专利名称：导光板、使用该导光板的面光源和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及导光板、使用该导光板的面光源和液晶显示装置，特别涉及用于液晶显示装置的背光、和用于照明广告和交通标志等的面光源，和配有该面光源的导光板以及取景器等背光方式的液晶显示装置。
作为液晶显示装置的背光用的面光源，已知以透光性平板作为导光板的侧光方式的面光源。在这种面光源中，从由透明的平行平板和断面楔形平板构成的导光板的侧端面一方，入射来自荧光灯等光源的光，利用透光性平板内部的全反射，把光传播遍及导光板整个区域，把该传播光的一部分用导光板里面的光散射反射板构成临界角不足的扩散反射光，从导光板表面发射扩散光(实开昭55-162201)。
此外，为了把太阳光和室内光等外光作为辅助光源，已知在导光板的侧端面设置外光取入部分的背光用的面光源，该外光取入部分的形状为断面圆弧状，构成一个柱面透镜(特开平5-11249)。
图1是表示以往的液晶显示装置的示意图。
以往的液晶显示装置配有液晶屏9和导光板1，在把液晶显示装置例如作为电子静象照相机的取景器使用的情况下，在导光板1的左侧作为照相机主体，摄影者利用光射出面1e的射出光从液晶屏9的右侧观看被摄体。
此外，在配有以往的液晶显示装置的导光板1上部的一端，为了取入作为辅助光的外光，设有由断面圆弧状的柱面透镜构成的外光取入部分1a，由于柱面透镜的外光取入面(该图中，虚线A-A’沿纸面垂直方向移动时形成的面)朝向纸面的上方向(图中以‘面的方向’所示的方向)，所以能够最佳地取入来自正上方的外光。
但是，在以往的液晶显示装置的导光板中，如上所述，尽管电子静象照相机装在左侧，尽管来自左侧或上方的外光较少，由于成为最佳取入来自正上方外光的结构，其结果，取入外光的效率非常低，存在不能实现降低消耗功率的问题。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供导光板、使用该导光板的面光源和液晶显示装置，其中该导光板通过提高外光取入效率，可降低主光源中的消耗功率，进而可以不要主光源。
为了实现上述目的，本发明第一方案的导光板用树脂一体地成形，其特征在于，在所述导光板的上部一端配有取入外光的外光取入部分，所述外光取入部分的外光取入面朝向斜上方。
本发明的第二方案的面光源的特征在于，配有第一方案所述的导光板，和在所述导光板的外光取入部分及光射出面以外的面上安装的光源。
本发明的第三方案的液晶显示装置的特征在于，配有方案1所述的导光板，和靠近所述导光板的光射出面安装的液晶屏。
图1是以往的液晶显示装置的模式图。
图2是本发明的导光板的模式图。
图3是表示本发明的面光源的示意图。
图4是表示配有本发明的面光源的液晶显示装置的示意图。
下面，参照附图详细说明本发明的实施例。
图2是本发明的导光板的模式图。
1是导光板，在制备利用金属模由树脂成形的导光板1的同时，还在导光板1的上部一端形成下述的外光取入部分1a。
1a是外光取入部分，取入作为辅助光的太阳光和室内光等外光。该外光取入部分1a为断面圆弧状的柱面透镜，由于该外光取入面(图中，虚线A-A’沿一方的侧面1b的方向移动时形成的面)朝向黑箭头方向(图中以‘斜上方’所示的方向)，所以能够最佳地取入来自斜上方的外光，即使来自正上方和正侧面方向的外光，也能够高效率地入射。但是，外光取入部分1a并不限于圆弧状的柱面透镜，只要外光取入面朝向斜上方，例如三角柱透镜等也可以。
1c是光入射面，如下所述，入射从略平行地靠近光入射面1c设置的光源(图中未示出)照射的光。再有，在两个侧面1b的一方，也可以配置光源，将其作为光入射面。
1d是光反射面，在树脂成形后，为了防止光的泄漏和提高反射率，在进行点状印刷之后安装铝等反射板(图中未示出)。
1e是光射出面，用先反射面1d和导光板1的两个侧面反射从外光取入部分1a和光入射面1c入射的光，入射光的大部分最终从光射出面1e作为有均匀方向性的合成光射出。而且，在该侧面1b上，为了防止光的泄漏，装有白色胶带等防止泄漏部件。
作为导光板1的材料，可从透光性材料中选择，通常使用丙烯基或聚碳酸酯树脂。导光板的形状为平行平板和断面楔形平板，其厚度通常为1～10mm左右。
此外，作为其它透光性材料，可使用聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲基等的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯等的单独或共重合体、聚对苯二甲酸乙二酯、聚丁烯对苯二酸酯等的聚酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丁烯等可热塑性树脂、或紫外线或电子射线交联的多官能的聚氨丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等的丙烯酸酯、不饱和聚酯等透明树脂、透明玻璃、透明陶瓷等。
下面，参照图2说明本发明的导光板的动作。
室外的太阳光或室内的荧光灯等外光，入射在导光板1的外光取入部分1a上。通过使该外光取入部分1a的外光取入面朝向斜上方，与以往的导光板的外光取入部分(参照图1)比较，以斜上方方向为中心入射的外光被高效率地取入外光取入部分1a。其结果，在把配有本发明的导光板的液晶显示装置用作取景器等的情况下，由于在不必点亮光源的程度下可进行充分的照明，所以可实现消耗功率的降低。
此外，在点亮光源的情况下，用光反射面1d和导光板1的两个侧面1b反射从光入射面1c入射的来自光源的光和外光，从光射出面1e作为有均匀方向性的合成光射出。
图3是表示本发明的面光源的示意图。
2是面光源，由本发明的导光板1、荧光管等光源3和各种控制电路(图中未示出)等构成。在该控制电路中，还包括例如检测从导光板1的光射出面射出的光的总量，调整供给光源3上的功率使射出光量变得最佳的电路。
从光源3射出的光由反射体4反射，从导光板1的光入射面1c进入导光板1的内部，此外，自然光等外光从导光板1的外光取入部分1a进入导光板1的内部，用在光反射面1d下部安装的反射板5和侧端面1b反复进行反射聚光，从导光板1的光射出面1e向扩散板6射出。此外，向扩散板6入射的光利用扩散板6和透镜片7在期望的角度范围内各向同性地均匀地扩散，从透镜片7射出。
图4是表示配有本发明的面光源的液晶显示装置的示意图。
8是液晶显示装置，由液晶屏9和本发明的面光源2构成。从上述面光源2各向同性地均匀地扩散射出的光被导入液晶屏9。但是，也可以是从面光源2除去光源3，仅利用来自导光板1的外光的液晶显示装置。
如以上的说明，按照本发明的导光板，由于该外光取入部分的外光取入面的方向朝向‘斜上方’，所以能够最佳地取入来自斜上方的外光，而且由于还可入射来自正上方和正侧面的外光，所以高效率地取入太阳光和室内光等外光使其作为主要的光成为可能。
此外，按照本发明的面光源和液晶显示装置，由于使用上述导光板使外光取入效率提高，所以在获得一定射出光量的情况下，不但可降低向光源供给的功率，而且根据用途可不要光源。
权利要求
1．一种导光板，用树脂一体地成形，其特征在于，在所述导光板的上部一端配有取入外光的外光取入部分，所述外光取入部分的外光取入面朝向斜上方。
2．一种面光源，其特征在于，配有如权利要求1所述的导光板，和在所述导光板的外光取入部分及光射出面以外的面上安装的光源。
3．一种液晶显示装置，其特征在于，配有如权利要求1所述的导光板，和靠近所述导光板的光射出面安装的液晶屏。
全文摘要
提供导光板、使用该导光板的面光源和液晶显示装置,其中该导光板通过提高外光取入效率,可降低主光源的消耗功率。在制作使用金属模由树脂成形的导光板1的同时形成外光取入部分1a。由于外光取入部分1a的外光取入面朝向用黑色箭头所示的斜上方,所以能够最佳地取入来自该方向的外光,而且还高效率地入射来自正上方和正侧面的外光。用光反射面1d和导光板1的两个侧面1b反射从光入射面1c入射的来自光源的光和外光,作为有均匀方向性的合成光从光射出面1e射出。
文档编号G02B6/00GK1216370SQ9812143
公开日1999年5月12日 申请日期1998年10月30日 优先权日1997年10月31日
发明者后藤阳一郎, 佐藤道明, 草深孝也, 樋口政广 申请人:三洋电机株式会社