專利名稱：前方照明裝置及裝有該裝置的反射型液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配置在被照明物與觀察者之間使用的、在將光射向被照明物的同時能使觀察者看請來自被照明物反射光的、其結(jié)構(gòu)可使該反射光穿透的前方照明裝置及其裝有將該前方照明裝置作為輔助光源的反射型液晶顯示裝置。
與CRT(Cathode Ray Tube)、PDP(Plasma Display Panel)或EL(Electroluminescence)等其它顯示器不同，液晶顯示裝置的液晶本身不發(fā)光，它是通過調(diào)節(jié)來自特定光源的光穿透量來顯示文字和圖象的。
以往的液晶顯示裝置[以下稱LCD(Liguid Crystal Display)]大致可分為穿透型LCD和反射型LCD。穿透型LCD是在液晶元件的背面配置作光源(背照光)的熒光管和EL等面狀發(fā)光的光源。
反射型LCD由于它是利用周圍光進行顯示的，因此不需要背照光，具有電力消耗少的優(yōu)點。而且，在日光直射的非常明亮的場所，發(fā)光型顯示器和穿透型LCD幾乎看不清顯示，而反射型LCD看起來卻更加鮮明。由此，反射型LCD被應(yīng)用于近年來需求日趨增長的攜帶式信息終端以及移動式計算機。
但是，反射型LCD存在著以下的問題。即，反射型LCD因利用周圍光，故顯示的亮度對周圍環(huán)境的依賴性非常大，特別是在夜間等黑暗處往往會出現(xiàn)不能充分看清顯示的情況。尤其在為實現(xiàn)彩色化采用了顏色濾光片的反射型LCD和偏振光板的反射型LCD中，上述問題十分明顯，若在不能獲得充分的周圍光場合下使用時，就必需配置輔助照明。
然而，反射型LCD在液晶元件的背面設(shè)置有反射板，不能使用穿透型LCD那樣的背照光。雖然也曾有人提出過采用半月形反射鏡的稱為半穿透型LCD裝置的方案，但其顯示特性既不象穿透型也不象反射型，而在兩者之間，一般認為實用化是很難的。
為此，以往還有采用一種將配置在液晶元件前面用的前方照明裝置作為環(huán)境黑暗時的反射型LCD輔助照明的提案。該前方照明裝置通常備有光導(dǎo)體和配置在光導(dǎo)體側(cè)面的光源。從光導(dǎo)體側(cè)面入射的光源光進入光導(dǎo)體內(nèi)部，再按光導(dǎo)體表面的形狀反射，向液晶元件一側(cè)射出。射出的光一邊穿透液晶元件，一邊根據(jù)顯示信息進行調(diào)光，通過配置在液晶元件背面?zhèn)鹊姆瓷浒宸瓷?，再穿透光?dǎo)體向觀察者側(cè)射出。這樣，觀察者即使在周圍光的亮度不充分情況下也能看清顯示。
這種前方照明裝置例如在日本特許公開1993年158034號公報、SIDDIGESTP.375(1995)等中已有過介紹。
下面參照圖26對SID DIGEST P.375(1995)中介紹的前方照明裝置動作原理作一簡單說明。在上述前方照明裝置中，將具有由平坦部101a和傾斜部101b形成的界面101的光導(dǎo)體104一方的側(cè)面作為從光源106入射光的入射面105。即，光源106被配置在與光導(dǎo)體104的入射面105相對的位置。
在從光源106通過入射面105向光導(dǎo)體104入射的光中，有的直線進入，有的入射到光導(dǎo)體104與其外圍介質(zhì)的界面101、108。此時，假設(shè)光導(dǎo)體104的外圍介質(zhì)為空氣，光導(dǎo)體104的折射率約為1.5，則從斯涅耳定律(公式1)中可知，向界面101、108的入射角約為41.8°以上的光可由界面101、108全部反射。
n1·sinθ1＝n2.sinθ2θc＝arc sin(n2/n1)……(公式1)式中，n1第1介質(zhì)(在此為光導(dǎo)體104)的折射率n2第2介質(zhì)(在此為空氣)的折射率θ1從光導(dǎo)體104向界面101的入射角θ2從界面101向第2介質(zhì)的入射角θc臨界角在入射到互界面101、108的光中，由反射面即傾斜部101b全反射的光和由界面108全反射后再由界面101的傾斜部101b反射的光入射液晶元件110。入射到液晶元件110的光通過未圖示的液晶層調(diào)光后，由設(shè)置在液晶元件110背面的反射板111反射，再次入射光導(dǎo)體104，穿透平坦部101a向觀察者109一側(cè)射出。
另外，從光源106通過入射面105入射到平坦部101a而不是傾斜部101b的光在未到達傾斜部101b之前，反復(fù)在界面101與界面108之間進行全反射傳播。從觀察者109一側(cè)看的傾斜部101b的面積與平坦部101a的面積相比是非常小的。
上述以往的前方照明裝置存在以下問題。
(1)如圖27所示，即使反復(fù)進行全反射也不能到達傾斜部101b的光和相對于入射面105大體垂直狀入射的光就會成為從入射面105相對的面107向光導(dǎo)體104外部射出的光114，不能用于顯示。也就是說，光的利用效率差。
(2)由傾斜部101b和平坦部101a構(gòu)成的界面101的形狀恰似將棱鏡片頂點削平后的形狀，如圖27所示，會使周圍光115很容易向觀察者109一側(cè)反射，造成顯示性能降低。
以往絕大部分的前方照明裝置中都存在這些問題，故希望提高光源光的利用效率。
本發(fā)明目的在于提供具有光源和將來自光源的光引向被照明物的光導(dǎo)體的、配置在被照明物前方使用的可有效利用光源光的前方照明裝置以及通過裝有這種前方照明裝置、即使在周圍光不充分情況下也能鮮明顯示的反射型液晶顯示裝置。
為達到上述目的，本發(fā)明的前方照明裝置是在具有光源和光導(dǎo)體、配置在被物前方使用的前方照明裝置中，其特征在于，所述光導(dǎo)體為，包括從光源入射光的入射面、向被照明物射出光的第1射出面和與所述第1射出面相對的第2射出面的多面體，所述第1和第2射出面相互呈大致平行狀、并配置成離入射面越遠則間隔越小，所述入射面相對于第1射出面的法線呈傾斜狀配置。
所述的前方照明裝置配置在被照明物前方使用，將來自入射面的光源光從第1射出面射向被照明物，再將來自被照明物的反射光通過第1射出面，從第2射出面向觀察者一側(cè)射出。
若采用上述結(jié)構(gòu)，由于入射面相對于第1射出面的法線傾斜配置，并且將第1和第2射出面相互呈大致平行狀且配置成離入射面越遠則間隔越小，因此與入射面對第1射出面垂直形成的結(jié)構(gòu)相比較，可增大入射面的面積，而不用增加來自第1射出面的光導(dǎo)體最大高度。從而可提供能獲取更多的光源光，且有效利用光源光的明亮的前方照明裝置。
尤其是在第2射出面對第1射出面的傾斜角接近于0°時，即在第1射出面與第2射出面近似于平行時，上述結(jié)構(gòu)具有如下的優(yōu)點。也就是說，在上述場合時，一旦入射面相對于第1射出面呈垂直狀配置，在垂直入射該入射光的光中，也會存在光從入射面相對的面漏到光導(dǎo)體外部的情況。若存在著這種漏光，則會降低光源光的利用效率。然而，在本發(fā)明的前方照明裝置中，通過將入射面相對于第1射出面的法線呈傾斜狀配置，由于從入射面垂直入射的光形成向第1射出面或第2射出面中的任選1個面入射的狀態(tài)，因此具有可提高來自入射面的垂直入射光利用效率的優(yōu)點。
在技術(shù)方案第1項記載的結(jié)構(gòu)中，所述前方照明裝置的所述入射面與第1射出面形成的角也可以為鈍角。
在入射面與第1射出面呈銳角時，存在著從入射面直接向第1射出面入射的成分?？紤]到該成分是以對于第1射出面非常大的入射角入射，再加上光源光擴展的因素，則在該成分中還應(yīng)包含以接近90°的入射角向第1射出面入射的成分。這些成分由第1射出面反射，成為雜散光后從第2射出面向觀察者一側(cè)射出，因此會產(chǎn)生降低被照明物圖象顯示性能的問題。
為此，若采用如上所述本發(fā)明的入射面相對于第1射出面呈鈍角的結(jié)構(gòu)，就可以減少從入射面直接向第1射出面入射形成的雜散光成分。其結(jié)果，可提供可提高光源光的利用效率、并能獲得鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
所述前方照明裝置也可采用與光導(dǎo)體的入射面和第1射出面垂直平面中的斷面形狀呈三角形的結(jié)構(gòu)。
通過將光導(dǎo)體形成上述完整的楔形結(jié)構(gòu)，在從光源向光導(dǎo)體入射的光中，就不會使平行于第1射出面的成分漏出到光導(dǎo)體外部。從而具有進一步提高光源光利用效率的優(yōu)點。
所述前方照明裝置在將第1和第2射出面相互呈大致平行狀配置的同時，假設(shè)入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射光導(dǎo)體后光的擴展角為±γ、第2射出面的臨界角為θc2，則也可以采用滿足下列不等式的結(jié)構(gòu)。
θc2≤90°-β-γ為符合上述不等式，通過設(shè)定β和γ值，可使入射第2射出面的光全部由該第2射出面反射，不會漏向觀察者一側(cè)。其結(jié)果可使光源光無浪費地向被照明物射出，提高光源光的利用效率，同時可防止無效的光漏向觀察者一側(cè)，從而可獲得鮮明的被照明物圖象。
所述前方照明裝置在將第1和第2射出面配置成離入射面越遠則間隔越小的同時，假設(shè)第2射出面對第1射出面的傾斜角為α、入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射光導(dǎo)體后光的擴展角為±γ、第2射出面的臨界角為θc2，則也可以采用滿足下述不等式的結(jié)構(gòu)。
θc2≤90°-β-α-γ為符合上述不等式，通過設(shè)定α、β、γ值，可使入射第2射出面的光全部由該第2射出面反射，不會漏向觀察者一側(cè)。其結(jié)果，可使光源光無浪費地向被照明物射出，提高光源光的利用效率，同時可防止無效的光漏向觀察者一側(cè)，從而可獲得鮮明的被照明物圖象。
所述前方照明裝置也可以在光源入射面之間再設(shè)置限制來自光源光的擴展的光控制裝置的結(jié)構(gòu)。
來自光源的絕大部分光由第2射出面反射，但為了減少該第2射出面非全部反射的漏向光導(dǎo)體外部的成分，最好使來自光源的光具有某種程度的方向性，減少由于小于臨界角的角度向第2射出面入射的成分。為此，通過設(shè)置限制來自光源光的擴展的光控制裝置，上述結(jié)構(gòu)可減少來自第2射出面的漏光，進一步提高光的利用效率，同時可防止被照明物圖象的滲色和模糊。其結(jié)果，可提供實現(xiàn)明亮而又鮮艷的被照明物圖象的前方照明裝置。
在具有上述光控制裝置的結(jié)構(gòu)中，將第1和第2射出面配置成相互呈大致平行狀，同時再假設(shè)入射面與第1射出面法線形成的角為β、光導(dǎo)體的折射率為n1、有所述光控制裝置限制的光擴展角為±δ，則也可以采用滿足下列不等式的結(jié)構(gòu)。
arc sin[(sinδ)/n1]＜β
上述不等式的左邊為用光控制裝置限制擴展的光入射光導(dǎo)體后的擴展角γ。在符合上述不等式時，從入射面入射的所有的光一旦被第2射出面反射，就會以一定的入射角向第1射出面入射。由此，可減少從入射面直接向第1射出面入射形成的雜散光成分。其結(jié)果，可提高光源光的利用效率，并可提供實現(xiàn)鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
在具有上述光控制裝置的結(jié)構(gòu)中，將第1和第2射出面配置成離入射面越遠則間隔越小，同時再假設(shè)第2射出面對第1射出面的傾斜角為α、入射面與第1射出面法線形成的角為β、光導(dǎo)體的折射率為n1、用所述光控制裝置限制的光擴展角為±δ、第2射出面的臨界角為θc2，則也可以采用滿足下列不等式的結(jié)構(gòu)。
arc sin[(sinδ)/n1]＜β+2α上述不等式的左邊為用光控制裝置限制擴展的光入射光導(dǎo)體后的擴展角γ。在符合上述不等式時，從入射面入射的所有的光一旦被第2射出面反射，就會以一定的入射角向第1射出面入射。由此，可減少從入射面向直接向第1射出面入射形成的雜散光成分。其結(jié)果，可提高光源光的利用效率，并可提供實現(xiàn)鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
上述前方照明裝置也可以再設(shè)置將來自光源的光只向光導(dǎo)體入射面聚光的聚光裝置結(jié)構(gòu)。
若采用上述結(jié)構(gòu)，則于可進一步減少光源光的損失，因此可更加提高光源光的利用效率，實現(xiàn)更明亮的前方照明裝置。
上述前方照明裝置若將上述光導(dǎo)體作為第1光導(dǎo)體，則也可以采用在上述第1光導(dǎo)體的第1射出面外側(cè)再設(shè)置第2光導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)，該第2光導(dǎo)體一邊使來自所述第1射出面的射出光透過，一邊向比來自所述第1射出面的射出光更靠近第1射出面法線的方向射出光。
若采用上述結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置第2光導(dǎo)體，可使來自前方照明裝置的光的射出方向靠近第1射出面的法線方向。這樣，由于向被照明物照射的光的反射光容易返回到第1射出面，因此可將光源光無浪費地用于照明，能提供實現(xiàn)更明亮的被照明物圖象的前方照明裝置。并且，由于所述第2光導(dǎo)體使來自前方照明裝置的光的射出方向靠近第1射出面的法線方向，在反射形態(tài)上，還具有不使用前方照明裝置時觀察者進行顯示確認的視角范圍大體與使用前方照明裝置時觀察者的視角范圍一致的優(yōu)點。
在具有所述第2光導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)中，也可以采用第2光導(dǎo)體為散射光的光散射體結(jié)構(gòu)。
若采用上述結(jié)構(gòu)，則可使來前方照明裝置的光的射出方向靠近第1射出面的法線方向，并且可由散射光無浪費地照亮被照明物。其結(jié)果，能提供可將光源光無浪費地用于照明的實現(xiàn)更明亮而又鮮艷的被照明物圖象的前方照明裝置。
并且，在具有作為所述第2光導(dǎo)體的光散射體結(jié)構(gòu)中，也可以采用光散射體為前方散射體的結(jié)構(gòu)。
若采用上述結(jié)構(gòu)，由于作為第2光導(dǎo)體的光散射體即為使來自第1光導(dǎo)體入射的光只能向該光前進方向一側(cè)散射的前方散射體，因此就不會產(chǎn)生從第1光導(dǎo)體入射的光向后方散射的現(xiàn)象。這樣，可進一步提高光的利用效率，并防止因后方散射光對被照明物圖象造成的不良影響。其結(jié)果，可提供實現(xiàn)明亮而又鮮艷的被照明圖象的前方照明裝置。
又，在具有作為所述第2光導(dǎo)體的光散射體結(jié)構(gòu)中，也可以采用如下結(jié)構(gòu)光散射體即為只對來自一定角度范圍入射的光進行散射的異向性散射體，使來自第1光導(dǎo)體的射出光向第2光導(dǎo)體入射的角度范圍中的至少一部分包含在上述一定的角度范圍內(nèi)。
若采用上述結(jié)構(gòu)，通過將來自第1光導(dǎo)體的射出光向作為第2光導(dǎo)體的光散射體散射的入射光的角度范圍入射，由于在上述一定的角度范圍以外例如向觀察者方向輸出光等的入射光中，上述的異向性散射體不起作用，因此可防止因不需要的散射光對被照明圖象同造成的不良影響，還可有效地使來自第1光導(dǎo)體的射出光散射，進一步提高光的利用效率。其結(jié)果，可提供實現(xiàn)明亮而又鮮艷的被照明圖象的前方照明裝置。
又，在具有所述第2光導(dǎo)體為繞射元件的結(jié)構(gòu)中，第2光導(dǎo)體也可以是繞射光的繞射元件。
而且，這種繞射元件最好是采用如下結(jié)構(gòu)只對來自一定角度范圍入射的光繞射，來自光導(dǎo)體的射出光向繞射元件入射的角度范圍的至少一部分被包含在上述一定的角度范圍內(nèi)。
若采用上述結(jié)構(gòu)，通過將來自第1光導(dǎo)體的射出光向作為第2光導(dǎo)體的繞射元件繞射的入射光角度范圍入射，對于上述一定角度范圍以外例如向觀察者方向輸出的光等入射光來講，由于上述的繞射元件不起作用，因此可防止因不需要的繞射光對被照明圖象造成的不良影響，還可有效地利用來自第1光導(dǎo)體的射出光，進一步提高光的利用效率，其結(jié)果，可提供實現(xiàn)明亮而又鮮艷的被照明圖象的前方照明裝置。
又，在具有所述第2光導(dǎo)體為繞射元件的結(jié)構(gòu)中，該繞射元件也可以采用全息照相的結(jié)構(gòu)。
與異向性散射板等相比較，全息照相在特定角度范圍內(nèi)容易高精度控制射出光。這樣，通過將全息照相用作第2光導(dǎo)體，即可在所需的角度范圍內(nèi)高精度控制來自第1光導(dǎo)體的光的射出方向，可提供方向性優(yōu)良的前方照相裝置。
又，在具有所述第2光導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)中，最好在第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間填滿可緩和存在于這兩種光導(dǎo)體之間的光學(xué)界面處折射率誤差的充填劑。
若采用上述結(jié)構(gòu)，與第1光導(dǎo)體和第2光導(dǎo)體之間存在空氣層的場合相比較，可抑制存在于第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間的光學(xué)界面處因折射造成的光的衰減。其結(jié)果，可進一步提高光源光的利用效率，實現(xiàn)更明亮的作為面狀光源的前方照明裝置。此外，若使第1光導(dǎo)體和第2光導(dǎo)體至少一方的折射率與充填劑的折射率相同，則可減少第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間的光學(xué)界面數(shù)，故更加有效果。
并且，在具有所述充填劑的結(jié)構(gòu)中，若在第1光導(dǎo)體中的第1和第2射出面配置成相互呈大致平行狀的同時，在第1光導(dǎo)體中，假設(shè)入射面和第1射出面的法線形成的角為β、入射第1光導(dǎo)體后的光擴展角為±γ、第1光導(dǎo)體中的第1射出面的臨界角為θc1，則也可以采用滿足下述不等式的結(jié)構(gòu)。
θc2≤90°-β+γ符合上述不等式時，可使導(dǎo)向第1射出面的光不被該第1射出面反射而輸出。這樣，可減少向第2射出面方向即觀察者方向產(chǎn)生的雜散光。其結(jié)果，可提供實現(xiàn)鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
或者，在具有所述充填劑的結(jié)構(gòu)中，若在將第1光導(dǎo)體的第1和第2射出面配置成離入射面越遠則間隔越小的同時，在第1光導(dǎo)體中，假設(shè)第2射出面對第1射出面的傾斜角為α、第1光導(dǎo)體中的入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射第1光導(dǎo)體后光的擴展角為±γ、第1光導(dǎo)體中的第1射出面的臨界角為θc1，則也可以采用滿足下述不等式的結(jié)構(gòu)。
θc1≤90°-β-2α+γ符合上述不等式中，可使導(dǎo)向第1射出面的光不被該第1射出面反射而輸出。這樣，可減少向第2射出面方向即觀察者方向產(chǎn)生的雜散光。其結(jié)果，可提供實現(xiàn)鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
為達到上述目的，本發(fā)明的反射型液晶顯示裝置的特點在于，在配置裝有反射板的反射型液晶元件的同時，并在所述反射型液晶元件的前面設(shè)置所述本發(fā)明的前方照明裝置。
上述結(jié)構(gòu)在周圍光量十分充足例如在白天的室外等場合可在前方照明裝置熄燈的狀態(tài)下使用，而且在不能獲得充分的周圍光量時也能在前方照明裝置亮燈狀態(tài)下使用。其結(jié)果，能提供與周圍環(huán)境無關(guān)的可實現(xiàn)始終明亮的高性能顯示的反射型液晶裝置。
此時，在反射型液晶元件與前方照明裝置之間，最好填滿可緩和所述反射型液晶元件與前方照明裝置之間存在的光學(xué)界面處折射率的充填劑。
若采用上述結(jié)構(gòu)，與反射型液晶元件與前方照明裝置之間存在空氣層的場合相比較，可抑制存在于反射型液晶元件與前方照明裝置之間的因光學(xué)界面處折射造成的光的衰減。其結(jié)果，可進一步提高光源光的利用效率，實現(xiàn)更明亮顯示的反射型液晶顯示裝置。
并且，若將前方照明裝置的光導(dǎo)體中的第1和第2射出面配置成相互呈大致平行狀的同時，假設(shè)前方照明裝置的光導(dǎo)體中的入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射所述光導(dǎo)體后的光擴展角為±γ、第1射出面的臨界角為θc1，則最好滿足下述不等式。
θc1＞90°-β+γ符合上述不等式時，導(dǎo)向第1射出面的光向液晶元件輸出，不會被該第1射出面反射。這樣，可提高光源光的利用效率，并可減少向第2射出面方向即觀察者方向產(chǎn)生的雜散光。其結(jié)果，可提供明亮且顯示性能優(yōu)良的反射型液晶顯示裝置。
或者在將前方照明裝置的光導(dǎo)體中的第1和第2射出面配置成離入射面越遠則間隔越小的同時，假設(shè)前方照明裝置的光導(dǎo)體中的第2射出面對第1射出面的傾斜角為α、所述光導(dǎo)體的入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射所述光導(dǎo)體后光的擴展角為±γ、第1射出面的臨界角為θc1，則也可以采用滿足下述不等式的結(jié)構(gòu)。
θc1＞90°-β-2α+γ符合上述不等式時，導(dǎo)向第1射出面的光向液晶元件輸出，不會被該第1射出面反射。這樣，可提高光源光的利用效率，并可減少向第2射出面方向即觀察者方向產(chǎn)生的雜散光。其結(jié)果，可提供明亮且顯示性能優(yōu)良的反射型液晶顯示裝置。
所述反射型液晶顯示裝置也可以再設(shè)置將來自光源的光只向光導(dǎo)體入射面聚光的聚光裝置結(jié)構(gòu)。
若采用上述結(jié)構(gòu)，則可進一步減少光源光的損失，更加提高光源光的利用效率，能提供可更明亮顯示的反射型液晶顯示裝置。并且，由于可防止光源光直接入射液晶元件的電極基板等其它的折射率體，因此可減少雜散光和向觀察者方向散射的成分等。其結(jié)果，能提供可顯示鮮明圖象的反射型液晶顯示裝置。
本發(fā)明的其它目的、特征及其優(yōu)點可通過下列說明了解清楚。以下參照附圖進行具體說明。
附圖簡單說明

圖1為表示本發(fā)明一實施形態(tài)的反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖2(a)為表示具有上述反射型LCD的前方照明裝置的光導(dǎo)體中的光運動說明圖，圖2(b)作為與光導(dǎo)體的比較例表示具有與第1射出面垂直的入射面結(jié)構(gòu)中的光運動說明圖。
圖3為具有所述反射型LCD的前方照明裝置的棱鏡片聚光特性的圖表。
圖4為表示由所述棱鏡片聚光的光入射光導(dǎo)體后的運動說明圖。
圖5為表示測定所述前方照明裝置的照明光強度用的測定系統(tǒng)說明圖。
圖6為由圖5所示的測定系統(tǒng)測定的照明光強度的圖表。
圖7(a)為表示來自發(fā)光型顯示器的射出光與周圍光關(guān)系的模式圖，圖7(b)為表示來自所述反射型LCD的射出光與周圍光關(guān)系的模式圖。
圖8(a)和(b)分別表示為限制入射光擴展的可替代擴散板和棱鏡片用的其它結(jié)構(gòu)例的說明圖。
圖9為表示本發(fā)明另一實施形態(tài)的反射型LCD結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖10(a)為表示具有圖9的反射型LCD的光導(dǎo)體中的光運動說明圖、圖10(b)為表示作為比較例的光導(dǎo)體中的光運動說明圖。
圖11(a)為表示具有圖9的反射型LCD的光導(dǎo)體中的光運動說明圖、圖11(b)為表示作為比較例的光導(dǎo)體中的光運動說明圖。
圖12為表示由棱鏡片聚光的光入射光導(dǎo)體后的運動說明圖。
圖13為具有圖9所示的反射型LCD的前方照明裝置的照明光強度的圖表。
圖14為表示圖9的反射型LCD變形例結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖15為表示本發(fā)明又一個實施形態(tài)的反射型LCD結(jié)構(gòu)剖面圖。
圖16為表示圖15的反射型LCD中的光運動說明圖。
圖17為具有圖15所示的反射型LCD的前方照明裝置、將異向性散射板用作第2光導(dǎo)體的前方照明裝置的照明光強度的圖表。
圖18為表示圖15的反射型LCD中的從第1光導(dǎo)體向第2光導(dǎo)體入射光的范圍說明圖。
圖19為表示一般性的全息照相形成方法的說明圖。
圖20(a)至(d)為表示圖9的反射型LCD的用作第2光導(dǎo)體的全息照相制作工序主要部分的說明圖。
圖21為具有圖15所示的反射型LCD的前方照明裝置、將全息照相用作第2光導(dǎo)體的前方照明裝置的照明光強度的圖表。
圖22為本發(fā)明又一個實施形態(tài)的適用于反射型LCD的棱鏡片聚光特性的圖表。
圖23為表示具有所述反射型LCD的前方照明裝置的照明光強度的圖表。
圖24為表示由設(shè)在所述反射型LCD中的反射鏡只向光導(dǎo)體入射面聚光的光運動說明圖。
圖25為用于與圖24比較的表示向光導(dǎo)體的入射面和液晶元件側(cè)面雙方入射的光運動說明圖。
圖26為以往帶有輔助照明的反射型LCD概略結(jié)構(gòu)并表示該反射型LCD中的光運動說明圖。
圖27為表示上述以往的反射型LCD中的光運動說明圖。
(實施形態(tài)1)下面，參照圖1至圖8，對本發(fā)明的一實施形態(tài)進行說明。
如圖1所示，本實施形態(tài)的反射型LCD在反射型液晶元件10的前面設(shè)置前方照明裝置20。
前方照明裝置20主要由光源26和光導(dǎo)體24構(gòu)成。光源26為線狀光源，例如熒光管等，沿光導(dǎo)體24側(cè)面(入射面25)配置。光導(dǎo)體24與液晶元件10一側(cè)的界面28(第1射出面)以及所述界面28相對的界面23(第2射出面)共同形成平坦面。而且，界面23和界面28呈相互平行狀配置。
來自光源26的入射光的入射面25相對于界面28呈鈍角狀傾斜配置。在光源26與光導(dǎo)體24的入射面25之間，設(shè)置有作為光控制裝置的棱鏡片81和擴散板82，用于限制從光源26向入射面入射光的擴展角度。
光導(dǎo)體24由射出成形方式制成，例如可采用PMMA(polymethylmetacrylate)。更具體地講，本實施形態(tài)的光導(dǎo)體24為厚度5mm、長度40mm、寬度40mm。入射面25對界面28的法線形成的角β為22°。即，入射面25與界面28形成的角度為112°。此外，最好在入射面25和界面23上進行光學(xué)研磨加工。
其次，對液晶元件10的結(jié)構(gòu)及其制造方法作出說明。
如圖1所示，液晶元件10基本上采用一對電極基板11a、11b夾持液晶層12的結(jié)構(gòu)。電極基板11a在具有光透射性的玻璃基板14a上設(shè)有透明電極15a，并形成有液晶定向膜16a，以覆蓋該透明電極15a。
所述玻璃基板14a例如可采用科寧公司生產(chǎn)的玻璃基板(商品名7059)制成。透明電極15a例如可以ITO(Indium Tin Oxide)為材料。液晶定向膜16a例如可通過將日本合成橡膠公司生產(chǎn)的定向膜材料(商品名AL-4552)用旋轉(zhuǎn)式涂料器涂敷在形成透明電極15a的玻璃基板14a上，再進行作為定向處理的研磨處理而制成。
與所述電極基板11a一樣，電極基板11b也通過將玻璃基板14b、透明電極15b以及液晶定向膜16b依次層疊后制成。另外，對電極基板11a、11b也可根據(jù)需要形成絕緣膜等。
電極基板11a、11b與液晶定向膜16a、16b呈相對配置，并與研磨處理的方向呈平行而又逆向(即為反向平行)狀，再用粘接劑貼合。此時，在電極基板11a、11b之間，通過預(yù)先撒上粒徑4.5μm的玻璃顆粒襯墊(未圖示)，使其以均勻的間隔形成空隙。
在該空隙中，通過用真空除氣方式導(dǎo)入液晶形成液晶層12。此外，作為液晶層12的材料來講，例如可以采用梅爾克公司生產(chǎn)的液晶材料(商品名ZLI-3926)。該液晶材料的Δn為0.2030。但液晶材料不限定于這一種，可以使用各種液晶。
接著，使用例如環(huán)氧系的粘接劑，將經(jīng)過發(fā)線加工的鋁板粘合在玻璃基板14b的外面用作反射板17，并且在玻璃基板14a的外面設(shè)置偏振光軸設(shè)定后的偏振光板18，將其與液晶層12的液晶定向方向呈45°。此外，在玻璃基板14a與偏振光板18之間，填滿折射率匹配的充填劑(未圖示)。
通過以上工序制成反射型的液晶元件10。再按照以下方法，通過將前方照明裝置20與該液晶元件10組合，即可制成帶有前方照明裝置的反射型LCD。即，先將光導(dǎo)體24層疊在液晶元件10的偏振光板18上。然后在液晶元件10的偏振光板18與光導(dǎo)體24之間填滿與這些物質(zhì)折射率匹配的充填劑19。
充填劑19能緩和偏振光板18與光導(dǎo)體24之間存在的光學(xué)界面處的折射率誤差，以解決因光的干涉和上述光學(xué)界面處的反射所造成的降低顯示性能等問題。此外，作為充填劑19來講，若具有與光導(dǎo)體24相同折射率，因能減少液晶元件10與光導(dǎo)體24之間的光學(xué)界面數(shù)，故效果更佳。充填劑19的材料例如可UV在硬化性樹脂和水楊酸甲酯等。
其次，按照與光導(dǎo)體24的入射面25相對的方法依次配置棱鏡片81和擴散板82，再設(shè)置例如熒光管作為光源26，用反射鏡27將其圍住。反射鏡27作為聚光裝置，使來自光源26的光只向入射面25聚光。反射鏡27的材料可采用例如鋁帶等。
通過以上工序，即可制成具有輔助照明用的前方照明裝置20的反射型LCD。該反射型LCD在周圍光不充足時可以前方照明裝置亮燈的照明方式使用，在可獲得充分的周圍光時，則以前方照明裝置熄燈的反射方式使用。
在所述反射型LCD中，光導(dǎo)體24具有與玻璃基板14a大體相同的折射率，并且在光導(dǎo)體24與玻璃基板14a之間不存在空隙部(空氣層)。這樣，所述反射型LCD即使在采用前方照明裝置20熄燈的反射方式時，光導(dǎo)體24也不會對顯示產(chǎn)生不良影響。
下面，參照圖2(a)和圖2(b)，對前方照明裝置20中的入射面25相對界面28的法線形成傾斜狀所產(chǎn)生的效果作出說明。圖2(a)為表示入射面25和界面28垂直剖面的光導(dǎo)體24結(jié)構(gòu)的剖面圖。圖2(b)為同樣表示與所述光導(dǎo)體24的作為比較例的光導(dǎo)體184結(jié)構(gòu)的剖面圖。該光導(dǎo)體184具有與光導(dǎo)體24相同的厚度，設(shè)置有相互平行的界面183和界面188以及與這此界面垂直的入射面185。
首先，從圖2(a)和圖2(b)作一比較可看出，本實施形態(tài)的光導(dǎo)體24由于將入射面25相對界面28的法線形成傾斜狀，因此與具有相同厚度的光導(dǎo)體184的入射面185相比較，可使入射面25的面積增大。即，本實施形態(tài)的光導(dǎo)體24不用增加最大厚度也可增大入射面25的面積，故可吸收更多的光源光。從而提高光源光的利用效率。
并且，在采用圖2(b)所示的結(jié)構(gòu)時，從入射面185入射的光源光中的與入射面185垂直的成分如圖2(b)所示，會從入射面185相對的面186漏出。也就是說，在圖2(b)所示的結(jié)構(gòu)中，光源光的損失非常之大。與此相反，如圖2(a)所示，由于入射面25對界面28呈鈍角，對入射面25垂直入射的成分相對于界面23形成以入射角θ2入射的光。因此，光導(dǎo)體24能使來自入射面25垂直入射的成分減少損失，從而提高光源光的利用效率。
以下對作為光控制裝置的擴散板82和棱鏡片81的作用進行說明。從光源26輸出的光一旦被擴散板82擴散，就向棱鏡片81入射。棱鏡片81具有將來自擴散板82的擴散光的擴展限制在一定角度范圍內(nèi)的功能。在本實施形態(tài)中，棱鏡片81的棱鏡頂角為100°，如圖3所示，可將擴散光的擴展限制在約±40°的角度范圍內(nèi)。聚集在約±40°角度范圍內(nèi)的光在入射光導(dǎo)體24時，通過由入射面25的折射而再次聚光，形成約±25.4°范圍的擴展光。
其結(jié)果，如圖4所示，假設(shè)入射面25對界面23的法線形成的角為β、從棱鏡片81向入射面25入射后的光擴展角范圍為γ，則向光導(dǎo)體24的界面23可獲得的入射角θ2的范圍可以下式表示。
90°-β-γ≤θ2≤90°-β+γ另外，假設(shè)由擴散板82和棱鏡片81限制的光源光的擴展范圍為±δ、光導(dǎo)體24的折射率為n1，則形成下列公式r＝arc sin[(sinδ)/n1]式中，若考慮構(gòu)成光導(dǎo)體24的PMMA折射率約為1.5，則界面23的臨界角θc2約為42°。也就是說，入射角θ2為42°以下的光成為來自界面23的漏光。然而，如上所述，在本實施形態(tài)中，因β＝22°、γ＝±25.4°，故向界面23的入射角θ2的入射光被收集在全反射的范圍內(nèi)。即，在本實施形態(tài)的光導(dǎo)體24中，不會產(chǎn)生從界面23來的漏光。
又，在光導(dǎo)體24中，向界面28的可獲得入射角θ1的范圍可以下式表示。
90°-β-γ≤θ1≤90°-β+γ
為使前方照明裝置20具有良好的功能，在光導(dǎo)體24中，假設(shè)界面28的臨界角為θc1、界面23的臨界角為θc2，則最好符合下列兩個條件(1)向界面23的入射光必須全反射、即θ2≥θc2(2)向界面28的入射光不得反射、即θ1＜θc1由此可推導(dǎo)出最好符合下列兩個公式θc2≤90°-β-γθc1＞90°-β+γ進而，γ＝arc sin[(sinδ)/n1]＜β在符合了上述公式后，從入射面25入射的所有的光一旦被界面23反射，就以一定的入射角向界面28入射。這樣，可防止光源光從入射面25直接向液晶元件10入射。
下面，對前方照明裝置20的照明光強度測定結(jié)果進行說明。為測定前方照明裝置20的照明光強度，采用了圖5所示的測定系統(tǒng)。即，將前方照明裝置20的界面28的法線方向定為0°，采用檢測器34測定了從0°至±90°范圍內(nèi)的光強度。另外，該項測定是在裝滿具有與光導(dǎo)體24相同折射率的協(xié)調(diào)劑的容器(例如油浴等)內(nèi)進行的。
測定結(jié)果詳見圖6。從圖6中可以看出，在前方照明裝置20中，由于光導(dǎo)體24的作用，從光源26向光導(dǎo)體24入射的光大致向40°至90°方向發(fā)射，可以作為反射型液晶元件10的輔助光源來使用。
并且，與透射型LCD和CRT、PDP等自發(fā)光型的顯示器相比較，本實施形態(tài)的反射型LCD具有可更加鮮明顯示的優(yōu)點。
即，如圖7(a)所示，來自自發(fā)光型顯示器35的光36a的前進方向相對于周圍光37呈逆向狀態(tài)。因此，觀察者可以看到從光36a中將周圍光37扣除掉的成分36b。
與此相反，在本實施形態(tài)的反射型LCD中，如圖7(b)所示，采用照明方式時來自前方照明裝置20的輔助光39a和周圍光37被液晶元件10的反射板(未圖示)反射，觀察者可以看到相當(dāng)于輔助光39a與周圍光37之和的成分39a。這樣，不僅在暗處，即使如白天室外那樣的明亮場所也可實現(xiàn)更明亮的顯示。
在本實施形態(tài)中，雖然使用了擴散板82和棱鏡片81作為限制光源光擴展的光控制裝置，但只要能獲得同樣的效果，就不局限于此，例如也可采用平行光管等。又，如圖8(a)所示，用橢圓體反射鏡98將光源26周圍圍住，在該橢圓體反射鏡98的焦點處設(shè)置光源26，也能獲得同樣的效果。并且，按照SID DIGESTP.375(1995)中記載的方法，采用圖8(b)所示的導(dǎo)光管99也可控制來自光源26的照射光的擴展。
(實施形態(tài)2)下面參照圖9至圖14對本發(fā)明實施的另一形態(tài)進行說明。對前述實施形態(tài)1中說明過的結(jié)構(gòu)以及具有相同功能的結(jié)構(gòu)采用同一符號標記，說明從略。
如圖9所示，本實施形態(tài)的反射型LCD的特點在于，在液晶元件10的前面設(shè)置包含有形成為離光源26越遠則厚度越小的光導(dǎo)體44的前方照明裝置40，以取代前述實施形態(tài)1中說明過的包含有均勻厚度的光導(dǎo)體24的前方照明裝置20。
光導(dǎo)體44具有液晶元件10一側(cè)的界面48、與該界面48相對的界面43、從光源26入射光且與界面48呈鈍角狀的入射面45。界面43和界面48配置成離入射面45越遠則間隔越小。
上述光導(dǎo)體44例如可采用PMMA(polymethlmetacrylate)等通過射出成型制成。更具體地講，光導(dǎo)體44最厚部分的厚度(從界面43的光源26一側(cè)的端部至包括界面48在內(nèi)的平面垂線長度)為6mm、最薄部分的厚度為1mm、長度為40mm、寬度為40mm。入射面45對界面48法線形成的角β為14°。界面43對界面48的傾斜角(界面43與平行于界面48的面形成的角)α為7.13°。此外，對入射面45和界面43最好進行光學(xué)研磨加工。
所述光導(dǎo)體44被層疊在液晶元件10的前面。與前述實施形態(tài)1一樣，在液晶元件10的電極基板11a的玻璃基板14a與偏振板18之間填滿有未圖示的充填劑。此外，在偏振板18與光導(dǎo)體44之間填滿有與偏振板18以及光導(dǎo)體44折射率匹配的充填劑19。
充填劑19能緩和偏振板18與光導(dǎo)體44之間存在的光學(xué)界面處的折射率誤差，以解決因光的干涉和上述光學(xué)界面處的反射所造成的降低顯示性能等問題。此外，作為充填劑19若具有與光導(dǎo)體44相同折射率，因能減少液晶元件10與光導(dǎo)體44之間的光學(xué)界面數(shù)，故效果更佳。
本實施形態(tài)的反射型LCD也可在周圍光不充分時采用前方照明裝置40亮燈的照明方式，在不能獲得充分的周圍光時，則可采用前方照明裝置40熄燈的反射方式。
在所述反射型LCD中，光導(dǎo)體44具有與玻璃基板14a大體相同的折射率，并且在光導(dǎo)體44與玻璃基板14a之間不存在空隙部(空氣層)。這樣，即使在采用前方照明裝置40熄燈的反射方式時，光導(dǎo)體44也不會對顯示產(chǎn)生不良影響。
下面參照圖10(a)和圖10(b)對前方照明裝置40中的入射面45相對界面48的法線形成傾斜狀所產(chǎn)生的效果進行說明。
如圖10(b)所示，假設(shè)具有與界面198垂直的入射面195的光導(dǎo)體194，此時向入射面195垂直入射光的界面193方向的入射角θ2為θ2＝90°-α進而，由界面193反射上述光時的界面198方向的入射角θ1為θ1＝θ2-α＝90°-2α即，若要減小向液晶元件10的入射角θ(接近于垂直入射)，則如圖10(b)中的雙點劃線所示，有必要增大界面193相對于光導(dǎo)體194中的界面198傾斜角α的數(shù)值。然而，增大α值也就是增加光導(dǎo)體厚度，效果不好。
對此，本實施形態(tài)的光導(dǎo)體44如圖10(a)所示，通過將入射面45相對界面48的法線只傾斜β的角度，使向入射面45垂直入射光的向界面43的入射角θ2為θ2＝90°-α-β由界面43反射上述光時的向界面48的入射角θ1為θ1＝90°-2α-β從而，不用增大α值也可減小向液晶元件10的入射角θ1，使向液晶元件10的照射光接近于垂直入射。
并且，與前述實施形態(tài)1相同，通過將光導(dǎo)體44的入射面45對界面48的法線呈傾斜狀，可增大入射面45的面積。即，由于光導(dǎo)體44不用增加最大厚度也能增大入射面45的面積，因此可獲得更多的光源光。從而提高光源光的利用效率。
下面，對本實施形態(tài)的光導(dǎo)體44中的入射面45與界面48形成鈍角狀所產(chǎn)生的作用進行說明。
首先，為了便于比較，參照圖11(b)對具有與界面208形成銳角的入射面205的光導(dǎo)體204中的光運動進行說明。此時，如圖11(b)所示，存在著從入射面205向界面208直接入射的成分201a。若考慮到該成分201a以向界面208非常大的入射角入射，再加上光源光的擴展因素，則也包含有向界面208接近于90°入射角入射的成分。由于被界面208反射的成分201b成為雜散光，從界面203向觀察者一側(cè)射出，因此會降低顯示的性能。
對此，在本實施形態(tài)的光導(dǎo)體44中，如圖11(a)所示，因光源光的絕大多數(shù)成分先從入射面45向界面43入射，故可減小直接向界面48入射形成的雜散光成分。
在本實施形態(tài)中，光源26與入射面45之間也設(shè)置有擴散板82和頂角100°的棱鏡片81。從光源26輸出的光一旦被擴散板82擴散，即向棱鏡片81入射。棱鏡片81具有將來自擴散板82的擴散光擴展限制在一定角度范圍內(nèi)的功能。在本實施形態(tài)中，棱鏡片81的棱鏡頂角為100°，可將擴散光的擴展限制在約±40°的角度范圍內(nèi)。聚集在約±40°角度范圍內(nèi)的光在向光導(dǎo)體44入射時，由入射面45折射再通過聚光，成為約±25.4°范圍的擴展光。
其結(jié)果，如圖12所示，假設(shè)入射面45對界面48的法線形成的角為β、從棱鏡片81向入射面45入射后的光的擴展角范圍為±γ、界面43對界面48的傾斜角為α，則向界面43的入射角θ2可獲得的范圍可以下式表示。
90°-α-β-γ≤θ2≤90°-α-β+γ再假設(shè)被擴散板82和棱鏡片81所限制的光源光的擴展范圍為±γ、光導(dǎo)體44的折射率為n1，則r＝arc sin[(sinδ)/n1]式中，若考慮構(gòu)成光導(dǎo)體44的PMMA折射率約為1.5，則界面43的臨界角θc2約為42°。也就是說，入射角θ2在42°以下的光成為來自界面43的漏光。然而，如上所述，在本實施形態(tài)中，因α＝7.13°、β＝14°、γ＝25.4°，故向界面23的入射角θ2的入射光全被收集在反射的范圍內(nèi)。即，在本實施形態(tài)的光導(dǎo)體44中，不會產(chǎn)生從界面43來的漏光。
又，在光導(dǎo)體44中，向界面48的可獲得入射角θ1的范圍可以下式表示。
90°-β-2α-γ≤θ1≤90°-β-2α+γ為使前方照明裝置40具有良好的功能，在光導(dǎo)體44中，假設(shè)界面48的臨界角為θc1、界面43的臨界角為θc2，則最好滿足下列兩個條件(1)向界面43的入射光必須全反射、即θ2≥θc2(2)向界面48的入射光不得反射、即θ1＜θc1由此可推導(dǎo)出最好滿足下列兩個公式θc2≤90°-β-α-γθc1＞90°-β-2α+γ進而，r＝arc sin[(sinδ)/n1]＜β+2α在滿足下述公式后，從入射面45入射的所有的光一旦被界面43反射，就以一定的入射角向界面48入射。這樣，可防止光源光從入射面45向液晶元件10直接入射。
下面，對來自前方照明裝置40的界面48的照明光強度測定結(jié)果進行說明。在測定時采用了與實施形態(tài)1中同樣的測定系統(tǒng)。測定結(jié)果詳見圖13。將圖13與前述實施形態(tài)1中表示的圖6作一比較，從中可以看出本實施形態(tài)的前方照明裝置40與實施形態(tài)1的前方照明裝置20相比提高30°至75°范圍的光強度，可向液晶元件10照射更接近于垂直入射的光。
上面，已對光導(dǎo)體不是完整的楔型、而是垂直于光源26長度方向剖面的形狀為四邊形的結(jié)構(gòu)舉例作了說明。然而，如圖14所示，也可采用具有完整楔型的光導(dǎo)體54結(jié)構(gòu)來替代光導(dǎo)體44。這里所說的“完整的楔型”是指垂直于入射面55和界面58雙方的剖面形狀為三角形。在完整的楔型光導(dǎo)體54中，由于來自光源26的光中的平行于界面58的成分會向光導(dǎo)體54外部漏出，因此具有進一步提高光源光利用效率的優(yōu)點。
(實施形態(tài)3)下面，參照圖15至圖18對本發(fā)明實施的又一個形態(tài)進行說明。凡具有與前述各實施形態(tài)中說明過的結(jié)構(gòu)相同功能的結(jié)構(gòu)采用同一標號，其說明從略。
如圖15所示，本實施形態(tài)的反射型LCD的特點在于，在完整的楔型即垂直于光源26長度方向的剖面形狀為三角形的光導(dǎo)體54(第1光導(dǎo)體)與液晶元件10之間，為增加向液晶元件10垂直入射的成分設(shè)置了使來自光導(dǎo)體54的光散射的第2光導(dǎo)體51。即，本實施形態(tài)的反射型LCD的結(jié)構(gòu)是在液晶元件10的前面設(shè)置由光源26、反射鏡27、擴散板82、棱鏡片81、光導(dǎo)體54以及第2光導(dǎo)體5 1組成的前方照明裝置50。
第2光導(dǎo)體51不僅是圖16所示的具有只向其前進方向一側(cè)對來自光導(dǎo)體54入射光進行散射功能的前方散射板，而且還是圖18所示的只能使一定角度范圍(-5°至-60°)來的入射光散射、并可是來自上述角度范圍以外的具有入射光完全透射性質(zhì)的異向性散射板。作為滿足這些條件的材料，例如住友化學(xué)株式會社生產(chǎn)的視角控制板(商品名羅米斯坦)等，可以從市場上買到。
由于第2光導(dǎo)體51即為前方散射板，因此可在用液晶元件10調(diào)光之前消除后方散射的成分，即向觀察者方向散射的成分，以提高顯示性能。在圖16中，對從第1光導(dǎo)體51和充填劑19的界面射出散射光的形態(tài)作了模式表示，但在實際上，第2光導(dǎo)體51是一使來自光導(dǎo)體54的射出光一邊透射一邊進行散射的。
從光導(dǎo)體54向第2光導(dǎo)體51的射出光中的向第2光導(dǎo)體51入射角度范圍的至少一部分被包含在第2光導(dǎo)體51使光散射的范圍內(nèi)。由此，第2光導(dǎo)體51只使來自作為第1光導(dǎo)體的從光導(dǎo)體54引導(dǎo)的光散射，而對除此之外的光不起任何作用地讓其透射。這樣，在采用反射方式時，來自周圍光和液晶元件10的反射光直接透過第2光導(dǎo)體51，故第2光導(dǎo)體51在的反射方式時不會對顯示性能產(chǎn)生不良影響。
與前述實施形態(tài)1一樣，在液晶元件10中，電極基板11a的玻璃基板14a與偏振板18之間填滿未圖示的充填劑。另外，在偏振板18與第2光導(dǎo)體51之間，填滿有與偏振板18和第2光導(dǎo)體51折射率匹配的充填劑19。并且，在作為第1光導(dǎo)體的光導(dǎo)體54與第2光導(dǎo)體51之間也填滿有未圖示的充填劑。
這些充填劑能緩和光導(dǎo)體54與玻璃基板14a之間存在的光學(xué)界面處的折射率誤差，以解決因光的干涉和上述光學(xué)界面處的反射所造成的降低顯示性能等問題。此外，作為充填劑來講，若采用具有與光導(dǎo)體54和玻璃基板14a相同折射率的產(chǎn)品，因能減少光學(xué)性界面數(shù)，故效果更佳。
在本實施形態(tài)中，光源26與入射面55之間也設(shè)置有擴散板82和頂角100°的棱鏡片81。來自光源26輸出的光一旦被擴散板82擴散，就向棱鏡片81入射。棱鏡片81具有將來自擴散板82的擴散光擴展限制在所定角度范圍內(nèi)的功能。在本實施形態(tài)中，棱鏡片81的棱鏡頂角為100°，可將擴散光的擴展限制在±40°的角度范圍內(nèi)。被聚集在約±40°角度范圍內(nèi)的光在向光導(dǎo)體54入射時，通過被入射面5折射后再次聚光，形成約±25.4°范圍的擴展光。
在光導(dǎo)體54中，假設(shè)界面53對界面58的傾斜角為α、從棱鏡片81向入射碩55入射后的光擴展角范圍為±γ，則由界面53導(dǎo)向的光對界面58的入射角θ1可以下式表示。
90°-2α-β-γ＜θ1＜90°-2α-β+γ式中，因α＝7.13°、β＝14°、γ＝25.4°，故可以看出所述入射角θ1的絕大多數(shù)光被包含在第2光導(dǎo)體51散射光的角度范圍內(nèi)。
下面，對來自第2光導(dǎo)體51底面(液晶元件10一側(cè)的面)的照明光強度測定結(jié)果進行說明。在測定時，采用了與實施形態(tài)中相同的測定系統(tǒng)。測定結(jié)果詳見圖17。將圖17分別與實施形態(tài)1中表示的圖6以及實施形態(tài)2中表示的圖13作一比較，從中可以看出本實施形態(tài)的前方照明裝置50由于設(shè)置有第2光導(dǎo)體51，因此可將來自第1光導(dǎo)體即光導(dǎo)體54的射出光以更接近于垂直入射光的方式向液晶元件10照射。
又，本實施形態(tài)的反射型LCD如圖18所示，從第2光導(dǎo)體51散射角度范圍的-5°至-60°方向幾乎無法觀察，因而在通常使用的范圍內(nèi)，由第2光導(dǎo)體51散射的光不會對液晶元件10的顯示產(chǎn)生影響。
上面使用的是完整楔型的光導(dǎo)體54，但并不局限于此，也可用實施形態(tài)1或2中分別說明過的光導(dǎo)體24或光導(dǎo)體44來代替光導(dǎo)體54。
(實施形態(tài)4)下面，參照圖19至圖22對本發(fā)明實施的又一個形態(tài)進行說明。對前述各實施形態(tài)中說明過的結(jié)構(gòu)和具有相同功能的結(jié)構(gòu)采用同一標號，說明從略。
本實施形態(tài)的反射型LCD的特點在于，采用了使來自光導(dǎo)體54的光繞射的全息照相作為前述實施形態(tài)3中已說明過的反射型LCD中的第2光導(dǎo)體51，以取代將來自光導(dǎo)體54的光散射的異向性散射板。
根據(jù)光繞射原理，全息照相不僅具有對光反射、折射進行操作的效果，而且在1個全息照相中可具有多種光學(xué)特性。首先，參照圖19對一般性的全息照相形成方法作一簡單說明。
如圖19所示，將來自光源127的光向涂敷在基體表面的感光性聚合物124照射。來自光源127的照射光127a被射束分裂器123分為兩種光127c、127d。光127c被物體128散射后，作為物體光126向感光性聚合物124入射。光127d被反射鏡129反射，作為參照光125以一定角度向感光性聚合物124入射。由于參照光125與物體光126相互干涉，在感光性聚合物124上以亞微細粒形態(tài)組成折射率高的和折射率低的層次，形成全息照相。這樣，在寫入結(jié)束后的全息照相上，一旦從參照光125入射方向?qū)⒐馍淙耄涂梢晕矬w光126的形態(tài)重新構(gòu)成寫入的圖象。
對光源127來講，例如可利用激光作為產(chǎn)生相干光的光源。通過調(diào)整來自光源127的光的波長和強度等諸條件，所述物體光126就可形成全息照相，以實現(xiàn)所需的輸出光的方向和擴展角。
下面，參照圖20(a)至圖20(d)，對本實施形態(tài)中的作為第2光導(dǎo)體的帶有全息照相功能的前方照射裝置50構(gòu)成方法進行說明。
首先如圖20(a)所示，在作為基體的聚脂薄膜69的表面涂敷感光性聚合物64。該感光性聚合物64的材料例如可采用寶麗來(POLAROID)公司生產(chǎn)的光聚合物(商品名DMP-128)。
其次，在聚脂薄膜69的涂有感光性聚合64的面的背面，按圖20(b)的方式設(shè)置前述實施形態(tài)3中說明過的光導(dǎo)體54。再如圖20(c)所示，與光導(dǎo)體54的入射面55相對狀配置光源65，對入射面55照射參照光65a。與此同時，在離光導(dǎo)體54的界面58的法線方向傾斜10°的方向上配置光源66，對感光性聚合物64照射物體光66a。在該實施形態(tài)中，從感光性聚合物64的離法線方向傾斜10°的角度入射物體光66a，使參照光65a以與光導(dǎo)體54導(dǎo)向光相同的入射角，向作為第2光導(dǎo)體51的感光性聚合物64入射。
由于這些參照光65a和物體光66a的照射各自具有R.G.B成分。如圖20(d)所示，分別與R.G.B成分相對應(yīng)，形成紅用全息照相64R、綠用全息照相64G和藍用全息照相64B的層狀結(jié)構(gòu)。這些全息照相64R、64G、64B組成第2光導(dǎo)體51。
然后，按照與光導(dǎo)體54的入射面55相對狀依次配置棱鏡片81、擴散板82和作為光源26的熒光管(三波長管)，再用反射鏡27將其復(fù)蓋。
在本實施形態(tài)中，光源26與入射面55之間也設(shè)置擴散板82和頂角100°的棱鏡片81。從光源26輸出的光一旦被擴散板82擴散，即向棱鏡片81入射。棱鏡片81具有將來自擴散板82的擴散光的擴展限制在一定角度范圍內(nèi)的功能。在本實施形態(tài)中，棱鏡片81的棱鏡頂角為100°，可將擴散光的擴展限制在約±40°的角度范圍內(nèi)。聚集在±40°角度范圍內(nèi)的光在向光導(dǎo)體54入射時，通過被入射面55折射后再次聚光，形成約±25.4°范圍的擴展光。
將通過以上工序制成的前方照射裝置50設(shè)置在液晶元件10上，可實現(xiàn)不用依靠周圍光的可穩(wěn)定顯示的反射型LCD。
下面，對本實施形態(tài)的前方照明裝置50中的來自第2光導(dǎo)體51(全息照相)底面的照明光強度測定結(jié)果進行說明。在測定時，采用了與實施形態(tài)1相同的測定系統(tǒng)。測定結(jié)果詳見圖21。將圖21分別與實施形態(tài)1中表示的圖6以及實施形態(tài)2中表示的圖13作一比較，從中可以看出本實施形態(tài)的前方照明裝置50由于設(shè)置第2光導(dǎo)體51，因此可將來自第1光導(dǎo)體即光導(dǎo)體54的射出光(向第2光導(dǎo)體51的入射角約為70°)，以更接近于垂直入射光的形態(tài)向液晶元件10照射。
綜上所述，本實施形態(tài)的反射型LCD采用具有全息照相的結(jié)構(gòu)作為第2光導(dǎo)體51，以替代前述實施形態(tài)3中說明過的異向性散射板。全息照相具有比異向性散射板可將輸出光更高精度地控制在一定輸出范圍的優(yōu)點。
上面是采用感光性聚合物制成全息照相的結(jié)構(gòu)，但若可獲得同樣效果，則不限定于此。另外，寫入時的物體光的入射方向也并不局于上述方向。又，為了使上述的參照光65a的入射方向與由光導(dǎo)體54向第2光導(dǎo)體51引導(dǎo)光源光的方向一致，采用了將參照光65a從光導(dǎo)體54的入射面入射的結(jié)構(gòu)，除此之外，若能取得同樣效果，則也可以采用例如預(yù)先將圖象寫入結(jié)束后的全息照相板與光導(dǎo)體54粘合等方法。
又，上述使用的是完整楔形的光導(dǎo)體54，但也可以采用實施形態(tài)1或?qū)嵤┬螒B(tài)2中分別說明過的光導(dǎo)體24或光導(dǎo)體44。
(實施形態(tài)5)下面，參照圖15、圖22至圖25，對本發(fā)明的又一實施形態(tài)進行說明。對與前述各實施形態(tài)中說明過的結(jié)構(gòu)和具有同樣功能的結(jié)構(gòu)采用同一標號，說明從略。
如圖15所示，本實施形態(tài)的反射型LCD的結(jié)構(gòu)是將包含有作為第1光導(dǎo)體的完整楔型的光導(dǎo)體54和第2光導(dǎo)體51的前方照明裝置50層疊在液晶元件10的前面，并使充填劑19介于中間。即，本實施形態(tài)的反射型LCD基本結(jié)構(gòu)與前述實施形態(tài)4的反射型LCD一樣。
但，本實施形態(tài)的反射型LCD的光導(dǎo)體54最厚部分的厚度(從界面53的光源26一側(cè)的端部向包括界面58在內(nèi)的平面垂線的長度)為3mm、長度為90mm、寬度為110mm。界面53對界面58的傾斜角α為1.91°。又，入射面55對界面58法線的傾斜角β為26.6°。最好對界面53和入射面55實施光學(xué)研磨加工。
在本實施形態(tài)中，光源26與入射面55之間也設(shè)置有擴散板82和棱鏡片81。但本實施形態(tài)的棱鏡片81的頂角為70°。從光源26輸出的光一旦被擴散板82擴散，即向棱鏡81入射。棱鏡片81具有將來自擴散板82的擴散光擴展限制在所定角度范圍內(nèi)的機能。
在本實施形態(tài)中，由于棱鏡片81的棱鏡頂角被形成為70°，如圖22所示，可將擴散光的擴展限制在約±30°的角度范圍內(nèi)。聚集在約±30°角度范圍的光在向光導(dǎo)體54入射時，通過被入射面55折射后再聚光，形成約±19.5°范圍的擴展光。
其結(jié)果，假設(shè)入射面55相對界面58法線形成的角為β、從棱鏡片81向入射面55入射后的光擴展角的范圍為γ、界面53對界面58的傾斜角為α，則向界面53的光入射角θ2的可獲得范圍為90°-α-β-γ≤θ2≤90°-α-β+γ另外，假設(shè)由擴散板82和棱鏡片81限制的光源光的擴展范圍為±δ、光導(dǎo)體54的折射率為n1，γ＝arc sin[(sinδ)/n1]式中，若考慮構(gòu)成光導(dǎo)體54的PMMA折射率約為1.5，則界面53的臨界角θc2約為42°。也就是說，入射角θ2在42°以下的光成為來自界面53的漏光。然而，如上所述，在本實施形態(tài)中，因α＝1.91°、β＝26.6°、γ＝19.5°，故向界面53的入射角θ2的入射光被收集在全反射范圍內(nèi)。即，在本實施形態(tài)的光導(dǎo)體54中，不會產(chǎn)生從界面53來的漏光。
又，作為第2光導(dǎo)體51，采用的是與實施形態(tài)4中說明過的通過同樣工序制成的全息照相。但考慮第1光導(dǎo)體即光導(dǎo)體54的設(shè)計條件，將上述全息照相設(shè)定在40°-80°范圍內(nèi)對入射光進行擴散。該全息照相由折射率1.51和折射率1.54層疊構(gòu)成，第1光導(dǎo)體即光導(dǎo)體54與第2光導(dǎo)體51之間界面形成的界面58的臨界角θc1約為80°。
為使前方照相裝置50具有良好機能，在光導(dǎo)體54中，假設(shè)界面58的臨界角為θc1、界面53的臨界角為θc2，則最好滿足下列兩項條件(1)向界面53的入射光必須全反射、即θ2≥θc2(2)向界面58的入射光不得反射、即θ1＜θc1也就是說，最好滿足θc2≤90°-β-α-γθc1＞90°-β-2α+γ在本實施形態(tài)中，如上所述，由于界面53的臨界角θc2約為42°、界面58的臨界角θc1約為80°、α＝1.9°、β＝26.6°、γ＝19.5°，因此可以得出能滿足上述所有條件的結(jié)論。
若將由上述條件制成的前方照明裝置50設(shè)置在液晶元件10的前面，則可不依靠周圍光，實現(xiàn)始終可明亮顯示的反射型LCD。
下面，對本實施形態(tài)的前方照明裝置50中的來自第2光導(dǎo)體51(全息照相)底面的照明光強度測定結(jié)果進行說明。在測定時采用與實施形態(tài)1中相同的測定系統(tǒng)。測定結(jié)果見圖23。將圖23分別與實施形態(tài)1中表示的圖6、實施形態(tài)2中表示的圖13以及實施形態(tài)3中表示的圖17作一比較，從中可以看出若采用本實施形態(tài)的前方照明裝置50，則可在按照不產(chǎn)生輸出光方式設(shè)計的角度范圍(-90°-0°)內(nèi)基本上完全消除漏光。由此，可進一步提高顯示性能，并可提高前方照明裝置50作為輔助光源的特性。
如圖24所示，本實施形態(tài)的前方照明裝置50與前述各實施形態(tài)一樣，具有將來自光源26的光只向入射面55聚光的作為聚光裝置的反射鏡27。該反射鏡27通過將來自光源26的光無浪費地向入射面55聚集，可在提高光源光利用效率的同時，還可取得下列效果。
即，為便于作出比較，如圖25所示，假設(shè)采用一種不僅在入射面55、而且在液晶元件10的側(cè)面也通過使光入射的反射鏡27將光源26的周圍圍住的結(jié)構(gòu)。則在該結(jié)構(gòu)中，如圖25所示，來自液晶元件10的側(cè)面入射的光在由液晶元件10的玻璃基板14a等折射率體形成的光學(xué)性界面上會產(chǎn)生不必要的折射和散射。其結(jié)果，成為雜散光后產(chǎn)生向觀察者一側(cè)的射出光。
對此，本實施形態(tài)的前方照明裝置50通過反射鏡27將來自光源26的光只向入射面55聚光，即可減少上述的雜散光。其結(jié)果，可在提高光源光利用效果的同時，實現(xiàn)顯示性能優(yōu)良的反射型LCD。
在圖24和圖25中，省略了前述擴散板82和棱鏡片81的圖示，但在具有擴散板82和棱鏡片81的結(jié)構(gòu)中，反射鏡27也可獲得與前述同樣的效果。并且，在前述實施形態(tài)1的前方照明裝置20和實施形態(tài)2的前方照明裝置40中，反射鏡27也會產(chǎn)生與前述同樣的效果。
本發(fā)明并不局限于前述的各實施形態(tài)，在發(fā)明的范圍內(nèi)可作各種變更。例如，作為前方照明裝置的光導(dǎo)體材料來講，具體是以PMMA作示例的，但只要是可均勻而又無衰減地導(dǎo)光，并且折射率為適當(dāng)值，則也可以采用如玻璃、聚碳酸酯、聚氯乙烯以及聚脂等材料。
另外，作為液晶元件來講，可以采用單純矩陣型LCD、活性矩陣型LCD等多種LCD。上述雖然使用了兼有偏振器和檢偏器功能的一塊偏振板的ECB方式(單偏振板方式)液晶元件，但也可以適用于其它的不用偏振板的PDLC和PC-GH等。
根據(jù)上述實施形態(tài)中的說明，本發(fā)明的前方照明裝置的光導(dǎo)體是一種包含從光源將光入射的入射面、向被照明物射出光的第1射出面和與所述第1射出面相對的第2射出面在內(nèi)的多面體，其特征在于，第1、第2射出面相互呈大致平行狀，并配置成離入射面越遠則間隔越小，入射面相對第1射出面的法線呈傾斜配置。
這樣，與入射面相對于第1射出面呈垂直狀的結(jié)構(gòu)相比，不用增加光導(dǎo)體中從第1射出面的最大高度，即可增大入射面的面積。又，由于從入射面垂直入射的成分向第1射出面或第2射出面入射，因此在不影響照明的前提下可抑制光源光向光導(dǎo)體外部漏光。其結(jié)果，可提供有效利用光源光的明亮的前方照明裝置。
又，所述前方照明裝置最好將入射面與第1射出面形成的角呈鈍角狀態(tài)。
這樣，就能減少對第1射出面以非常大的入射角入射并被第1射出面反射成為雜散光后從第2射出面向觀察者一側(cè)射出的成分。其結(jié)果，可提供光源光的利用效率，并提供可獲得鮮明的被照明物圖象的前方照明裝置。
此外，所述前方照明裝置在光源與入射面之間，也可以再設(shè)置限制來自光源光擴展的光控制裝置結(jié)構(gòu)。
這樣，由于可使來自光源的光具有某種程度的定向性，從而減少來自第2射出面的漏光，在進一步提高光利用效率的同時，可防止被照明物圖象的滲色和模糊。其結(jié)果，可提供實現(xiàn)明亮而鮮艷的被照明物圖象的前方照明裝置。
上述說明書中有關(guān)具體實施形態(tài)及其實施例的詳細說明根本上是用于說明本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容，不應(yīng)當(dāng)僅僅限于這樣的具體例子而作狹義的解釋，在本發(fā)明的精神和后述的權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以在各種變更后實施。
權(quán)利要求
1.一種前方照明裝置，具有光源和第1光導(dǎo)體，配置在被照明物的前方使用，其特征在于，所述第1光導(dǎo)體即為包含從光源入射光的入射面、向被照明物射出光的第1射出面以及與所述第1射出面相對的第2射出面在內(nèi)的多面體，所述第1和第2射出面相互呈大致平行狀，并配置成離入射面越遠則間隔越小，所述入射面相對第1射出面的法線呈傾斜狀配置。
2.如權(quán)利要求1所述的前方照明裝置，其特征在于，所述入射面與第1射出面形成的角為鈍角。
3.如權(quán)利要求1所述的前方照明裝置，其特征在于，第1光導(dǎo)體與入射面和第1射出面垂直平面的截面形狀為三角形。
4.如權(quán)利要求1所述的前方照明裝置，其特征在于，在將所述第1和第2射出面相互呈大致平行狀配置的同時，假設(shè)入射面與第1射出面的法線形成的角為β、入射第1光導(dǎo)體后的光的擴展角為±γ、第2射出面的臨界角為θc2，則應(yīng)滿足下列不等式θc2≤90°-β-γ
5.如權(quán)利要求1所述的前方照明裝置，其特征在于，在將所述第1和第2射出面設(shè)置成離入射面越遠則間隔越小的同時，假設(shè)第2射出面對第1射出面的傾斜角為α、入射面與第1射出面的法線形成的角為β、入射第1光導(dǎo)體后的光的擴展角為±γ、第2射出面的臨界角為θc2，則應(yīng)滿足下列不等式θc2≤90°-β-α-γ
6.如權(quán)利要求1所述的前方照明裝置，其特征在于，在光源與入射面之間設(shè)置對來自光源的光擴展進行限制的控制裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的前方照明裝置，其特征在于，在將所述第1和第2射出面相互呈大致平行狀配置的同時，假設(shè)入射面與第1射出面的法線形成的角為β、第1光導(dǎo)體的折射率為n1、用所述光控制裝置限制的光擴展角為±δ，則應(yīng)滿足下列不等式arcsin[(sinδ)/n1]＜β
8.如權(quán)利要求6所述的前方照明裝置，其特征在于，在將所述第1和第2射出面配置成離入射面越遠則間隔越小的同時，假設(shè)第2射出面對第1射出面的傾斜角為α、入射面與第1射出面的法線形成的角為β、第1光導(dǎo)體的折射率為n1、用所述光控制裝置限制的光擴展角為±δ、第2射出面的臨界角為θc2，則應(yīng)滿足下列不等式arc sin[(sinδ)/n1]＜β+2α
9.如權(quán)利要求1所述的前方照明裝置，其特征在于，還設(shè)置有將來自光源的光只向第1光導(dǎo)體的入射面聚光的聚光裝置。
10.如權(quán)利要求1所述的前方照明裝置，其特征在于，在所述第1光導(dǎo)體的第1射出面的外側(cè)，還設(shè)置有第2光導(dǎo)體，所述第2光導(dǎo)體一邊使來自所述第1射出面的射出光透射，一邊向比來自所述第1射出面的射出光變接近第1射出面法線的方向射出光。
11.如權(quán)利要求10所述的前方照明裝置，其特征在于，所述第2光導(dǎo)體即為使光散射的光散射體。
12.如權(quán)利要求11所述的前方照明裝置，其特征在于，所述光散射體為前方散射體。
13.如權(quán)利要求11所述的前方照明裝置，其特征在于，所述光散射體為只對來自一定角度范圍的入射光進行散射的異向性散射體，來自第1光導(dǎo)體的射出光向第2光導(dǎo)體的入射角度范圍的至少一部分被包含在上述一定角度范圍內(nèi)。
14.如權(quán)利要求10所述的前方照明裝置，其特征在于，所述第2光導(dǎo)體為使光繞射的繞射元件。
15.如權(quán)利要求14所述的前方照明裝置，其特征在于，所述繞射元件只對來自一定角度范圍的入射光進行繞射，來自光導(dǎo)體的射出光向繞射元件的入射角度范圍的至少一部分被包含在所述一定角度范圍內(nèi)。
16.如權(quán)利要求14所述的前方照明裝置，其特征在于，所述繞射元件為全息照相。
17.如權(quán)利要求10所述的前方照明裝置，其特征在于，在第1光導(dǎo)體與第2光導(dǎo)體之間，填滿有緩和這些光導(dǎo)體之間存在的光學(xué)界面處折射率誤差的充填劑。
18.如權(quán)利要求17所述的前方照明裝置，其特征在于，在將第1光導(dǎo)件中的第1和第2射出面相互呈大致平行狀配置的同時，假設(shè)第1光導(dǎo)體的入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射第1光導(dǎo)體后的光的擴展角度為±γ、第1光導(dǎo)體中的第1射出面的臨界角為θc1，則應(yīng)滿足下列不等式θc1＞90°-β+γ
19.如權(quán)利要求17所述的前方照明裝置，其特征在于，在將第1光導(dǎo)體中的第1和第2射出面配置為離入射面越遠則間隔越小的同時，假設(shè)第1光導(dǎo)體中的第2射出面對于第1射出面的傾斜角為α、第1光導(dǎo)體中的入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射第1光導(dǎo)體后的光的擴展角為±γ、第1光導(dǎo)體中的第1射出面的臨界角為θc1，則應(yīng)滿足下列不等式θc1＞90°-β-2α+γ
20.一種反射型液晶顯示裝置，其特征在于，配置裝有反射板的反射型液晶元件，并在所述反射型液晶元件的前面設(shè)置權(quán)利要求1所述的前方照明裝置。
21.如權(quán)利要求20所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于，在反射型液晶元件與前方照明裝置之間，填滿緩和所述反射型液晶元件與前方照明裝置之間存在的光學(xué)界面處折射率誤差的填充劑。
22.如權(quán)利要求21所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于，在將前方照明裝置的第1光導(dǎo)體中的第1和第2射出面相互呈大致平行狀配置的同時，假設(shè)前方照明裝置的第1光導(dǎo)體中的入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射所述第1光導(dǎo)體后的光擴展角為±γ、第1射出面的臨界角為θc1，則應(yīng)滿足下列不等式θc1＞90°-β-+γ
23.如權(quán)利要求21所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于，在將前方照明裝置的第1光導(dǎo)體中的第1和第2射出面配置成離入射面越遠則間隔越小的同時，假設(shè)前方照明裝置的第1光導(dǎo)體中的第2射出面對于第1射出面的傾斜角為α、所述第1光導(dǎo)體的入射面與第1射出面法線形成的角為β、入射所述第1光導(dǎo)體后的光的擴展角為±γ、第1射出面的臨界角為θc1，則應(yīng)滿足下列不等式θc1＞90°-β-2α+γ
24.如權(quán)利要求20所述的反射型液晶顯示裝置，其特征在于，還設(shè)置有將來自光源的光只向第1光導(dǎo)體的入射面聚集的聚光裝置。
全文摘要
一種設(shè)置在反射型LCD等的液晶元件的前面使用的前方照明裝置,在光導(dǎo)體中,來自光源的入射光的入射面相對于形成向液晶元件的光的射出面的界面的法線呈傾斜狀配置。
文檔編號G02F1/13357GK1195120SQ9810595
公開日1998年10月7日 申請日期1998年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年3月28日
發(fā)明者澤山豐 申請人:夏普株式會社