導光板及面光源裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及導光板及面光源裝置，具體地講是涉及用于使從光源射出的光呈面狀擴散并從光出射面射出的導光板及面光源裝置。
【背景技術】
[0002](第I現(xiàn)有例)
[0003]圖1是示出專利文獻I所公開的面光源裝置的立體圖。在圖1的面光源裝置11中，導光板13的呈楔形狀的光導入部14和呈平板狀的導光板主體15形成為一體。光源12與光導入部14的光入射端面16相對。在光導入部14的上表面形成有傾斜面17。在導光板主體15的上表面形成有光出射面19。
[0004]在光導入部14的上表面即傾斜面17設有用于使反射的光的指向性橫向擴散的光擴散圖案18。在導光板主體15的光出射面19形成有柱狀透鏡20。并且，在導光板主體15的端部即被夾在光出射面19和傾斜面17之間的區(qū)域中設置指向性變換圖案21，并且在光源12的前方設置沒有圖案的區(qū)域22。指向性變換圖案21是呈放射狀排列了呈V槽狀的多個圖案元件構成的。
[0005]根據(jù)該面光源裝置11，如圖1的箭頭所示，從光入射端面16入射到光導入部14內的光源12的光，在光導入部14的上表面或者下表面反射而被導入厚度較薄的導光板主體15，同時通過光擴散圖案18使指向性向光導入部14的寬度方向擴散。向導光板主體15導入的光在指向性變換圖案21、柱狀透鏡20及導光板主體15的下表面反射并在導光板主體15內導光。此時，入射到指向性變換圖案21的光如圖1所示在指向性變換圖案21反射，從而進一步向寬度方向外側拐彎而向導光板13的寬度方向擴散。通過指向性變換圖案21向外側拐彎的光的一部分在導光板13的側面反射而返回導光板13的中央部。這樣在導光板主體15整體擴散的光在通過柱狀透鏡20使指向特性擴散的同時，從光出射面19大致均勻地射出。
[0006]但是，在這樣的面光源裝置11中，由于光源12在寬度方向的位置偏移，而容易產生亮度不均，魯棒性下降。圖3的(A)是通過仿真來描繪光源12位于光入射端面16的中央時的導光板13的亮度分布的圖。圖3的(B)是通過仿真來描繪光源12從光入射端面16的中央在寬度方向上偏移了 0.1mm時的亮度分布的圖。圖3的(C)是通過仿真來描繪光源12從光入射端面16的中央在寬度方向上偏移了 0.2mm時的亮度分布的圖。在該仿真中，將指向性變換圖案21的間距設為約0.025mm。
[0007]在圖3的(A)的情況下，亮度分布相對于導光板13的中央(光源的光軸)其兩側是對稱的。與此相對，在圖3的(B)的情況下，亮度分布少許不對稱，在圖3的(C)中亮度分布的不對稱更加明顯。其結果是，亮度分布的均勻性容易因光源的位置偏移而受損，且容易在面光源裝置產生亮度不均。
[0008]圖2的(A)和圖2的(B)用于說明由于光源12的位置偏移而產生上述的亮度分布的不對稱的原因。在面光源裝置11中，指向性變換圖案21形成為放射狀，因而在光源12的位置與指向性變換圖案21的中央一致的情況下，如圖2的(A)所示光向對稱的方向反射。但是，在光源12的位置偏離指向性變換圖案21的中央的情況下，如圖2的⑶所示在指向性變換圖案21反射的光的方向不對稱，而且反射的光的方向相對于圖2的(A)的方向大幅變化。因此，在導光板主體15內的導光方向按照圖3的(C)的箭頭所示拐彎，使得亮度分布不對稱。
[0009](第2現(xiàn)有例)
[0010]圖4的(A)和圖4的(B)是示出非專利文獻I所公開的導光板的一部分的立體圖。在該導光板26中，在形成于光導入部14的上表面的傾斜面17設置兩種圖案27、28。一種圖案27是從光入射端面16延伸的比較短的圖案，另一種圖案28是從光入射端面16延伸的比較長的圖案。圖案27和圖案28交替排列，圖案28的棱線的傾斜角小于圖案27的棱線的傾斜角。
[0011]圖5是通過仿真來描繪使用了導光板26的面光源裝置的光出射區(qū)域的亮度分布的圖。在如圖4所示構造的導光板26中，在從光入射端面16到光出射面19的端部的距離D較短的情況下(在仿真中設為D = 2.5_)，存在如圖5所示的如下問題，即在光出射面19的端部產生在光源12的正面亮度較高的區(qū)域，使得亮度分布不均勻。
[0012]【現(xiàn)有技術文獻】
[0013]【專利文獻】
[0014]【專利文獻I】日本特開2014- 146535號公報
[0015]【非專利文獻】
[0016]【非專利文獻】“TheDesign of Efficiency Light-Guide Plate with MultiSteps Wedge Structure，，，Yi Wen Chang (Auto Technology Center，AU OptonicsCorporat1n)，IDW，13FMCq_21，p.634-636

【發(fā)明內容】

[0017]本發(fā)明正是基于上述課題而提出的，其目的在于，提供一種導光板及面光源裝置，能夠提高光出射面中的亮度分布的均勻性，尤其是亮度分布的均勻性不易因光源的位置偏移而受損。
[0018]本發(fā)明的導光板的特征在于，該導光板具有:光入射端面，其導入光；光出射面，其向外部射出呈面狀擴散的光；平板狀的導光板主體，其具有所述光出射面；光導入部，具有所述光入射端面，并具有比所述導光板主體的厚度大的最大厚度；第I傾斜面，其設于所述光導入部的光出射側的面及其相反側的面中至少一方的面上，從具有比所述導光板主體的厚度大的厚度的第I部位朝向所述導光板主體的表面傾斜；以及多個第I圖案要素，其在所述光導入部的光出射側的面及其相反側的面中至少一方的面中設于第2部位與所述導光板主體的端部之間，該第2部位具有比所述導光板主體的厚度大的厚度，并且位于比所述第I部位更接近所述導光板主體的位置，所述第I圖案要素在從與所述光出射面垂直的方向觀察時相對于與所述光入射端面垂直的方向分別平行地延伸，而且其棱線從所述第2部位朝向所述導光板主體的表面傾斜，在從所述導光板主體的側面觀察時，所述第I圖案要素或者所述第I圖案要素之間的棱線分別以比所述第I傾斜面的最大傾斜角小的平均傾斜角傾斜。
[0019]在本發(fā)明的導光板中具備具有比導光板主體的厚度大的最大厚度的光導入部，在光導入部設有從具有比導光板主體的厚度大的厚度的第I部位朝向導光板主體的表面傾斜的第I傾斜面，因而能夠將光源的光有效地取入光導入部，能夠將取入光導入部的光向比光導入部薄的導光板主體引導。其結果是，能夠在不降低光利用效率的情況下實現(xiàn)亮度分布的均勻化。另外，該導光板具有從比第I傾斜面更接近導光板主體的部位開始的多個第I圖案要素，第I圖案要素在從與光出射面垂直的方向觀察時相對于與所述光入射端面垂直的方向分別平行地延伸，在從導光板主體的側面觀察時，第I圖案要素的棱線以比第I傾斜面的最大傾斜角小的平均傾斜角傾斜，因而即使是與光入射端面對峙配置的光源的位置在光入射端面的寬度方向上偏移時，在第I圖案(第I圖案要素的集合)反射的光的方向也不易變化。其結果是，能夠抑制因光源的位置偏移而引起的亮度不均的發(fā)生。并且，在光源與光出射面的距離較短的情況下，也能夠減小亮度不均。
[0020]本發(fā)明的導光板的某個實施方式的特征在于，所述第I圖案要素或者所述第I圖案要素之間的棱線的平均傾斜角為3.5°以下。根據(jù)該實施方式，能夠使熱點量接近1，能夠改善導光板的亮度不均。
[0021]本發(fā)明的導光板的另一個實施方式的特征在于，以所述導光板主體的表面為基準，所述第2部位的高度為所述第I部位的高度的三分之一以下。根據(jù)該實施方式，能夠使熱點量接近1，能夠改善導光板的亮度不均。
[0022]本發(fā)明的導光板的又另一個實施方式的特征在于，在所述光導入部的光出射側的面及其相反側的面中至少一方的面上設有第2傾斜面，該第2傾斜面從所述第2部位朝向所述導光板主體的表面傾斜，所述第2傾斜面具有比所述第I傾斜面的最大傾斜角小的平均傾斜角，多個所述第I圖案要素形成于所述第2傾斜面。根據(jù)該實施方式，能夠減小第I圖案的凹凸，因而第I圖案的制作容易進行。
[0023]并且，在該實施方式中，優(yōu)選所述第2傾斜面的平均傾斜角為3.5°以下。根據(jù)該實施方式，能夠使熱點量接近1，能夠改善導光板的亮度不均。
[0024]另外，在該實施方式中，優(yōu)選所述第2傾斜面的高低差為:所述光導入部的最大厚度的部位的表面與所述光導入部的最小厚度的部位的表面之間的高低差的三分之一以下。根據(jù)該實施方式，能夠使熱點量接近1，能夠改善導光板的亮度不均。
[0025]本發(fā)明的又另一個實施方式的特征在于，在所述第I傾斜面上形成有多個第2圖案要素。根據(jù)該實施方式，通過也在所述第I傾斜面設置第2圖案要素，能夠改善導光板的光學特性。
[0026]本發(fā)明的又另一個實施方式的特征在于，所述第I圖案要素中至少一部分的圖案要素的與所述光入射端面平行的截面呈不對稱形狀。根據(jù)該實施方式，能夠將在第I圖案反射的光的行進方向控制為不對稱狀態(tài)。
[0027]并且，在該實施方式中，優(yōu)選所述第I圖案要素由傾斜方向不同的至少兩個斜面構成，所述第I圖案要素在所述第2傾斜面上沿著寬度方向排列了多個，在所述第I圖案要素的與所述光入射端面平行的截面中，當在所述第I圖案要素的各個斜面上從內部朝向外部豎立法線時，在夾著通過所述光入射端面的中心且與所述光入射端面垂直的中心線位于兩側的區(qū)域中，所述法線朝向所述中心線側傾斜的斜面的橫寬的總和都大于所述法線朝向所述中心線的相反側傾斜的斜面的橫寬的總和。根據(jù)這樣的方式，能夠減少來自指向性變換圖案的光的泄露，并且也能夠使在指向性變換圖案反射的光的指向特性有效地向寬度方向外側拐彎。
[0028]另外，在該實施方式中，優(yōu)選所述第I圖案要素由傾斜方向不同的至少兩個斜面構成，所述第I圖案要素在所述第2傾斜面上沿著寬度方向排列了多個，在所述第I圖案要素的與所述光入射端面平行的截面中，當在所述第I圖案要素的各個斜面上從內部朝向外部豎立法線時，在夾著通過所述光入射端面的中心且與所述光入射端面垂直的中心線位于兩側的區(qū)域中，屬于所述法線朝向所述中心線的相反側傾斜的斜面的法線和與所述光出射面垂直的方向形成的角度的平均角度都大于如下角度:該角度是屬于所述法線朝向所述中心線側傾斜的斜面的法線和與所述光出射面垂直的方向形成的角度的平均角度。根據(jù)這樣的方式，能夠減少來自指向性變換圖案的光的泄露，并且也能夠使在指向性變換圖案反射的光的指向特性有效地向寬度方向外側拐彎。
[0029]本發(fā)明的導光板的又另一個實施方式的特征在于，在以通過所述光入射端面的中央且與所述光入射端面垂直的中心線為界的兩側的區(qū)域中，在用與所述中心線平行且位于相對于所述中心線與側面是相等距離的位置的分割線分割所述中心線和所述側面之間的區(qū)域時，所述中心線和所述分割線之間的區(qū)域中包含的形成有所述第I圖案要素的區(qū)域的合計面積小于如下面積:該面積是所述分割線和所述側面之間的區(qū)域中包含的形成有所述第I圖案要素的區(qū)域的合計面積。根據(jù)這樣的方式，能夠減少來自指向性變換圖案的光的泄露，并且也能夠使在指向性變換圖案反射的光的指向特性有效地向寬度方向外側拐彎。
[0030]在上述實施方式中，也可以是，在