CN106068420A - 导光板、面光源装置、透射型显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供可抑制条纹状不均匀及热点的产生的导光板、面光源装置以及透射型显示装置。导光板(13)的特征在于，在出光面(13c)上，出光侧单元光学形状(135)在与导光方向垂直且与导光板(13)的厚度方向垂直的方向上排列有多个，出光侧单元光学形状(135)形成为在导光方向上延伸且从出光面(13c)凹陷的槽形状，且其底部(135c)形成于向背面侧凹陷的凹曲面(135a)，在其排列方向上的凹曲面(135a)的两端部具有自端缘部(135d)倾斜至底部(135c)侧的倾斜面(135b)，当将出光侧单元光学形状(135)的排列方向上的宽度设为W21时，倾斜面(135b)相对于出光面(13c)的最大倾斜角度θ满足20°≦θ≦45°，凹曲面(135a)的曲率半径r满足r≧W21/(4×sinθ)。

Description

导光板、面光源装置、透射型显示装置
技术领域
本发明涉及导光板、面光源装置、透射型显示装置。
背景技术
以往，已知如下的透射型显示装置：利用面光源装置(背光)，自背面对LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示器)面板等透射型显示部进行照明，显示出影像。
面光源装置进行大致分类，有在各种光学片等光学构件的正下方配置光源的正下方型、以及在光学构件的侧面侧配置光源的侧照型。其中，侧照型的面光源装置由于将光源配置于导光板等光学构件的侧面侧，故与正下方型者相比，具有可使面光源装置更薄型化的优点，近年来被广泛使用。
通常，侧照型的面光源装置中，在与作为导光板的侧面的入光面对面的位置配置有光源，光源发出的光从入光面入射至导光板，在出光面以及与其对向的背面反复反射，并且在与入光面正交的方向(导光方向)上，自入光面向与其对向的面侧行进。
而且，利用设置于导光板的背面的扩散图案、棱镜形状等，使光的进行方向变化，由此自沿着出光面的导光方向的各位置，光一点一点地向LCD面板侧出光(例如专利文献1)。
【现有技术文献】
【专利文献】
专利文献1：日本特开2012-3883号公报
专利文献1的发明在导光板的出光面形成凸起且在导光方向上延伸的单元光学形状，将与导光方向正交的剖面中的单元光学形状的剖面形状形成为五角形状，从而使显示面的入光面侧附近的明亮度的面内不均匀不明显。
但是，在这样的单元光学形状形成于导光板的出光面的情况下，导光板的内部的光的指向性容易维持，因此光源中使用的LED的色斑、或辉度不均匀成为起因，存在如下情况：在出光面的中央部分确认到条纹状不均匀、或在入光面侧附近确认到辉度不均匀(热点)。
发明内容
本发明的课题在于提供可抑制条纹状不均匀及热点的产生的导光板、面光源装置、透射型显示装置。
本发明通过如下所述的解决手段来解决所述课题。此外，为了容易理解，标注与本发明的实施方式对应的符号来进行说明，但并不限定于此。
本发明第一方面的发明涉及的导光板(13)，具有：光入射的入光面(13a)、与所述入光面交叉且光出射的出光面(13c)、以及与所述出光面对向的背面(13d)，其将从所述入光面入射的光沿导光方向导光并从所述出光面出射，其特征在于，在所述出光面上，出光侧单元光学形状(135)在与所述导光方向垂直且与该导光板的厚度方向垂直的方向上排列有多个，所述出光侧单元光学形状形成为沿所述导光方向延伸且从所述出光面凹陷的槽形状，其底部(135c)形成于在所述背面侧凹陷的凹曲面(135a)，在其排列方向上的所述凹曲面的两端部具有从自所述出光面开始凹陷的端缘部倾斜至所述底部侧的倾斜面(135b)，当将所述出光侧单元光学形状的排列方向上的宽度设为W21时，所述倾斜面相对于所述出光面的最大倾斜角度θ满足20°≦θ≦45°，所述凹曲面的曲率半径r满足r≧W21/(4×sinθ)。
根据本发明第一方面的导光板(13)，在本发明第二方面的发明涉及的导光板中，其特征在于，所述出光侧单元光学形状的排列方向上的所述凹曲面的宽度W22相对于所述出光侧单元光学形状的宽度W21的比率R＝W22/W21为50％≦R≦80％。
根据本发明第一方面或第二方面的导光板(13)，在本发明第三方面的发明涉及的导光板中，其特征在于，在相邻的所述出光侧单元光学形状(135)间设置有与所述出光面大致平行的平坦部(136)。
根据本发明第三方面的导光板(13)，在本发明第四方面的发明涉及的导光板中，其特征在于，所述平坦部(136)在所述出光侧单元光学形状(135)的排列方向上的宽度尺寸W23为0.5μm≦W23≦2.5μm。
根据本发明第四方面的的导光板(13)，在本发明第五方面的发明涉及的导光板中，其特征在于，所述平坦部(136)在所述出光侧单元光学形状(135)的排列方向上的宽度尺寸W23为0.5μm≦W23≦2.0μm。
根据本发明第一方面至第五方面中任一方面的导光板(13)，在本发明第六方面的发明涉及的导光板中，其特征在于，多个所述平坦部(136)中的一部分在厚度方向上与其他的所述平坦部的高度不同。
根据本发明第一方面至第六方面中任一方面的导光板(13)，在本发明第七方面的发明涉及的导光板中，其特征在于，在所述背面(13d)上，背面侧单元光学形状(131)在所述导光方向上排列有多个，所述背面侧单元光学形状具有：在背面侧凸起且位于入光面(13a)侧的第1斜面部(132)、与其对向而位于另一侧且将入射的光的至少一部分进行全反射的第2斜面部(133)、以及位于所述第1斜面部与所述第2斜面部之间的顶面部(134)，并且所述顶面部具备与配置于该导光板的背面侧的反射构件接触的接触部(134d)。
本发明第八方面的发明涉及的面光源装置(10)具备：根据本发明第一方面至第七方面中任一方面的导光板(13)；光源部(12)，设置于所述导光板的与所述入光面(13a)对面的位置，且对所述入光面投射光；以及偏向光学片(15)，配置于所述导光板的出光面侧，且具有使从所述导光板出射的光朝向其片面的法线方向或者与法线方向形成的角度变小的方向的偏向作用。
本发明第九方面的发明涉及的透射型显示装置(1)具备：本发明第八方面涉及的面光源装置(10)；以及透射型显示部(11)，通过所述面光源装置从背面侧被照明。
发明效果
依据本发明，发挥如下效果：能够提供可抑制条纹状不均匀及热点的产生的导光板、面光源装置以及透射型显示装置。
附图说明
图1是对第一实施方式的透射型显示装置1进行说明的图。
图2是对第一实施方式的导光板13的形状进行说明的图。
图3是对第一实施方式的出光侧单元光学形状135的详情进行说明的图。
图4是对第一实施方式的背面侧单元光学形状131进行说明的图。
图5是表示第一实施方式的背面侧单元光学形状131的排列方向的各部分的形状的图。
图6是对第一实施方式的棱镜片15进行说明的图。
图7是表示第一实施方式的导光板13中的光的导光的情况的一例的图。
图8是表示用于模拟的各实施例及各比较例的导光板的模型的图。
图9是表示实施例2、比较例4、比较例5的导光板的模拟引起的条纹不均匀的评价结果的图。
图10是对第二实施方式的导光板13的形状进行说明的图。
图11是对第二实施方式的出光侧单元光学形状135的详情进行说明的图。
图12是表示比较例的导光板的出光面的形状的图。
图13是表示用于评价的试验体的振动发生(加振)试验的状态的图。
图14是对各试验体的评价结果加以归纳的图。
图15是对变形方式的出光侧单元光学形状135进行说明的图。
图16是对比较例4及比较例5的导光板的出光侧单元光学形状进行说明的图。
图17是对变形方式的出光侧单元光学形状135进行说明的图。
图18是对变形方式的出光侧单元光学形状135进行说明的图。
图19是对变形方式的出光侧单元光学形状135进行说明的图。
具体实施方式
以下，参照附图等，对本发明的实施方式进行说明。此外，包括图1，以下所示的各图为示意性表示的图，各部的大小、形状为了容易理解而适当夸张。
本说明书中使用板、片等语言，但这些作为一般的使用方法，是按厚度厚的顺序，以板、片、膜的顺序来使用，本说明书中也仿照其来使用。但是，这种分别使用中无技术性含义，因此这些语句可适当置换。
本说明书中记载的各构件的尺寸等数值及材料名等是作为实施方式的一例，并不限定于此，可适当选择来使用。
本说明书中，关于对形状、几何学条件加以指定的用语，例如平行或正交等用语，除了严格意指之处以外，还包含发挥同样的光学性能，具有视为平行或正交的程度的误差的状态。
本说明书中，所谓片面(板面、膜面)，表示在各片(板、膜)中，当作为所述片(板、膜)整体来看时成为片(板、膜)的平面方向的面。
(第一实施方式)
图1是对本实施方式的透射型显示装置1进行说明的图。
本实施方式的透射型显示装置1具备LCD面板11与面光源装置10。透射型显示装置1利用面光源装置10，自背面侧对LCD面板11进行照明，并显示形成于LCD面板11的影像信息。
此外，包括图1，在以下的图中及以下的说明中，为了容易理解，在透射型显示装置1的使用状态中，将与透射型显示装置1的画面平行且相互正交的2个方向设为X方向(X1-X2方向)、Y方向(Y1-Y2方向)，且将与透射型显示装置1的画面正交的方向设为Z方向(Z1-Z2方向)。此外，在Z方向上Z1侧为背面侧，Z2侧为观察者侧。
本实施方式的透射型显示装置1的画面相当于LCD面板11的最靠近观察者侧的面(以下称为显示面)11a，透射型显示装置1的所谓“正面方向”为该显示面11a的法线方向，与Z方向平行，设为与朝向后述的棱镜片15的片面的法线方向或朝向导光板13的板面等的法线方向一致。
LCD面板11为由透射型的液晶显示元件形成且在其显示面上形成影像信息的透射型显示部。
该LCD面板11为大致平板状。LCD面板11的外形及显示面11a自Z方向上看为矩形形状，具有与X方向平行的对向的2边、以及与Y方向平行的对向的2边。
面光源装置10为自背面侧对LCD面板11进行照明的装置，其具备光源部12、导光板13、反射片14、棱镜片15、光扩散片16。该面光源装置10为所谓的侧照型的面光源装置(背光)。
构成该面光源装置10的导光板13、反射片14、棱镜片15、光扩散片16等自正面方向(Z方向)上看为矩形形状，具有与X方向平行的对向的2边、以及与Y方向平行的对向的2边。
光源部12为发出对LCD面板11进行照明的光的部分。该光源部12沿着Y方向而配置在与导光板13的X方向的一个(X1侧)端面即入光面13a对面的位置。
光源部12是在Y方向上以规定的间隔排列多个点光源121而形成。该点光源121使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源。此外，光源部12例如可以是冷阴极管等线光源，也可以是在Y方向上延伸的光导的端面配置有光源的形态。另外，就提高光源部12所发出的光的利用效率的观点而言，也可以覆盖光源部12的外侧的方式设置未图示的反射板。
导光板13为对光进行导光的大致平板状的构件。本实施方式中，入光面13a及对向面13b位于导光板13的X方向的两端部(X1侧端部、X2侧端部)，自板面的法线方向(Z方向)上看为与Y方向平行地延伸的2边。另外，导光板13的板面与XY面平行，出光面13c为与该板面平行的面。
该导光板13使光源部12发出的光自入光面13a入射，且在出光面13c与背面13d进行全反射，同时一边主要在X方向上向与入光面13a对向的对向面13b侧(X2侧)导光，一边自出光面13c向棱镜片15侧(Z2侧)适当出射。
以下，对导光板13的各部分进行说明。
图2是对本实施方式的导光板13的形状进行说明的图。图2的(a)是对出光侧单元光学形状135进行说明的图，图2的(b)是对背面侧单元光学形状131进行说明的图。图2的(a)中，将导光板13的与YZ面平行的剖面的一部分放大示出，图2的(b)中，将导光板13的与XZ面平行的剖面的一部分放大示出。
图3是对本实施方式的出光侧单元光学形状135的详情进行说明的图。图3中，将图2的(a)所示的导光板13的与YZ面平行的剖面的一部分进一步放大示出。
图4是对本实施方式的背面侧单元光学形状131进行说明的图。图4中，将图2的(b)所示的导光板13的与XZ面平行的剖面的一部分进一步放大示出。
如图2所示，导光板13在出光面13c上排列有多个出光侧单元光学形状135而形成，且在背面13d上排列有多个背面侧单元光学形状131而形成。
如图1及图2的(a)所示，出光侧单元光学形状135被形成为自出光面侧(LCD面板11侧、Z2侧)凹陷的槽形状，在X方向(导光方向)上延伸，且在Y方向邻接地排列有多个。
如图2的(a)及图3所示，出光侧单元光学形状135在其槽形状的底部135c形成有在背面13d侧凹陷的凹曲面135a，另外，在该凹曲面135a的Y方向的两端形成有自槽形状的端缘部135d倾斜至底部135c侧的平坦的倾斜面135b。出光侧单元光学形状135在图3所示的剖面中，以通过底部135c且与厚度方向(Z方向)平行的线为界线而形成为左右对称。
该出光侧单元光学形状135的排列间距为P2，出光侧单元光学形状135的排列方向(Y方向)的宽度为W21。本实施方式中，多个出光侧单元光学形状135邻接而配置，所以该排列间距P2与宽度W21成为相互相等的形态(P2＝W21)。
另外，与出光侧单元光学形状135的倾斜面135b相接的面、和导光板13的出光面13c(导光板13的出光侧的板面、与XY面平行的面、图3中的点划线)形成的最大倾斜角度为θ。进而，自导光板13的出光面13c(导光板13的出光侧的板面、与XY面平行的面、图3中的点划线)至出光侧单元光学形状135的底部135c为止的距离(以下称为出光侧单元光学形状135的深度)为h。另外，形成于出光侧单元光学形状135上的凹曲面135a的排列方向(Y方向)的宽度为W22。
排列间距P2优选为设为10μm～100μm左右。
若排列间距P2小于该范围，则出光侧单元光学形状135的制造变得困难，难以获得与设计一致的形状。另外，若排列间距P2大于该范围，则变得容易产生与LCD面板11的像素的云纹(モアレ)、或在作为面光源装置10等的使用状态中，出光侧单元光学形状135的间距变得容易识别。因此，排列间距P2优选为设为上述范围。
另外，本实施方式的出光侧单元光学形状135是以与倾斜面135b相接的面和出光面13c形成的最大倾斜角度θ满足20°≦θ≦45°的方式来形成。另外，以出光侧单元形状135的凹曲面135a的曲率半径r[μm]满足r≧W21/(4×sinθ)的方式来形成。
此外，上述曲率半径r是在图3所示剖面中，利用底部135c、自底部135c起在Y1方向上距离5μm的凹曲面135a上的点、以及在Y2方向上距离5μm的凹曲面135a上的点这3点来求出的凹曲面135a的半径。本实施方式中，由于凹曲面135a为在背面侧凹陷的形状，故而上述曲率半径的中心成为较导光板13的出光面13c更位于Z2侧。
此处，以往，在导光板的出光面上形成例如YZ面的剖面形状形成为五角形状等凸状的出光侧单元光学形状(参照图16)，使导光板的出光面的入光面侧附近的明亮度的面内不均匀不明显。
但是，在这种单元光学形状形成于导光板的出光面上的情况下，导光板的内部的光的指向性容易维持。因此，有在光源部中使用的各LED中存在色斑或辉度不均匀的情况、在出光面的中央部分确认到条纹状不均匀或在入光面附近确认到辉度不均匀(热点)的情况。
与此相对，如上所述，本实施方式的导光板13设置有由凹曲面135a及倾斜面135b构成的出光侧单元光学形状135，以出光侧单元光学形状135的曲率半径r、最大倾斜角度θ分别满足上述数值范围的方式来形成。由此，本实施方式的导光板13可使在导光板内导光的光进一步在Y方向上扩展而出光，即便在光源部12中使用的LED中存在色斑或辉度不均匀，也可抑制在出光面的中央部分产生条纹状不均匀、或在入光面附近产生热点。
另外，通过将本实施方式的出光侧单元光学形状135设为如上所述的方式，可通过鼓风等，将附着于导光板13的出光面上的灰尘等异物容易地去除。
另外，优选出光侧单元光学形状135的排列方向(Y方向)上的凹曲面135a的宽度W22相对于出光侧单元光学形状135的宽度W21的比率R(＝W22/W21)为50％≦R≦80％。通过比率R满足上述数值范围，可更有效果地发挥所述条纹状不均匀以及热点的抑制效果。
假设在比率R小于50％的情况下，导致与出光侧单元光学形状135的宽度W21相对的凹曲面135a的宽度W22变得过小，无法使光充分地在Y方向上扩展，会产生条纹状不均匀，因此不优选。但是，在由各点光源发出的光的颜色中不均匀少的情况下，即便比率R小于50％，也存在条纹状不均匀的产生得以抑制的情况。
另外，在比率R大于80％的情况下，导致与出光侧单元光学形状135的宽度W21相对的凹曲面135a的宽度W22变得过大，虽然条纹状不均匀的产生得到抑制，但产生热点，因此不优选。但是，在导光板13的入光面13a侧，设置于透射型显示装置1的未图示的边框(框体)重叠于出光面13c侧，即使在成为非显示部的宽度足够宽的情况、比率R大于80％的情况下，也有抑制确认到热点的情况。
如图1、图2的(b)、图4所示，背面侧单元光学形状131在背面侧(Z1侧)凸起的柱状，将长边方向(脊线方向)作为Y方向，在成为导光方向的X方向上排列有多个。
如图2的(b)所示，背面侧单元光学形状131的与其排列方向平行且与导光板13的板面正交的方向上的剖面(XZ面)的剖面形状为大致梯形形状。背面侧单元光学形状131具有：位于入光面侧(X1侧)的第1斜面部132、位于对向面侧(X2侧)且将入射的光的至少一部分全反射的第2斜面部133、以及位于第1斜面部132及第2斜面部133之间的顶面部134。
该背面侧单元光学形状131的排列间距为P1，排列间距P1成为与背面侧单元光学形状131的排列方向的宽度W1相等(P1＝W1)的形态。本实施方式中，排列间距P1在排列方向上一定。
第1斜面部132与导光板13的板面(与出光面13c平行的面、与XY面平行的面)形成角度β。另外，第2斜面部133与导光板13的板面(与出光面13c平行的面、与XY面平行的面)形成角度α。此时，角度α、β为α＜β。
第1斜面部132在背面侧单元光学形状131内位于入光面13a侧，且以比入光面侧端部更对向面侧(顶面部侧)端部成为背面侧的方式倾斜，在第1斜面部132上，自入光面13a侧向对向面13b侧(自X1侧向X2侧)导光的光难以入射。
第2斜面部133入射在导光板13内导光的光的一部分，且将该入射的光的至少一部分全反射。而且，通过在第2斜面部133上全反射，在该光相对于出光面13c(与XY面平行的面)的入射角度变小的方向上，该光的行进方向变化。因此，就使导光方向上的明亮度的均匀性、光的取出效率这两者提高的观点而言，优选角度α满足1°＜α≦5°。
假设若α≦1°，则在导光方向(X方向)上行进的光在第2斜面部133上全反射时，全反射前后的与出光面13c(与XY面平行的面)形成的角度的变化量变得过小，无法充分地取出光，光的取出效率下降。
另外，假设若α＞5°，则在导光方向(X方向)上行进的光在第2斜面部133上全反射时，全反射前后的与出光面13c(与XY面平行的面)形成的角度的变化量变得过大，导致辉度不均匀、在远离入光面13a的区域中的明亮度的下降。另外，来自导光板13的出光方向的不均匀也变大，因此后述棱镜片15的偏向作用变得不充分，会聚性下降，正面亮度下降。
根据以上，角度α优选为满足1°＜α≦5°。
顶面部134具有朝向背面侧(Z1侧)的高度h不同的多个面。此处，所谓朝向背面侧(Z1侧)的高度h，是通过位于背面侧单元光学形状131间的谷底的点v，自与导光板13的板面平行的面(与出光面13c平行的面)朝向背面侧(Z1侧)的尺寸。
作为一例，图4所示的顶面部134具有：面134a、134b、134c、134d。该面134a～134d是与出光面13c(导光板13的板面)平行的面，将背面侧单元光学形状131的长边方向(Y方向)作为长边方向，沿着背面侧单元光学形状131的排列方向(X方向)来排列。另外，面134a～134d分别朝向背面侧的高度h各自不同。
面134a～134d中的最位于第1斜面部132侧(入光面侧、X1侧)的面134a的朝向背面侧的高度h最小，随着朝向第2斜面部133侧(对向面侧、X2侧)，朝向背面侧的高度h逐渐变大，最位于第2斜面部133侧的面134d的朝向背面侧的高度h变得最大。而且，顶面部134通过具有这些面134a～134d，从而沿着排列方向成为阶梯状。各面间的朝向背面侧的高度h的差可为一定，也可不同。
另外，在面134a～134d之间形成有斜面134e。该斜面134e与导光板13的板面(与XY面平行的面)形成角度β，是与第1斜面部132平行的斜面。
如上所述，通过将顶面部134形成为由朝向背面侧(Z1侧)的高度h不同的多个面所构成的阶梯状，从而可减少配置于导光板13的背面侧的反射片14与导光板13的背面13d之间的接触面积，可抑制导光板13以及反射片14的光学密合。
此外，本实施方式中，面134a～134d是列举其排列方向上的宽度相等的例子来进行说明，但排列方向上的宽度也可不相等。
图5是表示本实施方式的背面侧单元光学形状131的排列方向的各部份的形状的图。图5的(a)为入光面13a附近，图5的(b)为排列方向中央，图5的(c)为对向面13b附近。
在背面侧单元光学形状131的排列方向上，设背面侧单元光学形状131的宽度W1，设顶面部134的尺寸Wa、第1斜面部132以及第2斜面部133所占的尺寸Wb。
背面侧单元光学形状131在其排列方向上，排列间距P1、宽度W1、角度α、β为一定。但是，第1斜面部132及第2斜面部133的尺寸Wb相对于背面侧单元光学形状131的宽度W1的比Wb/W1随着沿着排列方向与入光面13a分离而变大。另外，顶面部134的尺寸Wa相对于背面侧单元光学形状131的宽度W1的比Wa/W1随着沿着排列方向与入光面13a分离而变大。
即，如图5的(a)所示，在入光面13a(光源部侧)附近，相对于背面侧单元光学形状131的宽度W1，顶面部134的尺寸Wa所占的比Wa/W1大，且相对于背面侧单元光学形状131的宽度W1，第1斜面部132及第2斜面部133的尺寸Wb所占的比Wb/W1小。
随着向对向面侧(X2侧)行进，如图5的(b)所示，比Wa/W1逐渐变小，比Wb/W1逐渐变大。而且，如图5的(c)所示，在对向面13b附近，比Wb/W1大，比Wa/W1小。
如此，通过随着朝向对向面侧，增大两斜面部(特别是第2斜面部133)所占的比率，从而可效率良好地使光出光，导光方向上的明亮度的均匀性也提高。
本实施方式中，比Wb/W1在最入光面侧(X1侧)为约20/100，在最对向面侧(X2侧)成为约80/100。但是，不限于此，关于该比Wb/W1，可根据所期望的光学性能等来适当设定，若为在最入光面侧成为约10/100、且在最对向面侧成为约90/100的范围内，则可适当设定。
本实施方式中，如上所述，排列间距P1(宽度W1)、角度α、β为一定，如图5所示，随着朝向对向面侧(X2侧)，而减少形成顶面部134的面的数量，且增大两斜面部(特别是第2斜面部133)的宽度Wb相对于背面侧单元光学形状131的宽度W1所占的比率。
但是，不限于此，也可设通过将形成顶面部134的面的数量为一定，调整各面的宽度来调整顶面部134的尺寸Wa的方式。
另外，在最对向面侧及其附近，顶面部134的宽度Wa足够小，由反射片14与顶面部134的光学密合所带来的影响小，因此位于最对向面侧或其附近的背面侧单元光学形状131中，也可设为顶面部134由1个面形成的方式。
本实施方式的导光板13中，朝向背面侧的高度h最高的面成为与反射片14的接触部。例如，在图4中，面134d成为接触部。
此时，若将相对于背面侧单元光学形状131的排列间距P1的接触部(朝向背面侧的高度最高的面134d)的宽度设为Wc，则就防止反射片14与导光板13的光学密合的观点而言，优选比Wc/P1满足0.09≦Wc/P1≦0.40。
比Wc/P1为小的值对于光学密合的抑制有效果。但是，假设在Wc/P1＜0.09的情况下，存在以下问题：接触部(面134d)的尺寸小，背面侧单元光学形状131的接触部容易破损、具有如上所述的接触部的导光板13的制造变得困难、或生产成本增加。另外，也存在使反射片14损伤的可能性。
另外，假设在Wc/P1＞0.40的情况下，存在以下问题：接触部的尺寸大，导光板13与反射片14的接触面积变大，容易产生光学密合。
因此，优选比Wc/P1满足0.09≦Wc/P1≦0.40。
此外，如上所述，本实施方式中，相对于背面侧单元光学形状131的宽度W1(排列间距P1)的顶面部134的宽度Wa沿着导光方向，随着与光源部12分离而变小。另一方面，比Wc/P1沿着导光方向而一定或大致一定。不限于此，也可以是比Wc/P1设为沿着导光方向而变化的方式。
另外，排列间距P1优选为设为P1＝50μm～300μm左右。
假设若排列间距P1小于该范围，则背面侧单元光学形状131的制造变得困难，无法获得与设计一致的形状。另外，假设若排列间距P1大于该范围，则与排列间距P1成比例，成为接触部的面134d的面积也变大，容易产生光学密合。另外，若排列间距P1大于该范围，则容易产生云纹、或在作为面光源装置10等的使用状态中，背面侧单元光学形状131的间距容易识别。
因此，优选排列间距P1设为上述范围。
图7是表示实施方式的导光板13中的光的导光的情况的一例的图。
导光板13的顶面部134为从位于入光面侧的面134a向对向面侧，朝向背面侧的高度h逐渐变高的阶梯状，位于各面之间的斜面134e和与出光面13c平行的面形成角度β，因此自入光面侧导光的光难以入射，即便假设入射，其影响也小。因此，本实施方式的顶面部134在光学设计上，和包括与出光面13c平行的1个面的顶面部大致相等。
因此，依据本实施方式，如图7所示，对顶面部134入射的光L2可进行全反射，基本上不会产生向光学设计外的方向行进的光。因此，可形成明亮度的面内均匀性高的良好的导光板13、以及面光源装置10、透射型显示装置1。
本实施方式的导光板13是分别制作利用车刀等对背面侧单元光学形状131进行赋形的成形模具、以及对出光侧单元光学形状135进行赋形的成形模具，使用这些成形模具，通过挤出成形法或射出成形等来形成。所使用的热塑性树脂若为透光性高的材料，则并无特别限定，例如可列举丙烯酸类树脂、COP(环烯烃聚合物)树脂、PC(聚碳酸酯)树脂等。
此外，不限于此，也可在通过挤出成形等而成形的片状构件的两面，利用紫外线成形法来一体地形成背面侧单元光学形状131以及出光侧单元光学形状135，从而作为导光板13。
回到图1，反射片14为可反射光的片状构件，比导光板13更配置于背面侧(Z1侧)。该反射片14具有将自导光板13朝向Z1侧的光反射而朝向导光板13内的功能。
就提高光的利用效率等的观点等而言，优选反射片14主要具有镜面反射性(正反射性)。反射片14例如可使用：至少反射面(导光板13侧的面)由金属等具有高反射率的材料来形成的片状构件、包括由具有高反射率的材料来形成的薄膜(例如金属薄膜)作为表面层的片状构件等。此外，不限于此，反射片14也可设为例如主要具有扩散反射性且反射率高的白色的树脂制片状构件等。
图6是对本实施方式的棱镜片15进行说明的图。图6中，将棱镜片15的与XZ面平行的剖面的一部分放大示出。
棱镜片15比导光板13更配置于LCD面板11侧(Z2侧)(参照图1)。棱镜片15是具有如下作用的偏向光学片：使自导光板13的出光面13c出射的光的行进方向，向正面方向(Z方向)或者与Z方向形成的角度小的方向进行偏向(聚光)。
棱镜片15具有：棱镜基材层152、以及在棱镜基材层152的导光板13侧(Z1侧)排列有多个形成的单元棱镜151。
棱镜基材层152是成为棱镜片15的基底(基材)的部分。棱镜基材层152使用具有透光性的树脂制片状的构件。
单元棱镜151为在导光板13侧(Z1侧)凸起的三角柱形状，在棱镜基材层152的背面侧(Z1侧)的面上，将长边方向(脊线方向)作为Y方向，在X方向上排列有多个。即，自透射型显示装置1的显示面的法线方向(Z方向)上观察，单元棱镜151的排列方向与导光板13的背面侧单元光学形状131的排列方向平行，且与出光侧单元光学形状135的排列方向正交。
本实施方式的单元棱镜151示出其排列方向(X方向)以及和与片面正交的方向(Z方向)平行的剖面(XZ面)的剖面形状为将顶角设为ε的等腰三角形形状的例子。但是，不限于此，单元棱镜151的剖面形状也可设为不等边三角形形状。另外，单元棱镜151可成为至少一个面包括多个面的弯折面状，也可设为将曲面与平面组合而成的形状，剖面形状也可设为在排列方向上不对称的形状。
单元棱镜151成为排列间距为P3，排列方向的宽度为W3，且在排列方向上排列间距与排列方向的透镜宽度相等的(P3＝W3)形状。
棱镜片15通过使从导光板13出射且从一面(例如面151a)入射的光L1在另一面(例如面151b)全反射，而使其行进方向朝向正面方向(Z方向)或者相对于正面方向所成的角度变小的方向进行偏向(聚光)。
棱镜片15例如是在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)树脂制、PC(聚碳酸酯)树脂制等的片状的棱镜基材层152的单面，利用紫外线硬化型树脂等电离放射线硬化型树脂形成单元棱镜151而制作。
此外，不限于此，例如，棱镜片15也可通过将PC树脂、MBS(甲基丙烯酸甲酯·丁二烯·苯乙烯共聚物)树脂、MS(甲基丙烯酸甲酯·苯乙烯共聚物)树脂、PET树脂、PS(聚苯乙烯)树脂等热塑性树脂挤出成形而形成。
回到图1，光扩散片16为具有使光扩散的作用的片状的构件。光扩散片16设置于棱镜片15的LCD面板11侧(Z2侧)。
通过设置这种光扩散片16而获得以下效果：适度扩展视角、或减少由LCD面板11的未图示的像素与单元棱镜151等所产生的云纹等。
光扩散片16可根据作为面光源装置10及显示装置1而期望的光学性能、导光板13的光学特性等，适当选择各种泛用的具有光扩散性的片状构件来使用。
作为这种光扩散片16，可使用含有扩散材的树脂制片状的构件、在成为基材的树脂制片状的构件的至少单面等上涂布有含有扩散材的粘结剂的构件、或在成为基材的树脂制片状构件的单面等上形成有微透镜阵列的微透镜片等。
另外，在所述棱镜片15的棱镜基材层152的出光侧(Z2侧)的面上，出于防止与光扩散片16的光学密合、或赋予光扩散功能的目的，也可形成微细凹凸形状。如上所述的凹凸形状优选为涂布含有珠状填料的粘结剂而形成的消光层等，但不限于此。
此外，不限于光扩散片16，也可在比棱镜片15更LCD面板11侧(Z2侧)配置偏光选择反射片，该偏光选择反射片具有透射指定的偏光状态的光、且将其以外的偏光状态的光反射的功能。此外，在使用如上所述的偏光选择反射片的情况下，就亮度提高或光的利用效率提高的观点而言，优选以偏光选择反射片的透射轴与位于LCD面板11的入光侧(Z1侧)的未图示的偏光板的透射轴平行的方式来配置。作为这样的偏光选择反射片，例如可使用DBEF系列(住友3M股份有限公司制造(住友スリーエム株式会社製))。
另外，不限于光扩散片16，也可配置柱面透镜片等各种光学片等。
此外，还可在光扩散片16的LCD面板11侧进一步配置如上所述的偏光选择反射片、各种光学片等。
(通过出光侧单元光学形状的模拟来进行的评价)
接下来，设定多种设置于导光板的出光面的出光侧单元光学形状，在从Z2侧观察到的导光板的出光面上，对光源部的各LED的色斑、辉度不均匀所引起的的条纹状不均匀以及热点的产生有无进行模拟而评价。
图8是表示模拟中使用的各实施例及各比较例的导光板的模型的图。图8的(a)是表示条纹状不均匀的评价中使用的导光板的模型的图，图8的(b)是表示热点的评价中使用的导光板的模型的图。
本模拟的评价中，使用莎益博系统股份有限公司(CYBERNET SYSTEMS CO.,LTD.)制造的光学工具(Light Tools)第7版。模拟中使用的实施例1～8、比较例1～5的导光板是与所述实施方式同样地，将光的导光方向设为X方向(X1-X2方向)，将与其正交的方向设为Y方向(Y1-Y2方向)，将厚度方向设为Z方向(Z1-Z2方向)(参照图1)。另外，分别在导光板的X1侧的面上形成入光面，在Z2侧的面上形成出光面，且在该出光面上设置出光侧单元光学形状。
条纹不均匀的评价中使用的实施例1～8、比较例1～5的导光板的模拟模型如图8的(a)所示，X方向的尺寸为80mm，Y方向的尺寸为40mm，厚度为0.7mm。在这些导光板的入光面上，1个LED作为点光源而配置于入光面的Y方向上的中央部。
热点的评价中使用的实施例1～8、比较例1～5的导光板的模拟模型如图8的(b)所示，形成为X方向的尺寸为30mm，Y方向的尺寸为50mm，厚度为0.7mm。另外，在这些导光板的入光面上，多个LED作为点光源而以等间隔(8.5mm间隔)配置于Y方向上。
实施例1～8、比较例1～5的导光板的出光侧单元光学形状分别为其排列间距P2为P2＝36μm，并且宽度W21为W21＝36μm。
如图3所示，设置于实施例1～8的导光板上的出光侧单元光学形状由凹曲面135a及倾斜面135b构成，且形成为曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别满足所述数值范围(r≧W21/(4×sinθ)、20°≦θ≦45°、50％≦R≦80％)的形状。
比较例1～3的出光侧单元光学形状具有与所述实施例1～8的出光侧单元光学形状相同的形状，但形成为曲率半径r、最大倾斜角度θ的任一者不满足所述数值范围的形状。
图16是对比较例4及比较例5的导光板的出光侧单元光学形状进行说明的图。
如图16所示，比较例4、5的出光侧单元光学形状自出光面在Z2侧凸起，YZ面的剖面形状形成为五角形状。比较例4、5的出光侧单元光学形状在图16所示的剖面中，以通过其顶点t且与厚度方向(Z方向)平行的线为界线而形成为左右对称，形成倾斜角不同的2种斜面。比较例4、5的出光侧单元光学形状的Z1侧的斜面相对于出光面而倾斜为45°，另外，Z2侧的斜面相对于出光面而倾斜为20°。
比较例4的出光侧单元光学形状是以夹持顶点t的Z2侧的斜面的宽度W5相对于其排列方向(Y方向)上的宽度W4的比率(W5/W4)成为60％的方式来形成。比较例5的出光侧单元光学形状是以同比率(W5/W4)成为80％的方式来形成。
将模拟的评价结果归纳于以下的表1中。
图9是表示实施例2、比较例4、比较例5的导光板的模拟的条纹不均匀的评价结果的图。图9的(a)是表示实施例2的导光板的光的强度分布的图，图9的(b)是表示比较例4的导光板的光的强度分布的图，图9的(c)是表示比较例5的导光板的光的强度分布的图。图9的各图的纵轴表示规格化的光的强度，横轴表示导光板的Y方向的位置。
关于条纹状不均匀的评价，首先将上述尺寸(X×Y：80mm×40mm)的模拟的模型分割为10000点，演算各点的光的强度。接着，如图8的(a)及图9所示，求出在与Y方向平行的线上且自光源部的配置位置起在X2侧距离5mm的位置A1中的光的强度分布、以及在与Y方向平行的线上且自光源部的配置位置起在X2侧距离50mm的位置A2中的Y方向的光的强度分布。通过将各位置(A1、A2)的光的强度分布除以最大值而规格化，求出光的强度成为最大值(1.0)的一半(0.5)的Y方向的宽度(B1、B2)。然后，求出(位置A2中的宽度B2)/(位置A1中的宽度B1)，在B2/B1≧5.0的情况下，光在Y方向上充分地扩展，判定为条纹状不均匀得到充分抑制，将条纹不均匀的评价设为◎。另外，在4.5≦B2/B1＜5.0的情况下，虽确认到若干的条纹状不均匀，但判定为可足够用作制品的范围，将条纹不均匀的评价设为○。另一方面，在B2/B1＜4.5的情况下，光在Y方向上的扩展并不充分，判定为明确地确认到条纹状不均匀者，将条纹不均匀的评价设为×。
关于热点的评价，首先，将上述尺寸(X×Y：30mm×50mm)的模拟的模型分割为10000点，演算各点的光的强度。然后，如图8的(b)所示，求出与X方向平行的线且通过点光源的中心的线C1上的光的强度分布、以及与X方向平行的线且通过相互邻接的点光源间(光源部中最暗的部分)的线C2上的光的强度分布。接着，将X方向相同的位置的线C1上的光的强度D1、与线C2上的光的强度D2进行比较，在X方向的全域中为100×D2/D1≦110％的情况下，判定为未确认到热点，将热点的评价设为◎。另外，将虽然在X方向的一部分中100×D2/D1超过110％，但在X方向的全域中为100×D2/D1≦130％的情况下，虽确认到若干的热点，但判定为足够用作制品的范围，将条纹不均匀的评价设为○。另一方面，在X方向的至少一部分中为100×D2/D1≧130％的情况下，判定为明确地确认到热点，将热点的评价设为×。
[表1]
实施例1的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为15.7μm，最大倾斜角度θ为40°，比率R为50％，故上述曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成。其结果，实施例1的导光板的条纹状不均匀的评价成为◎，热点的评价成为◎，综合评价成为◎。
实施例2的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为25.1μm，最大倾斜角度θ为40°，比率R为80％，故上述曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成。如图9的(a)所示，实施例2的导光板中，B2/B1成为5.22，在导光板的位置A2上，Y方向的两端部的亮度变高，因此条纹状不均匀的评价成为◎。另外，热点的评价也由于100×D2/D1在导光方向(X方向)上均为110％以下，故成为◎。其结果，实施例2的导光板的综合评价成为◎。
实施例3的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为18.0μm，最大倾斜角度θ为30°，比率R为50％，故上述曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成。其结果，实施例3的导光板的条纹状不均匀的评价成为◎，热点的评价成为◎，综合评价成为◎。
实施例4的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为28.8μm，最大倾斜角度θ为30°，比率R为80％，故上述曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成。其结果，实施例4的导光板的条纹状不均匀的评价成为◎，热点的评价成为◎，综合评价成为◎。
实施例5的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为26.4μm，最大倾斜角度θ为20°，比率R为50％，故上述曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成。其结果，实施例5的导光板的条纹状不均匀的评价成为◎，热点的评价成为◎，综合评价成为◎。
实施例6的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为42.1μm，最大倾斜角度θ为20°，比率R为80％，故上述曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成。其结果，实施例6的导光板的条纹状不均匀的评价成为◎，热点的评价成为◎，综合评价成为◎。
实施例7的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为12.8μm，最大倾斜角度θ为45°，比率R为50％，故上述曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成。其结果，实施例7的导光板的条纹状不均匀的评价成为○，热点的评价成为◎，综合评价成为○。
实施例8的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为20.4μm，最大倾斜角度θ为45°，比率R为80％，故上述曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成。其结果，实施例8的导光板的条纹状不均匀的评价成为○，热点的评价成为◎，综合评价成为○。
比较例1的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为34.8μm，最大倾斜角度θ为15°，比率R为50％，故上述曲率半径r、比率R分别在上述优选数值范围内形成，但最大倾斜角度θ是以优选范围的下限值以外的值来形成。其结果，比较例1的导光板的条纹状不均匀的评价成为◎，但热点的评价成为×，综合评价成为×。
比较例2的导光板由于出光侧单元光学形状的曲率半径r为55.6μm，最大倾斜角度θ为15°，比率R为80％，故上述曲率半径r、比率R分别在上述优选数值范围内形成，但最大倾斜角度θ是以优选范围的下限值以外的值来形成。其结果，比较例2的导光板的条纹状不均匀的评价成为◎，但热点的评价成为×，综合评价成为×。
比较例3的导光板由于出光侧单元光学形状形成为YZ面的剖面凹陷为大致三角形状的形状，且出光侧单元光学形状的曲率半径r为0.0μm，最大倾斜角度θ为30°，比率R为0％，故上述最大倾斜角度θ是在上述优选范围内形成，但曲率半径r、比率R分别以上述优选数值范围以外的值来形成。其结果，比较例3的导光板的热点的评价成为◎，但条纹状不均匀的评价成为×，综合评价成为×。
如上所述，比较例4的导光板的出光侧单元光学形状自出光面在Z2侧凸起，YZ剖面的剖面形状形成为五角形状。另外，比较例4的出光侧单元光学形状是以夹持顶点t的Z2侧的斜面的宽度W5相对于其排列方向(Y方向)上的宽度W4的比率(W5/W4)成为60％的方式来形成。如图的9的(b)所示，比较例4的导光板的宽度B2/B1成为4.33，在导光板的位置A2上，Y方向上的两端部的亮度与中央部的亮度相比大幅度地降低，因此条纹状不均匀的评价成为×。与此相对，热点的评价由于100×D2/D1在导光方向(X方向)上均为110％以下，故而成为◎。其结果，比较例4的导光板的综合评价成为×。
比较例5的导光板与比较例4的导光板同样地，出光侧单元光学形状自出光面在Z2侧凸起，YZ剖面的剖面形状形成为五角形状。另外，比较例5的出光侧单元光学形状是以夹持顶点t的Z2侧的斜面的宽度W5相对于其排列方向(Y方向)上的宽度W4的比率(W5/W4)成为80％的方式来形成。此处，如图9的(c)所示，比较例5的导光板的B2/B1成为5.56，在导光板的位置A2上，Y方向的两端部的亮度提高，因此条纹状不均匀的评价成为◎。但是，热点的评价由于100×D2/D1在导光方向(X方向)上存在多个超过130％的部位，故而成为×。其结果为，比较例5的导光板的综合评价成为×。
通过以上可以确认：若如比较例1～3的导光板那样，不满足曲率半径r、最大倾斜角度θ中的至少1个数值范围，则条纹状不均匀的评价以及热点的评价的任一者成为×。
另外可以确认：比较例4及比较例5虽然使Z2侧的斜面的宽度W4相对于出光侧单元光学形状的宽度W5的比率(W5/W4)变化，但在如比较例4那样热点的评价为◎的情况下，条纹状不均匀的评价成为×，在如比较例5那样条纹状不均匀的评价为◎的情况下，热点的评价成为×。
与此相对，实施例1～8的导光板确认，若曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内，形成出光侧单元光学形状，则不仅可抑制条纹状不均匀，而且可抑制热点产生。
通过以上，本实施方式的导光板13发挥以下的效果。
(1)本实施方式的导光板13的出光侧单元光学形状135形成为在导光方向(Y方向)上延伸且自出光面13c凹陷的槽形状，该槽形状的底部135c形成为在背面13d侧凹陷的凹曲面135a，在凹曲面135a的两端部，形成自端缘部135d倾斜至底部135c侧的倾斜面135b。与该倾斜面135b相接的面和出光面13c形成的最大倾斜角度θ满足20°≦θ≦45°，凹曲面135a的曲率半径r满足r≧W21/(4×sinθ)。
由此，本实施方式的导光板13可将在导光板内导光的光进一步在Y方向上扩展而出光，即便光源部12中使用的LED中存在色斑或辉度不均匀，也可抑制在出光面的中央部分产生条纹状不均匀、或在入光面附近产生热点。另外，通过将本实施方式的出光侧单元光学形状135设为如上所述的方式，从而可通过鼓风等，将附着于导光板13的出光面的灰尘等异物容易地去除。
(2)本实施方式的导光板13的出光侧单元光学形状135，其排列方向上的凹曲面135a的宽度W22相对于出光侧单元光学形状135的宽度W21的比率R＝W22/W21为50％≦R≦80％。由此，可更有效果地发挥所述的条纹状不均匀及热点的抑制效果。
(第二实施方式)
接着，对第二实施方式的导光板13进行说明。
图10是对本实施方式的导光板13的形状进行说明的图。图10的(a)是对出光侧单元光学形状135进行说明的图，图10的(b)是对背面侧单元光学形状131进行说明的图。图10的(a)中，将导光板13的与YZ面平行的剖面的一部分放大示出，图10的(b)中，将导光板13的与XZ面平行的剖面的一部分放大示出。
图11是对本实施方式的出光侧单元光学形状135的详情进行说明的图。图11中，将图10的(a)所示的导光板13的与YZ面平行的剖面的一部分进而放大示出。
此外，以下的说明及附图中，对于实现与上述第一实施方式相同的功能的部分，标注同一符号或者在末尾标注同一符号，适当省略重复的说明。
如图10的(a)所示，本实施方式的导光板13就在相邻的出光侧单元光学形状135间设置有平坦部136的方面而言，与上述第一实施方式的导光板13不同。
如图10所示，导光板13是在出光面13c上排列有多个出光侧单元光学形状135而形成，且在背面13d上排列有多个背面侧单元光学形状131而形成。
如图10的(a)所示，出光侧单元光学形状135是形成为自出光面侧(LCD面板11侧、Z2侧)凹陷的槽形状，在X方向(导光方向)上延伸，且在Y方向上邻接而排列多个。
如图10的(a)及图11所示，出光侧单元光学形状135是在该槽形状的底部135c形成有在背面13d侧凹陷的凹曲面135a，另外，在该凹曲面135a的Y方向的两端，形成自槽形状的端缘部135d倾斜至底部135c侧的平坦的倾斜面135b。出光侧单元光学形状135在图11所示的剖面中，以通过底部135c且与厚度方向(Z方向)平行的线为界线而形成为左右对称。
由此，本实施方式的导光板13可将在导光板内导光的光进一步在Y方向上扩展而出光，即便在光源部12中使用的LED中存在色斑或辉度不均匀，也可抑制在出光面的中央部分产生条纹状不均匀、或在入光面附近产生热点。
另外，通过将本实施方式的出光侧单元光学形状135设为如上所述的形态，可通过鼓风等，将附着于导光板13的出光面的灰尘等异物容易地去除。
图12是表示比较例的导光板的出光面的形状的图。图12是与图10的(a)对应的图。
此处，如图1所示，在导光板的出光面上配置有棱镜片15等偏向光学片。因此，在导光板的出光面上形成有出光侧单元光学形状的情况下，导光板的出光面与棱镜片的接触面积变得狭窄。
例如，如图12所示，在与导光方向正交的面(YZ面)的剖面形状形成为大致圆弧状的槽形状无间隙地排列于导光板的出光面的Y方向上的情况下，各槽形状的边界部s1成为与棱镜片的接触部，导光板与棱镜片的接触面积变得非常狭窄。
如上所述，若导光板与棱镜片的接触面积变得狭窄，则存在以下情况：通过在以使导光板及棱镜片积层的状态进行搬运、或者进行面光源装置或显示装置的组装作业的情况下产生的振动，棱镜片的导光板侧的面会损伤、或导光板的出光侧单元光学形状间的边界部s1会损伤或破损。特别是如图6所示的棱镜片那样，在导光板侧的面上形成有单元棱镜的情况下，导光板及棱镜片间的接触面积变得更狭窄，更容易产生所述的损伤或破损。
另外，也存在附着于导光板或棱镜片上的微细灰尘等夹持于接触部分中，导光板或棱镜片损伤、或破损的情况。
因此，本实施方式的导光板13为了避免上述问题，而在相邻的出光侧单元光学形状135间设置与出光面13c大致平行的平坦部136。在导光板13的出光面13c上，出光侧单元光学形状135形成为自出光面13c凹陷的槽形状，因此该平坦部136在导光板13的厚度方向(Z方向)上，成为最位于出光侧(Z2侧)的部位，与积层于出光面13c上的棱镜片15接触。
通过如上所述，在出光侧单元光学形状135间设置平坦部136，从而导光板13可增加出光面13c与棱镜片15的导光板13侧的面的接触面积。由此，导光板13可大幅度地抑制出光侧单元光学形状135的边界部(平坦部136)、或棱镜片15的导光板13侧的面损伤、或破损。
此处，所谓平坦部136与出光面13c大致平行，是指不仅包含平坦部136相对于出光面13c而完全平行的情况，也包含平坦部136相对于出光面13c而稍微倾斜(例如相对于出光面而在±5度的范围内倾斜)的情况。
另外，所谓平坦部136，是指不仅包含完全平坦的面，也包含形成为在Z1侧微微弯曲的凹曲面状、或在Z2侧微微弯曲的凸曲面状的面(凹曲面及凸曲面的曲率半径例如为10μm以上)。
该出光侧单元光学形状135的排列间距为P2，排列方向(Y方向)上的出光侧单元光学形状135的宽度为W21。另外，排列方向(Y方向)上的平坦部136的宽度为W23。本实施方式中，出光侧单元光学形状135及平坦部136交替排列，因此排列间距P2成为与出光侧单元光学形状135的宽度W21及平坦部136的宽度W23的和相等的形态(P2＝W21+W23)。
另外，与出光侧单元光学形状135的倾斜面135b相接的面和导光板13的出光面13c(导光板13的出光侧的板面、与XY面平行的面、图11中的点划线)所形成的最大倾斜角度为θ。进而，自导光板13的出光面13c(导光板13的出光侧的板面、与XY面平行的面、图11中的点划线)至出光侧单元光学形状135的底部135c为止的距离(以下称为出光侧单元光学形状135的深度)为h2。另外，形成于出光侧单元光学形状135上的凹曲面135a的排列方向(Y方向)的宽度为W22。
排列间距P2优选为设为10μm～100μm左右。
若排列间距P2小于该范围，则出光侧单元光学形状135的制造变得困难，无法获得与设计一致的形状。另外，若排列间距P2大于该范围，则容易产生LCD面板11的与像素的云纹、或在作为面光源装置10等的使用状态中，出光侧单元光学形状135的间距容易识别。因此，排列间距P2优选为设为上述范围。
另外，优选平坦部136的宽度W23在0.5μm≦W23≦2.5μm的范围内形成。假设在平坦部136的宽度W23小于0.5μm的情况下，平坦部136的宽度过于狭窄，使平坦部136、或棱镜片15的导光板侧的面损伤、破损，因此不优选。另外，在平坦部136的宽度W23大于2.5μm的情况下，可避免导光板13及棱镜片15的损伤等，但存在自导光板13出光的光中显著产生热点的可能性，因此不优选。就更有效果地抑制自导光板13出光的光中产生热点的观点而言，W23更理想为2.0μm以下(W23≦2.0μm)。
(试验体的伤等的产生的评价)
接着，制作出光面的平坦部的宽度W23不同的多种导光板，对于在各导光板上积层有棱镜片(参照图6)的各试验体(试验体1～18)，分别利用振动发生器使其振动，对导光板及棱镜片各自所产生的伤、或破损的评价试验的结果进行说明。
图13是表示评价中使用的试验体的振动试验的状态的图。
图14是将各试验体的评价结果加以归纳的图。
如上所述，本评价中使用的各试验体包括导光板、以及积层于导光板的出光面上的棱镜片。此处，导光板与棱镜片是通过在对向的2边贴附粘着胶带T1而相互固定。
如图13所示，各试验体利用粘着胶带T2而固定于振动发生器100的振动发生台101上。振动发生器100是使用爱德士(AIDEX)股份有限公司制造(アイデックス株式会社製)的BF-50UC，可在铅直方向及水平方向的3个方向上，以规定的频率及加速度使振动发生台随机地振动。本评价试验中，振动发生器100是通过频率67Hz、加速度10G，使固定有试验体的振动发生台101振动。各试验体中使用的导光板及棱镜片分别形成为对角8英寸的大小。
另外，各试验体中使用的棱镜片是与上述实施方式(参照图6)同样地，在与导光板对向的面上排列有多个单元棱镜，利用紫外线硬化型的丙烯酸类树脂来形成。另外，各试验体中使用的棱镜片的杨氏模数为63.1MPa，复原功率为29.0％。试验体1～6中使用的棱镜片的单元棱镜的顶角ε为58.5度，试验体7～12中使用的棱镜片的单元棱镜的顶角ε为68.1度，试验体13～18中使用的棱镜片的单元棱镜的顶角ε为75.0度。
各试验体中使用的棱镜片包含：丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸苯氧基乙酯、EO(ethylene oxide，环氧乙烷)变性双酚A二丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、六亚甲基二异氰酸酯、鲁西林(Lucirin)TPO、磷酸三苯酯、氟类表面活性剂。
试验体1、试验体7、试验体13中使用的导光板为如下形态：在出光面上，包含凹曲面及倾斜面的槽形状在Y方向上无间隙地排列多个，即，在各出光侧单元光学形状(槽形状)间未形成平坦部(参照图12)。因此，试验体1、试验体7、试验体13中使用的导光板的平坦部的宽度W23分别为W23＝0μm。
试验体2～6、试验体8～12、试验体14～18中使用的导光板在出光面上，包含凹曲面及倾斜面的出光侧单元光学形状(槽形状)、与平坦部交替地在Y方向上排列多个(参照图10的(a)等)。试验体2～6的不同点为平坦部的宽度W23的尺寸分别不同的方面。同样地，试验体8～12的不同点为平坦部的宽度W23的尺寸分别不同的方面。同样地，试验体14～18的不同点为平坦部的宽度W23的尺寸分别不同的方面。
试验体2中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝0.5μm。
试验体3中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝1.5μm。
试验体4中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝2.0μm。
试验体5中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝2.5μm。
试验体6中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝3.6μm。
试验体8中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝0.5μm。
试验体9中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝1.5μm。
试验体10中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝2.0μm。
试验体11中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝2.5μm。
试验体12中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝3.6μm。
试验体14中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝0.5μm。
试验体15中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝1.5μm。
试验体16中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝2.0μm。
试验体17中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝2.5μm。
试验体18中使用的导光板的平坦部的宽度W23为W23＝3.6μm。
各试验体中使用的导光板是由热塑性的丙烯酸类树脂来形成，其杨氏模数为3.0GPa。
将各试验体的伤及破损的评价结果、与各试验体中使用的导光板的热点的评价结果归纳于图14中。图14中的“伤等的产生数”是通过利用所述振动发生器的振动试验，通过目视来确认在导光板的出光面或者棱镜片的导光板侧的面上产生伤、或缺损等破损的数量的结果。
另外，图14中的“热点”是在各试验体中使用的导光板的入光面上配置光源而使光入射的情况下，通过目视来确认在出光面的入光面附近是否产生辉度不均匀(热点)的结果。热点的评价将未确认到热点的情况设为“○”，将虽确认到若干热点，但可足够用作制品的情况设为“△”，将明确地确认到热点的情况设为“×”。
图14中的综合评价将在导光板或棱镜片上未产生伤等且热点的评价成为“○”的情况设为“◎”，将虽在导光板或棱镜片上未产生伤等，但热点的评价成为“△”或“×”的情况设为“○”，将在导光板或棱镜片上产生伤等的情况设为“×”。
(使用顶角ε＝58.5度的棱镜片的试验体(1～6)的评价结果)
如图14所示，具备不具有平坦部的导光板的试验体1虽然热点的评价成为“○”，但在导光板、或棱镜片上确认到3处伤等，因此综合评价成为“×”。
另外，试验体5虽然在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，但热点的评价成为“△”，因此综合评价成为“○”。
试验体6虽在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，但热点的评价成为“×”，因此综合评价成为“○”。
与此相对，试验体2～4不仅在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，而且热点的评价为“○”，因此综合评价成为“◎”。
(使用顶角ε＝68.1度的棱镜片的试验体(7～12)的评价结果)
如图14所示，具备不具有平坦部的导光板的试验体7虽然热点的评价成为“○”，但在导光板、或棱镜片上确认到2处伤等，因此综合评价成为“×”。
另外，试验体11虽在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，但热点的评价成为“△”，因此综合评价成为“○”。
试验体12虽在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，但热点的评价成为“×”，因此综合评价成为“○”。
与此相对，试验体8～10不仅在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，而且热点的评价为“○”，因此综合评价成为“◎”。
(使用顶角ε＝75.0度的棱镜片的试验体(13～18)的评价结果)
如图14所示，具备不具有平坦部的导光板的试验体13虽然热点的评价成为“○”，但在导光板、或棱镜片上确认到2处伤等，因此综合评价成为“×”。
另外，试验体17虽在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，但热点的评价成为“△”，因此综合评价成为“○”。
试验体18虽在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，但热点的评价成为“×”，因此综合评价成为“○”。
与此相对，试验体14～16不仅在导光板、或棱镜片上未确认到伤等，而且热点的评价为“○”，因此综合评价成为“◎”。
根据以上的结果而可以确认：若平坦部的宽度W23为0.5μm以上，则无法充分避免在导光板及棱镜片上产生伤等。另外确认，若平坦部的宽度23大于2.5μm，则可避免伤等的产生，但自导光板出光的光中容易产生热点。进而可以确认：若平坦部的宽度23为2.0μm以下，则可充分抑制热点的产生。
因此可以确认：通过导光板的平坦部的宽度W23满足0.5μm≦W23≦2.5μm，不仅可防止伤等，而且可获得导光板的良好的出光特性，另外可以确认：通过满足0.5μm≦W23≦2.0μm，可进一步抑制热点的产生，可获得导光板的更良好的出光特性。
另外可以确认：在棱镜片的单元棱镜的顶角ε不同的情况下，也同样成为试验体1～6、试验体7～12、及试验体13～18的伤等的产生以及热点的产生的倾向，在如试验体1～6般顶角ε成为更锐角的情况下，也不仅可防止伤等，而且可获得导光板的良好的出光特性。
根据以上，本实施方式的导光板13发挥以下的效果。
(1)本实施方式的导光板13在相邻的出光侧单元光学形状135间设置有与出光面13c大致平行的平坦部136。由此，在导光板13的出光面13c上配置有棱镜片15等偏向光学片的情况下，可大幅度抑制棱镜片15、或出光侧单元光学形状135间的边界部(平坦部136)损伤、或破损。
(2)本实施方式的导光板13由于平坦部136的出光侧单元光学形状135的排列方向上的宽度尺寸W23为0.5μm≦W23≦2.5μm，故而不仅可效率更良好地抑制导光板、或棱镜片的损伤等，而且可抑制自导光板出光的光中产生热点。
(3)本实施方式的导光板13由于平坦部136的出光侧单元光学形状135的排列方向上的宽度尺寸W23为0.5μm≦W23≦2.0μm，故不仅可效率更良好地抑制导光板、或棱镜片的损伤等，而且更能够效率良好地抑制自导光板出光的光中产生热点。
(4)本实施方式的导光板13由于出光侧单元光学形状135(槽形状)的底部135c形成为在背面侧(Z1侧)凹陷的凹曲面135a，故而可使在导光板内导光的光进一步在Y方向上扩展而出光，即便光源部12中使用的LED中存在色斑或辉度不均匀，也可抑制在出光面的中央部分产生条纹状不均匀，或在入光面附近产生热点。
(变形方式)
并不限定于以上所说明的实施方式，可进行各种变形或变更，这些也在本发明的范围内。
图15是表示变形方式的出光侧单元光学形状的图。
图17是表示变形方式的出光侧单元光学形状的图。
图18是表示变形方式的出光侧单元光学形状的图。
图19是表示变形方式的出光侧单元光学形状的图。
(1)上述第一实施方式中，出光侧单元光学形状135示出倾斜面135b为自槽形状的端缘部135d倾斜至底部135c侧的平坦面的例子，但并不限定于此。例如，倾斜面135b也可不平坦，如图15的(a)所示，形成为在背面13d侧凹陷的凹状的曲面。即便是该情况，导光板13的出光侧单元光学形状135也可通过曲率半径r、最大倾斜角度θ、比率R分别在上述优选数值范围内形成，而发挥与上述实施方式的导光板相同的效果。
(2)上述第一实施方式中，导光板13示出多个出光侧单元光学形状135邻接而设置的例子，但并不限定于此，例如，也可如图15的(b)所示，在各出光侧单元光学形状135间设置平坦部135e。此外，该平坦部135e可仅由一个平面形成，另外，也可由多个平面形成，进而，也可形成为在Z1侧凹陷的曲面状、或在Z2侧凸起的曲面状。通过以上述方式设置平坦部135e，可如上述实施方式的导光板那样，防止相互邻接的出光侧单元光学形状的边界变得锐利，可防止配置于出光面侧的棱镜片15损伤，或出光侧单元光学形状间的所述边界部分破损。
(3)上述第二实施方式中，出光侧单元光学形状135是以在其槽形状的底部135c形成在背面13d侧(Z1侧)凹陷的凹曲面135a的例子进行说明(参照图10的(a))，但并不限定于此。
例如，如图17的(a)所示，出光侧单元光学形状135也可与导光方向正交的面(YZ面)的剖面形状形成为由两个斜面135a、135b构成的三角形状的槽形状。另外，如图17的(b)所示，出光侧单元光学形状135也可YZ面的剖面形状形成为由多个斜面(135a、135b、135e、135f)构成的五角形状的槽形状。在这些情况下，也可通过在各出光侧单元光学形状135(槽形状)间设置平坦部136，来发挥与上述实施方式相同的效果。
(4)上述第二实施方式中，虽然出光侧单元光学形状135示出倾斜面135b为自槽形状的端缘部135d倾斜至底部135c侧的平坦面的例子，但并不限定于此。例如，倾斜面135b也可不平坦，如图18所示，形成为在背面13d侧凹陷的凹状曲面。
(5)上述第二实施方式中，出光侧单元光学形状135示出各平坦部136在导光板的厚度方向上形成为同等高度的例子，但并不限定于此。例如，如图19所示，各平坦部136也可以由位于出光面13c上的平坦部136a、较出光面13c更位于光的出射侧(Z2侧)的平坦部136b、以及较出光面13c更位于背面侧(Z1侧)的平坦部136c构成的方式，设置高度不同的平坦部。该情况下的出光面13c可设为成为厚度方向上的各平坦部的平均高度的位置(参照图19中的点划线)。
(6)上述实施方式中，背面侧单元光学形状131示出顶面部134是由高度不同的多个面来形成为阶梯状的例子，但并不限定于此，也可形成为其他形状。例如，顶面部134也可由一个平坦面构成。
另外，在导光板13的背面13d上，也可代替形成背面侧单元光学形状131，而形成微细的凹凸形状。
(7)面光源装置10也可将对向面13b作为第2入光面13b，在与该面对向的位置进而配置光源部12。该情况下，例如，背面侧单元光学形状131在其排列方向上，自入光面13a至导光板13的中心点为止是上述实施方式的形状，自该中心点至对向面13b为止是将所述实施方式的X方向倒转的形状，优选为自中心点至第2入光面13b，比Wb/W1随着朝向X2侧而逐渐变小(比Wa/W1逐渐变大)的形状。此时，导光板13的背面在与XZ面平行的剖面中，通过导光方向的中心且以与Z方向平行的直线为轴而成为对称的形状。
(8)背面侧单元光学形状131的排列方向上的排列间距P1也可设为在排列方向上阶段性或者连续地变化的形态。
另外，关于角度α，同样也可设为在背面侧单元光学形状131的排列方向上阶段性或者连续地变化的形态。为了获得良好的光学性能，角度α、β、排列间距P1等宜适当设定。
(9)导光板13的总厚度可设为入光面侧(X1侧)厚，且随着向对向面侧(X2侧)行进而逐渐变薄的形状。
(10)面光源装置10示出在导光板13的背面侧(Z1侧)配置反射片14的例子，但不限于此，例如，也可不为反射片14，而是例如为透射型显示装置1等的筐体的内侧的面，在与导光板13的背面13d对面的面上，将具有光反射性的涂料或金属箔等涂覆或者转印等而形成。
(11)面光源装置10也可在棱镜片15与LCD面板11之间，组合配置具有扩散作用的光学片、或形成有各种透镜形状或棱镜形状的其他光学片等。另外，面光源装置10也可使用棱镜片15以外的具有偏向作用的光学片。
根据使用环境或所期望的光学性能，作为面光源装置10而与导光板13组合使用的各种光学片等可适当选择来使用。
此外，本实施方式及变形方式也可适当组合而使用，但省略详细说明。另外，本发明不受以上所说明的实施方式等的限定。
符号说明
1透射型显示装置 10面光源装置
11 LCD面板 12光源部
121点光源 13导光板
131背面侧单元光学形状 132第1斜面部
133第2斜面部 134顶面部
134a～134d面 135出光侧单元光学形状
135a凹曲面 135b倾斜面
135c底部 135d端缘部
136平坦部 14反射片
15棱镜片 16光扩散片

Claims (9)

1.一种导光板，具有：光入射的入光面；与所述入光面交叉且光出射的出光面；以及与所述出光面对向的背面，所述导光板将从所述入光面入射的光沿导光方向导光并从所述出光面出射，其特征在于，
在所述出光面上，出光侧单元光学形状在与所述导光方向垂直且与该导光板的厚度方向垂直的方向上排列有多个，
所述出光侧单元光学形状
形成为在所述导光方向上延伸且从所述出光面凹陷的槽形状，其底部形成于向所述背面侧凹陷的凹曲面，
在其排列方向上的所述凹曲面的两端部，具有从自所述出光面开始凹陷的端缘部倾斜至所述底部侧的倾斜面，
当将所述出光侧单元光学形状的排列方向上的宽度设为W21时，
所述倾斜面相对于所述出光面的最大倾斜角度θ满足20°≦θ≦45°，
所述凹曲面的曲率半径r满足r≧W21/(4×sinθ)。
2.根据权利要求1所述的导光板，其特征在于，在所述出光侧单元光学形状的排列方向上的所述凹曲面的宽度W22相对于所述出光侧单元光学形状的宽度W21比率R＝W22/W21为50％≦R≦80％。
3.根据权利要求1或2所述的导光板，其特征在于，在相邻的所述出光侧单元光学形状间设置有与所述出光面大致平行的平坦部。
4.根据权利要求3所述的导光板，其特征在于，所述平坦部在所述出光侧单元光学形状的排列方向上的宽度尺寸W23为0.5μm≦W23≦2.5μm。
5.根据权利要求4所述的导光板，其特征在于，所述平坦部在所述出光侧单元光学形状的排列方向上的宽度尺寸W23为0.5μm≦W23≦2.0μm。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的导光板，其特征在于，所述平坦部的至少一部分在厚度方向上与其他所述平坦部的高度不同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的导光板，其特征在于，
在所述背面上，背面侧单元光学形状在所述导光方向上排列有多个，
所述背面侧单元光学形状具有：向背面侧凸起且位于入光面侧的第1斜面部、与其对向而位于另一侧且将入射的光的至少一部分进行全反射的第2斜面部、以及位于所述第1斜面部与所述第2斜面部之间的顶面部，
所述顶面部具备与配置于该导光板的背面侧的反射构件接触的接触部。
8.一种面光源装置，其特征在于，具备：
根据权利要求1至7中任一项所述的导光板；
光源部，设置于所述导光板的与所述入光面对面的位置，向所述入光面投射光；以及
偏向光学片，配置于所述导光板的出光面侧，且具有使从所述导光板出射的光朝向其片面的法线方向或与法线方向形成的角度变小的方向的偏向作用。
9.一种透射型显示装置，其特征在于，具备：
根据权利要求8所述的面光源装置；以及
透射型显示部，通过所述面光源装置从背面侧被照明。
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