TWI240832B

TWI240832B - Light deflection device

Info

Publication number: TWI240832B
Application number: TW092123689A
Authority: TW
Inventors: Tomoyoshi Yamashita; Issei Chiba
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co
Priority date: 2000-12-13
Filing date: 2001-12-11
Publication date: 2005-10-01
Also published as: EP1852736A1; US20020114149A1; US20050105283A1; CN1253749C; EP1348994B1; TW200307839A; ATE396423T1; WO2002048781A1; CN1479884A; TW594279B; EP1348994A4; US7008099B2; EP1348994A1; EP1852735A1; US6874902B2; US6986599B2; KR100799807B1; JP2008209928A; KR20030061844A; US20050094384A1

Description

1240832 玖、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係有關一種邊緣光（edge light)之光源裝置，其構成構成使用於筆記型電腦或液晶電視等之顯示器之液晶顯示裝置，且更特別有關於一種配置在導光體的光出射面側之光偏向元件。【先前技術】近年來，彩色液晶顯示裝置廣泛被使用於手提式筆記型電腦或個人電腦等的監視器（monitor)，或者液晶電視或影像（video)—體型液晶電視等的顯示器等各領域中。再者，隨資訊處理量的增大、需求多樣化以及因應多媒體（multi-media)等，液晶顯示裝置於是邁向大畫面與高精細之趨勢。基本上，液晶顯示裝置係由背光（back light)裝置及液晶顯示元件所構成。背光裝置區分爲直下式及邊緣光式兩種。直下式係將光源配置在液晶顯示元件的正下方，而邊緣光式係將光源配置面對導光體之側端面處。從液晶顯示裝置的輕巧性（compact)觀點來看，邊緣光式居多。不過，近年來，如行動電話之顯示器所使用的液晶顯示裝置等係屬於較小畫面尺寸的顯示裝置，其觀察範圍較窄。從減低消耗電力的觀點來看，爲使邊緣光式的背光裝置能夠有效地利用從一次光源（primary light source)所發出的光，便可以將從畫面射出光束之幅度 8622pifDl.doc/008 5 1240832 角，僅可能地縮小集中到所要的角度範圍，而使光出射，來加以利用。如上述之觀察方向範圍有所限定的顯示裝置中，爲提高一次光源的光利用效率並且減低消耗電力，本專利申請人在日本專利特願2000-265574號提出一種使光能夠集中於較窄範圍內出射的光源裝置，其在鄰接導光體的光出射面上’使用具有兩個稜鏡面的稜鏡片（prism sheet)。此兩面稜鏡片的其中一面爲入光面，而另一爲出光面，分別以互相平行的方式形成複數個稜鏡列。入光面和出光面係與稜鏡列方向一致，並且使稜鏡列彼此配置在對應位置。據此，從導光體之光出射面並傾斜於該光出射面方向上保持有出射光的峰値光，此出射光係分佈於適當的角度範圍內。上述出射光係由稜鏡片上做爲入光面之稜鏡面處入射，而在另一稜鏡面被內反射；接著，在稜鏡之出光面處被折射，而使光能夠向較窄的預期方向集中出射。依照此種光源裝置，雖可使光集中在窄角度範圍內出射，但做爲光偏向元件之稜鏡片上的複數個稜鏡列中，每個稜鏡列上的各個稜鏡面係以互相平行於對應的稜鏡面方式來排列，其入光面和出光面必須與稜鏡列方向一致，並且將棱鏡列彼此配置在對應位置，這使得結構變得相當複雜。此外，當將從導光體所出射的光，以稜鏡片來偏向時，爲了提高光的集光性或方向性等之目的’便在構成棱鏡片的各棱鏡列中’將速離光源的棱 8622pifDl.doc/008 6 1240832 鏡面做成凸曲面狀，己在日本專利特表平9-507584號公報、特開平9-105804號公報、特開平1 1-38209號公報、特開2000-35763號公報等被揭露。然而，由於上述所記載的凸曲面狀稜鏡面之曲率半徑均較大或較小，從導光體之出射光分布來看並無法達到充分地窄視野化或者極端窄視野化之要求；有時反而變成廣視野化。此外，上述之導光體的光出射機構並不具有高度方向性。由於出射光分布較廣之故，即使經由稜鏡片加以集光，也不能使亮度充分地提高。【發明内容】本發明的目的係提供一種光源裝置，其出射光的分布控制成非常窄小，可提昇一次光源（primary light source)的光量之利用效率（即，使從一次光源所發出的光，向所要觀察方向集中出射的效率較高），亮度極高，並且，以簡單構成能容易提昇畫像之品位者。爲達成本發明之以上目的，本發明提供一種一種光源裝置，其包括一次光源；導光體，具有一光入射面及一光出射面，係使該一次光源所發出的光，從該光入射面入射，入射光經導光，由該光出射面出射；以及光偏向元件，係相鄰配置在該導光體的該光出射面，在面對該導光體的該光出射面之位置有入光面，在該入光面之反側具有出光面。其中在該入光面上，形成以互成並排排列的複數個稜鏡列，該些稜鏡列各具有兩個稜鏡面；當複數個假 8622pifDl.doc/008 7 1240832 想稜鏡列係以與該光偏向元件的該些稜鏡列之排列間距相同的間距配列，並且頂角Θ爲50〜70時，則在離該一次光源較遠側的該些稜鏡面係使得從該導光體的該光出射面所出射光的出射光分布中，峰値出射光係從其中之一該稜鏡面入射，並在另一該稜鏡面被內面全反射，再由該出光面往期望的方向出射；依據該假想稜鏡列，將至少其中一該稜鏡面係做成一凸曲面形狀，其中該凸曲面形狀之曲率半徑r，以該些稜鏡列的排列間距P來正規化後的値（r/p)爲7〜30。上述之光偏向元件的各該些稜列的凸曲面形狀之該些稜鏡面，以及該些假想稜鏡列的該些稜鏡面之最大距離d與該些稜鏡列的配列間距（pitch)P之比（d/p)爲 0.05〜5%者。該些假想稜鏡列中，接近該一次光源側的該些稜鏡面的傾斜角爲45度以上。該些假想稜鏡列之剖面係等腰三角形。該導光體的該光出射面及/或其對側的背面具有一方向性光出射功能面。該方向性光出射功能面之平均傾斜角爲0.5〜15° 。該方向性光出射功能面係爲粗糙面或由複數個透鏡（lens)列排列而。本發明更提出一種光源裝置，包括一次光源；導光體，具有一光入射面及一光出射面，係使該一次光源所發出的光，從該光入射面入射，入射光經導光，由該光出射面出射；以及光偏向元件，係相鄰配置在該導光體的該光出射面，在面對該導光體的該光出射面之位置有一入光面，在該入光面之反側具有一出光面。 8622pifDl.doc/008 8 1240832 其中在該入光面上，形成以互成並排排列的複數個稜鏡列，該些稜鏡列各具有兩個稜鏡面；當複數個假想稜鏡列係以與該光偏向元件的該些稜鏡列之排列間距相同的間距配列，並且頂角Θ爲50〜70時，則在離該一次光源較遠側的該些稜鏡面係使得從該導光體的該光出射面所出射光的出射光分布中，峰値出射光係從其中之一該稜鏡面入射，並在另一該稜鏡面被內面全反射，再由該出光面往期望的方向出射；依據該假想稜鏡列，將至少其中一該稜鏡面係做成一凸曲面形狀，其中該光偏向元件的各該些稜列的凸曲面形狀之該些稜鏡面，以及該些假想稜鏡列的該些稜鏡面之最大距離d與該些稜鏡列的配列間距P之比（d/p)爲0.2〜2%。上述之該些稜鏡列係與該些假想稜鏡列有共同底部，該凸曲面形狀係略爲圓柱凸面形狀，且其曲率半徑 r以該些稜鏡列的排列間距P正規化後的値（r/p)爲2〜80。該些假想稜鏡列中，接近該一次光源側的該些稜鏡面的傾斜角係45度以上。該些假想稜鏡列之剖面係等腰三角形。該導光體的該光出射面及/或其對側的背面係有一方向性光出射功能面。該方向性光出射功能面之平均傾斜角爲0.5〜15°該方向性光出射功能面係爲粗糙面或由複數個多數透鏡列排列而成。本發明更提出一種光源裝置，包括一次光源；導光體，具有一光入射面及一光出射面，係使該一次光源所發出的光，從該光入射面入射，入射光經導光，由該 8622pifDl.doc/008 9 1240832 光出射面出射；以及光偏向元件，係相鄰配置在該導光體的該光出射面，在面對該導光體的該光出射面之位置有一入光面，在該入光面之反側具有一出光面。其中在該入光面上，形成以互成並排排列的複數個稜鏡列，該些稜鏡列各具有兩個稜鏡面；其中至少一稜鏡面爲一凸曲面形狀，使得一假想光掠過在該導光體的該光出射面所出射光的出射光分布之峰値方向上相鄰之假想稜鏡的頂部，在該些假想稜鏡列的該些另一稜鏡面上的一內面全反射位置，比該內面全反射位置更接近該出光面的位置，該些稜鏡面的至少一部分，以比該些假想稜鏡列的該些稜鏡面對該出光面所成傾斜角爲大的傾斜角。上述之該些稜鏡列係與該些假想稜鏡列有共同的底部，該凸曲面形狀係略凸圓柱面形狀，且其曲率半徑 r以該些稜鏡列的排列間距P正規化後之値（r/p)2〜80。該光偏向元件之各該些稜鏡列的凸曲面形狀之該些稜鏡面和該些假想稜鏡列的該些稜鏡面之最大距離d與該些稜鏡列的配列間距P之比（d/p)爲0.05〜5%。該些假想稜鏡列中，接近該一次光源側的該些稜鏡面的傾斜角爲45 度以上。該些假想稜鏡列之剖面係等腰三角形。該導光體的該出射面及/或其對側的背面具有一方向性光出射功能面。該方向性光出射功能面之平均傾斜角爲0.5〜15° 。該方向性光出射功能的面係爲粗糙面或由複數個透鏡列排列而成。 8622pifDl.doc/008 10 1240832 本發明更提出一種光源裝置，包括一次光源；導光體，具有一光入射面及一光出射面，係使該一次光源所發出的光，從該光入射面入射，入射光經導光，由該光出射面出射；以及光偏向元件，係相鄰配置在該導光體的該光出射面，在面對該導光體的該光出射面之位置有一入光面，在該入光面之反側具有一出光面。其中在該入光面上，形成以互成並排排列的複數個棱鏡列，該些稜鏡列各具有兩個稜鏡面；當複數個假想稜鏡列係以與該光偏向元件的該些稜鏡列之排列間距相同的間距配列，並且頂角Θ爲50〜70時，則在離該一次光源較遠側的該些稜鏡面係使得從該導光體的該光出射面所出射光的出射光分布中，峰値出射光係從其中之一該稜鏡面入射，並在另一該稜鏡面被內面全反射，再由該出光面往期望的方向出射；依據該假想稜鏡列，將至少其中一該稜鏡面係做成一凸曲面形狀。上述之導光體的該光出射面及/或其對側的背面係有一方向性光出射功能面，且該方向性光出射功能面之平均傾斜角爲0.5〜15° 。上述該些稜鏡列係與該些假想稜鏡列有共同的底部，該凸曲面形狀係略凸圓柱面形狀，且其曲率半徑r 以該些稜鏡列的排列間距P正規化後的値（r/p)爲2〜80。該光偏向元件的各該些稜鏡列的凸曲面形狀之該些稜鏡面和該些假想稜鏡列的該些稜鏡面之最大距離d與該些稜鏡列的配列間距P之比（d/p)爲0.05〜5%者。該些假想 8622pifDl.doc/008 11 1240832 稜鏡列中，接近該一次光源側的該些稜鏡面之傾斜角爲 45度以上。該些假想稜鏡列之剖面係等腰三角形。該方向性光出射功能的面係爲粗糙面或由複數個透鏡列排列而成。本發明更提出一種光源裝置，包括一次光源；導光體，具有一光入射面及一光出射面，係使該一次光源所發出的光，從該光入射面入射，入射光經導光，由該光出射面出射；以及光偏向元件，係相鄰配置在該導光體的該光出射面，在面對該導光體的該光出射面之位置有一入光面，在該入光面之反側具有一出光面。其中從該導光體的光出射面所出射光，在垂直於該光入射面和該光出射面面內的出射光分布之半幅値B爲 36°以下，並且從該光偏向元件的出光面所出射光，在垂直於該光入射面和光出射面面內的出射光分布之半幅値A爲該半幅値B的30〜95%。上述從該光偏向元件的出光面所出射光，在垂直於該光入射面和光出射面面內的出射光分布之半幅値A爲該半幅値B的30〜80%。從該光偏向元件的出光面所出射光，在垂直於該光入射面和光出射面面內的出射光分布之半幅値A爲該半幅値B的30〜70%者。從該光偏向元件的出光面所出射光，在垂直於該光入射面和光出射面面內的出射光分布之半幅値A爲5〜25度者。上述在該入光面上，形成以互成並排排列的複數個稜鏡列，該些稜鏡列各具有兩個稜鏡面；當複數個假想稜鏡 8622pifDl.doc/008 12 1240832 列係以與該光偏向元件的該些稜鏡列之排列間距相同的間距配列，並且頂角Θ爲50〜70時，則在離該一次光源較遠側的該些稜鏡面係使得從該導光體的該光出射面所出射光的出射光分布中，峰値出射光係從其中之一該稜鏡面入射，並在另一該稜鏡面被內面全反射，再由該出光面往期望的方向出射；依據該假想稜鏡列，將至少其中一該稜鏡面係做成一凸曲面形狀。上述之該些稜鏡列係與該些假想稜鏡列有共同的底部，該凸曲面形狀係略凸圓柱面形狀，且其曲率半徑r以該些稜鏡列的排列間距P正規化後之値（r/p)爲2〜80。該光偏向元件的各該些稜鏡列之凸曲面形狀的該些稜鏡面和該些假想稜鏡列的該些稜橈面之最大距離d與該些稜鏡列的排列間距 P之比（d/p)爲0.05〜5%。該些假想稜鏡列中，接近該一次光源側之該些稜鏡面的傾斜角爲45度以上。該些假想稜鏡列之剖面爲等腰三角形者。該導光體的該光出射面及/或其對側的背面係有一方向性光出射功能面。該方向性光出射功能的面之平均傾斜角爲0.5〜15° 。該方向性出射功能的面係爲粗糙面或由複數個透鏡列排列而成。本發明更提出一種光源裝置，包括一次光源；導光體，具有一光入射面及一光出射面，係使該一次光源所發出的光，從該光入射面入射，入射光經導光，由該光出射面出射；以及光偏向元件，係相鄰配置在該導光體的該光出射面，在面對該導光體的該光出射面之位置有·一入 8622pifDl.doc/008 13 1240832 光面，在該入光面之反側具有一出光面。其中從該導光體的光出射面所出射光，在垂直於該光入射面和該光出射面面內之出射光分布的半幅値B超過36° ，並且從該光偏向元件的出光面所出射光，在垂直於該光入射面和該光出射面面內的出射光分布之半幅値A爲該半幅値B的30〜70%。上述從該光偏向元件的出光面所出射光’在垂直於該光入射面和該光出射面面內的出射光分布之半幅値A 爲該半幅値B的30〜60%者。從該光偏向元件的出光面所出射光，在垂直於該光入射面和該光出射面面內的出射光分布之半幅値A爲該半幅値B的30〜50%者。從該光偏向元件的該出光面所出射光’在垂直於光入射面和該光出射面面內之出射光分布的半幅値A爲25度以下者。在該入光面上，形成以互成並排排列的複數個稜鏡列，該些稜鏡列各具有兩個稜鏡面；當複數個假想稜鏡列係以與該光偏向元件的該些稜鏡列之排列間距相同的間距配列，並且頂角θ爲50〜70時’則在離該一次光源較遠側的該些稜鏡面係使得從該導光體的該光出射面所出射光的出射光分布中’峰値出射光係從其中之一該稜鏡面入射，並在另一該稜鏡面被內面全反射’再由該出光面往期望的方向出射；依據該假想稜鏡列’將至少其中一該稜鏡面係做成一凸曲面形狀。該些稜鏡列係與該些假想稜鏡列有共同的底部，該凸曲面形狀係略凸圓 8622pifDl.doc/008 14 1240832 柱面形狀，且其曲率半徑r以該些稜鏡列的排列間距P 正規化後的値（r/p)爲2〜80。該光偏向元件的各該些稜鏡列的凸曲面形狀的該些稜鏡面和該些假想稜鏡列的該些稜鏡面之最大距離d與該些稜鏡列的排列間距P之比（d/p) 爲0.05〜5%。該些假想稜鏡列中，接近該一次光源側的該些稜鏡面之傾斜角爲45度以上。該些假想稜鏡列之剖斷面係等腰三角形。該導光體的該光出射面及/或其對側的背面具有一方向性光出射功能面。該方向性光出射功能面之平均傾斜角爲0.5〜15° 。該方向性光出射功能面係爲粗糙面或由複數個透鏡列之配列所成的面。爲該本明之上述原理和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明下：【實施方式】以下參照圖面說明本發明的實施例。圖1係依照本發明實施例所繪示之面光源裝置的立體圖。如圖1所如示，本發明的面光源裝置係由導光體 3、一次光源1、光偏向元件4以及光反射元件5所構成。在導光體3中，至少至少以一側端面做爲光入射面31，與此略爲垂直的一表面則做爲光出射面33。一次光源1 係配置在面向導光體3之光入射面31的位置上，並且以光源反射器2加以覆蓋。光偏向元件4配置在導光體 3的光出射面上。光反射元件5則配置在面向導光體3 之光出射面33背面34的位置。 8622pifDl.doc/008 15 1240832 導光體3係配置成與XY面平行，全體爲矩形板狀。導光體3具有四個側端面，其中與ΥΖ面平行的一對側端面中的至至少一側端面係做爲光入射面31。光入射面 31係面向光源1而配置，從光源1所發出的光會從光入射面31入射至導光體3內。依據本發明，也可以在與光入射面31相對的側端面32等的其他側端面處配置光源。導光體3之約略與光入射面31垂直的兩個主面係分別大致與ΧΥ平面平行，任何一面（圖式爲上面）可做爲光出射面33。在光出射面33或其背面34之中的至少一面上，配置方向性光出射功能部。此方向性光出射功能部可以由粗糙面所構成，或者將稜鏡列、雙凸透鏡 (lenticular lens)列、V字狀溝等的多數透鏡列，以與光入射面31大致平行且並列方式來形成透鏡面，並由此透鏡面來構成方向性光出射功能部。藉此，使得從光入射面31入射的光，在導光體3中一面被導光，並且一面從光出射面33而與光入射面31和光出射面33垂直的平面（XZ面）內之出射光分布中，使具有方向性的光出射。在XZ面內分布的出射光分布之峰値方向與光出射面33所成的角度爲α。該角度α以10〜40度爲宜，出射光分布的半幅値以10〜40度爲宜。在導光體3的表面所形成的粗糙面或透鏡列係將 IS04287/1-1984所制定之平均傾斜角Ga設定在0.5〜15 。的範圍內，以增加光出射面33內的亮度均勻度度。平 8622pifDl.doc/008 16 1240832 均傾斜角0a較佳係在1〜12°的範圍，更好則在1·5〜11 。的範圍。較佳而言，平均傾斜角如係由導光體3的厚度⑴和入射光傳播方向的長度（L)之比値（L/t)來設定最佳範圍。亦即，當使用比値（L/t)爲20〜200左右之導光體3 時，較佳的平均傾斜角〇a範圍爲0.5〜7.5° ，更佳則在 1〜5°的範圍內，最佳則在1.5〜4°的範圍內。此外，當使用比値（L/t)在20以下左右之導光體3時’較佳的平均傾斜角θα範圍爲7〜12° ，更佳則在8〜1Γ的範圍內。在導光體3形成的粗糙面之平均傾斜角9a係依照 IS04287/1-1984，以觸針式表面粗度計來量測粗糙面形狀，量測方向的座標爲X，所得的傾斜函數f(x) ’可用以下（1)式和（2)式求得。在此，L爲量測長度，Aa爲平均傾斜角0a的正切（tangent)，。 △ a=(l/L) $ 0L|d/DX)f⑴|dx..............⑴

Oa^tan ^ Δ a).................................(2) 再者，較佳而言，導光體3之光出射率係在0.5〜5% 的範圍內，更佳則在1〜3%的範圍內。此乃因爲當光出射率小於0.5%時，從導光體3出射的光量變小，有無法得到充分亮度的傾向；當光出射率大於5%時，在光源1 附近會有大量的光出射，使得在光出射面33內的X方向之光顯然減衰，造成在光出射面33的亮度均勻齊度有降低的傾向。如上所述，藉由讓導光體3的光出射率在0.5〜5%並且從光出射面所出射的光之出射光分布的峰値光之角度α在10〜40°的範圍內，使得在與光入射面 8622pifDl .doc/008 17 1240832 和光出射面兩者垂直的χζ面上，其出射光分布的半幅値變爲10〜40。。據此，可以讓具有高方向性之出射特性的光，從導光體3出射，而其出射方向可藉由光偏向元件4，來有效地加以偏向，並能夠提供一種具有高亮度的面光源元件。在本發明中，導光體3的光出射率可以下述之方式來定義。假設光出射面33靠近光入射面31側之端緣的出射光光強度爲I。，從光入射面31 側端緣起並且在距離L之位置上出射光強度爲I，導光體4的厚度（Ζ方向的尺寸）爲t時，則滿足以下的（3)式之關係。 1=10 · a(l- a )L/t..................(3) 在此，常數α爲光出射率，其係指在光出射面33垂直於光入射面31之X方向上的每單位長度（相當於導光體厚度t的長度）中，從導光體3所出射的光之比率（％) ° 此光出射率α係可以從縱軸標示光出射面33之出射光的光強度對數以及橫軸標示（L/t)的曲線圖形中，由其斜率來求得。此外，較佳來說，爲控制在平行於光源1的面（YZ 面）上之導光體3出射光的方向性，可以在未配置方向性光出射功能部的其他主面上，形成一透鏡面。此透鏡面係在沿著約略垂直於入射面31之方向（X方向）上，排列複數個透鏡列而形成。在圖1所示實施例中，在光出射面33上形成粗糙面，在背面34則形成由複數個透鏡列排列而成的透鏡面，而該些透鏡列係沿著約略垂直於光 8622pifDl.doc/008 18 1240832 入射面31的方向（X方向）。此外本發明也可與圖1所示相反，在光出射面33形成透鏡面，而在背面34形成粗糙面。如圖1所示，在導光體3的背面34或光出射面33 形成透鏡列時，此透鏡列可以是大致沿著x方向伸延的稜鏡列、雙凸透鏡列、V字狀溝等。然而，在YZ方向上，具有剖面形狀爲約略三角形狀的稜鏡列是較佳的。在本發明，當導光體3上所形成的透鏡列係以稜鏡列形成時，其頂角在70〜150°的範圍內是較佳的。因爲頂角在此範圍時，可對導光體3的出射光可以充分地加以集中，可以更加提高面光源元件的亮度。亦即，藉由讓稜鏡頂角在此範圍內，包含出射光分布的峰値光，在垂直於XZ面的面上，以出射光分布的半幅値爲35〜65 °的出射光被集中射出，故可提昇面光源元件的亮度。此外，在光出射面33上形成稜鏡列時，頂角以80〜100 °的範圍爲宜。將稜鏡列形成在背面34時，頂角以70〜80 。或100〜150°的範圍爲宜。再者，本發明也可以在導光體內部混合分散光擴散性粒子，而賦予方向性光出射功能，其可以取代上述在光出射面3 3或其背面34上所對形成的光出射功能部，或者與光出射功能部一起使用。導光體3並不限定如圖 1所示的形狀，也可使用楔形或船形等的各種形狀。光偏向元件4係配置在導光體3的光出射面33上。光偏向元件4的兩個主面41、42彼此互相面對，並且 8622pifDl.doc/008 19 1240832 整個主面分別位於與XY面平行的位置上。主面41、42 的其中一面（例如，位於導光體之光出射面33側的主面）係做爲入光面41，另一面則做爲出光面42。出光面42 係與導光體3之光出射面33平行的平坦面。入光面41 係由複數個沿著Υ方向伸延的稜鏡列，彼此互相平行排列而成的稜鏡面。稜鏡面雖也可在相鄰棱鏡列之間配置寬度比較窄小的平坦部（例如，寬度與稜鏡列間距（pitch) 大致相同或較小的平坦部），但是從提高光利用率的觀點來看’最好是不配置平坦部，而以連續形成稜鏡列爲宜。圖2係用來說明光偏向元件4之入光面41上的稜鏡列形狀。入光面41上的稜鏡列的形狀係以下述方式來加以設定。亦即’稜鏡列的排列配列間距爲P，首先假設假想稜鏡列I之剖面爲三角形。此假想稜鏡列I的兩個稜鏡面1-1、1-2所成的角度（即假想棱鏡頂角）爲e。此假想稜鏡頂角Θ係以如下的方式來加以設定：從導光體3的光出射面33所射出的的光，其在XZ面內的強度分布中，峰値出射光（傾斜角α)向假想稜鏡列I入射，並且在假想稜鏡面1-2被內面全反射後，能夠朝向例如出光面42 的法線方向行進。例如，從光偏向元件4的出光面42 所出射光中，若峰値出射光係在出光面42的法線附近（例如’法線方向的± 10度的範圍內）時，假想稜鏡頂角Θ 係以50〜70度爲宜，更好則在55〜70度的範圍，最佳則在60〜70度的範圍。此外，從導光體3的出射光，能被 8622pifDl.doc/008 20 1240832 光偏向元件4有效率地偏向至預期方向的觀點來看，假想稜鏡列I的其中之一稜鏡面的傾斜角（相對於出光面42 所構成的角）係以45度以上爲宜，較好則在47度以上，更好在50度以上。接著，依據上述所設定的假想稜鏡列的形狀，將實際的棱鏡形狀設定成至少其中之一^棱鏡面爲凸曲面形狀。較佳而言，可以將實際稜鏡列的形狀設定成如下所述的形狀。設定一假想光，使得從導光體3的光出射面 33出射光中，出射光分布之峰値出射光（傾斜角α)得以掠過一次光源1側之相鄰假想稜鏡列的頂部，而入射至假想稜鏡I。此假想光通過假想稜鏡面1-1的位置爲Κ1 ’ 到達假想稜鏡面1-2的位置爲Κ2。一般而言，從位置Κ2，接近出光面42的整個稜鏡面最好設計成凸曲面形狀。另一方面，從假想稜鏡列1 的稜鏡面1-2之內面全反射位置Κ2，接近入光面41的位置(亦即，遠離出光面42的位置）可以設計成平面形狀或凸曲面形狀。在任何一種情形，較佳而言係將位置Κ2 之靠近出光面42附近的稜鏡面形狀加以延伸。棱鏡列的頂部也可以與假想稜鏡列的頂部不一致。稜鏡列的形狀，在比假想稜鏡列的稜鏡面1-2之內面全反射位置Κ2更加接近出光面42的位置上，其至少一部分或全部稜鏡面的傾斜角比假想稜鏡列I的稜鏡® 1-2之傾斜角爲大之傾斜角的凸曲面形狀爲宜。在圖2所示尺寸Ζ(稜鏡列頂點與假想稜鏡面Ϊ-2 @ 8622pifDl.doc/008 21 1240832 內面全反射位置K2之間的z方向距離）以下式所示値以上的Z方向位置： Ζ={ (Ρ· tana · cot[0/2]/(tan a +cot[0/2]) }· cot[0/2] + { cot0/(cot[0/2].c〇t0) }] 實際的稜鏡面要具有比以下式所表示之假想稜鏡列I的稜鏡面1-2大的傾斜角（其中n爲稜鏡列之折射率）。 ncos[30/2] = Sin( α -[Θ/2]) 藉由將入光面 41 的稜鏡列形狀設定成上述的形狀，便可以使從光偏向元件 4所射出光分布角度（半幅値）變小，其理由如下。亦即，到達比假想稜鏡列I之稜鏡面1-2的內面全反射位置Κ2 更接近出光面42的位置之光，係從比一次光源側的相鄰假想稜鏡列頂部更下側，並且以比傾斜角a爲大的傾斜角所入射的光線之集合。因此，其分布峰値的方向係比傾斜角a大的傾斜方向。其內面全反射光的分布峰値方向，係從出光面42的法線方向，往沿著內面全反射的假想稜鏡面方向而傾斜之方向。因此，爲使出射光的出光量可以向特定方向集中，便在比假想稜鏡列I的稜鏡面1-2之內面全反射位置K2更接近出光面42的位置上，使至少一部分實際稜鏡列的稜鏡面的傾斜角，比所對應假想稜鏡面的傾斜角舄大。因此，在此區域中，相較於假想稜鏡面的反射光，可將實際內面全反射的光之進行方向加以修正，使其更往向出光面42的法線方向移動。藉此以達到高亮度化與窄視野化。

如上所述之凸曲面形狀，係形成在比假想棱鏡列I 8622pifDl.doc/008 22 1240832 的稜鏡面之內面全反射位置K2更接近出光面42位置的整個稜鏡面上；在比內面全反射位置Κ2更遠離出光面42 位置上，稜鏡面可以直接使用照假想稜鏡面1-2的形狀。此外，包含比內面全反射位置Κ2更遠離出光面42位置’ 整個稜鏡面均可以設計成凸曲面形狀。例如，此種凸曲面形狀也可以是至少與假想稜鏡列有共同底部，且曲率半徑爲r之凸圓柱面形狀。在此，以間距（pitch)P來正規化之曲率半徑r之比値 (r/p)係以2〜80的範圍爲宜，較佳爲7〜30的範圍，更佳爲7.5〜20的範圍，最佳在8〜15的範圍。此乃因爲將比値r/p設定在此範圍時，從光偏向元件4的出光面42所出射的出射光分布之半幅値，可變得十分地窄，以致可充分提高光源裝置的亮度。例如，稜鏡列的間距爲40〜6G /zm時，曲率半徑r以250〜300 //m的範圍爲宜，較佳爲350〜1000 /zm的範圍，更佳爲350〜700 //m的範圍。此外較佳來說，以假想棱鏡列的稜鏡面與凸曲面形狀的稜鏡面之最大距離d以及上述稜鏡列的配列間距P 之比値（d/P)係在0.05〜5%的範圍，並且呈比較和緩的曲面形狀，來對光偏向元件4的各稜鏡列的凸曲面形狀進行設計。較佳係0.1〜3%的範圍，更佳在〇·2〜2%的範圍’ 最佳在0.7〜1.5%的範圍。當d/P超過5%時，會損及光偏向元件4的集光效果，而使光引起發散之傾向。因此’ 從光偏向元件4的出光面42所出射的出射光分布之半幅値，會傾向不能充分地變窄。相反的，當d/P不到0.05% 8622pifDl.doc/008 23 1240832 時，光偏向元件4的集光效果會不夠充分。因此，從光偏向元件4的出光面42所出射的出射光分布之半幅値，會傾向不能充分地變窄。並且，在本發明，光偏向元件4的各稜鏡列的凸曲面形狀，並非限定如上述的曲率半徑爲r之剖面爲圓弧狀的形狀。在如上述的d/p的範圍內，也可爲非球面狀的凸曲面形狀。在本發明，如上述的凸曲面形狀的稜鏡面最好係至少形成在遠離一次光源1側的面上。據此，當在導光體 3的端面32也配置一次光源時，可使從光偏向元件4所出射的光之分布角度也充分地變小。此外，如當傳播於導光體3的光被與光入射面31相對之端面32反射回來的比率較高時，凸曲面形狀的稜鏡面也可以形成於靠近一次光源側的稜鏡面上。靠近一次光源側的稜鏡面可以以出光面42的法線方向爲對稱軸，而與假想稜鏡面1-2 所對應的實際之稜鏡面互相對稱。另一方面，當傳播於導光體3的光被與光入射面31相對之端面32反射回來的比率比較低時，靠近一次光源1側的稜鏡面也可以做成平面。此外，當導光體3安裝光偏向元件4時，爲抑制發生吸附（sticking)現象，而需要將稜鏡的頂部削尖（明確地形成於前端邊緣）的情形下，則將接近一次光源1側的稜鏡面做成平面狀；相較於兩個稜鏡面均爲凸曲面的情形時，基於形成稜鏡列的成型構件之形狀轉移面形狀能更正確形成之理由，使稜鏡列頂部形成爲尖銳狀是較 8622pifDl.doc/008 24 1240832 佳的。依據本發明的光偏向元件，爲了將期望的稜鏡形狀精確地製作以得到穩安定的光學性能，並且爲了防止在組立作業時或使用於面光源裝置時，而造成稜鏡頂部的摩耗或變形，在稜鏡列頂部也可以形成平坦部或曲面部。此時，從抑止面光源裝置的亮度降低或從抑止由吸附現象而產生亮度不均均圖案觀點來看，稜鏡頂部所形成的平坦部或曲面部的較佳寬度係在3/zm以下，更佳爲2^111以下，最佳爲l//m以下。此外，依據本發明，可藉由調整面光源裝置的視野場角來提昇品質，也可在光偏向元件的出光面側形成光擴散層，也可使稜鏡列中加入光擴散劑。光擴散層係可在光偏向兀件的出光面上，配置光擴散薄板（sheet)，或者可以利用在出光面側，與光偏向元件一體形成光擴散層。此時，只要能夠不妨礙由光偏向元件之窄視場化的亮度提昇效果，可以形成非等向擴散性的光擴散層，使光向擴散至所期望的方向。分散在稜鏡列的光擴散劑，可使用與稜鏡列的折射率相異的透明微粒。此時，只要能夠不妨礙由光偏向元件之窄視場化的亮度提昇效果之下，來加以選擇光擴散劑的含量、粒徑與折射率等。如上所述，藉由將上述的光偏向元件4配置於導光體3的光出射面33上，使其稜鏡列面成爲入光面側，從導光體3的光出射面33所出射的方向性出射光中，在XZ面內的出射光分布可以更加狹窄。藉此，可以使光源裝置 8622pifDl.doc/008 25 1240832 的亮度提高、視野變窄。從上述之光偏向元件4的出射光中，其在XZ面內的出射光分布之半幅値以5〜25度的範圍爲宜，較佳爲10〜20度的範圍，更佳12〜18度的範圍。對此，據由使此出射光分布的半幅値爲5度以上者，可消除因極端的窄視場化所引起的畫像等的難見性，25 度以下則可以提高亮度和將視場變窄。由於本發明的光偏向元件4之窄視場化係受從導光體3的光出射面33之出射光分布（XZ面內）的寬度的程度（半幅値）的影嚮，從光偏向元件4的出光面42之出射光分布的半幅値A，相對於從導光體3的光出射面33之出射光分布的半幅値B的比率，會隨著由導光體3的出射光分布之半幅値B而改變。例如，從導光體3的出射光分布之半幅値B不到26度時，半幅値A最好在半幅値B的30〜95%之範圍，較佳爲30〜80%的範圍，更佳爲 30〜70%的範圍。此外，當從導光體3的出射光分布之半幅値B爲26度以上時，半幅値A最好在半幅値B的 30〜80%的範圍，更佳爲30〜70%的範圍，較佳爲30〜60% 的範圍。特別是當從導光體3的出射光分布之半幅値B 爲26〜36度時，半幅値A最好在半幅値B的30〜80%的範圍，較佳爲30〜70%的範圍，更佳爲30〜60%的範圍。再者，當從導光體3的出射光分布之半幅値B超過36 度時，半幅値A最好在半幅値B的30〜70%的範圍，較佳爲30〜60%的範圍，更佳爲30〜50%的範圍。依據 8622pifDl.doc/008 26 1240832 本發明，由於從導光體3出射光分布之半幅値越大，其窄視野化的效果也越大，因此就窄視野化效率的觀點來看，將出射光分布之半幅値B爲26度以上的導光體與光偏向元件一起搭配使用是較佳的，更佳則爲使用半幅値B超過36度的導光體。此外，當從導光體3的出射光分布之半幅値小時，其窄視野化效果變小。然而，由於從導光體3的出射光分布之半幅値越小，可以使亮度提高，因此就提高亮度觀點來看，將出射光分布之半幅値B不到26度的導光體與光偏向元件一起搭配使用是較佳的。一次光源（PRIMARY LIGHT SOURCE)l 係向 Y 方向伸延的線狀之光源。一次光源1可以用例如螢光燈或冷陰極管。此外依據本發明，一次光源1並非限定爲線狀光源，也可使用發光二極管LED(light emitting diode)光源、鹵素燈（halogen lamp)、金屬鹵素燈（metal halide lamp) 等的點光源。特別是使用於行動電話機或手提資訊終端機等比較小畫面尺寸之顯示裝置時，以使用LED等之小點光源爲宜。並且，一次光源1，不只如圖1所示，在導光體3的一方側端面設置，視需要也可配置在對向的另一側端面。光源反射器（reflector)2係用來減少一次光源1的光損失，並將光導向導光體3中。材質可用例如在表面有蒸鍍反射層的塑膠薄膜（plastic film)。如圖所示，光源反射器2係從光反射元件5的端緣部外面，經一次光源 8622pifDl.doc/008 27 1240832 1的外面，捲至光偏向元件4的出光面端緣部。另外，光源反射器2也可以從光反射元件5的端緣部外面，經一次光源1的外面，捲至導光體3的光出射面端緣部。與此光源反射器2同樣的反射構件’也可能配置在導光體3的側端面31以外的側端面。例如’光反射元件5,其可以用表面有金屬蒸鍍反射層的塑膠薄板（Plastic sheet)。依據本發明，光反射元件5可以用反射薄板來取代，其係以金屬蒸鍍方式，在導光體3的內面34上，形成光反射層等。本發明的導光體3及光偏向兀件4係可以由局光透過率的合成樹脂所構成。例如，此種合成樹脂可以爲甲基丙烯酸酯樹脂（methacrylate resin)、丙烯酸系樹脂 (acrylic resin)、聚碳酸醋系樹月日（P〇lycarb〇nate resin)、聚酯系樹脂（polyester resin)、氯化乙嫌系樹脂（vinyl chloride resin)。特別是甲基丙嫌酸醋樹脂具有優異的局光透過率、耐熱性、力學特性與成形加工性，故爲最適用者。此種甲基丙烯酸酯樹脂（methacrylate resin)係以甲基丙烯酸甲酯（methyl methacrylate)爲主成分的樹脂，最好含甲基丙烯酸甲酯80重量％以上。在形成導光體3和光偏向元件4的粗糙面之表面構造或稜鏡列等的表面構造時，可以用具有所期望的表面構造之模型構件，將透明合成樹脂板，以熱擠壓（press)方法加以形成。或者，藉由網板（screen)印刷、壓出成形或射出成形等方法，在成形的 8622pifDl.doc/008 28 1240832 同時，來做出表面構造之形狀。。此外，也可用熱或光硬化性樹脂等形成構造面。再者，由聚酯系樹脂（polyester resin)、丙烯酸系樹脂（acrylic resin)、聚碳酸酯系樹脂 (polycarbonate resin)、氯化乙烯系樹脂（vinyl chloride resin)、聚甲基丙烯亞胺系樹脂（polymethacrylimide)等所成透明薄膜（film)或薄板（sheet)等透明基材上，也可將由活性能量（energy)線硬化型樹脂所成粗糙面構造或透鏡排列構造形成在其表面上。藉由粘接、融接等的方法，可以將此種薄板一體成形地貼合於別的透明基材上。活性能量線硬化型樹脂，可使用多官能基（甲基）丙烯化合物、乙烯基（vinyl)化合物，（甲基）丙烯酸酯 ((metha)acrylate ester)類、丙烯基（allyl)化合物、（甲基）丙烯酸（(metha)acrylic acid)的金屬等。在上述之一次光源1、光源反射器（reflector)〗、導光體3、光偏向元件4及光反射元件5所成面光源裝置的發光面（光偏向元件4的出光面42)上，配置液晶顯示元件，以構成液晶顯示裝置。液晶顯示裝置係從圖1的上方，經液晶顯示元件，由觀察者加以觀察。此外，依據本發明，由於可使分布十分狹窄的光，從面光源裝置入射至液晶顯示元件，故在液晶表示元件並無調階反轉等現象，因此可得明亮且色相的均均性良好的顯示畫像。同時，在所期望的方向可獲得集中的光照射，故而可以提高在此方向照射上的一次光源之發光光量的利用效率。 8622pifDl.doc/008 29 1240832 圖3係繪示依照本發明的面光源裝置之其他實施例的立體圖。在此實施例中，導光體3的背面34爲一平坦面，從光入射端面31往相對側的端面32方向之厚度係逐漸減少’成爲楔狀。在一次光源1的近傍配置防止亮線或暗線的遮光材6。上述係與圖1〜2所說明的實施例相異。此外，以上的實施例係關於以面光源裝置加以說明，本發明也可適用於Y方向尺寸，例如爲導光體3的厚度之5倍以下，X方向細長的棒狀光源裝置。此時，一次光源可使用LED等之略點狀光源。接著以實施例來具體說明本發明。以下的實施例中各種物性測量係以下述方法來加以進行。面光源.瓦件的法線亮度、来度半幅値之測宙光源係用冷陰極管，反相器（inverter)(Harrison公司製HIV-742A)施加DCi2v，使以高頻點燈。將面光源裝置或導光體的表面以20mm見方的正方形分割成3x5 個，以求各正方形的法線方向之亮度値，再將15亮度點加以平均’以求得亮度。光度半幅値的量測係將有4rnm 0的針孔（pin hole)之黑色紙，固定在面光源裝置或導光體的表面上，使針孔（pin hole)在表面中央的位置，並且調整距離，使亮度計的測定圓成爲8〜9mm ;在冷陰極管的與長邊方向軸垂直及平行之方向，以針孔（pin hole)爲中心，調整使測角（gonio)迴轉軸能迴轉。在各方向上，使迴轉軸在+80°〜_80。之間，以〇.5。間隔一面迴轉， 30 8622pifDl.doc/008 1240832 一面以亮度計測定出射光的光度分布，藉以求得法線方向的亮度、光度分布之半幅値（峰値値的1/2之分布的幅度角）。平均傾斜角（ea)的測定依 IS04287/1-1987，觸針係用 010-2528(1 // mR、55 °圓錐、金剛石）的觸針式表面粗糙度計（東京精器公司製SUFCOM570A)，以驅動速度0.03mm/秒測定粗糙面的表面粗糙度，由此測定所得的圖（chart)減去平均線，補正傾斜，由上述式（1)式及（2)式計算求得。實施例一用丙烯酸系樹脂（acrylic reSin)(三菱麗陽公司 ACRYPADVH5#000)由射出成形以製作一方的面爲粗糙 (mat)(平均傾斜角3.0度）之導光板。該導光板係爲 195mmx253mm，厚度的楔狀板。導光體的鏡面側與導光體之長度爲195mm的邊（短邊）平行，並且以丙烯酸系紫外線硬化樹脂，形成稜鏡層。此稜鏡層係由數列稜鏡列並列排列而成，每一稜鏡列的稜鏡頂角爲140 °且間距爲50/zm。面對對應導光體之長度爲253mm的邊（長邊）的一側端面（厚3mm側之端面）上，光源反射器 (麗光公司製銀反射薄膜）沿長邊方向配置，以覆蓋冷陰極管。再者，其他的側端面則貼上光擴散反射薄膜（東麗公司製E60)，且在稜鏡列排列（背面）配置反射片。接著，將以上的構成組合至框體中。此導光體之光出射率爲 1.5 % 〇相對方令光出身寸面之法線方向，出身寸光光度分布之 8622pifDl.doc/008 31 1240832 最大峰値爲70度，半幅値（半幅値B)爲24.5度。另一方面，使用折射率1.5064的丙烯酸系紫外線硬化性樹脂，將稜鏡列兩個稜鏡面的整個表面，以表1所示曲率半徑，做成的凸曲面形狀，並將複數個稜鏡列以間距50// m，並列連續地排列成稜鏡列形成面。之後，再將此稜鏡列形成面配置於厚度50//m之聚酯薄膜的其中之一表面，以製作出稜鏡片。此時，假想稜鏡列係一剖面爲等腰三角形之稜鏡列，並且設定成具有5〇/zm之間距與65.4度之頂角，藉以使稜鏡片的出射光能夠沿著出光面的法線方向射出。將上述所得的各稜鏡片面向導光體之光出射面側上的稜鏡形成面，以使稜鏡列的稜線平行於導光體的光入射面。接著，以上述之構成來製作面光源裝置，並求出面光源裝置之峰値亮度的強度比以及垂直於冷陰極管內面之出射光分布的半幅値（半幅値A)。此結果列於表一。比較例一除了構成稜鏡薄片的稜鏡列之稜鏡面爲平面外，其餘與實施例相同，使間距50// m，頂角65·4度的斷面等腰三角形之稜鏡列形成在一方的表面’以製作稜鏡薄板。此稜鏡片載置成使稜鏡列形成面向在實施例一所得的導光體的光出射面側，使稜鏡稜線平行於導光體的光入射面。接著，求取如以上所製作的面光源裝置之峰値亮度的強度比以及垂直於冷陰極管內面內之光分布的半幅値（半幅値Α)，其結果表示在表1 ° 8622pifDl.doc/008 32 1240832 I嗽半幅値A/半幅 1値B r〇 00 t-η Ό o o o Ό VO f-H Ό (N Ό CN VO 寸 Ό ^T) Ό 卜卜寸〇〇 as 〇〇寸 Os 110 半幅値A m 20.37 15.06 14.75 14.78 14.82 14.86 14.98 15.09 15.26 15.44 15.67 15.86 16.51 18.72 20.61 ο 00 ι—Ι (Ν 23.02 27.00 峰値強度比 Ο f—♦ ▼•Η m m 1-H 寸寸 1-H v〇寸寸寸 τ—η 寸寸寸 iT) (N 寸 f—^ o 寸 o 寸 00 m cn cn ψ^4 卜 ο Ο 1—4 寸 ο ο ο d/P 寸 ^-4 (N 寸 τ—H 寸 cn f-H v〇 CN t-H ON m 卜 Ο CN Ο ι··Η 0.97 0.93 0.89 0.86 0.71 0.43 0:22 00 f—4 ο 寸 Ο 0.00 最大距離d ε 卜 Ο 0.71 0.67 0.63 0.59 0.56 0.54 0.51 0.49 0.47 0.45 0.43 0.36 0.22 Ο 0.09 0.07 0.00 Ph u-ι 5.00 o 卜 o o 00 o 00 9.00 9.50 10.00 10.50 o o o v-H 12.00 12.50 15.00 25.00 50.00 60.00 80.00 窗稜鏡面的曲率半徑 (β m) 250 375 400 425 450 475 500 525 550 575 600 625 750 1250 2500 3000 4000 1 < PQ U Q PQ Uh Ο ffi HH Ο Ρη Ο 實施例一比較例一 ern800/uop.iQ*a(N39oo 1240832 實施例用丙稀酸系樹脂（acrylic resin)(三菱麗陽公司 ACRYPADVH5#000)由射出成形以製作一方的面爲粗糙 (mat)(平均傾斜角8.0度）之導光板。§亥導光板係爲 195mmx253mm，厚度的楔狀板。導光體的鏡面側與導光體之長度爲195mm的邊（短邊）平行，並且以丙烯酸系紫外線硬化樹脂，形成稜鏡層。此棱鏡層係由數列稜鏡列並列排列而成，每一稜鏡列的稜鏡頂角爲140 。且間距爲50//m。面對對應導光體之長度爲253mm的邊（長邊）的一側端面（厚3mm側之端面）上，光源反射器 (麗光公司製銀反射薄膜）沿長邊方向配置，以覆蓋冷陰極管。再者，其他的側端面則貼上光擴散反射薄膜（東麗公司製E60)，且在稜鏡列排列（背面）配置反射片。接著，將以上的構成組合至框體中。此導光體之光出射率爲 4·5%。相對於光出射面之法線方向，出射光光度分布;^ 最大峰値爲61度，半幅値（半幅値B)爲39度。另一方面，使用折射率1·5〇64的丙烯酸系紫外線硬化性樹脂，將稜鏡列兩個稜鏡面的整個表面，以表2 $ 示曲率半徑，做成的凸曲面形狀，並將複數個稜鏡歹間距50// m，並列連續地排列成稜鏡列形成面。之後，再將此稜鏡列形成面配置於厚度50//m之聚酯薄膜的_ 中之一表面，以製作出棱鏡片。此時，假想稜鏡列係_ 剖面爲等腰三角形之稜鏡列，並且設定成具有50//m $ 間距與65·4度之頂角，藉以使稜鏡片的出射光能夠沿養： 8622pifDl.doc/008 34 1240832 出光面的法線方向射出。將上述所得的各稜鏡片面向導光體之光出射面側上的稜鏡形成面，以使稜鏡列的稜線平行於導光體的光入射面。接著，以上述之構成來製作面光源裝置，並求出面光源裝置之峰値亮度的強度比以及垂直於冷陰極管內面之出射光分布的半幅値（半幅値A)。此結果列於表2。比較例一除了構成稜鏡薄片的稜鏡列之稜鏡面爲平面外，其餘與實施例相同，使間距50/zm，頂角65.4度的斷面等腰三角形之稜鏡列形成在一方的表面，以製作稜鏡薄板。此稜鏡片載置成使稜鏡列形成面向在實施例二所得的導光體的光出射面側，使稜鏡稜線平行於導光體的光入射面。接著，求取如以上所製作的面光源裝置之峰値亮度的強度比以及垂直於冷陰極管內面內之光分布的半幅値（半幅値A)，其結果表示在表2。 8622pifDl.doc/008 35 1240832 (N嗽半幅値A/半幅値B CN VO 寸寸寸寸寸寸 in 寸寸寸寸寸卜寸 On 寸 o Ό o 卜寸卜 ο 00 半幅値A m 24.31 18.29 17.82 17.53 17.49 17.33 17.37 17.39 17.49 17.80 18.01 18.21 19.09 t—H VO CN 23.50 ! 27.30 29.01 ο (Ν m 峰値強度比卜 o 1.24 <Ν cn cn m m f-H v〇 00 m f-H 卜 ro t—H 00 ro 〇〇 ro ?—H vo m ^^4 卜 <N <N f-H r-H VO 寸 ο (Ν Ο Η ο ο F—4 d/P 寸 f-H <N ro 寸 r-H 寸 cn VO (N ON r-H r-H 卜 Ο f—Η (N o 0.97 0.93 ON 00 〇 0.86 0.71 0.43 0.22 00 ο 寸 Ο 0.00 最大距離d (β ηι) 卜〇 0.71 0.67 0.63 0.59 0.56 0.54 0.51 0.49 0.47 0.45 0.43 0.36 0.22 f-H 〇 0.09 丨 0.07 0.00 r/P 5.00 7.50 o o 〇〇 o 00 9.00 9.50 10.00 10.50 o o i-H o f—H 12.00 12.50 15.00 25.00 50.00 60.00 80.00 1 稜鏡面的曲率半徑 (// m) 250 375 400 1 ......... .. 425 450 475 500 525 550 575 600 625 750 1250 2500 3000 ! 4000 1 < 0Q u Q Ph Ο X HH 〇 Ρη 實施例二比較例二 9£oo00POP.IOJ〗d(N(N9oo 1240832 產業 i 的可利用能性如以上的說明，依照本發明，在光偏向元件的入光面所形成的稜鏡列的至少一稜鏡面係以由導光體的峰値出射光之傾斜角所設定的假想稜鏡列的形狀爲基準，來形成凸面形狀，藉以提供一種光源裝置，從一次光源所發出的光可以在所要的觀察方向上，以高效率集中出射 (一次光源的光量之利用效率），並且光偏向元件的出光面爲平坦面，故可以簡單地形成。特別是在本發明中，在比依據導光體峰値出射光的傾斜角所設定之假想稜鏡列的位置更接近光出光面的位置上，光偏向元件入光面上之稜鏡面傾斜角係比假想稜鏡面的傾斜角大。稜鏡面以此方式來形成凸曲面形狀。藉此，本發明可以提供一種光源裝置，從一次光源所發出的光可以在所要的觀察方向上，以高效率集中出射（一次光源的光量之利用效率），並且光偏向元件的出光面爲平坦面，故可以簡單地形成。圖式之簡單說明圖1係表示依照本發明的面光源裝置之模式立體圖。圖2係光偏向元件入光面之稜鏡列形狀的說明圖。圖3係表示依照本發明的面光源裝置之模式立體圖。圖式之標號說明： 8622pifDl.doc/008 37 1240832 1 一次光源 2光源反射器（reflector) 3導光體 4光偏向元件 5光反射元件 6遮光材 31 光入射面 32 對光入射面31對向之側端面 33 光出射面 34 光出射面33的背面 41 入光面 42 出光面 I假想稜鏡 1-1、1-2假想稜鏡面 α 出射光布的峰値方向與光出射面所成的角度、（傾斜角α ) Θ 假想稜鏡的頂角 Ρ 稜鏡列配列的間距（pitch) 8622pifDl.doc/008 38

Claims

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第92123689號專利範圍無劃線修正本修正日期：93年12月30日 1貧正替癜貧拾、申請專利範圍： LJt片」 1·一種光偏向元件，具有一入光面以及在該入光面之反侧的一出光面，複數個實際稜鏡列以互相並排排列方式形成於该入光面上，其特徵在於：各該些稜鏡列各具有兩個實際稜鏡面，且至少其中一该貫際稜鏡面係做成一凸曲面形狀，其中該凸曲面形狀之曲率半徑r對該些稜鏡列的排列間距p的比值(r/p) 為7〜30 〇 2.如申睛專利範圍第1項所述的光偏向元件，各該些實際棱鏡列的頂角為50〜70。。 3·如申請專利範圍第1項所述的光偏向元件，其中當複數個假想棱鏡列係將入射至該入光面之光的峰值光係從其中之一該假想稜鏡面入射，並在另一該假想稜鏡面被内面全反射，再由該出光面往期望的方向出射，且以與該光偏向元件的該些實際稜鏡列之排列間距相同的間距配列時，至少其中之一實際稜鏡面係以該假想稜鏡列的形狀圍基準做成一凸曲面形狀，該凸曲面形狀之談些實際稜鏡面，以及該些假想稜鏡列的該些假想稜鏡面之最大距離d與該些實際稜鏡列的配列間距(pitch)P之比 (d/p)為 0.05〜5%者。 4.如申請專利範圍第1項所述的光偏向元件，其中各該些實際稜鏡列中的其中之一實際学鏡面係做成一凸曲面形狀，而另一實際稜鏡面之傾斜角為45度以上90度以下。 39 1240832 5.如申請專利範圍第1項所述的光偏向元件，其中該些假想棱鏡列之剖面係等腰三角形。 6· —種光偏向元件，具有一入光面以及在該入光面之反側的一出光面，複數個實際棱鏡列以互相並排棑列方式形成於該入光面上，其特徵在於·· 各該些稜鏡列各具有兩個實際稜鏡面，當複數個假想稜鏡列係將入射至該入光面之光的峰值光係從其中之一該假想稜鏡面入射，並在另一該假想稜鏡面被内面全反射，再由該出光面往期望的方向出射時，至少其中之一實際稜鏡面係以該假想稜鏡列的形狀圍基準做成一凸曲面形狀，其中該凸曲面形狀之該實際稜鏡面，以及該些假想稜鏡列的該些假想棱鏡面之最大距離d與該些實際稜鏡列的配列間距P之比(d/p)為0.2〜2%。 7·如申請專利範圍第6項所述的光偏向元件，各該些實際棱鏡列的頂角為50〜70。。 8·如申請專利範圍第8項所述的光偏向元件，其中該貫際稜鏡列之該凸曲面形狀的曲率半徑r相對於該些實際稜鏡列的排列間距P的比值(r/p)為2〜8〇。 9·如申請專利範圍第6項所述的光偏向元件，其中各該些貫際稜鏡列中的其中之一實際棱鏡面係做成一凸曲面形狀，而另一貫際棱鏡面之傾斜角為45度以上9〇度以下。 10·如申請專利範圍第6項所述的光偏向元件，其中該些假想稜鏡列之剖面係等腰三角形。 1240832 11.一種光偏向元件，具有一入光面以及在咳入之反側的-出光面，複數個實際稜鏡㈣互相並方式形成於該入光面上，其特徵在於：各該些稜鏡列各具有兩個實際稜鏡面，入射至該入光面之光的峰值光通過相鄰實際稜鏡列的頂部，從ϋ 之-實際稜鏡面人射的光，在比被另—實際稜鏡^面全反射的位置更靠近該出光面之位置上，將另一該實稜鏡面的至少一部分，做成凸曲面形狀。不 12·如申請專利範圍第η項所述的光偏向元件，些實際稜鏡列的頂角為50〜70。。 μ 上—13·如申請專利範圍第u項所述的光偏向元件，其中该貫際棱鏡列之該凸曲面形狀的曲率半徑r相對於該此實際棱鏡列的排列間距Ρ的比值(办)為2〜8〇。、"二，14·如申凊專利範圍第丨1項所述的光偏向元件，其中當複數個假想稜鏡列係將入射至該入光面之光的峰值光係從其中之一該假想稜鏡面入射，並在另一該假想稜鏡面被内面全反射，再由該出光面往期望的方向出射，且以與該光偏向元件的該些實際棱鏡列之排列間距相同的門巨配列日守，至少其中之一貫際稜鏡面係以該假想稜鏡列的形狀圍基準做成一凸曲面形狀，該凸曲面形狀之該些=際稜鏡面，以及該些假想稜鏡列的該些假想稜鏡面之最大距離d與該些實際稜鏡列的配列間距(pitch)p之比 (d/P)為 0·05〜5%者。、 15.如申請專利範圍第U項戶;；述的光偏向元件，其中 1240832 各該些實際稜鏡列中的其中之一實際稜鏡面係做成一凸曲面形狀，而另一實際棱鏡面之傾斜角為45度以上90 度以下。 16.如申請專利範圍第11項所述的光偏向元件，其中該些假想稜鏡列之剖面係等腰三角形。 42