專利名稱：照明面板及使用其的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種側(cè)光照明型的照明面板，及使用其的顯示裝置。
迄今，作為從其正面發(fā)光的照明面板，已有一種稱為側(cè)光照明型的面板。
至今，這種側(cè)光照明型的照明面板由一光電導(dǎo)體和一光源部分組成，其中在該光電導(dǎo)體內(nèi)，至少一端面是來自一光源的光的入射面且其正面是一從該端面接收的光的發(fā)射面，該光源部分相對于該光電導(dǎo)體的該端面被配置。
作為該光電導(dǎo)體，通常使用有一平板形的透明板，其包括丙烯酸樹脂或類似物。作為光源部分，使用有一直管形式的熒光燈，一其中配置了多個LED(發(fā)光二極管)的LED陣列等。
在此照明面板中，來自光源的光被引入該光電導(dǎo)體，且該光從其正面的基本上整個區(qū)域發(fā)射。來自光源的光從其單個端面被收入該光電導(dǎo)體，且在該光電導(dǎo)體中被重復(fù)地反射。然后，該光從正面發(fā)射。
該照明面板被用于一使用透射型顯示裝置(其中該光的透射被控制用于顯示)，例如液晶顯示元件或類似元件的顯示裝置中的后照明。例如使用一液晶元件的一液晶裝置具有這樣一結(jié)構(gòu)其中該照明面板被配置在該液晶元件的背面并相對于該元件。
具有該照明面板的顯示裝置被分類成其中實(shí)現(xiàn)僅使用來自該照明面板的光的顯示的裝置和其中實(shí)現(xiàn)使用來自該照明面板的光的顯示和使用外部光例如自然光或室內(nèi)光的顯示兩者的裝置，后者被稱為兩路顯示型裝置。常規(guī)的兩路顯示裝置具有這樣一結(jié)構(gòu)其中一半透射反射板被配置在該顯示裝置和配置在該裝置后的照明面板之間。
在該兩路顯示裝置中，當(dāng)獲得充足的外部光時，實(shí)現(xiàn)使用外部光的反射型顯示，而當(dāng)未獲得充足的外部光時，該照明板的光源部分被開啟以實(shí)現(xiàn)使用來自該照明面板的光的透射型顯示。在使用外部光的反射型顯示的情況下，從該顯示裝置的前面入射的外部光在該半透射反射板上被反射且然后光被再透射過該顯示裝置以被向外發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)顯示。在使用來自該照明面板的光的透射顯示的情況下，在來自該照明面板的光源光中的，透射通過該半透射反射板的光變成入射在該顯示裝置上的光，且然后該光被透射通過該顯示裝置以被向外發(fā)射，從而實(shí)現(xiàn)顯示。
上述常規(guī)的顯示裝置具有一問題不管使用外部光還是使用來自照明面板的光，都不能獲得明亮的顯示。
這是因?yàn)樵摮Ｒ?guī)的照明面板不具有反射外部光以向顯示裝置的前面發(fā)射的功能且因此該半透射反射板對于使任何顯示裝置成為兩路顯示型都是必需的。
換言之，該半透射反射板依據(jù)于其反射性/透射性特性使入射光被反射或透射，且因此在使用外部光的反射型顯示的情況中，在入射的外部光中的，對應(yīng)于該半透射反射板的透射性的一量的光變?yōu)橥干渫ㄟ^該半透射反射板且不被反射的損耗光。在另一方面，在使用來自該照明面板的光的透射型顯示的情況下，在自該照明面板發(fā)射的光源光中的，對應(yīng)于該半透射反射板的反射性的一量的光變成在該半透射反射板上被反射而不被透射的損耗光。
因此，在這些常規(guī)的兩路顯示裝置中，在使用外部光或使用來自照明面板的光的任一情況下，使用光的效率都較低。在使用外部光或使用來自照明面板的光的任一情況下，顯示較暗。
本發(fā)明的目的在于提供一種照明面板，其中在明亮的環(huán)境下，外部光被使用作為照明光而在黑暗的環(huán)境下，一光源開啟，以使該光被用作為照明光；和使用該照明面板的一顯示裝置。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一照明面板包括
一光源；和一光電導(dǎo)體，包括一用于接收來自該光源的光的入射端面，和一正面，該正面具有若干發(fā)射面和反射面，這些發(fā)射面間隔地且相對于該入射端面地被配置，并引導(dǎo)自該入射端面入射的光且然后向一給定方向直接發(fā)射照明光，這些反射面各被配置在相鄰的發(fā)射面之間且朝向前反射入射的外部光；及一光膜，用于向前發(fā)射自該光電導(dǎo)體的發(fā)射面發(fā)射的光并向前發(fā)射自前面被投射且然后在該光電導(dǎo)體的反射面上被反射的光。
在這樣一照明面板中，當(dāng)在一明亮環(huán)境中，外部光的密度較大時，可將自該光電導(dǎo)體的反射膜上的該照明面板的前面入射的外部光的反射導(dǎo)致的光用作為照明光。當(dāng)在黑暗環(huán)境中，外部光不能被用作為照明光時，相對于該光電導(dǎo)體的入射端面的光源被開啟以從該光電導(dǎo)體的發(fā)射面發(fā)射光。該光被投射入該光膜且然后在該光膜上被折射及反射以自該照明面板的前面發(fā)射光。該光可被用作為照明光。而且，該光電導(dǎo)體具有一發(fā)射面，該發(fā)射面與來自該光源的光被投射在其上的入射端面相對，入射光被直接從該發(fā)射面發(fā)射。因此來自該入射端面的直射光可被向前發(fā)射以獲得強(qiáng)發(fā)射光。
該光電導(dǎo)體的正面可包括通過若干階面和若干階差分面被做成為一階式形式的面，這些反射面被形成在這些階面上，以使構(gòu)成這些反射面；這些階差分面用于連接這些相互鄰接的階面并發(fā)射自該入射端面入射的光，這些階差分面構(gòu)成這些發(fā)射面。
根據(jù)該光電導(dǎo)體的這樣一面結(jié)構(gòu)，自該照明面板的前面入射的幾乎所有的外部光在配置于這些階面上的反射膜上被接收并向該照明面板的前面被再發(fā)射。
而且，該光膜可包括一平坦的正面，用于向前發(fā)射光；和具有一或多個入射部分的一背面，這些入射部分是突出部分且具有一用于接收自該光電導(dǎo)體的階差分面發(fā)射的光的入射面和一用于向前反射或折射自該入射面接收的光的折射面。
根據(jù)這樣光膜的使用，可自其背面接收從該光電導(dǎo)體的發(fā)射面發(fā)射的光并沿垂直于正面的方向發(fā)射光，且進(jìn)而自該背面發(fā)射從正面入射的外部光，該光電導(dǎo)體的反射膜上發(fā)射該光，再從該背面將光接收入該光膜沿垂直于該光膜的正面的方向發(fā)射光。
該光膜的入射面可被配置成與該正面的法線成5至15度的角度地被傾斜，且該折射面可被配置成與該正面的法線成20至50度的角度地被傾斜。
該光膜的該折射面可以是曲形的一光濃縮折射面。
該光膜的這些入射部分可通過具有與該入射面的傾角不同的一傾角的另一面和該折射面而間隔地被配置，且該在相鄰的兩入射部分之間的另一面可構(gòu)成一入射/發(fā)射面，其將該光膜中的從正面入射的光發(fā)射朝向該光電導(dǎo)體的階面而且在該光電導(dǎo)體的這些階面的反射面上反射的光被投射到其上。
根據(jù)該入射/發(fā)射面的形成，從垂直于該光膜的方向入射在該光膜的正面上的光可被透射通過該入射/發(fā)射面，在該光電導(dǎo)體的這些階面上形成的該些反射面上被反射并再從該入射/發(fā)射面投影到該光膜中以從其正面發(fā)射光。
在該第一方面的照明面板中，該光電導(dǎo)體的這些階面和該光膜的這些入射部分可以相互不同的間距被配置。
通過這樣以相互不同的間距配置該光電導(dǎo)體的階面和該光膜的這些入射部分，可能防止出現(xiàn)莫爾干涉條紋，其中光密度的不均勻性是由這些階面和這些入射部分的間距引起的。
一平板形式的反射裝置可被配置在該光電導(dǎo)體的背面。
通過配置在該光電導(dǎo)體的背面的該平板形式的反射裝置，從該光電導(dǎo)體的入射端面入射的光的部分可被反射且然后該光可從定位在正面上的發(fā)射面被發(fā)射。
該第一方面的照明面板的光電導(dǎo)體的正面可被做成一階形面，包括有若干階差分面，這些階差分面具有一恒定的間距和基本上相同的高度；和若干被各自定位在兩相鄰的的階差分面之間的階面。
該光電導(dǎo)體可具有一平背面，這些階面相互平行，且這些階差分面相互平行。
這些階面可基本上與該光電導(dǎo)體的該背面相平行，且這些階差分面可基本上與該光電導(dǎo)體的該背面相垂直或以與該光電導(dǎo)體的該背面的法線成一給定角度地被傾斜。
這些階面可以這樣的方式對該光電導(dǎo)體的背面成角度地被傾斜，使這些階面與該背面之間的距離從這些階面的基端到其前端地變得更長，且這些階差分面可基本上與該光電導(dǎo)體的該背面相垂直或以與該光電導(dǎo)體的該背面的法線成一給定角度地被傾斜。
根據(jù)本發(fā)明的一種光電導(dǎo)體，包括一入射端面，用于接收來自一光源的光，及具有若干發(fā)射面和若干反射面的一正面，這些發(fā)射面被間隔地配置且相對于該入射端面并引導(dǎo)自該入射端面入射的光且然后朝向一給定直接地發(fā)射照明光，各反射面被配置在兩相鄰的發(fā)射面之間并朝向前面反射入射的外部光。
由于該第二方面的光電導(dǎo)體的正面包括用于發(fā)射光源光的這些發(fā)射面和用于反射外部光的這些反射面，能發(fā)射入射在該光電導(dǎo)體的該入射端面上的光源光并反射入射在該正面上的外部光。
而且，該光電導(dǎo)體的正面可包括一通過若干階面和若干階差分面而被做成為階形的面，這些反射面被形成在這些階面上，這些階差分面用于連接這些相互相鄰的階面并發(fā)射自該入射端面入射的光，這些階差分面構(gòu)成這些發(fā)射面。
而且，該光電導(dǎo)體可包括一階式形狀的光電導(dǎo)體的主體，其由若干階面和用于連接相鄰的階面并發(fā)射自該入射端面入射的光的若干階差分面構(gòu)成；和形成在各自階面上的若干反射膜，這些反射面由這些階面和反射膜組成。
該光電導(dǎo)體可包括一內(nèi)涂層膜，其具有對該光電導(dǎo)體的主體和這些階面上的反射膜兩者的高粘著力。這些反射膜可被形成在該內(nèi)涂層膜上。因此，該光電導(dǎo)體的主體和這些反射膜之間的粘著力變得良好。
該光電導(dǎo)體還可包括配置在這些反射膜上的一透明外涂層膜，以使可防止這些的反射膜的氧化和損壞。
根據(jù)本發(fā)明的一種顯示裝置，包括一光源；和一光電導(dǎo)體，包括一用于接收來自該光源的光的入射端面，和一正面，該正面具有被間隔地配置并相對于該入射端面而且引導(dǎo)自該入射端面入射的光及然后朝向一給定方向直接地發(fā)射照明光的若干發(fā)射面及各自被配置在兩相鄰發(fā)射面之間并朝向前面反射入射的外部光的若干反射面。
一光膜，包括一正面和一背面，且用于從該正面發(fā)射自該光電導(dǎo)體的發(fā)射面發(fā)射的光并從該正面發(fā)射被投射到該正面上且然后在該光電導(dǎo)體的反射面上反射的光，及一透射型顯示裝置，用于控制光的透射，被配置在該光膜的正側(cè)上。
該方面的顯示裝置使得可能從其背面發(fā)射在其正面的該透射型顯示裝置上入射的外部光并在該光電導(dǎo)體的反射膜上反射該光以被用作為照明光，且還從該發(fā)射面發(fā)射自該光電導(dǎo)體的入射端面入射的光，將光投射到該光膜的背面上并從該正面向前發(fā)射該光以被用作為照明光。這樣，該裝置可被用作為一顯示裝置，其中在一明亮環(huán)境下不需要光源，并被用作為一在黑暗環(huán)境下使用光源的顯示裝置。
該光電導(dǎo)體的正面可包括一通過若干階面和若干差分面被做成為階式形狀的面，反射面被形成在這些階面以上構(gòu)成這些反射面，且這些階差分面用于連接相互相鄰的階面并發(fā)射自該入射端面入射的光，這些階差分面構(gòu)成這些發(fā)射面。
因此，入射在該透射顯示型顯示裝置的正面上的外部光可被投射到該光電導(dǎo)體的這些階面上，在配置在這些階面上的反射膜上被反射且再透射通過該透射型顯示裝置以從該正面被發(fā)射。而且來自光源的光可從該入射端面被投射且然后從這些階差分面被發(fā)射以被用作為來自該透射型顯示裝置的背面的照明光。
該光源的背面可包括一突出形的若干入射部分，具有一用于接收自該光電導(dǎo)體的階差分面了射的光的入射面和一用于折射自前面的入射面接收的光的折射面。
這些入射部分的入射面和該光膜的正面的法線之間的角度可在5至15度范圍內(nèi)，且這些入射/發(fā)射面和該光膜的正面的法線之間的角度可在70至90度的范圍內(nèi)。
該光膜的這些入射部分的折射面可是一傾斜面，其被傾斜以與該光膜的正面的法線成一給定角度。該折射面與該光膜的正面的垂線之間的角度可在30至50度的范圍內(nèi)。
該光膜的這些入射部分的折射面可是一光濃縮面，其為一曲面以使自該光膜的正面發(fā)射的光可被濃縮在小角度的范圍內(nèi)且然后被發(fā)射。
該顯示裝置可包括在該顯示器體的背面與該發(fā)光裝置的正面之間的且/或在該透射型顯示裝置的前面的一光漫射裝置。
該光漫射裝置使得能散射自該發(fā)光裝置的正面發(fā)射的光且然后將該光投射到透射型顯示裝置的背面上。這樣，可在較寬角度范圍上從該透射型裝置正面發(fā)射光。
該透射型顯示裝置或體可是一液晶顯示元件，在外面有一光偏振板，且該光漫射裝置可被聯(lián)合地裝配在該光編振板的一外面上。
該光漫射裝置可被聯(lián)合地裝配在該發(fā)光裝置的光膜的正面上。
該光漫射裝置可被各自地配置在該顯示器體的前面及在該顯示器體的背面與該發(fā)光裝置的前面之間。
該光漫射裝置可是一粗糙化的膜，其中它的至少一面被粗糙化。
該光漫射裝置可是一含有散射材料的膜，其中散射材料被散布在一基質(zhì)中；一多孔膜；具有若干邊界面的一多晶材料膜；或一光散射纖維。
在該顯示裝置中，該光膜的入射部分的間距可小于該顯示裝置的象素部分的配置間距和該光電導(dǎo)體的發(fā)射面的間距，且因此它具有這樣一結(jié)構(gòu)，其中由于光的干涉等而引起明和暗的條紋是困難的。
該顯示裝置的象素部分的配置間距和該光電導(dǎo)體的發(fā)射面的間距可以相互不同，以使該顯示裝置變?yōu)檫@樣一結(jié)構(gòu)，其中由于光的干涉等而引起明和暗的條紋是更困難的。
該光膜的入射部分的間距小于該顯示裝置的象素部分的配置間距，以使至少一入射部分相對于任一象素部分以使可將均勻光提供給任意象素部分。
在根據(jù)本發(fā)明的顯示裝置中，該光電導(dǎo)體的階差分面的長度方向和該光膜的入射部分的長度方向可被傾斜地相互移位。
該光膜的入射部分的長度方向可被傾斜地移位至該顯示裝置的象素部分的配置方向。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)將被在以下的描述中給出，且部分將是顯而易見的，或可通過實(shí)踐本發(fā)明而被理解，通過以下具體指出的手段及組合可實(shí)現(xiàn)及獲得本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)。
構(gòu)成本說明書的一部分的附圖，說明了本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)造實(shí)施例，并連同以上的概述及以下給出的對優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述一起解釋了本發(fā)明的原理。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的使用一照明面板的一顯示裝置的截面圖。
圖2為圖1的放大截面圖，說明了根據(jù)第一實(shí)施例的一照明面板的一部分。
圖3為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的照明面板中使用的光電導(dǎo)體的一部分的放大截面視圖。
圖4A和4B為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的顯示裝置的截面視圖。
圖5為圖1的放大的局部截面視圖，通過箭頭示出了在/自使用不同于第一實(shí)施例中的一照明面板的顯示裝置入射光和發(fā)射光的路徑。
圖6為一放大的局部截面視圖，示出了不同于根據(jù)第一實(shí)施例的照明面板中的光電導(dǎo)體的一實(shí)施例。
圖7根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的使用一照明面板的顯示裝置的截面視圖。
圖8根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的使用一照明面板的顯示裝置的截面視圖。
圖9根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的使用一照明面板的顯示裝置的截面視圖。
圖10為示出了第三實(shí)施例的圖9的放大的局部截面視圖。
圖11為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中所用的一光漫射裝置的放大的截面視圖。
圖12為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中所用的另一光漫射裝置的放大的截面視圖。
圖13為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中所用的再另一光漫射裝置的放大的截面視圖。
圖14A、14B和14C為放大的截面視圖，各示出了圖13中所示的散射裝置的效果。
圖15為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中使用的另一不同的光漫射裝置的放大的截面視圖。
圖16為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中使用的另一不同的光漫射裝置的放大的平面視圖。
圖17為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中使用的另一不同的光漫射裝置的放大的平面視圖。
圖18為為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中使用的另一不同的光漫射裝置的放大的截面視圖。
圖19為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中使用的另一不同的光漫射裝置的放大的平面視圖。
圖20為根據(jù)第三實(shí)施例的顯示裝置中使用的另一不同的光漫射裝置的放大的平面視圖。
圖21為說明根據(jù)第四實(shí)施例的一顯示裝置的透視圖。
圖22為說明根據(jù)第五實(shí)施例的一照明面板中一光電導(dǎo)體的截面視圖。
圖23為說明根據(jù)第六實(shí)施例的一照明面板中一光電導(dǎo)體的截面視圖。
圖24為圖23的放大的截面視圖。
圖25為說明根據(jù)第七實(shí)施例的一照明面板中一光電導(dǎo)體的截面視圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最佳方式下面將參照附圖對作為本發(fā)明的實(shí)施例的液晶顯示裝置進(jìn)行描述。(第一實(shí)施例)圖1和圖2說明了本發(fā)明的第一實(shí)施例。圖1為具有一照明面板的一兩路顯示裝置的截面視圖，而圖2為該照明面板的一部分的放大截面視圖。
在該實(shí)施例的顯示裝置中，一液晶顯示元件被用作為一透射型顯示裝置，其中光的透射被控制用于顯示。如圖1中所示，該顯示裝置由一液晶顯示元件1、和相對于該液晶顯示元件1的背面配置的一照明面板10組成。
內(nèi)部結(jié)構(gòu)未被示出的該液晶顯示元件1是一通過一框形的密封部件4將一對前和后透明基板2和3相結(jié)合且然后將液晶密封在由密封部件4所圍繞并定位于兩基板2和3之間的區(qū)域內(nèi)所獲得的元件。透明電極被裝入兩基板2和3內(nèi)面，以將一電場施加至各液晶層。
在該實(shí)施例中使用的液晶顯示元件1是一用于顯示彩色圖象的有源矩陣液晶顯示元件。一基板的內(nèi)面，例如，背側(cè)基板3的內(nèi)面被裝有配置成矩陣形的多個象素電極，各自連接至這些象素電極且由多個TFT(薄膜晶體管)組成的開關(guān)元件，用于將門信號提供給各線上的TFT的門線，和用于將數(shù)據(jù)信號提供給各行上的TFT的數(shù)據(jù)線。另一基板(前側(cè)基板)2的內(nèi)面被裝有若干具有多種顏色(例如紅、綠和藍(lán))且被交替地對應(yīng)于各象素電極地配置的濾色器、和相對于所有象素電極的若干相對電極。
而且，該液晶顯示元件1是一例如TN(扭絞向列)型的元件且因此，在基板2和3之間的空間中密封的液晶分子中，它們鄰近于各自基板的取向通過配置在基板2和3的內(nèi)面上的取向膜而被調(diào)整。這樣，這些分子以一給定絞合角在兩基板2和3之間被絞合取向。而且，各光偏振板(未示出)被裝在兩基板2和3的外面上。
以下將描述照明面板。如圖1和圖2所示，照明面板10由一光電導(dǎo)體或光導(dǎo)11、離開光電導(dǎo)體11配置的一光源部分14、配置在光電導(dǎo)體11的前側(cè)的光膜21和相對于光電導(dǎo)體11的背面配置的一平板形式的反射鏡面反射板17組成。
光電導(dǎo)體11是一由丙烯酸樹脂或類似物制成的透明板，其背面是一相對于反射板17的平坦面。其單個的端面是一用于接收來自光源部分14的光的接收端11a(該端面在以下稱為入射端面)。
該光電導(dǎo)體11的正面被制成具有很小間距，且包括多個平坦的階面12a和階差分面11b的一階形面12，該多個平坦的階面12a相互平行且沿離開入射端面11a的方向使距前述背面的距離更窄，該多個階差分面12b用于連接相互相鄰的階面12a。在該階形面12的多個階面12a中，在這些階面12a的整個面上通過例如鋁的高反射性金屬的真空蒸鍍而形成反射膜13。在該多個階差分面12b上不形成具有反射功能的任何金屬膜，該多個階差分面12a自這些階面上立起并被形成以連接相鄰的階面12a。
這樣，該光電導(dǎo)體11使能通過入射端面11a接收來自光源部分14的光，從階形面12的階差分面12b發(fā)射光，并在階形面12的各階面12a上反射從各自階面12a上的配置的反射膜13上的外側(cè)入射的光。
在光電導(dǎo)體11中，階形面12的多個階差分面12b的間距是不變的，且該多個階差分面12b的階差分基本上是相等的。而且，最接近于入射端面11a的第一階差分面12b與最接近于光電導(dǎo)體11的另一端的最后的階差分面12b之間的各自的階面12a被形成以使具有相同的寬度(在光電導(dǎo)體長度方向上的寬度)。
在該光電導(dǎo)體11中，以這樣一方式形成一階形面12以使光電導(dǎo)體11背面基本上與所有的多個階面12a相平行且多個階差分面12a基本上垂直于光電導(dǎo)體11的背面。
包括具有高反射率的反射材料，例如Al，Ag，Cr，Ni，或Pt高反射率金屬的反射膜13被配置在光電導(dǎo)體11的階面12a上且基本上遍及各自階面12a的上方。這些反射膜13形成用于反射自前面入射的光的反射面。
這些反射面通過圖3中所示的這樣一種制做方法而被制做出。光電導(dǎo)體11通過以下方法被制做在具有平坦的背面、入射端面11a和階形面12的光電導(dǎo)體11的整個背面上形成鏡面反射板(或反射膜)17，且然后通過真空蒸鍍或?yàn)R射，以從階面12a的法線h2朝向階差分面12b傾斜的方向在階形面12的階面12a上沉積一反射材料(Al，Ag，Cr，Ni，Pt等)的膜。光電導(dǎo)體11通過使用一模對透明樹脂進(jìn)行模處理或?qū)σ煌该鳂渲暹M(jìn)行切削處理而被制做。
根據(jù)該制做過程，可僅在多個階面12a上將反射材料制成膜而不覆蓋階差分面12b。這樣，可以低成本容易地制做光電導(dǎo)體11。
也就是說，在通過從垂直于光電導(dǎo)體11的階面的方向進(jìn)行真空蒸鍍或?yàn)R射或通過以反射材料進(jìn)行打成薄板處理而將反射材料制成膜的情況下，將變成光發(fā)射面的階差分面12b中也被涂覆反射材料。這樣，為了將階差分面12b制成其上未形成有反射膜13的發(fā)射面，階差分面12b被掩蔽地沉積反射材料，然后去除該掩蔽。作為替換方案，不作任何掩蔽地沉積反射材料，然后必須通過蝕科或類似方法去除覆蓋這些階差分面12b的反射材料。因此，形成反射膜13需要許多步驟。
如果，如在該實(shí)施例中的制做過程中，通過以從光電導(dǎo)體11的階面12a的法線h2朝向入射端面11a傾斜一給定角度地進(jìn)行真空蒸鍍或?yàn)R射而將反射材料制成膜，該反射材料不覆蓋這些階差分面12b而僅覆蓋這些階面12a。這樣，可以一單一步驟僅在階面12a上形成反射膜13，從而可以低成本容易地制做光電導(dǎo)體11。
在如在此制做過程中的，通過從該傾斜方向進(jìn)行真空蒸鍍或?yàn)R射而沉積反射膜13的情況下，類似地需要掩蔽光電導(dǎo)體11的入射端面11a，以使反射材料不覆蓋入射端面11a。然而，可通過例如粘附一膠帶等而容易地掩蔽入射端面11a。
期望在這樣一范圍內(nèi)選擇反射材料的真空蒸底角度以使該反射材料可盡可能寬地覆蓋階面12a而不覆蓋階差分面12b。
該真空蒸鍍角最好在從光電導(dǎo)體11的階面12a的法線h2朝向入射端面11a傾斜30至60度的一傾斜角的范圍內(nèi)。當(dāng)通過以在該范圍內(nèi)的一角度地進(jìn)行真空蒸鍍或?yàn)R射而沉積反射材料時，該反射材料可基本上覆蓋整個階面12，除了圍繞接近入射端面11a側(cè)的基端部分(在階面12a和階差分面12b之間的邊界部分)很窄的區(qū)域外，而不覆蓋階差分面12b，以使形成具有足夠面積的反射膜13。
如果反射膜13太薄，光被透射通過這些反射膜以使不能獲得一足夠的反射特性。如果反射膜13太厚，反射材料覆蓋階差分面12b。這樣，最好將該厚度設(shè)在使其能獲得一足夠的反射特性的最小厚度與反射材料不覆蓋階差分面12b的最大厚度之間。這樣一厚度是從100至200nm。
該光源部分14由例如一直管形式的熒光燈15和反射器16組成，該熒光燈15具有遍及光電導(dǎo)體11的入射端面11a的整個長度的一長度，該反射器16用于反射來自熒光燈15的發(fā)射光。該光源部分14被配置在光電導(dǎo)體11一側(cè)并相對于入射端面11a。
入射端面可不是一垂直于光電導(dǎo)體11具有的各自階面12a的面，而可是一與階面12a成鈍角的面。當(dāng)入射端面11a被做成一與各自階面成鈍角的面時，來自熒光燈15的光被投射進(jìn)光電導(dǎo)體且然后在其底面與各自階面之間被反射地行進(jìn)，以使可實(shí)現(xiàn)均勻一致的發(fā)光。
在另一方面，光膜使從該面板的前面入射到其正面的外部光從背面被發(fā)射，且使在形成于光電導(dǎo)體11的階形面12的各自階面12a上的反射膜13上反射的光自其背面被接收并朝向該面板的前面地被發(fā)射。
光膜12是一由丙烯酸樹脂制成的具有基本上與光電導(dǎo)體11相同寬度的透明膜。其正面是一平坦面。其背面設(shè)有多個被突起并以一給定間距被配置的入射部分22以接收自光電導(dǎo)體11的階形面12的各自階差分面12b發(fā)射的光。
這些入射部分22被形成為從一側(cè)到另一側(cè)是長的且具有遍及光膜21的整個寬度的一長度的一形式，且光膜21被以這樣的一方式進(jìn)行配置以使在光膜21的背部的入射部分22的長度方向平行于光電導(dǎo)體11的階差分面12a的長度方向并且入射部分22的尖端接近或接觸光電導(dǎo)體11的階面12a。
該光膜21的各自的入射部分22具有從其主體的下面向上突起的一截面形狀。相對于光電導(dǎo)體11的階差分面12b的側(cè)面之一是一用于接收自階差分面12b發(fā)射的光的入射面22a，而另一是用于朝向光膜21前面(也就是朝向該面板的前面)折射/反射自入射面22a接收的光的折射面22b。
入射面22a是一基本上平行于各階差分面12b或具有一類似傾斜角的面，且是一具有對各階面12a成小于90度的一角度的面。折射面22b是一傾斜面，其中其對光膜21的正面的法線的角度大于入射面22a對該法線的角度。更期望地，入射面22a對光膜的正面的法線h1的角度θ1在5至15度的范圍內(nèi)。折射面22b對光膜的正面的法線h1的角度θ2在20至50度的范圍內(nèi)。
因此，在光膜21的背部，并行地形成若干槽，各槽具有兩傾斜面，該兩傾斜面具有不同的傾斜角，也就是說，入射面22a和折射面22b。
各入射部分22被間隔地配置，且在光膜21后面的各自入射部分22之間的區(qū)域內(nèi)(在這些槽的底面中)，相對于光電導(dǎo)體11的各自階面12a上形成的反射膜13地形成入射/發(fā)射面23。該入射/發(fā)射面23是一基本上與各階面12a平行的或具有一類似傾斜角的面。更期望地，對光膜的正面的法線h1的角度θ3在70度至90度的范圍內(nèi)。
入射部分22以不同于光電導(dǎo)體11的階差分面12的間距的一間距被配置。在圖1中，為便于說明光電導(dǎo)體11的階形面12，光膜21的各自入射部分22被放大并被示出。然而，光膜21的入射部分22間距(P2)基本上與液晶顯示元件1的象素間距(Pa)或?qū)⒃撓笏亻g距除以任一整數(shù)所得到的一值相同。光電導(dǎo)體11的階差分面12b間距(P1)是一稍大于入射部分22的間距(P2)的間距。因此，一象素部分A對應(yīng)于光膜21的至少一入射部分22。
反射膜13與入射部分22的尖端之間的距離盡可能地小是較佳的。最好為5mm或更小，且更佳地為1mm或更小。在該實(shí)施例中，上述距離，即最接近于階面12a的前端的入射部分22的尖端與反射膜13之間的距離的最小值被設(shè)至約0mm(入射部分22的尖端水平基本上等于反射膜13的表面水平)且上述距離，即最接近于階面12a的上述基端的入射部分22的尖端與反射膜13之間的距離的最大值被設(shè)至約0.3mm。
具有遠(yuǎn)小于光膜21的折射率的一低折射率層24(圖2)被定位在光電導(dǎo)體11和光膜21之間。在此實(shí)施例中，該低折射率層24是一空氣層，且光電導(dǎo)體11和光膜21通過一未示出的墊片在它們的周邊部分中被相互結(jié)合。
在該實(shí)施例的液晶顯示裝置中，照明面板10被配置在液晶顯示元件1的背面以使光源部分14配置在該側(cè)以對著外部光被主要接收的方向。
即，當(dāng)在兩路顯示型液晶顯示裝置中使用外部光時，以這樣一方式使用該裝置以使屏幕被指向使以與普通的反射型液晶顯示元件相同的方式，從自該屏幕的法線朝向上端側(cè)傾斜的方向(可獲得明亮的外部光的方向)主要地接收外部光。因此，在該實(shí)施例中，照明面板10被配置以使配置光源部分14的該側(cè)被指向屏幕的上端側(cè)(其對應(yīng)于外部光被主要接收的方向)，也就是說，該液晶顯示元件1的上端側(cè)(圖1中的左邊)。
上述的液晶顯示裝置是一兩路顯示裝置，其中當(dāng)獲得足夠明亮的外部光時，實(shí)現(xiàn)使用外部光的反射型顯示，而當(dāng)未獲得足夠明亮的外部光時，照明面板的光源部分14被啟通且然后使用來自該照明面板的光以實(shí)現(xiàn)透射型顯示。如后所述的，當(dāng)使用來自照明面板10的光時，來自照明面板10的光被投射進(jìn)液晶顯示元件1且然后該光被透射通過液晶顯示元件1以被發(fā)射。當(dāng)使用外部光時，自液晶顯示元件1的前面入射至其正面的外部光被透射通過液晶顯示元件1并在照明面板10上被反射，且然后該反射光被再透射通過液晶顯示元件1以朝向該元件的前面被發(fā)射。
首先，將描述使用來自照明面板10的光的顯示。當(dāng)使用照明面板10時，照明面板10的光源部分14被啟通。
來自光源部分14的光被光電導(dǎo)體11自其入射端面11a所接收，且然后被引入光電導(dǎo)體11中以沿圖2中的實(shí)線所畫出的路徑從階形面12的階差分面12b被發(fā)射。
在光電導(dǎo)體11從其入射端面11a接收的光中，除朝向階差分面12行進(jìn)的光以外的光變成沿基本平行于光電導(dǎo)體的背面的方向行進(jìn)的光或朝向各自階面12a及光電導(dǎo)體的背面行進(jìn)的光。然后該光沿光電導(dǎo)體11的長度方向被引導(dǎo)通過光電導(dǎo)體11同時該光在各自階面12a的反射膜13上、在光電導(dǎo)體11的背面與大氣(空氣)之間的界面、和在相對于光電導(dǎo)體11的背面配置的反射板17上被反射。該光的方向被改變成階差分面12b的方向，然后從階差分面12被發(fā)射。
從光電導(dǎo)體11的階形面12的階差分面12b發(fā)射的光被投射進(jìn)以一突起形式形成在光膜21的背部的入射部分22。在從階差分面12b發(fā)射的光中，有朝向下一階差分面12b輻射的光，如圖2所示。然而該光在下一階差分面12b上的反射膜13上被反射且然后被投射進(jìn)入射部分22。
如上所述，光電導(dǎo)體的各階差分面12b需要對應(yīng)于光膜21的至少一個入射部分22。這樣，從光電導(dǎo)體11的各自階差分面12b發(fā)射的光不變成損耗光并被投射進(jìn)任一入射部分22。
投射進(jìn)入射部分22的光被入射部分22自其入射面22a所接收，然后在相對側(cè)光電導(dǎo)體和空氣之間的折射面22b上被全部地反射以朝向光膜21的前面被發(fā)射。
在該實(shí)施例中，入射部分22的折射面22b的傾斜角被設(shè)置以使在這些面上反射的光的方向沿著光膜21的正面的法線的方向(正向)。因此，朝向光膜21前面被發(fā)射的光是具有在光電導(dǎo)體11的正向上亮度為高的分布的光。
朝向光膜21的前面發(fā)射的光，也就是說，從照明面板10發(fā)射的光從背面投射進(jìn)液晶顯示元件1且然后透射通過液晶顯示元件1以朝向該元件的前面被發(fā)射。
接著，將描述使用外部光的顯示。在此時，自液晶顯示元件1的前面入射在其上的外部光被透射通過液晶顯示元件1以使從前面投射進(jìn)照明面板10的光膜21。
如上所述，在該實(shí)施例中，該照明面板10被配置以使其光源部分14被配置在的該側(cè)被指向該屏幕的上端側(cè)(液晶顯示元件1的上端側(cè))，其對應(yīng)于外部光被主要接收入該液晶顯示裝置的方向。因此，入射在光膜21上的光被主要地從配置光源部分14的該側(cè)被投射。
從前面入射在光膜21上的外部光沿厚度方向、沿圖2中的點(diǎn)線所畫的路徑在光膜21中被引導(dǎo)，然后從其背面發(fā)射。該光然后在形成于光電導(dǎo)體11的階面12a上形成的反射膜13上被反射。
從前面入射在光膜21上的外部光以不同的入射角被投射進(jìn)該膜，如圖2中所示。在入射在光膜21上的光中，朝向在該膜的背部的各自入射部分22的折射面22b及朝向在相鄰的入射部分22之間的入射/發(fā)射面23行進(jìn)的光被透射通過在這些面22b和23與空氣之間的界面，從背面被發(fā)射，并然后在形成于光電導(dǎo)體11的階面12a上的反射膜13上被反射。
從前面朝向各自入射部分22的入射面行進(jìn)的光在入射面22a與空氣之間的界面上被全部地反射，以使其方向被改變。該光從折射面22b或入射/發(fā)射面23被發(fā)射到背面且然后在光電導(dǎo)體11的各自階面12a上的反射膜13上被反射。
在光電導(dǎo)體11的階面12a上的反射膜13上反射的光被光膜21自其背面所接收，并沿厚度方向在光膜21中被引導(dǎo)以從其前面被發(fā)射。
在此時，因?yàn)楦髯噪A面12a與各自入射部分22的入射面22a之間的角度較大，在光電導(dǎo)體11的階面12a上的反射膜13上反射的幾乎全部的光被從折射面22b和入射/發(fā)射面23所接收。然而，在接收的光中，朝向入射面22a行走的光在這些面22a與空氣之間的界面上被全部地反射以使其方向被改變。這樣，光沿與直接從折射面22b和入射/發(fā)射面23到光電導(dǎo)體的正面的方向相似的一方向行進(jìn)。因此，朝向光膜21的前面發(fā)射的光是高亮度光，從前面入射在光膜21上光被濃縮。該被發(fā)射的光是具有這樣一亮度分布的光，其中朝向光膜21前面發(fā)射的光的亮度為高。
在自光膜21的正面朝向該面板的前面發(fā)射的光，也就是說，通過反射自照明面板10的前面入射的外部光所獲得的光從背面被投射進(jìn)液晶顯示元件1，透射通過該液晶顯示元件1，且然后朝向該元件的前面被發(fā)射。
即，照明面板10是一用于將來自光源部分14的光自入射端面11a接收入光電導(dǎo)體11，從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射該光，將該光自背面接收入光膜21，并將該光發(fā)射給光膜21的正面；及還用于將自前面入射在光膜21上的光發(fā)射給光膜21的背面，在光電導(dǎo)體11的各自階面12a上反射該光，將該反射的光從背面接收入光膜21，并從在該面板的前面的光膜21的正面發(fā)射該光。而且，該照明面板具有不僅從在該面板的前面的光源部分14發(fā)射光，而且反射自該面板的前面入射的外部光并朝向該面板的前面發(fā)射的功能。
因此，根據(jù)該照明面板10，能夠朝向面板的前面，分別發(fā)射來自光源部分14的光和自該面板的前面入射的外部光。而且，被接收入光電導(dǎo)體11的來自光源部分的幾乎全部的光被從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射，且該光被接收入光膜21及然后自其正面向前發(fā)射。而且，自該面板的前面入射在光膜21的正面上的外部光被透射通過光膜21且然后在光電導(dǎo)體11的階面12a上被發(fā)射，且進(jìn)而該被反射的光被透射通過光膜21及然后自正面向前發(fā)射。因此，在來自光源部分14的光被發(fā)射或自面板的前面入射的外部光被發(fā)射的任一情況下，能夠朝向面板的前面有效地發(fā)射該光并獲得具有高亮度的發(fā)射光。
也就是說，該照明面板10是一原則上能夠發(fā)射約100％的來自光源部分14的光及反射約100％的自面板的前面入射的外部光以發(fā)射該光的面板。而且，在上述實(shí)施例中，光膜21具有這樣一結(jié)構(gòu)，其中入射部分22被間隔地配置且在光電導(dǎo)體11的后面及各自入射部分22之間的區(qū)域被做成對應(yīng)于光電導(dǎo)體的各自階面12a上的反射面13的入射/發(fā)射面23。因此，能夠從在光膜21的后側(cè)的各自的入射部分22及它們之間的入射/發(fā)射面23發(fā)射自光膜21的前面入射的外部光，并將在光電導(dǎo)體11的各自階面12a上反射的光從各自入射部分22及它們之間的入射/發(fā)射面23接收入該光膜且然后朝向該面板的前面發(fā)射該光。
照明面板10是這樣一面板，其中光電導(dǎo)體11的正面，為階形面的正側(cè)、和光膜21的配置入射部分22的背面被相互相對地配置。光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距(P1)不同于光膜21的入射部分22的間距(P2)。即使光電導(dǎo)體11的階差分面12b和光膜21的入射部分22的間距(P1、P2)之間的相對間隙不是周期的(periodic)或其周期較長，能夠發(fā)射沒有莫爾條紋的良好的光。
也就是說，在光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距(P1)等于光膜21的入射部分22的間距(P2)的情況下，如果光電導(dǎo)體11和光膜21的工作精度沒有偶然誤差，在發(fā)射光中不會產(chǎn)生任何莫爾條紋。然而，實(shí)際中，某些誤差不能被避免。當(dāng)光電導(dǎo)體11和光膜21的工作精度具有誤差時，在光電導(dǎo)體11的階差分面12b和光膜21的入射部分22的間距(P1、P2)之間出現(xiàn)一周期的間隙。這樣，在發(fā)射光中產(chǎn)生莫爾條紋。
然而，如果如在上述實(shí)施例中，光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距(P1)和光膜21的入射部分22的間距(P2)被設(shè)計(jì)為相互不同，光電導(dǎo)體11的階面12a與光膜21的入射部分22之間的相對間距間隙不變成周期的，不管是否有光電導(dǎo)體11和光膜21的制做精度誤差。作為替換方案，即使該間隙變?yōu)橹芷诘?，其周期變長。因此，在發(fā)射光中不會生成任何莫爾條紋。
該液晶顯示裝置是這樣一裝置，其中照明面板10被配置在液晶顯示元件1的后面，用于分別朝向面板的前面發(fā)射來自光源部分14的光和自該面板的前面入射的外部光。因此，可實(shí)現(xiàn)兩路顯示而不使用任何半透射反射板。
因此，根據(jù)上述液晶顯示裝置，不會有半透射反射板產(chǎn)生光的損耗。而且，照明面板10使得能夠朝向該面板的前面有效地發(fā)射來自光源部分14的光和從該面板的前面入射的外部光。這樣，能夠使使用外部光的顯示和使用來自照明面板10的光的顯示兩者足夠地明亮。
此外，由于照明面板10發(fā)射具有這樣一亮度分布的光，其中沿一給定方向發(fā)射的光的亮度如上所述地高，能夠通過以這樣一方式設(shè)計(jì)照明面板10使得面板10發(fā)射具有這樣一亮度分布(其中沿向前面面發(fā)射的光的亮度高)(設(shè)計(jì)折射面22b的傾斜角)而顯示具有一高的向前亮度的圖象。另外，由于照明面板10發(fā)射沒有莫爾條紋的光，如上所述，該液晶顯示裝置的顯示圖象是一不具有莫爾條紋的良好圖象。
圖4A和4B分別示出了在光膜21的入射部分22的間距P2大于液晶顯示元件1的象素間距Pa的情況下及在光膜21的入射部分22的間距P2小于液晶顯示元件1的象素間距Pa的情況下入射在液晶顯示元件1上的光源光的狀態(tài)。
液晶顯示元件1的各自象素部分A在其中象素電極和相對電極是彼此相對的區(qū)域組成。然而，在圖4A和4B中，液晶顯示元件1被簡化并被示出。在圖4A和4B中，在液晶顯示元件1的各自象素部分A中，R、G和B各自示出了具有一紅色過濾器的一象素部分，具有一綠色過濾器的一象素部分和具有一藍(lán)色過濾器的一象素部分。
圖4A示出了在光膜21的入射部分22的間距P2大于液晶顯示元件1的象素間距Pa的情況下入射在液晶顯示元件1上的光源光的狀態(tài)。在此情況下，充分明亮的光備投射進(jìn)液晶顯示元件1的對應(yīng)于光膜21的入射部分22相對應(yīng)的區(qū)域(這些區(qū)域在以下被稱為光源光發(fā)射區(qū))的象素部分A(示出的象素部分G和B分別具有綠及藍(lán)色過濾器)，如圖4A中的實(shí)線所示。然而，光很難被投射進(jìn)光膜21的光源光發(fā)射區(qū)(所示出的具有紅色過濾器的象素部分R)。
圖4A和4B示出了從光膜21的各自光源光發(fā)射區(qū)的中央部分發(fā)射的光。從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光以不同的入射角從它們的入射面22a被投射進(jìn)入射部分22，且該光以依據(jù)于入射角的方向被全部反射到折射面22b上。這樣，從光膜21的各自光源光發(fā)射區(qū)發(fā)射的光具有一定寬度的光。
因此，從對應(yīng)于光膜21的入射部分22之間的部分(入射/發(fā)射面23)的區(qū)域稍微地發(fā)射光。然而該光是具有很低的亮度分布的光，如上所述。因此，僅有很少的光被投射進(jìn)不對應(yīng)于液晶顯示元件1中的光膜21的光源光發(fā)射區(qū)的象素部分A。
因此，即使液晶顯示元件1的各自象素部分A被驅(qū)動進(jìn)入光可透射通過它們的狀態(tài)，很難從自光膜21發(fā)射的光被很難投射進(jìn)的象素部分發(fā)射光。因此，顯示一差的圖象，其中一些發(fā)光象素丟失。
另一方面，圖4B示出了在光膜21的入射部分22的間距P2小于液晶顯示元件1的象素間距Pa的情況下的入射在液晶顯示元件1上的光源光的狀態(tài)。在該情況下液晶顯示元件1的所有的象素部分A對應(yīng)于光膜21的光源光發(fā)射區(qū)(對應(yīng)于入射部分22的區(qū)域)中的至少一個。這樣，從光膜21的至少一光源光發(fā)射區(qū)發(fā)射的光必要地被投射進(jìn)液晶顯示元件1的各所有象素部分A中，以使光從液晶顯示元件1的所有發(fā)光象素部分被發(fā)射。這樣，顯示一良好的圖象，其中無發(fā)光象素丟失。
可允許光膜21的入射部分22的間距P2不大于液晶顯示元件1的象素間距Pa。例如，在入射部分22的間距P2與象素間距Pa相同的情況下，從光膜21的任一光源光發(fā)射區(qū)發(fā)射的光必要地被投射進(jìn)液晶元件1的各所有象素部分A。這樣，顯示一良好的圖象，其中無發(fā)光象素丟失。
如果光膜21的入射部分22的間距P2遠(yuǎn)小于液晶顯示元件1的象素間距Pa，從光膜21的光源光發(fā)射區(qū)發(fā)射的可被投射進(jìn)液晶顯示元件1的各所有象素部分A。
液晶顯示元件1的象素間距Pa根據(jù)液晶顯示元件的分辨率而變化。用于顯示高分辨率的圖象的液晶顯示元件的象素間距Pa很小，也就是說，為10至50μm。然而，用于顯示分辨率要求不高的圖象的液晶顯示元件的象素間距Pa可以是300μm或更大。
另一方面，通過對丙烯酸樹脂或類似物進(jìn)行模制，或通過對其進(jìn)行切削處理而制做光膜21。當(dāng)入射部分22的間距P2變得更小時，制做成本增大。
因此，期望根據(jù)液晶顯示元件1的象素間距Pa，光膜21的入射部分22的間距P2被設(shè)至滿足以下范圍及Pa≤P2的關(guān)系。
在10μm≤Pa≤50μm的情況下，P2＝5至50μm；在50μm＜Pa≤100μm的情況下，P2＝20至100μm；在100μm＜Pa≤300μm的情況下，P2＝50至300μm；
在Pa＞300μm的情況下，P2＝100至500μm。
換言之，期望根據(jù)所使用的液晶顯示元件1的象素間距，也就是分辨率，光膜21的入射部分22的間距P2被設(shè)在這樣一范圍內(nèi)以使可在該液晶顯示元件中顯示無發(fā)光象素丟失的良好的圖象。通過以如下所述的這樣一方式設(shè)定入射部分22的間距P2而可以與所用液晶顯示元件的分辨率相匹配的成本制做該光膜。
如果光膜21的入射部分22的間距P2不大于液晶顯示元件1的象素間距Pa，可在液晶顯示元件1中顯示無發(fā)光象素丟失的良好圖象。入射部分22的間距P2更佳地是一小于液晶顯示元件1的象素間距Pa的間距。如果以此方式使入射部分22的間距P2與液晶顯示元件1的間距Pa不同，可防止自光膜21發(fā)射，透射通過液晶顯示元件1并朝向其前面發(fā)射的光中出現(xiàn)莫爾條紋。
如果如上所述以此方式使光膜21的入射部分22的間距P2小于液晶顯示元件1的象素間距Pa且進(jìn)而使光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距P1不同于光膜21的入射部分22的間距P2，更有效地去除莫爾條紋，以使可顯示一更好的圖象。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例的一照明面板的一部分的放大截面視圖。在該實(shí)施例的照明面板10中，相對于光膜21的各自入射部分22a的入射面22a的折射面22b被制成為曲面的光濃縮折射面22b’。
在該實(shí)施例的照明面板10中，光膜21的入射部分22a的折射面22b’被制成光濃縮折射面22b’。但其它的結(jié)構(gòu)與圖1和2中所示的第一實(shí)施例中的相同。這樣，在附圖5用相同的參考數(shù)字表示，省略對其的重復(fù)說明。
根據(jù)該實(shí)施例的照明面板10，從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的，從光膜21的入射部分22的入射面22a被接收的，并自光濃縮折射面22b’(被定位在相對側(cè)且為具有幾百μm的曲率半徑的一曲面)向前被折射的光通過光濃縮折射面22b’以實(shí)線畫出的路徑所示的一給定方向被濃縮。這樣，例如，能夠發(fā)射具有其中沿該給定方向的亮度為高的亮度分布的光。
在圖5中，未示出外部光的入射和反射路徑，但外部光也使得能夠通過光濃縮反射面22b’的光濃縮效果而發(fā)射具有其中沿給定方向的亮度為高的亮度分布的光。
因此，如果使用該實(shí)施例的照明面板10，可通過設(shè)計(jì)照明面板10以發(fā)射具有其中朝向前面發(fā)射的光的亮度為高的亮度分布的光(設(shè)計(jì)光濃縮折射面22b’)而顯示具有高的前亮度的圖象。
在各自的實(shí)施例中，使用其中在其背面配置入射部分22的一膜作為光膜21。然而，可使用具有任何結(jié)構(gòu)的一光膜，如果該膜是一用于從其背面接收自光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光并朝向其正面發(fā)射該光，且另外用于朝向其背面發(fā)射自該面板的前面入射的光并以從其背面接收在光電導(dǎo)體11的階差分面12b上的反射膜13上反射的光及朝向該面板的前面發(fā)射的膜。
照明面板10的光源部分14并不限于其中使用熒光燈15的一部分。例如，使用一LED陣列(其中多個LED(發(fā)光二極管)被排列)的一部分是允許的。
如圖6中所示，涉及表示該實(shí)施例的光電導(dǎo)體的階面上配置的反射膜13的結(jié)構(gòu)，通過在光電導(dǎo)體11和光電導(dǎo)體11的階面12a上的反射膜1 3兩者上沉積具有高粘附性的一內(nèi)涂層膜18以在該內(nèi)涂層膜18上形成反射膜13并進(jìn)而通過在反射膜13上沉積一透明外涂層膜19而防止反射膜13的腐蝕、損壞、剝落等。這樣，可高度地提高反射膜13的可靠性。
內(nèi)涂層膜18未形成在光電導(dǎo)體11的階差分面12b上而僅形成在階面12a上且遍及形成反射膜13的整個區(qū)域。
最好通過以與制做反射膜13的過程中相同的方式，從自階面12a的法線朝向階差分面12b傾斜一給定角度(最好為30至60度)的方向真空蒸鍍或?yàn)R射一外涂層材料(SiO2或SiO)來沉積內(nèi)涂層膜18。根據(jù)該過程，可以一單個步驟僅在階面12a上制做內(nèi)涂層膜18。內(nèi)涂層膜18的厚度從約30μm至50μm就是足夠了。
另一方面，外涂層膜19是一由SiO2、SiO、氟基樹脂、二氧化硅基樹脂或類似物制成的透明薄膜。在該實(shí)施例中，該外涂層膜19未形成在光電導(dǎo)體11的階差分面12b上而僅形成在階面12a上以覆蓋反射膜13的整個表面。
在外涂層膜19由SiO2或SiO制成的情況下，最好通過以與內(nèi)涂層膜18相同的方式，從自階面12a的法線朝向入射端面11a傾斜一給定角度(最好為30至60度)的方向真空蒸鍍或?yàn)R射一外涂層材料(SiO2或SiO)來沉積外涂層膜19。根據(jù)該過程，可以一單個步驟僅在階面12a上制做外涂層膜19。
在外涂層膜19由例如氟基樹脂或二氧化硅基樹脂的透明樹脂制成的情況下，期望通過由一涂覆滾子施加該外涂層膜19的滾子涂覆法來形成該外涂層膜19。
根據(jù)該光電導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，具有高粘附性的內(nèi)涂層膜18被形成在光電導(dǎo)體11和該光電導(dǎo)體11的階面12a上的反射膜13兩者上且然后在該內(nèi)涂層膜18上形成反射膜13，以使反射膜13對階面12a的粘附性更好。
由于外涂層膜19被配置在反射膜13上，反射膜13受到外涂層膜19的保護(hù)以使反射膜13的抗?jié)穸刃钥杀桓纳啤?br> 此外，在該實(shí)施例中，內(nèi)涂層膜18和外涂層膜19未形成在階差分面12b上而僅形成在階面12a上。因此，自階差分面12b發(fā)射的光被向前面發(fā)射而不透射通過內(nèi)涂層膜18和外涂層膜19，從而從光電導(dǎo)體11的入射端面11a接收的光可以高發(fā)射效率從階差分面12b朝向前面發(fā)射。
在反射膜13上配置外涂層膜19的情況下，如在該實(shí)施例中，期望形成外涂層膜19以具有不小于使其能充足地提高反射膜13的抗?jié)穸刃缘暮穸惹也淮笥谠撏馔繉幽?9難以吸收光的厚度的一厚度。
在外涂層膜19由SiO2、SiO、氟基樹脂和二氧化硅基樹脂中任一制成的情況下，期望的外涂層膜19的厚度在30至200nm的范圍內(nèi)。如果外涂層膜19的厚度在該范圍內(nèi)，能夠充足地提高反射膜13的抗?jié)穸刃圆⒁愿叻瓷渎氏蚯胺瓷渥郧懊嫒肷涞墓舛馔繉幽?9不吸收光。
而且，上述實(shí)施例的液晶顯示裝置是這樣一裝置，其中一TN型液晶顯示元件1采用一有源矩陣形式。該液晶顯示元件可是一簡單的矩陣形式或一扇形，且不限于TN型。以下的液晶顯示元件是允許的STN(超絞合向列)型、ECB(雙折射效果)型，動態(tài)散射效果型，使用鐵電的液晶顯示元件或類似。
上述實(shí)施例的顯示裝置是這樣一裝置，其中使用該液晶顯示元件1作為一顯示裝置，但本發(fā)明不僅適用于液晶顯示裝置而且還適用于其它的電一光顯示元件和使用一透明圖象印制膜或類似物的顯示裝置。而且，本發(fā)明的照明面板可被廣泛地用作為不僅是顯示裝置而且是各種不同的應(yīng)用。(第二實(shí)施例)在圖7中所示的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的顯示裝置中，光膜21的入射部分被以小于液晶顯示元件1的象素部分A的配置間距(以下稱為象素間距)和光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距兩者的一間距進(jìn)行配置，且光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距被設(shè)至不同于液晶顯示元件1的象素部分A的象素間距的一間距。
即，當(dāng)Pa、P1和P2分別表示液晶顯示元件的象素間距，沿光電導(dǎo)體11的階差分面(發(fā)射面)的象素部分A的平面的間距和光膜21的入射部分22的間距，該實(shí)施例中的這些間距Pa、P1和P2被設(shè)至滿足關(guān)系Pa＞P1＞P2。
在該圖中，為方便起見，液晶顯示元件1的象素部分A、光電導(dǎo)體11的階形面12、光膜21的各自入射部分22及它們之間的入射/發(fā)射面23被放大和示出。然而，液晶顯示元件1的象素部分很小，且這些象素部分A以對應(yīng)于象素部分A的寬度和相鄰的象素部分之間的空間(圖7中以黑色涂去的部分)的寬度的間距Pa被配置。光膜21的入射部分22的間距P2備設(shè)至對應(yīng)于液晶顯示元件1的象素間距Pa，且沿光電導(dǎo)體11的階差分面12b的象素部分A的平面的間距P1被設(shè)至對應(yīng)于這些入射部分22的間距P2。
在該顯示裝置中，照明面板或裝置10以這樣一方式備配置在液晶顯示元件1的背部以使配置光源部分14的該側(cè)備指向外部光備主要接收的方向。
在該顯示裝置中，當(dāng)獲得充足明亮的外部光時，實(shí)現(xiàn)使用該外部光的反射型顯示。當(dāng)未獲得充足明亮的外部光時，發(fā)光裝置10的光源部分14被啟通以實(shí)現(xiàn)使用光源光的透射型顯示。當(dāng)使用光源光時，從發(fā)光裝置10發(fā)射的光從背面投射進(jìn)液晶顯示元件1，且然后該光被透射通過該液晶顯示元件1以向前發(fā)射。
當(dāng)使用外部光時，從液晶顯示元件1的前面入射的外部光被透射通過液晶顯示元件1并在其后的發(fā)光裝置10上被反射。該反射的光被再透射通過液晶顯示元件1以向前發(fā)射。
首先，將描述使用來自發(fā)光裝置10的光的透射型顯示。當(dāng)使用該發(fā)光裝置10時，發(fā)光裝置10的光源部分14被啟通。
來自光源部分14的光從入射端面11a被接收進(jìn)光電導(dǎo)體11，且然后被引進(jìn)光電導(dǎo)體11以從階形面12的階差分面12b被發(fā)射。
在此情況下，在光電導(dǎo)體11從其入射端面11a接收的光中，除了朝向階差分面12b行進(jìn)的光以外的光，也就是說，朝向階形面12的各自階面12及光電導(dǎo)體11的背面行進(jìn)的光在各自階面12a上的反射膜13、該光電導(dǎo)體的背面上的反射膜17上被反射并沿長度方向在光電導(dǎo)體11中被導(dǎo)引。在此步驟中，該光的方向被改變朝向任一階差分面12b。該光被從階差分面12b發(fā)射。
反射膜13可通過一間隔與光電導(dǎo)體11的背面相對。在此情況下，在光電導(dǎo)體11從其入射端面接收的光中的，朝向該光電導(dǎo)體的背面行進(jìn)的光在光電導(dǎo)體11的背面與該空間中的空氣層之間的一界面上被反射。
然而，在朝向該光電導(dǎo)體背部行進(jìn)的光中，以小于臨界全反射角(接近垂直度的一入射角)的一入射角入射在該光電導(dǎo)體的背面與空氣之間的界面上的光被透射通過該界面且然后朝向背后側(cè)被泄放出。然而，被放出的光在反射膜17上被反射且然后從背面被再投射進(jìn)光電導(dǎo)體11。
該從背面被再投射的光在各自階面12a上的反射膜13上被反射，且然后在該被反射的光中的，在光電導(dǎo)體背面與空氣之間的界面上被反射并朝向階差分面12b行進(jìn)的光被從階差分面12b發(fā)射。透射通過該界面的放出的光在反射板12上被反射且然后從背面被再投射進(jìn)光電導(dǎo)體11。因此，通過重復(fù)，朝向光電導(dǎo)體11的背面?zhèn)刃狗诺墓膺€可從階差分面12b被發(fā)射而非無效。
從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的各光線被投射進(jìn)以一突起形式形成在光膜21的背面上的任一入射部分22中。
也就是說，由于如上所述光膜21的入射部分22的間距P2小于沿光電導(dǎo)體11的階差分面(發(fā)射面)12b的象素部分A的平面的間距P1，光膜21的一或多個入射部分22必要地對應(yīng)于光電導(dǎo)體11的各自階差分面12b。因此，幾乎所有的從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光不變?yōu)閾p耗光并從入射面22a被光膜21的任一入射部分22接收。
在從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光中，有朝向下一階面12a發(fā)射的光。然而，該光在該下一階面12a上的反射膜13上被反射以被投射進(jìn)光膜21的入射部分22中。
入射在光膜21的各自入射部分22上的各自光線被入射部分22從入射面22a接收。
如上所述，在該實(shí)施例中，入射部分22的入射面22a是這樣的面，其中該面與光膜21的正面的法線h1之間的角度θ1在5至15度的范圍內(nèi)，且這些入射面22a平行地或基本平行地相對于光電導(dǎo)體11的階差分面12b。因此，幾乎所有的從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光以一基本上垂直的入射角被投射到入射表面22a上，并被透射通過入射表面22a以被入射部分22接收。
入射部分22從入射面22a接收的光被投射到相對的折射面22b上，且然后在光界面22b上被全部反射。該光然后被向前折射(朝向光膜21的正面)且從光膜21的正面向前發(fā)射。
下面將描述使用外部光的顯示，在此情況下，外部光從不同的角度從正面被投射進(jìn)液晶顯示元件1，且然后透射通過液晶顯示元件1的光以不同的入射角從正面被投射進(jìn)發(fā)光裝置10中的光膜21。
從正面入射在光膜21上的光被從其背面發(fā)射且然后在光電導(dǎo)體11的階差分面12b上的反射膜13上被反射。
如上所述，在該實(shí)施例中，發(fā)光裝置10被以這樣的方式配置以使配置其光源部分14的該側(cè)指向其屏幕的上端側(cè)，對應(yīng)于外部光被該顯示裝置主要地接收的方向。因此，從前面入射在光膜21上的外部光主要是朝向在光膜21的背部的各自入射部分22的折射面22b和入射部分22的相鄰入射/發(fā)射面23行進(jìn)的光。
該入射光以一小于臨界全反射角的入射角被投射在折射面22b和入射/發(fā)射面23上，且因此該光被投射通過界面22和23，被朝向背面?zhèn)劝l(fā)射，并在光電導(dǎo)體11的界面12a上的反射膜13上被反射。
在反射膜13上被反射的光從形成于光膜21的背面的入射部分22和這些入射部分22之間的入射/發(fā)射面23被投射進(jìn)光膜21。入射部分22的入射面22a是具有對于光膜21的正面的法線h1成5至15度角的面，且入射面22a基本上垂直于反射膜13。因此，幾乎所有的在反射膜13上反射的光被入射/發(fā)射面23和該光膜21的各自入射部分22的折射面22b接收。
在從相對的折射面22b接收的光中，除了朝向入射面22a行進(jìn)的光以外的光(朝向光膜21的正面行進(jìn)的光)，和從入射/發(fā)射面23接收的光被從光膜21的正面發(fā)射，且在從相對的折射面22b接收的光中的朝向入射面22a行進(jìn)的光在入射面22a上被全部地反射，以使其方向被向前改變。這樣，該光被從光膜21的正面發(fā)射。
在該實(shí)施例中，入射/發(fā)射面23與光膜21的正面的法線之間的角度θ3被設(shè)在70至90度的范圍內(nèi)。這樣，這些入射/發(fā)射面23基本平行地相對于光電導(dǎo)體11的各自階面12a上的反射膜13。因此，在從光膜21的前面被投射、在光電導(dǎo)體11的各自階面12a的反射膜13上被反射、且然后朝向光膜21的前面發(fā)射的外部光中，傳遞通過入射/發(fā)射面23的光可以高透射率被透射而不在入射/發(fā)射面23上被全部地反射。
因此，朝向光膜21的前面發(fā)射的發(fā)射光是具有高亮度的光，是由以不同的入射角從正面入射在光膜21上的外部光的濃縮所導(dǎo)致的。該發(fā)射的光還是具有這樣的亮度分布的光，其中朝向前面發(fā)射的光的亮度是高的。
朝向光膜21的前面發(fā)射的該反射光從背面被投射進(jìn)液晶顯示元件1并被透射通過該液晶顯示元件1的各自象素部分A以被向前發(fā)射。
即，發(fā)光裝置10具有不僅從光源部分14向前發(fā)射照明光而且還反射從前面入射的外部光以向前發(fā)射的功能。當(dāng)光源部分14被啟通以實(shí)現(xiàn)透射型顯示時，來自光源部分14的光被光電導(dǎo)體11從其入射端面11a接收并從階形面12的階差分面12b被發(fā)射，且該光被光膜21接收以從光膜21的正面向前發(fā)射。
在此情況下，幾乎所有的從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光基本上沒有損耗地從入射面22a被在光膜21的背側(cè)的入射部分22接收。該光在入射部分22的折射面22b上被全部地反射且因此被向前折射以使該光變?yōu)榫哂羞@樣一亮度分布的光，該亮度分布具有該光以一給定方向被發(fā)射而具有高亮度且因此該光朝向光膜21的前面被發(fā)射的方向性。因此，來自光源部分14的光可有效地被向前發(fā)射。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)使用外部光的反射型顯示時，從液晶顯示元件1的前面被投射、從該液晶顯示元件1被透射且被投射進(jìn)在其后面的發(fā)光裝置10的外部光被透射通過光膜21，在光電導(dǎo)體11的階形面12的階面12a上的反射膜13上被反射。該反射光被透射通過光膜21以從其正面向前發(fā)射。
在此情況下，光電導(dǎo)體11的階形面12由階面12a和連接這些階面的階差分面12b組成。從前面看到的階形面12的形狀是這樣一形狀，階面12a可基本上接近地且連續(xù)地被看到。因此，光電導(dǎo)體11呈現(xiàn)與一平滑板的反射板相同的對自前面入射的外部光的反射特性。這樣，從前面入射的外部光可被有效地反射。
在上述實(shí)施例中，光膜21具有這樣一結(jié)構(gòu)，其中入射部分22被間隔地配置且各入射部分22之間的區(qū)域被制成用于朝向背側(cè)地發(fā)射從光膜21的前面入射的光并將在光電導(dǎo)體11的各自階面12a上的反射膜13上反射的光投射進(jìn)光膜21。因此，能夠從在光膜21的后面的入射部分22及它們之間的入射/發(fā)射面23發(fā)射自光膜21的前面入射的光，并且從入射部分22及它們之間的入射/發(fā)射面23將在光電導(dǎo)體11的各自階面12a上的反射膜13上反射的光接收入光膜21且然后向前發(fā)射該光。
因此，在發(fā)光裝置10中，原則上約100％的來自光源部分14的光被向前發(fā)射，且約100％的自前面入射的外部光被反射以被向前發(fā)射。而且，來自光源部分14的光及外部光的反射光被發(fā)射作為具有高前亮度的光。
另一方面，在該顯示裝置中，當(dāng)使用光源光的透射型顯示被使用時，從發(fā)光裝置10中的光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光被形成在光膜21后面的入射部分22從其入射面22a接收，且該光通過入射部分22的折射面22b被向前折射以光膜21的正面被發(fā)射。因此，朝向光膜21的前面發(fā)射的光是具有對應(yīng)于入射部分22的間距P2的亮度分布的光。
也就是說，在該透射顯示時朝向光膜21的前面發(fā)射的光是具有這樣一亮度分布的光。其中從對應(yīng)于入射部分22的區(qū)域發(fā)射的光的亮度為高而從對應(yīng)于相鄰入射部分22之間的入射/發(fā)射面23的區(qū)域發(fā)射的光的亮度為低。
當(dāng)使用外部光的反射型顯示被使用時，從液晶顯示元件的前面入射的外部光被透射通過光膜21并在光電導(dǎo)體11的階面上的反射膜13上被反射且然后該反射光被透射通過光膜21以從其正面向前發(fā)射。在反射膜13上被反射且然后從背面被投射進(jìn)光膜21的光中的從入射部分22入射的光的折射狀態(tài)不同于從入射部分之間的入射/發(fā)射面23入射的光的折射狀態(tài)。因此，在使用外部光的反射型顯示的情況下，從光膜21的正面向前發(fā)射的光同樣是具有對應(yīng)于該光膜21的入射部分22的間距P2的亮度分布的光。
然而，在該顯示裝置中，光膜21的入射部分22以小于液晶顯示元件1的象素間距Pa的一間距P2被配置。結(jié)果，從對應(yīng)于光膜21的入射部分22的至少一區(qū)域發(fā)射的光必要地投射進(jìn)液晶顯示元件1的全部各象素部分A中，且該光被從液晶顯示元件1的全部發(fā)光象素部分(被驅(qū)動進(jìn)入光被發(fā)射的狀態(tài)的象素部分)發(fā)射。因此，可顯示其中沒有發(fā)光象素丟失的良好的圖象。
如上所述，在上述顯示裝置中，沿光電導(dǎo)體11的階差分面12b的象素部分A的平面的間距P1被使不同于光膜21的入射部分22的間距P2，且光膜21的入射部分22的間距P2被使不同于液晶顯示元件1的象素間距Pa。此外，液晶顯示元件1的象素間距Pa被使不同于沿光電導(dǎo)體11的階差分面12b的象素部分A的平面的間距P1。因此，能夠更有效去除莫爾條紋并顯示更良好的圖象。
在該實(shí)施例中，沿光電導(dǎo)體11的階差分面12b的象素部分A的平面的間距P1被使大于液晶顯示元件1的象素間距Pa，以使光電導(dǎo)體11的階形面12可易于制做。
在如同該實(shí)施例中的，液晶顯示元件1的象素間距Pa、沿光電導(dǎo)體11的階差分面12b的象素部分A的平面的間距P1、和光膜21的入射部分22的間距P2被設(shè)至關(guān)系P1＞Pa＞P2的情況下，這些間距的比例最好滿足以下至少一種關(guān)系P1/Pa＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大；P1/P2＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大；及Pa/P2＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大。
通過以此方式選擇各自間距Pa、P1和P2的比例，可最大有效地去除莫爾條紋。
也就是說，在各自間距Pa、P1和P2被設(shè)至關(guān)系P1＞Pa＞P2的情況下，這些間距最好以這樣以方式被設(shè)置以使光電導(dǎo)體11的1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更多的階差分面12b對應(yīng)于光膜21的入射部分22的每個間距P2，1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更多的入射部分22對應(yīng)于光電導(dǎo)體11的階差分面12b的每個間距P1，及1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更多的液晶顯示元件1的象素部分A對應(yīng)于光電導(dǎo)體11的階差分面12b的每個間距P1。
例如，當(dāng)液晶顯示元件1的象素間距Pa為100μm時，光膜21的入射部分22的間距P2期望地是例如40μm及光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距P1期望地是例如150μm。能夠顯示根本沒有莫爾條紋的圖象。
因此，根據(jù)上述，能夠使使用外部光的反射型顯示和使用光源光的透射型顯示兩者足夠地明亮且可在任一顯示中顯示其中無發(fā)光象素丟失且不生成莫爾條紋的良好的圖象。
在上述中，發(fā)光裝置10中的光電導(dǎo)體11的階差分面(發(fā)射面)12b的間距P1被使大于液晶顯示元件1的象素間距Pa。然而，光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距P1可被使小于液晶顯示元件1的象素間距Pa。
然而，在此情況下，光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距P1和光膜21的入射部分22的間距P2被設(shè)至關(guān)系P1＞P2，而光膜21的入射部分22的間距P2和液晶顯示元件1的象素間距Pa被設(shè)至關(guān)系Pa＞P2。
圖8為根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例的一顯示裝置的截面視圖。在此實(shí)施例中，液晶顯示元件1的象素間距Pa、沿發(fā)光裝置10中的光電導(dǎo)體11的階差分面(發(fā)射面)12b的象素部分A的平面的間距P1和光膜21的入射部分22的間距P2被設(shè)至關(guān)系P1＞Pa＞P2。
在該實(shí)施例的顯示裝置中，液晶顯示元件1的象素間距Pa比第二實(shí)施例中的大，且液晶顯示元件1的象素間距Pa和光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距P1滿足與第二實(shí)施例中相反的關(guān)系(P1＞Pa)。然而該顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)與第二實(shí)施例中的相同，且它們的效果和優(yōu)點(diǎn)也相同。這樣，在附圖中采用相同的參考數(shù)字并省略重復(fù)的說明。
在如同該實(shí)施例中的，液晶顯示元件1的象素間距Pa、沿光電導(dǎo)體11的階差分面12b的象素部分A的平面的間距P1、和光膜21的入射部分22的間距P2被設(shè)至關(guān)系Pa＞P1＞P2的情況下，這些間距的比例最好滿足以下至少一種關(guān)系Pa/P1＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大；P1/P2＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大；及
Pa/P2＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大。
通過以此方式選擇各自間距Pa、P1和P2的比例，可最大有效地去除莫爾條紋。
也就是說，在各自間距Pa、P1和P2被設(shè)至關(guān)系Pa＞P1＞P2的情況下，這些間距最好以這樣以方式被設(shè)置以使光電導(dǎo)體11的1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更多的階差分面12b對應(yīng)于光膜21的入射部分22的每個間距P2，光膜21的1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更多的入射部分對應(yīng)于光電導(dǎo)體11的階差分面12b的每個間距P1，及1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更多的階差分面12b對應(yīng)于液晶顯示元件1的每個象素間距Pa。
例如，當(dāng)液晶顯示元件1的象素間距Pa為150μm時，光膜21的入射部分22的間距P2期望地是例如40μm及沿光電導(dǎo)體11的階差分面12b的象素部分A的平面的間距P1期望地是例如100μm。通過以此方式各自地設(shè)置間距Pa、P1和P2的比例能夠顯示根本沒有莫爾條紋的圖象。(第三實(shí)施例)圖9和10示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例。該實(shí)施例的顯示裝置是這樣一裝置，其中一液晶顯示元件被用作為一用于控制顯示光的透射的透射型顯示部件。如圖9和10所示，該裝置由配置在一液晶顯示元件1的背面的照明面板10、配置在該液晶顯示元件1的背面和該照明面板10的正面之間的第一光漫射裝置31、及配置在該液晶顯示元件1的前面的第二光漫射裝置32。該顯示裝置的其他基本結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的相同，且它們的效果和優(yōu)點(diǎn)也相同。這樣，在附圖中采用相同的參考數(shù)字并省略重復(fù)的說明。
圖11是第一光漫射裝置31的第一實(shí)施例的放大截面視圖，其中陰影線被省除。該光漫射裝置31由一粗糙化的膜33組成，其中由例如礬土的具有透明性的無機(jī)材料或例如高分子材料的有機(jī)材料制成的一板或膜樣基底的一面被規(guī)則地粗糙化以使具有實(shí)質(zhì)上相同截面形狀的細(xì)密的不均勻性部分被以實(shí)質(zhì)上一致的間距所配置。這些不均勻性部分的間距被設(shè)至遠(yuǎn)小于該液晶顯示元件1的象素部分的區(qū)域的一值。
圖12是第一光漫射裝置31的第二實(shí)施例的放大截面視圖，其中陰影線被省除。該光漫射裝置31由一粗糙化的膜34組成，其中由具有透明性的無機(jī)材料或有機(jī)材料制成的一板或膜樣基底的一面被粗糙化成小于圖11中所示的粗糙化膜33的不均勻性部分的不規(guī)則的不均勻性形狀。
圖11和12中所示的粗糙化膜33和34的粗糙化是通過對它們的膜表面進(jìn)行摩擦或噴砂處理，或通過對一模的模制表面進(jìn)行粗糙化而實(shí)現(xiàn)的。
圖11和12中所示的粗糙化模33和34兩者是用于通過粗糙化面與相對于光膜21的正面的空間內(nèi)的空氣層或透明的粘結(jié)劑之間的界面，折射從它們被粗糙化的面(以下稱為粗糙化面)入射的光及從它們其他的平坦面入射的光以使被散射。入射在這些面的任一面上的光變成散射光以從另一面被發(fā)射。
在任一粗糙化膜33和34被用作為光漫射裝置31的情況下，期望通過將相對于該粗糙化面的平坦面結(jié)合至該液晶顯示元件1的背側(cè)光偏振板6的外面上或在該光偏振板6的外面上形成光漫射裝置31而將該光漫射裝置31聯(lián)合地裝在一背側(cè)光偏振板6的外面上。
在此情況下，光漫射裝置31的粗糙化面被相對于發(fā)光裝置10中的光膜21的正面以使該粗糙化面的各自不均勻性部分的尖端接近或接觸光膜21的正面。這樣，該光漫射裝置31的粗糙化面通過空氣層被相對于光膜21的正面。作為替換方案，光漫射裝置31的粗糙化面通過具有遠(yuǎn)小于光漫射裝置31的折射率的透明粘結(jié)劑被結(jié)合至光膜21的正面。
即使在光漫射裝置31的粗糙化面通過透明粘結(jié)劑被結(jié)合至光膜21的正面的情況下，如果該粘結(jié)劑的折射率遠(yuǎn)小于該光漫射裝置31的折射率，可能在該光漫射裝置31的粗糙化面與該粘結(jié)劑之間的界面上折射及漫射光。
圖13是第一光漫射裝置31的第三實(shí)施例的放大截面視圖，其中陰影線被省除。該光漫射裝置31由一包括有散射材料36的膜35組成，其中具有不同于基質(zhì)的折射率的散射材料36被實(shí)質(zhì)上均勻地散布在由具有透明性的無機(jī)材料(例如礬土)或有機(jī)材料(例如高分子材料)制成的基質(zhì)35a中。該散射材料期望地是一具有遠(yuǎn)小于該液晶顯示元件1的象素部分的區(qū)域的直徑的材料。
該散射材料36是氣體顆?；蛴删哂胁煌诨|(zhì)的折射率的無機(jī)或有機(jī)材料制成的顆粒。這些空氣顆粒通過在形成該包含有散射材料的膜35時將氮、氧或發(fā)泡劑結(jié)合入基質(zhì)35a中而制成的。
作為除空氣顆粒以外的顆粒，例如，使用有例如硫酸鋇、云母、或氯氧化鉍的無機(jī)顏料、或例如氟代乙烯或丙烯酸的有機(jī)材料。
該包含有散射材料的膜35(其中這些顆粒被稱為散射材料)通過在形成該膜時將這些顆粒結(jié)合入基質(zhì)35a而形成?？墒褂靡粏畏N或多種被結(jié)合入基質(zhì)35a的顆粒。
該包含有散射材料的膜35是一用于通過散射材料36散射及漫射從一面和另一面入射的各光的膜，如箭頭所示。從任一面入射的光變?yōu)樯⑸涔庖詮牧硪幻姹话l(fā)射。
圖14A至14C說明了由散射材料36漫射的光的例子。當(dāng)該散射材料36是具有不同于基質(zhì)的氣體顆粒的折射率的透明顆粒時，光在散射材料的周面與基質(zhì)35a之間界面上被折射，如圖14A所示，且這被重復(fù)以使透射光被漫射。
當(dāng)漫射材料36為具有光散射能力的顆粒時，光在如圖14B所示的散射材料中被散射。這被重復(fù)以使透射光被漫射。
當(dāng)散射材料36是具有光反射能力的顆粒時，光在該散射材料36的周面上被散射及反射，如圖14C所示，且這被重復(fù)以使透射光被漫射。
在使用由該包含有散射材料的膜35制成的光漫射裝置31的情況下，期望通過將該裝置31的一面結(jié)合在該液晶顯示元件1的背側(cè)光偏振板6的外面上或在該光偏振板6的該外面上形成該光散射裝置31而將該光漫射裝置31聯(lián)合地裝在該光偏振板6的該外面上，期望該光散射裝置31的另一面相對于該發(fā)光裝置中的光膜21的正面以使通過透明的粘結(jié)劑被結(jié)合至光膜21的正面上。
較佳地該使用的粘結(jié)劑是這樣一粘結(jié)劑以使該包含有散射材料的膜35的基質(zhì)35a與光膜21在它們的折射率上的差別盡可能地小。結(jié)果，可能去除在該粘結(jié)劑與光漫射裝置31之間的界面和該粘結(jié)劑與光膜21之間的界面上的全部的光的折射和反射，并有效地將光從光漫射裝置31和光膜21中的一個透射到另一個。
圖15是第一光漫射裝置31的第四實(shí)施例的放大截面視圖，其中陰影線被省除。該光漫射裝置31是這樣一裝置，其中各透明粘結(jié)劑37a和37b被施加至圖13中所示的該包含有散射材料的膜35的兩面。
通過在該光漫射裝置31的一面上使用粘結(jié)劑37a將該裝置31的該一面結(jié)合至該液晶顯示元件1的背側(cè)光偏振板6的外面上，將該光漫射裝置31聯(lián)合地裝至該光偏振板6的該外面上。通過在另一面上使用粘結(jié)劑而將該另一面結(jié)合至該發(fā)光裝置10中的光膜21的正面上。
在該例中，較佳地在該被結(jié)合至光漫射裝置31的光膜上的該面上使用的粘結(jié)劑37b也是一這樣的粘結(jié)劑以使該包含有散射材料的膜35的基質(zhì)35a與光膜21在它們的折射率上的差別盡可能地小。
較佳地在被結(jié)合至光漫射裝置31的光偏振板6上的該面上使用的粘結(jié)劑37a是這樣一粘結(jié)劑以使該包含有散射材料的膜35的基質(zhì)35a與光膜21在它們的折射率上的差別盡可能地小。這樣，可能去除在該粘結(jié)劑與光漫射裝置31之間的界面和該粘結(jié)劑與光偏振板6之間的界面上的全部的光的折射和反射，并有效地將光從該包含有散射材料的膜35和光偏振板6中的一個透射到另一個。
在該例的光漫射裝置中，透明粘結(jié)劑37a和37b被施加至該包含有散射材料的膜35的兩面上。替代其，然而，該包含有散射材料的膜35的基質(zhì)35a可是一粘結(jié)樹脂。在此情況下，該包含有散射材料的膜35可通過膜35的粘結(jié)能力被直接結(jié)合至該光膜的正面和背側(cè)光偏振板6的外面上。
圖16是第一光漫射裝置31的第五實(shí)施例的部分平面視圖。該光漫射裝置由一多孔膜38制成。
該多孔膜38是這樣一膜，其中在具有透明性的無機(jī)材料(例如礬土)或有機(jī)材料(例如樹脂)的基質(zhì)中實(shí)質(zhì)上均勻地分布多個細(xì)孔38a。在該圖中，這些細(xì)孔38a被球形地示出。然而這些細(xì)孔38a具有各種不同的形狀，例如海綿孔。
多孔膜38是一用于在該基質(zhì)與這些細(xì)孔38a之間的界面上散射及漫射各自從其一面和另一面入射的光。從這些面的任一面入射的光變成散射光以從另一面被發(fā)射。
圖17是第一光漫射裝置31的第六實(shí)施例的部分平面視圖。該光漫射裝置31由具有晶體的邊界面39b的多晶的材料膜39制成。
該多晶的材料膜39是一通過加壓及熱縮合自多晶氧化鋁陶瓷或例如氟代乙烯的高分子顆粒得到的膜。光在各子晶39a的晶體的邊界面39b上被折射。
也就是說，該多晶的材料膜39是一用于在子晶39a的晶體的邊界面39b上折射及漫射各自從其一面及另一面入射的光。從這些面的任一面入射的光變成散射光以從另一面被發(fā)射。
圖18、19和20是第一光漫射裝置31的第七實(shí)施例的部分平面視圖。這些光漫射裝置31由光散射纖維40組成。
這些光散射纖維40是由玻璃纖維、例如鋁纖維的金屬纖維、例如丙烯酸系纖維的碳化的高分子復(fù)合纖維、例如纖維素的自然纖維、和半合成纖維表示的無機(jī)纖維中的任一種。該光漫射裝置31由如圖18所示的織布或網(wǎng)形的光散射纖維40、如圖19所示的一基質(zhì)中包含的或被并行配置的纖維40、或非織布(纖維未被編織)形的纖維40組成。在這些中，該網(wǎng)或這些纖維之間的尺寸被設(shè)至一小于該液晶顯示元件1的象素部分的一值。
由光散射纖維40制成的該光漫射裝置31是一用于在這些光散射纖維40的周面上折射或反射各自從其一面和另一面入射的光并散射這些纖維40內(nèi)部的光以使被漫射的裝置。從這些面的任一面入射的光變成散射光以從另一面被發(fā)射。
在使用由多孔膜38、多晶的材料膜39或光散射纖維40制成的光漫射裝置31的情況下，如圖16至20所示，期望通過將該裝置31的一面結(jié)合在該液晶顯示元件1的背側(cè)光偏振板6的外面上或在該光偏振板6的該外面上形成該光散射裝置31而將該光漫射裝置31聯(lián)合地裝在該光偏振板6的該外面上，期望該光散射裝置31的另一面相對于該發(fā)光裝置10中的光膜21的正面并通過透明的粘結(jié)劑37b被結(jié)合至光膜21的正面上。
配置在液晶顯示元件1的正面的第二光漫射裝置32是上述粗糙化膜33和34、包含有散射材料的膜35、多孔膜38、多晶的材料膜39和光散射纖維40中的任一種漫射裝置。
還期望通過將該裝置32的一面(在圖11和12所示的粗糙化膜33的情況下，為相對于該粗糙面的平坦面)結(jié)合至前側(cè)光偏振板5的外面上或在該光偏振板5的該外面上形成該光散射裝置32而將該光漫射裝置32聯(lián)合地裝在該光偏振板5的該外面上。
在上述顯示裝置中，當(dāng)獲得充足明亮的外部光時，實(shí)現(xiàn)使用外部光的反射型顯示。當(dāng)未獲得充足明亮的外部光時，發(fā)光裝置10的光源部分14被啟通以實(shí)現(xiàn)使用光源光的透射型顯示。當(dāng)使用光源光時，從發(fā)光裝置10發(fā)射的光被從背面?zhèn)韧渡溥M(jìn)液晶顯示元件1且該光被透射通過該液晶顯示元件1以被向前發(fā)射。
而且，當(dāng)使用外部光時，從該液晶顯示元件1的前面入射的外部光被透射通過該液晶顯示元件1并在其后的發(fā)光裝置上被反射，且然后該反射光被再透射通過該液晶顯示元件1以被向前發(fā)射。
首先，將描述使用來自發(fā)光裝置10的光的顯示。當(dāng)使用發(fā)光裝置10時，發(fā)光裝置10的光源部分14被啟通。
來自該光源部分14的光被光電導(dǎo)體11從其入射端面11a接收，且然后引入該光電導(dǎo)體11以從階形面12的階差分面12b被發(fā)射，如圖10中的實(shí)線所畫的路徑。
從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的各光線被投射進(jìn)形成在光膜21的背面上的一突出形式的任一入射部分22。也就是說，光電導(dǎo)體11的各階差分面12b需要對應(yīng)于光膜21的至少一入射部分。因此，從光電導(dǎo)體11的各階差分面12b發(fā)射的幾乎所有的光不變?yōu)閾p耗光且被投射進(jìn)光膜21的任一入射部分22中。
在從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光中，有朝向下一階面12a發(fā)射的光，如圖10所示。然而，光在該下一階面12a上的反射膜13上被反射以被投射進(jìn)光膜21的入射部分22。
入射在這些入射部分22上的光線被這些入射部分從它們的入射面所接收，在相對的折射面22b上被全部地反射且向前被折射(朝向光膜21的正面)以從光膜21的正面向前發(fā)射。
也就是說，光膜21具有用于發(fā)射光的正面，和具有突出形式的入射部分的背面，這些入射部分具有用于接收從光電導(dǎo)體11的階差分面12b發(fā)射的光的入射面22a和用于折射從這些入射面22a接收的光的折射面22b。這樣，幾乎所有從光電導(dǎo)體11的階形面12的階差分面12b發(fā)射的光可沒有損耗地被光膜21接收以被向前投射，且該發(fā)射光可被使成為具有一亮度分布的光，該亮度分布具有發(fā)射光以高亮度沿一給定方向被發(fā)射的方向性。
以下將描述使用外部光的反射型顯示。在此情況下，從液晶顯示元件1的正面入射的外部光通過第二光漫射裝置32被漫射以從正面投射進(jìn)液晶顯示元件1。該透射通過液晶顯示元件1的光通過第一漫射裝置31被漫射以在各種不同的角度從正面被投射進(jìn)發(fā)光裝置10中的光膜21內(nèi)。
從其正面入射在光膜21上的光沿其厚度方向被引入光膜21，如圖10中的虛線所畫出的路徑，且然后從背面發(fā)射以在光電導(dǎo)體11的階差分面12b上形成的反射膜13上被反射。
從光膜21的正面向前發(fā)射的光，也就是說，來自發(fā)光裝置10的前面的外部光的反射導(dǎo)致的光通過第一光漫射裝置31被漫射以從背面投射進(jìn)液晶顯示元件1。該透射通過液晶顯示元件1的光通過第二光漫射裝置32被漫射以被向前發(fā)射。
以此方式，發(fā)光裝置10具有不僅向前發(fā)射來自光源部分14的光而且還反射自前面入射的外部光以向前發(fā)射的功能。當(dāng)光源部分14被啟通以實(shí)現(xiàn)透射型顯示時，來自光源部分14的光被光電導(dǎo)體11從其入射端面11a所接收且從階形面12的階差分面12b發(fā)射，并且該光被光膜21接收以從光膜21的正面向前發(fā)射。
當(dāng)實(shí)現(xiàn)使用外部光的反射型顯示時，從液晶顯示元件1的正面被投射、自液晶顯示元件1被透射并被投射進(jìn)在其后面的發(fā)光裝置10的外部光被透射通過光膜21，在光電導(dǎo)體11的階形面12的階面12a上的反射膜13上被反射。該發(fā)射光被透射通過光膜21以從其正面向前發(fā)射。
因此，來自光源部分14的在光電導(dǎo)體中接收的幾乎所有的光被從光電導(dǎo)體11的階形面12的階差分面12b發(fā)射，且然后該光被光膜21接收并從其正面向前發(fā)射。此外，自正面入射的幾乎所有外部光被透射通過光膜21且然后在光電導(dǎo)體11的階形面12的階面12a上形成的反射膜13上被反射。該反射光被透射通過光膜21以被向前發(fā)射。因此，在發(fā)射來自光源部分14的光及發(fā)射自正面入射的外部光的時刻。發(fā)光裝置10使該光被有效地向前發(fā)射。
上述的顯示裝置具有各自在液晶顯示元件1的背面與發(fā)光裝置10的正面之間及在液晶顯示元件1的正面上的光漫射裝置31和32。因此能夠加寬用于接收外部光的區(qū)域，使使用外部光的顯示更加明亮，并加寬了使用外部光的反射型顯示和使用光源光的透射型顯示的兩者顯示的視場角。
也就是說，外部光以不同的角度從液晶顯示元件1的正面被投射。如果光漫射裝置32被配置在液晶顯示元件1的前面，也能夠通過光漫射裝置32漫射從朝向垂直于液晶顯示元件1的正面的方向被大大地傾斜的方向入射的外部光，如圖10中的虛線所畫出的路徑，并接收該光。
因此，接收外部光的區(qū)域可被加寬以使接收外部光的量變大。也可使在發(fā)光裝置10上反射的光的亮度更高。因此，可使使用外部光的反射型顯示更明亮。
此外，當(dāng)自液晶顯示元件1入射的外部光被從其正面投射進(jìn)該液晶顯示元件1，如圖10中虛線所畫出的路徑所示，該外部光通過光漫射裝置32被漫射。當(dāng)該光被透射通過液晶顯示元件1并被投射進(jìn)在其后面的發(fā)光裝置10時，該光通過配置在液晶顯示元件1的背面與發(fā)光裝置10的正面之間的光漫射裝置31被漫射。而且，在發(fā)光裝置10上反射光、將該光透射通過液晶顯示元件1并向前發(fā)射該光的步驟中，該光還通過光漫射裝置31和32被漫射。這樣，能夠加寬用于使用外部光的反射型顯示的視場角。
在使用光源光的透射型顯示中，自發(fā)光裝置10發(fā)射的光通過配置在液晶顯示元件1的背面與發(fā)光裝置10的正面之間的光漫射裝置31被漫射，如圖10中的實(shí)線所畫的路徑所示。當(dāng)該光還被透射通過液晶顯示元件1以被朝向其正面發(fā)射時，該光通過配置在液晶顯示元件1的正面上的光漫射裝置32被漫射。因此，能夠充分地加寬用于使用光源光的透射型顯示的視場角。
在上述實(shí)施例中，作為光漫射裝置31和32，使用有圖11和12所示的粗糙化膜33和34、圖13和15所示的包含有散射材料的膜35、圖16所示的多孔膜38、圖17所示的多晶的材料膜39或圖18和19所示的光散射纖維40。這樣，可獲得良好的光漫射效果。
而且，在上述顯示裝置中，光漫射裝置31和32被分別配置在液晶顯示元件1的背面與發(fā)光裝置10的正面之間和在液晶顯示元件1的正面上。因此，即使使用具有相對較小的霾(haze)值的裝置作為這些光漫射裝置31和32，也能獲得充分寬的視場角。
該霾值是光漫射裝置的一模糊的值，其由(散射光透射率)/(全部光線透射率)×100表示。光漫射裝置31和32中的一個的霾值和另一個的霾值各自地期望為從10至70。
如果光漫射裝置31和32的霾值較小，光散射引起的顯示圖象的不穩(wěn)定的感覺不明顯，以使可顯示非不穩(wěn)定且具有良好的圖象質(zhì)量的圖象。
如上所示，在上述實(shí)施例中，配置在液晶顯示元件1的背面與發(fā)光裝置10的正面之間的第一光漫射裝置31被聯(lián)合地裝至液晶顯示元件1的背側(cè)光偏振板6的外面上，且配置在光漫射裝置1的前面的第二光漫射裝置32被聯(lián)合地裝至液晶顯示元件1的前側(cè)光偏振板5的外面上。因此，能夠使該顯示裝置的結(jié)構(gòu)比光漫射裝置31和32被制成不同的部件且光漫射裝置31和32被配置在液晶顯示元件1的背面和發(fā)光裝置10的正面之間，或在液晶顯示元件1的前面的情況中的顯示裝置的結(jié)構(gòu)簡單。
通過將光漫射裝置31的一面(在圖1和12所示的粗糙化膜的情況下為相對于粗糙化膜33和34的平坦面)粘在發(fā)光裝置10的光膜21的正面上或通過在光膜21的正面上形成該光漫射裝置31，配置在液晶顯示元件1的背面和發(fā)光裝置10的正面之間的第一光漫射裝置31可被聯(lián)合地裝至光膜21的正面，且光漫射裝置31的另一面可被相對于背側(cè)光偏振板6。以此方式，可使得該顯示裝置的結(jié)構(gòu)簡單。
然而，第一光漫射裝置31可被制成以分開的部件以使被夾在和配置在液晶顯示元件1的背面(背側(cè)光偏振板6的背面)和發(fā)光裝置10的正面之間。
圖11和12中所示的各粗糙化膜33和34是這樣一膜，其中它的一面被粗糙化。各粗糙化膜33和34可是這樣一膜，其中它的兩面被粗糙化。
可通過使液晶顯示元件1的前側(cè)光偏振板5的正面經(jīng)過與防止表面反射處理相同的處理而形成配置在液晶顯示元件1的前面的第二光漫射裝置32。而且，可使前側(cè)光偏振板5的正面經(jīng)過防止表面反射處理且進(jìn)而第二光漫射裝置32(粗糙化膜33和34、包含有散射材料的膜35、多孔膜38、多晶的材料膜39和光散射纖維40中的任一種)可被配置在該正面上。
在上述實(shí)施例中，光漫射裝置31和32被分別配置在液晶顯示元件1的背面和發(fā)光裝置10的正面之間和在液晶顯示元件1的正面上。然而，光漫射裝置31和32中的任一可被省略。
在光漫射裝置31和32中的任一這樣被省略的情況下，期望所用的光漫射裝置的霾值被設(shè)置在20至80的范圍內(nèi)。如果這些光漫射裝置的霾值在該范圍內(nèi)，在光漫射裝置31僅被配置在液晶顯示元件1的背面和發(fā)光裝置10的正面之間，或光漫射裝置32僅被配置在液晶顯示元件1的正面上的任一情況下，顯示的視場角可被充分地加寬。(第四實(shí)施例)
圖21示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例。該實(shí)施例的顯示裝置是這樣一裝置。其中采取不同于上述實(shí)施例的用于防止莫爾條紋的方法。
即，該實(shí)施例的顯示裝置是這樣一裝置，其中形成在發(fā)光裝置10的光膜21的背面上的入射部分21沿自該光膜21的寬度方向傾斜一給定角度的方向被配置且該光膜21的入射部分22的長度方向分別自光電導(dǎo)體11的階差分面12b的長度方向和液晶顯示元件1的象素部分A的配置方向L(在該例中為沿水平象素的方向)傾斜一給定角度α和β。
該光膜21的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中使用的光膜的結(jié)構(gòu)相同，除了其入射部分22被傾斜形成外。光電導(dǎo)體11和液晶顯示元件1兩者與第一實(shí)施例中使用的相同。這樣，在附圖中使用相同的參考數(shù)字并省略對其的重復(fù)描述。
光膜21的入射部分22的長度方向與光電導(dǎo)體11的階差分面12b的長度方向之間的間隙角α和入射部分22的長度方向與液晶顯示元件1的象素部分A的配置方向L之間的間隙角β最好分別在0度＜α≤25度及0度＜β≤25度的范圍內(nèi)。在此實(shí)施例中，間隙角α和β被設(shè)置如下α＝12度及β＝12度。
根據(jù)該實(shí)施例的該顯示裝置，構(gòu)成發(fā)光裝置10的光電導(dǎo)體11的階差分面12b的長度方向與光膜21的入射部分22的長度方向被傾斜地相互移位。因此，即使光膜21的入射部分22的間距例如與光電導(dǎo)體11的階差分面12b的間距相同，也可從發(fā)光裝置10發(fā)射沒有莫爾條紋的光。
在該實(shí)施例中，光膜21的入射部分22的長度方向?qū)怆妼?dǎo)體11的階差分面12b的長度方向和液晶顯示元件1的象素部分A的配置方向L兩者被傾斜地移位。然而，以下是允許的僅發(fā)光裝置10被制成這樣一結(jié)構(gòu)，其中光電導(dǎo)體11的階差分面12b的長度方向和光膜21的入射部分22的長度方向被相互傾斜地移位，且因此光膜21的入射部分22的長度方向和液晶顯示元件1的象素部分A的配置方向L實(shí)質(zhì)上是相互平行。即使在此情況下，也可從發(fā)光裝置10發(fā)射沒有莫爾條紋的光以使可在液晶顯示元件1中顯示具有良好圖象質(zhì)量的圖象。
在此情況下，如果光膜21的入射部分22的間距P2小于液晶顯示元件1的間距Pa，能夠防止從光膜21發(fā)射的、從液晶顯示元件1透射的和向元件1前面發(fā)射的光中出現(xiàn)莫爾條紋。
與以上相反，以下是允許的光膜21的入射部分22的長度方向和液晶顯示元件1的象素部分A的配置方向L被相互傾斜地移位且在發(fā)光裝置10中光電導(dǎo)體11的階差分面12b的長度方向與光膜21的入射部分22的長度方向被使得相互平行。在此情況下，能夠防止從光膜21發(fā)射的、從液晶顯示元件1透射的和向元件1前面發(fā)射的光中出現(xiàn)莫爾條紋?？娠@示具有良好圖象質(zhì)量的圖象。(第五實(shí)施例)本發(fā)明的第五實(shí)施例的光電導(dǎo)體是一用于對從第一實(shí)施例的光電導(dǎo)體11的入射端面11a接收的，且從階形面12的階差分面12b向前發(fā)射的發(fā)射光的亮度分布進(jìn)行平均的光電導(dǎo)體。
在圖22中所示的第五實(shí)施例的光電導(dǎo)體51中，階形面12的階差分面12b的間距朝向離開入射端面51a的方向順序地減小。
在該實(shí)施例的光電導(dǎo)體中，光電導(dǎo)體51的階形面12的階差分面12b的間距是不同的，但它的其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的相同。這樣，在附圖中使用相同的參考數(shù)字并省略重復(fù)的說明。
也就是說，當(dāng)光電導(dǎo)體51從其入射端面51a接收的光被朝著另一端方向透射到光電導(dǎo)體51內(nèi)部時，其密度降低。然而，當(dāng)光更接近于另一端方向行進(jìn)時，階差分面12b增多以使用于發(fā)射光的面增多。這樣，朝向正面被發(fā)射的發(fā)射光的亮度分布可與距入射端面51a的距離無關(guān)地被平均。(第六實(shí)施例)圖23和24中所示的第六實(shí)施例的光電導(dǎo)體52是這樣一光電導(dǎo)體，其中在光電導(dǎo)體52的前面的階面12被形成為這樣的形狀，其中這些階面12a基本上平行于光電導(dǎo)體52的背面52b且這些階差分面對于該光電導(dǎo)體的背面52b的法線被傾斜以給定的角度θ4。
在該實(shí)施例的光電導(dǎo)體52中，其階形面12的形狀是不同的，但它的其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的相同。這樣，在該附圖中使用相同的參考數(shù)字并省略重復(fù)的說明。
根據(jù)該光電導(dǎo)體52，能夠使階差分面12b的區(qū)域更寬，從階差分面12b發(fā)射更大量的光且因此使其密度高于基本上平行于光電導(dǎo)體52的背面52b的反射面由配置在階面12a上的反射膜13制成的情況中的密度，且進(jìn)而。如在第一實(shí)施例中，階差分面12b被形成垂直于該光電導(dǎo)體的背面52b。
在階差分面12b以這種方法被制成傾斜面的情況下，當(dāng)階面12a與階差分面12b之間的角度變大的方向被設(shè)至一正角而階面12a與階差分面12b之間的角度變小的方向被設(shè)至一負(fù)角時，階差分面12b與光電導(dǎo)體52的背面52b的法線h2所成的傾斜角θ4最好在-5度到60度的范圍內(nèi)且更佳地在25度到30度的范圍內(nèi)(在圖24中θ4＝約27度)。通過以此方法設(shè)定階差分面12b的傾斜角θ4，在光電導(dǎo)體52中被引導(dǎo)且從階差分面12b發(fā)射的光可被有效地發(fā)射而沒有在階差分面12b上被全部地反射。(第七實(shí)施例)在圖25中所示的第七實(shí)施例的光電導(dǎo)體中，光電導(dǎo)體53的前面的階形面12被以這樣的方式形成以使各自階差分面12b之間的階面12a被以這樣的方向傾斜以使階面12a和背面53b之間的間隔在遠(yuǎn)離光電導(dǎo)體53的入射端面53a的端部中比在接近入射端面53a的端部中變得更寬。
而且，這些階差分面12b被形成為這樣的形狀以使這些面12b基本上垂直于光電導(dǎo)體53的背面53b。
在該實(shí)施例的光電導(dǎo)體53中，其階形面12的形狀是不同的，但它的其它結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的相同。這樣，在該圖中采用相同的參考數(shù)字并省略重復(fù)的說明。
根據(jù)該光電導(dǎo)體53，各自階差分面12b之間的階面12a被以這樣的方向傾斜以使階面12a與背面53b之間的間隔在遠(yuǎn)離光電導(dǎo)體53的入射端面53a的端部中比在接近入射端面53a的端部中變得更寬，且因而能夠使階差分面12b的區(qū)域更大，從階差分面發(fā)射更大量的光且這樣使它的密度比在第一實(shí)施例中的階差分面12b被形成平行于該光電導(dǎo)體背面的情況中的密度要大。
這些階差分面12b基本上垂直于光電導(dǎo)體背面53b。因此，當(dāng)從正面看該光電導(dǎo)體時，很難能看到階差分面12b，從而使得能夠使光電導(dǎo)體53具有類似于一平坦板形式的反射板的反射特性。
在階面12a以此方法被制成傾斜面的情況下，階面12a與光電導(dǎo)體53的背面53b的傾斜角θ5期望為10度或更小。如果階面12a的該傾斜角θ5在這樣以范圍內(nèi)，從前面入射的外部光可在配置在階面12a上的反射膜13上被向前反射。
通過從光電導(dǎo)體背面53b的法線傾斜階面12a，能夠增大用于發(fā)射自光電導(dǎo)體53的入射端面53a入射的光源光的區(qū)域。
本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員易于看到其他的優(yōu)點(diǎn)和改型。因此，本發(fā)明在其更廣泛的方面并不限于在此示出及描述的具體細(xì)節(jié)和代表性實(shí)施例。因此，可在不超出由后附權(quán)利要求及其等效替換所限定的總的發(fā)明概念的精神或范圍的前提下，做出各種不同的改型。
權(quán)利要求
1.一種照明面板，包括一光源；及一光電導(dǎo)體，包括一用于接收來自該光源的光的入射端面，和一正面，該正面具有間隔地且相對于該入射端面配置的，并引導(dǎo)自該入射端面入射的入射的光且然后直接地朝向一給定方向發(fā)射照明光的若干發(fā)射面和各被配置在相鄰的發(fā)射面之間并朝向前面反射入射的外部光的若干反射面，及一光膜，用于向前發(fā)射從該光電導(dǎo)體的發(fā)射面發(fā)射的光并向前發(fā)射從該前面被投射的且然后在該光電導(dǎo)體的反射面上被反射的光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的照明面板，其中該光電導(dǎo)體的正面包括通過其上形成有反射面以構(gòu)成這些反射面的若干階面，和各連接相鄰的階面并發(fā)射從該入射端面入射的光的若干階差分面而被制成一階式形狀的面，這些階差分面構(gòu)成這些發(fā)射面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的照明面板，其中該光膜包括一用于向前發(fā)射光的平坦的正面，和具有一或多個入射部分的背面，該一或多個入射部分是突起的并具有一用于接收從該光電導(dǎo)體的階差分面發(fā)射的光的入射面和一用于向前反射或折射從該入射面接收的光的折射面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的照明面板，其中該光膜的該入射面被配置成使對于該正面的法線被傾斜5至15度的角度且該折射面被配置成使對于該正面的法線被傾斜20至50度。
5.根據(jù)權(quán)利要求3的照明面板，其中該光膜的折射面是一曲形的光濃縮折射面。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的照明面板，其中該光膜的這些入射部分通過具有不同于該入射面和該折射面的傾斜角的一傾斜角的另一面被間隔地配置，且相鄰入射部分之間的該另一面構(gòu)成一入射/發(fā)射面，該入射/發(fā)射面朝向該光電導(dǎo)體的階面發(fā)射自該正面入射的該光膜中的光且在該光電導(dǎo)體的階面的這些反射面上反射的光被投射到其上。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的照明面板，其中該光電導(dǎo)體的這些階面和該光膜的這些入射部分被以相互不同的間距進(jìn)行配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求3的照明面板，其中平板形式的一反射裝置被配置在該光電導(dǎo)體的背部。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的照明面板，其中該光電導(dǎo)體的正面被制成以階式形狀面，包括若干具有一恒定間距和基本上相同高度的階差分面，和若干被各自定位在相鄰階差分面之間的階面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的照明面板，其中該光電導(dǎo)體具有一平坦的背面，這些階面相互平行，且這些階差分面相互平行。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的照明面板，其中這些階面基本上平行于該光電導(dǎo)體的背面，且這些階差分面基本上垂直于該光電導(dǎo)體的背面。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的照明面板，其中這些階面基本上平行于該光電導(dǎo)體的背面，且這些階差分面對于該光電導(dǎo)體的背面被傾斜一給定的角度。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的照明面板，其中這些階面以這樣的一種方式對于該光電導(dǎo)體的背面被傾斜以若干角度以使這些階面與該背面之間的距離從這些階面的基端到其前端變長，且這些階差分面基本上垂直于該光電導(dǎo)體的背面。
14.根據(jù)權(quán)利要求10的照明面板，其中這些階面以這樣的一種方式對于該光電導(dǎo)體的背面被傾斜以若干角度以使這些階面與該背面之間的距離從這些階面的基端到其前端變長，且這些階差分面對于該光電導(dǎo)體的背面的法線被傾斜一給定的角度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的照明面板，其中當(dāng)這些階面與階差分面之間的角度變大的方向被設(shè)至一正角，而這些階面與階差分面之間的角度變小的方向被設(shè)至一負(fù)角時，這些階差分面的傾斜角在-5度到60度的范圍內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的照明面板，其中這些階面對該光電導(dǎo)體的背面的傾斜角為10度或更小。
17.根據(jù)權(quán)利要求10的照明面板，其中該光電導(dǎo)體的入射端面對于該光電導(dǎo)體的背面的法線被傾斜一給定的角度。
18.根據(jù)權(quán)利要求10的照明面板，其中該入射端面對該光電導(dǎo)體的背面的法線的傾斜角為60度或更小。
19.一種光電導(dǎo)體，包括一用于接收來自該光源的光的入射端面，和一正面，該正面具有間隔地且相對于該入射端面地配置的，并引導(dǎo)自該入射端面入射的光且然后直接地朝向一給定方向發(fā)射照明光的若干發(fā)射面和各被配置在相鄰的發(fā)射面之間并朝向前面反射入射的外部光的若干反射面。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的光電導(dǎo)體，其中該光電導(dǎo)體的正面包括一通過其上形成有反射面以構(gòu)成這些反射面的若干階面，和各連接相鄰的階面并發(fā)射從該入射端面入射的光的若干階差分面而被制成一階式形狀的面，這些階差分面構(gòu)成這些發(fā)射面。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的光電導(dǎo)體，其包括一階式形狀的光電導(dǎo)體主體和若干反射膜，該光電導(dǎo)體主體由若干階面和用于連接相鄰的階面并發(fā)射從該入射端面入射的光的若干階差分面構(gòu)成，這些反射膜形成在各自的階面上，這些反射面由這些階面和這些反射膜組成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21的光電導(dǎo)體，其包括一內(nèi)涂層膜，該內(nèi)涂層膜具有對該光電導(dǎo)體主體和這些階面上的反射膜兩者的高粘結(jié)力，這些反射膜被形成在該內(nèi)涂層膜上。
23.根據(jù)權(quán)利要求21的光電導(dǎo)體，其還包括一配置在這些反射膜上的一透明外涂層膜。
24.一種顯示裝置，包括一光源；及一光電導(dǎo)體，包括一用于接收來自該光源的光的入射端面，和一正面，該正面具有間隔地且相對于該入射端面地配置的，并引導(dǎo)自該入射端面入射的光且然后直接地朝向一給定方向發(fā)射照明光的若干發(fā)射面和各被配置在相鄰的發(fā)射面之間并朝向前面反射入射的外部光的若干反射面，及一光膜，包括一正面和一背面并用于從該正面發(fā)射從該光電導(dǎo)體的發(fā)射面發(fā)射的光并從該正面發(fā)射被投射在該正面上的且然后在該光電導(dǎo)體的反射面上被反射的光，一透射型顯示裝置，用于控制光的投射，其被配置在該光膜的前側(cè)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的顯示裝置，其中該光電導(dǎo)體的正面包括一通過其上形成有反射面以構(gòu)成這些反射面的若干階面，和各連接相鄰的階面并發(fā)射從該入射端面入射的光的若干階差分面而被制成一階式形狀的面，這些階差分面構(gòu)成這些發(fā)射面。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的顯示裝置，其中該光膜的背面包括若干突起形式的入射部分，這些入射部分具有一用于接收從該光電導(dǎo)體的階差分面發(fā)射的光的入射面和一用于向前折射從該入射面接收的光的折射面。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中這些入射部分的入射面與該光膜的該正面的法線之間的角度在5至15度的范圍內(nèi)且這些入射/發(fā)射面與該光膜的該正面的法線之間的角度在70至90度的范圍內(nèi)。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中該光膜的這些入射部分的折射面是一對于該光膜的正面的法線被傾斜一給定的角度的傾斜面。
29.根據(jù)權(quán)利要求28的顯示裝置，其中該折射面與該光膜的正面的垂直線之間的角度在30至50度的范圍內(nèi)。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中該光膜的這些入射部分的折射面是一曲面的光濃縮面。
31.根據(jù)權(quán)利要求24的顯示裝置，其包括至少被配置在該顯示器主體的背面和該發(fā)光裝置的正面之間和/或在該顯示器主體的前面上的一光漫射裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示裝置，其中該顯示器主體是一液晶顯示元件，在其外面上具有一光偏振板，且該光漫射裝置被聯(lián)合地裝在該光偏振板的外面上。
33.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示裝置，其中該光漫射裝置被聯(lián)合地裝在該發(fā)光裝置的光膜的正面上。
34.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示裝置，其中這些光漫射裝置被各自地配置在該顯示器主體的前面和該顯示器主體與該發(fā)光裝置的正面之間。
35.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示裝置，其中該光漫射裝置是一粗糙化膜，其中它的至少一面被粗糙化。
36.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示裝置，其中該光漫射裝置是一結(jié)合有散射材料的膜，其中一散射材料被散布在一基質(zhì)中。
37.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示裝置，其中該光漫射裝置是一多孔膜。
38.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示裝置，其中該光漫射裝置是一具有若干邊界面的多晶材料膜。
39.根據(jù)權(quán)利要求31的顯示裝置，其中該光漫射裝置是光散射纖維。
40.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中該光膜的入射部分的間距小于該顯示裝置的象素部分的配置間距和該光電導(dǎo)體的發(fā)射面的間距。
41.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中該顯示裝置的象素部分的配置間距和該光電導(dǎo)體的發(fā)射面的間距相互不同。
42.根據(jù)權(quán)利要求41的顯示裝置，其中當(dāng)Pa、P1和P2分別代表該顯示裝置的象素部分的配置間距、沿該光電導(dǎo)體的階差分面的象素部分的平面的間距、和該光膜的入射部分的間距時，這些間距滿足關(guān)系P1＞Pa＞P2，且這些間距的比例滿足以下關(guān)系中的至少一種P1/Pa＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大；P1/P2＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大；及Pa/P2＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大。
43.根據(jù)權(quán)利要求41的顯示裝置，其中當(dāng)Pa、P1和P2分別代表該顯示裝置的象素部分的配置間距、沿該光膜的發(fā)射面的象素部分的平面的間距、和該光膜的入射部分的間距時，這些間距滿足關(guān)系Pa＞P1＞P2，且這些間距的比例滿足以下關(guān)系中的至少一種Pa/P1＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大；P1/P2＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大；及Pa/P2＝1.3至1.7，或2.1至2.8，或3.5或更大。
44.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中該光膜的這些入射部分以不大于該顯示裝置的象素部分的配置間距的一間距被配置。
45.根據(jù)權(quán)利要求44的顯示裝置，其中當(dāng)P2和Pa分別代表該光膜的入射部分的間距和該顯示裝置的象素部分的配置間距時，P2和Pa被設(shè)定在以下的范圍內(nèi)在10μm≤Pa≤50μm的情況下，P2＝5至50μm，在50μm≤Pa≤100μm的情況下，P2＝20至100μm，在100μm≤Pa≤300μm的情況下，P2＝50至300μm，及在Pa＞300μm的情況下，P2＝100至500μm，且滿足關(guān)系Pa≤P2。
46.根據(jù)權(quán)利要求45的顯示裝置，其中當(dāng)R代表該折射面的曲面的半徑時，該折射面被形成以滿足以下與該顯示裝置的象素部分的配置間距Pa的關(guān)系在10μm≤Pa≤50μm的情況下，R＝30至50μm，在50μm≤Pa≤100μm的情況下，R＝80至500μm，在100μm≤Pa≤300μm的情況下，R＝150至800μm，及在Pa＞300μm的情況下，R＝200至1500μm，且R1.5≥Pa。
47.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中該光電導(dǎo)體的階差分面的間距和該光膜的入射部分的間距相互不同。
48.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中該光膜的入射部分的間距小于該顯示部件的象素部分的配置間距。
49.根據(jù)權(quán)利要求26的顯示裝置，其中該光電導(dǎo)體的階差分面的長度方向與該光膜的入射部分的長度方向相互被傾斜地移位。
50.根據(jù)權(quán)利要求49的顯示裝置，其中該光膜的入射部分的長度方向被傾斜地移位至該顯示裝置的象素部分的配置方向。
全文摘要
一種照明面板,包括一光源;一光電導(dǎo)體,包括一用于接收來自該光源的光的入射端面,和一正面,該正面具有間隔地且相對于該入射端面配置,并引導(dǎo)自該入射端面入射的入射的光且然后直接地朝向一給定方向發(fā)射照明光的若干發(fā)射面和各被配置在相鄰的發(fā)射面之間并朝向前面反射入射的外部光的若干反射面,及一光膜,用于向前發(fā)射從該光電導(dǎo)體的發(fā)射面發(fā)射的光并向前發(fā)射從該前面被投射的且然后在該光電導(dǎo)體的反射面上被反射的光。
文檔編號G02B6/00GK1248330SQ98802781
公開日2000年3月22日 申請日期1998年12月18日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月22日
發(fā)明者樋口勝, 藤原実, 武藤哲夫, 代工康宏 申請人:卡西歐計(jì)算機(jī)株式會社