JP2014194851A - 導光板、面光源装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】出射光の出射方向を制御することができる導光板を提供する。
【解決手段】導光板３０は、出光面として機能する第１面３１、第１面に対向する第２面３２、及び、第１面及び第２面の間に位置する側面を有する導光板本体４０と、導光板本体の第２面の少なくとも一部分上に設けられた反射層７０と、を含む。第２面は、第１方向に配列された複数の傾斜面４２ａを有し。各傾斜面４２ａが、第１方向における一側から他側に向けて第１面に接近するように、傾斜している。導光板本体の側面のうちの第１方向における一側に位置する部分が、入光面として機能する。反射層は、第２面のうちの少なくとも傾斜面４２ａ上に設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、出射光の出射方向を制御することができる導光板、この導光板を有する面光源装置及び表示装置に関する。

面状に発光する発光面を有した面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している（例えば、特許文献１）。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、光学部材の直下に光源を配置する直下型と、光学部材の側方に光源を配置するエッジライト型（サイドライト型とも呼ぶ）と、に分類される。

エッジライト型の面光源装置では、光源が導光板の側方に設けられており、光源からの光は、導光板の側面（入光面）から導光板内に入射する。導光板へ入射した光は、導光板の対向する一対の主面において反射を繰り返し、入光面に略直交する方向（導光方向）に導光板内を進んでいく。導光板内を進む光は、導光板から光学的な作用を受け、導光板内を進むにつれて少しずつ一対の主面から出射していくようにしむけられる。

図１０には、エッジライト型の面光源装置の一例が開示されている。面光源装置は、発光体を含んだ光源と、発光体からの光の進行方向を変化させるための多数の光学シートと、を含んでおり、所望の光学特性で発光すること、すなわち、所望の光学特性にて液晶表示パネルを照明することが可能となるように設計されている。図１０に示された面光源装置は、光源２４の発光体２５の側から順に、導光板Ａ、集光シートＢおよび光拡散シートＣが設けられている。光源２４の発光体２５は、導光板Ａの側方に配置され、発光体２５で発光された光は導光板Ａの側面から当該導光板Ａ内に入射する。導光板内へ入射した光は、導光板Ａの一対の主面で反射を繰り返し、入射面とは反対側となる側面へ向けて導光される。導光板内を進む光は、導光方向に進むにつれて少しずつ導光板の一方の主面（出光面）から出射する。この結果、導光板の出光面からの出射光量が、導光方向に沿って、或る程度均一化される。図１０に示された例では、導光板の裏面が傾斜面として形成されており、この傾斜面で反射する度に導光板内を進む光の導光板の主面への入射角度が小さくなっていく。これにより、導光方向に沿った導光板の各位置から、光が出射するようになる。

導光板Ａから出射した光は、集光シートＢに入射し、その後さらに、光拡散シートＣへ入射する。従来の導光板Ａは、導光方向に沿った光量分布を均一化させる機能しか持っていないため、導光板Ａの出光側に位置する光学シート類は、導光板からの出射光の進行方向を調節する。すなわち、導光板Ａで光量分布を均一化された後、集光シートＢや光拡散シートＣによって、輝度の角度分布が調整される。例えば、集光シートＢは、光の進行方向を正面方向へ絞り込み正面方向輝度を向上させる機能（集光機能）を有している。

特開２００７−２２７４０５号公報

ところが、面光源装置（表示装置）に多数の光学シート（導光板Ａ、集光シートＢ、光拡散シートＣ等）が含まれることに起因して、種々の問題が生じている。まず、光学シートの数量が増えると、表示装置の製造コストが直接的に上昇してしまう。また、面光源装置（表示装置）に多数の光学シートが含まれる場合、面光源装置の組み立て時に行う光学シート間の位置決めや、光学シートと発光体との間での位置決めが煩雑となり、このことも、表示装置の製造コストを上昇させてしまう原因となる。

また、導光板Ａは、常に出光側の主面から光を出射させるわけではなく、多くの光が裏面側の主面からも出射する。さらに、集光シートＢや光拡散シートＣは、入射光を全て透過させるわけでなく、入射光の一部はこれらの光学シートで反射される。これらの出光側に進まない光は、導光板Ａの背面に設けられた反射シートＤ（図１０参照）或いは他の光学シートで反射され、再利用され得る。しかしながら、各光学シートでの反射の度に、光の一部が吸収されてしまう。このような反射損失は、光学シートの数量が一枚増えるだけで、大幅に上昇してしまう。すなわち、面光源装置（表示装置）に多数の光学シートが含まれる場合、光源の発光体で発光される光の利用効率が著しく低下してしまう。

さらに、発光体からの発熱により、光学シートが加熱され、当該光学シートには曲がり、撓み、反り等の変形が生じ得る。このとき、多数の光学シートが設けられている面光源装置（表示装置）では、隣り合う光学シート同士が接触または擦れ合うこともある。光学シート同士が変形し密着している箇所は、もはや期待した光学機能を発揮することができず、さらに、密着箇所が視認されてしまうこともある。また、光学シート同士が擦れ合うと、光学シートに傷が生じたり、さらには、カスが生じることもあり、著しく表示画質が劣化することになる。

その一方で、導光方向に沿った出射光の光量分布を調整する機能に加えて、導光板からの出射光の進行方向を調整する機能を導光板に付与することができれば、導光板の出光側に設けられていた光学シート類の数量を低減することができ、面光源装置において導光板が多数の光学シート類と組み合わされて使用されることに起因して生じる不具合を軽減することができる。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、出射光の出射方向を制御することができる導光板を提供することを目的とする。

本発明による導光板は、
出光面として機能する第１面と、前記第１面に対向して配置された第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に位置する側面と、を有する導光板本体と、
前記導光板本体の前記第２面の少なくとも一部分上に設けられた反射層と、を備え、
前記導光板本体の前記第２面は、第１方向に配列された複数の傾斜面であって、各々が、前記第１方向における一側から他側に向けて前記導光板本体の法線方向に沿って前記第１面に接近するように、前記導光板本体の法線方向および前記第１方向に対して傾斜している、複数の傾斜面を含み、
前記導光板本体の前記側面のうちの前記第１方向における一側に位置する部分が、入光面として機能し、
前記反射層は、前記第２面のうちの少なくとも前記傾斜面上に設けられている。

本発明による導光板において、少なくともいずれか一つの傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔に対する当該一つの傾斜面の前記第１方向に沿った長さの割合は、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する少なくともいずれかの他の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔に対する当該他の傾斜面の前記第１方向に沿った長さの割合よりも小さくなっていてもよい。

本発明による導光板において、任意の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔に対する当該傾斜面の前記第１方向に沿った長さの割合は、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する他の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔に対する当該他の傾斜面の前記第１方向に沿った長さの割合以下となっていてもよい。

本発明による導光板において、少なくともいずれか一つの傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔は、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する少なくともいずれかの他の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔よりも長くなっていてもよい。

本発明による導光板において、任意の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔は、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する他の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔以上となっていてもよい。

本発明による導光板において、少なくともいずれかの前記第１方向に隣り合う二つの傾斜面の前記第１方向に沿った離間間隔は、当該二つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する少なくともいずれかの他の隣り合う二つの傾斜面の前記第１方向に沿った離間間隔よりも長くなっていてもよい。

本発明による導光板において、前記第１方向に隣り合う任意の二つの傾斜面の前記第１方向に沿った離間間隔は、当該二つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する隣り合う他の二つの傾斜面の前記第１方向に沿った離間間隔以上となっていてもよい。

本発明による導光板において、少なくともいずれか一つの傾斜面の前記第１方向に沿った長さは、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する少なくともいずれかの他の傾斜面の前記第１方向に沿った長さよりも短くなっていてもよい。

本発明による導光板において、任意の傾斜面の前記第１方向に沿った長さは、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する他の傾斜面の前記第１方向に沿った長さ以下となっていてもよい。

本発明による導光板において、前記第１方向及び前記導光板本体の法線方向の両方に沿った断面において、前記導光板の法線方向に対して前記傾斜面がなす角度は、前記複数の傾斜面の間において、同一であるようにしてもよい。

本発明による導光板において、前記第１方向及び前記導光板本体の法線方向の両方に沿った断面において、前記導光板の法線方向に対して前記傾斜面がなす角度は、４５°より大きく７０°未満であるようにしてもよい。

本発明による導光板において、前記傾斜面は、折れ面、曲面、或いは、曲面と平坦面との組み合わせであってもよい。

本発明による導光板において、前記第１方向及び前記導光板本体の法線方向の両方に沿った断面において、前記導光板の法線方向に対して前記傾斜面の両端部を結ぶ線分がなす角度は、前記複数の傾斜面の間において、同一であってもよい。

本発明による導光板において、前記第１方向及び前記導光板本体の法線方向の両方に沿った断面において、前記導光板の法線方向に対して前記傾斜面の両端部を結ぶ線分がなす角度は、４５°より大きく７０°未満であってもよい。

本発明による導光板において、前記複数の傾斜面が互いに同一に構成されていてもよい。

本発明による導光板において、前記導光板本体は、シート状の基部と、前記基部の前記第２面の側となる面上に設けられ且つ前記第１方向に配列された複数の裏面側単位要素と、有し、各裏面側単位要素は、前記第１方向と交差する方向に延び、前記導光板本体の前記第２面を形成していてもよい。

本発明による導光板において、前記導光板本体は、シート状の基部と、前記基部の前記１面の側となる面上に設けられ且つ前記第１方向と交差する方向に配列された複数の出光側単位要素と、有し、各出光側単位要素は、その配列方向と交差する方向に延びていてもよい。

本発明による面光源装置は、
上述した本発明による導光板のいずれかと、
前記導光板の前記入光面に対向して配置された発光体と、を備える。

本発明による表示装置は、
上述した本発明による面光源装置のいずれかと、
前記面光源装置に対向して配置された液晶表示パネルと、備える。

本発明による表示装置において、前記液晶表示パネルは、前記面光源装置の前記出光面に直面して配置されていてもよい。

本発明によれば、導光板が、導光方向に沿った出射光の光量分布を調整する機能に加えて、導光板からの出射光の進行方向を調整する機能を発現することが可能となる。このため、導光板の出光側に設けられていた光学シート類の数量を低減することができ、導光板が多数の光学シート類と組み合わされて使用されることに起因して生じる不具合を軽減することができる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、表示装置および面光源装置の概略構成を示す断面図である。 図２は、図１の面光源装置に含まれた導光板本体を裏面の側から示す斜視図である。 図３は、図１の面光源装置に含まれた導光板本体を出光面の側から示す斜視図である。 図４は、図１の部分拡大図であって、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面に対応する断面にて面光源装置を示す図である。 図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。 図６は、図４に対応する図であって、導光板の一変形例を説明するための図である。 図７は、図４に対応する図であって、導光板の他の変形例を説明するための図である。 図８は、図１に対応する図であって、面光源装置の一変形例を説明するための図である。 図９は、図１に対応する図であって、面光源装置の他の変形例を説明するための図である。 図１０は、図１と同様の断面にて従来の表示装置を示す図である。 図１１は、シミュレーション対象となったモデルについて、第１傾斜面の第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該第１傾斜面の第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）の、第１方向に沿った変化を示すグラフである。 図１２は、第１方向に沿った各位置からの光量分布のシミュレーション結果を示すグラフである。 図１３は、導光板の主切断面内における発光面上での輝度の角度分布のシミュレーション結果を示すグラフである。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

なお、以下の実施の形態においては、本発明における面光源装置を、透過型表示装置用の面光源装置、とりわけ、液晶表示パネルを照明するためのバックライトに適用した例を示している。しかしながら、以下の説明は一例であって、本発明による導光板および面光源装置は、透過型表示装置用の面光源装置への適用に限定されるものではなく、例えば室内照明装置等にも適用することができる。

図１〜図５は本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、液晶表示装置および面光源装置の概略構成を示す縦断面図であり、図２及び図３は導光板の斜視図であり、図４及び図５は導光板本体の断面図である。

図１に示すように、表示装置１０は、液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側に配置され液晶表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備えている。表示装置１０は、筐体等によって覆われることなく有効に画像を表示し得る有効画面（有効領域）としての表示面１１を有している。液晶表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面１１に画像を表示するように構成されている。

図示された液晶表示パネル１５は、出光側に配置された上偏光板１３と、入光側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶セル１２と、を有している。偏光板１４，１３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波およびＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。

液晶層１２には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層１２の配向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加された液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。

このようにして液晶パネル（液晶表示部）１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル１５の詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。

次に、面光源装置２０について説明する。面光源装置２０は、面状に光を発光する発光面２１を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル１５を背面側から照明する装置として用いられている。なお、ここでいう発光面２１とは、筐体等で覆われることなく且つ用途に応じて有効に光が発光され得る面、すなわち、面光源装置２０の最出光側面のうちの有効領域のことである。したがって、本実施の形態のように、面光源装置２０が液晶表示パネル１５を背面側から照明するバックライトとして用いられて表示装置１０を構成する場合、発光面２１は、面光源装置２０の最出光側面のうちの、表示装置１０の表示面１１をなす領域に正対（正面方向ｎｄに沿って対面）する領域を意味する。

図１に示すように、面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置のように構成され、導光板３０と、導光板３０の側方に配置された発光体２５を含む光源２４と、を有している。図示された例では、導光板３０が、液晶表示パネル１５に直面して配置されている。すなわち、導光板３０と液晶表示パネル１５との間に他の部品または部材が設けられていない。そして、そして、導光板３０の出光面３１のうちの液晶表示パネル１５に正対する領域によって、発光面２１が画成されている。

図示する例において、面光源装置２０の発光面２１をなす導光板３０の出光面３１は、液晶表示装置１０の表示面１１と同様に、平面視において四角形形状に形成されている。この結果、導光板３０は、全体的に、一対の主面（出光面３１および裏面３２）を有する四角形板状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。

導光板３０は、液晶表示パネル１５側の主面によって構成された出光面３１と、出光面３１に対向するもう一方の主面からなる裏面３２と、出光面３１および裏面３２の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの、導光板３０の板面に沿って延びる第１方向に対向する二つの面のうちの一方の側面が、入光面３３をなしている。図１に示すように、入光面３３に対面して光源２４の発光体２５が設けられている。入光面３３から導光板３０に入射した光は、第１方向（導光方向）に沿って入光面３３に対向する反対面３４に向け、概ね第１方向（導光方向）に沿って導光板３０内を導光されるようになる。

光源は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源２４は、入光面３３の長手方向に沿って、並べて配置された多数の点状発光体２５、具体的には、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、構成されている。なお、図２及び図３には、導光板３０の入光面３３のうちの、光源２４をなす多数の点状発光体２５に対面する位置が、模式的に示されている。各点状発光体２５の出力、すなわち、各点状発光体２５の点灯および消灯、及び／又は、各点状発光体２５の点灯時の明るさは、他の点状発光体の出力から独立して調節され得ることが好ましい。

ところで、本明細書において、「出光側」とは、進行方向を折り返されることなく導光板３０から観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、例えば図１における紙面の上側）のこととする。

また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、「導光板」は、「導光シート」や「導光フィルム」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。

さらに、本明細書において「板面（シート面、フィルム面）」とは、対象となる板状（シート状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材（シート状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、導光板３０の板面、後述する導光板本体４０の板面、導光板本体４０の後述する基部５０のシート面（板面）、液晶表示パネルのパネル面、表示装置１０の表示面１１、および、面光源装置２０の発光面２１は、互いに平行となっている。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置２０の発光面２１への法線方向であり、本実施の形態においては、導光板３０の板面への法線方向、導光板本体４０の板面への法線方向、表示装置１０の表示面１１への法線方向等にも一致する（例えば、図１参照）。

さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「三角形形状」、「台形形状」、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。

次に、図１〜図５を参照して、導光板３０についてさらに詳述する。導光板３０は、一対の主面４１，４２を有し板状に形成された導光板本体４０と、導光板本体４０の裏面側の主面４２上に設けられた反射層７０と、を有している。

導光板本体４０は、出光面３１として機能する主面をなす第１面４１と、第１面４１に対向して設けられ裏面３２の側となる主面をなす第２面４２と、第１面４１及び第２面４２の間を延びる側面と、を有している。図示された例において、導光板本体４０は、導光板３０の外輪郭に対応して四角形板状の部材として構成されており、第１面４１及び第２面４２の間に画成される側面は四つの面を含んでいる。そして、導光板本体４０の四つの側面のうちの第１方向における一側に位置する入光側側面４３が、導光板３０の入光面３３として機能し、導光板本体４０の四つの側面のうちの第１方向における他側に位置する反対側側面４４が、導光板３０の反対面３４を形成している。

図２〜図５によく示されているように、導光板本体４０は、板状に形成された基部５０と、基部５０上に形成された複数の単位要素５５，６０と、を有している。基部５０は、一対の平行な主面を有する平板状の部位として構成されている。基部５０の厚みは、例えば、０．５ｍｍ〜６ｍｍとすることができる。なお、基部５０は、導光板本体４０からの光の取り出しを促進するため、拡散成分を含有していてもよい。ここでいう拡散成分とは、基部５０内を進む光に対し、反射や屈折等によって、当該光の進路方向を変化させる作用を及ぼし得る成分のことである。拡散成分として、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、さらには、単なる気泡が例示される。

図示された例において、導光板本体４０は、基部５０の一方側の面（出光面３１の側の面、観察者側の面）５１上に形成された複数の出光側単位要素５５と、基部５０の他方側の面（裏面３２の側の面）５２上に形成された複数の裏面側単位要素６０と、を有している。本明細書における「単位要素」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指す。したがって、本明細書における「単位要素」とは、「単位プリズム」、「単位形状要素」、「単位光学要素」および「単位レンズ」と呼ばれる要素から、呼称の違いのみに基づいて、区別されるものではない。

まず、出光側単位要素５５について説明する。図３によく示されているように、複数の出光側単位要素５５は、第１方向に交差し且つ導光板３０の板面と平行な配列方向に並べられて、基部５０の一方側の面５１上に配列されている。各出光側単位要素５５は、基部５０の一方側の面５１上を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。

とりわけ本実施の形態において、複数の出光側単位要素５５は、基部５０の一方側の面５１上に、第１方向と直交する第２方向（配列方向）に隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板３０の出光面３１をなす導光板本体４０の第１面４１は、出光側単位要素５５の表面によってなされる傾斜面３７，３８として、構成されている。また、各出光側単位要素５５は、配列方向と直交する第１方向に沿って、直線状に延びている。さらに、各出光側単位要素５５は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。

また、本実施の形態において、複数の出光側単位要素５５は、互いに同一に構成されている。この結果、本実施の形態における導光板３０は、第１方向に沿った各位置において、一定の断面形状を有するようになっている。後述するように、出光側単位要素５５の形状は、主として、第２方向に沿った面内における輝度の角度分布に影響を及ぼす。そして、第１方向に沿った各位置において出光側単位要素５５が一定の形状を有する本例では、第２方向に沿った面内における輝度の角度分布が、第１方向に沿った各位置において、略同一の分布形状を呈するようになる。

図５に示す断面、つまり、出光側単位要素５５の配列方向（第２方向）および基部５０の一方側の面５１（導光板３０の板面）への法線方向ｎｄの両方向に平行な断面（以下においては、単に、「導光板の第１主切断面」とも呼ぶ）において、各出光側単位要素５５は、基部５０の一方側の面５１上に一辺が位置する三角形形状、又は、この三角形形状の基部５０から突出した頂角が面取りされてなる形状を有している。図示する例において、各出光側単位要素５５の主切断面における断面形状は、基部５０から突出する三角形の頂角５６を面取りした形状となっている（図５参照）。

また、図５に示す例においては、正面方向輝度を効果的に上昇させること、および、第２方向に沿った面内での輝度の角度分布に対称性を付与することを目的として、導光板の主切断面における出光側単位要素５５の断面形状は、正面方向ｎｄを中心として、対称性を有している。したがって、主切断面における断面三角形形状の二つの底角θａ１，θａ２（図５参照）は互いに等しい角度となっている。

出光側単位要素５５の具体例として、導光板３０の板面に沿った幅Ｗａ（図５参照）を５μｍ以上５００μｍ以下とすることができ、導光板３０の板面への法線方向ｎｄに沿った出光側単位要素５５の基部５０の一方側の面５１からの高さＨａを１μｍ以上２５０μｍ以下とすることができる。また、出光側単位要素５５の断面形状が三角形形状または三角形形状の頂角を面取りしてなる形状からなる場合には、当該頂角５６の角度θａ３（図５参照）を９０°以上１４５°以下とすることができる。出光側単位要素５５の断面形状が三角形形状の頂角５６を面取りしてなる形状となっている場合、主切断面において、出光側単位要素５５の頂部５２は、曲率半径の値が出光側単位要素５５の幅Ｗａの値以下となっている曲線として、形成されていることが好ましい。

次に、裏面側単位要素６０について説明する。図２によく示されているように、複数の裏面側単位要素６０は、導光板３０の板面と平行な配列方向に並べられて、基部５０の他方側の面５２上に配列されている。各裏面側単位要素６０は、基部５０他方側の面５２上を、その配列方向と交差する方向に線状に延びている。

とりわけ本実施の形態において、複数の裏面側単位要素６０は、基部５０の他方側の面５２上に、第１方向に隙間無く並べて配列されている。したがって、導光板本体４０の第２面４２は、裏面側単位要素６０の表面によってなされる凹凸面として、構成されている。また、各裏面側単位要素６０は、配列方向と直交する第１方向に沿って、直線状に延びている。さらに、各裏面側単位要素６０は、柱状に形成され、その長手方向に沿って同一の断面形状を有するようになっている。

図４に示す断面、つまり、裏面側単位要素６０の配列方向（第１方向）および基部５０の一方側の面５１（導光板３０の板面）への法線方向ｎｄの両方向に平行な断面（以下においては、単に、「導光板の第２主切断面」とも呼ぶ）において、各裏面側単位要素６０は、基部５０の他方側の面５２上に下低が位置する台形形状、又は、この台形形状の基部５０から離間した角が面取りされてなる形状を有している。図示する例において、各裏面側単位要素６０の主切断面における断面形状は、基部５０から突出する台形形状となっている（図４参照）。

裏面側単位要素６０の表面により形成される導光板本体４０の第２面４２は、台形形状に含まれる一対の側面のうちの第１方向における他側の側面によって画成される第１傾斜面４２ａと、台形形状に含まれる一対の側面のうちの第１方向における一側の側面によって画成される第２傾斜面４２ｂと、台形形状の上底によって画成される接続面４２ｃと、を含んでいる。

導光板３０の第２主切断面において、第１傾斜面４２ａは、第１方向における一側から他側に向けて導光板本体４０の法線方向ｎｄに沿って第１面４１に接近するように、言い換えると、第１方向における一側から他側に向けて出光側に向かうように、導光板本体４０の法線方向ｎｄおよび第１方向の両方に対して傾斜している。導光板３０の第２主切断面において、第２傾斜面４２ｂは、第１方向における他側から一側に向けて導光板本体４０の法線方向ｎｄに沿って第１面４１に接近するように導光板本体４０の法線方向ｎｄおよび第１方向の両方に対して傾斜している、或いは、導光板本体４０の法線方向ｎｄと平行に延びている。また、図示された例において、導光板本体４０の接続面４２ｃは、導光板本体４０の板面（導光板３０の板面）と平行に延びている。

上述したように、裏面側単位要素６０は、導光板本体４０の第２面４２上を第１方向に配列されている。このため、第１傾斜面４２ａ、第２傾斜面４２ｂおよび接続面４２ｃも、第１方向に配列されている。出光側単位要素５５とは異なり、第１方向に配列された複数の裏面側単位要素６０は互いに異なる形状を有している。図示された例において、複数の裏面側単位要素６０の間で、接続面４２ｃの第１方向に沿った長さが変動しており、この結果、裏面側単位要素６０の第１方向に沿った幅Ｗｂも変動している。その一方で、複数の裏面側単位要素６０の第１傾斜面４２ａは、互いに同一に構成されている。また、複数の裏面側単位要素６０の第２傾斜面４２ｂは、互いに同一に構成されている。このため、第１傾斜面４２ａの第１方向への配列は等ピッチではなく、第２傾斜面４２ｂの第１方向への配列および接続面４２ｃの第１方向への配列も、第１傾斜面４２ａと同様に、等ピッチではない。

なお、裏面側単位要素６０の第１方向への配列は、光源２４の発光体２５で発光されて導光板３０内に入射した光についての導光板３０の出光面３１からの出射光量が、第１方向（導光方向）に沿った各位置で大きくばらつかないよう、好ましくは均一となるよう、設計される。図示された例において、第１傾斜面４２ａは、導光板３０から光を取り出すために導光板３０内を進む光に対して反射作用を発現する部位として機能し、この第１傾斜面４２ａの配列は、次のように設定され得る。

まず、少なくともいずれか一つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａ、言い換えると、当該第１傾斜面４２ａの第１方向における一側の端部から、当該第１傾斜面４２ａの第１方向における他側に位置して当該第１傾斜面４２ａと第１方向に隣り合う他の第１傾斜面４２ａの第１方向における一側の端部までの、第１方向に沿った距離ｄａ、さらに言い換えると、第１方向に隣り合う二つの第１傾斜面４２ａの第１方向における一側の端部間の第１方向に沿った距離ｄａに対する、当該一つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）が、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する少なくともいずれかの他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合よりも小さくなっている。とりわけ図示された例では、任意の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）は、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）以下となっている。

また、複数の裏面側単位要素６０の間で第１傾斜面４２ａが同一に構成され、任意の裏面側単位要素６０の第１方向に沿った幅Ｗｂが、当該一つの裏面側単位要素６０よりも第１方向において他側に位置する他の裏面側単位要素６０の第１方向に沿った幅Ｗｂ以上となっている。すなわち図示された例では、少なくともいずれか一つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａが、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する少なくともいずれかの他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａよりも長くなっている。とりわけ図示された例では、任意の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａは、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａ以上となっている。

さらに、図示された例では、少なくともいずれかの第１方向に隣り合う二つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った離間間隔ｄｂ、言い換えると、当該第１傾斜面４２ａの第１方向における他側の端部から、当該第１傾斜面４２ａの第１方向における他側に位置して当該第１傾斜面４２ａと第１方向に隣り合う他の第１傾斜面４２ａの第１方向における一側の端部までの、第１方向に沿った距離ｄｂが、当該二つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する少なくともいずれかの他の隣り合う二つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った離間間隔ｄｂよりも長くなっている。とりわけ図示された例では、第１方向に隣り合う任意の二つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った離間間隔ｄｂは、当該二つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する隣り合う他の二つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った離間間隔ｄｂ以上となっている。

なお、図４に示すように、第２傾斜面４２ｂの第１方向への配列についても、直前で説明した第１傾斜面４２ａの第１方向への配列と同様のことが成り立っている。

第１傾斜面４２ａの傾斜角度は、導光板３０から出射する光の出射方向に影響を及ぼす。このため、第１方向及び導光板本体４０の法線方向ｎｄの両方に沿った断面において、すなわち、導光板３０の第２主切断面において、導光板３０の法線方向ｎｄに対して第１傾斜面４２ａがなす角度θｂ１は、４５°より大きく７０°未満であることが好ましい。このような範囲に角度θｂ１が設定された場合、一般的な構成（形状、寸法）を有した導光板３０の外輪郭と概ね同様の外輪郭を有する導光板本体４０を、一般的な光源２４と組み合わせて使用した際に、導光板３０から出射する光の少なくとも一部分が正面方向ｎｄに出射するようにし得る。

また、裏面側単位要素６０のその他の構成として、導光板３０の板面に沿った幅Ｗｂ（図４参照）を５０μｍ以上５ｍｍ以下とすることができ、導光板３０の板面への法線方向ｎｄに沿った裏面側単位要素６０の基部５０の他方側の面５２からの高さＨｂを０．５μｍ以上５００μｍ以下とすることができる。また、第１方向及び導光板本体４０の法線方向ｎｄの両方に沿った断面において、すなわち、導光板３０の第２主切断面において、導光板３０の法線方向ｎｄに対して第２傾斜面４２ｂがなす角度θｂ２は、４０°より大きく９０°以下とすることができる。

なお、図示された例では、導光板３０の第２主切断面において、第１傾斜面４２ａ、第２傾斜面４２ｂおよび接続面４２ｃは直線状に形成されている。すなわち、図示された例において、第１傾斜面４２ａ、第２傾斜面４２ｂおよび接続面４２ｃは平坦面として形成されている。しかしながらこれに限られず、第１傾斜面４２ａ、第２傾斜面４２ｂおよび接続面４２ｃの一以上が、折れ面として形成されていてもよいし、曲面として形成されていてもよいし、折れ面と平坦面との組み合わせとして形成されていてもよい。この際、第１方向及び導光板本体４０の法線方向ｎｄの両方に沿った断面において、すなわち、導光板３０の第２主切断面において、導光板３０の法線方向ｎｄに対して第１傾斜面４２ａの両端部を結ぶ線分がなす角度は、４５°より大きく７０°未満であるようにしてもよい。また、導光板３０の第２主切断面において、導光板３０の法線方向ｎｄに対して第１傾斜面４２ａの両端部を結ぶ線分がなす角度は、複数の第１傾斜面４２ａの間において、同一となるようにしてもよいし、異なるようにしてもよい。導光板３０の第２主切断面において、導光板３０の法線方向ｎｄに対して第１傾斜面４２ａの両端部を結ぶ線分がなす角度を４５°より大きく７０°未満に設定した場合、一般的な構成（形状、寸法）を有した導光板３０の外輪郭と概ね同様の外輪郭を有する導光板本体４０を、一般的な光源２４と組み合わせて使用した際に、導光板３０から出射する光の少なくとも一部分が正面方向ｎｄに出射するようにし得る。

以上のような構成からなる導光板本体４０は、押し出し成型により、あるいは、基材上に出光側単位要素５５及び裏面側単位要素６０を賦型することにより、作製することができる。導光板３０の基部５０および単位要素５５，６０をなす材料としては、種々の材料を使用することができる。優れた機械的特性、光学特性、安定性および加工性等を有するとともに安価に入手可能な材料、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。

電離放射線硬化型樹脂を基材上に硬化させることによって導光板本体４０を作製する場合、単位要素５５，６０とともに、単位要素５５，６０と基材との間に位置するようになるシート状のランド部を、基材上に形成するようにしてもよい。この場合、基部５０は、基材と電離放射線硬化型樹脂によって形成されたランド部とから構成されるようになる。また、基材として、拡散成分とともに押し出し成型された樹脂材料からなる板材を、用いることができる。

一方、押し出し成型で作製された導光板本体４０においては、基部５０と、基部５０の一方側の面５１上の複数の出光側単位要素５５と、基部５０の他方側の面５２上の複数の裏面側単位要素６０と、が一体的に形成され得る。また、押し出し成型によって導光板本体４０を作製する場合、導光板本体４０内に拡散成分を分散させること、とりわけ共押し出しの技術を用いて、導光板本体４０の基部５０内のみに拡散成分を分散させることも可能である。

なお、導光板本体４０の単位要素５５，６０を成形する際、型面が金型あるいは樹脂で形成された型を用いることができる。特に、型面が樹脂で形成された型を用いて押し出し成型により導光板本体４０を作製する場合には、金属製の型面を用いた場合と比較して、加熱した熱可塑性樹脂を塗布する際、熱可塑性樹脂から型面への急速な吸熱を抑制することができる。これにより、加熱した熱可塑性樹脂が型面上を十分に延び広がり、賦型率を向上させることができる。また、作製された導光板本体４０の型面からの離型性が良いため、離型時における欠損等を防止することができる。型面が樹脂で形成された型としては、長尺のフィルム状の型（賦型シート）を用いることができる。これにより、優れた賦型効率にて、導光板本体４０を連続的に製造することができる。なお、型面が樹脂で形成された型は、例えば、基材上に電離放射線硬化型樹脂を賦型することにより、長尺のフィルム状の型（賦型シート）として作製することができる。また、このようにして作製された型を、複数回用いることによって、導光板本体４０の製造原価を大幅に低減することが可能である。

次に、反射層７０について説明する。反射層７０は、少なくとも、導光板本体４０の第２面４２のうちの少なくとも一部分上に設けられている。より具体的には、反射層７０は、第２面４２のうちの少なくとも第１傾斜面４２ａ上に設けられている。反射層７０は、それ自体が反射性を有した材料（例えば、銀、アルミニウム、銅、およびこれらの合金等の金属）や、導光板本体４０と屈折率差を有した材料によって形成されている。このため、導光板本体４０内を進む光のうち、第２面４２の反射層７０によって被覆された領域に向かって進む光は、導光板本体４０と反射層７０との界面にて反射されるようになる。

図示された例では、反射層７０は、導光板本体４０の第２面４２の全域を被覆しており、導光板３０の裏面３２を形成している。また、図示された例において、反射層７０は、例えば厚みが０．１μｍ以上１０μｍ以下の薄膜として形成され、導光板本体４０の第２面４２の凹凸に沿って延びている。この結果、図１及び図４に示すように、導光板３０の裏面３２は、導光板本体４０の第２面４２によってなされる凹凸に対応した凹凸を有している。

このような反射層７０は、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理蒸着、転写、塗工等によって形成され得る。なお、型面が樹脂で形成された型を用いて押し出し成型により導光板本体４０を作製する場合には、長尺のフィルム状の型（賦型シート）の型面上に予め金属薄膜を成膜しておくことにより、単位要素５５，６０の賦型、および、成型された裏面側単位要素６０上への金属薄膜の転写による反射層７０の形成を、同時に行うことが可能となる。なお、長尺のフィルム状の型（賦型シート）への金属薄膜の成膜は、例えば、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の物理蒸着や、塗工等によって比較的安価に実施することができる。

次に、以上のような構成からなる表示装置１０の作用について説明する。

まず、図１に示すように、光源２４をなす発光体２５で発光された光は、入光面３３を介し、導光板３０の導光板本体４０内に入射する。導光板本体４０をなす材料の屈折率が、通常、１．４〜１．６であることに起因して、図１に示すように、屈折率１の空気層から導光板本体４０内に入射した光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３の進行方向は、入光側側面４３への法線方向、すなわち、第１方向に対して大きく傾斜することはない。そして、導光板３０の導光板本体４０へ入射した光Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３は、導光板本体４０の第１面４１および第２面４２において反射を繰り返し、導光板本体４０の入光側側面４３と反対側側面４４とを結ぶ第１方向（導光方向）へ進んでいく。この際、第２面４２での反射は、厳密には、導光板本体４０との界面をなす反射層７０の表面での反射、または、反射層７０の内部での反射となる。その一方で、第１面４１での反射は、導光板本体４０をなす材料と空気との屈折率差に起因した全反射となる。

ただし、導光板本体４０の第２面４２は、導光板３０の板面と平行に延びる接続面４２ｃだけでなく、第１傾斜面４２ａ及び第２傾斜面４２ｂも含んでいる。このうち、第２傾斜面４２ｂは、導光板３０の第２主切断面において、第１方向における一側から他側に向けて（発光体２５から離間するにつれて）導光板本体４０の法線方向ｎｄに沿って第１面４１から離間するように傾斜している。したがって、導光板本体４０内を進む光は、この第２傾斜面４２ｂには入射しにくい。

一方、第１傾斜面４２ａは、導光板３０の第２主切断面において、第１方向における一側から他側に向けて（発光体２５から離間するにつれて）導光板本体４０の法線方向ｎｄに沿って第１面４１に接近するように傾斜している。したがって、導光板本体４０内を進む光は、この１傾斜面４２ｂに入射しやすくなっている。そして、図１に示すように、導光板本体４０内を進む光は、もともと導光板本体４０の板面（導光板３０の板面）に対して大きく傾斜しない方向に進んでいることから、第２面４２の第１傾斜面４２ａで反射した場合には、導光板本体４０の板面（導光板３０の板面）に対して大きく傾斜する方向へと進行方向を変更するようになる。このように第２面４２の第１傾斜面４２ａで反射した光は、全反射臨界角度以下の角度で第１面４１に入射し、第１面４１を介して導光板本体４０から出射するようになる。

第１傾斜面４２ａは、導光方向である第１方向に配列されている。したがって、導光板本体４０内を進行する光は、導光方向に沿った各区域において、第１傾斜面４２ａに入射する。このため、導光板本体４０内を進んでいる光は、導光方向に沿った各区域において、導光板３０から出射するようになる。とりわけ上述したように第１傾斜面４２ａの第１方向への配列が調節されている場合には、導光方向に沿った各位置からの出射光量の分布を効果的に均一化することができる。より具体的には、第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）、第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａ、及び、隣り合う二つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った離間間隔ｄｂに関する上述した条件の一以上が満たされる場合、導光方向に沿った各位置からの出射光量の分布を効果的に均一化することが可能となる。

また、導光板本体４０内を進む光は、導光板３０の板面（導光板本体４０の板面）に対して大きく傾斜しない限られた角度範囲内の方向に進む。したがって、導光板本体４０の第１傾斜面４２ａで反射して導光板３０ら出射するようになる光の進行方向は、第１方向及び導光板本体４０の法線方向ｎｄの両方に沿った断面において、導光板３０の法線方向ｎｄに対して第１傾斜面４２ａがなす角度θｂ１、又は、導光板３０の法線方向ｎｄに対して第１傾斜面４２ａの両端部を結ぶ線分がなす角度に大きく依存する。したがって、この角度を調整することにより、導光板３０からの出射光の出射角度を制御することができる。そして上述したようにこの角度が、４５°より大きく７０°未満である場合には、導光板３０から出射する光の出射方向を正面方向ｎｄを中心とした狭い角度範囲内に絞り込むことも可能となる。

ここで、本件発明者が行った種々の実験の一例として、光量分布及び輝度の角度分布をシミュレーションした結果を説明する。シミュレーションには、シミュレーションソフトとして、米国のＳｙｎｏｐｓｙｓ社製のＬｉｇｈｔＴｏｏｌｓを用いた。図１２に示されたシミュレーション結果は、第１方向に沿った各位置からの光量分布の比率を示している。また、図１３に示されたシミュレーション結果は、導光板の第１主切断面内における発光面上での輝度の角度分布を点線で示しており、導光板の第２主切断面内における発光面上での輝度の角度分布を実線で示している。

図１２及び図１３のシミュレーションの対象となるモデルは、図１〜図５に示された面光源装置とした。モデルは、導光方向（第１方向）に沿った導光板及び導光板本体の長さが８０ｍｍである携帯端末用の表示装置を想定した。モデルにおいて、第１傾斜面の第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該第１傾斜面の第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）が、図１１に示すように、第１方向に沿って変化するようにした。すなわち、モデルにおいて、任意の第１傾斜面の第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該第１傾斜面の第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）は、当該一つの第１傾斜面よりも第１方向において他側に位置する他の第１傾斜面の第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該他の第１傾斜面の第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）以下となるようにした。また、モデルとなる導光板の第２主切断面において、導光板の法線方向に対して第１傾斜面がなす角度θｂ１は３０°とした。

本件発明者らが確認したところ、第１傾斜面４２ａに関する割合（ｌａ／ｄａ）を変化させることにより、図１に示された第１方向に沿った各位置からの出射光量分布を調節することができた。また、本件発明者らが確認したところ、導光板の第２主切断面において、導光板の法線方向に対して第１傾斜面がなす角度θｂ１を変化させたところ、導光板の第２主切断面内における発光面上での輝度の角度分布およびそのピーク輝度が得られる方向を調節することができた。

加えて、図示する導光板３０の出光面３１は複数の出光側単位要素５５によって構成され、導光板３０の第１主切断面における各出光側単位要素５５の断面形状は、三角形形状または三角形形状の頂角５６を面取りしてなる形状となっている。すなわち、導光板３０の出光面３１は、導光板３０の板面（導光板本体４０の板面）に対して傾斜した傾斜面３７，３８として、構成されている（図５参照）。そして、この傾斜面３７，３８で全反射して導光板３０内を進む光およびこの傾斜面３７，３８を通過して導光板３０から出射する光は、この傾斜面３７，３８から、以下に説明する作用を及ぼされるようになる。まず、傾斜面３７，３８で全反射して導光板３０内を進む光に対して及ぼされる作用について説明する。

図５には、導光板本体４０の第１面４１および第２面４２において反射を繰り返しながら導光板本体４０内を進む光Ｌ５１，Ｌ５２の光路が、導光板の第１主切断面内に示されている。上述したように、導光板３０の出光面３１をなす傾斜面３７，３８は、三角形形状の頂角を面取りしてなる形状を断面形状として有している出光側単位要素５５の外表面によって形成され、導光板３０の板面への法線方向ｎｄを挟んで互いに逆側に傾斜した二種類の面を含んでいる。また、互いに逆側に傾斜した二種類の傾斜面３７，３８は、第２方向に沿って、交互に並べられている。そして、図５に示すように、導光板本体４０内を第１面４１に向けて進み第１面４１に入射する光Ｌ５１，Ｌ５２は、多くの場合、二種類の傾斜面３７，３８のうちの、導光板の第１主切断面において導光板３０の法線方向ｎｄを基準として当該光の進行方向とは逆側に傾斜した傾斜面へ入射する。

この結果、図５に示すように、導光板本体４０内を進む光Ｌ５１，Ｌ５２は、第１面４１をなす傾斜面３７，３８で全反射する多くの場合、第２方向に沿った成分を低減されるようになり、さらには、主切断面においてその進行方向は正面方向ｎｄを中心として逆側に向くようにもなる。このようにして、導光板本体４０の第１面４１をなす傾斜面３７，３８によって、ある発光点で放射状に発光された光が、そのまま第２方向に拡がり続けることが規制される。すなわち、光源２４の発光体２５から第１方向に対して大きく傾斜した方向に発光され導光板３０内に入射した光も、第２方向への移動を規制されながら、主として第１方向へ進むようになる。これにより、導光板３０の出光面３１から出射する光の第２方向に沿った光量分布を、光源２４の構成（例えば、発光体２５の配列）や、発光体２５の出力によって、調節するといったことが可能となる。

次に、導光板本体４０の第１面４１を通過して導光板３０から出射する光に対して及ぼされる作用について説明する。図５に示すように、第１面４１を介し導光板３０から出射する光Ｌ５１，Ｌ５２は、導光板３０の出光面３１をなす出光側単位要素５５の出光側面において屈折する。この屈折により、主切断面において正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ５１，Ｌ５２の進行方向（出射方向）は、主として、導光板本体４０内を通過している際における光の進行方向と比較して、正面方向ｎｄに対してなす角度が小さくなるように、曲げられる。このような作用により、単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向に沿った光の成分について、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。すなわち、単位光学要素５０は、導光方向と直交する第２方向に沿った光の成分に対して、集光作用を及ぼすようになる。このようにして、導光板３０から出射する光の出射角度は、導光板３０の単位光学要素５０の配列方向と平行な面内において、正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれる。

なお、出光側単位要素５５の傾斜面３７，３８によって集光作用を及ぼされるようになる光は、導光板本体４０内を進む光のうちの導光方向である第１方向と直交する第２方向に沿った成分である。一方、導光板本体４０の第１傾斜面４２ａによって集光作用を及ぼされるようになる光は、導光板本体４０内を進む光のうちの導光方向である第１方向に沿った成分である。したがって、導光板本体４０の第１傾斜面４２ａによって第１方向に沿った成分について進行方向を補正された光が、出光側単位要素５５の傾斜面３７，３８によって第２方向に沿った成分について進行方向を補正されることになる。これにより、導光板３０の出光面３１によってなされる面光源装置２０の発光面２１上での輝度の角度分布、つまり、面光源装置２０で発光される光の配光特性を、高い自由度で制御することが可能となる。とりわけ、ここで説明する例においては、第１方向および第２方向の両方向において、正面方向輝度を改善し且つ視野角特性を制御することが可能となる。

以上のようにして、面光源装置２０の発光面２１をなす導光板３０の出光面３１から、出射方向を制御された光が射出する。面光源装置２０で発光された光は、面光源装置２０の発光面２１に正対する液晶表示パネル１５の下偏光板１４に入射する。下偏光板１４は、入射光のうち、一方の偏光成分（本実施の形態においてはＰ波）を透過させ、その他の偏光成分（本実施の形態においてはＳ波）を吸収する。下偏光板１４を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。

以上のような本実施の形態によれば、面光源装置２０に組み込まれた導光板３０は、出射光の出射方向を制御し得る優れた光制御機能を有している。具体的には、導光板３０は、反射層７０によって裏面の側から覆われている第１傾斜面４２ａの構成および導光方向である第１方向への配列によって、導光板３０の第１方向に沿った各位置からの出射光の光量分布を制御することができるとともに、さらに、第１傾斜面４２ａの傾斜角度によって、導光板３０からの出射光の出射方向を制御することもできる。この導光板３０による優れた光制御機能により、図１０に示された従来の表示装置１の面光源装置内に組み込まれていた集光シートＢ、光拡散シートＣおよび反射シートＤ等の光学シート類の全て又は一以上を削除することが可能となる。

これにより、表示装置に組み込まれる部材（光学シート）の数量を大幅に減じることができ、表示装置の製造コストを直接的に大幅に低減することができる。また、表示装置あるいは面光源装置の組み立て時に必要となる光学シート類の位置決めといった煩雑な作業を省くことが可能となり、この点からも表示装置の製造コストを低減することができる。さらに、表示装置に組み込まれる部材（光学シート）を省くことにより、表示装置の薄型化も可能となる。

また、従来の表示装置に組み込まれていた光学シート類は、光の進行方向を制御するための部材であったが、その反面、入射光の一部を吸収してしまっていた。加えて、従来の表示装置においては、多くの光が、いずれかの光学シートにおいて反射し、その進行方向を一回以上折り返した後に表示パネル内に入射していた。結果として、光源２５となる発光体２５で発光された光の多くが、いずれかの光学シートに吸収され、画像の表示に使用され得なかった。一方、上述した本実施の形態によれば、面光源装置２０の発光面２１をなす導光板３０の出光面３１が、液晶表示パネル１５の入射面をなす下偏光板に直面、すなわち、間に何らの部材を介すことなく対面している。したがって、導光板３０から出射した光は、直接、液晶表示パネル１５の下偏光板１４へ入射することができる。このため、発光体２５で発光された光の利用効率を大幅に上昇させることができる。この結果、例えば、従来の表示装置と比較して光源２４の出力を増強することなく、正面方向輝度を維持しながら視野角を大幅に広げることも可能となる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。

まず、既に説明したように、上述した実施の形態において、第１傾斜面４２ａ、第２傾斜面４２ｂおよび接続面４２ｃは直線状に形成されている例を示した。すなわち、上述した実施の形態では、第１傾斜面４２ａ、第２傾斜面４２ｂおよび接続面４２ｃは平坦面として形成されている例を示した。しかしながら、この例に限られず、第１傾斜面４２ａ、第２傾斜面４２ｂおよび接続面４２ｃの一以上が、折れ面として形成されていてもよいし、曲面として形成されていてもよいし、折れ面と平坦面との組み合わせとして形成されていてもよい。

また、上述した実施の形態において、出光側単位要素５５及び裏面側単位要素６０の一例を示したが、この例に限られず、種々の変更が可能である。例えば、出光側単位要素５５及び裏面側単位要素６０の少なくとも一方の断面形状を上述の実施の形態から変更してもよい。また、出光側単位要素５５及び裏面側単位要素６０の少なくとも一方の断面形状がその長手方向に沿って変化するようにしてもよいし、出光側単位要素５５及び裏面側単位要素６０の少なくとも一方が二次元配列された単位要素として形成されてもよい。さらに、複数の出光側単位要素５５が互いに異なる形状を有していてもよいし、複数の裏面側単位要素６０が互いに異なる形状を有していてもよい。さらに、複数の出光側単位要素５５が隙間を空けて配置されていてもよいし、複数の裏面側単位要素６０が隙間を空けて配置されていてもよい。加えて、出光側単位要素５５を省略することも可能であり、基部５０の平坦な一方側の面５１が、導光板３０の出光面３１並びに面光源装置２０の発光面２１を形成するようにしてもよい。

図６には、裏面側単位要素６０の構成に関する一変形例を示している。図６に示された例において、裏面側単位要素６０は、断面三角形形状として構成され、裏面側単位要素６０によってなされる断面三角形の一辺が、第１傾斜面４２ａをなし、断面三角形の他の一辺が第２傾斜面４２ｂをなしている。複数の裏面側単位要素６０は、第１方向に隙間をあけて配列されるようにして、基部５０の他方側の面５２上に設けられている。

さらに、上述した実施の形態において、導光板本体４０の第２面４２の一部分をなす複数の第１傾斜面４２ａが、互いに同一に形成されている例を示したが、これに限られない。図７に示された例において、複数の第１傾斜面４２ａは互いに異なっている。図７に示された例では、少なくともいずれか一つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａが、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する少なくともいずれかの他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａよりも短くなっている。また、任意の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａが、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａ以下となっている。このような第１傾斜面４２ａの配列によっても、導光板３０の導光方向に沿った各位置からの出射光量の分布を効果的に均一化することができる。

なお、図７に示された例では、第２面４２に含まれる複数の第１傾斜面４２ａの間で、第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配列間隔ｄａが一定となっている。このため、第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）については、上述した実施の形態と同様に設定されている。すなわち、図７に示された例においても、少なくともいずれか一つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該一つの第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）が、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する少なくともいずれかの他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合よりも小さくなっている。また図７に示された例では、任意の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）は、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において他側に位置する他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った配置間隔ｄａに対する当該他の第１傾斜面４２ａの第１方向に沿った長さｌａの割合（ｌａ／ｄａ）以下となっている。

加えて、上述した実施の形態においては、光源２４の発光体２５が、導光板３０の一つの側面３３のみに対向して配置されている、すなわち、導光板３０が入光面を一つだけ有する例を示したが、これに限られない。図８に示すように、導光板３０の第１方向に対向する一対の側面３３，３４が、両方とも、入光面を形成するようにしてもよい。すなわち、導光板本体４０の反対側側面４４も、入光面を形成し、反対側側面４４に対面する位置に第２光源２６の発光体２５が配置されていてもよい。

図８に示された例において、導光板３０は、第１方向における一側に位置する第１部分３０ａと、第１部分３０ａの第１方向における他側に設けられた第２部分３０ｂと、を有している。導光板３０の第１部分３０ａは、上述した実施の形態における導光板３０と同様に構成され得る。一方、導光板３０の第２部分３０ｂは、導光板３０の法線方向および第２方向の両方と平行に延びる面を中心として第１部分３０ａと面対称な構成を有している。すなわち、図示された例において、導光板３０の第２部分３０ｂは、導光板本体４０と、導光板本体４０の第２面４２の少なくとも一部分上に設けられた反射層７０と、を有している。導光板３０の第２部分３０ｂは、第１部分３０ａと同一構成の第１面４１と、第１部分３０ａと面対称に構成された第２面４２と、を有している。第２部分３０ｂの第２面４２は、第１傾斜面４２ａと面対称な第３傾斜面４２ｄと、第２傾斜面４２ｂと面対称な第４傾斜面４２ｅと、を有している。さらに、第２部分３０ｂの第２面４２は、第３傾斜面４２ｄと第４傾斜面４２ｅとの間を延びる接続面４２ｃと、を含んでいる。

図８に示された導光板３０の第２主切断面において、第３傾斜面４２ｃは、第１方向における一側から他側に向けて導光板本体４０の法線方向ｎｄに沿って第１面４１から離間するように、言い換えると、第１方向における一側から他側に向けて出光側から離間するように、導光板本体４０の法線方向ｎｄおよび第１方向の両方に対して傾斜している。導光板３０の第２主切断面において、第２傾斜面４２ｂは、第１方向における他側から一側に向けて導光板本体４０の法線方向ｎｄに沿って第１面４１から離間するように導光板本体４０の法線方向ｎｄおよび第１方向の両方に対して傾斜している、或いは、導光板本体４０の法線方向ｎｄと平行に延びている。

また、図８に示された例において、第３傾斜面４２ｄの第１方向への配列態様は、導光板３０の法線方向および第２方向の両方と平行に延びる面を中心として、第１傾斜面４２ａの第１方向への配列態様と面対称となっている。例えば、図８に示された例では、少なくともいずれか一つの第３傾斜面４２ｄの第１方向に沿った配置間隔に対する当該一つの第３傾斜面４２ｄの第１方向に沿った長さの割合が、当該一つの第１傾斜面４２ａよりも第１方向において一側に位置する少なくともいずれかの他の第３傾斜面４２ｄの第１方向に沿った配置間隔に対する当該他の第３傾斜面４２ｄの第１方向に沿った長さの割合よりも小さくなっている。また図８に示された例では、任意の第３傾斜面４２ｄの第１方向に沿った配置間隔に対する当該第３傾斜面４２ｄの第１方向に沿った長さの割合は、当該一つの第３傾斜面４２ｄよりも第１方向において一側に位置する他の第３傾斜面４２ｄの第１方向に沿った配置間隔に対する当該他の第３傾斜面４２ｄの第１方向に沿った長さの割合以下となっている。

図８に示された例においては、導光板３０の第１部分３０ａが、反射層７０によって裏面の側から覆われた第１傾斜面４２ａの構成および導光方向である第１方向への配列によって、導光板３０の第１方向に沿った各位置からの出射光の光量分布を制御することができるとともに、さらに、第１傾斜面４２ａの傾斜角度によって、導光板３０からの出射光の出射方向を制御することもできる。加えて、導光板３０の第２部分３０ｂが、反射層７０によって裏面の側から覆われている第３傾斜面４２ｄの構成および導光方向である第１方向への配列によって、導光板３０の第１方向に沿った各位置からの出射光の光量分布を制御することができるとともに、さらに、第３傾斜面４２ｄの傾斜角度によって、導光板３０からの出射光の出射方向を制御することもできる。これにより、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

さらに、上述した実施の形態において、導光板３０が、導光板本体４０と、導光板本体４０の第２面４２上の全域に設けられた反射層７０と、を有する例を示したが、これに限られない。例えば、反射層７０が、第１傾斜面４２ａ上のみに形成されるようにしてもよい。この例では、第２面４２の接続面４２ｃに進む光は、第１面４１に進む光と同様に、全反射することが可能となる。

さらに、上述した実施の形態において、導光板３０が、導光板本体４０と反射層７０とからなる例を示したが、これに限られない。例えば図９に示すように、反射層７０の背面側に、さらなる支持層が設けられていてもよい。図９に示された導光板３０は、導光板本体４０および反射層７０に加えて、反射層７０の導光板本体４０とは反対側に反射層７０に隣接して設けられた第１支持層７６と、第１支持層７６の反射層７０とは反対側に第１支持層７６に隣接して設けられた第２支持層７７と、を有している。図示された導光板３０は、まず、第２支持層７７をなすようになるフィルム基材上に、第１支持層７６を形成する。この際、上述した実施の形態で説明したように、型面が樹脂で形成された型を用いた押し出し成型により第１支持層７６及び第２支持層７７の積層体を作製することができる。さらにこの際、上述したように、型の樹脂で形成された型面上に金属薄膜を成膜しておくことにより、反射層７０、第１支持層７６及び第２支持層７７の積層物を作製することができる。そして、得られた積層物の反射層７０上に導光板本体４０を形成することにより、導光板３０を作製することができる。なお、導光板本体４０の形成は、一例として、電離放射線硬化型樹脂を用いた賦型により実施することができる。

なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

なお、導光板Ａと液晶表示パネルとの間に多数の光学シート類が含まれた従来の表示装置１との比較において、本発明の一実施の形態に係る表示装置１０、面光源装置２０および導光板３０の利点を説明したが、このような記載は、本発明の一実施の形態に係る導光板３０を、その出光側に配置される光学シートと組み合わせて用いることを排除するものではない。すなわち、本発明は、表示装置１０および面光源装置２０において、液晶表示パネル１５と導光板３０との間に一以上の光学シートが配置されている態様をも含み、このような態様においても、導光板３０に起因する優れた機能、例えば出射光の進行方向を制御する機能を享受することができる。

１０ 表示装置
１１ 表示面
１５ 液晶表示パネル
２０ 面光源装置
２１ 発光面
２４ 光源
２５ 発光体
３０ 導光板
３１ 出光面
３２ 裏面
３３ 入光面
３４ 反対面
３７ 傾斜面
３８ 傾斜面
４０ 導光板本体
４１ 第１面
４２ 第２面
４２ａ 第１傾斜面
４２ｂ 第２傾斜面
４２ｃ 接続面
４３ 入光側側面
４４ 反対側側面
５０ 基部
５１ 一方側の面
５２ 他方側の面
５５ 出光側単位要素
５６ 頂角
６０ 裏面側単位要素
７０ 反射層

Claims (16)

1. 出光面として機能する第１面と、前記第１面に対向して配置された第２面と、前記第１面及び前記第２面の間に位置する側面と、を有する導光板本体と、
   前記導光板本体の前記第２面の少なくとも一部分上に設けられた反射層と、を備え、
   前記導光板本体の前記第２面は、第１方向に配列された複数の傾斜面であって、各々が、前記第１方向における一側から他側に向けて前記導光板本体の法線方向に沿って前記第１面に接近するように、前記導光板本体の法線方向および前記第１方向に対して傾斜している、複数の傾斜面を含み、
   前記導光板本体の前記側面のうちの前記第１方向における一側に位置する部分が、入光面として機能し、
   前記反射層は、前記第２面のうちの少なくとも前記傾斜面上に設けられている、導光板。
2. 少なくともいずれか一つの傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔に対する当該一つの傾斜面の前記第１方向に沿った長さの割合は、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する少なくともいずれかの他の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔に対する当該他の傾斜面の前記第１方向に沿った長さの割合よりも小さい、請求項１に記載の導光板。
3. 任意の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔に対する当該傾斜面の前記第１方向に沿った長さの割合は、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する他の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔に対する当該他の傾斜面の前記第１方向に沿った長さの割合以下である、請求項１または２に記載の導光板。
4. 少なくともいずれか一つの傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔は、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する少なくともいずれかの他の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔よりも長い、請求項１〜３のいずれか一項に記載の導光板。
5. 任意の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔は、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する他の傾斜面の前記第１方向に沿った配置間隔以上である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の導光板。
6. 少なくともいずれか一つの傾斜面の前記第１方向に沿った長さは、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する少なくともいずれかの他の傾斜面の前記第１方向に沿った長さよりも短い、請求項１〜５のいずれか一項に記載の導光板。
7. 任意の傾斜面の前記第１方向に沿った長さは、当該一つの傾斜面よりも前記第１方向において前記他側に位置する他の傾斜面の前記第１方向に沿った長さ以下である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の導光板。
8. 前記傾斜面は、折れ面、曲面、或いは、曲面と平坦面との組み合わせである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の導光板。
9. 前記第１方向及び前記導光板本体の法線方向の両方に沿った断面において、前記導光板の法線方向に対して前記傾斜面の両端部を結ぶ線分がなす角度は、前記複数の傾斜面の間において、同一である、請求項１〜８のいずれか一項に記載の導光板。
10. 前記第１方向及び前記導光板本体の法線方向の両方に沿った断面において、前記導光板の法線方向に対して前記傾斜面の両端部を結ぶ線分がなす角度は、４５°より大きく７０°未満である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の導光板。
11. 前記複数の傾斜面が互いに同一に構成されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の導光板。
12. 前記導光板本体は、シート状の基部と、前記基部の前記第２面の側となる面上に設けられ且つ前記第１方向に配列された複数の裏面側単位要素と、有し、
    各裏面側単位要素は、前記第１方向と交差する方向に延び、前記導光板本体の前記第２面を形成している、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の導光板。
13. 前記導光板本体は、シート状の基部と、前記基部の前記１面の側となる面上に設けられ且つ前記第１方向と交差する方向に配列された複数の出光側単位要素と、有し、
    各出光側単位要素は、その配列方向と交差する方向に延びている、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の導光板。
14. 請求項１〜１３のいずれか一項に記載された導光板と、
    前記導光板の前記入光面に対向して配置された発光体と、を備える、面光源装置。
15. 請求項１４の面光源装置と、
    前記面光源装置に対向して配置された液晶表示パネルと、備える、表示装置。
16. 前記液晶表示パネルは、前記面光源装置の前記出光面に直面して配置されている、請求項１５に記載の表示装置。

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