chǔ)上進一步達到低電力消耗的目的。
另外，本發(fā)明的液晶顯示裝置，由于通過在液晶顯示單元的背面?zhèn)染邆湓谏鲜鰧?dǎo)光板的另外一面上設(shè)置上述擴散性反射體且在其中一面上設(shè)置上述光定向性調(diào)整板的本發(fā)明的背面照明裝置，從而可以均勻且明亮地照明顯示區(qū)域(被照明區(qū)域)，故顯示的辨認(rèn)性良好，顯示質(zhì)量優(yōu)良，另外可以在提高光的利用效率的基礎(chǔ)上進一步達到低電力消耗的目的，再有，由于可以減少部件數(shù)量，故可以達到薄型、低成本的目的。


圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的液晶顯示裝置的剖面構(gòu)成圖。
圖2是表示第1實施方式的液晶顯示裝置所具備的背光單元的擴散性反射體的一部分的立體放大圖。
圖3是表示圖2的擴散性反射體中的一凹部的剖面圖。
圖4是表示具備圖3所示的凹部的擴散性反射體的反射特性的示例的圖表。
圖5是表示第1實施方式的液晶顯示裝置所具備的背光單元的光定向性調(diào)整板的一部分的立體放大圖。
圖6是表示本發(fā)明的背光單元所具備的其他示例的光定向性調(diào)整板的一部分的立體放大圖。
圖7是表示本發(fā)明的背光單元所具備的其他示例的光源的立體圖。
圖8是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的其他示例的剖面構(gòu)成圖。
圖9是表示本發(fā)明的液晶顯示裝置的其他示例的剖面構(gòu)成圖。
圖10是表示本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置的剖面構(gòu)成圖。
圖11是表示本發(fā)明的背光單元所具備的擴散性反射體的第2示例中的一凹部的圖。
圖12是表示具備圖11所示凹部的擴散性反射體的反射特性的示例的圖表。
圖13是表示本發(fā)明的背光單元所具備的擴散性反射體的第3示例中的一凹部的圖。
圖14是表示具備圖13所示凹部的擴散性反射體的反射特性的示例的圖表。
圖15是表示本發(fā)明的背光單元所具備的擴散性反射體的第4示例中的一凹部的圖。
圖16是沿圖15中的X軸的剖面圖。
圖17是表示本發(fā)明的背光單元所具備的擴散性反射體的第5示例中的一凹部的圖。
圖18是沿圖17中的X軸的剖面圖。
圖19是沿圖17中的Y軸的剖面圖。
圖20是表示具備圖17所示的凹部的擴散性反射體的反射特性的示例的圖表。
圖21是表示現(xiàn)有的無源型液晶顯示裝置的示例的概略剖面圖。
圖22是表示圖21的現(xiàn)有的液晶顯示裝置所具備的2枚棱鏡片的立體圖。
圖中1、1a-液晶顯示裝置，10、10a-背光單元(背面照明裝置)，20-液晶顯示單元，12-導(dǎo)光板，12a-入射面，12b-上面(出射面，其中一面)，12c-下面(另外一面)，13-光源，13a-冷陰極管，13b-反射板，20-液晶顯示單元，15、45、55、65、75-擴散性反射體，16-空氣層，15a-基板，15b-有機膜，15c-反射膜，15d-微小凹凸部，17-光定向性調(diào)整板，17a-基體，17b-四角錐(錐狀體)，17c-頂部，17g-微小凹凸，19-光擴散板，30、40、50、60、70-凹部，43a-中間導(dǎo)光體，43b-發(fā)光元件，47b-圓錐，48、49-棱鏡片，a-剖面呈三角狀的突出部，b-剖面呈楔形的溝槽，θa-角度，Pa-間距，ha-高度。
具體實施例方式
以下，雖然參照

本發(fā)明的實施方式，但本發(fā)明并未限定于以下的實施方式。
(第1實施方式)圖1是表示本發(fā)明的第1實施方式的具備背光單元(背面照明裝置)的液晶顯示裝置的剖面構(gòu)成圖。
本實施方式的液晶顯示裝置1，大致由液晶顯示單元20；和配置于該液晶顯示單元20的背面?zhèn)?下面?zhèn)?且從背面?zhèn)日彰饕壕э@示單元20用的背光單元10構(gòu)成。
液晶顯示單元20是透過式的，是用密封材料24將夾持液晶層23且相對的由玻璃構(gòu)成的第1基板21和第2基板22接合為一體后而大致構(gòu)成的。在第1基板21及第2基板22的液晶層23側(cè)上，分別形成有顯示電路26、27。
顯示電路26及27，包含圖中未示出的驅(qū)動液晶層23用的由透明導(dǎo)電膜等構(gòu)成的電極層和控制液晶層23的取向用的取向膜等。另外，根據(jù)情況的不同，也可以是具有進行彩色顯示用的濾色器等的構(gòu)成。
背光單元10大致由透明導(dǎo)光板12、光源13、擴散性反射體15、光定向性調(diào)整板17和保持部件18構(gòu)成。在背光單元10中，光源13被配置于向?qū)Ч獍?2內(nèi)導(dǎo)入光的端面12a側(cè)，擴散性反射體15隔著空氣層16設(shè)置于導(dǎo)光板12的與出射面(上面，其中一面)12b相反的面(下面，另外一面)上，光定向性調(diào)整板17配置于導(dǎo)光板12的出射面12b上。
導(dǎo)光板12，配置于上述液晶顯示單元20的顯示區(qū)域的背面?zhèn)?圖中所示的下面?zhèn)?，是將從光源13出射的光向液晶顯示單元20照射的元件，由平板狀的透明樹脂等構(gòu)成。如圖1所示，在導(dǎo)光板12的一方端面12a(以下稱為入射面12a)上配置光源13，從光源13出射的光經(jīng)過入射面12a被導(dǎo)入導(dǎo)光板12的內(nèi)部。導(dǎo)光板12的上面(液晶顯示單元20側(cè)的面)成為出射面12b。
作為構(gòu)成導(dǎo)光板12的材料，除了丙烯類樹脂以外，也可以使用聚碳酸酯類樹脂、環(huán)氧類樹脂等透明樹脂材料或玻璃等。另外，若列舉具體的示例，并未特別地限定，可以將愛頓(arton)(商品名JSR社制)或(zeona)(商品名日本ZEON社制)等作為適宜的材料列舉。
導(dǎo)光板12的出射面12b是朝向液晶顯示單元20配置且將照明液晶顯示單元20用的光出射的面。
另外，通過在與導(dǎo)光板12的出射面12b相反的面12c上形成臺階部，并讓臺階部的厚度隨著遠離光源13而逐漸減少，即，距光源13遠的一方比距光源13近的一側(cè)的厚度薄，通過這樣做，可以得到上面說明的效果。
光源13由長形的冷陰極管13a與設(shè)置于該冷陰極管13a周圍的反射板13b構(gòu)成。反射板13b使從冷陰極管13a出射的光向?qū)Ч獍?2的入射面?zhèn)确瓷?，是使來自冷陰極管13a的光有效地入射到導(dǎo)光板12內(nèi)用的元件。
而且，也可以取代空氣層16，做成粘接層，這種情況下的粘接層利用具有透過光的特性的粘接材料構(gòu)成，該粘接層的折射率與導(dǎo)光板12的折射率的差越大，則越可以得到好結(jié)果。
圖2是表示擴散性反射體(第1示例的擴散性反射體)15的一部分的立體放大圖。
擴散性反射體15，是在基體材料上設(shè)置具有光反射性的微小凹凸部15d的部件。該微小凹凸部15d具有多個凹部30。
在本實施方式中，基體材料由基板15a；形成于基板15a上的丙烯類樹脂等構(gòu)成的有機膜15b；和設(shè)置于有機膜15b表面上的由高反射率的金屬膜構(gòu)成的反射膜15c構(gòu)成。
有機膜15b，可以在例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等構(gòu)成的基板15a上將感光性樹脂等構(gòu)成的樹脂層形成為平面形狀之后，將具有與要得到的有機膜15b的表面形狀相反凹凸的表面形狀的丙烯類樹脂構(gòu)成的復(fù)印模具壓接在上述樹脂層的表面上，通過使樹脂層固化而形成的。而且，這樣，在表面形成有凹部的有機膜15b上形成反射膜15c。反射膜15c可以將鋁或銀等具有高反射率的金屬材料利用濺射法或真空蒸鍍法形成。
基板15a，可以在反射膜15c形成之后剝離除去，這種情況下，擴散性反射體15的基體材料由有機膜15b和反射膜15c構(gòu)成。
該擴散性反射體15，設(shè)置為形成有微小凹凸部15d的面(微小凹凸部形成面)朝向?qū)Ч獍?2的下面12c側(cè)。
擴散性反射體15的反射特性，通過改變多個形成于反射膜15c表面上的凹部30的內(nèi)面形狀，可以進行控制。
在本實施方式中，凹部30優(yōu)選，在深度0.1μm～3μm的范圍內(nèi)隨機形成，相鄰凹部30的間距在5μm～100μm的范圍內(nèi)隨機配置，將上述凹部30內(nèi)面的傾斜角設(shè)定為-18°～+18°范圍。
而且，在本說明書中，所謂的“凹部的深度”是指從未形成凹部的部分的反射膜15c的表面(基體材料表面)到凹部的底部的距離，“相鄰凹部的間距”是指俯視時呈圓形的凹部的中心間的距離。另外，“凹部內(nèi)面的傾斜角”是指如圖3所示，在凹部30內(nèi)面的任意場所上例如取出0.5μm寬度的微小范圍時，在該微小范圍中斜面相對于水平面(基體材料表面)的角度θc。該角度θc的正負，是相對未形成凹部的部分的反射膜15c的表面(基體材料表面)上的法線而言，例如將圖3中的右側(cè)的斜面定義為正，左側(cè)的斜面定義為負。
在本實施方式中，特別是，將凹部30內(nèi)面的傾斜角分布設(shè)定為-18°～+18°范圍的方面、相鄰的凹部30的間距相對于平面全方向隨機地配置的方面是尤其重要的。其原因在于，假定相鄰凹部30的間距存在規(guī)則性，則出現(xiàn)光的干涉色，結(jié)果出現(xiàn)讓反射光著色的不利情況。另外，若凹部30內(nèi)面的傾斜角分布超過-18°～+18°范圍，反射光的擴散角過大，反射強度降低，將不能得到明亮的顯示(反射光的擴散角在空氣中為55°以上)。
再有，若凹部30的深度不滿0.1μm，則不能充分獲得在反射面上形成凹部所導(dǎo)致的光擴散效果；若凹部30的深度超過3μm，則為了得到充分的光擴散效果，不得不增大間距，這樣有可能產(chǎn)生波紋。
另外，相鄰凹部30的間距未滿5μm的情況下，用于形成有機膜15b的復(fù)印模具在制作上受到限制，存在加工時間變得非常長，不能形成只想得到所希望的反射特性的形狀，干涉光發(fā)生等問題。還有，形成有機膜15b的表面形狀用的上述復(fù)印模具，雖然是通過將金剛石壓頭在不銹鋼等基體材料上多次按壓制作而成的復(fù)印模具用母型的表面形狀復(fù)印在硅樹脂等上而制成的，但由于希望該金剛石壓頭的前端直徑實際上為30μm～200μm，故優(yōu)選相鄰凹部30的間距為5μm～100μm。
圖4表示的是在本實施方式中使用的擴散性反射體15的反射面(基體材料表面)上，以入射角30°照射光，受光角以作為相對反射面(基體材料表面)的正反射方向的30°為中心，從垂線位置(0°；法線方向)搖擺到60°時的受光角(單位°)與亮度(反射率，單位％)的關(guān)系。如該圖所示，在以正反射方向為中心的寬受光角的范圍內(nèi)可以得到幾乎均等的反射率。
這是根據(jù)圖3所示的凹部30的深度或間距被控制為上述范圍，與凹部30的內(nèi)面是球面而得到的。即，由于通過控制形成凹部30的深度與間距，將支配光的反射角的凹部30內(nèi)面的傾斜角控制在一定的范圍內(nèi)，故可以將反射膜15c的反射效率控制在一定的范圍內(nèi)。另外，由于凹部30的內(nèi)面相對全部方向都是對稱的球面，故在反射膜15c的寬反射方向上得到均等的反射率。
圖5是表示光定向性調(diào)整板17的一部分的立體放大圖。
該光定向性調(diào)整板17，是可以控制從導(dǎo)光板12的出射面出射并透過該光定向性調(diào)整板17的光中至少不同的兩個方向的透過光成分的定向性的元件。該光定向性調(diào)整板17，是在聚酯薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜等構(gòu)成的基體17a上，形成有丙烯類樹脂、環(huán)氧類樹脂、聚碳酸酯類樹脂等構(gòu)成的多個四角錐(錐狀體)17b的部件。該光定向性調(diào)整板17，設(shè)置為上述四角錐17b的頂部17c朝向與導(dǎo)光板12相反一側(cè)(朝向液晶顯示單元20側(cè))。
該光定向性調(diào)整板17的厚度是從50μm到200μm左右的大小。
各四角錐17b的頂部的角度θa為從70度到110度左右，優(yōu)選為80度到100度左右。
各四角錐17b的高度ha為從10μm到80μm左右，優(yōu)選為30μm到60μm左右。
相鄰的頂部17c、17c間的間距為從30μm到100μm左右，優(yōu)選為40μm到80μm左右。
形成于基體17a上的多個四角錐17b的配置，優(yōu)選形成對應(yīng)于與光源13的距離的(與來自光源13的光的分布相對應(yīng)的)配置，例如，根據(jù)與光源13的距離，變更四角錐17b的間距Pa及/或高度ha，更具體地講，四角錐17b的間距Pa可以形成為距離光源13的遠側(cè)比近側(cè)小(密)，或者，四角錐17b的高度ha形成為距離光源13遠側(cè)比近側(cè)高。
保持部件18，通過設(shè)置為環(huán)繞導(dǎo)光板12、光源13、擴散性反射體15且一并地收納這些元件，從而一體地保持導(dǎo)光板12、光源13、擴散性反射體15。再有，通過使該保持部件18的內(nèi)面具有光反射性，可以將從各種部件發(fā)生的漏光再利用。
在本實施方式的液晶顯示裝置1中，通過點亮設(shè)置于液晶顯示單元20背面?zhèn)鹊谋彻鈫卧?0，可以進行透過式的液晶顯示。
具體地講，從背光單元10的光源13出射，經(jīng)過導(dǎo)光板12的入射面12a被導(dǎo)入導(dǎo)光板12內(nèi)，在被導(dǎo)光板12的內(nèi)面反射的同時在內(nèi)部傳播。導(dǎo)光板12內(nèi)部的傳播光的一部分L2從出射面12b出射，另外導(dǎo)光板12內(nèi)部的傳播光的另一部分L3從導(dǎo)光板12的下面12c出射，被可以控制反射特性的擴散性反射體15反射，該反射光L3通過導(dǎo)光板12從導(dǎo)光板12的出射面12b出射。而且，從導(dǎo)光板12的出射面12b出射的光L2、L3透過光定向性調(diào)整板17，定向性被控制，在適宜于液晶顯示單元20(被照明區(qū)域)的照明的角度上聚光，從背面?zhèn)日彰饕壕э@示單元20(尤其是顯示區(qū)域)。
這樣，通過從背面?zhèn)日彰饕壕э@示單元20，可以令使用者辨認(rèn)液晶顯示單元20的顯示。
在本實施方式的背光單元10中，即使從光源13向?qū)Ч獍?2出射的光從導(dǎo)光板12的下面?zhèn)瘸錾?，但由于該出射光被擴散性反射體15的微小凹凸部15d反射可以再度入射到導(dǎo)光板12內(nèi)，故可以降低光的損耗，可以將從光源13出射到導(dǎo)光板12內(nèi)的光有效地作為照明光利用。另外，從導(dǎo)光板12的出射面12b出射的光并不只是從光源13出射的光在導(dǎo)光板內(nèi)傳播之后從出射面12b出射的光L2，由于到達擴散性反射體15，被微小凹凸部15d反射，再度通過導(dǎo)光板12內(nèi)從出射面12b出射的光L3增多，故可以提高背光單元10中的出射效率。再有，由于光被擴散反射體15的微小凹凸部15d擴散，故提高出射光的均勻性。
另外，通過設(shè)置上述構(gòu)成的光定向性調(diào)整板17，與設(shè)置2枚棱鏡片的現(xiàn)有的背光單元相比，可以減少部件數(shù)量，由此結(jié)構(gòu)的簡單化與薄型化成為可能，可以達到低成本的目的，例如，也可以構(gòu)成厚度為1.1mm以下的背光單元10，對于實現(xiàn)液晶顯示裝置1的薄型化是優(yōu)選的。
因此，根據(jù)本發(fā)明的背光單元10，不但可以均勻且明亮地照明被照明區(qū)域，而且可以提高光的利用效率，可以實現(xiàn)薄型且低成本的背光單元。
再有，本實施方式的液晶顯示裝置1，通過在液晶顯示單元的背面?zhèn)染邆渖鲜龅谋彻鈫卧?0，從而可以均勻且明亮地照明液晶顯示單元20，顯示的辨認(rèn)性良好，顯示質(zhì)量優(yōu)良，另外可以在提高光的利用效率的基礎(chǔ)上進一步達到低電力消耗的目的，再有，由于部件數(shù)量可以減少，故可以達到薄型、低成本的目的。
還有，本實施方式的液晶顯示裝置1，在太陽光或照明等的周圍光非常亮的情況下，即使不點亮背光單元10，由于周圍光由背光單元10的擴散性反射體15所反射，故也可以利用該反射光進行反射式或半透過反射式的液晶顯示。
具體地講，液晶顯示裝置1的周圍光，經(jīng)過液晶顯示單元20及背光單元10的導(dǎo)光板12，到達擴散性反射體15，利用被其反射膜15c表面反射的反射光從背面?zhèn)日彰饕壕э@示單元，令使用者可以辨認(rèn)液晶顯示單元20的顯示。
另外，由于擴散性反射體15的反射面形成為上述形狀，故可以防止內(nèi)反光，同時由于擴散性反射體15中的反射角度的范圍廣且均勻性也良好，故可以得到具有廣視角與明亮顯示畫面的液晶顯示裝置。
而且，在上述的實施方式中，雖然對形成于背光單元10所具備的光定向性調(diào)整板17的基體17a上的錐狀體是四角錐17b的情況進行了說明，但作為錐狀體并未限定于四角錐，可以為6角錐或8角錐等多角錐，或者可以是圖6所示的圓錐47b或者橢圓錐。
另外，在上述實施方式中，雖然對背光單元10所具備的光源13由冷陰極管13a和反射板13b構(gòu)成的情況進行了說明，但作為光源，也可以是分散型EL或LED等大致點光源，或者也可以是如圖7所示，由丙烯類樹脂或聚碳酸酯類樹脂等構(gòu)成的方形柱狀的中間導(dǎo)光體43a和配置于該中間導(dǎo)光體43a的縱長方向兩端面上的LED發(fā)光元件43b、43b構(gòu)成，只要是可以將光均勻地照射在導(dǎo)光板12的入射面12a上的構(gòu)成都可以適用。
圖7的中間導(dǎo)光體43a的一個側(cè)面43c，沿導(dǎo)光板12的入射面12a配置，另外，在與側(cè)面43c相反一側(cè)的側(cè)面上，形成有棱鏡面，使從發(fā)光元件43b、43b被導(dǎo)入中間導(dǎo)光體的光在該棱鏡面上反射，向?qū)Ч獍?2側(cè)改變傳播方向，從而將來自發(fā)光元件43b、43b的光有效地照射在導(dǎo)光板12的入射面12a上。
而且，在上述實施方式的背光單元10中，由于擴散性反射體15具有光擴散性，故雖然不設(shè)置現(xiàn)有的背光單元的散射板即可，但也可以如圖8所示，在光定向性調(diào)整板17的形成有多個四角錐17b的面上設(shè)置光擴散板19，或者如圖9所示，也可以在光定向性調(diào)整板17的下面(導(dǎo)光板側(cè)的面)上形成具有光擴散性的微小凹凸17g。
圖8的光擴散板19的材質(zhì)是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)等，是表面形成有微細凹凸的材料。在設(shè)置有這種光擴散板19的情況下，由于從導(dǎo)光板12的出射面12b出射的光進一步被光擴散板19擴散，故可以進一步提高出射光的均勻性。
圖9所示的微小凹凸17g，可以通過在光定向性調(diào)整板17的基體17a的下面施行噴砂或壓花加工等而形成。在光定向性調(diào)整板17的基體17a的下面形成了具有光擴散性的微小凹凸17g的情況下，與另外設(shè)置光擴散板的構(gòu)成相比，可以減少部件數(shù)量，可以薄型化。
(第2實施方式)接著，參照圖10說明本發(fā)明的第2實施方式的液晶顯示裝置。圖10是表示第2實施方式的液晶顯示裝置的剖面構(gòu)成圖。
第2實施方式的液晶顯示裝置1a與第1實施方式的液晶顯示裝置1不同的地方是背光單元的構(gòu)成不同，即，由于本實施方式的背光單元10a是在導(dǎo)光板12的出射面12b側(cè)設(shè)有2枚棱鏡片48、49，對于上述以外的構(gòu)成，是與第1實施方式的背光單元10相同的構(gòu)成，故在以下省略其詳細的說明。另外，液晶顯示單元20的基本結(jié)構(gòu)，由于是與圖1所示的液晶顯示單元相同的結(jié)構(gòu)，故省略其詳細的說明。
上述各棱鏡片，如圖10所示，是在基板上形成的層上形成有一系列的剖面呈三角狀的突出部a和一系列的剖面呈楔形的溝槽b的元件。這兩枚棱鏡片48、49，配置為一方棱鏡片的突出部a的棱線的延伸方向與另一方棱鏡片的突出部a的棱線延伸方向相差90度(垂直地配置棱鏡結(jié)構(gòu))，從導(dǎo)光板12的出射面12b出射的光中某方向的光透過一方的棱鏡片48，聚光在某個角度范圍的可見角上，作為出射光出射，另外，其他方向的光透過另一方的棱鏡片49，聚光在某個角度范圍的可見角上，作為出射光出射。
由于本實施方式的背光單元10a中也在導(dǎo)光板12的下面?zhèn)仍O(shè)置有擴散性反射體15，故可以提高從光源13出射到導(dǎo)光板12的光的利用效率，而且可以提高出射光的均勻性，可以明亮地照明被照明區(qū)域。
另外，在本實施方式的液晶顯示裝置1a中，由于通過在液晶顯示單元20的背面?zhèn)染邆浔緦嵤┓绞降谋彻鈫卧?0a，可以均勻且明亮地照明液晶顯示單元20，故顯示的辨認(rèn)性良好，顯示質(zhì)量優(yōu)良，還可以在提高光的利用效率的基礎(chǔ)上進一步達到低電力消耗的目的。
(擴散性反射體的第2示例)接著，對本發(fā)明的任意實施方式的背光單元所具備的擴散性反射體的第2示例進行說明。
第2示例的擴散性反射體與第1實施方式的擴散性反射體15(第1示例的擴散性反射體)大的差異之處在于，擴散性反射體中形成的微小凹凸部的凹部的內(nèi)面形狀不同。
圖11是表示構(gòu)成第2示例的擴散性反射體45所形成的微小凹凸部的多個凹部40之一的圖，圖11A是凹部40的剖面圖，圖11B是俯視圖。
如本圖所示，各凹部40的內(nèi)面由使半徑各不相同的多個球面的一部分連接而成的面構(gòu)成，具體地講，由使屬于半徑各不相同的2個球面的一部分的邊緣曲面40a與存在于被邊緣曲面40a包圍的位置上的底曲面40b連接的面構(gòu)成。邊緣曲面40a是以O(shè)1為中心半徑為R1的球面的一部分。另外，底曲面40b是以O(shè)2為中心半徑為R2的球面的一部分。分別從各自球面的中心O1、O2開始直立在擴散性反射體45的基體材料表面上的法線，即直立在與未形成反射膜的凹部40的表面垂直的方向上的法線，均都位于相同的直線L上。
各自的半徑R1與R2，存在R1≤R2的關(guān)系，且在10μm≤R1≤70μm、20μm≤R2≤100μm的范圍內(nèi)變化。另外，在圖11A中，θ11是邊緣曲面40a的傾斜角，在10°≤θ11≤35°及-35°≤θ11≤-10°的范圍內(nèi)變化。再有，θ12是底曲面40b的傾斜角，在4°≤θ12≤17°及-17°≤θ12≤-4°的范圍內(nèi)變化。
而且，俯視擴散性反射體45的表面時的凹部40的邊緣曲面40a的半徑r1及底曲面40b的半徑r2，分別根據(jù)各自的半徑R1與R2及傾斜角θ11、θ12來決定。
另外，凹部40的深度d11及間距，根據(jù)與第1實施方式同樣的理由，優(yōu)選在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)隨機設(shè)定深度d11，在5μm～100μm的范圍內(nèi)隨機設(shè)定間距。
圖12是表示以30°入射角將光照射在形成有多個凹部40的擴散性反射體45的反射膜的表面(反射面)上，受光角以作為相對反射面的正反射方向的30°為中心，從垂線位置(0°；法線方向)搖擺到60°時的受光角(單位°)與亮度(反射率，單位％)的關(guān)系的圖。
如本圖所示，若利用形成有多個凹部40的擴散性反射體45，則在形成于反射面上的凹部40的內(nèi)面上，由于存在由半徑小的球面的一部分構(gòu)成的邊緣曲面40a，提供絕對值比較大的傾斜角，故可以在15°～45°的寬范圍內(nèi)得到良好的反射率。另外，由于半徑大的球面的一部分構(gòu)成的底曲面40b是接近于平坦面的曲面，由于它的存在，具有接近于零傾斜角的內(nèi)面的比例增高。其結(jié)果是，以屬于入射角度為30°的正反射方向的反射角度30°中的反射率為峰值，其附近的反射率變高。
根據(jù)這樣構(gòu)成的具備形成有多個凹部40的擴散性反射體45的背光單元，由于成為擴散性反射體45的反射面的反射膜做成上述的形狀，故可以有效地反射、散射從導(dǎo)光板12的棱鏡面12c出射的光，同時，由于被擴散性反射體45反射的反射光，特別是在正反射方向上具有所謂的反射率增高的定向性，故由此，擴大經(jīng)由擴散性反射體45從導(dǎo)光板12出射的光的出射角度，同時在特定的出射角度上可以提高出射效率。
另外，特別是在具備上述構(gòu)成的擴散性反射體45的背光單元中，由于在擴散性反射體45中可以得到所謂的沿正反射方向的反射率高的定向性，由此，可以控制為在特定的視角范圍內(nèi)進一步提高液晶顯示面的亮度。
再有，由于擴散性反射體45的反射面形成為上述形狀，故可以防止內(nèi)反光，同時，由于即使擴大擴散性反射體45中的反射角度的范圍也存在定向性，故可以實現(xiàn)在寬視角與特定的觀察視角上能得到更明亮的顯示畫面的液晶顯示裝置。
(擴散性反射體的第3示例)接下來，對本發(fā)明的任意實施方式的背光單元所具備的擴散性反射體的第3示例進行說明。
第3示例的擴散性反射體與第1實施方式的擴散性反射體15(第1示例的擴散性反射體)大的差異之處在于，擴散性反射體中形成的微小凹凸部的凹部的內(nèi)面形狀不同。
圖13是表示構(gòu)成第3示例的擴散性反射體55所形成的微小凹凸部的多個凹部50之一的圖，圖13A是凹部50的剖面圖，圖13B是俯視圖。
如本圖所示，各凹部50的內(nèi)面由使屬于半徑各不相同的2個球面的一部分的邊緣曲面50a與存在于被邊緣曲面50a包圍的位置上的底曲面50b連接的面構(gòu)成。邊緣曲面50a是以O(shè)1為中心半徑為R1的球面的一部分。另外，底曲面50b是以O(shè)2為中心半徑為R2的球面的一部分。分別從各自球面的中心O1、O2開始直立在擴散性反射體45的基體材料表面上的法線，分別位于不同的直線L11、L12上。
各自的半徑R1與R2，存在R1＜R2的關(guān)系，且在10μm≤R1≤70μm、20μm≤R2≤100μm的范圍內(nèi)變化。另外，在圖13A中，θ11是邊緣曲面50a的傾斜角，在10°≤θ11≤35°及-35°≤θ11≤-10°的范圍內(nèi)變化。再有，θ12是底曲面50b的傾斜角，在4°≤θ12≤17°及-17°≤θ12≤-4°的范圍內(nèi)變化。
而且，俯視擴散性反射體55的表面時的凹部50的邊緣曲面50a的半徑r1及底曲面50b的半徑r2，分別根據(jù)各自的半徑R1與R2及傾斜角θ11、θ12來決定。
另外，凹部50的深度d及間距，根據(jù)與第1實施方式同樣的理由，優(yōu)選在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)隨機設(shè)定深度d，在5μm～100μm的范圍內(nèi)隨機設(shè)定間距。
圖14是表示以30°入射角(從圖13中右側(cè)的方向的入射)將光照射在形成有多個凹部50的擴散性反射體55的反射面上，受光角以作為相對反射面的正反射方向的30°為中心，從垂線位置(0°；法線方向)搖擺到60°時的受光角(單位°)與亮度(反射率，單位％)的關(guān)系的圖。
如本圖所示，若利用形成有多個凹部50的擴散性反射體55，則在形成于反射面上的凹部50的內(nèi)面上，由于存在由半徑小的球面的一部分構(gòu)成的邊緣曲面50a，提供絕對值比較大的傾斜角，故可以在15°～45°的寬范圍內(nèi)得到良好的反射率。另外，雖然半徑大的球面的一部分構(gòu)成的底曲面50b是接近于平坦面的曲面，由于它的存在，具有特定范圍的傾斜角的內(nèi)面的比例增高。其結(jié)果是，比屬于入射角度為30°的正反射方向的反射角度30°還小的反射角度中的反射率變得更大，以該方向為峰值，其附近的反射率變高。因此，在擴散性反射體55的反射面反射的光的傳播方向比正反射方向還向法線方向(受光角0°側(cè))偏移。
相反，從圖13中的左側(cè)方向入射光的情況下，其反射光的傳播方向比正反射方向還向基體材料表面?zhèn)绕啤?br> 根據(jù)這樣構(gòu)成的具備形成有多個凹部50的擴散性反射體55的背光單元，由于成為擴散性反射體55的反射面的反射膜做成上述的形狀，故可以有效地反射、散射從導(dǎo)光板12的棱鏡面12c出射的光，同時，由于被擴散性反射體55反射的反射光，在特定方向上具有所謂的提高反射率的定向性，故由此，擴大經(jīng)由擴散性反射體55從導(dǎo)光板12出射的光的出射角度，同時在特定的出射角度上可以增大出射光量。
另外，在本示例中，由于在上述的背光單元的擴散性反射體55中，可以得到所謂的沿特定方向的反射率高的定向性，由此，可以控制為在特定的視角范圍內(nèi)進一步提高液晶顯示面的亮度。
(擴散性反射體的第4示例)接著，對本發(fā)明的任意實施方式的背光單元所具備的擴散性反射體的第4示例進行說明。
第4示例的擴散性反射體與第1實施方式的擴散性反射體15(第1示例的擴散性反射體)大的差異之處在于，擴散性反射體中形成的微小凹凸部的凹部的內(nèi)面形狀不同。
圖15是表示構(gòu)成第4示例的擴散性反射體65所形成的微小凹凸部的多個凹部60之一的圖，圖16是通過凹部60的最深點的特定剖面X的剖面圖。在凹部60的特定縱剖面X中，凹部60的內(nèi)面形狀，由從凹部60的其中一邊緣部S1到最深點D的第1曲線A以及與該第1曲線A連接且從凹部的最深點D到其他邊緣部S2的第2曲線B構(gòu)成。這兩曲線，在最深點D上相對基體材料表面S的傾斜角都為零，并互相連接。
這里所說的“傾斜角”，是指在特定的縱剖面中，凹部內(nèi)面的任意場所中的切線相對于水平面(在這里為未形成凹部部分的基體材料表面S)的角度。
第1曲線A相對于基體材料表面S的傾斜角比第2曲線B的傾斜角還大，最深點D位于從凹部60的中心O向x方向偏離的位置上。即，第1曲線A相對基體材料表面S的傾斜角的絕對值的平均值，比第2曲線B相對基體材料表面S的傾斜角的絕對值的平均值大。擴散性反射體的表面上形成的多個凹部60中的第1曲線A相對基體材料表面S的傾斜角，不規(guī)則地分布在1～89°的范圍內(nèi)。另外，凹部60中的第2曲線B相對基體材料表面S的傾斜角的絕對值的平均值不規(guī)則地分布在0.5～88°的范圍內(nèi)。
由于兩曲線的傾斜角都平緩變化，故第1曲線A的最大傾斜角δmax(絕對值)比第2曲線B的最大傾斜角δb(絕對值)還大。另外，連接第1曲線A與第2曲線B的最深點D相對基體材料表面S的傾斜角為零，傾斜角為負值的第1曲線A和傾斜角為正值的第2曲線B相互平緩連接。
擴散性反射體65的表面上形成的多個凹部60中，每個最大傾斜角δmax在2～90°的范圍內(nèi)不規(guī)則分散分布，大部分凹部，其最大傾斜角δmax在4～35°的范圍內(nèi)不規(guī)則分散分布。
另外，凹部60，其凹面具有單一的極小點(傾斜角為零的曲面上的點)D。而且，該極小點D與基體材料表面S的距離形成凹部60的深度d，該深度d對于多個凹部60，分別在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)不規(guī)則分散分布。
再有，在本實施方式中，多個凹部60中各自的特定剖面X都成為相同方向。還有，每條第1曲線A形成為沿單一方向取向。即，無論在哪個凹部中，圖15、16中用箭頭表示的x方向都形成為朝向同一方向。
在形成有多個這樣構(gòu)成的凹部60的擴散性反射體65中，由于多個凹部60中的第1曲線A沿單一方向取向，故對于該擴散性反射體65，從圖16中的x方向(第1曲線A側(cè))的斜上方入射的光的反射光，比正反射方向還向基體材料表面S的法線方向偏移。
相反，從與圖16中的x方向相反的方向(第2曲線B側(cè))的斜上方入射的光的反射光，比正反射方向還向基體材料表面S的表面?zhèn)绕啤?br> 因此，作為特定縱剖面X中的綜合性的反射特性，由于由第2曲線B邊緣的面反射的方向的反射率增加，由此，可以得到使特定方向上的反射效率有選擇地提高的反射特性。
例如，從上述x方向以30°入射角將光照射在形成有多個上述的凹部60的擴散性反射體65的反射面上，受光角以作為相對反射面的正反射方向的30°為中心，從垂線位置(0°；法線方向)搖擺到60°時的受光角(單位°)與亮度(反射率，單位％)的關(guān)系，與上述第3實施方式幾乎相同，比屬于入射角度為30°的正反射方向的反射角度30°還小的反射角度中的反射率變得更大，以該方向為峰值，其附近的反射率變高。
根據(jù)這樣構(gòu)成的具備形成有多個凹部60的擴散性反射體65的背光單元，由于成為擴散性反射體65的反射面的反射膜做成上述的形狀，故可以有效地反射、散射從導(dǎo)光板12的棱鏡面12c出射的光，同時，由于被擴散性反射體65反射的反射光，特別是在正反射方向上具有所謂的反射率增高的定向性，故由此，在可以控制經(jīng)由擴散性反射體65從導(dǎo)光板12出射的光的出射角度，同時在特定的出射角度上可以使出射效率提高。因此，考慮到液晶顯示元件所具有的視角特性，通過配合出射角度，可以進行明亮的顯示。
(擴散性反射體的第5示例)接下來，對本發(fā)明的任意實施方式的背光單元所具備的擴散性反射體的第5示例進行說明。
第5示例的擴散性反射體與第1實施方式的擴散性反射體15(第1示例的擴散性反射體)大的差異之處在于，擴散性反射體中形成的微小凹凸部的凹部的內(nèi)面形狀不同。
圖17～圖19是表示構(gòu)成第5示例的擴散性反射體75所形成的微小凹凸部的多個凹部70之一的內(nèi)面形狀的圖。
圖17是凹部70的立體圖，圖18表示的是沿凹部70的X軸的剖面(稱為縱剖面X)，圖19表示的是沿與凹部70的X軸垂直的Y軸的剖面(稱為縱剖面Y)。
如圖18所示，凹部70的縱剖面X中的內(nèi)面形狀，由從凹部70的其中一邊緣部S1到最深點D的第1曲線A以及與該第1曲線A連接且從凹部的最深點D到其他邊緣部S2的第2曲線B構(gòu)成。圖18中，右下的第1曲線A與右上的第2曲線B，在最深點D上相對基體材料表面S的傾斜角都為零，并圓滑地互相連接。
這里所說的“傾斜角”，是指在特定的縱剖面中，凹部內(nèi)面的任意場所中的切線相對于水平面(在這里為未形成凹部部分的基體材料表面S)的角度。
第1曲線A相對于基體材料表面S的傾斜角比第2曲線B的傾斜角還大，最深點D位于從凹部70的中心O向沿X軸朝向邊緣的方向(x方向)偏離的位置上。即，第1曲線A的傾斜角的絕對值的平均值，比第2曲線B的傾斜角的絕對值的平均值大。擴散性反射體的表面上形成的多個凹部70中的第1曲線A的傾斜角的絕對值的平均值，在2～90°的范圍內(nèi)不規(guī)則分散分布。另外，凹部70中的第2曲線B的傾斜角的絕對值的平均值也在1～89°的范圍內(nèi)不規(guī)則分散分布。
另一方面，如圖19所示，凹部70的縱剖面Y中的內(nèi)面形狀，形成為相對凹部70的中心O幾乎左右均等的形狀，凹部70的最深點D的邊緣形成為曲率半徑大的，即接近于直線的淺型曲線E。另外，淺型曲線E的左右形成為曲率半徑小的深型曲線F、G，擴散性反射體75的表面上形成的多個凹部70中的淺型曲線E的傾斜角的絕對值，大概為10°以下。另外，這些凹部70中的深型曲線F、G的傾斜角的絕對值也不規(guī)則分散分布，例如是2°～90°。再有，最深點D的深度d不規(guī)則分散分布在0.1μm～3μm的范圍內(nèi)。
在本例中，擴散性反射體75表面上形成的多個凹部70，提供上述縱剖面X的形狀的剖面方向都為同一方向，且提供上述縱剖面Y的形狀的剖面方向也都為同一方向，同時，從最深點D經(jīng)過第1曲線A朝向邊緣部S1的方向均取向為相同方向。即，擴散性反射體的表面上形成的全部凹部70，形成為圖17、圖18中用箭頭表示的x方向朝向同一方向。
根據(jù)本實施方式，由于使擴散性反射體75的表面上形成的各凹部70的方向一致，從最深點D經(jīng)過第1曲線A朝向邊緣部S1的方向均相同，故對于該擴散性反射體75，從圖17、圖18中的x方向(第1曲線A側(cè))的斜上方入射的光的反射光，比正反射方向還向基體材料表面S的法線方向偏移。
相反，從與圖17、圖18中的x方向相反的方向(第2曲線B側(cè))的斜上方入射的光的反射光，比正反射方向還向基體材料表面S的表面?zhèn)绕啤?br> 另外，與縱剖面X垂直的縱剖面Y，由于形成為具有曲率半徑大的淺型曲線E和位于淺型曲線E的兩側(cè)且曲率半徑小的深型曲線F、G，故由此在擴散性反射體75的反射面上也可以提高正反射方向的反射率。
其結(jié)果是，如圖20所示，作為縱剖面X的綜合性的反射特性，可以在充分地確保正反射方向的反射率的情況下，也使具有反射光適度地集中在特定的方向上的反射特性。圖20是從比基體材料表面S的法線方向還靠近上述x方向的方向，以入射角30°向形成有多個上述的凹部70的擴散性反射體75的反射面照射光，使視角以作為相對反射面的正反射方向的30°為中心，從垂線位置(0°)到60°連續(xù)地變化時的視角(θ°)與亮度(反射率大小)的關(guān)系的圖。該圖表所表示的反射特性，具有比正反射角度30°小的反射角度范圍的反射率的積分值，大于比正反射角度大的反射角度范圍的反射率的積分值，反射方向比正反射方向還向法線側(cè)偏移的傾向。
根據(jù)具備形成有多個這種構(gòu)成的凹部70的擴散性反射體75的背光單元，由于成為擴散性反射體75的反射面的反射膜做成上述的形狀，故可以有效地反射、散射從導(dǎo)光板12的棱鏡面12c出射的光，同時，由于被擴散性反射體75反射的反射光，在特定方向上具有所謂的反射率增高的定向性，故由此，可以控制經(jīng)由擴散性反射體75從背光單元的出射面出射的光的出射角度，同時在特定的出射角度上可以使出射效率提高。
另外，如上所述，由于在背光單元的擴散性反射體75上得到所謂的特定方向的反射率高的定向性，如果在考慮液晶顯示元件的視角特性的情況下調(diào)節(jié)特性，則在特定的視角范圍內(nèi)可以將液晶顯示面的亮度控制得更高。
再有，在本實施方式中，作為有關(guān)本發(fā)明的背光單元所具備的擴散性反射體的構(gòu)成微細凹凸部的多個凹部，雖然采用第1～第5示例的凹部的任一種進行了說明，但若將第1～第5示例的凹部的任意一種形成為其凹部側(cè)成為基板15a側(cè)(與導(dǎo)光板12相反一側(cè))的結(jié)構(gòu)，則也可以作為有關(guān)本發(fā)明的背光單元所具備的擴散性反射體的構(gòu)成微細凹凸部的多個凸部采用。
還有，本發(fā)明的技術(shù)范圍并未限定于上述實施方式，可以在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)增加各種變更。
例如，在上述各例中，雖然擴散性反射體的基體材料做成由基板、有機膜與反射膜構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，但并不限定于該結(jié)構(gòu)，例如也可以用鋁板等高反射率的金屬構(gòu)成基體材料，通過在其整個面上用沖頭(沖孔工具)的前端(凸部)沖刻以形成多個規(guī)定深度的凹部，從而構(gòu)成擴散性反射體。
另外，本發(fā)明并未限于無源型的液晶顯示裝置，也可以適用于有源矩陣型液晶顯示裝置。
進而，本發(fā)明并未限定于透過式的液晶顯示裝置，也可以適用于半透過反射式液晶顯示裝置。
(發(fā)明的效果)根據(jù)以上詳細說明的本發(fā)明的背面照明裝置，通過在與導(dǎo)光板的出射面相反的面?zhèn)仍O(shè)置擴散性反射體，可以提高光的利用效率，而且可以提高出射光的均勻性，可以明亮地照明被照明區(qū)域。
另外，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，由于通過在液晶顯示單元的背面?zhèn)仍O(shè)置本發(fā)明的背面照明裝置，可以均勻且明亮地照明液晶顯示單元，故顯示的辨認(rèn)性良好，顯示質(zhì)量優(yōu)良，還可以在提高光的利用效率的基礎(chǔ)上進一步達到低電力消耗的目的。
權(quán)利要求
1.一種背面照明裝置，包括光源；從設(shè)置于端面的入射面導(dǎo)入來自該光源的光并從其中一面?zhèn)瘸錾涞膶?dǎo)光板；和設(shè)置于上述導(dǎo)光板的另外一面的擴散性反射體，其特征在于上述擴散性反射體，在基體材料的表面上形成具有光反射性的微小凹凸部，該微小凹凸部形成面以朝向上述導(dǎo)光板的另外一面的方式設(shè)置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照明裝置，其特征在于在上述導(dǎo)光板的其中一面上，基體上形成有多個錐狀體的光定向性調(diào)整板以上述錐狀體的頂部朝向與上述導(dǎo)光板相反的一側(cè)的方式設(shè)置，上述光定向性調(diào)整板可以控制從上述導(dǎo)光板的其中一面出射且透過該光定向性調(diào)整板的光中至少不同的兩個方向的透過光成分的定向性。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背面照明裝置，其特征在于在上述光定向性調(diào)整板的形成有多個錐狀體的面?zhèn)壬?，設(shè)置有光擴散板。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的背面照明裝置，其特征在于在上述光定向性調(diào)整板的導(dǎo)光板側(cè)的面上形成具有光擴散性的微小凹凸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照明裝置，其特征在于上述導(dǎo)光板，離上述光源遠的一側(cè)的厚度比離上述光源近的一側(cè)要薄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背面照明裝置，其特征在于上述光源由沿導(dǎo)光板的端面配置的中間導(dǎo)光體；和配置于該中間導(dǎo)光體的長度方向端面上的大致點光源構(gòu)成。
7.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具備權(quán)利要求1所述的背面照明裝置；和由該背面照明裝置從背面?zhèn)日彰鞯囊壕э@示單元。
全文摘要
提供一種可以提高光的利用效率的背面照明裝置。由光源(13)；將來自于光源(13)的光從設(shè)置于端面上的入射面(12a)導(dǎo)入并從其中一面出射的導(dǎo)光板(12)；形成微小凹凸部(15d)的面朝向?qū)Ч獍?12)的另外一面設(shè)置的擴散性反射體(15)；和以錐狀體(17b)的頂部(17c)朝向與導(dǎo)光板(12)相反一側(cè)的方式設(shè)置于導(dǎo)光板(12)的其中一面上的光定向性調(diào)整板(17)構(gòu)成背光單元(10)。在液晶顯示單元(20)的背面?zhèn)染邆浔彻鈫卧?10)的液晶顯示裝置(1)。
文檔編號G02F1/13GK1504807SQ20031011619
公開日2004年6月16日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月29日
發(fā)明者永久保秀明, 木村武順, 順 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社