TW475077B - Surface light source device - Google Patents
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475077 A7 B7 五、發明説明(1 ) 域 領 明 0 諸 置 裝 示 顯 於 用 置 裝 源 光 式 板 面 gi 種 1 關 有 明 發 本 晶類 液或 之_所 中場 物共 似公 類 , 或站 視車 電於 晶用 液使 ,如 腦諸大 ite. ^cr , , 人置板 個裝示 式示標 提顯引 手誌導 於號之 用 ;中 使置地 如裝似 通 交 於 用 或 物 似 類 或 板 看 型 形發 種本 種 , 之地 上別 路待 道較 般且 一; 或物 路似 道類 速或 高誌 在號 如通 諸交 置誌 裝號 示 引 顯導 誌之 號式 有執 具需 線無 光而 此 , ,佈 線分 光之 出度 發亮 於勻 用均 件及 元度 源亮 光高 式之 板上 面面 種平 一 光 關發 有一 明在 ΟΗΠ 理 處 之 化 強 度 勻 均 何 任 之 理 處 物 似 類 或 型 圖明 點説 光術 如枝 諸關 行相 應型 之入 種嵌 種像 於影 用 , 使視 地電 泛晶 廣液 被 , 已腦 置電 裝人 示個 顯式 晶提 液手 色在 彩如 ,諸 來 , 近中 用 一 之 及方 分下 部正 光器 背示 一 顯 含晶 包液 置於 裝置 示.配 顯係 晶源 液光 此中 。其 中 〇 之分 等部 視示 電顯 晶晶 液液 邊 之 上 面 側 之 〇 體統 導条 光光 於發 置之 配分 偽部 源光 光背 中為 其用 與使 統被 条統 光条 發光 方發 下緣 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 合源 適光 較 , 其中 因統 係 ^ 此t ,發 用緣 使邊 常“ 較小 已大 統之 条置 光裝 發示 緣顯 邊晶 ,液 近低 最降 於 個板 整,; 之nffi 體為 導稱 光被 從分 便部 以光 分背 部之 面統 側条 之此 體用 導使 光而 式因 面 , 平源 於光 置出 配發 傺面 樹 酸 烯 丙 如 諸 由 偽 體 導 光 置 裝 源 光 式 板 ο面 置 一 裝此 源據 光根 式 置 配 自 出 發 而 成 形 所 質 物 I 明 3 透- 式 面 平 之 物 似 類 或 板 脂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐)
V 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(2 ) 於光導體側面之光源之光線透過光導體之側面(光線入 射面)而被導入於光導體内。此入射光整個地(完全地) 反射自光導體之表面(發光面)及光導體之背面,然後穿 過光導體。進一步地,諸如光散射部分之發光部分被提 供於光導體之表面或背面上以自整個發光面發出光線。 然而,當發光部分被均勻地形成於光導體之表面或背面 時,在光線遠離光源時,所發出光線之亮度會較為降低 ,使得發光面上之亮度分佈呈不均勻,因而無法取得高 品質之顯示影像。 當液晶裝置之大小增加時,此結果更為顯著,因而, 面板式光源裝置實際上無法被使用於1 0时或1 0时以上大 小之大型液晶顯示裝置。此外,近來已有大型液晶顯示 裝置之需求,且緊隨此種需求之趨勢,使用於手提式個 人電腦,液晶電視或類似物之液晶顯示裝置已額外地被 要求在其屏幕上具有高均勻度之亮度分佈。 再者,諸如導引號誌板或大型號誌板之標示裝置,及 諸如導引號誌,交通看板或類似物之交通號誌裝置已使 用兩種照明条統,亦即,内部照明条統與外部照明条統 ,以增加夜間視覺辨識與字符辨識。根據内部照明条統 ,字符,圖形,相片等藉由挖剪,印刷或類似者而形成 於諸如甲基丙烯酸板之半透明塑膠板之上以形成一顯示 板,光源傜配置於此顯示板之内部且由光源予以照明。 大致地,棒型(直線管形)或環形螢光燈被使用為光源。 根據外部照明条統,光源傺配置於顯示板之上方與下方 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 f 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(3 ) 側或右邊與空邊側之任一種,而資訊之顯示則形成於此 顯示板之上,且由光源照明此顯示板之整個表面,大致 上,棒型螢光燈被使用為光源。 於上述習知之顯示裝置中,顯示板之整個表面土之亮 度分佈傺不均句的,也就是說,最大/最小值之比例很 大,因此,很難以藉使用此等照明条統來提供一種具有 均勻亮度分佈之顯示裝置。進一步地,此内部照明条統 具有另一問題,其中使用為光源之螢光燈或類似物會不 經意地透過顯示板而被看到(亦,即,穿視(see-through) 現象發生)。 因此,已有企圖施加邊緣發光型之背光条統,其中光 源偽配置於平面式光導體之側面部分處,以自光導體之 整個表面發出光線至如上述之顯示裝置。然而,此等顯 示裝置需要大型之面板式光源裝置,而因此它們具有相 同於液晶顯示裝置之問題,其中無法在發光面獲得足夠 均勻之亮度。 為了解決此種面板式光源裝置之’’亮度不均勻M之問題 ,已有多種提議,例如,日本公開專利申請案號平-1 -2 4 4 2 2號提出一種具有發光部分之面板式光源裝置,此 發光部分傜由塗覆或黏著光散射物質於面對光導體發光 面之背面,使得光散射物質之密度以自光入射面之距離 増加而增加。進一步地,曰本公開專利申請案號平-1 -1 0 7 4 0 6號提出一種含有複數積層透明板之光導體,而由 光散射物質所形成之微細光點被以不同圖型形成其上。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 475077 A7 B7 五、發明説明(4 ) 於此一面板式光源裝置中,因為諸如氧化鈦,硫酸鋇或 類似物之白色顔料被使用為光散射物質,當撞擊於光散 物質之光散射時,由於光吸收性或類似者而造成光損耗 。因此,雖然可達成亮度分佈之均勻度,但所發出光之 亮度卻降低。 進一步地,日本公開專利申請案號平-1 - 2 4 4 4 9 0號及 日本公開專利申請案號平-1 - 2 5 2 9 3 3號掲示一種面板式 光源裝置,其中所發出光之調整構件或具有光反射圖型 相當於光發射分佈之倒數之光擴散板傺配置於光導體之 光發射面之上。然而,於此一面板式光源裝置中,因為 反射自所發出光之調整構件或光擴散板之光線無法被再 使用,所以亦造成相同之光損耗。因此,所期望之發出 光亮度會降低。 再者,日本公開專利申請案號平-2-17號或日本公開 專利申請案號平-2 - 8 4 6 1 8號掲示一種面板式光源裝置, 其中光滑加工面或許多透鏡單位被形成於發光面或面對 光導體發光面之背面至少之一上,而一稜鏡片則安裝於 發光面之上。於此一面板式光源裝置中,所發出光之亮 度很高,然而,在發光面上亮度分佈之均勻度仍無法令 人滿意。因此,此型之面板式光源在實際上傺只能以數 英时大小之小型面板式光源元件而被利用。 為了提供一種面板式光源裝置而可逹到所發出之光亮 度之均勻度及降低光損耗來強化亮度。日本公開專利申 請案號平-6 - 1 8 8 7 9號提出了下一面板式光源元件,於此 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(5 ) 面板式光源裝置中,光滑加工面或許多透鏡單位傺形成 於光導體之發光面上,一粗糙表面部分及一扁平表面部 分被形成於光導體之背面上,使得粗糙表面部分對扁平 表面部分之比例以距離光賴之距離增加而增加,而稜鏡 片被安裝於發光面之上。於此面板式光源裝置中,可達 成所發出光之亮度均勻度且可降低光損耗。然而,當它 被使用於諸如液晶顯示裝置,檫示裝置或類似物時,可 透過液晶顯示器或顯示板觀察到由光導體背面上之粗糙 表面部分與扁平表面部分所形成之圖型,而妨礙觀看者 看到影像。 發明槪沐 因此,本發明之目的在於提供一種面板式光源裝置, 用以發出在發光面内之亮度分佈中具有高亮度與高均勻 度之光線而無需以光點圖型$類似物來執行均勻度強化 之處理。 針對前文之情況,本案諸發明人已在在光導體之發光 面與背面上作成多種確實之研究,而透過此等研究,他 們己發現到可提供一種在發光面内之亮度分佈中具有高 亮度與高均勻度之光線之面板式光源裝置而無需以光點 圖型或類似物來執行均勻度強化之處理,此偽藉由設計 其發光面或背面為具有一含特定平均斜角之徹細不平坦 形狀之粗糙表面,或為具有一含待定平均斜角之複數透 鏡陣列之不平坦表面。 也就是說,根據本發明之一種面板式光源裝置,包括: 一 7 一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(6 ) 一光源; 一光導體,具有一光入射面於其面對該光源之至少一 側端表面上及一發光面於其實質地垂直於該光入射面之 一表面上;以及 一光角度變化Η ,配置於該光導體之該發光面之一側 處, 其中該光導體之該發光面及一背面,至少之一含有一 具有0 . 5至7 . 5度之平均斜角之微小結構。 根據本發明第一觀點之一種面板式光源裝置,包括: 一光源;一光導體,具有一光入射面於其面對該光源之 至少一側端表面上及一發光面於其實質地垂直於該光入 射面之一表面上;以及一透鏡Η,配置於該光導體之該 發光面側邊處且具有複數之平行透鏡陣列於其至少一表 面上,其中該光導體之該發光面及該背面至少之一含有 粗糙表面,該粗糙表面具有複數之各具實質球狀表面之 徹小凸面構件,且該粗糍表面之平均斜角傺設定於0.5 至7 . 5度。 再者,根據本發明第二觀點之一種面板式光源裝置, 包含:一光源;一光導體,具有一光入射面於其面對該 光源之至少一側端表面上及一發光面於其實質地垂直於 該光入射面之一表面上;以及一透鏡Η,配置於該光導 體之該發光面側邊處且具有許多平行透鏡陣列於其至少 一表面上,其中該光導體之該發光面及該费面至少之一 含有許多透鏡陣列平行該光入射面而延伸且各具有一 0 . 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、·!! 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(7 ) 至7 . 5度之平均斜角之斜面。 而且,根據本發明之各種液晶顯示裝置,號誌顯示裝 置及交通號誌顯示裝置均使用該面板式光源裝置為一背 光。 根據本發明,許多微細之具有實質球狀表面及0.5至7.5 度平均斜角之凸面構件俗形成於面對光導體發光面之發 光面與背面至少之一上,或許多具有0 . 5至7 . 5度平均斜 角之斜面之透鏡陣列偽以平行先入射面而形成於光導體 之發光面與背面至少之一上。以此結構,可降低發出自 光導體發光面之光線之光發射效率/藉此,使得較大量 之光線朝向光導體之頂端部分傳送。因此,可達成發光 面内高均勻度之亮度而無需利用光點圖型或類似物來執 行均勻度之處理。 11_直簡述 , 第1圖樣一部分透視圖示,顯示根據本發明之面板式 光源裝置; 第2圖偽一示意圖示,顯示根據本發明光導體之透鏡 表面上光線之光學路徑; 第3圖顯示一坐標系統,其中根據本發,明之凸面構件 之球狀形狀被簡化為一圓圈; 第4圖傺一部分橫截面圖示,顯示根據本發明光導體 之稜鏡表面; 第5圖係一部分橫截面圖示,顯示根據本發明光導體 之凸面狀透鏡表面; ^ -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
'1T 475077 A7 B7 五、發明説明(8 ) 第6圖偽一側面圖示,顯示根據本發明面板式光源裝 置之一光導體·, 第7圖傺一側面圖示,顯示根據本發明面板式光源裝 置之另一光導體; 第8圖偽一部分透視圖示,顯示根據本發明之液晶顯 示裝置; 第9圖偽一圖表,顯示發自光導體之光線分佈; 第1 0圖偽一圖形,顯示根據本發明實例1之裝置之粗 糙表面之表面粗糙度,及顯示此表面粗糙度之一次與二 次微分; 第1 1圖傺一圖形,顯示根據本發明比較性實例1之裝 置之粗糙表面粗糙度,及顯示此表面粗糙度之一次與二 次微分; 第12圖傺一部分橫截面圖示,顯示一比較性實例之光 導體之稜鏡表面;以及 第13圖像一部分橫截面圖示,顯示另一比較性實例之 光導體凸面狀透鏡表面。 發明詳沭 根據本發明之較佳實施例將參照附圖予以說明。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 第1圖係一部分透視圖示,顯示根據本發明一實施例 之面板式光源裝置。 如第1圖中所示,此實施例之面板式光源裝置包括: 一細長之光源2 ; —光導體1,其具有至少一面對光源2 之光入射面11及一實質地垂直於光入射面11之發光面12 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(9 ) ;以及一光角度化Η 3,含有一諸如稜鏡Η之透鏡Η, 安裝於光導體1之發光面12之上。因而於此面板式光源 裝置中,被建構為:一部分由光源2發出及入射於光導 體】之上且具有一入射角之分佈於一臨界角之上之光線 ,傳送於光導體1之中,而整個重複地自光導體1之發 光面12與背面13反射。當光導體1之表面(發光面12及 背面1 3 )被設計為不平坦時,則以相對於此不平坦部分 而低於臨界角之一角度達此不平坦部分之光線被反射自 此不平坦部分且發射至光導體l·之外部。另一方面,以 超過臨界角之一角度到達此不平坦部分之光線則全部地 自此不平坦部分反射,而繼續地傳送於光導體1之中。 此現象之發生偽因為光行進方向(亦即,是否光反射或 折射)兔根據施湼爾定律(S n e 1 ]V s L a w )而確定,換言之 ,偽由介質之祈射指數與相對於光入射面之垂直線之光 入射角而確定。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第2圖傺一示意圖,顯示在其表面上具有不平坦部分 之光導體1中光線之折射與反射。以低於臨界角之入射 角i入射於不平坦部分之斜面上之光線A傺從光導體1以 一滿足於根據施沒爾定律之n s i n ( i) = s i iv( i ’)之關俗之 折射角厂而發出(n表示光導體1之折射指數)。另一方 面,以超過臨界角之角度k入射於斜面上之光線Β則全 部從斜面以角度kH = k )反射,且繼續傳送於光導體1 之中。當曾入射於不平坦部分上且然後被反射之光線入 射於另一不平坦部分時會改變入射角,使此光線將有可 -1 1 一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(1〇) 能發出至光導體1之外面。 本案諸發明人已實驗性地發現到在一點處之發光強度 (I)與在面板式光源裝置之光入射面端處之發光強度(1〇 ) 滿足下一方程式(1): I = I 0 ( 1 - a / 1 0 0 ) L · Λ ....(1) 其中a表示光線發射率,L ’表示距光入射面之距離,而 t表示光導體1之厚度。 從方程式(1)明顯可見,若光導體1之長度(L)及厚度 (t)被確定時,在發光面内所發出光之亮度分佈之均勻 度將依發射率(a)而定,具有厚度tiamU毫米)之光導體 1之發射率(a )可由下方程式(2 )計算出·· a = (1 - 10 k ) X 10 0 ....(2) K可由從光導體1之光入射面端於2 0毫米間隔處量度 亮度而被計算出,以及從表示自光入射面端至光導體1 之厚度(t )之間關偽之對數圖表計算出梯(Κ ( m ΠΤ1 )), 因而量度出亮度,以計算出K。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於本發明中,由下一方程式(3)所表示之離散率(R % ) 被使用為亮度分佈之均勻度之標準以評估及研討此面板 式光源裝置之亮度分佈之均勻度。此離散率U%)偽量 度如下,也就是說,在光導體1之發光面上之亮度傺於 2 0毫米間隔處被量度於光導體之實質中心區域之上,而 此區域從遠離自光入射面端之一點以5毫米之增量延伸 至面對光導體1之光入射面端之末端部分,此中心區域 偽定位於相對光源2之長度方向之中心部分。然後,計 -1 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明() 算出所量度之亮度之最大值Umax),所量度之亮度之最 小值(I m i η ),及所量度之亮度之平均值(I a v )。之後, 從下一方程式(3 )計算出離散率(R % : R % = { ( I m a X - Iniin) / lav} X 10 0 ....(3) 結果,發現到發射率(a)與離散率(R%)俗依光導體1 之長度(L )與厚度(t )而定,且滿足其間之特定關俗,也 就是說,當發射率(a )增加時,離散率(R % )亦增加。若 發射率(a)為恆常時,當光導體1之長度(L)與厚度(t)之 比例(L / t )增加時,則離散率(☆% )增加,也就是説,在 具有固定大小之光導體1之中,光逢體1之發光面内之 亮度分佈之均勻度(離散率)俗依光導_ 1之發射率(a)而 定,故亮度分佈良好之均勻度可由控制發射率(a )予以 逹成。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 此外,本案諸發明人亦發現到,若其中光導體1之表 面(發光面12,背面13)被設計為具有一細微之不平坦之 粗糙表面而含有許多具實質球狀表面之微小凸面構件, 或具有許平行光導體1之光入射面1 1而延伸之透鏡陣列 時,則從光導體1所發出之光線發射方向與發射率則依 建構此粗糙表面之不平坦部分之梯度或依,建構此透鏡陣 列之斜面之梯度而變化。 特別地,就細微之平坦之粗糙表面而言,此粗糙表面 之細徹不平坦形狀可接近於具有梯度之斜面,此處,由 I S 0 4 2 8 7 / 1 - 1 9 8 7所界定之平均斜角(0 a )可被使用為 悌度。當此平均斜角(Θ a )增加時,從光導體1所發出 -1 3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(12) 之光線呈實質地平行於垂直發光面12之方向,亦即,光 導體1厚度t之方向。進一步地,當此平均斜角(0a) 增加時,從光導體1所發出之光線之發射率(a )亦增加。 因此,在面板式光源裝置之發光面12内之亮度分佈之均 勻度可由降低來自光導體1之光線之發射率(a )予以強 化,也就是說,均勻度可由減少平均斜角(0a)而更為 強化。 基於上述新穎之知識,根據本發明,至少一光導體1 發光面或面對此發光面之光導體1之背面被設計成具有 0 . 5至7 . 5度平均斜角之粗糙表面或複數之透鏡陣列。以 此設計,可充分地降低自光導體1所發出之光線之發射 率U),因而,可達成面板式光源裝置之發光面内亮度 分佈之良好均勻度。若此粗糙表面之平均斜角(Θ a )小 於〇 . 5,則自發光面發出之光線之光線發射角(相對於發 光面1 2垂直線之角度)增加,因而,所發出之光線無法 朝向垂直線之方向定向,即使是藉由諸如棱鏡Η或類似 物之角度變化構件。相反地,若平均斜角(0 a)超過7.5 度,則光導體1之光線發射率(a )增加,因而,失去面 板式光源裝置之亮度分佈之均勻度。較佳地,此平均斜 角(0 a)被設定於自1度至6度之範圍内,而更佳地是 設定於自2度至5度之範圍内。 於具有細微不平坦形狀之粗糙表面上之平均斜角(0 a ) 可計算如下,首先,形成在光導體1之表面上之粗糙面 之表面粗糙度偽由探針型(循跡型)表面粗糙度測試器於 -1 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、*ST f 475077 A7 B7 五、發明説明(U ) 0.0 3毫米/秒之驅動速率來量度,自量度之圖表減去平 均線以修正斜度,然後從下列方程式(4 )至(5 )計算平均 斜角(0 a )。此處,L ”表示由探針所掃描之距離,X表 示量度位置而f ( X )表示探針之位移:
Aa = (1/LM) S 〇L,*l (d/dx) f(x)|(dx) ... (4) 0a = tarT1 Aa . .. (5) 此外,為了充分地強化面板式光源裝置之亮度分佈之 均勻度,較佳地,設定發出自光導體1之發光面1 2之光 線之發射率U )為1 %至4 . 5 %。♦若從光導體之發光面之 光線發射率小於1 %,則發出自發光^之光線之光線發 射角(相對於發光面1 2垂直線之角度)_加,使得很難以 充分定向所發出光線朝向垂直線之方向,即使是藉使用 諸如稜鏡Η或類似物之角度變化構件。相反地,若發射 率超過4 . 5 %,則液晶顯示裝置之面板式光源裝置之亮 度分佈之均勻度傾向於損失。較佳地,發射率(a )被設 定於1 %至4 %,而更佳地俗設定於1 . 2 %至3 . 5 %。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 為達成面板式光源裝置中亮度分佈良好之均勻度,較 佳地,偽取得下列之光線發射待性,也就是說,發出自 光導體1之發光面之光線從發光面定向,_使得峰值光線 (亦即,具有最大光亮度)以相對於發光面之垂直線方向 65度或更大之角度發出,或使得峰值光線之方向與具有 一半(50%)最大光亮度之交角等於20度或更小。若具有 最大光亮度之峰值光線以小於對發光面之垂直線6 5度之 角度發出時,或假如在具有最大光亮度之峰值光線之方 v -1 5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(21OX 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(14 ) 向與具有一半(50% )最大亮度之光線之方向間之交角超 過2 0度時,則發出自光導體1之光線之發射率(a )增加, 因而增加了達成在發光面上之亮度分佈之良好均勻度之 困難度。 再者,於本發明中,面板式光源裝置需要盡可能高之 亮度,而較佳地偽發出自此面板式光源裝置之光線被集 中在觀察(觀看)方向中。因此,較佳地傺在具有來自光 導體1最大亮度之峰倌光線之方向與具有最大光亮度10% 之光亮度之光線之方向間之交角低於5G度。若此交角超 過5 0度,則在除了觀察方向外之方向中發出之光量會增 加,即使是藉使用光線角度變化片,使無法取得足夠高 之亮度。 於本發明中,當光導體1之表面包含具有複數細微凸 面各具實質球狀表面之構件之細徹不平坦之粗糙表面時 ,較佳地傺使此凸面構件之曲率半徑一致,且同時較佳 地滿足建構此光導體1粗糙表面之細微凸面構件之平均 週期(P ),微小平均曲率半徑(R )與微小平均曲率半徑之 分佈之平均偏移(S)中之恃殊關偽,也就是說,較佳地 凸面構件之微小平均曲率半徑(R )與平均週期(P)之比例 U / P )設定為3至1 0,而微小平均曲率半徑之分佈之平 均偏移(S )與徹小平均曲率半徑(R )之比例(S / R )設定為 〇 . 8或更少。 若凸面構件之微小曲率半徑(R )與凸面構件之平均週 期(P )之比例(R / P )小於3 ,則具有實質球狀表面之凸面 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 费_ 訂 475077 A7 B7 五、發明説明(15 ) 構件不平坦表面之平均斜角(Θ a)會增加,因而光導體1 之發射率(a)同時增加,因此,在光導體1之發光面内 之亮度分佈之均勻度趨於減低。另一方面,若比例U/ P ) 大於1 〇,則具有實質球狀表面之凸面構件不平坦表面之 平均斜角(Θ a )會減少,因而光導體1之發射率(a )會額 外地降低,因此,發出自光導體1之發光面之總光量減 少,致無法取得足夠亮度。較佳地,比例(R/ P )設定為 5至7 〇 此外,若徹小平均曲率半徑之分佈之平均偏移(S )與 微小曲率半徑(R )之比例(S / R)超過、.8時,形成於光導 體1之表面上之凸面構件之分佈變成不均勻,且光導體 1之發光面内亮度分佈之均勻度趨於降低。較佳地,比 例(S/ R)設定為0.7或更小。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於本發明中,凸面構件之平均週期(P)被界定如下,也 就是說,在光導體1之粗糙表面上任何方向中具有固定 距離(例如,1 Q G G微米)之線性區域僳由一表面粗糙度測 試器來量度以量度出凸面構件之坑洞數,而平均週期(P) 則獲得為週期之平均值,此週期像根據坑洞之量度數所 計算出(例如,平均週期P俗等於固定距離(例如,1 0 0 0 微米)除以坑洞數)。進一步地,微小平均曲率半徑U ) 可從一圖表計算出,此圖表偽如下述由一表面粗糍度測 試器來量度含有凸面構件之粗糙表面而獲得。首先,為 簡化起見,凸面構件之球狀形狀被簡化為或假想為一圓 弧,如第3圖之坐標条統中之所示,一圓由下一方程式 -1 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(l6 ) (6 )予以表示,其中r代表此圓之半徑: Y 2 -2ry +x2 = 0 ......(6) 由方程式6解出y,下一方程式(7)於假設各凸面構件 之突出部分偽以y之負方向定向而取得: y = x2/{r + (r2-x2)iy2} ... (7) 如一般之使用於光學透鏡之領域中,當使用凸面構件之 球狀表面之中央部分時,r>x,則下一方程式(8)俗取 得如·方程式(7)之近似形式: • y = x2/2r ... (8) 進一步地,此球狀表面(圓弧)可由二次方程式曲線取代 如下: d2y/d2x = 1/r ... (9) 因此,發光二次微分傺數等於半徑之倒數。所以,徹小 平均曲率半徑(R )可由從表面粗糙度測試器所量度之圖 表曲線計算二次微分像數,然後由計算此二次徹分偽數 之倒數之平均值而予以算出。 進一步地,若一區域被分成η個相等之副區域,且假 如各副區域之曲率半徑被表示以y i時,則徼小平均曲 率半徑(R)可由下一方程式(10)取得: 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Σ τι R = —^—— · · · (10) η 微小平均曲率半徑(R)之平均偏移(S )顯示此平均值之偏 移,而由下一方程式(1 1 )來表示: _ 1 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(17 )
S ·· (11) η 於本發明中,徹小平均曲率半徑(R )與平均偏移(S )俗量 度於當微小之副區域大小被設定小於5微米時。微小平 均曲率半徑之分佈之平均偏移S與微小平均曲率半徑(R ) 之比例(S/ R )偽由下一方程式(1 2 )予以表示:
S/R
丨?丨丨r丨一 R丨 n R (12) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 為了強化面板式光源裝置之亮度,較佳地在於集中發 出自面板式光源裝置之光線於觀察(k看)之方向中,因 此較佳地從光導體]集中地以一方向發射光線。根據本 發明,為了從光導體1集中地以一方向發射光線,較佳 地,建構光導體之發光面與其背面至少之一之粗糙面被 設計為使得具有20度或更多之徹小平均斜角(△ Θ a)之 區域以2%或更少之占有率(或密度)位於粗糙面之上。 若此一區域之占有率(或密度)超過2%時,發出自光導 體1之光線之集中值會降低,而以除了觀察(觀看)方向 之外之方向發出之光線比例會增加,即使是藉利用光線 角度變化構件諸如,稜鏡Η或類似物與其篇合,造成面 板式光源裝置之亮度無法充分地被強化。較佳地,具有 20度或更大之微小平均斜角(△ 0 a)之區域之占有率(或 密度)設定為1%或更少。 尤其當發出自光導體1之發射率(a )降低時,傳送或 進入及折返於光導體1之中而被反射之光線比例增加, -1 9- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(18 ) 使得發出自光導體1本身之光量減少,因此,較佳地傜 強化光_度為藉集中所發出光之光線發射方向於一方向 之面板式光源裝置。具有2 G度或更大之微小平均斜角 (△Θ21)之區域之占有率被計算如下,也就是說,光導體 1之粗糙面之表面粗糙度係由探針型表面測試器於0 . 0 3 毫米/秒之驅動速率作量度以取得表面粗糙度之圖表。 所取得之圖表於是被以固定之微小間隔(X 〇 )畫分為η部 分(n = L / X 0 )之微小區域以根據下一方程式(1 3 )來計算 爻各微小區域之微小平均斜角(△ Θ a)(間隔χο被取為量 度點xa與xb間之間隔),然後,相對於徹小區域之總數 之具有2 0度或更大微小平均斜角(△ 0 a )之徹小區域數 之比例為: Δ Θ a=tan'1((f(xa)-f(xb)) /xo) ... (13) 進一步地,當光導體1之表面由形成微細之不平坦部 分而粗糙化時,較佳地,其模糊值設定為2 0 %至4 0 %, 理由如下:此面板式光源裝置可由減少發出自光導體1 發光面之光線之發射率(a )而提供一具有高均勻度之亮 度及一小的離散率(R%),然而,如上述,當發射率(a) 相當小時,進入與折返而反射於光導體1中之光線比例 會增加,而發出自光導體1之光量會減少。因此,較佳 地係強化此面板式光源裝置之亮度,所以,執行表面粗 糙化之處理,使得光導體1之模糊值被設定於2 0 %至4 0 % ,藉此可強化面板式光源裝置之亮度。若光導體1之模 糊倌小於2 G % ,則粗糙化表面之不平坦度會降低,而無 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •费. 475077 A7 B7 五、發明説明(19 ) 法充分地強化此面板式光源裝置之亮度;相反地,若模 糊值超過4 0 %時,則粗糙化表面之不平坦度會不具用途 ,易使光點發生於發出之光線中,或易使亮度分佈之均 勻度趨於降低。較佳地,模糊值設定於3 0 %至4 0 %。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 均勻地形成複數之具有實質球狀表面之徹細凸面構件 之處理方法並不受限於特定之任何一種,例如,可使用 一種由熱壓製法,射出製模法或類似之轉移粗糙面之方 法,而藉使用氫氟酸之化學蝕刻法在金屬或玻璃模上形 成粗糙表面而此模傺由溶合法以徹細之諸如玻璃珠或類 似物之穎粒而粗糙化,或此模上之输糙表面傜由結合溶 合法與化學蝕刻法來形成;或可使用由一種藉印刷去或 類似者之不平坦塗覆或黏著透明物質於光導體1上之方 法;或可使用一種由溶合法或蝕刻法,或類似者之直接 處理光導體1之方法。而下一方法傺此等方法之較佳者 ,也就是說,諸如玻璃珠或類似物之微細顆粒被噴霧於 玻璃板之表面上以執行玻璃板上之溶合處理,然後使被 溶合處理之玻璃板表面由氫氟酸或類似物化學蝕刻以形 成一粗糙之表面於玻璃板上(亦即,具有粗糙表面之模) 。藉使用所形成之模,由熱壓法或類似者_轉移此粗糙之 表面於透明板之上,或將透明樹脂射入此模中,藉此形 成具有粗糙表面之光導體1。 欲形成於光導體1之表面上之複數透鏡陣列並不受限 於特定之對象,只要透鏡陣列被設計為如第4與5圖中 所示之具有(K5至7. 5度之平均斜角(0 a)之斜面即可, -2 1 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明() 例如,具有弧狀截面之凸面透鏡陣列,具有鋸齒狀截面 之稜鏡陣列,具有連續似波浪狀之不平坦陣列均勻。尤 以這些陣列之左右側截面對稱之稜鏡陣列(第4圖)與凸 商透鏡陣列較佳,此等透鏡陣列被形成以便延伸平行於 光導體1之發光面,而較佳地,諸透鏡陣列被形成為連 續且相互平行,而諸陣列之節距傜根據其應用而予以適 當地選取,較佳地,一般設定為2 0微米至5毫米。 作為形成複數之含具有一待定平均斜角(0 a )於光導體 1之表面上之斜面之透鏡陣列之處理方法,可使用一種 執行熱壓製於透明基體上或執行透明樹脂之射出製模之 方法,藉利用金屬或玻璃模由化學蝕刻法,工具切割法 ,雷射處理法或類似者形成透鏡圖型於其上;可使用一 種以可由激勵能量之照射而硬化之樹脂塗覆透明基體之 方法,然後,由施加激勵能量之照射來硬化此樹脂,藉 此以轉移透鏡圖型;或可使用一種由蝕刻方法,工具切 割方法,雷射處理方法或類似者之直接處理光導體之方 法。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明之面板式光源裝置之光導體1大小並未受 限於特定一種,然而,為了更強化本發明之優異功效, 較佳地,光導體1之長度(L)與厚度(t)之比例(L/t)被 設定於2 0 0或更小。若L· / t超過2 0 G,則發光面内之亮度 分佈之均勻度無法被充分地獲得,即使.是藉減少光導體 1之透鏡陣列或粗糙表面之平均斜角(0 a )。較佳地, L / t被設定於〗5 0或更小。尤其當此面板式光源裝置被 - 11- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(21 ) 使用於液晶顯示裝置時,較佳地,L/t被設定於150或 更小。尤其當此面板式光源裝置被使用於液晶顯示裝置 時,較佳地,L/t設定於100或更小,而最佳地,設定 於80或更小。 於本發明中,玻璃或合成樹脂之透明平面構件可使用 為光導體1。作為合成樹脂,可使用多種高度透明之合成 樹脂,諸如:丙烯酸樹脂,聚碳酸鹽樹脂,乙烯氯化物 樹脂等。此等樹脂可由一般之製模方法諸如:擠出製模 法,射出製模法或類似者予以製模為平面式構件。尤其 ,甲基丙烯酸樹脂在光傳輸,抗熱/動態特性及製模與 處理性能等之中最為優異,所以較適合作為光導體之物 質。特別地,含有8 0重量百分比或更大之甲基丙烯酸單 位之樹脂較適用為甲基丙烯酸樹脂。進一步地,諸如玻 璃珠,鈦氣化物或類似物之無機徹細顆粒,或諸如苯乙 烯樹脂,丙烯酸樹脂,聚矽氧烷樹脂或類似物可予以分 散為光導體1之光擴散物質〇 、 於本發明之面板式光源裝置中,諸如螢光燈或類似物 之光源2偽配置毗鄰於如上述之光導體之一末端部分( 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 光入射面11 ),而一反射膜或類似物之反射層4傺形成 於面對發光面12之光導體1之背面13之上。為了有效地 自光源2導引光線至光導體1,光源2與光導體1之光 入射面1 1由一匣或由塗覆以一反射劑於其内側之膜5所 覆蓋。進一步地,諸如第6圖所示之平面式形狀,楔形 形狀(厚度t沿著L 1方向逐漸減少),第7圖中所示之形 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(22 ) 狀(於兩末端部分處之厚度t沿著L1方向朝向中央部分 逐漸減少)等之多種形狀均可適用於光導體1。 於根據本發明之面板式光源裝置中,大致地,光線傷 以此一方向性自光導體1發出,即其發射方向為對著發 光面12之垂直線60度至80度之角度處,因此,為了變化 光線之發射方向於一待定之方向,諸如在垂直方向或類 似者之中,光祈射片或光線角度變化片3被安裝於光導 體1之上。於此例中,一擴散Η , —具有透鏡面其上有 複數透鏡單位被平行形成於其至少一表面上之透鏡Η, 或類似物可使用為光線角度變化Η 3。形成於透鏡Η上 之諸透鏡形狀偽依特殊應用目的而變化,例如,一稜鏡 形狀,一凸面透鏡形狀,一似波浪形狀或類似者均可被 使用。較佳地,透鏡片之透鏡單位之節距被設定於大約 3 0微米至5毫米。當使用稜鏡Η時,則此稜鏡之頂角適 合根據發出自光導體1之光線之預定發射角予以確定, 較佳地,大致設定於50至120度。進一步地,此稜鏡Η 之方向適合根據發出自光導體1之光線之預定發射角予 以確定,稜鏡片可被安裝使透鏡面配置於光導體之側邊 或相反側。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 於具有粗糙面或含有複數之具有特定平均斜角(0 a ) 之透鏡陣列之光導體1中,通常安裝具有5 0至7 0度頂角 之稜鏡片,使得稜鏡面配置於光導體側,藉此,光線可 實質地以相對發光面1 2垂直線之方向自發光面發出。 於根據本發明之而板式光源裝置中,當複數之光線角 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(23 ) 度變化片3相互被覆時傺有用的。當使用兩稜鏡Μ時, 此等稜鏡片可予以疊層,使得此等稜鏡片之稜鏡陣列以 一角度相交叉或彼此平行。各稜鏡片可予以配置使其稜 鏡面向上或向下,進一步地,諸稜鏡Η可配置使其稜鏡 被配置於相反側。於此例中,較佳地傜,毗鄰於光導體 1之第一稜鏡片被配置使其稜鏡面位於光導體側且棱鏡 陣列3 L被配置平行於光源(參閲第1圖),而第二稜鏡片 像配置使其稜鏡面位於光導體之相反側,且其稜鏡陣列 垂直於第一稜鏡Η之棱鏡陣列。_於此例中,更佳地偽設 定第一稜鏡片之頂角為5 0至7 5度,命設定第二稜鏡Η之 頂角為8 G至1 0 0度。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 再者,根據本發明之面板式光源裝置,較佳地,透鏡 Η偽由具有高透射性於可見光及相當高之折射指數,例 如,可使用丙烯酸•樹脂聚磺酸鹽樹脂,氯乙烯樹脂,激 勵能量可硬化樹脂或類似物〇從抗磨損,易於處理,産 出率之觀點而言,較佳地僳使用此等物質之激勵能量可 硬化樹脂。諸如抗氧化劑,紫外線吸收劑,防黃化劑, 天籃劑,色素,分散劑或類似物之添加劑可加入於透鏡 Η。擠出製模法,射出製模法或一般其他_任何之製模法 均可使用於製造透鏡Η。當透鏡片藉利用激勵能量可硬 化樹脂製造時,作為透鏡部分之此激勵能量可硬化樹脂 俗形成於諸如透明膜或透明片之透明基體上,而此透明 基體偽由諸如聚酯樹脂,丙烯酸樹脂,聚磺酸鹽樹脂, 氯乙烯樹脂,聚甲基丙嫌醯亞胺樹脂,聚烯樹脂或類似 -2 5 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(24 ) 物之透明樹脂所形成。首先,活化光線可硬化樹脂液體 被射入一透鏡模之内,此模上形成有預定之透鏡圖型, 然後此樹脂被覆於此透明基體之上。之後,諸如紫外線 ,電子束或類似物之激勵能量透過此透明基體照射於此 激勵能量可硬化樹脂液體以聚合及硬化此樹脂液體,且 自透鏡模剝脱經硬化之樹脂而形成透鏡片。 根據本發明之面板式光源裝置結合上述透鏡片,可使 用擴散片,濾色片,偏極化薄膜,或多種光學元件其可 光學地偏折,集中或擴散光線或變化其光學特性者。進 一步地,一般直線管型之螢光燈可使用為光源2。當難以 更換或替換此光源時,一種含有複數光纖之*光配線可使 用來導引來自另一分離配置光源之光線。 若液晶顯示元件7偽安裝於如第8圖中所建構之面板 式光源裝置之發光面時,其可使用為手提式個人電腦, 液晶電視或類似物之液晶顯示。於此一液晶顯示裝置中、 ,亮度分佈需要極高之均勻度;且離散率(R % )需減至 3 0 %或更少,較佳地為2 5 %或更少,而最佳地為2 0 %或 更少。本發明之液晶裝置符合此一要求。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 進一步地,藉安裝一號誌板,其上之字符,圔形,相 Η或類似物偽由切割法,印刷法或類似者形成於一含有 甲基丙烯酸板或類似物之半透明塑膠板上,以取代安裝 液晶顯示元件7 ,此號誌板可用作諸如在車站,公共場所 或類似者之導引號誌板,大型號誌板或類似物之號誌裝 置。於此一號誌裝置中,須降低離散率U % )至2 5 0 %或 -2 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210Χ 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(25 ) 更低,較佳地為2 0 G %或更低。本發明之號誌交通符合 此一要求。 進一步地,藉安裝一號誌板,其上之交通導引,交通 號誌或類似物偽由切割法,印刷法或類似者形成一含有 甲基丙烯酸板或類似物之塑顧上,以取代安裝液晶顯示 元件7,此號誌板可用作在高速公路或一般公路中之交通 號誌裝置以用於種種導引號誌,交通號誌等,而需要降 低離散率(R % )至4 5 G %或更少,較佳.地為3 G Q %或更少。 本發明之交通號誌裝置符合此1要求。 接著,本發明將以下列實例與比#性實例予以詳細說 明,其中各物理性質與特徵傜量度如下。 發射率(a ) 亮度傺畺度於自光導體之光線入射面端之20毫米間隔 處,及計算對數圖形之梯度(K ( πι κι 4 ),其表示自光入射 面端之距離(L ’)對光導體1厚度(t )之比例(L ’ / t )與亮 度間之關俗,而從方程式(2 )計算出發射率U )。 離散率(R% ) 光導體1之發光面上之光亮度傺畺度於光導體1之實 質中心區域上2 0毫米間隔處,此區域延伸泪一點以5毫 米之增量遠離自發光面端至面對此光導體1之光線入射 面端之末端部分。此中心區域被定位於相對於平行於光 線入射面之方向之實質中心部分處。計算出所量度亮度 之最大值(I in a X ),所量度亮度之最小值(I m i η )及所量度 亮度之平均倌(I a ν )。之後,從方程式(3 )計算出離散率 -2 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 475077 A7
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(26 ) (R % ) 〇 平均斜角丄 平均斜角偽根據I S 0 4 2 8 7 / 1 9 8 7所量度,粗_表® & 表面粗糙度偽由使用E-DT-S04AU微米半徑,55。圓1錐 ,鑽石針)為探針之探針型表面粗糙度測試儀(由東$ Seiki公司所生産之SURFCOM 570Α)於〇·〇3毫米/秒之® 動速率處所景度。取得一圖表,而斜面修正係由減去平 均線來執行。此平均斜角傜從方程式(4)及(5)所計算 g$ m白来漢體之光線之角分佈畺麼 一冷陰極管透過變流器(TDK所生産之CXA-H10L)連接 於D C (直流)電源,且施加D C 1 2伏之電位於陰極管以導通 此陰極管,光導體俗安裝於一量度檯之上以便在其圍繞 箸平行於陰極管之軸之轉動桿之中心部分為可轉動的, 之後,一具有3毫米直徑針孔之黑色Η被固定於此光導 體之上,使得針孔被配置於光導體之中心處,且一光度 表(Minolta所生産之nt-l° )被適當地配置著,而調整光 度表與光導體間之距離使得量度圓被設定為直徑8至9 毫米〇於等待此冷陰極管老化超過3 0分鐘之週期後,轉 動桿被轉動自+8 5度至-85度以於每一度由光度表量所發 出光線之亮度。 依據此量度之結果,具有相對於垂直線之最大光線強 度之峰值光線之方向角度(a),具有最大光線強度之峰 值光線之方向與具有5 0 %最大光線強度之光線之方向間 之交角(b ),具有最大光線強度之峰值光線之方向與具 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) # 475077 A7 B7 五、發明説明(27 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 有 10 % 最 大 光 線 強 度 之 方 向 間 之 交 角 (C )如第9 圖中之 所 示 被 予 以 景 度 出 〇 於 面 板 式 光 源 裝 詈 (精緻大小板式L 1源1詈) 之 m _JL 向 (垂直線亮度) 中 之 亮 度 量 度 一 冷 陰 極 管 透 過 變 流 器 (T D K所 生 産 之 CX Α- Μ 1 0 L )連接 於 DC 電 源 且 施 加 D C 12 伏 之 電 位 於 陰 極 管 以 導 通 此 陰 極 管 面 板 式 光 源 裝 置 偽 安 裝 於 一 量 度 檯 之 上 以 便 在 其 圍 繞 著 平 行 於 陰 極 管 之 軸 之 轉 動 桿 之 中 心 部 分 為 可 轉 動 的 之 後 5 一 具 有 3 毫 米 直 徑 針 孔 之 黑 色 片 被 固 定 於 光 導 體 之 上 > 使 得 針 孔 被 配 置 於 光 導 體 中 心 處 9 且 一 光 度 表 (M i η 〇 1 t a 所 生 産 之 n t - 1 〇 )被適當地配置箸, 而調整 光 度 表 與 光 導 體 間 之 距 離 使 得 量 度 圓 被 設 定 為 直 徑 8 至 9 毫 米 〇 於 等 待 此 冷 陰 極 管 老 化 超 過 30分 鐘 之 週 期 後 轉 動 桿 被 設 定 於 0 度 9 且 由 光 度 表 量 度 所 發 出 光 線 之 亮 度 〇 此 量 度 {% 於 面 板 式 光 源 裝 置 之 上 處 理 > 除 了 從 面 對 冷 陰 極 管 之 光 導 體 邊 緣 5 毫 米 内 之 {〇& 域 之 外 〇 欲 量 度 之 區 域 切 割 成 2 毫 米 X 2 毫 米 面 積 之 正 方 形 副 區 域 而 度 則 量 度 於 各 正 方 形 畐(1 區 域 之 中 心 處 〇 之 後 9 各 量 度 值 被 予 以 平 均 而 取 得 垂 直 線 亮 度 〇 ► 而 板 式 光 源 裝 冒 (大型面板式光源裝詈) 之 垂 肓 線 亮 度 量 除 了 3 (1 丨瓦 之 螢 光 燈 被 使 用 為 光 源 之 外 > 相 同 於 精 緻 大 小 之 面 板 式 光 源 裝 置 所 使 用 之 量 度 方 法 〇 有 —2 一QI 以 h 徼 均 斜 (Δ Θ a )之區域夕占有率 -29- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(28 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 粗 糕 表 而 之表 面 粗 糙 度 傺 以 相 同於 平 均 斜 角 (Θ a)之方 式 量 度 , 因 此所 取 得 之 圖 表 偽 於 1毫 米 之 間 隔 處 畫 分 成η 個 徹 小 區 域 ,且 各 微 小 區 域 中 之 徹小 斜 角 (△ Θ a )由方 程 式 (1 3 ) 予 以計 算 出 〇 依 據 此 計 算結 果 5 其 中 徹 小 平 均 斜 角 (△ Θ a )為2 0度以上之微小區域之占有率( 或 密 度 ) 被 發 現 為 2 0 度以 上 Θ a之諸微小區域之數目對諸微小區 域 之 總 數 之 [:b例 〇 复 liOi. .度..之..量_度_ 表 面 粗 糖 度之 量 度 傺 由 使 用 1 微米 半 徑 5 5 〇 圓 錐 鑽 石 針 (〇 1 0 - 1 5 2 8)為 探 針 之 探 針 型 表 面粗 糙 度 測 試 儀 (由東 京 S e ik i公司所生産之S UR F C 0M 5 70A) 於 0 . 0 3 毫 米 / 秒 之 驅 動 速 率 處 所量 度 〇 於 5 微 米 之 間隔 處 記 錄 量 度 值 (表面 粗 糙 度 )C 而且, 依量度值而根據下列方程式( 14 )及( 15) 來 計 算 一 次 微分 偽 數 (K i) 與 二 次 徹分 像 數 (L i) * Ki : :(Di, 卜1 - Di)/5 •. 學 (14) Li : :(Ki, - Ki)/5 • · · (15) 平 均 调 期 (S) 於 光 導 體 之任 一 方 向 中 1 0 丨0 0 徼 米之 線 性 區 域 上 之 一 次 徹 分 偽 數 偽 量度 於 5 微 米 之 間 隔 處, 所 以 一 次 徹 分 偽 數 連 續 地 相 互 連結 而 從 下 一 方 式 (16), 依 所 取 得 連 結 之 處 而 橫 移 M 0 ”準位之頻率 I計算出平均週期S 〇 S 丨=(1 0 C 10X2 :/ π 1 .( 1 6 ) 一乎一―均— Μ 率半 徑 LL 由 探 針 型 表面 柑 測 試 儀 所 獲 得之 二 次 微 分 偽 數 之 倒 -30- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 奢· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明 ( 29 ) 1 1 數 被 計 算 出 ί 且 平 均 出 因 而 所 得 之 倒 數 值 7 除 了 小 於 1 0 6 1 1 之 值 之 外 〇 而 此 計 算 出 之 平 均 值 被 設 定 為 徹 小 平 均 曲 率 1 1 半 徑 (R )〇 請 1 先 1 齓 小 平 均曲 率 半 徑 分 佈 平 均 偏 移 (S) 閱 I 白 方 程 式 (1 1) 由 曲 率 半 徑 (Ύ ; )與取得於光導體1 背 1 1 I 1 1 之 任 一 方 向 中 10 0 0 微 米 之 線 性 區 域 上 於 5 微 米 間 隔 處 之 ί 1 I 微 小 曲 率 半 徑 (R )被計算出。 事 項 1 I ί 實 例 η 再 填 寫 本 4 使 玻 璃 板 之 表 面 接 受 熔 合 處 理 5 而 利 用 ms 親 J/JL· 粒 大 小 為 12 5 頁 1 I 至 14 9微米之玻璃珠(由 富 士 製 造 公 司 所 生 産 之 FG B - 12 0) 1 1 於 玻 璃 板 與 噴 嘴 間 距 離 設 定 為 1 0公 分 且 噴 出 壓 力 為 4 公 1 | 斤 / 平 方 公 分 之 條 件 下 之 條 件 下 之 後 5 執 行 氫 氟 酸 處 1 訂 理 以 化 學 蝕 刻 此 玻 璃 板 之 熔 合 表 面 9 而 由 電 解 形 成 法 在 1 此 玻 璃 板 上 取 得 一 雕 模 1 -4- -f* 緖 使 用 此 模 , 其 粗 糙 表 面 被 轉 1 I 移 至 一 厚 度 4 毫 米 及 面 積 1 6 5毫米X 2 1 0 毫 米 之 透 明 丙 烯 1 1 I 酸 樹 脂 板 之 一 表 面 上 而 形 成 一 光 導 體 〇 1 1 因 此 % 所 建 構 之 光 導 體 之 粗 糙 表 面 具 有 一 結 構 5 使 f 得 具 有 實 質 球 狀 表 面 之 微 細 凸 面 構 件 被 均 勻 地 分 佈 〇 m 1 I 表 面 之 具 有 2 0 度 或 更 大 之 徹 小 平 均 斜 角 (△0a ,)之區 1 1 域 之 平 均 斜 角 (0 a)與占有率被量度, 結果顯示於第1 表 1 I 之 中 〇 因 而 取 得 之 光 導 體 之 粗 糙 表 面 由 探 針 型 之 表 面 粗 1 1 糙 度 測 試 儀 予 以 量 度 而 取 得 第 1 0 1圖 中 所 示 之 柑 糙 表 面 之 1 1 圖 表 〇 一 次 徼 分 偽 數 與 二 次 微 分 傺 數 由 此 圖 表 計 算 出 1 I 而 計 算 結 果 同 時 顯 示 於 第 1 0 丨圏 中 〇 第 1 表 顯 示 出 用 於 1 1 一 C )1 - • 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(21 OX 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(3〇 ) 光導體之表面之結構參數。進一步地,量度發出自光導 體之光線之角度分佈以取得具有對垂直線最大光線強度 之峰值光線之角度(峰值角度),具有最大光線強度之峰 值光線之方向與具有5 [) %最大光線強度之光線之方向間 之交角(峰值50 %角),及具有最大光線強度之光線方向 與具有1 〇 %最大光線強度之光線方向間之交角(峰值1 0 % 角)。結果僬顯示於第1表之中。 其上澱積銀之PET膜被黏附於所取得之光導體165毫米 ^ 之兩端表面及210毫米之一端表面,且進一步地,其上 澱積銀之P E T膜由黏貼膠布固定於面對發光面之背面以 形成反射面。一直線管型螢光燈(由Matsushita電氣公 司所生産之K C 2 3 0 T 4 E (直徑4毫米X長度2 3 0毫米)被配 置於光導體之2 1 0毫米之其餘端之表面。接著含有複數 平行之稜鏡陣列各具有6 3度頂角及5 G微米節距之稜鏡片 (其傜由具有1 . 5 3祈射指數之紫外線可硬化丙烯酸樹脂 形成於P E T膜之上)配置於光導體之發光面上,使得稜鏡 面面對光導體之發光面之側,藉此而製作一面板式光源 裝置,因而所製作之面板式光源裝置之垂直線亮度被量 度,而景度結果顯示於第1表面中。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 光導體被以相同於上逑之方式及以厚度3毫米及面積 9 0毫米X 3 0 0毫米之透明丙烯酸樹脂所形成,其上澱積 限之P E T膜被黏附於所取得之光導體之3 0 0毫米各兩末端 表面,而其上澱積銀之P E T膜由黏阽膠布固定於面對發 光而之背而以形成反射面^ 一直線管型螢光燈(由 -3 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(31 ) M a t s u s h i t a電氣公司所生産之K C 1 3 0 T 4 E (直徑4毫米X 長度1 3 0毫米)被配置於光導體之9 0毫米之一端表面處。 因而所取得之光導體發射率與離散率(R % )被量度,且 結果顯示於第1表之中。 〔實例2〕 使鏡面拋光之不銹鋼板之表面接合熔合處理,而利用 穎粒粒大小為125至149微米之玻璃球(由富士製造公司 所生産之F G B - 1 2 0 )於玻璃板與噴嘴間距離設定為1 0公分 且噴出壓力為4公斤/平方公分之條件下。藉使用此不 銹鋼板之模,粗糙表面被轉移至一 #度3毫米及面積1 6 5 毫米X 2 1 0毫米之透明丙烯酸樹脂板之一 _面上而形成 一光導體C» 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 因此,所建構之光導體之粗糙表面具有一結構,使得 具有實質球狀表面之微細凸面構件被均勻地分佈。粗糙 表面之具有2G度或更大之微小平均斜角(△ 0 a)之區域 之平均斜角(Θ a )與占有率被量度,結果顯示於第1表 之中。因而取得之光導體之粗_表面由探針型之表面粗 , 糙度測試儀予以量度,而此光導體之表面之結構參數顯 示於第1表中。進一步地,量度發出自光,導體之光線之 角度分佈以取得具有對垂直線最大光線強度之峰值光線 之角度(峰值角度),具有最大光線強度之峰值光線之方 向與具有5 0 %最大光線強度之光線之方向間之交角(峰 值5 0 %角),及具有最大光線強度之光線方向與具有1 〇 % 最大光線強度之光線方向間之交角(峰值1 0 %角)。結果 -3 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(32 ) 偽顯示於第1表之中。 面板式光源裝置偽以如實例1中之相同方式所取得之 光導體來製作。因而所得之面板式光源裝置之垂直線亮 度被量度,而量度結果顯示於第1表之中。進一步地, 藉利用此種以如實例1之相同方式所建構之面板式光源 裝置,來量度光導體之發射率與離散率(R%),其結果 像顯示於第1表之中。 〔實例3〕 藉利用被使用於實例2中之不銹銅板之模,粗糙表面 由熱轉移法予以轉移至一厚度4毫米及面積1 6 5毫米X 120毫米之透明丙烯酸樹脂板之一表面上而形成一光導 體,因而所得之光導體具有相同於實例2之結構,物理 性質及特徵^面板式光源裝置俗以如實例1中之相同方 式所取得之光導體來製作。因而所得之面板式光源裝置 之垂直線亮度被量度,而量度結果顯示於第1表之中。 藉利用以如實例.1之相同方式所建構之面板式光源裝置 ,來量度光導體之發射率與離散率U % ),其結果像顯 示於第1表之中。 〔實例4〕 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一光導體僳以相同於實例1之方式取得,除了具有一 3毫米之厚度在一 21G毫米之端點處及-1毫米之厚度在 另一 2 1 0毫米之;點處之楔形板被使用為透明丙烯酸樹 脂板。因而所得之光導體具有相同於實例1之結構,物 理性質及特徽,進一步地,面板式光源裝置偽以相同於 -3 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(33 ) 實例1所得之光導體來製作除了直線管形螢光燈傺配置 於具有3毫米厚度之光導體之端面側之處。因而所製作 之面板式光源裝置之垂直線亮度與及其發射率(a)及離 散率(R % )被量度,而結果像顯示於第1表之中。 〔比較性實例1〕 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一光導體傜以相同於實例2之方式取得,除了以穎粒 大小74至88微米之玻璃珠(由富士製造公司所生産之FGB -2 0 0 )使用於熔合處理之外。因而所得之光導體之具有 2 0度或更大之徹小平均斜角(△ 4 a )之.區域之平均斜角 (0 a)與占有率被計算,而結果顯示如第1表之中。因 而取得之光導體之粗撻表面由探針型之表面粗糙度測試 儀予以量度而取得第1 1圖中所示之粗糙表面之圖表。一 次微分偽數與二次微分俗數偽由此圖表計算出,而計算 結果同時顯示於第10圖中。第1表顯示出光導體表面之 結構參數。進一步地,量度發出自光導體之光線之角度 分佈以取得具有對垂直線最大光線強度之峰值光線之角 度(峰值角度),具有最大光線強度之峰值光線之方向與 具有5 G %最‘大光線強度之光線之方向間之交角(峰值5 0 % 角),及具有最大光線強度之光線方向與專有1 0 %最大 光線強度之光線方向間之交角(峰值1 〇 %角)。結果像顯 示於第1表之中。 類似於實例1 ,面板式光源裝置傺以所得之光導體來 製作。因而所得之面板式光源裝置之垂直線亮度被量度 ,且結果係顯示於第]表之中。藉利用以如實例1之相 -3 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 475077 A7 B7 五、發明説明(34 ) 同方式所建構之面板式光源裝置,來量度光導體之發射 率與離散率(K % ),其量度結果偽顯示於第1表之中。 〔比較性實例2〕 藉利用被使用於比較性實例1中之不锈綱板之模,粗 糙表面由熱轉移法予以轉移至一厚度4毫米及面積1 6 5 毫米X 1 2 0毫米之透明丙烯酸樹脂板之一表面上而形成 一光導體,因而所得之光導體具有相同於實例2之結構 ,物理性質及特徵。面板式光源裝置偽以如實例1中之 相同方式所取得之光導體來製作,因而所得之面板式光 源裝置之垂直線亮度被量度,而量度結果顯示於第1表 之中。進一步地,藉利用以如實例1之相同方式所建構 之面板式光源裝置,來量度光導體之發射率與離散率 (R % ),其結果傺顯示於第1表之中。 〔比較性實例3〕 一光導體傺以相同於實例2之方式取得,除了以穎粒 大小53至62徹米之玻璃珠(由富土製造公司所生産之FGB - 300)使用於溶合處理及噴出壓力被設定為5公斤/平 方公分之外。因而所得之光導體之具有20度或更大之微 小平均斜角(△ Θ a )之區域之平均斜角(0 a )與占有率被 計算,而結果顯示於第1表之中。進一步地,因而取得 之光導體之粗_表面由探針型之表面粗糙度測試儀予以 量度而此光導體之結構參數顯示於第1表之中。進一步 地,量度發出自光導體之光線之角度分佈以取得具有對 垂直線最大光線強度之峰值光線之角度(峰值角度),具 * -36- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
475077 A7 B7 * 五、發明説明(3S ) 有最大光線強度之峰值光線之方向與具有5 0 %最大光線 強度之光線之方向間之交角峰值50 %角),及具有最大 先線強度之光線方向與具有10%最大光線強度之光線方 向間之交角(峰值1 0 %角)。結果傺顯示於第1表之中。 因而所得之面板式光源裝置之垂直線亮度被量度,且 結果偽顯示於第1表之中。進一步地,藉利用以如實例 〗之相同方式所建構之而板式光源裝置,來量度光導體 之發射率與離散劑(R % ),其結果俗顯示於第1表之中^ 〔實例5〕 · 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一含有複數之頂角]7 2度及節距5 (Γ徹米之連續地相互 平行而相對應於第4圖中所示形狀所形成之綾鏡陣列之 稜鏡圖型像藉使用鑽石切割器而#彡成在一銅板上以形成 一鑄模。藉利用所取得之鑄模,稜鏡面由熱轉移法轉移 至4毫米X ] 2 0毫米X 1 6 5毫米大小之透明丙烯酸樹脂板 之一表面上而形成一光導體。因而所得之光導體之平均 斜角(Θ a )係等於4 . 2度。一澱積銀之Ρ Ε Τ膜被黏附於光 導體之165毫米之兩端表面及光導體之其他兩端表面之 一,沮一澱積銀之P E T膜由黏阽膠布固定於面對具有稜 鏡面之發光面以形成反射面。進一步地,_ 一由覆蓋以澱 積銀之· P E T膜之冷陰極管(K C 2 3 0 T 4 E —直徑4毫米X長度 2 3 0毫米)所得之光源被配置於光導體之其餘端之表面。 複數平行之稜鏡陣列偽由具有1 . 5 3折射指數之紫外線可 硬化丙撤酸樹脂形成於-P E T膜之上,以便具有6 3度頂角 與5 0徹米節距而形成一棱鏡片。因而所形成之稜鏡片被 -3 7 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(36 ) 配置於光導體之發光面上,使得稜鏡面面對光導體之發 光面之側,藉此而製作一面板式光源裝置,因而所製作 之面板式光源裝置之垂直線亮度被量度,而量度結果顯 示於第2表之中。 進一步地,光導體傺以上述相同方式藉利用一 3毫米 X 9 0毫米X 3 G 0毫米大小之透明丙烯酸樹脂板而形成。 而板式光源裝置傜由如上述之相同之方式所製作,除了 澱積銀之PET膜被黏附於因而所建構之光導體之300毫米 之兩端表面。此面板式光源裝置之光導體之發射率與離 散率(R % )被量度,而量度結果顯示於第2表之中。 〔實例6〕 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一含有複數之5 0微米節距之連續地相互平行而相對應 於第5圖中所示形狀所形成之凸面透鏡陣列之透鏡圖型 傺藉使用鑽石切割器而形成在一銅板上以形成一鑲模, 藉利用所取得之鑄模,凸面透鏡面由熱轉移法轉移至4 毫米X 210毫米X 16 5毫米大小之透明丙烯酸樹脂板之一 表面上而形成一光導體。因而所得之光導體之平均斜角 (Θ a )像等於4 . 3度。面板式光源裝置傺以如實例5之相 同方式所取得之光導體來製作,因而所取得之面板式光 源裝置之垂直線亮度被量,而量度結果顯示於第2表之 中。進一步地,此面板式光源裝置之光導體之發射率與 離散率(R%)被量度,而量度結果顯示於第2表之中。 〔比較性實例4〕 一含有複數之頂角1 6 4度及節距5 0徹米之連續地相互 - 3 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210 X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(37 ) 平行而相對應於第】2圖中所示形狀所形成之稜鏡陣列之 棱鏡围型偽藉使用鑽石切割器而形成在一銅板上形成一 銅板上以形成一鑲模。藉利用所取得之鑲模,稜鏡面由 熱轉移法轉移至4毫米X 2 1 0毫米X 1 6 5毫米大小之透明 丙烯酸樹脂板之一表面上而形成一光導體。因而所得之 光導體之平均斜角(0 a)偽等於8. 2度。面板式光源裝置 偽以如實例5之相同方式所取得之光導體來製作,因而 所取得之面板式光源裝置之垂直線亮度被量度,而量度 結果顯示於第2表之中。進一步地,此面板式光源裝置 之光導體之發射率與離散率(R % )之~被量度,而量度結 果被顯示於第2表之中。 〔比較性實例5〕 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 一含有複數之5 D微米節距之連續地相互平行而相對應 於第1 3圖中所示形狀所形成之凸面透鏡陣列之透鏡圖型 偽藉使用鑽石切割器而形成在一銅板上以形成一鑄模。 藉利用所取得之鑄模,凸面透鏡面由熱轉移法轉移至4 毫米X 2 1 0毫米X 1 6 5毫米大小之透明丙烯酸樹脂板之一 表面上而形成一光導體。所取得之光導體之平均斜角 (△ 0 a )偽等於8 . 3度。面板式光源裝置傺.以如實例5之 相同方式所取得之光導體來製作,所取得之面板式光源 裝置之垂直線亮度被量度,而量度結果顯示於第2表之 中。進一步地,此面板式光源裝置之光導體之發射率與 離散率(R % )被量度,而量度結果顯示於第2表之中。 於實例1至6與比較性實例1至5之中所得之面板式 -3 9 -本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) V475077 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明(38 ) 光源裝置被使用於液晶顯示裝置之背光以作為一比較性 之測試。就實例1至6之面板式光源裝置而言,可獲得 一極亮且均勻之液晶顯示之影像框。另一方面,就比較 性實例1至5之面板式光源裝置而言,一相當亮之影像 框會在光源之附近中被觀察到。然而,亮度降低則在遠 離光源處呈較為不良性地顯著。 〔實例7〕 以相同於實例1之方式,粗糙表面由熱轉移法轉移至 一厚度1 〇毫米及面積1 6 5毫米X 2 1 G毫米之透明丙烯酸樹 脂板之一表面上而形成一光導體。所形成之光導體之具 有2 0度或更大之微小平均角度(△ 0 a )之區域之平均斜角 (0 a )與占有率被量度,而量度結果係顯示於第3表之 中。發出自此光導體之光線之結構與特徵相同於實例1 之中。一澱積銀之PET膜被黏附於光導體之一 600毫米之 端表而及光導體之12 50毫米之兩端表面,且一澱積限之 P E T膜由黏貼顧布固定於面對粗糙發光面之背面以形成 反射面。進一步地,一 30瓦之螢光燈(由Matsushita)電 氣公司所生産之FSL2QT6W)被配置於光導體之其餘之600 毫米之端表面上。複數平行之稜鏡陣列僳由具有1 . 5 3折 射指數之紫外線可硬化丙烯酸樹脂形成於一 P E T膜之上, 以便具有6 3度頂角與5 0微米節距,藉此形成一稜鏡片。 所形成之稜鏡Η被配置於光導體之發光而上,使得稜鏡 而面對光導體之發光面之側,藉此而製作一面板式光源 裝置,所製作之面板式光源裝置直之垂直線亮度被量度 -4 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
475077 A7 B7 五、發明説明(39 ) ,而量度結果顯示於第3表之中。 進一步地,光導體偽以如上述相同方式藉利用一厚度 10毫米與面積6GQ毫米X 1250毫米之透明丙烯酸樹脂板而 形成。一澱積銀之P E T膜被黏附於光導體之1 2 5 (3毫米之 各兩端表面,且一澱積銀之PET膜由黏貼膠布固定於面對 粗糙發光面之背面以形成反射面。進一步地,一 30瓦之 螢光燈(由Matsushita電氣公司所生産之FSL30T6W)被配 置於光導體之一端表面上。藉利用所製作之面板式光源 裝置,此光導體之發射率與離散率(R % )被量度,而量 度結果顯示於第3表之中。 ~ 〔比較性實例6〕 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 以相同於比較性實例1之方式,粗糙表面由熱轉移法 轉移至一厚度1 0毫米及面積6 0 0毫米X 1 2 5 0毫米之透明 丙烯酸樹脂板之一表面上而形成一光導體。光導體之具 有2 0度或更大之微小平均角度(△ 0 a )之區域之平均斜 角(0a)與占有率被量度,而量度結果像顯示於第3表 之中。光導體之粗糙表面之結構與發出自此之光線之特 徵偽相同於比較性實例1。面板式光源裝置傺以如實例 7中之相同方式所取得之光導體來製作,,所製作之面板 式光源裝置之垂直線亮度被量度,而量度結果顯示方仿 第3表之中。藉利用以相同於實例7之方式所建構之面 板式光源裝置,光導體之發射率與離散率(R % )被量度 ,而量度結果顯示於第3表之中。 f實例8〕 -41-本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(40) 以相同於實例5之方式,稜鏡面由熱轉移法轉移至一 1 0毫米X 6㈣毫米X 1 2 5 G毫米大小之透明丙烯酸樹脂板 之一表面上而形成一光導體。所得之光導體之平均斜角 (0a)等於4. 2度。一澱積銀之PET膜被黏附於光導體之* 1250毫米之各兩端表而及光導體之另一 600毫米之端表 面之一,旦一澱積銀之P E T膜由黏阽膠布固定於面對具 有棱鏡而之發光而之背面以形成反射面。進一步地,一 30瓦之螢光燈(由Matsushita電氣公司所生産之FSL30T6W) 被配置於光導體之其餘端表面之上且由澱積銀之P ET膜 所纏繞。 複數平行之稜鏡陣列偽由具有1 . 5 3折射指數之紫外線 可硬化丙烯酸樹脂形成於一 PET膜之上,以便具有63度 頂角與5 0微米節距,藉此形成一稜鏡片。所形成之稜鏡 Η被配置於光導體之發光面上,使得稜鏡面面對光導體 之發光面之側,藉此製作一面板式光源裝置,所製作之 面板式光源裝置之垂直線亮度被量度,而量度結果顯示 於第4表之中。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 進一步地,光導體像以如上述相同方式藉利用一 10毫 米X 6 G G毫米X】2 5 0毫米大小之透明丙烯酸樹脂板而形成 。此面板式光源裝置偽以如上述之相同方式所製作,除 了澱積銀之Ρ Ε Τ膜被黏附於光導體之1 2 5 0毫米之各兩端 表面之外。藉利用所製作之面板式光源裝置,光導體之 發射率與離散率U % )被量度,而量度結果顯示於第4表 之中。 -4 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Μ規格(210X 297公釐) 475077 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(41 ) 〔實例9〕 以相同於實例6之方式,稜鏡面由熱轉移法轉移至 一 1 0毫米X 6 G 0毫米X 1 2 5 0毫米大小之透明丙烯酸樹脂板 之一表面上而形成一光導體。所得之光導體之平均斜角 (W a )等於4 . 3度。面板式光源裝置傜以如實例8之相同 方式所得之光導體所製作,所製作之面板式光源裝置之 垂1線亮度被量度,而量結果顯示於第4表之中。進一 步地,此面板式光源裝置傜以如實例8之相同方式所形 成,且所得之面板式光源裝置之光導體之發射率與離散 率(R % )被量度,而量度結果顯示於~第4表之中。 〔比較性實例7〕 以相同於比較性實例4之方式,稜鏡面由熱轉移法轉 移至一 1 〇毫米X 6 0 G毫米X 1 2 5 0毫米大小之透明丙烯酸 樹脂板之一表面上而形成一光導體。所得之光導體之平 均斜角(Θ a )等於8 .2度。面板式光源裝置偽以如實例8 之相同方式所得之光導體所製作,所製作之面板式光源 裝置之垂直線亮度被量度,而量度結果顯示於第4表之 中。進一步地,此面板式光源裝置傺以如實例8之相同 方式所形成,且所得之面板式光源裝置之,光導體之發射 率與離散率(R % )被量度,而量度結果顯示於第4表之 中。 〔比較性實例8〕 以相同於比較性實例之方式,稜鏡面由熱轉移法轉移 至一 1 0毫米X 6 0 0毫米X 1 2 5 0毫米大小之透明丙烯酸樹脂 -4 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 475077 A7 B7 五、發明説明(42 ) 板之一表面'上而形成一光導體。所得之光導體之平均斜 角(0 a )等於8 . 3度。面板式光源裝置偽以如實例8之相 同方式所得之光導體所製作,所製作之面板式光源裝置 之垂直線亮度被量度,而量度結果顯示於第4表之中。 進一步地,此面板式光源裝置偽以如實例8之相同方式 所形成,且所得之面板式光源裝置之光導體之發射率與 離散率(R % )被量度,而量度結果顯示於第4表之中。 其上印刷有相片之半透明丙烯酸板與另外之印刷有交 通號誌之半透明丙烯酸板被配置於實例7至9及比.較性 實例6至8中所取得之面板式光源裝置上以製作大型號 誌板或交通號誌裝置。於藉使用本發明之實例7至9之 而板式光源裝置所形成之號誌板與交通號誌裝置中,在 整個框上之影像很亮旦很均勻。相反地,於藉使用比較 性實例6至8之面板式光源裝置所形成之號誌板與交通 號誌裝置,在光源附近之影像會相當地亮,而且,遠離 光源之影像亮度會整個地降低,而在面板式光源裝置之 端末部分附近中之影像會很暗。 産—業丄I里性— 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 根據本發明之含有複數之具有0 . 5至7 . 5度平均斜角 (Θ a)之賁質球狀微細之凸面構件,或含有複數之具有 其平均斜角(0 a )等於0 . 5至7 . 5度之斜面之透鏡陣列的 粗糙表面偽形成於光導體之發光面或面對發光面之光導 體之背面至少之一上。因此,本發明之面板式光源裝置 可提供在發光面内具有高亮度與均勻亮度分佈之光線而 一 4 4 一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) 475077 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(43 ) 無需執行任何使用光點圔型或類似物之均勻度處理。因 而,根據本發明之面板式光源裝置可適當地應用於手提 式個人電腦,液晶電視或類似物之液晶顯示裝置,或應 用於諸如在車站或其他公共設施中之導引板或大型號誌 板之顯示裝置,及應用於高度道路或一般道路之導引桿 或交通號誌。 -45- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
475077
I 4
A B 五、發明説明(44 ) 第2表 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 實例1 實例2 實例3 實例4 比較性 實例1 比較性 實例2 比較性 實例3 L/t 41.3 65 41.3 - 55 41.3 55 平均斜角 (0 a)(度) 2.7 2.9 2.9 2.7 8.4 8.4 21.8 具有大於2(1°之 △ 0 a之區域之比 例(%) 0 0.5 0.5 0 3 3 4 離散率(R%)(%) 14 19 18 18 163 121 850 發射率U)(%) 1.27 1.73 1.73 2.50 4.67 4.67 8.46 垂直線亮度 (cd/cm 2 ) 2424 2074 1991 2450 2324 2291 2060 微小平均由率半徑 00(徹米) 206.6 255.8 255-8 206.6 69.0 69.0 49.8 平均偏移(S)(微米 135.0 196.7 196.7 135.0 61.1 61.1 44.9 S/R 0.657 0.769 0.769 0.657 0.886 0.886 0.902 平均過期(P)(微米 35.1 48.8 48.8 35.1 28.6 28.6 37.0 R/P 5.86 5.20 5.20 5.86 2.41 2.41 1.35 峰值角度(度) 71 70 70 71 63 63 67 50%光線強度之 角度差異(度) 15 16 16 15 26 26 23 10%光線強度之角 度差異(度) 32 47 47 32 51 51 62 -46 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(45 ) im 實例5 實例6 比較性 實例4 比較性 實例5 L/ t 4 1.3 4 1.3 4 1.3 4 1.3 平均斜角 (Θ a)(度) 4 . 2 4 . 3 • 8 . 2 8.3 離散率(ια) 17 18 110 115 發射率 (a) (% ) 1.61 1.61 4.15 4.15 垂直亮度 (c d / c m 2 ) 2 3 0 3 2 3 2 7 2 17 6 2 2 4 0 I-------· — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -47- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(46 ) m 3耒 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 實例7 比較性 實例5 L/ t 1 2 5 12 5 平均斜角(0 a )(度) 2 . 7 8.4 具有大於20°之之區 域之比例(% ) 0 3 離散率(R % ) ( % ) 18 0 6 5 0 發射率(a ) ( % ) 3.40 9.10 垂直線亮度(c d / c m 2 ) 3 9 7 3 4 5 徹小平均由率半徑(R )(微米) 2 0 6.6 6 9.0 平均偏移(S )(微米) 13 5.0 6 1.1 S/ R 0.657 0.886 平均過期(P )(微米) 3 5.1 2 8.6 R/ P 5.86 2.41 峰值角度(度) 7 1 6 3 5 0 %光線強度之角度差異(度) 15 2 6 1 〇 %光線強度之角度差異(度) 3 2 5 1 -48- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 本紙張尺度適用中國國家標隼(CNS ) Α4規格(210X 297公釐) 475077 A7 B7 五、發明説明(47 ) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 第4表 實例8 實例9 比較性 實例7 比較性 實例8 L/ t 12 5 12 5 12 5 12 5 平均斜角 (Θ a)(度) 4.2 4 . 3 • 8 . 2 8.3 離散率(R % ) 17 0 18 0 6 3 0 6 7 0 發射率 (a) (% ) 3.20 3.20 8.10 8.30 垂直亮度 (c d / c ηι 2 ) 3 5 2 3 6 0 308 3 15 -49- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 475077
五、發明説明(竹) 符號之說明: 1 光導體 2 光源 3 光線角度變化片 4 反射層 5 膜 7 液晶顯示元件 11 光入射面 12 發光面 13 發光背面 3 1 稜鏡陣列 (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) .裝·
、1T
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 475077 公告_.本 190/U. 14 六、申請專利範圍 第861 01 044號「面板式光源裝置」專利案 (90年11月14日修正) 六申請專利範圍: 1. 一種面板式光源裝置,包含:光源;將與該光源面 對的至少一側端面作爲光線入射面,而將與此光線 入射面正交(直角相交)的一表面作爲發光面的光導 體;以及在該光導體的發光面邊側所配置的稜鏡 片,該稜鏡片係在接近導光板側由複數的稜鏡陣列 以相互平行而成,其特徵爲該光導體爲從丙烯酸系 樹脂,聚碳酸酯系樹脂以及氯乙烯系樹脂中選出至 少一種合成樹脂所成,該光導體的發光面及其背面 中至少一表面具有平均斜角爲2至6°的微小結構, 該微小結構係由靠稜鏡片側之略球面狀之微細複數 之凸狀體組成的粗面所構成,該等複數之凸狀體係 平均周期爲35〜50// m,微小平均曲率半徑和平均週 期的比例爲5〜6,微小平均曲率半徑的分布平均偏 差和微小平均曲率半徑之比例爲0.6〜0.8,該稜鏡 片的稜鏡陣列爲由丙烯酸系樹脂,聚碳酸酯系樹 脂、氯乙烯系樹脂以及丙烯酸系紫外線硬化樹脂中 至少選出一種的合成樹脂所成,稜鏡陣列的光距爲 30~60e m,稜鏡頂角爲50〜80。。 2. 如申請專利範圍第1項之面板式光源裝置,其中該 複數凸狀體其微小平均曲率半徑爲200〜260 μπι。 475077 Μ 六、申請專利範圍 3·—種面板式光源裝置,包含:光源;將與該光源面 對的至少一側端面作爲光線入射面,而和此光線入 射面正交的一表面作爲發光面的光導體;以及在該 光導體的發光面邊側所配置的稜鏡片,該稜鏡片係 在接近導光板側由複數的稜鏡陣列以相互平行而 成,其特徵爲該光導體爲從丙烯酸系樹脂,聚碳酸 酯系樹脂以及氯乙烯樹脂中選出至少一種合成樹脂 而成,該光導體的發光面及其背面中至少一面具有 微小結構,該微小結構係由延伸至與該光線入射面 略平行的方向,而其平均斜角爲2〜6°的斜面組成的 光距爲20// m〜5mm的剖面略成三角形的複數透鏡陣 列所構成,該稜鏡片的稜鏡陣列爲由丙烯酸系樹 月旨,聚碳酸酯系樹脂、氯乙烯樹脂以及丙烯酸系紫 外線硬化樹脂中選出至少1種的合成樹脂所成,稜 鏡陣列的光距爲30〜60// m,稜鏡頂角爲50〜80° 。 4.如申請專利範圍第1項或第3項之面板式光源裝 置,其中該光導體的折射率爲1.49〜1.6。 5 ·如申請專利範圍第1項或第3項之面板式光源裝 置,其中該稜鏡片的稜鏡陣列之折射率爲1.49〜1.6。 6·如申請專利範圍第1項之面板式光源裝置,其中該 微小平均曲率半徑分佈的平均偏差與微小平均曲率 半徑之比爲0 . 6〜0.8。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GD4A | Issue of patent certificate for granted invention patent | ||
MK4A | Expiration of patent term of an invention patent |