專利名稱：面光源裝置及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面光源裝置及液晶顯示裝置，具體而言，涉及能夠?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)光板的薄型 化的面光源裝置、和使用該面光源裝置的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
為了將用于液晶顯示裝置等的背光燈薄型化，需要省去光擴(kuò)散板等付加的板，并 且將導(dǎo)光板自身的厚度減薄。但是，減薄導(dǎo)光板的厚度時(shí)，導(dǎo)光板如板那樣變薄，因此，導(dǎo)光板容易翹曲。而且， 在導(dǎo)光板容易翹曲時(shí)，背光燈的組裝變得困難，并且會(huì)從導(dǎo)光板翹曲的部位泄漏光。因此， 作為防止變薄的導(dǎo)光板翹曲的方法，具有在導(dǎo)光板與液晶顯示面板之間不夾入空氣層，而 是利用粘接劑等將導(dǎo)光板粘貼在液晶顯示面板背面的方法。作為在液晶顯示面板的背面粘接有導(dǎo)光板的液晶顯示裝置，例如在專利文獻(xiàn) 1(特開平5-88174號(hào)公報(bào))的比較例1(專利文獻(xiàn)1的圖3)中有記載。在該液晶顯示裝 置11中，如圖1所示，作為導(dǎo)光板12，使用兩面平滑的丙烯酸板(折射率1.49)，使用折射 率比導(dǎo)光板12高的連接層13 (折射率1. 51的雙液硬化型硅酮)將導(dǎo)光板12以與散射型 液晶顯示面板14的背面不夾入空氣層的方式進(jìn)行粘貼。另外，在與導(dǎo)光板12的兩端面相 對(duì)的位置分別設(shè)置有由冷陰極管構(gòu)成的光源15。在該液晶顯示裝置11中，如圖2(a)所示，從光源15射出而進(jìn)入導(dǎo)光板12內(nèi)的光 L從導(dǎo)光板12向連接層13透過(guò)，進(jìn)而向液晶顯示面板14射入，以處于散射狀態(tài)(白濁狀 態(tài))的像素進(jìn)行散射，由此，向前方射出，使該像素發(fā)光。但是，在這種液晶顯示裝置中，連接層13的折射率比導(dǎo)光板12的折射率高，因此， 如在圖2(a)中用虛線所示的光L那樣光在連接層13與導(dǎo)光板12的界面不進(jìn)行全反射。因 此，向?qū)Ч獍?2射入的光L不能夠在導(dǎo)光板12內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)光，而在光源15的附近從液晶顯 示面板14射出。其結(jié)果，如圖2(b)的亮度分布所示，在接近光源15的部位發(fā)光亮度高且 明亮，但是，在遠(yuǎn)離光源15(即，光源15彼此的中央部分)的部位發(fā)光亮度低且暗。為了消除上述的發(fā)光亮度的不均一，在專利文獻(xiàn)1記載的第一實(shí)施例(專利文獻(xiàn) 1的圖1)中，如圖3所示，在導(dǎo)光板12的表面部分地形成折射率比導(dǎo)光板12低的薄膜16， 并且在與光源15接近的部位使薄膜16的面積率增大，在遠(yuǎn)離光源15的部位使薄膜16的 面積率變小。另外，形成有薄膜16的導(dǎo)光板12經(jīng)由折射率比導(dǎo)光板12高的連接層13而 粘貼于液晶顯示面板14的背面。在此，導(dǎo)光板12由折射率為1. 49的丙烯酸板形成，作為 薄膜16使用折射率為1. 41的雙液硬化型硅酮，作為連接層13使用折射率為1. 51的雙液 硬化型硅酮。在專利文獻(xiàn)1的第一實(shí)施例中，在導(dǎo)光板12的表面形成有薄膜16，故而導(dǎo)光板12 內(nèi)的光在導(dǎo)光板12與薄膜16的界面進(jìn)行全反射，由此在導(dǎo)光板12內(nèi)導(dǎo)光。而且，在與光 源15接近的部位，薄膜16的面積率大，因此，通過(guò)薄膜16間從液晶顯示面板14射出的光 的比率變小，在到達(dá)的光量少的遠(yuǎn)離光源15的部位，由于薄膜16的面積率小，故而通過(guò)薄膜16間而從液晶顯示面板14射出的光的比率變大，其結(jié)果，在液晶顯示裝置的顯示面整體 能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光亮度的均一化。另外，在專利文獻(xiàn)1記載的第二實(shí)施例(專利文獻(xiàn)1的圖2)中，如圖4所示，在導(dǎo) 光板12的表面部分地形成棱柱狀的凹凸17，并且，在接近光源15的部位降低凹凸17的粗 糙化的程度，在遠(yuǎn)離光源15的部位提高凹凸17的粗糙化的程度。另外，形成有凹凸17的導(dǎo) 光板12經(jīng)由折射率比導(dǎo)光板12低的連接層13而粘貼于液晶顯示面板14的背面。在此， 導(dǎo)光板12由折射率為1. 49的丙烯酸板形成，作為連接層13使用折射率為1. 41的雙液硬 化型硅酮。在專利文獻(xiàn)1的第二實(shí)施例中，連接層13的折射率比導(dǎo)光板12的折射率低，因 此，導(dǎo)光板12內(nèi)的光在導(dǎo)光板12表面的平滑區(qū)域內(nèi)通過(guò)全反射而被封入導(dǎo)光板12內(nèi)，在 導(dǎo)光板12內(nèi)導(dǎo)光。另一方面，向凹凸17射入的光由凹凸17被散射而向連接層13內(nèi)透過(guò)， 進(jìn)而以液晶顯示面板14的處于散射狀態(tài)的像素散射而發(fā)光。而且，在接近光源15的部位 凹凸17的粗糙化的程度低，因此，由凹凸17散射而從液晶顯示面板14射出的光的比率小， 在到達(dá)光量少的遠(yuǎn)離光源15的部位凹凸17的粗糙化的程度高，因此，被凹凸17散射而從 液晶顯示面板14射出的光的比率變大，其結(jié)果，在液晶顯示裝置的整個(gè)顯示面能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā) 光亮度的均一化。在專利文獻(xiàn)1的第一實(shí)施例中，圖5(a)表示與導(dǎo)光板12垂直的平面內(nèi)的光的指 向特性。向?qū)Ч獍?2入射之前的光的展寬(指向特性)為士90°，但是，導(dǎo)光板12的折射 率為ng = 1. 49，因此，向?qū)Ч獍?2入射之后的光的展寬為士arcsin(l/l. 49) = 士42. 2°另一方面，導(dǎo)光板12與薄膜16的界面的全反射臨界角為arcsind. 41/1. 49) = 71. 1°該臨界角71. 1°在自水平方向測(cè)定時(shí)為18.9°。因此，進(jìn)入導(dǎo)光板12內(nèi)的士 42.2°展寬的光中、自水平方向測(cè)定的18. 9 ° 42.2°范圍的光和-18.9° -42.2°范圍的光(在圖5 (b)中陰影線范圍的光)向薄膜16 射入時(shí)，不由薄膜16反射而是透過(guò)薄膜16。這樣，在圖5(b)中虛線范圍的光在光源15的 附近透過(guò)薄膜16，在導(dǎo)光板12內(nèi)不被導(dǎo)光，因此，不能將足夠的光量從光源15導(dǎo)光到遠(yuǎn)處， 不能使發(fā)光亮度充分均一化。在對(duì)比文獻(xiàn)1的第二實(shí)施例中，連接層13的折射率與第一實(shí)施例的薄膜16同 樣為1.41，因此，進(jìn)入導(dǎo)光板12內(nèi)的士42.2°展寬的光中、由水平方向測(cè)定的18.9° 42.2°范圍的光和-18. 9° -42. 2°范圍的光在導(dǎo)光板12的平滑區(qū)域不反射，而是透過(guò) 連接層13。這樣，在第二實(shí)施例的情況下，在圖5(b)中虛線范圍的光也在光源15的附近透 過(guò)連接層13，不在導(dǎo)光板12內(nèi)導(dǎo)光，因此，不能將足夠的光量從光源15導(dǎo)光到遠(yuǎn)處，不能使 發(fā)光亮度充分均一化。另外，在本說(shuō)明書中，在表示光的指向特性及指向性展寬的情況下會(huì)應(yīng)用慣用的 記述方法。例如，代替上述將光的展寬記載為-42. 2° +42. 2° (即，將光的展寬設(shè)定為 X時(shí)，-42. 2彡χ彡+42. 2)，簡(jiǎn)單地記載為±42. 2°。專利文獻(xiàn)1 日本特開平5-88174號(hào)公報(bào)5
本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)問(wèn)題而作出的，其目的在于提供能夠使向?qū)Ч獍迳淙氲墓?在導(dǎo)光板的厚度方向上的指向性展開變窄而使之在導(dǎo)光板內(nèi)導(dǎo)光的面光源裝置和使用該 面光源裝置的液晶顯示裝置。本發(fā)明第一方面的面光源裝置，具備點(diǎn)光源和導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板設(shè)置在與所 述點(diǎn)光源相對(duì)的位置，將所述點(diǎn)光源的光從光入射端面導(dǎo)入后從光出射面向外部射出，其 特征在于，所述導(dǎo)光板在由透光性材料構(gòu)成的導(dǎo)光基板設(shè)有指向性變換部和光射出裝置， 所述導(dǎo)光基板將在與所述點(diǎn)光源相對(duì)的位置設(shè)置的光導(dǎo)入部、和導(dǎo)光板主體作為一體而構(gòu) 成，所述導(dǎo)光板主體具備將從所述光導(dǎo)入部被導(dǎo)光的光向外部射出的所述光出射面，所述 導(dǎo)光板主體在所述導(dǎo)光基板上具有與所述光導(dǎo)入部的最小厚度相同的厚度或比其大的厚 度，所述光導(dǎo)入部在所述導(dǎo)光基板的光射出側(cè)的面或其相反側(cè)的面，從所述光導(dǎo)入部中與 所述導(dǎo)光板主體相同厚度的部分向所述導(dǎo)光板主體的光導(dǎo)入部側(cè)端緣水平連續(xù)，或者利用 傾斜面從所述光導(dǎo)入部中比所述導(dǎo)光板主體厚度小的部分向所述導(dǎo)光板主體的光導(dǎo)入部 側(cè)端緣連續(xù)，所述指向性變換部形成在所述光導(dǎo)入部的光射出側(cè)的面或其相反面，通過(guò)縮 小向所述光導(dǎo)入部射入的光在所述導(dǎo)光基板的厚度方向上的指向性展寬，將從所述光入射 端面向所述光導(dǎo)入部射入的光封入所述導(dǎo)光板內(nèi)，所述光射出裝置形成在所述導(dǎo)光板主 體，使被封入所述導(dǎo)光板主體內(nèi)的光從所述光出射面向外部射出。另外，所謂光導(dǎo)入部和導(dǎo) 光板主體作為一體構(gòu)成是指，光導(dǎo)入部和導(dǎo)光板主體連接成一體，在光導(dǎo)入部與導(dǎo)光板主 體之間不存在空氣層，如果光導(dǎo)入部和導(dǎo)光板主體在各自分離的狀態(tài)下用粘接劑連接，也 作為“作為一體構(gòu)成的”狀態(tài)。另外，導(dǎo)光基板是用于設(shè)置指向性變換部及光射出裝置的母 材，在稱為導(dǎo)光基板時(shí)，設(shè)想沒(méi)有形成指向性變換部及光射出裝置。在本發(fā)明的第一面光源裝置中，使向光導(dǎo)入部?jī)?nèi)入射的光能夠通過(guò)指向性變換部 在其導(dǎo)光板厚度方向上的指向性展寬變窄后，向?qū)Ч獍逯黧w送入。因此，在導(dǎo)光板主體內(nèi)， 能夠不被光射出裝置反射，減少向?qū)Ч獍逯黧w外泄漏的光。尤其是，即使在導(dǎo)光板主體的光 出射面設(shè)有折射率比導(dǎo)光板主體低的層的情況下，在光射出裝置不反射而能夠減少?gòu)膶?dǎo)光 板主體與低折射率層的界面泄漏的光。其結(jié)果，能夠?qū)⒐鈱?dǎo)至從點(diǎn)光源離開的位置，能夠使 面光源裝置的發(fā)光亮度均一化。本發(fā)明第二方面的面光源裝置，其具備點(diǎn)光源和導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板設(shè)置在與所 述點(diǎn)光源相對(duì)的位置，將所述點(diǎn)光源的光從光入射端面導(dǎo)入后從光出射面向外部射出，其 特征在于，所述導(dǎo)光板在由透光性材料構(gòu)成的導(dǎo)光基板設(shè)有指向性變換部和光射出裝置， 所述導(dǎo)光基板將在與所述點(diǎn)光源相對(duì)的位置設(shè)置的光導(dǎo)入部、和導(dǎo)光板主體作為一體而構(gòu) 成，所述導(dǎo)光板主體具備將從所述光導(dǎo)入部被導(dǎo)光的光向外部射出的所述光出射面，所述 導(dǎo)光板主體在所述導(dǎo)光基板上具有與所述光導(dǎo)入部的最小厚度相同的厚度或比其大的厚 度，所述光導(dǎo)入部在所述導(dǎo)光基板的光射出側(cè)的面或其相反側(cè)的面，從所述光導(dǎo)入部中與 所述導(dǎo)光板主體相同厚度的部分向所述導(dǎo)光板主體的光導(dǎo)入部側(cè)端緣水平連續(xù)，或者利用 傾斜面從所述光導(dǎo)入部中比所述導(dǎo)光板主體厚度小的部分向所述導(dǎo)光板主體的光導(dǎo)入部 側(cè)端緣連續(xù)，所述指向性變換部形成在所述光導(dǎo)入部中與所述光出射面平行的區(qū)域，通過(guò) 從接近所述點(diǎn)光源的一側(cè)向遠(yuǎn)離所述點(diǎn)光源的方向延伸的多個(gè)圖案構(gòu)成，所述光射出裝置 形成在所述導(dǎo)光板主體上，使被封入所述導(dǎo)光板主體內(nèi)的光從所述光出射面向外部射出。6另外，在第二面光源裝置中，所謂光導(dǎo)入部和導(dǎo)光板主體作為一體構(gòu)成也是指，光導(dǎo)入部和 導(dǎo)光板主體連接成一體，在光導(dǎo)入部和導(dǎo)光板主體之間不存在空氣層，如果光導(dǎo)入部和導(dǎo) 光板主體在各自分離的狀態(tài)下也用粘接劑連接，也成為“作為一體構(gòu)成的”狀態(tài)。另外，導(dǎo) 光基板是用于設(shè)置指向性變換部及光射出裝置的母材，在稱為導(dǎo)光基板時(shí)，設(shè)想沒(méi)有形成 指向性變換部及光射出裝置。在本發(fā)明的第二面光源裝置中，使向光導(dǎo)入部?jī)?nèi)入射并以點(diǎn)光源的位置為中心擴(kuò) 展的光通過(guò)由指向性變換部的圖案反射而使指向性變化，在將導(dǎo)光板厚度方向上的指向性 展寬縮窄后，能夠向?qū)Ч獍逯黧w送入。因此，在導(dǎo)光板主體內(nèi)，不被光射出裝置反射，而能夠 減少向?qū)Ч獍逯黧w外泄漏的光。尤其是，即使在導(dǎo)光板主體的光出射面設(shè)有折射率比導(dǎo)光 板主體低的層的情況下，也能夠不由光射出裝置反射，減少?gòu)膶?dǎo)光板主體與低折射率層的 界面泄漏的光。其結(jié)果，能夠?qū)⒐鈱?dǎo)光至從點(diǎn)光源離開的位置，能夠使面光源裝置的發(fā)光亮 度均一化。在本發(fā)明的第一方面或第二方面的面光源裝置中，所述指向性變換部通過(guò)形成V 槽狀的多個(gè)指向性變換圖案而構(gòu)成。在該方面中，由形成V槽狀的指向性變換圖案使光導(dǎo) 入部?jī)?nèi)的光反射，能夠使指向特性傾斜，由此，能夠使光導(dǎo)入部?jī)?nèi)的光在導(dǎo)光板厚度方向上 的指向性展寬變窄。另外，在上述方面中，優(yōu)選與由鄰接的所述指向性變換圖案形成的頂角部的棱 線垂直的截面中、該頂角部的頂角為107° 154°。通過(guò)將所述頂角部的頂角設(shè)定為 107° 154°，能夠良好地設(shè)定導(dǎo)光板的指向性變換效率和導(dǎo)光效率。在本發(fā)明的第一方面或第二方面的面光源裝置的另一方面中，所述指向性變換部 通過(guò)以點(diǎn)光源或點(diǎn)光源附近的某位置為中心放射狀排列的多個(gè)指向性變換圖案而構(gòu)成。從 點(diǎn)光源射出而到達(dá)光射出裝置的光具有在與導(dǎo)光板的光出射面平行的面內(nèi)的指向性展寬 窄的特征。在該方面中，通過(guò)將指向性變換圖案以點(diǎn)光源或點(diǎn)光源附近的某位置為中心放 射狀排列，光的行進(jìn)方向與指向性變換圖案的面大致平行，因此，不易產(chǎn)生在厚度方向上擴(kuò) 展的指向性變換，故而由指向性變換圖案泄漏的光減少。在本發(fā)明的第一方面或第二方面的面光源裝置的其他方面中，從與所述導(dǎo)光板的 光出射面垂直的方向看，從所述指向性變換部的接近所述點(diǎn)光源一側(cè)的邊緣的任意點(diǎn)向所 述點(diǎn)光源的光射出窗的一端延伸的方向、與從該任意點(diǎn)向該光射出窗的中央延伸的方向構(gòu) 成的角度為32°以下，從所述指向性變換部的接近所述點(diǎn)光源一側(cè)的邊緣的任意點(diǎn)向所述 點(diǎn)光源的光射出窗的另一端延伸的方向、與從該任意點(diǎn)向該光射出窗的中央延伸的方向構(gòu) 成的角度為32°以下。根據(jù)該方面，能夠良好地設(shè)定導(dǎo)光板的指向性變換效率和導(dǎo)光效率。在本發(fā)明的第一方面或第二方面的面光源裝置的其他方面中，所述點(diǎn)光源沿所述 導(dǎo)光板的端緣而配置有多個(gè)，從與所述導(dǎo)光板的光出射面垂直的方向看，在通過(guò)任一個(gè)任 意的點(diǎn)光源的中心且與所述導(dǎo)光板的端緣垂直的方向設(shè)定X軸，沿所述導(dǎo)光板的端緣設(shè)定 Y軸時(shí)，與該點(diǎn)光源對(duì)應(yīng)的指向性變換部位于同時(shí)滿足以下條件的區(qū)域的內(nèi)部X > 0X 彡{-2Y+ (2P-W)} / (2tan α )X 彡{2Y+ (2P-W)} / (2tan α )(其中，P所述點(diǎn)光源間的距離
W 所述點(diǎn)光源的光射出窗的寬度α 將導(dǎo)光板的折射率設(shè)為ng時(shí)，用α = arcsin(l/ng)表示的角度)。根據(jù)該 方面，多個(gè)點(diǎn)光源沿導(dǎo)光板的端緣配置，在各點(diǎn)光源的前方設(shè)有各自的指向性變換部，在這 樣的面光源裝置中，能夠避免向各自的指向性變換部射入來(lái)自不對(duì)應(yīng)的其他點(diǎn)光源的光并 反射或透過(guò)，能夠減少來(lái)自指向性變換部及光導(dǎo)入部的光的泄漏。在本發(fā)明的第一面光源裝置的其他方面中，所述光導(dǎo)入部將從該光導(dǎo)入部的表面 到所述導(dǎo)光板主體的表面而傾斜的傾斜面作為所述指向性變換部，并且形成在使所述傾斜 面與所述導(dǎo)光板的光出射面?zhèn)鹊拿婊蚺c其相反面中的與所述光導(dǎo)入部的所述導(dǎo)光板主體 鄰接的區(qū)域，所述光導(dǎo)入部中除了形成有所述傾斜面的區(qū)域之外的區(qū)域的厚度比所述導(dǎo)光 板主體的厚度薄。在該方面中，在光導(dǎo)入部側(cè)以使厚度變薄的方式在光導(dǎo)入部的緣部形成傾斜面， 故而由該傾斜面使進(jìn)入光導(dǎo)入部?jī)?nèi)的光反射，由此，能夠?qū)?dǎo)光板厚度方向的指向性展寬 縮窄，能夠?qū)⒅赶蛐哉箤捒s窄后的光向?qū)Ч獍逯黧w送入。因此，在導(dǎo)光板主體內(nèi)，能夠不由 光射出裝置反射，減少向?qū)Ч獍逯黧w外泄漏的光。尤其是，即使在導(dǎo)光板主體的光出射面設(shè) 有折射率比導(dǎo)光板主體低的層的情況下，也能夠不由光射出裝置反射，減少自導(dǎo)光板主體 與低折射率的層的界面泄漏的光。其結(jié)果，能夠?qū)⒐鈱?dǎo)光到從點(diǎn)光源離開的位置，能夠使面 光源裝置的發(fā)光亮度均一化。在本發(fā)明的第一或第二面光源裝置的其他方面中，利用比所述導(dǎo)光板的折射率小 的低折射率層以密接的方式覆蓋所述導(dǎo)光板的光出射面?zhèn)鹊拿婊蚱湎喾磦?cè)的面中的至少 一面。如該方面這樣，在導(dǎo)光板的表面被低折射率層覆蓋的情況下，若沒(méi)有指向性變換部， 則向?qū)Ч獍鍍?nèi)射入的點(diǎn)光源的光透過(guò)低折射率層并擴(kuò)散，容易使液晶顯示畫面的面內(nèi)亮度 不均勻惡化。對(duì)此，在本方面中，由于在光導(dǎo)入部設(shè)有指向性變換部，故而能夠使向?qū)Ч獍?射入的光的指向性變窄，減少在沒(méi)有指向性變換部時(shí)透過(guò)低折射率層的光的泄漏，能夠改 善液晶顯示畫面的面內(nèi)亮度不均勻。在本發(fā)明的第一或第二面光源裝置的其他方面中，所述導(dǎo)光板的光射出裝置通過(guò) 在所述光入射端面?zhèn)染哂兄辽僖粋€(gè)平面的圖案，在所述導(dǎo)光板的光出射面的相反側(cè)的面形 成，所述光射出裝置的所述平面與平行于所述導(dǎo)光板的光出射面的面構(gòu)成的角度的平均傾 斜角θχ*為35° 70°，并且各光射出裝置的所述平面與平行于所述導(dǎo)光板的光出射面 的面構(gòu)成的傾斜角度處于ΘΧ*士 10°的范圍內(nèi)。根據(jù)該方面，能夠?qū)⒆詫?dǎo)光板的光出射面 射出的光的指向性展寬設(shè)定為士 10° 士20°左右，能夠使液晶顯示畫面的辨認(rèn)性良好。 另外，通過(guò)在35° 70°的范圍內(nèi)調(diào)整平均傾斜角θ χ*，能夠調(diào)整自光出射面射出的光的 峰值方向。本發(fā)明的液晶顯示裝置，由本發(fā)明的第一或第二方面的面光源裝置、液晶顯示面 板、至少介于所述面光源裝置的所述導(dǎo)光板主體與所述液晶顯示面板之間并使所述導(dǎo)光板 主體與所述液晶顯示面板密接的至少一層連接層構(gòu)成，其特征在于，所述各連接層的任一 層的折射率都比所述導(dǎo)光板主體的折射率低。在本發(fā)明的液晶顯示裝置中，使導(dǎo)光板主體經(jīng)由連接層與液晶顯示面板密接，因 此，即使減薄導(dǎo)光板的厚度，導(dǎo)光板也難以翹曲。因此，不會(huì)損害組裝性，另外，能夠消除光 自翹曲的導(dǎo)光板泄漏的問(wèn)題，并且能夠使面光源裝置薄型化。另外，連接層的折射率比導(dǎo)光板主體的低，故而通過(guò)在導(dǎo)光板主體與連接層的界面將光進(jìn)行全反射，能夠?qū)⒐鈱?dǎo)光到從 光源遠(yuǎn)離的位置。而且，由于使用本發(fā)明的面光源裝置，在將射入到光導(dǎo)入部的光的指向 性展寬縮窄的基礎(chǔ)上能夠?qū)⒐庀驅(qū)Ч獍逯黧w送入，從導(dǎo)光板主體與連接層的界面難以泄漏 光，提高光的利用效率。而且，由于從導(dǎo)光板主體與連接層的界面難以泄漏光，更大量的光 能夠自光源導(dǎo)光到遠(yuǎn)處，能夠?qū)σ壕э@示面板均一的照明。另外，用于解決本發(fā)明的所述課題的發(fā)明具有適當(dāng)組合以上說(shuō)明的構(gòu)成要素的特 征，本發(fā)明基于該構(gòu)成要素的組合能夠進(jìn)行多種變化。


圖1是表示專利文獻(xiàn)1公開的比較例1的液晶顯示裝置的概略剖面圖；圖2(a)是表示向圖1的液晶顯示裝置的導(dǎo)光板內(nèi)射入的光的行跡的圖，圖2 (b) 是說(shuō)明液晶顯示裝置的亮度根據(jù)距光源的距離的不同而變化的樣子的圖；圖3是表示專利文獻(xiàn)1記載的第一實(shí)施例的液晶顯示裝置的概略剖面圖；圖4是表示專利文獻(xiàn)1記載的第二實(shí)施例的液晶顯示裝置的概略剖面圖；圖5是表示圖3所示的液晶顯示裝置的導(dǎo)光板內(nèi)的光的指向性的圖；圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的液晶顯示裝置的一部分的概略剖面圖；圖7是用于實(shí)施方式1的液晶顯示裝置的面光源裝置的概略平面圖；圖8是用于實(shí)施方式1的液晶顯示裝置的面光源裝置的導(dǎo)光板的立體圖；圖9是實(shí)施方式1的液晶顯示裝置的導(dǎo)光板的局部剖斷的概略剖面圖；圖10(a)是放大表示光導(dǎo)入部的平面圖，圖10(b)是將圖10(a)的光導(dǎo)入部沿圓 周方向A1-A2切開的剖面圖；圖11是用于說(shuō)明指向性變換部的作用與光的行跡的圖；圖12(a)、(b)是表示向指向性變換部射入前的光的指向性的圖，圖12(c)、(d)是 表示通過(guò)指向性變換部后的光的指向性的圖；圖13(a)、(b)是用于說(shuō)明指向性變換效率的圖；圖14(a)是表示向光導(dǎo)入部射入之后的光的指向性的圖，圖14(b)是表示通過(guò)指 向性變換部后的光的指向性的圖；圖15是表示由指向性變換圖案形成的頂角部的頂角Φ和指向性變換效率、導(dǎo)光 效率、變換效率χ導(dǎo)光效率的關(guān)系的圖；圖16是表示預(yù)測(cè)角θ 1和指向性變換效率、導(dǎo)光效率、變換效率X導(dǎo)光效率的關(guān) 系的圖；圖17是用于說(shuō)明預(yù)測(cè)角θ 1、θ 2的圖；圖18是用于說(shuō)明指向性變換圖案的外周緣的半徑r2的上限值的概略圖；圖19是表示從導(dǎo)光板的光出射面垂直射出的光的指向特性的圖；圖20是表示從導(dǎo)光板的光出射面相對(duì)于其垂線向30°方向射出的光的指向特性 的圖；圖21是用于說(shuō)明偏向圖案的平均傾斜角的定義的圖；圖22(a)、(b)是用于說(shuō)明偏向圖案的平均傾斜角的圖；圖23是說(shuō)明偏向圖案的平均傾斜角和傾斜角的偏差的圖；9
圖M是表示從導(dǎo)光板射出的光的光度的指向性半值全寬度和偏向圖案的平均傾 斜角的關(guān)系的圖；圖25是表示從導(dǎo)光板射出的光的光度的指向特性的圖；圖沈是表示從導(dǎo)光板射出的光的光度的指向特性的圖；圖27是表示帶有在偏向圖案中產(chǎn)生的圓弧的角的圖；圖觀是表示實(shí)施方式1的變形例1的導(dǎo)光板的立體圖；圖四是實(shí)施方式1的變形例1的導(dǎo)光板的概略剖面圖；圖30是表示實(shí)施方式1的變形例2的導(dǎo)光板的立體圖；圖31是實(shí)施方式1的變形例2的導(dǎo)光板的概略剖面圖；圖32是表示指向性變換部的不同例的概略剖面圖；圖33 (a)是表示實(shí)施方式1的變形例3的指向性變換部的形狀的平面圖，圖33 (b) 是通過(guò)其棱線的截面的概略剖面圖；圖34(a)是表示實(shí)施方式1的變形例4的面光源裝置的立體圖，圖34(b)是其局 部放大立體圖；圖35(a)、(b)、(c)是表示圖34(b)的Dl D3各個(gè)位置的指向性變換圖案的形狀 的圖；圖36是表示實(shí)施方式1的變形例5的面光源裝置的立體圖；圖37是表示在排列多個(gè)點(diǎn)光源構(gòu)成的情況下，在導(dǎo)光板內(nèi)從各點(diǎn)光源射出的光 到達(dá)的范圍的概略圖；圖38(a)是表示指向性變換部的試行錯(cuò)誤的配置的圖，圖38(b)是表示指向性變 換部的優(yōu)選配置的圖；圖39(a)是表示指向性變換部的試行錯(cuò)誤的配置的圖，圖39(b)是表示指向性變 換部的優(yōu)選配置的圖；圖40是表示本發(fā)明實(shí)施方式2的液晶顯示裝置的剖面圖；圖41是用于實(shí)施方式2的液晶顯示裝置的導(dǎo)光板的立體圖；圖42(a)是表示向?qū)Ч獍鍍?nèi)射入之后的光的指向性的圖，圖42(b)是表示通過(guò)指 向性變換部之后的光的指向性的圖；圖43是表示用于實(shí)施方式2的變形例1的導(dǎo)光板的構(gòu)造的立體圖；圖44(a)是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式3的概略圖，圖44(b)是說(shuō)明實(shí)施方式3的不同 形態(tài)的概略圖，圖44(c)是說(shuō)明實(shí)施方式3的另一不同形態(tài)的概略圖；圖45(a)是說(shuō)明實(shí)施方式3的又一不同形態(tài)的概略圖，圖45 (b)是說(shuō)明實(shí)施方式 3的再一不同形態(tài)的的概略圖；圖46是說(shuō)明實(shí)施方式3的其他不同形態(tài)的概略圖；圖47(a)、(b)是表示本發(fā)明實(shí)施方式4的層疊型導(dǎo)光板的構(gòu)造的概略剖面圖；圖48是表示實(shí)施方式4的變形例1的層疊型導(dǎo)光板的構(gòu)造的概略剖面圖；圖49是表示實(shí)施方式4的變形例2的層疊型導(dǎo)光板的構(gòu)造的概略剖面圖；圖50是表示實(shí)施方式4的變形例3的層疊型導(dǎo)光板的構(gòu)造的概略剖面圖；圖51是表示實(shí)施方式4的變形例4的層疊型導(dǎo)光板的構(gòu)造的概略剖面圖；圖52是表示本發(fā)明實(shí)施方式5的液晶顯示裝置的剖面圖；10
圖53(a)、(c)是表示實(shí)施方式5的面光源裝置的指向性的圖，圖53(b)、(d)是表 示比較例的指向性的圖；圖M是表示本發(fā)明實(shí)施方式6的液晶顯示裝置的剖面圖；圖55是表示實(shí)施方式6的變形例的液晶顯示裝置的剖面圖。標(biāo)記說(shuō)明21、液晶顯示裝置22、面光源裝置23、點(diǎn)光源24、導(dǎo)光板28、光射出窗29、導(dǎo)光板主體30、光導(dǎo)入部31、光入射端面32、光出射面33、指向性變換部34、偏向圖案35、連接層36、液晶顯示面板37、指向性變換圖案38a、棱線38b、谷線52、指向性變換部53、薄板部54、柱狀部件55、擴(kuò)散材料56、印刷層
具體實(shí)施例方式下面，參照

本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。(第一實(shí)施方式)圖6是表示本發(fā)明實(shí)施方式1的液晶顯示裝置21的一部分的概略剖面圖。圖7 是表示用于該液晶顯示裝置21的面光源裝置22的概略平面圖。面光源裝置22由點(diǎn)光源23和導(dǎo)光板M構(gòu)成。點(diǎn)光源23內(nèi)裝有一個(gè)LED或多 個(gè)接近的LED，發(fā)白色光。點(diǎn)光源23例如圖6所示，在透明密封樹脂沈內(nèi)密封一個(gè)或多個(gè) LED25，另外，將該透明密封樹脂沈的除正面之外的各面用白色樹脂27覆蓋。透明密封樹 脂26的正面從白色樹脂27露出而成為光射出窗觀。而且，從LED25射出的光直接從光射 出窗觀射出，或在透明密封樹脂沈與白色樹脂27的界面反射后從光射出窗觀射出。點(diǎn)光源23不限于圖6所示的例。在此所說(shuō)的點(diǎn)光源23不是嚴(yán)格意義的點(diǎn)光源， 相對(duì)于冷陰極管稱為線狀光源而稱為點(diǎn)光源。即，所謂點(diǎn)光源是比導(dǎo)光板M的寬度小的光源，點(diǎn)光源23也具有有限的寬度，但是不是冷陰極管那樣地具有IOmm以上的長(zhǎng)度或?qū)挾?。例如，作為其它的點(diǎn)光源23，有側(cè)向圖型的LED等。在側(cè)向圖型的LED中，在一個(gè) 封裝內(nèi)放入一個(gè)以上的LED芯片，也可以同時(shí)密封多個(gè)LED芯片。在同時(shí)密封多個(gè)LED芯片 時(shí)，射出窗的寬度會(huì)成為5mm左右，但導(dǎo)光板的發(fā)光區(qū)域的寬度與2英寸程度相比足夠小， 故而能夠看作點(diǎn)光源。另外，也可以將使用光纖維導(dǎo)入的光導(dǎo)入導(dǎo)光板。在這種情況下，能 夠?qū)⒐饫w維的光射出端面看作點(diǎn)光源。導(dǎo)光板M在導(dǎo)光板主體四的端部設(shè)有光導(dǎo)入部30，導(dǎo)光板主體四和光導(dǎo)入部 30作為一體構(gòu)成。另外，導(dǎo)光板M在由透光性材料構(gòu)成的導(dǎo)光基板上設(shè)有光導(dǎo)入部30和 偏向圖案；34。作為導(dǎo)光基板，光導(dǎo)入部30的光射出側(cè)的面和導(dǎo)光板主體四的光射出側(cè)的 面平坦連續(xù)，光導(dǎo)入部30的光射出側(cè)的相反面和導(dǎo)光板主體四的光射出側(cè)的相反面也平 坦連續(xù)。導(dǎo)光板M(導(dǎo)光基板)由丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂(PC)、環(huán)烯系材料、聚甲基丙 烯酸甲酯(PMMA)等高折射率的透明樹脂成形。以下說(shuō)明的導(dǎo)光板M為用聚碳酸酯樹脂制 成的。光導(dǎo)入部30的端面(光入射端面31)的厚度T與點(diǎn)光源23的光射出窗觀的高度 H相等，或比其厚。因此，能夠使從點(diǎn)光源23射出的光高效率地從光入射端面31射入到光 導(dǎo)入部30內(nèi)，面光源裝置22的光利用效率提高。在光導(dǎo)入部30 (導(dǎo)光基板)，在與導(dǎo)光板主體四的光出射面32同樣側(cè)的面形成有 指向性變換部33。另外，指向性變換部33在光導(dǎo)入部30內(nèi)，沿著與導(dǎo)光板主體四鄰接的 區(qū)域形成為帶狀。換言之，從與導(dǎo)光板M的光出射面32垂直的方向看，將從指向性變換部 33的位于遠(yuǎn)離點(diǎn)光源23側(cè)的邊緣到光入射端面31的區(qū)域稱為光導(dǎo)入部30，將除此之外的 區(qū)域(從指向性變換部33的位于遠(yuǎn)離點(diǎn)光源23側(cè)的邊緣到與導(dǎo)光板M的光入射端面31 相反側(cè)的端面的區(qū)域)稱為導(dǎo)光板主體四。導(dǎo)光板主體四(導(dǎo)光基板)的光出射面32和其相反側(cè)的面(背面)平行形成。在 導(dǎo)光板主體29 (導(dǎo)光基板)的背面設(shè)有將光進(jìn)行反射并用于將其從光出射面32大致垂直 地射出的多個(gè)(多數(shù))偏向圖案34(光射出裝置)。偏向圖案34只要是能夠?qū)⒐馍涑鰟t可 以是任意形狀，可以根據(jù)用途選擇凹凸形狀、基于絲網(wǎng)印刷的圖案、在導(dǎo)光板M內(nèi)設(shè)有擴(kuò) 散材料等。另外，偏向圖案34的配置也可以組合同心圓配置、鋸齒形配置、隨機(jī)配置、規(guī)則 的配置等公知技術(shù)。作為一例，如圖7所示，偏向圖案34以點(diǎn)光源23或點(diǎn)光源23附近的某 一點(diǎn)為中心排列成同心圓狀，并且在圓周方向從一端到另一端不是圓弧狀連續(xù)，而是短的 偏向圖案34在圓周方向排列。偏向圖案34以在點(diǎn)光源23的附近分布密度小，隨著距離點(diǎn) 光源23越遠(yuǎn)、分布密度變大的方式形成，由此使面光源裝置22的發(fā)光亮度均一化。另外， 一個(gè)一個(gè)的偏向圖案34是使導(dǎo)光板主體四的背面凹陷為V槽狀的凹部，或使導(dǎo)光板主體 四的背面三棱柱狀突出的凸部，其凹部的槽方向或凸部的棱線方向相對(duì)于連結(jié)其偏向圖案 位置和同心圓中心的線段以大致正交的方式配置。于是，如圖6所示的光Lb，在導(dǎo)光板主體 29內(nèi)導(dǎo)光的光射入到偏向圖案34并在偏向圖案34的斜面進(jìn)行全反射時(shí)，由偏向圖案34反 射的光從光出射面32向大致垂直的方向射出。液晶顯示裝置21在導(dǎo)光板主體四的光出射面32上重疊液晶顯示面板36而構(gòu)成， 在光出射面32與液晶顯示面板36背面之間夾入連接層35，由此，使光出射面32和液晶顯 示面板36的背面以不進(jìn)入空氣的方式密接。另外，連接層35不只是在光出射面32與液晶 顯示面板36的背面之間，也可以在除了光導(dǎo)入部30之外的區(qū)域向?qū)Ч獍逯黧w四的端面及12背面?zhèn)壬斐?。連接層35的折射率比導(dǎo)光板M的小。即，在將導(dǎo)光板M的折射率設(shè)定為ng、將 連接層35的折射率設(shè)定為nl時(shí)，這些折射率ng、nl之間存在ng > nl > 1的關(guān)系。在此，之所以設(shè)定為nl>l，是為了從連接層35除去空氣層。例如，導(dǎo)光 板M的折射率ng = 1. 59、連接層35的折射率nl = 1. 4。作為連接層35可使用粘接劑， 例如可使用折射率比導(dǎo)光板M低的雙液硬化型硅酮及紫外線硬化樹脂等。另外，作為連接 層35也可以沒(méi)有粘接性，例如也可以使折射率比空氣高且折射率比導(dǎo)光板M低的氣體介 于導(dǎo)光板M與液晶顯示面板36之間。在該面光源裝置22中，從點(diǎn)光源23向?qū)Ч獍鍖?duì)內(nèi)射入的光的行跡大致可以分為 兩種。一種是光如圖6所示的光La那樣，在導(dǎo)光板對(duì)內(nèi)光的行進(jìn)方向相對(duì)于水平面(以 下，將與光出射面32平行的面稱為水平面)構(gòu)成比較小的角度，該光La不與指向性變換部 33抵碰，直接與導(dǎo)光板主體四的光出射面32或背面碰觸而全反射，在其導(dǎo)光途中與偏向圖 案34碰觸的光從光出射面32大致垂直地射出。另一種光如圖6所示的光Lb那樣，在導(dǎo)光板M內(nèi)光的行進(jìn)方向相對(duì)于水平面構(gòu) 成比較大的角度。該光Lb為若沒(méi)有指向性變換部33，則如圖6虛線所示的光那樣在導(dǎo)光板 24與空氣的界面全反射而進(jìn)行導(dǎo)光，在到達(dá)光板主體四與連接層35的界面時(shí)透過(guò)連接層 35而泄漏的光。但是，在該實(shí)施方式中，在光導(dǎo)入部30設(shè)置有指向性變換部33，因此，該光 Lb到達(dá)指向性變換部33而使導(dǎo)光方向彎曲。即，光Lb通過(guò)在指向性變換部33進(jìn)行反射以 與水平面構(gòu)成的角度變小的方式使導(dǎo)光方向彎曲，因此，在導(dǎo)光板主體四與空氣的界面及 導(dǎo)光板主體四與連接層35的界面進(jìn)行全反射，封入導(dǎo)光板主體四內(nèi)且從點(diǎn)光源23導(dǎo)光 至遠(yuǎn)處，與偏向圖案34接觸時(shí)從光出射面32大致垂直地射出。下面，說(shuō)明指向性變換部33的構(gòu)造。圖8是導(dǎo)光板M的立體圖，圖9是導(dǎo)光板M 的局部剖斷的概略剖面圖。另外，圖10(a)是放大表示光導(dǎo)入部30的平面圖，圖10(b)是 將圖10(a)的光導(dǎo)入部30沿圓周方向A1-A2切開的剖面圖。指向性變換部33為從與光出射面32垂直的方向看時(shí)為圓弧狀的帶狀區(qū)域，使形 成V槽狀的同一形狀的指向性變換圖案37沿著圓周方向放射狀排列而構(gòu)成。光導(dǎo)入部30 中的被指向性變換部33包圍的區(qū)域與光出射面32共面(將由指向性變換部33包圍的平 坦區(qū)域稱為光導(dǎo)入部30的平坦面39)，指向性變換部33以從光出射面32及平坦面39突出 的方式形成。指向性變換圖案37的谷線38b在含有導(dǎo)光板M的光出射面32及平坦面39 的平面內(nèi)向水平方向延伸。另外，指向性變換圖案37的棱線38a以在遠(yuǎn)離點(diǎn)光源23 —側(cè) 最高、接近點(diǎn)光源23 —側(cè)最低的方式直線地傾斜。形成于鄰接的指向性變換圖案37間的 頂角部的兩端面都成為與光出射面32及平坦面39垂直的面。將各指向性變換圖案37的棱線38a三維延長(zhǎng)的前端集聚于某一點(diǎn)或某一點(diǎn)附近 區(qū)域。在該實(shí)施方式的情況下，如圖9及圖10(a)所示，延長(zhǎng)各指向性變換圖案37的棱線 38a的前端在平坦面39上集聚于位于光導(dǎo)入部30的端面(光入射端面31)中央部的一點(diǎn) 或其附近的一點(diǎn)或這些點(diǎn)的附近區(qū)域。在該實(shí)施方式中，設(shè)定為集聚于位于光導(dǎo)入部30的 端面的中央部的一點(diǎn)S。同樣，將各指向性變換圖案37的谷線38b三維延長(zhǎng)的前端也集聚 于某一點(diǎn)或某一點(diǎn)的附近區(qū)域。
另外，列舉該導(dǎo)光板M的數(shù)值例如下。光導(dǎo)入部30的端面的厚度T和導(dǎo)光板主 體四的厚度都是0. 37mm(任一厚度都是指沒(méi)有考慮指向性變換圖案及偏向圖案的導(dǎo)光基 板的厚度)。另外，如圖10(a)所示，從與光出射面32垂直的方向看時(shí)，將各指向性變換圖 案37的棱線38a及谷線38b的接近點(diǎn)光源23側(cè)的端部連接的包絡(luò)線(指向性變換部33的 內(nèi)周緣)成為圓弧。同樣，將各指向性變換圖案37的棱線38a及谷線38b的遠(yuǎn)離點(diǎn)光源23 側(cè)的端部連接的包絡(luò)線(指向性變換部33的外周緣)也成為圓弧。該指向性變換部33的 內(nèi)周緣的半徑rl為2. 5mm，指向性變換部33的外周緣的半徑r2為3. 8mm。如后述地決定 從指向性變換部33的內(nèi)周緣到外周緣的距離r2-rl (指向性變換圖案37的長(zhǎng)度)，以使要 變換的指向性的光與指向性變換部33接觸。因此，若導(dǎo)光板對(duì)的厚度T變化，則半徑rl、 r2的值也變化。從與光出射面32垂直的方向看時(shí)，指向性變換部33內(nèi)周緣的指向性變換 圖案37的間距Pl為0. 30mm,指向性變換部33外周緣的指向性變換圖案37的間距P2為 0.46mm。指向性變換圖案37的棱線38a的傾斜角度(斜度)ξ約為1°，但是，棱線38a的 傾斜角度ξ的值根據(jù)間距PI、Ρ2值而變化。下面，說(shuō)明指向性變換部33的作用。圖11、圖12是用于說(shuō)明指向性變換部33的 作用和光的行跡的圖。首先，考慮與光入射端面31及光出射面32垂直的平面(ZX面)，將 與光入射端面31垂直的方向設(shè)為X軸方向，將與光出射面32垂直的方向設(shè)為Z軸方向，將 與光入射端面31及光出射面32平行的方向設(shè)為Y軸方向。從光入射端面31向?qū)Ч獍鍖?duì) 內(nèi)射入的光具有半球狀的指向特性，因此，在ZX面內(nèi)具有士 90°的指向性展寬。導(dǎo)光板M 的折射率為ng，因此，具有士90°展寬的光從光入射端面31向光導(dǎo)入部30射入時(shí)，如圖11 所示，在光導(dǎo)入部30內(nèi)的指向性展寬為士 α = 士arcsin(l/ng)…(式 1)ng = 1. 59 時(shí)，指向性展寬為 士 α = 士39. 0°。另外，ng = 1.59時(shí)，平坦面39或其背面與空氣層的界面的全反射的臨界角同樣 為39.0°，因此，將此換算成從水平方向(X軸方向)測(cè)定的角度時(shí)成為51.0°。S卩，從水 平方向測(cè)定的51.0°以上角度的光和-51.0°以下角度的光從光導(dǎo)入部30與空氣層的界 面泄漏。但是，由于射入光導(dǎo)入部30的光的指向性展寬為士39.0°，故而向光導(dǎo)入部30射 入的光在與空氣的界面沒(méi)有泄漏，全反射并且在導(dǎo)光板M內(nèi)導(dǎo)光。另一方面，導(dǎo)光板主體四與連接層35的界面的全反射的臨界角Y為y = arcsin (nl/ng)...(式 2)這如果換算成從水平方向測(cè)定的角度β，則成為β = 90° -γ =90° -arcsin (nl/ng)…(式 3)若ng = 1. 59、nl = 1. 4，則 β = 28. 3°。因此，向光導(dǎo)入部30射入的指向性展寬士 α (= 士39.0° )的光中、-β +β 范圍的光無(wú)論是在導(dǎo)光板M與空氣的界面，還是在導(dǎo)光板M與連接層35的界面都能夠進(jìn) 行全反射，不會(huì)從導(dǎo)光板M泄漏并導(dǎo)光。對(duì)此，-α -β范圍的光和+β +α范圍的 光在沒(méi)有指向性變換部33的情況下，在與空氣的界面進(jìn)行全反射，但是，在與連接層35的 界面透過(guò)連接層35而泄漏。指向性變換部33發(fā)揮使光在進(jìn)行反射前后使光的指向特性圍繞X軸旋轉(zhuǎn)或傾斜 的作用。如圖12(a)、(b)所示，向X軸方向前進(jìn)的點(diǎn)光源23的光在Y方向具有狹窄的指向14特性。該光被指向性變換部33反射時(shí)，其指向特性如圖12(c)、(d)所示地旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果， 由于在ZX面內(nèi)，故而指向性展寬變得比ε小。由此，只要以成為ε彡β的方式?jīng)Q定指向 性變換部33的形狀及尺寸，則由指向性變換部33反射的光就不會(huì)在與連接層35的界面泄 漏，能夠?qū)⒐膺\(yùn)送到遠(yuǎn)處。另夕卜，圖12 (b)、(d)是從ZX面內(nèi)看到的光的指向特性，這種指向特性在XY面內(nèi)在 從傾斜的方向看點(diǎn)光源23的情況下，上下方向的指向性展寬根據(jù)看的方向不同而不同。因 此，指向性變換部33也能夠在正面方向和傾斜方向使圖案的形狀變化，但是從圖案制造的 容易程度考慮，將各方向的指向性變換圖案37設(shè)定為同一形狀。另外，如果完全沒(méi)有光的泄漏，理論上，有必要由指向性變換部33全部接 受-α -β范圍的光和+β + α范圍的光，但是考慮其它的條件，未必需要由指向性變 換部33全部接受這些范圍的光。接著，為了將士 α的指向性展寬由指向性變換部33變換為比士 β小的指向性展 寬，如圖11所示，只要使-α -β范圍的光和+β +α范圍的光向指向性變換部33射 入而決定指向性變換部33的區(qū)域(即，rl、r2的值)即可。其結(jié)果是，在光導(dǎo)入部30指向性展寬變換為士 ε的光輸送到導(dǎo)光板主體四，在導(dǎo) 光板主體四內(nèi)，被偏向圖案34反射的光不從與連接層35的界面泄漏。下面，對(duì)最合適的指向性變換部33的決定方式進(jìn)行說(shuō)明。首先，最初對(duì)指向性變 換效率和導(dǎo)光效率的概念進(jìn)行說(shuō)明。所謂指向性變換效率表示向?qū)Ч獍逯黧w四傳遞的光 的指向性中成為目標(biāo)的指向性的范圍內(nèi)進(jìn)入多少光量。指向性變換效率=(范圍內(nèi)的光量)+ (全體的光量)=(全體的光量-范圍外的光量)+ (全體的光量)圖13 (a)、(b)表示如圖12 (a)、(c)所示在ZY平面的指向性，具體而言，在圖13 (a) 中由2根實(shí)線夾著的區(qū)域K表示連接層35與導(dǎo)光板主體四的光出射面32密接的情況下 成為目標(biāo)的指向性的范圍，假設(shè)在折射率為1. 59的導(dǎo)光板主體四上設(shè)置折射率為1. 4的 連接層35的情況。另外，圖13(b)中由圓表示的區(qū)域Q的內(nèi)部表示向?qū)Ч獍逯黧w四傳遞 的光的指向特性。該情況下，區(qū)域Q中的位于區(qū)域K之外的區(qū)域ql、q2為目標(biāo)范圍外的光 量，區(qū)域Q中的位于區(qū)域K內(nèi)的區(qū)域q3為目標(biāo)范圍的光量，因此，指向性變換效率成為q3/ (ql+q2+q3)。因此，指向性變換效率表示向?qū)Ч獍逯黧w四傳遞的光在導(dǎo)光板主體四與連接層 35的界面泄漏的難易程度。指向性變換效率大時(shí)，在導(dǎo)光板主體四與連接層35的界面，光 難以泄漏，光容易在導(dǎo)光板主體四上傳輸。相反，指向性變換效率小時(shí)，進(jìn)入導(dǎo)光板主體四 的光在與連接層35的界面容易泄漏，導(dǎo)光板主體四中與光導(dǎo)入部30接近的區(qū)域明亮發(fā)光 的不良情況顯著。另外，所謂導(dǎo)光效率，表示向?qū)Ч獍逯黧w四傳遞的光量與向?qū)Ч獍錗射入后的光 的光量的比例。導(dǎo)光效率=(向?qū)Ч獍逯黧w傳遞的光量)+ (射入后的光量)即，導(dǎo)光效率表示光導(dǎo)入部30的光的泄漏難易的程度。導(dǎo)光效率小表示指向性變 換部33等導(dǎo)致的光的泄漏大，表示導(dǎo)光板主體四的發(fā)光面整體的亮度變低。相反，導(dǎo)光效 率大表示指向性變換部33等導(dǎo)致的光的泄漏小，能夠提高導(dǎo)光板主體四的發(fā)光面整體的亮度。圖14(a)、(b)表示如圖12(a)、(c)所示在ZY平面的指向性，圖14(a)所示的指向 特性Gl如圖12(a)、(c)所示表示ZY平面的指向性，表示向光導(dǎo)入部30射入后的光的指向 性。另外，圖14(b)所示的指向性G2表示通過(guò)指向性變換部33后的指向性。在射入后的 光的指向性Gl中，未被收納在目標(biāo)范圍K內(nèi)，但是通過(guò)設(shè)置指向性變換部33，范圍外的光向 傾斜的方向移動(dòng)，由此，如指向性G2所示成為大致目標(biāo)范圍內(nèi)的光。將這時(shí)的指向特性用 ZX面內(nèi)的截面表示的圖為圖12(d)。圖15表示由指向性變換圖案37形成的頂角部的頂角Φ和指向性變換效率、導(dǎo)光 效率、變換效率X導(dǎo)光效率的關(guān)系。該關(guān)系是rl = 2.5mm、r2 = 3. 8mm情況下的圖，即使 除此之外的情況下也表示同樣的傾向。所謂的頂角部的頂角Φ，正確而言是形成于鄰接的 指向性變換圖案37間的頂角部的、與棱線38a垂直的截面的頂角(頂角部的兩側(cè)斜面構(gòu)成 的最大夾角)。因此，圖10(b)所示的頂角Φ是用于說(shuō)明的，并不嚴(yán)格地限定。根據(jù)圖15，在頂角Φ = 120°時(shí)，指向性變換部33的指向性的變換效率最高。頂 角Φ比120°小時(shí)，在指向性變換效率降低的同時(shí)，在指向性變換部33發(fā)生漏光，向?qū)Ч獍?主體四傳遞的光的光量減少，因此，導(dǎo)光效率也降低。在頂角Φ變得比120°大時(shí)，指向性 變換效率降低，但由于漏光減少，故而導(dǎo)光效率提高。由于以上的原因，最適當(dāng)?shù)捻斀铅敌枰紤]指向性變換效率和導(dǎo)光效率兩方面 來(lái)決定，因此通過(guò)指向性變換效率X導(dǎo)光效率來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)為好。優(yōu)選該指向性變換效率X 導(dǎo)光效率的值是指向性變換效率X導(dǎo)光效率> 0. 85，因此，根據(jù)圖15，只要頂角Φ >92°即可。另外，更希望指向性變換效率X導(dǎo)光效率> 0. 9，因此，只要107° < Φ < 154° 即可。另外，指向性變換效率X導(dǎo)光效率的值也在頂角Φ = 120°時(shí)成為最大值。圖16表示預(yù)測(cè)角θ 1和指向性變換效率、導(dǎo)光效率、指向性變換效率X導(dǎo)光效率 的關(guān)系。圖16作為頂角Φ = 120°通過(guò)計(jì)算求取的。在此，所謂預(yù)測(cè)角θ 1如圖17所示， 是指從指向性變換部33的內(nèi)周緣中央向點(diǎn)光源23的光射出窗觀的一端延伸的線段和從 指向性變換部33的內(nèi)周緣中央向光射出窗觀的中央延伸的線段構(gòu)成的角度。圖16的關(guān) 系對(duì)于從指向性變換部33的內(nèi)周緣中央向點(diǎn)光源23的光射出窗觀的另一端延伸的線段 和從指向性變換部33的內(nèi)周緣中央向光射出窗觀的中央延伸的線段構(gòu)成的角度θ 2也適 用。根據(jù)圖16，要設(shè)定為指向性變換效率X導(dǎo)光效率> 0.85，只要θ 1 < 43°即可。 另外，要設(shè)定為指向性變換效率X導(dǎo)光效率>0.9，只要Θ1<32°即可。另外，在Θ1 =22°時(shí)，指向性變換效率X導(dǎo)光效率的值成為最大值。由此，預(yù)測(cè)角Θ1、Θ2以成為 θ 1彡32°、θ 2彡32°的方式進(jìn)行設(shè)定為好，尤其是只要設(shè)定為θ 1 = θ 2 = 22°，指向 性變換效率和導(dǎo)光效率良好，故而特別理想。預(yù)測(cè)角Θ1、θ 2的理想值或理想的最大值如上述那樣決定，因此，根據(jù)光射出窗 28的寬度決定從光入射端面31到指向性變換部33內(nèi)周緣的距離rl的理想值或理想的下 限值。例如，指向性變換部33的內(nèi)周緣為以光射出窗觀的中央為中心的半圓，只要光射出窗觀的寬度設(shè)定為W，就成為rl = W/(2tane 1)".(式 4)因此，要將指向性變換效率設(shè)定為0.9以上，只要rl彡0.8W即可，為了使指向性 變換效率最大，只要將距離(半徑)rl設(shè)定為大致1. 24W即可。但是，預(yù)測(cè)角Θ1、θ 2的值過(guò)小時(shí)，到指向性變換部33的內(nèi)周緣的距離rl變大， 到發(fā)光區(qū)域即導(dǎo)光板主體四的距離變長(zhǎng)，故而在這種情況下只要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整即可。另外，從指向性變換部33的內(nèi)周緣的任意點(diǎn)向點(diǎn)光源23的光射出窗觀的任一端 延伸的方向和從該任意點(diǎn)向光射出窗觀的中央延伸的方向構(gòu)成的角度在內(nèi)周緣的中央接 近大致最大值。因此，所謂Θ1<32°、Θ2<32°的條件，換言之也可以說(shuō)，在從與導(dǎo)光板 24的光出射面32垂直的方向看時(shí)，從指向性變換部33的內(nèi)周緣的任意點(diǎn)向光射出窗觀的 一端延伸的方向和從該任意點(diǎn)向光射出窗觀的中央延伸的方向構(gòu)成的角度為32°以下， 且，從指向性變換部33的內(nèi)周緣的任意點(diǎn)向點(diǎn)光源23的光射出窗觀的另一端延伸的方向 和從該任意點(diǎn)向光射出窗觀的中央延伸的方向構(gòu)成的角度為32°以下。另外，從光入射端面31到指向性變換部33的外周緣的距離r2的上限值可以按以 下的方式?jīng)Q定。圖18是光導(dǎo)入部30的概略剖面圖。如圖18所示，在光導(dǎo)入部30的上表 面突出的構(gòu)造的指向性變換圖案37的情況下，在其最大高度ha比T/2(其中，T為光導(dǎo)入 部30的厚度)大時(shí)，在導(dǎo)光板M的厚度方向，指向性變換部33的厚度變得過(guò)厚，不能滿足 面光源裝置的薄型化的要求。另外，在光導(dǎo)入部30的上表面凹陷的構(gòu)造的指向性變換圖案 37(參照?qǐng)D30 圖32)的情況下，在其高(深度)ha比T/2大時(shí)，在該部分導(dǎo)光板M的厚 度變得過(guò)薄，不能保證導(dǎo)光板M的強(qiáng)度。因此，指向性變換圖案37的最大高度ha在光導(dǎo) 入部30的厚度T的1/2以下為好，只要為ha 彡 T/2…(式 5)即可。另外，在如圖18所示的光導(dǎo)入部30，延長(zhǎng)各指向性變換圖案37的棱線38a及谷 線38b的前端集聚在某一點(diǎn)S、例如在平坦面39上位于光導(dǎo)入部30的端面(光入射端面 31)的中央部的一點(diǎn)(點(diǎn)S)。在該情況下，指向性變換圖案37的最大高度、S卩外周緣的高 度(厚度)ha表示為ha = r2Xtan ξ ...(式 6)其中，符號(hào)r2是從光入射端面31到指向性變換部33的外周緣的水平距離，ξ是 指向性變換圖案37的棱線38a的傾斜角度(斜度)。因此，由式5和式6可得到r2 彡 T/(2tan€)...(式 7)可知從光入射端面31到指向性變換部33的外周緣的距離(半徑)r2的上限值成 為 T"2tan€)。下面，對(duì)偏向圖案34的傾斜角進(jìn)行說(shuō)明。在之前首先對(duì)要求從導(dǎo)光板M的光出 射面32射出的光的指向性的展寬(光度成為峰值的1/2以上的范圍)在士20°以內(nèi)的理 由進(jìn)行說(shuō)明。在手機(jī)等便攜設(shè)備中，多是一個(gè)人看顯示器(液晶顯示畫面)，不需要擴(kuò)大畫面的 視角。根據(jù)試驗(yàn)，在從與畫面垂直的方向測(cè)定，光僅在士 10°以內(nèi)射出的情況下，在一邊走17一邊看便攜設(shè)備的畫面的狀況下，伴隨著步行所看到的畫面的方向進(jìn)行搖晃，因此，畫面若 隱若現(xiàn)難以看清圖像及文字。對(duì)此，可以確認(rèn)，只要光的射出的方向從與畫面垂直的方向測(cè) 定為士20°程度，即使在一邊走一邊看便攜設(shè)備的畫面的情況下也容易看清圖像及文字。 從該結(jié)果可知，從與畫面垂直的方向測(cè)定，向士20°范圍更外側(cè)射出的光泄漏，使顯示器自 正面方向的辨認(rèn)性降低。換言之，為了使面光源裝置的光利用效率良好，提高液晶顯示裝置 的正面辨認(rèn)性，只要使從面光源裝置射出的光的指向性比士 10°左右寬、且比士20°左右 窄即可。但是，從導(dǎo)光板射出的光的指向性通過(guò)使用擴(kuò)散板能夠容易地?cái)U(kuò)展，對(duì)此，相反地 難以使指向性變狹。通過(guò)使用棱鏡片，能夠使射出的光的方向一致，但是，一旦射出方向變 寬的光即使通過(guò)棱鏡片也難以使射出方向在狹窄的范圍內(nèi)一致，另外，為了將面光源裝置 的厚度減薄，也希望不使用棱鏡片。因此，為了制作光利用效率和辨認(rèn)性優(yōu)異的面光源裝置，如圖19所示，不使用棱 鏡片，而自導(dǎo)光板對(duì)本身射出的光中、從垂直于光出射面的法線測(cè)定在士20°以內(nèi)射出的 光的比例越高越好，優(yōu)選至少?gòu)墓獬錾涿嫔涑龅娜饬康?/2以上，理想以2/3以上的比例 的光向該角度區(qū)域內(nèi)射出的方式設(shè)定。另外，根據(jù)面光源裝置的用途，優(yōu)選從導(dǎo)光板M射 出的光的指向性的峰值方向成為從與畫面垂直方向向點(diǎn)光源側(cè)傾斜的角度。該情況下也希 望指向性展寬比士20°左右(即，半值全幅為40°左右)窄。例如，在車載用的監(jiān)視器中， 如圖20所示，要求在從與畫面垂直的方向偏移30度的角度具有指向性的峰值，在該情況下 也希望指向性展寬比士20°窄。作為不使用棱鏡片而將從導(dǎo)光板射出的光的指向性展寬設(shè)定為士20°左右或比 其更窄的方法，考慮控制導(dǎo)光板的偏向圖案的形狀的方法。于是，首先作為用于記述各種各 樣形狀的偏向圖案的特性的特征量，說(shuō)明偏向圖案的平均傾斜角的概念。圖21是表示與某偏向圖案34的長(zhǎng)度方向垂直的截面(尤其是包括連結(jié)點(diǎn)光源和 該偏向圖案的線段、與光出射面垂直的平面的截面形狀)的放大圖。在圖21的偏向圖案34 中，彎曲的傾斜面42成為用于將光進(jìn)行全反射的面。但是，超過(guò)臨界反射角向傾斜面42射 入的光向傾斜面42的外部泄漏。在將該偏向圖案34的截面沿著水平方向(與導(dǎo)光板M 的背面平行的方向)分割成Δχ 、Δχ2、…、ΔχΝ微小區(qū)間，將各微小區(qū)間的傾斜面42的 傾斜角分別設(shè)定為θ XI、ΘΧ2、…θ χΝ時(shí)，對(duì)由Σ I QxiX Axil/Σ I Axil...(式 8)表示的傾斜角的絕對(duì)值的平均量進(jìn)行考量。另外，式8的各總和設(shè)定為從i = 1到 i = N的總和。在用該式8表示的傾斜角的平均量中，把將N設(shè)定為足夠大的值，使Δχ 、 Δχ2、…非常小時(shí)(數(shù)學(xué)上，設(shè)定為N—①、Δ Xl = ΔΧ2 =…=ΔΧΝ—0時(shí))的值定 義為偏向圖案；34的平均傾斜角ΘΧ*。另外，對(duì)于與傾斜面42相反側(cè)的面而言，用怎樣的傾 斜角的面構(gòu)成都可以。列舉具體例對(duì)平均傾斜角θ χ*進(jìn)行說(shuō)明。圖22(a)表示具有傾斜角為50°的傾 斜面42的偏向圖案34。該情況下，平均傾斜角也成為θ χ* = 50°。另外，圖22(b)表示具有傾斜角50°和傾斜角40°的區(qū)域的偏向圖案34。在該偏 向圖案34中，將傾斜角50°區(qū)域的向水平方向投影的長(zhǎng)度設(shè)為2 Λ/5，將向傾斜角40°區(qū) 域的向水平方向投影的長(zhǎng)度設(shè)為3 Λ/5。Λ是向傾斜面42的水平方向投影的長(zhǎng)度。在該情況下，{50° ΧθΛ/5)+40° X (3 Λ /5)} / A= 44°因此，平均傾斜角θ χ* = 44°。另外，在平坦面中，平均傾斜角9抖為0°。從光出射面射出的光在哪一角度方向具有指向性的峰值由導(dǎo)光板M的折射率和 偏向圖案；34的平均傾斜角ΘΧ*決定。例如，要在與光出射面垂直的方向(0°方向)具有 指向性的峰值的情況下，若導(dǎo)光板M的折射率為1. 53，只要將偏向圖案34的平均傾斜角 θ χ*設(shè)定為50°即可。另外，從光出射面射出的光的指向性展寬由傾斜面42的傾斜角的偏差情況決定。 即，要使指向性展寬比士 10°寬且比士20°狹窄，只要使偏向圖案34的傾斜角的偏差在 θχ*士 10°的范圍內(nèi)即可。例如，在與光出射面垂直的方向(0°方向)具有指向性的峰值， 使指向性展寬設(shè)定為士 10°和士 20°中間的情況下，若導(dǎo)光板M的折射率為1.53，將偏向 圖案；34的平均傾斜角θ χ*設(shè)定為50°，只要偏向圖案34的傾斜角在50° 士 10°的范圍 內(nèi)即可。具體而言，如圖23所示，只要將水平方向的長(zhǎng)度為Λ且傾斜角為40°的偏向圖案 34和水平方向的長(zhǎng)度同樣為Λ且傾斜角為60°的偏向圖案34以同一數(shù)量或同一頻率設(shè) 置，平均傾斜角成為ΘΧ* = 50°，各偏向圖案34的傾斜角成為ΘΧ*士 10°。在該情況下， 若是折射率1.53的導(dǎo)光板Μ，在與光出射面垂直的方向(0°方向)具有指向性的峰值，指 向性展寬成為士 14°左右。圖M是表示將傾斜角的偏差設(shè)定為ΘΧ*士 10°時(shí)的、偏向圖案34的平均傾斜角 θ χ*的值和從光出射面發(fā)出的光的半值全幅的關(guān)系的圖。如上述從導(dǎo)光板M的光出射面 32射出的光的指向性為其半值全幅比40° (指向性展寬為士20° )窄為好，故而根據(jù)圖 Μ，要求偏向圖案；34的平均傾斜角ΘΧ*為35°以上。另外，雖未圖示，但在偏向圖案34的 平均傾斜角θ χ*不足35°時(shí)，半值全幅比40°寬，因此不優(yōu)選。另外，圖25是表示將偏向圖案34的平均傾斜角θχ*設(shè)定為、60°、70°時(shí)的 指向特性的圖(傾斜角的偏差為θχ* 士 10° )，橫軸表示從光出射面32射出的光的射出角 度，縱軸表示其光度。根據(jù)圖25，平均傾斜角ΘΧ*為70°時(shí)，指向特性的峰值方向從與光 出射面垂直的方向(Ζ軸方向)偏移50°。但是，要求峰值方向偏移50°以上的用途不被 考慮，根據(jù)圖M及圖25，要求平均傾斜角ΘΧ*在35° 70°的范圍。歸納以上的研究結(jié)果，對(duì)于導(dǎo)光板M的偏向圖案34而言，優(yōu)選與其長(zhǎng)度方向垂直 的截面為三角形狀。但是，該偏向圖案34朝向光入射端面?zhèn)鹊拿娴囊粋€(gè)面若是平面，則可 以是多邊形。偏向圖案34的平均傾斜角θ χ*根據(jù)從光出射面射出的光的峰值方向及導(dǎo) 光板M的折射率等決定。例如，導(dǎo)光板M的折射率只要在1. 5 1. 6的范圍，在與導(dǎo)光 板M的光出射面垂直的方向具有指向特性的峰值，因此，將各偏向圖案34的傾斜角度設(shè)為 50° 士 10°以內(nèi)的范圍，整體的平均傾斜角θ χ*成為約50°即可。另外，形成指向性變換 圖案37的位置可以在導(dǎo)光板M的光出射面?zhèn)?，也可以在其相反?cè)面。列舉具體例，導(dǎo)光板M的折射率為1. 59的情況下，向?qū)Ч獍錗射入之后的光的 指向性展寬為士39°，但是通過(guò)指向性變換圖案37的光在導(dǎo)光板M內(nèi)的指向性展寬大致 為士觀°。該指向性展寬的光由偏向圖案34反射而從光出射面射出后，射出的光的指向特19性如圖沈所示，光度的指向性展寬處于士 20° (半值全幅40° )以內(nèi)的范圍，使指向特性 縮窄的光從導(dǎo)光板M的光出射面射出。因此，在導(dǎo)光板M的射出面?zhèn)炔恍枰O(shè)定棱鏡片 等，因此能夠?qū)崿F(xiàn)背光燈的薄型化。另外，在導(dǎo)光板M上成形偏向圖案34時(shí)，會(huì)在多邊形狀的偏向圖案34的頂點(diǎn)及 與導(dǎo)光板背面的邊界部分帶有圓弧。若這些部分產(chǎn)生圓弧，則如圖27所示，在該部分光從 偏向圖案34泄漏，因此使亮度的均一性降低。由此，優(yōu)選這些帶圓弧的部分的曲率半徑R1、 R2盡可能地小。但是，即使使這些部分變小，由于樹脂的批量偏差等一點(diǎn)兒成形條件的不 同，產(chǎn)生基于個(gè)體間的偏差及場(chǎng)所的偏差，因此不優(yōu)選，為了抑制這些偏差，優(yōu)選從開始在 成形模型中帶有少許曲率。即，從成形界限考慮將曲率半徑Rl、R2設(shè)為0. 25 μ m以上，另 外，為了抑制亮度均一性的低下，優(yōu)選將曲率半徑Rl、R2設(shè)為至少偏向圖案34的高度hg的 1/3以下，更希望設(shè)定為1/5以下。(第一實(shí)施方式的變形例1)圖觀是表示變形例1的導(dǎo)光板M的立體圖，圖四是其局部剖斷的概略剖面圖。 該導(dǎo)光板M也以指向性變換部33向?qū)Ч獍錗的表面突出的方式設(shè)置，但排列的指向性變 換圖案37的棱線38a成為水平。谷線38b的接近點(diǎn)光源23側(cè)的端部高高地突出，谷線38b 的遠(yuǎn)離點(diǎn)光源23側(cè)的端部為與光出射面32同樣的高度，直線狀地傾斜。因此，指向性變換 部33的V槽隨著從點(diǎn)光源23離開而直線地變深。指向性變換部33的內(nèi)周面及外周面相 對(duì)于與光出射面32平行的平面成為垂直面。另外，將各個(gè)谷線38b向點(diǎn)光源23側(cè)延長(zhǎng)的 前端集聚于一點(diǎn)S。(第一實(shí)施方式的變形例2)圖30是表示變形例2的導(dǎo)光板M的立體圖，圖31是其局部剖斷的概略剖面圖。 在該導(dǎo)光板M中，指向性變換部33以使導(dǎo)光板M的表面凹陷的方式形成，排列的V槽狀的 指向性變換圖案37的棱線38a成為水平，位于與光出射面32同樣的平面內(nèi)。谷線38b的 接近點(diǎn)光源23側(cè)的端部的深度淺，谷線38b的遠(yuǎn)離點(diǎn)光源23側(cè)的端部的深度深。因此，指 向性變換部33的V槽隨著從點(diǎn)光源23離開而直線地變深，谷線38b也直線狀地傾斜。另 外，指向性變換部33的內(nèi)周面及外周面相對(duì)于平坦面39及光出射面32成為垂直面。將各 個(gè)谷線38b向點(diǎn)光源23側(cè)延長(zhǎng)的前端集聚于一點(diǎn)S。另外，如圖32所示，也可以使凹構(gòu)造的指向性變換部33的內(nèi)周面40傾斜。凹構(gòu) 造的指向性變換部33的內(nèi)周面40成為垂直面時(shí)，會(huì)從該內(nèi)周面向外部泄漏光，但是，如圖 32那樣通過(guò)使內(nèi)周面40傾斜，能夠抑制自此的光的泄漏。但是，若使指向性變換部33的內(nèi) 周面傾斜并使谷線38b的端部向內(nèi)側(cè)伸展，與點(diǎn)光源23的距離變短，故而一部分光容易從 傾斜面泄漏。因此，考慮兩者的平衡而需要進(jìn)行傾斜面的設(shè)計(jì)。(第一實(shí)施方式的變形例3)圖33(a)是表示變形例3的指向性變換部33的形狀的平面圖，圖33(b)是通過(guò)該 棱線38a的概略剖面圖。在實(shí)施方式1中，指向性變換部33的內(nèi)周緣及外周緣成為圓弧狀， 指向性變換部33的內(nèi)周面及外周面成為垂直面。在實(shí)施方式1中，外周面是垂直面，故而向 指向性變換部33的外周面以比全反射的臨界角小的入射角射入時(shí)，光可能從外周面泄漏。對(duì)此，在變形例3中，指向性變換部33的內(nèi)周緣成為圓弧狀，但是，指向性變換部 33的外周緣具有凹凸而成為粗糙面。即，棱線38a的遠(yuǎn)離點(diǎn)光源23側(cè)的端部與點(diǎn)光源23的距離r2比谷線38b的遠(yuǎn)離點(diǎn)光源23側(cè)的端部與點(diǎn)光源23的距離r2長(zhǎng)。而且，指向性 變換部33的外周面成為從與光出射面32垂直的方向傾斜的傾斜面41。因此，光難以從指 向性變換部33的傾斜面41泄漏，能夠得到防止光泄漏的效果。但是，在指向性變換部33的外周面設(shè)置傾斜面41時(shí)，棱線38a變長(zhǎng)，指向性變換 部33的面積變大，故而從節(jié)省空間設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)考慮不理想。因此，對(duì)盡可能減小棱線38a 的外側(cè)端露出，將傾斜面41間的棱線38a形成曲線而實(shí)現(xiàn)節(jié)省空間化也有效。另外，不僅指向性變換部33的外周面，指向性變換部33的內(nèi)周面也可以通過(guò)傾斜 面形成。但是，指向性變換部33的內(nèi)周面從點(diǎn)光源23看是成為陰影的部分，因此，內(nèi)周面 無(wú)論是垂直面還是傾斜面都一樣。因此，指向性變換部33的內(nèi)周面根據(jù)需要設(shè)定為傾斜面 即可。另外，指向性變換部33的內(nèi)周面為垂直面時(shí)，指向性變換部33的內(nèi)周面與平坦面39 之間的角部分可能會(huì)異常發(fā)光，故而也希望在該部分實(shí)施緩緩的倒角。(第一實(shí)施方式的變形例4)圖34(a)是表示變形例4的面光源裝置46的立體圖，圖34(b)是放大其一部分所 示的立體圖。在該面光源裝置46中，將指向性變換部33設(shè)于從導(dǎo)光板M的表面的一側(cè)端 到另一側(cè)端形成直線狀的帶狀區(qū)域。指向性變換部33具有左右對(duì)稱的形狀，但構(gòu)成指向性 變換部33的各指向性變換圖案37以點(diǎn)光源23或點(diǎn)光源23附近的一點(diǎn)為中心形成放射 狀，因此，如圖35(a)、(b)、(c)所示，根據(jù)指向性變換部33的位置而指向性變換圖案37具 有不同的形狀。即，圖35(a)表示圖34的Dl部分的指向性變換圖案37的形狀的一部分， 圖35(b)表示圖34的D2部分的指向性變換圖案37的形狀的一部分，圖35(c)表示圖34 的D3部分的指向性變換圖案37的形狀的一部分。其他的方面與實(shí)施方式1同樣。(第一實(shí)施方式的變形例5)圖36是表示變形例5的面光源裝置47的立體圖。在該面光源裝置47中，沿著導(dǎo) 光板M的端緣排列有多個(gè)具有圓弧狀指向性變換部33的光導(dǎo)入部30。在與各光導(dǎo)入部 30的光入射端面31相對(duì)的位置分別配置有點(diǎn)光源23。在該面光源裝置47中，能夠使用多 個(gè)點(diǎn)光源23，因此能夠提高面光源裝置47的發(fā)光亮度。另外，在鄰接的指向性變換部33彼 此重合配置的情況下，希望除去各指向性變換部33的重合部分，指向性變換部33彼此以不 重合的方式設(shè)定。另外，在如此地使用多個(gè)點(diǎn)光源23，沿著導(dǎo)光板M的端緣排列多個(gè)指向性變換部 33的情況下，自光入射端面31到指向性變換部33的外周緣的距離(半徑)r2在所述式7 上進(jìn)一步產(chǎn)生制限。下面，對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)行說(shuō)明。圖37是從垂直的方向看到的沿著端面排列多個(gè)點(diǎn)光源23的光導(dǎo)入部30的概略 圖。在圖37中，從與導(dǎo)光板M垂直的方向看，通過(guò)某點(diǎn)光源23的中心，在與導(dǎo)光板M的 端面垂直的方向設(shè)定X軸，沿導(dǎo)光板M的光入射端面31設(shè)定Y軸。若將導(dǎo)光板M的折射 率設(shè)定為ng，從點(diǎn)光源23的光射出窗觀射出并從光入射端面31射入光導(dǎo)入部30的光的 展寬為士 α = 士arcsin(l/ng)。在圖37中，分別用Lg表示通過(guò)從各點(diǎn)光源23射出的光 在光導(dǎo)入部30內(nèi)的指向性展寬的端部的光線。著眼于夾持某點(diǎn)光源23(以下，稱為正中間 的點(diǎn)光源23)的兩個(gè)點(diǎn)光源23之間的區(qū)域(圖37的線段El與E2之間的區(qū)域)時(shí)，圖37 所示的區(qū)域A為來(lái)自任意點(diǎn)光源23的光都不能到達(dá)的區(qū)域，區(qū)域B為僅來(lái)自正中間的點(diǎn)光 源23的光到達(dá)的區(qū)域，除了區(qū)域A及B之外的區(qū)域?yàn)槲挥谡虚g的點(diǎn)光源23的兩側(cè)的任21一點(diǎn)光源23的光到達(dá)的區(qū)域。配置于正中間的點(diǎn)光源23前方的指向性變換部33以僅反射正中間的點(diǎn)光源23 的光，不反射其兩側(cè)的點(diǎn)光源23的光的方式進(jìn)行設(shè)定，需要將其指向性變換部33收納在將 區(qū)域A和區(qū)域B合并的區(qū)域內(nèi)。因此，在正中間的點(diǎn)光源23的前方，需要將指向性變換部 33收納在同時(shí)滿足如下3式的區(qū)域內(nèi)，即X > 0···(式 9)X 彡{-2Y+ (2P-W)} / (2tan α )…(式 10)X ( {Ti+ (2P-W)} / (2tan α )…(式 11)在此，P是多個(gè)點(diǎn)光源23的排列間距，W是點(diǎn)光源23的光射出窗觀的寬度，α = arcsin(l/ng)且ng為導(dǎo)光板M的折射率。另外，區(qū)域B的前端Jl及區(qū)域A前端J2、J3的X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)分別為Jl((2P-ff)/(2tana)>0)
J2 ((P-W) / (2tan α )、-Ρ/2)J3 ((P-W) / (2tan α )、P/2)例如，在P = 6. 5讓、ng = 1· 59、W = 2mm 時(shí)，這些坐標(biāo)成為 Jl (6. 8、0)、 J2 (2. 78、-3. 25)、J3 (2. 78,3. 25)。但是，即使在區(qū)域A及B內(nèi)，在圖38 (a)中如虛線表示的指向性變換部33那樣，在 區(qū)域B的前端Jl附近設(shè)置指向性變換部33時(shí)，從正中間的點(diǎn)光源23發(fā)出的光的一部分不 通過(guò)指向性變換部33而到達(dá)導(dǎo)光板主體四。另外，指向性變換部33的外周緣的高度過(guò)高 時(shí)，深度會(huì)變得過(guò)深。因此，如圖38(a)中實(shí)線所示，最大的指向性變換部33希望以其外周 緣部通過(guò)區(qū)域A的前端J2、J3的方式?jīng)Q定。另外，即使在指向性變換部33的外周緣通過(guò) J2、J3的情況下，在sin、( (P-W)/(2P-W)[或，ng2彡(2P-ff) / (P-W)]的情況下，指向性 變換部33的圓弧方向的長(zhǎng)度變長(zhǎng)時(shí)，以圖38(a)中實(shí)線所示的指向性變換部33那樣，指向 性變換部33的兩端部向區(qū)域A及B外伸出。因此，在sin2 α ( (P-ff) / (2P_W)的情況下，理想的是使指向性變換部33以外周 緣通過(guò)區(qū)域A的前端J2、J3，且使指向性變換部33從區(qū)域A及B不伸出，如圖38(b)所示 在各點(diǎn)光源23的前方分別設(shè)置。這時(shí)，從光射出窗觀的中央到指向性變換部33的外周緣 的半徑r2可以用以下的式12表示。
權(quán)利要求
1.一種面光源裝置，其具備點(diǎn)光源和導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板設(shè)置在與所述點(diǎn)光源相對(duì)的位置，將所述點(diǎn)光源的光從 光入射端面導(dǎo)入后從光出射面向外部射出，其特征在于，所述導(dǎo)光板在由透光性材料構(gòu)成的導(dǎo)光基板設(shè)有指向性變換部和光射出裝置， 所述導(dǎo)光基板將在與所述點(diǎn)光源相對(duì)的位置設(shè)置的光導(dǎo)入部、和導(dǎo)光板主體作為一體 而構(gòu)成，所述導(dǎo)光板主體具備將從所述光導(dǎo)入部被導(dǎo)光的光向外部射出的所述光出射面，所述導(dǎo)光板主體在所述導(dǎo)光基板上具有與所述光導(dǎo)入部的最小厚度相同的厚度或比 其大的厚度，所述光導(dǎo)入部在所述導(dǎo)光基板的光射出側(cè)的面或其相反側(cè)的面，從所述光導(dǎo)入部中與 所述導(dǎo)光板主體相同厚度的部分向所述導(dǎo)光板主體的光導(dǎo)入部側(cè)端緣水平連續(xù)，或者利用 傾斜面從所述光導(dǎo)入部中比所述導(dǎo)光板主體厚度小的部分向所述導(dǎo)光板主體的光導(dǎo)入部 側(cè)端緣連續(xù)，所述指向性變換部形成在所述光導(dǎo)入部的光射出側(cè)的面或其相反面，通過(guò)縮小向所述 光導(dǎo)入部射入的光在所述導(dǎo)光基板的厚度方向上的指向性展寬，將從所述光入射端面向所 述光導(dǎo)入部射入的光封入所述導(dǎo)光板內(nèi)，所述光射出裝置形成在所述導(dǎo)光板主體，使被封入所述導(dǎo)光板主體內(nèi)的光從所述光出 射面向外部射出。
2.一種面光源裝置，其具備點(diǎn)光源和導(dǎo)光板，所述導(dǎo)光板設(shè)置在與所述點(diǎn)光源相對(duì)的位置，將所述點(diǎn)光源的光從 光入射端面導(dǎo)入后從光出射面向外部射出，其特征在于，所述導(dǎo)光板在由透光性材料構(gòu)成的導(dǎo)光基板設(shè)有指向性變換部和光射出裝置， 所述導(dǎo)光基板將在與所述點(diǎn)光源相對(duì)的位置設(shè)置的光導(dǎo)入部、和導(dǎo)光板主體作為一體 而構(gòu)成，所述導(dǎo)光板主體具備將從所述光導(dǎo)入部被導(dǎo)光的光向外部射出的所述光出射面，所述導(dǎo)光板主體在所述導(dǎo)光基板上具有與所述光導(dǎo)入部的最小厚度相同的厚度或比 其大的厚度，所述光導(dǎo)入部在所述導(dǎo)光基板的光射出側(cè)的面或其相反側(cè)的面，從所述光導(dǎo)入部中與 所述導(dǎo)光板主體相同厚度的部分向所述導(dǎo)光板主體的光導(dǎo)入部側(cè)端緣水平連續(xù)，或者利用 傾斜面從所述光導(dǎo)入部中比所述導(dǎo)光板主體厚度小的部分向所述導(dǎo)光板主體的光導(dǎo)入部 側(cè)端緣連續(xù)，所述指向性變換部形成在所述光導(dǎo)入部中與所述光出射面平行的區(qū)域，通過(guò)從接近所 述點(diǎn)光源的一側(cè)向遠(yuǎn)離所述點(diǎn)光源的方向延伸的多個(gè)圖案構(gòu)成，所述光射出裝置形成在所述導(dǎo)光板主體上，使被封入所述導(dǎo)光板主體內(nèi)的光從所述光 出射面向外部射出。
3.如權(quán)利要求1或2所述的面光源裝置，其特征在于，所述指向性變換部通過(guò)形成V槽 狀的多個(gè)指向性變換圖案而構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求3所述的面光源裝置，其特征在于，與由鄰接的所述指向性變換圖案形 成的頂角部的棱線垂直的截面中、該頂角部的頂角為107° 154°。
5.如權(quán)利要求1或2所述的面光源裝置，其特征在于，所述指向性變換部通過(guò)以點(diǎn)光源 或點(diǎn)光源附近的某位置為中心放射狀排列的多個(gè)指向性變換圖案而構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1或2所述的面光源裝置，其特征在于， 從與所述導(dǎo)光板的光出射面垂直的方向看，從所述指向性變換部的接近所述點(diǎn)光源一側(cè)的邊緣的任意點(diǎn)向所述點(diǎn)光源的光射出 窗的一端延伸的方向、與從該任意點(diǎn)向該光射出窗的中央延伸的方向構(gòu)成的角度為32°以 下，并且，從所述指向性變換部的接近所述點(diǎn)光源一側(cè)的邊緣的任意點(diǎn)向所述點(diǎn)光源的光射出 窗的另一端延伸的方向、與從該任意點(diǎn)向該光射出窗的中央延伸的方向構(gòu)成的角度為32° 以下。
7.如權(quán)利要求1或2所述的面光源裝置，其特征在于， 所述點(diǎn)光源沿所述導(dǎo)光板的端緣而配置有多個(gè)，從與所述導(dǎo)光板的光出射面垂直的方向看，在將通過(guò)任一個(gè)任意的點(diǎn)光源的中心且與 所述導(dǎo)光板的端緣垂直的方向設(shè)定為X軸，沿所述導(dǎo)光板的端緣設(shè)定為Y軸時(shí)，與該點(diǎn)光源 對(duì)應(yīng)的指向性變換部位于同時(shí)滿足以下條件的區(qū)域的內(nèi)部 X > 0X 彡{-2Y+(2P-W)}/(2tanα ) X 彡{2Y+(2P-W)}/(2tanα ) 其中，P:所述點(diǎn)光源間的距離 W 所述點(diǎn)光源的光射出窗的寬度α 將導(dǎo)光板的折射率設(shè)為ng時(shí)，用α = arcsin(1/ng)表示的角度。
8.如權(quán)利要求1所述的面光源裝置，其特征在于，所述光導(dǎo)入部將從該光導(dǎo)入部的表面到所述導(dǎo)光板主體的表面而傾斜的傾斜面作為 所述指向性變換部，并且形成在使所述傾斜面與所述導(dǎo)光板的光出射面?zhèn)鹊拿婊蚺c其相反 面中的與所述光導(dǎo)入部的所述導(dǎo)光板主體鄰接的區(qū)域，所述光導(dǎo)入部中除了形成有所述傾斜面的區(qū)域之外的區(qū)域的厚度比所述導(dǎo)光板主體的厚度薄。
9.如權(quán)利要求1或2所述的面光源裝置，其特征在于，利用比所述導(dǎo)光板的折射率小的 低折射率層以密接的方式覆蓋所述導(dǎo)光板的光出射面?zhèn)鹊拿婊蚱湎喾磦?cè)的面中的至少一
10.如權(quán)利要求1或2所述的面光源裝置，其特征在于，所述導(dǎo)光板的光射出裝置通過(guò) 在所述光入射端面?zhèn)染哂兄辽僖粋€(gè)平面的圖案，在所述導(dǎo)光板的光出射面的相反側(cè)的面形 成，所述光射出裝置的所述平面與平行于所述導(dǎo)光板的光出射面的面構(gòu)成的角度的平均 傾斜角θχ*為35° 70°，并且各光射出裝置的所述平面與平行于所述導(dǎo)光板的光出射 面的面構(gòu)成的傾斜角度處于ΘΧ*士 10°的范圍內(nèi)。
11.一種液晶顯示裝置，由權(quán)利要求1或2所述的面光源裝置、液晶顯示面板、至少介于 所述面光源裝置的所述導(dǎo)光板主體與所述液晶顯示面板之間并使所述導(dǎo)光板主體與所述 液晶顯示面板密接的至少一層的連接層構(gòu)成，其特征在于，所述各連接層的任一層的折射率都比所述導(dǎo)光板主體的折射率低。
全文摘要
一種面光源裝置及液晶顯示裝置。該面光源裝置具備點(diǎn)光源(23)和導(dǎo)光板(24)，導(dǎo)光板(24)將點(diǎn)光源(23)的光從光入射端面(31)導(dǎo)入而從光出射面向外部射出。導(dǎo)光板(24)由導(dǎo)光板主體(29)和設(shè)于導(dǎo)光板主體(29)端部的光導(dǎo)入部(30)構(gòu)成。在與位于光導(dǎo)入部(30)端面的光入射端面(31)相對(duì)的位置配置點(diǎn)光源(23)。沿著光導(dǎo)入部(30)中的與導(dǎo)光板主體(29)鄰接的區(qū)域設(shè)有指向性變換部(33)。指向性變換部(33)通過(guò)將V槽狀的指向性變換圖案(37)排列成圓弧狀而構(gòu)成。光導(dǎo)入部(30)中未設(shè)置指向性變換部(33)的區(qū)域具有與導(dǎo)光板主體(29)相同的厚度，該區(qū)域的表面與導(dǎo)光板主體(29)的表面位于相同的平面內(nèi)。
文檔編號(hào)F21S2/00GK102047030SQ20098012048
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者上野佳宏, 田上靖宏, 石川貴子, 篠原正幸 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社