CN102047030A - 面光源装置及液晶显示装置 - Google Patents

Abstract

一种面光源装置及液晶显示装置。该面光源装置具备点光源(23)和导光板(24)，导光板(24)将点光源(23)的光从光入射端面(31)导入而从光出射面向外部射出。导光板(24)由导光板主体(29)和设于导光板主体(29)端部的光导入部(30)构成。在与位于光导入部(30)端面的光入射端面(31)相对的位置配置点光源(23)。沿着光导入部(30)中的与导光板主体(29)邻接的区域设有指向性变换部(33)。指向性变换部(33)通过将V槽状的指向性变换图案(37)排列成圆弧状而构成。光导入部(30)中未设置指向性变换部(33)的区域具有与导光板主体(29)相同的厚度，该区域的表面与导光板主体(29)的表面位于相同的平面内。

Description

面光源装置及液晶显示装置

技术领域

本发明涉及面光源装置及液晶显示装置，具体而言，涉及能够实现导光板的薄型化的面光源装置、和使用该面光源装置的液晶显示装置。

背景技术

为了将用于液晶显示装置等的背光灯薄型化，需要省去光扩散板等付加的板，并且将导光板自身的厚度减薄。

但是，减薄导光板的厚度时，导光板如板那样变薄，因此，导光板容易翘曲。而且，在导光板容易翘曲时，背光灯的组装变得困难，并且会从导光板翘曲的部位泄漏光。因此，作为防止变薄的导光板翘曲的方法，具有在导光板与液晶显示面板之间不夹入空气层，而是利用粘接剂等将导光板粘贴在液晶显示面板背面的方法。

作为在液晶显示面板的背面粘接有导光板的液晶显示装置，例如在专利文献1(特开平5-88174号公报)的比较例1(专利文献1的图3)中有记载。在该液晶显示装置11中，如图1所示，作为导光板12，使用两面平滑的丙烯酸板(折射率1.49)，使用折射率比导光板12高的连接层13(折射率1.51的双液硬化型硅酮)将导光板12以与散射型液晶显示面板14的背面不夹入空气层的方式进行粘贴。另外，在与导光板12的两端面相对的位置分别设置有由冷阴极管构成的光源15。

在该液晶显示装置11中，如图2(a)所示，从光源15射出而进入导光板12内的光L从导光板12向连接层13透过，进而向液晶显示面板14射入，以处于散射状态(白浊状态)的像素进行散射，由此，向前方射出，使该像素发光。

但是，在这种液晶显示装置中，连接层13的折射率比导光板12的折射率高，因此，如在图2(a)中用虚线所示的光L那样光在连接层13与导光板12的界面不进行全反射。因此，向导光板12射入的光L不能够在导光板12内进行导光，而在光源15的附近从液晶显示面板14射出。其结果，如图2(b)的亮度分布所示，在接近光源15的部位发光亮度高且明亮，但是，在远离光源15(即，光源15彼此的中央部分)的部位发光亮度低且暗。

为了消除上述的发光亮度的不均一，在专利文献1记载的第一实施例(专利文献1的图1)中，如图3所示，在导光板12的表面部分地形成折射率比导光板12低的薄膜16，并且在与光源15接近的部位使薄膜16的面积率增大，在远离光源15的部位使薄膜16的面积率变小。另外，形成有薄膜16的导光板12经由折射率比导光板12高的连接层13而粘贴于液晶显示面板14的背面。在此，导光板12由折射率为1.49的丙烯酸板形成，作为薄膜16使用折射率为1.41的双液硬化型硅酮，作为连接层13使用折射率为1.51的双液硬化型硅酮。

在专利文献1的第一实施例中，在导光板12的表面形成有薄膜16，故而导光板12内的光在导光板12与薄膜16的界面进行全反射，由此在导光板12内导光。而且，在与光源15接近的部位，薄膜16的面积率大，因此，通过薄膜16间从液晶显示面板14射出的光的比率变小，在到达的光量少的远离光源15的部位，由于薄膜16的面积率小，故而通过薄膜16间而从液晶显示面板14射出的光的比率变大，其结果，在液晶显示装置的显示面整体能够实现发光亮度的均一化。

另外，在专利文献1记载的第二实施例(专利文献1的图2)中，如图4所示，在导光板12的表面部分地形成棱柱状的凹凸17，并且，在接近光源15的部位降低凹凸17的粗糙化的程度，在远离光源15的部位提高凹凸17的粗糙化的程度。另外，形成有凹凸17的导光板12经由折射率比导光板12低的连接层13而粘贴于液晶显示面板14的背面。在此，导光板12由折射率为1.49的丙烯酸板形成，作为连接层13使用折射率为1.41的双液硬化型硅酮。

在专利文献1的第二实施例中，连接层13的折射率比导光板12的折射率低，因此，导光板12内的光在导光板12表面的平滑区域内通过全反射而被封入导光板12内，在导光板12内导光。另一方面，向凹凸17射入的光由凹凸17被散射而向连接层13内透过，进而以液晶显示面板14的处于散射状态的像素散射而发光。而且，在接近光源15的部位凹凸17的粗糙化的程度低，因此，由凹凸17散射而从液晶显示面板14射出的光的比率小，在到达光量少的远离光源15的部位凹凸17的粗糙化的程度高，因此，被凹凸17散射而从液晶显示面板14射出的光的比率变大，其结果，在液晶显示装置的整个显示面能够实现发光亮度的均一化。

在专利文献1的第一实施例中，图5(a)表示与导光板12垂直的平面内的光的指向特性。向导光板12入射之前的光的展宽(指向特性)为±90°，但是，导光板12的折射率为ng＝1.49，因此，向导光板12入射之后的光的展宽为：

±arcsin(1/1.49)＝±42.2°

另一方面，导光板12与薄膜16的界面的全反射临界角为：

arcsin(1.41/1.49)＝71.1°

该临界角71.1°在自水平方向测定时为18.9°。

因此，进入导光板12内的±42.2°展宽的光中、自水平方向测定的18.9°～42.2°范围的光和-18.9°～-42.2°范围的光(在图5(b)中阴影线范围的光)向薄膜16射入时，不由薄膜16反射而是透过薄膜16。这样，在图5(b)中虚线范围的光在光源15的附近透过薄膜16，在导光板12内不被导光，因此，不能将足够的光量从光源15导光到远处，不能使发光亮度充分均一化。

在对比文献1的第二实施例中，连接层13的折射率与第一实施例的薄膜16同样为1.41，因此，进入导光板12内的±42.2°展宽的光中、由水平方向测定的18.9°～42.2°范围的光和-18.9°～-42.2°范围的光在导光板12的平滑区域不反射，而是透过连接层13。这样，在第二实施例的情况下，在图5(b)中虚线范围的光也在光源15的附近透过连接层13，不在导光板12内导光，因此，不能将足够的光量从光源15导光到远处，不能使发光亮度充分均一化。

另外，在本说明书中，在表示光的指向特性及指向性展宽的情况下会应用惯用的记述方法。例如，代替上述将光的展宽记载为-42.2°～+42.2°(即，将光的展宽设定为X时，-42.2≤x≤+42.2)，简单地记载为±42.2°。

专利文献1：日本特开平5-88174号公报

发明内容

本发明是鉴于上述技术问题而作出的，其目的在于提供能够使向导光板射入的光在导光板的厚度方向上的指向性展开变窄而使之在导光板内导光的面光源装置和使用该面光源装置的液晶显示装置。

本发明第一方面的面光源装置，具备：点光源和导光板，所述导光板设置在与所述点光源相对的位置，将所述点光源的光从光入射端面导入后从光出射面向外部射出，其特征在于，所述导光板在由透光性材料构成的导光基板设有指向性变换部和光射出装置，所述导光基板将在与所述点光源相对的位置设置的光导入部、和导光板主体作为一体而构成，所述导光板主体具备将从所述光导入部被导光的光向外部射出的所述光出射面，所述导光板主体在所述导光基板上具有与所述光导入部的最小厚度相同的厚度或比其大的厚度，所述光导入部在所述导光基板的光射出侧的面或其相反侧的面，从所述光导入部中与所述导光板主体相同厚度的部分向所述导光板主体的光导入部侧端缘水平连续，或者利用倾斜面从所述光导入部中比所述导光板主体厚度小的部分向所述导光板主体的光导入部侧端缘连续，所述指向性变换部形成在所述光导入部的光射出侧的面或其相反面，通过缩小向所述光导入部射入的光在所述导光基板的厚度方向上的指向性展宽，将从所述光入射端面向所述光导入部射入的光封入所述导光板内，所述光射出装置形成在所述导光板主体，使被封入所述导光板主体内的光从所述光出射面向外部射出。另外，所谓光导入部和导光板主体作为一体构成是指，光导入部和导光板主体连接成一体，在光导入部与导光板主体之间不存在空气层，如果光导入部和导光板主体在各自分离的状态下用粘接剂连接，也作为“作为一体构成的”状态。另外，导光基板是用于设置指向性变换部及光射出装置的母材，在称为导光基板时，设想没有形成指向性变换部及光射出装置。

在本发明的第一面光源装置中，使向光导入部内入射的光能够通过指向性变换部在其导光板厚度方向上的指向性展宽变窄后，向导光板主体送入。因此，在导光板主体内，能够不被光射出装置反射，减少向导光板主体外泄漏的光。尤其是，即使在导光板主体的光出射面设有折射率比导光板主体低的层的情况下，在光射出装置不反射而能够减少从导光板主体与低折射率层的界面泄漏的光。其结果，能够将光导至从点光源离开的位置，能够使面光源装置的发光亮度均一化。

本发明第二方面的面光源装置，其具备：点光源和导光板，所述导光板设置在与所述点光源相对的位置，将所述点光源的光从光入射端面导入后从光出射面向外部射出，其特征在于，所述导光板在由透光性材料构成的导光基板设有指向性变换部和光射出装置，所述导光基板将在与所述点光源相对的位置设置的光导入部、和导光板主体作为一体而构成，所述导光板主体具备将从所述光导入部被导光的光向外部射出的所述光出射面，所述导光板主体在所述导光基板上具有与所述光导入部的最小厚度相同的厚度或比其大的厚度，所述光导入部在所述导光基板的光射出侧的面或其相反侧的面，从所述光导入部中与所述导光板主体相同厚度的部分向所述导光板主体的光导入部侧端缘水平连续，或者利用倾斜面从所述光导入部中比所述导光板主体厚度小的部分向所述导光板主体的光导入部侧端缘连续，所述指向性变换部形成在所述光导入部中与所述光出射面平行的区域，通过从接近所述点光源的一侧向远离所述点光源的方向延伸的多个图案构成，所述光射出装置形成在所述导光板主体上，使被封入所述导光板主体内的光从所述光出射面向外部射出。另外，在第二面光源装置中，所谓光导入部和导光板主体作为一体构成也是指，光导入部和导光板主体连接成一体，在光导入部和导光板主体之间不存在空气层，如果光导入部和导光板主体在各自分离的状态下也用粘接剂连接，也成为“作为一体构成的”状态。另外，导光基板是用于设置指向性变换部及光射出装置的母材，在称为导光基板时，设想没有形成指向性变换部及光射出装置。

在本发明的第二面光源装置中，使向光导入部内入射并以点光源的位置为中心扩展的光通过由指向性变换部的图案反射而使指向性变化，在将导光板厚度方向上的指向性展宽缩窄后，能够向导光板主体送入。因此，在导光板主体内，不被光射出装置反射，而能够减少向导光板主体外泄漏的光。尤其是，即使在导光板主体的光出射面设有折射率比导光板主体低的层的情况下，也能够不由光射出装置反射，减少从导光板主体与低折射率层的界面泄漏的光。其结果，能够将光导光至从点光源离开的位置，能够使面光源装置的发光亮度均一化。

在本发明的第一方面或第二方面的面光源装置中，所述指向性变换部通过形成V槽状的多个指向性变换图案而构成。在该方面中，由形成V槽状的指向性变换图案使光导入部内的光反射，能够使指向特性倾斜，由此，能够使光导入部内的光在导光板厚度方向上的指向性展宽变窄。

另外，在上述方面中，优选与由邻接的所述指向性变换图案形成的顶角部的棱线垂直的截面中、该顶角部的顶角为107°～154°。通过将所述顶角部的顶角设定为107°～154°，能够良好地设定导光板的指向性变换效率和导光效率。

在本发明的第一方面或第二方面的面光源装置的另一方面中，所述指向性变换部通过以点光源或点光源附近的某位置为中心放射状排列的多个指向性变换图案而构成。从点光源射出而到达光射出装置的光具有在与导光板的光出射面平行的面内的指向性展宽窄的特征。在该方面中，通过将指向性变换图案以点光源或点光源附近的某位置为中心放射状排列，光的行进方向与指向性变换图案的面大致平行，因此，不易产生在厚度方向上扩展的指向性变换，故而由指向性变换图案泄漏的光减少。

在本发明的第一方面或第二方面的面光源装置的其他方面中，从与所述导光板的光出射面垂直的方向看，从所述指向性变换部的接近所述点光源一侧的边缘的任意点向所述点光源的光射出窗的一端延伸的方向、与从该任意点向该光射出窗的中央延伸的方向构成的角度为32°以下，从所述指向性变换部的接近所述点光源一侧的边缘的任意点向所述点光源的光射出窗的另一端延伸的方向、与从该任意点向该光射出窗的中央延伸的方向构成的角度为32°以下。根据该方面，能够良好地设定导光板的指向性变换效率和导光效率。

在本发明的第一方面或第二方面的面光源装置的其他方面中，所述点光源沿所述导光板的端缘而配置有多个，从与所述导光板的光出射面垂直的方向看，在通过任一个任意的点光源的中心且与所述导光板的端缘垂直的方向设定X轴，沿所述导光板的端缘设定Y轴时，与该点光源对应的指向性变换部位于同时满足以下条件的区域的内部：

X＞0

X≤{-2Y+(2P-W)}/(2tanα)

X≤{2Y+(2P-W)}/(2tanα)

(其中，P：所述点光源间的距离

W：所述点光源的光射出窗的宽度

α：将导光板的折射率设为ng时，用α＝arcsin(1/ng)表示的角度)。根据该方面，多个点光源沿导光板的端缘配置，在各点光源的前方设有各自的指向性变换部，在这样的面光源装置中，能够避免向各自的指向性变换部射入来自不对应的其他点光源的光并反射或透过，能够减少来自指向性变换部及光导入部的光的泄漏。

在本发明的第一面光源装置的其他方面中，所述光导入部将从该光导入部的表面到所述导光板主体的表面而倾斜的倾斜面作为所述指向性变换部，并且形成在使所述倾斜面与所述导光板的光出射面侧的面或与其相反面中的与所述光导入部的所述导光板主体邻接的区域，所述光导入部中除了形成有所述倾斜面的区域之外的区域的厚度比所述导光板主体的厚度薄。

在该方面中，在光导入部侧以使厚度变薄的方式在光导入部的缘部形成倾斜面，故而由该倾斜面使进入光导入部内的光反射，由此，能够将导光板厚度方向的指向性展宽缩窄，能够将指向性展宽缩窄后的光向导光板主体送入。因此，在导光板主体内，能够不由光射出装置反射，减少向导光板主体外泄漏的光。尤其是，即使在导光板主体的光出射面设有折射率比导光板主体低的层的情况下，也能够不由光射出装置反射，减少自导光板主体与低折射率的层的界面泄漏的光。其结果，能够将光导光到从点光源离开的位置，能够使面光源装置的发光亮度均一化。

在本发明的第一或第二面光源装置的其他方面中，利用比所述导光板的折射率小的低折射率层以密接的方式覆盖所述导光板的光出射面侧的面或其相反侧的面中的至少一面。如该方面这样，在导光板的表面被低折射率层覆盖的情况下，若没有指向性变换部，则向导光板内射入的点光源的光透过低折射率层并扩散，容易使液晶显示画面的面内亮度不均匀恶化。对此，在本方面中，由于在光导入部设有指向性变换部，故而能够使向导光板射入的光的指向性变窄，减少在没有指向性变换部时透过低折射率层的光的泄漏，能够改善液晶显示画面的面内亮度不均匀。

在本发明的第一或第二面光源装置的其他方面中，所述导光板的光射出装置通过在所述光入射端面侧具有至少一个平面的图案，在所述导光板的光出射面的相反侧的面形成，所述光射出装置的所述平面与平行于所述导光板的光出射面的面构成的角度的平均倾斜角θx*为35°～70°，并且各光射出装置的所述平面与平行于所述导光板的光出射面的面构成的倾斜角度处于θx*±10°的范围内。根据该方面，能够将自导光板的光出射面射出的光的指向性展宽设定为±10°～±20°左右，能够使液晶显示画面的辨认性良好。另外，通过在35°～70°的范围内调整平均倾斜角θx*，能够调整自光出射面射出的光的峰值方向。

本发明的液晶显示装置，由本发明的第一或第二方面的面光源装置、液晶显示面板、至少介于所述面光源装置的所述导光板主体与所述液晶显示面板之间并使所述导光板主体与所述液晶显示面板密接的至少一层连接层构成，其特征在于，所述各连接层的任一层的折射率都比所述导光板主体的折射率低。

在本发明的液晶显示装置中，使导光板主体经由连接层与液晶显示面板密接，因此，即使减薄导光板的厚度，导光板也难以翘曲。因此，不会损害组装性，另外，能够消除光自翘曲的导光板泄漏的问题，并且能够使面光源装置薄型化。另外，连接层的折射率比导光板主体的低，故而通过在导光板主体与连接层的界面将光进行全反射，能够将光导光到从光源远离的位置。而且，由于使用本发明的面光源装置，在将射入到光导入部的光的指向性展宽缩窄的基础上能够将光向导光板主体送入，从导光板主体与连接层的界面难以泄漏光，提高光的利用效率。而且，由于从导光板主体与连接层的界面难以泄漏光，更大量的光能够自光源导光到远处，能够对液晶显示面板均一的照明。

另外，用于解决本发明的所述课题的发明具有适当组合以上说明的构成要素的特征，本发明基于该构成要素的组合能够进行多种变化。

附图说明

图1是表示专利文献1公开的比较例1的液晶显示装置的概略剖面图；

图2(a)是表示向图1的液晶显示装置的导光板内射入的光的行迹的图，图2(b)是说明液晶显示装置的亮度根据距光源的距离的不同而变化的样子的图；

图3是表示专利文献1记载的第一实施例的液晶显示装置的概略剖面图；

图4是表示专利文献1记载的第二实施例的液晶显示装置的概略剖面图；

图5是表示图3所示的液晶显示装置的导光板内的光的指向性的图；

图6是表示本发明实施方式1的液晶显示装置的一部分的概略剖面图；

图7是用于实施方式1的液晶显示装置的面光源装置的概略平面图；

图8是用于实施方式1的液晶显示装置的面光源装置的导光板的立体图；

图9是实施方式1的液晶显示装置的导光板的局部剖断的概略剖面图；

图10(a)是放大表示光导入部的平面图，图10(b)是将图10(a)的光导入部沿圆周方向A1-A2切开的剖面图；

图11是用于说明指向性变换部的作用与光的行迹的图；

图12(a)、(b)是表示向指向性变换部射入前的光的指向性的图，图12(c)、(d)是表示通过指向性变换部后的光的指向性的图；

图13(a)、(b)是用于说明指向性变换效率的图；

图14(a)是表示向光导入部射入之后的光的指向性的图，图14(b)是表示通过指向性变换部后的光的指向性的图；

图15是表示由指向性变换图案形成的顶角部的顶角φ和指向性变换效率、导光效率、变换效率×导光效率的关系的图；

图16是表示预测角θ1和指向性变换效率、导光效率、变换效率×导光效率的关系的图；

图17是用于说明预测角θ1、θ2的图；

图18是用于说明指向性变换图案的外周缘的半径r2的上限值的概略图；

图19是表示从导光板的光出射面垂直射出的光的指向特性的图；

图20是表示从导光板的光出射面相对于其垂线向30°方向射出的光的指向特性的图；

图21是用于说明偏向图案的平均倾斜角的定义的图；

图22(a)、(b)是用于说明偏向图案的平均倾斜角的图；

图23是说明偏向图案的平均倾斜角和倾斜角的偏差的图；

图24是表示从导光板射出的光的光度的指向性半值全宽度和偏向图案的平均倾斜角的关系的图；

图25是表示从导光板射出的光的光度的指向特性的图；

图26是表示从导光板射出的光的光度的指向特性的图；

图27是表示带有在偏向图案中产生的圆弧的角的图；

图28是表示实施方式1的变形例1的导光板的立体图；

图29是实施方式1的变形例1的导光板的概略剖面图；

图30是表示实施方式1的变形例2的导光板的立体图；

图31是实施方式1的变形例2的导光板的概略剖面图；

图32是表示指向性变换部的不同例的概略剖面图；

图33(a)是表示实施方式1的变形例3的指向性变换部的形状的平面图，图33(b)是通过其棱线的截面的概略剖面图；

图34(a)是表示实施方式1的变形例4的面光源装置的立体图，图34(b)是其局部放大立体图；

图35(a)、(b)、(c)是表示图34(b)的D1～D3各个位置的指向性变换图案的形状的图；

图36是表示实施方式1的变形例5的面光源装置的立体图；

图37是表示在排列多个点光源构成的情况下，在导光板内从各点光源射出的光到达的范围的概略图；

图38(a)是表示指向性变换部的试行错误的配置的图，图38(b)是表示指向性变换部的优选配置的图；

图39(a)是表示指向性变换部的试行错误的配置的图，图39(b)是表示指向性变换部的优选配置的图；

图40是表示本发明实施方式2的液晶显示装置的剖面图；

图41是用于实施方式2的液晶显示装置的导光板的立体图；

图42(a)是表示向导光板内射入之后的光的指向性的图，图42(b)是表示通过指向性变换部之后的光的指向性的图；

图43是表示用于实施方式2的变形例1的导光板的构造的立体图；

图44(a)是说明本发明实施方式3的概略图，图44(b)是说明实施方式3的不同形态的概略图，图44(c)是说明实施方式3的另一不同形态的概略图；

图45(a)是说明实施方式3的又一不同形态的概略图，图45(b)是说明实施方式3的再一不同形态的的概略图；

图46是说明实施方式3的其他不同形态的概略图；

图47(a)、(b)是表示本发明实施方式4的层叠型导光板的构造的概略剖面图；

图48是表示实施方式4的变形例1的层叠型导光板的构造的概略剖面图；

图49是表示实施方式4的变形例2的层叠型导光板的构造的概略剖面图；

图50是表示实施方式4的变形例3的层叠型导光板的构造的概略剖面图；

图51是表示实施方式4的变形例4的层叠型导光板的构造的概略剖面图；

图52是表示本发明实施方式5的液晶显示装置的剖面图；

图53(a)、(c)是表示实施方式5的面光源装置的指向性的图，图53(b)、(d)是表示比较例的指向性的图；

图54是表示本发明实施方式6的液晶显示装置的剖面图；

图55是表示实施方式6的变形例的液晶显示装置的剖面图。

标记说明：

21、液晶显示装置

22、面光源装置

23、点光源

24、导光板

28、光射出窗

29、导光板主体

30、光导入部

31、光入射端面

32、光出射面

33、指向性变换部

34、偏向图案

35、连接层

36、液晶显示面板

37、指向性变换图案

38a、棱线

38b、谷线

52、指向性变换部

53、薄板部

54、柱状部件

55、扩散材料

56、印刷层

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。

(第一实施方式)

图6是表示本发明实施方式1的液晶显示装置21的一部分的概略剖面图。图7是表示用于该液晶显示装置21的面光源装置22的概略平面图。

面光源装置22由点光源23和导光板24构成。点光源23内装有一个LED或多个接近的LED，发白色光。点光源23例如图6所示，在透明密封树脂26内密封一个或多个LED25，另外，将该透明密封树脂26的除正面之外的各面用白色树脂27覆盖。透明密封树脂26的正面从白色树脂27露出而成为光射出窗28。而且，从LED25射出的光直接从光射出窗28射出，或在透明密封树脂26与白色树脂27的界面反射后从光射出窗28射出。

点光源23不限于图6所示的例。在此所说的点光源23不是严格意义的点光源，相对于冷阴极管称为线状光源而称为点光源。即，所谓点光源是比导光板24的宽度小的光源，点光源23也具有有限的宽度，但是不是冷阴极管那样地具有10mm以上的长度或宽度。

例如，作为其它的点光源23，有侧向图型的LED等。在侧向图型的LED中，在一个封装内放入一个以上的LED芯片，也可以同时密封多个LED芯片。在同时密封多个LED芯片时，射出窗的宽度会成为5mm左右，但导光板的发光区域的宽度与2英寸程度相比足够小，故而能够看作点光源。另外，也可以将使用光纤维导入的光导入导光板。在这种情况下，能够将光纤维的光射出端面看作点光源。

导光板24在导光板主体29的端部设有光导入部30，导光板主体29和光导入部30作为一体构成。另外，导光板24在由透光性材料构成的导光基板上设有光导入部30和偏向图案34。作为导光基板，光导入部30的光射出侧的面和导光板主体29的光射出侧的面平坦连续，光导入部30的光射出侧的相反面和导光板主体29的光射出侧的相反面也平坦连续。导光板24(导光基板)由丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂(PC)、环烯系材料、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等高折射率的透明树脂成形。以下说明的导光板24为用聚碳酸酯树脂制成的。光导入部30的端面(光入射端面31)的厚度T与点光源23的光射出窗28的高度H相等，或比其厚。因此，能够使从点光源23射出的光高效率地从光入射端面31射入到光导入部30内，面光源装置22的光利用效率提高。

在光导入部30(导光基板)，在与导光板主体29的光出射面32同样侧的面形成有指向性变换部33。另外，指向性变换部33在光导入部30内，沿着与导光板主体29邻接的区域形成为带状。换言之，从与导光板24的光出射面32垂直的方向看，将从指向性变换部33的位于远离点光源23侧的边缘到光入射端面31的区域称为光导入部30，将除此之外的区域(从指向性变换部33的位于远离点光源23侧的边缘到与导光板24的光入射端面31相反侧的端面的区域)称为导光板主体29。

导光板主体29(导光基板)的光出射面32和其相反侧的面(背面)平行形成。在导光板主体29(导光基板)的背面设有将光进行反射并用于将其从光出射面32大致垂直地射出的多个(多数)偏向图案34(光射出装置)。偏向图案34只要是能够将光射出则可以是任意形状，可以根据用途选择凹凸形状、基于丝网印刷的图案、在导光板24内设有扩散材料等。另外，偏向图案34的配置也可以组合同心圆配置、锯齿形配置、随机配置、规则的配置等公知技术。作为一例，如图7所示，偏向图案34以点光源23或点光源23附近的某一点为中心排列成同心圆状，并且在圆周方向从一端到另一端不是圆弧状连续，而是短的偏向图案34在圆周方向排列。偏向图案34以在点光源23的附近分布密度小，随着距离点光源23越远、分布密度变大的方式形成，由此使面光源装置22的发光亮度均一化。另外，一个一个的偏向图案34是使导光板主体29的背面凹陷为V槽状的凹部，或使导光板主体29的背面三棱柱状突出的凸部，其凹部的槽方向或凸部的棱线方向相对于连结其偏向图案位置和同心圆中心的线段以大致正交的方式配置。于是，如图6所示的光Lb，在导光板主体29内导光的光射入到偏向图案34并在偏向图案34的斜面进行全反射时，由偏向图案34反射的光从光出射面32向大致垂直的方向射出。

液晶显示装置21在导光板主体29的光出射面32上重叠液晶显示面板36而构成，在光出射面32与液晶显示面板36背面之间夹入连接层35，由此，使光出射面32和液晶显示面板36的背面以不进入空气的方式密接。另外，连接层35不只是在光出射面32与液晶显示面板36的背面之间，也可以在除了光导入部30之外的区域向导光板主体29的端面及背面侧伸出。

连接层35的折射率比导光板24的小。即，在将导光板24的折射率设定为ng、将连接层35的折射率设定为n1时，这些折射率ng、n1之间存在

ng＞n1＞1

的关系。在此，之所以设定为n1＞1，是为了从连接层35除去空气层。例如，导光板24的折射率ng＝1.59、连接层35的折射率n1＝1.4。作为连接层35可使用粘接剂，例如可使用折射率比导光板24低的双液硬化型硅酮及紫外线硬化树脂等。另外，作为连接层35也可以没有粘接性，例如也可以使折射率比空气高且折射率比导光板24低的气体介于导光板24与液晶显示面板36之间。

在该面光源装置22中，从点光源23向导光板24内射入的光的行迹大致可以分为两种。一种是光如图6所示的光La那样，在导光板24内光的行进方向相对于水平面(以下，将与光出射面32平行的面称为水平面)构成比较小的角度，该光La不与指向性变换部33抵碰，直接与导光板主体29的光出射面32或背面碰触而全反射，在其导光途中与偏向图案34碰触的光从光出射面32大致垂直地射出。

另一种光如图6所示的光Lb那样，在导光板24内光的行进方向相对于水平面构成比较大的角度。该光Lb为若没有指向性变换部33，则如图6虚线所示的光那样在导光板24与空气的界面全反射而进行导光，在到达光板主体29与连接层35的界面时透过连接层35而泄漏的光。但是，在该实施方式中，在光导入部30设置有指向性变换部33，因此，该光Lb到达指向性变换部33而使导光方向弯曲。即，光Lb通过在指向性变换部33进行反射以与水平面构成的角度变小的方式使导光方向弯曲，因此，在导光板主体29与空气的界面及导光板主体29与连接层35的界面进行全反射，封入导光板主体29内且从点光源23导光至远处，与偏向图案34接触时从光出射面32大致垂直地射出。

下面，说明指向性变换部33的构造。图8是导光板24的立体图，图9是导光板24的局部剖断的概略剖面图。另外，图10(a)是放大表示光导入部30的平面图，图10(b)是将图10(a)的光导入部30沿圆周方向A1-A2切开的剖面图。

指向性变换部33为从与光出射面32垂直的方向看时为圆弧状的带状区域，使形成V槽状的同一形状的指向性变换图案37沿着圆周方向放射状排列而构成。光导入部30中的被指向性变换部33包围的区域与光出射面32共面(将由指向性变换部33包围的平坦区域称为光导入部30的平坦面39)，指向性变换部33以从光出射面32及平坦面39突出的方式形成。指向性变换图案37的谷线38b在含有导光板24的光出射面32及平坦面39的平面内向水平方向延伸。另外，指向性变换图案37的棱线38a以在远离点光源23一侧最高、接近点光源23一侧最低的方式直线地倾斜。形成于邻接的指向性变换图案37间的顶角部的两端面都成为与光出射面32及平坦面39垂直的面。

将各指向性变换图案37的棱线38a三维延长的前端集聚于某一点或某一点附近区域。在该实施方式的情况下，如图9及图10(a)所示，延长各指向性变换图案37的棱线38a的前端在平坦面39上集聚于位于光导入部30的端面(光入射端面31)中央部的一点或其附近的一点或这些点的附近区域。在该实施方式中，设定为集聚于位于光导入部30的端面的中央部的一点S。同样，将各指向性变换图案37的谷线38b三维延长的前端也集聚于某一点或某一点的附近区域。

另外，列举该导光板24的数值例如下。光导入部30的端面的厚度T和导光板主体29的厚度都是0.37mm(任一厚度都是指没有考虑指向性变换图案及偏向图案的导光基板的厚度)。另外，如图10(a)所示，从与光出射面32垂直的方向看时，将各指向性变换图案37的棱线38a及谷线38b的接近点光源23侧的端部连接的包络线(指向性变换部33的内周缘)成为圆弧。同样，将各指向性变换图案37的棱线38a及谷线38b的远离点光源23侧的端部连接的包络线(指向性变换部33的外周缘)也成为圆弧。该指向性变换部33的内周缘的半径r1为2.5mm，指向性变换部33的外周缘的半径r2为3.8mm。如后述地决定从指向性变换部33的内周缘到外周缘的距离r2-r1(指向性变换图案37的长度)，以使要变换的指向性的光与指向性变换部33接触。因此，若导光板24的厚度T变化，则半径r1、r2的值也变化。从与光出射面32垂直的方向看时，指向性变换部33内周缘的指向性变换图案37的间距P1为0.30mm，指向性变换部33外周缘的指向性变换图案37的间距P2为0.46mm。指向性变换图案37的棱线38a的倾斜角度(斜度)ξ约为1°，但是，棱线38a的倾斜角度ξ的值根据间距P1、P2值而变化。

下面，说明指向性变换部33的作用。图11、图12是用于说明指向性变换部33的作用和光的行迹的图。首先，考虑与光入射端面31及光出射面32垂直的平面(ZX面)，将与光入射端面31垂直的方向设为X轴方向，将与光出射面32垂直的方向设为Z轴方向，将与光入射端面31及光出射面32平行的方向设为Y轴方向。从光入射端面31向导光板24内射入的光具有半球状的指向特性，因此，在ZX面内具有±90°的指向性展宽。导光板24的折射率为ng，因此，具有±90°展宽的光从光入射端面31向光导入部30射入时，如图11所示，在光导入部30内的指向性展宽为：

±α＝±arcsin(1/ng)…(式1)

ng＝1.59时，指向性展宽为±α＝±39.0°。

另外，ng＝1.59时，平坦面39或其背面与空气层的界面的全反射的临界角同样为39.0°，因此，将此换算成从水平方向(X轴方向)测定的角度时成为51.0°。即，从水平方向测定的51.0°以上角度的光和-51.0°以下角度的光从光导入部30与空气层的界面泄漏。但是，由于射入光导入部30的光的指向性展宽为±39.0°，故而向光导入部30射入的光在与空气的界面没有泄漏，全反射并且在导光板24内导光。

另一方面，导光板主体29与连接层35的界面的全反射的临界角γ为

γ＝arcsin(n1/ng)…(式2)

这如果换算成从水平方向测定的角度β，则成为

β＝90°-γ＝90°-arcsin(n1/ng)…(式3)

若ng＝1.59、n1＝1.4，则β＝28.3°。

因此，向光导入部30射入的指向性展宽±α(＝±39.0°)的光中、-β～+β范围的光无论是在导光板24与空气的界面，还是在导光板24与连接层35的界面都能够进行全反射，不会从导光板24泄漏并导光。对此，-α～-β范围的光和+β～+α范围的光在没有指向性变换部33的情况下，在与空气的界面进行全反射，但是，在与连接层35的界面透过连接层35而泄漏。

指向性变换部33发挥使光在进行反射前后使光的指向特性围绕X轴旋转或倾斜的作用。如图12(a)、(b)所示，向X轴方向前进的点光源23的光在Y方向具有狭窄的指向特性。该光被指向性变换部33反射时，其指向特性如图12(c)、(d)所示地旋转。其结果，由于在ZX面内，故而指向性展宽变得比ε小。由此，只要以成为ε≤β的方式决定指向性变换部33的形状及尺寸，则由指向性变换部33反射的光就不会在与连接层35的界面泄漏，能够将光运送到远处。

另外，图12(b)、(d)是从ZX面内看到的光的指向特性，这种指向特性在XY面内在从倾斜的方向看点光源23的情况下，上下方向的指向性展宽根据看的方向不同而不同。因此，指向性变换部33也能够在正面方向和倾斜方向使图案的形状变化，但是从图案制造的容易程度考虑，将各方向的指向性变换图案37设定为同一形状。

另外，如果完全没有光的泄漏，理论上，有必要由指向性变换部33全部接受-α～-β范围的光和+β～+α范围的光，但是考虑其它的条件，未必需要由指向性变换部33全部接受这些范围的光。

接着，为了将±α的指向性展宽由指向性变换部33变换为比±β小的指向性展宽，如图11所示，只要使-α～-β范围的光和+β～+α范围的光向指向性变换部33射入而决定指向性变换部33的区域(即，r1、r2的值)即可。

其结果是，在光导入部30指向性展宽变换为±ε的光输送到导光板主体29，在导光板主体29内，被偏向图案34反射的光不从与连接层35的界面泄漏。

下面，对最合适的指向性变换部33的决定方式进行说明。首先，最初对指向性变换效率和导光效率的概念进行说明。所谓指向性变换效率表示向导光板主体29传递的光的指向性中成为目标的指向性的范围内进入多少光量。

指向性变换效率＝(范围内的光量)÷(全体的光量)

              ＝(全体的光量-范围外的光量)÷(全体的光量)

图13(a)、(b)表示如图12(a)、(c)所示在ZY平面的指向性，具体而言，在图13(a)中由2根实线夹着的区域K表示连接层35与导光板主体29的光出射面32密接的情况下成为目标的指向性的范围，假设在折射率为1.59的导光板主体29上设置折射率为1.4的连接层35的情况。另外，图13(b)中由圆表示的区域Q的内部表示向导光板主体29传递的光的指向特性。该情况下，区域Q中的位于区域K之外的区域q1、q2为目标范围外的光量，区域Q中的位于区域K内的区域q3为目标范围的光量，因此，指向性变换效率成为q3/(q1+q2+q3)。

因此，指向性变换效率表示向导光板主体29传递的光在导光板主体29与连接层35的界面泄漏的难易程度。指向性变换效率大时，在导光板主体29与连接层35的界面，光难以泄漏，光容易在导光板主体29上传输。相反，指向性变换效率小时，进入导光板主体29的光在与连接层35的界面容易泄漏，导光板主体29中与光导入部30接近的区域明亮发光的不良情况显著。

另外，所谓导光效率，表示向导光板主体29传递的光量与向导光板24射入后的光的光量的比例。

导光效率＝(向导光板主体传递的光量)÷(射入后的光量)

即，导光效率表示光导入部30的光的泄漏难易的程度。导光效率小表示指向性变换部33等导致的光的泄漏大，表示导光板主体29的发光面整体的亮度变低。相反，导光效率大表示指向性变换部33等导致的光的泄漏小，能够提高导光板主体29的发光面整体的亮度。

图14(a)、(b)表示如图12(a)、(c)所示在ZY平面的指向性，图14(a)所示的指向特性G1如图12(a)、(c)所示表示ZY平面的指向性，表示向光导入部30射入后的光的指向性。另外，图14(b)所示的指向性G2表示通过指向性变换部33后的指向性。在射入后的光的指向性G1中，未被收纳在目标范围K内，但是通过设置指向性变换部33，范围外的光向倾斜的方向移动，由此，如指向性G2所示成为大致目标范围内的光。将这时的指向特性用ZX面内的截面表示的图为图12(d)。

图15表示由指向性变换图案37形成的顶角部的顶角φ和指向性变换效率、导光效率、变换效率×导光效率的关系。该关系是r1＝2.5mm、r2＝3.8mm情况下的图，即使除此之外的情况下也表示同样的倾向。所谓的顶角部的顶角φ，正确而言是形成于邻接的指向性变换图案37间的顶角部的、与棱线38a垂直的截面的顶角(顶角部的两侧斜面构成的最大夹角)。因此，图10(b)所示的顶角φ是用于说明的，并不严格地限定。

根据图15，在顶角φ＝120°时，指向性变换部33的指向性的变换效率最高。顶角φ比120°小时，在指向性变换效率降低的同时，在指向性变换部33发生漏光，向导光板主体29传递的光的光量减少，因此，导光效率也降低。在顶角φ变得比120°大时，指向性变换效率降低，但由于漏光减少，故而导光效率提高。

由于以上的原因，最适当的顶角φ需要考虑指向性变换效率和导光效率两方面来决定，因此通过指向性变换效率×导光效率来进行评价为好。优选该指向性变换效率×导光效率的值是

指向性变换效率×导光效率＞0.85，

因此，根据图15，只要顶角φ＞92°即可。另外，更希望

指向性变换效率×导光效率＞0.9，

因此，只要107°＜φ＜154°即可。

另外，指向性变换效率×导光效率的值也在顶角φ＝120°时成为最大值。

图16表示预测角θ1和指向性变换效率、导光效率、指向性变换效率×导光效率的关系。图16作为顶角φ＝120°通过计算求取的。在此，所谓预测角θ1如图17所示，是指从指向性变换部33的内周缘中央向点光源23的光射出窗28的一端延伸的线段和从指向性变换部33的内周缘中央向光射出窗28的中央延伸的线段构成的角度。图16的关系对于从指向性变换部33的内周缘中央向点光源23的光射出窗28的另一端延伸的线段和从指向性变换部33的内周缘中央向光射出窗28的中央延伸的线段构成的角度θ2也适用。

根据图16，要设定为指向性变换效率×导光效率＞0.85，只要θ1＜43°即可。另外，要设定为指向性变换效率×导光效率＞0.9，只要θ1≤32°即可。另外，在θ1＝22°时，指向性变换效率×导光效率的值成为最大值。由此，预测角θ1、θ2以成为θ1≤32°、θ2≤32°的方式进行设定为好，尤其是只要设定为θ1＝θ2＝22°，指向性变换效率和导光效率良好，故而特别理想。

预测角θ1、θ2的理想值或理想的最大值如上述那样决定，因此，根据光射出窗28的宽度决定从光入射端面31到指向性变换部33内周缘的距离r1的理想值或理想的下限值。例如，指向性变换部33的内周缘为以光射出窗28的中央为中心的半圆，只要光射出窗28的宽度设定为W，就成为：

r1＝W/(2tanθ1)…(式4)

因此，要将指向性变换效率设定为0.9以上，只要r1≥0.8W即可，为了使指向性变换效率最大，只要将距离(半径)r1设定为大致1.24W即可。

但是，预测角θ1、θ2的值过小时，到指向性变换部33的内周缘的距离r1变大，到发光区域即导光板主体29的距离变长，故而在这种情况下只要进行适当调整即可。

另外，从指向性变换部33的内周缘的任意点向点光源23的光射出窗28的任一端延伸的方向和从该任意点向光射出窗28的中央延伸的方向构成的角度在内周缘的中央接近大致最大值。因此，所谓θ1≤32°、θ2≤32°的条件，换言之也可以说，在从与导光板24的光出射面32垂直的方向看时，从指向性变换部33的内周缘的任意点向光射出窗28的一端延伸的方向和从该任意点向光射出窗28的中央延伸的方向构成的角度为32°以下，且，从指向性变换部33的内周缘的任意点向点光源23的光射出窗28的另一端延伸的方向和从该任意点向光射出窗28的中央延伸的方向构成的角度为32°以下。

另外，从光入射端面31到指向性变换部33的外周缘的距离r2的上限值可以按以下的方式决定。图18是光导入部30的概略剖面图。如图18所示，在光导入部30的上表面突出的构造的指向性变换图案37的情况下，在其最大高度ha比T/2(其中，T为光导入部30的厚度)大时，在导光板24的厚度方向，指向性变换部33的厚度变得过厚，不能满足面光源装置的薄型化的要求。另外，在光导入部30的上表面凹陷的构造的指向性变换图案37(参照图30～图32)的情况下，在其高(深度)ha比T/2大时，在该部分导光板24的厚度变得过薄，不能保证导光板24的强度。因此，指向性变换图案37的最大高度ha在光导入部30的厚度T的1/2以下为好，只要为

ha≤T/2…(式5)

即可。

另外，在如图18所示的光导入部30，延长各指向性变换图案37的棱线38a及谷线38b的前端集聚在某一点S、例如在平坦面39上位于光导入部30的端面(光入射端面31)的中央部的一点(点S)。在该情况下，指向性变换图案37的最大高度、即外周缘的高度(厚度)ha表示为：

ha＝r2×tanξ…(式6)

其中，符号r2是从光入射端面31到指向性变换部33的外周缘的水平距离，ξ是指向性变换图案37的棱线38a的倾斜角度(斜度)。

因此，由式5和式6可得到：

r2≤T/(2tanξ)…(式7)

可知从光入射端面31到指向性变换部33的外周缘的距离(半径)r2的上限值成为T/(2tanξ)。

下面，对偏向图案34的倾斜角进行说明。在之前首先对要求从导光板24的光出射面32射出的光的指向性的展宽(光度成为峰值的1/2以上的范围)在±20°以内的理由进行说明。

在手机等便携设备中，多是一个人看显示器(液晶显示画面)，不需要扩大画面的视角。根据试验，在从与画面垂直的方向测定，光仅在±10°以内射出的情况下，在一边走一边看便携设备的画面的状况下，伴随着步行所看到的画面的方向进行摇晃，因此，画面若隐若现难以看清图像及文字。对此，可以确认，只要光的射出的方向从与画面垂直的方向测定为±20°程度，即使在一边走一边看便携设备的画面的情况下也容易看清图像及文字。从该结果可知，从与画面垂直的方向测定，向±20°范围更外侧射出的光泄漏，使显示器自正面方向的辨认性降低。换言之，为了使面光源装置的光利用效率良好，提高液晶显示装置的正面辨认性，只要使从面光源装置射出的光的指向性比±10°左右宽、且比±20°左右窄即可。

但是，从导光板射出的光的指向性通过使用扩散板能够容易地扩展，对此，相反地难以使指向性变狭。通过使用棱镜片，能够使射出的光的方向一致，但是，一旦射出方向变宽的光即使通过棱镜片也难以使射出方向在狭窄的范围内一致，另外，为了将面光源装置的厚度减薄，也希望不使用棱镜片。

因此，为了制作光利用效率和辨认性优异的面光源装置，如图19所示，不使用棱镜片，而自导光板24本身射出的光中、从垂直于光出射面的法线测定在±20°以内射出的光的比例越高越好，优选至少从光出射面射出的全光量的1/2以上，理想以2/3以上的比例的光向该角度区域内射出的方式设定。另外，根据面光源装置的用途，优选从导光板24射出的光的指向性的峰值方向成为从与画面垂直方向向点光源侧倾斜的角度。该情况下也希望指向性展宽比±20°左右(即，半值全幅为40°左右)窄。例如，在车载用的监视器中，如图20所示，要求在从与画面垂直的方向偏移30度的角度具有指向性的峰值，在该情况下也希望指向性展宽比±20°窄。

作为不使用棱镜片而将从导光板射出的光的指向性展宽设定为±20°左右或比其更窄的方法，考虑控制导光板的偏向图案的形状的方法。于是，首先作为用于记述各种各样形状的偏向图案的特性的特征量，说明偏向图案的平均倾斜角的概念。

图21是表示与某偏向图案34的长度方向垂直的截面(尤其是包括连结点光源和该偏向图案的线段、与光出射面垂直的平面的截面形状)的放大图。在图21的偏向图案34中，弯曲的倾斜面42成为用于将光进行全反射的面。但是，超过临界反射角向倾斜面42射入的光向倾斜面42的外部泄漏。在将该偏向图案34的截面沿着水平方向(与导光板24的背面平行的方向)分割成Δx1、Δx2、…、ΔxN微小区间，将各微小区间的倾斜面42的倾斜角分别设定为θX1、θX2、…θxN时，对由

∑|θxi×Δxi|/∑|Δxi|…(式8)

表示的倾斜角的绝对值的平均量进行考量。另外，式8的各总和设定为从i＝1到i＝N的总和。在用该式8表示的倾斜角的平均量中，把将N设定为足够大的值，使Δx1、Δx2、…非常小时(数学上，设定为N→∞、Δ×1＝Δ×2＝…＝Δ×N→0时)的值定义为偏向图案34的平均倾斜角θx*。另外，对于与倾斜面42相反侧的面而言，用怎样的倾斜角的面构成都可以。

列举具体例对平均倾斜角θx*进行说明。图22(a)表示具有倾斜角为50°的倾斜面42的偏向图案34。该情况下，平均倾斜角也成为θx*＝50°。

另外，图22(b)表示具有倾斜角50°和倾斜角40°的区域的偏向图案34。在该偏向图案34中，将倾斜角50°区域的向水平方向投影的长度设为2∧/5，将向倾斜角40°区域的向水平方向投影的长度设为3∧/5。∧是向倾斜面42的水平方向投影的长度。在该情况下，

{50°×(2∧/5)+40°×(3∧/5)}/∧＝44°

因此，平均倾斜角θx*＝44°。

另外，在平坦面中，平均倾斜角θx*为0°。

从光出射面射出的光在哪一角度方向具有指向性的峰值由导光板24的折射率和偏向图案34的平均倾斜角θx*决定。例如，要在与光出射面垂直的方向(0°方向)具有指向性的峰值的情况下，若导光板24的折射率为1.53，只要将偏向图案34的平均倾斜角θx*设定为50°即可。

另外，从光出射面射出的光的指向性展宽由倾斜面42的倾斜角的偏差情况决定。即，要使指向性展宽比±10°宽且比±20°狭窄，只要使偏向图案34的倾斜角的偏差在θx*±10°的范围内即可。例如，在与光出射面垂直的方向(0°方向)具有指向性的峰值，使指向性展宽设定为±10°和±20°中间的情况下，若导光板24的折射率为1.53，将偏向图案34的平均倾斜角θx*设定为50°，只要偏向图案34的倾斜角在50°±10°的范围内即可。

具体而言，如图23所示，只要将水平方向的长度为∧且倾斜角为40°的偏向图案34和水平方向的长度同样为∧且倾斜角为60°的偏向图案34以同一数量或同一频率设置，平均倾斜角成为θx*＝50°，各偏向图案34的倾斜角成为θx*±10°。在该情况下，若是折射率1.53的导光板24，在与光出射面垂直的方向(0°方向)具有指向性的峰值，指向性展宽成为±14°左右。

图24是表示将倾斜角的偏差设定为θx*±10°时的、偏向图案34的平均倾斜角θx*的值和从光出射面发出的光的半值全幅的关系的图。如上述从导光板24的光出射面32射出的光的指向性为其半值全幅比40°(指向性展宽为±20°)窄为好，故而根据图24，要求偏向图案34的平均倾斜角θx*为35°以上。另外，虽未图示，但在偏向图案34的平均倾斜角θx*不足35°时，半值全幅比40°宽，因此不优选。

另外，图25是表示将偏向图案34的平均倾斜角θx*设定为55°、60°、70°时的指向特性的图(倾斜角的偏差为θx*±10°)，横轴表示从光出射面32射出的光的射出角度，纵轴表示其光度。根据图25，平均倾斜角θx*为70°时，指向特性的峰值方向从与光出射面垂直的方向(Z轴方向)偏移50°。但是，要求峰值方向偏移50°以上的用途不被考虑，根据图24及图25，要求平均倾斜角θx*在35°～70°的范围。

归纳以上的研究结果，对于导光板24的偏向图案34而言，优选与其长度方向垂直的截面为三角形状。但是，该偏向图案34朝向光入射端面侧的面的一个面若是平面，则可以是多边形。偏向图案34的平均倾斜角θx*根据从光出射面射出的光的峰值方向及导光板24的折射率等决定。例如，导光板24的折射率只要在1.5～1.6的范围，在与导光板24的光出射面垂直的方向具有指向特性的峰值，因此，将各偏向图案34的倾斜角度设为50°±10°以内的范围，整体的平均倾斜角θx*成为约50°即可。另外，形成指向性变换图案37的位置可以在导光板24的光出射面侧，也可以在其相反侧面。

列举具体例，导光板24的折射率为1.59的情况下，向导光板24射入之后的光的指向性展宽为±39°，但是通过指向性变换图案37的光在导光板24内的指向性展宽大致为±28°。该指向性展宽的光由偏向图案34反射而从光出射面射出后，射出的光的指向特性如图26所示，光度的指向性展宽处于±20°(半值全幅40°)以内的范围，使指向特性缩窄的光从导光板24的光出射面射出。因此，在导光板24的射出面侧不需要设定棱镜片等，因此能够实现背光灯的薄型化。

另外，在导光板24上成形偏向图案34时，会在多边形状的偏向图案34的顶点及与导光板背面的边界部分带有圆弧。若这些部分产生圆弧，则如图27所示，在该部分光从偏向图案34泄漏，因此使亮度的均一性降低。由此，优选这些带圆弧的部分的曲率半径R1、R2尽可能地小。但是，即使使这些部分变小，由于树脂的批量偏差等一点儿成形条件的不同，产生基于个体间的偏差及场所的偏差，因此不优选，为了抑制这些偏差，优选从开始在成形模型中带有少许曲率。即，从成形界限考虑将曲率半径R1、R2设为0.25μm以上，另外，为了抑制亮度均一性的低下，优选将曲率半径R1、R2设为至少偏向图案34的高度hg的1/3以下，更希望设定为1/5以下。

(第一实施方式的变形例1)

图28是表示变形例1的导光板24的立体图，图29是其局部剖断的概略剖面图。该导光板24也以指向性变换部33向导光板24的表面突出的方式设置，但排列的指向性变换图案37的棱线38a成为水平。谷线38b的接近点光源23侧的端部高高地突出，谷线38b的远离点光源23侧的端部为与光出射面32同样的高度，直线状地倾斜。因此，指向性变换部33的V槽随着从点光源23离开而直线地变深。指向性变换部33的内周面及外周面相对于与光出射面32平行的平面成为垂直面。另外，将各个谷线38b向点光源23侧延长的前端集聚于一点S。

(第一实施方式的变形例2)

图30是表示变形例2的导光板24的立体图，图31是其局部剖断的概略剖面图。在该导光板24中，指向性变换部33以使导光板24的表面凹陷的方式形成，排列的V槽状的指向性变换图案37的棱线38a成为水平，位于与光出射面32同样的平面内。谷线38b的接近点光源23侧的端部的深度浅，谷线38b的远离点光源23侧的端部的深度深。因此，指向性变换部33的V槽随着从点光源23离开而直线地变深，谷线38b也直线状地倾斜。另外，指向性变换部33的内周面及外周面相对于平坦面39及光出射面32成为垂直面。将各个谷线38b向点光源23侧延长的前端集聚于一点S。

另外，如图32所示，也可以使凹构造的指向性变换部33的内周面40倾斜。凹构造的指向性变换部33的内周面40成为垂直面时，会从该内周面向外部泄漏光，但是，如图32那样通过使内周面40倾斜，能够抑制自此的光的泄漏。但是，若使指向性变换部33的内周面倾斜并使谷线38b的端部向内侧伸展，与点光源23的距离变短，故而一部分光容易从倾斜面泄漏。因此，考虑两者的平衡而需要进行倾斜面的设计。

(第一实施方式的变形例3)

图33(a)是表示变形例3的指向性变换部33的形状的平面图，图33(b)是通过该棱线38a的概略剖面图。在实施方式1中，指向性变换部33的内周缘及外周缘成为圆弧状，指向性变换部33的内周面及外周面成为垂直面。在实施方式1中，外周面是垂直面，故而向指向性变换部33的外周面以比全反射的临界角小的入射角射入时，光可能从外周面泄漏。

对此，在变形例3中，指向性变换部33的内周缘成为圆弧状，但是，指向性变换部33的外周缘具有凹凸而成为粗糙面。即，棱线38a的远离点光源23侧的端部与点光源23的距离r2比谷线38b的远离点光源23侧的端部与点光源23的距离r2长。而且，指向性变换部33的外周面成为从与光出射面32垂直的方向倾斜的倾斜面41。因此，光难以从指向性变换部33的倾斜面41泄漏，能够得到防止光泄漏的效果。

但是，在指向性变换部33的外周面设置倾斜面41时，棱线38a变长，指向性变换部33的面积变大，故而从节省空间设计的观点考虑不理想。因此，对尽可能减小棱线38a的外侧端露出，将倾斜面41间的棱线38a形成曲线而实现节省空间化也有效。

另外，不仅指向性变换部33的外周面，指向性变换部33的内周面也可以通过倾斜面形成。但是，指向性变换部33的内周面从点光源23看是成为阴影的部分，因此，内周面无论是垂直面还是倾斜面都一样。因此，指向性变换部33的内周面根据需要设定为倾斜面即可。另外，指向性变换部33的内周面为垂直面时，指向性变换部33的内周面与平坦面39之间的角部分可能会异常发光，故而也希望在该部分实施缓缓的倒角。

(第一实施方式的变形例4)

图34(a)是表示变形例4的面光源装置46的立体图，图34(b)是放大其一部分所示的立体图。在该面光源装置46中，将指向性变换部33设于从导光板24的表面的一侧端到另一侧端形成直线状的带状区域。指向性变换部33具有左右对称的形状，但构成指向性变换部33的各指向性变换图案37以点光源23或点光源23附近的一点为中心形成放射状，因此，如图35(a)、(b)、(c)所示，根据指向性变换部33的位置而指向性变换图案37具有不同的形状。即，图35(a)表示图34的D1部分的指向性变换图案37的形状的一部分，图35(b)表示图34的D2部分的指向性变换图案37的形状的一部分，图35(c)表示图34的D3部分的指向性变换图案37的形状的一部分。其他的方面与实施方式1同样。

(第一实施方式的变形例5)

图36是表示变形例5的面光源装置47的立体图。在该面光源装置47中，沿着导光板24的端缘排列有多个具有圆弧状指向性变换部33的光导入部30。在与各光导入部30的光入射端面31相对的位置分别配置有点光源23。在该面光源装置47中，能够使用多个点光源23，因此能够提高面光源装置47的发光亮度。另外，在邻接的指向性变换部33彼此重合配置的情况下，希望除去各指向性变换部33的重合部分，指向性变换部33彼此以不重合的方式设定。

另外，在如此地使用多个点光源23，沿着导光板24的端缘排列多个指向性变换部33的情况下，自光入射端面31到指向性变换部33的外周缘的距离(半径)r2在所述式7上进一步产生制限。下面，对这一点进行说明。

图37是从垂直的方向看到的沿着端面排列多个点光源23的光导入部30的概略图。在图37中，从与导光板24垂直的方向看，通过某点光源23的中心，在与导光板24的端面垂直的方向设定X轴，沿导光板24的光入射端面31设定Y轴。若将导光板24的折射率设定为ng，从点光源23的光射出窗28射出并从光入射端面31射入光导入部30的光的展宽为±α＝±arcsin(1/ng)。在图37中，分别用Lg表示通过从各点光源23射出的光在光导入部30内的指向性展宽的端部的光线。着眼于夹持某点光源23(以下，称为正中间的点光源23)的两个点光源23之间的区域(图37的线段E1与E2之间的区域)时，图37所示的区域A为来自任意点光源23的光都不能到达的区域，区域B为仅来自正中间的点光源23的光到达的区域，除了区域A及B之外的区域为位于正中间的点光源23的两侧的任一点光源23的光到达的区域。

配置于正中间的点光源23前方的指向性变换部33以仅反射正中间的点光源23的光，不反射其两侧的点光源23的光的方式进行设定，需要将其指向性变换部33收纳在将区域A和区域B合并的区域内。因此，在正中间的点光源23的前方，需要将指向性变换部33收纳在同时满足如下3式的区域内，即：

X＞0…(式9)

X≤{-2Y+(2P-W)}/(2tanα)…(式10)

X≤{2Y+(2P-W)}/(2tanα)…(式11)

在此，P是多个点光源23的排列间距，W是点光源23的光射出窗28的宽度，α＝arcsin(1/ng)且ng为导光板24的折射率。

另外，区域B的前端J1及区域A前端J2、J3的X坐标、Y坐标分别为：

J1((2P-W)/(2tanα)、0)

J2((P-W)/(2tanα)、-P/2)

J3((P-W)/(2tanα)、P/2)

例如，在P＝6.5mm、ng＝1.59、W＝2mm时，这些坐标成为J1(6.8、0)、J2(2.78、-3.25)、J3(2.78、3.25)。

但是，即使在区域A及B内，在图38(a)中如虚线表示的指向性变换部33那样，在区域B的前端J1附近设置指向性变换部33时，从正中间的点光源23发出的光的一部分不通过指向性变换部33而到达导光板主体29。另外，指向性变换部33的外周缘的高度过高时，深度会变得过深。因此，如图38(a)中实线所示，最大的指向性变换部33希望以其外周缘部通过区域A的前端J2、J3的方式决定。另外，即使在指向性变换部33的外周缘通过J2、J3的情况下，在sin²α≤(P-W)/(2P-W)[或，ng²≥(2P-W)/(P-W)]的情况下，指向性变换部33的圆弧方向的长度变长时，以图38(a)中实线所示的指向性变换部33那样，指向性变换部33的两端部向区域A及B外伸出。

因此，在sin²α≤(P-W)/(2P-W)的情况下，理想的是使指向性变换部33以外周缘通过区域A的前端J2、J3，且使指向性变换部33从区域A及B不伸出，如图38(b)所示在各点光源23的前方分别设置。这时，从光射出窗28的中央到指向性变换部33的外周缘的半径r2可以用以下的式12表示。

$r2=\sqrt{{\left(\frac{P-W}{2\tan \mathrm{\α}}\right)}^2+\frac{P^2}{4}}$ …(式12)

指向性变换部33的外周缘的半径r2只要限满足r2＞r1等其他条件，就可能比上述式12的值更小，因此，在sin²α≤(P-W)/(2P-W)的情况下，指向性变换部33的外周缘的半径r2将用上述式12表示的值设为上限值。由此，半径r2只要满足下面的式13即可。

$r2\≤\sqrt{{\left(\frac{P-W}{2\tan \mathrm{\α}}\right)}^2+\frac{P^2}{4}}$ …(式13)

另一方面，在sin²α≥(P-W)/(2P-W)[或，ng²≤(2P-W)/(P-W)]的情况下，若以外周缘通过区域A的前端J2、J3的方式设置指向性变换部33，如图39(a)所示，指向性变换部33向区域A及B之外伸出。由此，在该情况下，如图39(b)所示，需要将指向性变换部33的外周缘减小到与指向性展宽的缘部Lg相接。这时的外周缘的半径r2为：

r2＝{P-(W/2)}cosα…(式14)

由此，在sin²α≥(P-W)/(2P-W)的情况下，指向性变换部33的外周缘的半径r2只要满足以下的式15所示的条件即可：

r2≤{P-(W/2)}cosα…(式15)

(第二实施方式)

图40是表示本发明实施方式2的液晶显示装置51的剖面图。另外，图41是该导光板24的立体图。在用于实施方式2的液晶显示装置51的导光板24中，通过由平滑的倾斜面构成的指向性变换部52、比导光板主体29的厚度更薄的薄板部53形成光导入部30。指向性变换部52沿着与光导入部30的导光板主体29邻接的区域形成圆弧状，成为从导光板主体29的表面朝向薄板部53的表面向下倾斜的圆锥状倾斜面。另外，薄板部53的端面成为光入射端面31，在此点光源23相对设置。

但是，由指向性变换部52反射向光导入部30内射入的光时，如图40所示，反射后的光的行进方向相对于水平面构成的角度比反射前的光相对于水平面构成的角度小。即，光被指向性变换部52反射，由此接近与水平面平行，指向特性在导光板24的厚度方向变窄。

图42(a)、(b)的K表示在表面形成有连接层35的导光板主体29的目标特性。即，如果在区域K内，则只要光不被偏向图案34反射，导光板主体29内的光就不会向连接层35透过而泄漏。图42(a)所示的指向性G1表示进入导光板24内之后的光的指向性。该指向性G1的光被指向性变换部52反射，由此导光板24在厚度方向上的指向性的展宽变窄。因此，通过将指向性变换部52的倾斜及长度等适当设定，若由指向性变换部52反射的光的指向性如图42(b)所示的指向性G3那样处于区域K内，则能够不从导光板主体29与连接层35的界面泄漏光，能够将光高效率地封入导光板主体29内并进行导光。例如，若在导光板24的折射率为ng＝1.59、连接层35的折射率为n1＝1.40的情况下，则通过使由指向性变换部52反射的光在导光板厚度方向的指向性展宽为±28°以下，能够防止导光板主体29内的光的泄漏。

另外，在实施方式2的情况下，不使用V槽状的指向性变换图案37，而由平滑的倾斜面构成指向性变换部52，因此，光仅在厚度方向使指向性变窄，光在横向几乎不扩展。由此，从与光出射面32垂直的方向看时，导光板24内的光的路径变成直线的，容易进行光的控制。

列举数值例时，例如：指向性变换部52的倾斜角度为5.3°、薄板部53的厚度为0.37mm、导光板主体29的厚度为0.52mm。薄板部53的水平方向长度为1.66mm。

(第二实施方式的变形例1)

图43是表示用于实施方式2的变形例1的导光板24的构造的立体图。在实施方式2中，将指向性变换部52形成圆弧状，但是，在变形例1中，直线状地形成由平滑的倾斜面构成的指向性变换部52。即使使用这样的导光板24也能够将由指向性变换部52反射的光在厚度方向的指向性缩窄。另外，指向性变换部52也可以不设置薄板部53，直接从光入射端面31开始。

(第三实施方式)

在第三实施方式中，说明连接层35的各种构成。另外，在第三实施方式中，指向性变换部33的构造不仅限于特定的构造，因此，省略指向性变换部33的说明及图示。

在图44(a)所示的方式中，在一对高折射率层35a之间夹入低折射率层35b而将连接层35形成三层构造。高折射率层35a具有比导光板24的折射率ng高的折射率，低折射率层35b具有比导光板24的折射率ng低的折射率(＞1)。

在图44(b)所示的方式中，在高折射率层35a上形成低折射率层35b而将连接层35形成双层构造。

在图44(c)所示的方式中，在低折射率层35b上形成高折射率层35a而将连接层35形成双层构造。

在图44(a)～(c)的任一中，连接层35中都包括高折射率层35a，但是，作为多层构造若含有低折射率层35b，由低折射率层35b全反射光，因此，能够得到与低折射率层35b仅为一层的情况相同的效果。

另外，在如图45(a)所示的实施方式中，使折射率比导光板24低的柱状部件54在导光板24与液晶显示面板36之间隔开间隔排列而形成连接层35。根据这样的方式，通过调整柱状部件54的配置密度能够调整反射的光与透过的光的比率。因此，通过调整柱状部件54的配置，能够使发光亮度均一化。

在图45(b)所示的实施方式中，在连接层35内混入有微细的扩散材料55。在连接层35中使扩散材料55混入并分散后，由扩散材料55使液晶显示装置的正面方向的亮度下降，但是，在整体方面能够扩展指向性。因此，在多人鉴赏一套节目的情况下等，在要求宽大视角的情况下是有效的。通过使扩散材料55在连接层35分散，难以看到画面的干涉条纹，另外，可以使偏向图案34的模样等不显著。

在图46所示的实施方式中，自导光板主体29的光出射面32到其背面设有连接层35。在导光板主体29的表面侧，以使其与连接层35的上表面密接的方式重叠有液晶显示面板36。在导光板主体29的背面侧，在连接层35的下表面设有具有白色及银色或金属光泽的印刷层56。在该实施方式中，印刷层56代替反射板，因此不需要另设反射板。

另外，以上说明的实施方式及变形例中，都是指向性变换部33、52设置于导光板24的表面侧(光出射面侧)，但是，即使在任一实施方式及变形例的情况下，都可以将指向性变换部33、52设于导光板24的背面侧。

(第四实施方式)

在本发明实施方式4的面光源装置中，在导光板24的光射出侧的表面及其相反侧的表面中的任一面或其两面形成由折射率比导光板24低的树脂构成的低折射率层，将导光板部分形成由多个层构成的层叠型导光板。

在图47(a)所示的实施方式中，导光板24由光导入部30和导光板主体29构成，在光导入部30的光射出侧的面(上表面)形成指向性变换部33，在导光板主体29的光射出侧相反面(下表面)形成有偏向图案34。偏向图案34由三角棱柱状的微小图案形成，其光入射侧的斜面的倾斜角为50°左右。

在该导光板24的上表面层叠低折射率层58a，另外在导光板24的下表面层叠低折射率层58b，由导光板24及低折射率层58a、58b构成层叠型导光板57a。低折射率层58a、58b与导光板24的界面没有介入空气层而密接，低折射率层58a、58b由折射率比导光板24的折射率小的UV硬化树脂形成。例如，在聚碳酸酯树脂(PC)制的导光板24的表面，由折射率比导光板24的折射率低的UV硬化型聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)而成形低折射率层58a、58b。另外，在光射出侧的低折射率层58a实施用于使透过的光扩散的光扩散处理。作为光扩散处理，可以是例如图47(a)所示地设于低折射率层58a的表面的微细的多个凹部或凸部59，或者也可以是分散于低折射率层58a的树脂中的低折射率层58a和折射率不同的微粒子。位于光射出侧相反侧的低折射率层58b也可以不特别设置，能够省略。

另外，如图47(a)中实线所示，指向性变换部33可以在导光板24与低折射率层58a的界面设于导光板24侧，但也可以如图47(a)虚线所示在导光板24与低折射率层58a的界面设于低折射率层58a侧。另外，指向性变换部33，可以如图47(b)中实线所示在导光板24的光射出侧相反面与低折射率层58b的界面设于导光板24侧，或者也可以如图47(b)中虚线所示在导光板24的光射出侧相反面与低折射率层58b的界面设于低折射率层58b侧。

在导光板24的折射率设定为ng＝1.59，低折射率层58a的折射率n1＝1.49时，向导光板24射入之后的光的指向性展宽为±39°。因此，在使用不存在指向性变换部33的导光板24的情况下，向低折射率层58a射入的光中、相对于水平方向以-20.4°～+20.4°角度行进的光被全反射并在导光板24内导光，但是，以-20.4°以下的角度行进的光及以+20.4°以上的角度行进的光透过低折射率层58a向外部扩散，因此，使液晶显示画面的面内亮度不均匀恶化。对此，在导光板24设置指向性变换部33时，将透过低折射率层58a而泄漏的光的指向性进行变换，在使指向性缩窄的基础上能够再次射入导光板24，故而不会使液晶显示画面的面内亮度不均匀恶化，通过与低折射率层58a、58b的层叠构造减少零件个数，能够实现层叠型导光板57a的薄型化。

(第四实施方式的变形例1)

图48是表示实施方式4的变形例1的层叠型导光板57b的概略剖面图。在该变形例中，在低折射率层58a上不实施光扩散处理，在低折射率层58a的上表面层叠有扩散层60a。扩散层60a不隔着空气层而与低折射率层58a的上表面密接。扩散层60a使透过的光扩散，例如使用株式会社ツジデン的D11(雾化74.5％)，通过旋涂法等在低折射率层58a上表面成膜即可。即使是这种构造的层叠型导光板57b也能够获得与实施方式4的层叠型导光板57a相同的效果。另外，指向性变换部33可以设置在导光板24的上表面与低折射率层58a的界面，也可以设置在导光板24的下表面与低折射率层58b的界面(对于下述的变形例2～4也同样)。

(第四实施方式的变形例2)

图49是表示实施方式4的变形例2的层叠型导光板57c的概略剖面图。在该变形例中，在未实施光扩散处理的低折射率层58a的上表面层叠扩散层60a，进而在扩散层60a的上表面层叠集光层60b。扩散层60a不隔着空气层而与低折射率层58a的上表面密接，集光层60b也不隔着空气层而与扩散层60a的上表面密接。作为扩散层60a，例如可以使用株式会社ツジデンD11(雾化74.5％)等。另外，集光层60b使透过的光的指向性变窄，例如可以使用住友3M社制的BEF(顶角90°的棱镜片)等。

(第四实施方式的变形例3)

图50是表示实施方式4的变形例3的层叠型导光板57d的概略剖面图。在该变形例中，在未实施光扩散处理的低折射率层58a的上表面层叠集光层60b，进而在集光层60b的上表面层叠扩散层60a。集光层60b不隔着空气层而与低折射率层58a的上表面密接，扩散层60a也不隔着空气层而与集光层60b的上表面密接。作为扩散层60a，例如可以使用株式会社ツジデンD11(雾化74.5％)等。另外，作为集光层60b，例如可以使用住友3M社制的BEF(顶角90°的棱镜片)等。

(第四实施方式的变形例4)

图51是表示实施方式4的变形例4的层叠型导光板57e的概略剖面图。在该变形例中，在形成于导光板24的光射出侧相反侧的面的低折射率层58b的下表面层叠有反射层60c。反射层60c不隔着空气层而与低折射率层58b的下表面密接。作为反射层60c可以使用Ag及Au等金属蒸镀膜、白色及银色的印刷层、或具有金属光泽的印刷层等。另外，对于导光板24的上表面的光射出侧的层构造只要是实施方式4或其变形例1～3中的任一种都可以。

(第五实施方式)

图52是表示本发明实施方式5的液晶显示装置61的概略剖面图。在该液晶显示装置61中，在面光源装置22的导光板主体29与液晶显示面板36之间不使用连接层35。即，导光板主体29和液晶显示面板36夹着空气层而相对。本发明的液晶显示装置隔着连接层在使导光板主体29与液晶显示面板36的背面密接的情况下是有用的，但是如以下说明的那样，在未使用连接层35的情况下也是有用的。

在图52所示的面光源装置22中，将指向性变换部33设于导光板24的背面侧，但也可以设于表面侧。其它的构成具有与实施方式1中说明的同样的构成。根据与实施方式1同样的构造，在将导光板24的折射率设为ng＝1.59的情况下，向光导入部30射入的光的指向性展宽为±39°。而且，该光通过指向性变换部33时，进入导光板主体29的光的指向性展宽大致为±28°。该±28°的展宽的光向偏向图案34(以下，将偏向图案34的反射面的角度设定为50°。在此，所谓偏向图案34的反射面的角度为该反射面与导光板24的背面构成的角度)射入并被偏向图案34反射时，从光出射面32向外部射出，但是，比-1°小的方向的光透过偏向图案34从背面泄漏。因此，被偏向图案34反射而从光出射面32射出的光的范围(被偏向图案34反射之前的光)如图53(a)所示，以X轴方向为基准为-1°～+28°。该-1°～28°的光被偏向图案34反射，进而从光出射面32向外部射出时，射出的光的展宽如图53(c)所示，成为以Z轴方向为基准的-18°～+30°。

对此，在未设有指向性变换部33的情况下(比较例)，向光导入部30射入的±39°展宽的光直接进入导光板主体29内，因此，导光板主体29内的光的指向性展宽为±39°。而且，-1°以下的方向的光不被偏向图案34反射，故而被偏向图案34反射而从光出射面32射出的光的范围(被偏向图案34反射之前的光)如图53(b)所示，以X轴方向为基准为-1°～+39°。该-1°～39°的光被偏向图案34反射，进而从光出射面32向外部射出时，射出的光的展宽如图53(d)所示，成为以Z轴方向为基准的-18°～+50°。

比较图53(a)、(c)所示的设有指向性变换部33情况下的指向性展宽和图53(b)、(d)所示的未设置指向性变换部33情况下的指向性展宽时，可知通过设置指向性变换部33，能够将从光出射面32射出的光的指向性缩窄。而且，在未设置指向性变换部33的情况下，由图53(d)可看出，相对于从光出射面32射出的光的范围向与点光源相反侧大大偏离，在设有指向性变换部33的情况下，由图53(c)可知，向光源侧射出的光的展宽和向光源相反侧射出的光的展宽的差变小，从光出射面32射出的光的指向性接近对称。其结果，在该液晶显示装置61中，点光源23不只在导光板24的单侧，图像上可看到的范围成为对称且画面的美观性提高。

(第六实施方式)

图54是表示本发明实施方式6的液晶显示装置71的概略剖面图。在该实施方式中，在没有指向性变换部的光导入部30的上表面设有折射率比导光板24小的低折射率层72。在图示例中将与连接层35相同的物质也涂敷在光导入部30的上表面而形成低折射率层72，但是，连接层35和低折射率层72也可以是折射率不同的物质。另外，在低折射率层72的上表面设有黑色薄膜、黑色涂料等光吸收层73(导光阻止装置)。

但是，在该液晶显示装置71中，透过导光板24与低折射率层72的界面而进入到低折射率层72内的光与光吸收层73接触而被吸收。其结果，进入导光板主体29的光的指向性变窄。

具体的说明时如下。在将导光板24的折射率设定为ng＝1.59，将低折射率层72的折射率设定为n1＝1.4时，向光导入部30射入之后的光的指向性展宽为±39°。另外，在光导入部30与低折射率层72的界面，相对于水平方向向比28°小的角度的方向行进的光被全反射，在比28°大的角度行进的光向低折射率层72内透过而被光吸收层73吸收。因此，在-39°～+39°范围内的光中、-39°～-28°的光和28°～39°的光进入低折射率层72内而被光吸收层73吸收。因此，仅-28°～+28°的光向导光板主体29前进。其结果，在导光板主体29内，光的指向性变窄为±28°。

(第六实施方式的变形例)

图55是实施方式6的变形例，代替光吸收层73而在低折射率层72的上表面设有扩散板及棱镜片等光散射层75。而且，到达光散射层75的光以不向导光板24内再射入的方式向外部散射。

Claims (11)

1.一种面光源装置，其具备：

点光源和导光板，所述导光板设置在与所述点光源相对的位置，将所述点光源的光从光入射端面导入后从光出射面向外部射出，其特征在于，

所述导光板在由透光性材料构成的导光基板设有指向性变换部和光射出装置，

所述导光基板将在与所述点光源相对的位置设置的光导入部、和导光板主体作为一体而构成，所述导光板主体具备将从所述光导入部被导光的光向外部射出的所述光出射面，

所述导光板主体在所述导光基板上具有与所述光导入部的最小厚度相同的厚度或比其大的厚度，

所述光导入部在所述导光基板的光射出侧的面或其相反侧的面，从所述光导入部中与所述导光板主体相同厚度的部分向所述导光板主体的光导入部侧端缘水平连续，或者利用倾斜面从所述光导入部中比所述导光板主体厚度小的部分向所述导光板主体的光导入部侧端缘连续，

所述指向性变换部形成在所述光导入部的光射出侧的面或其相反面，通过缩小向所述光导入部射入的光在所述导光基板的厚度方向上的指向性展宽，将从所述光入射端面向所述光导入部射入的光封入所述导光板内，

所述光射出装置形成在所述导光板主体，使被封入所述导光板主体内的光从所述光出射面向外部射出。

2.一种面光源装置，其具备：

点光源和导光板，所述导光板设置在与所述点光源相对的位置，将所述点光源的光从光入射端面导入后从光出射面向外部射出，其特征在于，

所述导光板在由透光性材料构成的导光基板设有指向性变换部和光射出装置，

所述导光基板将在与所述点光源相对的位置设置的光导入部、和导光板主体作为一体而构成，所述导光板主体具备将从所述光导入部被导光的光向外部射出的所述光出射面，

所述导光板主体在所述导光基板上具有与所述光导入部的最小厚度相同的厚度或比其大的厚度，

所述光导入部在所述导光基板的光射出侧的面或其相反侧的面，从所述光导入部中与所述导光板主体相同厚度的部分向所述导光板主体的光导入部侧端缘水平连续，或者利用倾斜面从所述光导入部中比所述导光板主体厚度小的部分向所述导光板主体的光导入部侧端缘连续，

所述指向性变换部形成在所述光导入部中与所述光出射面平行的区域，通过从接近所述点光源的一侧向远离所述点光源的方向延伸的多个图案构成，

所述光射出装置形成在所述导光板主体上，使被封入所述导光板主体内的光从所述光出射面向外部射出。

3.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，所述指向性变换部通过形成V槽状的多个指向性变换图案而构成。

4.如权利要求3所述的面光源装置，其特征在于，与由邻接的所述指向性变换图案形成的顶角部的棱线垂直的截面中、该顶角部的顶角为107°～154°。

5.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，所述指向性变换部通过以点光源或点光源附近的某位置为中心放射状排列的多个指向性变换图案而构成。

6.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，

从与所述导光板的光出射面垂直的方向看，

从所述指向性变换部的接近所述点光源一侧的边缘的任意点向所述点光源的光射出窗的一端延伸的方向、与从该任意点向该光射出窗的中央延伸的方向构成的角度为32°以下，并且，

从所述指向性变换部的接近所述点光源一侧的边缘的任意点向所述点光源的光射出窗的另一端延伸的方向、与从该任意点向该光射出窗的中央延伸的方向构成的角度为32°以下。

7.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，

所述点光源沿所述导光板的端缘而配置有多个，

从与所述导光板的光出射面垂直的方向看，在将通过任一个任意的点光源的中心且与所述导光板的端缘垂直的方向设定为X轴，沿所述导光板的端缘设定为Y轴时，与该点光源对应的指向性变换部位于同时满足以下条件的区域的内部：

X＞0

X≤{-2Y+(2P-W)}/(2tanα)

X≤{2Y+(2P-W)}/(2tanα)

其中，P：所述点光源间的距离

W：所述点光源的光射出窗的宽度

α：将导光板的折射率设为ng时，用α＝arcsin(1/ng)表示的角度。

8.如权利要求1所述的面光源装置，其特征在于，

所述光导入部将从该光导入部的表面到所述导光板主体的表面而倾斜的倾斜面作为所述指向性变换部，并且形成在使所述倾斜面与所述导光板的光出射面侧的面或与其相反面中的与所述光导入部的所述导光板主体邻接的区域，

所述光导入部中除了形成有所述倾斜面的区域之外的区域的厚度比所述导光板主体的厚度薄。

9.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，利用比所述导光板的折射率小的低折射率层以密接的方式覆盖所述导光板的光出射面侧的面或其相反侧的面中的至少一面。

10.如权利要求1或2所述的面光源装置，其特征在于，所述导光板的光射出装置通过在所述光入射端面侧具有至少一个平面的图案，在所述导光板的光出射面的相反侧的面形成，

所述光射出装置的所述平面与平行于所述导光板的光出射面的面构成的角度的平均倾斜角θx*为35°～70°，并且各光射出装置的所述平面与平行于所述导光板的光出射面的面构成的倾斜角度处于θx*±10°的范围内。

11.一种液晶显示装置，由权利要求1或2所述的面光源装置、液晶显示面板、至少介于所述面光源装置的所述导光板主体与所述液晶显示面板之间并使所述导光板主体与所述液晶显示面板密接的至少一层的连接层构成，其特征在于，

所述各连接层的任一层的折射率都比所述导光板主体的折射率低。

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