JP2007248611A - 面状光源装置及び液晶表示装置組立体 - Google Patents

Abstract

【課題】輝度等の均一性に優れた面状光源装置、及び、液晶表示装置組立体を提供する。
【解決手段】液晶表示装置と面状光源装置を備えた液晶表示装置組立体であって、面状光源装置は、離隔して配置された複数の光源、及び、導光ブロックを備え、導光ブロックは側面に設けられた底面に沿って延びる溝状の凹部を備えており、導光ブロックの内部から頂面に向かう光の臨界角の角度をθ_c（単位：ｒａｄ）とするとき、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロックの断面形状において、（１）凹部と側面との底面側の交点Ｐ₀の座標を（Ｘ₀，Ｙ₀）、（２）Ｚ軸とＸ−Ｙ平面との交点を始点とし、傾きがｔａｎ（π／２−θ_c）の仮想直線と凹部との交点のうち底面との距離が最も短い交点Ｐ₁の座標を（Ｘ₁，Ｙ₁）、（３）交点Ｐ₀から交点Ｐ₁までの凹部の形状を示す関数をｙ＝ｆ（ｘ）、とするとき、Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁において、ｄｆ（ｘ）／ｄｘ＞０である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、面状光源装置及び液晶表示装置組立体に関する。

液晶表示装置にあっては、液晶それ自体は発光しない。従って、例えば、カラー液晶表示装置に対して光を照射する所謂直下型の面状光源装置（バックライト）をカラー液晶表示装置の背面に配置する。そして、各画素を構成する液晶セルを、一種の光シャッター（ライト・バルブ）として動作させることによって、即ち、各画素の光透過率を制御することによって、面状光源装置から出射された光（例えば、白色光）の光透過率を制御し、画像を表示している。

携帯情報端末や携帯電話機等に用いられる面状光源装置にあっては、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）に代表される固体発光素子を光源とし、これにライトガイドとして機能する小型の導光ブロックを組み合わせたものが提案されている。このような面状光源装置は、例えば、特開２００３−２１５５８６号公報（特許文献１）から周知である。また、液晶表示装置の大型化に対応するために、ライトガイドとして機能する小型の導光ブロックが複数組み合わされている面状光源装置が、例えば、特開２００３−２１５３５０号公報（特許文献２）や特開平１１−２８８６１１号公報（特許文献３）から周知である。

図９に、面状光源装置を備えている液晶表示装置組立体の例を示す。図９の（Ａ）は、液晶表示装置組立体１の模式的な概念図である。図９の（Ｂ）は、図９の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た液晶表示装置組立体１の模式的な断面図である。この液晶表示装置組立体１は、所謂透過型の液晶表示装置１０、透過光を拡散させる拡散板２０、及び、面状光源装置６０を備えている。図９の（Ａ）においては、便宜の為、液晶表示装置１０、拡散板２０、及び、後述する導光ブロック３０の一部を切り欠いた状態とした。同様に、図９の（Ｂ）においても、拡散板２０の一部を切り欠いた状態とした。尚、図９の（Ｂ）においては、導光ブロック３０等のハッチングを省略した。

この面状光源装置６０は、直下型の面状光源装置であって、光源群４０と導光ブロック３０とを組み合わせた構成を有している。導光ブロック３０は、例えば、約９０ｍｍ×約５０ｍｍ×約１５ｍｍのアクリル系樹脂から成る略矩形の板であり、拡散板２０と対向する頂面３１、光源群４０側の底面３２、及び、側面３３を備えている。導光ブロックの底面３２側には、光源群４０を構成する光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂが収まる光入射部３４が設けられている。導光ブロック３０は、図示せぬネジ等により、筐体５０の底板５１に固定されている。光源群４０は、導光ブロック３０に対応して、筐体５０の底板５１に取付られている。筐体５０の側板５２によって、導光ブロック３０の外周が覆われている。導光ブロック３０の底面３２及び／又は側面３３には、必要に応じて、白色塗料の塗布等による光拡散部、あるいは、金属の蒸着等により光反射部が形成されている。

光源群４０は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂの組から成る。光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは離隔して配置されている。光源４１Ｒは赤色光を、光源４１Ｇは緑色光を、光源４１Ｂは青色光を発する。これらの光は、光入射部３４から導光ブロック３０内に入射し、導光ブロック３０内において全反射・鏡面反射・拡散反射等により混色されて白色光となり、頂面３１から出射される。頂面３１から出射された光は拡散板２０によって拡散され、液晶表示装置１０を背面から照明する。そして、液晶表示装置１０を透過する光によって、所定の画像が表示される。

特開２００３−２１５５８６号公報 特開２００３−２１５３５０号公報 特開平１１−２８８６１１号公報

光源からの光が導光ブロックの側面に到達すると、側面において拡散反射が発生し、光が導光ブロック内の四方に広がる。たとえ側面に鏡面状の光反射部が形成されていたとしても、ある程度の拡散反射の発生を避けることはできない。このため、定性的には、導光ブロックが小型になればなる程導光ブロックの側面における拡散反射の影響が強くなり、頂面の輝度が不均一になり易い。図１０の（Ａ）は、図９における面状光源装置６０を構成する導光ブロック３０と光源群４０の模式的な平面図であり、図１０の（Ｂ）は、図１０の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図であり、図１０の（Ｃ）は、図１０の（Ａ）の矢印Ｂの方向から見た模式的な断面図である。図１０の（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、導光ブロック３０の側面３３（具体的には、側面３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ）において拡散反射した光のうち、臨界角θ_cよりも小さい角度で頂面３１に到達した光は、全反射されず頂面３１から出射される。側面３３において拡散反射した光は、定性的には光源群４０を構成する光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂと側面３３との距離が近い程その強度が強くなり、混色の程度は弱くなる。このため、図１０の（Ａ）に示すように、頂面３１の周辺部には、輝度ムラ・色ムラを伴った輝度の高い領域が観察される。これにより、液晶表示装置組立体の表示画像においても輝度等の均一性が低下し、表示画像の質が損なわれる。

従って、本発明の第１の目的は、導光ブロックの頂面における輝度等の均一性に優れた面状光源装置を備え、表示画像における輝度等の均一性に優れた液晶表示装置組立体を提供することにある。また、本発明の第２の目的は、導光ブロックの頂面における輝度等の均一性に優れた面状光源装置を提供することにある。

上記の第１の目的を達成するための本発明に係る液晶表示装置組立体は、
（ａ）液晶表示装置、及び、
（ｂ）光を出射する光出射面を有し、液晶表示装置と光出射面とが対向して配置された面状光源装置、
を備えた液晶表示装置組立体に関する。

上記の第２の目的を達成するための本発明に係る面状光源装置は、光を出射する光出射面を有する面状光源装置に関する。

そして、上記の第１の目的を達成するための本発明に係る液晶表示装置組立体を構成する面状光源装置、及び、上記の第２の目的を達成するための本発明に係る面状光源装置は、
（Ａ）離隔して配置された複数の光源、及び、
（Ｂ）導光ブロック、
を備えており、
導光ブロックは、
（Ｃ）面状光源装置の光出射面を構成する頂面、
（Ｄ）頂面に対して略平行な底面、
（Ｅ）側面、並びに、
（Ｆ）側面に設けられた、底面に沿って延びる溝状の凹部、
を備えており、
導光ブロックの内部から頂面に向かう光の臨界角をθ_c（単位：ｒａｄ）とし、
導光ブロックの側面と底面との交線をＺ軸とし、底面に沿って底面の中央に向かう方向をＸ軸の正方向としたとき、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロックの断面形状において、
（Ｇ）凹部と側面との底面側の交点Ｐ₀の座標を（Ｘ₀，Ｙ₀）、
（Ｈ）Ｚ軸とＸ−Ｙ平面との交点を始点とし、傾きがｔａｎ（π／２−θ_c）の仮想直線と凹部とは少なくとも１つの交点で交わっており、仮想直線と凹部との交点のうち底面との距離が最も短い交点Ｐ₁の座標を（Ｘ₁，Ｙ₁）、
（Ｉ）交点Ｐ₀から交点Ｐ₁までの凹部の形状を示す関数をｙ＝ｆ（ｘ）、
とするとき、
Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁において、ｄｆ（ｘ）／ｄｘ＞０であることを特徴とする。

発明者らは、従来の導光ブロックにあっては、側面で拡散反射した光（以下、側面部拡散光と略称する）が全反射されることなく出射する頂面の領域の広さは、側面部拡散光のうち、導光ブロックの側面と底面との交線部分において拡散反射した光（以下、交線部拡散光と略称する）によって定まることに注目した。本発明に係る液晶表示装置組立体を構成する面状光源装置、及び、本発明に係る面状光源装置（以下、これらを総称して、本発明の面状光源装置と呼ぶ場合がある）にあっては、導光ブロックの側面には底面に沿って延びる溝状の凹部が設けられている。そして、導光ブロックの側面と底面との交線をＺ軸とし、底面に沿って底面の中央に向かう方向をＸ軸の正方向としたとき、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロックの断面形状が次の２つの要件を満たす。尚、換言すれば、上記Ｘ−Ｙ平面は、導光ブロックの側面と底面との交線の接線をＺ軸とし、底面に沿って底面の中央に向かう方向をＸ軸の正方向とする平面である。第１の要件は、Ｚ軸とＸ−Ｙ平面との交点を始点とし、傾きがｔａｎ（π／２−θ_c）の仮想直線と凹部とは少なくとも１つの交点で交わっていることである。第２の要件は、交点Ｐ₀から交点Ｐ₁までの凹部の形状を示す関数をｙ＝ｆ（ｘ）とするとき、Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁において、ｄｆ（ｘ）／ｄｘ＞０を満たすことである。第１の要件を満たすことにより、交線部拡散光が導光ブロックの側面と底面との交線部分から放射状に直進し頂面に到達すると仮定したとき、交線部拡散光のうち臨界角θ_cよりも小さい角度で頂面に向かう軌道を進む光（以下、狭角軌道光と略称する）は、その全てが導光ブロックの側面に設けられた凹部に到達する。例えば、凹部が略Ｖ字状の溝から成る場合には、凹部は底面側の面（以下、これを底面側境界面と略称する）と頂面側の面（以下、これを頂面側境界面と略称する）とによって構成されており、底面側境界面に全ての狭角軌道光が到達する。また、第２の要件を満たしているので、Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁に位置する底面側境界面は頂面に対して傾いている。これにより、狭角軌道光の一部は臨界角θ_cよりも大きい角度で底面側境界面に到達し、底面側境界面で全反射され、導光ブロック内に戻される。尚、凹部の底面側境界面よりも底面側に位置する側面（以下、第１の側面部と略称する）において拡散反射した光についても、底面側境界面は上記で説明したと同様に作用する。従って、側面部拡散光が全反射されることなく出射する頂面の領域は狭くなり、またその光量も減少する。これにより、頂面における輝度等の不均一が緩和される。定性的には、ｄｆ（ｘ）／ｄｘの値が大きい程、底面側境界面において全反射される側面部拡散光の割合は増加する。また、定性的には、導光ブロックの側面における凹部の位置をより頂面側に近いものとすると（換言すれば、凹部の底面側境界面をより頂面側に近いものとすると）底面側境界面によって全反射される側面部拡散光の割合は増加する。逆に、導光ブロックの側面における凹部の位置をより底面側に近いものとすると（換言すれば、凹部の底面側境界面をより底面側に近いものとすると）底面側境界面によって全反射される側面部拡散光の割合は減少する。従って、導光ブロックの大きさや光源の位置等に応じて、ｄｆ（ｘ）／ｄｘの値や、導光ブロックの側面における凹部の位置を適宜設定すればよい。尚、導光ブロックの側面と底面との間にＣ面やＲ面が存在する場合には、側面や底面を仮想的に延長し、これらの仮想面の交線を基準とすればよい。また、底面側境界面に到達した狭角軌道光の一部は、底面側境界面と頂面側境界面とを通過し、頂面に向かう。頂面に向かう光の軌道は、頂面側境界面に到達する光の入射角によって変化する。必要な場合には、頂面側境界面の傾きを変えることにより頂面に向かう光の軌道を調整してもよい。

本発明の面状光源装置にあっては、上述した凹部のＸ−Ｙ平面上における断面形状は、Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁においてｄｆ（ｘ）／ｄｘ＞０の関係を満たす限りは任意である。例えば、関数ｆ（ｘ）は直線であってもよいし、上に凸の曲線であってもよいし、下に凸の曲線であってもよい。凹部のＸ−Ｙ平面上における断面形状として、略Ｖ字形状、略Ｕ字形状、略コの字形状を例示することができる。特に、Ｘ−Ｙ平面上における凹部の断面形状を、交点Ｐ₁を頂点とする略Ｖ字形状にすると、凹部の断面形状における面積を小さくすることができるので、導光ブロックにおける凹部の形成や加工の容易性等の観点から好ましい。

以上に説明した各種の好ましい構成、形態を含む本発明の面状光源装置にあっては、導光ブロックの頂面の形状は任意であり、例えば、頂面の形状を略多角形形状とすることができる。単独の導光ブロックによって面状光源装置の光出射面が構成される態様にあっては、通常、頂面の形状を略矩形形状とするのが好適である。複数の導光ブロックによって面状光源装置の光出射面が構成される態様にあっては、頂面の形状を略矩形形状、略三角形形状、又は、略六角形形状とするのが好適である。略多角形形状の各辺に相当する部分は、直線状であってもよいし曲線状であってもよい。即ち、導光ブロックの頂面の輪郭線は、線分から構成されていてもよいし、曲線から構成されていてもよい。例えば、正弦波等の波形状の線で構成されていてもよい。導光ブロックの側面は、頂面に対して垂直であってもよいし、頂面に対して斜めであってもよい。また、導光ブロックの側面に段が設けられていてもよい。

以上に説明した各種の好ましい構成、形態を含む本発明の面状光源装置にあっては、光源は導光ブロックの底面側に配置されている構成とすることができるし、あるいは又、光源は導光ブロックの側面側に配置されている構成とすることもできる。導光ブロックの側面側に光源を配置する場合には、凹部の頂面側境界面よりも頂面側に位置する側面（以下、第２の側面部と略称する）に対し、第１の側面部がより導光ブロックの中央側に位置するようにし、第１の側面部に光源を配置してもよい。離隔して配置された複数の光源は、導光ブロックが複数組み合わされている態様にあっては、各導光ブロック毎に独立した光源が対応する態様であってもよいし、複数の導光ブロックに共通の光源が対応する態様であってもよい。各導光ブロックに個別の光源が独立して対応する場合には、各光源の発光量が個別に制御される態様であってもよい。面状光源装置の光出射面を複数の領域に分割し、各領域に対応する光源の発光量が個別に制御される態様であってもよい。

以上に説明した各種の好ましい構成、形態を含む本発明の面状光源装置、及び、本発明に係る液晶表示装置組立体（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）にあっては、導光ブロックを構成する材料として、光源からの光に対して透明な材料、即ち、光源が発する光を余り吸収することの無い材料から導光ブロックを作製することが好ましい。具体的には、導光ブロックを構成する材料として、例えば、ガラスや、プラスチック材料（例えば、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂）を挙げることができる。導光ブロックの側面や底面は、導光ブロックを構成する材料の地の面（例えば、平滑に形成された面）であってもよいし、例えばその上に金属の蒸着等により光反射部が形成されていてもよいし、白色塗料の塗布等により光拡散部が形成されていてもよい。光拡散部や光反射部は広く周知の方法により形成することができる。例えば、光拡散部を、サンドブラスト法等により導光ブロックの材料の地を梨地状（即ち、微細な凹凸面）に加工して形成することもできる。

光源と対向する導光ブロックの面には、光源からの光を導光ブロック内に好適な角度で入射させるために、例えば孔状の光入射部が設けられていてもよい。光入射部の空間形状として、角錐、円錐、円柱、三角柱や四角柱を含む多角柱、球の一部、回転楕円体の一部、回転放物線体の一部、回転双曲線体の一部といった各種の形状を例示することができる。

複数の導光ブロックによって面状光源装置の光出射面が構成される態様にあっては、導光ブロックの熱膨張による変形等を考慮して、導光ブロック間に所定の間隙を空けることが好ましい。具体的には、一の導光ブロックの頂面の輪郭線と他の導光ブロックの頂面の輪郭線の内、これらの輪郭線が隣接する部分に、間隙（例えば１ｍｍ程度）を空けることが好ましい。間隔の幅は、導光ブロックの大きさや熱膨張の程度を勘案して、適宜決定すればよい。導光ブロックの側面が隣接する部分の間隙についても同様である。

本発明にあっては、光源として、冷陰極線型の蛍光ランプ、冷陰極線型の蛍光ランプ、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）等、広く周知の光源を用いることができる。光源の発光色は、面状光源装置に要求される仕様に基づき決定すればよい。例えば、面状光源装置の発光色を白色とする場合、白色発光ダイオード（例えば、紫外又は青色発光ダイオードと蛍光体粒子とを組み合わせて白色を発光する発光ダイオード）を離間して複数配置してもよいし、又は、赤色（例えば、波長６４０ｎｍ）を発光する赤色発光ダイオード、緑色（例えば、波長５３０ｎｍ）を発光する緑色発光ダイオード、及び、青色（例えば、波長４５０ｎｍ）を発光する青色発光ダイオードを離間して配置してもよい。尚、赤色、緑色、青色以外の第４番目の色を発光する発光ダイオードを更に備えていてもよい。発光ダイオードから成る光源は占有体積も小さく、各導光ブロックに個別の光源が独立して対応する構成に用いるのに好適である。

光源を構成する発光ダイオードは、所謂フェイスアップ構造を有していてもよいし、フリップチップ構造を有していてもよい。即ち、発光ダイオードは、基板、及び、基板上に形成された発光層から構成されており、発光層から光が外部に射出される構造としてもよいし、発光層からの光が基板を通過して外部に射出される構造としてもよい。より具体的には、発光ダイオード（ＬＥＤ）は、例えば、基板上に形成された第１導電型（例えばｎ型）を有する化合物半導体層から成る第１クラッド層、第１クラッド層上に形成された活性層、活性層上に形成された第２導電型（例えばｐ型）を有する化合物半導体層から成る第２クラッド層の積層構造を有し、第１クラッド層に電気的に接続された第１電極、及び、第２クラッド層に電気的に接続された第２電極を備えている。発光ダイオードを構成する層は、発光波長に依存して、周知の化合物半導体材料から構成すればよい。ランバーシアン方式のように、直進方向への光強度が強いレンズを発光ダイオードの光射出部分に取り付けてもよい。あるいは又、発光ダイオードに光取出しレンズを取り付けた発光ダイオード組立体を光源として使用し、発光ダイオードから射出された光が、光取出しレンズの頂面において全反射され、光取出しレンズの水平方向に主に射出される２次元方向射出構成を挙げることができる。このような構成は、例えば、日経エレクトロニクス ２００４年１２月２０日第８８９号の第１２８ページに開示されている。

本発明にあっては、拡散板、拡散シート、プリズムシート、偏光変換シートといった光学機能シート群や、反射シートを介して、面状光源装置の光が照射される態様であってもよい。光学機能シート群は、離間配置された各種シートから構成されていてもよいし、積層され一体として構成されていてもよい。例えば、拡散板、プリズムシート、偏光変換シート等が積層され一体となっていてもよい。

本発明に用いられる液晶表示装置は、モノクロ液晶表示装置であってもよいし、カラー液晶表示装置であってもよい。液晶表示装置は、例えば、透明第１電極を備えたフロント・パネル、透明第２電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配された液晶材料から成る。

ここで、フロント・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第１の基板と、第１の基板の内面に設けられた透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第１の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。更には、カラー液晶表示装置では、フロント・パネルは、第１の基板の内面に、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂から成るオーバーコート層によって被覆されたカラーフィルターが設けられ、オーバーコート層上に透明第１電極が形成された構成を有している。透明第１電極上には配向膜が形成されている。カラーフィルターの配置パターンとして、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。一方、リア・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板やシリコン基板から成る第２の基板と、第２の基板の内面に形成されたスイッチング素子と、スイッチング素子によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第２の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。透明第２電極を含む全面には配向膜が形成されている。これらの透過型のカラー液晶表示装置を構成する各種の部材や液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができる。尚、スイッチング素子として、単結晶シリコン半導体基板に形成されたＭＯＳ型ＦＥＴや薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）といった３端子素子や、ＭＩＭ素子、バリスタ素子、ダイオード等の２端子素子を例示することができる。

尚、カラー液晶表示装置では、透明第１電極と透明第２電極の重複領域であって液晶セルを含む領域が１副画素（サブピクセル）に該当する。そして、各画素（ピクセル）を構成する赤色発光副画素は、係る領域と赤色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、緑色発光副画素は、係る領域と緑色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、青色発光副画素は、係る領域と青色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成されている。赤色発光副画素、緑色発光副画素及び青色発光副画素に配置パターンは、上述したカラーフィルターの配置パターンと一致する。

２次元マトリクス状に配列された画素（ピクセル）の数Ｍ₀×Ｎ₀を（Ｍ₀，Ｎ₀）で表記したとき、（Ｍ₀，Ｎ₀）の値として、具体的には、ＶＧＡ（６４０，４８０）、Ｓ−ＶＧＡ（８００，６００）、ＸＧＡ（１０２４，７６８）、ＡＰＲＣ（１１５２，９００）、Ｓ−ＸＧＡ（１２８０，１０２４）、Ｕ−ＸＧＡ（１６００，１２００）、ＨＤ−ＴＶ（１９２０，１０８０）、Ｑ−ＸＧＡ（２０４８，１５３６）の他、（１９２０，１０３５）、（７２０，４８０）、（１２８０，９６０）等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。

液晶表示装置及び面状光源装置を駆動するための駆動回路は、例えば、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号発生回路、デューティ比制御回路、発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動回路、演算回路、記憶装置（メモリ）等から構成された面状光源装置制御回路、及び、タイミングコントローラ等の周知の回路から構成された液晶表示装置駆動回路を備えている。尚、駆動回路に電気信号として１秒間に送られる画像情報の数（毎秒画像）がフレーム周波数（フレームレート）であり、フレーム周波数の逆数がフレーム時間（単位：秒）である。

本発明に係る液晶表示装置組立体を構成する面状光源装置、及び、本発明に係る面状光源装置にあっては、側面部拡散光が全反射されることなく出射する頂面の領域は狭くなり、また、その光量も減少する。これにより、導光ブロックの頂面における輝度等の均一性が向上する。従って、表示画像における輝度等の均一性に優れた液晶表示装置組立体を得ることができる。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１は、本発明に係る液晶表示装置組立体、及び、本発明に係る面状光源装置に関する。図１の（Ａ）は、実施例１の液晶表示装置組立体１００及び面状光源装置１６０の模式的な概念図である。図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た液晶表示装置組立体１００及び面状光源装置１６０の模式的な断面図である。尚、図１の（Ａ）では、便宜の為、後述する液晶表示装置１０、拡散板２０、及び、導光ブロック１３０の一部を切り欠いた状態とした。同様に、図１の（Ｂ）においても、拡散板２０の一部を切り欠いた状態とした。尚、図１の（Ｂ）においては、導光ブロック１３０等のハッチングを省略した。

実施例１の液晶表示装置組立体１００は、
（ａ）液晶表示装置１０、及び、
（ｂ）光を出射する光出射面を有し、液晶表示装置１０と光出射面とが対向して配置された面状光源装置１６０、
を備えている。また、液晶表示装置１０と面状光源装置１６０との間には、拡散板２０が配置されている。後述する他の実施例においても同様である。

そして、実施例１の面状光源装置１６０は、
（Ａ）離隔して配置された複数の光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ、及び、
（Ｂ）導光ブロック１３０、
を備えており、
導光ブロック１３０は、
（Ｃ）面状光源装置１６０の光出射面を構成する頂面１３１、
（Ｄ）頂面１３１に対して略平行な底面１３２、
（Ｅ）側面１３３、並びに、
（Ｆ）側面１３３に設けられた、底面１３２に沿って延びる溝状の凹部１３５、
を備えている。後述する他の実施例においても同様である。

先ず、実施例１の液晶表示装置組立体１００の基本的な構成及び動作について説明する。

液晶表示装置１０、及び、拡散板２０は、図示せぬフレーム等により、面状光源装置１６０と対向して保持されている。液晶表示装置１０は透過型のカラー液晶表示装置であり、透明第１電極を備えたフロント・パネル、透明第２電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配された液晶材料から成る。尚、これらの透過型のカラー液晶表示装置を構成する各種の部材や、液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができるので、詳細な説明は省略する。後述する他の実施例においても同様である。

面状光源装置１６０は、直下型の面状光源装置であって、約１５ｍｍの間隔を空けて離隔して配置された複数の光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂから成る光源群４０と、導光ブロック１３０とを備えている。導光ブロック１３０は、例えば、約９０ｍｍ×約５０ｍｍ×約１５ｍｍのアクリル系樹脂から成る略矩形の板である。後述する他の実施例においても同様である。

導光ブロック１３０は、拡散板２０と対向する頂面１３１、光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ側の底面１３２、側面１３３、及び、側面１３３に設けられた、底面１３２に沿って延びる溝状の凹部１３５を備えている。より具体的には、側面１３３は、底面１３２側に位置する第１の側面部１３３−１、及び、頂面１３１側に位置する第２の側面部１３３−２から構成されている。導光ブロック１３０は、図示せぬネジ等により、金属等から成る筐体５０の底板５１に固定されている。後述する他の実施例においても同様である。

導光ブロックの底面１３２側には、光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂが収まる、孔状の光入射部１３４が設けられている。実施例１では、光入射部１３４の空間形状を円柱形状としたが、これに限るものではない。

光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂから構成される光源群４０は、筐体５０の底板５１に取付られている。換言すれば、光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは導光ブロック１３０の底面１３２側に配置されている。筐体５０を構成する側板５２によって、導光ブロック１３０の外周が覆われている。

光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る。図示せぬ面状光源装置制御回路によって、光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは光を発する。具体的には、光源４１Ｒは赤色光を、光源４１Ｇは緑色光を、光源４１Ｂは青色光を発する。これらの光は、光入射部１３４から導光ブロック１３０内に入射し、導光ブロック１３０内で反射、散乱等により混色されて白色光となり、頂面１３１から出射される。即ち、面状光源装置１６０の光出射面は、導光ブロック１３０の頂面１３１から構成されている。後述する他の実施例においても同様である。頂面１３１から出射した光は拡散板２０によって拡散され、液晶表示装置１０を背面から照明する。実施例１では、導光ブロック１３０内での混色を促すため、底面１３２（光入射部１３４を除く）、第１の側面部１３３−１、及び、第２の側面部１３３−２の上には、塗布された白色塗料から成る光拡散部が形成されているが、これに限るものではない。

また、図示せぬ液晶表示装置駆動回路によって、表示すべき画像の明るさに応じて液晶表示装置１０の画素を構成する液晶セルの光透過率が制御される。そして、液晶表示装置１０を透過する光によって、所定の画像が表示される。後述する他の実施例においても同様である。

以上、面状光源装置１６０を備える液晶表示装置組立体１００の基本的な構成及び動作について説明した。次いで、図１の（Ａ）及び（Ｂ）、図２の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、面状光源装置１６０を構成する導光ブロック１３０の構造について説明する。

図２の（Ａ）は、導光ブロック１３０と光源群４０の配置を示す模式的な平面図である。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図であり、図２の（Ｃ）は、図２の（Ａ）の矢印Ｂの方向から見た模式的な断面図である。尚、便宜の為、図２の（Ｂ）及び（Ｃ）においては、導光ブロック１３０等のハッチングを省略した。後述する他の図面においても同様である。

図２の（Ａ）に示すように、導光ブロック１３０は略矩形の板であり、頂面１３１の輪郭線は線分から成る。

図１に示すように、導光ブロック１３０の側面１３３には、底面１３２に沿って延びる溝状の凹部１３５が設けられている。より具体的には、図２に示すように、導光ブロック１３０は、側面１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｄを備えており、これらの側面には、略Ｖ字状の溝から成る凹部１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃ，１３５Ｄが設けられている。尚、凹部１３５の断面形状や位置関係の詳細については後述する。

図１に示すように、側面１３３は、凹部１３５の底面側に位置する第１の側面部１３３−１、及び、凹部１３５の頂面側に位置する第２の側面部１３３−２を備える。より具体的には、図２に示すように、側面１３３Ａは、底面１３２側に位置する第１の側面部１３３Ａ−１、及び、頂面１３１側に位置する第２の側面部１３３Ａ−２を備える。側面１３３Ａに対向する側面１３３Ｂにおいても同様である。また、側面１３３Ｃは、底面１３２側に位置する第１の側面部１３３Ｃ−１、及び、頂面１３１側に位置する第２の側面部１３３Ｃ−２を備える。側面１３３Ｃに対向する側面１３３Ｄにおいても同様である。尚、以下の記述においてはこれらを特に区別せず、単に「第１の側面部１３３−１」、「第２の側面部１３３−２」と記す。後述する変形例や他の実施例においても同様である。

以上、導光ブロック１３０の構造について説明した。次いで、凹部１３５の断面形状や位置関係の詳細、及び、導光ブロック１３０内における交線部拡散光の軌跡について説明する。

図３の（Ａ）は、実施例１の導光ブロック１３０において、導光ブロック１３０の側面１３３（より具体的には、第１の側面部１３３−１）と底面１３２との交線をＺ軸とし、底面１３２に沿って底面１３２の中央に向かう方向をＸ軸の正方向としたときの、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロック１３０の模式的な一部断面図である。同様に、図３の（Ｂ）は、背景技術で説明した導光ブロック３０における、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロック３０の模式的な一部断面図である。

実施例１において、導光ブロック１３０を構成する材料の屈折率ｎ₁は約１．５である。頂面１３１から出射した光が大気中を進む場合には、導光ブロック１３０内から頂面に向かう光の臨界角の角度θ_cは、約０．７３ｒａｄ(約４２度）となる。

実施例１において、凹部１３５は、底面１３２側の底面側境界面１３５−１、及び、頂面１３１側の頂面側境界面１３５−２から成る。これらの境界面は、導光ブロック１３０を構成する材料の地が平滑に形成された面である。そして、底面側境界面１３５−１は、頂面１３１に切り込む方向に傾いている。

そして、第１の側面部１３３−１と底面１３２との交点（即ち、上述したＺ軸とＸ−Ｙ平面との交点）を始点とし、傾きがｔａｎ（π／２−θ_c）の仮想直線と凹部１３５とは１つの交点で交わっている。具体的には、凹部１３５の断面形状は略Ｖ字形状であって、凹部１３５の底部に相当する頂点（底面側境界面１３５−１と頂面側境界面１３５−２とが交わる交点）が仮想直線上に位置している。実施例１では、凹部１３５と仮想直線の交点は１つであるので、この交点は必然的に「底面との距離が最も短い交点Ｐ₁」に該当する。即ち、実施例１にあっては、Ｘ−Ｙ平面上における凹部１３５の断面形状は、交点Ｐ₁を頂点とする略Ｖ字形状である。

そして、実施例１においては、凹部１３５と側面１３３との底面側の交点（より具体的には、凹部１３５と第１の側面部１３３−１との交点）Ｐ₀の座標を（Ｘ₀，Ｙ₀）とし、上述した交点Ｐ₁の座標を（Ｘ₁，Ｙ₁）とすると、Ｘ₀＜Ｘ₁、かつ、Ｙ₀＜Ｙ₁である。交点Ｐ₀から交点Ｐ₁までの凹部１３５の断面形状を示す関数をｙ＝ｆ（ｘ）とするとき、ｆ（ｘ）は、（Ｙ₁−Ｙ₀）／（Ｘ₁−Ｘ₀）を傾きとする直線の式となる。従って、Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁において、ｄｆ（ｘ）／ｄｘ＞０である。

図３の（Ｂ）に示すように、従来の導光ブロック３０においては、狭角軌道光はその全てが頂面３１から出射する。一方、図３の（Ａ）に示すように、実施例１の導光ブロック１３０においては、狭角軌道光は、その全てが底面側境界面１３５−１に到達する。そして、Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁においてｄｆ（ｘ）／ｄｘ＞０であるので、底面側境界面１３５−１に到達した狭角軌道光はその一部が全反射され、導光ブロック１３０内に戻る。尚、定性的には、ｄｆ（ｘ）／ｄｘが大きい程、底面側境界面１３５−１において全反射される光の割合は増加する。図３の（Ａ）及び（Ｂ）には、交線部拡散光の軌道のみを示したが、第１の側面部１３３−１の任意の位置で拡散反射した光についても、底面側境界面１３５−１は同様に作用する。従って、側面部拡散光が全反射されることなく出射する頂面１３１の領域は狭くなり、またその光量も減少するので、頂面１３１における輝度等の均一性が向上する。

尚、図３の（Ａ）に示すように、底面側境界面１３５−１に到達した狭角軌道光の一部は、底面側境界面１３５−１と頂面側境界面１３５−２とを通過し、頂面１３１に向かう。頂面１３１に向かう光の軌道は、頂面側境界面１３５−２に到達する光の入射角によって変化する。必要な場合には、頂面側境界面１３５−２の傾きを変えることにより頂面１３１に向かう光の軌道を調整してもよい。

また、導光ブロックの側面１３３における凹部１３５の位置をより頂面１３１側に近いものとすると（換言すれば、凹部１３５の底面側境界面１３５−１をより頂面１３１側に近いものとすると）底面側境界面１３５−１によって全反射される側面部拡散光の割合は増加する。逆に、導光ブロックの側面１３３における凹部１３５の位置をより底面１３２側に近いものとすると（換言すれば、凹部の底面側境界面１３５−１をより底面１３２側に近いものとすると）底面側境界面１３５−１によって全反射される側面部拡散光の割合は減少する。図４は、図３の（Ａ）に対して凹部１３５をより底面１３２側に近づけたときの、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロック１３０の模式的な一部断面図である。図４における底面側境界面１３５−１の傾きは、図３の（Ａ）と同一である。このため、狭角軌道光のうち底面側境界面１３５−１で全反射される光の割合は図３の（Ａ）と等しい。しかし、図３の（Ａ）に対して図４では第１の側面部１３３−１の幅が狭い。底面側境界面１３５−１は、主に第１の側面部１３３−１における側面部拡散光の軌道に影響を与える。従って、定性的には、図３の（Ａ）に対して図４では頂面１３１の周辺部の輝度が相対的に高くなる。導光ブロックの大きさや光源の位置等に応じて、凹部１３５の位置関係を適宜設定することにより、頂面１３１の周辺部の輝度を好適に設定することができる。

以上、実施例１の液晶表示装置組立体１００及び面状光源装置１６０について説明したが、変形例について簡単に説明する。

先ず、複数の導光ブロックを組み合わせた態様の変形例について説明する。図５の（Ａ）は、９枚の導光ブロック１３０を組み合わせた面状光源装置１６０を備える液晶表示装置組立体１００の模式的な概念図であり、図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図である。複数の導光ブロックを組み合わせることにより、大面積の面状光源装置を構成することができる。

次いで、図６の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、実施例１の導光ブロック１３０の変形例を示す。この変形例においては、導光ブロックの頂面１３１の輪郭線は、曲線から構成されている。より具体的には、導光ブロックの頂面１３１の輪郭線は略正弦波形状の線により構成されている。側面１３３Ａ，１３３Ｂ，１３３Ｃ，１３３Ｄは頂面１３１の輪郭線に倣った波面形状である。凹部１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃ，１３５Ｄについても同様である。

実施例２も、本発明に係る液晶表示装置組立体、及び、本発明に係る面状光源装置に関する。図７の（Ａ）は、実施例２の液晶表示装置組立体２００及び面状光源装置２６０の模式的な概念図である。図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た液晶表示装置組立体２００及び面状光源装置２６０の模式的な断面図である。尚、図７の（Ａ）では、便宜の為、液晶表示装置１０、拡散板２０、及び、後述する導光ブロック２３０の一部を切り欠いた状態とした。同様に、図７の（Ｂ）においても、拡散板２０の一部を切り欠いた状態とした。

実施例２は、実施例１に対し、光源が導光ブロックの側面側に配置されている点が主に相違する。液晶表示装置組立体２００の基本的な構成、動作、作用は、実施例１で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。

次いで、図７の（Ａ）及び（Ｂ）、図８の（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、面状光源装置２６０に用いられる導光ブロック２３０の構造について説明する。

図８の（Ａ）は、導光ブロック２３０と光源群４０の配置を示す模式的な平面図である。図８の（Ｂ）は、図８の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図であり、図８の（Ｃ）は、図８の（Ａ）の矢印Ｂの方向から見た模式的な断面図である。

図７に示すように、導光ブロック２３０は、拡散板２０と対向する頂面２３１、底面２３２、側面２３３、及び、側面２３３に設けられた、底面２３２に沿って延びる溝状の凹部２３５を備えている。より具体的には、図８に示すように、導光ブロック２３０は、側面２３３Ａ，２３３Ｂ，２３３Ｃ，２３３Ｄを備えており、これらの側面には、略Ｖ字状の溝から成る凹部２３５Ａ，２３５Ｂ，２３５Ｃ，２３５Ｄが設けられている。図７の（Ｂ）に示すように、側面２３３は、底面２３２側に位置する第１の側面部２３３−１、及び、頂面２３１側に位置する第２の側面部２３３−２を備える。

図７の（Ａ）及び（Ｂ）、図８の（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、導光ブロック２３０では、第１の側面部２３３−１が第２の側面部２３３−２よりも内側に位置しており、側面は段付きの形状を呈している。そして、光源群４０は第１の側面部２３３−１と対向して配置されている。換言すれば、光源４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは導光ブロック２３０の側面２３３側に配置されている。第１の側面部２３３−１には、実施例１と同様に孔状の光入射部２３４が設けられている。

以上、導光ブロック２３０の構造について説明した。凹部２３５の断面形状や位置関係の詳細、及び、導光ブロック２３０内における交線部拡散光の軌跡については、実施例１で説明したと同様であるので、説明を省略する。

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した液晶表示装置組立体、面状光源装置、液晶表示装置、導光ブロック、光源等の構成、構造は例示であり、適宜変更することができる。

実施例２においては、導光ブロックの頂面の矩形の形状としたが、これに限るものではない。図６において示したと同様に、導光ブロックの頂面の輪郭線が曲線から成る構成とすることもできる。

実施例にあっては、導光ブロックにおいて光源が収まる光入射部の空間形状を円柱形状としたが、これに限るものではない。例えば、複数の種類の錐面を組み合わせて光入射部が構成されていてもよい。

図１の（Ａ）は、実施例１の液晶表示装置組立体及び面状光源装置の模式的な概念図である。図１の（Ｂ）は、図１の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た液晶表示装置組立体及び面状光源装置の模式的な断面図である。 図２の（Ａ）は、導光ブロックと光源群の配置を示す模式的な平面図である。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図であり、図２の（Ｃ）は、図２の（Ａ）の矢印Ｂの方向から見た模式的な断面図である。 図３の（Ａ）は、実施例１の導光ブロックにおいて、導光ブロックの側面と底面との交線をＺ軸とし、底面に沿って底面の中央に向かう方向をＸ軸の正方向としたときの、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロックの模式的な一部断面図である。図３の（Ｂ）は、背景技術で説明した導光ブロックにおける、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロックの模式的な一部断面図である。 図４は、図３の（Ａ）に対して凹部をより底面側に近づけたときの、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロックの模式的な一部断面図である。 図５の（Ａ）は、９枚の導光ブロックを組み合わせた面状光源装置を備える液晶表示装置組立体の模式的な概念図である。図５の（Ｂ）は、図５の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図である。 図６の（Ａ）は、変形例の導光ブロックと光源群の配置を示す模式的な平面図である。図６の（Ｂ）は、図６の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図である。図６の（Ｃ）は、図６の（Ａ）の矢印Ｂの方向から見た模式的な断面図である。 図７の（Ａ）は、実施例２の液晶表示装置組立体及び面状光源装置の模式的な概念図である。図７の（Ｂ）は、図７の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た液晶表示装置組立体及び面状光源装置の模式的な断面図である。 図８の（Ａ）は、導光ブロックと光源群の配置を示す模式的な平面図である。図８の（Ｂ）は、図８の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図である。図８の（Ｃ）は、図８の（Ｂ）の矢印Ｂの方向から見た模式的な断面図である。 図９の（Ａ）は、背景技術における液晶表示装置組立体の模式的な概念図である。図９の（Ｂ）は、図９の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た液晶表示装置組立体の模式的な断面図である。 図１０の（Ａ）は図９における面状光源装置を構成する導光ブロックと光源群の模式的な平面図である。図１０の（Ｂ）は図１０の（Ａ）の矢印Ａの方向から見た模式的な断面図であり、図１０の（Ｃ）は、図１０の（Ａ）の矢印Ｂの方向から見た模式的な断面図である。

符号の説明

１，１００，２００・・・液晶表示装置組立体、６０，１６０，２６０・・・面状光源装置、１０・・・液晶表示装置、２０・・・拡散板、３０，１３０，２３０・・・導光ブロック、４０・・・光源群、４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂ・・・光源、５０・・・筐体、５１・・・底板、５２・・・側板、３１，１３１，２３１・・・頂面、３２，１３２，２３２・・・底面、３３，１３３，２３３・・・側面、１３３−１，１３３Ａ−１，１３３Ｂ−１，１３３Ｃ−１，１３３Ｄ−１，２３３−１・・・第１の側面部、１３３−２，１３３Ａ−２，１３３Ｂ−２，１３３Ｃ−２，１３３Ｄ−２，２３３−２・・・第２の側面部、３４，１３４，２３４・・・光入射部、１３５，２３５・・・凹部、１３５−１・・・底面側境界面、１３５−２・・・頂面側境界面、Ｐ₀，Ｐ₁・・・交点

Claims (10)

1. （ａ）液晶表示装置、及び、
   （ｂ）光を出射する光出射面を有し、液晶表示装置と光出射面とが対向して配置された面状光源装置、
   を備えた液晶表示装置組立体であって、
   面状光源装置は、
   （Ａ）離隔して配置された複数の光源、及び、
   （Ｂ）導光ブロック、
   を備えており、
   導光ブロックは、
   （Ｃ）面状光源装置の光出射面を構成する頂面、
   （Ｄ）頂面に対して略平行な底面、
   （Ｅ）側面、並びに、
   （Ｆ）側面に設けられた、底面に沿って延びる溝状の凹部、
   を備えており、
   導光ブロックの内部から頂面に向かう光の臨界角をθ_c（単位：ｒａｄ）とし、
   導光ブロックの側面と底面との交線をＺ軸とし、底面に沿って底面の中央に向かう方向をＸ軸の正方向としたとき、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロックの断面形状において、
   （Ｇ）凹部と側面との底面側の交点Ｐ₀の座標を（Ｘ₀，Ｙ₀）、
   （Ｈ）Ｚ軸とＸ−Ｙ平面との交点を始点とし、傾きがｔａｎ（π／２−θ_c）の仮想直線と凹部とは少なくとも１つの交点で交わっており、仮想直線と凹部との交点のうち底面との距離が最も短い交点Ｐ₁の座標を（Ｘ₁，Ｙ₁）、
   （Ｉ）交点Ｐ₀から交点Ｐ₁までの凹部の形状を示す関数をｙ＝ｆ（ｘ）、
   とするとき、
   Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁において、ｄｆ（ｘ）／ｄｘ＞０であることを特徴とする液晶表示装置組立体。
2. Ｘ−Ｙ平面上における凹部の断面形状は、交点Ｐ₁を頂点とする略Ｖ字形状であることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置組立体。
3. 導光ブロックの頂面の輪郭線は、曲線から成ることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置組立体。
4. 光源は導光ブロックの底面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置組立体。
5. 光源は導光ブロックの側面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置組立体。
6. 光を出射する光出射面を有する面状光源装置であって、
   面状光源装置は、
   （Ａ）離隔して配置された複数の光源、及び、
   （Ｂ）導光ブロック、
   を備えており、
   導光ブロックは、
   （Ｃ）面状光源装置の光出射面を構成する頂面、
   （Ｄ）頂面に対して略平行な底面、
   （Ｅ）側面、並びに、
   （Ｆ）側面に設けられた、底面に沿って延びる溝状の凹部、
   を備えており、
   導光ブロックの内部から頂面に向かう光の臨界角をθ_c（単位：ｒａｄ）とし、
   導光ブロックの側面と底面との交線をＺ軸とし、底面に沿って底面の中央に向かう方向をＸ軸の正方向としたとき、Ｘ−Ｙ平面上における導光ブロックの断面形状において、
   （Ｇ）凹部と側面との底面側の交点Ｐ₀の座標を（Ｘ₀，Ｙ₀）、
   （Ｈ）Ｚ軸とＸ−Ｙ平面との交点を始点とし、傾きがｔａｎ（π／２−θ_c）の仮想直線と凹部とは少なくとも１つの交点で交わっており、仮想直線と凹部との交点のうち底面との距離が最も短い交点Ｐ₁の座標を（Ｘ₁，Ｙ₁）、
   （Ｉ）交点Ｐ₀から交点Ｐ₁までの凹部の形状を示す関数をｙ＝ｆ（ｘ）、
   とするとき、
   Ｘ₀＜ｘ＜Ｘ₁において、ｄｆ（ｘ）／ｄｘ＞０であることを特徴とする面状光源装置。
7. Ｘ−Ｙ平面上における凹部の断面形状は、交点Ｐ₁を頂点とする略Ｖ字形状であることを特徴とする請求項６に記載の面状光源装置。
8. 導光ブロックの頂面の輪郭線は、曲線から成ることを特徴とする請求項６に記載の面状光源装置。
9. 光源は導光ブロックの底面側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の面状光源装置。
10. 光源は導光ブロックの側面側に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の面状光源装置。

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