CN205480504U - 面状照明装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实现面状照明装置的成本和亮度不均的减少。从导光板的入光面入射的光在导光板内部行进的过程中，被具有凹凸形状部的第一元件变更光路，而适当地调整光的扩散的取向峰值方向。并且，由于凹凸形状部的凹陷量和/或突出量并不是一定的，在导光板内部前进的光被第一元件随机地变更光路，所以高效地发挥上述光的扩散作用。另外，具备多个第一元件，从而能够利用多个第一元件的每一个，来得到上述作用效果。另外，断续地配置多个第一元件。因此，断续地配置的第一元件兼具仅由圆顶状的凸部等独立的凹部或者凸部构成的光学元件的作为光射出模型的功能、和延伸成直线状的凹凸构造的作为光扩散模型的功能双方的光学功能。

Description

面状照明装置

技术领域

本实用新型涉及作为液晶显示装置等的照明单元来使用的面状照明装置。

背景技术

如今，作为个人计算机、移动电话等电子装置的显示设备，一般使用液晶显示装置。由于液晶不是自发光型的显示元件，所以例如在透射式的液晶显示装置中，对该液晶面板照射光的照明单元是必需的，即使在利用外部光的半透射式的液晶显示装置中，为了能够在暗处使用也具备辅助的照明单元。作为这样的液晶显示装置的照明单元，由于以导光板和被配置于导光板的侧方的光源为主要的构成要素的面状照明装置具有容易轻薄化这样的优点，所以被广泛地与液晶显示装置组合来使用。另外，随着近年来的白色发光二极管(LED)的高性能化，为了实现面状照明装置的进一步小型/轻薄化以及低消耗电力化，作为光源使用白色LED的面状照明装置也变得普通。

参照图13对这样的面状照明装置的现有例进行说明。在图13中，简洁地示有各构成要素的尺寸、位置关系。此外，虽然以在各构成要素之间具有间隙的方式图示，但实际上，为了得到最佳的光学特性，适当地以构成要素彼此紧贴的方式配置，或者通过双面胶带、嵌合等来固定。

面状照明装置10包含俯视矩形的导光板12、以及与作为导光板12的一侧端面的入光端面12c对置配置的点状光源的LED14，在图示的例子中，包含用于收纳这些构成要素的外壳框架16。另外，导光板12具有与入光端面12c对置的对置端面12d、以及连结入光端面12c以及对置端面12d的一对主面12a、12b，将一方的主面12a(表面)作为光的射出面。

此外，导光板12是对丙烯酸树脂等透明树脂材料成型而成。LED14例如使用通过对硬聚硅氧烷基树脂中混入了被作为黄色发光的荧光体的铈激活的钇铝石榴石(YAG)微粒子的透光性树脂，对蓝色发光LED芯片进行了密封的构造的白色LED。外壳框架16由合成树脂、金属构成。

在图示的例子中，在导光板12的光的射出面12a侧配置有光学薄板22。而且，在作为导光板12的另一方的主面的背面12b侧配置有反射薄板24，在导光板12的光的射出面12a以保持光学薄板22的外周的方式，配置有框状的遮光薄板28。另外，在图示的例子中，安装有LED14的FPC26的一部分在俯视时与导光板12重合，该重合的部分通过双面胶带30被粘合固定于导光板12的背面12b。

另外，在导光板12的背面12b形成有多个圆顶状的凸部32。而且，在导光板12的射出面12a设置有从入光端面12c朝向对置端面延伸成直线状的凹凸构造34(圆弧剖面状、V字剖面状等多条棱镜)(例如，参照专利文献1)。

图13的导光板12的圆顶状的凸部32是作为光射出模型发挥作用的光学元件，使从入光端面12c入射并在导光板12内行进的光中的入射至导光板12的背面12b的光朝向射出面12a侧反射或者散射，并从射出面12a以面状射出。

另一方面，延伸成直线状的凹凸构造34是作为光扩散模型发挥作用的光学元件，使入射至导光板12的射出面12a的光向与入光端面12c平行的方向扩散，提高从射出面12a射出的照明光的均匀性。另外，延伸成直线状的凹凸构造34也具有在导光板12的俯视时，从入光端面12c入射的光以不从与入光端面12c正交的一对侧端面向外部漏掉的方式，向与入光端面12c平行的方向扩散并且将光朝向对置端面12d拖延的功能。像这样，在导光板12的正反面设置使形状以及光学功能相互不同的光学元件，从而尽管是使用作为点状光源的LED14的结构，也能够得到抑制亮度不均、亮线的产生的明亮的照明光。

专利文献1：日本特开2009-129792号公报

然而，在将作为光学元件的圆顶状的凸部32和延伸成直线状的凹凸构造34形成于导光板12的主面12a、12b时，各光学元件的加工方法不同。例如，在使用模具成型导光板12的情况下，对于圆顶状的凸部32，对模具照射激光形成与凸部对应的凹形状。另一方面，对于延伸成直线状的凹凸构造34，通过使用了车刀的切削工具等，对模具形成对应的凹凸形状。像这样，用于成型一个导光板12的模具的制作需要应用至少二种加工方法，其结果，模具的加工费升高，而妨碍面状照明装置的低成本化。特别是，使用了车刀的切削加工处于加工时间延长的趋势，助长加工费的上升。在导光板(透明的基板)上直接形成圆顶状的凸部32和凹凸构造34的情况下，更加严重。

实用新型内容

本实用新型是鉴于上述课题而完成的，其目的在于对构成面状照明装置的导光板赋予特征性的光学元件，从而提供一种低成本且亮度的均匀性优异的面状照明装置。

实用新型的方式

以下的实用新型的方式例示本实用新型的结构，为了使本实用新型的各种结构的理解变得容易，分为各项来进行说明。各项并不对本实用新型的技术范围进行限定，对于参照用于实施实用新型的最佳的形式，并且对各项的构成要素的一部分进行置换、删除、或者进一步附加了其它构成要素的方式，也能够包含于本申请实用新型的技术范围。

(1)一种面状照明装置，是包含光源以及导光板的面状照明装置，上述导光板具有配置上述光源的入光端面、与该入光端面对置的对置端面、以及连结上述入光端面及上述对置端面的一对主面，在该主面的至少一方设置多个光学元件，该多个光学元件包含具有凹部和/或凸部反复排列的凹凸形状部的第一元件，从上述入光端面朝向上述对置端面断续地配置有多个该第一元件(技术方案1)。

本项所记载的面状照明装置在导光板的一对主面的至少一方具备第一元件，该第一元件具有呈三维形状的凹部和/或凸部在上述光学元件的长边方向反复排列的凹凸形状部，从而从导光板的入光面入射的光在导光板内部前进的过程中，被构成第一元件的凹凸形状部变更光路，而适当地调整光的扩散的取向峰值方向。并且，由于凹凸形状部的凹陷量和/或突出量并不是一定的，在导光板内部前进的光被第一元件随机地变更光路，所以高效地发挥上述光的扩散作用。由此，从导光板的射出面射出的照明光的均匀性提高。另外，具备多个第一元件，从而利用多个第一元件的每一个得到上述作用。

另外，断续地配置多个第一元件，即、在将第一元件与凹部或者凸部单体进行形状比较时，第一元件以圆顶状的凸部作为一个例子的凹部和/或凸部反复连续，构成为一块光学元件。而且，反复设置这一块光学元件。因此，断续地配置的第一元件兼具仅由圆顶状的凸部等独立的凹部或者凸部构成的光学元件的作为光射出模型的功能、以及延伸成直线状的凹凸构造的作为光扩散模型的功能的双方的光学功能。因此，将多个第一元件设置于主面的至少一方，从而发挥与设置使元件形状以及光学功能相互不同的光学元件(圆顶状的凸部以及延伸成直线状的凹凸构造)两方等同的光学功能。

此外，第一元件的凹凸形状部并不限定于凹部和/或凸部在光学元件的长边方向规则地反复的方式。例如，也相当于各凹部和/或凸部的高度(深度)、间距等不相等等、非周期性地或者不规则地反复的方式、不是明显的凹形状以及凸形状但不规则地产生相对的阶梯差的方式的包含凹凸形状的情况。另外，也包含在宏观的凹凸形状上重叠微观的凹形状、凸形状的方式。

另外，本项所涉及的光学元件并不限于仅由凹凸形状部形成的方式，也包含在形成为断续的线状的光学元件的宽度方向(短边方向)的一部分(例如，宽度方向中央部)，形成有凹凸形状部的方式。

而且，由于第一元件由凹部和/或凸部构成，所以能够应用用于构成凹部和/或凸部的加工方法来形成。

即、由于能够用一个加工方法形成发挥两个功能(作为光射出模型的功能和作为光扩散模型的功能)的光学元件，所以能够实现低成本且亮度的均匀性优异的面状照明装置。

(2)在上述(1)项所述的面状照明装置中，上述凹凸形状部以在上述主面的俯视时邻接的凹部或者凸部彼此相互一部分重复的方式被配置(技术方案2)。

本项所记载的面状照明装置，构成第一元件的凹凸形状部在主面的俯视时，以邻接的凹部或者凸部彼此相互一部分重复的方式被配置，从而圆顶状的凸部等的由凹部和/或凸部单体构成的光学元件，即、邻接的凹部或者凸部彼此在与离散地配置而形成的凹凸形状部的比较中，实现构成凹凸形状部的三维形状的倾斜角度的合理化。即、在各凹部或者凸部由如圆顶状的使倾斜角度规则地变化的三维曲面构成的情况下，该三维曲面随着接近外边缘部，面的倾斜角度增加。另一方面，若以邻接的凹部或者凸部彼此相互一部分重复的方式配置，则构成各凹部或者凸部的三维曲面的外边缘部以被邻接的凹部或者凸部相互削掉的方式排列成线状。而且，由于倾斜角度大的外边缘部被削掉，所以在导光板内部前进的光的光路的变更作用变得缓和，从入光面向第一元件延伸的方向行进的光增加。因此，使在导光板的主面的靠近距离入光面更远方的对置端面的区域中射出的光的量增加，而高效地发挥光的扩散作用。另外，在具备框状的遮光薄板的方式中，在俯视导光板的主面的情况下，适当地进行第一元件的光的扩散作用的取向峰值方向的调整，从而抑制从被遮光薄板遮蔽的非有效区域(所谓的死区)射出的光的量，光的利用效率提高。

(3)在上述(1)(2)项所述的面状照明装置中，上述多个光学元件包含仅由独立的凹部或者凸部构成的第二元件(技术方案3)。

本项所记载的面状照明装置的包含于多个光学元件的仅由独立的凹部或者凸部构成的(即、邻接的凹部或者凸部彼此是离散地配置而形成的凹凸形状部)第二元件发挥作为光射出模型的功能。另外，由于第二元件是由也作为第一元件的构成要素的凹部或者凸部的单体构成的，所以能够实现第二元件的加工方法与第一元件的加工方法的共用化。另外，当然，为了构成一个第二元件所需要的加工时间比第一元件短。因此，多个光学元件不仅包含第一元件还包含第二元件，从而根据光学元件的总数中第二光学元件所占据的比例，实现为了构成光学元件的总数所需要的加工时间的缩短。

(4)在上述(3)项所述的面状照明装置中，通过同一制作工序来制作上述第一元件和上述第二元件(技术方案4)。

本项所记载的面状照明装置的第二元件由也作为第一元件的构成要素的凹部或者凸部的单体构成。换言之，由于第一元件构成为多个第二元件的集合体，所以在将第二元件的加工方法也应用于第一元件的加工方法，并且使用相同的制作工序(在使用模具形成第一元件和第二元件的情况下，包含模具的制作工序的工序)制作第一元件和第二元件，从而实现为了构成光学元件的总数所需要的加工时间的缩短。

(5)在上述(3)或者(4)项所述的面状照明装置，其特征在于，中，上述光源在沿着上述导光板的入光端面的方向上隔着规定间隔被配置多个，上述第二元件至少被配置于上述光源的前方，在从上述入光端面朝向上述对置端面延伸成规定宽度的带状的第二区域，上述第一元件被配置于除去了上述第二区域的区域亦即第一区域(技术方案5)。

本项所记载的面状照明装置在以在沿着导光板的入光端面的方向隔着规定间隔配置了多个的光源的每一个的位置为基准，将在各光源的前方从入光端面朝向对置端面延伸成带状的区域规定为第二区域，将除去了第二区域的区域规定为第一区域时，第一元件被配置于第一区域，第二元件仅被配置于第二区域，或者被配置于第一、第二区域双方。特别是，第一元件被配置于第一区域，从而通过作为第一元件所具备的光学功能的、作为光扩散模型的功能，以有助于亮度不均(特别是，后述的“反转现象”)的改善的方式对第一区域的配光分布进行转换。

并且，第一区域是从各光源的前方规定宽度的带状的区域即第二区域偏离的区域，特别是，位于邻接的光源间的第一区域的配光分布具有接受来自邻接的两个光源双方的光，表示后述的双峰性的趋势。通过作为第一元件的光扩散模型的功能，促使该来自邻接的两个光源双方的光表示单峰性。

(6)在上述(3)至(5)项所述的面状照明装置中，在靠近上述入光端面的规定的区域设置有上述第一元件，在靠近上述对置端面的规定的区域设置有上述第二元件(技术方案6)。

通过本实用新型者们的深入研究得知，越接近入光端面越有效地发挥作为第一元件的光扩散模型的功能。因此，本项所记载的面状照明装置在靠近入光端面的规定的区域设置第一元件，从而更有效地发挥第一元件的作为光扩散模型的功能。将其换言之，第一元件的作为光扩散模型的功能随着远离入光端面，效果减弱。因此，将靠近对置端面的规定的区域的光学元件作为第二元件，从而实现为了构成光学元件的总数所需要的加工时间的缩短。

此外，所谓的“靠近入光端面的规定的区域”是适于发挥第一元件的上述规定的作用的区域，能够根据导光板、点状光源等面状照明装置的构成要素的整体适当地导出(以下同样)。

(7)在上述(1)至(6)项所述的面状照明装置中，上述第一元件以随着从上述入光端面朝向上述对置端面长度变短的方式被形成(技术方案7)。

本项所记载的面状照明装置的第一元件随着从入光端面朝向对置端面长度变短，即、随着从入光端面朝向对置端面，第一元件的形状接近第二元件。另外，随着形状接近第二元件，对于光学功能以及为了构成其所需要的加工时间，也接近第二元件。因此，根据本项，随着从入光端面朝向对置端面，不是阶段性地而是逐渐地得到上述(6)项的作用。

(8)在上述(1)至(7)项所述的面状照明装置中，上述第一元件以与从上述入光端面朝向上述对置端面的方向上邻接的其它光学元件的间隔，随着从上述入光端面朝向上述对置端面变窄的方式被配置(技术方案8)。

本项所记载的面状照明装置的第一元件以随着从入光端面朝向对置端面，与从入光端面朝向对置端面的方向上邻接的其它光学元件的间隔变窄的方式被配置，从而为了补偿根据距离入光端面的距离来自光源的光量减少的量，提高第一元件的设置密度。而且，距离入光端面的距离越远，越发挥第一元件的光学功能。此外，适当地对于第二元件也设为相同的配置，从而在第二元件中也能够得到相同的作用。

(9)在上述(1)至(8)项所述的面状照明装置的靠近上述入光端面的规定的区域，上述第一元件的每一个分别以与邻接的其它第一元件相对于从上述入光端面朝向上述对置端面的方向的角度不同的方式被配置(技术方案9)。

本项所记载的面状照明装置使导光板的靠近入光端面的规定的区域的第一元件的、相对于从入光端面朝向对置端面方向的角度，与邻接的其它第一元件不同，即、将多个第一元件配置于与邻接的其它第一元件不同方向，从而使各第一元件的作为光扩散模型的功能在邻接的第一元件上不同，以光学元件整体的配光分布变得更加适当的方式进行调整。

根据本实用新型者们的深入研究得知，对于来自光源的光而言，在相对于第一元件的从入光端面朝向对置端面的方向的角度与被第一元件扩散的光的取向峰值角度(被扩散的光中最强的光的行进方向与第一元件的长边方向所成的角度)之间，具有相关关系。因此，像本项这样配置第一元件，从而对各第一元件的每一个进行靠近入光端面的规定的区域中的第一元件的取向峰值角度的调整，从而适当地进行配置有第一元件的区域中的配光分布的调整。

(10)在上述(9)项所述的面状照明装置的靠近上述入光端面的规定的区域，处于上述光源的光轴上的上述第一元件的延伸方向以相对于光轴倾斜的方式被配置(技术方案10)。

本项所记载的面状照明装置处于光源的光轴上的第一元件的延伸的方向以相对于光轴倾斜的方式被配置，从而通过第一元件的光学功能使在光源的光轴上行进的光扩散，来适当地进行靠近入光端面的规定的区域中的第一元件的取向峰值角度的调整。

由于本实用新型以这样的方式构成，所以能够对构成面状照明装置的导光板赋予特征的光学元件，并提供低成本且亮度的均匀性优异的面状照明装置。

附图说明

图1a、图1b是表示本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的导光板的图，图1a是侧视图，图1b是俯视图(背面图)。

图2是表示本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的导光板的应用例的俯视图(背面图)。

图3是表示本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的导光板的应用例的俯视图(背面图)。

图4是表示本实用新型的实施方式的面状照明装置的导光板的应用例的俯视图(背面图)。

图5是以局部放大的方式表示本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的导光板(导光板成型用的模具)的应用例的俯视图(背面图)。

图6a至图6c是表示用于对本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的构成导光板的光学元件的第一元件进行成型的模具的槽的图，图6a表示槽的俯视图以及长边方向剖视图(宽度方向中央部的凹凸形貌)，图6b表示槽部的俯视图以及短边方向剖视图，图6c表示图6a、图6b所示的槽部的立体图。

图7a至图7c是本实用新型的实施方式所涉及的导光板的制作方法的说明图，图7a是表示在模具的成型面离散地形成的凹部的俯视图，图7b是图7a的立体图，图7c是示意性表示在模具的成型面的俯视时，与第一元件对应的条纹状的槽部与加工时的邻接的凹部彼此相互一部分重合的情况的俯视图。

图8a、图8b是例示对模具的成型面的与光学元件对应的区域进行激光照射，整体形成线状的凹部的方法的图，图8a表示在一次槽加工工序中进行了单纯的等间距加工的例子，图8b表示在与图8a的例子相比增大了导孔间距地实施了第一次的槽加工工序后，实施第二次的槽加工工序，在通过第一次的槽加工工序形成的凹部的各中间位置形成凹部的例子。

图9a至图9c是对本实用新型的实施方式所涉及的导光板的通过第一元件得到的效果进行说明的图，图9a、图9c示有本实用新型的实施方式所涉及的光学元件的光路变更作用，图9b作为图9a的比较例，示有具有构成延伸成以往的直线状的凹凸构造的V字形剖面的光学元件的光路变更作用，图9d作为图9c的比较例，示有邻接的凸部彼此离散地配置而形成的第二元件的光路变更作用。

图10a至图10j是表示本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的亮度不均的测定结果的图，图10a简要地表示第一区域以及第二区域，图10b、图10c、图10d作为比较例，表示以往的面状照明装置的亮度不均，图10e、图10f、图10g作为比较例，表示使用了具备圆顶状的凸部以及延伸成直线状的凹凸构造的两个光学元件的导光板的面状照明装置的亮度不均，图10h、图10i、图10j表示本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的亮度不均。

图11a是表示本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的另一应用例所涉及的导光板的光学元件的图，图11b是表示串行点角度与取向峰值的关系的坐标图。

图12a是表示图11的应用例的实施方式的平面示意图，图12b是视觉性地表示第一区域以及第二区域的亮度不均的示意图，图12c是表示与图12b对应的亮度不均的坐标图。

图13是示意性地表示使整体结构与本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置相同的以往的面状照明装置的剖视图。

具体实施方式

以下，基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。此外，对于与现有技术同一部分或者相当的部分，适当地标注同一符号，并省略详细的说明。另外，以下的说明中的“上”、“下”的方向意味着平置了本说明中的面状照明装置的状态下的上下方向。“前”、“后”的方向意味着平置了本说明中的面状照明装置的状态下的、来自点状光源的发光面的光的射出方向前方、以及其相反方向。“左”、“右”的方向意味着平置了本说明中的面状照明装置的状态下的、来自点状光源的发光面的光的射出方向、以及与上下方向正交的方向。“大致一致”除了完全一致状态以外，还包含允许合理的误差的一致状态。

本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置在整体结构中，与图13所示的以往的面状照明装置10相同，适当地参考图13，对本实施方式所涉及的面状照明装置进行说明。

本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置代替图13所示的以往的面状照明装置10的形成于导光板12的背面12b的圆顶状的凸部32、和形成于射出面12a的延伸成直线状的凹凸构造34，设置以下说明的光学元件35。对于其它，能够采用图13所示的面状照明装置10的结构。

图1中作为本实用新型的实施方式所涉及的面状照明装置的特征部分，仅摘录地示有导光板12以及LED14。导光板12在一对主面12a、12b的一方，在图1的例子中是与射出面12a对置的主面(背面)12b侧，设置有多个光学元件35。另外，在图1的例子中，如图9所示，多个光学元件35仅包含具有凹部和/或凸部反复地排列的凹凸形状部36的第一元件351。而且，从入光端面12c朝向对置端面12d，断续地配置有多个第一元件351。

在图1的例子(第一模型)中，多个第一元件351在前后左右方向配置成网格状，并且在前后方向等间隔并且在左右方向也等间隔地排列。而且，各第一元件351以沿与入光面12c正交的方向(前后方向)延伸的方式被配置。

此外，图1的例子的导光板12在靠近入光端面12c的规定宽度的范围内，以入光端面12c所位于的端部的厚度比光从射出面12a射出的范围的厚度大的方式，形成有所谓的入光楔部，但也可以适当地如图13所示，对置的一对主面12a、12b的整体形成相互平行的平板状。另外，在后述的图2～图4的例子中，整体结构与图1的例子相同。

如图9a、图9c所示，第一元件351分别由凹凸形状部36构成。在主面12b的俯视时，凹凸形状部36由邻接的多个凹部或者凸部36n彼此以相互一部分重复的方式配置而构成为连续体，在第一元件351的长边方向反复排列，从而如图1中示意性地所示，形成为断续地条纹状突起。

另外，多个凸部36n分别呈如图7a、图7b所示的、转印有被形成于模具的圆顶状的凹部42的凸圆顶形状。

因此，在凹凸形状部36的沿着第一元件351的长边方向的剖面，包含有切断凸部36n而得到的圆弧形状部。另外，在导光板12的主面12b的俯视时，在第一元件351的凹凸形状部36n形成有以将光学元件34的短边方向的一端侧和另一端侧连结成圆弧状的方式延伸的棱线40(参照图9c)。此外，在模具形成如图6、图7c所示的棱线38的情况下，棱线40为转印有模具的棱线38的形状。

在这里，对于具备第一元件351的导光板12的制作方法，在以下进行说明。

本制作方法简要地在导光板12的设置第一元件351的区域，以凹部和/或凸部相互一部分重复的方式以规定的导孔间距(不需要是一定的)，进行凹部和/或凸部形成作业，形成多个第一元件351。并且，在本实用新型的实施方式中，通过对导光板12的制作使用模具，宗旨在于批量生产高精度并且低成本，且具备第一元件351的导光板12。

在模具制造工序中，在模具的成型面的与第一元件351对应的区域，形成多个如图7a、图7b所示的凹部42。此时，如图6、图7c所示，以凹部彼此相互一部分重复的方式以规定的导孔间距，进行凹部形成作业，形成与第一元件351对应的槽部351′。

而且，在导光板成型工序中，将通过模具制造工序制作出的模具的成型面的形状转印至构成导光板12的树脂，从而制作具备第一元件351的导光板12。

作为模具制造工序的凹部形成作业，如图8a所示的例子，在一次槽加工工序中，通过单纯的等间距加工形成了凹部42。另外，如图8b所示的例子，在使导孔间距比图8a的例子大地通过第一次的槽加工工序形成了凹部421之后，在通过第一次的槽加工工序形成的凹部421的各中间位置，实施第二次的槽加工工序，来形成了凹部422。

此外，在图8a、图8b的加工方法中，即使使各个最终形成的凹部42的间距一致，被形成于模具的槽的凹凸构造也不同，优选考虑必要的光学特性，适当地选择加工方法。

另外，在本实用新型的实施方式中，槽加工工序使用激光。若基于图8a所示的例子进行说明，则模具制造工序的凹部形成作业在通过激光的照射形成了一个凹部42之后，使照射激光的位置偏离规定距离(比一个凹部42的宽度、长度、直径等尺寸小的距离)，来形成下一个凹部42。另外，在形成凹部42时，分别照射规定发射数的激光，从而形成必要的深度的凹部42。而且，以与已经形成的凹部42一部分重叠的方式，形成下一个凹部42。在该情况下，最新形成的凹部42与在其以前形成的凹部42形状不同，(直到稳定化)最新形成的凹部42比在其以前形成的凹部42大。

而且，反复使照射激光的位置例如向同一方向偏离同一距离，形成下一个凹部42的作业。由此，多个凹部42分别以一部分重叠的方式，形成凹陷量和/或突出量在短边方向、长边方向都不是一定量的凹凸形状部连续，且整体形成为规定长度的线状的槽部351′。

在该情况下，能够根据激光的照射发射数来调整凹部42的凹陷量。具体而言，越使激光的照射发射数增加，凹部42的深度越增大。

另外，若槽加工工序使用激光，则由于受到激光照射时的热的影响等，凹部42的形状如图7a、图7b中用线表示剖面形状那样，在凹部42的外边缘部形成凸状的外圈部。像这样的不管是不是有意形成的微观的凸形状(或者凹形状)重叠的复杂的凹凸形状分别有助于如后所述的本实用新型的作用效果。

作为用于形成光学元件34的由模具的凹部42构成的槽部351′的具体的尺寸例，例如，在图5中放大地图示的例子中，将各个槽部351′在平行并且与导光板12的入光端面12c分离的方向上，以长度X＝120μm、各槽部351′的宽度(短边方向的尺寸)W＝40μm、高度(深度)为5μm，并且重叠的多个凸部(凹部)36n(参照图9c)的间距为3μm地设置成直线状。另外，凹凸的阶梯差优选比0大且1μm以下，但本实用新型并不限定于此。

图2所示的应用例(第二模型)相对于图1所示的导光板12，各第一元件351的配置不同。具体而言，多个第一元件351在前后左右方向不是配置成网格状而是配置成锯齿状。对于其它的特征与图1的例子相同。

图3所示的应用例(第三模型)在多个光学元件35中不仅包含第一元件351，还包含第二元件352。而且，在图3的例子中，多个第一元件351被设置于靠近入光端面12c的规定的区域，在靠近对置端面12d的规定的区域设置有第二元件352。

第二元件352具有与以往的圆顶状的凸部32(参照图13)相同的方式，如图9d所示，由独立的(即、邻接的凹部或者凸部彼此离散地配置)凹部或者凸部的单体(在图9d的例子中是凸部36n)构成。因此，第二元件352能够通过与第一元件351相同的方法制作，适用于通过相同的制作工序(在使用模具成型光学元件35的情况下，包含模具的制作工序的工序)，制作第一元件351和第二元件352。

另外，第一元件351以及第二元件352均被配置为在前后左右方向配置成网格状，其设置间隔在左右方向是等间隔，但在前后方向即、从入光端面12c朝向对置端面12d的方向，与邻接的其它光学元件的间隔随着从入光端面12c朝向对置端面12d而变窄。

而且，第一元件351以随着从入光端面12c朝向对置端面12d，而长度变短的方式形成。对于其它的特征，与图1的例子相同。

作为图4所示的应用例(第四模型)与图3所示的应用例的不同点，以在沿着导光板的入光端面的方向隔着规定间隔地配置有多个(在图示的例子中是2个)的LED14的各位置为基准，将在LED14的前方从入光端面12c朝向对置端面12d延伸成带状的区域规定为第二区域A2，将除去了第二区域A2的区域规定为第一区域A1(为了方便，在图4中，用符号A1、A2表示第一、第二区域的宽度)。而且，第一元件351仅被配置于第一区域A1，第二元件352被配置于第二区域352的整体、和第一区域A1的未配置第一元件351的靠近对置端面12d的规定的区域双方。对于其它的特征，与图1的例子相同。

此外，根据需要也可以仅使用一个LED14，如上述那样在第一区域A1、第二区域A2配置第一元件351、第二元件352。

另外，也可以为第一元件351至少在接近入光端面12c的区域，越在与入光端面12c平行的方向上远离LED14(越接近邻接的LED14间的中心)，长度X越长。

而且，如图5所示，也可以以在前后方向和/或左右方向上邻接的第一元件351彼此的距离随机地变化的方式配置模具上与第一元件351对应的槽部351′，而使转印其而成的第一元件351的配置变得随机。

此外，根据形成上述结构的本实用新型的实施方式，能够得到如下的作用效果。

即、如图9a所示，从导光板12的入光面12c入射的光L在导光板12内部前进的过程中，被具有凹凸形状部36的第一元件351变更光路，适当地调整光的扩散的取向峰值方向。并且，由于凹凸形状部36的凹陷量和/或突出量并不是一定的，在导光板内部前进的光被第一元件351随机地变更光路，所以高效地发挥上述光的扩散作用。由此，从导光板12的射出面12a射出的照明光的均匀性提高。另外，具备多个第一元件351，从而利用多个第一元件351的每一个，得到上述作用效果。

另外，断续地配置多个第一元件351，即、第一元件351在与图9d所示的以圆顶状的凸部36n作为一个例子的、凹部或者凸部单体的形状的比较中，在凹部和/或凸部反复排列的方向上构成为连续的一块光学元件，并且形成这一块光学元件被反复设置的方式。因此，断续地配置的第一元件351兼具作为仅由圆顶状的凸部32等独立的凹部或者凸部构成的光射出模型的功能、以及作为延伸成直线状的凹凸构造的光扩散模型34(参照图13)的功能双方的光学功能。

在图示的例子中，第一元件351被设置于主面12b侧，但在主面12a、12b的至少一方设置多个第一元件351，从而发挥与设置圆顶状的凸部32、延伸成直线状的凹凸构造这样的使元件形状以及光学功能相互不同的光学元件两方等同的光学功能。

另外，由于第一元件351是组合圆顶状的凸部36n而构成的元件，所以能够通过一个加工方法形成。即、由于能够通过单一的加工方法形成发挥两个功能(作为光射出模型的功能和作为光扩散模型的功能)的第一元件351，所以能够实现低成本且亮度的均匀性优异的面状照明装置。

而且，不光是在从正面方向观察导光板12的射出面12a的情况下视觉确认的亮度不均，也能够得到从倾斜方向观察导光板的射出面的情况下视觉确认的亮度不均的减少效果。并且，由于第一元件351的凹陷量和/或突出量在短边方向以及长边方向并不是一定量，所以如图9c所示，由于在导光板12内部前进的光L的光路被随机变更，所以高效地发挥光L的扩散作用。

另外，本实施方式所涉及的光学元件35包含通过圆顶状的凸部36n以在第一元件351的长边方向上邻接的凸部36n彼此相互一部分重复的方式反复排列而构成的凹凸形状部36，该凹凸形状部36根据构成凸部36n的三维曲面，凹陷量和/或突出量不是一定量。

换言之，凹凸形状部36由于凸部36n在第一元件351的长边方向上反复排列，所以第一元件351的剖面形状并不是一定的，在第一元件351的与长边方向正交的方向的剖面的面积的增减不为零的范围内在长边方向上反复。或者，第一元件351在其表层凹凸形状在长边方向反复。由此，第一元件351的形状并不是一定的(剖面的面积不是单调的减少)，具有高阶的各向异性，有效地得到上述作用效果。

另外，在本实施方式中，由于在构成第一元件351的凹凸形状部36的沿着第一元件351的长边方向的剖面，包含切断凸部36n而得到的圆弧形状部，所以构成凸部36n的三维曲面的倾斜角度朝向第一元件351的长边方向不是一定的，而是根据圆弧形状发生变化。而且，在导光板12内部前进的光L的光路在第一元件351的长边方向的不同位置，随机地变更为不同的方向，而高效地发挥光L的扩散作用。

在图9a、图9b中，通过光L的路径(箭头)示意性地示有本实施方式所涉及的(成为反射面的侧面是曲面)光学元件35的光路变更作用、以及具有以往的V字形剖面的(成为反射面的侧面是平面)延伸成直线状的凹凸构造34的光路变更作用。根据两者的比较可知，图9a所示的本实施方式所涉及的光学元件35的光L的光路被有效地扩散，且有效地消除面状照明装置10的各种亮度不均。此外，即使延伸成直线状的凹凸构造34的剖面形状是圆弧状，针对长边方向的光路变更作用也如图9b所示那样，本实施方式所涉及的光学元件35的与亮度不均的消除相关的优越性不会动摇。

另外，在本实施方式中，由于在主面12b的俯视时，凹凸形状部36包含以将第一元件351的短边方向的一端侧和另一端侧连结成圆弧状的方式延伸的棱线40(由于短边方向的剖面包含圆弧形状部)，所以短边方向的倾斜角度也不是一定的，而是根据圆弧形状发生变化。根据这一点，也能够有效地发挥光的扩散作用。而且，隔着棱线40，构成凹凸形状部36的三维曲面的倾斜角度突然改变。因此，在导光板12的内部前进的光L的光路以该棱线40为边界变更的方向明显不同，高效地发挥光L的扩散作用。

另外，在本实施方式中，在主面12b的俯视时，凹凸形状部36以邻接的凸部36n彼此相互一部分重复的方式被配置而构成为连续体，从而在与邻接的凸部36n彼此离散地配置而形成的凹凸形状部的比较中，实现构成凹凸形状部的三维曲面的倾斜角度的合理化。

在图9c中示有本实施方式所涉及的第一元件351的光路变更作用，图9d作为图9c的比较例，示有邻接的凸部36n彼此离散地配置而形成的第二元件352的光路变更作用。各凸部36n在如图示那样由圆顶状的使倾斜角度规则变化的三维曲面构成的情况下，该三维曲面随着接近外边缘部，面的倾斜角度(相对于主面的切线角度)增加(参照图9d)。

而且，如图9c所示，若以邻接的凸部彼此相互一部分重复的方式被配置，则构成各凸部的三维曲面的外边缘部以被邻接的凸部相互削掉的方式排列成线状。由于倾斜角度较大的外边缘部被削掉，所以在导光板12的内部前进的光L的光路的改变作用变得缓和，从入光面行进到更远方的光L增加。因此，使从导光板12的射出面12a的比入光端面12c更靠近远方的对置端面12d的区域射出的光的量增加，能够高效地发挥光L的扩散作用。另外，由于抑制射出至非有效区域的光的产生，所以光的利用效率提高(抑制光的利用效率的降低)。

另外，如图3、图4所示的例子那样，在多个光学元件35包含第二元件352的情况下，第二元件352发挥作为光射出模型的功能。另外，由于第二元件352由也作为第一元件351的构成要素的凹部或者凸部36n的单体构成，所以能够实现第二元件352的加工与第一元件351的加工方法的共用化。另外，当然，为了构成一个第二元件352所需要的加工时间比第一元件351短。因此，多个光学元件35不仅包含第一元件351还包含第二元件352，从而能够根据光学元件的总数中第二光学元件352所占据的比例，实现为了构成光学元件的总数所需要的加工时间的缩短。

另外，由于第一元件351构成为多个第二元件352的集合体，所以将第二元件352的加工方法也应用于第一元件351的加工方法，通过相同的制作工序来制作第一元件351和第二元件352，从而能够实现为了构成光学元件的总数所需要的加工时间的缩短。

另外，第一元件351的作为光扩散模型的功能越接近入光端面12c越有效地发挥，所以在图3、图4的例子中，在靠近入光端面12c的规定的区域设置第一元件351，从而更有效地发挥第一元件351的作为光扩散模型的功能。另外，相反，第一元件351的作为光扩散模型的功能随着远离入光端面12c，效果减弱。因此，将靠近对置端面12d的规定的区域的光学元件设为主要具有作为光射出模型的功能，与第一元件351相比较加工时间较短的第二元件352，从而能够实现为了构成光学元件35的总数所需要的加工时间的缩短。

另外，在图3、图4的例子中，第一元件351随着从入光端面12c朝向对置端面12d而长度变短，即、随着从入光端面12c朝向对置端面12d，第一元件351的形状接近第二元件352。另外，随着形状接近第二元件352，对于光学功能以及为了构成其所需要的加工时间，也接近第二元件352。因此，能够随着从入光端面12c朝向对置端面12d，不是阶段性地而是逐渐地或者连续地得到从第一元件351的作用效果向第二元件352的作用效果的迁移。

另外，第一元件351以随着从入光端面12c朝向对置端面12d，与从入光端面12c朝向对置端面12d的方向上邻接的其它光学元件的间隔变窄的方式被配置，从而为了补偿随着距离入光端面12c的距离而来自LED14的光量减少的量，提高第一元件351的设置密度。由此，即使是距离入光端面12c的距离较远的位置，也能够发挥第一元件351的光学功能。此外，对于第二元件352也为相同的配置，从而在第二元件352中也得到相同的作用效果。

而且，根据图4的例子，将第一元件351配置于第一区域A1，从而通过第一元件351所具备的光学的功能、且是作为光扩散模型的功能，将第一区域A1的配光分布更有效地转换为有助于亮度不均(特别是，后述的“反转现象”)的改善。

并且，第一区域A1是与作为各LED14的前方规定宽度的带状的区域的第二区域A2偏离的区域，特别是，位于邻接的LED14间的第一区域A1的配光分布具有接受来自邻接的两个光源双方的光，表示后述的双峰性的趋势。通过第一元件的作为光扩散模型的功能，促使该来自邻接的两个光源双方的光表示单峰性。

此外，图10将具备形成有图3所示的第三模型的光学元件35的导光板12的面状照明装置的配光分布与具备施加其它光学元件的导光板的面状照明装置进行比较。在图10a中，在图4的例子中提及的第一区域A1、第二区域A2的观点下，用符号(i)表示朝向对导光板12的射出面12a进行了划分的情况下的第一区域A1的光，用符号(ii)表示朝向第二区域A2的光。

而且，作为第一比较例，图10b、图10c、图10d示有在导光板12的背面12b仅形成有多个圆顶状的凸部32(参照图13)的情况下的配光分布。图10b示有从第二区域A2射出的光(ii)的视觉性配光分布，图10c示有从第一区域A1射出的光(i)的视觉性配光分布。另外，图10d通过坐标图表示从各区域射出的光的取向分布，横轴表示(与入射端面12c平行的方向的)配光分布角度，纵轴表示亮度。

根据上述数据可知，在第一区域A1和第二区域A2中，取向分布大不相同。能够读出在位于LED的前方的第二区域A2中，示出导光板12的射出面12a(参照图13)的铅垂方向的亮度成为最大的单峰性，相对于此在第二区域A2，由于从邻接的LED14各个光(i)到达，所以比铅垂方向倾斜的方向一方明亮而示出二峰性。这样的配光分布的差异在正视(从相对于入光端面12c垂直方向视觉确认)导光板12的情况下、和斜视(从相对于入光端面12c倾斜方向视觉确认)的情况下，因最明亮的位置(聚光灯)不同而导致视觉确认的亮度不均(根据视觉确认的角度明暗变化的现象，为了方便也称之为“反转现象”。)。

另外，作为第二比较例，如图13所示，图10e、图10f、图10g示有在导光板12的背面12b设置有多个圆顶状的凸部32，在导光板12的射出面12a设置有延伸成直线状的凹凸构造34的情况下的配光分布。这些图10e图10f、图10g示有与图10b、图10c、图10d相同的内容。而且，能够读出在第一区域A1和第二区域A2，取向分布大致一致，第一比较例的亮度不均被消除。

与此相对，图10h、图10i、图10j示有本实用新型的实施方式所涉及的配光分布。这些图10h、图10i、图10j示有与图10b、图10c、图10d相同的内容。而且，能够读出在第一区域A1和第二区域A2，与第二比较例相同，取向分布大致一致，第一比较例的亮度不均被消除。

此外，为了得到上述作用效果，作为有效的本实用新型的实施方式的另一应用例，举出如下方式。

第一元件351也可以遍及从导光板12的入光端面12c侧到对置端面12d的全长来设置，也可以适当地设置于局部。为了进一步减少亮度不均，不仅是第一区域A1，包括第二区域A2，也可以适当地调整其数量、配置。另外，对于第二元件352，也优选考虑亮度不均的抑制，使其数量、配置适当。

进一步考虑亮度的均匀性等，也可以在邻接的第一元件351间，进一步适当地配置第一元件351、第二元件352。

对于导光板12中的第一元件351、第二元件352的设置，并不限于与射出面12a对置的主面(背面)12b侧，也可以设置于射出面12a侧，也可以进一步设置于一对主面12a、12b双方。

而且，也可以将第一元件351设置于导光板12的非有效区域。

考虑云纹的抑制等，也可以随机地改变第一元件351的长度、间距。另外，第一元件351无需必须延伸成直线状，例如，也可以稍微曲折。

构成凹凸形状部36的凸部36n(或者凹部)的形状在俯视时并不限于正圆的圆顶状，也可以是椭圆的圆顶状，也可以是其它的形状。另外，第一元件351不光改变长度，也可以按照每个元件改变宽度、高度、间距。对于第二光学元件352也相同。在任何情况下，都能够提高设计的自由度，灵活地应对所请求的亮度分布、加工时间。

进一步考虑云纹的抑制等，也可以不将第一元件351延伸的方向设为与导光板12的入光端面12c准确垂直方向，而适当地倾斜，另外，也可以按照每个第一元件351延伸的方向不同。具体而言，也可以使第一元件351延伸的方向如以下的应用例那样，从而能够进一步减轻反转现象。

在图11a中，示意性地示有第一元件351延伸的方向相对于从入光端面12c朝向对置端面12d的方向的角度α(串行点角度)、与通过该第一元件351得到的取向峰值角度θ的关系。本实用新型者们的深入研究的结果可知，对于入射至第一元件351的光(入射光线)L，在第一元件351的串行点角度α与被第一元件扩散后的光的取向峰值角度θ之间，存在如图11b的坐标图所示的特定的对应关系。因此，通过控制第一元件351的串行点角度α，能够调整取向峰值角度θ。

利用上述取向峰值角度θ的调整功能，至少在靠近导光板12的入光端面12c的规定的区域，以处于LED14的光轴上的第一元件351延伸的方向成为相对于光轴倾斜的配置的方式，设定串行点角度α。由此，通过第一元件351的光学功能使在LED14的光轴上行进的光L扩散，能够适当地进行靠近入光端面12c的规定的区域中的第一元件351的取向峰值角度θ的调整。因此，能够使第一区域A1以及第二区域A2(参照图4、图10a)的取向分布更加精密地一致，并能够更加有效地减轻反转现象。

而且，也可以如图12a所示，在靠近入光端面12c的规定的区域，第一元件351分别以与邻接的其它第一元件351相对于从入光端面12c朝向对置端面12d的方向的角度不同的方式被配置。而且，图12b的左图示有从第一区域A1射出的光的视觉性配光分布，该右图示有从第二区域A2射出的光的视觉性配光分布。另外，图12c通过坐标图示出从各区域射出的光的取向分布，横轴表示配光分布角度，纵轴表示亮度。根据这些数据，能够读出在第一区域A1(i)和第二区域A2(ii)，取向分布大致一致，反转现象被可靠地消除。

因此，如图12的应用例那样，使串行点角度α与邻接的其它第一元件351不同，即、将多个第一元件351设定为与邻接的其它第一元件351不同方向，从而能够使各第一元件351的作为光扩散模型的功能在邻接的第一元件中不同，作为光学元件35整体的配光分布以更加适当的方式进行调整。

附图标记说明

10...面状照明装置；12...导光板；12a...主面(射出面)；12b...与射出面对置的主面；12c...入光端面；12d...对置端面；14...LED；35...光学元件；351...第一元件；352...第二元件；36...凹凸形状部；36n...凸部；A1...第一区域；A2...第二区域。

Claims (10)

1.一种面状照明装置，其是包含光源和导光板的面状照明装置，该面状照明装置的特征在于，

上述导光板具有配置上述光源的入光端面、与该入光端面对置的对置端面、以及连结上述入光端面及上述对置端面的一对主面，

在该主面的至少一方设置多个光学元件，

该多个光学元件包含具有凹部和/或凸部反复排列的凹凸形状部的第一元件，

从上述入光端面朝向上述对置端面断续地配置有多个该第一元件。

2.根据权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，

上述凹凸形状部以在上述主面的俯视时邻接的凹部或者凸部彼此相互一部分重复的方式被配置。

3.根据权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，

上述多个光学元件包含仅由独立的凹部或者凸部构成的第二元件。

4.根据权利要求3所述的面状照明装置，其特征在于，

通过同一制作工序制作上述第一元件和上述第二元件。

5.根据权利要求3所述的面状照明装置，其特征在于，

上述光源以在沿着上述导光板的入光端面的方向上隔着规定间隔的方式被配置多个，

上述第二元件至少被配置于在上述光源的前方从上述入光端面朝向上述对置端面延伸成规定宽度的带状的第二区域，

上述第一元件被配置于除去了上述第二区域的区域亦即第一区域。

6.根据权利要求3所述的面状照明装置，其特征在于，

在靠近上述入光端面的规定的区域设置有上述第一元件，

在靠近上述对置端面的规定的区域设置有上述第二元件。

7.根据权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，

上述第一元件以随着从上述入光端面朝向上述对置端面，长度变短的方式被形成。

8.根据权利要求1所述的面状照明装置，其特征在于，

上述第一元件以与从上述入光端面朝向上述对置端面的方向上邻接的其它光学元件的间隔，随着从上述入光端面朝向上述对置端面变窄的方式被配置。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的面状照明装置，其特征在于，

在靠近上述入光端面的规定的区域中，上述第一元件的每一个分别以与邻接的其它第一元件相对于从上述入光端面朝向上述对置端面的方向的角度不同的方式被配置。

10.根据权利要求9所述的面状照明装置，其特征在于，

在靠近上述入光端面的规定的区域中，处于上述光源的光轴上的上述第一元件延伸的方向以相对于光轴倾斜的方式被配置。