专利名称：光学片和面光源装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学片和面光源装置。即涉及使射入光中的一部分光透过而使一部分光反射的光学片。且涉及使用了该光学片的面光源装置。
背景技术：
图1是表示现有例两面图像显示装置7结构的概略剖面图。该两面图像显示装置7中由光源1和导光板2构成的面光源装置3的一个面上，把用于聚光扩散光的聚光片5和大尺寸的第一液晶面板4a顺次相对配置。在面光源装置3的另一个面上把半透过反射片6和小尺寸的第二液晶面板4b相对配置。
在此所使用的半透过反射片6使射入光的一部分被反射而使剩余的光透过，例如图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)所示的结构现有已知的技术(专利文献1)。
图2(a)所示的是半透过反射片6的一现有例，是在玻璃或塑料等透明的基体材料8的一个面上部分形成由金属薄膜或白色涂料构成的光反射用反射膜10。半透过反射片6中形成了反射膜10的区域成为反射区域13，没形成反射膜10而透明的基体材料8露出来的区域成为光透过区域14。因此，当把光从反射膜10侧向半透过反射片6射入时，其射入光中到达反射区域13的光被反射膜10反射而向射入来的方向返回，到达光透过区域14的光则透过透明的基体材料8而从与射入面相反侧的面向与射入方向相同的方向射出。
图2(b)所示的是半透过反射片6的其他现有例，是在透明的基体材料8的一个面上部分形成由金属薄膜或白色涂料等构成的光反射用反射膜10，基体材料8上形成了反射膜10的区域成为反射区域13。另外，基体材料8上没形成反射膜10的区域被冲压出通孔9，被冲压出该通孔9的区域成为光透过区域14。因此，从设置有该反射膜10侧向半透过反射片6射入的光中到达反射区域13的光被反射膜10反射而向射入来的方向返回，另外，到达光透过区域14的光则透过通孔9而从与射入面相反侧的面向与射入方向相同的方向射出。
图2(c)所示的是半透过反射片6的又其他现有例，是在透明的基体材料8内分散有微细的气泡11。向该半透过反射片6射入的光在基体材料8与气泡11的界面处被折射或全反射而散射，射入光的一部分从射入面侧射出，一部分光从与射入面相反侧的面射出。
图2(d)所示的是半透过反射片6的又其他现有例，是由分散了白色颜料12的乳白色基体材料8所形成。向该半透过反射片6射入的光被白色颜料12反射，射入光的一部分从射入面侧射出，一部分光从与射入面相反侧的面射出。
但如图2(a)和图2(b)所示那样，使用金属薄膜或白色涂料的反射膜10来把一部分光进行反射的半透过反射片6中，反射膜10吸收光而使反射光的利用效率(光反射效率)变差。且由于反射膜10的反射光的吸收率依赖于波长，所以为了得到希望反射率或没有波长依赖性的反射率而存在制作上困难的问题。
另一方面，如图2(c)和图2(d)所示那样，在基体材料8内分散了微细气泡11和白色颜料12的半透过反射片6大量生产工序中，难于使气泡11和白色颜料12的含有量比例固定，而且使气泡11或白色颜料12均匀地分布在基体材料8的整个面上也不容易。因此，这种现有例由于气泡11或白色颜料12的含有量有偏差，所以为了使各个半透过反射片6中的反射率或透过率固定而在质量管理上有困难。且若气泡11和白色颜料12在基体材料8内分布不均匀，则半透过反射片6也产生反射率和透过率的不均匀。而且这些现有例由于是把垂直射入的光向不特定的方向散射，所以光的利用效率低。
专利文献1特开2004-87409专利文献2特开2003-317520专利文献3特开平8-248421号公报专利文献4特许第3310023号发明内容本发明是鉴于上述技术课题而开发的，其目的在于提供一种能高精度控制光反射率和透过率，且光的利用率也优良的光学片。
本发明的第一光学片在把一个面作为光射入面的透明基板的与该光射入面的相对面上，相互空开间隙地形成多个至少具有两个倾斜反射壁的凸状图形，把向所述透明基板射入的光的一部分通过被所述凸状图形的各反射壁全反射而从光射入面向与射入方向平行的方向射出，并且通过使向所述透明基板射入的光的剩余一部分透过没形成所述反射壁的区域而从与光射入面相对的面射出。
根据本发明的第一光学片，向凸状图形的反射壁射入的光通过至少被反射壁两次反射而向原来的射入方向反射。向没有反射壁的部分射入的光则透过光学片而从与光射入面相反侧的面射出。该光学片根据形成所述反射壁区域(光反射区域)的面积与没形成所述反射壁区域(透过区域)的面积的比就能设定光学片的透过率和/或反射率。因此，该光学片例如能作为半透过反射片使用。
根据这种第一光学片，由于是通过在透明基板表面形成的凸状图形的反射壁把光进行全反射，所以不象在光的反射中利用金属薄膜等的现有例或把气泡或白色颜料进行分散的现有例那样的光的吸收和散射，能具有高的光利用效率地使一部分光反射而使一部分光透过。也不象使用金属薄膜的现有例那样担心反射率依赖于射入光的频率。且根据该光学片，例如能通过设置了反射壁区域(反射区域)对于整体的面积比或没设置反射壁区域(透过区域)对于整体的面积比来变化光学片的反射率或透过率，所以能高精度控制光学片的反射率或透过率。通过反射壁配置(分布)的设计方法能把光学片反射率和透过率的分布变均匀。
本发明第一光学片的某实施形式中，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面中的所述凸状图形的剖面形状，是构成所述凸状图形的两个反射面成大致90度角度的等腰三角形。该实施形式中与光学片的光射入面大致垂直射入的光，通过被凸状图形的两个反射面持续全反射而与射入光大致平行地进行反射。由于在通常的用途中并不要求反射光的方向与射入光的方向完全平行，所以构成凸状图形的两个反射面只要成大致90度角度便可，即使对于90度是度数大、度数小也不要紧。
本发明第一光学片的其他实施形式中，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面中的所述凸状图形的剖面形状，是所述反射壁的倾斜角是大致45度的等腰梯形。本发明的光学片中凸状图形的剖面形状是等腰梯形，且倾斜角45度的反射壁离开，但向光学片的光射入面大致垂直射入并被一个反射壁全反射的光，进入到凸状图形内并被另一个反射壁全反射，而与射入光大致平行地进行反射。该实施形式中由于凸状图形的剖面形状是等腰梯形且反射壁在凸状图形的两端分离，所以构成反射区域的各反射壁被细细地分散，反射壁不明显。特别是从光透过侧看时由反射壁引起的暗点或从光射入侧看时由反射壁引起亮点不明显，能把光学片的特性均匀化。
本发明第一光学片的又其他实施形式中，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面中的所述凸状图形的剖面形状，其是距离所述光射入面最远位置处顶点的顶角是大致90度，而夹住该顶点的两边的向所述光射入面的投影长度成为大致相等的四边形。根据该实施形式，通过由夹住顶角大致90度的顶点的凸状图形的两边把射入光进行全反射而能把光向与原来射入方向大致平行的方向反射。且该实施形式中由于夹住顶角大致90度的顶点的两边向光射入面的投影长度大致相等，所以能减少被一个边全反射的光不被另一个边反射而向斜的方向反射的不良情况，以及为了反射被一个边全反射的光而在另一个边上出现不使用区域的不良情况。且根据该实施形式，通过适当设计夹住顶角大致90度的顶点的边以外的第三边的倾斜度，能把向光学片的射入面斜着射入的光由第三边等进行全反射而向与射入面大致垂直的方向射出，能更加提高光的利用效率。由于该凸状图形是微细图形，所以由于制造误差而难于使两边的投影长度完全相等，容许有数十％程度的误差。
本发明第一光学片的又其他实施形式中，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面中的所述凸状图形的剖面形状，其是中央部凹下去的大致W字状的五边形，从该凸状图形的光射入面向最远侧突出的两个顶点的顶角都是90度，夹住这些顶点的两边向所述光射入面的投影长度都大致相等。根据该实施形式，通过由夹住顶角大致90度的顶点的凸状图形的两边把射入光进行全反射而能把光向与原来射入方向大致平行的方向反射。且该实施形式中由于以90度顶角夹住顶点的两边向光射入面的投影长度大致相等，所以能减少被一个边全反射的光不被另一个边反射而向斜的方向反射的不良情况，或者为了反射被一个边全反射的光而在另一个边上出现不使用区域的不良情况。且根据该实施形式，由于用于成型剖面是五边形凸状图形的模具具有在大致两个部位处具备角度是90度角部的剖面W槽状的凹部，所以通过使用长方形的刀具改变倾斜度进行二次磨削就能容易地制作摸具的凹部。
本发明的第二光学片是在把一个面作为光射入面的透明基板的该光射入面的相对面上，相互空开间隙地形成多个至少具有两个倾斜反射壁的凹状图形，把向所述透明基板射入的光的一部分通过被所述凹状图形之间的反射壁全反射而从光射入面向与射入方向平行的方向射出，并且通过使向所述透明基板射入的光的剩余一部分透过没形成所述反射壁的区域而从与光射入面相对的面射出。
根据本发明的第二光学片，向凹状图形的反射壁射入的光通过至少被邻接的凹状图形反射壁两次反射而向原来的射入方向反射。向没有反射壁的部分射入的光则透过光学片而从与光射入面相反侧的面射出。该光学片根据形成所述反射壁区域(光反射区域)的面积与没形成所述反射壁区域(透过区域)的面积的比就能设定光学片的透过率和/或反射率。因此，该光学片例如能作为半透过反射片使用。
根据这种第二光学片，由于是通过在透明基板表面形成的凹状图形的反射壁把光进行全反射，所以不象在光的反射中利用金属薄膜等的现有例或把气泡或白色颜料进行分散的现有例那样有光的吸收或散射，能具有高的光利用效率地使一部分光反射而使一部分光透过。也不象使用金属薄膜的现有例那样担心反射率依赖于射入光的频率。且根据该光学片，例如能通过设置了反射壁区域(反射区域)对于整体的面积比(密度)或没设置反射壁区域(透过区域)对于整体的面积比来变化光学片的反射率或透过率，所以能高精度控制光学片的反射率或透过率。通过反射壁配置(分布)的设计方法能把光学片反射率或透过率的分布变均匀。
本发明第二光学片的某实施形式中，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面中的所述凹状图形的剖面形状，其是构成所述凹状图形的两个反射壁成大致90度角度的等腰三角形的V形槽。该实施形式中与光学片的光射入面大致垂直射入的光，通过被邻接的凹状图形各反射面持续全反射而与射入光大致平行地进行反射。由于在通常的用途中并不要求反射光的方向与射入光的方向完全平行，所以构成凹状图形的两个反射面只要成大致90度角度便可，即使对于90度是度数大、度数小也不要紧。
本发明第二光学片的其他实施形式中，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面所述凹状图形的剖面形状，是所述反射壁的倾斜角是大致45度的等腰梯形凹状槽。本发明的光学片中由于邻接的凹状图形的倾斜角为45度的反射壁并列，所以向光学片的光射入面大致垂直射入并被一个反射壁全反射的光被另一个反射壁全反射而与射入光大致平行地进行反射。该实施形式中由于凹状图形的剖面形状是等腰梯形且反射壁分离在凹状图形的两端，所以构成反射区域的各反射壁被分散细，反射壁不明显。特别是从光透过侧看时由反射壁引起的暗点和从光射入侧看时由反射壁引起亮点不明显，能把光学片的特性均匀化。
本发明的第三光学片是在把一个面作为光射入面的透明基板的该光射入面的相对面上，相互空开间隙地形成多个至少具有三个倾斜的反射壁的凹状和凸状的凹凸图形，把向所述透明基板射入的光的一部分通过被所述凹凸图形之间的反射壁全反射而从光射入面向与射入方向平行的方向射出，同时通过使向所述透明基板射入的光的剩余一部分透过没形成所述反射壁的区域而从与光射入面相对的面射出。
根据本发明的第三光学片，向凹凸图形的反射壁射入的光通过至少被凹凸图形的反射壁两次反射而向原来的射入方向反射。向没有反射壁的部分射入的光则透过光学片而从与光射入面相反侧的面射出。该光学片根据形成所述反射壁区域(光反射区域)的面积与没形成所述反射壁区域(透过区域)的面积的比就能设定光学片的透过率和/或反射率。因此，该光学片例如能作为半透过反射片使用。
根据这种第三光学片，由于是通过在透明基板表面形成的凹凸图形的反射壁把光进行全反射，所以在原理上不象在光的反射中利用金属薄膜等的现有例或把气泡或白色颜料进行分散的现有例的光的吸收或散射，能具有高的光利用效率地使一部分光反射而使一部分光透过。也不象使用金属薄膜的现有例那样担心反射率依赖于射入光的频率。且根据该光学片，例如能通过设置了反射壁区域(反射区域)对于整体的面积比(密度)或没设置反射壁区域(透过区域)对于整体的面积比来变化光学片的反射率或透过率，所以能高精度控制光学片的反射率或透过率。通过反射壁配置(分布)的设计方法能把光学片反射率或透过率的分布变均匀。
本发明第一、第二、第三光学片的又其他实施形式，是在所述透明基板的光射入面和与光射入面相对的面中，在不是所述反射壁的面的至少一部分上形成光扩散面。根据该实施形式，由于通过光扩散面能把向光学片射入的光进行扩散，所以能使光学片具有扩散片的功能。因此，即使在需要扩散片的情况下也不需要另外准备扩散片。
本发明的第一面光源装置由光源和把从该光源射入的光扩展成面状并从光射出面射出的导光板构成，该面光源装置把本发明的第一、第二或第三光学片使其光射入面朝向所述导光板而配置在所述导光板的光射出面侧，这样，使光向所述导光板的光射出面侧和光射出面的相反侧射出。
本发明的第一面光源装置中，从导光板的光射出面射出的光的一部分透过光学片。剩余的一部分光被光学片反射后透过导光板而从光射出面相反侧的面射出。其结果是能使光向导光板的光射出面和光射出面的相反侧射出，能得到两面发光型的面光源装置。且由于该面光源装置使用了本发明的光学片，所以能达到高的光利用效率。还不必担心光学片的反射率依赖于射入光的频率。且根据该光学片，例如能通过设置了反射壁区域(反射区域)对于整体的面积比(密度)或没设置反射壁区域(透过区域)对于整体的面积比来变化光学片的反射率或透过率，所以能高精度控制光学片的反射率或透过率。
本发明的第二面光源装置由光源和把从该光源射入的光扩展成面状并从光射出面射出的导光板构成，该面光源装置把偏振光选择反射片配置在该导光板的光射出面侧，把本发明的第一、第二或第三光学片使其光射入面朝向所述导光板而配置在所述导光板的光射出面侧的相反侧，这样，使光向所述导光板的光射出面侧和光射出面的相反侧射出。
本发明的第二面光源装置中，从导光板的光射出面射出的光中一个偏振光方向的光透过偏振光选择反射片。另一个偏振光方向的光被偏振光选择反射片反射并透过导光板到达光学片，到达了光学片的光的一部分透过光学片。到达了光学片的剩余的光被光学片反射，这时偏振光状态被变化。被光学片反射的光透过导光板并到达偏振光选择反射片，一个偏振光方向的光透过偏振光选择反射片，另一个偏振光方向的光被偏振光选择反射片反射。其结果是能使光向导光板的光射出面和光射出面的相反侧射出，能得到两面发光型的面光源装置。且由于该面光源装置使用了本发明的光学片，所以能达到高的光利用效率。还不必担心光学片的反射率依赖于射入光的频率。且根据该光学片，例如能通过设置了反射壁区域(反射区域)对于整体的面积比(密度)或没设置反射壁区域(透过区域)对于整体的面积比来变化光学片的反射率或透过率，所以能高精度控制光学片的反射率或透过率。
本发明的第三面光源装置由光源和把从该光源射入的光扩展成面状并从光射出面射出的导光板构成，该面光源装置把偏振光选择反射片配置在所述导光板的光射出面侧，把剖面具有四边形或五边形凸状图形的本发明光学片使其光射入面朝向所述导光板地配置在所述导光板的光射出面侧的相反侧，这样，使光向所述导光板的光射出面侧和光射出面的相反侧射出，且把从与所述导光板的光射出面相对的面射出的光通过所述光学片的凸状图形进行反射或折射，这样使向与透过了没形成光学片凸状图形区域的光相同的方向偏转，把光从与所述导光板的光射出面的相对的面射出。
本发明的第三面光源装置中，从导光板的光射出面射出的光中一个偏振光方向的光透过偏振光选择反射片。另一个偏振光方向的光被偏振光选择反射片反射并透过导光板到达光学片，到达了光学片的光的一部分透过光学片。到达了光学片的剩余的光被光学片反射，这时偏振光状态被变化。被光学片反射的光透过导光板并到达偏振光选择反射片，一个偏振光方向的光透过偏振光选择反射片，另一个偏振光方向的光被偏振光选择反射片反射。其结果是能使光向导光板的光射出面和光射出面的相反侧射出，能得到两面发光型的面光源装置。且通过把从与导光板的光射出面相对的面射出的光通过光学片的凸状图形进行反射或折射，这样使向与透过了没形成光学片凸状图形区域的光相同的方向偏转，把光从与导光板的光射出面的相对的面射出，因此能更加提高光的利用效率。
本发明第二和第三面光源装置的实施形式在导光板的光射出面侧配置了偏振光选择反射片，在其相反侧的面配置了光学片，该面光源装置中所述光学片的凸状、凹状或凹凸图形从该光学片的光射入面看是形成直线状，该凸状、凹状或凹凸图形直线状延伸的方向与所述偏振光选择反射片的偏振光轴方向成大致45度的角度。根据该实施形式，从导光板射出并被偏振光选择反射片反射后透过了导光板的偏振光方向的直线偏振光在到达了光学片时，能把被光学片反射的光的偏振光方向相对于射入的直线偏振光的偏振光方向旋转90度。因此，被光学片反射的光的偏振光方向与偏振光选择反射片的偏振光方向平行而不被偏振光选择反射片反射地进行透过。因此，能减少光在偏振光选择反射片和光学片之间的反射次数，能把光顺利取出。
本发明以上说明的结构要素能尽可能地任意组合。
图1是现有两面图像显示装置的概略侧视图；图2(a)、图2(b)、图2(c)、图2(d)都是现有半透过反射片的剖面图；图3是表示本发明实施例1两面图像显示装置结构的分解立体图；图4是表示实施例1所使用的光源结构的剖面图；图5是实施例1所使用的导光板的反面图；图6是表示设置在同上导光板下面的偏振光图形的图；图7(a)是表示一个偏振光图形轮廓的立体图，图7(b)和图7(c)是表示偏振光图形的剖面形状及其作用的图；图8是实施例1所使用的半透过反射片的平面图；图9是把同上的半透过反射片一部分进行放大表示的剖面图；图10(a)、图10(b)、图10(c)是说明半透过反射片制造方法的图；图11是说明在实施例1的两面图像显示装置中导光板内的光的动态的图；图12是说明在实施例1的两面图像显示装置中从导光板射出的光的动态的图；图13是用于说明向导光板内的各方位分配光的方法的图；图14是在半透过反射片的凸状图形中表示拉出了下摆区域的放大图；图15是表示形成了圆弧状凸状图形的半透过反射片的平面图；图16(a)是实施例2所使用的半透过反射片的平面图，图16(b)、图16(c)和图16(d)都是表示图16(a)的半透过反射片上形成的凸状图形形状的立体图；图17(a)是说明凸状图形不同剖面形状的图，图17(b)是表示构成光反射区域的凹凸图形的剖面图；图18是表示实施例3所使用的半透过反射片的局部放大剖面图；
图19是表示实施例4所使用的半透过反射片的局部放大剖面图；图20是表示实施例5所使用的半透过反射片的局部放大剖面图；图21是表示本发明实施例6两面图像显示装置结构的分解立体图；图22是说明实施例6两面图像显示装置中光的动态的图；图23是说明同上的其他两面图像显示装置中光的动态的图；图24是表示实施例7所使用的半透过反射片的局部放大剖面图；图25是表示从导光板泄漏的光的射出方向与光强度关系的曲线；图26是用于说明在实施例7的半透过反射片中使投影长度AE与EF相等的理由的图；图27是表示实施例8所使用的半透过反射片的局部放大剖面图；图28(a)是说明实施例7所使用的半透过反射片在制造时所使用的上模具的加工方法的图，图28(b)是说明实施例8所使用的半透过反射片在制造时所使用的上模具的加工方法的图；图29是表示实施例9的半透过反射片的局部放大剖面图。
符号说明15两面图像显示装置16、18液晶面板17面光源装置19半透过反射片20光源21导光板42凸状图形42′凹凸图形 42″凹状图形43a光反射区域 43b光透过区域 44、45反射壁47光射入面52散射面 53偏振光选择反射片具体实施方式
以下根据附图详细说明本发明的实施例。但当然本发明并不限定于以下说明的实施例。
实施例1图3是表示本发明实施例1两面图像显示装置15结构的分解立体图。该两面图像显示装置15包括构成一个显示面的第一液晶面板16、构成另一个显示面的第二液晶面板18、面光源装置17、半透过反射片(光学片)19。把第一液晶面板16与半透过反射片19的一个面(根据图3把配置液晶面板16一侧的面设定为上面侧)相对配置，把面光源装置17与半透过反射片19的另一个面(根据图3把配置面光源装置17一侧的面设定为下面侧)相对配置。第二液晶面板18与面光源装置17上与半透过反射片19相对的面的相反侧的面相对配置。面光源装置17由小的光源20(有时被叫做点光源)和导光板21构成。
图4是表示所述光源20结构的剖面图。光源20与导光板21的宽度相比是小的光源。光源20的结构是把发光二极管(LED)芯片22密封在透明树脂23内，把其前面以外的面用白色透明树脂24覆盖。该光源20被安装在薄膜配线基板25上，并通过焊锡26而固定在薄膜配线基板25。薄膜配线基板25被固定在由玻璃环氧树脂构成的增强板27上。用于插入光源20的孔28在上下方向上贯通导光板21的角部。在孔28近旁，导光板21的下面突出有定位销29。另一方面在薄膜配线基板(FPC)25和增强板27上形成有用于通过定位销29的通孔30、31。
把光源20安装到导光板21上时，在定位销29的根部周围，在导光板21的下面涂布紫外线固化型粘接剂32。使定位销29通过了薄膜配线基板25和增强板27的通孔30、31后，一边用CCD照相机等进行监视一边进行导光板21厚度方向的中心与光源20发光中心的定位。在定位完了后，照射紫外线使紫外线固化型粘接剂32固化，这样来把光源20牢固地固定在导光板21上，把定位销29进行热铆接。
这时如图4所示那样，也可以把设置在孔28内面厚度方向中心处的突起33作为标记来进行光源20发光中心的定位。设置突起33的位置可以在光源20的背面侧，也可以在表面侧，也可以在其两个上。
代替薄膜配线基板25也可以使用玻璃环氧配线基板或引线框。在使用两个以上发光二极管芯片的情况下，也可以把多个发光二极管芯片集聚在一个部位而点光源化。光源20也可以是把发光二极管芯片通过插入成型而直接形成在导光板21内，也可以配置在导光板21的外部(与导光板21的外周面相对的位置)。也可以把多个点光源接近配置来作为光源20。
图5是所述导光板21的下面图。所述导光板21由聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂和合成树脂等折射率高的透明树脂或玻璃成型成大致矩形的平板状。在导光板21的下面形成有成为实质面光源的长方形的面发光区域34，在面发光区域34的周围形成有框状非发光区域35。用于容纳光源20的孔28是在导光板21的短边侧端部在非发光区域35开孔。为了控制从光源20向导光板21内进入的光的定向图形，在导光板21的光射入面(孔28的内周面)上形成有由透镜、棱镜或漫射体等构成的光学元件。
具有多个微小偏转图形36的图形面38被形成在导光板21下面的面发光区域34上。即，导光板21的面发光区域34是形成有偏转图形36的区域。图6是从上侧看在导光板21下面的面发光区域34上形成的偏转图形36配置的平面图。偏转图形36是在沿以光源20为中心的圆周上空开间隙离散并且配置成同心圆状。各偏转图形36的间隔是在靠近光源20侧比较宽，随着从光源20离开，则间隔逐渐地变短。换言之则是各偏转图形36在靠近光源20侧图形密度减小，随着从光源20离开，则图形密度变大。这样就使导光板21上面(以下叫做光射出面37)的亮度变均匀。
图7(a)是表示偏转图形36轮廓的立体图。偏转图形36把导光板21的下面凹入设置形成三角槽状。偏转图形36具有朝向光源20侧的偏转倾斜面39和朝向远离光源20侧的再射入面40。图7(b)和图7(c)表示偏转图形36的剖面。如图7(b)所示，若把偏转倾斜面39的倾斜角设定为是β，则倾斜角β例如是约50度，再射入面40的倾斜角γ大于偏转倾斜面39的倾斜角β。然而，向偏转倾斜面39射入的光41被偏转倾斜面39全反射，对于导光板21的上面大致是垂直射入，并从导光板21的光射出面37大致垂直射出。如图7(c)所示，从偏转图形36的偏转倾斜面39向导光板21外泄漏的光41的一部分从再射入面40再次射入到导光板21内而被再利用。
图8是模式表示半透过反射片19的平面图，图9是表示半透过反射片19一部分的放大剖面图。半透过反射片19是由透明树脂或透明玻璃构成平板状的透明片46而形成。半透过反射片19的光射入面47是平坦的面，在与光射入面47相对的面上交替形成有光反射区域43a和光透过区域43b。作为用于成型透明片46的透明树脂例如能使用聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、聚烯烃树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂等。如图8所示，在半透过反射片19的光反射区域43a空开一定间隔地相互平行地形成有多条成条纹状的凸状图形42。图8中为了图示方便是把多根凸状图形42放大绘出，但实际上是形成多根数μm～数十μm微细宽度的凸状图形42。
如图9所示，一个凸状图形42由两面的反射壁44、45构成，反射壁44、45相对光透过区域43b分别以45°的倾斜角向相反方向倾斜。在与凸状图形42的长度方向垂直且与光透过区域43b垂直的剖面上，反射壁44与反射壁45大致成90°的角度，凸状图形42的剖面是直角等腰三角形。如图9所示，光透过区域43b被形成为是与半透过反射片19的下面(光射入面)平行的平坦平面。
该半透过反射片19有下面说明的作用。从导光板21的光射出面37大致垂直射出的光41从半透过反射片19的下面大致垂直地向半透过反射片19内射入，到达光反射区域43a和光透过区域43b。到达光透过区域43b的光41透过光透过区域43b并从半透过反射片19的上面大致垂直地射出。另一方面，到达光反射区域43a的光41被反射壁44和45两次全反射而从半透过反射片19的下面大致垂直地射出。
下面根据图10(a)～图10(c)说明半透过反射片19制造方法的一例。为了把半透过反射片19进行成型，而使用由透明热可塑性树脂构成的表面平坦的透明片46。用于成型半透过反射片19的成型模具由上模具48和下模具49构成。下模具49的表面形成平坦。上模具48的下面形成有用于把半透过反射片19的凸状图形42进行成型的剖面是直角三角形的凹条50和用于形成半透过反射片19的光透过区域43b的平坦面51。
如图10(a)所示，在成型半透过反射片19时把透明片46平整地放置在下模具49上。然后如图10(b)所示，用上模具48按压放置在下模具49上的透明片46，一边对透明片46加热一边用上模具48和下模具49对透明片46加压。这样则如图10(c)所示，把上模具48上形成的凹条50复制到透明片46上，在透明片46的表面形成光反射区域43a(凸状图形42)和光透过区域43b而得到半透过反射片19。
下面通过图11和图12说明在该两面图像显示装置15中光的动态。把该面光源装置17中光的动态通过图11和图12来说明。图11是表示在导光板21内光的动态的图，图12是表示从导光板21射出的光的动态的图。如图11所示，从光源20射出的光41从光射入面进入到导光板21内。从光射入面向导光板21射入的光41在导光板21内呈放射状扩展前进，为了这时在导光板21内扩展的光41各方位的光通量与各方位导光板21的面积成比例，最好预先设计在光射入面上设置透镜、棱镜和漫射体等光学元件。具体说就是如图13所示那样，最好使在向导光板21任意方位扩展Δθ范围内射出的光通量与该范围Δθ所包含导光板的面积(图13中施加斜线所表示的区域面积)成比例，这样就能使各方位的面光源装置17的亮度分布均匀。
如图11所示，射入到了导光板21内的光41一边反复被导光板21的上面和下面全反射，一边在导光板21内向远离光源20的方向前进。向导光板21的下面射入的光41被剖面三角形的偏转图形36反射并透过光射出面37而与光射出面37大致垂直地射出。如前所述，所有的偏转图形36都是配置成其长度方向与连结光源20和各偏转图形36的方向正交。因此，在导光板21内传送的光41即使被偏转图形36扩散，该光41也是在包含连结光源20和该偏转图形36方向的与光射出面37垂直的平面内扩散，而没有在与光射出面37平行的平面内扩散地直进。
如图12所示，这样从导光板21的光射出面37大致垂直射出的光向半透过反射片19射入。向半透过反射片19射入的光中到达了光透过区域43b的光则透过光透过区域43b，到达了光反射区域43a的光则被凸状图形42全反射。透过了半透过反射片19的光透过区域43b的光，透过液晶面板16而生成液晶面板16的图像。被半透过反射片19的光反射区域43a反射的光，原封不动地透过导光板21并进一步透过液晶面板18而生成液晶面板18的图像。
根据实施例1的两面图像显示装置15，由于能通过一个面光源装置17而同时照明两个液晶面板16、18，所以能谋求两面图像显示装置15的薄型化，而且能谋求节省电力。由于从面光源装置17射出的光不被半透过反射片19的光反射区域43a吸收，所以能几乎无损耗地利用从光源20出来的光，光的利用效率优良。
由于把半透过反射片19上形成的光反射区域43a和光透过区域43b的图形形成的是数μm～数十μm微细的大小，所以能把光反射区域43a和光透过区域43b大致均匀地配置在半透过反射片19的整个面上。因此，能利用半透过反射片19的整个面均匀地进行光反射或透过。
本发明的半透过反射片19中，一般把向反射壁的光射入面的投影面积设定为是σ、把光透过区域的面积设定为是ε时，半透过反射片19的反射率由σ/(σ+ε)来决定，透过率由ε/(σ+ε)来决定。特别是在凸状图形42的剖面是直角等腰三角形的本实施例中，把凸状图形42的投影面积设定为是σ、把凸状图形42之间平坦区域的面积设定为是ε时，通过上式能决定反射率和透过率。
在半透过反射片19的反射率和透过率在0＜σ/(σ+ε)＜1或是0＜ε/(σ+ε)＜1的关系成立的范围内能任意设定。这样就能根据需要来设定从导光板21射出的光对液晶面板16、18照明的比例。
但如图14所示，在半透过反射片19的制造工序中光反射区域43a形成有被反射壁44、45拉出下摆的区域44a、45a(以下叫做下摆部44a、45a)，有时比设计值稍微宽。因此，在凸状图形42的剖面是三角形时，为了不使光透过区域43b消失，最好光反射区域43a的投影面积σ的比例σ/(σ+ε)在0.95以下。即最好把反射率设定在95％以下。
如图15所示，在半透过反射片19的上面形成的光反射区域43a和光透过区域43b的配置，在光源20是点光源的情况下也可以把光源20作为中心同心圆状地配置光反射区域43a和光透过区域43b。
实施例2本发明的实施例2变更了实施例1半透过反射片19的结构。图16表示了实施例2半透过反射片19的上面图。如图16(a)所示，本实施例的半透过反射片19把在透明片46的上面凸状形成的光反射区域43a分割成细的区域，并且离散地配置凸状图形42。这样，与实施例1所示的半透过反射片19相比较，凸状图形42不明显。进而，在半透过反射片19与液晶面板16之间难于产生干扰条纹。
在半透过反射片19的上面形成的凸状图形42的形状，也可以是图6(b)所示那样的三棱柱状，也可以是图16(c)所示那样的棱锥状，也可以是图16(d)所示那样的圆锥状。
作为具有三个以上反射壁的凸状图形42，并不限定于是图16所示的，而是也包括具有图17(a)所示那样剖面的凸状图形42(例如沿长度方向形成直线状的)。图17(a)是把凸状图形42相互空开间隙配置(本发明的第一方面)，把这种图形不空开间隙配置的图17(b)的形态就变成把凹凸图形42′相互空开间隙配置了(本发明的第九方面。当然图17(a)所示的这种图形也可以被看作是把凹凸图形42′相互空开间隙配置。
实施例3本发明的实施例3变更了实施例1中的半透过反射片19的结构。图18是实施例3半透过反射片19的剖面图。半透过反射片19由聚碳酸酯树脂、丙烯酸类树脂、聚烯烃树脂、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)树脂等透明树脂成型为平板状，在光射入面47相反侧的面上相互空开间隙地形成有剖面是等腰梯形的凸状图形42。在半透过反射片19的上面形成光反射区域43a和光透过区域43b。光反射区域43a是通过倾斜角成45°的凸状图形42的反射壁44和反射壁45所形成。光透过区域43b是与光射入面47平行的区域，由凸状图形42外侧的平坦区域和凸状图形42内的平坦区域构成。
如图18所示，包含在单一凸状图形42中的反射壁44和反射壁45被夹在中间的光透过区域43b所分离。即光透过区域43b被分成连接反射壁44、45下端的平坦区域(凸状图形42外的光透过区域43b)和连接反射壁44、45上端的处于高出一段位置的平坦区域(凸状图形42内的光透过区域43b)。反射壁44、45相对光透过区域43b分别以45°的斜面向相反方向倾斜。即，反射壁44、45正交。
从导光板21的光射出面37大致垂直射出的光41从半透过反射片19的下面大致垂直地向半透过反射片19内射入，到达光反射区域43a和光透过区域43b。到达光透过区域43b的光41从光透过区域43b大致垂直地射出。另一方面，到达光反射区域43a的光41被一侧的反射壁44全反射而与光透过区域43b平行地前进，并被另一侧的反射壁45全反射而从半透过反射片19的下面大致垂直地射出。
通过这种半透过反射片19来照明液晶面板16时，由于光反射区域43a的反射壁44与反射壁45是分离配置，所以难于识别光被光反射区域43a反射而向液晶面板18侧射出的区域和光透过光透过区域43b而向液晶面板16侧射出的区域。因此，能使光在半透过反射片19的光透过侧和光反射侧的亮度均匀，难于产生明亮上的不均匀。
实施例4本发明的实施例4变更了实施例1半透过反射片19的结构。图19是实施例4半透过反射片19的剖面图。该半透过反射片19在光射入面47的相反侧的面中光透过区域43b上形成有用于把光进行散射的散射面52。作为散射面52例如是随机形成的比凸状图形42足够微细的凹凸。
根据该实施例，为了扩展向液晶面板16照射的光的指向性，例如有时在本实施例1图3所示两面图像显示装置15中，液晶面板16与半透过反射片19之间设置用于散射光的扩散片。但若使用本实施例这种具备光扩散功能的半透过反射片19，则不需要扩散片。
实施例5本发明的实施例5变更了实施例1半透过反射片19的结构。图20是实施例5半透过反射片19的剖面图。该实施例在半透过反射片19的光射入面47整体或一部分上形成有用于把光进行散射的散射面52。
为了扩展向液晶面板18照射的光的指向性，例如有时在实施例1图3所示两面图像显示装置15中，液晶面板18与半透过反射片19之间设置用于散射光的扩散片。但若使用本实施例这种具备光扩散功能的半透过反射片19，则不需要扩散片。在如实施例1图3所示两面图像显示装置15那样半透过反射片19的下面是平坦的情况下，有时导光板21与半透过反射片19贴紧而产生亮度不均匀。如本实施例这样只要使用把液晶面板18相对的面设定成散射面52的半透过反射片19，就能防止在导光板21与半透过反射片19之间产生因贴紧而引起的亮度不均匀。
实施例6图21是本发明实施例6中的两面图像显示装置15的分解立体图。该两面图像显示装置15包括第一液晶面板16、面光源装置17、第二液晶面板18、半透过反射片19和偏振光选择反射片53。与面光源装置17的一个面相对地配置有偏振光选择反射片53(根据图21把配置有偏振光选择反射片53一侧的面设定为是上面侧)，与面光源装置17的另一个面相对地配置有半透过反射片19(根据图21把配置有半透过反射片19一侧的面设定为是下面侧)。与偏振光选择反射片53的上面侧相对地配置有第一液晶面板16，与半透过反射片19的下面侧相对地配置有第二液晶面板18。面光源装置17由光源20和导光板21构成。
偏振光选择反射片53具有比液晶面板16、18的像素形成区域大的面积。偏振光选择反射片53使射入的光中一个偏振光状态的光进行透过，使另一个偏振光状态的光被反射。作为这种偏振光选择反射片53是使射入的光中一个偏振光方向的直线偏振光的光透过，使与它正交的偏振光方向的直线偏振光的光被反射，例如有住友三M(スリ一エム)(株)制的D-BEF(商品名)。使射入的光中一个回转方向的圆偏振光或椭圆偏振光的光透过，使反向回转方向的圆偏振光和椭圆偏振光的光被反射的，例如有日东电工(株)制的NIPOCS-PCF(商品名)。在以下的说明中，偏振光选择反射片53被配置成使一个直线偏振光的光(把它叫做P偏振光的光)透过，使另一个直线偏振光的光(把它叫做S偏振光的光)反射。
如图22所示，液晶面板16使其偏振光透过轴N1与偏振光选择反射片53的偏振光透过轴M的方向平行地配置在偏振光选择反射片53的上方。同样地，液晶面板18使其偏振光透过轴N2与偏振光选择反射片53的偏振光透过轴M垂直地配置在半透过反射片19的下方。本实施例中是配置成液晶面板16透过P偏振光的光，液晶面板18配置为透过S偏振光的光。液晶面板16、18是透过型或半透过型的。
通过图22说明从该两面图像显示装置15的面光源装置17射出的光的动态。如图22所示，从面光源装置17的光射出面37大致垂直射出的光向偏振光选择反射片53射入。在此，从面光源装置17射出的光有P偏振光和S偏振光。向偏振光选择反射片53射入的光中的P偏振光的光透过偏振光选择反射片53，而S偏振光的光被偏振光选择反射片53反射。由于液晶面板16的偏振光透过轴N1被配置成透过P偏振光的光，所以透过了偏振光选择反射片53的P偏振光的光透过液晶面板16而生成液晶面板16的图像。
被偏振光选择反射片53反射的S偏振光的光通过面光源装置17向半透过反射片19射入。向半透过反射片19射入的S偏振光的光中到达了光透过区域43b的S偏振光的光，透过半透过反射片19，到达了光反射区域43a的S偏振光的光，被反射壁44和45反射。由于液晶面板18的偏振光透过轴N2被配置成透过S偏振光的光，所以透过了半透过反射片19的光透过区域43b的S偏振光的光，透过液晶面板18而生成液晶面板18的图像。
另一方面，被半透过反射片19的光反射区域43a反射的光在被光反射区域43a反射时，由于光的偏振光方向回转，所以变成P偏振光和S偏振光的光混合了的光。被半透过反射片19的光反射区域43a反射的光透过面光源装置17再次向偏振光选择反射片53射入。向偏振光选择反射片53射入的光中P偏振光的光透过偏振光选择反射片53而生成液晶面板16的图像。向偏振光选择反射片53射入的光中S偏振光的光被偏振光选择反射片53反射并再次向半透过反射片19射入。向半透过反射片19射入的S偏振光的一部分透过半透过反射片19而生成液晶面板18的图像。
其他的一部分被半透过反射片19反射并回转，变成P偏振光和S偏振光混合了的光并再次向偏振光选择反射片53射入。这样，向导光板21射出的光在偏振光选择反射片53与半透过反射片19之间反复进行反射和偏振光轴的回转，在液晶面板16的图像生成和液晶面板18的图像生成中被不浪费地使用。
根据本实施例的两面图像显示装置15，由于能通过一个面光源装置17而同时照明两个液晶面板16、18，所以能谋求两面图像显示装置15的薄型化，而且能谋求节省电力。由于从面光源装置17射出的光不被半透过反射片19的光反射区域43a吸收，所以能几乎无损耗地利用从光源20出来的光，光的利用效率优良。
在此，如图23所示，本实施例的两面图像显示装置15若把在半透过反射片19上形成的光反射区域43a和光透过区域43b相对于偏振光选择反射片53的偏振光轴M回转φ＝45°或是φ＝135°配置，则每次被反射壁44或45反射的光的偏振光方向就回转45°。即向半透过反射片19的光反射区域43a射入的光由于被反射壁44和45两次反射，所以被半透过反射片19反射而射出的光的偏振光方向相对于向半透过反射片19射入的光来说偏振光方向回转了90°。
因此，本实施例的两面图像显示装置15中，向半透过反射片19的光反射区域43a射入的S偏振光的光就变成P偏振光的光被反射。即只要使用两面图像显示装置15，则从面光源装置17射出的光中P偏振光的光透过偏振光选择反射片53而生成液晶面板16的图像。另一方面，S偏振光的光被偏振光选择反射片53反射而到达半透过反射片19。到达了半透过反射片19的S偏振光的光的一部分透过半透过反射片19而生成液晶面板18的图像。剩余的一部分被半透过反射片19反射，并且光的偏振光方向回转了90°，变成了P偏振光的光并透过偏振光选择反射片53而生成液晶面板16的图像。
这样，与不考虑偏振光选择反射片53的偏振光轴M与在半透过反射片19上形成的光反射区域43a和光透过区域43b的配置的情况相比，减少了光在偏振光选择反射片53与半透过反射片19之间的反射次数，因此能更有效地照明液晶面板。
实施例7光并不一定是仅从面光源装置17的导光板21向垂直方向射出，而是存在有从光射出面37或其相反侧的面向斜方向射出的漏光。例如有从设置在导光板21上的偏转图形36的偏转倾斜面39向外部泄漏的光不是进入到再射入面40而是斜向射出的情况。这种漏光不被液晶面板的照明所利用，被浪费了。于是本发明实施例7的半透过反射片19是被提案能有效利用该漏光的结构。
图24表示的是半透过反射片19的剖面图。在半透过反射片19的下面(光射入面47的相反侧的面)形成有光反射区域43a和光透过区域43b。光透过区域43b由与半透过反射片19的光射入面47平行的平坦面构成。光反射区域43a由具有方形剖面形状的凸状图形42构成。图24表示了与凸状图形42的长度方向垂直且与光射入面47垂直的剖面，凸状图形42的剖面形状具有四个顶点A、B、C、D，顶点B的顶角是90°角度。夹住顶点B的边AB和边BC分别成为反射壁44和反射壁45。连结顶点C和顶点D的边CD成为漏光反射壁55，是与光射入面47大致垂直的面。当把从顶点B向与光射入面47垂直所引的垂线和与光透过区域43b一致的平面的交点设定为E，把从顶点C向与光射入面47垂直所引的垂线和与光透过区域43b一致的平面的交点设定为F时，边AB的投影长度AE与边BC的投影长度EF相等。图24中边CD(漏光反射壁55)由于是与光射入面47垂直的面，所以顶点D与点F重合。
该实施例中，向半透过反射片19的光射入面47垂直射入的光41中，一部分光41透过光透过区域43b而从光射入面47相反侧的面射出。剩余的一部分光41向凸状图形42的反射壁44或反射壁45射入，被反射壁44、45反射返回而返回到原来的方向，从光射入面47向与射入方向相反的方向射出。
从导光板21斜向射出的漏光54从光射入面47斜向射入到半透过反射片19内。斜向射入而向漏光反射壁55射入的光被漏光反射壁55全反射后向反射壁44射入，被反射壁44折射并从反射壁44向外部射出。在此把漏光54的角度ψ假定成某角度，通过把漏光反射壁55的倾斜度设定成对于该角度ψ有适当的角度，则能使被反射壁44折射并射出的漏光54的方向朝向与光射入面47垂直的方向。
这样，本实施例的半透过反射片19就能把来自导光板21的漏光54也使用到液晶面板的照明上，因此能更有效地使用来自光源20的光。
从本实施例的两面图像显示装置15所使用的导光板21泄漏的光54，如图25所示的测定结果那样，在从与导光板21的图形面38垂直的方向倾斜了ψ≈68°的方向上具有峰值。本实施例所示的凸状图形42的形状就被设计成使向该ψ≈68°方向射出的漏光54向垂直方向射出而能更有效地被利用。当然在漏光54的射出方向变化时，凸状图形42的形状也要随之改变。
本实施例中投影长度AE与投影长度EF相等。若使该投影长度AE与EF相等，则被反射壁44整个面全反射的光扩展到反射壁45整个面射入，相反，被反射壁45整个面全反射的光扩展到反射壁44整个面射入，被一侧反射壁44、45反射的光不会不被另一侧反射壁45、44反射地向斜向射出。在反射壁44、45上不出现浪费区域，能以没有浪费的尺寸制作能有效反射光的微小凸状图形42。
图26是说明其理由的图。图26中点E是从顶点B向与光射入面47垂直所引的垂线和与光透过区域43b一致的平面的交点，点F是从顶点C向与光射入面47垂直所引的垂线和与光透过区域43b一致的平面的交点。图24中边CD(漏光反射壁55)与光透过区域43b垂直的点F与点D一致，但图26中为了区别点F与点D而表示了边CD稍微具有倾斜的情况。
把通过顶点A而垂直于光透过区域43b的直线与通过顶点B而平行于光透过区域43b的直线的交点设定为G，把通过顶点C而垂直于光透过区域43b的直线与通过顶点B而平行于光透过区域43b的直线的交点设定为H。且把从顶点B向线段AC所引垂线的垂足设定为J。
现在光41从图26的上方垂直地向光透过区域43b射入时，被边AB(反射壁44)反射的光束全部向边BC(反射壁45)射入，考虑到被边AB反射的光束扩展到边BC整体上的情况，因此了解到，如图26所示的光41那样，向边AB端部的顶点A射入而被边AB反射的光只要向顶点C射入便可。
把根据垂线AG测量的边AB的倾斜设定为是∠BAG＝τ时，则向顶点A垂直射入的光41相对边AB具有τ的倾斜地射入。因此，被边AB反射的光41也相对边AB具有τ的倾斜地射出。即，∠BAJ＝τ。因此一个顶角是τ的直角三角形BAG与一个顶角是τ的直角三角形BAJ全等，了解到长度GB＝长度JB(1)由于还能容易确认角度CBJ＝τ、角度CBH＝τ，所以一个顶角是τ的直角三角形CBJ与一个顶角是τ的直角三角形CBH全等，了解到长度BJ＝长度BH(2)因此，从(1)式和(2)式得到长度GB＝长度BH(3)由于知道长度GB＝长度AE，长度BH＝长度EF，所以结果是了解到，为了使向边AB射入的光束扩展到边BC整体地射入，只要下面的(4)式成立便可。
边AB的投影长度AE＝边BC的投影长度EF(4)同样地根据光的逆行原理了解到，从垂直上方射入并且被边BC(反射壁45)反射的光束全部向边AB(反射壁44)射入，且被边BC反射的光束扩展到边AB整体上的条件，也能由上述的(4)式给出。
实施例8本发明实施例8是实施例7的进一步变形。图27是半透过反射片19的剖面图。在半透过反射片19的光射入面47的相反侧的面上形成有光反射区域43a和光透过区域43b。光透过区域43b由与半透过反射片19的光射入面47平行的平坦面构成。光反射区域43a由具有剖面W字状的五边形凸状图形42构成。如图27所示，若把凸状图形42的顶点用A、B、C、L、K表示时，则顶点B和顶点L的顶角都是90°，边AB和边KL成为反射壁44，边BC和边CL成为反射壁45。当把从顶点B向与光射入面47垂直所引的垂线和与光透过区域43b一致的平面的交点设定为E，把从顶点C向与光射入面47垂直所引的垂线和与光透过区域43b一致的平面的交点设定为F，把从顶点L向与光射入面47垂直所引的垂线和与光透过区域43b一致的平面的交点设定为M时，边AB的投影长度AE与边BC的投影长度EF相互相等，且边CL的投影长度FM与边LK的投影长度MK相互相等。图27中凸状图形42的剖面形状是左右对称的形状，但只要满足上述条件，不是左右对称也可以。
如图27所示，该实施例中向半透过反射片19射入的光41中，一部分光41到达光透过区域43b并从半透过反射片19的光射入面47相反侧的面射出。剩余的一部分光41被凸状图形42的反射壁44、45全反射，而从半透过反射片19的光射入面47向与射入方向相反的方向射出。
从导光板21向斜向射出的漏光54从光射入面47射入到半透过反射片19内。其中向反射壁44射入的光不是被反射壁44全反射而是透过反射壁44，这时被折射。被反射壁44折射并向外部射出的漏光54向与光射入面47大致垂直的方向射出。为了达到这种光学状态，只要根据漏光54的射入方向来设计反射壁44倾斜角度便可。
这样，本实施例的半透过反射片19就能把来自导光板21的漏光54也使用到液晶面板的照明上，因此能更有效地使用来自光源20的光。
本实施例中由于也是投影长度AE与投影长度EF相等，所以被反射壁44(边AB)整个面全反射的光扩展到反射壁45(边BC)整个面射入，相反，被反射壁45(边BC)整个面全反射的光扩展到反射壁44(边AB)整个面射入。同样地由于投影长度FM与投影长度MK相等，所以被反射壁44(边LK)整个面全反射的光扩展到反射壁45(边CL)整个面射入，相反，被反射壁45(边CL)整个面全反射的光扩展到反射壁44(边LK)整个面射入。因此，在反射壁44、45上不出现浪费区域，能以没有浪费的尺寸制作能有效反射光的微小凸状图形42。
本实施例的凸状图形42与实施例7所示的半透过反射片19的凸状图形42相比，是成型时容易从模具上卸下来的剖面形状。
如根据图10(a)～图10(c)说明的那样，半透过反射片19是使用成型模具制造的。上模具48通过使用刀具的磨削加工而设置有用于成型凸状图形42的凹条50。在此，制作实施例7的半透过反射片19时，上模具48的凹条50的剖面是变形的四边形，因此为了加工该凹条50就需要有图28(a)那样的特殊形状的刀具56。
相对地，用于成型本实施例凸状图形42的上模具48，则如图28(b)所示那样，需要在开口侧宽度宽的剖面W字状的凹条50。该W字状的凹条50中处于最低位置处的两侧角部的角度是90°。因此若想在上模具48上磨削加工出该形状的凹条50，则如图28(b)所示那样，只要准备长方形简单形状的刀具57，改变刀具57的倾斜度而使刀具57的角对准90°两个部位的角部进行两次磨削加工，就能使用简单形状的刀具容易低加工出凹条50。
实施例9图29是表示本发明实施例9半透过反射片19的局部放大剖面图。实施例9中半透过反射片19的光反射区域43a是由V槽状的多个凹状图形42″所构成(本发明的第六方面)。凹状图形42″由相互正交的反射壁44和反射壁45构成，凹状图形42″被配置成平行地相互空开间隔。
这种半透过反射片19中在凹状图形42″之间形成的平坦区域成为光透过区域43b，向此处射入的光41透过半透过反射片19。向光反射区域43a即反射壁44或45射入的光41被邻接的凹状图形42″之间的反射壁44和反射壁45反射，被返回反射向原来的方向。
上述各实施例是关联面光源装置或液晶显示装置说明了本发明的光学片，但本发明光学片的用途并不限定于面光源装置和液晶显示装置。
权利要求
1.一种光学片，其在把一个面作为光射入面的透明基板的与该光射入面的相对面上，相互空开间隙地形成多个至少具有两个倾斜反射壁的凸状图形，把向所述透明基板射入的光的一部分通过被所述凸状图形的各反射壁全反射而从光射入面向与射入方向平行的方向射出，并且通过使向所述透明基板射入的光的剩余一部分透过没形成所述反射壁的区域而从与光射入面相对的面射出。
2.如权利要求1所述的光学片，其特征在于，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面的所述凸状图形的剖面形状，是构成所述凸状图形的两个反射面成大致90度角度的等腰三角形。
3.如权利要求1所述的光学片，其特征在于，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面的所述凸状图形的剖面形状，是所述反射壁的倾斜角为大致45度的等腰梯形。
4.如权利要求1所述的光学片，其特征在于，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面的所述凸状图形的剖面形状是四边形，该四边形距离所述光射入面最远位置处的顶点的顶角是大致90度，而夹住该顶点的两边向所述光射入面的投影长度大致相等。
5.如权利要求1所述的光学片，其特征在于，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面的所述凸状图形的剖面形状，是中央部凹下去的大致W字状的五边形，从该凸状图形的光射入面向远侧突出的两个顶点的顶角都是90度，夹住这些顶点的两边向所述光射入面的投影长度都大致相等。
6.如权利要求1所述的光学片，其特征在于，在所述透明基板的光射入面和与光射入面相对的面中不是所述反射壁的面的至少一部分上形成光扩散面。
7.一种光学片，在把一个面作为光射入面的透明基板的该光射入面的相对面上，相互空开间隙地形成多个至少具有两个倾斜反射壁的凹状图形，把向所述透明基板射入的光的一部分通过被所述凹状图形之间的反射壁全反射而从光射入面向与射入方向平行的方向射出，并且通过使向所述透明基板射入的光的剩余一部分透过没形成所述反射壁的区域而从与光射入面相对的面射出。
8.如权利要求7所述的光学片，其特征在于，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面的所述凹状图形的剖面形状，是构成所述凹状图形的两个反射壁为大致90度角度的等腰三角形的V形槽的形状。
9.如权利要求7所述的光学片，其特征在于，与所述透明基板的光射入面垂直的某剖面的所述凹状图形的剖面形状，是所述反射壁的倾斜角为大致45度的等腰梯形凹状槽的形状。
10.如权利要求7所述的光学片，其特征在于，在所述透明基板的光射入面和与光射入面相对的面中不是所述反射壁的面的至少一部分上形成光扩散面。
11.一种光学片，其特征在于，其在把一个面作为光射入面的透明基板的该光射入面的相对面上，相互空开间隙地形成多个至少具有三个倾斜的反射壁的凹状和凸状的凹凸图形，把向所述透明基板射入的光的一部分通过被所述凹凸图形之间的反射壁全反射而从光射入面向与射入方向平行的方向射出，并且通过使向所述透明基板射入的光的剩余一部分透过没形成所述反射壁的区域而从与光射入面相对的面射出。
12.如权利要求11所述的光学片，其特征在于，在所述透明基板的光射入面和与光射入面相对的面中不是所述反射壁的面的至少一部分上形成光扩散面。
13.一种面光源装置，是由光源和把从该光源射入的光扩展成面状并从光射出面射出的导光板构成的面光源装置，其特征在于，其把权利要求1到12所述的光学片配置为使其光射入面朝向所述导光板并且在所述导光板的光射出面侧，从而，使光向所述导光板的光射出面侧和光射出面的相反侧射出。
14.一种面光源装置，是由光源和把从该光源射入的光扩展成面状并从光射出面射出的导光板构成的面光源装置，其特征在于，其把偏振光选择反射片配置在所述导光板的光射出面侧，把权利要求1到12所述的光学片配置为使其光射入面朝向所述导光板并且在所述导光板的光射出面侧的相反侧，从而，使光向所述导光板的光射出面侧和光射出面的相反侧射出。
15.一种面光源装置，是由光源和把从该光源射入的光扩展成面状并从光射出面射出的导光板构成的面光源装置，其特征在于，其把偏振光选择反射片配置在所述导光板的光射出面侧，把权利要求4或5所述的光学片配置为使其光射入面朝向所述导光板并且在所述导光板的光射出面的相反侧，从而，使光向所述导光板的光射出面侧和光射出面的相反侧射出，而且把从与所述导光板的光射出面相对的面射出的光通过所述光学片的凸状图形进行反射或折射，这样使向与透过了没形成光学片凸状图形区域的光相同的方向偏转，把光从与所述光学片的光射入面的相对的面射出。
16.如权利要求14所述的面光源装置，其特征在于，所述光学片的凸状、凹状和凹凸图形从该光学片的光射入侧看是形成直线状，该凸状、凹状和凹凸图形直线状延伸的方向与所述偏振光选择反射片的偏振光轴方向成大致45度的角度。
17.如权利要求15所述的面光源装置，其特征在于，所述光学片的凸状、凹状和凹凸图形从该光学片的光射入面侧看是形成直线状，该凸状、凹状和凹凸图形直线状延伸的方向与所述偏振光选择反射片的偏振光轴方向成大致45度的角度。
全文摘要
一种光学片，半透过反射片(19)的下面是平坦的光射入面(47)，在光射入面(47)相反侧的面上设置有光反射区域(43a)和光透过区域(43b)。光反射区域(43a)是与光射入面(47)平行的平坦面。光反射区域(43a)，其由剖面为直角等腰三角形的凸状图形(42)构成。从光射入面(47)射入光透过区域(43b)的光(41)的一部分透过半透过反射(19)从与光射入面(47)的相反侧的面射出。从光射入面(47)射入的光(41)的剩余一部分由成为凸状图形(42)的反射壁(44，45)两次反射。反射壁(44，45)反射的光与原来射入方向大致平行，与入射光相反地射出。
文档编号G02F1/1335GK101023379SQ200580031090
公开日2007年8月22日 申请日期2005年9月9日 优先权日2004年9月15日
发明者田上靖宏, 篠原正幸 申请人:欧姆龙株式会社