TW200535519A - Light guide for use in planar light source device, method for manufacturing the same and planar light source device - Google Patents

Description

2〇〇53m 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 —本發明是關於使用邊光方式的 料光體収製造妓。糾是指⑽少亮度不 :辨硪度的面光源裝置及其用於這種裝置的導光體。 本發明的面光源裝置特別適用& , ^ θ 、用於以下啫方面。例如：可檇 ί^Γ、液晶電視或錄放—體魏晶電視的 :ί:=_示器等小型液晶顯示裝置的背光源； f置的為公告攔、廣告攔所使用的液晶顯示 裝置料絲；在高速公路或_般 使用的液晶顯示裝置的背光源。上作為又通‘識所 【先前技術】 曰電1::裝=為可檇式筆記本電腦等的顯示器或液 ;ΘΓ= 液晶電視的顯示幕，進而更廣譜的諸 曰顯ΐ元：ΓΪ應用。液晶顯示裝置基本上由背光源和液 成°由液晶顯示裝置的輕巧化觀點來看，所 、夕產叩她用了邊光方式。傳統上的邊光式背光源是 少—個端面作為光的人射端面來使 U:二 光源發出的光通過導光體的光入射端 面導入光體内部，再經★玄導 光射出面射出。導先體2個主面中的一個，即 但是’近年來對於液晶顯示褒置，相對於外形尺寸的 20053 顯。c 畫面顯示部尺寸比例僅可能地增大，以提高顯示效率的要 求越來越高。所以，在面光源裝置中，相對於其外形尺寸 的發光面尺寸的比例必須盡可能地做大，也就是說儘量要 求把存在於發光面周圍的邊框狀結構部份(框緣)做小。 另一方面，面光源裝置也被要求越做越薄，要達到這 個要求就必須把導光體越做越薄。在邊光式面光源裝置 中，從一次光源入射到導光體之光入射端面的光，一部分 的光以大於等於全反射臨界角的入射角入射到對光射出面 ® 或背面，再通過内部全反射進行導光；另外一部分光則以 小於全反射臨界角的角度入射到光射出面，其中部分光線 從光射出面射出。伴隨著導光體的薄型化（例如厚度在 0.5mm〜3mm左右），當一次光源發出的光線從導光體光 射出面的光入射端面附近射出的時候，高亮度部分（亮線 或亮帶）和低亮度部分（暗線或暗帶）會與光入射端面的 距離有關，而呈現出週期性變化。這種現象在框緣寬度比 較大的情形時，並不是特別的大問題，但是特別在上述的 • 小框緣寬度的面光源裝置中，便成為容易辨識出亮度不平 均的問題。 在光入射端面附近發生亮度不平均與光入射端面的表 面形狀有關係。在此，做為防止亮度不平均發生的方法有 例如特開平9-160035號公報[專利第3253〇〇1號公報](專 利文獻1)所揭露的方法，其提出把光入射端面的與光射 出面平行之方向的算術平均粗度Ra設定為〇 〇5〜〇·3μιη。 此外，在特開2001-835U號公報（專利文獻2)，光入射 20053^doc 端面的算術平均粗度設定為⑽5〜G 3_，㈣使 面平打之方向的⑽4度比導光體厚度方向 、士 另外，例如在特開_-324424號公報（專利: 揭露出將光人射端面的最大高度Ry設為W师，平粗 度Ra設定為大於等於ο」且小於等於〇 6以下以將弁 入射端面做成例如不平整面的結構。還 曰特 2_福Π)號公報（專利文獻4)顯示中，揭露

光射出面平灯的方向’在光人射端面 160〜175度的稜鏡。 貝月為 專利文獻1 :特開平9-160035號公報[專利第奶刪 號公報] 專利文獻2 ·特開2001-83512號公報 專利文獻3 :特開2002-324424號公報 專利文獻4 :特開2000-306410號公報 運用上述專利文獻1〜4的方法，將光入射端面的表面 形狀做成特定形態，減少在光入射端面附近的亮度不均。 但是，在框緣寬度小之面光源裝置的薄型化導光體 中，伴隨而來的問題還存在上述之外的問題。也即是說， 一次光源發出的光在構成導光體的光入射端面與光射出面 之邊界的導光體棱線處，會成為二次光源，而造成的影響； 從而在光入射端面附近，從面光源裝置的發光面以傾斜於 其法線方向的方向，發出異常強烈的光線。如果在液晶顯 示裝置上使用這種背光源的話，就會造成畫面品質的下降。 運用上述專利文獻1〜4的方法不能充分抑制這種現象 20053 願。c 的發生。 【發明内容】 本發明提供一種面光源裝置以及使用於此裝置的導光 體’隨著導光體變薄後在導光體入射端面附近的區域的亮 度偏差會難以看出，且在光入射端面附近的斜方向異常光 的出射也會變少。 為了解決上面的課題，本發明提供一種面光源裝置用

導光體，其與一次光源組合，使用於構成面光源裝置者， 並對該一次光源發出的光進行導光。此面光源裝置用導光 體包括使一次光源發出的光入射的光入射端面、使被導光 的光射出的光射出面、以及與該光射出面相對的背面。對 於光入射端Φ，鋪超深度雜測賴魏_量所測得 的導光體的厚度方向的平均傾斜角為大於等於3度且小於 等於12度。 、 根據本發明的-實施型態，該光入射端面中，依據超 深度形狀測定賴鏡的㈣制得賴斜角度數分佈中傾 斜角大於等於2G度成分的存在比例為小於等於術。。根 據本，明的-實施型態，在仏射端㈣，依據超深度形 狀測疋顯微鏡的測量所測得的該導光體厚度方向的中 平==度Ra為大於等於且小於等於g _以下。 根據本發明的-實施鶴，在光人射•巾 形狀測定顯微鏡_量關得_導光 ’ ς 平均粗糙度Rz為大於科⑽m且小y ^ Y j 本毛月的-貝㈣恶，光人射端面具有粗缝面、在與該導 20053 雖 c 光體厚度方向垂直的方向上彼此平行沿伸的多數個透鏡 列，並且其剖面形狀包含曲線的透鏡列形成面，或者具有 在與該導光體厚度方向垂直的方向上彼此平行沿伸的多數 個透鏡列，且該透鏡列的至少一部分為做成粗面化的粗面 化透鏡列形成面。 為了解決上述課題，本發明更提出一種面光源褒置， 將一次光源與上述的面光源裝置用導光體的光入射端面相 對配置。

在本發明的一實施型態中 ν 六〜太心, 叫兀何、衣直叉巴枯无偏向 元件，配置在該導光體的光出射面上，且具有從該導光體 的光出射面射出的光所入射的入光面以及與該入光面違反 對策的出光面。在本發明的一實施型態中，光偏向元件具 有多數個稜鏡列，各棱鏡列是沿著該導光體的光入 = 延伸且彼此平行排列於人光面上，其中各該稜鏡列更包 括:第一稜鏡面，使來自該導光體的出射面的光入射；以 及第二稜鏡面，使入射的光做内面反射。在本發明的i眚 施型態中，一次光源為線光源或點光源。 、 導先述課題，本發B収提出—種面光源裝置用 -勺1作方法，用以製作前述的面光源裝置用 形部材’料紐合賴鱗行成形， =由:亥成W材的表面的形狀轉印，得到與該導 應的導光素材’藉此盥該光出射 办 對 :光體素材的該先出射成 對该導光體素材的與該光人射端面相對應的面進行切肖 = 2005^m〇c 工，形成該光入射端面，而獲得該面光源裝置用導光體。 另外，也提供一種面光源裝置用導光體的製作方法 用以前述的面光源裴置用導光體，其使用成形部材對透光 性合成樹脂進行成形，藉由該成形部材的表面的形狀 印，形成該光出射端面、背面與光入射端面，而獲栌詨 光源裝置用導光體。 $ Λ

根據本發明，對於面光源裝置用導光體，基於超深度 形狀測定顯微鏡的测定所得到的導光體厚度方向的平均= 斜角為大於等於3度且小於等於12度。在此面光源裝置 中，面光源裝置中因導光體輕薄化產生的導光體光入射端 面附近區域出現的亮度偏差也會變得不容易辨識出，同時 也可以降低光入射端面附近的傾斜方向的異常光的射出。 再者，基於超深度形狀測定顯微鏡的測定所得到的傾斜角 度數分佈中，傾斜角大於等於20度之成分的存在比率為小 於等於40%，由此可以充分地減少光入射邊面附近傾斜方 向的異常光射出。 ▲為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯 易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說 明如下。 ' 。 【實施方式】 以下參照圖式對本發明的實施形態進行說明。 一圖1為根據本發明繪製的面光源裝置實施形態之一的 ，不斜視圖；圖2是其部分截面圖。如圖所示，本實施形 怨的面光源裝置為包含導光體3、線狀一次光源丨、光偏向 20053m〇 元件4與光反射元件5的結構。導光體3的至少有一個侧 端面為光入射端面31，與此略呈直交的表面是光射出面 33。一次光源1與導光體3的光入射邊面31相向配置，且 被光源反射裔2所覆蓋。導光體3的光射出面上配置著光 偏向元件4。導光體3的光射出面33的相反方向的背面34 相向配置了光反射元件5。 導光體3與XY面平行配置，整體呈矩形板狀。導光 體3有4個侧端面，其中，與γζ平行的二個表面中的至 少一個側纟而面被做為光入射端面31。光入射端面與一 次光源1相向配置。從一次光源！中發出的光是從光入射 端面31入射到導光體3的内部。根據本發明，也可以在光 入射端面31相反侧之側端面32 #的其他側端面相向配置 光源。 與導光體3的光入射端面略呈直交的2個 於與XY面略呈平行的位置上。其中的一面（圖中 面）為光射出面33。這個光射出面33或其背面34中衣 少有一面是由粗糙面構成的方向性光射出裝置。 ，至 光入射面31射入的光線被引導進導光體3中，虚、> 攸 立而面31以及光射出面33垂直的面（χγ面）/、光^射 出面33射出具有方向性光線。將又¥平面内分、’從光射 光度分佈峰值方向（峰值光）與光射出面33 : ^射出光 度疋為a。如果角度α為例如1 〇〜4〇度，射、、〆成的角 的半值全寬為例如會在10〜40度。 光光度分佈 形成在導光體3的主面上並構成方向性 尤射出機構的 12 pifdoc 2005nm 均傾斜“，為設定一度範 出面内的亮度均勾度的提高是非常有 圍内，比這:二二=的角度是在…度之間的範 傾斜角的測定‘，將=:二=範_。_平均

门性，又有配置方向性光射出機構的其 射、募為透鏡陣列的形成面，其配置了在與光入 Η 1声-^呈垂直方向（X方向）延伸的多數個透鏡列。 貫施形態中’在光射出面33上形成粗链面，且 月 形成由沿著略垂直於光入射端面31 (X方向） 攄多數個透鏡陣列的陣列所構成的透鏡形成面。根 也可以與圖1所示形態相反，在光射出面33 上形成透鏡形成面，背面34作為粗糙面。 卜如圖1所示，在導光體3的背面34,或者光射出面33 形成為了控制在γζ面之方向性的透鏡陣列形成面 y所用透鏡陣列可以例舉出略沿X方向延伸的棱鏡陣 f、圓柱透鏡陣列、V形溝渠等形式。但是，也可以將YZ 截面的形狀做成略呈三角形的稜鏡陣列。 根據本項發明顯示，在導光體3的背面34上形成棱鏡 旱=形成面做為透鏡陣列形成面時，其頂角角度在85〜110 度範圍内最好。這是因為因為通過把则設定於這個範圍 内，可以使從導光體發出的射出光適度地集光，可以提高 面光源裝置的亮度。比這個角度範圍更好的肖度在90〜100 13 doc 20〇53&l； 度之間。 在本發明的導光體中，以精確地製造所要的稜鏡陣列 形狀’得到穩定的光學性能，並且為了防止在組裝作業或 做為光源裝置使用時造成稜鏡頂部的磨損、變形的目的， 了在棱鏡陣列頂部形成平坦部或者是曲面部。 此外’在本發明中，也可以與在前述光射出面33或其 月面34上所形成的光射出機構合併使用，增加在導光體内 部混入分散擴散性微粒子所構成的方向性光射出機構。 •光入射端面31的導光體3厚度方向的平均傾斜角0a’ 為大於等於3度且小於等於12度。通過把光入射端面31 的導光體厚度d方向（Z方向：參照圖2)的平均傾斜角0a， 設定在這個範圍内，XZ面内的光分佈就得到適當的調節。 尤其是導光體光射出面33的光入射端面附近區域光射出 (光罝以及射出角分佈）變成較恰當，由導光體薄型化產 生的光入射端面附近區域出現的亮度不平均便難以用眼睛 辨識出來。如果平均傾斜角Qa’不到3度，導光體光入射 φ 端面附近區域發出的射出光量就會減少，造成這個區域的 亮度過低。另一方面，如果平均傾斜角ea，超過12度，導 光體光入射端面附近區域發出的射出光量就會太多，這個 區域的売度就會太咼，就不能達到減少光入射端面附近傾 斜方向異常強烈的射出光的目的。光入射端面的導光體 3的厚度方向的平均傾斜角0a，較佳是在大於等於5度且小 於等於11度。更理想的角度範圍是大於等於6度且小於等 於9度。 14 20053¾ 平均傾斜角ea’可以使用超深度形狀測定顯微鏡（例 如：日本KEYENCE公司製造的VK-8500[商品名稱])， 對傾斜角進行測量從而得到。也就是說，平均傾斜角是使 用超深度形狀測定顯微鏡，對導光體3的光入射端面等之 面的中心線平均粗度Ra以及十點平均粗度Rz進行測定， 讀取測定範圍内的Ra、Rz數值，用濾波方式Q2抽出這個 測定範_截面曲線，並以此求出各測定點（在這種條件 下，一-人可測定的範圍為11〇 。因此， 入射端面導光體厚度方向除兩端5_之;== 間“地》5個位置進行測定。）的傾斜角的絕對值，然後 進行平均，最終得出所需數值。

你比例敢好是小於等於3〇%， 等於20%。 佈中，傾斜角大於等於2〇度成分的存 於30%’比這歸況更理想的是小於

例如用銑刀等工具進行切削的 2〇〇53m 方法；用砥石、砂紙、拋光等研磨方法；喷砂加工； 加工；電解研磨；化學研磨等等。噴砂加工沾電 子=以是__的球雜f，也可以氯化賴的多= 物質。使用多角形物質比較適宜，因為可以產生出^ 效果的較大㈣4面。通過調整糊加卫、·加二 方向可以形成異方向性的粗糙面。為了在χγ_ = 的擴散，就採取Ζ的加卫方向，形成ζ方向的條形凹凸妒 狀’為了調節ΧΖ面内的光擴散，就採取丫的加工方向7 形成Υ方⑽條形凹凸形狀。其他還有許多相互不同^加 些加工方向組合起來，就可以形成沒有方向 =二:加工?種編，可以直接對導光體的光入 射:面加卫。在使用成㈣料，將透紐合成樹脂成 =導=的模具裝置中’可以在成型部材的光入射端面 轉印形成㈣面上縣形朗觸印戦Φ，在成形的時 候，再轉印到透光性合成樹脂上。 牡風/的f ί入射端面31可以做成與導光體厚度方向（Z方向） 2ί二向（γ方向）相互平行延伸、具有複數透鏡列 的透鏡陣列形成面，以替代_面。透鏡_可以使用稜 ί陣列。這個透鏡陣列包括了 ΧΖ截面形狀為曲線形的樣 \這樣做是為了照_提高光擴散效果問題13顯示 的疋形，透鏡陣列之光人射端面的截面形狀的擴大示意 圖在個不例中，透鏡面3la以曲率半徑及做出向外凸 出的曲面’與頂角為φ且間距p的三角稜鏡形狀保有最大 距離d。這種光人射端面透鏡陣列形成面的形成方法較佳 16 200535519 16050pif.doc 叮，、縣進行切削的方法。透鏡陣列形成面的 1也可以直接實施於導光體光入射端面。但是 成型部材將透光性合成樹脂形成導光體的模具裝置中，= 射端面轉印形成用的面上預先形成對 =面’在成形的時候，再轉㈣透光性合成樹月旨 方向端面31為透鏡陣列形成面，其在與導光體厚度 延直交的方向（γ方向）上具有相互平行 =伸的硬數個透鏡陣列，可以是將透鏡陣列中至少有一: 面化的粗面化透鏡陣列形成面所構成。這個粗面 ，鏡陣列形成面的粗面化可以列舉出砂紙、拋光等研磨 :1沙加工、電解研磨、化學研磨等等處理方式。這 ’可以料光體透斜列之所形成的光入射端 rml加工。但是’在使用成型部材將透光性合成樹 模雜置巾，可叫成型特的光入射端 =用的面上預先形成對應轉印形成面，在成形的 %候，再轉印到透光性合成樹脂上。 如上所述，面光源裝置用導光體的製作方法之一是， ㈣材料將透紐合成樹脂為進行成型，通過對該 料表面的形狀複製’得到與導光體相對應的導光元 射與光射出面及背面等同地’形成與導光體之光 月面相對應的導光體素材的面。接著對盘 =射端面相對應的導光素材的面進行切削加工 成光入射端面，得到面光源裝置用導光體。此外，另外一 17 200535519 16050pif.doc 種面光源科光體的製作方法是：使用成型材料，將透光 性合成樹料行成形，ϋ騎該成师料的表面進行形狀 複製，形成光射出面、背面以及光入射端面，從而得到上 述面光源裝置用導光體。 此外，在光入射端面31，依據超深度形狀測定顯微鏡 的測量所得到之導光體厚度方向的中心線平均粗度如較 佳為大於等於0.2μηι，且小於等於〇.4_。依據超深度形 狀測定顯微鏡的測量所得到之導光體厚度方向的十點平均 粗度Rz較佳為大於等於〇.7μιη，且小於等於2 〇哗。在這 個範圍内’上述平均傾斜角ea以及傾斜角的度數分佈中傾 斜角大於等於2〇度成分的存在比例可⑽較容㈣設定 在需要的範圍内。 一關於光入射端面31的表面性狀，與長軸方向也就是導 光體厚度方向（Z方向）相垂直的方向（γ方向）平均傾 斜角ea較佳為1〜3度；中心線平均粗度如為〇 〇2〜〇1|^; 十點平均粗度rz較佳為〇·3〜2μιη。平均傾斜角h更佳為 •3 2.7度，ΐ·5〜2.5度範圍之間為最好。中心線平均粗度 以0·03〜〇·〇8μιη為更好，〇 〇5〜〇 〇>m為最好。十點平 均粗度Rz以〇·4〜1·7μιη為更好，以0·5〜15μιη之間的範圍 為最好。 導光體3不侷限於圖丨所示的形狀，光入射端面也可 以使用較厚重的楔型等的各種形狀。 一光偏元件4配置於導光體3的光射出面33之上。光偏 向疋件4的2個主面41、42整體呈相互平行配置，各自整 200535519 16050pif.doc 體上與XY面平杵。士 r h 33光射出面—側的二、42之中的-面(位於導光體 仏出光面42·導’另—方為出光面 光面4!為衫數個t v 光射㈣平行的平坦面。入 置，車列形成面。稜鏡陣列形成面可以在相鄰‘陣

寬度較窄的底部平坦部（例如與棱鏡陣列的X 的或略微窄寬度的平坦部）。但是，從提高光 —點來看，最好是不設置底部平坦部，而沿 X方向連續配置稜鏡陣列。 圖4表示的是光偏向元件4之光偏向的形態示意圖。 在这張圖錢示了 ΧΖ_從導光體3發出的峰值光（與 射出光刀佈峰值相對應的光）前進方向的範例。從導光體 3的^射出面33以角度α斜向射出的峰值光人射到稜鏡陣 列的第1稜鏡面’被第2稜鏡面進行内部全反射後，幾乎 沿著出&光面42的法線方向射出。在γζ面裏，由於上述導 ，體背面34的稜鏡陣列作用，可以在廣泛的區域裏充分提 高出光面42法線方向的亮度。 為了提供參考，圖5繪示導光體射出面之光入射端面 附近區域光射出的樣態示意圖。為了提供參考，圖6展示 了面光源裝置的光偏向元件出光面、尤其是導光體光入射 端面附近區域之光射出樣態的示意圖。如圖5、圖6所示， 在導光體光射出面33的中央部區域（除光入射端面附近以 外的區域），如圖4所示，從光入射端面31入射的光線的 峰值光以與光射出面33成角度α射出，從其中一個稜鏡 19 200535519 16050pif.doc 面入射到光偏向元件4後，由另外一個稜鏡面進行内部反 射，再延著出光面法線方向射出。與此相對，在導光體光 射出面33之光入射端面附近區域，峰值光以與光射出面 33成角度β射出，從其中一個稜鏡面入射到光偏向元件4 後，根據角度β的大小接受或不接受光偏向元件4另一個 稜鏡面的内部反射，以與出光面成角度γ射出。 上述角度β容易受到導光體光入射端面31表面性狀的 影響，尤其易於受到ΧΖ面内平均傾斜角Qa以及傾斜角度 數分佈情況的影響。 如果平均傾斜角0a過小，角度β小於角度α，從這個 區域的射出光量就會減少。由此造成這個區域的亮度太 低，凴度均勻性容易下降。如果平均傾斜角0a過大，角度 β大於角度a，從這個區域的射出光量就會增大，由此= 個區域的亮度過度增加，亮度均勻性容易下降。如果角度 β大於角度α，入射到光偏向元件4的光就會不受到稜鏡 面的内部反射，而只呈現出受到折射作用而射出的成分。 若此成分變得太多，上述光入射端面附近區域的傾斜方向 的異$光就會變得很明顯。 傾斜角度數分佈中傾斜角大於等於2〇度之成分的存 在比例過大的話，入射到光偏向元件4的光不會受到稜鏡 面的内部反射，只受到折射作用而射出的成分會變得太 夕，上述光入射端面附近區域的傾斜方向的異常光就會變 得很明顯。 ^ 為此，本發明為實現光入射端面附近區域有與中央部 20 200535519 16050pif.doc 位相同或近似的光射出狀態，在傾斜角此的範圍，更把傾 斜角度數分佈中傾斜角大於等於2G度之成分的存在比例 的範圍設定在上料絲_，以鱗持亮度羽性並且 抑制在光人射端面附近區域之傾斜方向發生異常的光出 在光偏向元件4，敎精確製作理想的稜鏡形狀，以 期得到穩定的光學性能。與此同時，為了避免再組裝作業 中或疋在作為光源裝置使用時稜鏡頂部的絲、變形，可 ί把稜鏡陣咖部製成平坦的，或是帶有曲_形態。在 每種情況下’頂科坦部或頂部曲面部的寬度設成小於等 ，_ ’賴做有利_止面絲裝置亮麟低和由於陰 極射線管螢絲圖像保留現象所造成的亮度不-致情況。 ^部平^或曲㈣的寬度更好為小於等於，最好達 到小於專於1 μιη。 -次光源1是沿γ軸方向延伸的線狀光源。該一次光 =例如可以使㈣紐或冷陰極管。如圖丨所示，在這 -二况了，—次光源1不僅可以設置成與導光體3-方的 :而，相對，奶以根據t要設置在反對侧的另一侧端 發光二極體（LED)等的點狀光源可以做為一次光源， ^別是可以將複數的點狀光源按適宜的間隔進行排列後使 用0 ㈣ΠΐΞ2是用來將一次光源1減少損耗並導入導 的塑膠薄膜。如_示，光源發射器2避開光偏向=牛射4層 200535519 16050pif.doc 從光反射元件5邊緣部外面經過一次光源丨的外面往導光 體3的光射出邊面的端緣部卷曲。此外，也可以把光源反 射為2從光反射元件5的端緣部外側經一次光源丨的外面 向光偏向元件4的出光面端緣部卷區。也可以把與這種光 源反射器2相同的反射部材設置在導光體3光入射端面31 以外的側端面。 、"例如，可以使用表面具有金屬蒸鍍反射層的塑膠膜做 為光反射元件5。在本發明中，可以將在導光體3的背面 34上以金屬蒸鍍形成光反射層等做為反射元件5使用，以 替代反射片。 一本發明的導紐3以及錢向元件4可以用透光率較 咼的合成樹脂所構成。這類樹脂可以包括曱基丙烯樹脂、 丙，樹脂、聚碳酸類樹脂、聚酉旨類樹脂、氯乙烯樹脂。尤 其疋曱基丙烯樹脂具有高透光率、耐熱性好、優良的力學 特性、易於加工成型等優點，是最佳材料。這種甲基丙稀 樹脂是以甲基丙烯酸曱酉旨為主要成分的樹脂 ，曱基丙烯酸 •甲醋最好達到80重量％或以上。製造導光體3以及光偏向 7L件4的粗糙面等的表面構造，或者製造稜鏡陣列或雙凸 ^鏡㈣加―lenS)列等表面構造時，可以使用具有所要的 表面結構的成型部材將透明合成樹脂以熱壓塑的方式來形 成。或者也可以用網版印刷、壓出成形或射出成形等方式， 在f形的同時賦予所需形狀。另外，還可以用熱或光硬化 構造面。在聚酯系樹脂、丙烯系樹脂、聚碳 酉夂糸Μ月日、氯乙稀系樹脂、聚曱基丙烯酸亞胺系樹脂等透 22 200535519 16050pif.doc 明薄膜或板片（sheet)等材料的表面上，形成由活性能量線 硬化型樹脂所構成的粗糙面構造或透鏡列構造。還可以將 逆種扳片透過年黏著、焊接等方法，與另外的透明基板接 合成一體。做為活性能量線硬化型樹脂，可以使用多官能 基之(亞）丙烯酸化合物、乙烯化合物、（亞）丙婦酸醋類、芳 香族經基化合物、（亞）丙浠酸的金屬鹽。 在包含上述一次光源1、光源反射器2、導光體3、光 偏向元件4以及光反射元件5的面光源裝置的發光面（光偏 向元件5的出光面42)上，藉由配置如圖2所示的穿透型 液晶顯不兀件8,構成了以本發明的面光源裝置做為背光 源的液晶顯示裝置。圖2中的液晶顯示裝置可以從上方由 觀察者觀察到。 實施例 接著，藉由實施例和比較例，說明本發明。 實施例1 本實施例中，製造了圖1至4的實施形態所說明的導 鲁 光體和使用這種導光體的面光源裝置。 對進行鏡面處理的有效面積為23〇rmnx290mm且厚度 為3mm的不銹鋼板的整體表面，使用玻璃珠進行喷砂處 理。 另一方面’在做了鏡面處理之有效面積為 230mmx290mm且厚度為3mm的另一不銹鋼板表面上，藉 由切削加工形成轉印面，此轉印面是用來轉印形成把頂角 100、頂部大鳊曲率半徑15μηι、間距5〇jLim的棱鏡列連續 23 200535519 16050pif.doc 設置的稜鏡列形成面。 使用通過以上手法得到的2個成形部材，進行透明丙 ，酸樹脂的射出成形，以23Gmmx29Gmm的長方形且厚度 疋從-長邊往另-邊按照2 2 mm至〇 7麵連續變化的模 形形狀’獲％•把其中-個主面做粗繞化處理，另一個主面 做為稜鏡陣列形成面的導光素材。 使用切削機，把對應此導光素材邊長為29〇mm的一 ❿ f長邊)的一個側端面(厚度為2.2酿的側端面），沿著盘 主面平行的方向做切削加工，進行粗面化。藉此，^ 導光體，其具有導光素材的粗面化主面所 成勺光出射面以及料素材的稜鏡形成面所構成的背面 射端面’對導先體厚度方向上的表面粗後 關於狀，使用了超深度形狀測㈣微鏡（κ :司（日商)的呢-議型[商品名稱])。首先 ^ 以及十料= 線平均粗糙度Ra 奸均粗&度Rz進行測^，並讀取敎範 以數值。使用⑽倍的對物鏡。在這個測定範圍内、， 面2的ΐϋ單純平均士2)掏取出導光體厚度方向的剖 V狀’求出各敎關斜肖的絕對值， 均頻斜角ea。在這種測定條件下，一次可以千 11〇μηι左右，所以除了導光體光丄、軏圍為 菔九入射端面導光體厚庶方6 而的5_，在其他區域等間隔地設5個測定點進行= 24 200535519 16050pif.doc 定，然後求各個參數的平均值。結果如表i所示。 把Λ著導光體3的長邊方向由冷陰極管構成的一次光 源1配置成與導光體3的光入射端面相對，再用光源反射 器2 (麗光公司製造的銀反射薄膜）覆蓋。在其他側端面 黏貼光擴政反射薄膜（東麗公司生產的Ε60[商品名稱])。 與做為導光體3的稜鏡列形成面相對的背面34上，配置由 光散射反射片所構成的光反射元件5。然後將以上結構裝 入框體。這種面光源裝置的出射光光度分佈（χζ面内） 的最大峰值在相對於光出射面法線方向為7〇度，半值全幅 為22.5度。 另一方面，使用折射率為1 5064的丙烯類紫外線硬化 性樹脂製成稜鏡片（prism Sheet)，此稜鏡片是把由多數個稜 鏡列並列連續設置的稜鏡列形成於厚的聚酯薄膜 的個表面上，其中各稜鏡列是一個稜鏡面之曲率半徑為 ΙΟΟΟμιη的凸曲面形狀而另一個稜鏡面為平面形狀，並且 間隔為50μηι。將所得的稜鏡片所構成的光偏向元件4載 置成··稜鏡列形成面面向導光體3的光出射面（粗(mat) 面）33側，稜鏡列的稜線與導光體3的光入射端面31平 行，各稜鏡列的平面形狀稜鏡面朝向導光體3的光入射端 面31。 在光偏向元件4上配置液晶顯示元件。 對於上述得到的面光源裝置，點亮一次光源1，以目 測觀察發光面時，從導光體光入射端面33往X方向約 3〇min左右的區域内的輝度，與其他區域相比幾乎相同。 25 200535519 16050pif.doc 另外，在導光體光入射端面33附近區域的傾斜方向並沒有 特異的光線射出。 實施例2 切削機是把對應導光素材的長邊的一個侧端面進行粗 面化，實施例2是把利用切削機進行切削加工時的切削速 度變更成稍微丨艾一點的速度，除此之外，其他以與實施例 1相同方式來實施，藉此以獲得面光源裝置。

關於所得到的面光源裝置，點亮一次光源丨，以目測 觀察發光面，從導光體光入射端面33往χ方向約3〇mm 左右的區域内的輝度與其他區域相比是幾乎相同的。此 外，在導光體光入射端面33附近區域的傾斜方向並無特異 光線射出。 ^ 實施例3 切肖疋把對應導光素材的長邊的一個侧端面進行粗 面化貝施例2疋把利用切削機進行切削加工時的切 度變更成稍微快-點的速度，除此之外，其他以與實施例 1相同方絲實施’藉此以獲得面光源裝置。 ^關於所得到的面光源裝置，點亮-次光源1，以目測 ，察發光面’從導光體光人射端面33往X方向約3〇mm 度與其他區域相比是幾乎相同的。此 線出射也幾乎m端面33料區域㈣斜方_特異光 比較例1 切削機疋把對鱗光素材的長邊的_侧端面進行粗 26 20053 靴 更3例2是把利用切削機進行切削加i時的切削速 常慢的速度，除此之外，其他以輿實施例i相 式來貫施，藉此以獲得面光源裝置。 關於所得到的面光源裝置，點亮一次光 面，從導光體光人射端面33往χ方向約乂3二 :，&域_輝度比其他部分暗，並且觀察到暗帶，亮 變低。此外，在導光體光人射端面33附近區域的 、"方向的特異光線出射也可以觀察到。 比較例2 切削機是把對應導光素材的長邊的一個側端面進 =更==是把利用切削機進行切削加工時的切㈣ 快的速度，除此之外，其他以與實施例i相 同方式來貫施，藉此以獲得面光源裝置。 “關於所得到的面光源裝置，點亮一次光源1，以目測 觀察电光面’從導光體光入射端面33往X方向、約30mm 左右的區域内的輝度比其他部分亮，並且觀察 度均勻性變低。 ^儿 [表1] 平均傾斜角θ(°) 傾斜角2〇iirr 成分存在比率（％) Ra ( μιη ) Rz (μιη) (亮U佈） άΥ~ (異常光射出）

18.0 12.0 0.15— 0.68 光入射端 面附近黑 暗 55.0 048" Τϊ〇~ 22.0 16.0

良好 良好 端面附 近明亮

幾乎無 有 27 16050pif.doc 200535519 雖然本發明已以較佳實施例揭露 限定本發明，任何孰習此枯歸*上然其亚非用以 和範圍内，當可作些許之=潤:不:離本發明之精神 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為^本發明之保護 【圖式簡單朗】 ° 圖1為根據本發明的面光源裳 示意圖。 旧只把形悲的立體 圖2為圖1面光源裝置的部分剖面圖。 圖3為導光體的部分剖面圖。 ===體 =向狀態，意圖。 區域的光出射狀_示意1特別疋光人射端面附近 圖6為顯示光偏向元件出光面，特別是 端面附近區域的光出射的狀態示意圖。 先體先入 【主要元件符號說明】 “ 2 一次光源 光源反射器 導光體 31 :光入射端面 31a :稜鏡面 32 33 34 側端面 光射出面 背面 4 ·光偏向元件 28 2〇〇535519c 41 :入光面 42 :出光面 5:光反射元件 8 ·液晶顯不元件

Claims (1)

1. 2〇〇53m 十、申請專利範圍： 1·、-種面光源裝置用導光體，與—次光源組合，使用 於構成面光源裝置者，並對該—次光源發出的光進行導 光，該面光源裝置用導光體包括該一次光源發出的光所入 射的光入射端面、被導光的光所射出的光射出面、以及盥 該光射出面相對的背面，以及 一 μ其特徵在於：該光人射端財，依據超深度形狀測定 η 顯微鏡的測量賴得的該導光體的厚度方向的平均傾 為大於等於3度且小於等於12度。 —、斜角 •★中μ專利範圍第丨項所述之面光 體，其特徵在於：該先y ^ 衣置用導先 顯微鏡的測量所測得二==深度形狀測定 峨分的存在比例布中傾斜角大於等於 顯微鏡的測量所測得的該導度形狀測定 糙度::為二等於。.二^ 體，其舰中述之面織^ 度Rz為大於等於〇._且H度；*π向的十點平均粗糙 5.如申請專利範圍第i項:：2·0，。 體’其特徵在於：紗人射之面光源裝置用導光 體厚度方_直的;^ 1彼2財雛®、在與該導光 ㈡彼此平行沿伸的多數個透鏡列， 30 200535519 16050pif.doc 並且其剖面形狀包含曲線的透鏡列形成面，或者具有在與 該導光體厚度方向垂直的方向上彼此平行沿伸的多數個透 鏡列，且該透鏡列的至少一部分為做成粗面化的粗面化透 鏡列形成面。 、6· 一種面光源裝置，將該一次光源與該面光源裝置用 導光體的光入射端面相對配置。 7. 如申請專利範圍第6項所述之面光源裝置，其特徵 在於：更包括光偏向元件，配置在該導光體的光出射面上， 且具有從該導光體的光㈣面射出的光所人射的入光面以 及與該入光面違反對策的出光面。 8. 如申請專利範圍第7項所述之面光源裝置，其特徵 在於：該光偏向元件具有多數個魏列，各稜鏡列是沿著 該導光體的光人射端©延伸且彼此平行排·該入光面 上’其中各該些棱鏡列更包括：第一稜鏡面，使來自 光體的出射_光人射；以及第二稜鏡面，使人射的光做 內面；5射。

   、、9.如中請專職㈣6項至第8項任—項所述之面光 源裝置，其特徵在於：該一次光源為線光源。 、1〇·如申請專利範圍第6項至第8項任Γ項所述之面光 源裝置，其特徵在於··該一次光源為點光源。 種面光源|置用導光體的製作方法，用以製作申 項至第5項任—項所述的面光源裝置用導 行成开，、d: ·使用成形部材’對透光性合成樹脂進 仃成形，猎由該成形部材的表面的形狀轉印，得到與該導 31 200535519 16050pif.doc 光體相對應的導光素材， 形成與該導光先出射面與背面同等地 及 4先體素材的該光出射面與背面相對應的面，·以 行切對忒導光體素材的與該光入射端面相對應的面進 導光體 形成該光入射端面，而獲得該面光源裳置用 &直^~種面絲衫料細的製作綠，用以製作申 睛專利範圍第1頊$笛S 了苔" ρ τ 員至弟5項任一項所述的面光源裝置用導 徵在於：使用成形部材對透光性合成樹脂進行 由該成形部材的表面_狀轉印，形成該光出射 而、月面與光入射端面，而獲得該面光源裝置用導光體。

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