光源装置、显示装置和终端设备的制作方法

专利名称：光源装置、显示装置和终端设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及能切换照明光角度范围的光源装置；使用这种光源装置的、能切换视野角度范围的显示装置；和配备有这种显示装置的终端设备；其中当照明光的角度范围做得很小时，光源装置、显示装置和终端设备具有很好的光线的方向性。
背景技术：
由于现代工业技术的发展，显示屏被推广应用于各种不同的场合，其设备范围包括监视器、电视和其他大型终端设备；笔记本PC、取款机、自动售货机和其他中型终端设备；以及个人TV、PDA(个人数字助理)、移动电话、移动游戏机和其他小型终端设备。因为它们的外型薄、重量轻、尺寸小、能耗低和其他优点，显示装置特别是采用液晶的显示装置，广泛应用于大量终端设备中。
最常用的液晶屏的模式包括使用简单矩阵的STN(超级扭曲向列)模式，和使用有源阵列结构的TN(扭曲向列)模式。但是，使用这些模式的液晶屏能正确区分灰度等级的角度范围小，并且在除最佳可视位置以外发生灰度级反转。
这种灰度级反转的问题，在主要显示文本内容的小型终端设备中不那么重要。但是，随着现代技术的发展，中型终端设备以及小型移动终端设备要显示的不仅是文本信息，而且有大量的图像信息。灰度级反转因而变成一个重要问题。因此，使用具有能正确区分对比度而不发生灰度级反转的大视角范围模式的液晶屏逐渐被装备在小型移动终端设备中。具有这类模式的液晶屏一般称为大视角液晶屏，那里执行水平场模式例如板内切换系统、多象限垂直配向模式和诸如此类。因为使用这些宽视角液晶屏能正确地区分灰度等级，所以移动终端设备虽然基本上是个人的工具，但与其他人分享能被若干人同时鉴赏的信息的应用技术逐渐发展并装备起来。
在这些终端设备中，特别是中型终端设备的特点是它们不仅用于私密的封闭空间，而且也用于公共场所。于是就需要有保密措施防止私人信息和机密信息被第三者看到。特别是近年来随着终端设备方面的技术进步，在移动终端中显示私人信息和机密信息的机会有所增加，更加需要防止偷看的技术。因此已有建议提出利用一种光学部件防止偷看，和利用一种显示装置，其中可视显示角度的范围变小，使显示内容只有位于显示器正面或另一特定方向位置的用户才能看到，而从其他方向则看不到显示器。
如上所述，有大视角范围的显示器能被一些人同时看到，而有小视角范围的显示器则只有用户才能看到，两者各自都是合乎需要的。在单一移动终端设备中，在这两类显示之间进行切换的性能也是合乎需要的。为满足这些要求，已提出一种液晶显示装置。
图1是日本专利No.3271695中描述的第一常规视角可控液晶显示装置的示意剖面图。图2是这一常规示例的背景光源中使用的扩散导光板的透视图。在图1所示的第一常规视角可控液晶显示装置中，设置有液晶显示部件5004，液晶显示部件5004的前面和背面设置有偏光片5012，液晶显示部件5004的背后设置有背景光源。背景光源有两层结构，其中普通背景光源上面叠加具有扩散导光板5001的背景光源。作为光源的荧光管5008设置在普通背景光源的导光板5009的两侧表面，散射层5007设置在导光板5009的前面，聚光用的折光层5006设置在导光板5009的前面。特别是，这一普通的背景光源具有与早于日本专利文件No.3271695的背景光源实体相同的结构，并被广泛应用。
在折光层5006的前面设置有遮光开缝膜5005，其只向前方发射光线，并在水平方向有大约10°至20°的可视角度范围。遮光开缝膜5005的前面设置有扩散导光板5001。扩散导光板5001的两侧设置有作为光源的荧光管5003。如图2所示，扩散导光板5001是由例如丙烯酸树脂组成的透明板，在其上形成无数的细微凹部5002造成全面的毛面光洁度。如图2和3所示，形成在扩散导光板5001表面上的细微凹部5002，是具有垂直于扩散导光板5001表面的侧壁5002a的空腔。
因此，在如日本专利No.3271695所述那样构成的第一常规视角可控显示装置中，当荧光管5003关断、荧光管5008接通时，从荧光管5008发射的光依次穿过导光板5009、散射层5007和折光层5006。当光经过遮光开缝膜5005时，一部分光被阻断，光变成在水平方向的可视角度为10°至20°的窄角度光。这个光在垂直方向未经历散射(即使从下方直接穿过扩散导光板5001时)，光继续穿过液晶显示部件5004，其在水平方向的可视角度变小至大约40°至50°。因此，光只在前向传播，结果是在水平方向从40°至50°范围以外不能辨别图像(窄角度状态)。
当荧光管5003接通、荧光管5008关断时，因为光被扩散导光板5001的凹部5002散射，光从除前向以外的方向穿过液晶显示部件5004。结果是在水平方向从80°或更大的角度能够辨别图像(宽角度状态)。因此，能够切换可视的角度范围。
但是，上述常规技术有例如以下的问题。具体地说，在窄角度状态出现杂散光，在水平方向宽角度范围内亮度增加，对防止偷看产生不利的影响。
如图1所示，在日本专利No.3271695所述视角可控显示装置中，采用了两层结构，其中具有扩散导光板5001的背景光源层叠在具有遮光开缝膜5005的普通背景光源上。当背景光从背后接通，即当具有遮光开缝膜5005的普通背景光源接通时，形成窄角度状态。
在窄角度状态下，垂直入射在扩散导光板上的光分量(它是从遮光开缝膜5005发射的光的角度分量之一)在垂直方向被发射，而不被扩散导光板散射。但是，不垂直入射在扩散导光板上的光成分，也就是稍微倾斜于光入射面的光，进入构成凹部的垂直壁。
图3是扩散导光板的剖视图，图形特别表示当光入射到构成扩散导光板的凹部的垂直壁时所观察到的运行状态。如前所述，细微的凹部5002形成在扩散导光板5001的光入射面上，这个凹部5002是一个空腔，有与扩散导光板5001表面垂直的壁5002a。从遮光开缝膜发射的光是窄角度光，在水平方向10°至20°的角度可视，如前所述。现在的描述重点将是在相对于光发射面的正交方向倾斜5°的方向上传播的光。这个光以从扩散导光板5001的光入射面的正交线倾斜5°的角度，进入扩散导光板5001。入射至扩散导光板5001的光的一部分也入射至构成凹部5002的壁5002a。这个入射至垂直壁的光，以从壁的正交线方向倾斜85°的角度入射至扩散导光板5001。显然，基于斯涅耳折射定律，如果假定扩散导光板的折射率为1.5，那么已进入扩散导光板的光的前进方向从壁的正交线方向倾斜41.6°。从扩散导光板的光发射面的正交线方向来看，这个角度是48.4°。详细地说，从与凹部5002表面、垂直的壁5002a进入扩散导光板5001的光，以48.4°的角度入射至扩散导光板的光发射面。因为这个角度大于扩散导光板5001的全反射角41.8°，所以光全部被反射并经过扩散导光板5001传播，而不从光发射面发射。经过扩散导光板5001传播的光，产生的效果与设置于扩散导光板5001并用于宽角度状态的荧光管5003接通时相同。具体地说，即使宽角度光源被关断，由于宽角度光分量的发射，也会降低防止偷看的效果，情况和宽角度光源被接通时相同。

发明内容
本发明的目的是提供能切换照明光角度范围的光源装置；使用这种光源装置的、能切换视野角度范围的显示装置；和配备有这种显示装置的终端设备，其中当照明光角度范围变小时，光源装置、显示装置和终端设备具有优良的光的方向性。
根据本发明的光源装置包括第一和第二光源；第一导光部件，从第一光源来的光入射于其上；第二导光部件，从第二光源来的光入射于其上；和发射光控制板，从第一和第二导光部件来的光入射于其上，其控制发射光的发射方向；其中，发射光控制板由透明材料构成，并具有平板部分和在面对第一导光部件侧的所述平板部分的表面上形成的凸起部，凸起部的顶部紧密接触第一导光部件，第二导光部件安装在第一导光部件的装有发射光控制板的那一侧的相对侧。
在本发明中，当第一光源接通时，从这个第一光源发射的光经过第一导光部件传播，并以高方向性从发射光控制板出射。当第二光源接通时，从这个第二光源发射的光经过第二导光部件传播，并以散射状态从发射光控制板发射。因为发射光控制板根据光从光源发射的角度具有聚光效能和扩散效能，所以能通过交替接通第一和第二光源来切换照明光的角度范围。第一导光部件和发射光控制板设置在光源装置的顶面，第一导光部件和发射光控制板发射窄角度范围辐射的光。因此，从第一导光部件和发射光控制板发射的高方向性光不会被光源装置的其他结构元件散射。因而能实现优良的方向性，特别是当照明光的角度范围小的时候。
第一导光部件可以是例如平行的平板。光从邻近窄角度导光部件的发射光控制板上的凸起部顶部输出。因此，与带有斜面的宽角度第二导光部件相反，没有光向第一导光部件的背后发射。因而能实现优良的方向性，特别是当照明光的角度范围小的时候。
被从第二光源入射的光照射的斜面，可形成在第二导光部件上。光借此以宽角度从第二导光部件发射，这个光进一步被发射光控制板散射。因此光能在宽角度范围内发射。
进一步，第一光源可设置在第一导光部件的第一侧面，反射板可安装在第一导光部件的与第一侧面相对的第二侧面。这种结构能在第一光源接通时增强亮度而不损害所发射的光的方向性。
第一光源也可以是安装在第一导光部件侧面的点光源，反射板可安装在侧面装有点光源的区域的外面。这种结构能更进一步增强亮度。
进一步，反射板可安装在与装有第一导光部件的表面相对的第二导光部件的侧面。从第二导光部件向反射板发射的光因而能在前方被反射，当第二光源接通时，能增强亮度。
第一光源和第二光源可分别安装在第一导光部件和第二导光部件的同一侧面。与第一光源和第二光源各自设置在它们的导光板的不同位置相比，光源装置的底面积能因此减小。
第一光源相对于第一导光部件的位置，可以不同于第二光源相对于第二导光部件的位置。与光源堆积的情况相比，这种结构能在总体厚度方面减少光源厚度的影响而构成薄型设备。因为第一光源和第二光源不设置成彼此靠近，所以热量容易从光源装置散逸，能抑制光源装置中的温升。
第一光源可安装在第一导光部件的角落。与点光源设置在导光板的侧面的情况相比，能在光源装置发射面内获得均匀性。
连接凸起部顶部的假想的直线也可在平行于平板部分表面的三个不同方向延伸。因此能防止当光源装置照射显示屏时在显示屏上出现波纹失真。
连接凸起部顶部的假想的直线也可形成例如等边三角形。因此，当第一光源接通时从导光部件发射的光，能更有效地在前方聚集。
扩散光的扩散图案，可在与发射光控制板的平板部分形成凸起部那一侧相对的表面上形成。因此能防止当光源装置照射显示屏时在显示屏上出现波纹失真。
进一步，第一光源的强度可小于第二光源的强度。当第一光源接通时，由于从第一光源入射的光被聚集并以窄角度范围发射，所以即使第一光源的强度小于第二光源的强度，亮度也不会降低。因此能减少功耗。
第一光源也可由一个或多个点光源组成，第二光源可由多个点光源组成，并且，构成第一光源的点光源的数目，可小于构成第二光源的点光源的数目。当第一光源接通时，因为从第一光源入射的光被聚集并以窄角度范围发射，即使构成第一光源的点光源的数目小于构成第二光源的点光源的数目，亮度也不会降低。这种结构能使功耗和成本两者减少。
当第二光源接通时，第一光源也接通。这种结构能在宽角度范围照明期间增强前方的亮度。
第一导光部件的尺寸也可大于第二导光部件的尺寸。这种结构能防止从第一导光部件的端面发射的光进入第二导光部件而使方向性降低。
遮光层也可安装在第一导光部件和第二导光部件之间。这种结构能防止从第一导光部件端面发射的光散射进入第二导光部件而使方向性降低。
也能采用具有粘接性能的遮光层。因此第一导光部件和第二导光部件能固定在一起。
光源装置也可容纳在支座中安装，使支座具有吸收光的性能。支座也可以是黑色的。这种结构能防止从第一导光部件的端面发射的光，被支座或其他部件散射进入第二导光部件而使方向性降低。
根据本发明的显示装置包括光源装置，和透射式显示屏，其用于发送从光源装置来的光，借此将图像与光联系起来。
在本发明中，因为用光源装置切换照明光的角度范围，所以能切换显示装置的视角。在本发明的显示装置中，可使用每一像素中有透射显示区域的显示屏。特别是当使用宽角度液晶显示屏时，没有宽角度光源接通时与视角有关的灰度级反转，因而能提高视见度。
透射式显示屏可以是透射式液晶屏，透射式液晶屏可以是例如水平场模式、多象限垂直配向模式、或者补偿膜TN模式的液晶屏。
进一步，透射式显示屏和光源装置的发射光控制板可紧密接触在一起。透射式液晶屏可以在面对光源装置的至少一个表面上具有偏光片，偏光片可以是其表面经简约反射处理的低反射偏光片。因此能防止因透射式显示屏或透射式液晶屏的表面反射所致的方向性降低。
进一步，透射式液晶屏可以在面对光源装置的至少一个表面上具有偏光片，偏光片可以是圆偏光片。这种结构能减小被透射式液晶屏的反射结构反射的光量，并防止方向性的降低。当透射式液晶屏是有源阵列时这种结构特别有效，因为总计有大量的反射结构。
进一步，当透射式液晶屏是具有像素电极反射区的半反半透(transflective)式液晶屏时，被像素电极反射区反射的光量能减少。因此，这种结构能有效地防止方向性的降低。
根据本发明的终端设备包括显示装置。
终端设备可以是移动电话、个人信息终端、游戏机、数字照相机、视频播放机、笔记本式个人计算机、取款机或自动售货机。
当终端设备是移动电话时，最好第一和第二光源配置在显示屏幕的顶侧和/或底侧。采用这种结构，不需要在显示屏幕的左和右边为放置光源而保留空间，能同时获得细长的机壳和大的屏幕。
终端设备也可包括强度调节单元，其用于彼此独立地调节第一和第二光源的强度。因此用户能根据操作环境设置最佳视角。
根据本发明的终端设备包括电源存储单元，其用于至少向第一和第二光源提供电源；剩余能量检测单元，其用于检测电源存储单元中剩余的电能；和控制单元，其用于基于由剩余能量检测单元检测到的结果，控制第一和第二光源的光强，其中，当由剩余能量检测单元检测到的剩余电能小于预定值时，控制单元只接通第一光源。这种结构能使窄角度显示期间消耗的功率小于宽角度显示期间的功率。因此，当剩余电池能量低时，通过自动地切换至窄角度显示能减少功耗，能使终端设备的工作时间延长。
根据本发明的终端设备包括用于检测输入操作的输入检测单元，用于测量特定时间的计时器，和用于控制第一和第二光源光强的控制单元，其中，当计时器测定的特定时间内输入操作检测单元没有检测到输入操作时，控制单元只接通第一光源。因此，当终端设备处于输入等待状态时，通过切换至窄角度显示能减小功耗，能使终端设备的工作时间延长。


图1是在日本专利No.3271695中披露的视角可控显示装置剖视图；图2是在日本专利No.3271695中披露的视角可控显示装置中的扩散导光板透视图；图3是在日本专利No.3271695中披露的视角可控显示装置的扩散导光板中，当光入射到构成扩散导光板的凹部的垂直壁上时的运行剖视图；图4是根据本发明第一实施方式的光源装置剖视图；图5是装备有根据本发明第一实施方式的光源装置的显示装置剖视图；图6是移动终端设备的透视图，其装备有使用本发明第一实施方式的光源装置的显示装置；图7是当窄角度光源接通时光的运行模式图；图8是当窄角度光源接通时，配置在发射光控制板上的凸起部附近光的运行状态的部分放大剖视图；图9是配置在发射光控制板上的凸起部的透视图；图10是当宽角度光源接通时光的运行模式图；图11是当宽角度光源接通时光的运行模式图，尤其是在光以临界角度传播至斜面时的光特性剖视图；图12是经导光板传播的光的运行模式图；图13是本发明第一实施方式中的计算机模拟用的光学模式图；
图14是当本发明第一实施方式中的窄角度光源接通时的模拟结果曲线图，表示从发射光控制板发射期间的亮度分布；图15是当本发明第一实施方式中的窄角度光源接通时的模拟结果曲线图，曲线表示在发射光控制板发射期间的亮度分布在X轴方向上的相对亮度分布；图16是当本发明第一实施方式中的窄角度光源接通时的模拟结果曲线图，曲线表示在发射光控制板发射期间的亮度分布在Y轴方向上的相对亮度分布；图17是当本发明第一实施方式中的宽角度光源接通时的模拟结果曲线图，表示在发射光控制板发射期间的亮度分布；图18是当本发明第一实施方式中的宽角度光源接通时的模拟结果曲线图，曲线表示在发射光控制板发射期间的亮度分布在X轴方向上的相对亮度分布；图19是当本发明第一实施方式中的宽角度光源接通时的模拟结果曲线图，曲线表示在发射光控制板发射期间的亮度分布在Y轴方向上的相对亮度分布；图20是根据第一实施方式的第一修改例的移动终端设备的操作流程图；图21是根据第一实施方式的第二修改例的移动终端设备的操作流程图；图22是根据第二实施方式的显示装置的剖视图；图23是根据第三实施方式的显示装置的剖视图；图24是当本发明第三实施方式中的窄角度光源接通时的模拟结果曲线图，表示在发射光控制板发射期间的亮度分布；图25是当本发明第三实施方式中的窄角度光源接通时的模拟结果曲线图，曲线表示从发射光控制板发射期间的亮度分布在X轴方向上的相对亮度分布；图26是当本发明第三实施方式中的窄角度光源接通时的模拟结果曲线图，曲线表示从发射光控制板发射期间的亮度分布在Y轴方向上的相对亮度分布；
图27是根据本发明第四实施方式的显示装置的剖视图；图28是根据本发明第五实施方式的显示装置的剖视图；图29是根据本发明第六实施方式的显示装置的剖视图；图30是根据本发明第七实施方式的显示装置的剖视图；图31是根据本发明第八实施方式的显示装置的剖视图；图32是根据本发明第九实施方式的显示装置的剖视图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述根据本发明的实施方式的光源装置、使用光源装置的显示装置、和终端设备。首先将描述根据本发明的第一实施方式的光源装置、使用光源装置的显示装置、和终端设备。图4是根据本发明的光源装置的剖视图；图5是使用光源装置的显示装置的剖视图；图6是移动终端设备的透视图，移动终端设备装备有使用本发明实施方式的光源装置的显示装置。
如图4所示，导光板301，面对导光板301的前面即朝向观察者配置的发射光控制板6，面对导光板301的背面配置的第二导光板302，以及面对两个导光板301、302的侧面配置的光源51和52，设置在根据第一实施方式的光源装置1中。反射板8设置为面对导光板302的背面。凸起部670在面对导光板301的发射光控制板6表面上形成。第二导光板302的前表面即面对导光板301的表面是光发射面43，与面对导光板301的表面相对的表面即导光板302的背面是光扩散面44。光发射面43是平坦的。斜面42在光扩散面44中形成。另外，支座82用于容纳光源装置1的构件，也就是导光板301、302，光源51、52和发射光控制板6。光源51是窄角度光源，光源52是宽角度光源。导光板301是窄角度导光板，导光板302是宽角度导光板。
为了方便起见，本说明书中建立一个如下所述XYZ正交坐标系统。从光源51至导光板301的方向是+X方向，相反的方向是-X方向。+X方向和-X方向总称为X轴方向。在和导光板302的光发射面43平行的方向上，与X轴方向正交的方向是Y轴方向。进一步，与X轴方向和Y轴方向两者正交的方向是Z轴方向。在Z轴方向上，从光扩散面44至光发射面43的方向是+Z方向，相反的方向是-Z方向。+Z方向是向前即朝向观察者的方向。+Y方向是右手坐标系统中的方向。具体地说，当的右手拇指在+X方向而食指在+Y方向时，中指就在+Z方向。
如上所述，当建立XYZ正交坐标系统时，导光板302的光发射面43成为XY平面，导光板301配置在导光板302的+Z方向，发射光控制板6则配置在导光板301的+Z方向。光源51配置在从导光板301观察的-X方向，光源52也以相同的方式配置在从导光板302观察的-X方向。光源51和52是扩散光源，从光源51发射的光在导光板301内部至少在XY方向扩散。从光源52发射的光以相同方式在导光板302内至少在XY方向扩散。
如前所述，凸起部670在面对导光板301的发射光控制板6表面上形成，凸起部670在-Z方向凸起也就是朝向导光板301。凸起部670的形状包括球形部或椭球形部，它的顶部670b在+Z侧光学接触导光板301的表面。从凸起部670的顶部670b延伸至基底的侧表面形成反射面670a，从而，从导光板301的+Z侧的表面经顶部670b进入凸起部670的光向前方(+Z方向)反射。另外，当反射面670a在XY平面上被切割时，形成圆形横截面形状。
凸起部670的顶部670b在两个方向上排列，这两个方向相对于XY平面内的X轴方向和Y轴方向倾斜60度。具体地说，连接顶部670b的假想的直线的延伸方向形成总计三个方向，包括X轴方向和在XY平面内与X轴方向和Y轴方向倾斜60度的两个方向。采用这种结构，当连接三个互相邻近的顶部670b时，形成一个假想的等边三角形，它的一个边沿Y轴方向延伸。
在一个示例中，凸起部670的顶部670b以相等的斜角、40μm间距在Y轴方向排列，由项点670b形成的等边三角形的边长是40μm。凸起部670是球形体部，并且末端为37μm的球形体在X轴方向有30μm宽度，在Y轴方向有30μm宽度，在Z轴方向从发射光控制板6凸起的高度为200μm。透明树脂适用作发射光控制板6的材料，因为它容易加工，在本实施方式中使用折射率为1.5的有机玻璃(PMMA，聚甲基丙烯酸甲酯)。
在导光板302的光扩散面44上重复排列有斜面42。斜面42由光源52发射并在+X方向经导光板302传送的光的辐射方向上倾斜。斜面42的倾斜角的绝对值例如为45度。斜面42沿导光板302的整个长度在Y轴方向上延伸。
如图5所示，在采用根据本第一实施方式的光源装置1的显示装置2中，透射式液晶屏7配置在相对侧，也就是发射光控制板6的导光板301侧的+Z方向那一侧，透射式液晶屏7是例如水平场模式、多象限垂直配向模式或补偿膜TN模式液晶屏。透射式液晶屏7在-Z方向和+Z方向设有偏光片。
如图6所示，显示装置2安装在例如移动电话9中。显示装置2的配置使移动电话9的横向和纵向，分别对应于光源装置的Y轴方向和X轴方向。具体地说，移动电话9的两个光源51和52(见图5)配置在显示屏的底侧。
下面将描述如上述结构的本实施方式的光源装置1的操作。明确地说，将描述在光源装置1中切换照明光角度范围的方法。首先，将描述当光源装置1的照明范围小的时候所进行的操作。图7是当窄角度光源接通时光的运行模型图；图8是当窄角度光源接通时，凸起部附近光的运行状态的局部放大剖视图；图9是凸起部的透视图；图10是当宽角度光源接通时光的运行模式图。
首先将描述当窄角度光源接通时的情况。如图7所示，由窄角度光源51发射的光入射至导光板301，由于空气与导光板301的树脂材料之间的折射率不同，基于斯涅耳折射定律，在+Z轴方向上，由+X方向与光进入导光板301以后的传播方向形成的角度小于41.8度。因此，光线被认为是在+Z方向相对于+X方向倾斜41.8度。
如图7所示，从窄角度光源51发射的指向导光板301的光线到达导光板301的+Z侧的表面。因为相对于+Z侧表面的入射角从Z轴方向算起为48.2度，大于临界角41.8度，所以光线经历全反射，而不从导光板301出射。同样，因为全反射也以同样的角度发生在导光板301的-Z侧的表面上，所以光线从光源51向外传播而在+Z侧的表面与-Z侧的表面之间反复经历全反射。特别是，当经过导光板301传播的光所辐射的区域不是导光板301的+Z侧的发射光控制板6的凸起部670的顶部670b附近的区域时，光就在+Z侧的表面经历全反射并在导光板301中继续传播。如图7和8所示，当在导光板301中传播的光，辐射至导光板301的+Z侧表面上的顶部670b附近的区域时，光会通过顶部670b被引导至凸起部670，被凸起部670内表面的反射面670a反射，并在+Z方向附近发射。反射面670a上的反射是全反射，这是利用了凸起部与空气之间的折射率的不同。
在这种情况下，如图9所示，因为凸起部670的反射面是曲面，并且在XY平面上有一弧形横截面形状，所以反射面670a能在差不多相同的方向即+Z方向反射图7所示的从光源51中彼此分离的位置发射的光线。因此，当窄角度光源接通时，光源装置的发射特性具有强烈的前向的方向性，照明范围限制在窄角度范围。
下面将描述当加大光源装置1的照明范围时所进行的操作。图10是当宽角度光源接通时光的运行模式图，表示作为宽角度光源的光源52接通时的情况。如图10所示，由宽角度光源52发射的光入射至导光板302，并通过导光板302传播。这方面与如前所述当窄角度光源51接通时窄角度导光板301的操作相同。但是，现在的操作的不同之处在于宽角度导光板302设置了具有45度倾斜角的斜面42。具体地说，进入导光板302的光经导光板302在+X方向传播并发射至斜面42。为了描述倾斜角为45度的斜面42的操作，首先考虑光经导光板302在+X方向传播并入射至斜面42。因为这一光线相对于斜面42的入射角是45度，大于41.8度临界角，所以进入斜面42的光经历全反射而不从导光板302出射。在全反射以后的前进方向是+Z方向。
从导光板302在+Z方向发射的光通过导光板301并进入发射光控制板6。然后，这一光线在凸起部670的反射面670a折射，并向各个方向散射。
图11和12是光经过导光板302传播的剖视图。表示以临界角传播的光到达斜面42时的情况。因为导光板302的临界角如前所述为41.8度，所以，以临界角传播的光是以从法线方向到斜面42倾斜3.2度的角度进入斜面42的。这个角度小于临界角，因此光被发射至导光板302的外部。但是，大部分光线从附近的垂直表面即从斜面42与-Z侧的表面之间的边界重新被导入导光板302(见图11)。这个垂直面上的入射角从正交线倾斜40.2度，入射到垂直面之后的角度是25.5度。因此，由于当这一光线到达-Z侧的表面时入射角是64.5度，所以光经历全反射，并在导光板302中传播。到达斜面42时入射角小于临界角的大多数光线，在一度发射至导光板302的外部以后，重新进入导光板302，并且以较大的角度经过导光板302传播。从斜面42发射以后，一部分光线不能从斜面42与-Z侧的表面之间的边界重新进入导光板302，但这种光线可通过反射板8反射，重新进入导光板302。
如图12所示，按照这一过程，当被导光板302的-Z侧的表面全反射以后，与Z轴方向的角度为55.6度的光到达斜面42时，光以与正交线方向或34.4度的角度入射至-Z侧的表面，并且以与Z轴方向成57.8度的角度从导光板302发射。从导光板302发射的光穿过导光板301并进入发射光控制板6。然后，这个光从凸起部670的反射面670a折射，并向各个方向散射。由此，当宽角度光源接通时，光源装置的发射特性使光以宽角度范围发射。
下面将描述本实施方式的效果。在上述本实施方式中，通过交替切换装在窄角度导光板上的窄角度光源和装在宽角度导光板上的宽角度光源，获得能改变照明光角度范围的光源装置。从光源装置1的发射光控制板6发射的光穿过透射式液晶屏7，从而将图像和光联系起来。因此，图像能显示在移动电话9的显示装置2上。既然是这样，接通窄角度光源51使图像可见的角度范围变小，结果只有移动电话9的用户能看到图像而防止周围人偷看。另一方面，接通宽角度光源52使图像可见的角度范围加大，便能在同一时间让多个观众看到图像。
曾利用市场可购得的光线跟踪模拟器进行计算机模拟，以研究上述设计的有效性。图13是这种模拟中使用的光学模型曲线图。如图13所示，导光板301、302在X轴方向的长度、Y轴方向的宽度、和Z轴方向的高度分别设计为60mm、40mm和0.6mm，作为窄角度光源的光发射面53设置在YZ平面上导光板301的-X方向侧，使光发射面朝向+X侧。作为宽角度光源的光发射面54设置在YZ平面上的-X方向侧，使光发射面朝向+X侧。光发射面53和54在Y轴方向的宽度为40mm，Z轴方向的高度为0.5mm。使用发射朗伯(Lambert)光的光发射面。
斜面42在XY平面上导光板302的-Z方向侧形成。斜面42从+X方向向+Z方向倾斜45度，斜面在Y轴方向上连续地排列。Z轴方向上的深度最大值设置为10μm，X轴方向上的间距设置为0.2mm。
发射光控制板6具有作为凸起部的多个球形体，其顶部面对-Z方向，设置在从导光板301观察的+Z方向侧。球形体排列成从-Z方向观察时其顶部形成等边三角形，其一个边平行于Y轴方向。锥体顶部在Y轴方向上的间距为40μm，由球形体顶部形成的等边三角形的边长为40μm。凸起部从发射光控制板6凸起，末端为37μm的球形体在X轴方向的宽度为30μm，在Y轴方向的宽度为30μm，在Z轴方向的高度为200μm，在Z轴方向具有2μm高度的顶部邻接导光板301。发射光控制板6的厚度(包括凸起部)为0.1mm，在发射光控制板6的+Z方向侧安装有光接收面55，其在X轴方向上的长度为10mm，在Y轴方向上的厚度为10mm，折射率为1.5的有机玻璃用作导光板301、302和发射光控制板6的材料。
下面描述当窄角度光源接通时的光强度分布。图14是当窄角度光源接通时从发射光控制板发射期间的亮度分布极坐标图，图中示出的是X方向和Y方向。图15是图14所示亮度分布中X轴方向亮度分布曲线，其中X轴方向的视角标示在水平轴上，相对亮度标示在垂直轴上。图16是图14所示亮度分布中Y轴方向的亮度分布曲线，其中Y轴方向的视角标示在水平轴上，相对亮度标示在垂直轴上。在图14中，具有相等亮度的点用实线连接，实线包围的区域按亮度依次指定为区域a、b、c和d。具体地说，最亮的指定为区域a，最暗的指定为区域d。在后面要描述的其他极坐标图中同样如此。
如图14至16所示，光从发射光控制板发射期间的亮度分布，在X轴方向和Y轴方向都集中在大约30度以内。很明显，当窄角度光源接通时，光源装置的辐射范围被限制为窄角度范围。
下面将描述当宽角度光源接通时的亮度分布。图17是当宽角度光源接通时从发射光控制板发射期间的亮度分布的极坐标曲线图，图中示出的是X方向和Y方向。图18是图17所示的亮度分布中X轴方向的亮度分布曲线，其中X轴方向的视角标示在水平轴上，相对亮度标示在垂直轴上。图19是图17所示的亮度分布中Y轴方向的亮度分布的曲线，其中Y轴方向的视角标示在水平轴上，相对亮度标示在垂直轴上。
如图17至19所示，光从发射光控制板发射期间的亮度分布在X轴方向和Y轴方向都有大的范围。特别是，当宽角度光源接通时光源装置的辐射范围明显有宽角度分布。
从如上所述的计算机模拟可以确认，通过交替地接通装到窄角度导光板的窄角度光源和装到宽角度导光板的宽角度光源，能获得切换照明光的角度范围的光源装置。
根据本发明的光源装置，只要通过切换光源就能改变照明光的角度范围。因为窄角度导光板和发射光控制板配置在光源装置的顶面即+Z侧，所以当窄角度光源接通时从发射光控制板发射的光不会被光源装置其他结构散射。因此，特别是当照明光的角度范围小时，能实现优良的方向性。特别是在本发明的结构中，斜面不设置在窄角度导光板上，光从窄角度导光板附近的发射光控制板上的凸起部顶部输出。因此，与带有斜面的宽角度导光板不同，没有光向导光板的背面发射。即使光向-Z侧发射，也会经过宽角度导光板传输，并且被反射板有规则地反射，再一次穿过宽角度导光板进入窄角度导光板。但是，因为从窄角度导光板的-Z侧的表面入射至窄角度导光板的光，穿过窄角度导光板而不被窄角度导光板的+Z侧的表面全反射，所以光被发射光控制板散射，结果是所发射的光降低了方向性。从特点上说，因为在本发明中基本上不向窄角度导光板的背面发射光，所以当窄角度光源接通时能提高方向性。
如前所述，当窄角度光源接通时，光源装置的照明范围限于窄角度范围，因此，能够获得显示装置的视角限于窄角度范围的窄角度显示。当宽角度光源接通时，光源装置的照明为宽角度范围分布，因此能获得显示装置的视角设置为宽角度范围的宽角度显示。如上所述，本发明的显示装置只要切换光源就能切换视角。同样如前所述，当窄角度光源接通时所发射的光的方向性强，因此本发明对于防止偷看是非常有效的。
上述确定发射光控制板上的凸起部形状的数值不受限制，在表明同样效果的情况下，可以采用不同的数值。用于发射光控制板的材料也不受上述材料的限制。凸起部的顶部的位置虽然形成等边三角形，但并不限于这种结构，顶部也可以形成不同于等边三角形的形状。三角形的边也不必完全平行于Y轴，可相对于Y轴成一个角度定位，以防止显示屏产生波纹失真。但是，在X轴方向的顶部的位置状态相对于Y轴方向最好是不均匀的。因为由此能够提高每单位表面积的顶部率，所以，与X轴方向的状态相对于Y轴方向是均匀的情况相比，当窄角度光源接通时光能更有效地从导光板输出。另外，扩散图案可提供给发射光控制板形成凸起部的表面相对侧的表面。由此能防止显示屏出现波纹失真。凸起部的形状也可以在X轴方向比在Y轴方向长。这种结构能在窄角度光源接通时减小在X轴方向的光补偿性质，并使视角切换效果只在图像水平方向出现。
上述确定宽角度导光板所设置的斜面倾斜角的数值不受限制，在表明同样效果的情况下可以采用不同的数值。斜面也可由曲面组成。从而能实现许多散射方向，并能提高照明范围的均匀性。用于导光板的材料也不限于上述材料。斜面的深度和间距也不限于上述数值，可在导光板内部采用不同的数值，或者可在导光板内部分布斜面的倾斜角。通过增加导光板上靠近光源和斜面的间距，能使光源装置发射的光的面内分布特别均匀。在表面上印有点图案的导光板也适用作宽角度导光板。
冷阴板射线管或其他线光源也可用作光源，也可使用LED(发光二极管)或其他点光源。能减小光源的厚度，特别是使用LED时。多个LED可设置在导光板的光入射面，不过，特别是当窄角度光源接通时，由于从光源来的光被聚光并以窄角度范围发射，光源的强度相对于宽角度光源能进一步减小。特别是，窄角度光源中的LED的数目能比宽角度光源中的LED的数目少，能减少成本。窄角度显示比宽角度显示能用较小的功率，所以能降低功耗。在上述描述中，当宽角度光源接通时，窄角度光源断开，但窄角度光源不是必须断开，也可以接通。也可以配置强度调节单元，它能彼此独立地调节宽角度光源和窄角度光源的强度，也可变化两个光源的发射比。另外，在本实施方式中窄角度光源被描述为配置在窄角度导光板的-X侧，但不限于这种结构。特别是当窄角度光源配置在窄角度导光板的角落时，即使采用比窄角度光源配置在导光板侧面时还小的光量，也能提高光源装置发射面的均匀性。
通过将窄角度光源和宽角度光源安置在相对于相应导光板的相同位置(在本实施方式中各导光板的-X侧的位置)，与光源各配置在相对于相应导光板的不同位置的情况相比，能减小光源装置的底面积，如本发明的第二实施方式中所述。
与本发明的光源装置组合使用的显示屏不限于透射式液晶屏，使用光源装置的任何显示屏都能采用。但是，液晶屏是适合的，它最少依赖于视角。这种液晶屏的模式示例，在水平场模式当中包括IPS(板内切换)、FFS(边缘场切换)、AFF(高级边缘场)等等。垂直配向模式包括MVA(多象限垂直配向)、它是多象限并具有简约视角依赖性；PVA(构型垂直取向)；ASV(高级超V)等等。另外，也可适当使用以补偿膜TN原理工作的液晶显示屏。液晶显示屏也不限于透射式的，在每一像素中具有透射区的任何屏幕也可使用。也能使用在每一像素的一部分中具有反射区域的半反半透式液晶屏、微透射液晶屏、或微反射液晶屏。
本实施方式的光源装置适用于移动电话或其他移动终端设备，能使安装在移动终端设备中的显示装置作视角可切换的显示。特别是，当本实施方式的光源装置安装在移动电话中时，能通过将移动电话的横向和纵向分别设置为光源装置的Y轴方向和X轴方向，将光源配置在显示屏的下边。
移动电话的横向宽度一般受限于能握在手掌中的尺寸，但由于为显示文本信息最好增加显示区域的横向宽度，所以在移动电话的横向宽度中要减小非显示区域的尺寸。本实施方式的光源装置更适合于使用，因为不需要在显示屏的左和右边安装光源。兼容的移动终端设备不仅包括移动电话，而且也包括PDA(个人数字助理)、游戏机、数字照相机、数字摄像机、笔记本式个人计算机和各种其他形式的移动终端设备。显示装置不仅可安装在移动终端设备中，而且也可安装在取款机、自动售货机和其他各种形式的固定终端设备中。
装有本实施方式的光源装置的移动终端设备也可设置有强度调节单元，它能彼此独立地调节宽角度光源和窄角度光源的强度，并且这个强度调节单元也可设置两个光源的发射比。因此，用户能根据工作环境设置最佳视角。移动终端设备也可包含用来检测剩余电池能量的剩余电池能量检测单元，还可包含控制单元，它能调节光源51和52的强度，或根据检测到的剩余电池能量接通或断开光源51或52，并自动变化视角。
下面将描述本实施方式的第一修改例。根据本修改例的移动终端设备配置有剩余电池能量检测单元(未示)，其中剩余电池能量检测单元检测剩余电池中的电能，当剩余能量小于预定值时自动切换至窄角度显示。下面将描述这种移动终端设备的操作。图20是根据本修改例的移动终端设备的操作流程图。
在初始状态，移动终端设备的电源被用户(观察者)断开。如图20的步骤S1所示，当电源接通至移动终端设备时，剩余电池能量检测单元检测电池中剩余的电能，并检测剩余能量是否等于或大于预定值，或小于预定值。当检测的结果是等于或大于预定值时，视角控制单元允许用户选择宽角度显示或窄角度显示，如步骤S2所示。用户可根据环境和用户的愿望选择使用宽角度显示或窄角度显示，然后过程返回步骤S1。当剩余电池能量检测单元的检测结果是小于预定值时，视角控制单元将显示器设为窄角度显示，只有光源51接通，如步骤S3所示。然后过程返回步骤S1。
如上所述，因为在本实施方式的光源中，窄角度显示期间使用的能量小于宽角度显示期间使用的能量，所以当剩余电池能量较少时，本修改例的移动终端设备通过自动切换至窄角度显示能减小功耗，移动终端设备能工作较长时间。
下面将描述本实施方式的第二修改例。根据本修改例的移动终端设备配置有输入检测单元(未示)，其用于检测输入操作；计时器(未示)，其用于测量特定的时间；和视角控制单元(未示)，其用于根据输入检测单元检测到的结果控制视角。在宽角度显示期间，当在计时器所测量的特定时间内检测不到输入操作时，显示器自动切换到窄角度显示。下面将描述这种移动终端设备的操作。图21是根据本修改例的移动终端设备的操作流程图。
在初始状态，移动终端设备的电源被用户(观察者)断开。如图21的步骤S11所示，当电源接通至移动终端设备时，移动终端设备检测用户是否已选择宽角度显示或窄角度显示。当检测结果指示选择窄角度显示时，过程返回到步骤S11，继续窄角度显示。当检测结果指示选择宽角度显示时，过程进至步骤S12，并且移动终端设备启动计时器。在计时器测定的特定时间内，输入检测单元检测移动终端设备是否进行输入操作。当在特定时间内检测到输入操作时，视角控制单元执行由用户选择的宽角度显示，如步骤S13所示。具体地说，继续宽角度显示。然后过程返回步骤S11。在步骤S12中，当在特定时间内没有检测到输入操作时，视角控制单元将移动终端设备的显示切换至窄角度显示，并且只接通光源51，如步骤S14所示。然后过程返回步骤S11。
因此，当本修改例的移动终端设备处于输入等待状态时，通过自动切换至窄角度显示能减少功耗，并且能延长移动终端设备的工作时间。当没有检测到输出操作时，重复由步骤S11、S12和S14组成的环路，在自动切换至窄角度显示以后，当输入检测单元检测到一个输入操作时，显示能自动地恢复至宽角度显示。
下面将描述根据本发明第二实施方式的光源装置和使用光源装置的显示装置。图22是本实施方式的显示装置的剖视图。如图22所示，本实施方式的光源装置11与上述第一实施方式的光源装置1(见图4)的不同在于，窄角度光源51设置在窄角度导光板301的+X侧面。本实施方式的其他结构方面与上述第一实施方式中的相同。
在本实施方式中，窄角度光源51设置在窄角度导光板301的+X侧面，宽角度光源52设置在宽角度导光板302的-X侧面。明确地说，窄角度光源和宽角度光源不设置成在Z轴方向上彼此重叠。因此，能减少光源厚度对装置的总体厚度的影响，与彼此重叠地设置光源的情况例如本发明第一实施方式相比较，能得到薄的剖面。另外，因为窄角度光源和宽角度光源不彼此靠近，热量容易从光源单元散发出去，能抑制光源单元的温升。本实施方式的光源装置11的结构和操作的其他方面，与第一实施方式的光源装置1的相同。
下面将描述根据本发明第三实施方式的光源装置和使用光源装置的显示装置。图23是本实施方式的显示装置的剖视图。如图23所示，本实施方式的光源装置12与上述第一实施方式的光源装置1(见图4)的不同在于，反射板81安装在离窄角度光源51最远的表面，即窄角度导光板301的+X侧面。本实施方式的其他结构方面与上述的第一实施方式中的相同。
下面将描述如此构成的本实施方式的光源装置12的操作。在本实施方式中，当宽角度光源52接通时进行的操作与上述第一实施方式中的相同。当窄角度光源51接通时操作也相同，其中从光源51发射的光在窄角度导光板301中传播，光的一部分在发射光控制板的前方发射。因为在本实施方式中反射板81装在窄角度导光板301的+X侧面，所以经过窄角度导光板301传播而不被发射光控制板发射、并到达窄角度导光板的+X侧面的光，能通过反射板81向-X方向反射。反射光经窄角度导光板301在-X方向传播，光的一部分从发射光控制板向前方发射。
曾利用市场可购得的光线跟踪模拟器，用与第一实施方式相同的方式进行计算机模拟，以研究上述设计的有效性。除了在窄角度导光板的+X侧面设置反射板以外，光学模型与第一实施方式相同。图24是当窄角度光源接通时在从发射光控制板发射期间的亮度分布极坐标曲线图，其中示出X方向和Y方向。图25是图24所示的亮度分布中X轴方向的亮度分布曲线图，其中水平轴表示X轴方向的视角，垂直轴表示相对亮度。图26是图24所示的亮度分布中Y轴方向的亮度分布曲线图，其中水平轴表示Y轴方向的视角，垂直轴表示相对亮度。如图24至26所示，在从发射光控制板发射期间的亮度分布集中在X轴方向和Y轴方向两者的30度以内。上述第一实施方式的亮度分布，为便于比较，在图25和26中用虚线表示。从这些结果很明显地看出本实施方式所得到的前向亮度近似为第一实施方式的两倍。
如上所述，通过在窄角度导光板的安装有窄角度光源的那一侧相对的侧面设置反射板，当窄角度光源接通时能得到增强的亮度而不损害方向性。当用LED作光源时，通过在窄角度导光板的表面上除设有LED的部分以外的部分设置反射板，在那里安装LED，朝向-X侧的光能进一步向+X侧反射。因此更多的光能从发射光控制板反射，获得进一步增强的亮度。本实施方式的光源装置12的结构和操作的其他方面，与第一实施方式的光源装置1的相同。
下面将描述根据本发明第四实施方式的光源装置和使用光源装置的显示装置。图27是本实施方式显示装置的剖视图。如图27所示，本实施方式的光源装置13与上述第一实施方式的光源装置1(见图4)的不同在于，窄角度导光板301形成为长于宽角度导光板302。具体地说，窄角度导光板301的+X侧表面的定位使它的X坐标大于宽角度导光板302的+X侧表面的X坐标。本实施方式的其他结构方面与上述第一实施方式中的相同。
在本实施方式中，窄角度导光板的+X侧表面位于宽角度导光板的+X侧表面的外面。因此，能防止从窄角度导光板+X侧表面发射的光被支座和其他部件散射并进入宽角度导光板。因而能保持优良的方向性，因为能减弱窄角度光源接通时的杂散光效应。
本实施例中所描述的窄角度导光板的+X侧的表面，相对于宽角度导光板的+X侧的表面来说是在外面，但本发明不限于这种结构。在XY平面上的窄角度导光板的轮廓线大于宽角度导光板的轮廓线的情况下，能显示同样的效果。例如，窄角度导光板的Y轴方向的表面可设置得比宽角度导光板的Y轴方向的表面更加向外。窄角度导光板的面对光源的表面即-X侧的表面的窄角度导光板的表面也可比宽角度导光板的-X侧的表面更加向外。本实施方式的光源装置13的结构和操作的其他方面，与第一实施方式的光源装置1相同。
下面将描述根据本发明第五实施方式的光源装置和使用光源装置的显示装置。图28是本实施方式的显示装置的剖视图。如图28所示，本实施方式的光源装置14与上述第一实施方式的光源装置1(见图4)的不同在于，遮光片84安装在窄角度导光板301和宽角度导光板302之间。遮光片84位于导光板301、302的端部，即只在+X轴侧、-X轴侧、+Y轴侧和-Y轴侧，至少不设置在显示装置的显示区。遮光片84的颜色例如是黑色。本实施方式的其他结构方面与上述的第一实施方式中的相同。
在本实施方式中，遮光片84设置在窄角度导光板的端部的-Z侧的表面。因此，能防止从窄角度导光板的端面发射的光被支座和其他部件散射并进入宽角度导光板。因而能保持优良的方向性，因为能减小窄角度光源接通时的杂散光效应。
本实施方式的遮光片84不必须是黑的，就防止从窄角度导光板端部发射的光进入宽角度导光板来说，可以是例如白色层或银白色层。遮光片84也可以具有粘接性能，由此使窄角度导光板和宽角度导光板固定在一起。本实施方式的光源装置14的结构和操作的其他方面，与第一实施方式的光源装置1相同。
下面将描述根据本发明第六实施方式的光源装置和使用光源装置的显示装置。图29是本实施方式的显示装置的剖视图。如图29所示，本实施方式的光源装置15与上述第一实施方式的光源装置1(见图4)的不同在于，使用了黑色支座83，它是吸光体。本实施方式的其他结构方面与上述第一实施方式中的相同。
在本实施方式中，因为支座是黑色吸光体，所以能够防止从窄角度导光板的表面发射的光被支座和其他部件散射而进入宽角度导光板。因此，能保持优良的方向性，因为能减小窄角度光源接通时的杂散光效应。本实施方式的光源装置15的结构和操作的其他方面，与第一实施方式的光源装置1相同。
下面将描述根据本发明第七实施方式的光源装置和使用光源装置的显示装置。图30是本实施方式的显示装置的剖视图。如图30所示，本实施方式的显示装置26与上述第一实施方式的显示装置2(见图5)的不同在于，显示装置26具有透射液晶屏71，其使用低反射偏光片7b做至少-Z侧的偏光片，代替具有偏光片7a的透射式液晶屏7。本实施方式的其他结构方面与上述第一实施方式中的相同。
在本实施方式中，因为低反射偏光片7b用作透射液晶屏71的-Z侧的偏光片，所以能防止窄角度光源接通时从光源装置发射的一部分高方向性光，被透射液晶屏71的入射侧的偏光片表面反射回光源装置16。当光被偏光片表面反射以致重新进入光源装置16时，这重新进入的光变成光源装置16内部的杂散光，当窄角度光源接通时方向性变差。在本实施方式中，因为能减少偏光片表面的反射，并且在窄角度光源接通时能减小杂散光效应，所以能保持优良的方向性。本实施方式的光源装置26的结构和操作的其他方面，与第一实施方式的显示装置2中的相同。
下面将描述根据本发明第八实施方式的光源装置和使用光源装置的显示装置。图31是本实施方式的显示装置的剖视图。如图31所示，本实施方式的显示装置27与上述第一实施方式的显示装置2(见图5)的不同在于，发射光控制板6和透射式液晶屏7的-Z轴侧的偏光片7a紧密接触在一起。本实施方式的其他结构方面与上述第一实施方式中的相同。
在本实施方式中，因为发射光控制板6和透射式液晶屏7的-Z轴侧的偏光片7a紧密接触在一起，所以能减小由偏光片7a的表面引起的表面反射效应，并能减少杂散光的发生，特别是当窄角度光源接通时。因此能保持优良的方向性。因为不需要对偏光片7a的表面做低反射处理，所以能使用低成本的偏光片。本实施方式的显示装置27的结构和操作的其他方面与第一实施方式的显示装置2中的相同。
下面将描述根据本发明第九实施方式的光源装置和使用光源装置的显示装置。图32是本实施方式的显示装置的剖视图。如图32所示，本实施方式的显示装置28与上述第一实施方式的显示装置2(见图5)的不同在于，显示装置28具有透射液晶屏72，其使用圆偏光片7c代替具有偏光片7a的透射式液晶屏7。本实施方式的其他结构方面与上述第一在本实施方式中，因为将圆偏光片7c使用在透射液晶屏72中，所以能最大限度地减少一部分从光源装置18发射并入射至透射液晶屏72的光，被透射式液晶屏的金属线和其他部件反射，以致重新进入光源装置18的现象发生。在采用普通偏光片的透射式液晶屏中，从光源装置发射并入射至透射式液晶屏的光，当其穿过入射面侧即-Z侧的偏光片时，变成线偏光光。因为这一偏光状态，即使在光被透射式液晶屏的金属线和其他反射结构反射时也不改变，所以光通过-Z侧的偏光片重新进入光源装置。如前所述，当窄角度光源接通时，重新进入光源装置的光是杂散光，其使方向性降低。相反，在采用圆偏光片7c的透射液晶屏72中，从光源装置发出并重新进入透射液晶屏72的光，一旦通过-Z侧的圆偏光片7c后变成圆偏光光。当这一圆偏光光被透射液晶屏72的金属线和其他反射结构反射时，偏光状态旋转180度，光在相反的方向上圆偏光。因为这一反相偏光光被-Z侧的圆偏光片7c吸收，所以能防止被透射液晶屏72的反射结构反射的光向光源装置18发射。这种结构能减少从透射液晶屏72的反射结构来的杂散光的发生，因此当窄角度光源接通时能保持高方向性。本实施方式所述圆偏光片7c没有做特殊的表面处理，但是，如果如第七实施方式所述对偏光片的表面进行低反射处理而减少偏光片的表面反射，或者如第八实施方式所述使偏光片与发射光控制板光学接触，会获得优良的效果。另外，当使用具有大量金属线和其他反射结构的有源阵列液晶屏时，本实施方式是有效的。当使用每一像素内有内部反射板的半反半透式液晶屏时，本实施方式也特别有效。当本实施方式应用于按照多象限垂直配向模式运行的液晶屏时，能使由区域划分引起的透光度的降低减至最小，因此，本实施方式更为有效。本实施方式的显示装置28的结构和操作的其他方面，与第一实施方式的显示装置2中的相同。
权利要求
1.一种光源装置，其特征在于包括第一和第二光源；第一导光部件，从所述第一光源来的光入射于其上；第二导光部件，从所述第二光源来的光入射于其上；和发射光控制板，从所述第一和第二导光部件来的光入射于其上，其控制发射光的发射方向；其中，所述发射光控制板由透明材料构成，并具有平板部分和在面对所述第一导光部件侧的所述平板部分的表面上形成的凸起部；所述凸起部的顶部紧密接触所述第一导光部件；和所述第二导光部件配置在所述第一导光部件的装有所述发射光控制板的那一侧的相对侧。
2.根据权利要求1的光源装置，其特征在于所述第一导光部件是平行的平板。
3.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于在所述第二导光部件上形成被从所述第二光源入射的光辐射的斜面。
4.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于所述第一光源配置在所述第一导光部件的第一侧面；和反射板安装在所述第一导光部件的与所述第一侧面相对侧的第二侧面。
5.根据权利要求4的光源装置，其特征在于所述第一光源是安装在所述第一导光部件侧面的点光源；和反射板安装在所述侧面上装有点光源的区域的外面。
6.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于反射板安装在与装有所述第一导光部件的表面相对的所述第二导光部件侧。
7.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于所述第一光源和所述第二光源分别安装在与所述第一导光部件和所述第二导光部件相同侧的侧面。
8.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于所述第一光源相对于所述第一导光部件的位置，不同于所述第二光源相对于所述第二导光部件的位置。
9.根据权利要求8的光源装置，其特征在于所述第一光源安装在所述第一导光部件的角上。
10.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于连接所述凸起部顶部的假想的直线在平行于所述平板部分表面的三个不同方向延伸。
11.根据权利要求10的光源装置，其特征在于连接所述凸起部顶部的假想的直线形成等边三角形。
12.根据权利要求10的光源装置，其特征在于用于扩散发射的光的扩散图案形成在与所述发射光控制板的所述平板部分形成的所述凸起部的那一侧相对的表面上。
13.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于所述第一光源的强度小于所述第二光源的强度。
14.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于所述第一光源由一个或多个点光源组成；所述第二光源由多个点光源组成；和构成所述第一光源的点光源的数目小于构成所述第二光源的点光源的数目。
15.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于当所述第二光源接通时，所述第一光源也接通。
16.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于所述第一导光部件的尺寸大于所述第二导光部件的尺寸。
17.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于在所述第一导光部件和所述第二导光部件之间安装遮光片。
18.根据权利要求17的光源装置，其特征在于所述遮光片具有粘接性能。
19.根据权利要求1或2的光源装置，其特征在于所述光源装置容纳在支座中，支座具有吸收光的性能。
20.根据权利要求19的光源装置，其特征在于所述支座是黑色的。
21.一种显示装置，其特征在于包括根据权利要求1或2的光源装置；和透射式显示屏，其用于透射从光源装置发射的光，由此将图像与光联系起来。
22.根据权利要求21的显示装置，其特征在于所述透射式显示屏是透射式液晶屏。
23.根据权利要求22的显示装置，其特征在于所述透射式液晶屏是水平场模式、多象限垂直配向模式、或补偿膜TN模式的液晶屏。
24.根据权利要求21的显示装置，其特征在于所述透射式显示屏和所述光源装置的发射光控制板紧密接触在一起。
25.根据权利要求23的显示装置，其特征在于所述透射式液晶屏在面对所述光源装置的至少一个表面上具有偏光片；和偏光片是其表面经处理以减少反射的低反射偏光片。
26.根据权利要求23的显示装置，其特征在于所述透射式液晶屏在面对所述光源装置的至少一个表面上具有偏光片；和偏光片是圆偏光片。
27.根据权利要求26的显示装置，其特征在于所述透射式液晶屏是有源矩阵式透射液晶屏。
28.根据权利要求27的显示装置，其特征在于所述透射式液晶屏是具有在像素电极的反射区的半反半透式液晶屏。
29.一种终端设备，其特征在于包括根据权利要求21的显示装置。
30.根据权利要求29的终端设备，其特征在于所述终端设备是移动电话、个人信息终端、游戏机、数字照相机、摄像机、视频播放机、笔记本式个人计算机、取款机或自动售货机。
31.根据权利要求30的终端设备，包括移动电话，其特征在于所述第一和第二光源配置在显示屏幕的顶侧和/或底侧。
32.根据权利要求29至31中的任何一项要求的终端设备，其特征在于包括强度调节单元，其用于彼此独立地调节所述第一和第二光源的强度。
33.根据权利要求29至31中的任何一项要求的终端设备，其特征在于包括电源存储单元，其用于至少向所述第一和第二光源提供电源；剩余能量检测单元，其用于检测电源存储单元中剩余的电能；和控制单元，其用于基于由剩余能量检测单元检测到的结果，控制所述第一和第二光源的光强度；其中，当由所述剩余能量检测单元检测到的剩余电能小于预定值时，所述控制单元只接通所述第一光源。
34.根据权利要求29至31中的任何一项要求的终端设备，其特征在于包括输入检测单元，其用检测输入操作；计时器，其用于测量特定时间；和控制单元，其用于控制所述第一和第二光源的光强度；其中，当在所述计时器测定的特定时间内，所述输入操作检测单元没有检测到输入操作时，所述控制单元只接通所述第一光源。
全文摘要
在配备有光源装置的显示装置中，第二导光部件配置在第一导光部件的背面，第一导光部件的前面配置有发射光控制板。发射光控制板由平板部和凸起部组成。安装在第一导光部件侧面的第一光源和安装在第二导光部件侧面的第二光源被切换和接通。当第一光源接通时，发射光控制板有聚光作用，当第二光源接通时，发射光控制板有扩散作用。照明光的角度范围因此能被切换。
文档编号G02F1/133GK1940678SQ20061013994
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月27日 优先权日2005年9月30日
发明者上原伸一, 今井雅雄 申请人:日本电气株式会社, Nec液昌技术株式会社