专利名称：：面光源装置和液晶显示器的制作方法
技术领域：
：本发明被提交并请求日本专利申请2007-331915的巴黎合约的优先权，在此结合其全部内容作为参考.本发明涉及一种能发射亮度上具有高均匀性的光的面光源装置，以及涉及一种能显示亮度上具有高均匀性的困形闺像的液晶显示器.在这一点上，本说明书和权利要求书中使用的"左側向下倾斜的斜面"表示在具有光偏转结构的板的截面图中，该光偏转结构的光输出表面向上面对，从三角形脊的顶点沿左方向向下倾斜的倾斜表面；"右側向下倾斜的斜面"表示在具有光偏转结构的面板的截面困中，该光偏转结构的光输出表面向上面对，从三角形脊的顶点沿右方向向下倾斜的倾斜表面，
背景技术：
：例如，众所周知一种液晶显示器，其中面光源作为背光源设置在困像显示部件的下側(或后側)，该图像显示部件包括液晶单元和位于液晶单元的上側和下側上的一对偏振板.就用作背光源的面光源来说，已知一种面光源，其包括灯盒，多个位于灯盒内的光源，以及位于这些光源的前側上的散光板(参考专利公开1).均匀地照亮图像显示元件需要这种面光源.专利公开l:JP-A-7-141908/1995(参考段和图1)
发明内容上述面光源装置中每个相邻光源之间的距离优选尽可能地长，因为为了降低功耗可以减少光源的数量.光源和散光板之间的距离优选尽可能地短，用于提供具有进一步降低厚度的液晶显示器.然而，上迷常规的面光源装置的困难在于来自多个光源的光不能充分地由散光板散射，因为每个光源之间的长距离或者因为光源和散光板之间的短距离.因此，这种面光源装置的缺点为亮度不均匀.本发明被开发以克服
背景技术：
的问题，因此本发明的目的在于提供一种能发射具有高均匀性亮度的光的面光源装置，本发明的另一目的在于提供一种能显示亮度上具有高均匀性亮度的高质量的图形图像的液晶显示器，为了实现上述目的，本发明提供了下述设备.面光源装置，其包括多个相互间隔的光源，以及具有光偏转结构的板，该板位于光源的前側上以用于改变光源发出的光的方向，其特征在于具有光偏转结构的所述板由形成在其光输出表面上具有不平坦结构的透光板组成，所述不平坦结构包括具有三角形截面的多个三角形脊；所述三角形脊具有左側向下倾斜的斜面以及右側向下倾斜的斜面，所述左側向下倾斜的斜面包括陡斜面和緩斜面，陡斜面满足下面的关系a-3。《X"+3。，其中"X"是左側向下倾斜的斜面相对于光入射表面的倾斜角(锐角)；且a是下面等式(1)确定的角度，緩斜面满足下面的关系P-3°"Sp+3°，其中P是下面等式(3)确定的角度；且所述右側向下倾斜的斜面包括陡斜面和緩斜面，陡斜面满足下面的关系a-30《Y"+3。，其中"Y"M側向下倾斜的斜面相对于光入射表面的倾斜角(锐角)，緩斜面满足下面的关系p-3。《Y《p+30，、cos义一l/w(其中j。是满足下面等式(2)的一个角)[等式6〗"j(丁-rtan厶)y...(2〉Sin—'(".sin人)=Tan——rtan力^...(4)8(其中，在等式(1)到(4)中，n是三角形脊的折射率；L是彼此相邻光源的中心之间的距离；d是光源中心和具有光偏转结构的板的光入射表面之间的距离；t是具有光偏转结构的板的厚度)，第l或2项的面光源装置，其特征在于满足下面的关系0.9《E/F《1.1，其中"E"是当在三角形脊左側向下倾斜的斜面之外的Bt斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积；以及"F"是当在三角形脊右側向下倾斜的斜面之外的陵斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积；以及下面的关系满足0.9《G/H《1.1，其中"G"是当在三角形脊左側向下倾斜的斜面之外的緩斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积；以及"H"是当在三角形脊右側向下倾斜的斜面之外的緩斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积，第l至4项中任一个的面光源装置，其中所述具有光偏转结构的板包括光散射粒子，且所述具有光偏转结构的板的光入射表面被形成为7是光滑的.6〗笫l至4项中任一个的面光源装置，其中所述具有光偏转结构的板的光入射表面是不光滑的.液晶显示器，其特征在于笫l至6项中任一个定义的面光源装置位于液晶面板的后側上.在发明U]中，三角形脊具有左側向下倾斜的斜面以及右側向下倾斜的斜面；左側向下倾斜的斜面包括陡斜面和緩斜面，陡斜面满足a-3。《XSa+3°关系，其中"X"是左側向下倾斜的斜面相对于具有光偏转结构的板的光入射表面的倾斜角(锐角)，和緩斜面满足p-3。《X《p+3。关系；右側向下倾斜的斜面包括陵斜面和緩斜面，陡斜面满足a-3。:SYSa十3。关系，其中"Y"是右側向下倾斜的斜面相对于具有光偏转结构的板的光入射表面的倾斜角(锐角)，緩斜面满足下面的关系p-3°SYSp+3°.因此基本上向前方向的面光源装置的亮度被提高，且亮度的均匀性被改善.此外，基本观察不到线性光源的闺像.此外，具有光偏转结构的板的模制变得容易，因此不平坦结构包括三角形脊.在本发明中，左側向下倾斜的斜面包括具有上述特定角度的陵斜面以及具有上述特定角度的緩斜面；右側向下倾斜的斜面包括具有上迷特定角度的陵斜面以及具有上述特定角度的緩斜面.因此例如，在彼此相邻的光源之间获得了四个光源图像(或灯图像).也就是，四个不同的斜面(即左側向下倾斜的陡斜面、右側向下倾斜的陡斜面、左側向下倾斜的緩斜面以及右側向下倾斜的緩斜面)对应于每个光源.在本发明中，被设计成使得基本上能均匀形成(或分布)四个光源困像，以便发射具有高均匀亮度的均匀光.a和p角度被确定为使得允许四个光源图像最好分布在彼此邻近的光源之间的均匀间隔处.此外，还通过分别将X和Y角度的范围拓展到a±3。和p±3。以包^r基本上呈均匀间隔分布的四个光源图像，在发明[2]，下面的关系满足0.9《Sa/Sb^3.O,其中，"Sa"是当陡斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积；"Sb"是当緩斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积.比较陵斜面和緩斜面，输出光聚焦以在陡斜面的位置上形成光源图像，比緩斜面的位置上形成的光源图像更远，因此光强度相对来说不够.因此，希望具有光强度大于或等于緩斜面上的光强度的光应该入射到陵斜面上。在发明[2]中，满足0.9《8Sa/Sb《3.0关系使得具有光强度大于或者等于緩斜面上的光强度的光入射到陡斜面上.因此，可能进一步均匀化各光源困像的亮度，从而面光源装置能发射具有高均匀性亮度的均匀光.在发明[3]中，关于左側向下倾斜的斜面以及右側向下倾斜的斜面基本上以相同的比例形成按上述特定角度倾斜的陡斜面；关于左側向下倾斜的斜面以及右側向下倾斜的斜面基本上以相同的比例形成按上述特定角度倾斜的緩斜面.因此，能够充分地抑制亮度的非均匀性.在发明[4]中，在视觉观测中不显现沿着三角形脊的顶点延伸的投影线变为可能.在发明[5]中，具有光偏转结构的板包括光散射粒子，具有光偏转结构的板的光入射表面被形成为光滑的.因此，进一步改善面光源装置基本上向前方向的亮度变为可能，还可能进一步充分地抑制亮度上的不均匀性.在发明[6]中，具有光偏转结构的板的光入射表面被形成为不光滑的，因此，进一步改善面光源装置基本上向前方向的亮度变为可能，还可能进一步充分地抑制亮度上的不均匀性.在发明[7]中，提供一种能显示具有高亮度以及高均匀性亮度的高质量图像的液晶显示器变为可能，附困说明图l是图解根据本发明的液晶显示器的一个示例的示意图.图2是困1中示出的液晶显示器中所有的具有光偏转结构的板的透视图.图3是图2中所示的具有光偏转结构的板的截面图(第一实施例)，闺4是具有另一光偏转结构的板的截面图(第二实施例).图5是具有另一光偏转结构的板的截面图(第三实施例).图6是具有另一光偏转结构的板的截面困(第四实施例).图7是具有另一光偏转结构的板的截面图(第五实施例)，图8是具有另一光偏转结构的板的截面图(笫六实施例).图9是具有另一光偏转结构的板的截面图(第七实施例).图IO是具有另一光偏转结构的板的截面图(第八实施例).图ll是具有另一光偏转结构的板的截面图(笫九实施例).图12是示出彼此相邻的各光源之间四个光源图像(或灯图像)的示例的示意性的平面困.1-面光源装置2=光源3=具有光偏转结构的板3a-后側(即光入射表面)3b-前側(即光出射表面)4=不平坦结构6=三角形脊14=左側向下倾斜的斜面15=右側向下倾斜的斜面16-陵斜面17=緩斜面20=液晶面板30=液晶显示器X=左側向下倾斜的斜面的倾斜度Y=右側向下倾斜的斜面的倾斜度Sa-当陵斜面投影到光入射表面时得到的投影面积Sb-当緩斜面投影到光入射表面时得到的投影面积E-当在左側向下倾斜的斜面之外的陡斜面被投影到光入射表面时得到的投影面积F-当在右側向下倾斜的斜面之外的陡斜面被投影到光入射表面时得到的投影面积G-当在左側向下倾斜的斜面之外的緩斜面被投影到光入射表面时得到的投影面积H-当在右側向下倾斜的斜面之外的緩斜面被投影到光入射表面时得到的投影面积Ua=当左側向下倾斜的斜面沿倾斜方向的长度投影到光入射表面时得到的投影长度Ub=当右側向下倾斜的斜面沿倾斜方向的长度投影到光入射表面时得到的投影长度n-三角形脊L=彼此相邻的各光源中心之间的距离d=光源的中心与具有光偏转结构的板的光入射表面之间的距离t=具有光偏转结构的板的厚度(即光入射表面和光出射表面之间的距离的最小值(最小间隔))具体实施例方式图1中示出了根据本发明的液晶显示器的一个实施例，其中(30)表示液晶显示器；(11)表示液晶显示单元；(12)和(13)表示偏振板；(1)表示面光源装置(或背光源)。偏痴板(l2)和(13)分别位于液晶单元(ll)的上側和下側上，从而这些部件U1)、(12)、(13)组成了液晶显示面板(20).面光源装置(1)位于液晶显示面板(20)的下偏振板(13)的下側上.面光源装置(1)包括平面看去呈正方形且其上側(或前側)处有开口的灯盒(5)，在灯盒(5)中相互隔开的多个线性光源(2)，以及位于多个线性光源(2)上(或其前側中)的具有多个光偏转结构的板(3).具有光偏转结构的板(3)固定在灯盒(5)上以靠近灯盒(5)的开口.灯盒(5)与光反射层(未示出)在其内部排成一行.如图2和3所示，由透光板组成的具有光偏转结构的板(3)具有形成在其一面(光输出表面)(3b)上的不平坦结构H),该不平坦结构(4)包括具有三角形截面的多个三角形脊(6).具有光偏转结构的板(3)的另一面(光输A^面)(3a)被光滑地形成.具有光偏转结构的板(3)用于改变输入到其光输入表面(3a)的光的方向，然后允许所述光从其光输出表面(3b)输出.设置具有光偏转结构的板O)以使得形成在其上的具有不平坦结构(4)的光输出表面(3b)能够位于前侧上(液晶面板的这一側上)(参见图1).换句话说，设置板(3)以使得形成在其上(即光输入表面)的具有非不平坦结构(4)的表面(3a)能够位于后側上(光源的这側上)(参见图1).在该实施例中，三角形脊(6)形成为具有三角形截面的三角形脊(7),其沿着与有光偏转结构的板(3)平行的方向延伸，使得多个三角形脊(7)沿它们的纵向基本上相互平行(参见图2).在该实施例中，线性光源用作上述光源(2).线性光源(2)祐Jt置成使得它们的纵向基本上与具有光偏转结构的板(3)的脊(7)的纵向一致.ii然而，在本发明中，使用满足下面关系的结构即三角形脊(6)具有左側向下倾斜的斜面(14)以及右側向下倾斜的斜面(15);该左側向下倾斜的斜面(14)包括关于下面的等式(1)确定的角度ct满足下面关系的陡斜面(16),其中"X"表示左側向下倾斜的斜面(14)相对于光入射表面(3a)的倾斜度(锐角)a-3°"Sa+3°,以及关于下面等式(3)确定的角度P满足下面关系的緩斜面(17):P-3°《X《p+30，且右側向下的倾斜的斜面(15)包括关于下面的等式(1)确定的角度ot满足下面关系的陵斜面(16)，其中"Y"表示右側向下倾斜的斜面(15)相对于光入射表面Oa)的倾斜度(锐角)a-3°SYSot+3。，以及关于下面等式(3)确定的角度0满足下面关系的緩斜面(17)p-3。《Y《p+3。咖厶(i)(其中j,是满足下面等式(2)的角度)[等式IO〗'f13丄1Sin—'(w.sin义)-Tan—y了(^"一/.tan人)^…<2〉ld819<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table>Ex.534.5634.568.758.758.758.75Ex.630.4930.497.507.507.507.50Ex.735.3235.328.758.758.758.75Ex.835.3233.008.048.0410.888.04Ex.946.5246.5210.0010.0010.0010.00Ex.1033.5933.598.758.758.758.75Ex."36.4936.498.758.758.758.75Ex.1240.2040.208.758.758.758.75Ex.1333.0633.067.507.507.507.50C.Ex.l具有90。顶角的等腰三角形脊12.6027.40C.Ex.238.2935.008.9081714.768.17C.Ex.338.2942.5011.5612.423.6012,42C.Ex.435.3232.007.747.1612.947.16如表1明显看出，在本发明的示例1至13的任一个的面光源装置中，以基本上均匀的间隔形成(或分布)四个光源图像，因此能够发射具有高均匀亮度的均匀光.也就是，在示例l、4至7和9至13的示例的任一个中，其中陡斜面的倾斜度设置为相同的值ot，緩斜面的倾斜度设置为相同的值P,四个光源图像之间的间隔(间隔1至4)优选为均匀的.在示例2、3和8中，其中陡斜面的倾斜度设置在a土3。的范围之内，緩斜面的倾斜度设置在P±3。的范围之内，四个光源图像之间的间隔(间隔1至4)基本上是均匀的，换句话说，优选的均匀间隔的范围为士25、例如，在示例2中，理想的优选均匀间隔为10.00,(参考示例1),而最长的间隔(间隔3)为U.46咖，这包括在优选的均匀间隔士25X的范围之内.对比，在比较示例1中，利用具有光偏转结构的板，该板上每个三角形脊具有顶角为90。的等腰直角三角形截面(两个底角45°),不可能获得基本上均匀的间隔.在比较示例2至4的任一个中，其中陡斜面和緩斜面的倾斜度在本发明限定的范围之外，四个光源之间的间隔(1-4)中的任一个在优选的均匀间隔土25X的范围之外.例如，在比较示例2中，理想优选的均匀间隔为IO，OO,(参考示例1)，而最长的间隔(间隔3)为14.76咖，这在优选均匀的间隔土254的范闺之外.此外，在比较示例3中，理想优选的间隔为10.OO,(参考示例1)，而最短的间隔(间隔3)为3.60,，这在优选均匀的间隔土25X的范围之外.工业实用性尽管本发明的面光源装置优选用作液晶显示器的背光源，但是其应用不限于此.权利要求1.一种面光源装置，其包括多个彼此间隔的光源，以及具有光偏转结构的板，该板位于光源的前侧以便改变光源发出的光的方向，其特征在于具有光偏转结构的所述板由具有在其光输出表面上形成的不平坦结构的透光板构成，所述不平坦结构包括具有三角形截面的多个三角形脊；所述三角形脊具有左侧向下倾斜的斜面以及右侧向下倾斜的斜面，所述左侧向下倾斜的斜面包括陡斜面和缓斜面，该陡斜面满足下面的关系α-3°≤X≤α+3°，其中“X”是左侧向下倾斜的斜面相对于光入射表面的倾斜角(锐角)；且α是由下面等式(1)确定的角度，该缓斜面满足下面的关系β-3°≤X≤β+3°，其中β是由下面等式(3)确定的角度；和所述右侧向下倾斜的斜面包括陡斜面和缓斜面，该陡斜面满足下面的关系α-3°≤Y≤α+3°，其中“Y”是右侧向下倾斜的斜面相对于光入射表面的倾斜角(锐角)，且该缓斜面满足下面的关系β-3°≤Y≤β+3°，[等式1](其中ja是满足下面等式(2)的角)[等式2][等式3](其中jb是满足下面等式(4)的角)[等式4](其中，在等式(1)到(4)中，n是三角形脊的折射率；L是彼此相邻的光源的中心之间的距离；d是光源中心和具有光偏转结构的板的光入射表面之间的距离；t是具有光偏转结构的板的厚度)。2，根据权利要求l的面光源装置，其特征在于满足下面的关系0.9《Sa/Sb《3.0,其中，"Sa"是当陵斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积；"Sb"是当緩斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积.3.根据权利要求1或2的面光源装置，其特征在于满足下面的关系0.9《E/F《1.1，其中"E"是当在三角形脊左側向下倾斜的斜面之外的使斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积；以及"F"是当在三角形脊右側向下倾斜的斜面之外的陡斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积；以及满足下面的关系0.9《G/H^1,1，其中"G"是当在三角形脊左側向下倾斜的斜面之外的緩斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积；以及"H"是当在三角形脊右倒向下倾斜的斜面之外的緩斜面被投影到光入射表面时得到的总投影面积.4,根据权利要求1或2的面光源装置，其中投影长度是从10到500Mm，这是当三角形脊的左側沿倾斜方向向下倾斜的斜面的长度被投影到光入射表面时得到的长度；和投影长度是从10到500Mm，这是当三角形的长度.5.根据权利要求1或2的面光源装置，其中所述具有光偏转结构的板包括光散射粒子，且所述具有光偏转结构的板的光入射表面是光滑形成的。6.根据权利要求1或2的面光源装置，其中所述具有光偏转结构的板的光入射表面是不光滑形成的.7.—种液晶显示器，其特征在于根据权利要求1或2限定的面光源装置位于液晶面板的后側上.全文摘要本发明涉及面光源装置和液晶显示器。本发明提供发射具有高均匀亮度的光的面光源装置。该面光源装置包括多个彼此间隔的光源，具有光偏转结构的板，其位于这些光源的前侧用于改变光源发射的光的方向，其中具有光偏转结构的板由透光板组成，该透光板具有形成在其光输出表面上的不平坦结构；其中不平坦结构包括具有从板投影的三角形截面的多个三角形脊；其中三角形脊的左侧向下倾斜的斜面包括具有在特定的范围内的倾斜角的陡斜面以及具有在特定的范围内的倾斜角的缓斜面；三角形脊的右侧向下情形的斜面包括具有在特定的范围内的倾斜角的陡斜面以及具有在特定的范围内的倾斜角的缓斜面。文档编号F21V5/02GK101469828SQ20081018863公开日2009年7月1日申请日期2008年12月25日优先权日2007年12月25日发明者安基焕,金光昭佳申请人:住友化学株式会社