一种面光源装置，导光板（６３）的构成包括：由在与点光源（６２）对置的位置用于封入来自点光源的光的光导入部（６９）、和以厚度比该光导入部的点光源侧的端部小的厚度通过光射出装置（７４）使封入的光从光射出面向外部射出的导光板主体（６８）。光导入部（６９）具有倾斜面（７３），在倾斜面（７３）形成有指向性变换图形（７５）。指向性变换图形平行且并列地构成顶角１２０°的Ｖ型槽（７６），各Ｖ型槽向与导光板的光入射端面大致垂直的方向延伸。倾斜面（７３）的倾斜方向的长度以使入射到光导入部的光的一部分至少两次入射到倾斜面的方式确定。导光板主体（６８）的厚度相对于光导入部（６９）的最大厚度之比为０．８以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及面光源装置，特别是涉及用于使光有效地入射到比光源的厚度薄的导光板的面光源装置的构造。
技术介绍
图1是表示使用了边缘照明型面光源装置的现有的液晶显示装置的概略图。该液晶显示装置11由面光源装置12和液晶面板15构成。面光源装置12与由透明树脂成形的导光板17的端面(光入射面)对置地配置有 LED使用的点光源18，在导光板17的上表面(光射出面)重叠有扩散板13和两个棱镜片 14，反射板16与导光板17的下表面对置。另外，点光源18安装于基板20上。液晶面板15 经由轮缘片19 (黑框)配置于棱镜片14上。然后，从点光源18射出的光从导光板17的端面入射到导光板17内，在导光板17 内传播并扩展，从导光板17的上面的大致整体射出。从导光板17的上面射出的光透过扩散板13及棱镜片14而从背面侧对液晶面板15进行照明。另外，从导光板17的下面漏出的光被反射板16反射而再次返回到导光板17内进行再利用。在这样的面光源装置12中，除要求亮度均勻、高亮度、成本低廉外，还要求发光面积大(光射出面以外的面积小)及厚度薄。特别是在组装于便携用的设备的情况下，随着便携用设备的薄型化，对面光源装置12的薄型化的要求也日益提高。普通的面光源装置的各零件的尺寸如下。基板和点光源的厚度之和 600μπι 点光源的光射出窗的高度 300μπι 棱镜片的厚度62μπι (每一片)扩散板的厚度55μπι导光板的厚度250 ~ 650μπι反射板的厚度60μπι4衫彖Λ 的厚Jt55μπι因此，面光源装置的厚度在点光源侧为600 μ m左右，在导光板侧，即使除去轮缘片的厚度也达到489μπι 889μπι程度。因此，希望减薄占据面光源装置的大部分面积的导光板侧的厚度。占据面光源装置的厚度的大部分的是导光板。但是，若使导光板的厚度比点光源的光射出窗(发光口)的高度薄，则从点光源射出的光中未入射到导光板的光增加，面光源装置的光利用效率降低。因此，导光板的厚度受点光源的光射出窗的高度制约，难以使导光板的厚度比点光源的光射出窗的高度薄。同样地，在光源为冷阴极管的情况下，难以使导光板的厚度比冷阴极管的直径薄。(关于专利文献1)图2是特开平5-53111号公报(专利文献1)所公示的液晶显示装置21的侧面图。 在用于该液晶显示装置21的面光源装置22中，为使来自荧光管23的光高效地入射到厚度比荧光管23薄的导光板，而在导光板的厚度薄的部分即导光板主体M的端部设置锥形部 25。锥形部25的端面具有与荧光管23的直径大致相等的高度，荧光管23与该端面对置。 于是，从锥形部25的端面入射的光通过由锥形部25的表面、背面进行全反射而被导向导光板主体对，从导光板主体M的上面向液晶面板沈射出。专利文献1所公示的面光源装置22以将荧光管23的光不泄漏地导向导光板为目的。因此，锥形部25的端面的高度几乎与荧光管23的直径相等，将荧光管23的光不泄漏地导入锥形部25。但是，在该面光源装置22中，不能防止锥形部25的漏光。因此，从观察者侧观察从锥形部25泄漏的光发光，液晶显示装置21的显示部(画面)的缘以高亮度发光，使显示部的品质劣化。在该面光源装置22的构造中，参照图3说明不能防止来自锥形部25的漏光的理由。目前，考虑在锥形部25最容易泄漏的光。只要防止该最容易泄漏的漏光，则在面光源装置22中就不会有锥形部25的漏光。最容易泄漏的光在从荧光管23射出并入射到锥形部25的光中入射角α为最大的光线L，因此，应考虑从与锥形部25的端面垂直的方向测得的入射角α为最大的光线L在锥形部25不发生泄漏，且尽可能使导光板主体M的厚度变薄的构造。为追求这样的构造，如图3所示，只要考虑在使最大入射角α的光线L在锥形部25的倾斜面的上端(Α点)进行全反射后，在导光板下面的B点再次进行全反射，在导光板主体M的与锥形部25邻接的上面(C点)用于进行反射的条件即可。另外，在图3中， 锥形部25的端面部分表示平板状的短的部分，而这是出于图示的便利而表示的，其长度也可以看作是无限短。首先，入射到导光板的光线的最大入射角α取决于sina = 1/η (式 1)(其中，η为导光板的折射率)。由于该最大入射角α的光线L入射到锥形部25的倾斜角θ的A点的入射角为 90° - θ - a，因而在该倾斜面光线进行全反射的条件为θ ^ 90° _2α (式 2)。另外，由于在A点进行了全反射的光入射到锥形部25的下面的入射角为 90° -2 θ - a，因而在该下面的B点使光线进行全反射的条件为θ 彡 45° —α (式 3)。若满足该式3，则在B点进行了全反射的光在导光板主体M的C点也发生全反射。因此，根据式2及式3得知，为使光线L在A点、B点及C点进行全反射，只要满足θ ^ 45° -α (式 4)即可。但是，若锥形部25的倾斜角θ小，则有可能在锥形部25的倾斜面的上端进行全反射之后，在导光板的下面进行了全反射的光再次入射到锥形部25的倾斜面而从锥形部25泄漏，另外，由于若倾斜角θ小则锥形部25的长度变长，所以希望倾斜角θ在满足式4的范围内尽可能大。因此，倾斜角θ在满足式4的限度采用尽可能大的值。即采4用，θ = 45° -α (式 5)。而且，若设锥形部25的端面高度为Τ、设锥形部25的长度为X、设锥形部25的倾斜面的高低差为Y，则根据图3锥形部25的长度X和高低差Y为树脂)，若设导光板的折射率为η = 1.49(丙烯树脂的情况下)n= 1.59(聚碳酸酯树脂的情况下)进行计算，则最大入射角α根据式1为α =42.16° (丙烯树脂的情况下)α = 38. 97° (聚碳酸酯树脂的情况下)。根据式3，锥形部25的倾斜角θ为θ =2.84° (丙烯树脂的情况下)θ = 6. 03° (聚碳酸酯树脂的情况下)。另外，在专利文献1中，记载锥形部25的端面的高度为T = 4. IOmm,因此，在使用该高度T的值和上述α的值，根据式6 8求出锥形部25的长度X和高低差Y、导光板主体M的厚度t时，为如下情况。在导光板材料为丙烯树脂的情况下，由于T = 4. 10mm、α =42.16° (a = tana = 0. 91)，所以，X = 7. IOmmY = O. 35mmt = 3. 75mm。同样地，在导光板材料为聚碳酸酯树脂的情况下，由于T = 4.10mm、a = 38.97° (a = tana = 0. 81)，所以，X = 6. IlmmY = O. 65mmt = 3. 45mm。图4为将上述的计算结果进行了汇总的情况。根据图4，导光板主体M的厚度t为3. 75mm(丙烯树脂的情况下)、或者5X = Tcot ( a +2 θ ) + (T-Y) cot (a +2 θ )=(2T-Y) cot (a +2 θ )Y = Xtan θ。将其对X、Y求解，使用式5时，成为下面的式6、式7。x:la(式6)l + 2a—aΓ=2" (H)f (式 7) l + 2a—a2其中，a = tana =tan0i5° -Θ)另外，导光板主体M的厚度t可用下面的式8表示。t = =(式 8)l + 2a—a作为导光板材料可考虑代表性的导光板材料即丙烯树脂或者聚碳酸酯树脂(PC3. 45本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种面光源装置，具备：光源和将所述光源的光从光入射面导入并从光射出面射出到外部的导光板，其特征在于，所述光源的发光面设于与所述导光板的光入射面对置的位置，所述导光板具备：用于将来自从光入射面入射的光源的光封入的光导入部；按比所述光导入部的最大厚度小的厚度以与所述光导入部连续的方式设置并将封入的光通过光射出装置从光射出面射出到外部的导光板主体，所述导光板主体的厚度相对于所述光导入部的最大厚度之比为０．８以下，所述光导入部在所述导光板的光射出侧的面或其相反面具有从比所述导光板主体的厚度大的部分的表面向所述导光板主体的表面端倾斜的倾斜面，所述倾斜面的倾斜角在沿着所述倾斜面的最大倾斜方向的垂直截面，比连结所述倾斜面的上端和所述导光板主体的与所述倾斜面的相反侧的面的远离所述光源的一侧端的线段的倾斜角大且小于９０°，所述导光板在所述光射出侧的面或其相反面具有用于使入射到所述光导入部的光的所述导光板厚度方向的指向性扩展变换为向与导光板的面方向平行的方向倾斜的指向特性的指向性变换图形，所述倾斜面和所述指向性变换图形以使入射到所述光导入部的光的一部分与所述倾斜面和所述指向性变换图形同时或者交互反射并在导光板内导光的方式而配置，所述倾斜面的倾斜方向的长度以使入射到所述光导入部的光的一部分至少两次入射到所述倾斜面的方式而确定。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：田上靖宏，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。