專利名稱：面光源裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及面光源裝置，尤其是涉及通過光擴(kuò)散部件來使來自多個點狀光源的光擴(kuò)散的直下型方式的面光源裝置。
背景技術(shù)：
一直以來，邊緣照明式或者直下式的面光源裝置被應(yīng)用于液晶顯示裝置的背光源、內(nèi)照式廣告箱或者照明裝置等用途。在這里，邊緣照明式的面光源裝置作為由導(dǎo)光板將來自配置于導(dǎo)光板的側(cè)端面的光源的光取出到與側(cè)端面正交的表面?zhèn)?觀看側(cè))的方式而公知。另一方面，直下式作為將多個點狀光源配置于光擴(kuò)散板的背面?zhèn)?直下)，且由光擴(kuò)散板使來自各光源的光擴(kuò)散并取出到表面?zhèn)鹊姆绞蕉＿@些各種方式中，直下型方式在亮度的高度的點上有利，特別在進(jìn)行大面積的圖像顯示、發(fā)光的用途中，采用這種方式的情況很多。但是，一直以來，雖然在這種面光源裝置中，謀求薄型化及成本的低廉化，但是在為了滿足薄型化 的要求而縮短點狀光源與光擴(kuò)散部件的距離時，或者為了滿足成本低廉化的要求而削減點狀光源的個數(shù)時，作為問題點指出了 點狀光源的正上方明顯地變亮，面光源裝置的出射面的亮度分布變得不均勻。于是，作為能夠應(yīng)對這樣的問題點的技術(shù)，至今為止，提案有例如專利文獻(xiàn)I所示的現(xiàn)有技術(shù)。S卩，在專利文獻(xiàn)I中，為了應(yīng)對由于在平面內(nèi)配置點狀光源而二維地產(chǎn)生由光源影像引起的明暗差(專利文獻(xiàn)I第0005段)的問題，換言之，為了應(yīng)對點狀光源的正上方明顯變亮，而在光擴(kuò)散部件(專利文獻(xiàn)I的光控制部件)的出射側(cè)的面上配置多個凸部?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2010-44922號公報然而，在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，光擴(kuò)散部件中的凸部的排列方向相對于點狀光源的排列方向(X軸方向、Y軸方向或者對角線方向)一致(平行)。因此，就從光擴(kuò)散部件以面狀射出的光而言，存在如下可能來自多個點狀光源的光(尤其是相鄰點狀光源彼此之間的光)因凸部被光路變換到有效方向而變得相對明亮的部分、以及來自點狀光源的光因凸部被光路變換到偏離有效方向的方向上而變得相對暗的部分在位置上不均勻。例如，若抑制點狀光源的正上方的亮度，則與在對角線方向上相鄰點狀光源彼此之間的中間點對應(yīng)的面狀光上的位置變暗等，難以在整個出射面上使由凸部得到的光路變換都有效地發(fā)揮作用。因此，即使在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，亮度的均勻化也不夠充分
發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明是鑒于這樣的問題點而完成的，其目的在于，通過在點狀光源與光擴(kuò)散部件的位置關(guān)系上下功夫，來提供一種能夠簡便地提高亮度的均勻性的面光源裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案一的面光源裝置的特征為光的出射方向互相平行的多個點狀光源以如下方式配置在同一平面上二維地設(shè)有間隔地配置，并且在以預(yù)定的四個上述光源的發(fā)光中心點為頂點的四邊形的四邊上及由上述四邊包圍的區(qū)域中都不包含上述四個光源以外的光源的發(fā)光中心點，在相對于上述多個光源的上述出射方向側(cè)的位置上以與上述平面平行的方式配置光擴(kuò)散部件，該光擴(kuò)散部件具有面對各光源的第一面及與其相反一側(cè)的第二面，并使從各光源射出的各光源的光從上述第一面入射之后以從上述第二面擴(kuò)散的狀態(tài)射出，在上述光擴(kuò)散部件的第二面上排列配置并形成有預(yù)定的角錐狀的凸部，位于上述第二面上的上述凸部的假想底面由多條直線狀的底邊構(gòu)成，這些所有的上述底邊相對于上述四邊形的四邊及對角線具有扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系。根據(jù)技術(shù)方案一的面光源裝置，通過以相對于由四個點狀光源假定的四邊形的四邊及對角線具 有扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系的方式配置光擴(kuò)散部件的第二面的凸部的底邊，從而能夠在位置上分散來自光擴(kuò)散部件的第二面的出射光的光強(qiáng)度(光量)強(qiáng)的部分和弱的部分， 所以能夠簡便且可靠地提高亮度的均勻性。此外，技術(shù)方案二的面光源裝置的特征在于在技術(shù)方案一中，進(jìn)一步，上述多個光源以作為上述四邊形能夠假定為正方形的方式配置成正方格子狀。根據(jù)該技術(shù)方案二的發(fā)明，即使在將點狀光源配置成正方格子狀的情況下，也能夠可靠地提高亮度的均勻性。并且，技術(shù)方案三的面光源裝置的特征在于在技術(shù)方案一中，進(jìn)一步，上述多個光源以作為上述四邊形能夠假定為平行四邊形的方式交錯配置。并且，根據(jù)技術(shù)方案三的發(fā)明，即使在交錯配置點狀光源的情況下，也能夠可靠地提高亮度的均勻性。還有，技術(shù)方案四的面光源裝置的特征在于在技術(shù)方案二中，進(jìn)一步，上述角錐是四角錐，并且上述角錐的所有上述底邊在投影到上述平面上的狀態(tài)下，相對于上述正方形的四邊中的預(yù)定邊及上述正方形的兩條對角線中的任意一條對角線成為22. 5°。并且，根據(jù)技術(shù)方案四的發(fā)明，因為能夠平衡地分配相對于正方形的預(yù)定邊和一個對角線的凸部的底邊的偏移角，所以能夠進(jìn)一步提高亮度的均勻性。此外，技術(shù)方案五的特征在于光的出射方向互相平行的多個點狀光源以如下方式配置在同一平面上二維地設(shè)有間隔地配置，并且在以預(yù)定的四個上述光源的發(fā)光中心點為頂點的四邊形的四邊上及由上述四邊包圍的區(qū)域中都不包含上述四個光源以外的光源的發(fā)光中心點，在相對于上述多個光源的上述出射方向側(cè)的位置上以與上述平面平行的方式配置光擴(kuò)散部件，該光擴(kuò)散部件具有面對各光源的第一面及與其相反一側(cè)的第二面， 并使從各光源射出的各光源的光從上述第一面入射之后以從上述第二面擴(kuò)散的狀態(tài)射出， 在上述光擴(kuò)散部件的第二面上排列配置并形成有預(yù)定的角錐狀的凹部，上述凹部的開口邊緣由多條直線狀的開口邊構(gòu)成，這些所有的上述開口邊相對于上述四邊形的四邊及對角線具有扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系。并且，根據(jù)技術(shù)方案五的面光源裝置，通過以相對于由四個點狀光源假定的四邊形的四邊及對角線具有扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系的方式配置光擴(kuò)散部件的第二面的凹部的底邊，從而能夠在位置上分散來自光擴(kuò)散部件的第二面的出射光的光強(qiáng)度(光量)強(qiáng)的部分和弱的部分，所以能簡便且可靠地提高亮度的均勻性。另外，技術(shù)方案六的面光源裝置的特征在于在技術(shù)方案五中，進(jìn)一步，上述多個光源以作為上述四邊形能夠假定為正方形的方式配置成正方格子狀。并且，根據(jù)該技術(shù)方案六的發(fā)明，即使在將點狀光源配置成正方格子狀的情況下， 也能夠可靠地提高亮度的均勻性。此外，技術(shù)方案七的面光源裝置的特征在于在技術(shù)方案五中，進(jìn)一步，上述多個光源以作為上述四邊形能夠假定為平行四邊形的方式交錯配置。
并且，根據(jù)該技術(shù)方案七的發(fā)明，即使交錯配置點狀光源的情況下，也能夠可靠地提高亮度的均勻性。此外，技術(shù)方案八的面光源裝置的特征在于在技術(shù)方案六中，進(jìn)一步，上述角錐為四角錐，并且上述角錐的所有上述開口邊在投影到上述平面上的狀態(tài)下，相對于上述正方形的四邊中的預(yù)定邊及上述正方形的兩條對角線中的任何一個對角線成為22. 5°。并且，根據(jù)該技術(shù)方案八的發(fā)明，因為能夠平衡地分配相對于正方形的預(yù)定邊和一個對角線的凸部的底邊的偏移角，所以能夠進(jìn)一步提高亮度的均勻性。另外，技術(shù)方案九的面光源裝置的特征在于在技術(shù)方案一 八中任何一項中，進(jìn)一步，上述角錐為四角錐，并且上述角錐的相對的兩個錐面所成的角為90°。并且，根據(jù)技術(shù)方案九的發(fā)明，因為能夠?qū)⒐鈹U(kuò)散部件的第二面的凸部或者凹部形成為適于接近光源的光的全反射的形狀，所以能夠進(jìn)一步提高亮度的均勻性。另外，技術(shù)方案十的面光源裝置的特征在于在技術(shù)方案一 九中任何一項中，進(jìn)一步，在相對于上述多個光源的各光源的上述出射方向側(cè)的附近的位置上，配置有與上述光源數(shù)量相同的、分別控制各光源的光的配光特性的光束控制部件，這些各個光束控制部件將各光源的光的配光特性控制為在相對于光軸具有預(yù)定角度的方向上出現(xiàn)光強(qiáng)度的最大值的配光特性。并且，根據(jù)技術(shù)方案十的發(fā)明，由于使用實現(xiàn)在偏離了光軸方向的方向上出現(xiàn)光強(qiáng)度的峰值的配光特性的光束控制部件，從而能夠有效地緩和點狀光源正上方的亮度，所以能夠進(jìn)一步實現(xiàn)亮度的均勻化及裝置的薄型化。本發(fā)明的效果如下。根據(jù)本發(fā)明，能夠通過簡易的結(jié)構(gòu)來可靠地提高亮度的均勻性，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)可視性良好的面光源。


圖I是表示本發(fā)明的面光源裝置的第一實施方式的概略立體圖。圖2是表示本發(fā)明的面光源裝置的第一實施方式的發(fā)光元件的配置狀態(tài)的示意圖。圖3(a)是表示本發(fā)明的面光源裝置的第一實施方式的擴(kuò)散板的俯視圖，圖3(b) 是圖3(a)的A-A剖面圖。圖4是表示本發(fā)明的面光源裝置的第一實施方式的凸部的光束控制的概念圖。圖5是表示本發(fā)明的面光源裝置的第一實施方式的凸部的邊部與由四個發(fā)光元件假定的正方形的邊部及對角線的角度關(guān)系的概念圖。圖6是表示本發(fā)明的面光源裝置的第一實施方式的更加優(yōu)選的實施方式的示意圖。圖7(a)是表示本發(fā)明的面光源裝置的第一實施方式的擴(kuò)散板的變形例的俯視圖，圖7(b)是圖7(a)的A-A剖面圖。圖8是用于說明第一實施方式的實施例的照度測定模擬條件的說明圖。圖9是表示第一實施方式的實施例中的實施例一的試樣的概要及模擬結(jié)果的圖。圖10是表示第一實施方式的實施例中的比較例一的試樣的模擬結(jié)果的圖。圖11是表示第一實施方式的實施例中的比較例二的試樣的概要及模擬結(jié)果的圖。圖12是表示第一實施方式的實施例中的比較例三的試樣的概要及模擬結(jié)果的圖。
·
圖13是表示本發(fā)明的面光源裝置的第二實施方式的發(fā)光元件的配置狀態(tài)的示意圖。圖14是表示本發(fā)明的面光源裝置的第二實施方式的凸部的邊部與由四個發(fā)光元件假定的正方形的邊部及對角線的角度關(guān)系的概念圖。圖15是用于說明第二實施方式的實施例的照度測定模擬條件的說明圖。圖16是表示第二實施方式的實施例中的實施例二的試樣的概要及模擬結(jié)果的圖。圖17是表示第二實施方式的實施例中的比較例四的試樣的模擬結(jié)果的圖。圖18是表示第二實施方式的實施例中的比較例五的試樣的概要及模擬結(jié)果的圖。圖19是表示第二實施方式的實施例中的比較例六的試樣的概要及模擬結(jié)果的圖。圖中I-面光源裝置,2-發(fā)光兀件,3-光擴(kuò)散板,5-第一面,6-第二面,6a_凸部。
具體實施例方式第一實施方式以下，參照圖I 圖12，對本發(fā)明的面光源裝置的第一實施方式進(jìn)行說明。如圖I所示，本實施方式的面光源裝置I具有作為多個點狀光源的多個發(fā)光元件
2。各發(fā)光元件2也可以是LED。具體而言，如圖I所示，各發(fā)光元件2以在圖I的X軸方向及Y軸方向上二維地設(shè)有間隔的方式配置在作為同一個平面的安裝基板4的上表面上。各發(fā)光元件2的光的出射方向(作為來自發(fā)光元件2的立體光束的中心的光軸方向)也是安裝基板4的上表面的面法線方向(圖I的Z軸方向)。即，各發(fā)光元件2的光的出射方向是相互平行的。此外，各發(fā)光元件2中，任意一個發(fā)光元件2與這附近的預(yù)定的其他三個發(fā)光元件 2之間能夠假定以這預(yù)定的四個發(fā)光元件2的發(fā)光中心點為頂點的四邊形，且該四邊形是在這四邊上以及由這四邊包圍的區(qū)域內(nèi)的任意一處都不包含這四個發(fā)光元件2以外的發(fā)光元件2的發(fā)光中心點的四邊形。更具體 而言，如圖2所示，各發(fā)光元件2配置成在X軸方向及Y軸方向上等間距P 的正方格子狀，在這樣配置的各發(fā)光元件2中，如該圖中的虛線部所示，能夠假定作為每四個發(fā)光元件2構(gòu)成的相同尺寸的正方形(外周長最小的四邊形)。另外，各正方形的頂點分別為對應(yīng)的四個發(fā)光元件2的發(fā)光中心點(換言之，中心光的出射點)。如該圖所示，在各正方形的四邊上以及由四邊包圍的區(qū)域內(nèi)，不存在與各正方形對應(yīng)的四個發(fā)光元件2以外的發(fā)光元件2的發(fā)光中心點。返回圖1，在與各發(fā)光元件2相對的光的出射方向(Z軸方向)側(cè)的位置上，以與安裝基板4的上表面(X-Y平面)相對的方式配置有作為與各發(fā)光元件2 —起構(gòu)成面光源裝置I的光擴(kuò)散部件的光擴(kuò)散板3。該光擴(kuò)散板3能夠由例如，甲基丙烯酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚碳酸酯樹脂、環(huán)烯烴樹脂、甲基丙烯酸酯-苯乙烯共聚樹脂、環(huán)烯烴-鏈烯烴共聚樹脂等樹脂材料及玻璃等透光性材料形成。此外，光擴(kuò)散板3也可以以如下方式形成通過混入由例如以氧化鈦、碳酸鈣為主成分的擴(kuò)散材料、硅酮粒子等散射粒子等來呈現(xiàn)為乳白色。如圖I及圖3所示，光擴(kuò)散板3具有與X-Y平面平行的二維分布，并且在Z軸方向上具有預(yù)定的厚度。此外，光擴(kuò)散板3具有面對各發(fā)光元件2的與X-Y平面平行的第一面 5、以及在Z軸方向上與此相反一側(cè)的第二面6。該光擴(kuò)散板3使從各發(fā)光元件2射出來的光從平坦(光滑)的第一面5入射之后，以由第二面6光路變換后的狀態(tài)射出。在這里，在光擴(kuò)散板3中用于光的光路變換的是第二面6。如圖I及圖3所示，該第二面6通過向與第一面5相反的一側(cè)突出的正四角錐的多個棱鏡狀凸部6a，沿著形成作為正四角錐的假想底面的正方形面的邊(底邊)排列配置成二維狀而形成。各棱鏡狀凸部6a由于連續(xù)地排列配置，因而任意一個棱鏡狀凸部6a在與其相鄰的其他棱鏡狀凸部6a之間共有四個底邊中的一個底邊，并且四個底邊中的兩個邊(與在相鄰的棱鏡狀凸部6a中共有的一個邊正交的兩個邊)的各邊具有與相鄰的棱鏡狀凸部6a的邊呈現(xiàn)為一條直線狀的底邊組。由此，各棱鏡狀凸部6a的底邊在俯視整體的狀態(tài)下，呈現(xiàn)正方格子狀的網(wǎng)眼狀。但是，各棱鏡狀凸部 6a由于形成為例如幾十ym 幾百μ m的小的尺寸，即使肉眼無法看到這些具體形狀也可以。在這里，如圖4所示，棱鏡狀凸部6a利用兩次全反射將從第一面5側(cè)入射到內(nèi)部的光(光束)中的各發(fā)光元件2的光軸附近的光1^(8卩，以比臨界角大的入射角入射到棱鏡狀凸部6a內(nèi)部的光線)返回到第一面5側(cè)。這樣，存在如下這種情況返回到第一面5側(cè)的光L1從第一面5朝向基板4側(cè)射出之后,在基板4表面、配置于基板4的更加靠背后(下部)的未圖示的框體的反射/擴(kuò)散面等發(fā)生反射/擴(kuò)散，之后，再次入射到第一面5并作為面光源被利用。另一方面，如圖4所示，棱鏡狀凸部6a使從第一面5側(cè)入射到內(nèi)部的光(光束)中相對于各發(fā)光元件2的光軸的角度大的光L2(即，以臨界角以下的入射角入射到棱鏡狀凸部6a內(nèi)部的光線)朝向第二面6的外側(cè)(上方)折射并透過，作為面光源來利用。 這樣，棱鏡狀凸部6a會調(diào)整從第二面6射出出的光的光量的位置性平衡。具體而言，抑制發(fā)光元件2的正上方的光量，并且確保偏離發(fā)光元件2的正上方的位置的光量，從而實現(xiàn)整體的亮度均勻化。然而，僅僅采用這樣的結(jié)構(gòu)，與以往一樣，在來自光擴(kuò)散部件的出射光(面狀光) 中依然存在光強(qiáng)度變強(qiáng)的部分和變?nèi)醯牟糠衷谖恢蒙系牟痪鶆虻膯栴}，亮度的均勻化還是不夠充分。于是，在本實施方式中，論述了有效地對應(yīng)該問題的方法。S卩，如圖5所示，在本實施方式中，各凸部6a的四個底邊相對于上述各個以每四個發(fā)光元件2假定的各正方形的四邊及對角線具有扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系。換言之，凸部6a的底邊投影到與發(fā)光元件2同一平面上的狀態(tài)下，相對于由四個發(fā)光元件2所假定的正方形的四邊及對角線都不平行。并且，根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠在位置上分散來自光擴(kuò)散板3的第二面6的出射光中的光強(qiáng)度(光量)變強(qiáng)的部分和變?nèi)醯牟糠?，所以能夠提高亮度的均勻性。此外，與此相伴， 能夠獲得以下效果能夠維持良好的光學(xué)性能，同時能夠?qū)崿F(xiàn)縮小發(fā)光元件2與光擴(kuò)散板3 之間的間隔而得到的裝置I薄型化及削減發(fā)光元件2的個數(shù)而得到的成本的削減。優(yōu)選如圖5所示，以如下方式配置光擴(kuò)散板3 :各棱鏡狀凸部6a的四個底邊相對于以四個發(fā)光元件2的位置作為頂點的假定的正方形的四邊中的預(yù)定的邊及該正方形的兩條對角線中的任意一條對角線，在投影到與正方形為同一平面(安裝基板4的上表面) 上的狀態(tài)下成為22. 5°。根據(jù)這種構(gòu)成，能夠利用光擴(kuò)散板3的棱鏡狀凸部6a來將使兩個發(fā)光元件2之間變亮的效果調(diào)整到適度的狀態(tài)，能夠進(jìn)一步提高亮度的均勻性。
并且，優(yōu)選將棱鏡狀凸部6a的頂角形成為90°。但是，所謂頂角是指，棱鏡狀凸部 6a的錐面的四個三角形中相面對的兩個三角形面的夾角(圖4中的Θ)(以下相同)。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，因為能夠?qū)⒗忡R狀凸部6a形成為適于使朝向發(fā)光兀件2正上方的光L1發(fā)生全反射(用于使光返回第一面5側(cè)的兩次全反射)的形狀，所以能夠進(jìn)一步提高亮度的均勻性。(更加優(yōu)選的實施方式)并且，作為更加優(yōu)選的實施方式，如圖6所示，分別在相對于各發(fā)光元件2的光的出射方向側(cè)的附近的位置上，配置與發(fā)光元件2的數(shù)量相同的、分別控制各發(fā)光元件2的光的配光特性的光束控制部件7。但是，這些光束控制部件7將各發(fā)光元件2的光的配光特性控制(變換)為如下的配光特性，即、在相對于光軸OA具有預(yù)定的角度的方向上出現(xiàn)光強(qiáng)度的最大值。在這里，如圖6所示，光束控制部件7形成為以光軸OA為對稱軸的旋轉(zhuǎn)對稱形狀， 并且在以光軸OA與發(fā)光元件2的光的中心軸(中心光)一致的方式進(jìn)行了對位的狀態(tài)下配置。更具體而言，光束控制部件7具有面對安裝基板4的上表面的底面8、以及在光軸OA 方向上與其相反一側(cè)的出射面9。底面8的中央(光軸OA側(cè))的預(yù)定范圍的區(qū)域在與發(fā)光元件2相對的位置上形成有凹部，作為凹面朝向發(fā)光元件2側(cè)的負(fù)光焦度(power)的入射面10。另一方面，出射面9其中央側(cè)的預(yù)定范圍的第一區(qū)域9a作為凹面朝向與發(fā)光元件2 的相反一側(cè)(光擴(kuò)散板3側(cè))的負(fù)光焦度的區(qū)域，第一區(qū)域9a的周邊的第二區(qū)域9b作為凸面朝向與發(fā)光元件2相反一側(cè)的正光焦度的區(qū)域。此外，第二區(qū)域9b以隨著從中央側(cè)朝向周邊側(cè)正光焦度(曲率)逐漸增加的方式形成。此外，光束控制部件7以通過腳部7a與安裝基板4的上表面抵接的方式進(jìn)行定位。并且，以如下方式進(jìn)行光束控制相對于這樣的光束控制部件7,以一定的指向性及擴(kuò)展角從發(fā)光元件3射出來的光，首先從入射面10入射到光束控制部件7的內(nèi)部，此時， 通過入射面10的折射(但是，中心光直線前進(jìn))，從而光束(尤其是光軸OA附近的光線)發(fā)散。接著，這樣入射到光束控制部件7的內(nèi)部的發(fā)光元件2的光在光束控制部件7的內(nèi)部前進(jìn)之后到達(dá)出射面9 (入射到內(nèi)部)。并且，對到達(dá)出射面9后的光在光軸OA附近的光線因出射面9的折射進(jìn)一步發(fā)散般的進(jìn)行光束控制之后，朝向光擴(kuò)散板3出射。但是，此時的出射方向依賴于第一區(qū)域9a及第二區(qū)域9b各自的光焦度，被控制成，朝向相對于光軸 OA具有預(yù)定的角度的方向的光束變得相對的密集。這樣，利用光束控制部件，實現(xiàn)了如下配光特性在相對于光軸OA具有預(yù)定角度的方向上出現(xiàn)光強(qiáng)度的最大值。另外，光強(qiáng)度的最大值也可以出現(xiàn)在相對于光軸OA具有 75°附近 的角度的方向上。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，因為能夠有效地緩和發(fā)光元件2正上方的亮度，所以能夠使亮度更加均勻。此外，因為能夠使較多的光朝向相對于光軸OA具有大角度的方向，所以即使縮小發(fā)光兀件2與光擴(kuò)散板3在光軸OA方向上的間隔，也能夠獲得朝向發(fā)光兀件2與發(fā)光兀件 2之間的光量容易不足的位置的光線，能夠抑制暗部的產(chǎn)生。結(jié)果，能夠維持光學(xué)性能并能夠使裝置I更加薄型化。順便，作為與這樣的光束控制部件7類似的技術(shù)，已經(jīng)由本申請人提出了種種提案(例如，參照日本特開2009-211990號公報)。變形例已經(jīng)對光擴(kuò)散板3的具體的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了敘述，但是本發(fā)明并不限定于該結(jié)構(gòu)，例如，也可以應(yīng)用如下這樣的變形例。S卩，圖7是表示光擴(kuò)散板3的變形例，本變形例的光擴(kuò)散板3的構(gòu)成第二面6的面部做成棱鏡狀凹部6b。如圖7所示，棱鏡狀凹部6b做成向第一面5側(cè)凹入的正四角錐的凹面。關(guān)于各棱鏡狀凹部6b彼此之間的配置位置的關(guān)系、棱鏡狀凹部6b的底邊(換言之，構(gòu)成開口邊緣的邊)與以四個發(fā)光元件2的位置作為頂點而假定的正方形(四邊及對角線) 之間的位置關(guān)系(扭轉(zhuǎn))與凸部6a相同所以省略詳細(xì)的說明。在使用了本變形例的光擴(kuò)散板3的情況下，也能夠獲得與具有上述棱鏡狀凸部6a 的光擴(kuò)散板3相同的作用效果。此外，作為第二面6的面部，設(shè)想有向與第一面5相反的一側(cè)突出的正三角錐狀的凸面、向第一面5側(cè)凹入的正三角錐狀的凹面或者長方錐狀的凸/凹面等各種變形例。并且，將本實施方式作為液晶顯示裝置的背光源來應(yīng)用的情況下，例如，在光擴(kuò)散板3上，根據(jù)需要配置擴(kuò)散板/擴(kuò)散片、棱鏡片及亮度提升膜等光控制部件，在其上部配置透過型液晶顯示面板即可。實施例一接著，對本實施方式的具體的實施例進(jìn)行說明。在本實施例中，準(zhǔn)備實施例一及比較例一 三共計四個面光源裝置的試樣，分別對這四個試樣進(jìn)行照度的測定模擬。在這里，如圖8(a)所示，各試樣都是以正方格子狀配置由LED構(gòu)成的發(fā)光元件 2(4X4個)，并且各發(fā)光元件2的X軸方向及Y軸方向的間距為50mm的試樣。此外，如圖 8 (b)所示，各試樣都在各發(fā)光元件2上配置了光束控制部件7，該光束控制部件7將從發(fā)光元件2射出來的朗伯分布的光(LED光)的配光特性變換(光束控制)為在相對于光軸OA 具有預(yù)定角度(例如，75° )的方向上出現(xiàn)光強(qiáng)度的峰值那樣的配光特性。此外，除了不具有光擴(kuò)散板3的比較例I以外的各試樣都將光擴(kuò)散板3配置在距安裝基板4的上表面IOmm 的位置上，并且將第二面6的面部做成底邊為100 μ m、頂角為90°的正四角錐狀的棱鏡狀凸部6a。并且，如圖8(b)所示，照度的測定面S在相對于光擴(kuò)散板3的第二面6的出射側(cè)附近的位置設(shè)定為與安裝基板4的上表面(換言之，X-Y平面)平行。但是，關(guān)于不具有光擴(kuò)散板3的比較例一的測定面，將其設(shè)定在距安裝基板4的上表面的距離與其他試樣的測定面S相同的位置上。并且，設(shè)想光擴(kuò)散板3為不含有擴(kuò)散劑的透明的物質(zhì)。并且，在這樣的條件下，進(jìn)行將沒有配置光擴(kuò)散板3的狀態(tài)(比較例I)的測定面的發(fā)光元件2的正上方的照度值設(shè)為100%的照度(相對值)的模擬。以表的形式整理了圖8(a)所示的測定面S上的代表性的測定點的照度。但是，代表性的測定點以與中央的四個發(fā)光元件2對應(yīng)的方式來選取。更具體而言，如圖8(a)所示，代表性的測定點是，相當(dāng)于發(fā)光元件2 (發(fā)光中心點)的正上方(直上方)的四個測定點(x，y) = (a, i)、(c，i)、(a， iii)、(c, iii)、和相當(dāng)于X軸方向的發(fā)光元件2之間(中點)的兩個測定點(b，i)、(b， iii)、和相當(dāng)于Y軸方向的發(fā)光元件2之間(中點)的兩個測定點(a，ii)、(c，ii)、以及相當(dāng)于對角線方向的發(fā)光元件2之間(中點)的一個測定點(b，ii)共計九個測定點。
以下，依次將各試樣的模擬結(jié)果與各試樣的概要一起進(jìn)行說明。
實施例一首先，圖9是將針對實施例一的試樣的模擬結(jié)果與本試樣的不意圖一起表不的圖。如該圖所示，本試樣相當(dāng)于上述本實施方式的面光源裝置I的一個形態(tài)凸部6a 的各底邊相對于以四個發(fā)光元件2的位置為頂點而假定的正方形的預(yù)定的邊及預(yù)定的一個對角線，具有作為扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系的在同一平面(投影面)上的22. 5°的角度(設(shè)置角)。并且，如該圖的模擬結(jié)果所示，在本試樣中，在每個以各發(fā)光元件2的正上方為中心的區(qū)域中，照度相對高的部分作為葉片數(shù)為四個的風(fēng)車形狀(葉片間間距為90° )的亮部而獲得。另一方面，照度相對低的部分作為暗部而獲得。如該圖所示，在本試樣中成為如下的照度分布在各風(fēng)車形狀的亮部彼此之間沒有產(chǎn)生葉片的連鎖，從整體上看，照度(換言之，光強(qiáng)度)聞的部分與低的部分在位置上分散地存在。表I表不了這樣的本試樣的代表性的測定點的照度。表I
權(quán)利要求
1.一種面光源裝置，其特征在于， 光的出射方向互相平行的多個點狀光源以如下方式配置在同一平面上二維地設(shè)有間隔地配置，并且在以預(yù)定的四個上述光源的發(fā)光中心點為頂點的四邊形的四邊上及由上述四邊包圍的區(qū)域中都不包含上述四個光源以外的光源的發(fā)光中心點， 在相對于上述多個光源的上述出射方向側(cè)的位置上以與上述平面平行的方式配置光擴(kuò)散部件，該光擴(kuò)散部件具有面對各光源的第一面及與其相反一側(cè)的第二面，并使從各光源射出的各光源的光從上述第一面入射之后以從上述第二面擴(kuò)散的狀態(tài)射出， 在上述光擴(kuò)散部件的上述第二面上排列配置并形成預(yù)定的角錐狀的凸部， 位于上述第二面上的上述凸部的假想底面由多條直線狀的底邊構(gòu)成，這些所有的上述底邊相對于上述四邊形的四邊及對角線具有扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面光源裝置，其特征在于， 上述多個光源以作為上述四邊形能夠假定為正方形的方式配置成正方格子狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面光源裝置，其特征在于， 上述多個光源以作為上述四邊形能夠假定為平行四邊形的方式交錯配置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面光源裝置，其特征在于， 上述角錐是四角錐，并且上述角錐的所有上述底邊在投影到上述平面上的狀態(tài)下，相對于上述正方形的四邊中的預(yù)定邊及上述正方形的兩條對角線中的任意一條對角線成為22. 5°。
5.一種面光源裝置，其特征在于， 光的出射方向互相平行的多個點狀光源以如下方式配置在同一平面上二維地設(shè)有間隔地配置，并且在以預(yù)定的四個上述光源的發(fā)光中心點為頂點的四邊形的四邊上及由上述四邊包圍的區(qū)域中都不包含上述四個光源以外的光源的發(fā)光中心點， 在相對于上述多個光源的上述出射方向側(cè)的位置上以與上述平面平行的方式配置光擴(kuò)散部件，該光擴(kuò)散部件具有面對各光源的第一面及與其相反一側(cè)的第二面，并使從各光源射出的各光源的光從上述第一面入射之后以從上述第二面擴(kuò)散的狀態(tài)射出， 在上述光擴(kuò)散部件的上述第二面上排列配置并形成預(yù)定的角錐狀的凹部， 上述凹部的開口邊緣由多條直線狀的開口邊構(gòu)成，這些所有的上述開口邊相對于上述四邊形的四邊及對角線具有扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的面光源裝置，其特征在于， 上述多個光源以作為上述四邊形能夠假定為正方形的方式配置成正方格子狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的面光源裝置，其特征在于， 上述多個光源以作為上述四邊形能夠假定為平行四邊形的方式交錯配置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的面光源裝置，其特征在于， 上述角錐為四角錐，并且上述角錐的所有上述開口邊在投影到上述平面上的狀態(tài)下，相對于上述正方形的四邊中的預(yù)定邊及上述正方形的兩條對角線中的任何一個對角線成為 22. 5。。
9.根據(jù)權(quán)利要求I 8中任何一項所述的面光源裝置，其特征在于， 上述角錐為四角錐，并且上述角錐的相對的兩個錐面所成的角為90°。
10.根據(jù)權(quán)利要求I 9中任何一項所述的面光源裝置，其特征在于，在相對于上述多個光源的各光源的上述出射方向側(cè)的附近的位置上，配置有與上述光源數(shù)量相同的、分別控制各光源的光的配光特性的光束控制部件， 這些各個光束控制部件將各光源的光的配光特性控制為在相對于光軸具有預(yù)定角度的方向上出現(xiàn)光強(qiáng)度的最大值的配光特性。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過對點狀光源與光擴(kuò)散部件的位置關(guān)系下功夫來簡便地提高亮度的均勻性的面光源裝置。在以預(yù)定的四個光源(2)的發(fā)光中心點為頂點的四邊形的四邊上及由四邊包圍的區(qū)域中都不包含其他的發(fā)光中心點，配置具有面對光源(2)的第一面(5)及與其相反一側(cè)的第二面(6)，并使從各光源(2)射出的各光源(2)的光以從第二面(6)擴(kuò)散的狀態(tài)射出的光擴(kuò)散部件(3)，在第二面(6)上排列配置并形成有預(yù)定的角錐狀的凸部，位于上述第二面上的上述凸部的假想底面由多條直線狀的底邊構(gòu)成，這些所有的上述底邊相對于上述四邊形的四邊及對角線具有扭轉(zhuǎn)的位置關(guān)系。
文檔編號F21V19/00GK102705723SQ20121007162
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者名木山滋, 山口昌男 申請人:恩普樂股份有限公司