CN106104316A - 面光源装置以及显示装置 - Google Patents

Abstract

面光源装置(20)包含导光板(30)、光学片(60)以及光源(24)。光学片具有向导光板侧突出并且在第1方向上排列的多个单位棱镜。单位棱镜包含朝向第1方向的一侧的第1棱镜面(71)以及朝向第1方向的另一侧的第2棱镜面(72)。第2棱镜面(72)包含互相之间倾斜角度不同的多个要素面(73)。各要素面的倾斜角度(θt，)、各要素面的沿着第1方向的长度(W_t)、第2棱镜面(72)的沿着第1方向的长度(W_b2)满足规定的条件。

Description

面光源装置以及显示装置

技术领域

本发明涉及边缘光型的面光源装置，特别是涉及维持了较高的正面方向亮度并且抑制了垂直的两个面内的亮度角度分布的不均匀性的面光源装置以及具有该面光源装置的显示装置。

背景技术

具有面状地发光的发光面的面光源装置例如作为从背面侧对组装在液晶显示装置中的液晶显示面板进行照明的背光装置而广泛普及(例如，JP2004-46076A专利文献1)。液晶显示装置用的面光源装置大致分为在光学部件的正下配置有光源的正下型以及在光学部件的侧方配置有光源的边缘光型(也称作边光型)。边缘光型的面光源装置与正下型的面光源装置相比，在能够实现薄型化这点上，是优异的。

专利文献1中公开的边缘光型的面光源装置具有导光体、配置为与导光板的出光面面对的光偏转元件以及配置为与导光体的一个侧面面对的光源。在该面光源装置中，从导光体的出光面射出的光的大部分朝向如下方向前进：相对于出光面的法线方向而朝着导光体内的导光方向较大倾斜的方向，例如相对于出光面的法线方向而朝着导光体内的导光方向倾斜60°～80°的方向。光偏转元件具有沿着与导光体内的导光方向平行的方向排列并且朝向导光体突出的多个线状棱镜。该线状棱镜具有来自导光体的较大倾斜的光的入射面即第1棱镜面以及反射该较大倾斜的光而使其朝向正面方向的第2棱镜面。在专利文献1的面光源装置中，通过将第2棱镜面形成为折面，强化了光偏转元件的偏转功能，作为其结果，实现了光源光的有效利用。

另外，近年来，称为移动电话或平板电脑的小型便携终端迅速普及。在大多数移动电话和小型便携终端中应用了包含能够实现薄型化的边缘光型的面光源装置在内的液晶显示装置。在移动电话和小型便携终端的显示装置中，根据保持移动电话和小型便携终端的朝向，显示图像的朝向也变化。使用者能够根据显示图像而在横长或者纵长的显示面上适当观察图像。在用于这样的用途的面光源装置中，为使图像的明亮度或视野角不根据观察图像的朝向而变化，优选抑制垂直的两个面内的亮度角度分布的不均匀性。另一方面，在移动电话和小型便携终端中，也强烈要求节省电力并确保较高的正面方向亮度。

发明内容

本发明是考虑以上的点而完成的，其目的在于提供维持较高的正面方向亮度并且抑制垂直的两个面内的亮度角度分布的不均匀性的面光源装置以及具有该面光源装置的显示装置。

本发明的面光源装置具有：

该面光源装置具有：

导光板，其具有出光面和在第1方向上对置的一对侧面；

光学片，其与所述导光板的所述出光面面对地配置；以及

光源，其与导光板的位于所述第1方向的一侧的侧面面对地配置，

所述光学片具有片状的主体部以及在所述主体部的所述导光板一侧在所述第1方向上排列并且分别在与所述第1方向交叉的方向上呈线状地延伸的多个单位棱镜，

各单位棱镜包含朝向所述第1方向的一侧的第1棱镜面以及朝向所述第1方向的另一侧的第2棱镜面，

所述第2棱镜面包含n(n是2以上的自然数)个要素面，这n个要素面以如下方式配置：在光学片的与所述第1方向和所述主体部的法线方向的双方平行的主截面中，相对于所述第1方向的倾斜角度从单位棱镜的离所述主体部最远的前端部的一侧朝向单位棱镜的与所述主体部最接近的基端部的一侧逐渐变大，

对于所述单位棱镜的从所述前端部一侧朝向所述基端部一侧位于第t(t是满足1≦t≦n的自然数)个的要素面，设在所述光学片的主截面中，与所述第1方向所成的小于180°的角度为θ_t，该第t个要素面的沿着所述第1方向的长度为W_t，所述光学片的主截面上的所述第2棱镜面的沿着所述第1方向的长度为W_b2时，满足下面的条件(a)以及(b)，

【式1】

$3.25\≤\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(\right|{\mathrm{\θ}}_t-{\mathrm{\θ}}_{ave}|\×(W_t/W_{b2}\left)\right)\≤8.50...\left(a\right)$

${\mathrm{\θ}}_{ave}=\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}({\mathrm{\θ}}_t\×(W_t/W_{b2}\left)\right)...\left(b\right)$

在所述光学片的主截面中，该单位棱镜的沿着所述第1方向的宽度W_b与所述单位棱镜的沿着所述主体部的法线方向的高度H_b之比(W_b/H_b)满足下面的条件(c)，

1.15≦W_b/H_b≦1.4…(c)

在所述导光板的所述出光面上的朝向与所述导光板的法线方向以及所述第1方向的双方平行的面内的各方向的亮度的角度分布中，能够得到峰值亮度的方向从所述导光板的法线方向沿着所述第1方向朝向另一侧倾斜的角度θ_aImax1、以及位于所述导光板的法线方向与能够得到所述峰值亮度的方向之间的能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向沿着第1方向朝向一侧倾斜的角度θ_aIα1满足下面的条件(d)以及(e)

60°≦θ_aImax1≦80°…(d)

5°≦θ_aIα1≦25°…(e)。

在本发明的面光源装置中，也可以是，在所述导光板的所述出光面上的朝向与所述导光板的法线方向平行且与所述第1方向垂直的面内的各方向的亮度的角度分布中，能够得到峰值亮度的方向与所述导光板的法线方向所成的角度的大小θ_aImax2、以及位于能够得到所述峰值亮度的方向的两侧且能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向分别倾斜的角度的大小的平均值θ_aIα2满足下面的条件(f)以及(g)

θ_aImax2≦3°…(f)

12°≦θ_aIα2≦27°…(g)。

在本发明的面光源装置中，也可以是，在所述光学片的与所述导光板一侧相反的一侧的面上形成有光漫射层。

在本发明的面光源装置中，也可以是，所述第2棱镜面包含n(n是3以上的自然数)个要素面，这含n个要素面以如下方式配置：在光学片的与所述第1方向和所述主体部的法线方向的双方平行的主截面中，相对于所述第1方向的倾斜角度从单位棱镜的离所述主体部最远的前端部的一侧朝向单位棱镜的与所述主体部最接近的基端部的一侧逐渐变大。

本发明的显示装置具有：

上述本发明的面光源装置的任意一个；以及

与所述面光源装置面对配置的显示面板。

根据本发明，能够对面光源装置赋予较高的正面方向亮度并且抑制垂直的两个面内的亮度角度分布的不均匀性。

附图说明

图1是用于说明本发明的一个实施方式的图，并且是示出显示装置和面光源装置的概略结构的剖视图。

图2是用于说明图1的面光源装置的作用的图。

图3是从出光面侧示出装入图1的面光源装置中的导光板的立体图。

图4是从背面侧示出装入图1的面光源装置中的导光板的立体图。

图5是用于说明导光板的作用的图，并且是在沿着图3的V－V线的截面中示出导光板的图。

图6是示出装入图1的面光源装置内的光学片的立体图。

图7是将图6的光学片在其主截面(沿着图6的VII-VII线的截面)中示出的局部剖视图。

图8是用于说明光学片的作用的图，是在与图7同样的截面中示出面光源装置的局部剖视图。

图9是示出与正面方向以及第1方向的双方平行的面内的导光板的出光面上的亮度的角度分布的曲线图。

图10是示出与正面方向以及第2方向的双方平行的面内的导光板的出光面上的亮度的角度分布的曲线图。

图11是示出与正面方向以及第1方向的双方平行的面内的光学片的出光面上的亮度的角度分布的曲线图。

图12是示出与正面方向以及第2方向的双方平行的面内的光学片的出光面上的亮度的角度分布的曲线图。

图13是在主截面中示出光学片的一个变形例的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的一个实施方式。另外，在本说明书的附图中，为了便于图示和容易理解，根据实物的比例尺和纵横尺寸比等适当地对比例尺和纵横尺寸比等作了变更和夸张。

图1～图8是用于说明本发明的一个实施方式的图。其中，图1是示出液晶显示装置和面光源装置的概略结构的剖视图，图2是用于说明面光源装置的作用的剖视图。图3和图4是示出面光源装置所包含的导光板的立体图，图5是在导光板的主截面中示出导光板的剖视图。图6是示出面光源装置所包含的光学片的立体图，图7以及图8是在主截面中示出光学片的剖视图。并且，图9～图12是示出面光源装置的导光板的出光面上或者光学片的出光面上的亮度的角度分布的一例的图。

如图1所示，显示装置10具有：液晶显示面板15；和配置在液晶显示面板15的背面侧且从背面侧呈面状照射液晶显示面板15的面光源装置20。显示装置10具有显示图像的显示面11。液晶显示面板15作为按各像素控制来自面光源装置20的光的透射或遮断的挡板发挥功能，并且构成为在显示面11上显示图像。

图示的液晶显示面板15具有：配置在出光侧的上偏光板13；配置在入光侧的下偏光板14；以及配置在上偏光板13与下偏光板14之间的液晶层单元12。偏光板14、13具有这样的功能：将入射的光分解为垂直的两个偏光成分(P波和S波)，使在一个方向(与透射轴平行的方向)上振动的直线偏光成分(例如，P波)透射，并吸收在与所述一个方向垂直的另一个方向(与吸收轴平行的方向)上振动的直线偏光成分(例如，S波)。

在液晶层12上，可以对形成一个像素的每个区域施加电场。并且，液晶层12中的液晶分子的取向方向根据是否施加有电场而变化。作为一例，透过了配置在入光侧的下偏光板14的特定方向的偏光成分在通过施加有电场的液晶层12时使其偏光方向旋转90°，另一方面，在通过未施加电场的液晶层12时维持其偏光方向。在该情况下，根据是否对液晶层12施加有电场，可以控制透过了下偏光板14的在特定方向上振动的偏光成分是进一步透过配置在下偏光板14的出光侧的上偏光板13、还是被上偏光板13吸收而遮断。

这样，在液晶面板(液晶显示部)15中，可以按各像素控制来自面光源装置20的光的透过或遮断。另外，关于液晶显示面板15的详情，在各种公知文献(例如，“平板显示器大词典(内田龙男、内池平树监修)”2001年工业调查会发行)中作了记载，这里省略进一步的详细说明。

下面，对面光源装置20进行说明。面光源装置20具有呈面状发光的发光面21，在本实施方式中，面光源装置20被用作从背面侧对液晶显示面板15进行照明的装置。

如图1所示，面光源装置20构成为边缘光型的面光源装置，并且具有：导光板30；配置在导光板30的一侧(在图1中的左侧)的侧方的光源24；以及分别与导光板30面对地配置的光学片(棱镜片)60和反射片28。在图示的例子中，光学片60面对液晶显示面板15配置。并且，由光学片60的出光面61形成了面光源装置20的发光面21。

在图示的例子中，导光板30的出光面31与液晶显示装置10的显示面11和面光源装置20的发光面21一样，其俯视时的形状(在图1中，从上方俯视观察到的形状)形成为四边形形状。其结果，导光板30在整体上构成为具有一对主面(出光面31和背面32)的、厚度方向的边比其他边相对小的长方体状的部件，形成在一对主面之间的侧面包含四个面。同样，光学片60和反射片28在整体上构成为厚度方向的边比其他边相对小的长方体状的部件。

导光板30具有：出光面31，其由液晶显示面板15侧的一个主面构成；背面32，其由与出光面31对置的另一个主面构成；以及侧面，其在出光面31和背面32之间延伸。侧面中的与第1方向d1对置的两个面中的一个侧面形成为入光面33。如图1所示，面对入光面33设置有光源24。从入光面33入射到导光板30内的光沿着第1方向(导光方向)d₁朝向与入光面33对置的相反面34，大致沿着第1方向(导光方向)d₁在导光板30内被引导。如图1和图2所示，光学片60被配置成面对导光板30的出光面31，反射片28被配置成面对导光板30的背面32。

光源24可以由例如线状的冷阴极管等的荧光灯、点状的LED(发光二极管)、白炽灯等多种形态构成。在本实施方式中，光源24由沿着入光面33的长边方向(在图1中是与纸面垂直的方向，即，纸面的表背方向)并排配置的大量点状发光体25、具体地、是由大量发光二极管(LED)构成。另外，在图3和图4所示的导光板30上，示出了形成光源24的大量点状发光体25的配置位置。

反射片28是用于反射从导光板30的背面32漏出的光而使其再次入射到导光板30内的部件。反射片28可以由白色的散射反射片、由金属等具有高反射率的材料制的片、或者包含由具有高反射率的材料构成的膜(例如金属膜)来作为表面层的片等构成。反射片28上的反射可以是正反射(镜面反射)，也可以是漫反射。在反射片28上的反射是漫反射的情况下，该漫反射也可以是各向同性漫反射，也可以是各向异性漫反射。

另外，在本说明书中，“出光侧”是指在光源24、导光板30、光学片60、液晶显示面板15和显示装置10的构成要素之间不返回地前进并从显示装置10射出而朝向观察者的光的行进方向上的下游侧(观察者侧，例如图1中的纸面的上侧)，“入光侧”是指在光源24、导光板30、光学片60、液晶显示面板15和显示装置10的构成要素之间不返回地前进并从显示装置10射出而朝向观察者的光的行进方向上的上游侧。

并且，在本说明书中，“片”、“膜”、“板”等术语不是仅根据称呼的差异而彼此区别的。因此，例如，“片”是还包含可称为膜或板这样的部件的概念。

而且，在本说明书中，“片面(板面、膜面)”是指在整体和大局上观察成为对象的片状部件的情况下、成为对象的片状部件的与平面方向一致的面。然后，在本实施方式中，导光板30的板面、导光板30的后述的基部40的片面(板面)、光学片60的片面、反射片28的片面、液晶显示面板的面板面、显示装置10的显示面11、以及面光源装置20的发光面21相互平行。而且，在本说明书中，片状的部件的法线方向是指作为对象的片状的部件的片面的法线方向。而且，在本说明书中，“正面方向”是面光源装置20的发光面21的法线方向，在本实施方式中，也与面光源装置20的发光面21的法线方向、导光板30的板面的法线方向、光学片60的片面的法线方向、显示装置10的显示面11的法线方向等一致(例如，参照图2)。

下面，主要参照图2～图5，对导光板30进一步详述。如图2～图5中良好地示出的那样，导光板30具有：形成为板状的基部40；和形成在基部40的一侧的面(朝向观察者侧的面、出光侧面)41上的多个单位光学要素50。基部40构成为具有一对平行的主面的平板状的部件。并且，由位于与反射片28面对的一侧的基部40的另一侧的面42构成了导光板30的背面32。

另外，本说明书中的“单位棱镜”、“单位形状要素”、“单位光学要素”和“单位透镜”是指具有如下功能的要素：对光产生折射、反射等光学作用，从而使该光的行进方向变化，它们不是仅根据称呼的不同而彼此区别的。

如图4中良好地示出的那样，形成导光板30的背面32的基部40的另一侧面42形成为凹凸面。作为具体的结构，根据基部40的另一侧面42的凹凸，背面32具有：倾斜面37；在导光板30的法线方向nd上延伸的阶梯面38；以及在导光板30的板面方向上延伸的连接面39。导光板30内的导光通过导光板30的一对主面31、32上的全反射来实现。另一方面，倾斜面37以随着从入光面33侧朝向相反面34侧而接近出光面31的方式相对于导光板30的板面倾斜。因此，关于在倾斜面37上反射的光，其入射到一对主面31、32时的入射角度变小。如果通过在倾斜面37上进行反射而使得相对于一对主面31、32的入射角度小于全反射临界角度，则该光从导光板30射出。即，倾斜面37作为用于将光从导光板30导出的要素发挥功能。

通过在背面32内调节倾斜面37的沿着导光方向即第1方向d₁的分布，可以调整来自导光板30的出射光量的沿着第1方向d₁的分布。在图2～图5所示的例子中，随着沿导光方向从入射面33接近相反面34，背面32中的倾斜面37所占的比例变高。根据这样的结构，促进了光在沿着导光方向远离入射面33的区域内从导光板30的射出，可以有效地防止随着远离入射面33而导致出射光量下降。

下面，对设置在基部40的一侧的面41上的单位光学要素50进行说明。如图3、4中良好地示出的那样，多个单位光学要素50在与第1方向d₁交叉且与基部40的一侧的面41平行的排列方向(图3中的左右方向)上并排，从而排列在基部40的一侧的面41上。各单位光学要素50在基部40的一侧的面41上沿着与其排列方向交叉的方向呈线状延伸。

特别是在本实施方式中，如图3所示，多个单位光学要素50沿着与第1方向d₁垂直的第2方向(排列方向)d₂无间隙地并排排列在基部40的一侧的面41上。因此，导光板30的出光面31构成为由单位光学要素50的表面形成的倾斜面35、36。并且，各单位光学要素50沿着与排列方向垂直的第1方向d₁呈直线状延伸。而且，各单位光学要素50呈柱状形成，沿着其长边方向具有相同的截面形状。并且，在本实施方式中，多个单位光学要素50彼此构成相同。其结果是，本实施方式中的导光板30在沿着第1方向d₁的各位置具有固定的截面形状。

下面，对图5所示的截面、即与单位光学要素的排列方向(第2方向)d₂和相对于基部40的一侧的面41(导光板30的板面)的法线方向nd这两个方向平行的截面(以下，也简称为导光板的主截面)中的各单位光学要素50的截面形状进行说明。如图5所示，在图示的例子中，在导光板的主截面中的各单位光学要素50的截面形状为朝向出光侧前端变细的形状。即，在导光板的主截面中，单位光学要素50的与导光板30的板面平行的宽度随着沿导光板30的法线方向nd远离基部40而逐渐减小。

并且，在本实施方式中，单位光学要素50在主截面中的外轮廓51(与出光侧面31对应)51以如下方式变化：该外轮廓相对于基部40的一侧的面41所成的角度即出光面角度θ_a从单位光学要素50的外轮廓51上的离基部40最远的前端部52a朝向单位光学要素50的外轮廓51上的最接近基部40的基端部52b而变大。关于该出光面角度θ_a，可以例如像日本特开2013－51149所示那样来设定。

另外，这里所说的出光面角度θ_a是如上所述那样在导光板的主截面中单位光学要素50的出光侧面(外轮廓)51与基部40的一侧的面41所成的角度。如图5所示的例子那样，在单位光学要素50在主截面中的外轮廓(出光侧面)51形成为折线状的情况下，在构成折线的各直线部与基部40的一侧的面41之间形成的角度(严格来说，是所形成的两个角中的较小的角度(劣角的角度))为出光面角度θ_a。另一方面，在单位光学要素50在主截面中的外轮廓(出光侧面)51由曲面构成的情况下，将在该外轮廓的切线与基部40的一侧的面41之间形成的角度(严格来说，是所形成的两个角中的较小的角度(劣角的角度))确定为出光面角度θ_a。

图5所示的作为一个具体例的单位光学要素50在导光板30的主截面中，是一个边位于基部40的一侧的面41上且两个边位于外轮廓41上的前端部52a与各基端部52b之间的五边形形状、或者对该五边形形状的一个以上的角进行倒角而成的形状。并且，在图示的例子中，以有效地提升正面方向亮度、和对沿着第2方向d₂的面内的亮度的角度分布赋予对称性为目的，单位光学要素50在主截面中的截面形状以正面方向nd为中心具有对称性。即，如图5中良好地示出的那样，各单位光学要素50的出光侧面51由以正面方向为中心对称地构成的一对折面35、36构成。一对折面35、36相互连接而形成前端部52a。各折面35、36具有：形成前端部52a的第1面35a、36a；和从基部40侧与第1面35a、36a连接的第2面35b、36b。一对第1倾斜面35a、36a具有以正面方向nd为中心对称的结构，一对第2倾斜面35b、36b也具有以正面方向nd为中心对称的结构。

作为单位光学要素50的整体结构，优选的是，导光板30的主截面中的、单位光学要素50从基部40的沿着正面方向突出的突出高度Ha与导光板30的主截面中的、单位光学要素50在排列方向上的宽度Wa之比(Ha/Wa)为0.3以上且0.45以下。根据这样的单位光学要素50，通过出光侧面51上的折射和反射，能够针对沿着单位光学要素50的排列方向(第2方向)的光的成分发挥优异的聚光功能，而且还能够有效地抑制旁瓣(Side Lobe)的发生。

另外，本说明书中的“五边形形状”不是仅指严格意义上的五边形形状，还包括含有制造技术中的极限或成型时的误差等的大致五边形形状。并且，同样，在本说明书中使用的确定其他形状或几何学的条件的术语、例如“平行”、“垂直”和“对称”等的术语也受限于严格的意义，还可以解释为包含在可期待相同的光学性能的程度的误差。

这里，作为一例，导光板30的尺寸可以如下述这样设定。首先，作为单位光学要素50的具体例，可以将宽度Wa(参照图5)设定为10μm以上500μm以下。另一方面，基部40的厚度可以设定为0.2mm～6mm。

由以上这样的结构构成的导光板30可以通过使单位光学要素50成型在基材上、或者通过挤压成型来制作。作为形成导光板30的基部40和单位光学要素50的材料，可以使用各种材料。其中，可以适当地使用如下这样的材料：该材料作为装入显示装置内的光学片用的材料被广泛使用，具有优异的机械特性、光学特性、稳定性和加工性等，并能够廉价获得，例如是以丙烯酸树脂、聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚对苯二甲酸乙酯、聚丙烯腈等中的一种以上为主成分的透明树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯类的反应性树脂(电离射线固化型树脂等)。另外，也可以根据需要添加具有使光在导光板30中漫射的功能的漫射成分。作为一例，漫射成分可以使用平均粒径为大约0.5～100μm左右的由硅石(二氧化硅)、矾土(氧化铝)、丙烯酸树脂、聚碳酸酯树脂、有机硅树脂等透明物质构成的粒子。

在通过使电离射线固化型树脂在基材上固化来制作导光板30的情况下，也可以使位于单位光学要素50与基材之间而成的片状的垫部与单位光学要素50一起形成在基材上。在该情况下，基部40由基材和采用电离射线固化型树脂形成的垫部构成。并且，作为基材，可以使用由与光漫射粒子一起挤压成型后的树脂材料构成的板材。另一方面，在通过挤压成型制作出的导光板30中，基部40、和基部40的一侧的面41上的多个单位光学要素50可以形成为一体。

下面，主要参照图2、图6～图8，对光学片(棱镜片)60进一步详述。光学片60是具有使透射光的行进方向变化的功能的部件。

如图6中良好地示出的那样，光学片60具有形成为板状的主体部65以及在主体部65的入光侧面67上形成的多个单位棱镜(单位形状要素、单位光学要素、单位透镜)70。主体部65构成为具有一对平行的主面的平板状的部件。并且，由位于不面对导光板30的一侧的主体部65的出光侧面66构成光学片60的出光面61。

下面，对设置在主体部65的入光侧面上的单位棱镜70进行说明。如图2以及图6中良好地示出的那样，多个单位棱镜70并列配置在主体部65的入光侧面67上。各单位棱镜70形成为柱状，在与其排列方向交叉的方向上延伸。

在本实施方式中，各单位棱镜70呈直线状延伸。并且，各单位棱镜70形成为柱状，沿着其长边方向具有相同的截面形状。而且，多个单位棱镜70沿着与其长边方向垂直的方向，在主体部65的入光侧面67上无间隙地并列。因此，光学片60的入光面62由无间隙地排列在主体部65上的单位棱镜70的表面(棱镜面)71、72形成。

另外，如上所述，光学片60在导光板30上重叠配置，光学片60的单位棱镜70与导光板30的出光面31面对。并且，如图1以及图2所示，光学片60被相对于导光板30定位，以使得单位棱镜70的长边方向与导光板30的导光方向(连结导光板30的入光面33和与该入光面对置的相反面34的第1方向)d₁交叉。更严密而言，以使得单位棱镜70的长边方向与导光板30的导光方向(即，第1方向)d₁垂直并且单位棱镜70的排列方向与导光板30的导光方向d₁平行的方式将光学片60相对于导光板30定位。因此，各单位棱镜70在与导光板30的单位光学要素50的排列方向平行的第2方向d₂上延伸。

如图2中良好地示出的那样，各单位棱镜70具有沿着单位棱镜70的排列方向、即第1方向d₁互相对置配置的第1棱镜面71以及第2棱镜面72。各单位棱镜70的第1棱镜面71位于第1方向的一侧(图1以及图2的纸面上的左侧)，第2棱镜面72位于第1方向的另一侧(图1以及图2的纸面上的右侧)。更详细而言，各单位棱镜70的第1棱镜面71位于第1方向d₁的光源24的一侧，朝向第1方向d₁的一侧。各单位棱镜70的第2棱镜面72位于第1方向d₁的远离光源24的一侧，朝向第1方向d₁的另一侧。如后所述，第1棱镜面71主要作为从配置于第1方向d₁的一侧的光源24向导光板30内前进随后从导光板30射出的光向光学片60入射时的入射面而发挥功能。另一方面，第2棱镜面72具有反射向光学片60入射的光来修正该光的光路的功能。

如图7以及图8中良好地示出的那样，第1棱镜面71以及第2棱镜面72分别从主体部65伸出并互相连接。第1棱镜面71以及第2棱镜面72在分别与主体部65连接的位置形成有单位棱镜70的基端部75b。并且，在第1棱镜面71以及第2棱镜面72互相连接的位置形成有从主体部65最向入光侧突出的单位棱镜70的前端部(顶部)75a。

如上所述，并且如图7以及图8所示，与主体部65的片面(主体部65的入光侧面67，光学片60的片面)的法线方向nd以及作为单位棱镜70的排列方向的第1方向d₁的双方平行的截面(以下也简称为光学片的主截面)中的各单位棱镜70的截面形状沿着该单位棱镜70的长边方向(呈直线状延伸的方向)是恒定的。

以下，对光学片的主截面中的单位棱镜70的截面形状进行更详细的说明。另外，在图7中，示出了相当于光学片的主截面的沿着图6的VII-VII线的光学片的截面，在图8中，在与光学片的主截面平行的截面中示出了面光源装置20。如图7以及图8所示，在本实施方式中，光学片的主截面中的各单位棱镜70的截面形状为朝向入光侧(导光板侧)前端变细的形状。即，在主截面中，与主体部65的片面平行的单位棱镜70的宽度随着沿着主体部65的法线方向nd远离主体部65而变小。

在本实施方式中，当设在光学片60的主截面中构成单位棱镜70的外轮廓的一部分的第2棱镜面72(构成入光侧面的一部分的第2棱镜面72)与第1方向d₁所形成的角度为倾斜角度θ_t，则至少一个单位棱镜70的倾斜角度θ_t在第2棱镜面72内不是恒定的。如图7以及图8所示，倾斜角度θ_t在第2棱镜面72内以如下方式变化：从与主体部65最远的该单位棱镜的前端部75a朝向与主体部65最接近的该单位棱镜60的基端部75b变大。如图8所示，根据这样的单位棱镜60，在第2棱镜面72中的基端部75b侧的区域和前端部75a侧的区域的双方中，都可以确保优异的聚光功能，其中，所述基端部75b侧的区域主要供在相对于正面方向nd的倾斜角度变得较小的方向上前进的比较陡的光L81入射，所述前端部75a侧的区域主要供在相对于正面方向nd的倾斜角度变得非常大的方向上前进的比较倒伏的光L82入射。

作为具体的结构，在光学片的主截面中包含n(n为2以上的自然数)个要素面73、即多个要素面，这n个要素面73以如下方式配置：相对于第1方向d₁的倾斜角度θ_t从单位棱镜70的前端部75a的一侧朝向基端部65b的侧逐渐变大。在图示的本实施方式中，单位棱镜70的第2棱镜面72的轮廓在光学片的主截面中具有使直线部连接而成的、或者使直线部连接并对连接处进行倒角而成的形状。换句话说，单位棱镜70的第2棱镜面72的外轮廓形成为折线状，或者形成为对折线的角部进行倒角而成的形状。在特别图示的例子中，第2棱镜面72具有形成前端部75a的第1要素面73a以及从主体部65一侧与第1要素面73a相邻的第2要素面73b。并且，如图7所示，第2要素面73b的倾斜角度θ₁比第2要素面73b处的倾斜角度θ₂大。

另外，如上所述，倾斜角度θ_t，θ₁，θ₂是在光学片60的主截面中单位棱镜60的入光侧面(第2棱镜面72)与第1方向d₁所形成的角度。在构成折线的各要素面73与第1方向d₁之间形成的角度(严密地说，所形成的两个角中的较小的一方的角度(劣角的角度))是倾斜角度θ_t、θ₁、θ₂。

在具有以上的结构的光学片60中，在光学片的主截面中单位棱镜70的第2棱镜面72沿着单位棱镜70的排列方向的宽度W_b(图8参照)与在光学片的主截面中单位棱镜70的沿着主体部65的法线方向nd的高度H_b之比(W_b/H_b)的大小会对该光学片60的聚光性和漫射性产生影响。并且，当然，各要素面73的倾斜角度θ_t的大小也会对该光学片60的聚光性以及漫射性产生较大的影响。并且，本案件发明者们进行了仔细研究后确认出，光学片60优选使得下面的关系式(a)～(c)成立。

【式2】

$3.25\≤\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(\right|{\mathrm{\θ}}_t-{\mathrm{\θ}}_{ave}|\×(W_t/W_{b2}\left)\right)\≤8.50...\left(a\right)$

${\mathrm{\θ}}_{ave}=\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}({\mathrm{\θ}}_t\×(W_t/W_{b2}\left)\right)...\left(b\right)$

1.15≤W_b/h_b≤1.4···(c)

在本案件发明者们刚进行确认之后，根据满足与倾斜角度θ_t以及比(W_b/H_b)相关的条件(a)～(c)的光学片60，由于典型地具有上述结构，因此，在与赋予了规定的光学特性的导光板30的组合中，能够将正面方向亮度保持为较高并且有效地使沿着第1方向d₁的面内的亮度角度分布的轮廓与沿着第2方向d₂的面内的亮度角度分布的轮廓一致。

另外，如图7所示，上述条件下的“θ_t”是在光学片的主截面中从单位棱镜70的前端部75a侧朝向基端部75b侧位于第t(t是满足1≦t≦n的自然数)个的要素面73上的上述倾斜角度的大小。“W_t”是从单位棱镜70的前端部75a侧朝向基端部75b侧位于第t(t是满足1≦t≦n的自然数)个的要素面73上的沿着第1方向d₁的宽度。“W_b2”是第2棱镜面72上的沿着第1方向d₁的宽度。

并且，作为一例，光学片60的其他尺寸可以按以下设定。首先，作为由以上那样的结构构成的单位棱镜70的具体例，能够将单位棱镜70的排列间距(在图示的例子中，相当于单位棱镜70的宽度W_b)设定为10μm以上200μm以下。不过，近来，单位棱镜70的排列的高精细化急速进展，优选将单位棱镜70的排列间距设定为10μm以上40μm以下。同样地，能够将单位棱镜70的第2棱镜面72的宽度W_b2设定为5μm以上100μm以下，如果考虑近来的趋势，则能够设定为5μm以上20μm以下。并且，能够将沿着光学片60的片面的法线方向nd从主体部65突出的单位棱镜70的突出高度H_b设定为5.5μm以上180μm以下。并且，能够将第2棱镜面72的第1要素面73a上的倾斜角度θ₁设定为45°以上60°以下，能够将第2棱镜面72的第2要素面73b上的倾斜角度θ₂设定为50°以上70°以下。

由以上这样的结构构成的光学片60可以通过使光学片60成型在基材上、或者通过挤压成型来制作。作为形成光学片60的主体部65以及单位棱镜70的材料，能够使用各种材料。其中，可以适当地使用如下这样的材料：该材料作为装入显示装置内的光学片用的材料被广泛使用，具有优异的机械特性、光学特性、稳定性和加工性等，并能够廉价获得，例如是以丙烯酸树脂、聚苯乙烯、聚碳酸脂、聚对苯二甲酸乙酯、聚丙烯腈等中的一种以上为主成分的透明树脂、环氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯类的反应性树脂(电离射线固化型树脂等)。

在通过使电离射线固化型树脂在基材上固化来制作光学片60的情况下，也可以使位于单位棱镜70与基材之间而成的片状的垫部与单位棱镜70一起形成在基材上。在该情况下，主体部65由基材和采用电离射线固化型树脂形成的垫部构成。另一方面，在通过挤压成型制作出的光学片60中，主体部65和主体部65的入光侧面67上的多个单位棱镜70可以形成为一体。

下面，对采用以上的结构的显示装置10的作用进行说明。

首先，如图1和图2所示，由形成光源24的发光体25发出的光经由入光面33入射到导光板30。如图2所示，入射到导光板30的光L21、L22在导光板30的出光面31和背面32上反复进行反射，特别是由于形成导光板30的材料和空气之间的折射率差而反复进行全反射，从而在连结导光板30的入光面33和相反面34的第1方向(导光方向)d₁上前进。

导光板30的背面32具有倾斜面37，该倾斜面37以随着从入光面33朝向相反面34而接近出光面31的方式倾斜。倾斜面37经由阶梯面38和连接面39连结。其中，阶梯面38在导光板30的板面的法线方向nd上延伸。因此，在导光板30内从入光面33侧朝相反面34侧前进的光的大部分不会入射到背面32中的阶梯面38，而是在倾斜面37或连接面39上反射。并且，如果在背面32中的倾斜面37上反射，则图2所示的截面中的该光的行进方向相对于导光板30的板面的倾斜角度增大。即，如果在背面32中的倾斜面37上反射，则此后的、该光相对于出光面31和背面32的入射角度减小。因此，在导光板30内前进的光的相对于出光面31和背面32的入射角度通过在背面32中的倾斜面37上的一次以上的反射而逐渐减小，并小于全反射临界角。在该情况下，该光可从导光板30的出光面31和背面32射出。从出光面31射出的光L21、L22朝向配置在导光板30的出光侧的光学片60。另一方面，从背面32射出的光被配置在导光板30的背面的反射片28反射而再次入射到导光板30内并在导光板30内前进。

特别是，在图示的例子中，随着沿导光方向从入射面33接近相反面34，背面32中的倾斜面37所占的比例变高。由此，在存在出射光量减少这样的倾向的远离入光面33的区域中，可以充分确保从导光板30的出光面31射出的出射光量，实现出射光量的沿导光方向的均匀化。

另外，图示的导光板30的出光面31由多个单位光学要素50构成，各单位光学要素50在主截面中的截面形状为以正面方向为中心对称地配置的五边形形状或者对该五边形形状的一个以上的角进行倒角而成的形状。更详细地，如上所述，导光板30的出光面31构成为相对于导光板30的背面32倾斜的折面(参照图5)。该折面成为夹着基部40的出光侧面41的法线方向nd而相互朝相反侧倾斜的倾斜面35、36。并且，关于在该倾斜面35、36上发生了全反射而在导光板30内前进的光、和通过该倾斜面35、36而从导光板30射出的光，从该倾斜面35、36起受到了以下所说明的作用。首先，关于对在倾斜面35、36上发生全反射并在导光板30内前进的光所受到的作用进行说明。

在图5中，在导光板的主截面内示出了一边在出光面31和背面32上反复进行全反射一边在导光板30内前进的光L51、L52的光路。如上所述，形成导光板30的出光面31的倾斜面35、36包含夹着基部40的出光侧面41的法线方向nd相互朝相反侧倾斜的两种面。并且，相互朝相反侧倾斜的两种倾斜面35、36沿着第2方向d₂交替排列。并且，如图5所示，在导光板30内朝出光面31前进并入射到出光面31的光L51、L52，在多数情况下入射到两种倾斜面35、36中的、在导光板的主截面中以基部40的出光侧面41的法线方向nd为基准朝与该光的行进方向的相反侧倾斜的倾斜面上。

其结果是，如图5所示，在导光板30内前进的光L51、L52在由出光面31的倾斜面35、36全反射的多数情况下减少了沿着第2方向d₂的成分，而且，在主截面中，其行进方向以正面方向nd为中心朝向相反侧。这样，利用形成导光板30的出光面31的倾斜面35、36，限制了在某个发光点处呈放射状发出的光仍然沿着第2方向d₂继续扩展。即，从光源24的发光体25向相对于第1方向d₁大幅倾斜的方向发出而入射到导光板30内的光也在被限制朝第2方向d₂移动的同时主要朝第1方向d₁前进。由此，能够通过光源24的结构(例如，发光体25的排列)或发光体25的输出来调节从导光板30的出光面31射出的光的沿着第2方向d₂的光量分布。

下面，对通过出光面31从导光板30射出的光所受到的作用进行说明。如图5所示，经由出光面31从导光板30射出的光L51、L52在形成导光板30的出光面31的单位光学要素50的出光侧面上折射。通过该折射，在主截面中沿着从正面方向nd倾斜的方向前进的光L51、L52的行进方向(出射方向)主要以如下方式弯曲：与在导光板30内通过时的光的行进方向相比较，相对于正面方向nd所形成的角度变小。通过这样的作用，单位光学要素50可以针对光的沿着与导光方向垂直的第2方向d₂的成分将透射光的行进方向朝正面方向nd侧限定。即，单位光学要素50对光的沿着与导光方向垂直的第2方向d₂的成分产生聚光作用。这样，从导光板30射出的光的出射角度在与导光板30的单位光学要素50的排列方向平行的面内被限定在以正面方向为中心的狭小的角度范围内。

如以上所述，从导光板30射出的光的出射角度在与导光板30的单位光学要素50的排列方向平行的面内被限定在以正面方向为中心的狭小的角度范围内。另一方面，由于光在从导光板30射出之前在导光板30内主要沿第1方向d₁前进，因此如图2所示，从导光板30射出的光的出射角度在与第1方向(导光方向)d₁平行的面内成为从正面方向nd较大幅度地倾斜的比较大的出射角度θ_k。即，从导光板30射出的光的第1方向成分d₁的射出角度(射出光的第1方向成分与导光板30的板面的法线方向nd所形成的角度θ_k(参照图2))具有集中在成为比较大的角度的狭窄的角度范围内的倾向。

例如，在由上述例示的形状以及尺寸构成的导光板30中，在导光板30的出光面31上的朝向与导光板30的法线方向nd以及第1方向d₁的双方平行的面内的各方向的亮度的角度分布中，能够将能够得到峰值亮度的方向从导光板30的法线方向nd沿着第1方向d₁向另一侧(相反面34侧)倾斜的角度θ_aImax1、以及位于导光板30的法线方向nd与能够得到峰值亮度的方向之间的能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向沿着第1方向d₁向一侧(入光面33一侧)倾斜的角度θ_aIα1，设定在满足接下来的条件(d)以及(e)，更优选为满足条件(d’)以及(e’)的范围内。

60°≦θ_aImax1≦80°…(d)

5°≦θ_aIα1≦25°…(e)

70°≦θ_aImax1≦80°…(d’)

5°≦θ_aIα1≦15°…(e’)

并且，在由上述例示的形状以及尺寸构成的导光板30中，在导光板30的出光面31上的朝向导光板30的主截面内的各方向的亮度的角度分布中，能够将能够得到峰值亮度的方向与导光板30的法线方向nd所形成的角度的大小θ_aImax2、以及分别位于能够得到峰值亮度的方向的两侧且能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向倾斜的角度的大小的平均值θ_aIα2(＝(θ_aIα2x+θ_aIα2y)/2)设定在接下来的范围内。

0°≦θ_aImax2≦3°…(f)

12°≦θ_aIα2≦27°…(g)

另外，图9以及图10示出在导光板30的出光面31上测量出的亮度的角度分布的一例。图9所示的亮度分布是针对从与第1方向d₁以及正面方向nd这两个方向平行的面内的各方向照射的亮度实际调查到的结果。在图9所示的曲线图中，设从正面方向沿着第1方向朝向另一侧倾斜的角度的值为正。另一方面，图10所示的亮度分布是针对从与第2方向d₂以及正面方向nd这两个方向平行的面内的各方向照射的亮度实际调查到的结果。

从导光板30射出的光之后入射到光学片60。如上所述，该光学片60具有前端部75a向导光板30侧突出的单位棱镜70。如图2中良好地示出的那样，单位棱镜70的长边方向与和导光板30的导光方向(第1方向)d₁交叉的方向、特别是在本实施方式中和导光方向垂直的第2方向d₂平行。

其结果是，由配置在第1方向d₁上的一侧(图2的纸面中的左侧)的光源24发出并经由导光板30朝向光学片30的光L21、L22，经由相互连接的第1棱镜面71和第2棱镜面72中的、位于第1方向d₁上的成为光源24侧的一侧的第1棱镜面71入射到单位棱镜70。如图2所示，该光L21、L22随后在位于第1方向d₁上的与光源相反的另一侧(图2的纸面上的右侧)的第2棱镜面72上发生全反射并使其行进方向变化。

并且，通过在单位棱镜70的第2棱镜面72上的全反射，在图2以及图8所示的光学片的主截面(与第1方向(导光方向)d₁和正面方向nd这两个方向平行的截面)中沿着从正面方向nd倾斜的方向前进的光L21、L22、L81、L82以其行进方向与正面方向nd所成的角度变小的方式弯曲。通过这样的作用，单位棱镜70可以针对光的沿着第1方向(导光方向)d₁的成分将透射光的行进方向朝正面方向nd侧限定。即，光学片60对沿着第1方向d₁的光的成分产生聚光作用。

另外，像这样通过光学片60的单位棱镜70使其行进方向大幅变化的光主要是在单位棱镜70的排列方向即第1方向d₁上前进的成分，与通过导光板30的单位光学要素50的倾斜面35、36聚光的在第2方向上前进的成分不同。因此，通过光学片60的单位棱镜70处的光学作用，不会损害通过导光板30的单位光学要素50而上升了的正面方向亮度，可以进一步提高正面方向亮度。

从形成面光源装置20的发光面21的光学片60射出的一方的偏光成分的光随后向液晶显示面板15入射并透过下偏光板14。透过下偏光板14的光根据针对各像素的电场施加状态选择性地透过上偏光板13。这样，通过利用液晶显示面板15按各像素选择性地使来自面光源装置20的光通过，液晶显示装置10的观察者能够观察到影像。

另外，如以往技术的栏中也提及到的那样，近年来，称为移动电话和平板电脑的小型便携终端急速普及。并且，在移动电话和小型便携终端的显示装置中，根据保持移动电话和小型便携终端的朝向，显示图像的朝向也发生变化。使用者能够根据显示图像在横长或者纵长的显示面中适当地观察图像。在用于这样的用途的面光源装置中，优选使得图像的明亮度和视野角不根据观察图像的朝向而变化，抑制垂直的两个面内的亮度角度分布的不均匀性。同时，对于移动电话和小型便携终端，强烈要求实现省电力并且也确保较高的正面方向亮度。

但是，通过比较图9以及图10的亮度角度分布而能够容易理解出，从导光板射出的光呈现出非常强的指向性。因此，维持较高的正面方向亮度并且使在发光面上测量的垂直的二面内的亮度角度分布的轮廓一致是非常困难的，不存在用于使在发光面上测量的垂直的二面内的亮度角度分布的轮廓一致的确立的方法。

另一方面，在本案件发明者们刚进行确认之后，根据满足与倾斜角度θ_t以及比(Wb/Hb)相关的条件(a)～(c)的光学片60，在与赋予了规定的光学特性(满足上述条件(d)以及(e)，优选满足条件(d’)以及(e’)的特性，或者，除了满足上述条件(d)以及(e)，更优选满足条件(d’)以及(e’)之外，进一步满足上述条件(f)以及(g)的特性)的导光板30的组合中，能够将正面方向亮度保持为较高并且有效地使沿着第1方向d₁的面内的亮度角度分布的轮廓与沿着第2方向d₂的面内的亮度角度分布的轮廓一致。

【式3】

$3.25\≤\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(\right|{\mathrm{\θ}}_t-{\mathrm{\θ}}_{ave}|\×(W_t/W_{b2}\left)\right)\≤8.50...\left(a\right)$

${\mathrm{\θ}}_{ave}=\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}({\mathrm{\θ}}_t\×(W_t/W_{b2}\left)\right)...\left(b\right)$

1.15≤W_b/h_b≤1.4···(c)

另外，如图7所示，上述条件下的“θ_t”是在光学片的主截面中从单位棱镜70的前端部75a侧朝向基端部75b侧位于第t(t是满足1≦t≦n的自然数)个的要素面73上的倾斜角度的大小。“W_t”是从单位棱镜70的前端部75a侧朝向基端部75b侧位于第t(t是满足1≦t≦n的自然数)个的要素面73上的沿着第1方向d₁的长度(宽度)。“W_b2”是第2棱镜面72上的沿着第1方向d₁的长度(宽度)。它们都在图7所示的光学片的主截面中被确定。

由条件(b)确定的“θ_ave”是考虑了各要素面73的宽度Wt来示出第2棱镜面72的整体的倾斜角度的大小的指标。条件(a)中的“Σ(|θ_t-θ_ave|×(W_t/W_b2))”是表示一个第2棱镜面72中包含的要素面73的倾斜角度θ_t的偏差的大小的指标。因此，由于满足条件(a)，因此，能够确保由参照图8说明的多个要素面73形成的第2棱镜面72中的优异的聚光功能。另一方面，根据条件(c)，光学片60的聚光功能的程度被大概确定。作为结果，根据满足条件(a)～(c)的光学片60，由于典型地具有上述结构，因此，推断出在与赋予了规定的光学特性(满足上述条件(d)以及(e)，优选满足条件(d’)以及(e’)的特性，或者，除了满足上述条件(d)以及(e)，更优选满足条件(d’)以及(e’)之外，进一步满足上述条件(f)以及(g)的特性)的导光板30的组合中，能够将正面方向亮度保持为较高并且有效地使沿着第1方向d₁的面内的亮度角度分布的轮廓与沿着第2方向d₂的面内的亮度角度分布的轮廓一致。

另外，图11以及图12示出在光学片60的出光面61上测量的亮度的角度分布的一例。图11所示的亮度分布是针对从与第1方向d₁以及正面方向nd这两个方向平行的面内的各方向照射的亮度实际调查到的结果。在图11所示的曲线图中，与上述图9所示的曲线图同样地，设从正面方向沿着第1方向朝向另一侧倾斜的角度的值为正。另一方面，图12所示的亮度分布是针对从与第2方向d₂以及正面方向nd这两个方向平行的面内的各方向照射的亮度实际调查到的结果。

被测量到图11以及图12的亮度角度分布的面光源装置20与上述被测量到图9以及图10的亮度角度分布的面光源装置同样。即，图11以及图12的亮度特性是通过满足条件(a)～(c)的光学片60对表示图9以及图10的亮度特性的从导光板30射出的射出光的光路进行修正而得的。如图9以及图10所示，导光板30的出光面31上的亮度特性在沿着第1方向d₁的面内的亮度角度分布和沿着第2方向d₂的面内的亮度角度分布中显著不同。另一方面，如图11以及图12所示，对于光学片60的出光面61上的亮度特性，沿着第1方向d₁的面内的亮度角度分布和沿着第2方向d₂的面内的亮度角度分布大致呈现同样的分布。实际上，在将具有图11以及图12的亮度特性的面光源装置组装到便携终端上的情况下，即使改变显示装置的朝向来观察图像，也不能通过肉眼来感知与图像的明亮度相关的变化或视野角的变化。

根据以上那样的本实施方式，第2棱镜面72包含n(n是2以上的自然数)个要素面73，这n个要素面73以如下的方式配置：在光学片的主截面中，相对于第1方向d₁的倾斜角度θ_t从单位棱镜70的离主体部65最远的前端部75a的一侧朝向单位棱镜70的与主体部65最接近的基端部75b的一侧逐渐变大。并且，如果设光学片的主截面上的从前端部75a侧朝向基端部75b侧位于第t(t是满足1≦t≦n的自然数)个的要素面73相对于第1方向所成的小于180°的角度为θ_t，设沿着该第t个的要素面73的第1方向d₁的长度为W_t，沿着光学片的主截面中的第2棱镜面72的第1方向d₁的长度为W_b2，则满足下面的条件(a)以及(b)。并且，在光学片的主截面中，沿着该单位棱镜70的第1方向d₁的宽度W_b与沿着主体部65的法线方向nd的单位棱镜70的高度H_b的比(W_b/H_b)满足下面的条件(c)。

【式4】

$3.25\≤\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(\right|{\mathrm{\θ}}_t-{\mathrm{\θ}}_{ave}|\×(W_t/W_{b2}\left)\right)\≤8.50...\left(a\right)$

${\mathrm{\θ}}_{ave}=\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}({\mathrm{\θ}}_t\×(W_t/W_{b2}\left)\right)...\left(b\right)$

1.15≤W_b/h_b≤1.4···(c)

在像这样满足条件(a)～(c)的光学片60与满足条件(d)以及(e)，更优选为满足条件(d’)以及(e’)的导光板30的组合中，能够维持较高的正面方向亮度并且使垂直的两个面内的亮度角度分布有效地均匀化。

另外，条件(d)以及(d’)中的“θ_aImax1”是在导光板30的出光面31上的朝向与导光板的法线方向nd以及第1方向d₁的双方平行的面内的各方向的亮度的角度分布中能够得到峰值亮度的方向从导光板30的法线方向nd沿着第1方向d₁向另一侧倾斜的角度。并且，条件(e)以及(e’)中的“θ_aIα1”是在导光板30的出光面31上的朝向与导光板的法线方向nd以及第1方向d₁的双方平行的面内的各方向的亮度的角度分布中位于导光板的法线方向nd与能够得到峰值亮度的方向之间的能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向沿着第1方向朝向一侧倾斜的角度。

60°≦θ_aImax1≦80°…(d)

5°＜θ_aIα1≦25°…(e)

70°≦θ_aImax1≦80°…(d’)

5°≦θ_aIα1≦15°…(e’)

并且，在满足条件(a)～(c)的光学片60与除了满足条件(d)以及(e)，更优选为满足条件(d’)以及(e’)之外，进一步满足条件(f)以及(g)的导光板30的组合中，能够维持较高的正面方向亮度并且使垂直的两个面内的亮度角度分布更有效地均匀化。

另外，条件(f)下的“θ_aImax2”是在导光板30的出光面31上的朝向与导光板30的法线方向nd平行且与第1方向d₁垂直的面内的各方向的亮度的角度分布中能够得到峰值亮度的方向与导光板30的法线方向nd所成的角度的大小。并且，条件(g)下的“θ_aIα2”是在导光板30的出光面31上的朝向与导光板30的法线方向nd平行且与第1方向d₁垂直的面内的各方向的亮度的角度分布中位于能够得到峰值亮度的方向的两侧且能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向分别倾斜的角度的大小的平均值。

0°≦θ_aImax2≦3°…(f)

12°≦θ_aIα2≦27°…(g)

另外，能够对上述实施方式施加各种变更。以下，参照附图并对变形的一例进行说明。在以下的说明和以下的说明所使用的附图中，对于可与上述的实施方式相同地构成的部分，使用与针对上述的实施方式中的对应部分所使用的标号相同的标号，并省略重复的说明。

首先，在上述的实施方式中，对光学片60的单位棱镜70的一例进行说明，然而不限于该例子，能够进行各种变更。例如，多个单位棱镜70也可以具有互不相同的结构。并且，示出了第2棱镜面72包含两个要素面73的例子，但不限于此，第2棱镜面72也可以包含三个以上的要素面73。而且，单位棱镜70的主截面中的截面形状不限于图7以及图8所示的具体例，也可以是例如五边形形状或者六边形形状等。

并且，如图13所示，也可以在与由光学片60的单位棱镜70形成的面相反的一侧的出光面61上形成光漫射层(垫层)65a。在图13所示的例子中，光漫射层65a具有粘合树脂69以及在粘合树脂69中分散的光漫射粒子68。另外，该光漫射层65a的漫射性能优选被设定为在平行光束入射到光漫射层65a上的情况下，能够得到峰值亮度的一半的亮度的角度范围为0.8°以上。在这种情况下，通过利用光漫射层65a的漫射，能够使光学片60和导光板30中产生的缺陷不容易醒目而隐蔽。例如，即使由于在光学片60或导光板30的制造中产生的损伤、凹陷等而产生亮点或暗点，通过垫层65a的漫射性能，也能够使该缺陷看不到。利用这样的垫层65a处的光漫射功能，可以扩大针对与光学片60的单位棱镜70、反射片28、导光板30或者垫层65a相关的缺陷的容许范围，结果是，可以改善光学片60、反射片28、导光板30或者垫层65a等的成品率。并且，垫层65a处的漫射功能可以使在面光源装置20的发光面21上测量的亮度的角度分布平滑，可以有效地避免在观察者改变观察角度时产生大的亮度变化，从而能够提供可进行合适的图像观察的角度范围(视角)。

然而，如果光漫射层65a的漫射性能过强，则会使正面方向亮度下降。从该点考虑，光漫射层65a的漫射性能优选被设定为在平行光束入射到光漫射层65a上的情况下，能够得到峰值亮度的一半的亮度的角度范围为2.6°以下。

而且，在上述的实施方式中，对导光板30的单位光学要素50的一例作了说明，然而不限于该例子，能够进行各种变更。例如，导光板30内包含的多个单位光学要素50也可以具有互不相同的结构。并且，单位光学要素50在主截面中的截面形状不限于图5所示的具体例，也可以是例如三角形形状或半圆状。

并且，尽管省略图示，然而在面光源装置20中，也可以在光学片60的出光面(在图1中为面光源装置的发光面21)与液晶显示面板15的下偏光板14之间配置公知的反射型偏光镜(也称为偏光分离膜)。在该形态中，只有从光学片60发出的光中的特定偏光成分透过，与该特定偏光成分垂直的偏光成分反射而不被吸收。从该反射型偏光镜反射的偏光成分被反射片28等反射而消除偏光(包含特定偏光成分和与该特定偏光成分垂直的偏光成分双方的状态)，之后再次入射到反射型偏光镜中。因此，再次入射的光中的被转换成特定偏光成分的偏光成分透过反射型偏光镜，与该特定偏光成分垂直的偏光成分再次被反射。以下，通过反复以上的过程，使得当初从光学片60发出的光的大约70～80％作为成为该特定偏光成分的光源光而发出。因此，通过定位该反射型偏光镜的特定偏光成分(透射轴成分)的偏光方向和液晶显示面板15的下偏光板14的透射轴方向，能够将来自面光源装置20的出射光全部用于在液晶显示面板15上形成图像。因此，即使从光源24投入的光能相同，与未配置该反射型偏光镜的情况相比，也能够实现更高亮度的图像形成，并且还能够提高光源24(以及其它电源的)能量利用效率。

另外，以上，说明了上述的实施方式的几个变形例，当然，还能够将多个变形例适当组合来应用。

实施例

以下，利用实施例更详细地说明本发明，然而本发明不限定于该实施例。

如以下说明的那样，制作了各样品的面光源装置。面光源装置与参照图1～8而说明的上述一实施方式同样地构成。即，面光源装置具有光源、导光板以及光学片。导光板与参照图1～8而说明的上述一实施方式同样地构成。反射片以及光源采用了组装在市销的液晶显示装置中的反射片以及光源。导光板、反射片以及光源在各面光源装置之间是共通的。另外，导光板、反射片以及光源呈现出上述图9以及图10所示的亮度特性。

在各面光源装置之间制作不同的光学片。对于制作的光学片，使光学片的主截面中的截面形状不同，使其他互相相同。各光学片与参照图1～8而说明的上述一个实施方式同样地构成。即，各光学片具有片状的主体部以及在主体部上排列的单位棱镜。各光学片是通过在厚度为125μm的PET膜(东洋纺株式会社制A4300)的一个面上使用紫外线固化型树脂(DIC株式会社，RC25-750)对单位棱镜赋型而制作的。光学片的主截面中的各光学片的各尺寸如表1所示。表1中的各尺寸如上述实施方式中说明的那样，详细而言，与图7以及图8所示的各尺寸相符合。并且，在表1中，也示出了光学片是否分别满足上述条件(a)以及(c)。

对各面光源装置调查了以下的事项。调查的各角度的值在表1中示出。

(1)在光学片的出光面上的朝向与正面方向以及第1方向d₁这两个方向平行的面内的各方向的亮度角度分布中，能够得到峰值亮度的方向与正面方向所成的角度的大小θ_bImax1

(2)在光学片的出光面上的朝向与正面方向以及第1方向d₁这两个方向平行的面内的各方向的亮度角度分布中，位于能够得到峰值亮度的方向的两侧且能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向分别倾斜的角度的大小的平均值θ_bIα1

(3)在光学片的出光面上的朝向与正面方向以及第2方向d₂这两个方向平行的面内的各方向的亮度角度分布中，能够得到峰值亮度的方向与正面方向所成的角度的大小θ_bImax2

(4)在光学片的出光面上的朝向与正面方向以及第2方向d₂这两个方向平行的面内的各方向的亮度角度分布中，位于能够得到峰值亮度的方向的两侧且能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向分别倾斜的角度的大小的平均值θ_bIα2

(5)在导光板的出光面上的朝向与正面方向以及第1方向d₁这两个方向平行的面内的各方向的亮度角度分布中，能够得到峰值亮度的方向从正面方向沿着第1方向朝向另一侧倾斜的角度的大小θ_aImax1

(6)在导光板的出光面上的朝向与正面方向以及第1方向d₁这两个方向平行的面内的各方向的亮度角度分布中，位于正面方向与能够得到峰值亮度的方向之间的能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向沿着第1方向朝向一侧倾斜的角度的大小的平均值θ_aIα1

(7)在导光板的出光面上的朝向与正面方向以及第2方向d₂这两个方向平行的面内的各方向的亮度角度分布中，能够得到峰值亮度的方向与正面方向所成的角度的大小θ_aImax2

(8)在导光板的出光面上的朝向与正面方向以及第2方向d₂这两个方向平行的面内的各方向的亮度角度分布中，位于能够得到峰值亮度的方向的两侧且能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向分别倾斜的角度的大小的平均值θ_aIα2

【表1】

表1各样品和评价结果

另外，本发明的发明者们确认出，在|θ_bIα1-θ_bIα2|的值小于6°的情况下，无法通过肉眼来感知使组装了面光源装置的显示装置的显示面旋转90°的前后的显示面的明亮度的变化。实际上，在样品3的面光源装置中，在使发光面旋转90°的前后，无法通过肉眼来感知明亮度的变化。另一方面，在样品1或者2的面光源装置中，在使发光面旋转90°的前后，通过肉眼感知到明亮度发生变化。

另外，图9～图12所示的亮度角度分布是对样品3的面光源装置的测量结果。

Claims (5)

1.一种面光源装置，其中，

该面光源装置具有：

导光板，其具有出光面和在第1方向上对置的一对侧面；

光学片，其与所述导光板的所述出光面面对地配置；以及

光源，其与导光板的位于所述第1方向的一侧的侧面面对地配置，

所述光学片具有片状的主体部以及在所述主体部的所述导光板一侧在所述第1方向上排列并且分别在与所述第1方向交叉的方向上呈线状地延伸的多个单位棱镜，

各单位棱镜包含朝向所述第1方向的一侧的第1棱镜面以及朝向所述第1方向的另一侧的第2棱镜面，

所述第2棱镜面包含n(n是2以上的自然数)个要素面，这n个要素面以如下方式配置：在光学片的与所述第1方向和所述主体部的法线方向的双方平行的主截面中，相对于所述第1方向的倾斜角度从单位棱镜的离所述主体部最远的前端部的一侧朝向单位棱镜的与所述主体部最接近的基端部的一侧逐渐变大，

对于所述单位棱镜的从所述前端部一侧朝向所述基端部一侧位于第t(t是满足1≦t≦n的自然数)个的要素面，设在所述光学片的主截面中，与所述第1方向所成的小于180°的角度为θ_t，该第t个要素面的沿着所述第1方向的长度为W_t，所述光学片的主截面上的所述第2棱镜面的沿着所述第1方向的长度为W_b2时，满足下面的条件(a)以及(b)，

【式1】

$3.25\≤\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}\left(\right|{\mathrm{\θ}}_t-{\mathrm{\θ}}_{ave}|\×(W_t/W_{b2}\left)\right)\≤8.50...\left(a\right)$

${\mathrm{\θ}}_{ave}=\underset{t=1}{\overset{n}{\Σ}}({\mathrm{\θ}}_t\×(W_t/W_{b2}\left)\right)...\left(b\right)$

在所述光学片的主截面中，该单位棱镜的沿着所述第1方向的宽度W_b与所述单位棱镜的沿着所述主体部的法线方向的高度H_b之比(W_b/H_b)满足下面的条件(c)，

1.15≦W_b/H_b≦1.4…(c)

在所述导光板的所述出光面上的朝向与所述导光板的法线方向以及所述第1方向的双方平行的面内的各方向的亮度的角度分布中，能够得到峰值亮度的方向从所述导光板的法线方向沿着所述第1方向朝向另一侧倾斜的角度θ_aImax1、以及位于所述导光板的法线方向与能够得到所述峰值亮度的方向之间的能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向沿着第1方向朝向一侧倾斜的角度θ_aIα1满足下面的条件(d)以及(e)

60°≦θ_aImax1≦80°…(d)

5°≦θ_aIα1≦25°…(e)。

2.根据权利要求1所述的面光源装置，其中，

在所述导光板的所述出光面上的朝向与所述导光板的法线方向平行且与所述第1方向垂直的面内的各方向的亮度的角度分布中，能够得到峰值亮度的方向与所述导光板的法线方向所成的角度的大小θ_aImax2、以及位于能够得到所述峰值亮度的方向的两侧且能够得到峰值亮度的一半的亮度的方向从能够得到峰值亮度的方向分别倾斜的角度的大小的平均值θ_aIα2满足下面的条件(f)以及(g)

θ_aImax2≦3°…(f)

12°≦θ_aIα2≦27°…(g)。

3.根据权利要求1所述的面光源装置，其中，

在所述光学片的与所述导光板一侧相反的一侧的面上形成有光漫射层。

4.根据权利要求1所述的面光源装置，其中，

所述第2棱镜面包含n(n是3以上的自然数)个要素面，这n个要素面以如下方式配置：在光学片的与所述第1方向和所述主体部的法线方向的双方平行的主截面中，相对于所述第1方向的倾斜角度从单位棱镜的离所述主体部最远的前端部的一侧朝向单位棱镜的与所述主体部最接近的基端部的一侧逐渐变大。

5.一种显示装置，其中，

该显示装置具有权利要求1～4中的任意一项所述的面光源装置以及与所述面光源装置面对配置的显示面板。