(57)【要約】【課題】  点光源を用いたフロントライトにおいて、画像光とノイズ光とが同じ方向へ出射されるのを防止すると共に外光により照明している場合との照明具合の差を小さくする。【解決手段】  導光板２５の上端部にＬＥＤ等の点光源２４を設ける。導光板２５の光出射面２８と対向する面には、断面三角形状をした偏向パターン２６が、点光源２４の位置を中心として同心円状に配列する。点光源２４から出射された光は、導光板２５内に閉じ込められて伝搬し、偏向パターン２６で全反射された光は、光出射面２８に立てた法線方向に対して斜め方向に向けて光出射面２８から出射される。光出射面２８から出射される光は、出射位置によらず、ほぼ同一方向に揃って出射される。【選択図】      図４
2004361914.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光入射面から入射した光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面から出射させる導光板と、前記導光板の光入射面と対向する位置に配置された点光源とを備えたフロントライトにおいて、
前記光出射面から出射する光の光度が最大となる方向が前記光出射面の法線方向に対して斜め方向に傾いており、その光度最大方向が前記光出射面内でほぼ一方向に揃っていることを特徴とするフロントライト。
【請求項２】
前記導光板の光出射面から出射する光の光度が最大となる方向と、前記光出射面に立てた法線とのなす角度が１５°以上であることを特徴とする、請求項１に記載のフロントライト。
【請求項３】
前記導光板の光出射面から出射する光の光度が最大となる方向と、前記光出射面に立てた法線とのなす角度が２０°以上３５°以下であることを特徴とする、請求項１に記載のフロントライト。
【請求項４】
前記導光板の光出射面から出射する光の光度が最大となる方向が、前記光出射面から出射された光によって照明される被照明物を観察するときの被照明物の上下方向と前記光出射面の法線とを含む平面に平行であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載のフロントライト。
【請求項５】
光入射面から入射した光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面から出射させる導光板と、前記導光板の光入射面に対向する位置に配置された点光源とを備えたフロントライトにおいて、
前記導光板の光出射面と対向する面には、光を偏向させる傾斜面を含む複数のパターンが設けられており、前記点光源と前記パターンの傾斜面を結ぶ方向の違いに応じて、点光源と前記パターンの傾斜面を結ぶ方向と前記パターンの傾斜面に立てた法線とのなす角度が異なることを特徴とするフロントライト。
【請求項６】
前記導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、前記点光源を中心とする同一円周上にあるパターンの傾斜面に立てた法線が、前記点光源と異なる位置にある１点にほぼ集まることを特徴とする、請求項５に記載のフロントライト。
【請求項７】
前記点光源を中心とする同一円周上にある前記パターンの長手方向が、前記点光源と前記パターンとを結ぶ直線と、前記点光源を焦点とする楕円との交点における前記楕円の接線方向と一致することを特徴とする、請求項６に記載のフロントライト。
【請求項８】
前記導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、前記パターンは、その長手方向が前記点光源を焦点とする楕円の接線方向と一致するようにして前記楕円上に配置されていることを特徴とする、請求項５に記載のフロントライト。
【請求項９】
前記導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、前記点光源を中心とする同一円周上にあるパターンに関しては、各傾斜面の法線がほぼ集まる前記の点と前記点光源を結ぶ方向と、前記点光源と前記パターンを結ぶ方向とのなす角度が大きくなるに従い、前記パターンの傾斜面と前記光出射面に対向する面とのなす角度が大きくなることを特徴とする、請求項６に記載のフロントライト。
【請求項１０】
前記点光源を中心とする同一円周上にあるパターンの傾斜面に立てた法線が１点にほぼ集まり、前記導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、前記点が前記点光源の位置と一致しないことを特徴とする、請求項５に記載のフロントライト。
【請求項１１】
前記光入射面は、前記光出射面から出射された光によって照明される被照明物を観察するときの被照明物の上下方向において、前記導光板の上端部に位置していることを特徴とする、請求項５乃至１０のいずれかに記載のフロントライト。
【請求項１２】
前記点光源は、前記導光板の有効出射領域のコーナー部付近に配置されていることを特徴とする、請求項５乃至１０のいずれかに記載のフロントライト。
【請求項１３】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のフロントライトと、前記フロントライトの光出射面側に配置され、前記光出射面から出射された光を反射させる反射面を有する反射型表示パネルとを備えたことを特徴とする反射型表示装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１０のいずれかに記載のフロントライトと、前記フロントライトの光出射面側に配置され、前記光出射面から出射された光を反射させる反射面を有する反射型表示パネルとを備えた反射型表示装置において、
前記反射面は、前記フロントライトに用いられている導光板の光出射面に立てた法線に斜め方向から入射した光を前記光出射面に垂直な方向へ反射させることを特徴とする反射型表示装置。
【請求項１５】
光入射面から入射した光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面から出射させる導光板と、導光板の光入射面と対向する位置に配置された点光源とを備えたフロントライトにおいて、
前記光出射面から出射する光の光度が最大となる方向を光出射面の法線方向に対して斜め方向に傾かせ、その光度最大方向を光出射面内でほぼ一方向に揃えることを特徴とするフロントライトにおける光制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フロントライト、反射型表示装置及びフロントライトにおける光制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１はフロントライト２と反射型の液晶表示パネル３とからなる反射型液晶表示装置１の概略断面図である。このようなフロントライト２を用いた反射型液晶表示装置１では、フロントライト２の光出射面６から出射した光は、大きく次の二つに分けられる。その一つは、図１で実線の矢印で示すように、冷陰極線管のような線状の光源４から出た光が導光板５内を伝搬し、その光出射面６からほぼ垂直に出射された後、液晶表示パネル３のガラス基板や液晶層を通過し、反射面７で反射されて元の方向へ戻り、液晶表示パネル３やフロントライト２を通過して観察者側へ出射される画像光８である。もう一方は、図１に破線の矢印で示すように、フロントライト２の光出射面６や液晶表示パネル３のガラス基板表面などで反射することにより、観察者側へ出射されるノイズ光９である。
【０００３】
このようなノイズ光９が発生すると、図１に示すように、画像光８とノイズ光９が同じ方向へ出射されるので、液晶表示パネル３により生成された画像に白色光が重なり、画面のコントラストが低下し、視認性が悪くなる。
【０００４】
図２に示すものは、上記のような視認性の低下を防止するようにした反射型液晶表示装置１０の概略断面図である。この反射型液晶表示装置１０においては、導光板５の表面（光出射面６と対向する面）に、断面が鋸刃状をしたパターン１１が光源４と平行に（光線に対して垂直に）形成されており、導光板５内を伝搬する光は、パターン１１で全反射され、導光板５の光出射面６から斜め方向へ出射されるようになっている。従って、光出射面６から出射する光が光出射面６で反射したり、光出射面６から出射した光が液晶表示パネル３の表面で反射したりしても、そのノイズ光９（正反射光）は観察者側でも斜め方向へ出射されることになり、観察者の目に直接入りにくくなる。そのため画面正面方向におけるノイズ光９が減少し、画面のコントラストが向上することになる。一方、光出射面６から斜め方向に出射された光は、液晶表示パネル３の液晶層を透過した後、適当な傾斜角を持った反射面７によって垂直な方向へ反射され、画面正面方向での画像光８となるので、画面正面方向での明るさも保たれ、視認性が向上する（このような先行技術としては、特許文献１がある）。
【０００５】
図２の導光板の構造は、フロントライトの光源として、冷陰極線管、導光ロッド、または複数の点光源からなる線状光源を用いる場合に採用することができる。しかし、いわゆる点光源を用いる場合には、点光源１２から出射された光は、図３に平面視で示すように、導光板５内で点光源１２を中心として放射状に広がるので、鋸刃状のパターン１１で反射されて光出射面６から出射される光の方向が光出射面６内で一定にならない。さらに、一定方向に出射されない光を反射面７で一様に垂直な方向へ反射させようとすると、反射面７の傾斜方向を位置によって異ならせなければならず、反射面７の形状が複雑にならざるを得ない。よって、反射面の設計、製造及びフロントライトとの位置合わせが困難になる。
【０００６】
また、反射面７の形状を、光出射面６から出射される点光源１２の光の方向に合わせて製作できたとしても、太陽光のような外光の入射角度は一定方向に揃っているので、点光源１２を用いたフロントライトに合わせて傾斜方向を変化させた反射面７によって外光を反射させたのでは、反射面７で反射された光の反射方向がさまざまな方向を向き、外光で使用している時には画面に輝度ムラが生じるという問題が起きる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３３０８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、いわゆる点光源を用いたフロントライトにおいて、画像光とノイズ光とが同じ方向へ出射されるのを防止し、また、フロントライトにより照明している場合と外光により照明している場合との照明具合の差を小さくすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明にかかる第１のフロントライトは、光入射面から入射した光を閉じ込めて伝搬させ、前記光出射面から被照明物に向けて光を出射させる導光板と、導光板の光入射面と対向する位置に配置された点光源とを備えたフロントライトにおいて、前記光出射面から出射する光の光度が最大となる方向が前記光出射面の法線方向に対して斜め方向に傾いており、その光度最大方向が前記光出射面内でほぼ一方向に揃っていることを特徴とする。
【００１０】
本発明にかかる第１のフロントライトにおいては、出射光の光度が最大となる方向が光出射面の法線方向に対して斜め方向に傾いているので、導光板などで正反射したノイズ光が画像光と同じ方向に出射されることがなく、画像のコントラストを高くすることができる。しかも、その光度が最大となる方向が光出射面内でほぼ一方向に揃っているので、このフロントライトによって照明される反射型表示装置の反射面の構造を簡単にすることができる。
【００１１】
本発明の第１のフロントライトは、ある実施態様において、前記導光板の光出射面から出射する光の光度が最大となる方向と前記光出射面に立てた法線とのなす角度が１５°以上である。このような実施態様によれば、前記フロントライトを用いている反射型表示装置の画面に外光が映り込むのを防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明の第１のフロントライトは、他の実施態様において、前記導光板の光出射面から出射する光の光度が最大となる方向と前記光出射面に立てた法線とのなす角度が２０°以上３５°以下である。このような実施態様によれば、このフロントライトを用いた反射型表示装置を手に持って画面を見るとき、外光を用いて画面を照明する場合も、フロントライトを用いて画面を照明する場合も、画面を明るく照らすことができる。
【００１３】
本発明の第１のフロントライトは、さらに他の実施態様において、前記導光板の光出射面から出射する光の光度が最大となる方向が、前記光出射面から出射された光によって照明される被照明物を観察するときの被照明物の上下方向と前記光出射面の法線とを含む平面に平行である。このような実施態様によれば、フロントライトから出射される光の光度が最大となる方向が、外光を用いる場合の照明方向とほぼ同じ方向を向くので、外光を用いて照明する場合もフロントライトを用いて照明する場合も、同じように画面を明るく照明することができる。
【００１４】
本発明にかかる第２のフロントライトは、光入射面から入射した光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面から出射させる導光板と、導光板の光入射面に対向する位置に配置された点光源とを備えたフロントライトにおいて、前記導光板の光出射面と対向する面には、光を偏向させる傾斜面を含む複数のパターンが設けられており、前記点光源と前記パターンの傾斜面を結ぶ方向の違いに応じて、点光源と前記パターンの傾斜面を結ぶ方向と前記パターンの傾斜面に立てた法線とのなす角度が異なることを特徴とする。
【００１５】
本発明にかかる第２のフロントライトにおいては、点光源とパターンの傾斜面とを結ぶ方向の違いに応じて、光線と傾斜面に立てた法線のなす角度を変化させているので、パターンの方向に応じて反射光の出射方向を広い範囲にわたって制御することができる。
【００１６】
本発明にかかる第２のフロントライトは、ある実施態様において、前記導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、前記点光源を中心とする同一円周上にあるパターンの傾斜面に立てた法線が、前記点光源と異なる位置にある１点にほぼ集まっている。このような実施態様によれば、点光源から出射された光をパターンの傾斜面で反射させることにより、一方向に揃えて光出射面から斜め方向へ出射させることができ、画面のコントラストを高めることができる。
【００１７】
本発明にかかる第２のフロントライトは、他の実施態様において、前記点光源を中心とする同一円周上にある前記パターンの長手方向が、前記点光源と前記パターンとを結ぶ直線と、前記点光源を焦点とする楕円との交点における前記楕円の接線方向と一致する。このような実施態様によれば、点光源からの光を光出射面から一方向に揃えて出射させるためのパターンの配置角度を、点光源とパターンを結ぶ方向に応じて容易に設定することができる。
【００１８】
本発明にかかる第２のフロントライトは、さらに他の実施態様において、前記導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、前記パターンは、その長手方向が前記点光源を焦点とする楕円の接線方向と一致するようにして前記楕円上に配置されている。このような実施態様によれば、点光源からの光を光出射面から一方向に揃えて出射させるためのパターンの配置角度を容易に設定することができる。
【００１９】
本発明にかかる第２のフロントライトは、さらに他の実施態様において、導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、前記点光源を中心とする同一円周上にあるパターンに関しては、各傾斜面の法線がほぼ集まる前記の点と前記点光源を結ぶ方向と、前記点光源と前記パターンを結ぶ方向とのなす角度が大きくなるに従い、前記パターンの傾斜面と前記光出射面に対向する面とのなす角度が大きくなっている。このような実施態様によれば、点光源から出射された光をパターンで反射させることにより、一方向に揃えて斜め方向へ出射させることができ、出射光の指向性を高くでき、画面の輝度を向上させることができる。
【００２０】
本発明にかかる第２のフロントライトは、さらに他の実施態様において、前記点光源を中心とする同一円周上にあるパターンの傾斜面に立てた法線が１点にほぼ集まり、前記導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、前記点が前記点光源の位置と一致しないようにしている。このような実施態様によれば、パターンの傾斜面に立てた法線が１点にほぼ集まるようにしているので、点光源から出た光を一方向に揃えたうえで、光出射面から斜め方向へ出射させることができ、出射光の指向性をさらに高くでき、画面の輝度を向上させることができる。
【００２１】
本発明にかかる第２のフロントライトは、さらに他の実施態様において、前記光入射面が、前記光出射面から出射された光によって照明される被照明物を観察するときの被照明物の上下方向において、前記導光板の上端部に位置している。このような実施態様によれば、光入射面が被照明物を観察するときの上端部にあるので、光を斜め下方向へ出射しやすくなる。これにより、外光で照明する時の光の入射方向とフロントライトで照明する時の光の入射方向とが揃い、反射型表示装置の反射面で両方の光を垂直方向へ向けて反射させ出射させることができる。
【００２２】
本発明にかかる第２のフロントライトは、さらに他の実施態様において、前記点光源が、前記導光板の有効出射領域のコーナー部付近に配置されている。このような実施態様によれば、導光板の有効出射領域のコーナー部付近に点光源を配置しているので、導光板の有効出射領域全面に光を出射させるために必要となる出射光の広がりが狭くて済み、有効出射領域の隅が暗くなる現象を抑えることができる。さらに、画面中央部でノイズ光の出射される方向が画面の上下方向に対して非平行となり、ノイズ光が視認されにくくなる。
【００２３】
本発明にかかる反射型表示装置は、上記各フロントライトと、前記フロントライトの光出射面側に配置され、フロントライトの光出射面から出射された光を反射させる反射面を有する反射型表示パネルとを備えたことを特徴とする。
【００２４】
本発明にかかる反射型表示装置においては、フロントライトの光出射面から、光出射面に立てた法線から傾いた方向へ照明光を出射させ、しかも、光出射面から出射される光の方向を一方向に揃えているので、画面のコントラストを高くすることができ、広い角度から画面を見ることができるようにすることができる。しかも、フロントライトから出射される光の方向が一方向に揃っているので、反射板の構造を簡略にすることができると共に、外光で照明した場合でも画面に輝度ムラが生じにくい。
【００２５】
本発明にかかる別の反射型表示装置は、前記のいずれかのフロントライトと、前記フロントライトの光出射面側に配置され、フロントライトの光出射面から出射された光を反射させる反射面を有する反射型表示パネルとを備えた反射型表示装置において、前記反射面は、前記フロントライトに用いられている導光板の光出射面に立てた法線に斜め方向から入射した光を前記光出射面に垂直な方向へ反射させることを特徴とする。
【００２６】
本発明にかかる別の反射型表示装置においては、フロントライトの光出射面から、光出射面に立てた法線から傾いた方向へ照明光を出射させ、これを反射面で垂直方向へ反射させており、しかも、光出射面から出射される光の方向を一方向に揃えているので、画面のコントラストをより高くすることができ、広い角度から画面を見ることができるようにすることができる。しかも、フロントライトから出射される光の方向が一方向に揃っているので、反射板の構造を簡略にすることができると共に、外光で照明した場合でも画面に輝度ムラが生じにくい。
【００２７】
本発明にかかるフロントライトにおける光制御方法は、光入射面から入射した光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面から出射させる導光板と、導光板の光入射面と対向する位置に配置された点光源とを備えたフロントライトにおいて、前記光出射面から出射する光の光度が最大となる方向を光出射面の法線方向に対して斜め方向に傾かせ、その光度最大方向を光出射面内でほぼ一方向に揃えることを特徴とする。
【００２８】
本発明にかかるフロントライトにおける光制御方法においては、出射光の光度が最大となる方向が光出射面の法線方向に対して斜め方向に傾いているので、導光板などで正反射したノイズ光が画像光と同じ方向に出射されることがなく、画像のコントラストを高くすることができる。しかも、その光度が最大となる方向が光出射面内でほぼ一方向に揃っているので、このフロントライトによって照明される反射型表示装置の反射面の構造を簡単にすることができる。
【００２９】
なお、以上で説明した本発明の構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のフロントライト、反射型表示装置及びフロントライトにおける光制御方法によれば、光源として点光源を用いた場合に、光源から出射され、パターンで反射された後、導光板の光出射面から出射される光を、光出射面に立てた法線の方向に対して傾いた方向へ出射させ、しかも、光出射面から出射される光の方向をほぼ一定方向に揃えることができる。
すなわち、本発明によれば、点光源を用いた場合でも、画像光とノイズ光が同じ方向に出射されないようにすることができ、視認性が向上すると共に輝度ムラを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。
【実施例１】
【００３２】
図４は反射型の液晶表示パネル２３の前面に本発明の実施例１によるフロントライト２２を配置した反射型液晶表示装置２１の概略断面図である。また、図５はこのフロントライト２２の一部破断した概略斜視図、図６はその平面図である。
【００３３】
フロントライト２２は、発光ダイオード等の発光素子を封止したいわゆる点光源２４と、ポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂、メタクリル樹脂等の透明な樹脂によって射出成形等の方法で成形された導光板２５とから構成されている。点光源２４は、導光板２５の有効出射領域２５ａ（図１０参照）の外側におけるコーナー部に配置されており、導光板２５の上面には点光源２４から出射されて導光板２５内部を伝搬する光を全反射させるための偏向パターン２６が複数形成されている。点光源２４は、図５及び図６では導光板２５の内部に設けられているが、導光板２５のコーナー部の近傍で導光板２５の外部に配置されていてもよい。導光板２５の上面に設けられている個々の偏向パターン２６は、Ｖ溝状に凹設されたものであり、図６に示すように、点光源２４を中心としてほぼ同心円上に配列されている。
【００３４】
また、導光板２５の光出射面２８から出射される光の強度分布を光出射面全体で均一化するため、偏向パターン２６は、点光源２４の近傍ではパターン面密度が小さくなっており、点光源２４から離れるに従ってパターン面密度が次第に大きくなっている。
【００３５】
図４に示す反射型の液晶表示パネル２３は、ＴＦＴ電極を形成された裏面基板３１と透明電極を形成されたガラス基板３２との間に液晶材料３３を封止したものであり、裏面基板３１の上には反射面３４が形成されている。図７に示すように、裏面基板３１の上には絶縁材料層３５が形成され、絶縁材料層３５には同一形状をした複数の傾斜パターン３５ａが配列されており、絶縁材料層３５の表面にアルミ等の金属蒸着膜を成膜することによって反射面３４が形成されている。また、図示しないが、ガラス基板３２の上には、偏光板などが設けられる。
【００３６】
しかして、このフロントライト２２の点光源２４を点灯させると、図８（ａ）及び図５に示すように、点光源２４から出射され導光板２５内に入射した光（矢印で示す。以下、同様）は、導光板２５内に閉じ込められて導光板２５の表面２７と光出射面２８（裏面）との間で全反射を繰り返しながら点光源２４から遠ざかる方向へ伝搬すると共に導光板２５の全体に広がっていく。この光が偏向パターン２６の傾斜面２９で全反射されると、導光板２５の光出射面２８へ向けて進み、光出射面２８から液晶表示パネル２３へ向けて出射され、液晶表示パネル２３を照明する。本発明のフロントライト２２では、光出射面２８から出射される光は、光出射面２８の法線方向に対して斜めに傾斜しており、出射位置にかかわりなく同一方向に傾斜している。
【００３７】
また、点光源２４が点灯されておらず、太陽光などの外光によって液晶表示パネル２３が照明される場合には、図８（ｂ）に示すように、導光板２５の表面２７から入射した外光が導光板２５を透過して光出射面２８から出射され、液晶表示パネル２３を照明する。
【００３８】
点光源２４からの光が、導光板２５の光出射面２８から斜めに出射されると、図４に示すように、出射された光は液晶表示パネル２３のガラス基板３２及び液晶材料３３を透過して反射面３４で反射される。反射面３４は、光出射面２８から出射された光の入射する方向で下りとなるように傾斜しているので、図７に示すようにフロントライト２２から斜めに入射した光は、反射面３４によってほぼ垂直方向に向けて反射される。反射面３４で反射された画像光は液晶材料３３、ガラス基板３２、導光板２５等をほぼ垂直に透過して反射型液晶表示装置２１の画面正面側へ出射され、画面正面方向での輝度を上げることができる。
【００３９】
このような構造を有する反射型液晶表示装置２１は、以下に説明するような特徴を有している。フロントライト２２の光出射面２８から出射される光が、光出射面２８に立てた法線方向から斜めに傾いており、この傾いて入射した光を反射面３４でほぼ垂直な方向に反射させて画像光をほぼ画面正面側へ向けて出射させているので、光出射面２８から斜めに出射される光が光出射面２８やガラス基板３２の表面で反射されても、これらのノイズ光は図４に破線矢印で示すように視野角外の斜め方向へ出射されることになり、画像光とノイズ光が重なり合うことがなくコントラストの高い表示画面が得られる。
【００４０】
また、光出射面２８から斜めに出射される光は、図５に示しているように、同じ方向に揃っているので、反射面３４は一定の方向に傾かせておくだけでよく、反射面３４の構造が複雑になることがない。さらに、導光板２５の光出射面２８から出射される点光源２４の光は、外光と同じように一方向に揃っており、反射面３４の各傾斜パターン３５ａが一定方向に傾斜しているので、一定方向に揃った外光が入射して反射面３４で反射しても、反射光の方向も一定方向を向くことになり、輝度ムラが生じにくく、画面を明るくすることができる。さらに、反射面３４の傾斜は複数の傾斜パターン３５ａの集合によって形成されているので、液晶表示パネル２３の厚みが薄くなる（１つの傾斜した反射面であると、液晶表示パネル２３の厚みが大きくなる。）。しかも、各傾斜パターン３５ａが凹面状に湾曲しているので、反射光がわずかに拡散し、反射面３４に外光や景色が映り込むのを防止することができる。
【００４１】
図９は、導光板２５内から偏向パターン２６の傾斜面２９に対して全反射の臨界角よりも小さな入射角（傾斜面２９に立てた法線を基準とする入射角）で光が入射した場合を説明している。傾斜面２９に入射した光は、傾斜面２９を透過して導光板２５の表面２７から斜め方向へ出射される。また、その一部は傾斜面２９から出射した後、傾斜面２９の後方の捕捉面３０に入射して再び導光板２５内に戻り、再利用される。
【００４２】
フロントライト（図示せず）に冷陰極線管等の線状光源を用いている場合には、図９のように傾斜面２９から直接に光が漏れると、漏れた光の方向が導光板２５全体で一方向に揃うので、ある角度から画面を見た場合には画面が真っ白になり、もはや画面を視認できなくなる。
【００４３】
これに対し、点光源２４を用いたフロントライト２２では、図１０に示すように、導光板２５内を伝搬する光は、点光源２４を中心として放射状に広がっているので、偏向パターン２６の傾斜面２９から直接漏れたノイズ光も線状光源を用いた場合のように一方向に揃うことはなく、点光源２４を中心とした半径方向に出射する。そのため、ノイズ光の出射方向が位置によって異なり、線状光源を用いている場合のように画面が真っ白になりにくく、広い視野角で画面を視認することができる。
【００４４】
次に、点光源２４を中心として同心円状に配列された偏向パターン２６によって点光源２４からの光を反射させ、偏向パターン２６で反射された光を一定方向に揃えて光出射面２８から出射させるための構造を説明する。光出射面２８からの出射光の方向を一定方向に揃えるためには、点光源２４から見た偏向パターン２６の方向に応じて、偏向パターン２６に入射する光線と偏向パターン２６の傾斜面２９に立てた法線とのなす角度を変化させればよい。偏向パターン２６の傾斜面２９に入射する光の角度は、点光源２４から見た偏向パターン２６の方向（あるいは、偏向パターン２６から見た点光源２４の方向）に依存しているので、図１１（図１１では、裏面側を上にして導光板２５の内部から偏向パターン２６を見ている。）に示すように、点光源２４から見た偏向パターン２６の位置している方向に応じて、傾斜面２９の方向を変化させて入射光線と傾斜面２９に立てた法線とのなす角度を変化させれば光の出射方向を制御できる。
【００４５】
詳細には、図１２に示すように、点光源２４から出射された光が、各偏向パターン２６の傾斜面２９で反射されて光出射面２８から同じ方向へ向けて斜めに出射させるようにするためには、導光板２５の光出射面２８に垂直な方向から見た時、点光源２４を中心として同一円周上に配置されている偏向パターン２６の傾斜面２９に立てた法線Ｎがほぼ１点Ｏで交わるように、各傾斜面２９の方向を定めればよい。このように、光出射面２８に垂直な方向から見たときに、傾斜面２９に立てた法線Ｎが１点で交わるようにすれば、光出射面２８から出射された光の出射方向のばらつきを低減させて、出射方向をほぼ一方向に揃えることができる。
【００４６】
具体的には、導光板２５の光出射面２８に垂直な方向から見たとき、法線Ｎの交点Ｏと点光源２４（点光源の発光領域の中心）を結んだ直線（点光源２４を通過し、光出射面２８から出射される光線の方向の光出射面２８への正射影に平行な直線）と、点光源２４（点光源の発光領域の中心）と偏向パターン２６を結んだ直線のなす角度をφとし、点光源２４と偏向パターン２６を結んだ直線と、法線Ｎとのなす角度をξとし、図１３に示すように、傾斜面２９で全反射した光が光出射面２８へ入射する入射角をγ１とするとき、ξとφが次の（１）式を満足するようにすれば、法線Ｎが１点Ｏで交わる。
【００４７】
【数１】
2004361914.tif 000003
【００４８】
例えば、光出射面２８から出射される光の出射角γ２を２０°とする場合には、スネルの法則より、１×sinγ２＝ｎ×sinγ１（導光板２５の屈折率ｎ＝１.５３）となるので、上記（１）式のγ１は１２.９°となる。
【００４９】
また、図１３に示すように、偏向パターン２６の断面形状は直角三角形、傾斜面２９と導光板２５の表面２７との間の角度はα＝５０°となっており、この角度は全ての偏向パターン２６について一定としている。また、法線Ｎの交点Ｏは、偏向パターン２６とは同一平面にはなく、図１４に示すように、立体的な配置となっている。同一円周上の偏向パターン２６の傾斜面２９に立てた法線Ｎは、光出射面２８に垂直な方向から見た状態だけでなく、３次元でも１点Ｏで交差していることが望ましい。なお、上記（１）式の意味するところは、異なる円周上にあっても、点光源２４から見て同じ方位に位置する偏向パターン２６は、光出射面２８に垂直な方向から見たとき、その傾斜面２９に立てた法線Ｎの方向が、点光源２４と当該偏向パターン２６とを結ぶ方向に対して同じ角度ξだけ傾いているということであるので、上記交点Ｏは、異なる円周上の偏向パターン２６に関しては同じ点にはない。
【００５０】
また、偏向パターン２６の配置方向は、図１５に示すように、点光源２４を中心とする同一円周Ｃ上にある各偏向パターン２６の長手方向が、点光源２４と各偏向パターン２６とを結ぶ直線と、点光源２４を一方の焦点とする楕円Ｅとの交点における楕円Ｅの接線方向と一致するようにしても、同様の効果が得られる。
【００５１】
具体的には、図１６に示すように、点光源２４を一方の焦点とし、かつ、点光源２４を中心とする円周Ｃに長軸方向で内接する楕円Ｅを考え、点光源２４と任意の偏向パターン２６とを結ぶ直線を引き、この直線と楕円Ｅとの交点における楕円Ｅの接線方向を求め、前記偏向パターン２６の長手方向が当該接線方向と平行となるように偏向パターン２６の方向を決めることによっても、導光板２５の光出射面２８から出射される光の方向を揃えることができる。
【００５２】
点光源２４を中心とする円周Ｃ上にある各偏向パターン２６の配置方向を決める方法を図１６に従ってさらに詳しく説明する。点光源２４を中心とする半径ｒの円周Ｃ上にある偏向パターン２６を考えると、楕円Ｅは点光源２４を一方の焦点Ａとし、かつ、円周Ｃに内接するから、楕円Ｅの長径をａ、短径をｂ、焦点Ａ、Ｂ間の距離を２ｐとすると、これらのパラメータと円周Ｃの半径ｒとの間には、次のような関係がある。
ｒ＝ａ＋ｐ      …（２）
ｐ２＝ａ２−ｂ２      …（３）
ここで、導光板２５の屈折率をｎ、空気中の屈折率をｎ１、導光板２５からの光の出射角度をγ２（図１３参照）とすると、楕円Ｅの楕円率が次の（４）式を満たすようにする。例えば、出射角度γ２＝２０°、屈折率ｎ１＝１、ｎ＝１.５３とすると、この楕円率は、０.９７４６９となる。
【００５３】
【数２】
2004361914.tif 000004
【００５４】
上記（２）式、（３）式、（４）式によれば、円周Ｃの半径ｒをパラメータとして楕円Ｅの長径ａ、短径ｂ、焦点間の距離２ｐの値を決めることができるので、楕円Ｅが決まる。
なお、図１６は導光板２５に垂直な方向から見た説明図であって、ｕ軸方向は、点光源２４を通過し、光出射面２８から出射される光線の方向の光出射面２８への正射影に平行な方向を表しており、ｖ軸方向はｕ軸方向に垂直な方向を表している。
【００５５】
こうして偏向パターン２６が配置される円周Ｃに対して楕円Ｅが決定すると、点光源２４と偏向パターン２６とを結ぶ直線と楕円Ｅとの交点における楕円Ｅの接線と平行な方向となるように偏向パターン２６の長手方向を決める。このようにして円周Ｃ上の偏向パターン２６の方向を決めると、導光板２５に垂直な方向から見た場合、円周Ｃ上の各偏向パターン２６の傾斜面に垂直な法線Ｎは、点光源２４から
Ｌ＝ｐ（１＋ｐ／ａ）＝ｋ・ｎ１・sinγ２
の位置で１点に交わる。但し、ｋは任意の比例定数である。
【００５６】
また、図１６から明らかなように、図１６に実線で示す偏向パターン２６のように上記（４）式を満たす楕円Ｅ上に偏向パターン２６を配置すれば、点光源２４からの光を導光板２５の光出射面２８から一方向に斜め出射させることができ、偏向パターン２６の配置の設計が容易になる。ただし、円周上に配置する場合と違って、楕円上に配置する場合は、各楕円間の距離が導光板２５内の位置によって異なる（例えば、ｖ軸方向では、ｕ軸方向よりも楕円間の間隔が狭くなる。）ため、パターン密度にばらつきが生じる。パターン密度を一定にするためには、位置によってパターンの長手方向の長さを調節すればよい。
また、偏向パターン２６は、点光源２４からの光が偏向パターン２６の傾斜面ではなく側面で反射されてノイズ光となるのを防止するために、側面が点光源２４からの光線に対して平行になっているか、または、後方で内側へ引っ込むように傾斜していることが望ましい。
【００５７】
図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、上記のような構造のフロントライト２２を用いて、図１８に示すように点光源２４を中心としてφ＝０°、４５°、９０°の各方向に位置する箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における出射光の光度分布をシミュレーションした結果を示しており、いずれも光度の最大値の半値以上の光度を持つ領域をプロットしている。また、図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）の横軸は図１８のｘ軸方向（前記ｖ方向）を示し、縦軸は図１８のｙ軸方向（前記−ｕ方向）を示しており、光出射面２８に立てた法線の方向から９０°傾いた方位までを表している。図１７（ａ）（ｂ）（ｃ）から分かるように、いずれの場合も、光度が半値以上の領域は点光源２４と当該箇所とを結ぶ方向に長い領域となっているが、どの場合もｙ軸上に位置しており、出射方向が特定方向を向いてほぼ揃っている。反射型の液晶表示パネル２３は、反射面３４に拡散特性を有しているので、フロントライト２２の各位置からの出射光の光度分布の半値以上の領域が特定の方向を含んでいれば、画面に輝度ムラが生じず、視認性が保たれる。また、この特定の方向は光出射面２８に垂直な方向とは異なっているので、フロントライト２２の光出射面２８や液晶表示パネル２３の表面での反射光が画面正面方向に出射せず、コントラストが高くなる。
【００５８】
次に、実際の使用形態の上から考えてみる。反射型液晶表示装置２１は、携帯電話などのディスプレイとして使用されるので、上下方向に立てた状態で、あるいは斜めに立てた姿勢で使用又は観察されることが多い。このような反射型液晶表示装置２１においては、フロントライト２２の光出射面２８から出射される光の出射方向は上下方向に傾いていることが望ましい。特に、下方へ向けて傾いていることが望ましい。そのためには、点光源２４は、使用状態において導光板２５の上端部（画像光が透過する領域となる有効出射領域２５ａの外側）に配置してあればよい。点光源２４を導光板２５の上端部に配置すれば、図１９に示すように、フロントライト２２からの出射光を斜め下方向へ出射させ易くなる。すなわち、偏向パターン２６の傾斜面２９に立てた法線と傾斜面２９に入射する光線とのなす角度が大きくなり、光を傾斜面２９で全反射させて下方へ出射させることができるようになる。
【００５９】
こうして、フロントライト２２から斜め下方向へ光を出射させることにより、外光の入射方向（及び出射方向）とフロントライト２２から出射される光の方向が揃い、液晶表示パネル２３の反射面３４で反射させて外光とフロントライト２２からの光との両方の光を垂直方向（反射型液晶表示装置２１の正面方向）に出射できるようになる。その結果、フロントライト２２で液晶表示パネル２３を照明しているときと、外光で液晶表示パネル２３を照明しているときとで、同じような照明具合を実現でき、画面を見やすくできる。加えて、有効出射領域２５ａの全面に光を行き渡らせて輝度ムラを抑えるためには、有効出射領域２５ａの短辺側に点光源２４が配置されることが望ましい。
【００６０】
次に、導光板２５の光出射面２８から出射される光の角度について考える。太陽光や照明光などの外光は通常反射型液晶表示装置２１よりも十分高い位置にあるので、外光が導光板２５に入射する角度は、反射型液晶表示装置２１の角度（使用形態）によって決まる。ここで携帯電話等の小型の携帯機器を手に持って画面正面から観察する場合、液晶画面の傾きが１５°よりも小さいと、図２０に示すようにフロントライト２２の表面などで反射したノイズ光が画像光と一緒に観察され、画像のコントラストが低下して見にくくなる。すなわち、ほぼ真上から入射する外光に対して液晶画面を水平方向から１５°以上傾けると、液晶画面に外光が映り込まない。したがって、フロントライト２２の光出射面２８からの出射角を外光と同じ１５°より大きくすれば、外光が映りこまない角度で画面を見ることができる。よって、光出射面２８から出射される光の出射方向を、光出射面２８に立てた法線に対して１５°以上の角度傾ければよい。
【００６１】
また、携帯機器を手に持つことを考えると、普通に持てば、その液晶画面は水平方向に対して２０°〜３５°の範囲で傾き、外光の入射角は２０°〜３５°となる。従って、光出射面２８からの出射角を、光出射面２８に立てた法線に対して外光入射角と同じ２０°以上３５°以下の角度で傾ければよい。
【００６２】
なお、上記実施形態では、偏向パターン２６の断面形状は直角三角形となっていたが、偏向パターン２６は他の断面形状を有するものでも良い。すなわち、断面が直角三角形の偏向パターン２６では、偏向パターン２６の傾斜面２９で反射せずに透過した光がそのまま観察者方向へ出射されず、捕捉面３０から導光板２５内に再入射しやすくなる（図９参照）。これに対し、光を反射するための傾斜面を有しているものであれば、他の断面形状を有する偏向パターン２６でも差し支えない。また、図２１に示すように、出射光に拡散性を持たせるために傾斜面２９が曲面を含んでいても良い。
【００６３】
また、点光源２４は、図２２（ａ）に示すように、導光板２５上端部（画像光が透過する領域となる有効出射領域２５ａの外側）の中央部に配置しても差し支えない。しかし、点光源２４を中央部に配置すると、図２２（ａ）に示すように、点光源２４から出射される光をほぼ１８０°の広い指向角を持たせないと、有効出射領域２５ａ（画面）の隅に暗部が生じる恐れがある。これに対し、点光源２４を導光板２５のコーナー部に配置すれば、図２２（ｂ）に示すように、点光源２４から出射される光の指向角を９０°程度まで狭くすることができ、有効出射領域２５ａに暗部が生じにくくなる。また、点光源２４をコーナー部分に配置すれば、画面中央部において、導光板２５の表面２７から観察者方向へ直接出射するノイズ光の出射方向が、画面上下方向に対して斜め方向となり、観察者にノイズ光が視認されにくくなる。
【実施例２】
【００６４】
図２３は本発明の実施例２を説明する図である。実施例１では、偏向パターン２６に設けられた傾斜面２９の傾斜角度αはいずれも同じ角度（５０°）となっていたが、この実施例２では、位置によって傾斜面２９の傾斜角度αを変化させている。すなわち、図２３に示すように、光出射面２８に垂直な方向から見たとき、点光源２４を中心とする同一円周上にある偏向パターン２６については、各傾斜面２９に立てた法線がほぼ交わる点Ｏと点光源２４を結ぶ方向と、点光源２４と偏向パターン２６を結ぶ方向とのなす角度φが大きくなるに従い、偏向パターン２６の傾斜角度α（傾斜面２９と導光板２５の表面２７とのなす角度）が次第に大きくなるようにしている。
【００６５】
具体的に言うと、点光源２４を中心として同一円周上にある偏向パターン２６の傾斜面２９に立てた法線が空間のほぼ同一の位置Ｏで交わるように（図１４参照）傾斜角αを設定しており、次のように決められる。導光板２５の光出射面２８に垂直な方向から見たとき、各傾斜面２９に立てた法線がほぼ交わる点Ｏと点光源２４を結ぶ方向と、点光源２４と偏向パターン２６を結ぶ方向とのなす角度をφとし、傾斜面２９で全反射した光が光出射面２８へ入射する入射角をγ１（前記のように、例えば１２.９°となる。）とする（図１３参照）とき、傾斜面２９の傾斜角αは、次の（５）式を満足するように決められる。もちろん、偏向パターン２６の配置は、前記（１）式も満たすものとする。
【００６６】
【数３】
2004361914.tif 000005
【００６７】
図２４（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ、傾斜角αを変化させたフロントライト２２を用いて、図１８に示すように点光源２４を中心としてφ＝０°、４５°、９０°の各方向に位置する箇所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における出射光の光度分布をシミュレーションした結果を示しており、いずれも光度が最大となる領域をプロットしている。また、図２４（ａ）（ｂ）（ｃ）の横軸は図１８のｘ軸方向を示し、縦軸は図１８のｙ軸方向を示しており、光出射面２８に立てた法線の方向から９０°傾いた方位までを表している。実施例２では、光出射面２８からの出射光の光度が最大となる方向は、光出射面２８の法線方向に対して１９〜２６°傾斜しており、光出射面２８に垂直な方向から見たとき上下方向（ｙ軸方向）
に対して±１６°以内の半値幅を持っていた。
【実施例３】
【００６８】
図２５は本発明にかかるフロントライト２２を用いた別な反射型液晶表示装置４１の概略断面図である。このフロントライト２２は、実施例１で説明したものとほぼ同じものであるが、点光源２４は導光板２５の外側に配置されている。
【００６９】
液晶表示パネル２３にあっては、ガラス基板３２と裏面基板３１との間に液晶材料３３を封止してあり、ガラス基板３２の上には、１／４波長板４２や偏光板４３が設けられている。ただし、１／４波長板４２は必ずしも必要なものではなく、１／４波長板４２を使用しなくてもよい。裏面基板３１とガラス基板３２のうち一方には、画素をオン、オフするためのＴＦＴ電極が設けられており、他方には透明電極が設けられている。また、カラーの反射型液晶表示装置４１の場合には、液晶材料３３の上又は下にカラーフィルタが設置される。
【００７０】
さらに、裏面基板３１の上面には、図２６に示すように、絶縁材料層３５によって表面が凸曲した傾斜パターン３５ａが一定ピッチ毎に配列されており、絶縁材料層３５の上にアルミ等の金属材料を蒸着させて反射面３４が形成されている。
【００７１】
しかして、この反射型液晶表示装置４１にあっても、図２５に示すように、導光板２５内を伝搬する光は、偏向パターン２６で全反射されることによって導光板２５の光出射面２８に対して２２°傾いた方向へ出射され、光出射面２８から出射された光は反射面３４の傾斜したパターンで反射されて垂直上方へ反射され、反射型液晶表示装置４１の正面へ出射される。このとき、反射面３４のパターンが湾曲しているので、反射面３４で反射された光はわずかに散乱され、外光や背景の映り込みが防止される。
【００７２】
また、導光板２５の光出射面２８やガラス基板３２で正反射されたノイズ光は、図２５に破線で示すように斜め方向へ出射されるので、正面に出射された画像光と重なり合わず、画像のコントラストを向上させることができる。
【００７３】
図２７（ａ）（ｂ）は、上記のような反射型液晶表示装置４１を用いて反射型液晶表示装置４１の正面から出射される光の輝度分布を測定した結果を示す図である。この図の横軸は、反射型液晶表示装置４１の画面に垂直に立てた法線の方向を０°とし、その法線方向からの傾きを表している。この測定結果からも、反射面３４で反射された光が垂直方向（正面）へ向けて反射されていることが分かる。
【００７４】
なお、この実施例では、傾斜したパターンからなる反射面３４を用いたが、必ずしも斜め方向から入射した光を反射面で垂直方向へ反射させる必要はなく、通常の拡散性を有する反射面であってもよい。その場合には、フロントライト２２の光出射面２８から出射される光の出射角を、反射面３４の拡散角に比べて小さな角度で斜め方向へ出射させることが好ましい。
【００７５】
また、フロントライト２２の光出射面２８を出射した光は、液晶材料３３を通過した後、反射面３４によって反射されるが、この反射面３４は拡散性を持つので、フロントライト２２からの出射光が理想的な方向から多少ずれていたり、多少ばらついていたりしても、画面の視認性に大きな影響はない。例えば、フロントライト２２の出射光の指向性が比較的低い場合には、各出射位置でのフロントライト２２の出射光の光度が半値以上である方向が特定の方向を含んでいればよく、その特定の方向が光出射面２８に対して垂直方向でなければ画面正面方向へ出射するノイズ光を低減できる。また、反射面３４の拡散性は、入射した平行光を±３０°方向に拡散させるので、フロントライト２２の出射光の指向性が高い場合には、各位置でのフロントライト２２の出射光の光度が最大となる方向が特定方向を中心に３０°の範囲でばらつきを持ってもよい。
【００７６】
これまで説明したところでは、同一円周上にある偏向パターン２６の傾斜面２９に立てた法線を延長した直線がほぼ同一の位置Ｏで交わるとしたが、この偏向パターン２６の傾斜面２９に立てた法線方向の許容範囲を考える。傾斜面２９の法線方向が同一の点Ｏで交わる方向であることが理想的であるが、所定の範囲内で法線方向が交点Ｏからずれていても問題はない。
【００７７】
すなわち、反射型液晶表示装置の反射面３４が±３０°の方向に光を拡散させる場合には、フロントライト２２からの出射光の光度が最大となる方向は、特定方向を中心に３０°の範囲でばらつきを持っていてもよい。このとき、導光板２５を形成する材料の屈折率を１.５、出射方向を２０°とすると、スネルの法則から偏向パターン２６の傾斜面２９で反射した光は導光板２５内において２０°程度の範囲で理想的な方向からずれても良いこととなる。これより傾斜面２９の法線方向が理想的な方向から１０°以内の範囲でずれていてもよいことがわかる（傾斜面２９の角度が１°ずれると、反射光の反射方向は２°ずれるからである。）。
【００７８】
また、傾斜面２９の法線方向にばらつきを持たせ、フロントライト２２の出射光に拡散性を持たせてもよい。この場合、点光源２４を中心として同一円周上にある導光板２５の表面において、ある領域内での傾斜面２９の法線方向の平均の方向が、その他の領域における傾斜面２９の法線方向の平均の方向とほぼ同一の点で交わればよく、図２８（ａ）に示すように、偏向パターン２６の向きにばらつきを持ち、ある領域内における傾斜面２９の法線の方向が、法線方向の平均方向を中心にばらついていてもよい。さらに、図２８（ｂ）に示すように、偏向パターン２６の傾斜面２９を蛇行状に湾曲させることにより拡散性を持たせることもできる。傾斜面２９の法線方向にばらつきを持たせる場合には、所定領域内の傾斜面２９の法線の平均方向を中心に３０°以内の範囲が望ましい。
【００７９】
（点光源について）
これまで点光源という用語を用いたが、本発明でいう（特に、特許請求の範囲における用語としての）点光源とは、文字通りの点光源よりも広い概念で用いている。すなわち、導光板の光出射面に垂直な方向から見たとき、光出射面の各位置において出射光の進行方向が揃っていることが望ましい。光源の発光領域が点であれば、光の進行方向を揃えることができるが、実際には発光領域は有限の大きさを持つ。導光板の有効出射領域のうち５０％以上の領域において、その領域内の任意の点と光源の発光領域の両端とを結んだ直線のなす角度が１０°以下となれば、光を精度良く制御することができ、そのような大きさの光源は点光源として扱うことができる。また、導光板の有効出射領域の５０％以上の領域において、その領域内の任意の点と光源の発光領域の両端とを結んだ直線のなす角度が２５°以下であれば、実質的に問題なく光を制御し、出射させることができる。
【００８０】
従って、本発明にいう点光源とは、常識的な意味における点光源のほか、上記のような条件を満たすものが含まれる。すなわち、導光板との関係において、導光板の有効出射領域の５０％以上の領域において、その領域内の任意の点と光源の発光領域の両端とを結んだ直線のなす角度が２５°以下であれば、そこに用いられている光源は、本発明にかかる点光源である。
【００８１】
また、点光源の発光点は１つである必要はなく、近接して配置されていて局在化されていれば複数の発光点を有していてもよい。
【００８２】
また、反射型表示パネルの例として、上記実施例では液晶表示パネルで説明したが、これは液晶を用いたものには限らない。
【００８３】
（アプリケーション）
図２９は本発明にかかる反射型液晶表示装置２１（あるいは、反射型液晶表示装置４１でもよい。）を組み込まれた携帯電話５１を示している。この携帯電話５１は、テンキー等を備えたダイアル部５２の上に反射型液晶表示装置２１が組み込まれており、上面にアンテナ５３が設けられている。
【００８４】
図３０は本発明にかかる反射型液晶表示装置２１（あるいは、反射型液晶表示装置４１でもよい。）を組み込まれたＰＤＡ等の携帯情報端末５４を示している。この携帯情報端末５４は、反射型液晶表示装置２１の横にペン入力などの入力部５５が設けられており、上端部には蓋５６が枢着されている。
【００８５】
このように携帯電話５１や携帯情報端末５４等に本発明の反射型液晶表示装置２１を用いることにより、コントラストが良好で視認性の良好な表示部を持たせることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明のフロントライトは、上記アプリケーションからも明らかなように反射型表示装置、特に反射型液晶表示装置のフロントライトとして用いることができるものであり、さらに、携帯情報端末や携帯電話等の携帯機器に限らず、種々の機器の表示部に用いることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】従来の反射型表示装置を示す概略断面図である。
【図２】視認性の低下を防止するようにした従来の別な反射型液晶表示装置の概略断面図である。
【図３】点光源を用いたフロントライトにおいて、点光源から出射された光の挙動を示す概略平面図である。
【図４】本発明の実施例１による反射型液晶表示装置を示す概略断面図である。
【図５】同上の反射型液晶標示装置に用いられているフロントライトの一部破断した概略斜視図である。
【図６】同上のフロントライトの平面図である。
【図７】液晶表示パネルにおいて、裏面基板の上に形成された反射面を示す一部破断した拡大断面図である。
【図８】（ａ）はフロントライトから出射される光を示す光線図、（ｂ）はフロントライトに入射した外光を示す光線図である。
【図９】偏向パターンの傾斜面から漏れた光の挙動を示す説明図である。
【図１０】フロントライトの導光板内を伝搬する光と、その表面から漏れる光の方向を示す図である。
【図１１】偏向パターンの向きと偏向パターンで反射される光の方向の変化を表した図である。
【図１２】点光源と同一円周上にある偏向パターンの配置と、偏向パターンで反射された光の出射方向を示す概略平面図である。
【図１３】（１）式で用いた入射角γ１の説明図である。
【図１４】点光源と同一円周上にある偏向パターンの配置と、偏向パターンで反射された光の出射方向を立体的に示す概略図である。
【図１５】偏向パターンの別な配置と、偏向パターンで反射された光の出射方向を示す概略平面図である。
【図１６】図１５における偏向パターンの配置を説明する図である。
【図１７】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、点光源を中心としてφ＝０°、４５°、９０°の各方向に位置する箇所における出射光の光度分布をシミュレーションした結果を示す図である。
【図１８】同上の光度分布をシミュレーションした位置を示す平面図である。
【図１９】フロントライトの使用時の角度（姿勢）を示す図である。
【図２０】外光に起因する画像光とノイズ光を示す概略図である。
【図２１】偏向パターンの別な断面形状を示す断面図である。
【図２２】（ａ）は導光板の上端部の中央に点光源を設置した様子を示す平面図、（ｂ）は導光板の上端部のコーナー部分に点光源を設置した様子を示す平面図である。
【図２３】本発明の実施例２を説明する概略図である。
【図２４】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、同上の実施例において、点光源を中心としてφ＝０°、４５°、９０°の各方向に位置する箇所における出射光の光度分布をシミュレーションした結果を示す図である。
【図２５】本発明の実施例３による反射型液晶表示装置を示す概略断面図である。
【図２６】同上の反射型液晶標示装置における反射面の形状を示す一部破断した拡大断面図である。
【図２７】（ａ）（ｂ）は、同上の反射型液晶表示装置を用いて、その正面から出射される光の輝度分布を測定した結果を示す図である。
【図２８】（ａ）（ｂ）は、いずれも、反射光をばらつかせるようにした偏向パターンを導光板の内部（下面側）から見た図である。
【図２９】本発明にかかる反射型液晶表示装置を組み込まれた携帯電話を示す斜視図である。
【図３０】本発明にかかる反射型液晶表示装置を組み込まれた携帯情報端末を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８８】
２１    反射型液晶表示装置
２２    フロントライト
２３    液晶表示パネル
２４    点光源
２５    導光板
２５ａ    有効出射領域
２６    偏向パターン
２８    光出射面
２９    傾斜面
３３    液晶材料
３４    反射面
【図１】
2004361914.tif 000006
【図２】
2004361914.tif 000007
【図３】
2004361914.tif 000008
【図４】
2004361914.tif 000009
【図５】
2004361914.tif 000010
【図６】
2004361914.tif 000011
【図７】
2004361914.tif 000012
【図８】
2004361914.tif 000013
【図９】
2004361914.tif 000014
【図１０】
2004361914.tif 000015
【図１１】
2004361914.tif 000016
【図１２】
2004361914.tif 000017
【図１３】
2004361914.tif 000018
【図１４】
2004361914.tif 000019
【図１５】
2004361914.tif 000020
【図１６】
2004361914.tif 000021
【図１７】
2004361914.tif 000022
【図１８】
2004361914.tif 000023
【図１９】
2004361914.tif 000024
【図２０】
2004361914.tif 000025
【図２１】
2004361914.tif 000026
【図２２】
2004361914.tif 000027
【図２３】
2004361914.tif 000028
【図２４】
2004361914.tif 000029
【図２５】
2004361914.tif 000030
【図２６】
2004361914.tif 000031
【図２７】
2004361914.tif 000032
【図２８】
2004361914.tif 000033
【図２９】
2004361914.tif 000034
【図３０】
2004361914.tif 000035