(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の傾斜角を有する第１の傾斜面と第２の傾斜面とが順次配列されてなる断面鋸歯状のプリズムアレイが一方の板面に形成され、一端面から入射された光をそのプリズムアレイの各第２の傾斜面によって反射して他方の板面から出射させる構造とされた導光板であって、
上記プリズムアレイの各頂角部は上記他方の板面に対し、上記一端面から遠ざかる方向に傾斜した一平面上に位置するものとされ、
上記プリズムアレイの各溝谷部は、その上記他方の板面からの高さが一定とされ、
上記各頂角部が位置する平面と上記各溝谷部が位置する平面とは所定の角度をなしていることを特徴とする導光板。
【請求項２】
請求項１記載の導光板において、
上記プリズムアレイの頂角部及び溝谷部の少なくとも一方に、上記他方の板面と平行な平坦部が設けられていることを特徴とする導光板。
【請求項３】
請求項１又は２記載の導光板が表示面の前面側に配置されていることを特徴とする反射型液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は反射型液晶表示装置等に搭載されるフロントライトに関し、特にそのような表示装置の表示面の前面側に配置されるフロントライトの導光板の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば反射型液晶表示装置においては、その表示に周囲光（外光）を利用しているため、表示輝度が周囲環境に大きく依存し、夜間など暗所では表示が見えなくなるといった問題がある。このため、暗所においても表示を視認可能とするためには補助照明が必要であり、補助照明としてフロントライトを搭載するといった構成が採用されるようになってきている。
図５はこのような反射型液晶表示装置に搭載されるフロントライトの構成概要を示したものであり、フロントライト１０はこの例では一対の光源１１と導光体１２とリフレクタ１３と導光板１４とによって構成されている。
【０００３】
導光板１４は例えば高屈折率を有する透明樹脂製とされ、反射型液晶表示装置２０の表示面２０ａと対応する大きさとされて表示面２０ａの前面側に配置され、この導光板１４の一端面１４ａに導光体１２が対向配置される。
柱状をなす導光体１２の両端面にはそれぞれ光源１１が対向配置され、光源１１から出射された光は導光体１２を介して導光板１４の一端面１４ａから導光板１４に入射されるものとなっている。
光源１１には冷陰極管や発光ダイオード（ＬＥＤ）等が用いられ、冷陰極管に比べて発光ダイオードは消費電力が少なく、また寿命、軽量化、耐環境性に優れていることから、発光ダイオードが一般に使用されるようになってきている。なお、リフレクタ１３は図５に示したように導光体１２を取り囲むように配置されている。
【０００４】
図６は導光板１４の構造詳細を示したものであり、導光板１４の一方の板面（上面）には一端面１４ａ側から他端面１４ｂ側に向かって第１の傾斜面１５と第２の傾斜面１６とが順次配列されてなる断面鋸歯状のプリズムアレイ１７が形成されている。
これら傾斜面１５，１６は共に所定の傾斜角を有するものとされ、また第２の傾斜面１６は第１の傾斜面１５よりも急な傾斜角を有するものとされる。なお、導光板１４の、反射型液晶表示装置２０の表示面２０ａと対向される他方の板面（下面）１４ｃは平面（平坦面）とされている。
【０００５】
上記のような構造とされた導光板１４においては、一端面１４ａから入射された光は導光板１４の内面によって反射されながら、一端面１４ａから他端面１４ｂに向かって伝播し、その際、第２の傾斜面１６によって反射された光は板面１４ｃに向かい、そのまま板面１４ｃから出射される。
従って、第２の傾斜面１６によって反射され、板面１４ｃから出射する光によって、反射型液晶表示装置２０の表示面２０ａは照明され、これにより暗所においても表示を視認することができるものとなる。なお、図５及び６中、矢印を付した線は光の進行を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のようなフロントライト１０を備えた反射型液晶表示装置２０では、フロントライト１０を点灯することにより暗所においても表示を視認することができるものの、表示輝度は導光板１４に対する光の入射側からその反対側にかけて、つまり導光板１４の一端面１４ａ側から他端面１４ｂ側にかけて減衰し、輝度の差が発生するものとなっていた。
これは導光板１４の側面１４ｄ，１４ｅからの光の漏れが大きな原因であり、このような表示面２０ａの輝度の差は表示品位を損うものとなっていた。
【０００７】
この発明の目的はこの問題に鑑み、表示面の均一な輝度が得られ、高輝度かつ良好な表示品位が得られるようにした導光板を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば、所定の傾斜角を有する第１の傾斜面と第２の傾斜面とが順次配列されてなる断面鋸歯状のプリズムアレイが一方の板面に形成され、一端面から入射された光をそのプリズムアレイの各第２の傾斜面によって反射して他方の板面から出射させる構造とされた導光板は、その第２の傾斜面の傾斜方向の長さが上記一端面から遠ざかるに従って漸増されているものとされる。
そして、プリズムアレイの各頂角部が上記他方の板面に対し、上記一端面から遠ざかる方向に傾斜した一平面上に位置するものとされ、プリズムアレイの各溝谷部は、その上記他方の板面からの高さが一定とされる。
【０００９】
請求項２の発明では請求項１の発明において、プリズムアレイの頂角部及び溝谷部の少なくとも一方に、上記他方の板面と平行な平坦部が設けられているものとされる。
請求項３の発明によれば、反射型液晶表示装置は請求項１又は２記載の導光板が表示面の前面側に配置されているものとされる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図１はこの発明による導光板の一実施例を示したものであり、この例では導光板３０は図６に示した従来の導光板１４と同様、その一方の板面にプリズムアレイ３１が形成されているものの、このプリズムアレイ３１の形状に特徴を有するものとされる。
即ち、導光板３０の一端面３０ａ側から他端面３０ｂ側に向かって、所定の傾斜角を有する第１の傾斜面３２と第２の傾斜面３３とが順次配列され、断面鋸歯状をなすプリズムアレイ３１は、その頂角部３４の高さが一定ではなく、一端面３０ａから他端面３０ｂにかけて高くなっていくものとされ、つまり導光板３０の他方の板面（下面）３０ｃに対し、一端面３０ａから遠ざかる方向に傾斜した一平面上に位置するものとされる。
【００１１】
一方、プリズムアレイ３１の各溝谷部３５は板面３０ｃからの高さが一定とされ、各溝谷部３５が位置する平面と各頂角部３４が位置する平面とは図１Ｂに示したように角度θをなすものとされる。
上記のようなプリズムアレイ３１が形成された導光板３０においては、一端面３０ａから入射した光を板面３０ｃに向けて反射し、板面３０ｃから出射させる第２の傾斜面３３は、その傾斜方向の長さが一端面３０ａから遠ざかるに従って漸増しており、つまり傾斜面３３の面積は一端面３０ａから遠ざかるに従って漸増されている。
【００１２】
従って、傾斜面３３の面積増に対応して反射光量が増えるため、従来の導光板１４において発生していた入射側（一端面３０ａ側）と出射側（他端面３０ｂ側）の輝度の差を低減し、さらには解消することができる。
よって、このような導光板３０を反射型液晶表示装置２０の表示面２０ａの前面側に配置し、図５と同様にフロントライトを構成して表示面２０ａを照明するようにすれば、表示輝度の均一化が図られ、高輝度かつ良好な表示品位が得られるものとなる。
【００１３】
なお、導光板３０は高屈折率を有する透明樹脂やガラス等によって構成され、また角度θは導光板３０の材料や光源の仕様に応じてその最適値が選定される。図２はこの発明による導光板の他の実施例を示したものであり、図１と対応する部分には同一符号を付してある。
この図２に示した導光板３６はプリズムアレイ３１の各頂角部３４及び各溝谷部３５に、板面３０ｃと平行な平坦部３７がそれぞれ設けられているものであり、このような平坦部３７を設けることにより、導光板３６内の光の干渉によるモアレ縞の出現を低減することができ、また光が内部にこもらないようにすることができることから、その分、輝度の向上を図ることができる。
【００１４】
図３及び４はこの図２に示した導光板３６のように平坦部３７を頂角部３４及び溝谷部３５の双方に設けるのではなく、一方に設けた例を示したものであり、図３に示した導光板３８は各頂角部３４に平坦部３７が形成され、図４に示した導光板３９は各溝谷部３５に平坦部３７が形成されたものとなっている。
このような平坦部３７の頂角部３４もしくは溝谷部３５あるいはそれら双方への形成は例えば導光板が搭載される反射型液晶表示装置の仕様に応じて適宜決定される。
【００１５】
なお、上述した例ではプリズムアレイ３１の溝谷部３５の高さを一定とし、頂角部３４の高さを変えることによって、傾斜面３３の傾斜方向の長さを一端面３０ａから遠ざかるに従って漸増させるようにしているが、例えば溝谷部３５の高さは一定でなくてもよく、プリズムアレイ３１は傾斜面３３の傾斜方向の長さが一端面３０ａから遠ざかるに従って漸増する構造であれば、他の形状を採用することもできる。但し、導光板内の光の干渉を低減する上では実施例に示した形状を採用するのが好ましい。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による導光板によれば、光の入射側からその反対側（出射側）にかけての輝度の減衰を解消することができ、均一な輝度が得られるものとなる。
よって、このような導光板を使用してフロントライトを構成し、反射型液晶表示装置の表示面を照明するようにすれば、輝度差がなく、高輝度かつ良好な表示品位を有する反射型液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の発明の実施例を示す図、Ａは斜視図、Ｂは側面図。
【図２】請求項２の発明の第１の実施例を示す図、Ａは斜視図、Ｂは側面図。
【図３】請求項２の発明の第２の実施例を示す図、Ａは斜視図、Ｂは側面図。
【図４】請求項２の発明の第３の実施例を示す図、Ａは斜視図、Ｂは側面図。
【図５】フロントライトの構成概要を説明するための図。
【図６】従来の導光板の構造を説明するための図。
【図１】
0003559969.tif 000002
【図２】
0003559969.tif 000003
【図３】
0003559969.tif 000004
【図４】
0003559969.tif 000005
【図５】
0003559969.tif 000006
【図６】
0003559969.tif 000007