專利名稱：面光源裝置及使用其的設(shè)備的制作方法
技術(shù)區(qū)域本發(fā)明涉及一種面光源裝置及使用其的設(shè)備。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及面光源裝置、使用該面光源裝置的液晶顯示裝置、攜帶式電話機(jī)及信息終端機(jī)。
背景技術(shù)：
圖1是表示液晶顯示裝置11的構(gòu)成的概略圖。圖示的液晶顯示裝置11是由液晶顯示面板12、漫射片13及面光源裝置14構(gòu)成。液晶顯示面板12具有透過(guò)或遮斷每個(gè)像素的光而生成圖像的功能，但自身不具有發(fā)光的功能。因此，在液晶顯示面板12的正面或背面，需要用于照明液晶顯示面板12的面光源裝置14。作為面光源裝置14，有配置在液晶顯示面板12的正面的前燈型及配置在液晶顯示面板12的背面的背光燈型。下面對(duì)背光燈型的面光源裝置14進(jìn)行說(shuō)明。
圖2是表示背光燈型的面光源裝置14的分解立體圖，圖3是其立體概略圖。面光源裝置14由用于封入光的導(dǎo)光板15、發(fā)光部16及反射板17構(gòu)成。導(dǎo)光板15由聚碳酸酯或異丁烯樹脂等的透明且折射率大的樹脂成形，在導(dǎo)光板15的下面通過(guò)凹凸加工或漫射反射墨水的點(diǎn)陣印刷等形成漫射圖形元件18。發(fā)光部16是在電路基板19上安裝多個(gè)發(fā)光二極管(LED)等的所謂點(diǎn)光源20的部件，而面對(duì)導(dǎo)光板15的側(cè)面(光入射面21)。反射板17由反射率高例如白色樹脂片形成的，通過(guò)雙面膠帶22把兩側(cè)部粘貼到導(dǎo)光板15的下面。
于是，在該面光源裝置14中，如圖3所示，從發(fā)光部16射出的光f從光入射面21入射到導(dǎo)光板15內(nèi)。導(dǎo)入到導(dǎo)光板15內(nèi)的光f在導(dǎo)光板15內(nèi)傳輸時(shí)通過(guò)漫射圖形元件18漫射并反射，以比全反射的臨界角小的入射角入射到光射出面23的光f，從光射出面23導(dǎo)出到外部。另外，透過(guò)導(dǎo)光板15的下面的漫射圖形元件18不存在的位置從導(dǎo)光板15的下面泄漏的光f通過(guò)反射板17被反射再次回到導(dǎo)光板15的內(nèi)部，防止導(dǎo)光板15的下面的光量損失。
但是，在這樣的面光源裝置14中，由于使用多個(gè)點(diǎn)光源20把發(fā)光部16進(jìn)行線狀光源化，所以，發(fā)光部16的電力消耗大。另外，由于利用導(dǎo)光板15的漫射圖形元件18使光漫射、從光射出面23射出，所以從光射出面23射出的光的指向特性變寬，就有正面亮度降低的缺點(diǎn)。
使用LED等的點(diǎn)光源的面光源裝置應(yīng)用在由于小型輕型性的攜帶式電話機(jī)或QDA等攜帶型強(qiáng)的商品上。這些商品從提高攜帶性方面強(qiáng)烈要求電源的長(zhǎng)壽命化，也非常希望在其上使用的面光源裝置低消耗電力化。因此，使用的光源也要求是有效的，其結(jié)果，光源個(gè)數(shù)的減少的趨勢(shì)在發(fā)展，通過(guò)使用一個(gè)或幾個(gè)光源的面光源裝置來(lái)謀求低消耗電力化。
在這樣的背景基礎(chǔ)上，在日本專利第3151830號(hào)(專利文獻(xiàn)1)中，公開有使用一個(gè)或多個(gè)的光源能使指向特性窄的光射出的面光源裝置。圖4是用于說(shuō)明使用一個(gè)光源的該面光源裝置的平面概略圖，表示一個(gè)光源24和在導(dǎo)光板25下面的發(fā)光區(qū)域凹設(shè)的偏向圖形元件26。在該面光源裝置中，相對(duì)導(dǎo)光板25的一邊的中心部配置有一個(gè)光源24。
在導(dǎo)光板25的下面，三角棱鏡狀的在一個(gè)方向上長(zhǎng)的偏向圖形元件26以光源4為中心配置成同心圓狀。另外，各個(gè)偏向圖形元件26配置成使連接其偏向圖形元件26及光源24的方向與該偏向圖形元件26的長(zhǎng)度方向垂直。準(zhǔn)確地說(shuō)，從垂直導(dǎo)光板25的方向觀察時(shí)，偏向圖形元件26配置成使偏向圖形元件26的光反射面豎立的法線與連接該偏向圖形元件26和光源24的方向平行。因此，在導(dǎo)光板25內(nèi)傳輸?shù)墓饧词雇ㄟ^(guò)偏向圖形元件26被反射，也不向以光源24為中心的圓周方向擴(kuò)展，從垂直導(dǎo)光板25的方向觀察，以光源24為中心呈放射狀直線傳播。因此，在導(dǎo)光板25內(nèi)傳輸?shù)墓庠谝怨庠?4為中心的圓周方向具有窄的指向性。
另外，從光源24射出的光在導(dǎo)光板25的上面與下面之間反復(fù)全反射的同時(shí)在導(dǎo)光板25內(nèi)傳輸成放射狀，通過(guò)偏向圖形元件26被反射時(shí)，朝向大致垂直光射出面的方向從光射出面射出到外部。
該結(jié)果，在涉及的面光源裝置中，從導(dǎo)光板25的光射出面射出的光在兩個(gè)方向具有窄的指向特性。在本說(shuō)明書中，如圖5所示，規(guī)定導(dǎo)光板25的光射出面垂直的法線方向?yàn)閦軸方向，以光源24為中心的矢徑方向?yàn)閞軸方向，以光源24為中心的圓周切線方向?yàn)棣容S方向，另外，在含有z軸及r軸的平面內(nèi)從z軸測(cè)定的方位角為ξ，在含有z軸及θ軸的平面內(nèi)從z軸測(cè)定的方位角為η(在本發(fā)明的說(shuō)明中也使用涉及的標(biāo)記)。這時(shí)，從導(dǎo)光板25的光射出面射出的光在圖5的ξ方向、η方向都具有窄的指向特性。
因此，根據(jù)這樣的面光源裝置，可以減少光源的個(gè)數(shù)、降低電力消耗，另外，通過(guò)盡量把光收集到面光源裝置的正面可以提高光的利用效率、提高正面亮度。即，可以實(shí)現(xiàn)明亮且電力消耗少的面光源裝置。
如圖6所示的面光源裝置，使用在圖4的面光源裝置使用的導(dǎo)光板25，是在其光入射面?zhèn)扰渲糜袃蓚€(gè)光源24的面光源裝置。例如，在希望面光源裝置的光射出面的亮度更高的情況或者組合發(fā)光顏色不同的光源的情況等，就有使用多個(gè)光源。這時(shí)，在各偏向圖形元件26配置成同心圓狀的中心，使兩個(gè)光源24的中點(diǎn)一致而在導(dǎo)光板25的光入射側(cè)配置多個(gè)光源24。
但是，在如圖6所示的面光源裝置的多個(gè)光源24與以一點(diǎn)為中心配置成同心圓狀的偏向圖形元件26組合中，如圖7所示，在光源24的近旁面光源裝置的亮度降低、產(chǎn)生有暗部27。這樣的光源近旁的暗部27即使光源24的近旁的偏向圖形元件26的圖案密度最大也不能消除，不能保持面光源裝置的發(fā)光區(qū)域內(nèi)的亮度的均勻性。
于是，本發(fā)明的發(fā)明者們?cè)谧肪吭摪挡康脑驎r(shí)，發(fā)現(xiàn)是由于各光源的位置與配置成同心圓狀的偏向圖形元件26的中心稍微的位置偏差而引起的。下面，對(duì)該理由進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在把塊狀的微小的多個(gè)光源24安裝在撓性印刷基板上時(shí)，即使使光源24彼此之間盡量接近并局域化，由于光源24自身有幾mm左右的大小，所以，如圖8所示，光源24的中心(發(fā)光點(diǎn))之間產(chǎn)生幾mm的間隙K。另一方面，偏向圖形元件26以光源24之間的中點(diǎn)Q為中心配置成同心圓狀，偏向圖形元件26的長(zhǎng)度方向與連接中點(diǎn)Q與偏向圖形元件26的線呈垂直。
現(xiàn)在當(dāng)考慮從導(dǎo)光板25上的光源24離開的區(qū)域時(shí)，如圖7所示，從光源24較遠(yuǎn)的偏向圖形元件26的位置P1與光源24的距離相比，光源24間的間隔K是非常小。因此，入射到位置P1的偏向圖形元件26的光的入射角度α小。由此，光源24的位置與配置成同心圓狀的偏向圖形元件26的中心Q的偏差不成為問(wèn)題，在從光源24離開的區(qū)域面光源裝置以均勻的亮度發(fā)光。
對(duì)此，在光源24的近旁，光f的狀態(tài)如圖8及圖9所示。圖8是表示放大光源的近旁的平面概略圖。圖9是圖8的X-X線的剖面圖，表示垂直光源的近旁的r軸的平面(與zθ平面平行的面)。如圖8所示，從兩個(gè)光源24射出的光f1、f2，從垂直導(dǎo)光板25的光射出面的方向觀察時(shí)，相對(duì)偏向圖形元件26豎立的法線以大的入射角度α從斜方向入射。因此，通過(guò)偏向圖形元件26反射的光f1、f2從光射出面28向與zθ平面大致平行的面內(nèi)射出時(shí)，如圖9所示，朝向從z軸傾斜的方向射出。該結(jié)果，從光射出面28射出的光f1、f2的在與zθ平面平行的面內(nèi)的指向特性如圖10所示。圖10是表示從光射出面向zθ平面射出的光的指向特性的圖，橫軸表示方位角η(參照?qǐng)D5)，橫軸表示光的強(qiáng)度。如圖9所示，在zθ平面內(nèi)從光射出面28射出的光在從z軸方向傾斜的方向?yàn)樽畲髲?qiáng)度，所以，從光射出面28射出的各光源24的光f1、f2的各指向特性如圖10虛線所示。而且，從面光源裝置射出的光的指向特性是疊加虛線表示的特性而得到，為圖10中用實(shí)線表示的特性。根據(jù)圖10的指向特性，在使用多個(gè)的光源24的情況下，了解到在從面光源裝置的正面傾斜的方向，光的強(qiáng)度為最大，正面方向(z軸方向)的光的強(qiáng)度非常小。
這樣在使用多個(gè)光源的情況下，在光源的近旁向正面方向的射出光量降低。特別是在光源的近旁，入射角度為45°以上時(shí)，向正面方向的射出光量大約為零。因此，在使用多個(gè)光源的情況下，在光源的近旁發(fā)光面的亮度降低，在光源的近旁產(chǎn)生暗部。
專利文獻(xiàn)1日本專利第3151830號(hào)專利文獻(xiàn)2日本特開2003-215584號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3WO00-49432發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明鑒于上述的技術(shù)課題而開發(fā)的，其目的在于提供一種在使用多個(gè)光源時(shí)、可以抑制在光源的近旁產(chǎn)生亮度低的部分的現(xiàn)象的面光源裝置。
本發(fā)明涉及的第一的面光源裝置，其特征在于，具有用于把從光入射面導(dǎo)入的光封入而傳輸并從光射出面導(dǎo)出到外部的導(dǎo)光板；在所述導(dǎo)光板的光入射面?zhèn)扰渲玫亩鄠€(gè)光源，在所述導(dǎo)光板的光射出面與相反側(cè)的面上，形成由相互隔開間隙配置的多個(gè)偏向圖形元件組成的偏向圖形區(qū)域，對(duì)應(yīng)各自的光源，當(dāng)從垂直所述光射出面的方向觀察時(shí)，存在偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件和該光源的方向平行的偏向圖形元件。另外，偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件及該光源的方向平行，沒有必要嚴(yán)格的平行，只要大致平行就可以。
在本發(fā)明涉及的第一的面光源裝置中，對(duì)應(yīng)各自的光源，與從垂直所述光射出面的方向觀察時(shí)，存在偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件及該光源的方向平行的偏向圖形元件，所以，從各個(gè)光源射出的光通過(guò)對(duì)應(yīng)的偏向圖形元件被反射時(shí)，從垂直光射出面的方向觀察是直地向前傳播，從導(dǎo)光板的光射出面向外部射出。因此，即使在光源的近旁也可以向正面方向射出光源的光，可以防止在光源的近旁的射出光量的降低，可以實(shí)現(xiàn)在面光源裝置的發(fā)光區(qū)域整體的亮度的均勻化。
本發(fā)明的第一的面光源裝置的實(shí)施方式，其特征在于，對(duì)于與各偏向元件圖形相比充分大、而且與導(dǎo)光板相比充分小的所述偏向圖形區(qū)域的任意一部分，對(duì)應(yīng)各光源的各自的偏向圖形元件按均等的比率分布。根據(jù)該實(shí)施方式，對(duì)于面光源裝置的發(fā)光區(qū)域的任意的位置，可以進(jìn)一步提高亮度的均勻化。
在本發(fā)明的第一的面光源裝置的其他的實(shí)施方式中，其特征在于，所述偏向圖形元件隨著離開對(duì)應(yīng)光源的距離變大，所述光射出面的單位面積的光反射面的合計(jì)面積變大。根據(jù)該實(shí)施方式，在大致離光源遠(yuǎn)、來(lái)自光源的光越是難于到達(dá)的區(qū)域，光射出面的單位面積的光反射面的合計(jì)面積越變大，所以，可以實(shí)現(xiàn)在面光源裝置的發(fā)光區(qū)域整體亮度的均勻化。其中，作為光射出面的單位面積的光反射面的合計(jì)面積變大的方法，可以是偏向圖形元件的數(shù)量密度增加，也可以把各個(gè)偏向圖形元件的長(zhǎng)度變長(zhǎng)等使光反射面的面積變大。
在本發(fā)明的第一的面光源裝置的進(jìn)一步的其他的實(shí)施方式，其特征在于，對(duì)于所述光源的配置位置的近旁，對(duì)應(yīng)各自的光源，當(dāng)從垂直所述光射出面的方向觀察時(shí)，存在偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件及該光源的方向平行的偏向圖形元件，對(duì)于離開所述光源的配置位置的區(qū)域，從垂直所述光射出面的方向觀察時(shí)，各偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件及該光源整體的中心部的方向平行。對(duì)應(yīng)各個(gè)光源，在從垂直光射出面的方向觀察時(shí)、各偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件及該光源整體的中心部的方向平行的情況下，光源近旁的亮度變高，在以光源整體的中央為中心把偏向圖形元件設(shè)置成同心圓狀時(shí)，由于從光源離開的區(qū)域亮度變高，所以，根據(jù)涉及的實(shí)施方式，提高在面光源裝置的整體的亮度成為可能。
本發(fā)明的涉及的第二的面光源裝置，其特征在于，具有用于把從光入射面導(dǎo)入的光封入而傳輸并從光射出面導(dǎo)出到外部的導(dǎo)光板；在所述導(dǎo)光板的光入射面配置的多個(gè)光源；相對(duì)所述導(dǎo)光板的光射出面配置的棱鏡片，在所述導(dǎo)光板的光射出面與相反側(cè)的面上，形成由相互隔開間隙配置的多個(gè)偏向圖形元件組成的偏向圖形區(qū)域，與所述棱鏡片的所述導(dǎo)光板相對(duì)的面上排列多個(gè)棱鏡，當(dāng)從各光源射出并傳輸?shù)綄?dǎo)光板內(nèi)的光，通過(guò)對(duì)應(yīng)該光源設(shè)置的偏向圖形元件被反射時(shí)，從垂直所述光射出面的方向觀察，朝向與所述棱鏡的長(zhǎng)度方向正交的方向被反射、從所述光射出面向外部射出，從所述光射出面射出的光入射到所述棱鏡內(nèi)后，通過(guò)所述棱鏡被反射、偏向垂直棱鏡片的方向。
在本發(fā)明的第二的面光源裝置中，當(dāng)從各光源射出并傳輸導(dǎo)光板內(nèi)的光，通過(guò)對(duì)應(yīng)該光源設(shè)置的偏向圖形元件被反射時(shí)，從垂直所述光射出面的方向觀察、朝向與所述棱鏡的長(zhǎng)度方向正交的方向被反射、從所述光射出面向外部射出，從所述光射出面射出的光入射到所述棱鏡內(nèi)后，通過(guò)所述棱鏡被反射、偏向垂直棱鏡片的方向。由此，即使是光源的近旁也可以使光源的光向正面方向射出，可以防止光源的近旁的射出光量的降低，而且，利用數(shù)量少的光源可以實(shí)現(xiàn)面光源裝置的亮度的提高。
本發(fā)明的第二的平面裝置的實(shí)施方式，其特征在于，對(duì)于與各偏向元件圖形相比充分大、而且與導(dǎo)光板相比充分小的所述偏向圖形區(qū)域的任意一部分，對(duì)應(yīng)各光源的各自的偏向圖形元件按均等的比率分布。根據(jù)該實(shí)施方式，對(duì)于面光源裝置的發(fā)光區(qū)域的任意的位置，可以進(jìn)一步提高亮度的均勻化。
在本發(fā)明的第二的面光源裝置的其他的實(shí)施方式中，其特征在于，所述偏向圖形元件隨著離開對(duì)應(yīng)光源的距離變大，所述光射出面的單位面積的光反射面的合計(jì)面積變大。根據(jù)該實(shí)施方式，在離光源遠(yuǎn)、來(lái)自光源的光越是難于到達(dá)的區(qū)域，光射出面的單位面積的光反射面的合計(jì)面積越大，所以，可以實(shí)現(xiàn)在面光源裝置的發(fā)光區(qū)域整體亮度的均勻化。其中，作為光射出面的單位面積的光反射面的合計(jì)面積變大的方法，可以是偏向圖形元件的數(shù)量密度增加，也可以把各個(gè)偏向圖形元件的長(zhǎng)度變長(zhǎng)等使光反射面的面積變大。
本發(fā)明的涉及的液晶顯示裝置，其特征在于，具有生成圖像的液晶顯示面板；用于照明所述液晶顯示面板的本發(fā)明的涉及的第一或第二的面光源裝置。根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置，由于在面光源裝置的光源近旁可以減小亮度的降低，可以顯示均勻的亮度的圖像，提高可視性。
另外，該液晶顯示裝置可以在具有送受話功能的攜帶式電話機(jī)或者具有信息處理功能的信息終端機(jī)等上使用。
其中，本發(fā)明的以上說(shuō)明的構(gòu)成要素，可以盡可能任意組合。


圖1是表示液晶顯示裝置的構(gòu)成的概略圖；圖2是表示以往的面光源裝置的分解立體圖；圖3是圖3的面光源裝置的立體概略圖；圖4是用于說(shuō)明使用一個(gè)光源的以往的面光源裝置的平面概略圖；圖5是表示在本說(shuō)明書中使用的方向及方位的定義的圖；圖6是說(shuō)明在圖4的面光源裝置中使用的導(dǎo)光板上配置兩個(gè)光源的面光源裝置的圖；圖7是表示在圖6所示的面光源裝置中、在光源的近旁產(chǎn)生暗部的圖；圖8是表示在圖6的面光源裝置中、入射到偏向圖形元件的光的方向的圖；圖9是表示在圖6的面光源裝置中、通過(guò)偏向圖形元件被反射的光的方向的圖；圖10是表示在圖6的面光源裝置中、從光射出面射出的光的指向特性的圖；圖11是表示利用本發(fā)明的實(shí)施例1的面光源裝置的分解立體圖；圖12是表示利用安裝零件把光源固定到導(dǎo)光板的結(jié)構(gòu)的分解立體圖；圖13是表示在導(dǎo)光板的背面的偏向圖形區(qū)域設(shè)置的偏向圖形元件的配置的說(shuō)明圖；圖14是表示偏向圖形元件的剖面形狀的圖；
圖15(a)及圖15(b)是表示偏向圖形元件的作用的圖；圖16是表示偏向圖形元件的變形例的平面圖；圖17是用于說(shuō)明實(shí)施例1的面光源裝置的光的狀態(tài)的剖面概略圖；圖18是表示入射到偏向圖形元件光的方向的圖；圖19是表示通過(guò)偏向圖形元件被反射從光射出面射出的光的方向的圖；圖20(a)是表示通過(guò)一側(cè)的偏向圖形元件被反射的光的指向特性的圖、圖20(b)是表示通過(guò)另一側(cè)的偏向圖形元件被反射的光的指向特性的圖、圖20(c)是將兩側(cè)的偏向圖形元件的指向特性的疊加的圖；圖21是說(shuō)明實(shí)施例1的變形例的圖；圖22是說(shuō)明實(shí)施例1的其他變形例的圖；圖23是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2的面光源裝置的圖；圖24是對(duì)于現(xiàn)有例、實(shí)施例1及實(shí)施例2的面光源裝置，表示面光源裝置的效率與距光源的距離的關(guān)系的圖；圖25(a)(b)是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)的圖；圖26是表示利用本發(fā)明的實(shí)施例4的面光源裝置的分解立體圖；圖27是從在實(shí)施例4使用的棱鏡片的背面?zhèn)扔^察到的立體圖；圖28用于說(shuō)明實(shí)施例4的面光源裝置的光的狀態(tài)的剖面概略圖；圖29是說(shuō)明實(shí)施例4的偏向圖形元件的配置的概略圖；圖30是說(shuō)明實(shí)施例4的偏向圖形元件的配置的概略圖；圖31是表示本發(fā)明涉及的液晶顯示裝置的概略圖；圖32(a)是本發(fā)明涉及的攜帶式電話機(jī)的立體概略圖，圖32(b)是本發(fā)明涉及的信息終端機(jī)的立體概略圖。
附圖標(biāo)記31面光源裝置32導(dǎo)光板33A、33B光源34反射板35偏向圖形區(qū)域37安裝零件53A、53B偏向圖形元件
54光反射面55再入射面56光射出面61面光源裝置62棱鏡片63棱鏡64A、64B偏向圖形元件具體實(shí)施方式
下面，根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。但是，當(dāng)然本發(fā)明并不限定于下面說(shuō)明的實(shí)施例。
實(shí)施例1圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例1的面光源裝置31的分解立體圖。該面光源裝置31是背光燈型的面光源裝置，主要由導(dǎo)光板32、光源33A、33B、反射板34構(gòu)成。導(dǎo)光板32是由聚碳酸酯、異丁烯樹脂等的透明且折射率高的樹脂成形，在其背面形成有偏向圖形元件排列的偏向圖形區(qū)域35。該面光源裝置31具有兩個(gè)光源33A、33B。兩個(gè)光源33A、33B通過(guò)焊料安裝在FPC(撓性印刷基板)或帶基板等的配線基板36上，通過(guò)配線基板36供給電力。另外，光源33A、33B通過(guò)安裝零件37固定在導(dǎo)光板32上。反射板34由鋁板等形成，具有使從導(dǎo)光板32的背面泄漏的光正反射返回到導(dǎo)光板32內(nèi)的作用。
圖12是表示用于把光源33A、33B通過(guò)安裝零件37定位、固定在導(dǎo)光板32上的結(jié)構(gòu)的分解立體圖。光源33A、33B安裝在導(dǎo)光板32的一邊的中心部。在塊狀的微小的光源33A、33B的內(nèi)部，一個(gè)或多個(gè)的LED芯片被封固。在光源33A、33B的背面兩側(cè)部形成有各個(gè)厚度薄的夾持用臺(tái)階部38。
在導(dǎo)光板32的一邊的中心部，接近設(shè)置有能嵌入光源33A、33B大小的兩個(gè)光源收納部39，在隔著光源收納部39的部分及各光源收納部39的外側(cè)的部分，設(shè)置有各個(gè)光源33A、33B的夾持用臺(tái)階部38與相同厚度的插入用臺(tái)階部40、41。光源收納部39的寬度與光源33A、33B的寬度大致相同，在光源收納部39內(nèi)的一側(cè)面突出設(shè)置有突起42。因此，當(dāng)把光源33A、33B推入到導(dǎo)光板32的光源收納部39內(nèi)時(shí)，通過(guò)突起42彈性接觸到光源33A、33B的一側(cè)面、使光源33A、33B的另一側(cè)面壓到光源收納部39的側(cè)面。因此，光源33A、33B在光源收納部39內(nèi)保持不松動(dòng)，完成光源33A、33B的寬度方向的定位。
在光源收納部39的對(duì)接面的兩側(cè)抵接部43突出，當(dāng)把光源33A、33B推入到光源收納部39內(nèi)時(shí)，光源33A、33B的前面抵接到抵接部43。通過(guò)光源33A、33B抵接到抵接部43，完成光源33A、33B的前后方向的定位，而且，在光源33A、33B的前面與光源收納部39的對(duì)接面之間確保微小的間隙44。進(jìn)一步，在導(dǎo)光板32上，使與插入用臺(tái)階部41連續(xù)而設(shè)置有與插入用臺(tái)階部41相同的厚度的零件安裝部45，在零件安裝部45的上面及下面突出設(shè)置有止扣(卡定部)46。在止扣46的前半部分形成有朝向前方向下傾斜的傾斜面。
嵌入到導(dǎo)光板32的光源收納部39的光源33A、33B利用安裝零件37固定到導(dǎo)光板32上。通過(guò)沖壓加工不銹鋼板、鋼板、鋁板等的金屬材料之后、彎曲加工而制作安裝零件37，其具有上下且左右對(duì)稱的形狀。安裝零件37使剖面為U字形，隔開間隙彎曲加工成兩個(gè)折片，其上片與下片之間的間隙的高度與光源33A、33B的夾持用臺(tái)階部38、導(dǎo)光板32的插入用臺(tái)階部40、41及零件安裝部45的各正背面之間的厚度相同。
在安裝零件37的上下片的兩側(cè)部上，設(shè)置有各自的安裝片47，在安裝片47上，開口有比止扣46稍微大的方孔狀的卡止孔48。在左右的安裝片47之間的中心部設(shè)置有上下一對(duì)的夾持片49，在夾持片49的兩側(cè)設(shè)置有各自上下一對(duì)的抵接片50，在抵接片50與安裝片47之間設(shè)置有各自上下一對(duì)的夾持片51。而且，安裝片47、夾持片51、抵接片50、夾持片49的各自之間切入切槽52。利用該切槽52安裝零件37容易彈性彎曲。
具有該構(gòu)造的安裝零件37在把光源33A、33B嵌入到導(dǎo)光板32的光源收納部39內(nèi)后，從光源33A、33B的背后把光源33A、33B及導(dǎo)光板32正背面插入而安裝。即，在安裝零件37的夾持片51之間插入導(dǎo)光板32的插入用臺(tái)階部41及光源33A、33B的一側(cè)的夾持用臺(tái)階部38，在安裝零件37的夾持片49之間插入導(dǎo)光板32的插入用臺(tái)階部40及光源33A、33B的另一側(cè)的夾持用臺(tái)階部38之后，當(dāng)通過(guò)安裝零件37的安裝片47夾著零件安裝部45推入安裝片47時(shí)，止扣46嵌入到卡止孔48而安裝零件37被固定在導(dǎo)光板32上。該結(jié)果，安裝零件37通過(guò)插入導(dǎo)光板32的插入用臺(tái)階部40、41在上下方向被定位，而且，插入光源33A、33B的夾持用臺(tái)階部38進(jìn)行上下方向的定位，所以，光源33A、33B相對(duì)導(dǎo)光板32完成上下方向的定位。另外，通過(guò)抵接片50抵接到光源33A、33B的背面安裝零件37彈性彎曲，根據(jù)其彈性回彈力把光源33A、33B壓入到導(dǎo)光板32的抵接部43上，確實(shí)地進(jìn)行光源33A、33B的前后方向的定位。該結(jié)果，使光源33A、33B在導(dǎo)光板32的光源收納部39內(nèi)在上下、左右、前后的各個(gè)方向被定位。
圖13是表示在導(dǎo)光板32的背面的偏向圖形區(qū)域35上設(shè)置的偏向圖形元件53A、53B的配置的說(shuō)明圖。封固在光源33A、33B內(nèi)的LED芯片的尺寸大約為0.3mm，樹脂封固LED芯片的光源33A、33B具有大約2.2mm的寬度，光源33A、33B之間的距離大約為4.1mm。因此，這樣的光源33A、33B不能把整體作為一個(gè)點(diǎn)光源使用。因此，偏向圖形元件53A、53B為如圖13所示的配置。各個(gè)偏向圖形元件53A、53B配置在以兩個(gè)光源33A、33B的中點(diǎn)Q為中心的同心圓上。而且，配置在同心圓上的偏向圖形元件由相對(duì)與一側(cè)的光源33A連接的方向配置成直角的偏向圖形元件53A和相對(duì)與另一側(cè)的光源33B連接的方向配置成直角的偏向圖形元件53B相互排列。準(zhǔn)確地說(shuō)，配置在相同的圓周上的偏向圖形元件中的一部分偏向圖形元件53A，從垂直導(dǎo)光板32的光射出面的方向觀察，使豎立在其光反射面的法線與連接一側(cè)的光源33A和該偏向圖形元件53A的方向大致平行的朝向而配置，剩余的偏向圖形元件53B從垂直導(dǎo)光板32的光射出面的方向觀察，使豎立在其光反射面的法線與連接另一側(cè)的光源33B和該偏向圖形元件53B的方向大致平行的朝向而配置。而且，在相同的圓周上，偏向圖形元件53A、53B配置成使觀察其中任一個(gè)的光源33A、33B的朝向與其長(zhǎng)度方向成直角，而且，相對(duì)不同的光源33A、33B配置成直角的光源53A、53B相互交替配置。
決定偏向圖形元件53A、53B的配置時(shí)成為基準(zhǔn)的光源33A的方向嚴(yán)格地說(shuō)是光源33A、33B內(nèi)的發(fā)光點(diǎn)(LED芯片)的位置方向。另外，在偏向圖形元件53A、53B內(nèi)具有多個(gè)發(fā)光點(diǎn)的情況下，可以是各個(gè)偏向圖形元件53A或53B內(nèi)的發(fā)光點(diǎn)整體的中點(diǎn)的方向。但是，連接偏向圖形53A、53B與對(duì)應(yīng)的光源33A、33B的方向在偏向圖形元件53A、53B的大小的范圍內(nèi)即使從發(fā)光點(diǎn)或其中點(diǎn)偏移也不影響。
圖14、圖15(a)及圖15(b)是說(shuō)明上述偏向圖形元件53A、53B的剖面形成與其作用的圖。如圖14所示，偏向圖形元件53A、53B形成為在剖面三角形狀上凹設(shè)的三角棱鏡狀，具有與長(zhǎng)度方向大致相同的剖面。偏向圖形元件53A、53B朝向光源33A、33B側(cè)的斜面為光反射面54，離光源33A、33B遠(yuǎn)的一側(cè)的斜面為再入射面55。偏向圖形元件53A、53B的剖面大致呈三角形狀，光反射面54的傾斜角γ與再入射面的傾斜角δ，希望滿足下面的關(guān)系。
γ＜δ45°≤γ≤65°80°≤δ≤90°例如，在導(dǎo)光板32的折射率n為1.53的情況下，如圖15(a)所示，當(dāng)光反射面54的傾斜角γ＝56°時(shí)，從背面?zhèn)热肷涞狡驁D形元件53A、53B且通過(guò)光反射面54全反射的光從θ軸方向觀察在ζ＝-20°～35°的范圍從光射出面56射出。另外，如圖15(b)所示，入射到光反射面54的光通過(guò)光反射面54泄漏的情況下，該光從再入射面55再次導(dǎo)入到導(dǎo)光板32內(nèi)，所以降低光量損失。而且，從再入射面55不再入射到導(dǎo)光板32時(shí)，泄漏的光通過(guò)反射板34被反射而返回到導(dǎo)光板32內(nèi)。
另外，偏向圖形元件53A、53B沒有必要在其長(zhǎng)度方向延伸成直線狀，也可以少許曲折、彎曲。例如，如圖16所示，彎曲成簡(jiǎn)化S形狀也可以。彎曲偏向圖形元件53A、53B的理由是由于在從面光源裝置31射出的光的指向特性窄的情況下，通過(guò)彎曲偏向圖形元件53A、53B可以擴(kuò)展指向特性。在這種情況下，根據(jù)光反射面的位置不同光反射面豎立的法線的方向不同，但在該情況下，光反射面豎立的法線的方向的擴(kuò)展中大致中心方向只要朝向任意一個(gè)光源的方向就可以。
因此，在該面光源裝置31中，如圖17所示，各個(gè)光源33A、33B的光從光射出面56被射出。當(dāng)根據(jù)圖17進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，從各光源33A、33B射出的光f1、f2入射到導(dǎo)光板32后，在導(dǎo)光板32的光射出面與該相反側(cè)的面之間全反射的同時(shí)以各光源33A、33B為中心擴(kuò)展成放射狀。而且，入射到偏向圖形元件53A、53B的光，通過(guò)其光反射面被反射從光射出面56向大致垂直的方向射出。
圖18及圖19是說(shuō)明這樣從光射出面56光射出時(shí)的指向特性的圖。
圖18是表示擴(kuò)大光源33A、33B的近旁的平面概略圖。圖19是圖18的Y-Y線的剖面圖，表示垂直光源的近旁的r軸的平面(與zθ平面平行的面)。
如圖18所示，在對(duì)應(yīng)一側(cè)的光源33A的偏向圖形元件53A上，從光源33A射出的光f1從z軸觀察(下面稱為俯視)垂直入射，從另一側(cè)的光源33B射出的光f2傾斜入射。因此，當(dāng)在zθ平面內(nèi)觀察，如圖19所示，通過(guò)偏向圖形元件53A反射的光f1從光射出面56向大致垂直的方向射出，但通過(guò)偏向圖形元件53A反射的光f2從光反射出面56向傾斜方向射出。因此，通過(guò)偏向圖形元件53A被反射而從光射出面56射出的光的指向特性如圖20(a)所示，在垂直光射出面56的方向(η＝0°)和傾斜方向(η＞0°)具有峰值。
另外，如圖18所示，在對(duì)應(yīng)光源33B的偏向圖形元件53B上，從光源33B射出的光f2在俯視的情況下為垂直入射，從另一側(cè)的光源33A射出的光f1傾斜入射。因此，當(dāng)在zθ平面內(nèi)觀察，如圖19所示，通過(guò)偏向圖形元件53B反射的光f2從光射出面56向大致垂直的方向射出，但通過(guò)偏向圖形元件53B反射的光f1而從光反射出面56向傾斜方向射出。因此，通過(guò)偏向圖形元件53B被反射從光射出面56射出的光的指向特性如圖20(b)所示，在垂直光射出面56的方向(η＝0°)和傾斜方向(η＞0°)具有峰值。
該結(jié)果，當(dāng)考慮作為通過(guò)兩偏向圖形元件53A、53B被反射而從光射出面56射出的光的整體的指向特性時(shí)，如圖20(c)所示。圖20(c)的指向特性是疊加圖20(a)的指向特性與圖20(b)的指向特性，具有三個(gè)峰值。特別是在大致垂直光射出面56的方向得到大的光射出量。特別是在理想的偏向圖形元件53A、53B的情況，即使是光源33A、33B的近旁從光源33A、33B射出的光量的50％向正面方向射出。
當(dāng)與圖10所示的現(xiàn)有例的指向特性比較時(shí)，在現(xiàn)有例的情況下，在光源的近旁是具有兩個(gè)峰值的指向特性，面光源裝置的正面方向的射出光量非常小，得不到光源近旁的亮度。對(duì)此，在本發(fā)明的面光源裝置的情況下，如圖20(c)所示，即使在光源33A、33B的近旁向面光源裝置的正面方向的射出光量變大，亮度的降低減小。因此，即使是使用多個(gè)的光源，在光源的近旁不容易產(chǎn)生亮度的降低，可以提高面光源裝置的發(fā)光區(qū)域的亮度的均勻化。該結(jié)果，根據(jù)本實(shí)施例，從光源射出的光的損失減小可以提高面光源裝置的亮度，而且，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光區(qū)域整體的亮度的均勻化。
當(dāng)在對(duì)離開光源5.5mm的位置測(cè)定的情況進(jìn)行說(shuō)明時(shí)，在圖10的指向特性中，當(dāng)峰值強(qiáng)度為1時(shí)，正面的強(qiáng)度為3.7％。對(duì)此，在具有圖20(c)的特性的本實(shí)施例的面光源裝置中，當(dāng)峰值強(qiáng)度為1時(shí)，正面的強(qiáng)度為32.7％。因此，在本發(fā)明的面光源裝置中，得到具有圖10的指向特性的現(xiàn)有例的9倍以上的效率，可以防止光源近旁的亮度的降低。另外，即使考慮面光源裝置的發(fā)光區(qū)域整體，根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置，確認(rèn)有10％以上的效率的改善效果。
另外，在上述實(shí)施例中，對(duì)應(yīng)一側(cè)的光源33A配置成直角的偏向圖形元件53A與對(duì)應(yīng)另一側(cè)的光源33B配置成直角的偏向圖形元件53B是相互交替配置，但兩偏向圖形元件53A、53B有規(guī)律的配置也可以，隨機(jī)的配置也可以。在與面光源裝置的偏向圖形區(qū)域35相比小、與偏向圖形元件53A、53B相比充分大的微小區(qū)域，只要是兩個(gè)偏向圖形元件53A、53B以均等的比率分布，指向特性在面光源裝置整體就被均勻化。
另外，在導(dǎo)光板32內(nèi)隨著離光源33A、33B遠(yuǎn)，到達(dá)光量就減少，所以，在光源33A、33B的近旁偏向圖形元件53A、53B的圖形元件密度就減小，如果隨著離光源遠(yuǎn)偏向圖形元件53A、53B的圖案密度增大，就可以在光射出面整體使亮度均勻化。
另外，在本實(shí)施例中，兩種的偏向圖形元件53A、53B被均等地分散。兩種偏向圖形元件53A、53B也可以在每個(gè)區(qū)域區(qū)分而設(shè)置，但在該情況下，可能就會(huì)有在不同的偏向圖形元件的區(qū)域彼此之間的界限時(shí)而顯眼、時(shí)而產(chǎn)生亮線或暗線。
在實(shí)施例1中，使用兩個(gè)光源33A、33B情況進(jìn)行了說(shuō)明，但光源也可以是三個(gè)以上。圖21是使用三個(gè)光源33A、33B、33C的情況，在以光源33A、33B、33C的中點(diǎn)Q為中心的同心圓上偏向圖形元件53A、53C、53B依次重復(fù)排列。偏向圖形元件53A從俯視觀察該元件53A豎立的法線方向與連接該元件53A與光源33A的方向大致平行。同樣地，偏向圖形元件53B從俯視觀察該元件53B豎立的法線方向與連接該元件53B與光源33B的方向大致平行。偏向圖形元件53C從俯視觀察該元件53C豎立的法線方向與連接該元件53C與光源33C的方向大致平行。另外，圖22是使用四個(gè)光源33A、33B、33C、33D的情況，在以光源33A、33B、33C、33D的中點(diǎn)Q為中心的同心圓上，對(duì)應(yīng)光源33A、33B、33C、33D偏向圖形元件53A、53B、53C、53D依次重復(fù)排列。
但是，光源的數(shù)量增加到三個(gè)以上，與亮度增大相比較，在組合發(fā)光色不同的光源的情況或擴(kuò)展視野特性的情況是有用的。
實(shí)施例2圖23是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例2的圖。在實(shí)施例2的面光源裝置中，在通過(guò)光源33A及33B與從中點(diǎn)Q距離L1(＝17mm)的點(diǎn)的圓的內(nèi)部的區(qū)域R1，與實(shí)施例1相同，以一側(cè)的光源33A為中心配置成同心圓狀的偏向圖形元件53A與以另一側(cè)的光源33B為中心配置成同心圓狀的偏向圖形元件53B混在一起。另外，在通過(guò)光源33A及33B與從中點(diǎn)Q距離L2(＝30mm)的點(diǎn)的圓的外側(cè)的區(qū)域R3，與現(xiàn)有例相同，以光源33A、33B之間的中點(diǎn)Q為中心在同心圓上配置偏向圖形元件53A、53B。另外，在位于區(qū)域R1的外側(cè)且區(qū)域R3的內(nèi)側(cè)的三日月形狀的區(qū)域R2中，偏向圖形元件53A、53B的配置從區(qū)域R1的圖案向區(qū)域R3的圖案逐漸地遷移。例如，在區(qū)域R2中，隨著從區(qū)域R1向區(qū)域R3靠近，與在圓周上配置的偏向圖形元件53A、53B垂直方向相交的點(diǎn)從各個(gè)光源33A、33B向中點(diǎn)Q側(cè)移動(dòng)。
圖24是表示離光源33A、33B的距離與光利用效率的關(guān)系的圖。在這里，表示下列情況的各自的光利用效率在偏向圖形區(qū)域35的整體、當(dāng)以一側(cè)的光源33A為中心配置成同心圓狀的偏向圖形元件53A與以另一側(cè)的光源33B為中心配置成同心圓狀的偏向圖形元件53B混在一起的情況(實(shí)施例1)；在偏向圖形區(qū)域35的整體、以光源間的中點(diǎn)Q為中心配置成同心圓狀的偏向圖形元件的情況(現(xiàn)有例)；如圖21所示的實(shí)施例2的情況。從圖22可以知道，在光源的近旁與現(xiàn)有例相比實(shí)施例1的效率高，但在離光源遠(yuǎn)的區(qū)域與實(shí)施例1相比現(xiàn)有例的效率高。因此，如實(shí)施例2那樣在光源33A、33B附近的區(qū)域(R1)、如實(shí)施例1那樣以各自的光源33A、33B為中心配置成同心圓狀的偏向圖形元件53A、53B混在一起，在離光源33A、33B遠(yuǎn)的區(qū)域(R3)，通過(guò)以中點(diǎn)Q為中心把偏向圖形元件53A、53B配置成同心圓狀，在偏向圖形區(qū)域的35的整體可以提高光利用效率。但是，當(dāng)偏向圖形元件53A、53B的配置的方法急速變化時(shí)，偏向圖形元件53A、53B的配置的不同區(qū)域間的界限顯眼、在界限產(chǎn)生亮線或暗線，所以，在實(shí)施例2中，區(qū)域R1與區(qū)域R3之間設(shè)置區(qū)域R2，在區(qū)域R2中，從區(qū)域R1的圖案配置向區(qū)域R3的圖案配置逐漸地變化圖案。
實(shí)施例3圖25(a)及圖25(b)是說(shuō)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)的圖。實(shí)施例3是改進(jìn)實(shí)施例1或?qū)嵤├?的面光源裝置的裝置。如圖25(a)所示，當(dāng)有兩個(gè)光源時(shí)，由于相鄰的偏向圖形元件53A、53B無(wú)論如何離開對(duì)應(yīng)光源33A、33B的距離不同，所以從光源33A入射到偏向圖形元件53A的光的入射強(qiáng)度f(wàn)1與從光源33B入射到偏向圖形元件53B的光的入射強(qiáng)度f(wàn)2不同。因此，相鄰的偏向圖形元件中，通過(guò)偏向圖形元件53A垂直射出的光f1的強(qiáng)度與通過(guò)偏向圖形元件53B垂直射出的光f2的強(qiáng)度不同，可能有時(shí)在面光源裝置的發(fā)光區(qū)域產(chǎn)生明暗的花紋，有時(shí)在作為液晶顯示裝置使用時(shí)產(chǎn)生波紋條紋。
因此在實(shí)施例3中，對(duì)于相應(yīng)光源33A的偏向圖形元件53A，隨著離開光源33A的距離變大偏向圖形元件53A的長(zhǎng)度變長(zhǎng)(光反射面54的面積變大)，當(dāng)距離光源33A的距離變大時(shí)通過(guò)偏向圖形元件53A的光反射效率就變大。同樣地，對(duì)于相應(yīng)光源33B的偏向圖形元件53B，隨著離開光源33B的距離變大偏向圖形元件53B的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，當(dāng)距離光源33B的距離變大時(shí)通過(guò)偏向圖形元件53B的光反射效率就變大。
此結(jié)果，如圖25(b)所示，當(dāng)偏向圖形元件53A與偏向圖形元件53B鄰近時(shí)，在光源33A附近的偏向圖形元件53A中，其長(zhǎng)度變短，在離開光源33B遠(yuǎn)的偏向圖形元件53B中，其長(zhǎng)度變長(zhǎng)。該結(jié)果，即使入射到偏向圖形元件53A的光量變大、入射到偏向圖形元件53B的光量變小，通過(guò)偏向圖形元件53A被反射、從光射出面垂直射出的光f1的強(qiáng)度與通過(guò)偏向圖形元件53B被反射、從光射出面垂直射出的光f2的強(qiáng)度大致相等。由此，根據(jù)實(shí)施例3，不容易有時(shí)在面光源裝置產(chǎn)生明暗的花紋、有時(shí)在液晶顯示裝置上產(chǎn)生波紋條紋。
另外，為了使光量平衡，離開相應(yīng)光源33A、33B的距離越大，也可以使偏向圖形元件53A、53B的圖案密度越大。但是，在這樣的方法中，在光源33A、33B的近旁偏向圖形元件53A、53B的圖案密度變得極小，有可能看見圖案。對(duì)此，在光源33A、33B的近旁，不使偏向圖形元件53A、53B的圖案密度變小，只要使偏向圖形元件53A、53B的長(zhǎng)度變短，就不產(chǎn)生這樣的問(wèn)題。由此，實(shí)施例3的構(gòu)成特別是在光源33A、33B的近旁有用。
實(shí)施例4圖26是表示本發(fā)明的實(shí)施例4的面光源裝置61的分解立體圖。該面光源裝置61主要是由導(dǎo)光板32、光源33A、33B、反射板34、安裝零件37、棱鏡片62構(gòu)成。在棱鏡62的下面，如圖27所示，剖面三角形狀的圓弧狀的棱鏡63以共通的一點(diǎn)為中心設(shè)置成同心圓狀。在被組裝的狀態(tài)，在棱鏡片62上設(shè)置的棱鏡63的圓弧中心從俯視觀察與光源33A、33B的中點(diǎn)Q大約一致。另外，即使在該面光源裝置61，在導(dǎo)光板32下面的偏向圖形區(qū)域35設(shè)置有兩種偏向圖形元件64A、64B，但其光反射面的傾斜角γ為12°左右。
圖28是用于說(shuō)明面光源裝置61的光的狀態(tài)的剖面概略圖。在該面光源裝置61中，當(dāng)從光源33A、33B射出的光f1、f2入射到導(dǎo)光板32內(nèi)時(shí)，通過(guò)光射出面56與其相反側(cè)的面反射的同時(shí)進(jìn)行傳輸。傳輸?shù)綄?dǎo)光板32內(nèi)的光f1、f2當(dāng)通過(guò)偏向圖形元件64A、64B的光反射面被全反射時(shí)，朝向與光射出面56大致平行的方向從光射出面56射出。這樣，朝向與光射出面56大致平行的方向射出的光f1、f2入射到棱鏡片62的下面設(shè)置的棱鏡63內(nèi)，通過(guò)在棱鏡63的傾斜面被全反射而彎曲光的前進(jìn)方向，朝向大致垂直棱鏡片62的方向射出。
在光如圖28的狀態(tài)的面光源裝置61中，當(dāng)棱鏡片62的偏向圖形元件全部以光源33A、33B的中點(diǎn)Q為中心排列成同心圓狀時(shí)，在使用多個(gè)光源的情況下，通過(guò)偏振元件被反射、從光射出面射出的光相對(duì)棱鏡63傾斜入射。因此，光通過(guò)棱鏡63朝向垂直方向射出，面光源裝置61的正面亮度降低。特別是在光源的近旁亮度的降低顯著，有可能產(chǎn)生暗部。
為了解消此問(wèn)題，在實(shí)施例4的面光源裝置61中，如圖29所示，從光源33A出來(lái)并通過(guò)偏向圖形元件64A被反射后、從光射出面56射出的光f1使大致垂直入射到棱鏡63的長(zhǎng)度方向(或切線方向)而決定偏向圖形元件64A的配置。同樣地，從光源33B出來(lái)通過(guò)偏向圖形元件64B被反射后、從光射出面56射出的光f2使大致垂直入射到棱鏡63的長(zhǎng)度方向(或切線方向)而決定偏向圖形元件64B的配置。而且，偏向圖形元件64A與偏向圖形元件64B配置在以光源33A、33B的中點(diǎn)Q為中心的同心圓上，在相同的圓周上偏向圖形元件64A與偏向圖形元件64B相互交替排列。其結(jié)果，從光射出面56射出的各光源33A、33B的光f1、f2通過(guò)棱鏡63彎曲成大致垂直的方向，提高面光源裝置61的正面亮度，而且，提高亮度的均勻性。特別地，可以防止在光源33A、33B的近旁發(fā)生暗部。
圖30是說(shuō)明上述偏向圖形元件64A、64B的配置角度的決定方法的圖。偏向圖形元件64A的光反射面的入射角與射出角各自俯視為θin、θout。當(dāng)偏向圖形元件64A的光反射面的傾斜角γ＝12°、導(dǎo)光板32的折射率n＝1.53時(shí)，入射角θin與射出角θout之間有如下的關(guān)系。
θout1.5×θin ...(算式1)另外，在棱鏡片62設(shè)置的各個(gè)棱鏡63的圓弧中心從俯視觀察與中點(diǎn)Q一致。
因此，如圖30所示，當(dāng)考慮某個(gè)位置的偏向圖形元件64A時(shí)，伴隨著旋轉(zhuǎn)偏向圖形元件64A從光源33A的入射角θin發(fā)生變化，因此，射出角θout從上述算式1計(jì)算出來(lái)。使中點(diǎn)位于該射出角的方向的延長(zhǎng)線上只要決定偏向圖形元件64A的角度，就得到偏向圖形元件64A的所希望的配置。
具體地說(shuō)，如圖30所示，點(diǎn)Q作為原點(diǎn)并規(guī)定x軸方向與y軸方向，有偏向圖形元件64A的位置為(x0、y0)，偏向圖形元件64A的法線的朝向與y軸方向成的角度為ε，光源33A、33B之間的距離為K，通過(guò)下面的各公式可以決定(x0、y0)的位置的偏向圖形元件64A的配置角度ε。
θout1.5×θin ...(算式1)tan(ε+θin)＝(x0-K/2)/y0 ...(算式2)tan(ε+θout)＝x0/y0 ...(算式3)以上，對(duì)偏向圖形元件64A進(jìn)行了說(shuō)明，但對(duì)于偏向圖形元件64B也是同樣(但是，算式中K變?yōu)?K)。
因此，決定以中點(diǎn)Q為中心的同心圓狀的圓周，在該圓周上相互交替配置偏向圖形元件64A與偏向圖形元件64B之后，根據(jù)偏向圖形元件64A、64B的位置(x0、y0)通過(guò)上述算式?jīng)Q定其配置角度ε，只要把偏向圖形元件64A、64B傾斜各自的角度ε就可以。
另外，在上述各實(shí)施例中，表示在導(dǎo)光板的中心部配置多個(gè)光源的情況，也可以把多個(gè)光源配置在導(dǎo)光板的角部。
實(shí)施例5圖31是表示本發(fā)明涉及的液晶顯示裝置71的概略圖。該液晶顯示裝置71由用于控制每個(gè)像素光的透過(guò)或遮斷而生成圖像的液晶顯示面板72與本發(fā)明涉及的面光源裝置73組成，在液晶顯示面板72的背面配置有面光源裝置73。該液晶顯示裝置71由于把本發(fā)明涉及的面光源裝置73作為背光燈使用，所以，可以從背面?zhèn)染鶆虻卣彰饕壕э@示面板72，可以制作可視性良好的液晶顯示裝置71。特別是在光源側(cè)的一端畫面不會(huì)擔(dān)心變暗。
另外，圖32(a)表示的是把該液晶顯示裝置71作為顯示部使用的攜帶式電話機(jī)74。該攜帶式電話機(jī)74具有送受話功能，可以通過(guò)0～9數(shù)字鍵75輸入通信方的電話號(hào)碼并通過(guò)麥克風(fēng)76發(fā)送聲音、通過(guò)揚(yáng)聲器77接受聲音。另外，圖32(b)是把液晶顯示裝置71作為顯示部使用的電子筆記本或移動(dòng)機(jī)器等的信息終端機(jī)78，具有利用微型計(jì)算機(jī)處理信息的功能。
權(quán)利要求
1.一種面光源裝置，其特征在于，具有用于把從光入射面導(dǎo)入的光封入而傳輸并從光射出面導(dǎo)出到外部的導(dǎo)光板；在所述導(dǎo)光板的光入射面?zhèn)扰渲玫亩鄠€(gè)光源，在所述導(dǎo)光板的光射出面與相反側(cè)的面上，形成由相互隔開間隙配置的多個(gè)偏向圖形元件組成的偏向圖形區(qū)域，對(duì)應(yīng)各自的光源，當(dāng)從垂直所述光射出面的方向觀察時(shí)，存在偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件及該光源的方向平行的偏向圖形元件。
2.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，在與各偏向圖形元件相比充分大而且與導(dǎo)光板相比充分小的所述偏向圖形區(qū)域的任意一部分，對(duì)應(yīng)各光源的各自的偏向圖形元件按均等的比率分布。
3.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，所述偏向圖形元件隨著離開對(duì)應(yīng)光源的距離變大，所述光射出面的單位面積的光反射面的合計(jì)面積變大。
4.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，在所述光源的配置位置的近旁，對(duì)應(yīng)各自的光源，當(dāng)從垂直所述光射出面的方向觀察時(shí)，存在偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件及該光源的方向平行的偏向圖形元件，在離開所述光源的配置位置的區(qū)域，從垂直所述光射出面的方向觀察時(shí)，各偏向圖形元件的光反射面上豎立的法線與連接該偏向圖形元件及該光源整體的中心部的方向平行。
5.一種面光源裝置，其特征在于，具有用于把從光入射面導(dǎo)入的光封入而傳輸并從光射出面導(dǎo)出到外部的導(dǎo)光板；在所述導(dǎo)光板的光入射面配置的多個(gè)光源；相對(duì)所述導(dǎo)光板的光射出面配置的棱鏡片，在與所述導(dǎo)光板的光射出面相反側(cè)的面上，形成由相互隔開間隙配置的多個(gè)偏向圖形元件組成的偏向圖形區(qū)域，與所述棱鏡片的所述導(dǎo)光板相對(duì)的面上排列多個(gè)棱鏡，當(dāng)從各光源射出并傳輸?shù)綄?dǎo)光板內(nèi)的光，通過(guò)對(duì)應(yīng)該光源設(shè)置的偏向圖形元件被反射時(shí)，從垂直所述光射出面的方向觀察，朝向與所述棱鏡的長(zhǎng)度方向正交的方向被反射、從所述光射出面向外部射出，從所述光射出面射出的光入射到所述棱鏡內(nèi)后，通過(guò)所述棱鏡被反射并偏向垂直棱鏡片的方向。
6.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置，其特征在于，在與各偏向圖形元件相比充分大而且與導(dǎo)光板相比充分小的所述偏向圖形區(qū)域的任意一部分，對(duì)應(yīng)各光源設(shè)置的各自的偏向圖形元件按均等的比率分布。
7.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置，其特征在于，所述偏向圖形元件隨著離開對(duì)應(yīng)光源的距離變大，所述光射出面的單位面積的光反射面的合計(jì)面積變大。
8.一種液晶顯示裝置，其特征在于，具有生成圖像的液晶顯示面板；用于照明所述液晶顯示面板的在權(quán)利要求1或5中所述的面光源裝置。
9.一種攜帶式電話機(jī)，其中，具有權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置及送受話功能。
10.一種信息終端機(jī)，其中，具有權(quán)利要求8所述的液晶顯示裝置及信息處理功能。
全文摘要
本發(fā)明提供一種面光源裝置及使用其的設(shè)備。在導(dǎo)光板(32)的光入射面上配置兩個(gè)光源(33A)、(33B)。偏向圖形元件(53A)、(53B)以光源33A、33B的中點(diǎn)Q為中心配置成同心圓狀。一側(cè)的偏向圖形元件(53A)配置成從俯視觀察豎立在其光反射面上的法線方向與連接對(duì)應(yīng)的光源(33A)的方向平行。另一側(cè)的偏向圖形元件(53B)從俯視觀察豎立在其光反射面上的法線方向與連接對(duì)應(yīng)的光源(33B)的方向平行。根據(jù)相關(guān)構(gòu)成，使面光源裝置的亮度提高。
文檔編號(hào)G02F1/1335GK1969147SQ20058001950
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月14日
發(fā)明者廣田和英, 篠原正幸 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社