JPH11339528A

JPH11339528A - 透過型面状照明装置

Info

Publication number: JPH11339528A
Application number: JP14393398A
Authority: JP
Inventors: Shingo Suzuki; 信吾鈴木
Original assignee: Minebea Co Ltd
Current assignee: Minebea Co Ltd
Priority date: 1998-05-26
Filing date: 1998-05-26
Publication date: 1999-12-10

Abstract

(57)【要約】【課題】画像の観察を困難にするコントラスト低下を
抑止する透過型面状照明装置を提供する。【解決手段】本発明の透過型面状照明装置１は、凹凸
からなる光反射パターン７を透明基板２の表面６側に形
成することにより、発光光線を光源ランプ４からの距離
とは無関係に透明基板２の面状において均一発光させ、
反射型液晶表示素子Ｌを面状に照射する。さらに反射型
液晶表示素子Ｌと透明基板２との間に、少なくとも該透
明基板２よりも屈折率の低い透明材料１１を両面に対し
て密着配置することによって、界面反射（フレネル反
射）を抑止するので、画像の観察を困難にするコントラ
スト低下を抑止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、看板や各種反射型
表示装置等の前面照明手段に用いられる表示装置に一体
化する透過型面状照明装置に関するものであり、特に、
反射型の液晶表示装置の前面照明手段として用いられる
ものである。

【０００２】

【従来の技術】低消費電力で動作する液晶表示装置は、
薄型、軽量等の特徴があるので、主にコンピュータ用途
を中心とした表示装置としての需要が増大している。液
晶表示装置の構成部材である液晶は、自ら発光しないた
め、ブラウン管等の発光型素子と異なり、画像を観察す
るための照明手段が必要である。特に、近年の画像の高
精細化およびカラー化の要求の中では、液晶表示装置と
して高輝度の面状背面光源を付加した構成が通常であ
る。しかしながら、この面状背面光源を点灯させるため
には、過大な電力が必要とされるため、低消費電力とい
う液晶の特徴を後退させてしまうという問題が生じる。

【０００３】特に薄型、軽量の液晶表示装置の利点を生
かして、多く使用されている携帯用液晶機器において
は、液晶表示装置に付加される面状背面光源の点灯によ
って内部電源の消費が大きくなり、携帯中の使用時間が
極端に短くなってしまう欠点があった。

【０００４】この問題を解決するべく周囲光を照明手段
として利用することによって、面状背面光源を設置しな
くても機能する反射型液晶素子が開発されており、特
に、近年の画像の高品質化の要求の中で、カラー表示の
反射型液晶素子の需要が高まっている。カラー表示の反
射型液晶素子の最も基本的な構成は、一面に透明電極
を、他面に偏光板を設けた平板状の二枚のガラス基板を
形成し、その透明電極側が所定間隔をおいて対向するよ
うにガラス基板を配置し、該ガラス基板間には液晶材料
を満たす。さらに、観察面側となるガラス基板にはカラ
ーフィルタが、背面側になるガラス基板には高効率の反
射板がそれぞれ設けられる。このとき背面側となるガラ
ス基板の透明極板は、パターンニングされており、所望
の画像を実現するために、その透明極板にはスイッチン
グ素子がそれぞれ接続されている。

【０００５】このような構成の反射型液晶素子は、その
背面に配置された反射板に入射する周囲の光を反射させ
ることによって画面が明るく照射され、画像を観察する
ことができる。

【０００６】しかしながら、反射型液晶素子は、上述の
ように反射板に入射する周囲光によって画面を照射する
構成なので、その表示品質が周囲の明るさ環境に左右さ
れることになる。特にカラー表示の反射型液晶にあって
は、カラーフィルタ等を付加した構成にしなければなら
ないので、白黒液晶と比較してその反射率が低くなる。
したがって、画面に照射する光線が少ない（すなわち、
周囲が比較的暗い）状況では、画面の輝度が十分でない
ため、画像を観察するための補助照明が必要となる。

【０００７】このような反射型液晶素子の好適な補助照
明手段として、特願平９−３４７６４８号において透過
型面状照明装置が開示されている。図１２に示す透過型
面状照明装置１’は、上述の構成の反射型液晶素子Ｌの
観察面Ｆを覆うように配置されて使用されるものであ
り、その構成は、図１２および図１３に示すように、透
光性の高い材料で断面矩形状に形成された平板状の透明
基板２の一側端面３に近接するように直線状の光源ラン
プ４が配置されている。光源ランプ４は、冷陰極蛍光管
（ＣＣＦＬ）または熱陰極蛍光管（ＨＣＦＬ）等が用い
られる。

【０００８】ここで、図１３において反射型液晶素子Ｌ
に当接する透明基板２の一面（図１３の下方）を下面５
とし、その反対面（図１３の上方）である観察面（画
面）側を上面（表面）６とする。

【０００９】透明基板２の上面６には、光反射パターン
７が形成されている。光反射パターン７は、断面形状ほ
ぼ三角形の多数の溝部８及び溝部８に隣接する平坦部９
とで構成される。光反射パターン７は、図１３に示すよ
うに、光源ランプ４からの距離に左右されることなく透
明基板２の何れの位置においても明るさがほぼ均一にな
るように、溝部８の形成される間隔が場所によって異な
っている。すなわち、平坦部９の幅（占有面積）に対す
る溝部８の幅（占有面積）の比率は、透明基板２の一側
端面３から遠ざかるに従って徐々に大きくなるように設
定されている。

【００１０】このような構成の補助照明としての透過型
面状照明装置１’を付加すると、光源ランプ４からの発
光光線は、透明基板２の一側端面３から透明基板２の内
部へ入射して、その内部で反射・屈折を繰り返しながら
対向面１０へ向かって進行する間に、少しづつ透明基板
２の下面５から出射することによって、透明基板２に密
接して配置されている反射型液晶素子Ｌを照射する。さ
らに、透明基板２には光反射パターン７を形成している
ことから、下面５からの出射光の量をほぼ均一にするこ
とができるので、反射型液晶素子Ｌを均一に照射する。

【００１１】なお、図１２および図１３において図示省
略しているが、光源ランプ４および一側端面３の周面
は、フィルム状の反射部材で覆っているので、光線の結
合効率を高めることができる。さらに、一側端面３以外
の透明基板２の側面も反射部材で覆うことにより、光線
が側端面から射出してしまうことを防止するので、透明
基板２の下面５からの照明光量を増加させることができ
る。特に、一側端面３の対向面１０においては、他の２
側面と比較して光線の射出量が多いため、反射部材で覆
うことが望ましい。

【００１２】また、光反射パターン７の溝部８の形状に
応じて光の反射角度が変化することにより、透明基板２
の下面５からの光線の出射方向が変化するから、下面５
に対して垂直な方向（すなわち正面方向）に多くの光線
が出射するように、溝部８の形状は適宜設定可能であ
る。

【００１３】また、周囲の明るい場所で反射型液晶素子
Ｌの観察面Ｆを観察する場合には、透過型面状照明装置
１’の光源ランプ４を消灯させることにより、電力消費
を抑え、内部電源による使用時間を長時間化させること
が可能である。この際、光反射パターン７の平坦部９を
通して反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆ上に透過型面状照明
装置１７が設けられているものの、光反射パターン７の
平坦部９を通して観察面Ｆを観察することができるの
で、透明基板２がない場合とほぼ同様の画面を観察可能
である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】反射型液晶素子Ｌの画
面の輝度を確保するために、補助照明としての透過型面
状照明装置１’を観察面Ｆ側に付加することによって、
周囲の明るさ環境に左右されずに画面を観察することが
できるようになる。しかしながら、透過型面状照明装置
１’を付加したことにより、周囲が明るい場所で反射型
液晶素子Ｌの観察面Ｆを観察した場合、画面のコントラ
スト低下（すなわち、画面が白ける）が顕著であること
が判明した。

【００１５】この理由を以下に説明する。すなわち、反
射型液晶素子Ｌの画像表示は、周囲光が反射型液晶素子
Ｌの裏面に備わる反射板に到達し、ここで反射した光線
によりなされているのであるが、この反射板ではなく透
過型面状照明装置１’の上面６および下面５、もしくは
反射型液晶表示素子Ｌの観察面Ｆにおいて、入射した周
囲光が界面反射（フレネル反射）するからである。この
ように周囲光が界面反射することによりコントラストが
低下し、画面が白けた状態となると、画像を観察しづら
くなってしまうという問題を生じる。

【００１６】したがって本発明は、上記問題点を解決す
るために種々検討の結果至ったものであり、その目的と
するところは、画像の観察を困難にするコントラスト低
下を抑止する透過型面状照明装置を提供することにあ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１記載の発明では、反射型液晶表
示素子の表面を覆うように透明基板を配置する透過型面
状照明装置において、前記透明基板の少なくとも一面以
上の側面に光源ランプを近接配置し、凹凸からなる光反
射パターンを前記透明基板の表面側に形成し、さらに前
記反射型液晶表示素子と前記透明基板との間には、少な
くとも該透明基板よりも屈折率の低い透明材料を両面に
対して密着配置したことを特徴とする。

【００１８】請求項２記載の発明では、透明材料の屈折
率をＮ１、樹脂基板の屈折率をＮ２としたとき、Ｎ２／
Ｎ１の比が１．０５≦Ｎ２／Ｎ１≦１．１５の範囲内に
あることを特徴とする。

【００１９】請求項３記載の発明では、透明材料は、液
体、ゲル状体または弾性体であることを特徴とする。

【００２０】請求項４記載の発明では、光反射パターン
は、溝部と平坦部で形成されることを特徴とする。

【００２１】請求項５記載の発明では、光反射パターン
は、断面形状三角形の傾斜面を連接することにより形成
されることを特徴とする。

【００２２】上記の構成としたことにより、本発明の透
過型面状照明装置は、凹凸からなる光反射パターンを透
明基板の表面側に形成し、発光光線を光源ランプからの
距離とは無関係に透明基板の面状において均一発光さ
せ、さらに反射型液晶表示素子と透明基板との間には、
少なくとも該透明基板よりも屈折率の低い透明材料を両
面に対して密着配置することにより界面反射（フレネル
反射）を抑止する。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の透過型面状照明装置１の
構成を説明するにあたり、図１２および図１３に基づい
て従来技術の欄で説明した透過型面状照明装置１’と同
様な部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略す
る。図１および図２に示すように、透過型面状照明装置
１の構成は、従来とほぼ同様であり、透明基板２および
光源ランプ４を主構成としており、従来の装置１’との
相違点は、反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆと透明基板２の
下面５との間に、少なくとも透明基板２よりも屈折率の
小さい透明材料１１が密着配置されている点である。そ
の他の構成は従来と同様である。

【００２４】このように本発明の透過型面状照明装置１
に、透明基板２よりも屈折率の小さい透明材料１１を設
けた理由を、従来の透過型面状照明装置１’と比較して
以下に説明する。反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆのコント
ラスト低下により画面が白けた状態になることをを防止
するためには、上述したようにフレネル反射を抑止すれ
ばよいことが判っている。ここで周囲光が、透過型面状
照明装置１，１’の正面から入射すると仮定した場合、
透明基板２の下面５におけるフレネル反射率は以下の数
式１で示される。

【００２５】｛（Ｎ２−Ｎ１）／（Ｎ２＋Ｎ１）｝² ×１００（％）・・・（１）

【００２６】ここで、Ｎ１は透明基板２の下面５に接す
る物質の屈折率、Ｎ２は透明基板２の屈折率とする。従
来の透過型面状照明装置１’の場合には、透明基板２の
下面５に接する物質は空気であるから屈折率Ｎ１は略１
である。一方、本発明の透過型面状照明装置１の構成で
は、透明材料１１が透明基板２の下面５に密接配置され
ているため、屈折率Ｎ１は透明材料１１の屈折率とな
る。フレネル反射率は、上記数式１の関係で表わせるこ
とから、透明材料１１の屈折率（すなわち屈折率Ｎ１）
が１より大きくなるに従って減少し、Ｎ２と等しくなっ
たとき最小の０となる。したがって、透明材料１１の屈
折率は、樹脂基板２の屈折率と等しいことが望ましい。

【００２７】また、透過型面状照明装置１として機能す
るためには、光源ランプ４の位置によらず、反射型液晶
素子Ｌの観察面Ｆ全体を均等に照射しなければならな
い。このため、光源ランプ４の発光光線は一側端面３か
ら透明基板２に入射する際の進行状態を図３に基づいて
まず説明する。図３において、図示省略した光源ランプ
４は左側に位置するものとし、従って、光線は基本的に
左から右へと進行する。ここで、光線の進行状態を説明
するために代表的な進行状態を３つに大別し、各進行例
ａ，ｂ，ｃについてそれぞれ説明する。

【００２８】光線の進行例ａは、透明基板２の光反射パ
ターン７の溝部８で全反射して、透明基板２の下面５を
透過して反射型液晶素子Ｌに進行する光線であり、最終
的には反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆに到達する。つぎに
光線の進行例ｂは、溝部８にを透過し、一旦は透明基板
２外へ進行するものの、溝部８を透過時に屈折するため
再度透明基板２内へ進行し、最終的には、溝部８の傾斜
面で全反射して反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆに到達す
る。ここで、光線の進行例ｂで説明したように、溝部８
を透過した光線を再度透明基板２内へ進行する方向に屈
折させるように、溝部８の傾斜面の傾斜角度を設定して
いるため、光源ランプ４の発光光線のうち樹脂基板２内
へ入射した光線のほとんどが、反射型液晶素子Ｌを照射
することになる。

【００２９】さらに光線の進行例ｃは、透明基板２の光
反射パターン７の平坦部９で全反射して下面５に到達す
る。従来の透過型面状照明装置１’の場合には、樹脂基
板２の下面５の下方は空気（屈折率：略１）であるか
ら、上面６で全反射し下面５に進行する光線の進行例ｃ
から続く進行例ｃ１’に示すように、下面５において全
反射する。このように進行例ｃ１’の光線は、光源ラン
プ４から遠い方へと透明基板２内を徐々に進行してい
き、図３に示す概略図においては、樹脂基板２の外部へ
は出射しない。従って、平坦部９の幅（すなわち溝部８
の間隔）を適宜調整することにより、樹脂基板２内を進
行する光線を、出射光と先送り光とに分離することが可
能となる。これにより、光源ランプ４から遠ざかるにつ
れて（図１３における右側に向かって）、溝部８を形成
する割合を大きくして平坦部９の幅を徐々に狭くなるよ
うに光反射パターン７を形成することにより、光源ラン
プ４の逆側である対向面１０においても所望の出射光を
得ることができ、反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆ全体にお
いて均一に照明可能となる。

【００３０】一方、本発明の透過型面状照明装置１は、
樹脂基板２の下面５に透明材料１１を密接配置した構成
としている。このとき、Ｎ１ａを透明材料１１の屈折
率、Ｎ２を透明基板２の屈折率、進行例ｃで示す光線の
下面５への入射角度をθとすると、この光線が全反射す
る条件は下記の数式２で示される。

【００３１】ｓｉｎθ≧Ｎ１ａ／Ｎ２・・・（２）

【００３２】数式２を満たさない場合には、進行例ｃ
２’に示すように、下面５から樹脂基板２外へ所定角度
屈折して出射し、後方の反射型液晶素子Ｌの観察面Ｆに
到達する。このように、光線が下面５で全反射せずに樹
脂基板２外へ出射してしまう場合には先送り光が存在せ
ず、進行例ａ，ｂ，ｃで代表される全光線が反射型液晶
素子Ｌを照射する光線となるため、光源ランプ４に近い
側のみが明るく照射されることになり、照明の均一性は
著しく損なわれる。照明の均一性を保つためには、数式
２から明らかなように、少なくともＮ１ａよりもＮ２の
方が大きくなければ数式２が成立しないため、透明材料
１１の屈折率は透明基板２の屈折率よりも低いものを選
択する必要がある。

【００３３】以上説明したように、透明材料１１の屈折
率は、数式１及び数式２を考慮して、照明の均一性を確
保するために透明基板２の屈折率（Ｎ２）よりも低く設
定するとともに、フレネル反射を抑止して画面のコント
ラスト低下を防止する観点からは透明基板２の屈折率と
ほぼ等しいものとする必要があるので、少なくとも透明
基板２よりも屈折率を小さくしなければならず、さらに
両者の均衡を保つように選択する。

【００３４】

【実施例】透明材料１１の屈折率を変化させて、本発明
の透過型面状照明装置１を備える反射型液晶素子Ｌの観
察面Ｆが白けた状態になるか否か、及び、照明光の均一
性を観察する。

【００３５】（実施例−１）透過型面状照明装置１の構
成は、図１および図２に基づいて説明したものと同様で
あり、透明基板２には、透明なアクリル樹脂の平板（サ
イズ：２４０ｍｍ×１６０ｍｍ，板厚３ｍｍ，屈折率Ｎ
２＝１．４９）を使用し、透明基板２の上面６には、そ
の長辺に平行な断面形状三角形の溝部８および平坦部９
とからなる光反射パターン７を形成している。

【００３６】光反射パターン７の溝部８の断面形状を三
角形としているが、該三角形の溝部８の傾斜角度を設定
するために、図３に示すように、角度α、角度βおよび
角度γを定める。角度αは、仮想底辺Ｓを想定して形成
される三角形の底角のうち光源ランプ４に近い側の底角
である。さらに角度βは、上記角度αとは異なる底角で
あり、角度γは、仮想三角形の頂角（すなわち、溝部８
の谷部）である。溝部８は、角度γを６０°に一定と
し、角度αは、一側端面３から対向面１０に向かって、
４８°ないし５２°さらに４６°になるように連続的に
変化させて形成し、これに伴って角度βも変化させる。

【００３７】溝部８の深さは１０μｍで一定とし、溝部
８と平坦部９との相対的な比率を変化させるために、平
坦部９の幅を光源ランプ４から遠ざかるに従って徐々に
小さくする設定としている。具体的には、溝部８の平坦
部９に対する幅の比率を一側端面３から樹脂基板２の３
分の１までの領域を一定の０．１として、さらに対向面
１０に向かうにつれて溝部８の割合を徐々に増加させ、
対向面１０付近では比率が１．２となるように設定す
る。

【００３８】そして、光源ランプ４として、外径φ２．
３ｍｍの冷陰極蛍光管を使用し、一側端面３に当接す
る。そして光源ランプ４をインバータにより管電流３．
５ｍＡ、点灯周波数６０ＫＨｚの正弦波で点灯する。

【００３９】さらに、図１および図２には示されていな
いものの、光源ランプ４および一側端面３を覆うよう
に、白色または銀等の金属を蒸着した反射フィルムもし
くは鏡面加工を施したアルミ板等の金属板を折り曲げ加
工した反射板のいずれかで形成されたランプリフレクタ
を設け、光源ランプ４の発光光線を透明基板２内に高効
率で進行させる。また、光源ランプ４を配置する一側端
面３以外の透明基板２の側端面には、該側端面から出射
する光線を再度樹脂基板２内に入射させることによって
照明光量を増加させるために、反射部材で覆われてい
る。特に、対向面１０においては、他の二面と比較して
光線の出射量が多いため反射部材の配置はより効果的で
ある。このように、照射光量を増加させるランプリフレ
クタおよび反射部材は、本発明の透過型面状照明装置１
においても極力使用されることが望ましい。

【００４０】さらに透明材料１１として、屈折率Ｎ１ａ
の異なる５種類の材質（ポリカーボネイト樹脂、アクリ
ル樹脂、フッ素化アクリル樹脂、透明シリコンゴムおよ
び非晶質フッ素樹脂）を加工したもの、および、透明材
料１１を設けないもの（すなわち空気）、それぞれを用
いて透過型面状照明装置１のサンプルを作成した。

【００４１】このような構成の透過型面状照明装置１の
背面に、透明基板２と大きさのほぼ等しい反射型液晶素
子Ｌを配置して、その画像を観察した。この際、透明材
料１１および反射型液晶素子Ｌは密接配置させる。

【００４２】画像を観察した結果を図４に示すように、
照明光の均一性および画面の白け具合について、製品と
して使用できないサンプルには×、良好なものには○を
記入している。図４から明らかなように、照明光の均一
性および画面の白け具合について共に良好な結果が得ら
れるのは、Ｎ２／Ｎ１ａが１．０５ないし１．１５の範
囲内となる屈折率Ｎ１ａの透明材料１１を使用すれば良
いことが判った。

【００４３】（実施例−２）続いて、樹脂基板２として
ポリカーボネイト樹脂（屈折率Ｎ２ａ＝１．５９）を加
工したものを用い、他の構成は実施例−１と同一とした
透過型面状照明装置１を作成し、照明光の均一性および
画面の白け具合について、実施例−１と同様に評価を行
った。

【００４４】その結果を図５の図表に示す。図５におい
て、画面の白け具合について非晶質フッ素樹脂の欄に記
入されている△は、画面の白け具合がなく良好とまでは
いかないものの比較的少ないことを示している。図５か
ら、照明光の均一性および画面の白け具合について共に
良好な結果が得られるのは、Ｎ２／Ｎ１ａが１．０５な
いし１．１５の範囲内となる屈折率Ｎ１ａの透明材料１
１を使用すれば良いことが判った。

【００４５】本発明の透過型面状照明装置における透明
材料１１は、上述のように樹脂基板２の下面５に密接配
置されている。ここで密接配置とは、透明材料１１と樹
脂基板２との間（反射型液晶素子Ｌとの間も同様）に、
１μｍ以上の隙間があると、その隙間によって空気層が
存在することと同等となり、上述の本発明の作用はなく
なってしまうので、隙間を少なくとも１μｍよりも小さ
い範囲で透明材料１１を配置することをいう。さらに、
透明材料１１が固体であると、たとえ初期状態では密着
配置していたとしても、環境変化等により透明材料１１
が剥離する虞がある。このため、透明材料１１は、液
体、ゲル状体および弾性体で構成して、環境変化等によ
っても常時密着配置される構成とすることが望ましい。

【００４６】以上詳述した本発明の透過型面状照明装置
１において、光反射パターン７は、溝部８の深さを一定
として平坦部９の幅を変化させることによって照明光の
均一性を実現する構成としたが、これに代えて図６およ
び図７に示す透過型面状照明装置１のように、溝部８を
形成する間隔は一定として、その深さを光源ランプ４か
ら遠ざかるにつれて徐々に深くなるように形成した光反
射パターン７を施したとしても、照明光の均一性を実現
することができる。さらに、両者を組み合わせた光反射
パターンを形成しても良い。

【００４７】さらに、溝部８の断面形状は、本実施例の
ように三角形に限定するものではなく、光線の出射量が
樹脂基板２の下面５側でほぼ均一になるように適宜設定
可能であり、例えば図８に示す四角形でもよいし、また
それ以上の多角形にしてもよい。さらには、図９に示す
ように複数の平面からなる傾斜面に類似させた曲面によ
って構成してもよい。

【００４８】また光反射パターン７は、溝部８と平坦部
９とで構成されるものとしたが、本発明においては、照
射光の均一性を得るために形成されるものなので、上述
の構成のみに限定されるものではなく、図１０および図
１１に示すように、溝部８’を光源ランプ４に平行に連
続的に施す（すなわち、平坦部９を設けない）ことによ
って形成してもよい。

【００４９】光反射パターン７の溝部８を形成するため
の加工は、ダイヤモンドバイトによる切削によって加工
可能である。その際には、加工バイトを固定するため
に、断面形状ほぼ三角形の溝部８の頂角に相当する谷部
の角度γを一定に設定しなければならない。このため、
傾斜角度αおよび傾斜角度βの和は常に一定となるが、
実施例において実際に光反射パターン７を作成する際に
述べたように、傾斜角度αおよび傾斜角度βは、変化可
能な範囲内で適宜に変化させて形成することによって、
より効率的な面状照明を実現することが可能である。

【００５０】本発明の透過型面状照明装置１を作製する
にあたって、透明基板２の材料としては光線を効率よく
通過させることのできる物質であれば良く、その透明
性、加工性からアクリル樹脂が最も適している。しかし
ながら、本発明の実施にあっては、特にこれに限定され
るものではなく、塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂等の各種熱可塑
性の透明樹脂等が使用可能である。また、エポキシ樹
脂、アリルジグリコールカーボネート樹脂等の熱硬化性
透明樹脂や各種ガラス材料等の無機透明材料も場合によ
っては適用可能である。

【００５１】さらに樹脂基板２の作成方法は、切削、研
削加工等の直接的な機械加工が可能であり、樹脂材料の
場合はキャスト成形、押し出し成形、熱加圧成形、射出
成形等の各種成形法の適用が可能であるが、生産性の点
からは樹脂材料を用いた射出成形法が最も優れている。

【００５２】本実施例において、光源として直線状の蛍
光管を使用したが、これに限定されるものではなく、例
えばＬＥＤ素子を複数並べた構成の光源、あるいは、微
小な白熱球を複数並べた構成の光源等も使用可能であ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
本発明の透過型面状照明装置は、凹凸からなる光反射パ
ターンを透明基板の表面側に形成することにより、発光
光線を光源ランプからの距離とは無関係に透明基板の面
状において均一発光させて反射型液晶表示素子を面状に
照射することができ、さらに反射型液晶表示素子と透明
基板との間に、少なくとも該透明基板よりも屈折率の低
い透明材料を両面に対して密着配置することによって、
界面反射（フレネル反射）を抑止するので、画像の観察
を困難にするコントラスト低下を防止することができ
る。

【００５４】請求項２記載の発明は、透明材料の屈折率
をＮ１、樹脂基板の屈折率をＮ２としたとき、Ｎ２／Ｎ
１の比が１．０５≦Ｎ２／Ｎ１≦１．１５の範囲内にな
るようにすることによって、確実に面状の均一発光を実
現すると共に界面反射を抑止することができる。

【００５５】請求項３記載の発明は、透明材料は、液
体、ゲル状体または弾性体で構成することによって、樹
脂基板および反射型液晶表示素子に確実に密接配置する
ことができる。

【００５６】請求項４および５記載の発明は、光反射パ
ターンは、溝部と平坦部で形成、あるいは、断面形状三
角形の傾斜面で形成されるので、光源ランプからの発光
光線を面状に透明基板から出射させると共に、その作成
が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透過型面状照明装置の構造を示す斜視
図である。

【図２】図１に示す透過型面状照明装置の構造を示す断
面図である。

【図３】図１の光反射パターンの形状を説明するための
断面図である。

【図４】実施例−１に関わる透過型面状照明装置の観察
結果を示す図表である。

【図５】実施例−２に関わる透過型面状照明装置の観察
結果を示す図表である。

【図６】図１とは異なる透過型面状照明装置の構造を示
す斜視図である。

【図７】図６の透過型面状照明装置の構造を示す断面図
である。

【図８】図１とは異なる光反射パターンの形状を説明す
るための断面図である。

【図９】図８とは異なる光反射パターンの形状を説明す
るための断面図である。

【図１０】図６とは異なる透過型面状照明装置の構造を
示す斜視図である。

【図１１】図１０の透過型面状照明装置の構造を示す断
面図である。

【図１２】従来の透過型面状照明装置の構造を示す斜視
図である。

【図１３】図１２の透過型面状照明装置の構造を示す断
面図である。

【符号の説明】

１透過型面状照明装置２透明基板４光源ランプ５下面６上面７光反射パターン８溝部９平坦部１１透明材料Ｌ反射型液晶素子

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射型液晶表示素子の表面を覆うように
透明基板を配置する透過型面状照明装置において、前記透明基板の少なくとも一面以上の側面に光源ランプ
を近接配置し、凹凸からなる光反射パターンを前記透明
基板の表面側に形成し、さらに前記反射型液晶表示素子
と前記透明基板との間には、少なくとも該透明基板より
も屈折率の低い透明材料を両面に対して密着配置したこ
とを特徴とする透過型面状照明装置。
【請求項２】透明材料の屈折率をＮ１、樹脂基板の屈
折率をＮ２としたとき、Ｎ２／Ｎ１の比が１．０５≦Ｎ
２／Ｎ１≦１．１５の範囲内にあることを特徴とする請
求項１に記載の透過型面状照明装置。
【請求項３】透明材料は、液体、ゲル状体または弾性
体であることを特徴とする請求項１または２に記載の透
過型面状照明装置。
【請求項４】光反射パターンは、溝部と平坦部で形成
されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに
記載の透過型面状照明装置。
【請求項５】光反射パターンは、断面形状三角形の傾
斜面を連接することにより形成されることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれかに記載の透過型面状照明装
置。