專利名稱：面光源裝置及面光源裝置用導(dǎo)光體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及邊緣光源式的面光源裝置，特別是涉及謀求小型化及減少耗電的面光源裝置。本發(fā)明的面光源裝置，例如適合用于便攜式電話機(jī)等便攜式電子設(shè)備的顯示面板及作為各種設(shè)備的指示器使用的較小型的液晶顯示裝置的背后光源。
背景技術(shù)：
近年來，液晶顯示裝置作為攜帶式筆記本電腦等的監(jiān)視器，或作為液晶電視機(jī)及視頻一體化型液晶電視等的顯示部，更是在其他各種區(qū)域被廣泛應(yīng)用。液晶顯示裝置基本上由背后光源部及液晶顯示元件部構(gòu)成。作為背后光源部，從液晶顯示裝置的小型化觀點(diǎn)考慮，多采用邊緣光源式。以往，作為背后光源，將矩形板狀的導(dǎo)光體的至少1個端面作為光射入端面使用，沿著該光射入端面配置直管型熒光燈等線狀或棒狀的一次光源，將該一次光源發(fā)出的光從導(dǎo)光體的光射入端面導(dǎo)入導(dǎo)光體內(nèi)部，再從該導(dǎo)光體的2個主面中的方、即光射出面射出的方式得到廣泛采用。
采用這樣的背后光源時(shí)存在以下問題足夠的光量不能到達(dá)靠近線狀或棒狀的一次光源的兩端部的導(dǎo)光體角部及靠近與導(dǎo)光體的光入射端面相鄰的側(cè)端面的區(qū)域，容易使這些部分及區(qū)域的亮度下降。
因此，近年來，對于便攜式電話機(jī)及攜帶式游戲機(jī)等便攜式電子設(shè)備、各種電氣設(shè)備或電子設(shè)備的指示器等較小畫面尺寸的液晶顯示裝置，人們追求小型化和耗電低。因此，為了降低耗電，作為背后光源的一次光源，可使用作為點(diǎn)狀光源的發(fā)光二極管(LED)。作為將LED用作一次光源的背后光源，像例如記載于日本專利特開平7-270624號公報(bào)那樣，為了能發(fā)揮與使用線狀的一次光源時(shí)同樣的功能，將多個LED沿著導(dǎo)光體的光入射端面作一維排列。通過采用這樣將多個LED作一維排列的一次光源，可獲得需要的光量及在整個畫面上均勻的亮度分布。
但是，在小型的液晶顯示裝置的情況下，要求進(jìn)一步降低耗電，為此需要相應(yīng)地減少所用LED的數(shù)量。但是，減少LED時(shí)發(fā)光點(diǎn)間的距離變大，使靠近相鄰發(fā)光點(diǎn)間的區(qū)域的導(dǎo)光體的區(qū)域擴(kuò)大，從該導(dǎo)光體區(qū)域向需要的方向射出的光的強(qiáng)度降低。這會導(dǎo)致面光源裝置發(fā)光面中的觀察方向的亮度分布的不均勻化(亮度不均勻)。
此外，在特公平7-27137號公報(bào)中提出了這樣的方法光射出面采用粗面的導(dǎo)光體，排列許多棱鏡列的棱鏡片被配置在導(dǎo)光體的光射出面上，使該棱鏡面成為導(dǎo)光體側(cè)，不但能抑制背后光源的耗電，而且也為了盡量不犧牲亮度，使射出光的分布狹窄。但是，使用這樣的背后光源時(shí)，雖然能以低耗電獲得高亮度，但是亮度不均勻通過棱鏡片還是容易察覺的。
這些亮度不均勻中，最嚴(yán)重的問題是如圖27所示那樣的，在與多個LED排列中的兩端的LED2外側(cè)對應(yīng)的導(dǎo)光體區(qū)域或相鄰的LED2的中間發(fā)生的暗影部分(暗部)。圖28表示實(shí)際發(fā)生的例子。當(dāng)該暗部的面積增大，在對應(yīng)于液晶顯示裝置的顯示畫面的背后光源的有效發(fā)光區(qū)域也能夠分辨時(shí)，背后光源的品位大大降低。特別是為謀求耗電的降低，減少使用的LED的個數(shù)，或?yàn)閷?shí)現(xiàn)裝置的小型化，縮短LED與有效發(fā)光區(qū)域間的距離時(shí)，暗部在有效發(fā)光區(qū)域容易察覺。其亮度不均勻的原因，是由于與導(dǎo)光體的光射入端面相鄰配置的各LED發(fā)出的光具有指向性，而且由于射入導(dǎo)光體時(shí)的折射作用，射入導(dǎo)光體的光雖然有擴(kuò)展，但是比較窄。又，從光射出面的法線方向觀察到的，僅是與棱鏡片的棱鏡列方向大致垂直的方向的光，所以被觀察代的光的擴(kuò)展，比實(shí)際從導(dǎo)光體射出的光的擴(kuò)展小。這樣、采用將點(diǎn)狀光源用作一次光源的已有的背后光源，難以兼顧耗電的降低和維持亮度分布的均勻性這兩個要求。又，作為一次光源使用冷陰極管等線狀光源的背后光源中，作為消除入射面附近的暗部等的方法，在例如日本特開平9-160035號公報(bào)中提出了對導(dǎo)光體的光射入端面進(jìn)行粗面化的方法，但是，用LED等點(diǎn)狀光源作為一次光源的背后光源時(shí)，用這樣的方法并不能充分消除前述那樣的暗部。
此外，在日本實(shí)開平5-6401號公報(bào)及特開平8-179322號公報(bào)等中，提出了在使用冷陰極管等線狀光源的背后光源中，為了使導(dǎo)光體的射出光在平行于光射入面的方向上匯聚，在導(dǎo)光體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許多的棱鏡列的方案。形成這樣的棱鏡列的導(dǎo)光體中，射入導(dǎo)光體的光，通過導(dǎo)光體的棱鏡列的反射，向著相對于入射光的走向的傾斜角增大的方向，或向著入射光的走向方返回。因此，射入導(dǎo)光體的光的進(jìn)行方向向棱鏡列的延伸方向匯聚，使亮度的提高成為可能。將這樣的導(dǎo)光體用于采用LED的背后光源的情況下，射入導(dǎo)光體的光由于導(dǎo)光體的棱鏡列的反射相對于入射光的走向擴(kuò)展，該擴(kuò)展的光在大致垂直于棱鏡片的棱鏡列的方向射出，所以通過棱鏡片見到的光的分布是擴(kuò)展的。
但是，在導(dǎo)光體形成的是斷面形狀為直線部構(gòu)成的棱鏡列時(shí)，在特定方向上具有各向異性，光被擴(kuò)展，因此，在如圖29所示那樣的斜方向上產(chǎn)生清晰的筋狀的亮度不均勻。實(shí)際發(fā)生例示于圖28。又如圖30所示，在從各自的點(diǎn)狀光源射出的光之間相互重疊的部分，出現(xiàn)因亮度提高引起的亮度不均勻。實(shí)際發(fā)生例示于圖31。
又，為了消除一次光源間及角部的暗區(qū)，如上所述，使光入射端面粗面化時(shí)，雖然暗的區(qū)域變小，但是如圖32所示那樣的斜方向上清晰的筋狀的亮度不均勻看起來更為明顯。實(shí)際發(fā)生例示于圖33。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，提供能消除由于以上所述的面光源裝置為了降低電耗而使用數(shù)量較少的點(diǎn)狀的一次光源等帶來的種種的亮度不均勻的，高品質(zhì)的面光源裝置。
采用本發(fā)明，作為實(shí)現(xiàn)上述目的的手段，可提供如下所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，即呈板狀，對點(diǎn)狀的一次光源發(fā)出的光進(jìn)行導(dǎo)光，且具有使所述一次光源發(fā)出的光射入的光射入端面以及使被引導(dǎo)的光射出的光射出面，其特征在于，在所述光射出面及其相反側(cè)的背面中的一方，形成沿所述光射出面的面內(nèi)的、大體沿射入所述導(dǎo)光體的光的指向性的方向延伸，且相互大致平行地排列的多個凹凸構(gòu)造列；至少在所述一次光源的附近，所述多個的凹凸構(gòu)造列的與其延長方向垂直的斷面的形狀是，其各微小區(qū)域中的切線與所述凹凸構(gòu)造列形成面形成的傾斜角度的絕對值為大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，所述凹凸構(gòu)造列是透鏡列，所述多個的凹凸構(gòu)造列由重復(fù)排列的大致同一形狀的多個的所述透鏡列構(gòu)成。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述透鏡列的表面的一部或全部經(jīng)過粗面化處理。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，至少在前述一次光源的附近，對大于等于0°，小于等于80°的全部的角度α°，前述傾斜角度的絕對值大于等于α°，小于等于α°+10°的角度成分的存在比例小于等于60％。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，所述凹凸構(gòu)造列形成面具有在所述一次光源的附近處形成所述凹凸構(gòu)造列的區(qū)域A、以及在靠近該區(qū)域A處形成所述凹凸構(gòu)造列的區(qū)域B；在所述區(qū)域A與所述區(qū)域B，所述斷面形狀不同。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述傾斜角度的絕對值為大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例是，前述區(qū)域B的一方的該比例比前述區(qū)域A的一方要小。在本發(fā)明的一形態(tài)中，形成于前述區(qū)域B的前述凹凸構(gòu)造列的谷部傾斜角，小于形成于前述區(qū)域A的前述凹凸構(gòu)造列的谷部傾斜角。在本發(fā)明的一實(shí)施形態(tài)中，形成于前述區(qū)域B的前述凹凸構(gòu)造列的形狀，隨位置變化而徐徐變化。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述區(qū)域B形成于靠近有效發(fā)光區(qū)域的前述一次光源的一側(cè)的端部的一部或全部。在本發(fā)明的一形態(tài)中，所述凹凸構(gòu)造列形成面將所述區(qū)域A以外的幾乎全域都作為所述區(qū)域B。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述區(qū)域B形成為帶狀。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述區(qū)域B形成為島狀。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，至少在所述一次光源的附近，所述傾斜角度的絕對值為大于等于35°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于4％，小于等于55％，或所述傾斜角度的絕對值為小于等于15°的角度成分的存在比例為大于等于25％，小于等于85％。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述凹凸構(gòu)造列的全部或一部份的前述斷面形狀，由向外方凸出的曲線構(gòu)成。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述凹凸構(gòu)造列的全部或一部份的前述斷面形狀，由向外的凹曲線構(gòu)成。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述凹凸構(gòu)造列的全部或一部份的前述斷面形狀，由具有向外的凸區(qū)域與向外的凹區(qū)域的曲線構(gòu)成。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述凹凸構(gòu)造列的全部或一部份的前述斷面形狀大致呈多邊形。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述凹凸構(gòu)造列的全部或一部份的前述斷面形狀呈直線與曲線的組合形狀。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，所述凹凸構(gòu)造列形成面在所述一次光源的附近形成排列所述斷面形狀為曲線狀的凹凸構(gòu)造列的第1區(qū)域，與該第1區(qū)域相鄰地形成排列所述斷面形狀大致為多邊形的凹凸構(gòu)造列的第2區(qū)域。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，對于大于等于0°，小于等于80°的全部的角度α°求得的所述傾斜角度的絕對值為大于等于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區(qū)域一方的比所述第1區(qū)域一方的要大。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述凹凸構(gòu)造列形成面經(jīng)過對金屬模的凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的一部或全部進(jìn)行噴砂處理，再通過利用前述金屬模成型復(fù)制前述凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面而獲得。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述透鏡列形成面經(jīng)過對金屬模的凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的一部或全部進(jìn)行研磨處理、再通過利用前述金屬模成型復(fù)制前述透鏡列形狀復(fù)制面而獲得。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述凹凸構(gòu)造列形成面經(jīng)過對金屬模的凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的一部或全部進(jìn)行蝕刻處理，再通過利用前述金屬模成型復(fù)制前述凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面而獲得。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述凹凸構(gòu)造列形成面在一部份或全部具有噴砂痕跡。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，所述凹凸構(gòu)造列形成面，先通過利用具有第1凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的第1金屬模的成型，復(fù)制所述第1凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面獲得成型物，然后經(jīng)過對對應(yīng)于該成型物的所述第1凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的表面的一部或全部進(jìn)行噴砂處理，通過復(fù)制噴砂處理所得的表面，獲得具有第2凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的第2金屬模，再通過利用該第2金屬模的成型復(fù)制所述第2凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面而得到。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述光射入端面由各向異性的粗面構(gòu)成，該各向異性的粗面沿前述光射出面的方向的平均傾斜角比垂直于前述光射出面的方向的平均傾斜角大。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述各向異性的粗面沿前述光射出面的方向的平均傾斜角為3°～30°，垂直于前述光射出面的方向的平均傾斜角小于等于5°。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述各向異性的粗面在垂直于前述光射出面的方向測量時(shí)，相對于各向異性的粗面形成面的傾斜角大于等于8°的區(qū)域的長度小于等于全測量長度的5％。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述各向異性的粗面，其垂直于前述光射出面的方向上延伸的透鏡列的表面進(jìn)行粗面化處理。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，在前述光射出面及前述背面的至少一方及/或?qū)Ч怏w內(nèi)部，具有光射出機(jī)構(gòu)。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述光射出機(jī)構(gòu)是形成于前述光射出面及前述背面的至少一方的，大致沿著射入粗面或前述導(dǎo)光體的光的指向性的方向或與其大致垂直的方向延伸的，相互大致平行的多個的透鏡列。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述多個的透鏡列在射入前述導(dǎo)光體的光的指向性的方向的平均傾斜角為0.2°～20°。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述多個的透鏡列，其表面進(jìn)行了粗面化處理。在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述光射出機(jī)構(gòu)在導(dǎo)光體內(nèi)部，含有與導(dǎo)光體的主要成分折射率不同的成分。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，在需要的光的擴(kuò)展角大于等于100°，所述凹凸構(gòu)造列形成面上，在所述光射入端面至有效發(fā)光區(qū)域的幾乎全部區(qū)域，形成所述傾斜角度的絕對值大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％的區(qū)域。在本發(fā)明的一形態(tài)中，在需要的光的擴(kuò)展角大于等于90°，所述凹凸構(gòu)造列形成面上，在所述光射入端面至有效發(fā)光區(qū)域的一部或全部區(qū)域，形成所述傾斜角度的絕對值大于等于25°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于20％的區(qū)域。在本發(fā)明的一形態(tài)中，在需要的光的擴(kuò)展角大于等于80°，所述凹凸構(gòu)造列形成面上，在所述光射入端面至有效發(fā)光區(qū)域的一部或全部區(qū)域，形成所述傾斜角度的絕對值大于等于25°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％的區(qū)域。在本發(fā)明的一形態(tài)中，在需要的光的擴(kuò)展角大于等于70°，所述凹凸構(gòu)造列形成面上，在所述光射入端面至有效發(fā)光區(qū)域的一部或全部區(qū)域，形成所述傾斜角度的絕對值大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％的區(qū)域。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，在所述光射出面或所述背面，形成所述光射入端面的端緣的附近，形成在與射入所述導(dǎo)光體的光的指向性的方向斜交的方向上延伸的多個傾斜透鏡列。在本發(fā)明的一形態(tài)中，所述傾斜透鏡列，在相對于射入所述導(dǎo)光體的光的指向性的方向，以相當(dāng)于需要的光的擴(kuò)展角的一半的角度傾斜的方向上延伸。在本發(fā)明的一形態(tài)中，所述傾斜透鏡列，在與其延伸方向垂直的斷面的形狀，其各微小區(qū)域的切線與所述傾斜透鏡列形成面形成的傾斜角度的絕對值大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％。
又，采用本發(fā)明，作為實(shí)現(xiàn)上述目的的手段，可提供以下所述的面光源裝置，即具備如上所述的面光源裝置用導(dǎo)光體、與該導(dǎo)光體的所述光射入端面相鄰配置的所述一次光源、以及與該導(dǎo)光體的光射出面相鄰配置的至少1個光偏轉(zhuǎn)元件；該光偏轉(zhuǎn)元件具有位于與所述導(dǎo)光體的光射出面對向處的入光面及其相反側(cè)的出光面，在與所述導(dǎo)光體相鄰的光偏轉(zhuǎn)元件的所述入光面上，具有在與形成所述導(dǎo)光體的光射入端面的射入端緣大致平行的方向上延伸且相互平行的多個透鏡列。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述光偏轉(zhuǎn)元件的入光面的多個透鏡列分別具有兩個面，并使從該面中的一個面上射入的光由前述面中的另一面全反射。在本發(fā)明的一形態(tài)中，與前述導(dǎo)光體的背面對向地配置光反射元件。
在本發(fā)明的一形態(tài)中，前述光射入端面形成于前述導(dǎo)光體的一端緣或一角部。在本發(fā)明的一形態(tài)中，與所述導(dǎo)光體的所述一端緣或一角部相鄰，保持間隔配置多個所述一次光源，在所述導(dǎo)光體的所述一端緣的附近，設(shè)置所述傾斜角度的絕對值大于等于30°，小于等于50°時(shí)的角度成分的存在比例大于等于10％的區(qū)域，以使來自與所述一次光源相鄰的各同類光源的光在該區(qū)域內(nèi)重疊。在本發(fā)明的一形態(tài)中，與所述導(dǎo)光體的所述一端緣或一角部相鄰，保持間隔配置多個所述一次光源，所述導(dǎo)光體的光射出機(jī)構(gòu)的平均傾斜角在所述一次光源的正面的區(qū)域和它們之間的區(qū)域是不同的。在本發(fā)明的一實(shí)施中，與所述導(dǎo)光體的所述一端緣或一角部相鄰，保持間隔配置多個所述一次光源，只使所述一次光源中的某一個點(diǎn)亮，從所述導(dǎo)光體的有效發(fā)光區(qū)域的所述光射入端面?zhèn)鹊亩司壠?，?mm～3.5mm的寬度0.5mm的區(qū)域，在其長度方向上以1mm間隔測量法線亮度，并將測量位置與亮度的關(guān)系作圖時(shí)，所得的半值寬度距離相對于所述相鄰的一次光源間的距離在0.8倍～1.2倍的范圍內(nèi)。


圖1是本發(fā)明的面光源裝置的分解立體圖；圖2是將本發(fā)明的導(dǎo)光體連同一次光源一起表示的仰視圖；圖3表示光偏轉(zhuǎn)元件的光偏轉(zhuǎn)情況；圖4A和圖4B是將本發(fā)明的導(dǎo)光體連同一次光源一起表示的仰視圖；圖5表示本發(fā)明的導(dǎo)光體的透鏡列的斷面形狀的一個例子；圖6A及圖6B是規(guī)定本發(fā)明的導(dǎo)光體的透鏡列的斷面形狀用的傾斜角度度數(shù)分布的計(jì)算方法的說明圖；圖7表示傾斜角度的度數(shù)分布的一個例子；圖8是規(guī)定本發(fā)明的導(dǎo)光體的非對稱透鏡列的斷面形狀用的傾斜角度度數(shù)分布的計(jì)算方法的說明圖；圖9是規(guī)定本發(fā)明的導(dǎo)光體的不規(guī)則形狀的凹凸構(gòu)造列的斷面形狀用的傾斜角度度數(shù)分布的計(jì)算方法的說明圖；圖10A和圖10B是將本發(fā)明的導(dǎo)光體連同一次光源一起表示的仰視圖；圖11是本發(fā)明的面光源裝置的法線亮度分布的測量方法的示意平面圖；圖12A及12B表示法線亮度分布的例子；圖13A及13B表示基于多個的一次光源的使用的亮度分布的例子；
圖14是說明需要的擴(kuò)展角的說明圖；圖15是將本發(fā)明的導(dǎo)光體連同一次光源一起表示的仰視圖；圖16是本發(fā)明的導(dǎo)光體的透鏡列的斷面形狀的一個例子；圖17是本發(fā)明的導(dǎo)光體的透鏡列的斷面形狀的一個例子；圖18是本發(fā)明的導(dǎo)光體的透鏡列的斷面形狀的一個例子；圖19是本發(fā)明的導(dǎo)光體的透鏡列的斷面形狀的一個例子；圖20是本發(fā)明的導(dǎo)光體的透鏡列的斷面形狀的一個例子；圖21是將本發(fā)明的導(dǎo)光體連同一次光源一起表示的平面圖；圖22是將本發(fā)明的導(dǎo)光體連同一次光源一起表示的平面圖；圖23是將本發(fā)明的導(dǎo)光體連同一次光源一起表示的平面圖；圖24是將本發(fā)明的導(dǎo)光體連同一次光源一起表示的部分分解立體圖；圖25是本發(fā)明的面光源裝置的立體圖；圖26是本發(fā)明的面光源裝置的剖面圖；圖27是說明面光源裝置中發(fā)生亮度不均勻用的示意圖；圖28表示面光源裝置中發(fā)生亮度不均勻的例子；圖29是說明面光源裝置中發(fā)生亮度不均勻用的示意圖；圖30是說明面光源裝置中發(fā)生亮度不均勻用的示意圖；圖31表示面光源裝置中發(fā)生亮度不均勻的例子；圖32是說明面光源裝置中發(fā)生亮度不均勻用的示意圖；圖33是面光源裝置中亮度不均勻的例子；圖34表示本發(fā)明的面光源裝置中的亮度分布的例子；圖35是使用本發(fā)明的面光源裝置的液晶顯示裝置的部分分解剖畫示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說明。
圖1是本發(fā)明的面光源裝置的一實(shí)施形態(tài)的分解立體圖。如圖1所示，本實(shí)施形態(tài)的面光源裝置，具有作為點(diǎn)狀的一次光源的3個LED2、使該LED發(fā)出的光從光射入端面射入，經(jīng)過導(dǎo)光后從光射出面射出的XY面內(nèi)的矩形板狀的導(dǎo)光體4、與該導(dǎo)光體相鄰配置的光偏轉(zhuǎn)元件6及光反射元件8。導(dǎo)光體4具有連接上下兩個主面和將該主面的各外周緣相互連接的4個端緣。
LED2與導(dǎo)光體的相互大致平行的1對端緣中的一方(圖1的左前側(cè)的端緣入射端緣)相鄰且在其Y方向的中央及其兩側(cè)相互保持適當(dāng)?shù)拈g隔距離配置。在本發(fā)明中，屬于一次光源的LED等點(diǎn)狀光源，從電耗低的觀點(diǎn)考慮最好盡量減少使用數(shù)量，可根據(jù)導(dǎo)光體4的大小保持等間隔配置或相互靠近配置多個。
在導(dǎo)光體4的入射端緣，形成與配置LED2的位置相當(dāng)?shù)墓馍淙攵嗣?1。形成于導(dǎo)光體4的光射入端面41又可以形成如凹筒面狀等那樣，通過切口形成凹狀的入射端緣。LED發(fā)生面與光射入端面最好取凹凸相反地相互嵌合的形狀(包括雙方為平面的情況)。
又，為了增大XY面內(nèi)的光的擴(kuò)展，光射入端面41最好形成粗面。作為粗面形成方法，有采用銑刀工具等進(jìn)行切削的方法、用砂輪、砂紙、磨光輪等進(jìn)行研磨的方法、通過噴砂處理、放電加工、電解研磨、化學(xué)研磨等方法。作為噴砂處理中使用的砂粒，有玻璃珠那樣的球形粒子、氧化鋁珠那樣的多邊形粒子，但使用多邊形粒子時(shí)，能形成擴(kuò)展光的效果較大的粗面，所以最為理想。通過調(diào)整切削加工和研磨加工的加工方向，可形成各向異性的粗面。該粗面的加工也可以直接在導(dǎo)光體的光射入端面上進(jìn)行，但是又可以加工與金屬模的光射入端面相當(dāng)?shù)牟糠?，在對其繼續(xù)成型時(shí)進(jìn)行復(fù)制。
導(dǎo)光體4其一主面(圖中的上表面)被當(dāng)成光射出面43。該光射出面43具有使經(jīng)導(dǎo)光體4導(dǎo)光的光在對該光射出面43傾斜的方向(即亦對XY面傾斜的方向)上使光射出的指向性光射出機(jī)構(gòu)。該指向性光射出機(jī)構(gòu)由例如粗面(無光澤面)構(gòu)成。該指向性光射出機(jī)構(gòu)，在包含光射出面43的法線方向(Z方向)及垂直于入射端緣的X方向雙方的XZ面內(nèi)的分布中，使具有指向性的光射出。該射出光分布的峰值方向與光射出面43構(gòu)成的角度為例如10°～40°，射出光分布的半值寬度為例如10°～40°。
導(dǎo)光體4的另一主面(圖中的下表面背面)，被當(dāng)作作為凹凸構(gòu)造列形成面的透鏡列形成面44。該透鏡列形成面44具有作為在大致沿著從LED2發(fā)出并射入導(dǎo)光體4的光的指向性的方向(光強(qiáng)度分布中最大強(qiáng)度的方向)的方向上延伸且相互大致平行地排列的多個凹凸構(gòu)造列的透鏡列。例如，當(dāng)射入導(dǎo)光體4的光的指向性的方向大致為X方向時(shí)，如圖2所示，可將透鏡列44a的方向作為X方向(圖2中表示出各透鏡列44a的棱線)。此外，本發(fā)明中透鏡列44a的方向，如果是在擴(kuò)展光的效果不大受損的范圍，也允許偏離射入導(dǎo)光體2的光的指向性的方向，這樣的方向被視作大致沿射入導(dǎo)光體4的光的指向性的方向的方向。在這種情況下，透鏡列44a的方向最好是相對于射入導(dǎo)光體的光的指向性的方向的20°以內(nèi)的范圍，10°以內(nèi)的范圍則更好。通過在這樣的方向上形成透鏡列，可使射入導(dǎo)光體的光在XY面內(nèi)擴(kuò)展，不容易發(fā)生暗區(qū)。
光偏轉(zhuǎn)元件6配置在導(dǎo)光體4的光射出面43上。光偏轉(zhuǎn)元件6的兩個主面，作為整體分別處于與XY面平行的位置上。兩個主面中的一個(位于導(dǎo)光體的光射出面43側(cè)的主面)被當(dāng)作入光面61，另一面被當(dāng)作出光面62。出光面62被當(dāng)作與導(dǎo)光體4的光射出面43平行的平坦面。入光面61被當(dāng)作多個透鏡列61a相互平行排列的透鏡列形成面。入光面61的透鏡列61a在大致垂直于射入導(dǎo)光體4的來自LED2的光的指向性的方向的方向上延伸并相互平行地形成。在本實(shí)施形態(tài)中，透鏡列61a在Y方向上延伸。
圖3表示光偏轉(zhuǎn)元件6造成的光偏轉(zhuǎn)的情況。該圖表示從XZ面內(nèi)的導(dǎo)光體4射出的峰值射出光(與射出光分布的峰值對應(yīng)的光)的行進(jìn)方向。從導(dǎo)光體4的光射出面43斜射出的光向透鏡列61a的第1面射入，經(jīng)第2面全反射，大致在出光面62的法線方向上射出。此外，在YZ面內(nèi)，由于上述那樣的透鏡列44a的作用，在寬廣范圍的區(qū)域都能充分提高出光面62的法線方向的亮度。
本發(fā)明中，為了抑制亮度不均勻的發(fā)生，使形成于導(dǎo)光體4的透鏡列44a等凹凸構(gòu)造列的斷面形成適當(dāng)?shù)男螤?。以下敘述在本發(fā)明中透鏡列斷面形狀等凹凸構(gòu)造列的確定所需要的微小區(qū)域內(nèi)的傾斜角度(微小傾斜角度)及以此為基礎(chǔ)的角度成分的存在比例(分布度數(shù))的計(jì)算方法。
作為計(jì)算確定透鏡列44a等凹凸構(gòu)造列的斷面形狀的微小的傾斜角度及分布度數(shù)用的斷面，取大致垂直于透鏡列等凹凸構(gòu)造列延伸的方向的斷面(參照圖4A)。透鏡列44a等凹凸構(gòu)造列相互不完全平行時(shí)，取垂直于各透鏡列等凹凸構(gòu)造列的延伸的方向那樣的曲面狀的斷面(參照圖4B)。圖5表示拍攝實(shí)際導(dǎo)光體的斷面(在YZ面切斷得到的斷面)獲得的斷面形狀的例子。
從圖5那樣的斷面形狀中，提取出如圖6A所示那樣的斷面形狀重復(fù)構(gòu)造的5個周期大小的形狀。將該斷面形狀沿其形狀線作500等分(就各重復(fù)單位而言100等分)，分割為500個微小區(qū)域。此外，斷面形狀的提取不限于5個周期，分割個數(shù)也不限于500，只要能作為代表整個斷面形狀的微小傾斜角度及分布度數(shù)獲得適當(dāng)?shù)闹?，允許適當(dāng)變更。
如圖6B所示，在各微小區(qū)域求得其切線(例如該微小區(qū)域的中央位置的切線近似如圖6B所示，可用連結(jié)兩端的線段代表，以下相同)與透鏡列形成面44等的凹凸構(gòu)造列形成面[這里指忽視透鏡列等凹凸構(gòu)造列的平面，依序相同]構(gòu)成的角度(傾斜角度)的絕對值，對每1°角度計(jì)算對全微小區(qū)域的傾斜角度絕對值的度數(shù)分布(具有各傾斜角度的微小區(qū)域數(shù)對全部微小區(qū)域數(shù)的比例)(亦即，將該角度記作α°，使大于等于α°-0.5°且未滿α°+0.5°的角度范圍用角度α°代表)。該度數(shù)分布的計(jì)算例示于圖7。
在得到的度數(shù)分布中，求出取某一范圍的角度的微小區(qū)域數(shù)對全部微小區(qū)域數(shù)的比例，并將它作為該角度范圍的角度成分的存在比例。利用該存在比例確定透鏡列等凹凸構(gòu)造列的形狀。例如在圖7中，大于等于20°，小于等于50°的角度范圍的微小區(qū)域數(shù)對全部微小區(qū)域數(shù)的比例為35％時(shí)，大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例為35％。
如圖8所示那樣，斷面形狀的重復(fù)構(gòu)造的各重復(fù)單位的形狀為左右不對稱的形狀時(shí)，提取出斷面形狀的重復(fù)構(gòu)造的5個周期的形狀，只對該各重復(fù)單位的左側(cè)部分，沿各形狀線分別進(jìn)行50等分，合計(jì)分割為250個微小區(qū)域，同樣，只對該各重復(fù)單位的右側(cè)部分，沿各形狀線分別進(jìn)行50等分，合計(jì)分割為250個微小區(qū)域。且在左側(cè)部分的各微小區(qū)域求出該切線與透鏡列形成面44等凹凸構(gòu)造列形成面構(gòu)成的角度(傾斜角度)的絕對值，對每1°角度計(jì)算對全部微小區(qū)域的傾斜角度絕對值的度數(shù)分布。同樣對右側(cè)部分也對每1°角度計(jì)算對全部微小區(qū)域的傾斜角度絕對值的度數(shù)分布。此外，斷面形狀的提取不限于5個周期，分割個數(shù)也不限于上述數(shù)目，只要能對左側(cè)部分及右側(cè)部分分別使代表整個斷面形狀的微小傾斜角度及分布度數(shù)獲得適當(dāng)?shù)闹?，允許它們有適當(dāng)變更。
此外，如圖9所示那樣，凹凸構(gòu)造列中也有在斷面形狀方面有時(shí)是不規(guī)則形狀，不一定是單位形狀的重復(fù)，在這種情況下，抽出沿?cái)嗝嫘螤畹男螤罹€測量的長度500μm大小，并將其沿形狀線作500等分，對這樣獲得的長度1μm的各微小區(qū)域，與上面所述同樣地計(jì)算度數(shù)分布。此外，斷面形狀的抽出不限于長度500μm大小，分割個數(shù)也不限于500個，只要能作為代表全體的斷面形狀的微小傾斜角度及分布度數(shù)獲得適當(dāng)?shù)闹?，允許適當(dāng)變更。
此外，本發(fā)明中，在大致為同一單位形狀有規(guī)則重復(fù)的斷面形狀的情況下(即亦凹凸構(gòu)造列為透鏡列時(shí))，相鄰的重復(fù)單位的邊界部上形成的谷部(斷面形狀中最低位置的附近的區(qū)域)的形狀對光學(xué)性能有很大影響。因此，將透鏡谷部傾斜角作為評價(jià)項(xiàng)目。其測量如下所述。如前所述那樣抽出斷面形狀的重復(fù)構(gòu)造的例如5個周期的形狀。沿其形狀線將該斷面形狀等分為例如500等分左右(對各重復(fù)單位而言為100等分)，分割為例如500個微小區(qū)域。在重復(fù)單位的邊界部形成的5個透鏡谷部，求出距重復(fù)單位之間的邊界左右各6個微小區(qū)域的上述傾斜角度的平均值。而且，在各重復(fù)單位的形狀左右對稱時(shí)，對這樣求得的10個平均值進(jìn)行平均，作為該透鏡列的谷部傾斜角。此外，在各重復(fù)單位的形狀左右不對稱時(shí)，對這樣求得的左側(cè)及右側(cè)各5個平均值進(jìn)行平均，作為該透鏡列的左側(cè)谷部傾斜角及右側(cè)谷部傾斜角。
又，圖27所示的暗部的亮度不均勻，如上所述，一次光源間隔寬，從光射入端面到有效發(fā)光區(qū)域的距離小時(shí)，在該有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)容易察覺。為了減低這樣的亮度不均勻，需要在一次光源的附近、即光射入端面的附近，在XY面內(nèi)充分地?cái)U(kuò)展射入導(dǎo)光體的光，使得在寬區(qū)域內(nèi)能通過光偏轉(zhuǎn)元件6觀察光。因此、本發(fā)明中，至少將一次光源的附近、即光射入端面的附近的透鏡列44a作成有利于光的擴(kuò)展的形狀，如上所述，射入導(dǎo)光體的光，在XY面內(nèi)通過透鏡列44a的反射，在對光的指向性的方向傾斜的方向上行進(jìn)，在該傾斜方向行進(jìn)的光由于透鏡列44a的反射，返回入射光的指向性的方向。其結(jié)果是，射入導(dǎo)光體的光，在XY面內(nèi)擴(kuò)展，且在大致垂直于光偏轉(zhuǎn)元件6的透鏡列61a的方向上行進(jìn)。因此，通過光偏轉(zhuǎn)元件從光射出面法線方向觀察時(shí)，可見到光的擴(kuò)展。
為了提高這樣的擴(kuò)展光的作用，在透鏡列44a等的凹凸構(gòu)造列的斷面形狀中，最好是大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例為一定值以上的形狀。為進(jìn)一步提高擴(kuò)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為一定值以上的形狀，或最好是大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例為一定值以上的形狀，或最好是大于等于35°，小于等于50°的角度成分的存在比例為一定值以上的形狀，或最好是大于等于40°，小于等于50°的角度成分的存在比例為一定值以上的形狀。為了提高該作用，上述角度成分的存在比例越多越好。
這里，所謂的透鏡列44a等的凹凸構(gòu)造列的斷面形狀，表示計(jì)算上述參數(shù)時(shí)抽出的平均化的形狀，因此，當(dāng)斷面形狀為上述那樣的不規(guī)則形狀時(shí)，表示不受各凹凸構(gòu)造列的形狀的限制地平均化的形狀。此外，斷面形狀的重復(fù)構(gòu)造的各重復(fù)單位的形狀為前述那樣的左右不對稱時(shí)，需對左側(cè)部分及右側(cè)部分分別進(jìn)行前述相應(yīng)的處理。以下對凹凸構(gòu)造列是透鏡列，斷面形狀的重復(fù)構(gòu)造的各重復(fù)單位的形狀為左右對稱的情況進(jìn)行說明，其他情況也一樣。
為了提高對光的擴(kuò)展作用，至少在一次光源的附近(光射入端面的附近)以透鏡列44a的斷面形狀中的傾斜角度的絕對值表示的大于等于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％。
為了進(jìn)一步提高對光的擴(kuò)展作用，至少在一次光源的附近(光射入端面的附近)透鏡列44a的斷面形狀中的大于等于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％。
為了進(jìn)一步提高光的擴(kuò)展作用，至少在一次光源的附近(光射入端面的附近)透鏡列44a的斷面形狀中的大于等于25°，小于等于50°的角度成分的存在比例為大于等于20％，最好是大于等于30％，更好是大于等于40％，或透鏡列44a的斷面形狀中的大于等于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％。
為了進(jìn)一步提高光的擴(kuò)展作用，至少在一次光源的附近(光射入端面的附近)透鏡列44a的斷面形狀中的大于等于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％，或透鏡列44a的斷面形狀中的大于等于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％，或透鏡列44a的斷面形狀中的大于等于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％。
為了提高在光射出面法線方向測量的亮度，希望使射入導(dǎo)光體的光相對于與光射出面平行的面內(nèi)的指向性的方向的傾斜的方向的光向光的指向性的方向的作用大。為此，希望設(shè)置具有一邊利用反射使光的行進(jìn)方向改變，一邊使其在透鏡列44a的延伸方向上匯聚的作用的透鏡列44a。
如圖29所示的，為了抑制因透鏡列44a使特定方向上具有各向異性，光發(fā)生擴(kuò)展而產(chǎn)生的斜方向明亮的筋狀的亮度不均勻，最好將透鏡列44a的斷面形狀作成曲線狀，使光不集中于特定的角度。具體而言，至少在一次光源的附近，在透鏡列44a的斷面形狀上將某角度取為α°，對α°＝0°～80°的范圍內(nèi)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時(shí)，其最大值為小于等于60％，最好為小于等于50％，更好是小于等于40％。
該最大值過大時(shí)，透鏡列44a的斷面形狀成為直線的形狀，在某特定方向上具有各向異性，容易使光擴(kuò)展，因此在如圖29所示的斜方向上會發(fā)生明亮的筋狀的亮度不均勻。
另一方面，要減小大于等于α°，小于等于α°+10°的角度成分的存在比例的最大值時(shí)，只好使透鏡列的斷面形狀具有多種角度成分。本發(fā)明中，如后所述，如果大于等于35°的角度成分過多，在射入光的指向性的方向上行進(jìn)的光相對較多，在一次光源的前方產(chǎn)生變亮的現(xiàn)象。而且，大于50°的角度成分，其使光擴(kuò)展的作用小。因此，透鏡列的斷面形狀，幾乎所有的微小區(qū)域，角度成分都小于等于60°，最好分布于小于等于50°的范圍。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為大于等于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％為好，小于等于50％更好，小于等于40％則還要好。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％為好，小于等于75％更好，小于等于60％則還要好。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％為好。
下面對光射入端面41進(jìn)行說明。光射入端面粗面化時(shí)，與平行于射入導(dǎo)光體的光的光射出面43的面內(nèi)的光的指向性的方向斜交的方向的光大量射入。這樣，XY面內(nèi)的光的擴(kuò)展增大，圖27那樣的暗部變小。但是，光的擴(kuò)展增大時(shí)，斜向行進(jìn)的光容易因透鏡列44a的反射而射出，因此在光的擴(kuò)展最大的角度，容易發(fā)生如圖32所示的明亮的筋狀的部分。
為了防止有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)發(fā)生這種亮度不均勻，有效的手段是在一次光源附近的區(qū)域與有效發(fā)光區(qū)域使透鏡列的構(gòu)造不同。具體地說，應(yīng)使擴(kuò)展光作用最強(qiáng)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，在有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)減少。或使谷部傾斜角在次光源附近增大，在有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)減小。通過這些手段，在一次光源附近，光通過透鏡列44a的反射，在與光的指向性的方向斜交的方向上擴(kuò)展，再一邊返回入射光的指向性的方向一邊行進(jìn)。其結(jié)果是，射入導(dǎo)光體4的光在XY面內(nèi)擴(kuò)展，且在作為光偏轉(zhuǎn)元件6的透鏡片例如棱鏡片的棱鏡列的垂直方向上射出的光增加，因此通過棱鏡片進(jìn)行觀察時(shí)，可看到光的擴(kuò)展。而且，作為圖32的亮度不均勻的原因的最大擴(kuò)展角度的光，在有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)的形狀不同的透鏡列44a上反射時(shí)，不向入射光的指向性的方向返回。其結(jié)果是，通過棱鏡片觀察時(shí)，看不到如圖32所示的筋狀明亮的線。
更具體地說，如圖10A及圖10B所示，使一次光源附近的區(qū)域A成為透鏡列形成面的斷面形狀中的大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例大的區(qū)域，在到達(dá)有效發(fā)光區(qū)域前，最好被替換為前述大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例更少或谷部傾斜角更小的別的區(qū)域B，且區(qū)域A和區(qū)域B的邊界不被察覺。具體而言，最好離有效發(fā)光區(qū)域大于等于0.1mm，從面前切換成區(qū)域B，大于等于0.3mm則更好，大于等于0.5mm還要好。且以有效發(fā)光區(qū)域的全部作為區(qū)域B(圖10A)或以有效發(fā)光區(qū)域的一部作為區(qū)域B(圖10B)。
區(qū)域B的透鏡列44a的具體的斷面形狀，大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例比區(qū)域A少5％以上，最好少8％以上?；騾^(qū)域B的透鏡列44a的具體的斷面形狀為，谷部傾斜角比區(qū)域A小5°以上，最好小10°以上，小15°以上則還要好。區(qū)域A與區(qū)域B的斷面形狀之差過小時(shí)，有減低防止圖32的亮度不均勻的效果的傾向。
此外，區(qū)域B的透鏡列44a的具體的形狀是，大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例為小于等于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％?；虼笥诘扔?5°，小于等于50°的角度成分的存在比例為小于等于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％?；騾^(qū)域B的透鏡列44a的具體的形狀是，谷部傾斜角為小于等于30°，最好是小于等于25°，更理想為小于等于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°。這些角度成分存在比例及谷部傾斜角過大時(shí)，有減低防止圖32的亮度不均勻的效果的傾向，過小時(shí)，不能將在一次光源附近的區(qū)域擴(kuò)展的光反射到棱鏡片的棱鏡列的垂直方向上，利用棱鏡片減少在光射出面的法線方向上上升的光的成分，結(jié)果出現(xiàn)法線方向的亮度下降的傾向。
該區(qū)域A及區(qū)域B的替換部，最好采用使透鏡列44a的形狀緩慢變化的構(gòu)造。這樣，即使將替換部設(shè)置在有效發(fā)光區(qū)域的端緣(即有效發(fā)光區(qū)域與對應(yīng)于液晶顯示裝置的非顯示部的區(qū)域的邊界)的附近，也能避免透鏡列形狀替換部的構(gòu)造進(jìn)入有效發(fā)光區(qū)域。
作為使透鏡列形成面的形狀部分改變的方法，有粗面化的方法。用各種方法使透鏡列的表面的至少一部分粗面化，可容易且廉價(jià)地使透鏡列形狀的至少一部分發(fā)生變化。此外，連續(xù)地改變其變化程度，可隨著位置的變化而緩慢改變透鏡列的形狀。通過使透鏡列44a粗面化，也可消除圖30中那樣的亮度不均勻。
如圖30所示，為了減低因多個的一次光源發(fā)出的光的重疊引起的亮度不均勻，最好使各一次光源發(fā)出的光的亮度分布與光源間的距離的關(guān)系保持適當(dāng)。具體地說，在設(shè)置偏轉(zhuǎn)元件6與光反射元件8的狀態(tài)下，只有與導(dǎo)光體4的端緣相鄰地設(shè)置的多個的一次光源2中的一個點(diǎn)亮?xí)r，如圖11所示，從有效發(fā)光區(qū)域的光射入端面?zhèn)鹊亩司?，?mm～3.5mm的寬度為0.5mm的區(qū)域S，沿其長度方向(y方向)以1mm間隔測量法線亮度，將測量位置y[mm]與亮度的關(guān)系作圖時(shí)，其半值全寬度距離對一次光源間距離的比在0.8倍～1.2倍的范圍內(nèi)，最好大致相等。圖12A及圖12B表示測量位置y[mm]與亮度的關(guān)系曲線例。圖12A表示該比率大于1.2倍的情形，圖12B表示該比率小于0.8倍的情形。該比率過大時(shí)，如圖13A所示，來自相鄰的一次光源2的光的分布的重疊大，該重疊部分特別明亮，容易發(fā)生清晰的明暗條紋。此外，前述比率過小時(shí)，如圖13B所示，來自一次光源2的光的分布的擴(kuò)展不足，一次光源的正面部分特別明亮，容易發(fā)生對應(yīng)于鄰近的一次光源的中間位置的區(qū)域相對較暗的明暗條紋。
為了使上述那樣的各一次光源發(fā)出的光的亮度分布與光源間距離的關(guān)系合適，透鏡列44a的斷面形狀在一次光源的附近最好能滿足以下條件。即在減小前述半值全寬度距離時(shí)，最好增大透鏡列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，增大前述半值全寬度距離時(shí)，最好減小透鏡列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°的角度成分多時(shí)，相當(dāng)于入射光的指向性的方向斜交行進(jìn)的光，被透鏡列44a反射，在極靠近一次光源處射出，所以在入射光的指向性的方向上行進(jìn)的光相對較多。此外，小于等于15°的角度成分多時(shí)，難以利用透鏡列44a使光擴(kuò)展，因此在入射光的指向性的方向上行進(jìn)的光相對較多。
具體而言，一次光源間的距離的典型值為大于等于5mm，小于等于15mm，所以在這種情況下滿足上述條件的透鏡列的斷面形狀，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為大于等于4％，小于等于55％，或小于等于15°的角度成分的存在比例為大于等于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為大于等于10％，小于等于45％則更好，大于等于20％，小于等于40％則還要好。此外，小于等于15°的角度成分的存在比例為大于等于30％，小于等于70％則還要好。
前述導(dǎo)光體裝入面光源裝置使用時(shí)，最好相應(yīng)于面光源裝置的設(shè)計(jì)設(shè)定透鏡列44a的形狀。以下展示這樣的實(shí)施形態(tài)。
為在有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)察覺不出圖27那樣的亮度不均勻所需要的透鏡列44a的構(gòu)造，因多個的一次光源間的距離、以及導(dǎo)光體光射入端面與有效發(fā)光區(qū)域間的距離不同而不同。如圖14所示，記一次光源間的距離為K、導(dǎo)光體光射入端面與有效發(fā)光區(qū)域間的距離為L時(shí)，為使有效發(fā)光區(qū)域不出現(xiàn)暗部，要求光的擴(kuò)展角度大于按照下式，即a＝tan-1[K/(2L)]θ＝a·360/π求得的θ(°)。將以上那樣求得的θ定義為″需要的擴(kuò)展角″。
在一次光源間距離大時(shí)，以及光射入端面或光射入端緣與有效發(fā)光區(qū)域間的距離小時(shí)，在有效發(fā)光區(qū)域跟前如果不將光擴(kuò)展至最大限度，圖27的暗部在有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)可察覺。
需要的擴(kuò)展角大于等于100°時(shí)，光射入端緣與有效發(fā)光區(qū)域的端緣間的非顯示部對應(yīng)區(qū)域的幾乎全域，最好作成擴(kuò)展光的效果最大的形狀。作為這樣的形狀，大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例為大于等于10％，最好大于等于20％，更好為大于等于30％?；蛲哥R列44a的斷面形狀中的大于等于35°，小于等于50°的角度成分的存在比例為大于等于8％，最好為大于等于10％，更好為大于等于20％?；蛲哥R列44a的斷面形狀中的大于等于40°，小于等于50°的角度成分的存在比例為大于等于2％，最好為大于等于3％，更好為大于等于5％。
此外，為了抑制如圖29所示的亮度不均勻的發(fā)生，透鏡列44a的斷面形狀中的大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例最好為小于等于80％?；蛲哥R列44a的斷面形狀中的大于等于35°，小于等于50°的角度成分的存在比例為小于等于90％，最好為小于等于75％，更好為小于等于60％?；蛲哥R列44a的斷面形狀中的大于等于40°，小于等于50°的角度成分的存在比例為小于等于60％，最好為小于等于50％，更好為小于等于40％。
在這種情況下，非顯示部對應(yīng)區(qū)域中，至少從導(dǎo)光體光射入端緣到離與有效發(fā)光區(qū)域的邊界1mm前面的區(qū)域最好作成前述形狀。
需要的擴(kuò)展角未滿100°時(shí)，光射入端緣與有效發(fā)光區(qū)域的端緣間的非顯示部對應(yīng)區(qū)域的一部分或全部的區(qū)域，如果作成以下的形狀，則在有效發(fā)光區(qū)域暗部察覺不出來。
即需要的擴(kuò)展角為大于等于90°、未滿100°時(shí)，大于等于25°，小于等于50°的角度成分的存在比例為大于等于20％，最好是大于等于30％，更好為大于等于40％?；虼笥诘扔?0°，小于等于50°的角度成分的存在比例為大于等于5％，最好大于等于10％，更好為大于等于15％。
需要的擴(kuò)展角大于等于80°、未滿90°時(shí)，大于等于25°，小于等于50。的角度成分的存在比例為大于等于10％，最好大于等于20％，更好為大于等于30％。
需要的擴(kuò)展角大于等于70°、未滿80°時(shí)，大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例為大于等于10％，最好大于等于20％，更好為大于等于30％。
此外，為了抑制如圖29所示的亮度不均勻的發(fā)生，透鏡列44a的斷面形狀中的大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例最好為小于等于80％?；蛲哥R列44a的斷面形狀中的大于等于35°，小于等于50°的角度成分的存在比例為小于等于90％，最好為小于等于75％，更好為小于等于60％?；蛲哥R列44a的斷面形狀中的大于等于40°，小于等于50°的角度成分的存在比例為小于等于60％，最好為小于等于50％，更好為小于等于40％。
為了實(shí)現(xiàn)高的亮度，作為透鏡列44a最好采用使光擴(kuò)展的作用強(qiáng)的。需要的擴(kuò)展角大于等于90°、未滿100°時(shí)，最好也能滿足需要的擴(kuò)展角大于等于100°時(shí)的條件。需要的擴(kuò)展角大于等于80°、未滿90°時(shí)，最好也能滿足需要的擴(kuò)展角大于等于90°未滿100°時(shí)的條件，如果能滿足需要的擴(kuò)展角大于等于100°時(shí)的條件，則更好。需要的擴(kuò)展角為大于等于70°、未滿80°時(shí)，最好也能滿足需要的擴(kuò)展角大于等于80°未滿90°時(shí)的條件，能滿足需要的擴(kuò)展角為大于等于90°、未滿100°時(shí)的條件則更好，如果也能進(jìn)一步滿足需要的擴(kuò)展角大于等于100°時(shí)的條件則還要好。
使光擴(kuò)展的效果大的透鏡列，最好設(shè)置在從光射入端緣到至少來自相鄰一次光源的光發(fā)生重疊的位置為止的距離的區(qū)域。從該光射入端緣到發(fā)生光重疊的位置的距離因一次光源間的距離不同而不同，最好是在一次光源間的距離未滿7mm時(shí)，在離光射入端緣1.5mm以內(nèi)；一次光源間的距離為7mm以上、未滿9mm時(shí)，在離光射入端緣2.0mm以內(nèi)；一次光源間的距離9mm以上、未滿11mm時(shí)，在離光射入端緣3.0mm以內(nèi)；一次光源間的距離為11mm以上、未滿13mm時(shí)，在離光射入端緣4.0mm以內(nèi)；一次光源間的距離為13mm以上、未滿15mm時(shí)，在離光射入端緣5.0mm以內(nèi)的區(qū)域，至少配置使光擴(kuò)展的效果強(qiáng)的透鏡列。
為了消除如圖32所示那樣的亮度不均勻，最好與形成前述透鏡列的區(qū)域相鄰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傾斜角小的形狀的透鏡列的區(qū)域，再依此進(jìn)行區(qū)域的替換。
或是，為了不進(jìn)行這樣的區(qū)域替換地，更容易地制作導(dǎo)光體，最好將一次光源附近的透鏡列44a產(chǎn)生的光的擴(kuò)展預(yù)先抑制到與需要的擴(kuò)展角相同的程度。
需要的擴(kuò)展角未滿100°，透鏡列44a使光擴(kuò)展的角度小也可以的情況下，將入射面作成粗面時(shí)的亮度不均勻不一定發(fā)生，所以在這樣的情況下，有效發(fā)光區(qū)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傾斜角小的形狀的透鏡列的區(qū)域。其結(jié)果是，可更方便地制作導(dǎo)光體制造用金屬模。此時(shí)的透鏡列44a的形狀，在需要的擴(kuò)展角為大于等于90°、未滿100°時(shí)，最好不滿足需要的擴(kuò)展角大于等于100°時(shí)的上述條件。此外，需要的擴(kuò)展角大于等于80°、未滿90°時(shí)，最好不滿足需要的擴(kuò)展角大于等于90°，未滿100°時(shí)的上述條件及需要的擴(kuò)展角大于等于100°時(shí)的上述條件。此外，需要的擴(kuò)展角為大于等于70°，未滿80°時(shí)，最好不滿足需要的擴(kuò)展角大于等于80°、未滿90°時(shí)的上述條件，需要的擴(kuò)展角為大于等于90°、未滿100°時(shí)的上述條件及需要的擴(kuò)展角大于等于100°時(shí)的上述條件。
下面繼續(xù)對透鏡列44a的形狀相互不同的區(qū)域A及區(qū)域B的配置進(jìn)行說明。如前述圖10A所示，可在一次光源2的附近配置區(qū)域A，在整個有效發(fā)光區(qū)域及靠近該一次光源的端緣到區(qū)域A為止的區(qū)域內(nèi)配置區(qū)域B。又如前述圖10B所示，可在一次光源2的附近配置區(qū)域A，在與該區(qū)域A相鄰且包含靠近有效發(fā)光區(qū)域的一次光源的端緣的帶狀的區(qū)域配置區(qū)域B。這里，有效發(fā)光區(qū)域中的區(qū)域B以外的區(qū)域，也可以采用與區(qū)域A同樣的構(gòu)造，也可采用此外的其他構(gòu)造。但是在這種情況下，由于有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)透鏡列44a的形狀發(fā)生變化，因此為了使形狀變化(形狀替換)引起的亮度不均勻察覺不出，最好緩慢地進(jìn)行形狀替換。
還有，如圖15所示，最好采用區(qū)域B在與區(qū)域A相鄰且包含有效發(fā)光區(qū)域的一次光源側(cè)的端緣的一部分的地方配置成島狀的構(gòu)造。這里，有效發(fā)光區(qū)域中的區(qū)域B以外的區(qū)域，可以采用與區(qū)域A同樣的構(gòu)造，也可采用其以外的其他構(gòu)造。但是，在這種情況下，由于有效發(fā)光區(qū)域內(nèi)透鏡列44a的形狀發(fā)生變化，因此為了使形狀變化(形狀替換)引起的亮度不均勻察覺不出，最好緩慢地進(jìn)行形狀替換。
為了減低如圖30所示那樣的，來自多個的一次光源的光的重疊引起的亮度不均勻，如前所述，最好適當(dāng)?shù)卦O(shè)定各一次光源的射出光的亮度分布與一次光源間的距離的關(guān)系。
具體地說，一次光源間的距離未滿7mm時(shí)，前述度數(shù)分布中大于等于35°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于12％，最好為大于等于20％，大于等于30％更好，且是小于等于55％，最好為小于等于45％，或前述度數(shù)分布中，大于等于40°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于9％，最好為大于等于16％，大于等于24％更好，且是小于等于42％、最好為小于等于34％，或前述度數(shù)分布中，小于等于15°的角度成分的存在比例為大于等于40％，小于等于85％為最好。
又，一次光源間的距離為7mm以上、未滿9mm時(shí)，前述度數(shù)分布中，大于等于35°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于10％，最好為大于等于18％，小于等于28％更好，且是小于等于53％，最好為小于等于43％，或前述度數(shù)分布中，大于等于40°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于7％，最好為大于等于14％，大于等于22％更好，且是小于等于40％、最好為小于等于32％，或前述度數(shù)分布中，小于等于15°的角度成分的存在比例為大于等于40％、小于等于80％為最好。
此外，一次光源間的距離9mm以上未滿11mm時(shí)，前述度數(shù)分布中，大于等于35°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于8％，最好為大于等于16％，大于等于26％更好，且是小于等于51％、最好為小于等于41％，或前述度數(shù)分布中，大于等于40°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于5％，最好為大于等于12％，大于等于20％更好，且是小于等于38％，最好為小于等于30％，或前述度數(shù)分布中，小于等于15°的角度成分的存在比例為大于等于35％，小于等于75％為最好。
還有，一次光源間的距離為11mm以上、未滿13mm時(shí)，前述度數(shù)分布中，大于等于35°，大于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于6％，最好為大于等于14％，大于等于24％更好，且是小于等于49％，最好小于等于39％，或前述度數(shù)分布中，大于等于40°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于3％，最好為大于等于10％，大于等于18％更好，且是小于等于36％，最好為小于等于28％，或前述度數(shù)分布中，小于等于15°的角度成分的存在比例為大于等于30％、小于等于70％為最好。
又，一次光源間的距離為13mm以上、未滿15mm時(shí)，前述度數(shù)分布中大于等于35°，小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于4％，最好為大于等于12％，大于等于22％更好，且是小于等于47％，最好為小于等于37％，或前述度數(shù)分布中，大于等于40°、小于等于60°的角度成分的存在比例為大于等于1％，最好為大于等于8％，大于等于16％更好，且是小于等于34％，最好為小于等于26％，或前述度數(shù)分布中大于等于15°的角度成分的存在比例為小于等于25％，小于等于70％為最好。
作為透鏡列44a的理想的斷面形狀，斷面形狀線的一部或全部，有如圖16所示的，由向外的凸曲線構(gòu)成的形狀，以及如圖17所示的，由向外的凹曲線構(gòu)成的形狀，以及如圖18所示的，由具有向外的凸區(qū)域和向外的凹區(qū)域的曲線構(gòu)成的形狀。此外，作為透鏡列44a的理想的斷面形狀，有如圖19所示的多邊形形狀(即由直線構(gòu)成的形狀)、以及如圖20所示由直線和曲線組合的形狀。采用這些多邊形或包含直線的形狀時(shí)，為了使圖29所示的亮度不均勻不發(fā)生，最好是將形狀設(shè)定得特別合適。如前所述，對0°～80°的范圍的角度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時(shí)，其最大值為小于等于60％，最好為小于等于50％，小于等于40％更好。且透鏡列的斷面形狀包含幾條直線時(shí)，利用對應(yīng)于各直線的平面反射光線，這樣使擴(kuò)展光的作用增強(qiáng)，而且在采用反射角度彼此差異大的那種構(gòu)造時(shí)，光在許多方向上行進(jìn)，不易發(fā)生如圖29所示的亮度不均勻。最理想的形狀是圖19的多邊形形狀，最好是具有與透鏡列形成面構(gòu)成的角度為約40°、約30°、約20°的直線，或具有所述角度約40°、約30°、約20°、約0°的直線。也可以是具有滿足該條件的直線的圖20的構(gòu)造。采用這些構(gòu)造時(shí)，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況下，也可通過別的角度成分將光反射到與α°附近的角度成分大不相同的方向，所以不易發(fā)生圖29的亮度不均勻。
圖19及圖20的斷面形狀中，直線(邊)的數(shù)目以2以上20以下為好，3以上15以下更好，4以上10以下還要好。邊數(shù)過少的情況下，光不向多方向擴(kuò)展，所以容易發(fā)生圖29所示的亮度不均勻，另一方面，邊數(shù)過多時(shí)具有透鏡列44a的導(dǎo)光體制造困難。
此外，最好采用透鏡列44a的一次光源附近的斷面形狀是曲線形狀，與該區(qū)域相鄰的區(qū)域的斷面形狀為大致為三角形等的大致為多邊形的導(dǎo)光體。具體而言，在透鏡列44a左右各斜面，對0°～80°的范圍的角度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時(shí)，最好采用其最大值在與其相鄰的區(qū)域比一次光源附近的區(qū)域高的導(dǎo)光體。在一次光源附近，利用斷面形狀為曲線狀的透鏡列不發(fā)生亮度不均勻地使光擴(kuò)展，在與其相鄰的區(qū)域，可利用斷面形狀形成大致為三角形等的大致為多邊形的透鏡列44a集光，獲得高的亮度。
透鏡列44a的排列間距，最好取10～100μm的范圍，10～80μm更好，20～70μm的范圍則還要好。又，本發(fā)明中，透鏡列44a的間距，如在上述范圍內(nèi)，則可在所有的透鏡列44a取相同值，也可部分不同，也可緩慢變化。
需要的擴(kuò)展角為大于等于110°的特別大的情況下，僅利用大致沿導(dǎo)光體入射光的指向性的方向延伸的透鏡列，難以使光充分?jǐn)U展，在這樣的情況下，在導(dǎo)光體4的光射出面或背面，最好配置如圖21所示的，在與入射光的指向性的方向(X方向)斜交的方向上延伸的斜透鏡列50。特別是，透鏡列最好在與對應(yīng)于需要的擴(kuò)展角的方向大致相同的方向上延伸。由于存在這樣的斜透鏡列50，也能良好地反射形成用透鏡列44a不能適當(dāng)反射的形成那樣大的角度的入射光成分，行進(jìn)方向變?yōu)橐酝哥R列44a能適當(dāng)反射的角度。該斜透鏡列50的理想的形成位置，是與非顯示部對應(yīng)區(qū)域的一次光源間對應(yīng)的區(qū)域，在它不形成時(shí)，最好是通過光偏轉(zhuǎn)元件6例如棱鏡片能觀察到暗部的區(qū)域。在該區(qū)域，存在不向著棱鏡片的棱鏡列的垂直方向的光，所以使該區(qū)域的光的行進(jìn)方向變化的手段，是減低圖27的暗部的有效手段。所形成的斜透鏡列，使用與前述透鏡列44a同樣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為大于等于10％且小于等于80％為最好。該存在比例過小時(shí)，使光的行進(jìn)方向變化的作用降低，過大時(shí)容易發(fā)生新的輝線，成為新的亮度不均勻的起因。
此外，以同樣的目的，在導(dǎo)光體4的光射出面或背面，也可以設(shè)置如圖22所示那樣的光點(diǎn)圖形52。光點(diǎn)圖形52可通過蝕刻或激光加工等方法形成。由于存在這樣的光點(diǎn)圖形52，也能良好地反射形成用透鏡列44a不能適當(dāng)反射的，相對入射光的指向性的方向形成大角度的入射光成分，行進(jìn)方向能變?yōu)橐酝哥R列44a能夠適當(dāng)反射的角度。該光點(diǎn)圖形的理想的形成位置，是與非顯示部對應(yīng)區(qū)域的一次光源間對應(yīng)的區(qū)域，在它不形成時(shí)，最好是通過棱鏡片能夠觀察暗部的區(qū)域。在該區(qū)域，存在不向著棱鏡片的棱鏡列的垂直方向的光，所以使該位置的光的行進(jìn)方向變化的手段，是減少圖27的暗部的有效手段。所形成的光點(diǎn)圖形的各光點(diǎn)的形狀，在垂直于連接一次光源與光點(diǎn)的直線的斷面上，使用與前述透鏡列44a同樣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為大于等于10％且小于等于80％為最好。該存在比例過小時(shí)，使光的行進(jìn)方向變化的作用降低，過大時(shí)容易發(fā)生新的輝線、成為新的亮度不均勻的起因。
本發(fā)明中，作為導(dǎo)光體4的光射出機(jī)構(gòu)，除前述粗面外，如圖23所示，還可采用沿來自射入導(dǎo)光體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鏡列、雙凸透鏡列或V形槽等的多種透鏡列的機(jī)構(gòu)。此外，在這種情況下的透鏡列不限于直線狀，也可以是圍繞LED2那樣的彎曲形狀。
作為光射出機(jī)構(gòu)的粗面及透鏡列形成面，射入導(dǎo)光體的光的指向性的方向上測得的以ISO4287/1-1984為依據(jù)的平均傾斜角θa在0.2°～20°的范圍內(nèi)從謀求光射出面43內(nèi)的亮度均勻的角度考慮是理想的。平均傾斜角θa更理想的是0.3°～12°的范圍，0.5°～8°的范圍則尤其好。該平均傾斜角θa，最好根據(jù)導(dǎo)光體4的厚度(t)與射入光傳輸方向的長度(L)之比(L/t)設(shè)定最適當(dāng)?shù)姆秶?。即作為?dǎo)光體4，L/t取100以上時(shí)，平均傾斜角θa最好作成為0.2°～10°，0.3°～8°的范圍則更好，0.5°～6°的范圍則還要好。此外，作為導(dǎo)光體4，L/t取小于100時(shí)，平均傾斜角θa最好作成為0.5°～20°，0.8°～15°的范圍則更好，1°～10°的范圍則還要好。
作為光射出機(jī)構(gòu)，在采用Y方向上延伸的透鏡列時(shí)，為此目的使用的透鏡列43a，其排列間距最好為10μm～100μm，更好為20μm～80μm，30μm～70μm的范圍則還要好，頂角最好為140°～179.6°，更好為156°～179.4°，164°～179°的范圍則尤其好。
作為形成于導(dǎo)光體4的光射出機(jī)構(gòu)的粗面或透鏡列的平均傾斜角θa，按照ISO4287/1-1984，用觸針式表面粗糙計(jì)測量粗面形狀，測量方向的坐標(biāo)記為x，可利用得到的傾斜函數(shù)f(x)，以下述(1)式及(2)式求出。
Δa=(1/L)∫0L|(d/dx)f(x)|dx---(1)]]>θa＝tan-1(Δa) ……(2)這里，L是測量長度，Δa是平均傾斜角θa的正切。
此外，作為導(dǎo)光體的光射出機(jī)構(gòu)，也可以在導(dǎo)光體中存在折射率不同于導(dǎo)光體的主要成分的物質(zhì)。作為這樣的不同折射率的物質(zhì)，可在導(dǎo)光體中分散微粒狀的物質(zhì)形成，又可以將不同折射率層設(shè)置在導(dǎo)光體的表面和內(nèi)部。不同折射率的物質(zhì)，與導(dǎo)光體的主要成分的折射率差最好為0.002以上0.3以下，0.005以上0.2以下更好，0.01以上0.1以下還要好。作為不同折射率的物質(zhì)的形狀，使微粒狀物質(zhì)分散的方法從制造容易的角度考慮特別理想。作為微粒的例子，可列舉例如硅系、苯乙烯系及其共聚物、丙烯基系及其共聚物、無機(jī)微粒等。微粒的濃度以0.01wt％以上10wt％以下為好，0.1wt％以上5wt％以下更好，0.2wt％以上3wt％以下還要好。
又，作為導(dǎo)光體4，其光射出率最好為0.5％～5％的范圍，1％～3％的范圍更好。這被認(rèn)為是，光射出率小于0.5％時(shí)，從導(dǎo)光體4射出的光量少，有得不到足夠亮度的傾向，光射出率大于5％時(shí)，在一次光源2的附近射出大量的光，光射出面43內(nèi)X方向的光的衰減顯著，出現(xiàn)光射出面43上的亮度均勻度下降的傾向。通過這樣取導(dǎo)光體4的光射出率為0.5％～5％的范圍，可提供從光射出面射出的峰值光的方向與光射出面構(gòu)成的角度為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寬度為10°～40°那樣的指向性高的出射特性的光從導(dǎo)光體4射出，可使其射出方向在光偏轉(zhuǎn)元件6有效地偏轉(zhuǎn)、具有高亮度的面光源裝置。
本發(fā)明中，對導(dǎo)光體4的光射出率作如下定義。在光射出面43的光射入端面41側(cè)的射出光的光強(qiáng)度(IO)與距該端面的距離為L的位置的射出光強(qiáng)度(I)的關(guān)系滿足以下(3)式那樣的關(guān)系。
I＝IO·α(1-α)L/t ……(3)其中，t表示導(dǎo)光體4的厚度(Z方向尺寸)。這里，常數(shù)α是光射出率，是從光射出面43中的X方向上的每單位長度(與導(dǎo)光體厚度t相當(dāng)?shù)拈L度)的導(dǎo)光體4射出光的比例(％)。該光射出率α，可利用縱軸上取光射出面43的射出光的光強(qiáng)度的對數(shù)，橫軸取(L/t)作圖，根據(jù)其斜率求得。
該光射出機(jī)構(gòu)，可設(shè)計(jì)得使導(dǎo)光體4的光射出面43內(nèi)的射出率不均勻分布。例如，使用粗面作為光射出機(jī)構(gòu)時(shí)，可通過粗面化處理，使其表面粗糙程度在光射出面43內(nèi)的分布不均勻，以形成射出率的不均勻分布。
通過使射出率不均勻，能減低亮度不均勻程度。光射出機(jī)構(gòu)在整個有效發(fā)光區(qū)域均勻的狀態(tài)下設(shè)置前述光偏轉(zhuǎn)元件、光反射元件、以及一次光源，在測量法線亮度時(shí)發(fā)生亮度減低的區(qū)域中，加大導(dǎo)光體的光射出機(jī)構(gòu)的平均傾斜角，在亮度高的區(qū)域則減小該平均傾斜角進(jìn)行設(shè)定，這樣，可減低亮度不均勻。該種方法，適合用于減低透鏡列44a及光射入端面的粗面程度適當(dāng)時(shí)也殘留的程度輕微的亮度不均勻。
或是在對透鏡列44a進(jìn)行部分粗面化處理時(shí)，將設(shè)置于相反面的光射出機(jī)構(gòu)的射出率，在透鏡列44a的粗面化程度強(qiáng)的位置設(shè)定得低，在粗面化程度弱的位置設(shè)定得高，這樣可使法線亮度均勻。
本發(fā)明中，如以上所述在導(dǎo)光體4的光射出面43上形成光射出機(jī)構(gòu)，最好將其相反側(cè)的主面(背面)作為形成透鏡列44a的透鏡列形成面，但是在本發(fā)明中，可將光射出面作為透鏡列44a的形成面，并在其相反側(cè)的主面形成光射出機(jī)構(gòu)。
圖24是將本發(fā)明的面光源裝置用的導(dǎo)光體的一部分連同LED一起展示的部分分解立體圖。本實(shí)施形態(tài)中，光射入端面41由各向異性的粗面構(gòu)成。該各向異性的粗面，其沿光射出面43的Y方向的平均傾斜角θa大于垂直于光射出面43的Z方向上的平均傾斜角θa。采用這樣的粗面，可擴(kuò)展從LED2發(fā)出，從光射入端面41向?qū)Ч怏w4內(nèi)射入的光在XY面內(nèi)的分布。這樣，可防止由于過度擴(kuò)展XZ面內(nèi)的分布，從在光射入端面附近的導(dǎo)光體4的光的過度射出，可高效地引導(dǎo)需要的強(qiáng)度的光到光射出面43的寬廣區(qū)域，有助于提高亮度的均勻度。
該光射入端面41的各向異性的粗面，在沿光射出面43的Y方向的平均傾斜角，最好為3°～30°，更好為4°～25°，5°～20°則尤其好。平均傾斜角未滿3°時(shí)，出現(xiàn)上述作用效果不大的傾向，平均傾斜角超過30°時(shí)，XY面內(nèi)的光的分布不擴(kuò)展，出現(xiàn)亮度降低的傾向。此外，為得到上述的作用效果，最好使垂直于光射出面43的Z方向上的平均傾斜角為5°以下，3°以下則尤其好。又，光射入端面41的各向異性的粗面，最好使沿前述光射出面43的方向上測量時(shí)的傾斜角為大于等于8°的區(qū)域的長度為總測量長度的小于等于5％。傾斜角大于等于8°的區(qū)域的長度超過總測量長度的5％時(shí)，出現(xiàn)由于過度擴(kuò)展XY面內(nèi)的光分布，導(dǎo)致在光射入端面附近的導(dǎo)光體4的過度的光射出，造成亮度減低的傾向。
作為這樣的各向異性的粗面，最好采用大致沿Z方向延伸的，相互大致平行的規(guī)則或不規(guī)則的凹凸構(gòu)造。更具體地說，可列舉大致沿Z方向延伸的，相互大致平行的透鏡列、或?qū)υ撏哥R列進(jìn)行粗面化的構(gòu)造。
本發(fā)明的導(dǎo)光體4，可由光透過率高的合成樹脂構(gòu)成。作為這樣的合成樹脂，可列舉甲基丙烯樹脂、丙烯基樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、氯乙烯基系樹脂、環(huán)狀聚烯烴樹脂。特別是甲基丙烯樹脂，其光透射率高、耐熱性、力學(xué)特性、成型加工性都好，最為適合。這樣的甲基丙烯樹脂，是以甲基丙烯酸甲基作為主要成分的樹脂。最好采用甲基丙烯酸甲基為80重量％以上的樹脂。在形成導(dǎo)光體4的粗面的表面構(gòu)造及棱鏡列等的表面構(gòu)造，或光射入端面的各向異性的粗面構(gòu)造時(shí)，可使用具有所希望的表面構(gòu)造的型材通過熱壓形成透明合成樹脂板，也可通過絲網(wǎng)印刷、擠壓成型及射出成型等方法，在成型的同時(shí)賦予形狀。此外，也可采用熱或光固化樹脂形成構(gòu)造面。
下面對這些型材的形成方法進(jìn)行說明。作為使本發(fā)明的導(dǎo)光體中形成的透鏡列44a的形狀部分改變的方法，有對具有通過切削或蝕刻等方法形成的透鏡列形狀復(fù)制面的金屬模的一部或全部進(jìn)行噴砂處理的方法、對具有透鏡列形狀面的金屬模的一部或全部進(jìn)行研磨，再對其進(jìn)行復(fù)制的方法、采用對具有透鏡列形狀復(fù)制面的第1金屬模進(jìn)行成型得到的成型物的一部或全部進(jìn)行噴砂處理，再對其進(jìn)行再復(fù)制以獲得具有透鏡列形狀復(fù)制面的第2金屬模的方法等。利用這些方法，或通過對導(dǎo)光體4的透鏡列形成面的至少一部直接進(jìn)行噴砂處理形成噴砂痕跡，可使透鏡列44a的斷面形狀的度數(shù)分布及谷部傾斜角改變。
此外，作為形成導(dǎo)光體的光射出機(jī)構(gòu)的透鏡列及粗面的方法、或形成光射入端面的各向異性的粗面構(gòu)造的方法，有金屬模切削或蝕刻、噴砂、或并用這些方法的方法。采用切削金屬模后再通過噴砂進(jìn)行粗面化的方法尤其好。
光偏轉(zhuǎn)元件6中形成的透鏡列形狀，可根據(jù)用途采用種種形狀，例如，棱鏡形狀、雙凸透鏡形狀、蠅眼透鏡(fly eye lens)形狀、波浪形狀等。其中，排列斷面大致為三角形的多個棱鏡列的棱鏡片尤其好。棱鏡列的頂角，最好為50°～80°的范圍，55°～70°的范圍則更好。
本發(fā)明的光偏轉(zhuǎn)元件6可由光透射率高的合成樹脂構(gòu)成。作為這樣的合成樹脂，可列舉甲基丙烯樹脂、丙烯基樹脂、聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、氯乙烯基系樹脂、環(huán)狀聚烯烴樹脂。特別是甲基丙烯樹脂，其光透射率高、耐熱性、力學(xué)特性、成型加工性方而都好，最為適合。作為這樣的甲基丙烯樹脂，是以甲基丙烯酸甲基作為主要成分的樹脂，最好采用甲基丙烯酸甲基為80重量％以上的樹脂。在形成光偏轉(zhuǎn)元件6的棱鏡列等的表面構(gòu)造時(shí)，可使用具有所希望的表面構(gòu)造的型材通過熱壓形成透明合成樹脂板，也可通過絲網(wǎng)印刷、擠壓成型及射出成型等方法，在成型的同時(shí)賦予形狀。此外，也可采用熱或光固化性樹脂形成構(gòu)造面。這些型材可通過金屬模切削或蝕刻等方法獲得。又，在由聚酯系樹脂、丙烯基系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、氯乙烯基系樹脂、聚甲基丙烯亞胺系樹脂等構(gòu)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線固化型樹脂構(gòu)成的粗面構(gòu)造或透鏡列排列構(gòu)造，也可在別的透明基材上用粘結(jié)、融敷等方法將這樣的片材接合為一體。作為活性能量射線固化型樹脂，可使用多官能(meta)丙烯基化合物、乙烯基化合物、(meta)丙烯基酸酯類、烯丙基化合物、(meta)丙烯酸的金屬鹽等。
作為光反射元件8，例如可采用表面具有金屬蒸鍍反射層的塑料片。本發(fā)明中，作為光反射元件8也可采用導(dǎo)光體4的光射出面的相反側(cè)的主面44上通過金屬蒸鍍等方法形成的光反射層，以取代反射片。又，最好導(dǎo)光體4的4個側(cè)端面(除光射入端面41外)上也設(shè)置反射構(gòu)件。
圖25是本發(fā)明的面光源裝置的又一實(shí)施形態(tài)的立體圖。本實(shí)施形態(tài)中，與上述那樣的導(dǎo)光體4的光射入端緣相鄰且在Y方向上以適當(dāng)?shù)木嚯x間隔配置兩個LED2。這兩個LED配置得使其發(fā)生的光的最大強(qiáng)度的光的方向向X方向相互平行(上述實(shí)施形態(tài)也一樣)。
附設(shè)具有光擴(kuò)散性的反射片10，將有效發(fā)光區(qū)域F以外的區(qū)域的光偏轉(zhuǎn)元件6、導(dǎo)光體4及光反射元件8的積層體的端面部以及LED2覆蓋。這樣能使從導(dǎo)光體4、光偏轉(zhuǎn)元件6及光反射元件8的積層體的端面部射出的光及LED2的殼體漏出的光在XY面內(nèi)得到良好的擴(kuò)散、反射，并再向?qū)Ч怏w4射入，能向?qū)Ч怏w光射出面43的寬廣區(qū)域?qū)胄枰膹?qiáng)度的光，有助于提高亮度的均勻度。
LED2等一次光源與光射入端面41間的距離，最好為0.2mm以下。一次光源與光射入端面間的距離超過0.2mm時(shí)，有容易發(fā)生亮度降低的傾向。
圖26是本發(fā)明的面光源裝置的另一實(shí)施形態(tài)的立體圖。本實(shí)施形態(tài)中，附設(shè)具有光擴(kuò)散性的反射片10，將有效發(fā)光區(qū)域F以外的區(qū)域的上述那樣的導(dǎo)光體4及光反射元件8的積層體的端面部以及LED2加以覆蓋。此外還配置光偏轉(zhuǎn)元件6。這樣，也能獲得與如圖25所示的實(shí)施形態(tài)類似的作用效果，獲得更高的亮度。
在由以上那樣的LED2、導(dǎo)光體4、光偏轉(zhuǎn)元件6及光反射元件8構(gòu)成的面光源裝置的發(fā)光面(光偏轉(zhuǎn)元件6的出光面62)上配置液晶顯示元件，以此構(gòu)成液晶顯示裝置。
圖35是以上那樣的液晶顯示裝置的示意性的部分剖面圖。圖35中，在光偏轉(zhuǎn)元件6上與該光偏轉(zhuǎn)元件6實(shí)際上平行地配置液晶顯示元件160，該液晶顯示元件160從上方利用框架構(gòu)件162覆蓋其外周緣部。因此，從上方觀察液晶顯示元件160時(shí)有效的顯示畫面(有效顯示畫面)成為對應(yīng)于面光源裝置的有效發(fā)光區(qū)域F的區(qū)域。換言之，面光源裝置的有效發(fā)光區(qū)域F作為對應(yīng)于觀察液晶顯示元件160時(shí)的有效顯示畫面的區(qū)域設(shè)定。
實(shí)施例以下敘述本發(fā)明的實(shí)施例及比較例。又，在實(shí)施例及比較例中，導(dǎo)光體斷面形狀的微小區(qū)域傾斜角度的測量，是制作導(dǎo)光體的透鏡列形成面的復(fù)制品，在垂直于透鏡列的延伸方向的面將其切斷，利用光學(xué)顯微鏡、原子顯微鏡、或其他攝像手段將切割端面發(fā)放大得到斷面形狀線，根據(jù)斷面形狀線進(jìn)行的。微小區(qū)域傾斜角度的絕對值的度數(shù)分布的計(jì)算及谷部傾斜角的計(jì)算，像關(guān)于上述圖6A及圖6B說明那樣進(jìn)行。但是，如前述那樣將斷面形狀等分，設(shè)定微小區(qū)域時(shí)，斷面形狀的座標(biāo)測量有時(shí)很麻煩。此時(shí)可采用以下方法簡單進(jìn)行計(jì)算。
首先，等分Y座標(biāo)那樣將切割端面分割，設(shè)定微小區(qū)域。然后采用與上述同樣的方法計(jì)算有關(guān)等分Y座標(biāo)的微小區(qū)域的微小區(qū)域傾斜角度的絕對值的度數(shù)分布。求算出的度數(shù)分布的各傾斜角度的，度數(shù)/[傾斜角度的余弦(cos)]。接著，求度數(shù)/[傾斜角度的余弦(cos)]的總和。然后，對各傾斜角度，求{度數(shù)/[傾斜角度的余弦(cos)]}/總和。該值就是等分?jǐn)嗝嫘螤睿O(shè)定微小區(qū)域時(shí)的度數(shù)分布。
平均傾斜角的測量，利用觸針式表面粗糙度計(jì)(東京精器社制サ-フコム570A型)、觸針采用1μmR、55°圓錐度的鉆石針(010-2528)，以驅(qū)動速度0.03mm/秒進(jìn)行測量。測量長度為2mm。進(jìn)行抽出的曲線的平均線的傾斜校正后，按照前述(1)式及(2)式求對該曲線微分的曲線的中心線平均值。此外，一次光源1個燈亮?xí)r的亮度分布半值寬度距離的測量按照關(guān)于前述圖11的說明進(jìn)行。又，亮度不均勻的判斷以從280mm的距離目測用CCD攝像機(jī)對面光源裝置的發(fā)光面?zhèn)冗M(jìn)行攝影獲得的圖象進(jìn)行。
實(shí)施例1對進(jìn)行鏡面精加工的有效面積34mm×48mm、厚度3mm的不銹鋼板的表面，用粒徑53μm以下的玻璃珠(不二制作所制FGB-400)，從不銹鋼板到噴嘴的距離為32cm，噴射壓力為5kgf/cm2，對除了距長度34mm的邊3.5mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行噴砂，作部分粗面化處理。這樣，得到部分具有粗的形狀復(fù)制面的第1金屬模。
另一方面，在進(jìn)行鏡面精加工的有效面積34mm×48mm、厚度3mm的黃銅板的表面，通過切削平行于長度48mm的邊連續(xù)設(shè)置的對稱的透鏡圖形形成間距50μm的透鏡列。這樣獲得具有透鏡圖形的形狀復(fù)制面(凹狀曲面)的第2金屬模。用粒徑53μm以下的玻璃珠(不二制作所制FGB-400)、噴射壓力2kgf/cm2，從32cm的距離上，對除了距該第2金屬模的長度34mm的邊3.5mm內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行噴砂處理，對透鏡圖形的形狀復(fù)制面進(jìn)行部分粗面化處理。
利用以上所述的第1金屬模及第2金屬模進(jìn)行射出成型，制作具有短邊為34mm、長邊為48mm的長方形，厚度沿長邊在0.8mm(非粗面化側(cè)端部)～0.6mm(粗面化側(cè)端部)的范圍內(nèi)變化的楔形形狀，一方的主面是由平均傾斜角3.0°的粗面部分與平坦面部分構(gòu)成的光射出面，另一主面是由透鏡列形成面構(gòu)成的透明丙烯基樹脂板。
對該透明丙烯基樹脂板的厚度0.8mm的短邊側(cè)的端面，用砂紙進(jìn)行各向異性的粗面化處理，形成沿主面的方向的平均傾斜角為9°(傾斜角大于等于8°的區(qū)域的比例為1％)，與主面大致垂直的方向的平均傾斜角為0.5°的光射入端面。
與導(dǎo)光體的厚度為0.8mm的短邊側(cè)端面(光射入端面)對向，以10.0mm的間隔配置3個LED(日亞化學(xué)工業(yè)社制NSCW215biR)。在該導(dǎo)光體的透鏡列形成面?zhèn)扰渲霉馍⑸淦?辻本電機(jī)制作所社制SU-119)，在光射出面?zhèn)扰渲枚鄠€并列形成頂角65°間距50μm的棱鏡列的棱鏡片(三菱レイヨン社制M165)，使其棱鏡形成面對向，制作面光源裝置。
該面光源裝置與液晶顯示元件組合，用來構(gòu)成有效發(fā)光區(qū)域的尺寸為31mm×42mm，導(dǎo)光體光射入端面到有效發(fā)光區(qū)域的距離為4mm的液晶顯示裝置，需要的擴(kuò)展角為103°。
獲得的導(dǎo)光體的光射出面的平均傾斜角，在距光射入端面3.5mm內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°，在其以外的區(qū)域?yàn)?.0°。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
(區(qū)域A距光射入端面3.5mm內(nèi)的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角31°(區(qū)域B區(qū)域A以外的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)分布大于等于30°，小于等于50°………26％谷部傾斜角12°僅中央的一次光源亮?xí)r的亮度分布半值寬度距離是11mm。
所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻。圖34表示用CCD攝像機(jī)攝影的圖像。觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例2對除了距長度34mm的邊3.5mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行第1金屬模的噴砂處理，使此時(shí)的噴射壓力在4kgf/cm2～6kgf/cm2的范圍內(nèi)變化，對除了距長度34mm的邊3.0mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行第2金屬模的噴砂處理，使此時(shí)的噴射壓力為1.5kgf/cm2，此外都與實(shí)施例1同樣地實(shí)施。
獲得的導(dǎo)光體的光射出面的平均傾斜角，在距光射入端面3.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°、在其以外的區(qū)域?yàn)?.5°～3.5°，有效發(fā)光區(qū)域中央部最大。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
(區(qū)域A距光射入端面3.0mm以內(nèi)的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角31°(區(qū)域B區(qū)域A以外的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)分布大于等于30°，小于等于50°………29％谷部傾斜角12°所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例3首先對除了距長度34mm的邊3.0mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行第1金屬模的噴砂處理，此時(shí)的噴射壓力為3kgf/cm2，然后，對除了距同樣長度34mm的邊8.0mm的區(qū)域外的面再進(jìn)行第1金屬模的噴砂處理，使此時(shí)的噴射壓力在4kgf/cm2～6kgf/cm2的范圍內(nèi)變化，又對除了距長度34mm的邊3.0mm～8.0mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行第2金屬模的噴砂處理，此外都與實(shí)施例2同樣地實(shí)施。
獲得的導(dǎo)光體的光射出面的平均傾斜角，在距光射入端面3.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°，在距光射入端面3.0mm～8.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?.0°，在其以外的區(qū)域?yàn)?.5°～3.5°，有效發(fā)光區(qū)域中央部最大。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
(區(qū)域A距光射入端面3.0mm以內(nèi)的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角31°(區(qū)域B區(qū)域A以外的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)分布大于等于30°，小于等于50°………29％谷部傾斜角12°所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例4在進(jìn)行鏡面精加工的有效面積65mm×65mm、厚度3mm的不銹鋼板的表面，用粒徑53μm以下的玻璃珠(不二制作所制FGB-400)，從不銹鋼板到噴嘴的距離為32cm，噴射壓力為4kgf/cm2～6kgf/cm2，對除了距一邊5.0mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行噴砂，作部分粗面化處理。這樣，得到部分具有粗面的形狀復(fù)制面的第1金屬模。
另一方面，在進(jìn)行鏡面精加工的有效面積65mm×65mm、厚度3mm的黃銅板的表面，通過切削加工平行于一邊連續(xù)設(shè)置的，與實(shí)施例1不同形狀的對稱的透鏡圖形，形成間距50μm的透鏡列。這樣，獲得具有透鏡圖形的形狀復(fù)制面(凹狀曲面)的第2金屬模。
利用以上的第1金屬模及第2金屬模進(jìn)行射出成型，制作一邊為65mm的長方形，厚度沿長邊于0.9mm(非粗而化側(cè)端部)～0.7mm(粗面化側(cè)端部)的范圍內(nèi)變化的楔形形狀，一方的主面是由平均傾斜角2.5°～3.5°的粗面部分與平坦面部分構(gòu)成的光射出面、另一主面是由透鏡列形成面構(gòu)成的透明丙烯基樹脂板。
對該透明丙烯基樹脂板的厚度0.9mm的邊一側(cè)的端面，用砂紙進(jìn)行各向異性的粗面化處理，形成沿主面的方向的平均傾斜角為4°(傾斜角大于等于8°的區(qū)域的比例為0.5％)，與主面大致垂直的方向的平均傾斜角為0.3°的光射入端面。
與導(dǎo)光體的厚度為0.9mm的邊一側(cè)的端面(光射入端面)對向，以8.5mm的間隔配置7個LED(日亞化學(xué)工業(yè)社制NSCW215biR)。在該導(dǎo)光體的透鏡列形成面?zhèn)扰渲霉馍⑸淦?辻本電機(jī)制作所社制SU-119)，在光射出面?zhèn)扰渲枚鄠€并列形成的頂角65°、間距50μm的棱鏡列的棱鏡片(三菱レイヨン社制M165)，使其棱鏡形成面對向，制作面光源裝置。
該面光源裝置與液晶顯示元件組合，用來構(gòu)成有效發(fā)光區(qū)域的尺寸為60mm×60mm、導(dǎo)光體光射入端面到有效發(fā)光區(qū)域的距離為5.5mm的液晶顯示裝置，需要的擴(kuò)展角為75°。
獲得的導(dǎo)光體的光射出面的平均傾斜角，在距光射入端面5.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°、在其以外的區(qū)域?yàn)?.5°～3.5°，有效發(fā)光區(qū)域中央部最大。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角42°僅中央的一次光源亮?xí)r的亮度分布半值寬度距離是9mm。
所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例5作為第2金屬模的對稱的透鏡圖形的形狀復(fù)制面，在對實(shí)施例1進(jìn)行噴砂處理前，使用同一形狀的材料，對除了距第2金屬模的一邊4.0mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行噴砂處理，此時(shí)使用粒徑為53μm以下的玻璃珠(小二制作所制FGB-400)，噴射壓力為2.0kgf/cm2，距離為32cm，除對透鏡列形成面進(jìn)行部分粗面化以外，其他都與實(shí)施例4同樣地實(shí)施。
獲得的導(dǎo)光體的光射出而的平均傾斜角，在距光射入端面5.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°，在其以外的區(qū)域?yàn)?.5°～3.5°，有效發(fā)光區(qū)域中央部最大。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
(區(qū)域A距光射入端面4.0mm以內(nèi)的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角31°(區(qū)域B區(qū)域A以外的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)分布大于等于30°，小于等于50°………26％谷部傾斜角12°所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例6除了變更對稱的透鏡圖形的形狀復(fù)制面(凹狀曲面)的形狀以外，其他都與實(shí)施例4一樣實(shí)施。
獲得的導(dǎo)光體的光射出面的平均傾斜角，在距光射入端面5.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°，在其以外的區(qū)域?yàn)?.5°～3.5°，有效發(fā)光區(qū)域中央部最大。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角12°所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例7對同一區(qū)域進(jìn)行切削加工，形成用于以間距30μm形成多個頂角168°、與長度34mm的邊平行的方向的棱鏡列的復(fù)制構(gòu)造，以取代對第1金屬模進(jìn)行部分噴砂處理，此外，除了變更對稱的透鏡圖形的形狀復(fù)制面的形狀(對應(yīng)于區(qū)域B的部分)外，其他都與獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
(區(qū)域A距光射入端面3.5mm以內(nèi)的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角31°(區(qū)域B區(qū)域A以外的區(qū)域)大致為五邊形(如圖19所示的形狀)傾斜角度絕對值的度數(shù)分布大于等于30°，小于等于50°………85％谷部傾斜角43°所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例8為了構(gòu)成從導(dǎo)光體光射入端面到有效發(fā)光區(qū)域的距離為2.8mm的液晶顯示裝置，需要的擴(kuò)展角為122°，并且對除了距長度34mm的邊2.0mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行第1金屬模的噴砂處理，使用的噴射壓力在4kgf/cm2～6kgf/cm2的范圍內(nèi)變化，在不進(jìn)行此噴砂處理的區(qū)域通過蝕刻形成用于形成頂角130°、對X方向左右傾斜55°的方向的斜棱鏡列的復(fù)制圖形，此外都與實(shí)施例1一樣實(shí)施。
獲得的導(dǎo)光體的光射出面的斜棱鏡部分以外的平均傾斜角，在距光射入端面2.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°、在其以外的區(qū)域?yàn)?.5°～3.5°，有效發(fā)光區(qū)域中央部最大。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
(區(qū)域A距光射入端面3.5mm以內(nèi)的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角31°(區(qū)域B區(qū)域A以外的區(qū)域)向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)分布大于等于30°，小于等于50°………26％谷部傾斜角12°所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例9除了變更對稱的透鏡圖形的形狀復(fù)制面(凹狀曲面)的形狀以外，其他都與實(shí)施例4一樣實(shí)施。
獲得的導(dǎo)光體的光射出面的平均傾斜角，在距光射入端面5.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°，在其以外的區(qū)域?yàn)?.5°～3.5°，有效發(fā)光區(qū)域中央部最大。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角23°所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
實(shí)施例10為了構(gòu)成從導(dǎo)光體光射入端面到有效發(fā)光區(qū)域的距離為5.5mm的液晶顯示裝置，需要的擴(kuò)展角為85°，并且變更對稱的透鏡圖形的形狀復(fù)制面(凹狀曲面)的形狀，對除了距長度34mm的邊5.0mm以內(nèi)的區(qū)域外的區(qū)域進(jìn)行第1金屬模的噴砂處理，并且不進(jìn)行第2金屬模的噴砂處理，此外都與實(shí)施例2一樣實(shí)施。
獲得的導(dǎo)光體的光射出面的半均傾斜角，在距光射入端面5.0mm以內(nèi)的區(qū)域?yàn)?°，在其以外的區(qū)域?yàn)?.5°～3.5°，有效發(fā)光區(qū)域中央部最大。
獲得的導(dǎo)光體的透鏡列形成面的斷面形狀如下。
向外方凸出的曲線傾斜角度絕對值的度數(shù)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°)谷部傾斜角21°所有的一次光源點(diǎn)亮，使面光源裝置發(fā)光，判斷有效發(fā)光區(qū)域的亮度不均勻時(shí)，觀察不到圖27的暗部、圖29的筋狀的輝線、圖30的光源之間的分布相互重疊引起的明部及圖32的筋狀的輝線中的任一種。
工業(yè)上的可利用性如以上說明那樣，采用本發(fā)明，可提供能消除面光源裝置為降低電耗使用少量的點(diǎn)狀一次光源引起的亮度不均勻而且高品位的面光源裝置。
權(quán)利要求
1.一種面光源裝置用導(dǎo)光體，呈板狀，對點(diǎn)狀的一次光源發(fā)出的光進(jìn)行光引導(dǎo)，且具有使所述一次光源發(fā)出的光射入的光射入端面以及使被引導(dǎo)的光射出的光射出面，其特征在于，在所述光射出面及其相反側(cè)的背面中的一方，形成大體沿射入所述導(dǎo)光體的光在沿所述光射出面的面內(nèi)的指向性的方向延伸，且相互大致平行地排列的多個凹凸構(gòu)造列；至少在所述一次光源的附近，所述多個凹凸構(gòu)造列的與其延長方向垂直的斷面形狀是，其各微小區(qū)域中切線與所述凹凸構(gòu)造列形成面構(gòu)成的傾斜角度的絕對值為大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％。
2.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列是透鏡列，所述多個凹凸構(gòu)造列由重復(fù)排列的大致同一形狀的多個所述透鏡列構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列的表面的一部分或全部經(jīng)過粗面化處理。
4.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，至少在所述一次光源的附近，對于大于等于0°，小于等于80°的全部角度α°，所述傾斜角度的絕對值大于等于α°，小于等于α°+10°的角度成分的存在比例小于等于60％。
5.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列形成面具有在所述一次光源的附近處形成所述凹凸構(gòu)造列的區(qū)域A、以及在靠近該區(qū)域A處形成所述凹凸構(gòu)造列的區(qū)域B；在所述區(qū)域A與所述區(qū)域B的所述斷面形狀不同。
6.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述傾斜角度的絕對值為大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例是，所述區(qū)域B比所述區(qū)域A少。
7.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，形成于所述區(qū)域B的所述凹凸構(gòu)造列的谷部傾斜角小于形成于所述區(qū)域A的所述凹凸構(gòu)造列的谷部傾斜角。
8.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，形成于所述區(qū)域B的所述凹凸構(gòu)造列的形狀隨位置變化而緩慢變化。
9.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述區(qū)域B形成于有效發(fā)光區(qū)域的靠近所述一次光源的一側(cè)端部的一部分或全部。
10.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列形成面將所述區(qū)域A以外的幾乎整個區(qū)域都作為所述區(qū)域B。
11.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述區(qū)域B形成為帶狀。
12.如權(quán)利要求5所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述區(qū)域B形成為島狀。
13.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，至少在所述一次光源的附近，所述傾斜角度的絕對值為大于等于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％，或所述傾斜角度的絕對值小于等于15°的角度成分的存在比例大于等于25％，小于等于85％。
14.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列的全部或一部分的所述斷面形狀由向外的凸曲線構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列的全部或一部分的所述斷面形狀由向外的凹曲線構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列的全部或一部分的所述斷面形狀由具有向外的凸區(qū)域和向外的凹區(qū)域的曲線構(gòu)成。
17.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列的全部或一部分的所述斷面形狀大致呈多邊形。
18.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列的全部或一部分的所述斷面形狀為直線與曲線的組合形狀。
19.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列形成面在所述一次光源的附近形成排列所述斷面形狀為曲線狀的凹凸構(gòu)造列的第1區(qū)域，與該第1區(qū)域相鄰地形成排列所述斷面形狀大致為多邊形的凹凸構(gòu)造列的第2區(qū)域。
20.如權(quán)利要求19所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，對于大于等于0°，小于等于80°的全部角度α°求得的所述傾斜角度的絕對值大于等于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區(qū)域比所述第1區(qū)域要大。
21.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列形成面，是對金屬模的凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的一部或全部進(jìn)行噴砂處理，再通過利用所述金屬模進(jìn)行的成型，復(fù)制所述凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面而獲得的。
22.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列形成面，是對金屬模的凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的一部或全部進(jìn)行研磨處理，再通過利用所述金屬模進(jìn)行的成型復(fù)制所述凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面而獲得的。
23.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列形成面，是對金屬模的凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的一部或全部進(jìn)行蝕刻處理，再通過利用所述金屬模的成型復(fù)制所述凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面而獲得的。
24.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列形成面在一部或全部具有噴砂痕跡。
25.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述凹凸構(gòu)造列形成面，先通過利用具有第1凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的第1金屬模的成型，復(fù)制所述第1凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面獲得成型物，再對該成型物的與所述第1凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面對應(yīng)的表面的一部分或全部進(jìn)行噴砂處理，通過復(fù)制噴砂處理所得的表面，獲得具有第2凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面的第2金屬模，然后通過利用該第2金屬模的成型復(fù)制所述第2凹凸構(gòu)造列形狀復(fù)制面而得到。
26.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述光射入端面由各向異性的粗面構(gòu)成，該各向異性的粗面，在沿所述光射出面的方向的平均傾斜角，比垂直于所述光射出面的方向上的平均傾斜角大。
27.如權(quán)利要求26所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述各向異性的粗面，在沿所述光射出面的方向的平均傾斜角大于等于3°，小于等于30°，在垂直于所述光射出面的方向的平均傾斜角小于等于5°。
28.如權(quán)利要求26所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述各向異性的粗面，在垂直于所述光射出面的方向測量時(shí)，相對于各向異性的粗面形成面的傾斜角大于等于8°的區(qū)域的長度小于等于全測量長度的5％。
29.如權(quán)利要求26所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述各向異性的粗面，其垂直于所述光射出面的方向上延伸的透鏡列的表面經(jīng)過粗面化處理。
30.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，在所述光射出面及所述背面的至少一方及/或?qū)Ч怏w內(nèi)部具有光射出機(jī)構(gòu)。
31.如權(quán)利要求30所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述光射出機(jī)構(gòu)是形成于所述光射出面及所述背面的至少一方的、大致沿著射入粗面或所述導(dǎo)光體的光的指向性的方向或與該方向大致垂直的方向延伸的、相互大致平行的多個透鏡列。
32.如權(quán)利要求31所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述多個透鏡列，在射入所述導(dǎo)光體的光的指向性的方向的平均傾斜角為大于等于0.2°，小于等于20°。
33.如權(quán)利要求31所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述多個透鏡列，其表面經(jīng)過粗面化處理。
34.如權(quán)利要求30所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述光射出機(jī)構(gòu)，在導(dǎo)光體內(nèi)部含有與導(dǎo)光體主要成分的折射率不同的成分。
35.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，作為需要的光的擴(kuò)展角大于等于100°，在所述凹凸構(gòu)造列形成面上，從所述光射入端面至有效發(fā)光區(qū)域的幾乎全部區(qū)域，形成所述傾斜角度的絕對值大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％的區(qū)域。
36.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，作為需要的光的擴(kuò)展角大于等于90°，在所述凹凸構(gòu)造列形成面上，從所述光射入端面至有效發(fā)光區(qū)域的一部或全部區(qū)域，形成所述傾斜角度的絕對值大于等于25°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于20％的區(qū)域。
37.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，作為需要的光的擴(kuò)展角大于等于80°，在所述凹凸構(gòu)造列形成面上，從所述光射入端面至有效發(fā)光區(qū)域的一部或全部區(qū)域，形成所述傾斜角度的絕對值大于等于25°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％的區(qū)域。
38.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，作為需要的光的擴(kuò)展角大于等于70°，在所述凹凸構(gòu)造列形成面上，從所述光射入端面至有效發(fā)光區(qū)域的一部或全部區(qū)域，形成所述傾斜角度的絕對值大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％的區(qū)域。
39.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，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緣的附近，形成在相對于射入所述導(dǎo)光體的光的指向性的方向傾斜的方向上延伸的多個傾斜透鏡列。
40.如權(quán)利要求39所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述傾斜透鏡列，在相對于射入所述導(dǎo)光體的光的指向性的方向，以等于需要的光的擴(kuò)展角的一半角度傾斜的方向上延伸。
41.如權(quán)利要求39所述的面光源裝置用導(dǎo)光體，其特征在于，所述傾斜透鏡列，與其延伸方向垂直的斷面的形狀是，其各微小區(qū)域的切線與所述傾斜透鏡列形成面構(gòu)成的傾斜角度的絕對值大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％。
42.一種面光源裝置，其特征在于，具備如權(quán)利要求1～41中任一項(xiàng)所述的面光源裝置用導(dǎo)光體、與該導(dǎo)光體的所述光射入端面相鄰配置的所述一次光源、以及與該導(dǎo)光體的光射出面相鄰配置的至少1個光偏轉(zhuǎn)元件；該光偏轉(zhuǎn)元件具有位于與所述導(dǎo)光體的光射出面相對的入光面及其相反側(cè)的出光面，在與所述導(dǎo)光體相鄰的光偏轉(zhuǎn)元件的所述入光面上，具有在與形成所述導(dǎo)光體的光射入端面的射入端緣大致平行的方向上延伸且相互平行的多個透鏡列。
43.如權(quán)利要求42所述的面光源裝置，其特征在于，所述光偏轉(zhuǎn)元件的入光面的多個透鏡列分別具有2個面，并且從該面中的一方射入的光利用所述面中的另一方全反射。
44.如權(quán)利要求42所述的面光源裝置，其特征在于，與所述導(dǎo)光體的背面相對地配置光反射元件。
45.如權(quán)利要求42所述的面光源裝置，其特征在于，所述光射入端面形成于所述導(dǎo)光體的一端緣或一角部。
46.如權(quán)利要求45所述的面光源裝置，其特征在于，與所述導(dǎo)光體的所述一端緣或一角部相鄰，保持間隔配置多個所述一次光源，在所述導(dǎo)光體的所述一端緣的附近，設(shè)置所述傾斜角度的絕對值大于等于30°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％的區(qū)域，以使來自與所述一次光源相鄰的各光源的光在該區(qū)域內(nèi)重疊。
47.如權(quán)利要求45所述的面光源裝置，其特征在于，與所述導(dǎo)光體的所述一端緣或一角部相鄰，保持間隔配置多個所述一次光源，所述導(dǎo)光體的光射出機(jī)構(gòu)的平均傾斜角在所述一次光源的正面的區(qū)域和在它們之間的區(qū)域是不同的。
48.如權(quán)利要求45所述的面光源裝置，其特征在于，與所述導(dǎo)光體的所述一端緣或一角部相鄰，保持間隔配置多個所述一次光源，只使所述一次光源中的任何一個點(diǎn)亮，從所述導(dǎo)光體的有效發(fā)光區(qū)域的所述光射入端面?zhèn)鹊亩司壠?，?mm～3.5mm的寬度0.5mm的區(qū)域，在其長度方向上以1mm間隔測量法線輝度，并將測量位置與輝度的關(guān)系作圖，此時(shí)所得的半值寬度距離相對于所述相鄰的一次光源間的距離在0.8倍～1.2倍的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種板狀的導(dǎo)光體以及應(yīng)用該導(dǎo)光體的面光源裝置。該導(dǎo)光體(4)對LED(2)發(fā)出的光進(jìn)行導(dǎo)光，且具有使LED(2)發(fā)出的光射入的光入射端面(41)以及使被引導(dǎo)光的光射出的光射出面(43)，導(dǎo)光體(4)中，在背面(44)上形成沿光射出面(43)的面內(nèi)的，沿導(dǎo)光體入射光的指向方向(X方向)延伸，且相互平行排列的多個透鏡列。在LED(2)的近旁，多個的透鏡列的與其延伸方向垂直的斷面形狀，其各微小區(qū)域的切線與前述透鏡列形成面構(gòu)成的傾斜角度的絕對值大于等于20°，小于等于50°的角度成分的存在比例大于等于10％。與導(dǎo)光體光射出面(43)相鄰配置的光偏轉(zhuǎn)元件(6)，在入光面(61)具有在平行于導(dǎo)光體光射入端面(41)的方向上延伸，且相互平行的多個透鏡列(61a)。以此提供能消除因使用的LED少而帶來的輝度不均勻的高品質(zhì)的面光源裝置。
文檔編號F21V8/00GK1646855SQ0380855
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者林泰子, 山下友義 申請人:三菱麗陽株式會社