(57)【要約】【課題】反射型液晶パネル１２の表示のコントラストを向上できる面光源装置１９を提供する。【解決手段】光源として、波長４６０ｎｍに発光ピークを有する青色発光の発光ダイオード２０を用いる。導光板２３は、主面２５，２６を有し、一方の主面２５が反射型液晶パネル１２に対向する。発光ダイオード２０の光を、導光板２３に入射し、導光板２３の一方の主面２５から反射型液晶パネル１２へ出射する。導光板２３の一方の主面２５には、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍに反射率が最も少ない反射分光特性を有する反射防止膜２８を設ける。発光ダイオード２０の発光ピークと反射防止膜２８の反射分光特性との関係を適正化し、コントラストを向上させる。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長４６０ｎｍに発光ピークを有する光源と、
この光源から光を入射する端面およびこの端面に交差する方向の両側の主面を有し、端面から入射した光を一方の主面から出射する導光体と、
この導光体の両側の主面のうちの少なくともいずれか一方に設けられ、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍに反射率が最も少ない反射分光特性を有する反射防止膜と
を具備していることを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
導光体の一方の主面に反射防止膜が設けられ、導光体の他方の主面に端面から入射した光源からの光を一方の主面へ向けて反射させるプリズムが設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の面光源装置。
【請求項３】
反射防止膜は、光源の発光ピークに対応する波長域に、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍの反射率に続いて反射率が少ない反射分光特性を有する
ことを特徴とする請求項１または２記載の面光源装置。
【請求項４】
光源は、青色発光の発光ダイオードである
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の面光源装置。
【請求項５】
反射型液晶表示素子と、
この反射型液晶表示素子の前面に対向配置された請求項１ないし４いずれか記載の面光源装置と
を具備し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】
本発明は、コントラストを向上させた面光源装置および反射型液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、面光源装置としては、例えば、特開２０００−４８６１７号公報または特開２００２−６１４３号公報に記載されている構成が知られている。この面光源装置は、反射型液晶表示素子の前面に対向配置されるフロントライトとして用いられ、十分な周囲の光が得られない場合でも反射型液晶表示素子に前方から光を照射することによって反射型液晶表示素子による表示の視認を可能としている。
【０００３】
この面発光装置では、反射型液晶表示素子の前面に対向配置される板状の導光体を備え、この導光体の端面から光源の光を入射し、端面に交差する広い面である主面のうちの反射型液晶表示素子に対向する一方の主面から反射型液晶表示素子へ光を出射する。反射型液晶表示素子へ照射した光は反射型液晶表示素子にて反射し、反射する光が導光体を通過し、表示の視認を可能としている。
【０００４】
反射型液晶表示素子に対して反対側に向く導光体の他方の主面には、高輝度化、薄型化および軽量化を目的として、端面から入射した光を一方の主面に向けて反射させるプリズムが設けられている。また、反射型液晶表示素子に対向する導光体の一方の主面には、その主面でのゴースト現象などの光の反射によるコントラストの低下を抑制することを目的として反射防止膜を設けている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反射型液晶表示素子に対向する導光体の一方の主面にコントラストの向上を目的として反射防止膜を設けているが、十分なコントラストの向上が達成されていない。これは、反射防止膜の膜面でゴースト現象が生じることが１つの要因としてあり、その原因として光源の発光ピークと反射防止膜の反射分光特性との関係が十分に解明されていないことが挙げられる。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、コントラストを向上できる面光源装置および反射型液晶表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、波長４６０ｎｍに発光ピークを有する光源と、この光源から光を入射する端面およびこの端面に交差する方向の両側の主面を有し、端面から入射した光を一方の主面から出射する導光体と、この導光体の両側の主面のうちの少なくともいずれか一方に設けられ、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍに反射率が最も少ない反射分光特性を有する反射防止膜とを具備しているものである。
【０００８】
そして、導光体に光を入射する光源の発光ピークが波長４６０ｎｍ、導光体の主面に設ける反射防止膜が波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍに反射率の最も少ない反射分光特性を有することにより、光源の発光ピークと反射防止膜の反射分光特性との関係が適正化され、コントラストが向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１および図２において、１１は反射型液晶表示装置で、この反射型液晶表示装置１１は、例えば携帯電話や携帯情報端末などの表示装置として用いられるもので、反射型液晶表示素子としての反射型液晶パネル１２を備えている。この反射型液晶パネル１２は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：ＴＦＴ）型であり、表面側のガラス基板１３と裏面側のガラス基板１４との間に液晶層１５を有し、表面側のガラス基板１３には偏光板１６が一体的に取り付けられ、裏面側のガラス基板１４には反射膜１７が形成されている。なお、反射膜１７はガラス基板１４の液晶層１５側に設けてもよい。
【００１１】
反射型液晶パネル１２には、フレキシブルなプリント配線基板としてのフレキシブル回路基板である液晶用ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）１８が接続されており、この液晶用ＦＰＣ１８は、反射型液晶パネル１２に対してこの反射型液晶パネル１２を駆動させる電気信号や電気エネルギを供給する。そして、反射型液晶パネル１２は、液晶用ＦＰＣ１８から供給される電気信号または電気エネルギによって所望の画像を表面部に表示する。
【００１２】
また、反射型液晶パネル１２の表面側には、この反射型液晶パネル１２に表示される画像へと光を照射させる面光源装置としてのフロントライト１９が対向して配設されている。
【００１３】
このフロントライト１９は、図３に示すように、点状の光を発する光源としての複数の発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）２０を備えている。これら発光ダイオード２０は、図５に曲線Ａで示すように４６０ｎｍに発光ピークを有する青色発光の発光ダイオードであり、それぞれに電気エネルギを供給させて発光させるフレキシブルなプリント配線基板としての発光用ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）２１にそれぞれが取り付けられている。
【００１４】
これら複数の発光ダイオード２０の間には、これら発光ダイオード２０からの点状の光を線状光源に変換する線状光源変換体としての導光体であるライトガイドパイプ２２が配設されている。このライトガイドパイプ２２は、例えば、アクリル材にて断面矩形柱状の直方体に形成され、長手方向の両端面に各発光ダイオード２０が対向配置されている。そして、各発光ダイオード２０で発光した光がライトガイドパイプ２２の内部に入射する。
【００１５】
ライトガイドパイプ２２に一側面に対向して、ライトガイドパイプ２２で線状光源に変換された光を面状光源に変換する面状光源変換体である導光体としての導光板２３が対向して配設されている。この導光板２３は、例えば、ポリカーボネイト、アクリル、あるいはシクロオレフィンポリマなどの耐熱透明樹脂にて四角形平板状に形成され、周囲の端面のうち１つの端面２４がライトガイドパイプ２２の一側面に対向されて入射面として形成され、この端面２４に交差する方向の両側に広面である主面２５，２６が形成されている。一方の主面２５が反射型液晶パネル１２の前面に対向される内面側の主面２５とされ、他方の主面２６が反射型液晶表示装置１１の外表面に配置される外面側の主面２６とされる。
【００１６】
外面側の主面２６には、ライトガイドパイプ２２から端面２４を通じて入射した光を内面側の主面２５つまり反射型液晶パネル１２へ向けて反射させるプリズム２７が形成されている。
【００１７】
内面側の主面２５には、反射防止膜２８が、蒸着形成、または反射防止膜２８を形成したフイルムの貼り付けによって形成されている。この反射防止膜２８は、図４に示すように、多層膜で形成され、１つの膜の厚みｔは波長λ／４に形成され、膜面で反射した光は色味のない色になる。そして、反射防止膜２８は、図５に曲線Ｂで示すように、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍに反射率が最も少ない反射分光特性を有し、さらに、発光ダイオード２０の発光ピークに対応する波長域に、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍの反射率に続いて次に反射率が少ない波長域を有する反射分光特性を有している。
【００１８】
両側の発光ダイオード２０、ライトガイドパイプ２２、および導光板２３の端面２４側は、光源ホルダとしてのリフレクタ２９にて覆われた状態で保持されている。このリフレクタ２９は、高反射率の金属板にて形成され、発光ダイオード２０からライトガイドパイプ２２に入射した光を導光板２３へ向けて反射させる。
【００１９】
リフレクタ２９は導光板２３の周囲を囲んで配置される略コ字形で枠状のフレーム３０に取り付けられ、フロントライト１９としてモジュール化される。
【００２０】
また、反射型液晶パネル１２の前面周辺部には、複数枚の両面テープ３１が配置され、これら両面テープ３１によりフロントライト１９のフレーム３０を反射型液晶パネル１２の表面に一体的に接着固定する。
【００２１】
また、フロントライト１９が一体的に取り付けられた反射型液晶パネル１２は、セルケース３２に収納され、セルケース３２との間に複数枚配置された両面テープ３３によって一体的に接着固定され、反射型液晶表示装置１１としてモジュール化される。このセルケース３２には複数の爪３４が形成されており、携帯電話や携帯情報端末などの機器本体との固定に用いられる。
【００２２】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２３】
発光用ＦＰＣ２１から各発光ダイオード２０へと電気エネルギを供給して、これら各発光ダイオード２０をそれぞれ発光させる。これら各発光ダイオード２０から発光した光はライトガイドパイプ２２に入射し、このライドガイドパイプ２２内を通じてライドガイドパイプ２２の一側面から導光板２３の端面２４を通じて導光板２３の内部へ入射する。
【００２４】
導光板２３の内部へ入射した光は、この導光板２３の外面側の主面２６に設けられたプリズム２７にて内面側の主面２５へ向けて反射され、つまり反射型液晶パネル１２の表面へ照射される。
【００２５】
この反射型液晶パネル１２へと照射した光は、偏光板１６を通じて反射層１７で反射され、液晶層１５で偏光状態が変調され、再び偏光板１６を通じて導光板２３の内部を通過して使用者の目に入り、反射型液晶パネル１２にて表示している画像が使用者に視認される。
【００２６】
そして、図５にフロントライト１９の発光ダイオード２０および反射防止膜２８の分光特性のグラフを示す。図中の曲線Ａは発光ダイオード２０の分光特性を示し、曲線Ｂは本実施の形態の反射防止膜２８の反射分光特性を示し、曲線Ｃは比較例として従来の反射防止膜の反射分光特性を示す。
【００２７】
曲線Ａの発光ダイオード２０は、青色発光のダイオードであり、波長４６０ｎｍに発光ピークを有する。
【００２８】
曲線Ｃの比較例では、波長５６０ｎｍに反射率の最も少ない反射分光特性を有し、さらに、発光ダイオード２０の発光ピークに対応する波長域の反射率が比較的大きい反射分光特性を有する。
【００２９】
曲線Ｂの本実施の形態の反射防止膜２８では、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍに反射率の最も少ない反射分光特性を有し、さらに、発光ダイオード２０の発光ピークに対応する波長域に、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍの反射率に続いて次に反射率が少ない波長域を有する反射分光特性を有する。
【００３０】
つまり、曲線Ｂの本実施の形態の反射防止膜２８では、曲線Ｃの比較例に比べて、反射率の最も少ない波長域を長波長域にシフトして発光ダイオード２０の発光ピークより離し、さらに、発光ダイオード２０の発光ピークに対応する波長域の反射率を低くしている。
【００３１】
そして、上述した本実施の形態の反射防止膜２８の反射分光特性と比較例の反射分光特性との違いによるコントラストへの影響を試験した結果、本実施の形態の反射防止膜２８では、比較例に比べて、黒表示での輝度が０．７％程度に低下し、コントラストが１．４倍程度向上した。
【００３２】
コントラストは、白／黒の比率のため、黒表示のときの輝度、および反射型液晶パネル１２からの反射とフロントライト１９からの光漏れとで決定される。よって、黒表示のときのフロントライト１９から反射型液晶パネル１２への光を軽減すればコントラストは向上することになる。
【００３３】
反射防止膜２８の安定性を考慮した場合、反射率の最も少ない波長域を短波長域へシフトする方が有利であるが、そうすると、比較例のようにコントラストが低下する。
【００３４】
本実施の形態の反射防止膜２８では、比較例に比べて、反射率の最も少ない波長域を長波長域にシフトして発光ダイオード２０の発光ピークより離しているため、黒表示のときの輝度を低くすることができ、反射防止膜２８の膜面でのゴースト現象の発生を低減でき、コントラストを向上できる。
【００３５】
このように、導光板２３に光を入射する発光ダイオード２０の発光ピークが波長４６０ｎｍ、導光板２３の主面２５に設ける反射防止膜２８が波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍに反射率の最も少ない反射分光特性を有することにより、発光ダイオード２０の発光ピークと反射防止膜２８の反射分光特性との関係を適正化し、コントラストを向上できる。
【００３６】
なお、波長５８０ｎｍ以下の波長域では十分なコントラストの向上が得られず、また、波長６００ｎｍ以上の波長域では白表示での輝度の低下への影響が大きくなる。
【００３７】
また、導光板２３の主面２５に設ける反射防止膜２８は、発光ダイオード２０の発光ピークに対応する波長域に、波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍの反射率に続いて次に反射率が少ない波長域を有する反射分光特性を有しているため、発光ダイオード２０の発光ピークのスペクトル強度に起因した反射防止膜２８の膜面でのゴースト現象の発生を低減でき、コントラストをより向上できる。
【００３８】
また、反射防止膜２８の反射分光特性でフロントライト１９の色味を変えることができる。このフロントライト１９の色味は、発光ダイオード２０の発光色、および反射防止膜２８の反射分光特性に依存する。発光ダイオード２０の発光色でフロントライト１９の色味を変える場合には発光色のばらつきが生じやすいが、反射防止膜２８の反射分光特性でフロントライト１９の色味を変える場合には発光色のばらつきを少なくできる。
【００３９】
なお、光源としては、発光ダイオード２０に限らず、４６０ｎｍに発光ピークを有する光源であれば、ランプなどの他の光源を用いても、同様の作用効果を奏する。
【００４０】
また、反射防止膜２８は、導光板２３の外面側の主面２６に設けても、両主面２５，２６に設けても、同様の作用効果を奏する。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、導光体に光を入射する光源の発光ピークが波長４６０ｎｍ、導光体の主面に設ける反射防止膜が波長５８０ｎｍないし波長６００ｎｍに反射率の最も少ない反射分光特性を有することにより、光源の発光ピークと反射防止膜の反射分光特性との関係を適正化し、コントラストを向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す面光源装置を用いた反射型液晶表示装置の分解状態の斜視図である。
【図２】同上反射型液晶表示装置の断面図である。
【図３】同上面光源装置の正面図である。
【図４】同上面光源装置の反射防止膜の断面図である。
【図５】同上面光源装置の光源および反射防止膜の分光特性のグラフである。
【符号の説明】
１１　　反射型液晶表示装置
１２　　反射型液晶表示素子としての反射型液晶パネル
１９　　面光源装置としてのフロントライト
２０　　光源としての発光ダイオード
２３　　導光体としての導光板
２４　　端面
２５，２６　　主面
２７　　プリズム
２８　　反射防止膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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