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CN100485487C - 面光源装置及面光源装置用导光体 - Google Patents

面光源装置及面光源装置用导光体 Download PDF

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CN100485487C CNB038085542A CN03808554A CN100485487C CN 100485487 C CN100485487 C CN 100485487C CN B038085542 A CNB038085542 A CN B038085542A CN 03808554 A CN03808554 A CN 03808554A CN 100485487 C CN100485487 C CN 100485487C
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Abstract

本发明提供一种板状的导光体以及应用该导光体的面光源装置。该导光体(4)对LED(2)发出的光进行导光,且具有使LED(2)发出的光射入的光入射端面(41)以及使被引导光的光射出的光射出面(43),导光体(4)中,在背面(44)上形成沿光射出面(43)的面内的,沿导光体入射光的指向方向(X方向)延伸,且相互平行排列的多个透镜列。在LED(2)的近旁,多个的透镜列的与其延伸方向垂直的断面形状,其各微小区域的切线与前述透镜列形成面构成的倾斜角度的绝对值大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%。与导光体光射出面(43)相邻配置的光偏转元件(6),在入光面(61)具有在平行于导光体光射入端面(41)的方向上延伸,且相互平行的多个透镜列(61a)。以此提供能消除因使用的LED少而带来的辉度不均匀的高品质的面光源装置。

Description

面光源装置及面光源装置用导光体
技术领域
本发明涉及边缘光源式的面光源装置,特别是涉及谋求小型化及减少耗电的面光源装置。本发明的面光源装置,例如适合用于便携式电话机等便携式电子设备的显示面板及作为各种设备的指示器使用的较小型的液晶显示装置的背后光源。
背景技术
近年来,液晶显示装置作为携带式笔记本电脑等的监视器,或作为液晶电视机及视频一体化型液晶电视等的显示部,更是在其他各种区域被广泛应用。液晶显示装置基本上由背后光源部及液晶显示元件部构成。作为背后光源部,从液晶显示装置的小型化观点考虑,多采用边缘光源式。以往,作为背后光源,将矩形板状的导光体的至少1个端面作为光射入端面使用,沿着该光射入端面配置直管型荧光灯等线状或棒状的一次光源,将该一次光源发出的光从导光体的光射入端面导入导光体内部,再从该导光体的2个主面中的一方、即光射出面射出的方式得到广泛采用。
采用这样的背后光源时存在以下问题:足够的光量不能到达靠近线状或棒状的一次光源的两端部的导光体角部及靠近与导光体的光入射端面相邻的侧端面的区域,容易使这些部分及区域的亮度下降。
因此,近年来,对于便携式电话机及携带式游戏机等便携式电子设备、各种电气设备或电子设备的指示器等较小画面尺寸的液晶显示装置,人们追求小型化和耗电低。因此,为了降低耗电,作为背后光源的一次光源,可使用作为点状光源的发光二极管(LED)。作为将LED用作一次光源的背后光源,像例如记载于日本专利特开平7-270624号公报那样,为了能发挥与使用线状的一次光源时同样的功能,将多个LED沿着导光体的光入射端面作一维排列。通过采用这样将多个LED作一维排列的一次光源,可获得需要的光量及在整个画面上均匀的亮度分布。
但是,在小型的液晶显示装置的情况下,要求进一步降低耗电,为此需要相应地减少所用LED的数量。但是,减少LED时发光点间的距离变大,使靠近相邻发光点间的区域的导光体的区域扩大,从该导光体区域向需要的方向射出的光的强度降低。这会导致面光源装置发光面中的观察方向的亮度分布的不均匀化(亮度不均匀)。
此外,在特公平7-27137号公报中提出了这样的方法:光射出面采用粗面的导光体,排列许多棱镜列的棱镜片被配置在导光体的光射出面上,使该棱镜面成为导光体侧,不但能抑制背后光源的耗电,而且也为了尽量不牺牲亮度,使射出光的分布狭窄。但是,使用这样的背后光源时,虽然能以低耗电获得高亮度,但是亮度不均匀通过棱镜片还是容易察觉的。
这些亮度不均匀中,最严重的问题是如图27所示那样的,在与多个LED排列中的两端的LED2外侧对应的导光体区域或相邻的LED2的中间发生的暗影部分(暗部)。图28表示实际发生的例子。当该暗部的面积增大,在对应于液晶显示装置的显示画面的背后光源的有效发光区域也能够分辨时,背后光源的品位大大降低。特别是为谋求耗电的降低,减少使用的LED的个数,或为实现装置的小型化,缩短LED与有效发光区域间的距离时,暗部在有效发光区域容易察觉。其亮度不均匀的原因,是由于与导光体的光射入端面相邻配置的各LED发出的光具有指向性,而且由于射入导光体时的折射作用,射入导光体的光虽然有扩展,但是比较窄。又,从光射出面的法线方向观察到的,仅是与棱镜片的棱镜列方向大致垂直的方向的光,所以被观察代的光的扩展,比实际从导光体射出的光的扩展小。这样、采用将点状光源用作一次光源的已有的背后光源,难以兼顾耗电的降低和维持亮度分布的均匀性这两个要求。又,作为一次光源使用冷阴极管等线状光源的背后光源中,作为消除入射面附近的暗部等的方法,在例如日本特开平9-160035号公报中提出了对导光体的光射入端面进行粗面化的方法,但是,用LED等点状光源作为一次光源的背后光源时,用这样的方法并不能充分消除前述那样的暗部。
此外,在日本实开平5-6401号公报及特开平8-179322号公报等中,提出了在使用冷阴极管等线状光源的背后光源中,为了使导光体的射出光在平行于光射入面的方向上汇聚,在导光体的光射出面或其相反面并列地形成沿大致垂直于光射入端面的方向上延伸的许多的棱镜列的方案。形成这样的棱镜列的导光体中,射入导光体的光,通过导光体的棱镜列的反射,向着相对于入射光的走向的倾斜角增大的方向,或向着入射光的走向方返回。因此,射入导光体的光的进行方向向棱镜列的延伸方向汇聚,使亮度的提高成为可能。将这样的导光体用于采用LED的背后光源的情况下,射入导光体的光由于导光体的棱镜列的反射相对于入射光的走向扩展,该扩展的光在大致垂直于棱镜片的棱镜列的方向射出,所以通过棱镜片见到的光的分布是扩展的。
但是,在导光体形成的是断面形状为直线部构成的棱镜列时,在特定方向上具有各向异性,光被扩展,因此,在如图29所示那样的斜方向上产生清晰的筋状的亮度不均匀。实际发生例示于图28。又如图30所示,在从各自的点状光源射出的光之间相互重叠的部分,出现因亮度提高引起的亮度不均匀。实际发生例示于图31。
又,为了消除一次光源间及角部的暗区,如上所述,使光入射端面粗面化时,虽然暗的区域变小,但是如图32所示那样的斜方向上清晰的筋状的亮度不均匀看起来更为明显。实际发生例示于图33。
发明内容
本发明的目的是,提供能消除由于以上所述的面光源装置为了降低电耗而使用数量较少的点状的一次光源等带来的种种的亮度不均匀的,高品质的面光源装置。
采用本发明,作为实现上述目的的手段,可提供如下所述的面光源装置用导光体,即
呈板状,对点状的一次光源发出的光进行导光,且具有使所述一次光源发出的光射入的光射入端面以及使被引导的光射出的光射出面,
其特征在于,在所述光射出面的相反侧的背面,形成沿所述光射出面的面内的、大体沿射入所述导光体的光的指向性的方向延伸,且相互大致平行地排列的多个凹凸构造列,所述凹凸构造列是透镜列;至少在所述一次光源的附近,所述多个的凹凸构造列的与其延长方向垂直的断面的形状是,其各微小区域中的切线与所述凹凸构造列形成面形成的倾斜角度的绝对值为大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%。
在本发明的一形态中,所述多个的凹凸构造列由重复排列的大致同一形状的多个的所述透镜列构成。在本发明的一形态中,前述透镜列的表面的一部分或全部经过粗面化处理。
在本发明的一形态中,至少在前述一次光源的附近,对大于等于0°,小于等于80°的任意的角度α°,前述倾斜角度的绝对值大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例小于等于60%。
在本发明的一形态中,所述凹凸构造列形成面具有:在所述一次光源的附近处形成所述凹凸构造列的区域A、以及在靠近该区域A处形成所述凹凸构造列的区域B;在所述区域A与所述区域B,所述断面形状不同。
在本发明的一形态中,前述倾斜角度的绝对值为大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例是,前述区域B的一方的该比例比前述区域A的一方要小。在本发明的一形态中,形成于前述区域B的前述凹凸构造列的谷部倾斜角,小于形成于前述区域A的前述凹凸构造列的谷部倾斜角。在本发明的一实施形态中,形成于前述区域B的前述凹凸构造列的形状,随位置变化而徐徐变化。在本发明的一形态中,前述区域B形成于靠近有效发光区域的前述一次光源的一侧的端部的一部分或全部。在本发明的一形态中,所述凹凸构造列形成面将所述区域A以外的几乎全域都作为所述区域B。在本发明的一形态中,前述区域B形成为带状。在本发明的一形态中,前述区域B形成为岛状。
在本发明的一形态中,至少在所述一次光源的附近,所述倾斜角度的绝对值为大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于4%,小于等于55%,或所述倾斜角度的绝对值为小于等于15°的角度成分的存在比例为大于等于25%,小于等于85%。
在本发明的一形态中,前述凹凸构造列的全部或一部分的前述断面形状,由向外方凸出的曲线构成。在本发明的一形态中,前述凹凸构造列的全部或一部分的前述断面形状,由向外的凹曲线构成。在本发明的一形态中,前述凹凸构造列的全部或一部分的前述断面形状,由具有向外的凸区域与向外的凹区域的曲线构成。在本发明的一形态中,前述凹凸构造列的全部或一部分的前述断面形状大致呈多边形。在本发明的一形态中,前述凹凸构造列的全部或一部分的前述断面形状呈直线与曲线的组合形状。
在本发明的一形态中,所述凹凸构造列形成面在所述一次光源的附近形成排列所述断面形状为曲线状的凹凸构造列的第1区域,与该第1区域相邻地形成排列所述断面形状大致为多边形的凹凸构造列的第2区域。
在本发明的一形态中,对于大于等于0°,小于等于80°的任意的角度α°求得的所述倾斜角度的绝对值为大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例的最大值是,所述第2区域一方的比所述第1区域一方的要大。
在本发明的一形态中,前述凹凸构造列形成面经过对金属模的凹凸构造列形状复制面的一部分或全部进行喷砂处理,再通过利用前述金属模成型复制前述凹凸构造列形状复制面而获得。在本发明的一形态中,前述透镜列形成面经过对金属模的凹凸构造列形状复制面的一部分或全部进行研磨处理、再通过利用前述金属模成型复制前述透镜列形状复制面而获得。在本发明的一形态中,前述凹凸构造列形成面经过对金属模的凹凸构造列形状复制面的一部分或全部进行蚀刻处理,再通过利用前述金属模成型复制前述凹凸构造列形状复制面而获得。在本发明的一形态中,前述凹凸构造列形成面在一部分或全部具有喷砂痕迹。在本发明的一形态中,
所述凹凸构造列形成面,先通过利用具有第1凹凸构造列形状复制面的第1金属模的成型,复制所述第1凹凸构造列形状复制面获得成型物,然后经过对对应于该成型物的所述第1凹凸构造列形状复制面的表面的一部分或全部进行喷砂处理,通过复制喷砂处理所得的表面,获得具有第2凹凸构造列形状复制面的第2金属模,再通过利用该第2金属模的成型复制所述第2凹凸构造列形状复制面而得到。
在本发明的一形态中,前述光射入端面由各向异性的粗面构成,该各向异性的粗面沿前述光射出面的方向的平均倾斜角比垂直于前述光射出面的方向的平均倾斜角大。在本发明的一形态中,前述各向异性的粗面沿前述光射出面的方向的平均倾斜角为3°~30°,垂直于前述光射出面的方向的平均倾斜角小于等于5°。在本发明的一形态中,前述各向异性的粗面在垂直于前述光射出面的方向测量时,相对于各向异性的粗面形成面的倾斜角大于等于8°的区域的长度小于等于全测量长度的5%。在本发明的一形态中,前述各向异性的粗面,其垂直于前述光射出面的方向上延伸的透镜列的表面进行粗面化处理。
在本发明的一形态中,在前述光射出面及/或导光体内部,具有光射出机构。在本发明的一形态中,前述光射出机构是形成于前述光射出面的粗面或相互大致平行的多个透镜列,所述多个透镜列大致沿着射入前述导光体的光的指向性的方向或与其大致垂直的方向延伸。在本发明的一形态中,前述多个的透镜列在射入前述导光体的光的指向性的方向的平均倾斜角为0.2°~20°。在本发明的一形态中,前述多个的透镜列,其表面进行了粗面化处理。在本发明的一形态中,前述光射出机构形成在导光体内部,所述光射出机构在所述导光体内部含有与导光体的主要成分折射率不同的成分。
在本发明的一形态中,在需要的光的扩展角大于等于100°,所述凹凸构造列形成面上,在所述光射入端面至有效发光区域的几乎全部区域,形成所述倾斜角度的绝对值大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%的区域。在本发明的一形态中,在需要的光的扩展角大于等于90°,所述凹凸构造列形成面上,在所述光射入端面至有效发光区域的一部分或全部区域,形成所述倾斜角度的绝对值大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于20%的区域。在本发明的一形态中,在需要的光的扩展角大于等于80°,所述凹凸构造列形成面上,在所述光射入端面至有效发光区域的一部分或全部区域,形成所述倾斜角度的绝对值大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%的区域。在本发明的一形态中,在需要的光的扩展角大于等于70°,所述凹凸构造列形成面上,在所述光射入端面至有效发光区域的一部分或全部区域,形成所述倾斜角度的绝对值大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%的区域。
在本发明的一形态中,在所述光射出面或所述背面,形成所述光射入端面的端缘的附近,形成在与射入所述导光体的光的指向性的方向斜交的方向上延伸的多个倾斜透镜列。在本发明的一形态中,所述倾斜透镜列,在相对于射入所述导光体的光的指向性的方向,以相当于需要的光的扩展角的一半的角度倾斜的方向上延伸。在本发明的一形态中,所述倾斜透镜列,在与其延伸方向垂直的断面的形状,其各微小区域的切线与所述倾斜透镜列形成面形成的倾斜角度的绝对值大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%。
又,采用本发明,作为实现上述目的的手段,可提供以下所述的面光源装置,即
具备:如上所述的面光源装置用导光体、与该导光体的所述光射入端面相邻配置的所述一次光源、以及与该导光体的光射出面相邻配置的至少1个光偏转元件;该光偏转元件具有位于与所述导光体的光射出面对向处的入光面及其相反侧的出光面,在与所述导光体相邻的光偏转元件的所述入光面上,具有在与形成所述导光体的光射入端面的射入端缘大致平行的方向上延伸且相互平行的多个透镜列。
在本发明的一形态中,前述光偏转元件的入光面的多个透镜列分别具有两个面,并使从所述两个面中的一个面上射入的光由前述两个面中的另一面全反射。在本发明的一形态中,与前述导光体的背面对向地配置光反射元件。
在本发明的一形态中,前述光射入端面形成于前述导光体的一端缘或一角部。在本发明的一形态中,与所述导光体的所述一端缘或一角部相邻,保持间隔配置多个所述一次光源,在所述导光体的所述一端缘的附近,设置所述倾斜角度的绝对值大于等于30°,小于等于50°时的角度成分的存在比例大于等于10%的区域,以使来自与所述一次光源相邻的各同类光源的光在该区域内重叠。在本发明的一形态中,与所述导光体的所述一端缘或一角部相邻,保持间隔配置多个所述一次光源,所述导光体的光射出机构的平均倾斜角在所述一次光源的正面的区域和它们之间的区域是不同的。在本发明的一实施中,与所述导光体的所述一端缘或一角部相邻,保持间隔配置多个所述一次光源,只使所述一次光源中的某一个点亮,从所述导光体的有效发光区域的所述光射入端面侧的端缘起,在3mm~3.5mm的宽度0.5mm的区域,在其长度方向上以1mm间隔测量法线亮度,并将测量位置与亮度的关系作图时,所得的半值宽度距离相对于所述相邻的一次光源间的距离在0.8倍~1.2倍的范围内。
附图说明
图1是本发明的面光源装置的分解立体图;
图2是将本发明的导光体连同一次光源一起表示的仰视图;
图3表示光偏转元件的光偏转情况;
图4A和图4B是将本发明的导光体连同一次光源一起表示的仰视图;
图5表示本发明的导光体的透镜列的断面形状的一个例子;
图6A及图6B是规定本发明的导光体的透镜列的断面形状用的倾斜角度度数分布的计算方法的说明图;
图7表示倾斜角度的度数分布的一个例子;
图8是规定本发明的导光体的非对称透镜列的断面形状用的倾斜角度度数分布的计算方法的说明图;
图9是规定本发明的导光体的不规则形状的凹凸构造列的断面形状用的倾斜角度度数分布的计算方法的说明图;
图10A和图10B是将本发明的导光体连同一次光源一起表示的仰视图;
图11是本发明的面光源装置的法线亮度分布的测量方法的示意平面图;
图12A及12B表示法线亮度分布的例子;
图13A及13B表示基于多个的一次光源的使用的亮度分布的例子;
图14是说明需要的扩展角的说明图;
图15是将本发明的导光体连同一次光源一起表示的仰视图;
图16是本发明的导光体的透镜列的断面形状的一个例子;
图17是本发明的导光体的透镜列的断面形状的一个例子;
图18是本发明的导光体的透镜列的断面形状的一个例子;
图19是本发明的导光体的透镜列的断面形状的一个例子;
图20是本发明的导光体的透镜列的断面形状的一个例子;
图21是将本发明的导光体连同一次光源一起表示的平面图;
图22是将本发明的导光体连同一次光源一起表示的平面图;
图23是将本发明的导光体连同一次光源一起表示的平面图;
图24是将本发明的导光体连同一次光源一起表示的部分分解立体图;
图25是本发明的面光源装置的立体图;
图26是本发明的面光源装置的剖面图;
图27是说明面光源装置中发生亮度不均匀用的示意图;
图28表示面光源装置中发生亮度不均匀的例子;
图29是说明面光源装置中发生亮度不均匀用的示意图;
图30是说明面光源装置中发生亮度不均匀用的示意图;
图31表示面光源装置中发生亮度不均匀的例子;
图32是说明面光源装置中发生亮度不均匀用的示意图;
图33是面光源装置中亮度不均匀的例子;
图34表示本发明的面光源装置中的亮度分布的例子;
图35是使用本发明的面光源装置的液晶显示装置的部分分解剖面示意图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施形态进行说明。
图1是本发明的面光源装置的一实施形态的分解立体图。如图1所示,本实施形态的面光源装置,具有:作为点状的一次光源的3个LED2、使该LED发出的光从光射入端面射入,经过导光后从光射出面射出的XY面内的矩形板状的导光体4、与该导光体相邻配置的光偏转元件6及光反射元件8。导光体4具有连接上下两个主面和将该主面的各外周缘相互连接的4个端缘。
LED2与导光体的相互大致平行的1对端缘中的一方(图1的左前侧的端缘;入射端缘)相邻且在其Y方向的中央及其两侧相互保持适当的间隔距离配置。在本发明中,属于一次光源的LED等点状光源,从电耗低的观点考虑最好尽量减少使用数量,可根据导光体4的大小保持等间隔配置或相互靠近配置多个。
在导光体4的入射端缘,形成与配置LED2的位置相当的光射入端面41。形成于导光体4的光射入端面41又可以形成如凹筒面状等那样,通过切口形成凹状的入射端缘。LED发生面与光射入端面最好取凹凸相反地相互嵌合的形状(包括双方为平面的情况)。
又,为了增大XY面内的光的扩展,光射入端面41最好形成粗面。作为粗面形成方法,有采用铣刀工具等进行切削的方法、用砂轮、砂纸、磨光轮等进行研磨的方法、通过喷砂处理、放电加工、电解研磨、化学研磨等方法。作为喷砂处理中使用的砂粒,有玻璃珠那样的球形粒子、氧化铝珠那样的多边形粒子,但使用多边形粒子时,能形成扩展光的效果较大的粗面,所以最为理想。通过调整切削加工和研磨加工的加工方向,可形成各向异性的粗面。该粗面的加工也可以直接在导光体的光射入端面上进行,但是又可以加工与金属模的光射入端面相当的部分,在对其继续成型时进行复制。
导光体4其一主面(图中的上表面)被当成光射出面43。该光射出面43具有使经导光体4导光的光在对该光射出面43倾斜的方向(即亦对XY面倾斜的方向)上使光射出的指向性光射出机构。该指向性光射出机构由例如粗面(无光泽面)构成。该指向性光射出机构,在包含光射出面43的法线方向(Z方向)及垂直于入射端缘的X方向双方的XZ面内的分布中,使具有指向性的光射出。该射出光分布的峰值方向与光射出面43构成的角度为例如10°~40°,射出光分布的半值宽度为例如10°~40°。
导光体4的另一主面(图中的下表面:背面),被当作作为凹凸构造列形成面的透镜列形成面44。该透镜列形成面44具有作为在大致沿着从LED2发出并射入导光体4的光的指向性的方向(光强度分布中最大强度的方向)的方向上延伸且相互大致平行地排列的多个凹凸构造列的透镜列。例如,当射入导光体4的光的指向性的方向大致为X方向时,如图2所示,可将透镜列44a的方向作为X方向(图2中表示出各透镜列44a的棱线)。此外,本发明中透镜列44a的方向,如果是在扩展光的效果不大受损的范围,也允许偏离射入导光体2的光的指向性的方向,这样的方向被视作大致沿射入导光体4的光的指向性的方向的方向。在这种情况下,透镜列44a的方向最好是相对于射入导光体的光的指向性的方向的20°以内的范围,10°以内的范围则更好。通过在这样的方向上形成透镜列,可使射入导光体的光在XY面内扩展,不容易发生暗区。
光偏转元件6配置在导光体4的光射出面43上。光偏转元件6的两个主面,作为整体分别处于与XY面平行的位置上。两个主面中的一个(位于导光体的光射出面43侧的主面)被当作入光面61,另一面被当作出光面62。出光面62被当作与导光体4的光射出面43平行的平坦面。入光面61被当作多个透镜列61a相互平行排列的透镜列形成面。入光面61的透镜列61a在大致垂直于射入导光体4的来自LED2的光的指向性的方向的方向上延伸并相互平行地形成。在本实施形态中,透镜列61a在Y方向上延伸。
图3表示光偏转元件6造成的光偏转的情况。该图表示从XZ面内的导光体4射出的峰值射出光(与射出光分布的峰值对应的光)的行进方向。从导光体4的光射出面43斜射出的光向透镜列61a的第1面射入,经第2面全反射,大致在出光面62的法线方向上射出。此外,在YZ面内,由于上述那样的透镜列44a的作用,在宽广范围的区域都能充分提高出光面62的法线方向的亮度。
本发明中,为了抑制亮度不均匀的发生,使形成于导光体4的透镜列44a等凹凸构造列的断面形成适当的形状。以下叙述在本发明中透镜列断面形状等凹凸构造列的确定所需要的微小区域内的倾斜角度(微小倾斜角度)及以此为基础的角度成分的存在比例(分布度数)的计算方法。
作为计算确定透镜列44a等凹凸构造列的断面形状的微小的倾斜角度及分布度数用的断面,取大致垂直于透镜列等凹凸构造列延伸的方向的断面(参照图4A)。透镜列44a等凹凸构造列相互不完全平行时,取垂直于各透镜列等凹凸构造列的延伸的方向那样的曲面状的断面(参照图4B)。图5表示拍摄实际导光体的断面(在YZ面切断得到的断面)获得的断面形状的例子。
从图5那样的断面形状中,提取出如图6A所示那样的断面形状重复构造的5个周期大小的形状。将该断面形状沿其形状线作500等分(就各重复单位而言100等分),分割为500个微小区域。此外,断面形状的提取不限于5个周期,分割个数也不限于500,只要能作为代表整个断面形状的微小倾斜角度及分布度数获得适当的值,允许适当变更。
如图6B所示,在各微小区域求得其切线(例如该微小区域的中央位置的切线:近似如图6B所示,可用连结两端的线段代表,以下相同)与透镜列形成面44等的凹凸构造列形成面[这里指忽视透镜列等凹凸构造列的平面,依序相同]构成的角度(倾斜角度)的绝对值,对每1°角度计算对全微小区域的倾斜角度绝对值的度数分布(具有各倾斜角度的微小区域数对全部微小区域数的比例)(亦即,将该角度记作α°,使大于等于α°—0.5°且未满α°+0.5°的角度范围用角度α°代表)。该度数分布的计算例示于图7。
在得到的度数分布中,求出取某一范围的角度的微小区域数对全部微小区域数的比例,并将它作为该角度范围的角度成分的存在比例。利用该存在比例确定透镜列等凹凸构造列的形状。例如在图7中,大于等于20°,小于等于50°的角度范围的微小区域数对全部微小区域数的比例为35%时,大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例为35%。
如图8所示那样,断面形状的重复构造的各重复单位的形状为左右不对称的形状时,提取出断面形状的重复构造的5个周期的形状,只对该各重复单位的左侧部分,沿各形状线分别进行50等分,合计分割为250个微小区域,同样,只对该各重复单位的右侧部分,沿各形状线分别进行50等分,合计分割为250个微小区域。且在左侧部分的各微小区域求出该切线与透镜列形成面44等凹凸构造列形成面构成的角度(倾斜角度)的绝对值,对每1°角度计算对全部微小区域的倾斜角度绝对值的度数分布。同样对右侧部分也对每1°角度计算对全部微小区域的倾斜角度绝对值的度数分布。此外,断面形状的提取不限于5个周期,分割个数也不限于上述数目,只要能对左侧部分及右侧部分分别使代表整个断面形状的微小倾斜角度及分布度数获得适当的值,允许它们有适当变更。
此外,如图9所示那样,凹凸构造列中也有在断面形状方面有时是不规则形状,不一定是单位形状的重复,在这种情况下,抽出沿断面形状的形状线测量的长度500μm大小,并将其沿形状线作500等分,对这样获得的长度1μm的各微小区域,与上面所述同样地计算度数分布。此外,断面形状的抽出不限于长度500μm大小,分割个数也不限于500个,只要能作为代表全体的断面形状的微小倾斜角度及分布度数获得适当的值,允许适当变更。
此外,本发明中,在大致为同一单位形状有规则重复的断面形状的情况下(即亦凹凸构造列为透镜列时),相邻的重复单位的边界部上形成的谷部(断面形状中最低位置的附近的区域)的形状对光学性能有很大影响。因此,将透镜谷部倾斜角作为评价项目。其测量如下所述。如前所述那样抽出断面形状的重复构造的例如5个周期的形状。沿其形状线将该断面形状等分为例如500等分左右(对各重复单位而言为100等分),分割为例如500个微小区域。在重复单位的边界部形成的5个透镜谷部,求出距重复单位之间的边界左右各6个微小区域的上述倾斜角度的平均值。而且,在各重复单位的形状左右对称时,对这样求得的10个平均值进行平均,作为该透镜列的谷部倾斜角。此外,在各重复单位的形状左右不对称时,对这样求得的左侧及右侧各5个平均值进行平均,作为该透镜列的左侧谷部倾斜角及右侧谷部倾斜角。
又,图27所示的暗部的亮度不均匀,如上所述,一次光源间隔宽,从光射入端面到有效发光区域的距离小时,在该有效发光区域内容易察觉。为了减低这样的亮度不均匀,需要在一次光源的附近、即光射入端面的附近,在XY面内充分地扩展射入导光体的光,使得在宽区域内能通过光偏转元件6观察光。因此、本发明中,至少将一次光源的附近、即光射入端面的附近的透镜列44a作成有利于光的扩展的形状,如上所述,射入导光体的光,在XY面内通过透镜列44a的反射,在对光的指向性的方向倾斜的方向上行进,在该倾斜方向行进的光由于透镜列44a的反射,返回入射光的指向性的方向。其结果是,射入导光体的光,在XY面内扩展,且在大致垂直于光偏转元件6的透镜列61a的方向上行进。因此,通过光偏转元件从光射出面法线方向观察时,可见到光的扩展。
为了提高这样的扩展光的作用,在透镜列44a等的凹凸构造列的断面形状中,最好是大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例为一定值以上的形状。为进一步提高扩展光的作用,最好是大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例为一定值以上的形状,或最好是大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例为一定值以上的形状,或最好是大于等于35°,小于等于50°的角度成分的存在比例为一定值以上的形状,或最好是大于等于40°,小于等于50°的角度成分的存在比例为一定值以上的形状。为了提高该作用,上述角度成分的存在比例越多越好。
这里,所谓的透镜列44a等的凹凸构造列的断面形状,表示计算上述参数时抽出的平均化的形状,因此,当断面形状为上述那样的不规则形状时,表示不受各凹凸构造列的形状的限制地平均化的形状。此外,断面形状的重复构造的各重复单位的形状为前述那样的左右不对称时,需对左侧部分及右侧部分分别进行前述相应的处理。以下对凹凸构造列是透镜列,断面形状的重复构造的各重复单位的形状为左右对称的情况进行说明,其他情况也一样。
为了提高对光的扩展作用,至少在一次光源的附近(光射入端面的附近)以透镜列44a的断面形状中的倾斜角度的绝对值表示的大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%,最好是大于等于20%,更理想是大于等于30%。
为了进一步提高对光的扩展作用,至少在一次光源的附近(光射入端面的附近)透镜列44a的断面形状中的大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%,最好是大于等于20%,更理想是大于等于30%。
为了进一步提高光的扩展作用,至少在一次光源的附近(光射入端面的附近)透镜列44a的断面形状中的大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于20%,最好是大于等于30%,更好是大于等于40%,或透镜列44a的断面形状中的大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于5%,最好是大于等于10%,更好是大于等于15%。
为了进一步提高光的扩展作用,至少在一次光源的附近(光射入端面的附近)透镜列44a的断面形状中的大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%,最好是大于等于20%,更好是大于等于30%,或透镜列44a的断面形状中的大于等于35°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于8%,最好是大于等于10%,更好大于等于20%,或透镜列44a的断面形状中的大于等于40°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于2%,最好大于等于3%,更好是大于等于5%。
为了提高在光射出面法线方向测量的亮度,希望使射入导光体的光相对于与光射出面平行的面内的指向性的方向的倾斜的方向的光向光的指向性的方向的作用大。为此,希望设置具有一边利用反射使光的行进方向改变,一边使其在透镜列44a的延伸方向上汇聚的作用的透镜列44a。
如图29所示的,为了抑制因透镜列44a使特定方向上具有各向异性,光发生扩展而产生的斜方向明亮的筋状的亮度不均匀,最好将透镜列44a的断面形状作成曲线状,使光不集中于特定的角度。具体而言,至少在一次光源的附近,在透镜列44a的断面形状上将某角度取为α°,对α°=0°~80°的范围内的全部角度求取大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例时,其最大值为小于等于60%,最好为小于等于50%,更好是小于等于40%。
该最大值过大时,透镜列44a的断面形状成为直线的形状,在某特定方向上具有各向异性,容易使光扩展,因此在如图29所示的斜方向上会发生明亮的筋状的亮度不均匀。
另一方面,要减小大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例的最大值时,只好使透镜列的断面形状具有多种角度成分。本发明中,如后所述,如果大于等于35°的角度成分过多,在射入光的指向性的方向上行进的光相对较多,在一次光源的前方产生变亮的现象。而且,大于50°的角度成分,其使光扩展的作用小。因此,透镜列的断面形状,几乎所有的微小区域,角度成分都小于等于60°,最好分布于小于等于50°的范围。因此、大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例的最大值为大于等于15%,最好大于等于20%。
由于以上的理由,前述的大于等于40°,小于等于50°的角度成分的存在比例,以小于等于60%为好,小于等于50%更好,小于等于40%则还要好。此外,前述的大于等于35°,小于等于50°的角度成分的存在比例,以小于等于90%为好,小于等于75%更好,小于等于60%则还要好。此外,前述的大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例,以小于等于80%为好。
下面对光射入端面41进行说明。光射入端面粗面化时,与平行于射入导光体的光的光射出面43的面内的光的指向性的方向斜交的方向的光大量射入。这样,XY面内的光的扩展增大,图27那样的暗部变小。但是,光的扩展增大时,斜向行进的光容易因透镜列44a的反射而射出,因此在光的扩展最大的角度,容易发生如图32所示的明亮的筋状的部分。
为了防止有效发光区域内发生这种亮度不均匀,有效的手段是在一次光源附近的区域与有效发光区域使透镜列的构造不同。具体地说,应使扩展光作用最强的大于等于30°,小于等于50°的角度成分在一次光源附近增多,在有效发光区域内减少。或使谷部倾斜角在次光源附近增大,在有效发光区域内减小。通过这些手段,在一次光源附近,光通过透镜列44a的反射,在与光的指向性的方向斜交的方向上扩展,再一边返回入射光的指向性的方向一边行进。其结果是,射入导光体4的光在XY面内扩展,且在作为光偏转元件6的透镜片例如棱镜片的棱镜列的垂直方向上射出的光增加,因此通过棱镜片进行观察时,可看到光的扩展。而且,作为图32的亮度不均匀的原因的最大扩展角度的光,在有效发光区域内的形状不同的透镜列44a上反射时,不向入射光的指向性的方向返回。其结果是,通过棱镜片观察时,看不到如图32所示的筋状明亮的线。
更具体地说,如图10A及图10B所示,使一次光源附近的区域A成为透镜列形成面的断面形状中的大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例大的区域,在到达有效发光区域前,最好被替换为前述大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例更少或谷部倾斜角更小的别的区域B,且区域A和区域B的边界不被察觉。具体而言,最好离有效发光区域大于等于0.1mm,从面前切换成区域B,大于等于0.3mm则更好,大于等于0.5mm还要好。且以有效发光区域的全部作为区域B(图10A)或以有效发光区域的一部分作为区域B(图10B)。
区域B的透镜列44a的具体的断面形状,大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例比区域A少5%以上,最好少8%以上。或区域B的透镜列44a的具体的断面形状为,谷部倾斜角比区域A小5°以上,最好小10°以上,小15°以上则还要好。区域A与区域B的断面形状之差过小时,有减低防止图32的亮度不均匀的效果的倾向。
此外,区域B的透镜列44a的具体的形状是,大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例为小于等于40%,最好是小于等于30%,且在大于等于5%,最好是大于等于10%,更好是大于等于15%。或大于等于35°,小于等于50°的角度成分的存在比例为小于等于30%,最好是小于等于20%,且是大于等于2%,最好大于等于8%,更好是大于等于13%。或区域B的透镜列44a的具体的形状是,谷部倾斜角为小于等于30°,最好是小于等于25°,更理想为小于等于20°,且是在大于等于5°,最好是大于等于8°,更理想大于等于10°。这些角度成分存在比例及谷部倾斜角过大时,有减低防止图32的亮度不均匀的效果的倾向,过小时,不能将在一次光源附近的区域扩展的光反射到棱镜片的棱镜列的垂直方向上,利用棱镜片减少在光射出面的法线方向上上升的光的成分,结果出现法线方向的亮度下降的倾向。
该区域A及区域B的替换部,最好采用使透镜列44a的形状缓慢变化的构造。这样,即使将替换部设置在有效发光区域的端缘(即有效发光区域与对应于液晶显示装置的非显示部的区域的边界)的附近,也能避免透镜列形状替换部的构造进入有效发光区域。
作为使透镜列形成面的形状部分改变的方法,有粗面化的方法。用各种方法使透镜列的表面的至少一部分粗面化,可容易且廉价地使透镜列形状的至少一部分发生变化。此外,连续地改变其变化程度,可随着位置的变化而缓慢改变透镜列的形状。通过使透镜列44a粗面化,也可消除图30中那样的亮度不均匀。
如图30所示,为了减低因多个的一次光源发出的光的重叠引起的亮度不均匀,最好使各一次光源发出的光的亮度分布与光源间的距离的关系保持适当。具体地说,在设置偏转元件6与光反射元件8的状态下,只有与导光体4的端缘相邻地设置的多个的一次光源2中的一个点亮时,如图11所示,从有效发光区域的光射入端面侧的端缘,在3mm~3.5mm的宽度为0.5mm的区域S,沿其长度方向(y方向)以1mm间隔测量法线亮度,将测量位置y[mm]与亮度的关系作图时,其半值全宽度距离对一次光源间距离的比在0.8倍~1.2倍的范围内,最好大致相等。图12A及图12B表示测量位置y[mm]与亮度的关系曲线例。图12A表示该比率大于1.2倍的情形,图12B表示该比率小于0.8倍的情形。该比率过大时,如图13A所示,来自相邻的一次光源2的光的分布的重叠大,该重叠部分特别明亮,容易发生清晰的明暗条纹。此外,前述比率过小时,如图13B所示,来自一次光源2的光的分布的扩展不足,一次光源的正面部分特别明亮,容易发生对应于邻近的一次光源的中间位置的区域相对较暗的明暗条纹。
为了使上述那样的各一次光源发出的光的亮度分布与光源间距离的关系合适,透镜列44a的断面形状在一次光源的附近最好能满足以下条件。即在减小前述半值全宽度距离时,最好增大透镜列44a的大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例或15°以下的角度成分的存在比例。相反,增大前述半值全宽度距离时,最好减小透镜列44a的大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例或小于等于15°的角度成分的存在比例。大于等于35°的角度成分多时,相当于入射光的指向性的方向斜交行进的光,被透镜列44a反射,在极靠近一次光源处射出,所以在入射光的指向性的方向上行进的光相对较多。此外,小于等于15°的角度成分多时,难以利用透镜列44a使光扩展,因此在入射光的指向性的方向上行进的光相对较多。
具体而言,一次光源间的距离的典型值为大于等于5mm,小于等于15mm,所以在这种情况下满足上述条件的透镜列的断面形状,至少在一次光源的附近,最好大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于4%,小于等于55%,或小于等于15。的角度成分的存在比例为大于等于25%,小于等于85%。大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于10%,小于等于45%则更好,大于等于20%,小于等于40%则还要好。此外,小于等于15°的角度成分的存在比例为大于等于30%,小于等于70%则还要好。
前述导光体装入面光源装置使用时,最好相应于面光源装置的设计设定透镜列44a的形状。以下展示这样的实施形态。
为在有效发光区域内察觉不出图27那样的亮度不均匀所需要的透镜列44a的构造,因多个的一次光源间的距离、以及导光体光射入端面与有效发光区域间的距离不同而不同。如图14所示,记一次光源间的距离为K、导光体光射入端面与有效发光区域间的距离为L时,为使有效发光区域不出现暗部,要求光的扩展角度大于按照下式,即
a=tan-1[K/(2L)]
θ=a·360/π
求得的θ(°)。将以上那样求得的θ定义为"需要的扩展角"。
在一次光源间距离大时,以及光射入端面或光射入端缘与有效发光区域间的距离小时,在有效发光区域跟前如果不将光扩展至最大限度,图27的暗部在有效发光区域内可察觉。
需要的扩展角大于等于100°时,光射入端缘与有效发光区域的端缘间的非显示部对应区域的几乎全域,最好作成扩展光的效果最大的形状。作为这样的形状,大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于10%,最好大于等于20%,更好为大于等于30%。或透镜列44a的断面形状中的大于等于35°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于8%,最好为大于等于10%,更好为大于等于20%。或透镜列44a的断面形状中的大于等于40°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于2%,最好为大于等于3%,更好为大于等于5%。
此外,为了抑制如图29所示的亮度不均匀的发生,透镜列44a的断面形状中的大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例最好为小于等于80%。或透镜列44a的断面形状中的大于等于35°,小于等于50°的角度成分的存在比例为小于等于90%,最好为小于等于75%,更好为小于等于60%。或透镜列44a的断面形状中的大于等于40°,小于等于50°的角度成分的存在比例为小于等于60%,最好为小于等于50%,更好为小于等于40%。
在这种情况下,非显示部对应区域中,至少从导光体光射入端缘到离与有效发光区域的边界1mm前面的区域最好作成前述形状。
需要的扩展角未满100°时,光射入端缘与有效发光区域的端缘间的非显示部对应区域的一部分或全部的区域,如果作成以下的形状,则在有效发光区域暗部察觉不出来。
即需要的扩展角为大于等于90°、未满100°时,大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于20%,最好是大于等于30%,更好为大于等于40%。或大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于5%,最好大于等于10%,更好为大于等于15%。
需要的扩展角大于等于80°、未满90°时,大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于10%,最好大于等于20%,更好为大于等于30%。
需要的扩展角大于等于70°、未满80°时,大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于10%,最好大于等于20%,更好为大于等于30%。
此外,为了抑制如图29所示的亮度不均匀的发生,透镜列44a的断面形状中的大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例最好为小于等于80%。或透镜列44a的断面形状中的大于等于35°,小于等于50°的角度成分的存在比例为小于等于90%,最好为小于等于75%,更好为小于等于60%。或透镜列44a的断面形状中的大于等于40°,小于等于50°的角度成分的存在比例为小于等于60%,最好为小于等于50%,更好为小于等于40%。
为了实现高的亮度,作为透镜列44a最好采用使光扩展的作用强的。需要的扩展角大于等于90°、未满100°时,最好也能满足需要的扩展角大于等于100°时的条件。需要的扩展角大于等于80°、未满90°时,最好也能满足需要的扩展角大于等于90°未满100°时的条件,如果能满足需要的扩展角大于等于100°时的条件,则更好。需要的扩展角为大于等于70°、未满80°时,最好也能满足需要的扩展角大于等于80°未满90°时的条件,能满足需要的扩展角为大于等于90°、未满100°时的条件则更好,如果也能进一步满足需要的扩展角大于等于100°时的条件则还要好。
使光扩展的效果大的透镜列,最好设置在从光射入端缘到至少来自相邻一次光源的光发生重叠的位置为止的距离的区域。从该光射入端缘到发生光重叠的位置的距离因一次光源间的距离不同而不同,最好是在一次光源间的距离未满7mm时,在离光射入端缘1.5mm以内;一次光源间的距离为7mm以上、未满9mm时,在离光射入端缘2.0mm以内;一次光源间的距离9mm以上、未满11mm时,在离光射入端缘3.0mm以内;一次光源间的距离为11mm以上、未满13mm时,在离光射入端缘4.0mm以内;一次光源间的距离为13mm以上、未满15mm时,在离光射入端缘5.0mm以内的区域,至少配置使光扩展的效果强的透镜列。
为了消除如图32所示那样的亮度不均匀,最好与形成前述透镜列的区域相邻地形成形成大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例小或谷部倾斜角小的形状的透镜列的区域,再依此进行区域的替换。
或是,为了不进行这样的区域替换地,更容易地制作导光体,最好将一次光源附近的透镜列44a产生的光的扩展预先抑制到与需要的扩展角相同的程度。
需要的扩展角未满100°,透镜列44a使光扩展的角度小也可以的情况下,将入射面作成粗面时的亮度不均匀不一定发生,所以在这样的情况下,有效发光区域也可以不采用形成大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例小或谷部倾斜角小的形状的透镜列的区域。其结果是,可更方便地制作导光体制造用金属模。此时的透镜列44a的形状,在需要的扩展角为大于等于90°、未满100°时,最好不满足需要的扩展角大于等于100°时的上述条件。此外,需要的扩展角大于等于80°、未满90°时,最好不满足需要的扩展角大于等于90°,未满100°时的上述条件及需要的扩展角大于等于100°时的上述条件。此外,需要的扩展角为大于等于70°,未满80°时,最好不满足需要的扩展角大于等于80°、未满90°时的上述条件,需要的扩展角为大于等于90°、未满100°时的上述条件及需要的扩展角大于等于100°时的上述条件。
下面继续对透镜列44a的形状相互不同的区域A及区域B的配置进行说明。如前述图10A所示,可在一次光源2的附近配置区域A,在整个有效发光区域及靠近该一次光源的端缘到区域A为止的区域内配置区域B。又如前述图10B所示,可在一次光源2的附近配置区域A,在与该区域A相邻且包含靠近有效发光区域的一次光源的端缘的带状的区域配置区域B。这里,有效发光区域中的区域B以外的区域,也可以采用与区域A同样的构造,也可采用此外的其他构造。但是在这种情况下,由于有效发光区域内透镜列44a的形状发生变化,因此为了使形状变化(形状替换)引起的亮度不均匀察觉不出,最好缓慢地进行形状替换。
还有,如图15所示,最好采用区域B在与区域A相邻且包含有效发光区域的一次光源侧的端缘的一部分的地方配置成岛状的构造。这里,有效发光区域中的区域B以外的区域,可以采用与区域A同样的构造,也可采用其以外的其他构造。但是,在这种情况下,由于有效发光区域内透镜列44a的形状发生变化,因此为了使形状变化(形状替换)引起的亮度不均匀察觉不出,最好缓慢地进行形状替换。
为了减低如图30所示那样的,来自多个的一次光源的光的重叠引起的亮度不均匀,如前所述,最好适当地设定各一次光源的射出光的亮度分布与一次光源间的距离的关系。
具体地说,一次光源间的距离未满7mm时,前述度数分布中大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于12%,最好为大于等于20%,大于等于30%更好,且是小于等于55%,最好为小于等于45%,或前述度数分布中,大于等于40°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于9%,最好为大于等于16%,大于等于24%更好,且是小于等于42%、最好为小于等于34%,或前述度数分布中,小于等于15°的角度成分的存在比例为大于等于40%,小于等于85%为最好。
又,一次光源间的距离为7mm以上、未满9mm时,前述度数分布中,大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于10%,最好为大于等于18%,小于等于28%更好,且是小于等于53%,最好为小于等于43%,或前述度数分布中,大于等于40°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于7%,最好为大于等于14%,大于等于22%更好,且是小于等于40%、最好为小于等于32%,或前述度数分布中,小于等于15°的角度成分的存在比例为大于等于40%、小于等于80%为最好。
此外,一次光源间的距离9mm以上未满11mm时,前述度数分布中,大于等于35°,小丁等于60°的角度成分的存在比例为大于等于8%,最好为大于等于16%,大于等于26%更好,且是小于等于51%、最好为小于等于41%,或前述度数分布中,大于等于40°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于5%,最好为大于等于12%,大于等于20%更好,且是小于等于38%,最好为小于等于30%,或前述度数分布中,小于等于15°的角度成分的存在比例为大于等于35%,小于等于75%为最好。
还有,一次光源间的距离为11mm以上、未满13mm时,前述度数分布中,大于等于35°,大于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于6%,最好为大于等于14%,大于等于24%更好,且是小于等于49%,最好小于等于39%,或前述度数分布中,大于等于40°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于3%,最好为大于等于10%,大于等于18%更好,且是小于等于36%,最好为小于等于28%,或前述度数分布中,小于等于15°的角度成分的存在比例为大于等于30%、小于等于70%为最好。
又,一次光源间的距离为13mm以上、未满15mm时,前述度数分布中大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于4%,最好为大于等于12%,大于等于22%更好,且是小于等于47%,最好为小于等于37%,或前述度数分布中,大于等于40°、小于等于60°的角度成分的存在比例为大于等于1%,最好为大于等于8%,大于等于16%更好,且是小于等于34%,最好为小于等于26%,或前述度数分布中大于等于15°的角度成分的存在比例为小于等于25%,小于等于70%为最好。
作为透镜列44a的理想的断面形状,断面形状线的一部分或全部,有如图16所示的,由向外的凸曲线构成的形状,以及如图17所示的,由向外的凹曲线构成的形状,以及如图18所示的,由具有向外的凸区域和向外的凹区域的曲线构成的形状。此外,作为透镜列44a的理想的断面形状,有如图19所示的多边形形状(即由直线构成的形状)、以及如图20所示由直线和曲线组合的形状。采用这些多边形或包含直线的形状时,为了使图29所示的亮度不均匀不发生,最好是将形状设定得特别合适。如前所述,对0°~80°的范围的角度α°求某角度大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例时,其最大值为小于等于60%,最好为小于等于50%,小于等于40%更好。且透镜列的断面形状包含几条直线时,利用对应于各直线的平面反射光线,这样使扩展光的作用增强,而且在采用反射角度彼此差异大的那种构造时,光在许多方向上行进,不易发生如图29所示的亮度不均匀。最理想的形状是图19的多边形形状,最好是具有与透镜列形成面构成的角度为约40°、约30°、约20°的直线,或具有所述角度约40°、约30°、约20°、约0°的直线。也可以是具有满足该条件的直线的图20的构造。采用这些构造时,即使某角度大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例大的情况下,也可通过别的角度成分将光反射到与α°附近的角度成分大不相同的方向,所以不易发生图29的亮度不均匀。
图19及图20的断面形状中,直线(边)的数目以2以上20以下为好,3以上15以下更好,4以上10以下还要好。边数过少的情况下,光不向多方向扩展,所以容易发生图29所示的亮度不均匀,另一方面,边数过多时具有透镜列44a的导光体制造困难。
此外,最好采用透镜列44a的一次光源附近的断面形状是曲线形状,与该区域相邻的区域的断面形状为大致为三角形等的大致为多边形的导光体。具体而言,在透镜列44a左右各斜面,对0°~80°的范围的角度α°求某角度大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例时,最好采用其最大值在与其相邻的区域比一次光源附近的区域高的导光体。在一次光源附近,利用断面形状为曲线状的透镜列不发生亮度不均匀地使光扩展,在与其相邻的区域,可利用断面形状形成大致为三角形等的大致为多边形的透镜列44a集光,获得高的亮度。
透镜列44a的排列间距,最好取10~100μm的范围,10~80μm更好,20~70μm的范围则还要好。又,本发明中,透镜列44a的间距,如在上述范围内,则可在所有的透镜列44a取相同值,也可部分不同,也可缓慢变化。
需要的扩展角为大于等于110°的特别大的情况下,仅利用大致沿导光体入射光的指向性的方向延伸的透镜列,难以使光充分扩展,在这样的情况下,在导光体4的光射出面或背面,最好配置如图21所示的,在与入射光的指向性的方向(X方向)斜交的方向上延伸的斜透镜列50。特别是,透镜列最好在与对应于需要的扩展角的方向大致相同的方向上延伸。由于存在这样的斜透镜列50,也能良好地反射形成用透镜列44a不能适当反射的形成那样大的角度的入射光成分,行进方向变为以透镜列44a能适当反射的角度。该斜透镜列50的理想的形成位置,是与非显示部对应区域的一次光源间对应的区域,在它不形成时,最好是通过光偏转元件6例如棱镜片能观察到暗部的区域。在该区域,存在不向着棱镜片的棱镜列的垂直方向的光,所以使该区域的光的行进方向变化的手段,是减低图27的暗部的有效手段。所形成的斜透镜列,使用与前述透镜列44a同样的方法算出的大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例为大于等于10%且小于等于80%为最好。该存在比例过小时,使光的行进方向变化的作用降低,过大时容易发生新的辉线,成为新的亮度不均匀的起因。
此外,以同样的目的,在导光体4的光射出面或背面,也可以设置如图22所示那样的光点图形52。光点图形52可通过蚀刻或激光加工等方法形成。由于存在这样的光点图形52,也能良好地反射形成用透镜列44a不能适当反射的,相对入射光的指向性的方向形成大角度的入射光成分,行进方向能变为以透镜列44a能够适当反射的角度。该光点图形的理想的形成位置,是与非显示部对应区域的一次光源间对应的区域,在它不形成时,最好是通过棱镜片能够观察暗部的区域。在该区域,存在不向着棱镜片的棱镜列的垂直方向的光,所以使该位置的光的行进方向变化的手段,是减少图27的暗部的有效手段。所形成的光点图形的各光点的形状,在垂直于连接一次光源与光点的直线的断面上,使用与前述透镜列44a同样的方法算出的大于等于20°,小于等于80°的角度成分的存在比例为大于等于10%且小于等于80%为最好。该存在比例过小时,使光的行进方向变化的作用降低,过大时容易发生新的辉线、成为新的亮度不均匀的起因。
本发明中,作为导光体4的光射出机构,除前述粗面外,如图23所示,还可采用沿来自射入导光体4的LED2的光的指向性的方向的大致垂直方向(Y方向)或大致平行的方向(X方向)延伸,而且相互平行地形成棱镜列、双凸透镜列或V形槽等的多种透镜列的机构。此外,在这种情况下的透镜列不限于直线状,也可以是围绕LED2那样的弯曲形状。
作为光射出机构的粗面及透镜列形成面,射入导光体的光的指向性的方向上测得的以ISO4287/1-1984为依据的平均倾斜角θa在0.2°~20°的范围内从谋求光射出面43内的亮度均匀的角度考虑是理想的。平均倾斜角θa更理想的是0.3°~12°的范围,0.5°~8°的范围则尤其好。该平均倾斜角θa,最好根据导光体4的厚度(t)与射入光传输方向的长度(L)之比(L/t)设定最适当的范围。即作为导光体4,L/t取100以上时,平均倾斜角θa最好作成为0.2°~10°,0.3°~8°的范围则更好,0.5°~6°的范围则还要好。此外,作为导光体4,L/t取小于100时,平均倾斜角θa最好作成为0.5°~20°,0.8°~15°的范围则更好,1°~10°的范围则还要好。
作为光射出机构,在采用Y方向上延伸的透镜列时,为此目的使用的透镜列43a,其排列间距最好为10μm~100μm,更好为20μm~80μm,30μm~70μm的范围则还要好,顶角最好为140°~179.6°,更好为156°~179.4°,164°~179°的范围则尤其好。
作为形成于导光体4的光射出机构的粗面或透镜列的平均倾斜角θa,按照ISO4287/1-1984,用触针式表面粗糙计测量粗面形状,测量方向的坐标记为x,可利用得到的倾斜函数f(x),以下述(1)式及(2)式求出。
Δa = ( 1 / L ) ∫ 0 L | ( d / dx ) f ( x ) | dx · · · · · · ( 1 )
θa=tan-1(△a)               ……(2)
这里,L是测量长度,△a是平均倾斜角θa的正切。
此外,作为导光体的光射出机构,也可以在导光体中存在折射率不同于导光体的主要成分的物质。作为这样的不同折射率的物质,可在导光体中分散微粒状的物质形成,又可以将不同折射率层设置在导光体的表面和内部。不同折射率的物质,与导光体的主要成分的折射率差最好为0.002以上0.3以下,0.005以上0.2以下更好,0.01以上0.1以下还要好。作为不同折射率的物质的形状,使微粒状物质分散的方法从制造容易的角度考虑特别理想。作为微粒的例子,可列举例如硅系、苯乙烯系及其共聚物、丙烯基系及其共聚物、无机微粒等。微粒的浓度以0.01wt%以上10wt%以下为好,0.1wt%以上5wt%以下更好,0.2wt%以上3wt%以下还要好。
又,作为导光体4,其光射出率最好为0.5%~5%的范围,1%~3%的范围更好。这被认为是,光射出率小于0.5%时,从导光体4射出的光量少,有得不到足够亮度的倾向,光射出率大于5%时,在一次光源2的附近射出大量的光,光射出面43内X方向的光的衰减显著,出现光射出面43上的亮度均匀度下降的倾向。通过这样取导光体4的光射出率为0.5%~5%的范围,可提供从光射出面射出的峰值光的方向与光射出面构成的角度为10°~40°、可使包含Y方向,垂直于光射出面43的面中的射出光分布的半值宽度为10°~40°那样的指向性高的出射特性的光从导光体4射出,可使其射出方向在光偏转元件6有效地偏转、具有高亮度的面光源装置。
本发明中,对导光体4的光射出率作如下定义。在光射出面43的光射入端面41侧的射出光的光强度(I0)与距该端面的距离为L的位置的射出光强度(I)的关系满足以下(3)式那样的关系。
I=I0·α(1—α)L/t             ……(3)
其中,t表示导光体4的厚度(Z方向尺寸)。这里,常数α是光射出率,是从光射出面43中的X方向上的每单位长度(与导光体厚度t相当的长度)的导光体4射出光的比例(%)。该光射出率α,可利用纵轴上取光射出面43的射出光的光强度的对数,横轴取(L/t)作图,根据其斜率求得。
该光射出机构,可设计得使导光体4的光射出面43内的射出率不均匀分布。例如,使用粗面作为光射出机构时,可通过粗面化处理,使其表面粗糙程度在光射出面43内的分布不均匀,以形成射出率的不均匀分布。
通过使射出率不均匀,能减低亮度不均匀程度。光射出机构在整个有效发光区域均匀的状态下设置前述光偏转元件、光反射元件、以及一次光源,在测量法线亮度时发生亮度减低的区域中,加大导光体的光射出机构的平均倾斜角,在亮度高的区域则减小该平均倾斜角进行设定,这样,可减低亮度不均匀。该种方法,适合用于减低透镜列44a及光射入端面的粗面程度适当时也残留的程度轻微的亮度不均匀。
或是在对透镜列44a进行部分粗面化处理时,将设置于相反面的光射出机构的射出率,在透镜列44a的粗面化程度强的位置设定得低,在粗面化程度弱的位置设定得高,这样可使法线亮度均匀。
本发明中,如以上所述在导光体4的光射出面43上形成光射出机构,最好将其相反侧的主面(背面)作为形成透镜列44a的透镜列形成面,但是在本发明中,可将光射出面作为透镜列44a的形成面,并在其相反侧的主面形成光射出机构。
图24是将本发明的面光源装置用的导光体的一部分连同LED一起展示的部分分解立体图。本实施形态中,光射入端面41由各向异性的粗面构成。该各向异性的粗面,其沿光射出面43的Y方向的平均倾斜角θa大于垂直于光射出面43的Z方向上的平均倾斜角θa。采用这样的粗面,可扩展从LED2发出,从光射入端面41向导光体4内射入的光在XY面内的分布。这样,可防止由于过度扩展XZ面内的分布,从在光射入端面附近的导光体4的光的过度射出,可高效地引导需要的强度的光到光射出面43的宽广区域,有助于提高亮度的均匀度。
该光射入端面41的各向异性的粗面,在沿光射出面43的Y方向的平均倾斜角,最好为3°~30°,更好为4°~25°,5°~20°则尤其好。平均倾斜角未满3°时,出现上述作用效果不大的倾向,平均倾斜角超过30°时,XY面内的光的分布不扩展,出现亮度降低的倾向。此外,为得到上述的作用效果,最好使垂直于光射出面43的Z方向上的平均倾斜角为5°以下,3°以下则尤其好。又,光射入端面41的各向异性的粗面,最好使沿前述光射出面43的方向上测量时的倾斜角为大于等于8°的区域的长度为总测量长度的小于等于5%。倾斜角大于等于8°的区域的长度超过总测量长度的5%时,出现由于过度扩展XY面内的光分布,导致在光射入端面附近的导光体4的过度的光射出,造成亮度减低的倾向。
作为这样的各向异性的粗面,最好采用大致沿Z方向延伸的,相互大致平行的规则或不规则的凹凸构造。更具体地说,可列举大致沿Z方向延伸的,相互大致平行的透镜列、或对该透镜列进行粗面化的构造。
本发明的导光体4,可由光透过率高的合成树脂构成。作为这样的合成树脂,可列举甲基丙烯树脂、丙烯基树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、氯乙烯基系树脂、环状聚烯烃树脂。特别是甲基丙烯树脂,其光透射率高、耐热性、力学特性、成型加工性都好,最为适合。这样的甲基丙烯树脂,是以甲基丙烯酸甲基作为主要成分的树脂。最好采用甲基丙烯酸甲基为80重量%以上的树脂。在形成导光体4的粗面的表面构造及棱镜列等的表面构造,或光射入端面的各向异性的粗面构造时,可使用具有所希望的表面构造的型材通过热压形成透明合成树脂板,也可通过丝网印刷、挤压成型及射出成型等方法,在成型的同时赋予形状。此外,也可采用热或光固化树脂形成构造面。
下面对这些型材的形成方法进行说明。作为使本发明的导光体中形成的透镜列44a的形状部分改变的方法,有对具有通过切削或蚀刻等方法形成的透镜列形状复制面的金属模的一部分或全部进行喷砂处理的方法、对具有透镜列形状面的金属模的一部分或全部进行研磨,再对其进行复制的方法、采用对具有透镜列形状复制面的第1金属模进行成型得到的成型物的一部分或全部进行喷砂处理,再对其进行再复制以获得具有透镜列形状复制面的第2金属模的方法等。利用这些方法,或通过对导光体4的透镜列形成面的至少一部分直接进行喷砂处理形成喷砂痕迹,可使透镜列44a的断面形状的度数分布及谷部倾斜角改变。
此外,作为形成导光体的光射出机构的透镜列及粗面的方法、或形成光射入端面的各向异性的粗面构造的方法,有金属模切削或蚀刻、喷砂、或并用这些方法的方法。采用切削金属模后再通过喷砂进行粗面化的方法尤其好。
光偏转元件6中形成的透镜列形状,可根据用途采用种种形状,例如,棱镜形状、双凸透镜形状、蝇眼透镜(fly eye lens)形状、波浪形状等。其中,排列断面大致为三角形的多个棱镜列的棱镜片尤其好。棱镜列的顶角,最好为50°~80°的范围,55°~70°的范围则更好。
本发明的光偏转元件6可由光透射率高的合成树脂构成。作为这样的合成树脂,可列举甲基丙烯树脂、丙烯基树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酯系树脂、氯乙烯基系树脂、环状聚烯烃树脂。特别是甲基丙烯树脂,其光透射率高、耐热性、力学特性、成型加工性方面都好,最为适合。作为这样的甲基丙烯树脂,是以甲基丙烯酸甲基作为主要成分的树脂,最好采用甲基丙烯酸甲基为80重量%以上的树脂。在形成光偏转元件6的棱镜列等的表面构造时,可使用具有所希望的表面构造的型材通过热压形成透明合成树脂板,也可通过丝网印刷、挤压成型及射出成型等方法,在成型的同时赋予形状。此外,也可采用热或光固化性树脂形成构造面。这些型材可通过金属模切削或蚀刻等方法获得。又,在由聚酯系树脂、丙烯基系树脂、聚碳酸酯系树脂、氯乙烯基系树脂、聚甲基丙烯亚胺系树脂等构成的透明膜或片等透明基材上,可在表面上形成由活性能量射线固化型树脂构成的粗面构造或透镜列排列构造,也可在别的透明基材上用粘结、融敷等方法将这样的片材接合为一体。作为活性能量射线固化型树脂,可使用多官能(meta)丙烯基化合物、乙烯基化合物、(meta)丙烯基酸酯类、烯丙基化合物、(meta)丙烯酸的金属盐等。
作为光反射元件8,例如可采用表面具有金属蒸镀反射层的塑料片。本发明中,作为光反射元件8也可采用导光体4的光射出面的相反侧的主面44上通过金属蒸镀等方法形成的光反射层,以取代反射片。又,最好导光体4的4个侧端面(除光射入端面41外)上也设置反射构件。
图25是本发明的面光源装置的又一实施形态的立体图。本实施形态中,与上述那样的导光体4的光射入端缘相邻且在Y方向上以适当的距离间隔配置两个LED2。这两个LED配置得使其发生的光的最大强度的光的方向向X方向相互平行(上述实施形态也一样)。
附设具有光扩散性的反射片10,将有效发光区域F以外的区域的光偏转元件6、导光体4及光反射元件8的积层体的端面部以及LED2覆盖。这样能使从导光体4、光偏转元件6及光反射元件8的积层体的端面部射出的光及LED2的壳体漏出的光在XY面内得到良好的扩散、反射,并再向导光体4射入,能向导光体光射出面43的宽广区域导入需要的强度的光,有助于提高亮度的均匀度。
LED2等一次光源与光射入端面41间的距离,最好为0.2mm以下。一次光源与光射入端面间的距离超过0.2mm时,有容易发生亮度降低的倾向。
图26是本发明的面光源装置的另一实施形态的立体图。本实施形态中,附设具有光扩散性的反射片10,将有效发光区域F以外的区域的上述那样的导光体4及光反射元件8的积层体的端面部以及LED2加以覆盖。此外还配置光偏转元件6。这样,也能获得与如图25所示的实施形态类似的作用效果,获得更高的亮度。
在由以上那样的LED2、导光体4、光偏转元件6及光反射元件8构成的面光源装置的发光面(光偏转元件6的出光面62)上配置液晶显示元件,以此构成液晶显示装置。
图35是以上那样的液晶显示装置的示意性的部分剖面图。图35中,在光偏转元件6上与该光偏转元件6实际上平行地配置液晶显示元件160,该液晶显示元件160从上方利用框架构件162覆盖其外周缘部。因此,从上方观察液晶显示元件160时有效的显示画面(有效显示画面)成为对应于面光源装置的有效发光区域F的区域。换言之,面光源装置的有效发光区域F作为对应于观察液晶显示元件160时的有效显示画面的区域设定。
实施例
以下叙述本发明的实施例及比较例。又,在实施例及比较例中,导光体断面形状的微小区域倾斜角度的测量,是制作导光体的透镜列形成面的复制品,在垂直于透镜列的延伸方向的面将其切断,利用光学显微镜、原子显微镜、或其他摄像手段将切割端面发放大得到断面形状线,根据断面形状线进行的。微小区域倾斜角度的绝对值的度数分布的计算及谷部倾斜角的计算,像关于上述图6A及图6B说明那样进行。但是,如前述那样将断面形状等分,设定微小区域时,断面形状的座标测量有时很麻烦。此时可采用以下方法简单进行计算。
首先,等分Y座标那样将切割端面分割,设定微小区域。然后采用与上述同样的方法计算有关等分Y座标的微小区域的微小区域倾斜角度的绝对值的度数分布。求算出的度数分布的各倾斜角度的,度数/[倾斜角度的余弦(cos)]。接着,求度数/[倾斜角度的余弦(cos)]的总和。然后,对各倾斜角度,求{度数/[倾斜角度的余弦(cos)]}/总和。该值就是等分断面形状,设定微小区域时的度数分布。
平均倾斜角的测量,利用触针式表面粗糙度计(东京精器社制サ—フコム570A型)、触针采用1μmR、55°圆锥度的钻石针(010-2528),以驱动速度0.03mm/秒进行测量。测量长度为2mm。进行抽出的曲线的平均线的倾斜校正后,按照前述(1)式及(2)式求对该曲线微分的曲线的中心线平均值。此外,一次光源1个灯亮时的亮度分布半值宽度距离的测量按照关于前述图11的说明进行。又,亮度不均匀的判断以从280mm的距离目测用CCD摄像机对面光源装置的发光面侧进行摄影获得的图象进行。
实施例1
对进行镜面精加工的有效面积34mm×48mm、厚度3mm的不锈钢板的表面,用粒径53μm以下的玻璃珠(不二制作所制FGB-400),从不锈钢板到喷嘴的距离为32cm,喷射压力为5kg f/cm2,对除了距长度34mm的边3.5mm以内的区域外的区域进行喷砂,作部分粗面化处理。这样,得到部分具有粗的形状复制面的第1金属模。
另一方面,在进行镜面精加工的有效面积34mm×48mm、厚度3mm的黄铜板的表面,通过切削平行于长度48mm的边连续设置的对称的透镜图形形成间距50μm的透镜列。这样获得具有透镜图形的形状复制面(凹状曲面)的第2金属模。用粒径53μm以下的玻璃珠(不二制作所制FGB-400)、喷射压力2kg f/cm2,从32cm的距离上,对除了距该第2金属模的长度34mm的边3.5mm内的区域外的区域进行喷砂处理,对透镜图形的形状复制面进行部分粗面化处理。
利用以上所述的第1金属模及第2金属模进行射出成型,制作具有短边为34mm、长边为48mm的长方形,厚度沿长边在0.8mm(非粗面化侧端部)~0.6mm(粗面化侧端部)的范围内变化的楔形形状,一方的主面是由平均倾斜角3.0°的粗面部分与平坦面部分构成的光射出面,另一主面是由透镜列形成面构成的透明丙烯基树脂板。
对该透明丙烯基树脂板的厚度0.8mm的短边侧的端面,用砂纸进行各向异性的粗面化处理,形成沿主面的方向的平均倾斜角为9°(倾斜角大于等于8°的区域的比例为1%),与主面大致垂直的方向的平均倾斜角为0.5°的光射入端面。
与导光体的厚度为0.8mm的短边侧端面(光射入端面)对向,以10.0mm的间隔配置3个LED(日亚化学工业社制NSCW215biR)。在该导光体的透镜列形成面侧配置光散射片(迁本电机制作所社制SU-119),在光射出面侧配置多个并列形成顶角65°间距50μm的棱镜列的棱镜片(三菱レイヨン社制M165),使其棱镜形成面对向,制作面光源装置。
该面光源装置与液晶显示元件组合,用来构成有效发光区域的尺寸为31mm×42mm,导光体光射入端面到有效发光区域的距离为4mm的液晶显示装置,需要的扩展角为103°
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面3.5mm内的区域为0°,在其以外的区域为3.0°。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
(区域A:距光射入端面3.5mm内的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………67%
大于等于25°,小于等于50°………51%
大于等于30°,小于等于50°………39%
大于等于35°,小于等于50°………26%
大于等于40°,小于等于50°………8%
小于等于15°              ………33%
大于等于35°,小于等于60°………26%
大于等于40°,小于等于60°………8%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
31%(α°=31°)
谷部倾斜角:31°
(区域B:区域A以外的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于30°,小于等于50°………26%
谷部倾斜角:12°
仅中央的一次光源亮时的亮度分布半值宽度距离是11mm。
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀。图34表示用CCD摄像机摄影的图像。观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例2
对除了距长度34mm的边3.5mm以内的区域外的区域进行第1金属模的喷砂处理,使此时的喷射压力在4kg f/cm2~6kgf/cm2的范围内变化,对除了距长度34mm的边3.0mm以内的区域外的区域进行第2金属模的喷砂处理,使此时的喷射压力为1.5kg f/cm2,此外都与实施例1同样地实施。
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面3.0mm以内的区域为0°、在其以外的区域为2.5°~3.5°,有效发光区域中央部最大。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
(区域A:距光射入端面3.0mm以内的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………67%
大于等于25°,小于等于50°………51%
大于等于30°,小于等于50°………39%
大于等于35°,小于等于50°………26%
大于等于40°,小于等于50°………8%
小于等于15°              ………33%
大于等于35°,小于等于60°………26%
大于等于40°,小于等于60°………8%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
31%(α°=31°)
谷部倾斜角:31°
(区域B:区域A以外的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于30°,小于等于50°………29%
谷部倾斜角:12°
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例3
首先对除了距长度34mm的边3.0mm以内的区域外的区域进行第1金属模的喷砂处理,此时的喷射压力为3kg f/cm2,然后,对除了距同样长度34mm的边8.0mm的区域外的面再进行第1金属模的喷砂处理,使此时的喷射压力在4kgf/cm2~6kgf/cm2的范围内变化,又对除了距长度34mm的边3.0mm~8.0mm以内的区域外的区域进行第2金属模的喷砂处理,此外都与实施例2同样地实施。
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面3.0mm以内的区域为0°,在距光射入端面3.0mm~8.0mm以内的区域为2.0°,在其以外的区域为2.5°~3.5°,有效发光区域中央部最大。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
(区域A:距光射入端面3.0mm以内的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………67%
大于等于25°,小于等于50°………51%
大于等于30°,小于等于50°………39%
大于等于35°,小于等于50°………26%
大于等于40°,小于等于50°………8%
小于等于15°              ………33%
大于等于35°,小于等于60°………26%
大于等于40°,小于等于60°………8%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
31%(α°=31°)
谷部倾斜角:31°
(区域B:区域A以外的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于30°,小于等于50°………29%
谷部倾斜角:12°
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例4
在进行镜面精加工的有效面积65mm×65mm、厚度3mm的不锈钢板的表面,用粒径53μm以下的玻璃珠(不二制作所制FGB-400),从不锈钢板到喷嘴的距离为32cm,喷射压力为4kg f/cm2~6kg f/cm2,对除了距一边5.0mm以内的区域外的区域进行喷砂,作部分粗面化处理。这样,得到部分具有粗面的形状复制面的第1金属模。
另一方面,在进行镜面精加工的有效面积65mm×65mm、厚度3mm的黄铜板的表面,通过切削加工平行于一边连续设置的,与实施例1不同形状的对称的透镜图形,形成间距50μm的透镜列。这样,获得具有透镜图形的形状复制面(凹状曲面)的第2金属模。
利用以上的第1金属模及第2金属模进行射出成型,制作一边为65mm的长方形,厚度沿长边于0.9mm(非粗面化侧端部)~0.7mm(粗面化侧端部)的范围内变化的楔形形状,一方的主面是由平均倾斜角2.5°~3.5°的粗面部分与平坦面部分构成的光射出面、另一主面是由透镜列形成面构成的透明丙烯基树脂板。
对该透明丙烯基树脂板的厚度0.9mm的边一侧的端面,用砂纸进行各向异性的粗面化处理,形成沿主面的方向的平均倾斜角为4°(倾斜角大于等于8°的区域的比例为0.5%),与主面大致垂直的方向的平均倾斜角为0.3°的光射入端面。
与导光体的厚度为0.9mm的边一侧的端面(光射入端面)对向,以8.5mm的间隔配置7个LED(日亚化学工业社制NSCW215biR)。在该导光体的透镜列形成面侧配置光散射片(迁本电机制作所社制SU-119),在光射出面侧配置多个并列形成的顶角65°、间距50μm的棱镜列的棱镜片(三菱レイヨン社制M165),使其棱镜形成面对向,制作面光源装置。
该面光源装置与液晶显示元件组合,用来构成有效发光区域的尺寸为60mm×60mm、导光体光射入端面到有效发光区域的距离为5.5mm的液晶显示装置,需要的扩展角为75°。
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面5.0mm以内的区域为0°、在其以外的区域为2.5°~3.5°,有效发光区域中央部最大。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………63%
大于等于25°,小于等于50°………55%
大于等于30°,小于等于50°………46%
大于等于35°,小于等于50°………36%
大于等于40°,大于等于50°………25%
小于等于15°        ………30%
大于等于35°,小于等于60°………36%
大于等于40°,小于等于60°………25%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
37%(α°=34°)
谷部倾斜角:42°
仅中央的一次光源亮时的亮度分布半值宽度距离是9mm。
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例5
作为第2金属模的对称的透镜图形的形状复制面,在对实施例1进行喷砂处理前,使用同一形状的材料,对除了距第2金属模的一边4.0mm以内的区域外的区域进行喷砂处理,此时使用粒径为53μm以下的玻璃珠(不二制作所制FGB-400),喷射压力为2,0kg f/cm2,距离为32cm,除对透镜列形成面进行部分粗面化以外,其他都与实施例4同样地实施。
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面5.0mm以内的区域为0°,在其以外的区域为2.5°~3.5°,有效发光区域中央部最大。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
(区域A:距光射入端面4.0mm以内的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………67%
大于等于25°,小于等于50°………51%
大于等于30°,小于等于50°………39%
大于等于35°,小于等于50°………26%
大于等于40°,小于等于50°………8%
小于等于15°        ………33%
大于等于35°,小于等于60°………26%
大于等于40°,小于等于60°………8%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
31%(α°=31°)
谷部倾斜角:31°
(区域B:区域A以外的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于30°,小于等于50°………26%
谷部倾斜角:12°
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例6
除了变更对称的透镜图形的形状复制面(凹状曲面)的形状以外,其他都与实施例4一样实施。
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面5.0mm以内的区域为0°,在其以外的区域为2.5°~3.5°,有效发光区域中央部最大。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………61%
大于等于25°,小于等于50°………38%
大于等于30°,小于等于50°………26%
大于等于35°,小于等于50°………19%
大于等于40°,小于等于50°………10%
小于等于15°         ………33%
大于等于35°,小于等于60°………19%
大于等于40°,小于等于60°………10%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
35%(α°=25°)
谷部倾斜角:12°
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例7
对同一区域进行切削加工,形成用于以间距30μm形成多个顶角168°、与长度34mm的边平行的方向的棱镜列的复制构造,以取代对第1金属模进行部分喷砂处理,此外,除了变更对称的透镜图形的形状复制面的形状(对应于区域B的部分)外,其他都与实施例1一样实施
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面3.5mm以内的区域为0°、在其以外的区域为6.0°。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
(区域A:距光射入端面3.5mm以内的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………67%
大于等于25°,小于等于50°………51%
大于等于30°,小于等于50°………39%
大于等于35°,小于等于50°………26%
大于等于40°,小于等于50°………8%
小于等于15°         ………33%
大于等于35°,小于等于60°………26%
大于等于40°,小于等于60°………8%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
31%(α°=31°)
谷部倾斜角:31°
(区域B:区域A以外的区域)
大致为五边形(如图19所示的形状)
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于30°,小于等于50°………85%
谷部倾斜角:43°
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例8
为了构成从导光体光射入端面到有效发光区域的距离为2.8mm的液晶显示装置,需要的扩展角为122°,并且对除了距长度34mm的边2.0mm以内的区域外的区域进行第1金属模的喷砂处理,使用的喷射压力在4kg f/cm2~6kg f/cm2的范围内变化,在不进行此喷砂处理的区域通过蚀刻形成用于形成顶角130°、对X方向左右倾斜55°的方向的斜棱镜列的复制图形,此外都与实施例1一样实施。
获得的导光体的光射出面的斜棱镜部分以外的平均倾斜角,在距光射入端面2.0mm以内的区域为0°、在其以外的区域为2.5°~3.5°,有效发光区域中央部最大。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
(区域A:距光射入端面3.5mm以内的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………67%
大于等于25°,小于等于50°………51%
大于等于30°,小于等于50°………39%
大于等于35°,小于等于50°………26%
大于等于40°,小于等于50°………8%
小于等于15°        ………33%
大于等于35°,小于等于60°………26%
大于等于40°,小于等于60°………8%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
31%(α°=31°)
谷部倾斜角:31°
(区域B:区域A以外的区域)
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于30°,小于等于50°………26%
谷部倾斜角:12°
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例9
除了变更对称的透镜图形的形状复制面(凹状曲面)的形状以外,其他都与实施例4一样实施。
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面5.0mm以内的区域为0°,在其以外的区域为2.5°~3.5°,有效发光区域中央部最大。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………22%
大于等于25°,小于等于50°………0%
大于等于30°,小于等于50°………0%
大于等于35°,小于等于50°………0%
大于等于40°,小于等于50°………0%
小于等于15°              ………70%
大于等于35°,小于等于60°………0%
大于等于40°,小于等于50°………0%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
40%(α°=10°)
谷部倾斜角:23°
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
实施例10
为了构成从导光体光射入端面到有效发光区域的距离为5.5mm的液晶显示装置,需要的扩展角为85°,并且变更对称的透镜图形的形状复制面(凹状曲面)的形状,对除了距长度34mm的边5.0mm以内的区域外的区域进行第1金属模的喷砂处理,并且不进行第2金属模的喷砂处理,此外都与实施例2一样实施。
获得的导光体的光射出面的平均倾斜角,在距光射入端面5.0mm以内的区域为0°,在其以外的区域为2.5°~3.5°,有效发光区域中央部最大。
获得的导光体的透镜列形成面的断面形状如下。
向外方凸出的曲线
倾斜角度绝对值的度数分布:
大于等于20°,小于等于50°………59%
大于等于25°,小于等于50°………39%
大于等于30°,小于等于50°………18%
大于等于35°,小于等于50°………11%
大于等于40°,小于等于50°………0%
小于等于15°        ………40%
大于等于35°,小于等于60°………11%
大于等于40°,小于等于60°………0%
大于等于α°,小于等于α°+10°的比例的最大值:
20%(α°=21°)
谷部倾斜角:21°
所有的一次光源点亮,使面光源装置发光,判断有效发光区域的亮度不均匀时,观察不到图27的暗部、图29的筋状的辉线、图30的光源之间的分布相互重叠引起的明部及图32的筋状的辉线中的任一种。
工业上的可利用性
如以上说明那样,采用本发明,可提供能消除面光源装置为降低电耗使用少量的点状一次光源引起的亮度不均匀而且高品位的面光源装置。

Claims (48)

1.一种面光源装置用导光体,呈板状,对点状的一次光源发出的光进行光引导,且具有使所述一次光源发出的光射入的光射入端面以及使被引导的光射出的光射出面,其特征在于,
在所述光射出面的相反侧的背面,形成大体沿射入所述导光体的光在沿所述光射出面的面内的指向性的方向延伸,且相互大致平行地排列的多个凹凸构造列,所述凹凸构造列是透镜列;至少在所述一次光源的附近,所述多个凹凸构造列的与其延长方向垂直的断面形状是,其各微小区域中切线与所述凹凸构造列形成面构成的倾斜角度的绝对值为大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%。
2.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述多个凹凸构造列由重复排列的大致同一形状的多个所述透镜列构成。
3.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列的表面的一部分或全部经过粗面化处理。
4.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
至少在所述一次光源的附近,对于大于等于0°,小于等于80°的任意角度α°,所述倾斜角度的绝对值大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例小于等于60%。
5.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列形成面具有在所述一次光源的附近处形成所述凹凸构造列的区域A、以及在靠近该区域A处形成所述凹凸构造列的区域B;在所述区域A与所述区域B的所述断面形状不同。
6.如权利要求5所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述倾斜角度的绝对值为大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例是,所述区域B比所述区域A少。
7.如权利要求5所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
形成于所述区域B的所述凹凸构造列的谷部倾斜角小于形成于所述区域A的所述凹凸构造列的谷部倾斜角。
8.如权利要求5所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
形成于所述区域B的所述凹凸构造列的形状随位置变化而缓慢变化。
9.如权利要求5所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述区域B形成于有效发光区域的靠近所述一次光源的一侧端部的一部分或全部。
10.如权利要求5所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列形成面将所述区域A以外的几乎整个区域都作为所述区域B。
11.如权利要求5所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述区域B形成为带状。
12.如权利要求5所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述区域B形成为岛状。
13.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
至少在所述一次光源的附近,所述倾斜角度的绝对值为大于等于35°,小于等于60°的角度成分的存在比例大于等于4%,小于等于55%,或所述倾斜角度的绝对值小于等于15°的角度成分的存在比例大于等于25%,小于等于85%。
14.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列的全部或一部分的所述断面形状由向外的凸曲线构成。
15.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列的全部或一部分的所述断面形状由向外的凹曲线构成。
16.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列的全部或一部分的所述断面形状由具有向外的凸区域和向外的凹区域的曲线构成。
17.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列的全部或一部分的所述断面形状大致呈多边形。
18.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列的全部或一部分的所述断面形状为直线与曲线的组合形状。
19.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列形成面在所述一次光源的附近形成排列所述断面形状为曲线状的凹凸构造列的第1区域,与该第1区域相邻地形成排列所述断面形状大致为多边形的凹凸构造列的第2区域。
20.如权利要求19所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
对于大于等于0°,小于等于80°的任意角度α°求得的所述倾斜角度的绝对值大于等于α°,小于等于α°+10°的角度成分的存在比例的最大值是,所述第2区域比所述第1区域要大。
21.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列形成面,是对金属模的凹凸构造列形状复制面的一部分或全部进行喷砂处理,再通过利用所述金属模进行的成型,复制所述凹凸构造列形状复制面而获得的。
22.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列形成面,是对金属模的凹凸构造列形状复制面的一部分或全部进行研磨处理,再通过利用所述金属模进行的成型复制所述凹凸构造列形状复制面而获得的。
23.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列形成面,是对金属模的凹凸构造列形状复制面的一部分或全部进行蚀刻处理,再通过利用所述金属模的成型复制所述凹凸构造列形状复制面而获得的。
24.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列形成面在一部分或全部具有喷砂痕迹。
25.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述凹凸构造列形成面,先通过利用具有第1凹凸构造列形状复制面的第1金属模的成型,复制所述第1凹凸构造列形状复制面获得成型物,再对该成型物的与所述第1凹凸构造列形状复制面对应的表面的一部分或全部进行喷砂处理,通过复制喷砂处理所得的表面,获得具有第2凹凸构造列形状复制面的第2金属模,然后通过利用该第2金属模的成型复制所述第2凹凸构造列形状复制面而得到。
26.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述光射入端面由各向异性的粗面构成,该各向异性的粗面,在沿所述光射出面的方向的平均倾斜角,比垂直于所述光射出面的方向上的平均倾斜角大。
27.如权利要求26所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述各向异性的粗面,在沿所述光射出面的方向的平均倾斜角大于等于3°,小于等于30°,在垂直于所述光射出面的方向的平均倾斜角小于等于5°。
28.如权利要求26所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述各向异性的粗面,在垂直于所述光射出面的方向测量时,相对于各向异性的粗面形成面的倾斜角大于等于8°的区域的长度小于等于全测量长度的5%。
29.如权利要求26所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述各向异性的粗面,其垂直于所述光射出面的方向上延伸的透镜列的表面经过粗面化处理。
30.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
在所述光射出面及/或导光体内部具有光射出机构。
31.如权利要求30所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述光射出机构是形成于所述光射出面的粗面或相互大致平行的多个透镜列,所述多个透镜列大致沿着射入所述导光体的光的指向性的方向或与该方向大致垂直的方向延伸。
32.如权利要求31所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述多个透镜列,在射入所述导光体的光的指向性的方向的平均倾斜角为大于等于0.2°,小于等于20°。
33.如权利要求31所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述多个透镜列,其表面经过粗面化处理。
34.如权利要求30所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述光射出机构形成在所述导光体内部,所述光射出机构在所述导光体内部含有与导光体主要成分的折射率不同的成分。
35.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
作为需要的光的扩展角大于等于100°,在所述凹凸构造列形成面上,从所述光射入端面至有效发光区域的几乎全部区域,形成所述倾斜角度的绝对值大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%的区域。
36.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
作为需要的光的扩展角大于等于90°,在所述凹凸构造列形成面上,从所述光射入端面至有效发光区域的一部分或全部区域,形成所述倾斜角度的绝对值大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于20%的区域。
37.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
作为需要的光的扩展角大于等于80°,在所述凹凸构造列形成面上,从所述光射入端面至有效发光区域的一部分或全部区域,形成所述倾斜角度的绝对值大于等于25°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%的区域。
38.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
作为需要的光的扩展角大于等于70°,在所述凹凸构造列形成面上,从所述光射入端面至有效发光区域的一部分或全部区域,形成所述倾斜角度的绝对值大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%的区域。
39.如权利要求1所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
在所述光射出面或所述背面,形成所述光射入端面的端缘的附近,形成在相对于射入所述导光体的光的指向性的方向倾斜的方向上延伸的多个倾斜透镜列。
40.如权利要求39所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述倾斜透镜列,在相对于射入所述导光体的光的指向性的方向,以等于需要的光的扩展角的一半角度倾斜的方向上延伸。
41.如权利要求39所述的面光源装置用导光体,其特征在于,
所述倾斜透镜列,与其延伸方向垂直的断面的形状是,其各微小区域的切线与所述倾斜透镜列形成面构成的倾斜角度的绝对值大于等于20°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%。
42.一种面光源装置,其特征在于,
具备:如权利要求1所述的面光源装置用导光体、与该导光体的所述光射入端面相邻配置的所述一次光源、以及与该导光体的光射出面相邻配置的至少1个光偏转元件;该光偏转元件具有位于与所述导光体的光射出面相对的入光面及其相反侧的出光面,在与所述导光体相邻的光偏转元件的所述入光面上,具有在与形成所述导光体的光射入端面的射入端缘大致平行的方向上延伸且相互平行的多个透镜列。
43.如权利要求42所述的面光源装置,其特征在于,
所述光偏转元件的入光面的多个透镜列分别具有2个面,从所述2个面中的一个面射入的光由所述2个面中的另一面全反射。
44.如权利要求42所述的面光源装置,其特征在于,
与所述导光体的背面相对地配置光反射元件。
45.如权利要求42所述的面光源装置,其特征在于,
所述光射入端面形成于所述导光体的一端缘或一角部。
46.如权利要求45所述的面光源装置,其特征在于,
与所述导光体的所述一端缘或一角部相邻,保持间隔配置多个所述一次光源,在所述导光体的所述一端缘的附近,设置所述倾斜角度的绝对值大于等于30°,小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10%的区域,以使来自与所述一次光源相邻的各光源的光在该区域内重叠。
47.如权利要求45所述的面光源装置,其特征在于,
与所述导光体的所述一端缘或一角部相邻,保持间隔配置多个所述一次光源,所述导光体的光射出机构的平均倾斜角在所述一次光源的正面的区域和在它们之间的区域是不同的。
48.如权利要求45所述的面光源装置,其特征在于,
与所述导光体的所述一端缘或一角部相邻,保持间隔配置多个所述一次光源,只使所述一次光源中的任何一个点亮,从所述导光体的有效发光区域的所述光射入端面侧的端缘起,在3mm~3.5mm的宽度0.5mm的区域,在其长度方向上以1mm间隔测量法线辉度,并将测量位置与辉度的关系作图,此时所得的半值宽度距离相对于所述相邻的一次光源问的距离在0.8倍~1.2倍的范围内。
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