WO2005121640A1

WO2005121640A1 - 面光源装置及び当該装置を用いた機器

Info

Publication number: WO2005121640A1
Application number: PCT/JP2005/010694
Authority: WO
Inventors: Kazuhide Hirota; Masayuki Shinohara
Original assignee: Omron Corporation
Priority date: 2004-06-14
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2005-12-22
Also published as: JP2005353544A; JP4674448B2; CN1969147A; TW200628918A; US20080316744A1

Abstract

　導光板３２の光入射面側に２つの光源３３Ａ、３３Ｂを配置する。偏向パターン素子５３Ａ、５３Ｂは光源３３Ａ、３３Ｂの中点Ｑを中心として同心円状に配置する。一方の偏向パターン素子５３Ａは、平面視で、その光反射面に立てた法線の方向が、対応する光源３３Ａと結ぶ方向と平行となるように配置される。他方の偏向パターン素子５３Ｂも、平面視で、その光反射面に立てた法線の方向が、対応する光源３３Ｂと結ぶ方向と平行となるように配置される。かかる構成により、面光源装置の輝度を向上させる。

Description

明細書

面光源装置及び当該装置を用レ、た機器

技術分野

[0001] 本発明は、面光源装置及び当該装置を用いた機器に関する。具体的にいうと、本発明は、面光源装置と、当該面光源装置を用いた液晶表示装置、携帯電話機、情報端末機とに関する。

背景技術

[0002] 図 1は液晶表示装置 11の構成を示す概略図である。図示の液晶表示装置 11は、液晶表示パネル 12と拡散シート 13と面光源装置 14とから構成されている。液晶表示パネル 12は、各画素毎に光を透過又は遮断して画像を生成する機能を有している力それ自体は発光する機能を有していない。そのため、液晶表示パネル 12の正面又は裏面には、液晶表示パネル 12を照明するための面光源装置 14が必要になる。面光源装置 14としては、液晶表示パネル 12の正面に配置されるフロントライト型のものと、液晶表示パネル 12の裏面に配置されるバックライト型のものとがある。以下にぉヽてはバックライト型のものにつ、て説明する。

[0003] 図 2はバックライト型の面光源装置 14を示す分解斜視図、図 3はその概略断面図である。面光源装置 14は、光を閉じ込めるための導光板 15と発光部 16と反射板 17と力も構成されている。導光板 15はポリカーボネイト榭脂ゃメタクリル榭脂などの透明で屈折率の大きな榭脂により成形されており、導光板 15の下面には凹凸加工ゃ拡散反射インクのドット印刷等によって拡散パターン素子 18が形成されている。発光部 16は、回路基板 19上に複数の発光ダイオード (LED)等のいわゆる点光源 20を実装したものであって、導光板 15の側面 (光入射面 21)に対向している。反射板 17は、反射率の高い例えば白色榭脂シートによって形成されており、両面テープ 22によつて両側部を導光板 15の下面に貼り付けられている。

[0004] しかして、この面光源装置 14にあっては、図 3に示すように、発光部 16から出射された光 fは、光入射面 21から導光板 15内に入射する。導光板 15内に導入された光 f は、導光板 15内を伝搬するうちに拡散パターン素子 18によって拡散反射され、全反射の臨界角よりも小さな入射角で光出射面 23に入射した光 fは、光出射面 23から外部に取り出される。また、導光板 15の下面の拡散パターン素子 18が存在しない箇所を通過して導光板 15の下面から漏れた光 fは、反射板 17によって反射されて再び導光板 15内部へ戻り、導光板 15の下面における光量損失を防止される。

[0005] しかし、このような面光源装置 14では、多数の点光源 20を用いて発光部 16を線状光源化しているので、発光部 16の電力消費が大きい。また、導光板 15の拡散パターン素子 18で光を散乱させて光出射面 23から出射させているため、光出射面 23から出射される光の指向特性が広くなり、正面輝度が低下する欠点がある。

[0006] LED等の点光源を用いた面光源装置は、その小型軽量性力も携帯電話機や QD A等の携帯性の強い商品に用いられる。これらは携帯性向上の面力電源の長寿命化が強く要求されており、これに使われる面光源装置も低消費電力化が強く望まれている。このため、使用する光源も効率的なものが求められており、この結果、光源の個数の減少傾向が進んでおり、 1個又は数個の光源を用いた面光源装置により低消費電力化が図られている。

[0007] このような背景のもとで、特許第 3151830号 (特許文献 1)には、 1個又は数個の光源を用いて指向特性の狭い光を出射させることができるようにした面光源装置が開示されている。図 4は 1個の光源を用いた当該面光源装置を説明するための概略平面図であって、 1個の光源 24と導光板 25下面の発光領域に凹設された偏向パターン素子 26を表わしている。この面光源装置にあっては、導光板 25の一辺の中央部に対向させて 1個の光源 24が配置されて、る。

[0008] 導光板 25の下面には、三角プリズム状をした一方向に長い偏向パターン素子 26 力光源 24を中心として同心円状に配置されている。また、各偏向パターン素子 26 は、その偏向パターン素子 26及び光源 24を結ぶ方向とその偏向パターン素子 26の長さ方向とが垂直となるように配置されている。正確に言うと、導光板 25に垂直な方向から見たときに、偏向パターン素子 26の光反射面に立てた法線が、当該偏向バターン素子 26と光源 24とを結ぶ方向と平行になるように偏向パターン素子 26が配置されている。そのため、導光板 25内を伝搬する光は、偏向パターン素子 26で反射されても、光源 24を中心とする円周方向には広がらず、導光板 25に垂直な方向から見ると、光源 24を中心として放射状に直進している。従って、導光板 25内を伝搬する光は、光源 24を中心とする円周方向には狭、指向性を有して!/、る。

[0009] また、光源 24から出射された光は、導光板 25の上面と下面との間で全反射を繰り返しながら導光板 25内を放射状に伝搬し、偏向パターン素子 26で反射されると、光出射面にほぼ垂直な方向へ向けて光出射面力外部へ出射される。

[0010] この結果、力かる面光源装置にあっては、導光板 25の光出射面から出射される光は 2方向において狭い指向特性を有している。本明細書においては、図 5に示すように、導光板 25の光出射面に立てた法線の方向に z軸方向を定め、光源 24を中心とする動径方向に r軸方向を定め、光源 24を中心とする円周の接線方向に Θ軸方向を定め、また、 z軸及び r軸を含む平面内で z軸から測った方位角を ξ、 ζ軸及び Θ軸を含む平面内で ζ軸力測った方位角を r?とする (本発明の説明においても係る記号を用いる。 ) οこのとき、導光板 25の光出射面から出射される光は、図 5の ξ方向でも r?方向でも狭い指向特性を有している。

[0011] よって、このような面光源装置によれば、光源の個数を少なくすることができて電力消費を低減させるることができ、また、光をできるだけ面光源装置の正面に集めることで光の利用効率を高め、正面輝度を向上させることができる。即ち、明るくて電力消費の少な 1ヽ面光源装置を実現することができる。

[0012] 図 6に示す面光源装置は、図 4の面光源装置で用いられていた導光板 25を使用し、その光入射面側に 2つの光源 24を配置したものである。例えば、面光源装置の光出射面における輝度をより高くしたい場合や、発光色の異なる光源を組み合わせたい場合など、光源を複数個使用したいことがある。この場合には、各偏向パターン素子 26が同心円状に配置されて、る中心に、 2つの光源 24の中点を一致させるようにして、導光板 25の光入射側に複数の光源 24を配置する。

[0013] しかし、図 6に示す面光源装置のような複数の光源 24と 1点を中心として同心円状に配置された偏向パターン素子 26との組み合わせでは、図 7に示すように、光源 24 の近傍で面光源装置の輝度が低下して暗部 27が発生して、た。このような光源近傍の暗部 27は、光源 24の近傍における偏向パターン素子 26のパターン密度を最大にしても解消せず、面光源装置の発光領域内の輝度の均一性を保つことができなかつた。

[0014] そこで、本発明の発明者らがこの暗部の原因を追求したところ、各光源の位置と同心円状に配置されている偏向パターン素子 26の中心とのわずかな位置のずれに起因することが分力つた。以下、この理由を詳細に説明する。ブロック状をした微小な複数の光源 24をフレキシブルプリント基板の上に実装する場合、光源 24どうしをできるだけ接近させて局在化させようとしても、光源 24自体が数 mm程度の大きさを有しているので、図 8に示すように、光源 24の中心 (発光点）間には数 mmの間隔 Kが生じる。一方、偏向パターン素子 26は光源 24間の中点 Qを中心として同心円状に配置されており、偏向パターン素子 26の長さ方向は、中点 Qと偏向パターン素子 26とを結ぶ線分と垂直になっている。

[0015] いま導光板 25上の光源 24から離れた領域を考えると、図 7に示すように、光源 24 力も遠くにある偏向パターン素子 26の位置 P1と光源 24との距離に比べて光源 24間の間隔 Kが非常に小さい。そのため、位置 P1にある偏向パターン素子 26に入射する光の入射角度 αは小さい。よって、光源 24の位置と同心円状に配置された偏向パターン素子 26の中心 Qとのずれが問題にならず、光源 24から離れた領域では面光源装置は均一な輝度で発光する。

[0016] これに対し、光源 24の近傍では、光 fの挙動は図 8及び図 9に示すようになる。図 8 は光源の近傍を拡大して表わした概略平面図である。図 9は図 8の X— X線断面図であって、光源の近傍における r軸に垂直な平面 (z Θ平面と平行な面）を表わしている。図 8に示すように、 2つの光源 24から出射した光 fl、 f2は、導光板 25の光出射面に垂直な方向力も見たとき、偏向パターン素子 26に立てた法線に対して大きな入射角度 αで斜め方向から入射する。従って、偏向パターン素子 26で反射した光 fl、 f2は、光出射面 28からほぼ z Θ平面と平行な面内へ出射される際、図 9に示すように、 z軸力も斜めに傾いた方向に向けて出射される。この結果、光出射面 28から出射される光 fl、 f2の、 z Θ平面と平行な面内における指向特性は図 10のようになる。図 10は光出射面から z Θ平面内へ出射される光の指向特性を表わした図であって、横軸は方位角 ηを表わし（図 5参照）、縦軸は光の強度を表わしている。 ζ Θ面内において光出射面 28から出射される光は、図 9に示したように ζ軸方向から傾いた方向で最大強度となるから、光出射面 28から出射される各光源 24の光 fl、 f2の各指向特性は図 10に破線で表わしたようになる。そして、面光源装置から出射される光の指向特性は、破線で表わした特性をカ卩ぇ合わせて得られ、図 10に実線で表わしたような特性となる。図 10の指向特性によれば、複数の光源 24を用いた場合には、面光源装置の正面から傾いた方向で光の強度が最大となり、正面方向（z軸方向）における光の強度は非常に小さくなることが分かる。

[0017] このように複数の光源を用いた場合には、光源の近傍では正面方向への出射光量が低下する。特に、光源の近傍では、入射角度 ex力 5° 以上になり、正面方向への出射光量がほぼゼロになる。そのため、複数の光源を用いた場合には、光源の近傍にお、て発光面の輝度が低下し、光源の近傍に暗部が生じて、た。

[0018] 特許文献 1 :特許第 3151830号

特許文献 2：特開 2003— 215584号公報

特許文献 3： WOOO -49432

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0019] 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、複数の光源を用いた際に、光源の近傍において輝度の低い部分が生じる現象を抑制することができる面光源装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0020] 本発明にかかる第 1の面光源装置は、光入射面力も導入された光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面から外部へ取り出すための導光板と、前記導光板の光入射面側に配置された複数の光源とを備え、前記導光板の光出射面と反対側の面には、相互に間隔をあけて配置された複数の偏向パターン素子からなる偏向パターン領域が形成され、それぞれの光源に対応して、前記光出射面に垂直な方向から見たとき、偏向ノターン素子の光反射面に立てた法線と当該偏向パターン素子及び当該光源を結ぶ方向とが平行となる偏向パターン素子が存在していることを特徴としている。なお、偏向パターン素子の光反射面に立てた法線と当該偏向パターン素子及び当該光源を結ぶ方向とが平行となるとは、厳密に平行になっている必要はなぐほぼ平行になつていればよい。

[0021] 本発明にかかる第 1の面光源装置にあっては、それぞれの光源に対応して、前記光出射面に垂直な方向から見たとき、偏向パターン素子の光反射面に立てた法線と当該偏向パターン素子及び当該光源を結ぶ方向とが平行となる偏向パターン素子が存在しているので、各光源から出射された光は、対応する偏向パターン素子で反射されたとき、光出射面に垂直な方向から見て真っ直ぐに進み、導光板の光出射面から外部へ出射される。よって、光源の近傍においても光源の光を正面方向へ出射させることができ、光源の近傍における出射光量の低下を防ぐことができ、面光源装置の発光領域全体で輝度の均一化を図ることができる。

[0022] 本発明の第 1の面光源装置のある実施態様は、各偏向素子パターンに比べて十分に大きぐかつ、導光板に比べて十分に小さい前記偏向パターン領域の任意の一部において、各光源に対応するそれぞれの偏向パターン素子が均等な比率で分布していることを特徴としている。この実施態様によれば、面光源装置の発光領域の任意の箇所にぉ、て、輝度の均一性をより向上させることができる。

[0023] 本発明の第 1の面光源装置の別な実施態様では、前記偏向パターン素子が、対応する光源からの距離が大きくなるに従って、前記光出射面の単位面積における光反射面の合計面積が大きくなつていることを特徴としている。この実施態様によれば、光源力も遠くて光源からの光が届きにくい領域ほど光出射面の単位面積における光反射面の合計面積が大きくなつて、るので、面光源装置の発光領域全体で輝度の均一化を図ることができる。なお、光出射面の単位面積における光反射面の合計面積を大きくする方法としては、偏向パターン素子の数密度を増やしてもよいし、個々の偏向パターン素子の長さを長くするなどして光反射面の面積を大きくしてもよい。

[0024] 本発明の第 1の面光源装置のさらに別な実施態様は、前記光源の配置された箇所の近傍においては、それぞれの光源に対応して、前記光出射面に垂直な方向から見たとき、偏向パターン素子の光反射面に立てた法線と当該偏向ノターン素子及び当該光源を結ぶ方向とが平行となる偏向パターン素子が存在しており、前記光源の配置された箇所力離れた領域においては、前記光出射面に垂直な方向から見たとき、各偏向パターン素子の光反射面に立てた法線と、当該偏向パターン素子及び光源全体の中央部を結ぶ方向とが平行となって、ることを特徴として、る。各光源に対応して、光出射面に垂直な方向から見て偏向パターン素子の光反射面に立てた法線と当該偏向ノターン素子及び対応する当該光源を結ぶ方向とが平行となるようにした場合には、光源の近傍における輝度が高ぐ光源全体の中央を中心として同心円状に偏向パターン素子を設けた場合には、光源カゝら離れた領域で輝度が高くなるので、力かる実施態様によれば、面光源装置の全体で輝度を向上させることが可能になる。

[0025] 本発明に力かる第 2の面光源装置は、光入射面力導入された光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面から外部へ取り出すための導光板と、前記導光板の光入射面側に配置された複数の光源と、前記導光板の光出射面に対向させて配置されたプリズムシートとを備え、前記導光板の光出射面と反対側の面に、相互に間隔をあけて配置された複数の偏向パターン素子からなる偏向パターン領域が形成され、前記プリズムシートの前記導光板と対向する面に複数のプリズムが配列され、各光源から出射されて導光板内を伝搬する光は、当該光源に対応して設けられた偏向パターン素子で反射されるとき、前記光出射面に垂直な方向から見て前記プリズムの長さ方向と直交する向きへ反射されて前記光出射面力外部へ出射され、前記光出射面から出射された光は、前記プリズム内に入射した後、前記プリズムで反射されてプリズムシートに垂直な方向へ偏向されることを特徴としている。

[0026] 本発明の第 2の面光源装置にあっては、各光源から出射されて導光板内を伝搬する光は、当該光源に対応して設けられた偏向パターン素子で反射されるとき、前記光出射面に垂直な方向から見て前記プリズムの長さ方向と直交する向きへ反射されて前記光出射面から外部へ出射され、前記光出射面から出射された光は、前記プリズム内に入射した後、前記プリズムで反射されてプリズムシートに垂直な方向へ偏向される。よって、光源の近傍においても光源の光を正面方向へ出射させることができ、光源の近傍における出射光量の低下を防ぐことができとともに、少ない数の光源により面光源装置の輝度向上を図ることができる。

[0027] 本発明の第 2の面光源装置のある実施態様は、各偏向素子パターンに比べて十分に大きぐかつ、導光板に比べて十分に小さい前記偏向パターン領域の任意の一部において、各光源に対応して設けられたそれぞれの偏向パターン素子が均等な比率で分布していることを特徴としている。この実施態様によれば、面光源装置の発光領域の任意の箇所にぉ、て、輝度の均一性をより向上させることができる。

[0028] 本発明の第 2の面光源装置の別な実施態様では、前記偏向パターン素子が、対応する光源からの距離が大きくなるに従って、前記光出射面の単位面積における光反射面の合計面積が大きくなつていることを特徴としている。この実施態様によれば、光源力も遠くて光源からの光が届きにくい領域ほど光出射面の単位面積における光反射面の合計面積が大きくなつて、るので、面光源装置の発光領域全体で輝度の均一化を図ることができる。なお、光出射面の単位面積における光反射面の合計面積を大きくする方法としては、偏向パターン素子の数密度を増やしてもよいし、個々の偏向パターン素子の長さを長くするなどして光反射面の面積を大きくしてもよい。

[0029] 本発明にかかる液晶表示装置は、画像を生成する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明するための、本発明にかかる第 1又は第 2の面光源装置とを備えたことを特徴としている。本発明の液晶表示装置によれば、面光源装置の光源近傍で輝度の低下を小さくすることができるので、均一な明るさの画像を表示させることができ、視認性が向上する。

[0030] また、この液晶表示装置は、送受話機能を備えた携帯電話機や、情報処理機能を備えた情報端末機などに用いることができる。

[0031] なお、本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。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1]図 1は、液晶表示装置の構成を示す概略図である。

[図 2]図 2は、従来の面光源装置を示す分解斜視図である。

[図 3]図 3は、図 2の面光源装置の概略断面図である。

[図 4]図 4は、 1個の光源を用いた従来の面光源装置を説明するための概略平面図である。

[図 5]図 5は、本明細書において用いられる方向及び方位の定義を示す図である。

[図 6]図 6は、図 4の面光源装置で用いられている導光板に 2つの光源を配置した面光源装置を説明する図である。

[図 7]図 7は、図 6に示す面光源装置において、光源の近傍に発生する暗部を示す図である。

[図 8]図 8は、図 6の面光源装置において、偏向パターン素子に入射する光の方向を示す図である。

[図 9]図 9は、図 6の面光源装置において、偏向パターン素子で反射された光の方向を示す図である。

[図 10]図 10は、図 6の面光源装置において、光出射面から出射される光の指向特性を示す図である。

[図 11]図 11は、本発明の実施例 1による面光源装置を示す分解斜視図である。

[図 12]図 12は、取付金具によって光源を導光板に固定するための構造を表わした分解斜視図である。

[図 13]図 13は、導光板の裏面の偏向パターン領域に設けられている偏向パターン素子の配置を示す説明図である。

[図 14]図 14は、偏向パターン素子の断面形状を示す図である。

[図 15]図 15 (a)及び図 15 (b)は偏向パターン素子の作用を示す図である。

[図 16]図 16は、偏向パターン素子の変形例を示す平面図である。

[図 17]図 17は、実施例 1の面光源装置における光の挙動を説明するための概略断面図である。

[図 18]図 18は、偏向パターン素子に入射する光の方向を示す図である。

[図 19]図 19は、偏向パターン素子で反射されて光出射面から出射される光の方向を示す図である。

圆 20]図 20 (a)は一方の偏向パターン素子で反射された光の指向特性を示す図、図 20 (b)は他方の偏向パターン素子で反射された光の指向特性を示す図、図 20 (c

)は両方の偏向パターン素子の指向特性を重ね合わせた図である。

[図 21]図 21は、実施例 1の変形例を説明する図である。

[図 22]図 22は、実施例 1の別な変形例を説明する図である。

[図 23]図 23は、本発明の実施例 2による面光源装置を説明する図である。 [図 24]図 24は、面光源装置の効率と光源からの距離との関係を、従来例、実施例 1 及び実施例 2の面光源装置について示した図である。

[図 25]図 25は、本発明の実施例 3の構成を説明する図である。

[図 26]図 26は、本発明の実施例 4による面光源装置を示す分解斜視図である。

[図 27]図 27は、実施例 4で用いられているプリズムシートの裏面側からの斜視図である。

[図 28]図 28は、実施例 4の面光源装置における光の挙動を説明するための概略断面図である。

[図 29]図 29は、実施例 4における偏向パターン素子の配置を説明する概略図である

[図 30]図 30は、実施例 4における偏向パターン素子の配置を説明する概略図である

[図 31]図 31は、本発明にかかる液晶表示装置を示す概略図である。

圆 32]図 32 (a)は本発明にかかる携帯電話機の概略斜視図、図 32 (b)は本発明に力かる情報端末機の概略斜視図である。

符号の説明

31 面光源装置

32 導光板

33A、 33B 光源

34 反射シート

35 偏向パターン領域

37 取付金具

53A、 53B 偏向パターン素子

54 光反射面

55 再入射面

56 光出射面

61 面光源装置

62 プリズムシート 63 プリズム

64A、 64B 偏向パターン素子

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明の実施例を図面に従って詳細に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施例に限定されるべきものでないことはもちろんである。

実施例 1

[0035] 図 11は本発明の実施例 1による面光源装置 31を示す分解斜視図である。この面光源装置 31は、ノックライト型の面光源装置であって、主として導光板 32、光源 33 A、 33B、反射シート 34から構成されている。導光板 32はポリカーボネイト樹脂、メタクリル樹脂等の透明で屈折率の高い榭脂によって成形されており、その裏面には偏向パターン素子が配列した偏向パターン領域 35が形成されている。この面光源装置 31は 2つの光源 33A、 33Bを備えている。 2つの光源 33A、 33Bは、ハンダによって FPC (フレキシブルプリント基板)やテープ基板等の配線基板 36に実装されており、配線基板 36を通じて電力を供給される。また、光源 33A、 33Bは、取付金具 37によつて導光板 32に固定されている。反射シート 34は、アルミシートなどで形成されており、導光板 32の裏面から漏れた光を正反射させて導光板 32内に戻す働きを有している。

[0036] 図 12は取付金具 37によって光源 33A、 33Bを導光板 32に位置決めして固定するための構造を表わした分解斜視図である。光源 33A、 33Bは導光板 32の一辺の中央部に取り付けられている。ブロック状をした微小な光源 33A、 33Bの内部には、 1 個又は複数個の LEDチップが封止されている。光源 33A、 33Bの背面両側部にはそれぞれ厚みの薄！ヽ挟持用段差部 38が形成されてヽる。

[0037] 導光板 32の一辺の中央部には、光源 33A、 33Bがはまり込む大きさの 2つの光源収納部 39が近接して設けられており、光源収納部 39に挟まれた部分及び各光源収納部 39の外側の部分には、それぞれ光源 33A、 33Bの挟持用段差部 38と等しい厚みの挟み込み用段差部 40、 41が設けられている。光源収納部 39の幅は光源 33A、 33Bの幅とほぼ等しくなつており、光源収納部 39内の一方側面には突起 42が突設されている。従って、導光板 32の光源収納部 39内に光源 33A、 33Bを押し込むと、突起 42が光源 33A、 33Bの一方側面に弹接することにより光源 33A、 33Bの他方側面を光源収納部 39の側面に押圧させる。よって、光源 33A、 33Bは、光源収納部 39内でがたつき無く保持され、光源 33A、 33Bの幅方向における位置決めが成される。

[0038] 光源収納部 39の突き当たり面の両側には当接部 43が突出しており、光源 33A、 3 3Bを光源収納部 39内に押し込むと、光源 33A、 33Bの前面が当接部 43に当接する。光源 33A、 3Bが当接部 43に当接することにより、光源 33A、 33Bの前後方向の位置決めが成されると共に、光源 33A、 33Bの前面と光源収納部 39の突き当たり面との間に微小な隙間 44が確保される。さらに、導光板 32には、挟み込み用段差部 4 1と連続するようにして挟み込み用段差部 41と同じ厚みの金具取付部 45が設けられており、金具取付部 45の上面及び下面にはスナップ (掛け止め部) 46が突設されている。スナップ 46の前半分には、前方へ向けて斜め下りとなった傾斜面が形成されている。

[0039] 導光板 32の光源収容部 39に嵌め込まれた光源 33A、 33Bは、取付金具 37によつて導光板 32に固定される。取付金具 37は、ステンレス鋼板、スチール鋼板、アルミ- ゥム板等の金属材料を打ち抜き加工した後、折り曲げ加工することにより製作されており、上下対称かつ左右対称な形状を有している。取付金具 37は、断面 U字状となるように、間隙をあけて二つ折りに折り曲げ加工されており、その上片と下片との間の隙間の高さが光源 33A、 33Bの挟持用段差部 38、導光板 32の挟み込み用段差部 40、 41及び金具取付部 45の各表裏間の厚みと等しくなつている。

[0040] 取付金具 37の上下片の両側部には、それぞれ取付片 47が設けられており、取付片 47には、スナップ 46よりも若干大きな角孔状をした係止孔 48が開口されている。左右の取付片 47間の中央部には上下一対の挟持片 49が設けられ、挟持片 49の両側にはそれぞれ上下一対の当接片 50が設けられ、当接片 50と取付片 47との間にはそれぞれ上下一対の挟持片 51が設けられている。さらに、取付片 47、挟持片 51、当接片 50、挟持片 49のそれぞれの間にはスリット溝 52が切り込まれている。このスリット溝 52によって取付金具 37は弹性的に屈曲し易くなつている。

[0041] このような構造を有する取付金具 37は、光源 33A、 33Bを導光板 32の光源収納部 39内に嵌め込んだ後、光源 33A、 33Bの背後カゝら光源 33A、 33B及び導光板 32を表裏から挟み込むようにして取り付けられる。すなわち、取付金具 37の挟持片 51間に導光板 32の挟み込み用段差部 41及び光源 33A、 33Bの一方の挟持用段差部 3 8を挟み込み、取付金具 37の挟持片 49間に導光板 32の挟み込み用段差部 40及び光源 33A、 33Bの他方の挟持用段差部 38を挟み込んだ後、取付金具 37の取付片 47で金具取付部 45を挟んで取付片 47を押し込むと、スナップ 46が係止孔 48にはまり込んで取付金具 37が導光板 32に固定される。この結果、取付金具 37は導光板 32の挟み込み用段差部 40、 41を挟み込むことによって上下方向に位置決めされ、さらに光源 33A、 33Bの挟持用段差部 38を挟み込んで上下方向の位置決めをするので、光源 33A、 33Bは導光板 32に対して上下方向の位置決めが成される。また、取付金具 37は、当接片 50が光源 33A、 33Bの背面に当接することによって弹性的に湾曲しており、その弾性反発力によって光源 33A、 33Bを導光板 32の当接部 43 に押し付け、光源 33A、 33Bの前後方向の位置決めを確実にしている。この結果、光源 33A、 33Bは導光板 32の光源収納部 39内で上下、左右、前後の各方向において位置決めされることになる。

図 13は導光板 32の裏面の偏向パターン領域 35に設けられている偏向パターン素子 53A、 53Bの配置を示す説明図である。光源 33A、 33B内に封止されている LED チップのサイズは約 0.3mmである力 LEDチップを榭脂封止した光源 33A、 33Bは約 2.2mmの幅を有しており、光源 33A、 33B間の距離も約 4. lmmとなる。そのため、このような光源 33A、 33Bは全体を 1つの点光源として扱うことはできない。そのため、偏向パターン素子 53A、 53Bは、図 13に示すような配置となっている。各偏向パターン素子 53A、 53Bは、 2つの光源 33A、 33Bの中点 Qを中心とする同心円の上に配置されている。そして、同一円周上に配置された偏向パターン素子は、一方の光源 33Aと結ぶ方向に対して直角に配置された偏向パターン素子 53Aと、他方の光源 33Bと結ぶ方向に対して直角に配置された偏向パターン素子 53Bとが、交互に配列されている。正確に言うと、同一円周上に配置された偏向パターン素子のうち一部の偏向パターン素子 53Aは、導光板 32の光出射面に垂直な方向から見て、その光反射面に立てた法線が一方の光源 33Aと当該偏向パターン素子 53Aとを結ぶ方向とほぼ平行となるような向きに配置されており、残りの偏向パターン素子 53Bは、導光板 32の光出射面に垂直な方向から見て、その光反射面に立てた法線が他方の光源 33Bと当該偏向パターン素子 53Bとを結ぶ方向とほぼ平行となる向きに配置されている。そして、同一円周上においては、偏向パターン素子 53A、 53Bはいずれかの光源 33A、 33Bを見る向きとその長さ方向とが直角を成すように配置すると共に、異なる光源 33A、 33Bに対して直角に配置された光源 33A、 33Bを交互に配置している。

[0043] 偏向パターン素子 53A、 53Bの配置を決める際に基準となる光源 33Aの方向とは、厳密にいうと光源 33A、 33B内の発光点 (LEDチップ)の位置する方向である。また、偏向パターン素子 53A、 53B内に複数の発光点がある場合には、各偏向パターン素子 53A又は 53B内の発光点全体の中点の方向とすればよい。ただし、偏向パターン素子 53A、 53Bと対応する光源 33A、 33Bとを結ぶ方向は、偏向パターン素子 53A、 53Bの大きさの範囲内で発光点又はその中点力もずれていても差し支えない

[0044] 図 14、図 15 (a)及び図 15 (b)は上記偏向パターン素子 53A、 53Bの断面形状とその作用を説明する図である。図 14に示すように、偏向パターン素子 53A、 53Bは断面三角形状に凹設された三角プリズム状に形成されており、長さ方向にほぼ一様な断面を有している。偏向パターン素子 53A、 53Bは、光源 33A、 33B側を向いた斜面が光反射面 54となり、光源 33A、 33B力遠い側の斜面が再入射面 55となっている。偏向パターン素子 53A、 53Bの断面は、ほぼ直角三角形状となっており、光反射面 54の傾斜角 γと再入射面 55の傾斜角 δとは、次のような関係を満たしていることが望ましい。

γ < δ

45° ≤ γ≤65°

80° ≤ δ≤90°

例えば、導光板 32の屈折率が η= 1.53の場合、図 15 (a)に示すように、光反射面 5 4の傾斜角を γ = 56° とすれば、裏面側から偏向パターン素子 53Α、 53Βに入射して光反射面 54で全反射された光は、 Θ軸方向力も見て =— 20° 〜35° の範囲に光出射面 56から出射される。また、図 15 (b)に示すように、光反射面 54に入射した光が、光反射面 54を透過して漏れた場合には、その光は再入射面 55から再び導光板 32内に導入されるので、光量損失が低減する。なお、再入射面 55から導光板 3 2に再入射しない場合には、漏れた光は反射シート 34で反射されて導光板 32内へ戻る。

[0045] なお、偏向パターン素子 53A、 53Bは、その長さ方向に直線状に延びている必要はなぐ若干うねっていたり、湾曲したりしていてもよい。例えば、図 16に示すように、略 S字状に湾曲していてもよい。偏向パターン素子 53A、 53Bを湾曲させる理由は、面光源装置 31から出射される光の指向特性が狭い場合には、偏向パターン素子 53 A、 53Bを湾曲させることによって指向特性を広げることができるからである。このような場合には、光反射面の位置によって光反射面に立てた法線の方向が異なることになるが、その場合には、光反射面に立てた法線の方向の拡がりのうちほぼ中心方向がヽずれかの光源の方向を向くようにすればよ！、。

[0046] 従って、この面光源装置 31にあっては、図 17に示すようにして光出射面 56から各光源 33A、 33Bの光が出射される。図 17に従って説明すると、各光源 33A、 33B力ら出射した光 fl、 f2は、導光板 32に入射した後、導光板 32の光出射面とその反対側の面との間で全反射しながら各光源 33A、 33Bを中心として放射状に広がる。そして、偏向パターン素子 53A、 53Bに入射した光は、その光反射面 54で反射されることによって光出射面 56からほぼ垂直な方向へ出射される。

[0047] 図 18及び図 19はこうして光出射面 56から光が出射される際の指向特性を説明する図である。図 18は光源 33A、 33Bの近傍を拡大して表わした概略平面図である。図 19は図 18の Y— Y線断面図であって、光源の近傍における r軸に垂直な平面（z Θ平面と平行な面）を表わしている。図 18に示すように、一方の光源 33Aに対応する偏向パターン素子 53Aには、光源 33Aから出射された光 flは z軸方向から見て（以下、平面視という。）垂直に入射するが、他方の光源 33Bから出射された光 f 2は斜めに入射する。従って、 z Θ平面内で見ると、図 19に示すように、偏向パターン素子 53 Aで反射した光 flは光出射面 56からほぼ垂直な方向へ出射される力偏向パターン素子 53Aで反射した光 f2は光出射面 56から斜め方向へ出射される。従って、偏向ノターン素子 53Aで反射されて光出射面 56から出射される光の指向特性は、図 20 (a)のようになり、光出射面 56に垂直な方向（7? = 0° )と斜め方向（7? > 0° )とでピ

—クを持つ o

[0048] また、図 18に示すように、光源 33Bに対応する偏向パターン素子 53Bには、光源 3 3Bから出射された光 f2は平面視で垂直に入射するが、他方の光源 33Aから出射された光 flは斜めに入射する。従って、 z Θ平面内で見ると、図 19に示すように、偏向パターン素子 53Bで反射した光 f2は光出射面 56からほぼ垂直な方向へ出射される力偏向パターン素子 53Bで反射した光 f lは光出射面 56から斜め方向へ出射される。従って、偏向パターン素子 53Bで反射されて光出射面 56から出射される光の指向特性は、図 20 (b)のようになり、光出射面 56に垂直な方向（7? = 0° )と斜め方向（ η < 0° )とでピークを持つ。

[0049] この結果、両偏向パターン素子 53Α、 53Βで反射されて光出射面 56から出射される光の全体としての指向特性を考えると、図 20 (このようになる。図 20 (c)の指向特性は、図 20 (a)の指向特性と図 20 (b)の指向特性を重ね合わせたものであり、 3つのピークを有している。特に、光出射面 56にほぼ垂直な方向で大きな出射光量が得られる。特に、理想的な偏向パターン素子 53A、 53Bの場合には、光源 33A、 33Bの近傍においても光源 33A、 33Bから出射される光量の 50%が正面方向へ出射される。

[0050] これを図 10に示された従来例の指向特性と比較すると、従来例の場合には、光源の近傍では 2つのピークを有する指向特性となり、面光源装置の正面方向における出射光量が非常に小さぐ光源近傍における輝度が得られな力つた。これに対し、本発明の面光源装置の場合には、図 20 (c)に示すように、光源 33A、 33Bの近傍においても面光源装置の正面方向への出射光量が大きくなり、輝度の低下が小さくなる。よって、複数の光源を用いても、光源の近傍において輝度の低下が生じにくぐ面光源装置の発光領域における輝度の均一性を高めることができる。この結果、本実施例によれば、光源力も出射された光の損失を小さくして面光源装置の輝度を高くすることができると共に、発光領域全体において輝度の均一化を図ることができる。

[0051] 光源から 5.5mmの箇所で測定した場合について言うと、図 10の指向特性では、ピーク強度を 1とした時、正面での強度は 3.7%であった。これに対し、図 20 (c)の特性を有する本実施例の面光源装置では、ピーク強度を 1とした時、正面での強度は 32. 7%であった。従って、本発明の面光源装置では、図 10のような指向特性を有する従来例の 9倍以上の効率が得られ、光源近傍における輝度の低下を防ぐことができた。また、面光源装置の発光領域全体で考えても、本発明の面光源装置によれば、 10 %以上の効率の改善効果が認められた。

[0052] なお、上記実施例においては、一方の光源 33Aに対応して直角に配置された偏向パターン素子 53Aと、他方の光源 33Bに対応して直角に配置された偏向パターン素子 53Bとを交互に配置した力両偏向パターン素子 53A、 53Bは規則的に配置されていても、ランダムに配置されていてもよい。面光源装置の偏向パターン領域 35に比ベて小さぐ偏向パターン素子 53A、 53Bに比べて十分に大きな微小領域において両者の偏向パターン素子 53A、 53Bが均等な比率で分布していれば、面光源装置全体で指向特性が均一化される。

[0053] また、導光板 32内において光源 33A、 33B力も遠くなるに従って到達する光量が減少するので、光源 33A、 33Bの近傍においては偏向パターン素子 53A、 53Bのパターン密度を小さくし、光源力も遠くなるに従って偏向パターン素子 53A、 53Bのパターン密度が大きくすれば、光出射面全体において輝度を均一化することができる。

[0054] また、本実施例においては、 2種の偏向パターン素子 53A、 53Bを均等に分散させている。 2種の偏向パターン素子 53A、 53Bを領域毎に区画して設けることも可能であるが、その場合には、異なる偏向パターン素子の領域どうしの境界が目立ったり、輝線や暗線が発生したりする恐れがあるためである。

[0055] 実施例 1においては、 2つの光源 33A、 33Bを用いた場合を説明した力光源は 3 個以上であってもよい。図 21は 3個の光源 33A、 33B、 33Cを用いたものであって、光源 33A、 33B、 33Cの中点 Qを中心とする同心円上に偏向パターン素子 53A、 5 3C、 53Bが順次繰り返して配列されている。偏向パターン素子 53Aは、平面視で、当該素子 53Aに立てた法線の方向が、当該素子 53Aと光源 33Aとを結ぶ方向とほぼ平行となっている。同様に、偏向パターン素子 53Bは、平面視で、当該素子 53B に立てた法線の方向が、当該素子 53Bと光源 33Bとを結ぶ方向とほぼ平行となつている。偏向パターン素子 53Cは、平面視で、当該素子 53Cに立てた法線の方向が、当該素子 53Cと光源 33Cとを結ぶ方向とほぼ平行となっている。また、図 22は 4個の光源 33A、 33B、 33C、 33Dを用いたものであって、光源 33A、 33B、 33C、 33Dの中点 Qを中心とする同心円上には、光源 33A、 33D、 33C、 33Bに対応する偏向パターン素子 53A、 53D、 53C、 53Bが順次繰り返して配列されている。

[0056] ただし、 3個以上に光源の数を増やすのは、輝度を大きくすることよりも、発光色の異なる光源を組み合わせる場合や、視野特性を広げた、場合に有用である。

実施例 2

[0057] 図 23は本発明の実施例 2を説明する図である。実施例 2の面光源装置にあっては、光源 33A及び 33Bと中点 Q力も距離 L 1 ( = 17mm)の点を通過する円の内部の領域 R1においては、実施例 1と同様に、一方の光源 33Aを中心として同心円状に配置した偏向パターン素子 53Aと、他方の光源 33Bを中心として同心円状に配置した偏向パターン素子 53Bとを混在させている。また、光源 33A及び 33Bと中点 Q力距離 L2 ( = 30mm)の点を通過する円の外側の領域 R3においては、従来例と同様に、光源 33A、 33B間の中点 Qを中心として同心円状に偏向パターン素子 53A、 53Bを配置している。また、領域 R1の外側で、かつ、領域 R3の内側に位置する三日月形の領域 R2においては、領域 R1のパターン力領域 R3のパターンへと徐々に偏向パターン素子 53A、 53Bの配置が遷移している。例えば、領域 R2においては、領域 R1 側から領域 R3側へ近づくに従って、円周上に配置された偏向パターン素子 53A、 5 3Bに垂直な方向の交わるの点が各光源 33A、 33Bから中点 Q側へと移動している。

[0058] 図 24は光源 33A、 33B力もの距離と光利用効率との関係を表わした図である。ここには、偏向パターン領域 35の全体に、一方の光源 33Aを中心として同心円状に配置した偏向パターン素子 53Aと他方の光源 33Bを中心として同心円状に配置した偏向パターン素子 53Bとを混在させた場合 (実施例 1)と、偏向パターン領域の全体に、光源間の中点 Qを中心として同心円状に配置した偏向パターン素子を設けた場合 (従来例）と、図 21に示した実施例 2の場合とのそれぞれの光利用効率を表わしている。図 22から分かるように、光源の近傍では従来例よりも実施例 1の方が効率が高い 1S 光源力も遠い領域では実施例 1よりも従来例の方が効率が高い。従って、実施例 2のよう〖こ光源 33A、 33Bに近!、領域 (R1)では実施例 1のようにそれぞれの光源 33 A、 33Bを中心として同心円状に配置された偏向パターン素子 53A、 53Bを混在させ、光源 33A、 33B力も遠い領域 (R3)では、中点 Qを中心として同心円状に偏向パターン素子 53A、 53Bを配置することにより、偏向パターン領域 35の全体で光利用効率を向上させることができる。し力し、偏向パターン素子 53A、 53Bの配置の仕方を急に変化させると、偏向パターン素子 53A、 53Bの配置の異なる領域間の境界が目立ったり、境界に輝線や暗線が発生するので、実施例 2では領域 R1と領域 R3の間に領域 R2を設け、領域 R2において領域 R1のパターン配置力領域 R3のパターン配置へと徐々にパターンを変化させている。

実施例 3

[0059] 図 25 (a)及び図 25 (b)は実施例 3の構成を説明する図である。実施例 3は、実施例 1又は実施例 2の面光源装置を改良したものである。図 25 (a)に示すように、光源力^つあると、隣接する偏向パターン素子 53A、 53Bどうしでも、対応する光源 33A、 33Bからの距離が異なるので、光源 33A力も偏向パターン素子 53Aに入射する光の入射強度 flと、光源 33B力も偏向パターン素子 53Bに入射する光の入射強度 f2とが異なる。そのため、隣接する偏向パターン素子のうち、偏向パターン素子 53Aにより垂直に出射される光 flの強度と偏向パターン素子 53Bにより垂直に出射される光 f 2の強度が異なり、面光源装置の発光領域に明暗の模様が発生したり、液晶表示装置として用いたときにモアレ縞が発生したりする恐れがある。

[0060] そのため実施例 3においては、光源 33Aに対応する偏向パターン素子 53Aについては、光源 33A力もの距離が大きくなるに従って偏向パターン素子 53Aの長さを長くし (光反射面 54の面積が大きくなる。）、光源 33A力もの距離が大きくなると偏向バターン素子 53Aによる光の反射効率が大きくなるようにしている。同様に、光源 33Bに対応する偏向パターン素子 53Bについては、光源 33B力もの距離が大きくなるに従つて偏向パターン素子 53Bの長さを長くし、光源 33B力もの距離が大きくなると偏向パターン素子 53Bによる光の反射効率が大きくなるようにして、る。

[0061] この結果、図 25 (b)に示すように偏向パターン素子 53Aと偏向パターン素子 53B が隣接しているとき、光源 33Aに近い偏向パターン素子 53Aではその長さが短くなつており、光源 33B力も遠い偏向パターン素子 53Bではその長さが長くなつている。その結果、偏向パターン素子 53Aに入射する光量が大きぐ偏向パターン素子 53B に入射する光量が少なくても、偏向パターン素子 53Aで反射されて光出射面カも垂直に出射される光 flの強度と、偏向パターン素子 53Bで反射されて光出射面力垂直に出射される光 f2の強度とがほぼ同等になる。よって、実施例 3によれば、面光源装置に明暗の模様が生じたり、液晶表示装置にモアレ縞が生じたりしに《なる。

[0062] なお、光量をバランスさせるためには、対応する光源 33A、 33Bからの距離が大きくなるほど、偏向パターン素子 53A、 53Bのパターン密度を大きくすることも可能である。し力し、このような方法では、光源 33A、 33Bの近傍で偏向パターン素子 53A、 5 3Bのパターン密度が極めて小さくなり、パターンが目に見える恐れがある。これに対し、光源 33A、 33Bの近傍で、偏向パターン素子 53A、 53Bのパターン密度を小さくすることなぐ偏向パターン素子 53A、 53Bの長さを短くすれば、このような問題は生じない。よって、実施例 3の構成は、特に光源 33A、 33Bの近傍において有用である実施例 4

[0063] 図 26は本発明の実施例 4による面光源装置 61を示す分解斜視図である。この面光源装置 61は、主として導光板 32、光源 33A、 33B、反射シート 34、取付金具 37、プリズムシート 62から構成されている。プリズムシート 62の下面には、図 27に示すように、断面三角形状をした円弧状のプリズム 63が共通の 1点を中心として同心円状に設けられている。組み立てられた状態では、プリズムシート 62に設けられたプリズム 63の円弧中心は、平面視で光源 33A、 33Bの中点 Qとほぼ一致している。また、この面光源装置 61でも、導光板 32下面の偏向パターン領域 35には、 2種の偏向パターン素子 64A、 64Bが設けられている力その光反射面の傾斜角 γは 12° 程度と成っている。

[0064] 図 28は面光源装置 61における光の挙動を説明するための概略断面図である。この面光源装置 61にあっては、光源 33Α、 33Βから出射された光 fl、 f2が導光板 32 内に入射すると、光出射面 56とその反対側の面とで反射しながら伝搬する。導光板 32内を伝搬する光 fl、 f2が、偏向パターン素子 64A、 64Bの光反射面で全反射されると、光出射面 56とほぼ平行な方向へ向けて光出射面 56から出射される。こうして光出射面 56とほぼ平行な方向へ出射された光 fl、 f2は、プリズムシート 62の下面に設けられたプリズム 63内に入射し、プリズム 63の傾斜面で全反射されることによって光の進む方向を曲げられ、プリズムシート 62にほぼ垂直な方向へ出射される。

[0065] 光が図 28のような挙動をする面光源装置 61にあっては、プリズムシート 62の偏向パターン素子がすべて、光源 33A、 33Bの中点 Qを中心として同心円状に配列されていると、複数の光源が用いられている場合には、偏向パターン素子で反射されて光出射面から出射された光は、プリズム 63に対して斜めに入射する。そのため光はプリズム 63によって垂直な方向へ出射されなくなり、面光源装置 61の正面輝度が低下する。特に、光源の近傍においては輝度の低下が著しぐ暗部が発生する恐れがある。

[0066] これを解消するため、実施例 4による面光源装置 61では、図 29に示すように、光源 33Aから出て偏向パターン素子 64Aで反射された後、光出射面 56から出た光 flがプリズム 63の長さ方向（又は接線方向）にほぼ垂直に入射するように偏向パターン素子 64Aの配置を定めている。同様に、光源 33Bから出て偏向パターン素子 64Bで反射された後、光出射面 56から出た光 f2がプリズム 63の長さ方向（又は接線方向）にほぼ垂直に入射するように偏向パターン素子 64Bの配置を定めている。さらに、偏向パターン素子 64Aと偏向パターン素子 64Bは、光源 33A、 33Bの中点 Qを中心とする同心円の上に配置し、同一円周上では偏向パターン素子 64Aと偏向パターン素子 64Bとが交互に配列されるようにしている。この結果、光出射面 56から出射された各光源 33A、 33Bの光 fl、 f2はプリズム 63によってほぼ垂直な方向に曲げられるようになり、面光源装置 61の正面輝度が向上すると共に輝度の均一性が向上させられる。特に、光源 33A、 33Bの近傍における暗部の発生を防止することができる。

[0067] 図 30は、上記偏向パターン素子 64A、 64Bの配置角度の決め方を説明する図である。偏向パターン素子 64Aの光反射面への入射角と出射角をそれぞれ平面視で Θ in、 Θ outであるとする。いま、偏向パターン素子 64Aの光反射面の傾斜角を γ = 12° とし、導光板 32の屈折率を η= 1.53であるとすると、入射角 Θ inと出射角 Θ out との間には、 Θ out 1.5 X Θ in …（数式 1)

の関係がある。また、プリズムシート 62に設けられている各プリズム 63の円弧中心が平面視で中点 Qと一致するものとする。

[0068] よって、図 30に示すように、ある位置の偏向パターン素子 64Aを考えるとき、偏向パターン素子 64Aを回転させると、それに伴って光源 33A力もの入射角 Θ inが変化するが、それに伴って出射角 Θ outは上記数式（1)から求められる。この出射角の方向の延長線上に中点 Qが位置するように偏向パターン素子 64Aの角度を決定すれば、偏向パターン素子 64Aの所望の配置が得られる。

[0069] 具体的に言うと、点 Qを原点として図 30のように X軸方向と y軸方向を定め、ある偏向パターン素子 64Aの位置を（x0、 yO)とし、偏向パターン素子 64Aの法線の向きが y軸方向と成す角度を εとし、光源 33Α、 33Β間の距離を Κとすると、次の各式より (x0、 yO)の位置にある偏向パターン素子 64Αの配置角度 εを決定することができる

Θ out 1.5 X Θ in …（数式 1)

tan ( ε + Θ in) = (xO-K/2) /yO …（数式 2)

tan ( ε + Θ out) = xO/yO · · · (数式 3)

以上においては、偏向パターン素子 64Aについて説明した力偏向パターン素子 6 4Bについても同様である（但し、数式においては、 K→— Kとする。 ) ο

[0070] 従って、中点 Qを中心とする同心円状の円周を決め、この円周の上に交互に偏向パターン素子 64Αと偏向パターン素子 64Βを配置した後、偏向パターン素子 64Α、 64Βの位置 (x0、 yO)に応じてその配置角度 εを上記数式によって決定し、偏向パターン素子 64Α、 64Βをそれぞれの角度 εずつ傾ければよい。

[0071] なお、上記各実施例においては、複数の光源を導光板の中央部に配置したものを示したが、複数の光源を導光板のコーナー部に配置してあってもよい。

実施例 5

[0072] 図 31は本発明にかかる液晶表示装置 71を示す概略図である。この液晶表示装置 71は、画素毎に光の透過又は遮断を制御して画像を生成するための液晶表示パネル 72と、本発明に力かる面光源装置 73と力もなり、液晶表示パネル 72の背面に面光源装置 73を配置している。この液晶表示装置 71は、本発明にかかる面光源装置 73をバックライトとして用いているので、液晶表示パネル 72を背面側力も均一に照明することができ、視認性の良好な液晶表示装置 71を製作することができる。特に、光源側の端で画面が暗くなる恐れがなくなる。

また、図 32 (a)はこの液晶表示装置 71をディスプレイ部として用いた携帯電話機 7 4を表わしている。この携帯電話機 74は送受話機能を有し、テンキー 75より通信先電話番号を入力してマイク 76により音声を送信し、スピーカー 77により音声を受けることができる。また、図 32 (b)は液晶表示装置 71をディスプレイ部として用いた電子手帳やモノくィル機器等の情報端末機 78であって、マイクロコンピュータによる情報処理機能を備えている。

Claims

請求の範囲

[1] 光入射面力導入された光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面力外部へ取り出すための導光板と、前記導光板の光入射面側に配置された複数の光源とを備え、前記導光板の光出射面と反対側の面には、相互に間隔をあけて配置された複数の偏向パターン素子力なる偏向パターン領域が形成され、

それぞれの光源に対応して、前記光出射面に垂直な方向から見たとき、偏向バターン素子の光反射面に立てた法線と当該偏向パターン素子及び当該光源を結ぶ方向とが平行となる偏向パターン素子が存在していることを特徴とする面光源装置。

[2] 各偏向パターン素子に比べて十分に大きぐかつ、導光板に比べて十分に小さい前記偏向パターン領域の任意の一部において、各光源に対応するそれぞれの偏向ノターン素子が均等な比率で分布していることを特徴とする、請求項 1に記載の面光源装置。

[3] 前記偏向パターン素子は、対応する光源力もの距離が大きくなるに従って、前記光出射面の単位面積における光反射面の合計面積が大きくなつていることを特徴とする、請求項 1に記載の面光源装置。

[4] 前記光源の配置された箇所の近傍にぉヽては、それぞれの光源に対応して、前記光出射面に垂直な方向から見たとき、偏向パターン素子の光反射面に立てた法線と当該偏向パターン素子及び当該光源を結ぶ方向とが平行となる偏向パターン素子が存在しており、

前記光源の配置された箇所から離れた領域においては、前記光出射面に垂直な方向から見たとき、各偏向パターン素子の光反射面に立てた法線と、当該偏向バターン素子及び光源全体の中央部を結ぶ方向とが平行と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。

[5] 光入射面力導入された光を閉じ込めて伝搬させ、光出射面力外部へ取り出すための導光板と、前記導光板の光入射面側に配置された複数の光源と、前記導光板の光出射面に対向させて配置されたプリズムシートとを備え、

前記導光板の光出射面と反対側の面に、相互に間隔をあけて配置された複数の偏向パターン素子力なる偏向パターン領域が形成され、前記プリズムシートの前記導光板と対向する面に複数のプリズムが配列され、各光源から出射されて導光板内を伝搬する光は、当該光源に対応して設けられた偏向パターン素子で反射されるとき、前記光出射面に垂直な方向から見て前記プリズムの長さ方向と直交する向きへ反射されて前記光出射面力外部へ出射され、前記光出射面から出射された光は、前記プリズム内に入射した後、前記プリズムで反射されてプリズムシートに垂直な方向へ偏向されることを特徴とする面光源装置。

[6] 各偏向パターン素子に比べて十分に大きぐかつ、導光板に比べて十分に小さい前記偏向パターン領域の任意の一部において、各光源に対応して設けられたそれぞれの偏向パターン素子が均等な比率で分布していることを特徴とする、請求項 5に記載の面光源装置。

[7] 前記偏向パターン素子は、対応する光源力もの距離が大きくなるに従って、前記光出射面の単位面積における光反射面の合計面積が大きくなつていることを特徴とする、請求項 5に記載の面光源装置。

[8] 画像を生成する液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明するための、請求項 1又は 5に記載の面光源装置とを備えた液晶表示装置。

[9] 請求項 8に記載の液晶表示装置と、送受話機能とを備えた携帯電話機。

[10] 請求項 8に記載の液晶表示装置と、情報処理機能とを備えた情報端末機。