專(zhuān)利名稱：面光源元件及使用它的液晶顯示裝置和標(biāo)志顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在手提式個(gè)人電腦、液晶電視等的顯示裝置；車(chē)站、公共設(shè)施等處使用的指路標(biāo)志和大尺寸展板等標(biāo)志顯示裝置；以及高速公路、一般公路上使用的各種各樣的指路標(biāo)志和交通標(biāo)志等交通標(biāo)志顯示裝置中使用的面光源元件，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種面光源元件，具有高的亮度，在其發(fā)光面上無(wú)須斑點(diǎn)圖案處理或其它的均勻化處理工藝就可得到均勻的亮度分布。
近來(lái)，彩色液晶顯示裝置在手提式個(gè)人電腦、液晶電視和錄像一體型液晶電視等中得到了廣泛的應(yīng)用。液晶顯示裝置包括背景光部分和液晶顯示部分。背景光部分的發(fā)光系統(tǒng)采用底面發(fā)光系統(tǒng)和側(cè)面發(fā)光系統(tǒng)，其中，底面發(fā)光系統(tǒng)的光源設(shè)置在液晶顯示部分的緊下方，側(cè)面發(fā)光系統(tǒng)的光源設(shè)置在光導(dǎo)體的側(cè)面。
現(xiàn)在，由于側(cè)面發(fā)光系統(tǒng)更利于減小液晶顯示裝置的尺寸，被用得愈加頻繁。在側(cè)面發(fā)光系統(tǒng)中，光源被設(shè)置在平面光導(dǎo)體的側(cè)面部分，使得光導(dǎo)體的整個(gè)表面上發(fā)光，因此采用該系統(tǒng)的背景光部分叫做“面光源元件”。
根據(jù)這樣的面光源元件，光導(dǎo)體采用平面透明部件如聚丙烯樹(shù)脂板等，從設(shè)置在光導(dǎo)體側(cè)面的光源發(fā)出的光通過(guò)該側(cè)面(光入射面)引入光導(dǎo)體，入射光從光導(dǎo)體的正面(發(fā)光面)和背面完全反射，然后通過(guò)光導(dǎo)體。進(jìn)而，為了從整個(gè)發(fā)光面發(fā)光，在光導(dǎo)體的正面或背面提供了發(fā)光構(gòu)件或發(fā)光部分如光散射部分。然而，當(dāng)在光導(dǎo)體的正面或背面均勻地形成發(fā)光部分時(shí)，光越遠(yuǎn)離光源，發(fā)出的光的亮度就越小，因此發(fā)光面上的亮度分布就變得不均勻，得不到高質(zhì)量的顯示圖像。
液晶顯示器件的尺寸越大，這個(gè)結(jié)果就越顯著，所以面光源元件不能在10吋或更大的液晶顯示裝置中實(shí)用。盡管如此，現(xiàn)在還需求大尺寸的液晶顯示裝置，為了滿足這種需求，用于手提個(gè)人電腦、液晶電視等中的液晶顯示器件必須使其屏幕上的亮度分布十分均勻。
而且，在諸如指路標(biāo)志、大尺寸標(biāo)牌之類(lèi)的標(biāo)志顯示裝置和諸如指路標(biāo)志、交通標(biāo)志之類(lèi)的交通標(biāo)志顯示裝置中，使用兩個(gè)照明系統(tǒng)，即內(nèi)部照明系統(tǒng)和外部照明系統(tǒng)，以提高夜間的視覺(jué)識(shí)別和字符識(shí)別。在內(nèi)部照明系統(tǒng)中，字符、圖形、照片等通過(guò)切割，印刷之類(lèi)的方式在諸如異丁烯酸鹽板之類(lèi)的半透明塑料板上形成顯示板。光源設(shè)置在顯示板的里面，并把顯示板照亮。直管狀或環(huán)狀的熒光燈通常被用作光源。在外部照明系統(tǒng)中，在顯示信息的顯示板的上、下、左、右邊都可設(shè)置光源，光源照亮顯示板的整個(gè)表面。光源通常采用直管狀光源。
在如上所述的傳統(tǒng)顯示裝置中，顯示板的整個(gè)平面上亮度分布是不均勻的，即亮度的最大值與最小值之比非常大。因此，通過(guò)這樣的照明系統(tǒng)，很難得到具有均勻亮度分布的顯示裝置，特別是對(duì)于外部照明系統(tǒng)，這個(gè)問(wèn)題更加嚴(yán)重。而且對(duì)于內(nèi)部照明系統(tǒng)還存在這樣的問(wèn)題被用作光源的熒光燈之類(lèi)可以透過(guò)顯示板不經(jīng)意地看到(即透視現(xiàn)象)。
因此，已經(jīng)嘗試采用邊緣發(fā)光型底面發(fā)光系統(tǒng)，其中光源設(shè)置在平面光導(dǎo)體的側(cè)表面上，使得發(fā)出的光經(jīng)光導(dǎo)體的整個(gè)表面到顯示器件。然而，這些顯示器件需要大尺寸的面光源元件，因此它們也具有和上述液晶顯示裝置相同的問(wèn)題，即在發(fā)光面上得不到足夠均勻的亮度。
為了解決面光源元件的“亮度不均勻”的問(wèn)題，已經(jīng)提出了多種方案。例如，在日本特開(kāi)平1-24522號(hào)公報(bào)中提出的面光源元件，是在與光導(dǎo)體的發(fā)光面正對(duì)的內(nèi)表面上涂覆或粘結(jié)光散射材料，光散射材料的密度距光入射面的距離增加而增加。還有，在日本特開(kāi)平1-107406號(hào)公報(bào)中提出的光導(dǎo)體，包含多個(gè)條狀的透明板，在其上形成不同圖案的光散射材料構(gòu)成的細(xì)小斑點(diǎn)。在這樣的面光源元件中，由于用作散射材料的白色顏料采用二氧化鈦、硫酸鋇等，當(dāng)光入射到光散射材料上發(fā)生散射時(shí)，會(huì)出現(xiàn)光吸收之類(lèi)引起的光損失。因此，雖然亮度分布均勻了，發(fā)出的光的亮度卻下降了。
還有，在日本特開(kāi)平1-244490和日本特開(kāi)平1-252933中提出的面光源元件中，在光導(dǎo)體的發(fā)光面上設(shè)置了具有和發(fā)光分布的倒數(shù)相匹配的光反射圖案的發(fā)光調(diào)節(jié)部件或光散射板，然而，在這樣的面光源元件中，由于從發(fā)光調(diào)節(jié)部件和光散射板上反射的光不能被再利用，也會(huì)發(fā)生同樣的光損失現(xiàn)象，因此，在所期望的方向上的光的亮度下降。
還有，在日本特開(kāi)平2-17和日本特開(kāi)平2-84618中提出的面光源元件中，在正對(duì)著光導(dǎo)體發(fā)光面的內(nèi)表面或發(fā)光面中的至少一個(gè)上，形成一個(gè)暗光澤面(梨皮面)或多個(gè)透鏡單元，并在發(fā)光面上安裝棱鏡薄板。在這樣的面光源器件中，發(fā)出的光的亮度非常高，但發(fā)光面上的亮度分布的均勻度仍然不令人滿意。因此，這種面光源器件僅僅對(duì)于幾英吋大小的小尺寸面光源元件實(shí)用。
為了提供一種既能實(shí)現(xiàn)亮度均勻，又能降低光損失以提高亮度的面光源元件，日本特開(kāi)平6-18879號(hào)公報(bào)提出了下面的面光源元件，其中，在光導(dǎo)體的發(fā)光面上形成一個(gè)暗光澤面(梨皮面)或多個(gè)透鏡單元，在光導(dǎo)體的內(nèi)表面上形成粗糙表面部分和光滑表面部分，且粗糙表面部分和光滑表面部分的比值隨距光源的距離增加而增加，并在發(fā)光面上安裝棱鏡薄板。在這種面光源器件中，可以使發(fā)出的光亮度均勻和降低光損失，但這種面光源器件應(yīng)用在諸如液晶顯示器件、標(biāo)志顯示裝置之類(lèi)的顯示器件上時(shí)，在光導(dǎo)體的內(nèi)表面上形成的由粗糙表面部分和光滑表面部分組成的圖案，可以通過(guò)液晶顯示面板和顯示板看到，使得觀看者不容易看到畫(huà)面。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種優(yōu)良的面光源元件，具有高的亮度，而且無(wú)須斑點(diǎn)圖案處理或其它的均勻化處理工藝就可在發(fā)光面上得到均勻的亮度分布。
鑒于前述情形，本發(fā)明人認(rèn)真地研究了光導(dǎo)體發(fā)光面和內(nèi)表面的結(jié)構(gòu)。并由此發(fā)現(xiàn)，通過(guò)把發(fā)光面或內(nèi)表面設(shè)計(jì)成具有一定傾斜角的微細(xì)凹凸的粗糙表面，或具有一定傾斜角的多個(gè)透鏡陣列的粗糙表面。就可以得到一種優(yōu)良的面光源元件，具有高的亮度，而且無(wú)須斑點(diǎn)圖案處理或其它的均勻化處理工藝就可在發(fā)光面上得到均勻的亮度分布。
即，根據(jù)本發(fā)明的面光源元件包括光源；光導(dǎo)體，其正對(duì)光源的至少一個(gè)側(cè)表面作為光入射面，其與光入射面基本垂直的表面作為發(fā)光面；以及設(shè)置在光導(dǎo)體的發(fā)光面一側(cè)的光角度調(diào)節(jié)薄板，其特征在于上述光導(dǎo)體的發(fā)光面和內(nèi)表面中的至少一個(gè)包含具有平均傾斜角為0.5～7.5°的微細(xì)結(jié)構(gòu)。
例如，根據(jù)本發(fā)明的面光源元件包括光源；光導(dǎo)體，其正對(duì)光源的至少一個(gè)側(cè)面作為光入射面，其與光入射面基本垂直的表面作為發(fā)光面；以及設(shè)置在光導(dǎo)體的發(fā)光面一側(cè)至少在其一個(gè)表面上具有多個(gè)平行的透鏡陣列的透鏡薄板，其特征在于上述光導(dǎo)體的發(fā)光面和內(nèi)表面中的至少一個(gè)包含粗糙表面，粗糙表面包含多個(gè)具有基本上為球形表面的凸?fàn)畈考植诒砻娴钠骄鶅A斜角設(shè)為0.5～7.5°。
再例如，根據(jù)本發(fā)明的面光源元件包括光源；光導(dǎo)體，其正對(duì)光源的至少一個(gè)側(cè)面作為光入射面，其與光入射面基本垂直的表面作為發(fā)光面；以及設(shè)置在光導(dǎo)體的發(fā)光面一側(cè)、至少在其一個(gè)表面上具有多個(gè)平行的透鏡陣列的透鏡薄板，其特征在于上述光導(dǎo)體的發(fā)光面和內(nèi)表面中的至少一個(gè)包含多個(gè)與光入射面平行、且其平均傾斜角為0.5～7.5°的透鏡陣列。
更進(jìn)一步，所有根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器件、標(biāo)志顯示裝置和交通標(biāo)志顯示裝置都把面光源器件用作背景光。
根據(jù)本發(fā)明，在光導(dǎo)體的發(fā)光面和內(nèi)表面中的至少一個(gè)上形成多個(gè)具有表面基本上為球形的、平均傾斜角為0.5～7.5°的微細(xì)凸?fàn)畈考?，或在光?dǎo)體的發(fā)光面和內(nèi)表面上中的至少一個(gè)上形成多個(gè)與光入射面平行，且其平均傾斜角為0.5～7.5°的透鏡陣列。在這種結(jié)構(gòu)中，光導(dǎo)體發(fā)光面發(fā)出的光的發(fā)射效率可被降低，從而使大量的光向光導(dǎo)體尖端部分傳播。因此，無(wú)須斑點(diǎn)圖案之類(lèi)的均勻化處理工藝，在發(fā)光面上就可以實(shí)現(xiàn)高度均勻的亮度分布。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的面光源器件的透視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體發(fā)光面上的示意光路圖。
圖3是一個(gè)坐標(biāo)系，其中根據(jù)本發(fā)明的凸?fàn)畈考那蛐伪缓?jiǎn)化成一個(gè)圓。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體的棱鏡表面的部分截面圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的光導(dǎo)體的透鏡表面的部分截面圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的面光源元件的一光導(dǎo)體的側(cè)視圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的面光源元件的另一光導(dǎo)體的側(cè)視圖。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示裝置的部分透視圖。
圖9是光導(dǎo)體所發(fā)出的光的分布圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的元件的粗糙表面的粗糙度、和表面粗糙度的一次和二次微分系數(shù)。
圖11是根據(jù)本發(fā)明比較例的元件的粗糙表面的粗糙度、和表面粗糙度的一次和二次微分系數(shù)。
圖12是比較例的光導(dǎo)體的棱鏡表面的部分截面圖。
圖13是比較例的光導(dǎo)體折透鏡表面的部分截面圖。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的面光源元件的透視圖。如圖1所示，該方案的面光源元件包括長(zhǎng)形光源2；光導(dǎo)體1，它至少具有一個(gè)和光源2正對(duì)的光入射面11和與該光入射面11基本垂直的光反射面12；和光角度調(diào)節(jié)薄板3，它包括設(shè)置在光導(dǎo)體1的發(fā)光面12上的諸如棱鏡薄板之類(lèi)的透鏡薄板。在由此構(gòu)造的面光源元件中，來(lái)自光源2并進(jìn)入光導(dǎo)體1，且具有大于臨界面的入射角的一部分光在被光導(dǎo)體1的發(fā)光面12和內(nèi)表面13完全反射后；在光導(dǎo)體1中反復(fù)傳輸。當(dāng)光導(dǎo)體1的表面(發(fā)光面12)設(shè)計(jì)成凹凸表面時(shí)，入射角小于凹凸部分臨界角的光在凹凸部分發(fā)生折射，并傳播到光導(dǎo)體1的外面。而入射角大于臨界角的光被全部折射，繼續(xù)在光導(dǎo)體1內(nèi)部傳播。這種現(xiàn)象的發(fā)生是因?yàn)楣獾膫鞑シ较?即，光是被反射，還是被折射)是由斯涅爾(Snell)定律決定的。換言之，它是由媒質(zhì)的折射率、光對(duì)于被進(jìn)入平面法線的的入射角決定的。
圖2是光在表面具有凹凸部分的光導(dǎo)體1中折射和反射的示意圖。以小于界角的入射角i射到凹凸部分的斜面上的光A，從光導(dǎo)體1中以折射角i′發(fā)出，滿足斯涅爾定律的nsini=Sini＇(其中n是光導(dǎo)體1的折射率)關(guān)系。另一方面，以大于臨界角的入射角k射到凹凸部分斜面上的光B，在斜面上以角度k＇(k＇=k)完全反射，繼續(xù)在光導(dǎo)體1中傳播。射入凹凸部分并被反射的光，當(dāng)再次進(jìn)入凹凸部分時(shí)，入射角會(huì)變化，因此有可能傳播到光導(dǎo)體1的外邊去。
本中請(qǐng)的發(fā)明人經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，某一點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度Ⅰ和面光源元件末端的光入射面的發(fā)光強(qiáng)度Ⅰ。滿足以下公式(1)Ⅰ=Ⅰ。(1-α/100)L＇/t…(1)其中α是發(fā)射率，L＇是到入射面末端的距離，t是光導(dǎo)體1的厚度。
從公式(1)明顯可見(jiàn)，如果確定了長(zhǎng)度(L)和光導(dǎo)體1厚度(t)，發(fā)光面上的亮度分布的均勻性就取決于發(fā)射率(α)，厚度為t(mm)的光導(dǎo)體1的發(fā)射率(α)可用下式(2)計(jì)算α=(1-10K)×100…(2)從光導(dǎo)體1的光入射面末端每隔20mm測(cè)一次亮度，然在從表示光入射面末端距離L＇和光導(dǎo)體厚度t的比值(L＇/t)與亮度關(guān)系的對(duì)數(shù)圖上計(jì)算出梯度[K(mm-1)]，即為K值。
在本發(fā)明中，下式(3)表示的彌散度(R％)用作評(píng)價(jià)和檢驗(yàn)面光源器件的亮度分布均勻性的標(biāo)準(zhǔn)。用下述方法測(cè)量彌散度(R％)，即在光導(dǎo)體1的基本為中心的區(qū)域測(cè)量光導(dǎo)體1發(fā)光面的亮度，該區(qū)域從距光入射面末端5mm處到另一末端每隔20mm進(jìn)行測(cè)量，該中心區(qū)域基本位于光源2長(zhǎng)度方向的中心部位，計(jì)算出測(cè)量亮度的最大值(Imax)、平均值(Iav)和最小值(Imin)。然后，用下式(3)計(jì)算出彌散度(R％)R％=[(Imax-Imin)/Iav]×100…(3)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，發(fā)射率(α)和彌散度(R％)決定于光導(dǎo)體1的長(zhǎng)度(L)和厚度(t)，滿足它們之間的特定關(guān)系。即發(fā)射率(α)增加，彌散度(R％)也增加。如果發(fā)射率(α)不變，光導(dǎo)體1的長(zhǎng)寬比L/t增加時(shí)彌散度(R％)增加。如果光導(dǎo)體1的尺寸不變，光導(dǎo)體1發(fā)光面上亮度分布的均勻性決定于光導(dǎo)體1的發(fā)射率(α)，通過(guò)控制發(fā)射率(α)可實(shí)現(xiàn)均勻的亮度分布。
而且，本申請(qǐng)的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)如果光導(dǎo)體1的表面(發(fā)光面12、內(nèi)表面13)設(shè)計(jì)成具有微細(xì)凹凸的粗糙平面，包含多個(gè)具有基本上為球形表面的微細(xì)凸?fàn)畈考蛘叨鄠€(gè)平行于光導(dǎo)體1的光入射面11的透鏡陣列，光導(dǎo)體1的發(fā)光方向和發(fā)射率根據(jù)構(gòu)成粗糙表面的凹凸部分的梯度和構(gòu)成透鏡陣列的傾斜表面的梯度而變化。
采用具有微細(xì)凹凸的粗糙表面時(shí)，粗糙表面的微細(xì)凹凸形狀可被近似為具有一定梯度的斜面。在此，可把ISO 4287/1-1987定義的平均傾斜角用作梯度。當(dāng)平均傾斜角(θa)增加時(shí)，光導(dǎo)體發(fā)出的光變得基本上與發(fā)光面12的法線方向(即光導(dǎo)體1的厚度方向)平行。而且，平均傾斜角(θa)增加時(shí)，光導(dǎo)體1的發(fā)射率也增加。因此，面光源元件的發(fā)光面12的亮度分布均勻性，通過(guò)減小光導(dǎo)體1的發(fā)射率α，即減小平均傾斜角(θa)而提高。
以上述新認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)，根據(jù)本發(fā)明，光導(dǎo)體1的發(fā)光面和與之相對(duì)的內(nèi)表面中的至少一個(gè)被設(shè)計(jì)成具有平均傾斜角(θa)為0.5～7.5°的粗糙表面或多個(gè)透鏡陣列。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，光導(dǎo)體1的光發(fā)射率(α)可被大大地降低，在面光源器件的發(fā)光面12上可望得到良好的亮度分布均勻性。如果粗糙表面的平均傾斜角θa小于0.5°，從光導(dǎo)體1的發(fā)光面12上發(fā)出的光的總量減少，得不到足夠高的亮度，而發(fā)光面上的光發(fā)射角(與發(fā)光面12的法線方向的夾角)增加時(shí)，即使通過(guò)諸如棱鏡薄板，透鏡薄板之類(lèi)的角度調(diào)節(jié)部件也不能把發(fā)射光調(diào)節(jié)到法線方向。另一方面，如果平均傾斜角(θa)超過(guò)7.5°，光導(dǎo)體1的光發(fā)射率(α)增加，由此面光源元件的亮度分布均勻性降低。優(yōu)選地，平均傾斜角(θa)設(shè)置為1～6°，更優(yōu)選地，設(shè)置為2～5°。
具有微細(xì)凹凸的粗糙表面的平均傾斜角可用下述方法計(jì)算。首先，采用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x以0.03mm/sec的行速測(cè)量在光導(dǎo)體1表面上形成的粗糙表面的粗糙度，在測(cè)得結(jié)果的圖中扣除平均線的值以校正斜面，然后利用式(4)和(5)計(jì)算平均傾斜角(θa)。
Δa=(1/L″)∫oL″|(d/dx)f(x)|(dx)…(4)θa=tan-1Δa …(5)其中，L″是用觸針掃描的距離，x是測(cè)量位置，f(x)是觸針的位移。
進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明，為了有效地提高面光源元件亮度分布的均勻性，優(yōu)選地，光導(dǎo)體1的發(fā)光面12的發(fā)射率(α)設(shè)為1～4.5％。如果光導(dǎo)體發(fā)光面的發(fā)射率(α)小于1％，發(fā)光面的出射角(與發(fā)光面12法線的夾角)增加，使得即使通過(guò)諸如棱鏡薄板、透鏡薄板之類(lèi)的角度調(diào)節(jié)部件要把發(fā)射光有效地調(diào)節(jié)到法線方向也非常困難。相反地，如果發(fā)射率(α)大于4.5％，液晶顯示裝置的面光源元件的亮度分布均勻性趨向于下降。因此，優(yōu)選地，發(fā)射率(α)設(shè)為1～4％，更優(yōu)選地，設(shè)為1.2～3.5％。
為了實(shí)現(xiàn)面光源元件亮度分布的良好均勻性，最好能得到下述的發(fā)光特性，即峰值亮度的光(即具有最大光強(qiáng)度)沿與發(fā)光面法線方向成≥65°的角度從光導(dǎo)體1的發(fā)光面上發(fā)出，或峰值光和最大光強(qiáng)的50％的光夾角≤20°。如果最大光強(qiáng)值的峰值光和發(fā)光面法線方向的夾角＜65°，或最大光強(qiáng)值的峰值光和最大光強(qiáng)的50％的光夾角＞20°，光導(dǎo)體1的發(fā)射率(α)增加，由此使得實(shí)現(xiàn)發(fā)光面上的亮度分布均勻更加困難。
更進(jìn)一步地，在本發(fā)明中，面光源元件需要盡可能高的亮度，而且最好是面光源元件發(fā)出的光集中在觀察方向上。因此，最好使具有最大光強(qiáng)值的峰值光和具有最大光強(qiáng)值的10％的光夾角≤50°。如果夾角＞50°，即使采用光角度調(diào)節(jié)薄板，也會(huì)使非觀察方向上發(fā)出的光的量增加，從而在觀察方向上得不到足夠高的亮度。
在本發(fā)明中，當(dāng)光導(dǎo)體的表面包含由多個(gè)具有基本上為球形表面的凸?fàn)畈考M成的微細(xì)凹凸粗糙平面時(shí)，最好使這些凸?fàn)畈考那拾霃较嗤?，并且使平均周?P)、微小平均曲率半徑和組成光導(dǎo)體1粗糙面的微小平均曲率分布的平均偏差(S)滿足一定的關(guān)系。即，最好使凸?fàn)畈考奈⑿∑骄拾霃?R)和平均周期(P)之比(R/P)設(shè)為3～10，微小平均曲率半徑的分布平均偏差(S)和微小平均曲率半徑(R)之比(S/R)設(shè)為≤0.85。
如果凸?fàn)畈考奈⑿∑骄拾霃?R)和平均周期(P)之比(R/P)小于3，具有基本上為球形表面的凸?fàn)畈考陌纪蛊矫娴钠骄鶅A斜角(θa)增加，由此光導(dǎo)體1的發(fā)射率(α)也增加。因此，光導(dǎo)體1的發(fā)光面上的亮度分布均勻性趨于下降。相反地如果該比值(R/P)大于10，具有基本球形表面的凸?fàn)畈考陌纪蛊矫娴钠骄鶅A斜角(θa)減小，由此光導(dǎo)體1的發(fā)射率(α)就非常低。因此，從光導(dǎo)體1的發(fā)光面上發(fā)出的光的總量就少，得不到足夠的亮度。優(yōu)選地，比值(R/P)設(shè)為5～7。
另外如果微小平均曲率半徑的分布平均偏差(S)和微小平均曲率半徑(R)之比(S/R)大于0.85，在光導(dǎo)體1的表面上形成的凸?fàn)畈考姆植甲兊貌痪鶆颍鈱?dǎo)體1發(fā)光面上的亮度分布均勻性趨于降低。優(yōu)選地，該比值(S/R)設(shè)置為≤0.8，更優(yōu)選地，設(shè)為≤0.7。
在本發(fā)明中，凸?fàn)畈考钠骄芷?P)是這樣定義的，在光導(dǎo)體1的粗糙表面的任意方向上具有一定長(zhǎng)度(如1000mm)的線性區(qū)域上，用表面粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)出凸?fàn)畈考耐蛊鸬膫€(gè)數(shù)，通過(guò)測(cè)得的凸起個(gè)數(shù)就可以計(jì)算得到平均周期P，即一定長(zhǎng)度(如1000mm)除以凸起的個(gè)數(shù)就等于平均周期(P)。微小平均曲率半徑R，可從通過(guò)表面粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)量包含凸?fàn)畈考拇植诒砻娴玫降膱D用下列方法計(jì)算。首先，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，凸?fàn)畈考那蛐蚊姹缓?jiǎn)化為圓弧，如圖3的坐標(biāo)系所示，這個(gè)圓可用下式(6)表示，其中r是圓的半徑y(tǒng)2-2ry+x2=0…(6)為了解出式(6)中的y，假定每個(gè)凸?fàn)畈考耐蛊鸩糠种赶蜇?fù)y軸方向，得到下式(7)y=x2/{r+(r2-x2)1/2}…(7)如在光學(xué)透鏡設(shè)計(jì)中常用的，當(dāng)采用凸部件球形表面的中心部分時(shí)，r＞x，式(7)就可近似為式(8)y=x2/2r…(8)而且，球形表面(圓弧)可用如下的二次曲線代替d2y/dx2=1/r …(9)因此，可以看出二次微分系數(shù)等于半徑的倒數(shù)，相應(yīng)地，通過(guò)計(jì)算表面粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)得的曲線的二次微分系數(shù)，并計(jì)算出二次微分系數(shù)的倒數(shù)的平均值，就可得到微小平均曲率半徑。
進(jìn)一步地，如果一個(gè)區(qū)域被分成幾個(gè)相等的子區(qū)域，且子區(qū)域的曲率半徑用ri表示，那么由下式(10)可得出微小平均曲率半徑(R)R=Σi=1nrin...(10)]]>微小平均曲率半徑的平均偏差(S)表示偏離平均值的偏差值，因此可以用下式(11)表示S=Σi=1n|ri-R|n...(11)]]>在本發(fā)明中，把微小子區(qū)域的尺寸設(shè)置為小于5mm，測(cè)量微小平均曲率半徑(R)和平均偏差(S)。微小平均曲率半徑分布的平均偏差S和微小平均曲率半徑R之比用下式(12)表示S/R=Σi=1n|ri-R|nR...(12)]]>為了提高面光源元件的亮度，最好把面光源元件發(fā)出的光集中在觀察方向上，因此最好使光導(dǎo)體1集中地向一個(gè)方向發(fā)光。在本發(fā)明中，為了使光導(dǎo)體1集中地向一個(gè)方向發(fā)光，光導(dǎo)體的發(fā)光面12和內(nèi)表面13的中的至少一個(gè)為粗糙表面，優(yōu)選地設(shè)計(jì)為微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的區(qū)域不超過(guò)2％。如果這樣的區(qū)域超過(guò)2％，光導(dǎo)體1的發(fā)光的集中程度就降低，即使采用諸如棱鏡薄板之類(lèi)的光角度調(diào)節(jié)部件，非觀察方向上發(fā)出的光的數(shù)量也增加，從而導(dǎo)致面光源元件的亮度不能足夠地提高。優(yōu)選地，微小平均傾斜角≥20°的區(qū)域應(yīng)設(shè)為≤1％。
特別地，根據(jù)本發(fā)明當(dāng)光導(dǎo)體1發(fā)出的光的發(fā)射率(α)減小時(shí)，在光導(dǎo)體1中被反射后在其中傳播、往復(fù)的光的比例增加，使光導(dǎo)體發(fā)光的量減少。因此優(yōu)選地通過(guò)把發(fā)光的發(fā)射方向集中在一個(gè)方向上以提高面光源元件的發(fā)光亮度。微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的區(qū)域占的比例用下述方法計(jì)算，用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x以0.03mm/sec的行速測(cè)量光導(dǎo)體1的粗糙表面的表面粗糙度，得到表面粗糙度圖，把該圖以一定的微小間隔(x0)分成n(n=L/x0)個(gè)微小區(qū)域(其中x0取測(cè)量點(diǎn)xa和xb之間的距離)，根據(jù)下式(13)分別計(jì)算每個(gè)小區(qū)域的微小平均傾斜角(Δθa)，然后計(jì)算微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的小區(qū)域個(gè)數(shù)與小區(qū)域總個(gè)數(shù)之比。
Δθa=tan-1{[f(xa)-f(xb)]/x0}…(13)進(jìn)一步地，當(dāng)光導(dǎo)體的表面通過(guò)形成微細(xì)凹凸部分進(jìn)行粗化時(shí)，它的霾值(haze value)優(yōu)選地設(shè)為20～40％。原因如下通過(guò)降低光導(dǎo)體1發(fā)光面上的光發(fā)射率((α)可以使面光源元件具有均勻性高和彌散度小的亮度。但是，當(dāng)發(fā)射率相當(dāng)小時(shí)，在光導(dǎo)體1中被反射時(shí)向外發(fā)射的光少了，在光導(dǎo)體內(nèi)反射往復(fù)的光比例增加了。就期望提高面光源器件的亮度。于是進(jìn)行了表面粗化處理，使光導(dǎo)體1的霾值設(shè)為20～40％，由此可以提高面光源元件的亮度。如果光導(dǎo)體1的霾值小于20％，粗糙平面的凸凹程度下降，就不能充分地提高面光源元件的亮度。另一方面，如果霾值大于40％，粗糙表面的凹凸程度太大，在反射光上會(huì)出現(xiàn)斑點(diǎn)，而且亮度分布的均勻性降低。優(yōu)選地，霾值設(shè)為30～40％。
在光導(dǎo)體1上均勻地形成多個(gè)具有基本上為球形表面的凸?fàn)畈考募庸し椒?，并不限定在某一種。例如用熱壓，注射模成形等傳遞粗糙表面法，其中所用模子是具有用氫氟酸之類(lèi)化學(xué)蝕劑進(jìn)行化學(xué)蝕刻得到的粗糙表面的金屬或玻璃模，或用玻璃球之類(lèi)的微細(xì)顆粒噴射進(jìn)行粗化的模子，或粗糙表面用噴射和化學(xué)蝕刻法相結(jié)合形成的模子；采用印刷之類(lèi)方法在光導(dǎo)體1上進(jìn)行凹凸層涂覆或粘接透明材料的方法；直接在光導(dǎo)體1表面用噴射法或蝕刻法等進(jìn)行加工的方法。在這些方法中，優(yōu)選采用下述方法把玻璃球之類(lèi)的微細(xì)顆粒吹到玻璃板表面，進(jìn)行噴射處理，然后對(duì)玻璃板噴射處理后的表面用氫氟酸之類(lèi)進(jìn)行化學(xué)蝕刻，在玻璃板上形成用作模子的粗糙表面，利用這樣得到的模子，通過(guò)熱壓法之類(lèi)把粗糙表面?zhèn)鬟f給一個(gè)透明板，或者將透明樹(shù)脂注射到模子中，這樣就形成了具有粗糙表面的光導(dǎo)體1。
在光導(dǎo)體1表面形成的多個(gè)透鏡陣列也并不限于特定的某些種，只要具有平均傾斜角為0.5～7.5°的傾斜面就可以了，如圖4和圖5所示。例如具有圓弧狀截面的透鏡陣列、具有鋸齒狀截面的棱鏡陣列和具有連續(xù)波浪狀截面的凹凸陣列等等都是可以的。在這些陣列中，特別優(yōu)選的是其截面左右對(duì)稱的棱鏡陣列和透鏡陣列。這些透鏡陣列部沿著與光導(dǎo)體1的光入射面11平行的方向形成，更優(yōu)選地，透鏡陣列形成為彼此連續(xù)且平行。透鏡陣列的高度根據(jù)其用途進(jìn)行選擇，一般優(yōu)選地設(shè)置為20μm-5mm。
作為在光導(dǎo)體1的表面上，形成包含一定傾斜角度(θa)的傾斜面的多個(gè)透鏡陣列的方法，可以采用在透明基板上熱壓的方法或用透明樹(shù)脂注射模法，其中金屬或玻璃模子上有用化學(xué)蝕刻、刀具切削、激光加工等方法形成的透鏡圖案；在透明基板上涂覆可被激活能幅射固化的樹(shù)脂，然后通過(guò)激活能幅射使樹(shù)脂固化。轉(zhuǎn)移得到透鏡圖案的方法；以及通過(guò)蝕刻、刀具切削、激光加工等方法在光導(dǎo)體1上直接加工的方法。
根據(jù)本發(fā)明的面光源元件的光導(dǎo)體1的尺寸并不限定。然而，為了繼續(xù)提高本發(fā)明的優(yōu)良效果，光導(dǎo)體1的長(zhǎng)度(L)和厚度(t)之比優(yōu)選地設(shè)為≤200。如果L/t＞200，即使降低光導(dǎo)體1的粗糙表面或透鏡陣列的平均傾斜角(θa)，在發(fā)光面上也得不到足夠的均勻亮度分布。優(yōu)選地，L/t設(shè)置為≤150。特別是當(dāng)面光源元件用在液晶顯示裝置上時(shí)，L/t優(yōu)選地設(shè)為≤100，更優(yōu)選地為≤80。
在本發(fā)明中，玻璃的或合成樹(shù)脂的透明板狀部件可用作光導(dǎo)體1。作為合成樹(shù)脂，可以采用各種高度透明的合成樹(shù)脂如聚丙烯樹(shù)脂、聚碳酸樹(shù)脂、氯乙烯樹(shù)脂等。這些樹(shù)脂可以采用諸如擠壓模法、注射模法之類(lèi)的一般模壓方法制成板狀部件。特別地，異丁烯酸樹(shù)脂具有優(yōu)良的光傳輸、耐熱和力學(xué)性能以及成形和加工性能等，更適合作光導(dǎo)體的材料，尤其是，含重量百分比≥80％的異丁烯酸甲脂的樹(shù)脂適于做異丁烯酸樹(shù)脂。而且，諸如玻璃球、二氧化鈦之類(lèi)的無(wú)機(jī)微細(xì)顆粒或苯乙烯樹(shù)脂、聚丙烯樹(shù)脂、硅酮樹(shù)脂之類(lèi)的微細(xì)顆粒，可以彌散在光導(dǎo)體1中作光散射材料。
在根據(jù)本發(fā)明的面光源元件中，諸如熒光燈之類(lèi)的面光源2設(shè)置在上述光導(dǎo)體1的一端(光入射面11)上，在與發(fā)光面12正對(duì)的光導(dǎo)體1的內(nèi)表面13上形成反射膜等的反射層。為了把光從光源2有效地導(dǎo)入光導(dǎo)體1，在光導(dǎo)體1的光源2和光入射面11上覆蓋一層內(nèi)表面涂了反射劑的外殼或薄膜5。而且，光導(dǎo)體1可以采用多種形狀，如圖6所示的板狀、楔狀(厚度t沿長(zhǎng)度L方向逐漸減小)，以及圖7所示的形狀(沿長(zhǎng)度方向從中心向兩端厚度t逐漸減小)。
在根據(jù)本發(fā)明的面光源元件中，從光導(dǎo)體1發(fā)出的光通常與發(fā)光面12的法線方向成60～80°角。因此，為了把光的發(fā)射方向調(diào)節(jié)到如法線方向之類(lèi)的一特定方向，在光導(dǎo)體1上安裝了光折射薄板或光角度調(diào)節(jié)薄板3。在這種情況下，散射薄板、具有在其至少一面上平行地形成多個(gè)透鏡單元的透鏡表面的透鏡薄板等都可以用作光角度調(diào)節(jié)薄板3。在透鏡薄板上形成的透鏡的形狀因特定的使用目的而異。例如，可采用棱鏡形、透鏡形、波浪形之類(lèi)。透鏡薄板的透鏡單元的高度優(yōu)選地設(shè)為30μm～0.5mm。當(dāng)采用棱鏡狀薄板時(shí)，棱鏡的頂角最好根據(jù)預(yù)定的從光導(dǎo)體1發(fā)光的發(fā)射角確定，通常優(yōu)選地設(shè)置為50～120°。另外，棱鏡薄板的方向也根據(jù)預(yù)定的從光導(dǎo)體1發(fā)光的發(fā)射角確定?？梢栽谠O(shè)置棱鏡薄板時(shí)，使透鏡面設(shè)在光導(dǎo)體的側(cè)面或?qū)γ妗?br> 在具有粗糙表面或包含多個(gè)具有一定平均傾斜角(θa)的透鏡陣列的表面的光導(dǎo)體1中，具有50～75°頂角的棱鏡薄板通常設(shè)置為，其棱鏡表面位于光導(dǎo)體側(cè)面，由此發(fā)光面發(fā)出的光可基本上沿發(fā)光面12的法線方向。
在根據(jù)本發(fā)明的面光源元件中，必要時(shí)可以把多個(gè)光角度調(diào)節(jié)薄板3重疊放置。例如當(dāng)使用兩個(gè)透鏡薄板時(shí)，它們的每一個(gè)透鏡陣列都以某一角度交叉或互相平行。每個(gè)透鏡薄板放置時(shí)其透鏡面朝上或朝下，在這種情況下，優(yōu)選地采用下述方法，即與光導(dǎo)體1相連的第一透鏡薄板的透鏡面位于光導(dǎo)體側(cè)面，其透鏡陣列31與光源平行(見(jiàn)圖1)，第二透鏡薄板的透鏡表面設(shè)在光導(dǎo)體背面，其透鏡陣列與第一透鏡薄板的透鏡陣列垂直。當(dāng)棱鏡薄板用作透鏡薄板時(shí)，優(yōu)選地使第一棱鏡薄板頂角設(shè)為50～75°，第二棱鏡薄板頂角設(shè)為80～100°。
進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的面光源元件，形成透鏡薄板的材料優(yōu)選地采用具有較高的折射率和對(duì)可見(jiàn)光透過(guò)率高的材料。例如，可以采用聚乙烯樹(shù)脂、聚碳酸樹(shù)脂、氯丁烯樹(shù)脂、激活能固化樹(shù)脂之類(lèi)。在這些材料中，從耐磨、易加工、生產(chǎn)率等考慮，優(yōu)選采用激活能固化樹(shù)脂?？梢韵蛲哥R薄板加入添加劑，如抗氧化劑、紫外線吸收劑、防黃化劑、變藍(lán)劑、顏料、散散劑之類(lèi)。可以采用擠壓模法、注射模法或其它的一般模壓法制造透鏡薄板。當(dāng)透鏡薄板3用激活能固化樹(shù)脂制造時(shí)，由激活能固化樹(shù)脂構(gòu)成的透鏡部分在透明薄膜或薄板上形成，該薄膜或薄板由諸如聚脂樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、聚碳酸樹(shù)脂、氯丁烯樹(shù)脂、聚甲基丙烯亞胺樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂之類(lèi)的透明樹(shù)脂形成。首先，把激活能固化樹(shù)脂液澆注到已形成了預(yù)定透鏡圖案的透鏡模子中，然后與透明基板疊放在一起。接著，用諸如紫外線、電子束之類(lèi)的激活能通過(guò)透明基板照射固化樹(shù)脂液，使其聚合、固化，已固化的樹(shù)脂從透鏡模子中剝落形成透鏡薄板。
根據(jù)本發(fā)明的面光源元件和上述透鏡薄板，可以采用散射薄板、濾色器、偏振膜以及能夠進(jìn)行光的折射、集束、散射或改變其光學(xué)性能的光學(xué)元件。而且，普通的直管狀熒光燈可以用作光源2。當(dāng)光源2難以更換時(shí)，可以利用多根光纖組成的光導(dǎo)線把光從其它另外設(shè)置的光源引進(jìn)來(lái)。
如果在如圖8所示構(gòu)造的面光源元件的發(fā)光面一側(cè)安裝液晶顯示元件7，就可以用作諸如手提式個(gè)人電腦和液晶電視之類(lèi)所用的液晶顯示裝置。在這樣的液晶顯示裝置中，亮度分布要求很高的均勻性，要求把彌散度(R％)降至≤30％，優(yōu)選地為≤25％，更優(yōu)選地為≤20％。
另外，如果安裝的不是液晶顯示元件7，而是標(biāo)志板，該標(biāo)志板用切割、印刷之類(lèi)的方法在諸如異丁烯板之類(lèi)的半透明塑料板上形成字符、圖形、照片等，就可以用作車(chē)站、公共設(shè)施等的指路標(biāo)志，大尺寸展板之類(lèi)的標(biāo)志顯示裝置。在這樣的標(biāo)志顯示裝置中，需要把彌散度(R％)降至≤250％，優(yōu)選地為≤200％。
另外，如果安裝的不是液晶顯示元件7，而是用切割、印刷之類(lèi)的方法在諸如異丁烯板之類(lèi)的半透明塑料板上形成交通指路標(biāo)志、交通標(biāo)志，就可以用作高速公路或一般公路的各種指路，交通標(biāo)志的顯示裝置。在這樣的交通標(biāo)志顯示裝置中，需要把彌散度(R％)降至≤450％，優(yōu)選地為≤300％。
下面，結(jié)合下列實(shí)施例和比較例更詳細(xì)地描述本發(fā)明，其中的物理性能和參量分別按如下方法測(cè)量。發(fā)射率(α)從光導(dǎo)體的光入射面的末端開(kāi)始，以20mm為間隔測(cè)量亮度，在表示距光入射面末端的距離(L＇)與光導(dǎo)體1厚度(t)之比(L＇/t)和亮度關(guān)系的對(duì)數(shù)圖上計(jì)算梯度[K(mm-1)]，然后由式(2)計(jì)算發(fā)射率(α)。彌散度(R％)在光導(dǎo)體1的發(fā)光面上基本為中心的區(qū)域測(cè)量發(fā)光面的亮度，從距光導(dǎo)體入射面末端5m處開(kāi)始，到相對(duì)的另一端的范圍內(nèi)以20mm為間隔進(jìn)行測(cè)量，求出測(cè)量亮度的最大值(Imax)、最小值(Imin)和平均值(Iav)。然后，由式(3)求出彌散度(R％)。平均傾斜角(θa)根據(jù)ISO4287/1-1987測(cè)量平均傾斜角(θa)。粗糙表面的粗糙度以0.03mm/sec的行速測(cè)量，采用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x(SURFCOM570A，東京精器社制)，觸針為E-DT-504A(R=1μm,55°圓錐，金剛石)。在由此得到的圖上，減去平均值進(jìn)行傾斜修正，由式(4)和(5)計(jì)算平均傾斜角。光導(dǎo)體發(fā)光的角度分布的測(cè)定把冷陰極發(fā)射管通過(guò)反相器(TDK社制CXA-M10L)與直流電源相連，在陰極發(fā)射管上施加直流12V電壓使其導(dǎo)通。光導(dǎo)體安裝在測(cè)量臺(tái)上，使其可繞與陽(yáng)極發(fā)射管的軸線平行的旋轉(zhuǎn)柄在其中心旋轉(zhuǎn)。然后，在光導(dǎo)體上安裝具有直徑為3mm針孔的黑薄板，使針孔處于光導(dǎo)體的中心，在合適的位置設(shè)置亮度計(jì)(Minolta社制nt-1°)，調(diào)節(jié)亮度計(jì)和光導(dǎo)體之間的距離，使測(cè)量圓的直徑為8～9mm。在冷陰極發(fā)射管時(shí)效(aging)30分鐘后，旋轉(zhuǎn)柄在-85°～+85°范圍內(nèi)每旋轉(zhuǎn)一度用亮度計(jì)測(cè)一次發(fā)光亮度。
從上述測(cè)量結(jié)果中，求出具有最大光強(qiáng)的峰值光和法線的夾角(a)；具有最大光強(qiáng)的峰值光和具有最大光強(qiáng)的50％的光的夾角(b)；以及具有最大光強(qiáng)的峰值光和具有最大光強(qiáng)的10％光的的夾角(c)。如圖9所示。面光源元件的法線亮度的測(cè)定(小型面光源元件)把冷陰極發(fā)射管通過(guò)反相器(TDK社制CXA-M10L)與直流電源相連，在冷陰極發(fā)射管上施加直流12V電壓使其點(diǎn)弧。面光源元件安裝在測(cè)量臺(tái)上，使其可繞與陰極發(fā)射管的軸線平行的旋轉(zhuǎn)柄在其中心部分旋轉(zhuǎn)。然后，在光導(dǎo)體上安裝具有直徑為3mm針孔的黑薄板，使針孔位于光導(dǎo)體的中心，在合適的位置設(shè)置亮度計(jì)(Minolta社制nt-1°)，調(diào)節(jié)亮度計(jì)和光導(dǎo)體之間的距離，使測(cè)量圓的直徑為8～9mm。在冷陰級(jí)發(fā)射管時(shí)效30分鐘后，旋轉(zhuǎn)柄設(shè)為0°，用亮度計(jì)測(cè)量發(fā)光的亮度。測(cè)量時(shí)，把靠近冷陰極管5mm的區(qū)域除外的其它區(qū)域分割成20mm×20mm的子區(qū)域，測(cè)量各子區(qū)域的亮度。然后，把各測(cè)量值平均得到法線亮度。面光源元件的法線亮度的測(cè)定(大型面光源元件)除了光源采用30W的熒光燈外，測(cè)量方法與小型面光源元件相同。微小平均傾斜角(Δθa)≤20°的區(qū)域占的面積比以與平均傾斜角(θa)相同的方式測(cè)量粗糙表面的表面粗糙度，把得到的圖以1mm為間隔分成幾個(gè)小區(qū)域，根據(jù)上述式(B)計(jì)算各小區(qū)域的微小平均傾斜角(Δθa)。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，求出微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的小區(qū)域與全部小區(qū)域數(shù)的比。表面粗糙度的測(cè)定采用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x(SURFCOM 570A型，東京精器社制)，觸針為半徑1mm，圓錐頂角55°的金剛石針，以0.03mm/sel的行速每隔5mm記錄一次(表面粗糙度)測(cè)量值。另外，一次微分系數(shù)(Ki)和二次微分系數(shù)Li)根據(jù)測(cè)量值(Di)用下式(14)和(15)計(jì)算得到Ki=(Di+1-Di)/5…(14)Li=(Ki+1-Ki)/5…(15)平均周期(S)在光導(dǎo)體任意方向的1000μm長(zhǎng)的直線上，以5μm為間隔測(cè)量一次微分系數(shù)(Ki)，把這樣得到的一次微分系數(shù)(Ki)值順序連接，按下式(16)計(jì)算出平均周期(S)，其中m是連接線穿過(guò)“零”線的次數(shù)S=(1000×2)/m…(16)微小平均曲率半徑(R)計(jì)算用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x得到的二次微分系數(shù)(Li)的倒數(shù)的絕對(duì)值，把得到的值(＜10-6的值除外)平均。把這樣得到平均值作為微小平均曲率半徑(R)。微小平均曲率半徑分布的平均偏差(S)根據(jù)在光導(dǎo)體1任意方向的1000μm長(zhǎng)的直線上，以5μm為間隔測(cè)得的曲率半徑(ⅵ)和微小平均曲率半徑(R)，由式(11)計(jì)算平均偏差(S)。(實(shí)施例1)對(duì)玻璃板表面進(jìn)行噴丸處理，采用顆粒尺寸125～149mm的玻璃球(不二制作所制FGB-120)，玻璃板和噴嘴之間的距離為10cm，噴射壓力為4kg/cm2。然后，用氫氟酸在玻璃板的噴丸處理表面進(jìn)行化學(xué)蝕刻處理，用電鑄法在玻璃板表面形成復(fù)型(replica)模，用該模進(jìn)行熱壓，把粗糙表面?zhèn)鬟f到165mm×210mm×4mm的透明聚丙烯樹(shù)脂的一個(gè)表面上，就形成了光導(dǎo)體。
這樣得到的光導(dǎo)體的粗糙表面，基本上為球形的微細(xì)凸?fàn)畈考鶆蚍植?。測(cè)量了平均傾斜角(θa)和具有微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的區(qū)域占的面積比，結(jié)果如表1所示。用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)量這樣得到的光導(dǎo)體的粗糙表面，得到如圖10所示的粗糙表面圖。從圖中計(jì)算一次微分系數(shù)和二次微分系數(shù)，結(jié)果示于圖10。表1還表示了光導(dǎo)體表面的結(jié)構(gòu)參數(shù)。另外，測(cè)量了光導(dǎo)體發(fā)光的角度分布，得到具有最大光強(qiáng)的峰值光與法線的夾角(峰值角)、最大光強(qiáng)的峰值光和最大光強(qiáng)的50％的光的夾角(50％峰值角)，以及最大光強(qiáng)的峰值光與最大光強(qiáng)的10％的光的夾角(10％峰值角)，結(jié)果示于表1。
在光導(dǎo)體的210mm方向的一個(gè)端面和165mm方向的兩個(gè)端面上粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜，還在正對(duì)粗糙發(fā)光面的內(nèi)表面上用膠帶粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜以形成反射面。在光導(dǎo)體的210mm方向的另一個(gè)端面上設(shè)置直管型熒光燈(松下電器產(chǎn)業(yè)社制KC230T4E,φ4mm×230mm)。然后在光導(dǎo)體的發(fā)光面上設(shè)置包含多個(gè)平行的棱鏡陣列的棱鏡薄板，各棱鏡陣列的頂角為63°，高度為50μm，用在PET薄膜上折射率為1.53的聚丙烯紫外線固化樹(shù)脂制成，光導(dǎo)體的發(fā)光面與棱鏡表面對(duì)置，由此構(gòu)成了面光源元件。計(jì)算了面光源元件的法線亮度。結(jié)果如表1所示。
用300mm×90mm×3mm的透明聚丙烯薄膜接與上述相同的手序形成光導(dǎo)體，在該光導(dǎo)體的300mm方向的兩個(gè)端面上粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜，還在正對(duì)粗糙發(fā)光面的內(nèi)表面上用膠帶粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜以形成反射面。在光導(dǎo)體的90mm方向的一個(gè)端面上設(shè)置直管型熒光燈(松下電器產(chǎn)業(yè)社制KC130T4Eφ4mm×130mm)。測(cè)算該面光源元件的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表1。(實(shí)施例2)對(duì)拋光的不銹鋼板進(jìn)行噴丸處理，采用顆粒尺寸125～149μm的玻璃球(不二制作所制FGB-120)，不銹鋼板和噴嘴之間的距離為10cm，噴射壓力為4kg/cm2。用該不銹鋼板進(jìn)行熱壓，把粗糙表面?zhèn)鬟f到165mm×210mm×3mm的透明聚丙烯樹(shù)脂的一個(gè)表面上，就形成了光導(dǎo)體。
這樣得到的光導(dǎo)體的粗糙表面，其表面基本上為球形的微細(xì)凸?fàn)畈考鶆蚍植肌y(cè)量了平均傾斜角(θa)和具有微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的區(qū)域占的面積比，結(jié)果如表1所示。用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)量了這樣得到的光導(dǎo)體的粗糙表面，表1還表示了光導(dǎo)體表面的結(jié)構(gòu)參數(shù)。另外，測(cè)量了光導(dǎo)體發(fā)光的角度分布，得到具有最大光強(qiáng)的峰值光與法線的夾角(峰值角)、最大光強(qiáng)的峰值光與最大光強(qiáng)的50％的光的夾角(50％峰值角)、最大光強(qiáng)的峰值光和最大光強(qiáng)的10％的光的夾角(10％峰值角)，結(jié)果示于表1。
用這樣得到的光導(dǎo)體采用與實(shí)施例1同樣的方法制成面光源元件，測(cè)量其法線亮度，結(jié)果示于表1。還利用與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)相同的該面光源元件，測(cè)量了光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表1。(實(shí)施例3)用實(shí)施例2中采用的不銹鋼板模子，采用熱傳遞法把粗糙表面?zhèn)鬟f到210mm×165mm×4mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上以得到光導(dǎo)體。這樣得到的光導(dǎo)體與實(shí)施例2具有相同的結(jié)構(gòu)、物理性能和特征。將該光導(dǎo)體采用與實(shí)施例1同樣的方法制成面光源元件、測(cè)量這樣得到的面光源元件的法線亮度，結(jié)果示于表1。還利用與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)相同的該面光源元件，測(cè)量了光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表1。(實(shí)施例4)除透明聚丙烯樹(shù)脂板采用在210mm方向上一端厚度為3mm，另一端厚度為1mm的楔形板外，用與實(shí)施例1同樣的方法制成光導(dǎo)體。
得到的光導(dǎo)體與實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)、物理性能和特征相同。除在光導(dǎo)體的厚為3mm的端面上設(shè)置直管型熒光燈外，用與實(shí)施例1同樣的方法構(gòu)造面光源元件。測(cè)量由此構(gòu)造的面光源元件的法線亮度和其光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，示于表1。(比較例1)除了用于噴丸處理的玻璃球尺寸為74～88μm(不二制作所社制FB-200)外，采用與實(shí)施例2相同的方法得到光導(dǎo)體。測(cè)量了這樣得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)和具有微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的區(qū)域占的面積比，結(jié)果如表1所示。還用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)了其粗糙表面，表面粗糙度圖如圖11所示。求出了一次和二次微分系數(shù)，分別示于圖11。表1還表示了光導(dǎo)體表面的結(jié)構(gòu)參數(shù)。而且，利用該光導(dǎo)體測(cè)量了光導(dǎo)體發(fā)光的角度分布，得到具有最大光強(qiáng)的峰值光與法線的夾角(峰值角)、最大光強(qiáng)的峰值光與最大光強(qiáng)的50％的光的夾角(50％峰值角)、最大光強(qiáng)的峰值光和最大光強(qiáng)的10％的光的夾角(10％峰值角)，結(jié)果示于表1。
用這樣得到的光導(dǎo)體采用與實(shí)施例1同樣的方法制成面光源元件，測(cè)量其法線亮度，結(jié)果示于表1。還利用與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)相同的該面光源元件，測(cè)量了光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表1。(比較例2)在比較例1中用不銹鋼板模子，將其粗糙表面?zhèn)鬟f到210mm×165mm×4mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。得到的光導(dǎo)體與實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)、物理性能和特征相同。利用該光導(dǎo)體采用與實(shí)施例1同樣的方法制成面光源元件，測(cè)量其法線亮度，結(jié)果示于表1。還利用與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)相同的該面光源元件，測(cè)量了光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表1。(比較例3)除了用于噴丸處理的玻璃球尺寸為53～62μm(不二制作所社制FGB-300)，噴射壓力為5kg/cm2外，采用與實(shí)施例2相同的方法得到光導(dǎo)體。測(cè)量了這樣得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)和微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的區(qū)域占的面積比，結(jié)果如表1所示。還用觸針式表面粗糙度測(cè)量?jī)x測(cè)了其粗糙表面，表1表示了光導(dǎo)體表面的結(jié)構(gòu)參數(shù)。而且，利用該光導(dǎo)體測(cè)量了光導(dǎo)體發(fā)光的角度分布，得到具有最大光強(qiáng)的峰值光與法線的夾角(峰值角)、最大光強(qiáng)的峰值光方向與最大光強(qiáng)的50％的光的夾角(50％峰值角)、最大光強(qiáng)的峰值光和最大光強(qiáng)的10％的光的夾角(10％峰值角)，結(jié)果示于表1。求出得到的面光源元件的法線亮度，示于表1。另外，還利用與實(shí)施例1結(jié)構(gòu)相同的該面光源元件，測(cè)量了光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表1。(實(shí)施例5)在黃銅板上用金剛石刀具形成具有圖4所示形狀的棱鏡圖案的模子，棱鏡圖案包括多個(gè)頂角172°、高為50μm、彼此平行、連續(xù)形成的棱鏡陣列。用這個(gè)模子把棱鏡表面熱傳遞到210mm×165mm×4mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)為4.2°。在得到的光導(dǎo)體的165mm方向的兩個(gè)端面和200mm方向的一個(gè)端面上粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜，在正對(duì)棱鏡發(fā)光面的內(nèi)表面上用膠帶粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜以形成反射面。在光導(dǎo)體的剩余的另一端面上通過(guò)蒸鍍了銀的PET薄膜設(shè)置用作光源的冷陰極管(松下電器社制KC230T4E，φ4mm×230mm)，然后在光導(dǎo)體的發(fā)光面上設(shè)置包含多個(gè)平行的棱鏡陣列的棱鏡薄板，各棱鏡陣列的頂角為63°，高度為50mm，用在PET薄膜上折射率為1.53的聚丙烯紫外線固化樹(shù)脂制成，光導(dǎo)體的發(fā)光面與棱鏡表面對(duì)置，由此構(gòu)成了面光源元件。計(jì)算了得到的面光源元件的法線亮度，結(jié)果示于表2。
另外，用300mm×90mm×3mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板按與上述相同的順序形成光導(dǎo)體。除在得到的光導(dǎo)體的300mm方向的兩端粘附蒸鍍了銀的PET薄膜外，用與上面所述相同的方法制作面光源元件。計(jì)算得到的面光源元件的光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表2。(實(shí)施例6)在黃銅板上用金剛石刀具形成具有圖5所示形狀的透鏡圖案的模子，透鏡圖案包括多個(gè)高為50μm、彼此平行、連續(xù)形成的透鏡陣列。用這個(gè)模子把透鏡表面熱傳遞到210mm×165mm×4mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)為4.3°。將得到的光導(dǎo)體用與實(shí)施例5相同的方法制作面光源元件。計(jì)算得到的面光源元件的法線亮度，結(jié)果示于表2，還計(jì)算了得到的面光源元件的光導(dǎo)體發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表2。(比較例4)在黃銅板上用金剛石刀具形成具有圖12所示形狀的棱鏡圖案的模子，棱鏡圖案包括多個(gè)頂角164°，高為50μm、彼此平行、連續(xù)形成的棱鏡陣列。用這個(gè)模子把棱鏡表面熱傳遞到210mm×165mm×4mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)為8.2°。將得到的光導(dǎo)體用和實(shí)施例5相同的方法形成面光源元件，求其法線亮度，示于表2。還制作了與實(shí)施例5同樣的面光源元件，求出其光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，示于表2。(比較例5)在黃銅板上用金剛石刀具形成具有圖13所示的透鏡圖案的模子，透鏡圖案包括多個(gè)高為50μm、彼此平行、連續(xù)形成的透鏡陣列。用這個(gè)模子把透鏡表面熱傳遞到210mm×165mm×4mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)為8.3°。將得到的光導(dǎo)體用與實(shí)施例5同樣的方法形成面光源元件，測(cè)其法線亮度，示于表2。還制作與實(shí)施例5相同的面光源元件，測(cè)其光導(dǎo)體發(fā)射率和彌散度(R％)，示于表2。
實(shí)施例1～6和比較例1～5的面光源元件用作液晶顯示裝置的背景燈時(shí)，使用本發(fā)明實(shí)施例1～6的面光源元件可以十分清楚地觀察到均勻的液晶顯示畫(huà)面。而使用本發(fā)明比較例1～5的面光源文件時(shí)，離光源近的地方的畫(huà)面比較清晰，離光源越遠(yuǎn)，清晰度下降越明顯。(實(shí)施例7)與實(shí)施例1同樣地，把粗糙表面熱傳遞到1250mm×600mm×10mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。測(cè)量得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)和微小平觀傾斜角(ΔRa)≥20°的區(qū)域的面積比，結(jié)果示于表3。得到的光導(dǎo)體粗糙表面結(jié)構(gòu)和發(fā)光特征與實(shí)施例1相同。
在得到的光導(dǎo)體的600mm方向的一個(gè)端面和1250mm方向的兩個(gè)端面上粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜，還在正對(duì)粗糙發(fā)光面的內(nèi)表面上用膠帶粘附一層蒸鍍了銀的PET膜以形成反射面。在光導(dǎo)體的600mm方向的另一個(gè)端面上設(shè)置30W的直管型熒光燈(松下電器產(chǎn)業(yè)社制PSL30T6W)。然后在光導(dǎo)體的發(fā)光面設(shè)置包含多個(gè)平行的棱鏡陣列的棱鏡薄板，各棱鏡陣列的頂角為63°，高度為50mm，用在PET薄膜上折射率為1.53的聚丙烯紫外線固化樹(shù)脂制成，光導(dǎo)體的發(fā)光面與棱鏡表面對(duì)置，由此構(gòu)成了面光源元件。計(jì)算了面光源元件的法線殼度，結(jié)果示于表1。
用1250mm×600mm×10mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板按與上述相同的順序形成光導(dǎo)體，在光導(dǎo)體的1250mm方向的兩個(gè)端面上粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜，還在正對(duì)粗糙發(fā)光面的內(nèi)表面上用膠帶粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜以形成反射面。在光導(dǎo)體的600mm的一個(gè)端面上設(shè)置30W的直管型熒光燈(松下電器產(chǎn)業(yè)社制FSL30T6W)。利用該面光源元件，計(jì)算其光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，表示于表4。(比較例6)與比較例1相同地，把粗糙表面熱傳遞到1250mm×600mm×10mm透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體，測(cè)量了得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)和微小平均傾斜角(Δθa)≥20°的區(qū)域占的面積比結(jié)果示于表3。得到的光導(dǎo)體粗糙表面的結(jié)構(gòu)、發(fā)光特征與比較例1相同。將得到的光導(dǎo)體用與實(shí)施例7同樣的方法制成面光源元件，計(jì)算其法線亮度，示于表3。還利用與實(shí)施例7同樣結(jié)構(gòu)的面光源元件，計(jì)算其光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表3。(實(shí)施例8)與實(shí)施例5同樣地，把棱鏡表面熱傳遞到1250mm×600mm×10mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體，得到的光導(dǎo)體的平均傾斜角(θa)為4.2°。在得到的光導(dǎo)體的1250mm方向的兩個(gè)端面和600mm的一個(gè)端面上粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜，還在正對(duì)粗糙發(fā)光面的內(nèi)表面上用膠帶粘附一層蒸鍍了銀的PET薄膜以形成反射面。在光導(dǎo)體剩余的一個(gè)端面上設(shè)置30W的直管型熒光燈(松下電器產(chǎn)業(yè)社制FSL30T6W)。然后在光導(dǎo)體的發(fā)光面上設(shè)置包含多個(gè)平行的棱鏡陣列的棱鏡薄板，各棱鏡陣列的頂角為63°，高度為5μm，用在PET薄膜上折射率為1.53的聚丙烯紫外線固化樹(shù)脂制成，光導(dǎo)體的發(fā)光而與棱鏡表面對(duì)置，由此構(gòu)成了面光源元件。計(jì)算了得到的面光源元件的法線亮度，結(jié)果示于表4。
另外，用1250mm×600mm×10mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板接與上述相同的順序形成光導(dǎo)體。除了在光導(dǎo)體的1250mm方向的兩個(gè)端面上粘附蒸鍍了銀的PET薄膜外，用與上述相同的方法制作面光源元件，計(jì)算其光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表4。(實(shí)施例9)與實(shí)施例6相同地，把透鏡表面熱傳遞到1250mm×600mm×10mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。得到的光導(dǎo)體平均傾斜角為4.3°。將得到的光導(dǎo)體用與實(shí)施例8同樣的方法形成面光源元件，計(jì)算其法線亮度，示于表4。還制作和實(shí)施例8同樣的面光源元件，計(jì)算得到的面光源元件的光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，示于表4。(比較例7)與比較例4相同地，把棱鏡表面熱傳遞到1250mm×600mm×10mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。得到的光導(dǎo)體平均傾斜角為8.2°。將得到的光導(dǎo)體用與實(shí)施例8同樣的方法形成面光源元件，計(jì)算其法線亮度，示于表4。還制作了和實(shí)施例8同樣的面光源元件，計(jì)算得到的面光源元件的光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，示于表4。(比較例8)與比較例5相同地，把棱鏡表面熱傳遞到1250mm×600mm×10mm的透明聚丙烯樹(shù)脂板的一個(gè)表面上形成光導(dǎo)體。得到的光導(dǎo)體平均傾斜角為8.3°。將得到的光導(dǎo)體用與實(shí)施例8同樣的方法形成面光源元件，計(jì)算其法線亮度，示于表4。還制作了和實(shí)施例8同樣的面光源元件，計(jì)算得到的面光源元件的光導(dǎo)體的發(fā)射率和彌散度(R％)，結(jié)果示于表4。
在實(shí)施例7～9和比較例6～8的面光源元件上，配置印刷了照片或交通標(biāo)志的半透明聚丙烯樹(shù)脂板，就構(gòu)成大尺寸展板或標(biāo)志。在使用本發(fā)明實(shí)施例7～9的面光源元件的畫(huà)板和標(biāo)志中，非常清晰均勻。而在使用比較例6～8的面光源元件時(shí)，離光源近的地方觀察到比較清晰的畫(huà)面，離光源越遠(yuǎn)，清晰度下降越明顯，在端部附近就相當(dāng)?shù)匕怠?br> 本發(fā)明提供了這樣的面光源元件，在光導(dǎo)體的發(fā)光面和與其正對(duì)的內(nèi)表面中至少其一的面上，設(shè)置了包含多個(gè)平均傾斜角為0.5～7.5°的表面基本為球形的凸?fàn)铙w或傾斜面的透鏡陣列或棱鏡陣列的粗糙表面，可以得到高的亮度，無(wú)須斑點(diǎn)圖案等均勻化處理工藝就可以實(shí)現(xiàn)發(fā)光面的均勻亮度分布，因此適合用在手提式個(gè)人電腦、液晶電視等的液晶顯示裝置，以及指路標(biāo)志板、大尺寸展板、高速或一般公路上的指路標(biāo)志、交通標(biāo)志等的顯示裝置上。
權(quán)利要求
1．一種面光源元件，其特征在于，它包括光源；至少一個(gè)與該光源相對(duì)的側(cè)端面作為入射面、與該入射面基本垂直的面作為發(fā)光面的光導(dǎo)體；以及在該光導(dǎo)體的發(fā)光面一側(cè)，的光角度調(diào)節(jié)薄板；其中上述光導(dǎo)體的發(fā)光面和其內(nèi)表面中的至少一個(gè)具有平均傾斜角為0.5～7.5°的微細(xì)結(jié)構(gòu)。
2．一種權(quán)利要求1所述的面光源元件，其特征在于上述光角度調(diào)節(jié)薄板至少在其一個(gè)表面上包括具有多個(gè)彼此平行地形成的透鏡陣列的透鏡薄板。
3．一種權(quán)利要求2所述的面光源元件，其特征在于上述透鏡薄板是一個(gè)至少在其一個(gè)表面上包括具有多個(gè)彼此平行地形成的棱鏡陣列的棱鏡薄板。
4．一種權(quán)利要求1所述的面光源元件，其特征在于上述微細(xì)結(jié)構(gòu)包括一個(gè)由多個(gè)表面基本上為球形的微細(xì)凸?fàn)畈考M成的粗糙表面。
5．一種權(quán)利要求4所述的面光源元件，其特征在于上述多個(gè)凸?fàn)畈考奈⑿∑骄拾霃胶推骄芷谥葹?～10，微小平均曲率半徑的分布平均偏差和微小平均曲率半徑之比≤0.85。
6．一種權(quán)利要求4所述的面光源元件，其特征在于上述粗糙表面上微小平均傾斜角≥20°的區(qū)域的比例≤2％。
7．一種權(quán)利要求1所述的面光源元件，其特征在于上述微細(xì)結(jié)構(gòu)包括多個(gè)與光入射面平行、平均傾斜角為0.5～7.5°的斜面組成的透鏡陣列。
8．一種權(quán)利要求7所述的面光源元件，其特征在于上述透鏡陣列包括棱鏡陣列。
9．一種權(quán)利要求7所述的面光源元件，其特征在于上述透鏡陣列包括斷面為弧狀的透鏡陣列。
10．一種權(quán)利要求1所述的面光源元件，其特征在于上述光導(dǎo)體發(fā)光面的光發(fā)射率設(shè)定為1～4.5％。
11．一種權(quán)利要求1所述的面光源元件，其特征在于上述光導(dǎo)體發(fā)光面上具有最大光強(qiáng)的峰值光方向與發(fā)光面法線方向夾角≥65°。
12．一種權(quán)利要求1所述的面光源元件，其特征在于上述光導(dǎo)體發(fā)光面上具有最大光強(qiáng)的峰值光方向與具有最大光強(qiáng)的50％的光的方向夾角≤20°。
13．一種權(quán)利要求1所述的面光源元件，其特征在于上述光導(dǎo)體從其光入射端到與之相對(duì)的另一端的長(zhǎng)度(L)與光導(dǎo)體厚度(t)之比(L/t)≤200。
14．一種液晶顯示器件，其特征在于將權(quán)利要求1所述的面光源元件用作背景燈。
15．一種權(quán)利要求14所述的液晶顯示裝置，其特征在于上述光導(dǎo)體的發(fā)光面上亮度的彌散度(R％)≤30％。
16．一種標(biāo)志顯示裝置，其特征在于將權(quán)利要求1所述的面光源元件用作背景燈。
17．一種權(quán)利要求16所述的標(biāo)志顯示裝置，其特征在于上述光導(dǎo)體的發(fā)光面上亮度的彌散度(R％)≤250％。
18．一種交通標(biāo)志顯示裝置，其特征在于將權(quán)利要求1所述的面光源元件用作背景燈。
19．一種權(quán)利要求18所述的交通標(biāo)志顯示裝置，其特征在于上述光導(dǎo)體的發(fā)光面上亮度的彌散度(R％)≤450％。
全文摘要
一種面光源元件,包括:光源(2);至少一個(gè)與該光源(2)相對(duì)的側(cè)端面作入射面(11)、與該入射面基本垂直的面作發(fā)光面(2)的光導(dǎo)體(1);以及在光導(dǎo)體的發(fā)光面一側(cè)配置的光角度調(diào)節(jié)薄板(3)。其中上述光導(dǎo)體的發(fā)光面和其內(nèi)表面中至少一個(gè)具有平均傾斜角0.5～7.5°的微細(xì)結(jié)構(gòu)。該微細(xì)結(jié)構(gòu)的粗糙表面可以包括多個(gè)表面基本為球形的微細(xì)凸?fàn)畈考蚨鄠€(gè)棱鏡陣列。
文檔編號(hào)G02B6/00GK1212042SQ97192605
公開(kāi)日1999年3月24日 申請(qǐng)日期1997年1月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月1日
發(fā)明者小田雅春, 千葉一清, 林泰子 申請(qǐng)人:三菱麗陽(yáng)株式會(huì)社