(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導光板の端面に設けられた光入射面が前記導光板の光出射面に対して垂直な面となっており、光源から出射された光を光入射面より導光板へ導入し、導光板の内部に閉じ込めて光出射面から出射させる面光源装置において、
前記導光板は、光入射面の表側端縁が光出射面よりも表面側又は裏面側のいずれか一方にずれており、光入射面の裏側端縁が光出射面と対向する裏面から、前記表側端縁と同じ方向にずれていて、前記光出射面が形成されている領域と前記光入射面との間に、表面及び裏面が互いに平行で、かつ、前記光入射面に対して垂直な方向から傾いた傾斜板部が設けられおり、
前記傾斜板部は、
前記光入射面に近い側において、表面側の端部と裏面側の端部のうち、前記光入射面端縁がずれている側の端部が反対側の端部よりも光入射面に近づく方向にＬ１だけずれており、
前記光入射面から遠い側において、表面側の端部と裏面側の端部のうち、前記光入射面端縁がずれている側の端部が反対側の端部よりも光入射面から遠ざかる方向にＬ２だけずれており、
前記光出射面と平行な面から測った前記傾斜板部の傾斜角度が、
（π／４）−Arcsin（ｎ０／ｎ）
［但し、ｎは導光板の屈折率、ｎ０は空気の屈折率である。］
よりも小さく、
前記ずれＬ１が、
Ａ・ｎ０／√（ｎ２−ｎ０２）
［但し、Ａは前記傾斜板部よりも前記光入射面に近い部分での導光板厚み］
よりも小さく、
前記ずれＬ２が、
Ｂ・ｎ０／√（ｎ２−ｎ０２）
［但し、Ｂは前記傾斜板部よりも前記光入射面から遠い部分での導光板厚み］
よりも小さいことを特徴とする面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は面光源装置に関する。特に、液晶表示装置のバックライト等に用いられる面光源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は従来の液晶表示装置を示す概略断面図である。液晶表示装置１は、電気信号によって画像を生成する液晶表示パネル２の背面に、バックライトとして面光源装置３を重ねたものである。面光源装置３は、光を閉じ込めるための導光板４と発光部５とから構成されている。導光板４は、ポリカーボネイト樹脂やメタクリル樹脂等の透明で屈折率の大きな樹脂によって成形されており、導光板４の下面には凹凸加工や拡散反射インクのドット印刷等によって拡散パターン６が形成されている。拡散パターン６は、発光部５に近い領域ではパターン密度が小さく、発光部５から遠ざかるにつれてパターン密度が次第に大きくなっている。発光部５は導光板４の光入射端面７に対向して配置されている。この発光部５は、回路基板（図示せず）上に発光ダイオード（ＬＥＤ）等の小さな光源８を複数個配列させたものをケース９内に納め、各光源８及び回路基板をケース９内で透明なモールド樹脂１０によって封止している。
【０００３】
しかして、図１に示すように、発光部５内の各光源８から出射され、光入射端面７から導光板４内に導入された光ｆは、導光板４の内部で全反射を繰り返すことによって導光板４に閉じ込められる。導光板４内に閉じ込められた光ｆは、導光板４の下面に形成されている拡散パターン６に入射して拡散反射され、拡散パターン６により反射された光ｆのうち、全反射の臨界角よりも小さな角度で光出射面１１へ入射した光ｆは、光出射面１１から外部へ取り出され、光出射面１１が面状に発光する。
【０００４】
上記のような液晶表示装置は、携帯電話や携帯用情報端末等の表示部に用いられるが、これらの機器は携帯用機器であるために小型軽量化が望まれており、それに伴って液晶表示装置も軽量化、薄型化が要求されている。一方、できるだけ多くの情報を一度に表示部に表示するためには、表示画面はできるだけ大きくすることが求められている。従って、要求されていることは、小型化された液晶表示装置においてできるだけ大きな表示画面サイズを確保することである。
【０００５】
そこで、画面サイズを大きくしたいという要求に対しては、携帯電話や携帯用情報端末の大きさに対して許容される範囲で液晶表示パネルの表示画面を最大限に大きくするため、液晶表示パネルの大きさを面光源装置の大きさまで広げることによって対応している。すなわち、図２に示すように、発光部５と導光板４をともに液晶表示パネル２の背後に位置させ、液晶表示パネル２と面光源装置３の大きさを揃えている。
【０００６】
一方、面光源装置３は軽量化が求められており、面光源装置３を軽量化するためには、導光板４の厚みを薄くして軽量化する必要があるが、図２のように液晶表示パネル２のサイズと面光源装置３のサイズを同じにして揃えた場合、導光板４を薄型化する上で種々の問題が生じていた。
【０００７】
まず、導光板４を軽量化のため薄くする場合、図３に示すように、導光板４の下面を削って薄くすることが考えられる。この方法によれば、面光源装置３の上面が平らになるので、液晶表示パネル２との組み合わせが安定し、面光源装置３自体の厚みも薄くなる。しかし、ＬＥＤ等の光源８を含む発光部５は、製造技術上の制約から、ケースの肉厚がＤ＝０.１５ｍｍ、光出射口１２の高さがＨ＝０.７ｍｍ程度までしか小型化することができないので、液晶表示パネル２のサイズを面光源装置３のサイズとほぼ等しくすると、導光板４の厚みもある程度以上には薄くすることができなかった。すなわち、導光板４の光入射端面７の下端位置が、発光部５の光出射口１２下端よりも下にないと、導光板４の下面と光出射口１２の下端との間から光源８の光が漏れ、光のロスとなるので、導光板４の厚みＴは約０.９ｍｍ程度までしか薄くすることができず、導光板４の薄型化に限界があった。
【０００８】
また、導光板４の光入射端面７の下端と光出射口１２の下端との間に隙間が生じないよう、図４に示すように、導光板４の光入射端面７近傍の下面に傾斜面１３を設けることによって導光板４を薄くする方法も提案されている。しかし、この方法では、傾斜面１３で反射した光が導光板４内に閉じ込められず、導光板４の上面から直ちに出射され、光のロスとなったり、輝度分布の不均一をもたらしたりする問題があった。
【０００９】
あるいは、図５に示すように、導光板４の厚みＴを発光部５の光出射口１２の高さＨに合わせることも考えられる。このような構造によれば導光板４の厚みＴを薄くすることはできるが、導光板４が液晶表示パネル２や下面側の基板等に接触せず、宙に浮いた状態になるので、導光板４が振動や衝撃に弱くなり、また反りが発生する恐れもある。これを防止するためには、導光板４を周囲から支持するためのフレーム等が必要となり、結局面光源装置３の軽量化が図れないことになる。
【００１０】
図６に示すように、導光板４の上面側を削って薄くすることにより、導光板４下面を基板１４等に接触させて安定させることも考えられるが、この場合も導光板４の上面は、光出射口１２の上端よりも上に位置していないと光が漏れるので、図３の場合と同様に導光板４の軽量薄型化に限界がある。さらに、図７に示すように、導光板４の光入射端面７近傍の上面に傾斜面１３を設けることによって導光板４を薄くすることも考えられるが、この方法では、図４の場合と同様、傾斜面１３で反射した光ｆが導光板４の下面から直ちに出射されて基板１４等で反射すると、迷光となって面光源装置３の輝度分布を不均一にする問題がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は叙上の従来例の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液晶表示装置等の表示画面の大型化に対応でき、しかも輝度分布を不均一にすることなく導光板を軽量化することができる面光源装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の面光源装置は、導光板の端面に設けられた光入射面が前記導光板の光出射面に対して垂直な面となっており、光源から出射された光を光入射面より導光板へ導入し、導光板の内部に閉じ込めて光出射面から出射させる面光源装置において、前記導光板は、光入射面の表側端縁が光出射面よりも表面側又は裏面側のいずれか一方にずれており、光入射面の裏側端縁が光出射面と対向する裏面から、前記表側端縁と同じ方向にずれていて、前記光出射面が形成されている領域と前記光入射面との間に、表面及び裏面が互いに平行で、かつ、前記光入射面に対して垂直な方向から傾いた傾斜板部が設けられおり、前記傾斜板部は、前記光入射面に近い側において、表面側の端部と裏面側の端部のうち、前記光入射面端縁がずれている側の端部が反対側の端部よりも光入射面に近づく方向にＬ１だけずれており、前記光入射面から遠い側において、表面側の端部と裏面側の端部のうち、前記光入射面端縁がずれている側の端部が反対側の端部よりも光入射面から遠ざかる方向にＬ２だけずれており、前記光出射面と平行な面から測った前記傾斜板部の傾斜角度が、
（π／４）−Arcsin（ｎ０／ｎ）
［但し、ｎは導光板の屈折率、ｎ０は空気の屈折率である。］
よりも小さく、前記ずれＬ１が、
Ａ・ｎ０／√（ｎ２−ｎ０２）
［但し、Ａは前記傾斜板部よりも前記光入射面に近い部分での導光板厚み］
よりも小さく、前記ずれＬ２が、
Ｂ・ｎ０／√（ｎ２−ｎ０２）
［但し、Ｂは前記傾斜板部よりも前記光入射面から遠い部分での導光板厚み］
よりも小さいことを特徴としている。
【００１５】
【発明の作用及び効果】
本発明の面光源装置によれば、導光板の光入射面を有していて発光部に接続する部分と、光出射面が設けられている領域との位置が段違いとなっているので、発光部と導光板を液晶表示パネルや基板等に重ねる場合でも、光出射面が設けられている領域を液晶表示パネルや基板等に接触させて安定させることができる。
【００１６】
しかも、光出射面が設けられている領域と光入射面とが段違いになっているにも拘わらず、光入射面と光出射面が形成されている領域との間を、表面と裏面とが互いに平行で、かつ、光入射面に垂直な方向から傾いた傾斜板部でつなぎ、この傾斜板部が、前記光入射面に近い側において、表面側の端部と裏面側の端部のうち、前記光入射面端縁がずれている側の端部が反対側の端部よりも光入射面に近づく方向にＬ１だけずれ、前記光入射面から遠い側において、表面側の端部と裏面側の端部のうち、前記光入射面端縁がずれている側の端部が反対側の端部よりも光入射面から遠ざかる方向にＬ２だけずれるようにしており、前記光出射面と平行な面から測った傾斜板部の傾斜角度を、（π／４）−Arcsin（ｎ０／ｎ）よりも小さくし、前記ずれＬ１を、Ａ・ｎ０／√（ｎ２−ｎ０２）よりも小さくし、前記ずれＬ２を、Ｂ・ｎ０／√（ｎ２−ｎ０２）よりも小さくしているから、導光板の薄型化を図ることができるとともに、光入射面から入射した光が傾斜板部付近から漏れにくくなり、傾斜板部における光の損失を小さく抑えて光を光出射面が形成されている領域へ導くことができ、光利用効率の低下を防ぐことができる。
【００１７】
従って、本発明によれば、導光板を薄くして軽量化することができ、引いては面光源装置を軽量化することができ、しかも、導光板を安定に設置することができると共に光の漏れを抑制してロスを低減することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図８は本発明の一実施形態による面光源装置３１を示す分解斜視図であって、導光板３２と発光部３３と反射板３４とから構成されている。導光板３２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材料によって成形されており、光入射端面４４の近くで折れ曲っている。導光板３２の上面は光出射面５６となっており、下面には図９に示すように多数の拡散パターン３６が凹設されている。この導光板３２の下面両側部には、溝状をした反射板保持部３７が設けられており、導光板３２の光入射端面４４と反対側の端面には、下方へ向けてストッパー３８が垂下されている。
【００１９】
発光部３３にあっては、反射率の高い白色樹脂からなる外装ケース３９内に点光源４０を構成する発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）が納められている。点光源実装位置においては、外装ケース３９が開口されており、この開口内に透明樹脂４７を成形して点光源４０を封止している。
【００２０】
導光板３２の光入射端面４４からは一対の弾性片４１が一体成形により突設されており、両弾性片４１の先端部内面には係合爪４２が突出している。一方、外装ケース３９の両側面には、弾性片４１がぴったりと納まるような側面溝４３が凹設されている。しかして、発光部３３は弾性片４１を側面溝４３に納めるようにして弾性片４１間に挟持されており、弾性片４１の係合爪４２を背面に係合することによって脱落しないよう保持されている。
【００２１】
また、導光板３２の光入射端面４４の中央には、光結合凹部４５が形成されている。発光部３３においては、外装ケース３９の開口の上縁及び下縁からは、導光板３２の光結合凹部４５にはまり込むよう光結合凹部４５と合致した形状の光反射壁４６が延出している。導光板３２の光結合凹部４５には、発光部３３が対向配置され、光結合凹部４５に発光部３３の光反射壁４６及びその間の透明樹脂４７がはまり込む。
【００２２】
ここで、光結合凹部４５は、点光源４０から出射されて導光板３２内部へ導かれた光の屈折方向を光学的に制御するものであって、点光源４０を中心とする各方位における導光板面積（図９に示す扇形領域Ｃの面積）に比例した光量の光を各方位へ分配すると共に導光板３２の四隅にも光が届くようにしている。
【００２３】
また、導光板３２の形状を図１０に示す。なお、説明を簡単にするため、液晶表示パネルと平行な方向を水平方向といい、液晶表示パネルに近づく側を上方ということにする。この導光板３２にあっては、光入射端面４４の位置する基端部分（この部分を発光部接続部５１という）は水平となっており、導光板３２の主要部分を占める水平な板状部分（この部分を導光板本体５２という）は発光部接続部５１よりも上方に位置しており、その中間が斜めに傾斜した傾斜板部５３となっている。すなわち、この導光板３２は、傾斜板部５３の両側で発光部接続部５１と導光板本体５２とが段違いとなっている。導光板本体５２の上面は、液晶表示パネルに向けて照明光を出射する光出射面５６となっている。
【００２４】
発光部接続部５１の厚みＡは、発光部３３の光出射口５４の高さＨよりもわずかに（光が漏れない程度に）厚くなっており、したがって導光板３２が薄型化されており、面光源装置３１の軽量化が図られている。さらに、導光板本体５２の上面（光出射面５６）は発光部３３の上面と同じ水平面内に位置しているか、あるいは発光部３３の上面が導光板本体５２の上面よりも下方に引っ込むようにしている。従って、この面光源装置３１を液晶表示パネルの下面に設置したとき、導光板本体５２の上面が液晶表示パネルの下面に接する。特に、導光板本体５２の上面が発光部３３の上面と同じ水平面内に位置している場合には、図１１に示すように、発光部３３の上面と導光板本体５２の上面を液晶表示パネル５５の下面に接するように配置でき、面光源装置３１の上に液晶表示パネル５５を安定に配置することができる。また、発光部３３から傾斜板部５３に掛けての領域は、液晶表示パネル５６の画面から外れた領域（枠部など）に位置させるようにするのが望ましい。
【００２５】
また、導光板３２を薄型化するにあたっては、傾斜板部５３等からの光の漏れをなくすようにしなければならない。この導光板３２では、傾斜板部５３の下面だけでなく、上面も傾斜しているので、光入射端面４４から入射した光が傾斜板部５３の下面で全反射しても、その光を傾斜板部５３の上面で再度全反射させ、導光板３２内に閉じ込めることができる。そのためには、光入射端面４４の高さ（発光部接続部５１の厚み）Ａ、光入射端面４４と反対側の端面の高さ（導光板本体５２の厚み）Ｂ、傾斜板部５３の上面と下面とでの始端及び終端の水平方向におけるずれＬ1、Ｌ2、傾斜板部５３の傾斜角度θが、次の条件（１）を満たす必要がある。すなわち、導光板３２の屈折率をｎ、空気の屈折率をｎ0とするとき、光入射端面４４から導光板３２内に入射した光が傾斜板部５３付近で全反射するための各条件、
０＜θ＜（π／４）−αr
０＜Ｌ1＜Ａ・tanαr
０＜Ｌ2＜Ｂ・tanαr             …（１）
を満たす必要がある。ただし、αrは導光板３２内から空気との界面へ向けて入射する光の全反射の臨界角であって、αr＝Arcsin（ｎ0／ｎ）である。この条件（１）を満足するように導光板３２を設計すると、光は全反射して傾斜板部５３付近から漏れることがなくなり、光の損失を発生させることなく導光板３２を薄くし、面光源装置３１を軽量化することができる。
【００２６】
いま、屈折率ｎ＝１.４９２、ｎ0＝１とすると、全反射の臨界角はαr＝０.７radとなるので、傾斜板部５３の傾斜角は例えばθ＝（π／４）−αr＝０.０５radとすればよい。また、発光部接続部５１の厚みをＡ＝０.８ｍｍ（発光部３３の光出射光高さをＨ＝０.７ｍｍとする）、導光板本体５２の厚みをＢ＝０.７３５ｍｍとすると、上記Ｌ1、Ｌ2の値は、次式より求まる。
Ｌ1＝０.８tan０.７＝０.６７４（ｍｍ）
Ｌ2＝０.７３５tan０.７＝０.６１９（ｍｍ）
また、傾斜板部５３（上面の水平距離）の長さはＬ3＝１.９９８ｍｍとなる。こうして設計された導光板３２の一例を図１２に示す。このようにして設計された導光板３２によれば、光入射端面４４から導光板３２内に入射した光は、傾斜板部５３付近で全反射し、光の損失がないことが確認された。また、図１２の設計例から分かるように発光部接続部５１及び傾斜板部５３は全長の一部であって、導光板３２の大部分は導光板本体５２となっていて液晶表示パネル５５と組合せたとき液晶表示装置が薄型化されることが分かる。
【００２７】
拡散パターン３６は、導光板３２の下面に設けられており、図９に示すようなパターンを有している。導光板３２の下面に凹設された各拡散パターン３６は、かまぼこ形をしており、点光源４０を中心とする一定角度の扇形領域Ｃ内において点光源４０の近傍から導光板３２の縁まで配列されている。また、いずれの拡散パターン３６も長さ方向が点光源４０と結ぶ方向に対して９０°の角度をなすように配置されており、点光源４０を中心とする円周方向には拡散作用を有していない。しかも、それぞれの拡散パターン３６の長さは、点光源４０に対して遠い側から近い側へ近づくに従って次第に短くなっており、さらには、点光源４０を中心として各拡散パターン３６の長さを見込む角度も点光源４０に対して遠い側から近い側へ向けて徐々に小さくなっている。しかも、拡散パターン３６のパターン密度は、導光板３２の輝度分布が均一となるように設計されている。
【００２８】
反射板３４は表面反射率の高い材料によって形成されており、例えば硬質もしくは比較的軟質の白色プラスチックシートによって形成されている。この反射板３４は、両側部を反射板保持部３７に差し込んで導光板３２の下面に保持される。
【００２９】
なお、図１０に示した導光板３２では、傾斜板部５３の上面と下面とは平行となっているが、多少傾きが異なっていても差し支えない。また、図１３に示す導光板６１のように傾斜板部５３は湾曲していても差し支えない。
【００３０】
（第２の実施形態）
図１４は本発明の別な実施形態による面光源装置を示す断面図である。この面光源装置に用いられている導光板６２は、図１０の面光源装置の導光板３２を上下反転させた構造となっており、導光板本体５２の下面が発光部３３の下面と同一平面上に位置する。あるいは、発光部３３の下面が導光板本体５２の下面よりも上に引っ込んでいてもよい。ただし、拡散パターンは導光板本体５２の下面側となるようにする必要がある。
【００３１】
よって、この面光源装置では、傾斜板部５３における光の損失を防止しながら導光板３２を薄くして面光源装置を軽量化でき、しかも図１４に示すように導光板本体５２の下面を基板上などに安定に載置することができる。
【００３２】
（第３の実施形態）
また、光入射端面４４と導光板本体５２との間には、傾斜板部が複数個存在していてもよい。図１５及び図１６は複数個の傾斜板部が存在する面光源装置を示している。この面光源装置にあっては、発光部接続部５１と導光板本体５２との間で複数回屈曲するようにしている。すなわち、２箇所の傾斜板部５３ａ，５３ｂとその中間の水平板部５７を有している。
【００３３】
（第４の実施形態）
図１７は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置６１を示す断面図である。この面光源装置６１に用いられている導光板６２にあっては、光入射端面４４に接する基端部分が傾斜板部５３となっており、この傾斜板部５３から導光板本体５２が延出されている。すなわち、傾斜板部５３と導光板本体５２との間でくの字状に屈曲した形状となっている。傾斜板部５３の光入射端面４４の高さＡは、発光部３３の光出射口５４の高さＨよりもわずかに大きくなっている。また、導光板本体５２の上面（光出射面５６）は発光部３３の上面と同じ水平面上に位置しているか、あるいは発光部３３の上面よりも上へ出ていてもよい。
【００３４】
この実施形態でも、導光板６２を薄型化するにあたっては、傾斜板部５３からの光の漏れをなくすようにしなければならない。この導光板６２でも、傾斜板部５３の下面だけでなく、上面も傾斜しているので、光入射端面４４から入射した光が傾斜板部５３の下面で全反射しても、その光を傾斜板部５３の上面で再度全反射させ、導光板６２内に閉じ込めることができる。この実施形態の場合、傾斜板部５３で入射光を全反射させ、光の漏れを防止するための条件は、次の条件（２）となる。
０＜θ＜（π／４）−αr
０＜Ｌ＜Ｂ・tanαr              …（２）
ここで、Ｂは光入射端面４４と反対側の端面の高さ（導光板本体５２の厚み）、Ｌは傾斜板部５３の上面と下面とでの終端の水平方向におけるずれ、θは傾斜板部５３の傾斜角度である。また、αrは導光板６２（屈折率：ｎ）と空気（屈折率：ｎo）の界面における全反射の臨界角αr＝Arcsin（ｎ０／ｎ）である。この実施形態でも、条件（２）を満足するように導光板６２を設計すると、光は全反射して傾斜板部５３付近から漏れることがなくなり、光の損失を発生させることなく導光板６２を薄くし、面光源装置を軽量化することができる。
【００３５】
いま、屈折率ｎ＝１.４９２、ｎ0＝１とすると、全反射の臨界角はαr＝０.７radとなるので、傾斜板部５３の傾斜角は例えばθ＝（π／４）−αr＝０.０５radとすればよい。また、傾斜板部５３の厚み（光入射端面４４の高さ）をＡ＝０.８ｍｍ、導光板本体５２の厚みをＢ＝０.７６７ｍｍとすると、上記Ｌの値は、次式より求まる。
Ｌ＝０.７６７tan０.７＝０.６４６（ｍｍ）
また、傾斜板部５３（上面の水平距離）の長さはＬ4＝１.９９８ｍｍとなる。こうして設計された導光板６２の一例を図１８に示す。このようにして設計された導光板６２を用いた面光源装置６１でも、光入射端面４４から導光板６２内に入射した光は、傾斜板部５３でも全反射により閉じ込められ、光の損失がないことが確認された。
【００３６】
（第５の実施形態）
図１９は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置を示す断面図である。この面光源装置に用いられる導光板６３は、図１７に示した面光源装置６１の導光板６２を上下反転させた構造となっており、導光板本体５２の下面が発光部３３の下面と同一平面上に位置する。あるいは、発光部３３の下面が導光板本体５２の下面よりも上に引っ込んでいてもよい。よって、この面光源装置では、傾斜板部５３における光の損失を防止しながら導光板６２を薄くして面光源装置を軽量化でき、しかも基板上などに安定に載置することができる。
【００３７】
（第６の実施形態）
図２０は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置に用いられる導光板７１を示す断面図である。この導光板７１にあっては、光入射端面４４に近い基端部分は上面が水平で下面が傾斜しており（この部分をくさび状板部７２という）、くさび状板部７２からは斜め上方へ向けて傾斜板部５３が延出され、傾斜板部５３の上端からは導光板本体５２が水平に延出されている。また、くさび状板部７２の下面と傾斜板部５３の下面とは傾斜角度が等しく、平面状に連続している。
【００３８】
くさび状板部７２の厚みは、発光部３３の光出射口の高さＨよりもわずかに厚くなっており、さらにくさび状板部７２によって厚みが絞られるので、導光板本体５２を薄くできる。
【００３９】
また、導光板７１を薄型化するにあたっては、傾斜板部５３等からの光の漏れをなくすようにしなければならない。そのためには、光入射端面４４の高さＡ、光入射端面４４と反対側の端面の高さ（導光板本体５２の厚み）Ｂ、くさび状板部７２の水平長さＬ５、傾斜板部５３の上面と下面とでの終端の水平方向におけるずれＬ２、傾斜板部５３及びくさび状板部７２の下面の傾斜角度θが、次の条件（３）を満たす必要がある。すなわち、導光板７１の屈折率をｎ、空気の屈折率をｎ０とするとき、光入射端面４４から導光板７１内に入射した光が傾斜板部５３付近で全反射するための各条件、
０＜θ＜（π／４）−αr
０＜Ｌ５＜Ａ・tanαr
０＜Ｌ２＜Ｂ・tanαr            …（３）
を満たす必要がある。ただし、αrは導光板７１内から空気との界面へ向けて入射する光の全反射の臨界角であって、αr＝Arcsin（ｎ０／ｎ）である。この条件（３）を満足するように導光板７１を設計すると、光は全反射して傾斜板部５３付近から漏れることがなくなり、光の損失を発生させることなく導光板７１を薄くし、面光源装置を軽量化することができる。
【００４０】
いま、屈折率ｎ＝１.４９２、ｎ０＝１とすると、全反射の臨界角はαr＝０.７radとなるので、傾斜板部５３の傾斜角は例えばθ＝（π／４）−αr＝０.０５radとすればよい。また、発光部接続部５１の厚みをＡ＝０.８ｍｍ（発光部３３の光出射光高さをＨ＝０.７ｍｍとする）、導光板本体５２の厚みをＢ＝０.７３５ｍｍとすると、上記Ｌ５、Ｌ２の値は、次式より求まる。
Ｌ５＝０.８tan０.７＝０.６７４（ｍｍ）
Ｌ２＝０.７３５tan０.７＝０.６１９（ｍｍ）
また、傾斜板部５３（上面の水平距離）の長さはＬ３＝１.９９８ｍｍとなる。こうして設計された導光板７１の一例を図２１に示す。このようにして設計された導光板７１によれば、光入射端面４４から導光板７１内に入射した光は、傾斜板部５３付近で全反射し、光の損失がないことが確認された。また、図２１の設計例から分かるようにくさび状板部７２及び傾斜板部５３は全長の一部であって、導光板７１の大部分は導光板本体５２となっていて液晶表示パネル５５と組合せたとき液晶表示装置が薄型化されることが分かる。
【００４１】
（第７の実施形態）
図２２は本発明のさらに別な実施形態による面光源装置７３を示す断面図である。この面光源装置７３にあっては、発光部３３の外装ケース３９の下面を突出させ、その突出部７４の下面にくさび状板部７２の先端が嵌合する溝７５を設けたものである。この実施形態によれば、導光板７１を発光部３３に容易に位置合わせできるようになる。なお、導光板７１を上下反転した状態で用いる場合には、外装ケース３９の上面側から突出部７４を延出させて溝７５を設ければよい。
【００４２】
（面光源装置の応用分野）
上記面光源装置は軽量化されるので、図２３に示すような通話用のダイアル９０やアンテナ９１を備えた携帯電話８９において、通話先や通話時間などを表示するためのディスプレイ装置８１に好適に用いることができる。また、図２４に示すようなタッチパネル９６やカバー９５等を備えた薄型の携帯用情報端末９４において、ディスプレイ装置８１として用いるのにも好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の液晶表示装置の概略断面図である。
【図２】従来の別な液晶表示装置の概略断面図である。
【図３】従来のさらに別な液晶表示装置の概略断面図である。
【図４】従来のさらに別な液晶表示装置の概略断面図である。
【図５】従来のさらに別な液晶表示装置の概略断面図である。
【図６】従来のさらに別な液晶表示装置の概略断面図である。
【図７】従来のさらに別な液晶表示装置の概略断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による液晶表示装置を示す分解斜視図である。
【図９】同上の実施形態で用いられている導光板の下面に設けられた拡散パターンを示す平面図である。
【図１０】同上の実施形態における面光源装置の断面図である。
【図１１】同上の面光源装置の上に液晶表示パネルを設置した状態を説明するための概略図である。
【図１２】同上の導光板の設計例を示す図である。
【図１３】本発明の別な実施形態における導光板を示す側面図である。
【図１４】本発明のさらに別な実施形態による面光源装置を示す断面図である。
【図１５】本発明のさらに別な実施形態による面光源装置を示す断面図である。
【図１６】本発明のさらに別な実施形態による面光源装置を示す断面図である。
【図１７】本発明のさらに別な実施形態による面光源装置を示す断面図である。
【図１８】同上の面光源装置に用いられている導光板の設計例を示す図である。
【図１９】本発明のさらに別な実施形態による面光源装置を示す断面図である。
【図２０】本発明のさらに別な実施形態における導光板を示す断面図である。
【図２１】同上の導光板の設計例を示す図である。
【図２２】本発明のさらに別な実施形態による面光源装置を示す断面図である。
【図２３】本発明にかかる液晶表示装置を用いた携帯電話を示す斜視図である。
【図２４】本発明にかかる液晶表示装置を用いた携帯用情報端末を示す斜視図である。
【符号の説明】
３２  導光板
４４  光入射端面
５１  発光部接続部
５２  導光板本体
５３，５３ａ，５３ｂ  傾斜板部
５６  光出射面
７２  くさび状板部
【図１】
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【図２】
0003900661.tif 000003
【図３】
0003900661.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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