(57)【要約】【課題】  ディフューザにより面発光領域における部分的な暗部を解消し、面発光領域全体における輝度の均一性を向上させる。【解決手段】  ＬＥＤ等からなる点光源状の発光部と、導光板１３とにより構成し、発光部を導光板１３の光入射面１９に対向配置させる。光入射面１９には、第１の拡散パターン２２と第２の拡散パターン２３を交互に設ける。第１の拡散パターン２２は、光入射面１９に凹設された矩形状をした窪み２２Ａの奥面にＶ溝２２Ｂを設けたものである。第２の拡散パターン２３は光入射面１９に設けられたＶ溝である。発光部から導光板１３の面発光領域の隅に引いた線分と平行な仮想線分２６を窪み２２Ａの端から引いたとき、Ｖ溝２２Ｂ及び第２の拡散パターン２３は当該仮想線分２６を超えないように設けられる。【選択図】      図１７
2005158387.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、当該光源から出射された光を光入射面から取り込んでその光を光出射面のほぼ全体に広げて光出射面から外部へ出射させる導光板とを備えた面光源装置において、
前記光入射面に矩形状ないし台形形状をした窪みを周期的に複数個形成すると共に、当該窪みの光入射面と平行な辺のほぼ中央部に凹溝又は凸部を形成し、前記凹溝又は凸部の幅が前記窪みの周期の１／３以下となるようにしたことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記凹溝又は前記凸部は、Ｖ溝状をした凹溝又はＶ形をした凸部であることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記窪みどうしの中間において前記光入射面にＶ溝状又はＶ形突起状をした拡散パターンを形成し、前記拡散パターンの幅が前記窪みの周期の１／３以下となるようにしたことを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記窪みの前記光入射面と接する端を通り、前記光源と導光板の面発光領域の端とを通る線分と平行な仮想線分を想定するとき、前記凹溝が前記仮想線分を超えないことを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項５】
前記凹溝又は前記凸部の形状が互いに異なっていることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項６】
導光板の前記光入射面と前記窪みの前記光入射面に垂直な面との間の角が面取りされていることを特徴とする、請求項１に記載の面光源装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の面光源装置と、画像表示パネルとを備えた画像表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の画像表示装置を備えた携帯用機器。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面光源装置及び当該装置を用いた画像表示装置や携帯用機器などの機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
（従来例１）
図１は従来の面光源装置の構造を示す概略平面図である。この面光源装置１は、点光源状の発光部２と矩形状をした導光板３とからなり、導光板３の裏面の面発光領域（発光エリア）４には発光部２を中心として同心円状に偏向パターン５が配列されている。偏向パターン５は、導光板３の裏面を例えば三角柱状に凹設したものであり、入射してきた光を導光板３の表面（光出射面）側へ向けて全反射させるための反射面を有している。しかして、発光部２から出射して導光板３内を導光する光が、偏向パターン５に入射してそこで全反射されると、その反射光の一部は導光板３の表面から外部へ出射され、残りの一部は導光板３の表面で反射されて導光板３内に戻る。
【０００３】
偏向パターン５は、導光板３の表面に垂直な方向から見たとき、偏向パターン５の反射面に立てた法線の方向が反射面に入射する光の方向（当該偏向パターン５と発光部２とを結ぶ方向にほぼ平行な方向）に平行となっている。従って、導光板３に垂直な方向から見ているとき、偏向パターン５で全反射した光や導光板３の表裏面で全反射した光は、曲がることなく反射前と同じ方向へ進んでいく。その結果、例えば図１に示すΔθの範囲内に出射された光は、このΔθの範囲内に閉じ込められたままで少しずつ導光板３の表面から出射されていく。
【０００４】
このような面光源装置１で面発光領域４を均一な輝度で発光させようとすれば、図１のΔθの範囲内に分配される光量は、Δθの範囲内に含まれる面発光領域４（図１で斜線を施した領域）の面積に比例していなくてはならない。よって、発光部２から導光板３内のθ方向へ分配される光量は、θ方向で面発光領域４を通過する長さに比例していなければならず、導光板３内における各方位（θ方向）への理想的な光量分布（以下、目標分布という。）は、図３、図６、図１１に破線で示すようになる。この目標分布において相対強度が最大となっている方向は、有効領域の発光部２から遠い側の隅を通る方向に対応している。
【０００５】
図２は上記面光源装置１における発光部２の近傍を拡大して示す。この面光源装置１においては、導光板３の光入射面６は平坦に形成されており、発光部２から出射した光７は、光入射面６に入射する際、空気と導光板３との屈折率差の関係で光が屈折して前方に集まる。従って、実際の光量分布は図３に実線で示すような光量分布となる。この実線で示した光量分布を目標分布と比較すると、θ＜４０°の領域では目標分布より入射光量の方が高くなっている。つまり光量が余剰になってしまっている。また、θ＞４０°の領域では目標分布の方が高くなっている。つまり、その領域では光量が不足していることになる。このため、このような面光源装置１では、導光板３の面発光領域４のうち隅部分に図４に斜線を施して示すような暗部８が生じ、輝度の均一化を図れない。また、光の利用効率も悪いため、面光源装置１の輝度も低かった。
【０００６】
（従来例２）
図５は別な従来例の一部拡大した図であって、導光板３の光入射面６に微細な半円形凹部９を一定ピッチ毎に形成している。光入射面６に半円形凹部９を形成していると、半円形凹部９で光７が拡散されるので、導光板３に入射する光７が広がり、面発光領域４の隅にも光７が分配され易くなる。
【０００７】
図６はこの従来例の光量分布を表した図である。この従来例によれば、θ＝０°方向の余剰な光が低減し、隅部分へ分配される光量も増加している。しかし、このような従来例でも、光の利用効率はそれほど高くなく、面発光領域４への墨への光量もまだ不足している。
【０００８】
光入射面６に半円形凹部９を形成する方法では、半円形凹部９の曲率を小さくしたり、半円形凹部９の高さを高くすることにより半円形凹部９の側面の傾斜を大きくすることができるので、それによって光の拡散度合いを大きくすることができる。しかしながら、このような方法でも、ある程度以上の傾斜をつけるとそれ以上光は拡散しなくなる。これは、図７に示すように、半円形凹部９で拡散した光７がすぐ隣の半円形凹部９に当たり、隅方向への拡散が阻害されてしまうためである。
【０００９】
また、図８のように、隅方向への拡散が阻害されにくくするために半円形凹部９を小さくすると、今度は光７の拡散が弱くなり、隅方向へ十分に光７を広げることができなくなる。
【００１０】
これらの理由により、図９に示すように、従来例１の場合よりも光７の届かない隅部分は小さくなるものの、それでも隅部分にかなりの大きさの暗部８が生じ、面光源装置の隅部分が暗くなる。
【００１１】
（従来例３）
図１０は別な従来例の一部拡大した図であって、導光板３の光入射面６に微細な矩形凹部１０を一定ピッチ毎に形成している。光入射面６に矩形凹部１０を形成していると、光７の拡散度合いを大きくすることができるので、導光板３の隅方向へ送られる光量が増加する。
【００１２】
このような矩形凹部１０を設けた面光源装置では、矩形凹部１０の水平な辺と垂直な辺により光７を屈折させることができるので、その光量分布は図１１に実線で示すような強度分布となる。このような従来例では、確かに隅部分へ分配される光量が増加しているが、θ＝０°の方向への光量は余剰になっており、θ＝４５°の方向への光量が不足してしまっている。この結果、図１２に示すように面発光領域４の隅部分は明るくなるが、４５°の方向の光量が不足して斜め方向に暗部８（斜線を施した領域）が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記のような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、面発光領域における部分的な暗部を解消し、面発光領域全体における輝度の均一性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の面光源装置は、光源と、当該光源から出射された光を光入射面から取り込んでその光を光出射面のほぼ全体に広げて光出射面から外部へ出射させる導光板とを備えた面光源装置において、前記光入射面に矩形状ないし台形形状をした窪みを周期的に複数個形成すると共に、当該窪みの光入射面と平行な辺のほぼ中央部に凹溝又は凸部を形成し、前記凹溝又は凸部の幅が前記窪みの周期の１／３以下となるようにしたことを特徴としている。
【００１５】
本発明の面光源装置によれば、窪みの光入射面と平行な辺のほぼ中央部に凹溝又は凸部を形成し、凹溝又は凸部の幅が前記窪みの周期の１／３以下となるようにしているので、凹溝又は凸部によって矩形状ないし台形形状をした窪みからなるディフューザでは光量の異なる方向、特に導光板の対角方向へ光を供給することが可能になり、目標とする光量分布に近づけることができる。
【００１６】
本発明の面光源装置のある実施態様では、前記凹溝又は前記凸部は、Ｖ溝状をした凹溝又はＶ形をした凸部となっている。このような形状の凹溝又は凸部によれば、光源から入射した光を効率よく導光板の対角方向へ出射させることができる。
【００１７】
本発明の面光源装置の別な実施態様では、前記窪みどうしの中間において前記光入射面にＶ溝状又はＶ形突起状をした拡散パターンを形成し、前記拡散パターンの幅が前記窪みの周期の１／３以下となるようにしている。窪みの中間にこのような拡散パターンを設けることにより、導光板の対角方向へ出射される光量をより増やすことができる。
【００１８】
本発明の面光源装置のさらに別な実施態様では、前記窪みの前記光入射面と接する端を通り、前記光源と導光板の面発光領域の端とを通る線分と平行な仮想線分を想定するとき、前記凹溝が前記仮想線分を超えないようにしている。この実施態様によれば、窪みの側面から導光板の面発光領域の隅部分へ向けて出射される光が凹溝によって遮蔽され、隅部分が暗くなるのを防ぐことができる。
【００１９】
本発明の面光源装置のさらに別な実施態様では、前記凹溝又は前記凸部の形状が互いに異なっていてもよい。凹溝又は凸部の形状を互いに異ならせることによって導光板内で各方位へ送られる光量を高度に制御することが可能になる。
【００２０】
本発明の面光源装置のさらに別な実施態様では、導光板の前記光入射面と前記窪みの前記光入射面に垂直な面との間の角が面取りされている。この部分を面取りすることにより、導光板を成形する際の成形バラツキによって窪みの形状にバラツキが生じにくくなり、光量分布のバラツキも小さくなる。
【００２１】
なお、本発明の面光源装置は、液晶表示装置等の画像表示装置や携帯電話等の携帯用機器などに応用することができる。
【００２２】
なお、この発明の以上説明した構成要素は、可能な限り任意に組み合わせることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の面光源装置によれば、面発光領域における部分的な暗部を解消し、面発光領域全体における輝度の均一性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１３は本発明の実施例１による面光源装置１１の斜視図である。面光源装置１１は、発光部１２、導光板１３、反射シート１４からなる。発光部１２は、ＬＥＤ等の発光素子を１個又は複数個樹脂パッケージしたものである。導光板１３は、ポリカーボネイト樹脂やメタクリル樹脂等の屈折率の大きな透明樹脂によって矩形板状に成形されており、裏面の面発光領域１５には複数又は多数の微細な偏向パターン１７が形成され、面発光領域１５の周囲にはパターンのない非発光領域１６が設けられている。反射シート１４は、白色樹脂シートやアルミニウム箔等によって形成されており、導光板１３の裏面に対向する位置に配置されている。導光板１３の短辺の中央部には、凹部１８が形成されており、当該凹部１８には発光部１２が納められている。
【００２６】
図１４に輪郭を示すように、偏向パターン１７は、導光板１３の裏面を三角溝状に凹設させたものである。図１５に示すように、各偏向パターン１７は、発光部１２（厳密には、導光板１３内から見た発光部１２の像である。）を中心として同心円状に配列されており、導光板１３の表面に垂直な方向から見たとき、偏向パターンの長さ方向は発光部１２と結ぶ方向に対して直交している。即ち、導光板１３の表面に垂直な方向から見たとき、偏向パターン１７の反射面に立てた法線の方向は、反射面に入射する光の方向（当該偏向パターン５と発光部２の像とを結ぶ方向にほぼ平行な方向）に平行となっている。
【００２７】
図１６は面光源装置１１における光の挙動を説明する図である。発光部１２から出射した光２０は、光入射面１９から導光板１３内に入り、導光板１３の表面と裏面とで全反射を繰り返しながら発光部１２から遠ざかる方向へ進んでいく。この途中で導光板１３の裏面から漏れた光は、反射シート１４で反射されることによって再び導光板１３内に戻るので、漏れによる光量損失が抑制される。導光板１３内を伝搬する光２０が偏向パターン１７の反射面１７Ａに入射すると、その光２０は反射面１７Ａによって全反射される。偏向パターン１７で全反射された光は、導光板１３の表面（光出射面）へ向かい、その一部は表面から外部へ出射され、残りの一部は表面で反射されて再び導光板１３内を導光される。このようにして導光板１３中を導光する光は、導光板１３の表面から少しずつ取り出され、面発光領域１５を発光させる。
【００２８】
ここで、各偏向パターン１７は、導光板１３の表面に垂直な方向から見て、発光部１２の像と結ぶ方向に対して直交するように配置されているので、導光板１３に垂直な方向から見ているとき、偏向パターン１７で全反射した光や導光板１３の表裏面で全反射した光は、曲がることなく反射前と同じ方向へ進み、光２０は導光板１３内で散乱することなく放射状に進んでいく。
【００２９】
発光部１２を納めるための凹部１８の奥面は、光入射面１９となっている。図１７は光入射面１９に形成されたディフューザ２１の形状を示す平面図である。光入射面１９に形成されたディフューザ２１は、矩形状の窪み２２Ａの奥にＶ溝２２Ｂを形成された微細な第１の拡散パターン２２と、拡散パターン２３間の中央部に形成された微細なＶ溝からなる第２の拡散パターン２３とを周期的に配列させたものであり、このパターン周期は発光部１２内のＬＥＤチップサイズに比べて小さな周期となっている。なお、拡散パターン２２及び２３は、導光板１３の厚み方向全体に亘って形成されている。
【００３０】
ここで、図１８に示すように導光板１３の光入射面１９の中央と面発光領域１５のコーナーとを結ぶ線分２４が、光入射面１９に立てた法線２５となす角度をαとすると、図１７に示すように、矩形状の窪み２２Ａの側面に対してαの角度をなすように窪み２２Ａの端から仮想線分２６を引いたとすると、第１の拡散パターン２２のＶ溝２２ＢもＶ溝状の第２の拡散パターン２３も仮想線分２６を超えないようにしている。また、図１９に示すように、ディフューザ２１のパターン周期をＬ、Ｖ溝２２Ｂの幅をＬ１、第２の拡散パターン２３の幅をＬ２とするとき、これらの幅Ｌ１、Ｌ２は、
Ｌ１ ＜ Ｌ／３
Ｌ２ ＜ Ｌ／３          …（１）
を満たすようにしている。
なお、光入射面１９と面発光領域１５との距離Ｓは、ディフューザ２１の高さ（矩形状の窪み２２Ａの高さ＋Ｖ溝２２Ｂの高さ）よりも十分に大きくなっており、拡散パターン２２及び２３が面発光領域１５に入り込まないようにしている。
【００３１】
図２０は第１の拡散パターン２２の働きを説明する図である。第１の拡散パターン２２は、水平及び垂直方向の辺（矩形状の窪み２２Ａ）と斜め方向の辺（Ｖ溝２２Ｂ）とで構成されており、第１の拡散パターン２２に入射した光２０のうち、窪み２２Ａの水平方向の辺に入射した光２０Ａは前方へ出射され、窪み２２Ａの垂直方向の辺に入射した光２０Ｂは隅部分の方向へ出射され、Ｖ溝２２Ｂの斜め方向の辺に入射した光２０Ｃは対角方向へ出射される。同様に、第２の拡散パターン２３に入射した光も対角方向へ出射され、第２の拡散パターン２３の両側の平坦面を通過した光は前方へ出射される。矩形状の窪み２２Ａを通過する光２０Ａ及び２０Ｂの光量分布は、従来例３の場合と同じであるから、対角方向において光量が不足するが、本発明の実施例１では、Ｖ溝２２Ｂ及び第２の拡散パターン２３によって対角方向へ光を送ることができるので、全体としては対角方向における光量不足を解消することができる。また、Ｖ溝２２Ｂは従来例３で余剰となっていた正面方向への光量を低減させる効果もある。
【００３２】
本発明の実施例１では、Ｖ溝２２Ｂや第２の拡散パターン２３を設けているので、垂直方向の辺から出射された光２０ＢはＶ溝２２Ｂや拡散パターン２３によって一部遮られる。しかし、Ｖ溝２２Ｂや拡散パターン２３は図１７に示した仮想線分２６を超えないようにしているので、Ｖ溝２２Ｂや拡散パターン２３で遮られる光は非発光領域１６へ向けて出射される光に過ぎず、第１の拡散パターン２２の垂直方向の辺から面発光領域１５の隅部分へ向けて出射された光２０ＢはＶ溝２２Ｂや第２の拡散パターン２３で遮られることがなく、効率よく面発光領域１５の隅部へ光を供給することができて隅部分の光量は低下しない。
【００３３】
また、仮想線分２６を超えないという制限を課されることで、Ｖ溝２２Ｂ又は第２の拡散パターン２３の大きさが制限され、１個のＶ溝２２Ｂ又は第２の拡散パターン２３により対角方向へ送られる光の量が少なくなるが、第１の拡散パターン２２及び第２の拡散パターン２３にＶ溝を形成することで対角方向へ供給する光量を稼ぐことができる。
【００３４】
また、上記（１）式を満たすことで、前方へ出射される光２０Ａの光量が少なくなり過ぎたり、対角方向へ出射される光２０Ｃの光量が多くなりすぎたりするのを防止することができる。
【００３５】
図２１はディフューザ２１の水平方向の辺（窪み２２Ａ）を通過した光２０Ａ、垂直方向の辺（窪み２２Ａ）を通過した光２０Ｂ、斜め方向の辺（Ｖ溝２２Ｂ及び第２の拡散パターン２３）を通過した光２０Ｃの光量分布を個別に表した図である。これらの光量分布を加え合わせると、本発明の実施例１の面光源装置１１における光量分布が得られる。これを図２２に示す。図２２に示されるように、こうして得られた本発明の実施例１の光量分布は目標分布に近い分布となる。なお、必要であれば、この実施例１の光量分布に合せて偏向パターン１７の分布を再調整してもよく、それによりどこでも均一な輝度が得られるようになる。
【００３６】
上記実施例１では、図２３に示すように、Ｖ溝２２Ｂの頂角や第２の拡散パターン２３の頂角は直角（９０°）にしているが、これらの高さが仮想線分２６を超えなければ図２３に破線で示すように頂点の角度を鋭角や鈍角にしてもよい。また、図２４に示すように、Ｖ溝２２Ｂや第２の拡散パターン２３の形状を場所によって変化させてもよい。
【００３７】
次に、このような実施例１によれば、垂直方向の辺の長さを決めるだけで、ディフューザ２１の最適なパターン形状を計算することができることを説明する。なお、ここでは数値例を挙げて説明するが、本発明はここで使用した数値に限定されないことはいうまでもない。
【００３８】
たとえば、面光源装置１１における面発光領域１５のサイズが図２５に示すように、幅Ｐ＝３０ｍｍ、長さＱ＝４０ｍｍで、発光部１２が光入射面１９に対向させて導光板１３の短辺の中央に配置されており、発光部１２（又は光入射面１９）と面発光領域１５との距離がＳ＝２.０ｍｍであるとする。この場合、発光部１２と面発光領域１５のコーナーを結ぶ線分２４が法線２５となす角度αは、
α＝arctan(（Ｐ／２）／Ｓ)＝８２.４°      …（２）
となる。このような導光板１３において、第１の拡散パターン２２の垂直方向の辺の長さＨを１０μｍにした場合のディフューザ２１の最適パターン形状の算出を行う。
【００３９】
導光板１３の屈折率を１.５３とするとき、第１の拡散パターン２２の垂直方向の辺を通過した光を導光板１３内でα＝８２.４°の方向へ出射させようとすれば、この垂直方向の辺に対してβ＝７８.３°の角度（入射角１１．７°）で光を入射させる必要がある。まず図２６のように矩形状の窪み２２Ａだけを考え、窪み２２Ａの高さをＨ（＝１０μｍ）、窪み２２Ａの幅をＷ、窪み２２Ａ間の間隔をＤとする。図２６に示すように、β＝７８.３°の光２０が遮られることなく垂直方向の辺全体に入射するためには、窪み２２Ａの幅Ｗを
Ｗ＝Ｈ×tanβ＝４８.３μｍ      …（３）
にすればよい。また同様に、α＝８２.４度の角度で垂直方向の辺から出射された光２０が、隣の窪み２２Ａに遮られないためには、図２６における間隔Ｄを、      Ｄ＝Ｈ×tanα＝７５.０μｍ      …（４）
にすればよい。したがって、第１の拡散パターン２２のパターン周期Ｌは、
Ｌ＝Ｗ＋Ｄ＝１２３.３μｍ      …（５）
となる。
【００４０】
次に、Ｖ溝２２Ｂ及び第２の拡散パターン２３の高さについて考える。図２７に示すように、Ｖ溝２２Ｂの高さをＧ１、第２の拡散パターン２３の高さをＧ２とすると、Ｖ溝２２Ｂの高さＧ１及び第２の拡散パターン２３の高さＧ２は、α＝８２.４°と定められた仮想線分２６を超えないようにすればよい。従って、Ｖ溝２２Ｂの高さＧ１は、
Ｇ１≦Ｗ／（２×tanα）＝３.５μｍ      …（６）
となり、高さＧ１の上限値は３.５μｍとなる。同様に、第２の拡散パターン２３の高さＧ２は、
Ｇ２≦Ｄ／（２×tanα）＝５.０μｍ      …（７）
となり、高さＧ２の上限値は５.０μｍとなる。
【００４１】
次に、本発明の種々の変形例を説明する。第１の拡散パターン２２のＶ溝２２Ｂや第２の拡散パターン２３は、図２８に示すようにＶ形突起２２Ｂ´やＶ形突起状の第２の拡散パターン２３´としてもよい。この場合には、図２８から分かるように、（６）式、（７）式で角度αを角度βに置き換えればよい。よって、Ｖ形突起２２Ｂ´の高さＧ１や第２の拡散パターン２３´の高さＧ２は、
Ｇ１≦Ｗ／（２×tanβ）
Ｇ２≦Ｄ／（２×tanβ）
から決定すればよい。
【００４２】
また、第１の拡散パターン２２の窪み２２Ａは、台形状にしてもよい。図２９は、窪み２２Ａの両側面にγ＝１０°の傾斜角を付与したものを示している。このような実施例によれば、導光板１３を射出成形する場合、成形時の金型からの離型性を高めることができる。この実施例でも、パターンの周期や第１の拡散パターン２２や第２の拡散パターン２３の寸法の決定方法は、上記したのと同様な手順で行うことができる。
【００４３】
また、導光板１３を射出成形により製造する場合、図１７に示したようなディフューザ２１のパターンや図２９に示したようなディフューザ２１のパターンは、成形条件により図３０に示すように形状がなまってしまう場合がある。図３０に示す場合では、成形条件などにより光入射面１９と平行な辺がなくなってしまっている。この場合、基準となる面が見つからないので、Ｖ溝２２Ｂや第２の拡散パターン２３の幅や高さ、ディフューザ２１のパターン周期などの規定が難しくなる。
【００４４】
このような場合には、以下のようにしてこれらの値を定義すればよい。矩形形状は、その形状がなまったとしても、図３０に示すように、１周期内に必ず２つの変曲点２７が存在するので、この変曲点２７間の距離により１周期の長さＬを規定することができる。また、Ｖ溝２２Ｂや第２の拡散パターン２３についても図３０に示すように、Ｖ溝２２Ｂや第２の拡散パターン２３の前後に必ず変曲点２７が存在するので、この変曲点２７間の距離によりＶ溝２２Ｂの幅Ｌ１および高さＧ１、第２の拡散パターン２３の幅Ｌ２および高さＧ２を規定することができる。よって、この変曲点２７よりパターン周期ＬやＶ溝２２Ｂ、第２の拡散パターン２３の幅Ｌ１、Ｌ２等のサイズを規定することができ、これが前記（1）式を満たせばよい。
【実施例２】
【００４５】
図３１は本発明の実施例２におけるディフューザ２１の一部を拡大して示す図である。実施例２においては、第１の拡散パターン２２における窪み２２Ａの垂直方向の辺と光入射面１９との間の角部に角度が４５°の傾斜面２８を形成している。このような傾斜面２８がなく角が直角になっている場合には、図３２に示すように、金型の転写面２９の内隅に曲率半径２.０μｍ（Ｒ２.０と記す）〜４.０μｍ（Ｒ４.０と記す）程度の丸味が生じているとき、ディフューザ２１の形状にかなりの相違が発生し、それにより導光板１３内における光量分布のバラツキも大きくなる。
【００４６】
これに対し、傾斜面２８を形成した場合には、図３３に示すように、金型の転写面２９の内隅に曲率半径２.０μｍ（Ｒ２.０）〜４.０μｍ（Ｒ４.０）程度の丸味が生じた場合には、ディフューザ２１の形状にバラツキが生じるものの、そのバラツキは傾斜面２８を設けない場合と比較してかなり小さくなる。よって、窪み２２Ａの垂直方向の辺と光入射面１９との間に傾斜面２８を形成することにより、射出成形時の転写性による光量分布のバラツキを減らすことができる。
【００４７】
図３４は図３１のように傾斜面２８を形成したディフューザ２１を有する面光源装置において、金型の転写面の内隅に曲率半径２.０μｍ（Ｒ２.０）の丸味が生じた場合と、曲率半径４.０μｍ（Ｒ４.０）の丸味が生じた場合の光量分布を比較して示している。両者を比較すると、光量分布において多少の違いはあるものの、目標分布と比較するとほとんど影響がなく、これにより安定した光量分布を得ることができることが分かる。
【００４８】
（液晶表示装置）
図３５は本発明にかかる液晶表示装置３１の概略断面図である。この液晶表示装置３１にあっては、液晶表示パネル３２の背面に本発明の面光源装置３３を配置している。液晶表示パネル３２は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチング素子や配線を形成された裏面側基板３４と、透明電極やカラーフィルタを形成された表面側基板３５との間に液晶層３６を挟み込んで封止したものであって、表裏両面には偏光板３７が重ねられている。そして、この液晶表示装置３１にあっては、面光源装置３３を点灯させて裏面側から液晶表示パネル３２を照明し、液晶表示パネル３２の各画素をオン、オフ制御することにより画像を生成する。
【００４９】
なお、本発明の面光源装置は、フロントライトにも適用することができるので、図示しないが、反射型液晶表示装置に用いることもできる。
【００５０】
（携帯電話）
図３６は本発明にかかる液晶表示装置３１を組み込まれた携帯電話４１を示している。この携帯電話４１は、テンキー等を備えたダイアル部４２の上にディスプレイとして液晶表示装置３１が組み込まれており、上面にアンテナ４３が設けられている。
【００５１】
（携帯情報端末）
図３７はディスプレイとして本発明にかかる液晶表示装置３１を組み込まれたＰＤＡ等の携帯情報端末４４を示している。この携帯情報端末４４は、液晶表示装置３１の横にペン入力などを行うための入力部４５が設けられており、上端部には蓋４６が枢着されている。
【００５２】
このように携帯電話４１や携帯情報端末４４等に本発明の液晶表示装置３１を用いることにより、面光源装置を均一に発光させ、画質を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の面光源装置は、液晶表示パネル等のバックライトやフロントライトとして、あるいは照明灯などとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】点光源状の発光部を用いた従来例１の面光源装置の概略平面図である。
【図２】従来例１の面光源装置の発光部近傍と発光部から導光板に入射する光線を示す拡大図である。
【図３】従来例１の面光源装置における光量分布を示す図である。
【図４】従来例１の面光源装置に生じる光出射面の暗部を示す図である。
【図５】従来例２の面光源装置において、光入射面に設けられている半円形凹部を示す平面図である。
【図６】従来例２の面光源装置における光量分布を示す図である。
【図７】半円形凹部を大きくした場合に、半円形凹部から横方向へ拡散された光が隣の半円形凹部で遮られる様子を説明する図である。
【図８】半円形凹部を小さくした場合に、光の拡散が弱くなって面発光領域の隅方向へ十分に光を広げられなくなる様子を説明する図である。
【図９】従来例２の面光源装置に生じる光出射面の暗部を示す図である。
【図１０】従来例３の面光源装置において、光入射面設けられている矩形凹部を示す平面図である。
【図１１】従来例３の面光源装置における光量分布を示す図である。
【図１２】従来例３の面光源装置に生じる光出射面の暗部を示す図である。
【図１３】本発明の実施例１による面光源装置の斜視図である。
【図１４】同上の面光源装置の導光板に設けられている１個の偏向パターンを示す斜視図である。
【図１５】導光板の面発光領域に形成されている偏向パターンの配置を示す図である。
【図１６】実施例１の面光源装置における光の挙動を説明する図である。
【図１７】導光板の光入射面に形成されたディフューザのパターン形状を示す平面図である。
【図１８】角度αの定義を示す図である。
【図１９】ディフューザのパターン周期Ｌ、Ｖ溝の幅Ｌ１、第２の拡散パターンの幅Ｌ２の定義を示す図である。
【図２０】第１の拡散パターンの働きを説明する図である。
【図２１】ディフューザの水平方向の辺を通過した光、垂直方向の辺を通過した光、および斜め方向の辺を通過した光の光量分布を個別に表した図である。
【図２２】図２１に示した個別の光量分布を合計した光量分布を実施例の光量分布として示した図である。
【図２３】ディフューザのパターンの変形例を示す図である。
【図２４】ディフューザのパターンの別な変形例を示す図である。
【図２５】面光源装置の寸法パラメータを説明する図である。
【図２６】矩形状の窪みの高さを基にして当該窪みの高さや窪み間の間隔を決める方法を説明する図である。
【図２７】Ｖ溝の高さと、第２の拡散パターン２３の高さを決める方法を説明する図である。
【図２８】ディフューザのさらに異なるパターン形状を示す図である。
【図２９】ディフューザのさらに異なるパターン形状を示す図である。
【図３０】成形時になまって変形したディフューザのパターンからそのパターン周期やＶ溝及び第２の拡散パターンの幅などを決める方法を説明する図である。
【図３１】本発明の実施例２におけるディフューザの一部を拡大して示す図である。
【図３２】角に傾斜面のないディフューザを成形するための金型の転写面の内隅形状を示す概略図である。
【図３３】角に傾斜面を設けて面取りしたディフューザを成形するための金型の転写面の内隅形状を示す概略図である。
【図３４】実施例２の面光源装置において、金型の転写面の内隅に曲率半径２.０μｍ（Ｒ２.０）の丸味が生じた場合と、曲率半径４.０μｍ（Ｒ４.０）の丸味が生じた場合の光量分布を比較して示す図である。
【図３５】本発明の面光源装置を用いた液晶表示装置を示す概略断面図である。
【図３６】本発明にかかる液晶表示装置を備えた携帯電話を示す斜視図である。
【図３７】本発明にかかる液晶表示装置を備えた携帯情報端末を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１  面光源装置
１２  発光部
１３  導光板
１５  面発光領域
１７  偏向パターン
１８  凹部
１９  光入射面
２１  ディフューザ
２２  第１の拡散パターン
２２Ａ  窪み
２２Ｂ  Ｖ溝
２３  第２の拡散パターン
【図１】
2005158387.tif 000003
【図２】
2005158387.tif 000004
【図３】
2005158387.tif 000005
【図４】
2005158387.tif 000006
【図５】
2005158387.tif 000007
【図６】
2005158387.tif 000008
【図７】
2005158387.tif 000009
【図８】
2005158387.tif 000010
【図９】
2005158387.tif 000011
【図１０】
2005158387.tif 000012
【図１１】
2005158387.tif 000013
【図１２】
2005158387.tif 000014
【図１３】
2005158387.tif 000015
【図１４】
2005158387.tif 000016
【図１５】
2005158387.tif 000017
【図１６】
2005158387.tif 000018
【図１７】
2005158387.tif 000019
【図１８】
2005158387.tif 000020
【図１９】
2005158387.tif 000021
【図２０】
2005158387.tif 000022
【図２１】
2005158387.tif 000023
【図２２】
2005158387.tif 000024
【図２３】
2005158387.tif 000025
【図２４】
2005158387.tif 000026
【図２５】
2005158387.tif 000027
【図２６】
2005158387.tif 000028
【図２７】
2005158387.tif 000029
【図２８】
2005158387.tif 000030
【図２９】
2005158387.tif 000031
【図３０】
2005158387.tif 000032
【図３１】
2005158387.tif 000033
【図３２】
2005158387.tif 000034
【図３３】
2005158387.tif 000035
【図３４】
2005158387.tif 000036
【図３５】
2005158387.tif 000037
【図３６】
2005158387.tif 000038
【図３７】
2005158387.tif 000039