导光板和具有该导光板的液晶显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的是提供一种导光板和具有这种导光板的液晶显示装置，该导光板取出原来不能有效利用的光的偏振光分量，减少发光元件等的部件数，并减少功耗，为达到该目的，导光板１包括：导光单元４０，引导从光源２入射的光；偏振光分离单元１０，仅射出单方向的偏振光；反射单元３０，对光进行反射；偏振光变换单元２０，配置在该偏振光分离单元１０和反射单元３０之间，变换透过的光的偏振光方向。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射出象液晶屏(液晶パネル)的照明光那样的方向确定的偏振光的导光板和具有该导光板的液晶显示装置。
技术介绍
在信息终端中使用的显示设备等中使用的液晶屏5’的液晶显示装置中，由于液晶屏5’自身不发光，因此与例如图65所示的照明装置6’组合使用。图65所示的照明装置6’由作为光源2’的冷阴极管、由透明材料形成的导光单元40’以及反射板单元30’(30a’、30b’)构成。从光源2’发出的光3a’入射到导光单元40’，在反射单元30’上反复反射的同时进入导光单元40’内，在有液晶屏5’的方向上射出。此时，有时为了均匀地照明液晶屏5’，在导光单元40’内外具有使光扩散或使光具有指向性的结构(具体在后面说明)。液晶屏5’配置为由偏振光板51’，53’从两侧夹住液晶板52’。液晶板52’如下动作在施加了未示出的显示信号的部分52a’(下面叫显示部分52a’)上，使入射的规定方向的直线偏振光原样透过，在没有显示信号的部分52b’(下面叫透过部分52b’)上入射规定方向的直线偏振光时，将其偏振光方向旋转90°后射出。这种功能在叫作扭向矩阵型(twist matrix)的液晶屏中已经实用化。实际上的扭向矩阵型的液晶屏5’使透过偏振光板51’的直线偏振光的方向与透过上述无控制状态的液晶板52’的直线偏振光的方向一致，使透过偏振光板53’的偏振光的方向与透过偏振光板51’的偏振光的方向正交。采用这种结构，当从照明装置6’射出光时，从照明装置6’向偏振光板51’行进的非偏振光的照明光(31j～34i)由于液晶屏5’的偏振光板51’的偏振光分离功能，仅使来自照明装置6’的入射光(31j～34j)中透过偏振光板51’的与纸面垂直的偏振光分量(31d～34d)透过。向液晶板52’的图形和文字等的显示部分52a’和构成整体的背景光的透过部分52b’入射规定方向的直线偏振光31d～34d时，在显示部分52a’上，偏振光方向按原样透过31e、32e，在透过部分52b’上，偏振光方向被变换90°后，33e、34e透过。因此，作为整个液晶屏5’，在无控制状态的显示(透过部分52b’)上，透过偏振光板51’的偏振光照明光也透过液晶屏5’(直线偏振光33f，34f)而将液晶屏5’的整个面照明，仅在图形和文字等的显示位置(显示部分52a’)上施加电压，在图形和文字图形部分(显示部分52a’)上透过与偏振光板53’正交的光，而在偏振光板53’上吸收该光，因此显示为黑色的图形、文字图形。这样，在偏振光板51’中，来自照明装置6’的入射光(31j～34j)中，除透过的光31d～34d以外的光(用与纸面水平的双向箭头图示的偏振光分量)，即全部光量的一半以上的光被吸收。接着说明已有技术的液晶显示装置、照明装置的公开例子。图66是表示一连串日本专利，即专利2813131号公报“利用衍射光栅的背照光导光板(回折格子を利用レたバックラィト導光板)”、专利2865618号公报“导光板和导光板组件(導光板ぉょび導光板ァセンブリ)”、专利2986773号公报“点光源用的导光板(点光源用の導光板)”中公开的液晶显示装置，实现高亮度和亮度的均匀性。图66中，从光源2’向背照光导光板71入射的光由衍射光栅72衍射，经扩散板75和聚光用棱镜片76形成作为液晶屏5’的背照光的照明光。这里进行了如下说明衍射光栅72按从亚微米到数十微米的间距形成，均匀地照射背照光导光板71的面，并且通过扩散板75可解决色象差的问题。这些例子中所述的衍射光栅72用于把从光源入射到导光板内的光反射偏振到液晶屏的方向。衍射光栅72的结构可像上述专利公报公开的那样，由正弦波形状、锯齿形状(火焰形状)、矩形形状等单一形状的重复构成。图67由日本的特开平5-142536号公报“照明装置(照明装置)”公开，该照明装置在外壳77内具有一组光源2’、与该光源2’之间的空间相对配置的反射板77a和扩散板78，而且，在反射板77a和扩散板78a之间形成的空间中具有倾斜，该倾斜随着远离光源2’与反射板77a的距离变小，并且，设置形成多个随着远离光源2’孔径变大的孔80的调光板79。根据该构成，由反射板77a和扩散板78a构成反射面和扩散面，调光板79对外壳77内的光行使反射和扩散两种功能，通过孔80的孔径和分布密度，可将照明装置轻量化，高效地形成均匀的光分布。图68由日本的特开平8-286043号公报“液晶显示装置的照明用导光板和其制造方法(液晶表示装置の照明用導光板ぉょびその製造方法)”公开，在透光性导光板81下面一体形成光扩散膜82，在透光性导光板81的另一表面上形成棱镜形状。根据该构成，可实现对液晶显示装置的照明光的均匀化，可解决为了除去已有技术中在透光性导光板81的下面印刷的点图形或者为了隐蔽该点图形而设置的例如图66所示的扩散板75和聚光用棱镜层76所造成的背照光的组装繁杂、以及由于扩散板75的设置而造成的光的利用效率差等问题。图69公开在日本的特开平9-306221号公报“背照光用照明装置(バックラィト用照明装置)”，通过在导光板86的背面86a侧实施的反射处理87形成沿着光源2’的轴的线状的反射切口(cut)87a，扩散板88将照明侧的表面作为与光源2’的轴平行的凹凸面88a的一个背照光用照明装置，在导光板86的背面86a进行基本全反射，即便在设置了反射效率优良的反射切口87a时，在扩散板88上形成的凹凸面88a也可向该扩散板88提供已有技术的扩散板以上的扩散作用，防止亮度不均，实现照度提高。图70公开在日本的特开平5-196820号公报“背照光导光板(バックラィト導光板)”，在液晶屏5’的后方具有进行导光的导光板89，在其一侧或两侧的端部具有管状的光源2’，该导光板89的后面形成将从侧方向入射的光反射向前方的微小的反射面89a，而且，具有由粘结带91和V形定位爪93构成的光源2’的安装位置决定结构，使得形成紧凑的且画面明亮、驱动功率少的背照光。如图71所示，日本的特开平11-281978号公报“背照光的制造方法和液晶显示装置(バックラィトの製造方法ぉょび液晶表示装置)”公开了下述结构在用偏振光板95b，95c夹住液晶板95a的表里两面构成的液晶屏95d的显示面的里面上设置有扩散板95e、具有全息图95f的导光板95g、λ/4板95h和反射板95i，从光源2’入射到导光板95g的光由全息图95f进行偏振光分离，利用两个偏振光提高光利用效率。如图72所示，日本的特开平2001-188126号公报“偏振光分离棱镜片和照明装置(偏光分離プリズムシ一トぉょび照明装置)”公开了下述结构在用偏振光板96b，96c夹住液晶板96a的表里两面构成的液晶屏96d的显示面的里面上设置有照明装置96K，该照明装置96K具有在凹凸形状的透光性支撑体96e的表面上具有液晶层96f的偏振光分离棱镜片96g、λ/4波长板96h、导光板96i和反射板96j，对从光源2’入射到导光板96的光进行偏振光分离，利用两个偏振光提高光利用效率。考虑与日本的特开平2001-188126号公报所公开的结构相同的结构，利用两个偏振光来提高光利用效率的结构也在日本的特开平10-253830号公报和日本的特开平11-14907本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导光板，其特征在于，包括：偏振光分离单元，根据光的偏振光方向分离反射光和透射光；反射单元，对光进行反射；偏振光变换单元，对透过的光提供相位差，使其满足θ↓［１］＋ｎ.１８０°（其中，θ↓［１］在３０°≤θ↓［１］≤１５０°的 范围内，ｎ是整数）的条件；导光单元，在上述偏振光分离单元与上述反射单元之间夹置上述偏振光变换单元，并将它们设置为一体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中秀幸，管野敏之，小林毅，古川雅晴，齐藤哲哉，横森则晴，铃木芳幸，
申请(专利权)人：富士电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]