面发光装置和液晶显示装置的制作方法

专利名称：面发光装置和液晶显示装置的制作方法
技术领域：
本发明的实施例涉及面发光装置和液晶显示装置的技术领域。 更具体地，本发明涉及4吏光源之间预定位置的正面亮度具有预定范 围内的最小值，从而抑制从所有方向观看的状态下的不均匀亮度的 技术领域。
背景技术：
具有背光(面发光装置)的液晶显示装置已经被用作诸如文字 处理器、膝上型个人计算机等的显示装置。由于需要减小液晶显示 装置的面发光装置的重量和厚度，所以具有设置在透明板(导光板) 侧的线性光源(例如，荧光管)以及具有设置在导光板上的液晶显 示面^1的边纟彖光型背光已经成为主流。
然而，近年来，随着液晶显示装置(例如，用于电视机的液晶 显示装置)尺寸的增加，边缘光型背光的使用使得亮度趋于不充分， 因此，具有直接设置在液晶显示面板下的线性光源的直下型背光得 到广泛地使用。图45是示出相关领域的直下型背光装置1的示意性结构的透
视图。背光装置1包括荧光管等的光源(线性光源)2、 2.....反
射板3和扩散板4。
对于光源(线性光源)2、 2、...，例如，4吏用冷阴4及荧光管(CCFL ) 等，并且以在预定方向上延伸的圆柱形形成光源。
设置反射板3用于再4吏用从扩散板4等反射的光或从光源2、 2、…发射但没有到达扩散板4的光。
扩散纟反4是具有至少1 mm以上厚度的光学元件，并通过^f吏透 明基板随机地包含具有与透明基板的折射率不同的折射率的树脂 来改善扩散板的扩散性能和分散性能。该扩散板4被用作用于抑制 正面亮度分布变化的光学元件。
在背光装置l中，通过将光源2、 2、...夹着在中间来相对设置 反射板3和扩散板4。
在背光装置1中，从扩散板4输出从光源2、 2、…所发射的光， 但是当减小光源2、 2、…和扩散板4之间的距离或者增大光源之间 的距离时，如图46所示，直接在光源2、 2、...上方位置处背光装 置1的照射光通量的亮度较高，而光源2、 2、…之间位置处的亮度 较低，因此，正面亮度分布变得不均匀，从而引起亮度的变化。
为了抑制这种亮度的变化，如图47所示，众所周知代替扩散 4反4, i殳置了诸如棱镜片或双凸透镜片的光学片5(例如，参见专 利文件l:日本专利申请公开第JP 5-333333号，专利文件2:曰本 专利申请公开第JP 6-250178号，专利文件3:日本专利申请公开第 JP 10-283818号，以及专利文件4:日本专利申讳-^>开第jp 2004-6256号)。图47示出了^替图46所示扩散^反4 "i殳置光学元件(棱 #:片)5的实例。
通常被用作亮度改善片的光学光件(棱镜片)5包括具有三角 形形状并以规则的间距连续形成在光学元件的前表面和后表面上 的多个线性突起(棱镜)。这些线性突起用作用于抑制从光源2、 2、... 输出的光的光轴方向上的亮度变化的亮度分布形成层5a。
设置光学元件5,使得用作亮度分布形成层5a的线性突起的棱 线方向与光源2、 2、…的长度方向一致。如图47所示，通过使用 光学元件5,将要输出的照射光通量分别被分为作为光源的分割图 像2A、 2A、...的多个通量，因此抑制了正面亮度变化。图47示出 了通过光学元件5将光源的分割图像2A、2A、…增加至光源2、 2、... 的分割图 <象的两〗咅的实例。
对于图47所示的面发光装置1 ，如图48所示，抑制了从前侧 看的亮度(正面亮度)的变化，但是当从倾斜侧看时，引起了亮度 变化，/人而导致不均匀亮度分布的问题。图48示出了作为光学元 件5,使用具有亮度分布形成层(其设置有每一个均具有七边形形 状的多个结构部(线性突出))的棱镜片，并且从光学元件5上的 倾斜侧看的亮度分布(下文中称为"倾斜亮度分布")不均匀的实 例。
为了解决不均匀的倾斜亮度分布，例如，存在多个扩散片相互 堆叠并设置在棱镜片上的方法，但在这种方法中，由于堆叠了多个 扩散片，所以存在来自光源等的光的亮度的较大损失的问题。
此外，为了解决不均匀的倾斜亮度分布，例如，如图49所示， 存在使用具有高扩散功能的扩散片6的方法。然而，在这种方法中， 具有高扩散功能的扩散片6均分了从光学元件(棱镜片)5输出的
14照射光通量的角度分布，因此，如图50所示，即使改善了不均匀 的倾斜亮度分布，同时也降低了正面亮度分布的均匀性。
因此，期望提供可以解决该问题并抑制从所有方向看的不均匀 亮度的本发明的面发光装置和液晶显示装置。

发明内容
根据本发明的一个实施例，面发光装置包括多个光源，设置 在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、用 于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；以及扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学 元件来与多个光源相对地设置扩散装置。基于以下假设，光源距离 L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表示从光源 的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动距离x表示在乂人一个 光源到邻近光源的方向上的距离，小表示乂人光源发射并穿过光学元
件的光在光学元件上的正面亮度，以及())m肌表示光学元件上的正面
亮度())的最大值，当L/H在1.8-2.3的范围内时，在x二L/2条件下 的正面亮度小取最小值(|)0,并满足以下公式0.65 (J)max S如S 0.85
根据本发明的一个实施例，另一个面发光装置包括多个光源， 设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、 用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；以及扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学 元件来与多个光源相对地设置扩散装置。基于以下假设，光源距离L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表示从光源 的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动距离x表示在从一个 光源到邻近光源的方向上的距离，c()表示从光源发射并穿过光学元
件的光在光学元件上的正面亮度，以及小max表示光学元件上的正面
亮度(j)的最大值，当L/H在2.8-4.2的范围内时，在x二L/2条件下 的正面亮度小取最d、值(j)。，以及在x=0条件下的正面亮度小取最d、值 (jh，并满足以下乂>式0.65 . <|)max5(j)0S0.85 . <|)max，且如<())。
才艮据本发明的一个实施例，液晶显示装置包括多个光源，设 置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、 用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学元件 来与多个光源相对地i殳置扩散装；以及液晶面寿反，显示图像，并寻皮 从多个光源发射的光所照射。基于以下假设，光源距离L表示彼此 相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表示从光源的中心到光 学元件在光轴方向上的距离，移动距离x表示在从一个光源到邻近
学元件上的正面亮度，以及小max表示光学元件上的正面亮度())的最大
值，当L/H在1.8-2.3的范围内时，在x^L/2条件下的正面亮度(f) 取最小值如，并满足以下公式0.65 (j)脂x ^々0 S 0.85 小脂x。
根据本发明的一个实施例，另一个液晶显示装置包括多个光 源，设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其 上的、用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成 层；反射面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件 之间具有空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地 设置反射面；扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学元4牛来与多个光源相对;也i殳置扩散装置；以及液晶面^反，显示 图像，并被从多个光源发射的光所照射。基于以下假设，光源距离 L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表示从光源 的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动距离x表示在从一个 光源到邻近光源的方向上的距离，(j)表示从光源发射并穿过光学元
件的光在光学元件上的正面亮度，以及小max表示光学元件上的正面
亮度小的最大值，当L/H在2.8-4.2的范围内时，在x二L/2条件下 的正面亮度小取最小值如，以及在x=0条件下的正面亮度小取最d、值 小p并满足以下7>式0.65 (J)maxS(j)oS 0.85 ())max,且小o〈()),。
因此，在面发光装置和液晶显示装置中，从倾斜侧看的亮度的 最大值和正面亮度的最小值基本出现在关于从光源的移动距离相 同的位置。
根据本发明的实施例，另一个面发光装置包括多个光源，设 置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有在其上形成的用 于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；以及扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学 元件来与多个光源相对地i殳置扩散装置。基于以下々"殳，光学元件 中的亮度分布形成层由多个结构部组成，多个结构部^皮i殳置成使结
向上并列，光源距离L表示;f皮此相邻的光源的中心之间的距离，光 轴距离H表示从光源的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动 距离x在从一个光源到邻近光源的方向上的距离，中表示在亮度分 布形成层中的结构部并列的方向上的一黄截面中，与结构部的外表面 相切的切线和与光轴垂直的平面之间所形成的角度，当L/H在2.8 3.5的范围内时，相对于结构部并列的方向上的结构部横截面的外表面，在具有在结构部并列的方向上的结构部一黄截面的外表面部分 的结构部横截面的阵列方向分量相对于结构部横截面的外表面的
结构部纟黄截面的阵列方向分量的比率变成39。~59°的切线角W的 部分的比率Q满足以下7>式0.37^ Q ^0.70。
才艮据本发明的实施例，另一个液晶显示装置包括多个光源， 设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、 用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学元件 来与多个光源相对地设置扩散装置；以及液晶面板，显示图像，并 被从多个光源发射的光所照射。基于如下假设，光学元件中的亮度 分布形成层由多个结构部组成，多个结构部祐 没置成4吏结构部在乂人 光源发射的光的光轴方向上突出并在多个光源的阵列方向上并列， 光源距离L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表 示从光源的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动距离x在从 一个光源到邻近光源的方向上的距离，甲表示在亮度分布形成层中 的结构部并列的方向上的冲黄截面中，与结构部的外表面相切的切线 和与光轴垂直的平面之间所形成的角度，当L/H在2.8 3.5的范围 内时，相对于结构部并列的方向上的结构部一黄截面的外表面，在具 有在结构部并列的方向上的结构部纟黄截面的外表面部分的结构部 才黄截面的阵列方向分量相对于结构部4黄截面的外表面的结构部4黄 截面的阵列方向分量的比率变成39。~59。的切线角W的部分的比 率Q满足以下乂>式Q ^0.70。
因此，在另一个面发光装置和另一个液晶显示装置中，从倾斜 侧看的亮度的最大值和正面亮度的最小值基本出现在关于从光源 的移动距离相同的位置。


图1与图2~图44一起示出了4吏用本发明的面发光装置和液晶 显示装置的最佳模式，并且图l是示出液晶显示装置的示意性透视
系的示意性；
图3是示出亮度分布形成层中的结构部的切线角；
图4是示出来自光源的光在光学元件上的亮度分布的示图5是示出来自光源的光在扩散装置上的亮度分布的示图6是示出当从单一光源输出光时的亮度分布和合成亮度分布 的示意图7与图8 ~图IO—起示出了亮度分布的形状实例，并且图7 是示出具有圆顶的基本为三角形形状的实例的示意图8是示出在其斜面上具有台阶的形状的示意图9是示出亮度等级在光源直上位置处具有最小值的实例的 示意图10是亮度等级在光源直上位置处基本恒定的实例的示意图11是示出光源距离L与光轴距离H的比率(L/H)和最大切 线角a之间的关系的示图12是示出移动距离x和最大切线角a之间的关系的示图；图13是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的各个实例 的示意图，其中，当L/H-2.0时，从任意角看的亮度分布基本恒定， 而与移动3巨离x无关；
图14是示出关于图13所示形状实例的切线角^F和等于或大于 切线角甲的切线角的比率之间的关系的示图15是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的各个实例 的示意图，其中，当1711=2.0时，从任意角看的亮度分布不是基本 恒定；
图16是示出关于图15所示形状实例的切线角^F和等于或大于 切线角屮的切线角的比率之间的关系的示图17是列出图13 ~图16所示形状实例的每个数据的表格；
图18是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的各个实例 的示意图，其中，当L/H二3.0时，从任意角看的亮度分布基本恒定， 而与移动3巨离x无关；
图19是示出关于图18所示形状实例的切线角^和等于或大于 切线角甲的切线角的比率之间的关系的示图20是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的各个实例 的示意图，其中，当L/I^3.0时，从任意角看的亮度分布不是基本 恒定；
图21是示出关于图20所示形状实例的切线角甲和等于或大于 切线角甲的切线角的比率之间的关系的图表；
图22是列出图18 ~图21所示形状实例的每个数据的表格；
20图23是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的各个实例 的示意图，其中，当1711=4.0时，从任意角看的亮度分布基本恒定， 而与移动3巨离x无关；
图24是示出关于图23所示形状实例的切线角中和等于或大于 切线角W的切线角的比率之间的关系的示图25是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的各个实例 的示意图，其中，当L/H=4.0时，从任意角看的亮度分布不是基 本恒定；
图26是示出关于图25所示形状实例的切线角^和等于或大于 切线角^的切线角的比率之间的关系的示图27是列出图23 ~图26所示形状实例的每个数据的表格；
图28是示出当使用具有不同的总透光率T的扩散装置时亮度 变化生成率(不均匀率)和L/H之间的关系的示图29是示出通过》文大部分来示出图28的部分图表的示图30是示出当使用具有由每一个均具有等腰三角形形状的结 构部构成的亮度分布形成层的光学元件时的亮度分布的示图31是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的各个实例 的示意图，其中，当L/H为2.8~3.5时，从任意角看的亮度分布基 本恒定，而与移动3巨离无关；
图32是示出关于图31所示形状实例的切线角^和等于或大于 切线角甲的切线角的比率之间的关系的图表；图33是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的各个实例 的示意图，其中，当L/H为2.8~3.5时，从任意角看的亮度分布基 本恒定，而与移动3巨离无关；
图34是示出关于图33所示两个形状实例的切线角T和等于或 大于切线角^的切线角的比率之间的关系的示图35是示出关于形状实例的比率Q和亮度变化生成的表才各；
图36是示出关于两个形状实例的通过比较来示出亮度分布的 示图37是示出具有多边形形状的的亮度分布形成层的实例的示
图38是示出具有多边形形状的两个结构部的亮度分布形成层 的实例的示图39是示出具有多边形形状的两个结构部的亮度分布形成层 的另一实例的示图40是示出具有多边形形状的两个结构部的光学元件和用于 对光学元件进行模制的模型的示图41是示出具有光学元件、扩散板和利用封装件封装的光学 元件组的光学元件封装的示意图42是示出光学元件和扩散板结合在一起的光学元件结合体 的示意图；图43是与扩散装置一起示出部分结构部在尺寸上与其他部分 不同的实例的示意图44是示出图43所示光学元件的模制实例的示意图45是示出相关4支术的面发光装置的示意性透一见图46是示出相关技术的面发光装置中的正面亮度分布的实例 的示意图，其中，光源和扩散板之间的距离变短；
图47是示出相关技术的面发光装置中的正面亮度分布的实例 的示意图48是示出相关技术的面发光装置中的正面亮度分布和倾斜 亮度分布的实例的示意图49是示出相关技术的面发光装置中具有高扩散功能的扩散 片均分从光学元件发射的照射光通量的角度分布的实例的示意图； 以及
图50是示出当是以相关技术的面发光装置中的具有高扩散功 能的扩散片时所引起的问题的示意图。
根据本发明的一个实施例，面发光装置包括多个光源，设置 在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、用 于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；以及扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学 元件来与多个光源相对地设置扩散装置。基于以下假设，光源距离 L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表示从光源的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动距离X表示在乂人一个 光源到邻近光源的方向上的距离，(j)表示/人光源发射并穿过光学元 件的光在光学元件上的正面亮度，以及小max表示光学元件上的正面
亮度小的最大值，当L/H在1.8-2.3的范围内时，在x:L/2条件下
的正面亮度(t)取最小值如，并满足以下公式0.65 (t)max^(()()^0.85
小max。
因此，从所有角度看的亮度分布变得几乎恒定，从而可以抑制 从所有方向看的亮度的不均匀。
才艮据本发明的一个实施例，另一个面发光装置包括多个光源， 设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、 用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；以及扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学 元件来与多个光源相对地设置扩散装置。基于以下作H殳，光源距离 L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表示从光源 的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动距离x表示在从一个 光源到邻近光源的方向上的距离，(()表示从光源发射并穿过光学元
件的光在光学元件上的正面亮度，以及(J)max表示光学元件上的正面
亮度(j)的最大值，当L/H在2.8 4.2的范围内时，在x二L/2条件下 的正面亮度小取最小值小0,以及在x=0条件下的正面亮度小取最小值 ()h，并满足以下7>式
0.65 小應^小0 ^ 0.85 小腿，且小0 < (jh。
因此，当义人所有角度看时亮度分布变得几乎恒定，从而可以抑 制从所有方向看的亮度的不均匀。
24才艮据本发明的一个实施例，液晶显示装置包括多个光源，i殳 置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、 用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射乂人多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学元件 来与多个光源相对地设置扩散装；以及液晶面板，显示图像，并被 从多个光源发射的光所照射。基于以下假设，光源距离L表示彼此 相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表示从光源的中心到光 学元件在光轴方向上的距离，移动距离x表示在从一个光源到邻近
光源的方向上的3巨离，())表示,人光源发射并穿过光学元4牛的光在光
学元件上的正面亮度，以及小max表示光学元件上的正面亮度(l)的最大
值，当L/H在1.8-2.3的范围内时，在乂 = 172条件下的正面亮度(|) 耳又最小4直cj)0，并满足以下7>式0.65 (})max S如S 0.85 . cj)max。
因此，从所有角度看的亮度分布变得几乎恒定，从而可以抑制 从所有方向看的亮度的不均匀。
根据本发明的一个实施例，另一个液晶显示装置包括多个光 源，设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其 上的、用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成 层；反射面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件 之间具有空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地 设置反射面；扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置 光学元件来与多个光源相对地设置扩散装置；以及液晶面板，显示 图像，并被从多个光源发射的光所照射。基于以下假设，光源距离 L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表示从光源 的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动距离x表示在从一个 光源到邻近光源的方向上的距离，(J)表示乂人光源发射并穿过光学元件的光在光学元件上的正面亮度，以及(j)max表示光学元件上的正面
亮度(j)的最大值，当L/H在2.8-4.2的范围内时，在x二L/2条件下 的正面亮度小取最小值(l)o,以及在x=0条件下的正面亮度(j)取最小值 (fh，并满足以下爿i^式
0.65 (j)max^如S 0.85 (|)max，且如< 。
因此，从所有角度看的亮度分布变得几乎恒定，从而可以抑制 从所有方向看的亮度的不均匀。
才艮据本发明的实施例，另一个面发光装置包括多个光源，i殳 置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有在其上形成的用 于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；以及扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学 元件来与多个光源相对地设置扩散装置。基于以下假设，光学元件 中的亮度分布形成层由多个结构部组成，多个结构部被设置成使结
向上并列，光源距离L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光 轴距离H表示从光源的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动 距离x在从一个光源到邻近光源的方向上的距离，屮表示在亮度分 布形成层中的结构部并列的方向上的4黄截面中，与结构部的外表面 相切的切线和与光轴垂直的平面之间所形成的角度，当L/H在2.8 3.5的范围内时，相对于结构部并列的方向上的结构部4黄截面的外 表面，在具有在结构部并列的方向上的结构部横截面的外表面部分 的结构部4黄截面的阵列方向分量相对于结构部一黄截面的外表面的 结构部沖黄截面的阵列方向分量的比率变成39°~59。的切线角^的
部分的比率Q满足以下,>式Q ^0.70。因此，从所有角度看的亮度分布变得几乎恒定，从而可以抑制 从所有方向看的亮度的不均匀。
才艮据本发明的实施例，另一个液晶显示装置包括多个光源， 设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、 用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射 面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有 空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射 面；扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学元件 来与多个光源相对地设置扩散装置；以及液晶面板，显示图像，并 被从多个光源发射的光所照射。基于如下假设，光学元件中的亮度 分布形成层由多个结构部组成，多个结构部祐 没置成4吏结构部在乂人 光源发射的光的光轴方向上突出并在多个光源的阵列方向上并列， 光源距离L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离，光轴距离H表 示从光源的中心到光学元件在光轴方向上的距离，移动距离x在从 一个光源到邻近光源的方向上的距离，T表示在亮度分布形成层中 的结构部并列的方向上的一黄截面中，与结构部的外表面相切的切线 和与光轴垂直的平面之间所形成的角度，当L/H在2.8 3.5的范围 内时，相对于结构部并列的方向上的结构部4黄截面的外表面，在具 有在结构部并列的方向上的结构部一黄截面的外表面部分的结构部 横截面的阵列方向分量相对于结构部横截面的外表面的结构部横 截面的阵列方向分量的比率变成39°~59。的切线角T的部分的比 率Q满足以下^^式0.37SQ^0.70。
因此，乂人所有角度看的亮度分布几乎都变得恒定，并且可以抑 制从所有角度看的亮度的不均匀。
具体实施例方式
下文中，将参照附图描述4吏用本发明的面发光装置和液晶显示 装置的最佳模式。
在下述的最佳才莫式中，将本发明的面发光装置应用于液晶显示 装置的背光装置。本发明的面发光装置的应用范围不^f又限于液晶显 示装置的背光装置，并且该面发光装置还可以广泛应用于其它图像 显示装置所使用的发光装置。
例如，面发光装置IO被用作液晶显示装置50中的直下型背光 装置(参见图1 )。
面发光装置10具有所需部分分别i殳置在外壳11内的结构，并
包括多个光源(线形光源)12、 12.....反射板13、扩散装置14、
光学元件(光学4反)15以及光学元件组16。
对于光源12、 12、…，4吏用i者如冷阴才及荧光管或热阴才及荧光灯 的荧光管。光源12、 12、...分别具有圓柱形状并被设置在反射板13 上，4吏得它们在图1所示的Y方向上延伸。在图1所示X方向上 以规则的间隔在反射板13和光学元件15之间设置光源12、 12、...， 使得光源以平行状态进行设置。
在面发光装置10中，以规则的间隔在反射板13上设置多个光 源12、 12、…，并保持光源配置的均匀性。因此，已经到达下述液 晶显示面^反的来自光源12、 12、…的光不可能呈现出局部不均匀的 亮度，这由光源12、 12、...的配置所引起。
反射面13a是反射才反13面向光源12、 12、...的表面。来自光 源12、 12、...的部分光在反射面13a上反射并转向光学元件15。对于反射板13，可以使用具有能反射光的能力的任意材料，例如可以 使用由铝、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯形成的反射板。
通过在其间夹置光学元件15来与光源12、 12、...相对地i殳置 扩散装置14。扩散装置14具有扩散穿过光学元件15的入射光以使 照射光通量的亮度分布均匀化的功能。
对于扩散装置14，只要提供光透射特性和光扩散功能，例如扩 散板或膜形式的扩散片的任意材料都是可用的。使用由例如聚苯乙 烯、环烯烃聚合物、丙烯醛基或聚碳酸酯形成的扩散装置14。对于 扩散片，使用涂覆在例如PET基板上的诸如填充物颗粒的用于支持 光扩散的材料。对于扩散装置14,使用扩散板和扩散片中的至少任 意一种，4旦也可以以堆叠形式4吏用这两者。
在扩散装置14的光输出侧上i殳置液晶显示面^反(未示出)。
在光源12、 12、...和扩散装置14之间设置光学元件15。例如， 光学元件15是具有光透射性能的棱镜片或双凸透镜片，并具有在 基斗反17的光IIT出侧整体形成亮度分布形成层18的结构。
基板17由诸如丙烯酸树脂、聚对苯二曱酸乙二酯、聚萘二曱 酸乙二酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯树脂或聚乙烯-曱基丙烯酸甲基共聚 物树脂的透明合成树脂制成的板材料。可以以板或膜的形式制作基 板17，但优选由具有高刚性的板材料制作基板，因为设置在外壳 11中的板材料不可能经受偏转、扭曲、热变形等，并且在Z方向上 与光源12的距离不可能改变。对于基板17的厚度，不存在具体限 制，并且只要可以保证预定的刚性，基板的厚度可以与板或膜的厚 度一样小。亮度分布形成层18具有抑制来自光源12的光的亮度变化的功 能。亮度分布形成层18由每一个均具有在图1所示Y方向上延伸 的边《彖的多个结构部18a、 18a、...构成，并且以预定的间3巨在X方 向上连续i殳置结构部18a、 18a、…。结构省P18a在图1所示的Z方 向上突出，即，在来自光源12的光的光轴方向上突出，并且每个 结构部都包括具有例如曲线形状或多边形形状的外表面。当每个结 构部18a都具有曲线形状时，曲线形状是例如非3求形形状。
结构部18a、 18a、…的阵列间距与光源12、 12、…的阵列间距 不相关，并且以更小的间距排列结构部18a、 18a、...。
光学元件15可具有在基板上整体模制的亮度分布形成层18的 结构，但是也可以具有将由紫外线固化树脂制成的亮度分布形成层 18转印至基板17或者通过压模在基板17上结合亮度分布形成层 18的结构。
光学元件组16由单个或多个光学元件(例如，扩散片、棱镜 片或反射偏振片)构成。当光学元件组16由多个光学元件构成时， 以堆叠方式配置多个光学元件。通过夹置扩散装置14来与光学元 件15相对地设置光学元件组16。
在具有上述结构的面发光装置10中，反射板13和光学元件15 之间的空间净皮形成为空气层19。
在面发光装置10中，从光源12、 12、...发射的光顺序穿过光 学元件15、扩散装置14和光学元件组16,并照射液晶显示面斗反。 在这种情况下，部分发射光在反射板13的反射面13a上被反射并 專i向光学it/f牛15。在光学元件15的入射表面处折射光学元件15上的入射光，并 且当从光学元件15发射时，进一步折射并转向扩散装置14。扩散 并发射扩散装置14上的入射光，并通过光学元件组16到达液晶显 示面板。
图2示出了从光源12、 12、...发射的光的通路以及各个部件的
位置关系。
在图2中，字符L表示彼此相邻的光源12、 12的中心之间的 距离(光源距离)，字符n表示光学元件15的折射率，dl表示光学 元件15的厚度，字符H表示从光源12的中心到光轴S的方向上的 光学元件15的距离(光轴距离)，nO表示空气层19的折射率，ei 表示相对于从光源12发射并在光学元件15上入射的光的光轴S的 入射角，以及e2表示在光学元件15上入射的光的折射角。
在图2中，通过放大尺寸示出了相对于光学元件15的基板17 的亮度分布形成层18的结构部18a、 18a、…，^f旦实际上结构部18a、 18a、...相对于基板17非常小。
如图3所示，在亮度分布形成层18中的结构部18a、 18a、... 并列的方向上的碎黄截面中，才寻号v)i表示在与结构部18a的外表面相 切的切线TL和垂直于光轴S的平面C之间形成的切线角。在这种 情况下，如图2所示，字符a表示切线角w的最大切线角，字符x 表示在与来自光源12的光轴S垂直的方向上光源12的分割图傳_ 12A的移动距离。最大切线角a通常趋于是结构部18a的底角。
通过使用因数(参数)，面发光装置10满足以下公式(1 ) (3 )。 n0 sin\|/ = n sin(\|/—62) (1)
n0 sinei =n sin92 (2)<formula>formula see original document page 32</formula>
使用公式(1 ) (3 )，将任意切线角v应用于公式(1 )以计算
折射角e2，将所计算的折射角e2应用于公式(2)以计算入射角ei， 然后将所计算入射角的ei和4斤射角e2、光轴距离h和光学元件的
厚度dl应用于^^式(3)以计算移动3巨离X。因此，预先确定与切 线角^相对应的移动距离X,以及以与x相对应的距离在邻近光源 12的方向上移动到达具有切线角vj;的亮度分布形成层18的接触点 的光的分割图〗象12a。
因此，预先才艮据切线角M/确定分割图4象12a的移动距离x。
图4是示出来自光源12、 12…的光在穿过扩散装置14之前穿 过光学元件15的亮度分布的示图。
如图4所示，正面亮度在光源12、 12、...直上位置处最大，而 在彼此相邻的光源12、 12之间的各空间中心处最小，即，在x二L/2 处最小。另一方面，从倾斜角(45°)看的亮度分布在光源12、 12 之间的各空间的中心处最大，而在光源12、 12、…直上的位置处最 小。在倾斜亮度分布(45。)中，在L/H=2附近，可能倾斜亮度在 光源12、 12之间的各空间的中心处最大。
在图4中，还示出了以15。、 30。或60。的角度看的亮度分布， 并且在这些倾杀牛亮度分布中，倾斜亮度在光源12、 12之间的预定 位置处最大。
图5是示出穿过扩散装置14的光的亮度分布的示图。扩散装 置14具有均分照射光通量的角度分布的功能，因此，通过倾斜亮 度分布补偿正面亮度分布，使得正面亮度分布和倾斜亮度分布变得均匀。因此，当从所有角度看液晶显示面板时，亮度分布几乎恒定， 而与移动^巨离X无关，并^f呆i正了亮度分布的均匀。
在面发光装置10中，如图6所示，乂人各个光源12、 12、…发 射的光的正面亮度分布M、 M、…在顶部具有基本为三角形的形状， 使得亮度等级朝着彼此相邻光源12、 12、…直上的位置降低。对于 两个光源12、 12,各个正面亮度分布M、 M的一部分在彼此相邻 的两个光源12、 12之间的<立置处4皮此进4亍重叠，并且来自一个光 源12的光的亮度等级和来自另一光源12的光的亮度等级的总和构 成总正面亮度分布TM。各个正面亮度分布M、 M的一部分在4皮此 相邻的两个光源12、 12之间彼此进行重叠，以将亮度等级提高至 光源12直上位置处的等级，因此，改善了正面亮度分布TM的均 匀性。
对于来自光源12的光的正面亮度分布，形状不限于三角形， 形状还可以是例如具有圓顶的基本为三角形的形状(参见图7)、在 其斜面中具有台阶的形状(参见图8)等。当光源距离L与光轴距 离H的比率(L/H)较大时，正面亮度分布的形状可以是亮度等级 在光源12直上位置处具有最小值的形状(如图9所示)，或者可以 是亮度等级在光源12直上位置周围基本恒定的形状(如图10所 示)。
在面发光装置10中，如上所述，在彼此相邻的光源12、 12之 间的空间中心处，即，在x=L/2的位置处，正面亮度最小。基于(J) 表示正面亮度的假设，正面亮度(|)的最小值(1)0相对于正面亮度(|)的最 大值小max满足以下7>式。
0.65 (|)max ^如^ 0.85 小
max
(4)在x-L/2处，正面亮度小取最小值(t)()，且最小值c[)()满足上述公 式(4),使得当L/H在1.8-2.3的范围内时，当从所有角度观看液 晶显示面板时，都可以保证的亮度分布的均匀性。
为了满足上述公式(4),当L/H在1.8-2.3的范围内时，期望 以满足以下7>式的形状形成光学元件15的亮度分布形成层18中的 结构部18a、 18a、…。
<formula>formula see original document page 34</formula>
当结构部18a的最大切线角a满足以上/>式(5)时，可以控 制来自单个光源12的光的亮度分布的底部宽度。
图11是示出上述/>式(5)的示图，在图11中，上面的线賴二 表示公式(5)的上限，即，a = 50。 + 5。
L/H，下面的线段表示公 式(5)的下限，即，a = 35° + 5° L/H。最大切线角a包4舌在上限 和下限之间，因此，在x二L/2条件下的正面亮度())耳又最小值(t)()。
为了满足公式(4)和公式(5),需要结构部18a具有最大切 线角a变成预定角的形状，但是当确定光学元件15的厚度dl和光 轴距离H时，结构部18a的切线角甲变成仅移动距离x基于上述 公式(1) ~ (3)的功能。
图12是示出例如当光轴距离H= 15.0nm、光学元件的厚度dl =1.0、光学元件的折射率n= 1.59且空气的折射率=1.0时基于公 式(l) ~ (3)的切线角^和移动距离x之间的关系的示图。
给定光轴距离H和光学元件的厚度dl并从/>式(1 ) (3 )推 出切线角W和移动距离x之间的关系，以及给定光源距离L并以满足公式(4)和公式(5)的形状形成结构部18a、 18a、…，因此通
过切线角平控制光的亮度分布，使得确保了亮度分布的均匀。
当特定切线角屮在结构部18a中占^尤势时，以与切线角屮相 对应的移动距离x折射大量的光。例如，当以具有90。顶角的基本 为三角形的形状形成结构部18a时，切线角屮=45。占优势，并且以 与切线角甲=45°相对应的移动距离x折射大量光时，^f又在该部分中 的亮度等级变高。因此，当特定切线角屮在结构部18a中占优势时， 存在正面亮度小在x=L/2或在其附近的部分中变为最大值。
在面发光装置10中，为了防止正面亮度())在x-L/2或在其附近 的部分中变为最大^直，配置具有在结构部18a、 18a、...并列的方向 上的结构部一黄截面的外表面部分的结构部4黄截面的阵列方向分量 的比率变成40。 ~ "a"的切线角屮的部分的比率P满足以下7>式(6 )。
具体地，当在结构部18a、 18a、...并列的方向上结构部的4黄截 面的整个外表面j的结构部的横截面的阵列方向分量(参见图2)
为1时，比率P为具有结构部横截面的阵列方向分量的比率为40。
"a"的切线角T的部分的比率。
0.15 ^ P ^ 0.45 (6)
如上所述，字符a表示结构部中的最大切线角。
当比率P落在爿^式(6)所示的恒定范围内时，在x:L/2或其 附近的部分中没有出现正面亮度(()的最大值。
图13是示出在亮度分布形成层中的结构部的横截面的实例(实 例1 4)的示图，其中，从任意角度看的亮度分布基本恒定，而与 移动3巨离x无关。图13示出了 L/H=2.0 JU吏用具有60%的总透光 率的扩散装置(扩散板)的实例。图14是示出关于图13所示形状实例的切线角中和等于或大于 切线角平的切线角的比率之间的关系的示图。例如，在形状实例1 在结构部上进行观察。在该形状实例中，约35。以上的切线角与全 部结构部中的切线角的比率约为40%。形状实例1~4的每一个数 据和X轴的交点表示最大切线角a。
将L/H-2.0应用于上述^A式(5)以计算最大切线角a。结果， 所计算的最大切线角a在45°~60°的范围内。因此，在图14所示 形状实例1 ~4的每一个形状实例中，最大切线角a落在45°~60° 的范围内，因此满足上述/>式(5 )。
对于形状实例1 ~4中的每一个，确定落在40。-a范围内的切 线角甲与切线角中的总分布的比率P。在形状实例1 ~4的每一个 中，比率P落在0.25 -0.38的范围内，因》匕满足以上/>式(6)。
此外，在形状实例1 ~ 4的每一个中，最小值(j)o落在0.65c|)max ~
0.85())max范围内并满足上述公式(4)。
另一方面，图15是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面 的实例(形状实例5-11)的示图，其中，从任意角度看的亮度分 布不是基本恒定。与图13所示的实例相类似，图15示出了 L/H=2.0 且使用具有60%的总透光率的扩散装置(扩散板)的实例。
与图14相类似，图16是示出关于图15所示形状实例的切线 角T和等于或大于切线角屮的切线角的比率之间的关系的示图。 实例5 ~ 11的每一个数据和X轴的交点表示最大切线角a。
将L/H二2.0应用于上述公式(5)以计算最大切线角a。结果， 所计算的最大切线角在45°~60°的范围内。因此，除形状实例10之外，在图16所示的每一个形状实例中(形状实例5 ~9和11 )中， 最大切线角a不在45。 60。的范围内，并且不满足上述7>式(5)。
对于形状实例5~11的每一个，确定在切线角甲的总分布中 40。 a的范围内的切线角屮的比率P。在除形状实例9之外的形状 实例5、 6、 7、 8、 10和11的每一个中，比率P为0或者在大于0.45 的范围内，因此，不满足以上7>式(6)。
此外，在形状实例5-11的每一个中，在x二L/2位置处的正面 亮度小的最小值小o小于0.65c|)max，正面亮度在x=L/2的位置处没有最 小值如，或者最小值大于0.85(|)max。因此，在形状实例5~11的每 一个中，不满足以上/>式(4)。
在满足上述公式(4)、 (5)和(6)的实例(形状实例1~4) 中，以上结果确认从任意角度看的亮度分布基本恒定。
图17是列出图13 ~图16所示形状实例1 ~ 11的数据的表格。
在面发光装置10中，如上所述，当L/H在1.8-2.3的范围内 时，期望满足以上公式(5),但是当L/H在2.8 4.2的范围内时， 期望满足以下公式(5)'。
35。 + 5。 . L/H ^ a ^ (从50° + 5。
L/H和65°中选4奪的较小角度)
(5)，
当结构部18a的最大切线角a满足以上公式(5)，时，可以控制 乂人单个光源12发射的光的亮度分布的底部宽度。
以上描述了 L/H在1.8-2.3的小范围内的情况，但是当L/H在 大范围内时，光源和光学元件之间的光轴3巨离H变小或者4皮此相邻 的光源之间的光源距离L变大，并且在x=0 (光源直上的位置处)条件下的亮度可能趋于比x-L/2条件下的亮度更大。因此，当L/H 在较大值的范围内时，期望正面亮度分布c))具有图9所示的形状并 在光源直上的位置(x=0)取最小值(Jh，以及40°~a范围内的切线 角甲与结构部18a的切线角屮的总分布的比率P较大。
来自光源在光学元件的下表面(面向光源的表面)上垂直入射 的光在亮度分布形成层被内反射，但是当最大切线角a变大时，上 述反射角变小，并且从亮度分布形成层输出的光可能在扩散装置上 入射而不是在相邻的亮度分布形成层上入射。当光在扩散装置上入 射时，扩散装置均分角度，从而增大在x岣条件下的光量。因此， 即使在x=0的条件下取最小值(W，在x=0的条件下的亮度也变得太 大，并且从任意角度看的亮度分布不可能变得基本恒定。因此，当 L/H在扩大的范围内时，即，2.8~4.2时，为了避免高角度，将公 式(5)，中的最大切线角度a的上限设置为65°。
当比率P较大时，结构部18a的切线角^趋于4交大，并且增加 了紧邻x=L/2的位置处的分割图像的亮度，使得降低了光源直上位 置的分割图像的亮度。例如，当L/H在2.8 3.5的范围内时，假设 比率P满足以下7>式
0.55 ^ P ^ 0.70 (6)，
当L/H在3.5 ~4.2的范围内时，*1/没比率P满足以下7〉式
0.60 ^ P 0.75 (6)，，
然而，当比率P的值变得太大时，光源直上的位置处的正面亮 度分布())的最小值(lh变得太小，并且存在穿过扩散装置的光的亮度 在光源直上位置处降低的可能性。因此，为了防止穿过扩散装置的 光的亮度在光源直上的位置处变得太小，需要在x^条件下的正面亮度分布的最小值如大于在x-L/2条件下的正面亮度分布的最小值 小o。
小o < (h (7)
图18是示出亮度分布形成层中的结构部的才黄截面的实例(形 状实例12~ 14)的示图，其中，当作为L/H在2.8 3.5范围内的实 例的1711=3.0时，从任意角度看的亮度分布基本恒定，而与移动距 离x无关。图18示出了使用具有60%的总透光率的扩散装置(扩 散氺反)的实例。
与图13类似，图19是示出关于图18所示形状实例的切线角 屮和等于或大于切线角屮的切线角的比率之间的关系的示图。
将L/H:3.0应用于上述^厶式(5)，以计算最大切线角a。结果，最 大切线角a在50。 65。的范围内。因此，在图19所示形状实例12 ~ 14的每一个中，最大切线角a落在50。 65。的范围内，因此，满足 以上乂>式(5)，。
对于形状实例12~14的每一个，确定切线角T的总分布中 40°~a的范围内的切线角^的比率P。在形状实例12~14的每一 个中，比率P落在0.62-0.68的范围内，因此，满足以上7>式(6)，。
此夕卜，对于形状实例12-14的每一个，在x=L/2位置的正面 亮度(j)的最小值(l)o落在0.65c))max ~ 0.85々max的范围内，满足以上公式 (4)。
另外，对于形状实例12~ 14的每一个，(j)o〈((h，即，满足上述 公式(7 )。另一方面，图20是示出亮度分布形成层中的结构部的4黄截面 的实例(形状实例15-18)的示图，其中，当L/H-3.0时，即作为 L/H在2.8 3.5范围内的实例时，从任意角度看的亮度分布不是基 本恒定。图20示出了使用具有60%的总透光率的扩散装置(扩散 板)的实例。
与图14相类似，图21是示出关于图20所示形状实例的切线 角^和等于或大于切线角屮的切线角的比率之间的关系的示图。
将L/HN3.0应用于上述/^式(5)，以计算最大切线角a。结果，最 大切线角a在50°~65°的范围内。因此，在图21所示形状实例16 和17的每一个中，最大切线角a落在50°~65°的范围内，因此， 满足上述公式(5)'，但是在形状实例15和18的每一个中，最大切 线角a小于50。或大于65°,因此，不满足以上/>式(5)，。
对于形习犬实例15-18的每一个，确定切线角Y的总分布中 40。 a的切线角T的比率P。结果，尽管形状实例15和18满足以 上/>式(6)，， ^f旦形状实例16和17不满足以上7>式(6)，。
此夕卜，在形状实例16和17的每一个中，满足以上公式(4),但 在形状实例15和18的每一个中，最小值如小于0.65(()max或大于 0.85(|)max,并且不满足以上公式(4)。
另夕卜，在形状实例15中，(j)o〈((h，即，满足以上7>式(7), ^f旦 是在形4犬实例16和18的每一个中，())0〉 (jh，即，不满足以上7>式 (7)。在形状实例17中，不包括((h，因此，不满足以上公式(7)。
在满足以上/>式(4)、 (5)，、 (6)，和(7)的每一个实例(形状 实例12~14)中，以上结果确认从任意角度看的亮度分布变得基本恒定。图22是歹'J出图18 ~图21所示形状实例12 ~ 18的数据的表格。
图23是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的实例(实 例19~21 )的示图，其中，当4乍为L/H在3.5 ~4.2范围内的实例的 L/H=4.0时，从任意角度看的亮度分布基本恒定，而与移动距离x 无关。图23示出了使用具有60%的总透光率的扩散装置(扩散板) 的实例。
与图13类似，图24是示出关于图23所示形状实例的切线角 W和等于或大于切线角屮的切线角的比率之间的关系的示图。
将L/f^4.0应用于上述公式(5)，以计算最大切线角a。结果，最 大切线角a在55。-65。的范围内。因此，在图24所示形状实例19 ~ 21的每一个中，最大切线角a落在55。 65。的范围内，因此，满足 以上7>式(5)，。
对于形状实例19~21的每一个，确定了在切线角^的总分布 中40。 a的+刀线角^的比率P。在形习犬实例19~21的每一个中， 比率P落在0.61 ~0.73的范围内，因此，满足以上7>式(6)"。
此外，在形状实例19~21的每一个中，x^L/2位置的正面亮度
4>的最小值(|)0落在0.65(j)max 0.85(j)max的范围内，并且满足以上公式
(4)。
另夕卜，在形状实例19~21的每一个中，如〈(jh，即，满足上述 公式(7 )。
另一方面，图25是示出亮度分布形成层中的结构部的4黄截面 的实例(形状实例22~26)的图表，其中，当4乍为L/H在3.5 ~4.2 范围内的实例的L/H=4.0时，从任意角度看的亮度分布没有变得基本恒定。图25示出了使用具有60%的总透光率的扩散装置(扩散 —反)的实例。
与图14相类似，图26是示出关于图25所示形状实例的切线 角屮和等于或大于切线角屮的切线角的比率之间的关系的示图。
将L/H二4.0应用于上述公式(5)，以计算最大切线角a。结果，最 大切线角a在55°~65°的范围内。因此，在图26所示形状实例22 和26的每一个中，最大切线角a落在55°~65。的范围内，因此， 满足以上公式(5)'，但是在形状实例23 ~25的每一个中，最大切线 角a小于55°或大于65。，因此，不满足以上公式(5)'。
对于形状实例22~26的每一个，确定了在切线角^的总分布 中40。 ~a的切线角平的比率P。在形习犬实例23和24的每一个中， 满足以上/>式(6)"， 4旦是在形状实例22、 25和26的每一个中，满 足以上 ^式(6)"。
此外，在形状实例22中，满足以上/>式(4)，但是在形状实例
23 26的每一个中，最小<直小0小于0.65(()max或大于0.85())max，因it匕，
不满足以上/>式(4)。
另外，在形状实例23 ~26的每一个中，如〈()h，即，满足以上 7>式(7), 4旦是在形状实例22中，如〉^，即，不满足以上乂A式(7)。
在满足以上公式(4)、 (5)，、 (6)"和(7)的实例(形状实例19-21)的每一个实例中，上述结果确认从任意角度看的亮度分布变得 基本恒定。
图27是列出图23 ~图26所示形状实例19 ~ 26的数据的表格。在面发光装置10中，扩散装置14具有0.55 ~ 0.85的总透光率 T。扩散装置14具有均分乂人光源12、 12、…和/人光学元件15发射 的照射光通量的角度分布的功能，但随着总透光率T变小，扩散装 置的上述功能变得更加突出。当总透光率T约为0.55时，均分功能 饱和(基本变为最大值)，并且即使总透光率变得小于0.55时，均 分功能也没有4艮大的改变，因此，增加了亮度损失。随着全光透—见 率T从0.85作为变小，均分角度分布的功能变得突出。因此，当扩 散装置14的总透光率T在0.55 -0.85范围内时，该功能可以充分 均分扩散装置14的角度分布，同时抑制亮度变化。
图28是示出当使用具有不同的总透光率T的扩散装置时亮度 变化生成率(不均匀亮度比率)和L/H之间的关系的示图，图29 是示出通过》文大一部分示出图28的部分图表的示图；水平轴表示 光源3巨离L相乂十于光轴3巨离H的比率L/H,垂直轴表示亮度变4t生 成率(不均匀亮度比率)。
除实线的凝:据之外，图28和图29的凄t据是通过夹置光学元件 彼此相对设置光源和扩散装置以及通过夹置扩散装置相对于光学 元件设置扩散片和棱镜片的结构所测量的数据。实线的数据是在从 结构中除去光学元件的状态下所测量的凄史据。图中所示^t据是通过 使用总透光率T分别为0.58、 0.66、 0.76、 0.79或0.85的扩散装置 所测量的数据(图28、 29的数据补充)。
在设置光学元件的结构中，除部分光之外，从光源发射的、穿 过光学元件并到达扩散装置的光被扩散装置所扩散，并朝向扩散片 和棱镜片发射。发射光的一部分被反射并返回到扩散装置，被扩散 装置和光学元件扩散并再次朝向扩散片和棱镜片发射。
图28和图29已经确^人与没有4吏用光学元件时的亮度变化生 成率相比，当l吏用光学元件时，亮度变化生成率明显减小。此外，发现当使用光学元件且L/H在图中所示的范围内时，通 过使用具有图中所示总透光率T的扩散装置，降低了亮度变化生成 率。已经发现特别当使用具有0.66 ~ 0.85的总透光率T (数据填充) 的扩散装置时，大大降低了亮度变化生成率。因此，当扩散装置具 有0.66-0.85的总透光率T时，扩散装置可以表现出均分扩散装置 的角度分布的最大功能，同时抑制亮度变化。
假设当扩散装置的总透光率T变高时，通过超过扩散装置从扩 散片和棱镜片返回到光源侧的光量变大，并且^L扩散装置和光学元 件扩散的光量增加，从而降低了亮度变化生成率。
在面发光装置中，如上所述，当L/H在较大范围内时，例如 L/H在2.8 3.5的范围内，在x-0位置处，即，在光源直上的位置 处，亮度变高，可能引起亮度变化。因此，期望在从光学元件发射 至扩散装置的光和在x=0附近的光中，返回到光学元件的光在数量 上增加。在从光学元件发射至扩散装置的光和在x=0附近的光中， 当返回到光学元件的光在数量上增加时，正面亮度分布可能成为图 9所示的形状，使得亮度等级在光源直上的位置具有最小值。
图30是示出当使用具有由每一个均具有等边三角形形状的结 构部构成的亮度分布形成层的光学元件时在L/H=3.7条件下的亮度 分布的示图，并示出了当4吏用具有不同切线角甲的多个光学元件时 的凄t据。图30的lt据是通过夹置光学元件;波此相对i殳置光源和扩 散装置以及通过夹置扩散装置与光学元件相对设置扩散片和棱镜 片的结构的数据。
例如，当使用被形成使得切线角W为65。的光学元件时，光源 直上(x=0)的亮度较高且光源之间的亮度较低，并且从扩散装置 返回到光源的光量4交小。当^f吏用^皮形成佳J寻切线角甲为例如45。的光学元件时，光源直上(x=0)的亮度较低且光源之间的亮度较高，
并且从扩散装置返回到光源的光量较大。
如上所述，当L/H在4交大范围内时，期望在x二O附近的光中， 返回到光学元件的光量增加，并且图30的凄t据已经确i人用于增加 返回到光学元件的光量的结构部的切线角W期望在39°~59°范围 内。
因此，当L/H在專交大范围内时，即，在2.8~3.5的范围内时， 通过使用由具有39° ~ 59。切线角平的结构部构成的光学元件，可以 抑制亮度变化。
图31是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的实例(形 状实例27~31 )的示图，其中，从任意角度看的亮度分布变得基本 恒定，而与移动距离x无关。图31示出了 L/H为2.8~3.5且使用 66%的总透光率(补充)的扩散装置(扩散板)的实例。
图32是示出关于图31所示的形状实例的切线角T和等于或大 于切线角^的切线角的比率之间的关系的示图。对于形状实例27 ~ 31,具有39° ~ 59。的切线角甲的部分的比率Q在形状实例27中为 0.44,在形状实例28中为0.37,在形状实例29中为0.42，在形状 实例30中为0.51，以及在形习犬实例31中为0.50。
与上述比率P类似，当在结构部并列的方向上的结构部的4黄截 面(参见图2)的整个外表面J的结构部的4黄截面的阵列方向分量 取1时，比率Q为具有结构部的横截面的阵列方向分量的比率为 39° ~ 59。的切线角屮的部分相对于整个外表面J的比率。
对于结构部排列的方向上的结构部的横截面的外表面，在除具 有结构部的横截面的阵列方向分量的比率为39°~59°的切线角甲的部分之外的部分中，具有结构部的4黄截面的阵列方向分量的比率
为大于59。的切线角屮的部分的比率作为比率R。比率R在形状实 例27中为0.36，在形状实例28中为0.59,在形状实例29中为0.90, 在形状实例30中为0.86,以及在形状实例31中为1.00。
图33是示出亮度分布形成层中的结构部的横截面的实例(形 状实例31 ~33 )的示图，其中，从任意角度看的亮度分布变得基本 恒定，而与移动距离x无关。与图31所示的结构实例相似，图33 示出了 L/H为2.8 ~ 3.5且使用66%的总透光率(补充)的扩散装置 (扩散板)的实例。注意，图33所示的形状实例31与图31所示 的形状实例31相同，并且在图中示出是为了与形状实例32进4亍比 较。
图34是示出关于图33所示形状实例32和33的切线角^和等 于或大于切线角屮的切线角的比率之间的关系的示出。对于形状实 例32和33,具有39° ~ 59。的切线角^的部分的比率Q在形状实例 32中为0.63，在形状实例33中为0.50 (图34数据补充)。
比率R在形^1犬实例32中为0%，在形习犬实例33中为100%。
图35是示出除形状实例27 33之外，对于形状实例3、 5、 8、 9、 11 ~ 14以及16 ~ 25的每一个的具有39。 ~ 59。的+刀纟戋角T的吾卩 分的比率Q以及亮度变化生成的表格。如图35所示，在比率Q为 0.37 -0.68的形状实例中，亮度变化4交小，而在比率为小于0.37或 大于0.72的形状实例中，亮度变化变得较大。
因此，当L/H在2.8 3.5的范围内，且具有切线角屮的部分的 比率Q满足公式0.37 Q ^ 0.70时，其中，在结构部并列的方向 上的结构部的横截面的外表面部分的结构部的横截面的阵列方向 分量的比率变成39。 59。，因此，可以抑制亮度变化。例如，图36是通过比较示出关于亮度分布的形状实例31和32 的示图。在形^)犬实例31中，比率Q为0.50,比率R为l.OO。在形 状实例32中，比率Q为0.63，比率R为O。形状实例31的比率R 大于形4犬实例32的比率R。
如图36中的标识才寻V、 V、…所示，在形a犬实例31的亮度分 布中，相对于光源直上(x=0)的亮度，直接在光源侧面的亮度的 上升程度较为緩和，而在形状实例32中的亮度分布中，相对于光 源直上(x=0)的亮度，直接在光源侧面的亮度的上升程度较急剧。 因此，如上所述，当比率Q在0.37 -0.70的范围内时，可以抑制亮 度变化，但是为了进一步降低光源直上部分附近的对比以更加能够 确保抑制亮度变化，期望比率R4交大。
除比率R为1.00的形状实例31之外，可以进一步降低光源直 上部分附近的对比以进 一 步抑制亮度变化的形状实例包括比率R 为0.90的形4犬实例29、比率R为0.86的形4犬实例30以及比率R 为1.00的形状实例33。因此，在除具有39°~59°的切线角T的部 分之外的部分中，具有大于59。的切线角T的部分的比率R为0.80 以上时，可以进一步抑制亮度变化。
在面发光装置10中，通过形成光学元件15中的亮度分布形成 层18使得该层的横截面(外表面)具有期望的曲线形状，可以抑 制亮度的不均匀，但是在许多情况下，由于处理原因难以将亮度分 布形成层18形成为曲线形4犬。因it匕，以下述^妄近曲线形状的多边 形形状来形成亮度分布形成层18,因此，在^f呆i正良好加工性能的同 时抑制亮度的不均匀。
以下将描述光学元件15中的亮度分布形成层18的横截面的实 例(参见图37~39)。图37示出了具有多边形形状的亮度分布形成层18的实例100。 亮度分布形成层100由与光源的阵列方向平行的外表面101以
103、 ...、 107、 107构成，基于外表面101，随着外表面4妄近光源， 倾斜角变大。亮度分布形成层100具有基于穿过将外表面101分为 两部分的点的中线M在光源的阵列方向上线对称的形状。
例如，由具有不同倾斜角的十三(13)个外表面(线段)形成 亮度分布形成层IOO， ^旦外表面的lt量不限于13,而是可以通过考 虑光源距离L等任意确定外表面的凄丈量。
当使用具有接近图37所示曲线形状的多边形形状的横截面的 亮度分布形成层100时，不需要形成通常很难形成的曲线形状，因 此，从而保证光学元件的良好加工性能的同时可以抑制亮度变化。
此夕卜，当形成与光源的阵列方向平^f亍的外表面101时，可以容
易地控制正面亮度(j)的最小值())O。
图38和图39分别示出了亮度分布形成层200、 300，作为具有 通过划分图37所示多边形形状所获得的多个结构部的亮度分布形 成层的实例。
图38所示的亮度分布形成层200具有交替排列的两个结构部 200a、 200b。
例如，结构部200a具有7个外表面，并包4舌表面201、 202、 202、 203、 203、 204、 204。侈寸^口，纟吉4勾告卩200b也具有7个夕卜表面， 并包括夕卜表面205、 206、 206、 207、 207、 208、 208。夕卜表面201、 205与光源的阵列方向平4亍。夕卜表面202、 203、 204相对于光源的阵列方向的倾斜角分别与亮度分布形成层100的 夕卜表面103、 105、 107的卡页冻牛角才目同，并且夕卜表面206、 207、 208 相对于光源的阵列方向的倾斜角分别与亮度分布形成层100的外表 面102、 104、 106的，页冻+角相同。
当使用由通过划分亮度分布形成层100的形状获得的结构部 200a、 200b、 200a、 200b、…形成的亮度分布形成层200时，结构 部200a、 200b的每一个的外表面的数量较小，因此，可以容易地 进4亍光学元件的处理。
图39所示的亮度分布形成层300具有交替设置的两个结构部 300a、 300b。
侈'J^口，纟吉才勾部300a具有6个夕卜表面，并由夕卜表面301、 301、 302、 302、 303、 303开j成。侈'J^口，纟吉片勾吾卩300b也具有6个夕卜表面， 并由夕卜表面304、 304、 305、 305、 306、 306形成。
夕卜表面301、 302、 303相对于光源的阵列方向的倾斜角分别与 亮度分布形成层100的外表面103、 105、 107的倾斜角相同，而外 表面304、 305、 306相对于光源的阵列方向的倾斜角分别与亮度分 布形成层100的外表面102、 104、 106的倾杀牛角相同。
在结构部300a和300b之间，形成与光源的阵列方向平4亍的平 4亍平面307。平4于平面307对应于亮度分布形成层100的外表面101 。
当使用由通过划分亮度分布形成层100的形状获得的结构部 300a、 300b、 300a、 300b、…形成的亮度分布形成层300时，结构 部300a、 300b的每一个的外表面的数量较小，因此，可以容易地 进行光学元件的处理。当采用亮度分布形成层300时，4吏用例如才莫型1000通过注射 成型来形成光学元件。如图40所示，在^^莫型1000中，在用于^t制 结构部300a和结构部300b的部分之间具有突起1001,并且突起 1001在光源的阵列方向上具有特定宽度，因此，表现出高硬度。因 此，不可能引起突起1001的变形，可以平稳地进行模型1000的释 放，因此，从而改善模制的亮度分布成形层300的处理精度。
作为实例上文描述了具有连续形成多个阵列的两种类型的结 构部的亮度分布形成层，{旦多边形的形状的分割总凄t不4又限于两 个，总数可以是三个以上。通过将多边形形状分为多个结构部获得 这些结构，并与未分割的亮度分布形成层100 —样表现出不是很大 的光学性能偏差，并且可以通过考虑加工性能来任意选择结构。
接下来，将描述具有集成光学元件15和扩散装置14的结构的 光学元件封装和光学元件结合体(参见图41和图42)。
如上所述，在面发光装置10中，4姿顺序/人光源12、 12、…侧 i殳置光学元件15、扩散装置14以及光学元件组16，并才艮据部件的 厚度，可能硬度较低引起扭曲或者巻曲等，从而助于导致不均匀亮度。
为了防止4丑曲或者巻曲的产生，可通过"P者如透明片或透明膜的 封装件20来封装光学元件15和扩散装置14、或者光学元件15、 扩散装置14和光学元件组16以形成光学元件封装21(参见图41 )。
可选地，例如，可通过使用紫外线固化树脂、压敏粘合剂等来 结合光学元件15和扩散装置14,以形成光学元件结合体22 (参见 图42)。在这种情况下，除光学元件15之外，还可以将光学元件组 16与扩散装置14结合，以形成光学元件结合体22。当形成光学元件封装21或光学元件结合体22时，可以通过增 加厚度来改善硬度，从而防止扭曲、巻曲等的产生。
在光学元件封装21或光学元件结合体22中，将光学元件15 配置为具有0.05 mm-0.40 mm范围内的厚度dl,并将扩散装置14 配置为具有1.0mm 2.5mm范围内的厚度d2。即使当使用具有较 小厚度和较小硬度的光学元件15时，具有较大厚度的扩散装置14 也被用于形成光学元件封装21或光学元件结合体22,使得可以在 光源12、 12、...附近设置光学元件15。
当通过具有与0.05 mm ~ 0.40 mm范围一样小的厚度dl以及通 过利用例如熔体挤出来使基板17与亮度分布形成层18集成形成光 学元件15时，不〗又可以降低材料成本以降低生产成本，而且还可 以提高成形转印特性以改善亮度分布形成层18的模制精度。
jt匕夕卜，当通过具有例长口与0.05 mm ~ 0.40 ~ mm范围一才羊小的 厚度dl以及通过使用紫外线固化树脂使亮度分布形成层18与基板 17结合形成光学元件15时，不需要形成例如双轴延伸PET膜的厚 基板17，从而可以实现厚度和生产成本的降低。
另夕卜，可以形成光学元件15，使得亮度分布形成层18中的部 分结构部18a、 18a、…具有不同的尺寸(参见图43)。例如，可以 形成光学元件，使得部分结构部18a、 18a、…的光轴方向上的高度 变得比其他结构部18a、 18a、…的高度更高。通过形成光学元件15， 即4吏当i殳置在亮度分布形成层18侧的扩散装置14和光学元件15 偶然4皮此4妄触时，也可以减少这两者的4妄触面积。
因此，减少扩散装置14和光学元件15之间的4妾触面积，可以 抑制在结构部18a、 18a、…和扩散装置14之间所引起的损坏。可通过〗吏用用于形成光学元件15的才莫型500形成上述形状， 4吏4寻例如如图44所示，用于形成凹槽500a的部分具有4交深的凹面 形状。
上述最佳模式中所描述的各个部件的具体形状和结构只是用 于执行本发明的实例，不能通过实例限制本发明的冲支术范围。
本领域的技术人员应该理解，根据设计要求和其他因素，可以 有多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求 或等同物的范围之内。
权利要求
1.一种面发光装置，包括多个光源，设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能，并具有形成在其上的、用于抑制从所述多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射面，用于反射从所述多个光源发射的光，在所述反射面和所述光学元件之间具有空气层的情况下，通过夹置所述多个光源来与所述光学元件相对地设置所述反射面；以及扩散装置，用于扩散从所述多个光源发射的光，通过夹置所述光学元件来与所述多个光源相对地设置所述扩散装置，其中；基于以下假设，L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离(光源距离)，H表示从光源的中心到所述光学元件在光轴方向上的距离(光轴距离)，x表示在从一个光源到邻近光源的方向上的移动距离，φ表示从所述光源发射并穿过所述光学元件的光在所述光学元件上的正面亮度，以及φmax表示所述光学元件上的所述正面亮度φ的最大值，当L/H在1.8～2.3的范围内时，在x＝L/2条件下的正面亮度φ取最小值φ0，并满足以下公式0.65·φmax≤φ0≤0.85·φmax。
2. —种面发光装置，包括多个光源，设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能，并具有形成在其上的、用于 抑制从所述多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射面，用于反射从所述多个光源发射的光，在所述反 射面和所述光学元件之间具有空气层的情况下，通过夹置所述 多个光源来与所述光学元件相对地设置所述反射面；以及扩散装置，用于扩散从所述多个光源发射的光，通过夹 置所述光学元件来与所述多个光源相对地设置所述扩散装置， 其中；基于以下々i设，L表示;f皮此相邻的光源的中心之间的距离 (光源距离)，H表示乂人光源的中心到所述光学元件在光轴方向上的距 离(光轴距离)，x表示在/人一个光源到邻近光源的方向上的移动距离， 光学元件上的正面亮度，以及小max表示所述光学元件上的所述正面亮度小的最大值，当L/H在2.8-4.2的范围内时，在x^L/2条件下的正面 亮度(()取最小值(j)()，以及在x=0条件下的正面亮度cj)取最小值 并满足以下7>式`0.65 (tw^(()"0.85 ()vax,且小0 <小l。
3. 根据权利要求1所述的面发光装置，其中，所述光学元件中的所述亮度分布形成层由多个结构部组成，所述多个结构部4皮设
4.并在所述多个光源的阵列方向上并列，以及基于以下假设切线角屮表示在所述亮度分布形成层中 的结构部并列的方向上的横截面中，与所述结构部的外表面相 切的切线和与所述光轴垂直的平面之间的角度，以及"a"表示所述切线角？中的最大切线角，当L/H在1.8-2.3的范围内时，满足以下/>式`350 + 5Q IVH ^ a ^ 50。 + 5Q I7H其中，具有在所述结构部并列的方向上的结构部4黄截面 的外表面部分的结构部纟黄截面的阵列方向分量相对于结构部 横截面的外表面的结构部横截面的阵列方向分量的比率变成 40。 - "a"的切线角T的部分的比率P满足以下/>式`0.15SPS0.45。
5.根据权利要求2所述的面发光装置，其中，所述光学元件中的 所述亮度分布形成层由多个结构部组成，所述多个结构部一皮设并在所述多个光源的阵列方向上并列，以及基于以下*1/没切线角屮表示在所述亮度分布形成层中 的结构部并列的方向上的横截面中，与所述结构部的外表面相 切的切线和与所述光轴垂直的平面之间所形成的角度，以及"a"表示所述切线角中的最大切线角，当L/H在2.8 4.2的范围内时，满足以下/>式`35。+ 5° . L/H<a< (乂人50。 + 5。 . L/H和65。中选4奪的4交 小角度)当L/H在2.8-3.5的范围内时，具有在所述结构部并列 的方向上的结构部横截面的外表面部分的结构部横截面的阵 列方向分量相对于结构部一黄截面的外表面的结构部纟黄截面的 阵列方向分量的比率变成40°~ "a，，的切线角屮的部分的比 率P满足以下7>式0.70其中，当L/H在3.5~4.2的范围内时，具有在所述结构 部并列的方向上的结构部片黄截面的外表面部分的结构部一黄截 面的阵列方向分量相对于结构部横截面的外表面的结构部横 截面的阵列方向分量的比率变成40°~ "a"的切线角^的部 分的比率P满足以下/>式根据权利要求1所述的面发光装置，其中所述扩散装置具有0.55 -0.85范围内的总透光率T，其中，总透光率的标准为JIS K 7361。其中，所述扩散装置具有 其中，所述扩散装置具有 其中，所述扩散装置具有 其中，所述结构部具有以
6. 根据权利要求2所述的面发光装置， 0.55 -0.85范围内的总透光率T。
7. 根据权利要求1所述的面发光装置， 0.66 ~ 0.85 '范围内的总、透光率T。
8. 根据权利要求2所述的面发光装置, 0.66 ~ 0.85 '范围内的总、透光率T。
9. 根据权利要求3所述的面发光装置， 多边形形状形成的外表面。
10. 根据权利要求4所述的面发光装置，其中，所述结构部具有以 多边形形状形成的外表面。
11. 根据权利要求3所述的面发光装置，其中，与所述光轴垂直的 平面形成在4皮此相邻的结构部之间。
12. 根据权利要求4所述的面发光装置，其中，与所述光轴垂直的 平面形成在;f皮此相邻的结构部之间。
13. 根据权利要求3所述的面发光装置，其中，所述结构部中形成 有与所述光轴垂直的平面。
14. 根据权利要求4所述的面发光装置，其中，所述结构部中形成 有与所述光轴垂直的平面。
15. 根据权利要求1所述的面发光装置，其中，通过夹置所述扩散装置，与所述光学元件不同的至少一 个光学元件与所述光学元件相对地i殳置，以及设置其中通过封装件来覆盖所述扩散装置和设置在所述 扩散装置两侧的各个光学元件的光学元件封装。
16. 根据权利要求2所述的面发光装置，其中，通过夹置所述扩散装置，与所述光学元件不同的至少一 个光学元件与所述光学元件相对地i殳置，以及设置其中通过封装件来覆盖所述扩散装置和设置在所述 扩散装置两侧的各个光学元件的光学元件封装。
17. 根据权利要求1所述的面发光装置，其中，设置所述扩散装置 和通过结合所述光学元件形成的光学元件结合体。
18. 根据权利要求2所述的面发光装置，其中，设置所述扩散装置和通过结合所述光学元件形成的光学元件结合体。
19. 根据权利要求17所述的面发光装置，其中，所述光学元件具有0.05 mm ~ 0.40 mm范围内的厚度dl, 且扩散装置具有1.0 mm ~ 2.5 mm范围内的厚度d2。
20. 才艮据权利要求18所述的面发光装置，其中，所述光学元件具有0.05 mm ~ 0.40 mm范围内的厚度dl, 且扩散装置具有1.0 mm ~ 2.5 mm范围内的厚度d2。
21. —种液晶显示装置，包括多个光源，设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能，并具有形成在其上的、用于 抑制从所述多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射面，用于反射从所述多个光源发射的光，在所述反 射面和所述光学元件之间具有空气层的情况下，通过夹置所述多个光源来与所述光学元件相对地i殳置所述反射面；扩散装置，用于扩散从所述多个光源发射的光，通过夹置所述光学元件来与所述多个光源相对地设置所述扩散装；以 及液晶面斧反，显示图像，并一皮乂人所述多个光源发射的光所照射，其中；基于以下假设，L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离 (光源距离)，H表示从光源的中心到所迷光学元件在光轴方向上的距离(光轴距离)，X表示在从 一 个光源到邻近光源的方向上的移动距离，光学元件上的正面亮度，以及(j)max表示所述光学元件上的所述正面亮度小的最大值，当L/H在1.8-2.3的范围内时，在x^L/2条件下的正面 亮度(j)取最小值(f)o，并满足以下公式0.65 ())丽S小o ^ 0.85 ())脂x。
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23.一种液晶显示装置，包括多个光源，i殳置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、用于抑 制从所述多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射面，用于反射从所述多个光源发射的光，在所述反 射面和所述光学元件之间具有空气层的情况下，通过夹置所述 多个光源来与所述光学元件相对地i殳置所述反射面；扩散装置，用于扩散从所述多个光源发射的光，通过夹 置所述光学元件来与所述多个光源相对地设置所述扩散装置； 以及液晶面4反，显示图^f象，并净皮乂人所述多个光源发射的光所 照射，其中；基于以下假设，L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离 (光源距离)，H表示乂人光源的中心到所述光学元件在光轴方向上的距 离(光轴距离)，x表示在/人一个光源到邻近光源的方向上的移动距离，光学元件上的正面亮度，以及小max表示所述光学元件上的所述正面亮度())的最大值，当L/H在2.8-4.2的范围内时，在x-L/2条件下的正面亮度小取最小值小0，以及在x=0条件下的正面亮度())取最小值 小，并满足以下7>式0.65 小maxS())O ^ 0.85 (j)max，且 小0 <小l。一种面发光装置，包括，多个光源，设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有在其上形成的用于抑制 从所述多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射面，用于反射乂人所述多个光源发射的光，在所述反 射面和所述光学元件之间具有空气层的情况下，通过夹置所述 多个光源来与所述光学元件相对地-没置所述反射面；以及扩散装置，用于扩散从所述多个光源发射的光，通过夹 置所述光学元件来与所述多个光源相对地设置所述扩散装置； 其中所述光学元件中的所述亮度分布形成层由多个结构部组 成，所述多个结构部^皮i殳置成使所述结构部在从所述光源发射 的光的光轴方向上突出并在所述多个光源的阵列方向上并列，基于以下々支设，L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离 (光源距离)，H表示从光源的中心到所述光学元件在光轴方向上的距 离(光轴距离)，X在乂人一个光源到邻近光源的方向上的移动3巨离，切线角甲表示在所述亮度分布形成层中的结构部并列的 方向上的4黄截面中，与所述结构部的外表面相切的切线和与所 述光轴垂直的平面之间所形成的角度，当L/H在2.8-3.5的范围内时，其中，具有在所述结构部并列的方向上的结构部4黄截面 的外表面部分的结构部纟黄截面的阵列方向分量相对于结构部 横截面的外表面的结构部横截面的阵列方向分量的比率变成 39。~59。的切线角W的部分的比率Q满足以下公式
24. 根据权利要求23所述的面发光装置，其中除了具有在所述结构部并列的方向上的结构部一黄截面的 外表面部分的结构部一黄截面的阵列方向分量的比率变成 39。~59。的切线角^的部分之外，80%以上的部分具有大于 59。的切线角甲。
25. —种液晶显示装置，包括多个光源，设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、用于抑 制从所述多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射面，用于反射乂人所述多个光源发射的光，在所述反 射面和所述光学元件之间具有空气层的情况下，通过夹置所述 多个光源来与所述光学元件相对地设置所述反射面；扩散装置，用于扩散从所述多个光源发射的光，通过夹 置所述光学元件来与所述多个光源相对地设置所述扩散装置； 以及液晶面才反，显示图^f象，并净皮乂人所述多个光源发射的光所照射，其中；所述光学元件中的所述亮度分布形成层由多个结构部组 成，所述多个结构部被设置成所述结构部在从所述光源发射的 光的光轴方向上突出并在所述多个光源的阵列方向上并列，基于以下假设，L表示彼此相邻的光源的中心之间的距离 (光源距离)，H表示/人光源的中心到所述光学元件在光轴方向上的距 离(光轴距离)，x表示在/人一个光源到邻近光源的方向上的移动距离，切线角T表示在所述亮度分布形成层中的结构部并列的 方向上的一黄截面中，与所述结构部的外表面相切的切线和与所 述光轴垂直的平面之间所形成的角度，当L/H在2.8-3.5的范围内时，具有在所述结构部并列的方向上的结构部一黄截面的外表 面部分的结构部横截面的阵列方向分量相对于结构部横截面 的外表面的结构部横截面的阵列方向分量的比率变成39。 ~ 59。的切线角屮的部分的比率Q满足以下7>式0.37SP^0.70。
全文摘要
本发明公开了面发光装置和液晶显示装置，其中，该面发光装置，包括多个光源，设置在同一平面上；光学元件，具有透射性能并具有形成在其上的、用于抑制从多个光源发射的光的亮度变化的亮度分布形成层；反射面，用于反射从多个光源发射的光，在反射面和光学元件之间具有空气层的情况下，通过夹置多个光源来与光学元件相对地设置反射面；以及扩散装置，用于扩散从多个光源发射的光，通过夹置光学元件来与多个光源相对地设置扩散装置。通过本发明，从所有角度看的亮度分布几乎都变得恒定，并且可以抑制从所有角度看的亮度的不均匀。
文档编号G02F1/13357GK101630095SQ20081021052
公开日2010年1月20日 申请日期2008年8月25日 优先权日2007年8月23日
发明者大村太郎, 太田荣治, 山北茂洋, 新开章吾, 石森拓 申请人:索尼株式会社