專(zhuān)利名稱(chēng)：面光源裝置和使用該裝置的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面光源裝置以及使用該面光源裝置的設(shè)備，諸如圖像顯示器、便攜式裝置。
背景技術(shù)：
圖1是示出傳統(tǒng)面光源裝置的結(jié)構(gòu)的示意性平面圖。所述面光源裝置1包括呈點(diǎn)光源形式的發(fā)光部件2和矩形光導(dǎo)板2，并且偏轉(zhuǎn)圖案5設(shè)置在光導(dǎo)板3的背面上的表面發(fā)光區(qū)域(發(fā)光面積)4中，從而圍繞發(fā)光部件2同心。通過(guò)以三角棱柱形式使光導(dǎo)板3的背面凹陷設(shè)置所述偏轉(zhuǎn)圖案5從而包括反射表面，通過(guò)該圖案入射光朝向光導(dǎo)板3的表面(光出射表面)被全反射。因此，當(dāng)出自發(fā)光部件2以及在光導(dǎo)板中傳導(dǎo)的光入射在偏轉(zhuǎn)圖案5上從而在那里被全反射時(shí)，部分反射光出射到光導(dǎo)板3的表面外部，而其余部分由光導(dǎo)板3的表面反射以回到光導(dǎo)板3中。
當(dāng)在垂直于光導(dǎo)板3的表面的方向上觀察時(shí)，偏轉(zhuǎn)圖案5的反射表面的法線平行于入射在所述反射表面上的光的方向(即，基本上平行于連接在偏轉(zhuǎn)圖案5和發(fā)光部件2之間的方向)。于是，當(dāng)在垂直于光導(dǎo)板3的方向上觀察時(shí)，由偏轉(zhuǎn)圖案5全反射的光和由光導(dǎo)板3的前后表面全反射的光沒(méi)有彎曲的在與反射之前相同的方向上前進(jìn)。結(jié)果，在如圖1所示Δθ的范圍內(nèi)出射的光逐漸從光導(dǎo)板3的表面上出射，同時(shí)被限制在Δθ的范圍內(nèi)。
為了使面光源裝置1中的表面發(fā)光區(qū)域4以均勻亮度發(fā)光，分布在Δθ范圍內(nèi)的光量必須正比于包括在Δθ范圍內(nèi)的表面發(fā)光區(qū)域4(由圖1中斜線所示的區(qū)域)的面積，正如在JP-A-10-255530(專(zhuān)利文件1)中公開(kāi)的那樣。因此，分布在光導(dǎo)板3中θ方向上的光量必須正比于長(zhǎng)度，在這一長(zhǎng)度上，光在θ方向上穿過(guò)表面發(fā)光區(qū)域4，從而在光導(dǎo)板3中的相應(yīng)方向(θ方向)上的理想光量分布(以下稱(chēng)為目標(biāo)分布)由圖3、6和11中的虛線所示。相對(duì)強(qiáng)度在目標(biāo)分布中最大的方向?qū)?yīng)于穿過(guò)有效面積中遠(yuǎn)離發(fā)光部件2的某一角落的方向。
圖2以放大比例示出面光源裝置1中的發(fā)光部件2的附近區(qū)域。利用面光源裝置1，光導(dǎo)板3的光入射表面6形成為平的，出自發(fā)光部件2的光7因空氣和光導(dǎo)板3之間折射率上的不同而在被入射到光入射表面6上時(shí)被折射并且向前聚集。因此，實(shí)際光量分布變成1，由圖3中實(shí)線所示。在由實(shí)線所示的光量分布和目標(biāo)分布之間進(jìn)行比較，在θ＜40度的范圍內(nèi)，入射光量大于目標(biāo)分布中的光量。即，光量在此區(qū)域中是過(guò)量的。而且，在θ＜40度的范圍內(nèi)，目標(biāo)分布中的入射光量大于實(shí)際分布中的光量。也就是，這個(gè)區(qū)域中的光量是不足的。因此，利用這種面光源裝置1，由圖4中斜線所示的暗部8產(chǎn)生在光導(dǎo)板3的表面發(fā)光區(qū)域4的角落處，由此無(wú)法獲得亮度上的均勻。還有，面光源裝置1因光效率差而在亮度是低的。
(傳統(tǒng)示例2)圖5以放大比例示出另一個(gè)傳統(tǒng)示例，并且小的半圓形凹陷9以預(yù)定間隔形成在光導(dǎo)板3的光入射表面6上。由于半圓形凹陷9形成在光入射表面6上，光7由半圓形凹陷9漫射，從而使得入射在光導(dǎo)板3上的光7易于被擴(kuò)散分布于表面發(fā)光區(qū)域4中的各個(gè)角落。
圖6是代表傳統(tǒng)示例的光量分布的曲線圖。在傳統(tǒng)示例中，在θ＝0度方向上的過(guò)量光減少，分布于角落部分的光增加。但是，利用這種傳統(tǒng)示例，光在效率上不是特別高并且分布于表面發(fā)光區(qū)域4中的角落部分的量還是不足的。
在光入射表面6上形成半圓形凹陷9的方法中，半圓形凹陷9的側(cè)面可以通過(guò)使半圓形凹陷9在曲率上減少且使半圓形凹陷9在高度上增加而在傾斜上得以增加，因此有可能增加光的漫射程度。但是，利用這種方法，當(dāng)傾斜超過(guò)特定程度時(shí)，光不再進(jìn)一步漫射。其原因在于，由半圓形凹陷9漫射的光7撞擊相鄰的半圓形凹陷9從而被禁止朝向各角落部分進(jìn)行漫射，正如圖7中所示的那樣。
還有，正如圖8所示，當(dāng)半圓形凹陷9被制成得小從而使得朝向角落部分的漫射難以被禁止時(shí)，光7的漫射減少，并且光7無(wú)法充分地朝向角落部分?jǐn)U散。
因?yàn)檫@些原因，正如圖9所示，盡管那些光7無(wú)法到達(dá)的角落部分小于傳統(tǒng)示例1中的相應(yīng)部分，還是產(chǎn)生了相當(dāng)大的暗部8，并且面光源裝置的角落部分變暗。
(傳統(tǒng)示例3)圖10是以放大比例另示出一個(gè)傳統(tǒng)示例的視圖，并且小的矩形凹陷10以預(yù)定間隔形成在光導(dǎo)板3的光入射表面6上。由于通過(guò)在光入射表面6上形成矩形凹陷10，光7在漫射程度上得以增加，所以在朝向光導(dǎo)板3方向上饋送的光在量上增加了。
利用這種配備有矩形凹陷10的面光源裝置，矩形凹陷10的水平側(cè)和垂直側(cè)可以折射光7，從而使得光7的光量分布實(shí)現(xiàn)如圖11中實(shí)線所示的強(qiáng)度分布。利用這種傳統(tǒng)示例，分布于角落部分的光確定地被增加，但是在θ＝0度方向上的光過(guò)剩，而在θ＝45度方向上的光量光不足。結(jié)果，表面發(fā)光區(qū)域4中的角落部分如圖12所示會(huì)變亮，而在θ＝45度方向上的光量不足，并且傾斜地出現(xiàn)暗部8(由斜線示出的區(qū)域)。
JP-A-10-255530發(fā)明內(nèi)容[發(fā)明所要解決的問(wèn)題]本發(fā)明的目的在于解決表面發(fā)光區(qū)域中的局部暗部，從而改善表面發(fā)光區(qū)域在亮度上的不均勻。
本發(fā)明提供一種面光源裝置，其包括光導(dǎo)板，通過(guò)該光導(dǎo)板，自光入射表面?zhèn)鲗?dǎo)的光被擴(kuò)散在幾乎整個(gè)光出射表面上，從而從所述光出射表面出射到外部，以及光源，該光源設(shè)置成相對(duì)于光導(dǎo)板的光入射表面，并且與光導(dǎo)板的寬度相比較小，其中在垂直于光出射表面的方向上均勻分布的多個(gè)凹陷在光入射表面中面向光源的區(qū)域中作為第一擴(kuò)散圖案布置在光入射表面上，第一擴(kuò)散圖案包括在第一方向從其出射光的表面，所述第一方向基本上與光入射表面的法線具有相同的方向；在第二方向上從其出射光的表面，所述第二方向指向接近于光導(dǎo)板的光入射表面的角落；以及在介于第一方向和第二方向之間的方向上從其出射光的表面，從光入射表面入射在光導(dǎo)板上的單位角度的光量與單位角度的光導(dǎo)板的光出射區(qū)域的面積的比在從光源觀察時(shí)是與角度無(wú)關(guān)基本上恒定的。
利用本發(fā)明的面光源裝置，第一擴(kuò)散圖案包括在第一方向上從其出射光的表面，所述第一方向基本上與光入射表面的法線具有相同的方向；在第二方向上從其出射光的表面，所述第二方向指向接近于光導(dǎo)板的光入射表面的角落；以及在介于第一方向和第二方向之間的方向上從其出射光的表面，從而使得光在各個(gè)方向上以適當(dāng)?shù)牧糠植迹⑶覐墓馊肷浔砻嫒肷湓诠鈱?dǎo)板上的單位角度的光量與單位角度的光導(dǎo)板的光出射區(qū)域的面積的比在從光源觀察時(shí)是與角度無(wú)關(guān)基本上恒定的。因此，面光源裝置的整個(gè)表面發(fā)光區(qū)域可以均勻地發(fā)光，從而改善了亮度的均勻性。
在根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置的實(shí)施例中，第一擴(kuò)散圖案包括矩形或梯形凹陷以及居中設(shè)置在所述凹陷中平行于光入射表面的側(cè)部的凹槽或突起。
根據(jù)本實(shí)施例，凹槽或突起居中地形成在所述凹陷中平行于光入射表面的側(cè)部上，包括矩形或梯形凹陷的漫射器可使凹槽或突起在光量不足的方向上饋送光，特別是在光導(dǎo)板的對(duì)角線方向上，因此可以接近目標(biāo)光量分布。
在所述實(shí)施例中，理想的是，所述凹陷周期性地設(shè)置在光入射表面上，并且凹槽或突起的寬度或等于或小于所述凹陷周期的1/3。通過(guò)使凹槽或突起的寬度等于或小于所述凹陷周期的1/3，有可能防止傾斜出射的光變得過(guò)多，并且可以使向前出射的光和傾斜出射的光平衡。
還有，根據(jù)本發(fā)明，理想的是，所述凹槽或突起包括V型槽或V型突起。所述凹槽或突起具有可使從光源入射的光充分地在光導(dǎo)板的對(duì)角方向上出射的形狀。
在根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置的另一實(shí)施例中，第一擴(kuò)散圖案包括矩形或梯形的凹陷，并且在與光入射側(cè)相對(duì)的一側(cè)上的所述凹陷的角落被形成為弧形。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，由于在與光入射表面相對(duì)的一側(cè)上的凹陷的角落形成為弧形，所述弧形角落可以在包括矩形或梯形凹陷的漫射器導(dǎo)致光量不足的方向上，特別是在光導(dǎo)板的對(duì)角線方向上饋送光，因此可以接近目標(biāo)光量分布。還有，由于所述凹陷的角落是倒圓的，所以在光導(dǎo)板注模時(shí)的脫模特性有利于使第一擴(kuò)散圖案在脫模時(shí)難以因摩擦而磨損。另外，模具變得易于制造并且精度得到改善。
根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置的又一實(shí)施例，第一擴(kuò)散圖案包括矩形或梯形的凹陷，并且在光入射側(cè)的相對(duì)側(cè)上的凹陷的遠(yuǎn)端表面被形成為弧形。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，由于在光入射側(cè)的相對(duì)側(cè)上的凹陷的遠(yuǎn)端表面被形成為弧形，所述弧形角落可以在包括矩形或梯形凹陷的漫射器導(dǎo)致光量不足的方向上，特別是在光導(dǎo)板的對(duì)角線方向上饋送光，因此可以接近目標(biāo)光量分布。還有，由于所述凹陷的遠(yuǎn)端表面是倒圓的，所以在光導(dǎo)板的注模成形時(shí)的脫模特性有利于使第一擴(kuò)散圖案在脫模時(shí)難以因摩擦而磨損。另外，模具變得易于制造并且精度得到改善。
在各個(gè)實(shí)施例中，理想的是呈V形槽、V形突起或弧形形式的第二擴(kuò)散圖案形成在光入射表面上，從而處于第一擴(kuò)散圖案中間。通過(guò)提供這種介于第一擴(kuò)散圖案中間的第二擴(kuò)散圖案，有可能進(jìn)一步增加在光導(dǎo)板的對(duì)角線方向上出射的光。
另外，在各個(gè)實(shí)施例中，理想的是，假設(shè)一虛擬線段，該虛擬線段平行于穿過(guò)與光入射表面接觸的第一擴(kuò)散圖案的端部并且穿過(guò)所述光源以及光導(dǎo)板的表面發(fā)光區(qū)域的端部的線段，第一擴(kuò)散圖案和第二擴(kuò)散圖案沒(méi)有越過(guò)所述虛擬線段。根據(jù)本實(shí)施例，可以防止從所述凹陷的側(cè)部朝向光導(dǎo)板的表面發(fā)光區(qū)域的角落發(fā)出的光被凹槽遮蔽，并且可以防止所述角落變暗。
還有，在各個(gè)實(shí)施例中，光導(dǎo)板的光入射表面和與光入射表面接觸的第一擴(kuò)散圖案的表面之間的角落可以被倒角或倒圓。通過(guò)在所述部分處倒角或倒圓，在模制光導(dǎo)板時(shí)不易于由于模具中的偏差而造成所述凹陷形狀中的偏差，并且也降低了光量分布中的偏差。
另外，根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置適用于液晶顯示器、諸如便攜式電話的便攜式裝置的圖像顯示器。
另外，本發(fā)明中如上所述的構(gòu)成部件只要有可能應(yīng)可以被組合在一起。
根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置可以消除表面發(fā)光區(qū)域中的局部暗部從而在整個(gè)表面發(fā)光區(qū)域中改善亮度的均勻性。


圖1是示意性平面圖，其示出使用呈點(diǎn)光源形式的發(fā)光部件的傳統(tǒng)示例1的面光源裝置；圖2是放大示圖，其示出傳統(tǒng)示例1的面光源裝置的發(fā)光部件的附近部分以及從發(fā)光部件入射在光導(dǎo)板上的光束；圖3是示出在傳統(tǒng)示例1的面光源裝置中的光量分布的視圖；圖4是示出產(chǎn)生在傳統(tǒng)示例1的面光源裝置中的光出射表面中的暗部的視圖；圖5是示出設(shè)置在傳統(tǒng)示例2的面光源裝置中的光入射表面上的半圓形凹陷的平面圖；圖6是示出在傳統(tǒng)示例2的面光源裝置中的光量分布的視圖；圖7是示出在半圓形凹陷被制得大的情況下半圓形凹陷的橫向漫射光被相鄰的半圓形凹陷中斷的方式的視圖；圖8是示出在半圓形凹陷被制得小的情況下光在漫射上變?nèi)鯊亩鵁o(wú)法充足地朝向表面發(fā)光區(qū)域的角落擴(kuò)散的方式的視圖；圖9是示出產(chǎn)生在傳統(tǒng)示例2的面光源裝置中的光出射表面中的暗部的視圖；圖10是示出設(shè)置在傳統(tǒng)示例3的面光源裝置中的光入射表面上的矩形凹陷的平面圖；圖11是示出在傳統(tǒng)示例3的面光源裝置中的光量分布的視圖；圖12是示出產(chǎn)生在傳統(tǒng)示例3的面光源裝置中的光出射表面中的暗部的視圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的面光源裝置的透視圖；圖14是示出設(shè)置在圖13所示的面光源裝置的光導(dǎo)板上的單個(gè)偏轉(zhuǎn)圖案的透視圖；圖15是示出形成在光導(dǎo)板1的表面發(fā)光區(qū)域中的偏轉(zhuǎn)圖案的布局的視圖；圖16是示出實(shí)施例1的面光源裝置中的光的特性的視圖；圖17是示出形成在光導(dǎo)板的光入射表面上的漫射器的圖案結(jié)構(gòu)的平面圖；圖18是示出角度α定義的視圖；圖19是示出漫射器的圖案周期L、V形槽的寬度L1，以及第二擴(kuò)散圖案的寬度L2的定義的視圖；圖20是示出第一擴(kuò)散圖案的作用的視圖；圖21是分別代表穿過(guò)漫射器水平側(cè)的光、穿過(guò)漫射器垂直側(cè)的光、穿過(guò)傾斜側(cè)的光的光量分布的曲線圖；圖22是代表作為實(shí)施例的光量分布的曲線圖，通過(guò)將示出在圖21中的各個(gè)光量相加獲得所述光量分布；
圖23是示出漫射器的一種圖案改進(jìn)的視圖；圖24是示出漫射器的圖案的進(jìn)一步改進(jìn)的視圖；圖25是示出面光源裝置的尺寸參數(shù)的視圖；圖26是示出基于所述凹陷的高度確定矩形凹陷的高度和它們之間間隔的方法的視圖；圖27是示出確定V形槽的高度和第二擴(kuò)散圖案23的高度的方法的視圖；圖28是示出漫射器的另一不同圖案結(jié)構(gòu)的視圖；圖29是示出漫射器的另一不同圖案結(jié)構(gòu)的視圖；圖30是示出確定漫射器圖案的圖案周期、V形槽以及第二擴(kuò)散圖案寬度的方法，慢射器在模制時(shí)變鈍而變形；圖31是以放大比例示出的視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例2的一部分的漫射器；圖32是示意圖，其示出金屬模具的轉(zhuǎn)移表面的內(nèi)部角落結(jié)構(gòu)，通過(guò)該結(jié)構(gòu)可以模制在其角落處沒(méi)有何傾斜表面的漫射器；圖33是示意圖，其示出金屬模具的轉(zhuǎn)移表面的內(nèi)部角落結(jié)構(gòu)，通過(guò)該結(jié)構(gòu)可以模制在其角落處具有傾斜表面和斜邊的漫射器；圖34是示意圖，其示出在兩種不同情況之間的光量分布的比較，其中一種情況是在金屬模具的轉(zhuǎn)移表面的內(nèi)部角落處產(chǎn)生具有曲率半徑為2.0μm(R2.0)的圓形，而另一種情況是在實(shí)施例2的面光源裝置中產(chǎn)生具有曲率半徑為4.0μm(r4.0)的圓形；圖35是示出在實(shí)施例3的面光源裝置中的漫射器的圖案結(jié)構(gòu)的視圖；圖36(a)、36(b)和36(c)是示出實(shí)施例1中的第一擴(kuò)散圖案被改變成實(shí)施例3中的第一擴(kuò)散圖案的方式的視圖；圖37是示出實(shí)施例3的面光源裝置中的第一擴(kuò)散圖案的不同示例的視圖；圖38是示出光透射在實(shí)施例3的面光源裝置的第一擴(kuò)散圖案的視圖；圖39(a)、39(b)和39(c)是示出實(shí)施例1中的第二擴(kuò)散圖案被改變成實(shí)施例3中的第二擴(kuò)散圖案的方式的視圖；圖40(a)和40(b)是示出設(shè)計(jì)實(shí)施例3中的第一擴(kuò)散圖案的方法的視圖；圖41是示出確定實(shí)施例3中的第一擴(kuò)散圖案的周期的方法的視圖；
圖42是示出設(shè)計(jì)實(shí)施例3中的第二擴(kuò)散圖案的方法的視圖；圖43是示出實(shí)施例3中的第二擴(kuò)散圖案的不同示例的視圖；圖44是一曲線圖，其示出實(shí)施例3中的第一擴(kuò)散圖案的光量分布和實(shí)施例1中的第一擴(kuò)散圖案的光量分布之間的比較；圖45是一曲線圖，其示出實(shí)施例3中的漫射器的光量分布、實(shí)施例1中的漫射器的光量分布以及目標(biāo)分布之間的比較；圖46是示出實(shí)施例3改進(jìn)中的漫射器的圖案結(jié)構(gòu)的視圖；圖47是示出液晶顯示器的示意性剖視圖，其中使用根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置；圖48是示出包括根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的便攜式電話的透視圖；圖49是示出包括根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器的便攜式信息終端的透視圖。
11面光源裝置12發(fā)光部件13光導(dǎo)板15表面發(fā)光區(qū)域17偏轉(zhuǎn)圖案18凹陷19光入射表面21漫射器22第一擴(kuò)散圖案22A凹陷22BV形槽23第二擴(kuò)散圖案具體實(shí)施方式
將會(huì)通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
圖13是透視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的面光源裝置11。所述面光源裝置11包括發(fā)光部件12，光導(dǎo)板13和反射片14。所述發(fā)光部件12包括單個(gè)或多個(gè)諸如封裝在樹(shù)脂中的LED的發(fā)光部件。所述光導(dǎo)板13由諸如具有高折射率的聚碳酸脂樹(shù)脂、甲基丙酸樹(shù)脂的透明樹(shù)脂形成為矩形平板狀，多個(gè)或多種偏轉(zhuǎn)圖案17形成在光導(dǎo)板背面上的表面發(fā)光區(qū)域15中，并且沒(méi)有任何圖案的非發(fā)射區(qū)域16設(shè)置在表面發(fā)光區(qū)域15的周?chē)Ｋ龇瓷淦?4由白樹(shù)脂片、鋁薄片等形成，從而被設(shè)置在相對(duì)于光導(dǎo)板13背面的位置上。凹陷18居中地形成在光導(dǎo)板的短邊13上，而發(fā)光部件12容納在凹陷18中。
其輪廓在圖14中示出的偏轉(zhuǎn)圖案17是通過(guò)以呈梯形槽的形式使光導(dǎo)板13的背面凹陷而形成的。正如圖15所示，各偏轉(zhuǎn)圖案17被設(shè)置成相對(duì)于發(fā)光部件12同心(嚴(yán)格地講，從光導(dǎo)板13的內(nèi)部觀察到的發(fā)光部件12的圖像)，并且在垂直于光導(dǎo)板13的表面的方向上進(jìn)行觀察時(shí)，偏轉(zhuǎn)圖案17的長(zhǎng)度方向垂直于連接在它們和發(fā)光部件12之間的方向。也就是，當(dāng)在垂直于光導(dǎo)板13的表面的方向上進(jìn)行觀察時(shí)，擴(kuò)散圖案5的反射表面的法線指向平行于入射在反射表面上的光的方向(基本上平行于連接在擴(kuò)散圖案17和發(fā)光部件12的圖像之間的方向)。
圖16是示出面光源裝置11中的光的特性的視圖。從發(fā)光部件12出射的光20從光入射表面19進(jìn)入光導(dǎo)板13并且在遠(yuǎn)離發(fā)光部件12的方向上前進(jìn)，同時(shí)在光導(dǎo)板13的前后表面上反復(fù)全反射。這樣，從光導(dǎo)板13的背面泄漏的光被反射片14反射，從而因此被返回到光導(dǎo)板13中，這樣就阻止了因泄漏造成的光量損失。當(dāng)在光導(dǎo)板13中傳播的光20被入射在偏轉(zhuǎn)圖案17的反射表面17A上時(shí)，光20被反射表面17A全反射。由擴(kuò)散圖案17全反射的光被指向光導(dǎo)板13的表面(光出射表面)，光的一部分從所述表面出射到外部，而剩余的光被所述表面反射，從而再一次在光導(dǎo)板13中傳導(dǎo)。因此，在光導(dǎo)板13中傳導(dǎo)的光從光導(dǎo)板13的表面被逐漸發(fā)出，從而使得表面發(fā)光區(qū)域15發(fā)光。
這里，由于當(dāng)在垂直于光導(dǎo)板13的表面的方向上觀察時(shí)，各偏轉(zhuǎn)圖案17被設(shè)置成垂直于連接在它們和發(fā)光部件12的圖像之間的方向，由偏轉(zhuǎn)圖案17全反射的光和由光導(dǎo)板13的前后表面全反射的光沒(méi)有彎曲地在與反射之前相同的方向上前進(jìn)，并且光20無(wú)擴(kuò)散地在光導(dǎo)板13中前進(jìn)。
容納著發(fā)光部件12的凹陷18的內(nèi)表面限定光入射表面19。圖17是示出形成在光入射表面19上的漫射器21的結(jié)構(gòu)的視圖。形成在光入射表面19上的漫射器21在其上周期性地布置第一小型擴(kuò)散圖案22，其中V形槽22B形成在矩形凹陷22A的內(nèi)部，并周期性布置包括小型V形槽的第二擴(kuò)散圖案23，該第二擴(kuò)散圖案居中地形成在第一擴(kuò)散圖案之間，并且所述圖案的周期與發(fā)光部件12中的LED芯片的尺寸相比是小的。另外，所述擴(kuò)散圖案22，23被形成為在光導(dǎo)板13的整個(gè)厚度方向上具有均勻的截面形狀。
這里，假設(shè)虛擬線段26是從凹陷22A的一端畫(huà)出的，從而相對(duì)于如圖17中所示的矩形凹陷22A的側(cè)表面形成角度α，其中α代表形成在線段24和光入射表面19的法線25之間的角度，所述線段24連接在光導(dǎo)板13的光入射表面19的中心和表面發(fā)光區(qū)域15的角落之間，如圖18中所示，第一擴(kuò)散圖案22的V形槽22B和呈V形槽形式的第二擴(kuò)散圖案23不會(huì)越過(guò)所述虛擬線段26之上。還有，如圖19所示，其中L代表漫射器21的圖案周期，L1代表V形槽22B的寬度，而L2代表第二擴(kuò)散圖案23的寬度，所述寬度L1，L2符合L1＜L/3 (1)L2＜L/3另外，光入射表面19(擴(kuò)散圖案22，23的外表面等)和表面發(fā)光區(qū)域15之間的距離S要比漫射器21的高度(矩形凹陷22A的高度+V形槽22B的高度)大很多，從而使得擴(kuò)散圖案22，23不會(huì)進(jìn)入表面發(fā)光區(qū)域15。
圖20是示出第一擴(kuò)散圖案22作用的視圖。第一擴(kuò)散圖案22包括水平和垂直側(cè)(矩形凹陷22A)以及傾斜側(cè)(V形槽22B)，在入射在第一擴(kuò)散圖案22上的光20中的入射在凹陷22A的水平側(cè)上的光20A向前出射，入射在凹陷22A的垂直側(cè)上的光20B朝向角落部分出射，而入射在V形槽22B的傾斜側(cè)上的光20C對(duì)角線出射。同樣，入射在第二擴(kuò)散圖案23上的光沿對(duì)角線出射，穿過(guò)第二擴(kuò)散圖案23兩側(cè)上的平面的光向前出射。由于穿過(guò)梯形凹陷22A的光20A和光20B在光量分布上與傳統(tǒng)示例3中的情況相同，所以在對(duì)角線方向上的光量是不足的，但是光可以被本發(fā)明實(shí)施例1中的V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23對(duì)角線饋送，因此有可能大致上解決在對(duì)角線上光量不足的問(wèn)題。還有，V形槽22B產(chǎn)生了朝向前方的光量被減少的效果，在傳統(tǒng)示例3中這種朝向前方的光是過(guò)剩的。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1，由于設(shè)置了V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23，自垂直側(cè)出射的光20B部分地被V形槽22B和擴(kuò)散圖案23遮斷。但是，由于V形槽22B和擴(kuò)散圖案23不會(huì)越過(guò)示圖17中出在的虛擬線段26，被V形槽22B和擴(kuò)散圖案23遮斷的光僅朝向非發(fā)光區(qū)域16出射，而從第一擴(kuò)散圖案22的垂直側(cè)朝向表面發(fā)光區(qū)域15的角落出射的光20B不會(huì)被V形槽22B和擴(kuò)散圖案23遮斷，從而使得有可能有效地將光饋送到表面發(fā)光區(qū)域15的角落，并且所述角落在光量上不會(huì)不足。
還有，由于施加了不能從虛擬線段26之上越過(guò)的限制，所以對(duì)角線上饋送的光量可以通過(guò)在第一擴(kuò)散圖案22和第二擴(kuò)散圖案23上形成V形槽得以補(bǔ)償，盡管由V形槽22B或單個(gè)第二擴(kuò)散圖案23沿對(duì)角方向饋送的光在量上被減少了。
還有，當(dāng)滿(mǎn)足公式(1)時(shí)，有可能防止向前出射的光20A在量上太小，而對(duì)角出射的光20C在量上太大。
圖21是分別代表穿過(guò)漫射器21水平側(cè)(凹陷22A)的光20A、穿過(guò)漫射器垂直側(cè)(凹陷22A)的光20B、穿過(guò)傾斜側(cè)(V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23)的光20C的光量分布的曲線圖。當(dāng)所述光量被加在一起時(shí)，獲得根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的面光源裝置11中的光量分布。這在圖22中示出。正如圖22所示，因此獲得的本發(fā)明實(shí)施例1的光量分布變?yōu)榻咏瞿繕?biāo)分布。另外，如果需要，偏轉(zhuǎn)圖案17的分布可以根據(jù)實(shí)施例1的光量分布被重新調(diào)整，因此在任何地方獲得均勻亮度。
雖然根據(jù)實(shí)施例1，V形槽22的頂角和第二擴(kuò)散圖案23的頂角包括如圖23所示的直角(90度)，頂角的角度可以包括如圖23中虛線所示的銳角或鈍角，除非它們的高度超過(guò)虛擬線段26。還有，正如圖24中所示，V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23可以根據(jù)位置改變形狀。
隨后，將會(huì)解釋根據(jù)實(shí)施例1僅通過(guò)對(duì)垂直側(cè)的長(zhǎng)度的確定來(lái)進(jìn)行圖案結(jié)構(gòu)的計(jì)算，這種計(jì)算是用于漫射器21的基礎(chǔ)。另外，雖然對(duì)這里所引用的數(shù)值示例進(jìn)行了解釋?zhuān)珱](méi)有特別說(shuō)明本發(fā)明不受限于這里所使用的數(shù)值。
例如，假設(shè)面光源裝置11中的表面發(fā)光區(qū)域15具有如圖25所示的寬度P＝30mm和長(zhǎng)度Q＝40mm的尺寸，發(fā)光部件12相對(duì)于光入射表面19并且被居中地設(shè)置在光導(dǎo)板13的短邊，以及發(fā)光部件12(或光入射表面19)和表面發(fā)光區(qū)域15之間的距離為S＝2.0mm。在這種情況下，形成在連接于發(fā)光部件12和表面發(fā)光區(qū)域15之間的線段24和法線25之間的角度α是α＝arctan((P/2)/S)＝82.4度 (2)
在光導(dǎo)板13上的第一擴(kuò)散圖案22的垂直側(cè)的長(zhǎng)度H是10μm的情況下，漫射器21的優(yōu)化圖案結(jié)構(gòu)可以被計(jì)算出來(lái)。
在光導(dǎo)板13具有1.53折射率的情況下，為了使穿過(guò)第一擴(kuò)散圖案22的垂直側(cè)的光在光導(dǎo)板13中以α＝82.4度的方向出射，需要將光以角度β＝78.3度(11.7度的入射角度)入射于所述垂直側(cè)。首先，僅考慮圖26中的矩形凹陷22A并且假設(shè)H代表凹陷22A的高度H(＝10μm)，W代表凹陷22A的寬度，以及D代表凹陷22A之間的間隔。正如圖26所示，為了沒(méi)有阻斷地使β＝78.3度的光20射在整個(gè)垂直側(cè)上，凹陷22A的寬度W滿(mǎn)足W＝H×tanβ＝48.3μm(3)還有，同樣地，為了防止以角度α＝82.4度從垂直側(cè)出射的光20被相鄰的凹陷22A阻斷，圖26中的間隔D滿(mǎn)足D＝H×tanβ＝75.0μm(4)于是，第一漫射器的圖案周期L由L＝W+D＝123.3μm下面，考慮V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23的高度。正如圖27所示，應(yīng)該滿(mǎn)足的是，V形槽22B的高度G1和第二擴(kuò)散圖案23的高度G2不超過(guò)虛擬線段26，確定α＝82.4度。因此，V形槽22B的高度G1由以下公式給出，G1≤W/(2×tanα)＝3.5μm (6)同樣，第二擴(kuò)散圖案23的高度G2由以下公式給出，G2≤D/(2×tanα)＝5.0μm (7)高度G2的上限是5.0μm下面，將會(huì)對(duì)本發(fā)明的各種修改進(jìn)行解釋。如圖28所示，第一擴(kuò)散圖案22和第二擴(kuò)散圖案23的V形槽22B可以包括V形突起22B’和V形突起的第二擴(kuò)散圖案23’。在這種情況下，正如圖28所示，用角度β代替公式(6)，(7)中的角度α就可以了。因此，V形槽22B’的高度G1和第二擴(kuò)散圖案23’的高度G2可以由以下公式確定就足夠了G1≤W/(2×tanα)G2≤D/(2×tanα)還有，第一擴(kuò)散圖案22的凹陷22A在形狀上可以是梯形。圖29示出具有γ＝10度傾斜的凹陷22A的兩側(cè)。根據(jù)這一實(shí)施例，在注模成型光導(dǎo)板13的情況下，在模制時(shí)從金屬模具釋放模具的特性可以被提高。在所述實(shí)施例中，確定圖案周期、第一擴(kuò)散圖案22，以及第二擴(kuò)散圖案23的尺寸的方法可以按如上所述步驟進(jìn)行。
還有，在通過(guò)注模成型的方法制造光導(dǎo)板13的情況下，如圖17中所示的漫射器21的圖案以及如圖29中所示的漫射器21的圖案根據(jù)模制條件有時(shí)會(huì)出現(xiàn)如圖30所示的形狀變鈍。在如圖30所示的情況下，平行于光入射表面19的各側(cè)根據(jù)模制條件等消失。在這種情況下，由于沒(méi)有找到任何作為參考的表面，所以難以規(guī)定V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23的寬度和高度以及漫射器21的圖案周期。
在這種情況下，用下列方式限定這些值就足夠了。由于矩形即使在其變鈍時(shí)確定地在一個(gè)周期內(nèi)包括兩個(gè)如圖30所示的拐點(diǎn)27，一個(gè)周期的長(zhǎng)度L可以基于拐點(diǎn)27之間的距離而被定義下來(lái)。還有，對(duì)于V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23，由于在如圖30中所示的V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23之間和之后確定出現(xiàn)了拐點(diǎn)27，因此有可能基于拐點(diǎn)27之間的距離規(guī)定V形槽22B的寬度L1和高度G1以及第二擴(kuò)散圖案23的寬度L2和高度G2。因此，有可能基于拐點(diǎn)27規(guī)定諸如V形槽22B和第二擴(kuò)散圖案23等的圖案周期L、寬度L1、L2等，所述尺寸滿(mǎn)足公式(1)就足夠了。
圖31是以放大比例示出的視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的一部分漫射器21。在實(shí)施例2中，傾斜表面28以45度的角度形成在第一擴(kuò)散圖案22的凹陷22A的垂直側(cè)和光入射表面19之間的角落上。在不存在這種傾斜表面28并且所述角落是直角的情況下，當(dāng)曲率半徑在2.0μm(以R2.0示出)至4.0μm(以R4.0示出)等級(jí)內(nèi)的圓產(chǎn)生在如圖32所示的金屬模具的轉(zhuǎn)移表面29的內(nèi)部角落時(shí)，漫射器21在構(gòu)型上顯著變化并且光導(dǎo)板13中的光量分布中的偏差增加。
相反的是，在曲率半徑為2.0μm(R2.0)至4.0μm(R4.0)等級(jí)內(nèi)的圓產(chǎn)生在如圖33所示的金屬模具的轉(zhuǎn)移表面29的內(nèi)部角落的情況下，當(dāng)產(chǎn)生傾斜表面29時(shí)，在漫射器21的結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生偏差，但是與沒(méi)有設(shè)置任何傾斜表面28的情況相比，偏差變得相當(dāng)小。因此，在注模成型時(shí)取決于轉(zhuǎn)移特性的光量分布中的偏差可以通過(guò)在凹陷22A的垂直側(cè)和光入射表面19之間形成傾斜表面28而被減小。
圖34示出兩種情況之間的面光源裝置中的光量分布的比較，其中一種情況是具有曲率半徑為2.0μm的圓產(chǎn)生在金屬模具的轉(zhuǎn)移表面的內(nèi)部角落處，另一種情況產(chǎn)生曲率半徑為4.0μm的圓，該面光源裝置包括如圖31所示的形成有傾斜表面28的漫射器21。從上述兩者之間的比較可以發(fā)現(xiàn)，雖然在光量分布上或多或少有區(qū)別，但是與目標(biāo)分布相比沒(méi)有影響，因此有可能獲得進(jìn)一步穩(wěn)定的光量分布。
圖35是平面圖，其以放大比例示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的一部分漫射器21。在實(shí)施例3中，漫射器21包括具有彎曲表面的第一擴(kuò)散圖案32和第二彎曲擴(kuò)散圖案33。
根據(jù)實(shí)施例3，第一擴(kuò)散圖案32包括矩形或梯形凹陷，該凹陷在其壁表面上具有平面部分33A和彎曲表面32B。例如，第一擴(kuò)散圖案32是通過(guò)變形如實(shí)施例1的圖29所示的第一擴(kuò)散圖案22而獲得的。也就是，在圖36a中示出的第一擴(kuò)散圖案22在實(shí)施例1的圖29中被示出，并且包括梯形凹陷22A和V形槽22B。假設(shè)V形槽22B包括兩個(gè)傾斜表面，其可以被分成兩部分并且設(shè)置在凹陷22A的角落處，并且對(duì)應(yīng)于圖36b中所示的第一擴(kuò)散圖案22。在圖36c中示出的實(shí)施例3的第一擴(kuò)散圖案32是通過(guò)以平滑結(jié)構(gòu)替換在圖36b中示出的第一擴(kuò)散圖案22的傾斜表面34而獲得的。在圖35和圖36c中示出的第一擴(kuò)散圖案32包括位于兩側(cè)的傾斜平表面32A，以及大致位于兩個(gè)平表面部分32A之間的彎曲表面部分32B，但是可以包括如圖37中所示的僅在其角落邊緣處的彎曲表面部分32B以及處在其兩側(cè)上和其上部表面上的平表面部分32A。由于第一擴(kuò)散圖案32的角落邊緣在形狀上形成為是平滑的，所以當(dāng)光導(dǎo)板13是注模成型時(shí)，第一擴(kuò)散圖案32的轉(zhuǎn)移特性以及從模具脫模的特性可以是有利的，并且在脫模時(shí)產(chǎn)生的由摩擦導(dǎo)致的第一擴(kuò)散圖案32的磨損可以被減少。
圖38是示出第一擴(kuò)散圖案32的作用的視圖。第一擴(kuò)散圖案32包括在其兩側(cè)上的平面部分32A和在其上部表面上的彎曲表面部分32B，在入射在第一擴(kuò)散圖案32上的光中，居中入射在彎曲表面部分32B上的光20A向前出射，入射在平表面部分32A上的光20B朝向角落部分出射，而入射在中心部分和彎曲表面部分32B端部之間的光20C沿對(duì)角出射。因此，實(shí)施例3的第一擴(kuò)散圖案32也以與實(shí)施例1的第一擴(kuò)散圖案22相同的方式發(fā)揮作用。
還有，雖然在第一擴(kuò)散圖案22中存在著某種擔(dān)心，即在模制時(shí)由于磨損使第一擴(kuò)散圖案22的上部表面上的V形槽22B的形狀被變形，但是在實(shí)施例3中沒(méi)有這種V形槽22B，從而無(wú)需關(guān)心V形槽22B的變形，并且光導(dǎo)板13在可模制性上變得有利。
另外，平面部分32A和彎曲表面部分32B的尺寸比率和第一擴(kuò)散圖案32的結(jié)構(gòu)和周期一起被調(diào)整和被確定，從而使得光量分布接近目標(biāo)分布。
還有，根據(jù)實(shí)施例3，第二擴(kuò)散圖案33包括由平滑曲線形成的淺凹陷，并且在如圖所示的示例中的第一擴(kuò)散圖案32之間設(shè)置有多個(gè)(例如，兩個(gè))。實(shí)施例3的第二擴(kuò)散圖案33是通過(guò)對(duì)在實(shí)施例1和實(shí)施例2中示出的V形槽第二擴(kuò)散圖案23進(jìn)行變形而得到的。即，示出在圖39(a)中的V形槽的第二擴(kuò)散圖案23示出在實(shí)施例1和實(shí)施例2中。示出在圖39(b)中的實(shí)施例3的第二擴(kuò)散圖案33是通過(guò)以平滑構(gòu)型替換示出在圖39(a)中的第二擴(kuò)散圖案23。第二擴(kuò)散圖案33是由沒(méi)有擴(kuò)散圖案角落的平滑構(gòu)型形成的，因此在光導(dǎo)板13被注模成型時(shí)，第二擴(kuò)散圖案33的轉(zhuǎn)移特性和從模具的脫模特性可以是有利的，并且在脫模時(shí)產(chǎn)生的由摩擦導(dǎo)致的第二擴(kuò)散圖案33的磨損可以被減少。此外，由于第二擴(kuò)散圖案33被制成淺的，所以為了補(bǔ)償光量，第二擴(kuò)散圖案33如圖39(c)所示以多個(gè)設(shè)置，所述光量是通過(guò)第二擴(kuò)散圖案33的光導(dǎo)板13的傾斜分布。
以下，將會(huì)對(duì)設(shè)計(jì)第一擴(kuò)散圖案32的方法進(jìn)行解釋。首先，考慮僅由如圖40(a)所示的平面部分32A限定的梯形，并且假設(shè)所述平面部分32A具有長(zhǎng)度為f＝5μm的邊，以及從模具角度上考慮的ε＝5度的撥模角，并且光導(dǎo)板13具有n＝1.53的折射率。這里，為了使光20以與實(shí)施例1的情況相同的方式在α＝82.4度的方向上(從平面部分32A的出射角度是7.60度)出射，需要使光20在β＝81.0度的方向上(32A的入射角度是3.96度)入射在平面部分32A上。因此，當(dāng)進(jìn)行所述設(shè)計(jì)使得穿過(guò)平面部分32A的下端入射并且處于β＝81.0度方向上的光20從平面部分32A的上端出射，第一擴(kuò)散圖案32具有W＝32.1μm的寬度。
隨后，考慮弧形彎曲表面部分32B被疊置在以如圖40(b)所示的以上述方式所確定的梯形上的情況。由于梯形的上表面具有寬度kk＝W-2×f×sinε＝31.2(μm)彎曲表面部分32B的半徑R基于2Rcosε＝k
被確定為R＝15.7μm另外，彎曲表面部分32B的弧形中心被定位成比梯形的上表面低Rsinε＝1.36μm。
結(jié)果，平面部分32A的高度Hs和第一擴(kuò)散圖案32的高度Ht分別由以下公式表示，Hs＝f×cosε＝4.98(μm)Ht＝Hs+R-Rsinε＝19.25(μm)隨后，為了防止如圖41中所示的從第一擴(kuò)散圖案32的下端以α＝82.4度方向出射的光20被相鄰的第一擴(kuò)散圖案32阻斷，可以滿(mǎn)足的是，第一擴(kuò)散圖案32的周期L等于或大于162μm，如從圖41中的幾何關(guān)系中所發(fā)現(xiàn)的那樣。
圖42示出形成第二擴(kuò)散圖案33的條件。也就是，考慮穿過(guò)相鄰第一擴(kuò)散圖案32的下端的第一擴(kuò)散圖案32的切線，第二擴(kuò)散圖案33形成為使得設(shè)置在所述第一擴(kuò)散圖案32之間的第二擴(kuò)散圖案33不會(huì)越過(guò)所述切線35。這意味著在α方向上出自第一擴(kuò)散圖案32的光不會(huì)被第二擴(kuò)散圖案33所阻斷。
還有，希望第二擴(kuò)散圖案33具有與第一擴(kuò)散圖案32的彎曲表面部分32B的曲率半徑相同的曲率半徑的弧。通過(guò)使第一擴(kuò)散圖案32的彎曲表面部分32B的曲率半徑等于第二擴(kuò)散圖案33的彎曲表面部分的曲率半徑，有可能使用單個(gè)切割工具制造模具部分，該模具部分模制彎曲表面部分32B的將要被模制的部分，以及第二擴(kuò)散圖案33。因此，由于彎曲表面部分32B和第二擴(kuò)散圖案33可以被連續(xù)切割而不用更換切割工具，所以漫射器21在尺寸精度上得以改進(jìn)，并且模具的制造成本得以減少。因此，在實(shí)施例3中，第一擴(kuò)散圖案32和第二擴(kuò)散圖案33的彎曲表面部分32B形成有弧形表面，其具有R＝15.7μm的曲率半徑。
由彎曲表面限定的第二擴(kuò)散圖案33使得有可能導(dǎo)致入射光以與實(shí)施例1的第二擴(kuò)散圖案23相同的方式在諸如對(duì)角線方向的傾斜方向上出射到表面發(fā)光區(qū)域15。
如圖43中所示，僅有一個(gè)第二擴(kuò)散圖案33被設(shè)置在相鄰第一擴(kuò)散圖案32之間。但是，在第二擴(kuò)散圖案33被單獨(dú)設(shè)置從而導(dǎo)致在傾斜方向上的光出射不足的情況下，多個(gè)第二擴(kuò)散圖案33可以被設(shè)置在示例性例子的第一擴(kuò)散圖案32之間。在另一方面，當(dāng)多個(gè)第二擴(kuò)散圖案33被設(shè)置在第一擴(kuò)散圖案32之間時(shí)，由于平面部分(光入射表面19)在面積上被減少，看上去向前出射的光的量被第二擴(kuò)散圖案33減少，但是因?yàn)榈谝粩U(kuò)散圖案32和第二擴(kuò)散圖案33導(dǎo)致光在如圖44中所示的θ＝0度的方向上出射，所以在前部中所導(dǎo)致的光在強(qiáng)度上的減少不是太多。
圖44是曲線圖，其示出從實(shí)施例3的彎曲表面部分32B出射的光的光量分布與從實(shí)施例1的V形槽22B出射的光的光量分布之間的比較。附圖標(biāo)記22B指代一個(gè)光學(xué)元件，其中光在傾斜方向上(大約θ＝45度)傳導(dǎo)，并且當(dāng)所述光學(xué)元件被彎曲并且被彎曲表面部分32B替代時(shí)，在傾斜方向上傳導(dǎo)的光在量上不會(huì)有太大的變化，盡管光量分布在形態(tài)上或多或少發(fā)生變化。
因此，當(dāng)在由實(shí)施例3的漫射器21提供的光量分布與由實(shí)施例1的漫射器21提供的光量分布進(jìn)行比較時(shí)，在實(shí)施例3中傳導(dǎo)到角落部分的光量與實(shí)施例1的情況相比較稍微減少，但是實(shí)施例3和實(shí)施例1之間沒(méi)有大的特性差異，并且在兩者中都獲得了接近于目標(biāo)分布的特性。
因此，根據(jù)實(shí)施例3，有可能實(shí)現(xiàn)有利的可模制性并且在模制時(shí)獲得圖案磨損的減少，同時(shí)維持與具有V形槽22B的實(shí)施例1基本相同的光學(xué)特性。
圖46是平面圖，其以放大比例示出根據(jù)實(shí)施例3的經(jīng)過(guò)改進(jìn)的漫射器21的一部分。在所述改進(jìn)中，圓形部分或錐形部分36形成在示出在圖35中的漫射器21的第一擴(kuò)散圖案32的下端上，從而使第一擴(kuò)散圖案32的下端平滑。因此，有可能使轉(zhuǎn)換特性和模制時(shí)的脫模特性進(jìn)一步變得有利，從而進(jìn)一步減少在開(kāi)模時(shí)產(chǎn)生的摩擦所導(dǎo)致的擴(kuò)散圖案的磨損。
(液晶顯示器)圖47是示意性剖視圖，其示出根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器41。所述液晶顯示器41包括設(shè)置在液晶顯示面板42背面上的面光源裝置43。所述液晶顯示面板42包括插入并密封在背面?zhèn)然?4和前面?zhèn)然?5之間的液晶顯示層46，在背面?zhèn)然?4上形成有諸如TFT(薄膜晶體管)的開(kāi)關(guān)元件和布線，在前面?zhèn)然?5上形成有透明電極和彩色過(guò)濾器，偏振板47疊置在前面和背面上。利用所述的液晶顯示器41，面光源裝置43被照亮以從背面?zhèn)葘?duì)液晶顯示面板42進(jìn)行照射，從而對(duì)液晶顯示面板42的各個(gè)像素進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制，因此產(chǎn)生圖像。
另外，由于根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置可以被應(yīng)用于正面光，因此也可以被用于反射類(lèi)型的液晶顯示器，盡管沒(méi)有示出。
(便攜式電話)圖48示出一種便攜式電話51，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器41組裝在其中。利用所述便攜式電話51，所述液晶顯示器作為顯示裝置被組裝在設(shè)置有10個(gè)按鍵的撥號(hào)部件52上，并且天線53被設(shè)置在其上表面上。
(便攜式信息終端)圖49示出諸如PDA的便攜式信息終端54，根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示器41作為顯示裝置被組裝在其中。所述便攜式信息終端54包括用于筆輸入的在液晶顯示器41橫向上設(shè)置的輸入單元55等，以及樞轉(zhuǎn)安裝在其上端的蓋56。
通過(guò)以這種方式使用用于便攜式電話51、便攜式信息終端54等的本發(fā)明的液晶顯示器41，導(dǎo)致所述面光源裝置均勻發(fā)光，因此在圖像質(zhì)量上得以改善。
根據(jù)本發(fā)明的面光源裝置對(duì)于液晶顯示面板等的背光和正面光，或照明燈等來(lái)說(shuō)是有用的。
權(quán)利要求
1.一種面光源裝置，其包括光導(dǎo)板，通過(guò)該光導(dǎo)板，從光入射表面?zhèn)鲗?dǎo)的光被散布在基本上整個(gè)光出射表面上，從而從光出射表面出射到外部；以及光源，其設(shè)置成相對(duì)于光導(dǎo)板的光入射表面并且與光導(dǎo)板的寬度相比是小的，其中在垂直于光出射表面方向上均勻的多個(gè)凹陷作為第一擴(kuò)散圖案設(shè)置在光入射表面上、光入射表面中的面向光源的區(qū)域內(nèi)，第一擴(kuò)散圖案包括光從其在第一方向上出射的表面，所述第一方向基本上與光入射表面的法線的方向相同；光從其在第二方向上出射的表面，所述第二方向指向靠近光導(dǎo)板的光入射表面的角落；以及光從其在介于第一方向和第二方向之間的方向上出射的表面，以及從光入射表面入射在光導(dǎo)板上的每單位角度的光量與每單位角度的光導(dǎo)板的光出射區(qū)域的面積的比基本上是恒定的，與角度無(wú)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，第一擴(kuò)散圖案包括矩形或梯形凹陷，以及平行于光入射表面居中地設(shè)置在凹陷一側(cè)上的凹槽或突起。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面光源裝置，其特征在于，所述凹陷周期性地設(shè)置在光導(dǎo)板上，并且凹槽或突起的寬度等于或小于凹陷周期的1/3。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面光源裝置，其中所述凹槽或突起包括V形槽或V形突起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，所述第一擴(kuò)散圖案包括矩形或梯形凹陷，且在光入射側(cè)的相對(duì)側(cè)上的凹陷的角落被形成為弧形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，所述第一擴(kuò)散圖案包括矩形或梯形凹陷，且在光入射側(cè)的相對(duì)側(cè)上的所述凹陷的遠(yuǎn)端面被形成為弧形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的面光源裝置，還包括呈V形槽、V形突起或弧形形式的第二擴(kuò)散圖案，其形成在光入射表面上、處于第一擴(kuò)散圖案中間。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的面光源裝置，其特征在于，假設(shè)平行于穿過(guò)與光入射表面接觸的第一擴(kuò)散圖案的端部并且穿過(guò)所述光源以及光導(dǎo)板的表面發(fā)光區(qū)域的端部的線段的虛擬線段，第一擴(kuò)散圖案和第二擴(kuò)散圖案不越過(guò)所述虛擬線段。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的面光源裝置，其特征在于，光導(dǎo)板的光入射表面和與光入射表面接觸的第一擴(kuò)散圖案的表面之間的角落被倒角或倒圓。
10.一種圖像顯示器，其包括根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的面光源裝置和圖像顯示面板。
11.一種便攜式裝置，其包括根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像顯示器。
全文摘要
一種漫射器驅(qū)散表面發(fā)光區(qū)域中的局部暗部以改善整個(gè)表面發(fā)光區(qū)域中的亮度均勻。提供一種包括LED等的呈點(diǎn)光源形式的發(fā)光部件，以及光導(dǎo)板(13)，并且所述發(fā)光部件相對(duì)于光導(dǎo)板(13)的光入射表面(19)設(shè)置。第一擴(kuò)散圖案(22)和第二擴(kuò)散圖案(23)交替設(shè)置在光入射表面(19)上。第一擴(kuò)散圖案(22)包括設(shè)置在矩形凹陷(22A)的內(nèi)表面上的V形槽(22B)，所述矩形凹陷(22A)凹陷地設(shè)置在光入射表面(19)上。第二擴(kuò)散圖案(23)包括設(shè)置在光入射表面(19)上的V形槽。當(dāng)平行于從發(fā)光部件到光導(dǎo)板(13)的表面發(fā)光區(qū)域的角落畫(huà)出的線段的虛擬線段(26)從凹陷(22A)的端部被畫(huà)出時(shí)，V形槽(22B)和第二擴(kuò)散圖案(23)不會(huì)被設(shè)置成越過(guò)所述虛擬線段(26)。
文檔編號(hào)F21Y101/02GK1886621SQ20048003492
公開(kāi)日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2004年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者廣田和英, 篠原正幸, 幕田功 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社