发明名称 面光源装置及利用此装置的液晶显示装置
摘要 一种面光源装置,其构成包括有:光源;导光板,用来将来自该光源之光引导成平面状;和集光构件,用来使自该导光板射出之光朝向预定之方向射出。上述之导光板具有阶梯状面从其配置有光源之一端朝向另一端以预定之间距使厚度阶梯式逐渐变薄,用来将来自上述光源之光引导到指定之平面上。上述之集光构件被配置成重叠在上述之导光板,用来使从上述导光板射出之光折射到接近导光板的法线方向的多数棱镜,和朝向所定角度范围将自上述棱镜部射出之光射出之多数透镜所构成。
申请公布号 TW346546 申请公布日期 1998.12.01
申请号 TW086108626 申请日期 1997.06.20
申请人 发明人
分类号 G02B6/331;G02F1/157 主分类号 G02B6/331
代理机构 代理人
主权项 1.一种面光源装置,其特征为具有: 光源; 导光板,将上述光源配置在其一端,具有从其一端 朝向另一端以预定之间距其厚度会按每一阶梯变 薄的阶梯状面,而将来自上述光源之光引导至指定 之平面上;和 集光构件,重叠在上述导光板而被配置,使其从上 述导光板射出之光朝向预定范围之方向射出。2. 如申请专利范围第1项之面光源装置,其中上述之 导光板具有;用于反射从上述之一端侧射入之光之 反射面,和具有为使被该导光板引导之光所需的阶 梯状面者射出。3.如申请专利范围第2项之面光源 装置,其中上述集光构件系由:使自上述阶梯状面 之竖起面射出之光朝向对上述阶梯面之涵盖面法 线之角度变小方向折射的多数棱镜所排列的棱镜 构件,和被配置在上述集光构件之光射出方向,排 列有多数透镜用来将被上述棱镜构件折射之光聚 集在指定范围射出。4.如申请专利范围第3项之面 光源装置,其中上述之集光镜部系由多个夫瑞乃( Fresnel)透镜群所形成。5.如申请专利范围第3项之 面光源装置,其中上述集光镜部系由多数透镜以较 其上述棱镜部之各棱镜之排列间距更大之间距排 列之透镜群所形成。6.如申请专利范围第5项之面 光源装置,其中将上述集光镜部之1个透镜形成为 对应上述棱镜构件之3个以上之单数棱镜者。7.如 申请专利范围第3项之面光源装置,其中上述集光 镜部系由在纵向和横向排列有多数微小透镜之透 镜阵列所构成者。8.如申请专利范围第7项之面光 源装置,其中上述透镜阵列之微小透镜分别由夫瑞 乃透镜所形成者。9.如申请专利范围第2项之面光 源装置,其中上述集光构件系由其剖面大致为半圆 形之柱状透镜使其与上述导光板之一端而能大致 平行般多数排列的柱状透镜群所构成,使上述每一 柱状透镜的曲面分别面对向于形成于上述导光板 之阶梯面之竖起面,使其平面对上述阶梯面之涵盖 线以指定所排列者。10.如申请专利范围第2项之面 光源装置,其中上述集光构件系由将剖面为多角形 之柱状透镜的多数使其与上述导光板之一端而能 大致平行排列的柱状透镜群所构成,将上述之每一 柱状透镜使其多角形之1顶点分别面对向放上述导 光板所形成的阶梯面之竖起面而排列着。11.如申 请专利范围第1项之面光源装置,其中上述导光板 系由:其一端面被配置于邻接上述光源之一方方向 ,其另一端面即被配置在上述一方之方向的第一部 分;和其一端面被配置于邻接和上述光源之上述一 方方向相反方向之另一方向,其另一端被配置在上 述另一方之方向的第2部份导光板所构成;上述之 第1,第2部份导光板之各阶梯状面之涵盖面实质上 为互相一致者。12.如申请专利范围第1项之面光源 装置,其中上述导光板系由重叠多数透明膜所形成 之积层体构成者。13.如申请专利范围第1项之面光 源装置,其中上述导光板系由将导光用之细长导光 板从上述导光板之一端朝向另一端排列多数而形 成板状的导光板集合体构成。14.如申请专利范围 第1项之面光源装置,其中上述导光板具有;阶梯状 面,用来反射从一端射入之光,和实质上之平坦面, 面对上述楷梯状面,用来射出被该阶梯状面反射之 光。15.如申请专利范围第1项之面光源装置,其中 上述集光构件具有光学界面,在对应上述阶梯状面 之各阶梯之每一区域形成多数导光区域,藉该光学 性界面将射出到该导光区域外侧之光导向上述集 光构件之法线方向。16.如申请专利范围第15项之 面光源装置,其中上述集光构件之光学性界面系由 形成于上述导光领域之境界部而具有比上述导光 板折射率较小物质制成之低折射率层之界面所构 成。17.如申请专利范围第16项之面光源装置,其中 上述之低折射率层系由空气构成。18.一种面光源 装置,其特征为具有: 光源; 导光板,在其一端配置上述光源,形成有突起用于 将从该一端射入之来自上述光源之光射出到表面; 棱镜部,由多数棱镜所构成,被配置成重叠在上述 导光板,而使从上述导光板射出之光朝向对该导光 板法线之角度变小的方向折射;和 集光境构件,被配置于该棱镜部之射出侧而由多数 透镜所构成,用于使自上述棱镜部射出之光朝向预 定范围之方向射出。19.如申请专利范围第18项之 面光源装置,其中上述导光板在上述棱镜间互相对 应,形成了多数具有将在上述导光板内被引导之光 射出所需的倾斜面之突起。20.如申请专利范围第 18项之面光源装置,其中上述导光板具有排列多数 棱镜之光射出面。21.一种具备有面光源之液晶显 示装置,其特征为具有: 光源; 导光板,将上述光源配置在其一端,具有阶梯状面 从其一端朝向另一端以预定之间距使厚度按每一 阶梯逐渐变薄,将来自上述光源之光导至指定之平 面上; 集光构件,被配置成重叠在上述导光板,使自上述 导光板射出之光朝向预定范围之方向射出;和 液晶显示元件,被配置在上述集光构件之光之射出 侧,在互相面对向之电极所形成之一对基板之间封 入有被定向成指定状态之液晶。22.如申请专利范 围第21项之液晶显示元件,其中上述之导光板具有: 反射面,用来反射从一端射入之光;和阶梯状面为 射出被该导光板引导之光而具有竖起面;和 上述集光构件系由:棱镜构件,排列有多数棱镜用 于使自上述阶梯状面之竖起面射出之光朝向对上 述阶梯面之涵盖线之法线之角度变小的方向折射; 和集光镜部排列有多数透镜,被配置在射出上述集 光构件之光之方向,用于将被上棱镜构件所折射之 光聚集在预定范围而射出之。23.如申请专利范围 第21项之面光源装置,其中上述集光镜部系由多数 夫瑞乃透镜群所构成。24.如申请专利范围第21项 之面光源装置,其中上述集光构件系由将其剖面为 多角形之柱状透镜多数排列成柱状透镜群而其与 上述导光板之一端面大致平行所构成,上述每一个 柱状透镜被排列成其多角形之1顶点分别面对向于 上述导光板所形成之阶梯面之竖起面者。图式简 单说明: 第一图是剖面图,用来表示本发明第1实施例之光 源装置和利用此光源装置之液晶显示装置。 第二图是扩大剖面图,用来扩大表示第一图所示之 光源装置之一部份; 第三图是剖面图,用来表示第一图所示之第1实施 例之第1变化例; 第四图是扩大剖面图,用来扩大表示第三图所示之 光源装置之一部份; 第五图是剖面图,用来表示第1实施例之第2变化例; 第六图是扩大剖面图,用来扩大表示第五图所示之 光源装置之一部份; 第七图是剖面图,用来表示第1实施例之第3变化例; 第八图是扩大剖面图,用来扩大表示第七图所示之 光源装置之一部份; 第九图是剖面图,用来表示第1实施例之第4变化例; 第十图是扩大剖面图,用来扩大表示第九图所示之 光源装置之一部份; 第十一图是剖面图,用来表示第1实施例之第5变化 例; 第十二图是剖面图,用来表示第2实施例之面光源 装置; 第十三图是分解剖面图,用来表示第十二图所示之 第2实施例之面光源装置所使用之导光板之构造; 第十四图扩大剖面图,用来表示第十二图所示之第 2实施例之面光源装置之光射出路径; 第十五图是剖面图,用来表示本发明之第3实施例 之光源装置; 第十六图是扩大剖面图,用来扩大的表示第十五图 所示之光源装置之一部份; 第十七图A,第十七图B是制造工程图,用来表示第十 五图所示之光源装置所使用之导光扳之制造方法; 第十八图表示利用第十七图A,第十七图B所示之制 造方法用以制造表面薄片之形成方法; 第十九图表示利用第十七图之制造方法用以制造 表面薄片之另一形成方法; 第二十图A,第二十图B是制造工程图,用来表示第十 五图所示之光源装置所使用之集光构件之制造方 法; 第二十一图表示利用第二十图A,第二十图B之制造 方法之制造棱镜薄片之形成方法; 第二十二图是剖面图,用来表示第3实施例之第1变 化例; 第二十三图是剖面图,用来表示第3实施例之第2变 化例; 第二十四图是剖面图,用来表示第4实施例之面光 源装置; 第二十五图是扩大平面图,用来扩大表示第二十四 图所示之光源装置之一部份; 第二十六图是扩大剖面图,用来扩大的表示第二十 四图所示之光源装置之一部份; 第二十七图A,第二十七图B是平面图,分别表示第4 实施例之第1和第2变化例; 第二十八图是剖面图,用来表示第3实施例之第3变 化例; 第二十九图是扩大剖面图,用来扩大表示第二十八 图所示之光源装置之一部份; 第三十图是剖面图,用来表示第3实施例之第4变化 例; 第三十一图是扩大剖面图,用来扩大表示第三十图 所示之光源装置之一部份; 第三十二图是剖面图,用来表示第3实施例之第5变 化例。
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