JP2023088507A - 面光源装置、透過型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少数の点光源であっても明るさムラが抑制された面光源装置、透過型表示装置を提供することである。【解決手段】面光源装置１０は、点光源１２が配列された光源基板側に開口する複数の凹部１４１が形成された導光板１４を備える。導光板１４の板面に垂直な方向から見て、点光源１２は、第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３に沿って配列され、凹部１４１は、第１凹部配列方向Ｂ１、第２凹部配列方向Ｂ２、第３凹部配列方向Ｂ３に沿って配列されている。点光源１２に対応する位置に設けられた凹部１４１を第１凹部１４１Ａとし、点光源１２に対応しない位置に設けられた凹部１４１を第２凹部１４１Ｂとするとき、第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３において隣り合う第１凹部１４１Ａの間には、少なくとも２つ以上の第２凹部１４１Ｂが設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、面光源装置、透過型表示装置に関するものである。

従来、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル等の透過型表示部を背面から面光源装置（バックライト）によって照明し、映像を表示する透過型表示装置が知られている。また、近年、面光源装置の光源部としてＬＥＤ等の小型の点状の光源（点光源）の利用が進んでおり、点光源が配列された光源基板を導光板の直下に配置したものも広く知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－９７９７４号公報

一般的に、ＬＥＤから発せられる光は、従来の蛍光管等が発する光に比べて指向性が高いため、光源基板を導光板の直下に配置した直下型の面光源装置では、点光源の直上と点光源の間の領域とでの明るさの差が大きい。
これを解決するために、導光板の厚みを厚くしたり、複数枚の光学シートを用いたりして明るさムラを改善する手法があるが、面光源装置の薄型化が困難であった。
また、配列される光源の数を増やすという手法もあるが、面光源装置の生産コストが増大する等の問題があった。
特許文献１では、導光板の光源に対応する位置に凹形状を設けてその凹形状内に光源を配置することにより、光源の直上に出射する光を低減しているが、明るさムラの改善は不十分であった。

本発明の課題は、少数の点光源であっても明るさムラが抑制された面光源装置、透過型表示装置を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第１の発明は、片面に複数の点光源（１２）が配列された光源基板（１１）と、前記光源基板の出光側に位置し、前記光源基板側に開口する複数の凹部（１４１）が形成された導光板（１４）と、を備える面光源装置であって、前記点光源の光源配列方向として、前記点光源の配列ピッチが他の方向での配列ピッチよりも小さい方向を第１光源配列方向（Ａ１）、第２光源配列方向（Ａ２）、第３光源配列方向（Ａ３）とし、前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向は、前記導光板の板面に平行であって互いに交差し、前記凹部の凹部配列方向として、前記凹部の配列ピッチが他の方向での配列ピッチよりも小さい方向を第１凹部配列方向（Ｂ１）、第２凹部配列方向（Ｂ２）、第３凹部配列方向（Ｂ３）とし、前記第１凹部配列方向、前記第２凹部配列方向、前記第３凹部配列方向は、前記導光板の板面に平行であって互いに交差し、前記導光板の板面に垂直な方向から見て、前記点光源に対応する位置に設けられて前記点光源の少なくとも一部が内在する前記凹部を第１凹部（１４１Ａ）とし、前記点光源に対応しない位置に設けられた前記凹部を第２凹部（１４１Ｂ）とするとき、前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向において隣り合う前記第１凹部の間には、少なくとも２つ以上の前記第２凹部が設けられること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第２の発明は、第１の発明の面光源装置において、前記第１光源配列方向（Ａ１）、前記第２光源配列方向（Ａ２）、前記第３光源配列方向（Ａ３）は、前記第１凹部配列方向（Ｂ１）、前記第２凹部配列方向（Ｂ２）、前記第３凹部配列方向（Ｂ３）と交差すること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第３の発明は、第１の発明又は第２の発明の面光源装置において、前記導光板（１４）の板面に垂直な方向から見て、前記第１光源配列方向（Ａ１）は、前記第２光源配列方向（Ａ２）と６０°をなし、前記第２光源配列方向は、前記第３光源配列方向（Ａ３）と６０°をなし、前記第３光源配列方向は、前記第１光源配列方向と６０°をなすこと、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第４の発明は、第３の発明の面光源装置において、前記導光板（１４）の板面に垂直な方向から見て、前記第１凹部配列方向（Ｂ１）は、前記第１光源配列方向（Ａ１）と３０°をなし、前記第２凹部配列方向（Ｂ２）は、前記第２光源配列方向（Ａ２）と３０°をなし、前記第３凹部配列方向（Ｂ３）は、前記第３光源配列方向（Ａ３）と３０°をなすこと、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第５の発明は、第１の発明から第４の発明までのいずれかの面光源装置において、前記第１光源配列方向（Ａ１）、前記第２光源配列方向（Ａ２）、前記第３光源配列方向（Ａ３）における前記凹部（１４１）の配列ピッチは、前記第１凹部配列方向（Ｂ１）、前記第２凹部配列方向（Ｂ２）、前記第３凹部配列方向（Ｂ３）における前記凹部の配列ピッチよりも大きいこと、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第６の発明は、第１の発明から第５の発明までのいずれかの面光源装置において、前記導光板（１４）の板面に垂直な方向から見て、前記第１凹部（１４１Ａ）に対して最も近接する前記第２凹部（１４１Ｂ）は、その前記第１凹部に対して前記第１凹部配列方向（Ｂ１）、前記第２凹部配列方向（Ｂ２）、前記第３凹部配列方向（Ｂ３）に位置すること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第７の発明は、第１の発明から第６の発明までのいずれかの面光源装置において、前記第１光源配列方向（Ａ１）、前記第２光源配列方向（Ａ２）、前記第３光源配列方向（Ａ３）における前記点光源（１２）の配列ピッチは、前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向における前記凹部（１４１）の配列ピッチの３倍以上８倍以下であること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第８の発明は、第１の発明から第７の発明までのいずれかの面光源装置において、前記凹部（１４１）は、前記導光板（１４）の厚み方向に沿って、前記光源基板側から出光側へ向かうにつれて小さくなる形状であること、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第９の発明は、第１の発明から第８の発明までのいずれかの面光源装置において、前記凹部（１４１）の側面（１４２）が前記導光板（１４）の板面方向となす角度θは、前記導光板の屈折率をｎとするとき、θ_０－ａｓｉｎ（ｓｉｎθ_０／ｎ）＝ａｓｉｎ（１／ｎ）という式を満たす角度θ_０に対して、前記導光板の板面に直交する方向から見て、前記第１凹部に対応する領域の５０％以上において、θ≧θ_０を満たすこと、を特徴とする面光源装置（１０）である。
第１０の発明は、第１の発明から第９の発明までのいずれかの面光源装置（１０）と、前記面光源装置の出光側に配置される透過型表示部（２０）と、を備える透過型表示装置（１）である。

本発明によれば、少数の点光源であっても明るさムラが抑制された面光源装置、透過型表示装置を提供することができる。

実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。 実施形態の導光板１４の凹部１４１を説明する図である。 実施形態の導光板１４の凹部１４１と点光源１２との位置関係等を示す図である。 凹部１４１の他の形態を示す図である。 実施形態の導光板１４内を進む光の様子を説明する図である。 試料２の面光源装置での撮影領域Ｔ１、単位領域Ｔ０、点光源１２及び凹部１４１の位置等を説明する図である。 試料１の面光源装置での明るさのシミュレーション結果を示す図である。 試料２の面光源装置での明るさのシミュレーション結果を示す図である。 試料３の面光源装置での明るさのシミュレーション結果を示す図である。 試料４の面光源装置での明るさのシミュレーション結果を示す図である。 試料５の面光源装置での明るさのシミュレーション結果を示す図である。 試料６の面光源装置での明るさのシミュレーション結果を示す図である。 試料７の面光源装置での明るさのシミュレーション結果を示す図である。 試料８～２５の面光源装置でのシミュレーション結果の一部の例を示す図である。 変形形態の導光板１４での凹部１４１と点光源１２の位置を示す図である。 導光板１４の厚みＳ０と凹部１４１の配列ピッチＰ２との比の好ましい範囲について説明する図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
また、本明細書に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
なお、本明細書及び特許請求の範囲において規定する具体的な数値には、一般的な誤差範囲を含むものとして扱うべきものである。すなわち、±１０％程度の差異は、実質的には違いがないものであって、本件の数値範囲をわずかに超えた範囲に数値が設定されているものは、実質的には、本件発明の範囲内のものと解釈すべきである。

また、本明細書において、板、シート等の言葉を使用しているが、これらは、一般的な使い方として、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されており、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。
また、本明細書において、シート面とは、各シートにおいて、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであり、板面等についても同様である。

（実施形態）
図１は、本実施形態の透過型表示装置１を説明する図である。図１では、この透過型表示装置１の断面（後述する第１の方向ｄ１及び透過型表示装置１の厚み方向である第３の方向ｄ３に平行な断面）の一部を拡大して示している。
本実施形態の透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル２０と面光源装置１０とを備えている。透過型表示装置１は、ＬＣＤパネル２０を背面側から面光源装置１０で照明し、ＬＣＤパネル２０に形成される映像情報を表示する。
図１を含め以下の図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、透過型表示装置１の使用状態において、透過型表示装置１の画面が矩形形状であり、画面に平行であり、画面の上下方向に平行な方向を第１の方向ｄ１、画面の左右方向に平行な方向を第２の方向ｄ２とし、透過型表示装置１の画面に直交する方向（透過型表示装置１の厚み方向）第３の方向ｄ３とする。

透過型表示装置１の画面は、ＬＣＤパネル２０の最も観察者側（出光側）の面（以下、表示面という）２０ａに相当する。透過型表示装置１の「正面方向」とは、この表示面２０ａに垂直な方向であり、第３の方向ｄ３に平行であり、後述する導光板１４の板面に垂直な方向と一致するものとする。また、透過型表示装置１の表示面２０ａは、後述する導光板１４の板面、光学シート１５等のシート面と平行である。

ＬＣＤパネル２０は、透過型の液晶表示素子により形成された略板状の部材であり、その表示面２０ａに映像情報を形成する透過型表示部である。ＬＣＤパネル２０の外形及び表示面２０ａは、透過型表示装置１の正面方向から見て矩形形状であり、第１の方向ｄ１に平行な２辺と、第２の方向ｄ２に平行な２辺とを有している。

面光源装置１０は、ＬＣＤパネル２０を背面側から照明する装置であり、いわゆる、直下型の面光源装置（バックライト）である。
本実施形態の面光源装置１０は、光源基板１１、点光源１２、反射層１３、導光板１４、光学シート１５，１６，１７を備えている。

図２は、本実施形態の導光板１４の凹部１４１を説明する図である。図２（ａ）では、開口部１４３の中心を通り、凹部１４１の配列方向（例えば、後述する第１凹部配列方向Ｂ１）及び第３の方向ｄ３に平行な面光源装置１０の断面の一部を示している。また、図２（ｂ）は、凹部１４１及び点光源１２を、導光板１４の板面に垂直な方向（第３の方向ｄ３）に沿って見た図である。
なお、理解を容易にするために、図２（ａ）では、導光板１４、反射層１３、点光源１２のみを示し、図２（ｂ）では、導光板１４、点光源１２のみを示している。

図３は、本実施形態の導光板１４の凹部１４１と点光源１２との位置関係等を示す図である。図３では、理解を容易にするために導光板１４のみを、導光板１４の板面に垂直な方向（第３の方向ｄ３）の観察者側から見た様子を示しており、また、点光源１２に対応する凹部１４１（第１凹部１４１Ａ）に斜線を付している。なお、図３では、一例として、点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の配列方向において、隣り合う点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の間に、点光源１２に対応しない凹部１４１（第２凹部１４１Ｂ）が２つある場合を例に挙げて説明している。

光源基板１１は、点光源１２が片面（導光板１４側の面）に配列された基板であり、点光源１２が発光するための電力を供給する不図示の配線等が形成されている。
点光源１２は、光源基板１１の出光側（導光板１４側）の面に所定の間隔で配列された点状の光源である。点光源１２は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源が用いられる。本実施形態の点光源１２に用いられるＬＥＤは、青色光を発する。なお、点光源１２は、ＬＥＤ以外の発光素子を用いてもよい。
点光源１２は、図２（ｂ）に示すように、光源基板１１の厚み方向（第３の方向ｄ３）から見た形状が円形形状である例を示すが、これに限らず、矩形形状や他の多角形形状としてもよい。

点光源１２は、光源基板１１の片面に、２次元的に複数配置されており、点光源１２が最も近接して配列されている配列方向である光源配列方向は、第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３の３方向である。第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３は、光源基板１１の板面及び導光板１４の板面に平行であり、互いに交差する。

この第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３における点光源１２の配列ピッチは、他の方向、すなわち、各光源配列方向の間の方向における点光源１２の配列ピッチと比べて小さい。本実施形態では、各光源配列方向における点光源１２の配列ピッチが等しく、他の方向における点光源１２の配列ピッチ等と比較して最小である。
なお、本実施形態では、各光源配列方向における配列ピッチが等しい例を挙げて説明するが、各光源配列方向における配列ピッチが誤差程度の数値の差異（例えば、±１０％程度の差異）を有する場合にも、各光源配列方向の配列ピッチは等しいものとしてよいとする。

本実施形態において、導光板１４の板面に垂直な方向（第３の方向ｄ３）から見て、第１光源配列方向Ａ１と第２光源配列方向Ａ２とは６０°をなし、第２光源配列方向Ａ２と第３光源配列方向Ａ３とは６０°をなし、第３光源配列方向Ａ３と第１光源配列方向Ａ１とは６０°をなしている。また、本実施形態では、各光源配列方向において、点光源１２の配列ピッチは等しく、Ｐ０である。

導光板１４は、光源基板１１の出光側（ＬＣＤパネル２０側）に設けられた透光性を有する板状の部材である。
導光板１４は、光源基板１１側の面１４ａと、ＬＣＤパネル２０側（出光側）の出光面１４ｂとを有し、光源基板１１側の面１４ａに開口する凹形状の凹部１４１が所定の間隔で複数配列されている。
点光源１２から発せられた光は、導光板１４内に入射し、導光板１４内を導光して出光面１４ｂから出射する。導光板１４は、出光面１４ｂでの明るさが均一になるように光を導光させる部材である。

この導光板１４は、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂等の１つ以上を主成分とする透明樹脂により形成されてもよい。また、例えば、上述のような透明樹脂より形成された基材層に対して、その光源基板１１側となる面に、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート等の透光性を有する紫外線硬化型樹脂により凹部１４１を有する形状部が形成された形態としてもよい。さらに、導光板１４全体が、紫外線硬化型樹脂により形成される形態としてもよい。
本実施形態において、導光板１４の厚みは、Ｓ０とする。

凹部１４１は、光源基板１１側である面１４ａに開口する凹形状である。
この凹部１４１は、面１４ａに２次元的に複数配置されており、凹部１４１が最も近接して配列されている配列方向である凹部配列方向は、第１凹部配列方向Ｂ１、第２凹部配列方向Ｂ２、第３凹部配列方向Ｂ３の３方向である。第１凹部配列方向Ｂ１、第２凹部配列方向Ｂ２、第３凹部配列方向Ｂ３は、導光板１４の板面に平行であり、互いに交差する。

この第１凹部配列方向Ｂ１、第２凹部配列方向Ｂ２、第３凹部配列方向Ｂ３における凹部１４１の配列ピッチは、他の方向、すなわち、各凹部配列方向の間の方向における凹部１４１の配列ピッチよりも小さい。本実施形態では、各凹部配列方向における配列ピッチが等しく、他の方向における配列ピッチ等と比較して最小である。
なお、本実施形態では、各凹部配列方向における配列ピッチが等しい例を挙げて説明するが、各凹部配列方向における配列ピッチが誤差程度の数値の差異（例えば、±１０％程度の差異）を有する場合にも、各凹部配列方向の配列ピッチは等しいものとしてよいとする。

また、図３に示すように、本実施形態では、導光板１４の厚み方向（第３の方向ｄ３）から見て、第１凹部配列方向Ｂ１と第２凹部配列方向Ｂ２とは６０°をなし、第２凹部配列方向Ｂ２と第３凹部配列方向Ｂ３とは６０°をなし、第３凹部配列方向Ｂ３と第１凹部配列方向Ｂ１とは６０°をなしている。

また、本実施形態では、図３に示すように、導光板１４の厚み方向（第３の方向ｄ３）から見て、各凹部配列方向は、各光源配列方向と交差しており、第１凹部配列方向Ｂ１は、第１光源配列方向Ａ１と３０°をなし、第２凹部配列方向Ｂ２は、第２光源配列方向Ａ２と３０°をなし、第３凹部配列方向Ｂ３は、第３光源配列方向Ａ３と３０°をなしている。なお、これに限らず、凹部配列方向と光源配列方向とが一致する形態、例えば、第１凹部配列方向Ｂ１が第１光源配列方向Ａ１と一致し、第２凹部配列方向Ｂ２が第２光源配列方向Ａ２と一致し、第３凹部配列方向Ｂ３が第３光源配列方向Ａ３と一致する形態としてもよい。

本実施形態において、図３に示すように、凹部１４１の各凹部配列方向における配列ピッチは等しく、いずれもＰ２である。
また、本実施形態において、図３に示すように、第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３における凹部１４１の配列ピッチは、いずれもＰ１であり、Ｐ１＞Ｐ２である。また、点光源１２の配列ピッチＰ０は、各光源配列方向における凹部１４１の配列ピッチＰ１の整数倍である。

本実施形態のように、面光源装置の厚み方向（第３の方向ｄ３）から見て、各光源配列方向が互いに６０°で交差し、第１凹部配列方向Ｂ１が第１光源配列方向Ａ１と３０°をなし、第２凹部配列方向Ｂ２が第２光源配列方向Ａ２と３０°をなし、第３凹部配列方向Ｂ３が第３光源配列方向Ａ３と３０°をなす場合、図３に示すように、３つの光源配列方向において最も近接する３つの凹部１４１を角とする正三角形の中心（内心）にさらに１つ凹部１４１が位置している形態となっている。

本実施形態の凹部１４１は、図２等に示すように、面１４ａ側の開口部１４３を底面とし、導光板１４の厚み方向に対して傾斜する側面１４２を有する円錐形状であり、導光板１４の板面に平行な面における開口部分の面積が、導光板１４の厚み方向（第３の方向ｄ３）に沿って出光面１４ｂ側に向かうにつれて次第に小さくなっている。凹部１４１の深さ（導光板１４の厚み方向における寸法）は、Ｓ１である。
本実施形態の凹部１４１は、図２（ｂ）に示すように、開口部１４３は、円形形状であり、図２（ａ）に示すように、導光板１４の厚み方向（第３の方向ｄ３）及び凹部配列方向に平行な断面における断面形状が二等辺三角形形状である。

図４は、凹部１４１の他の形態を示す図である。図４では、図２（ａ）と同様の導光板１４の断面における凹部１４１の断面形状を示している。
凹部１４１は、図４（ａ）に示すように、出光面１４ｂ側に頂面を有する円錐台形状としてもよい。このとき、頂面は、平面であってもよいし、出光面１４ｂ側に凸状となる曲面等としてもよい。
また、凹部１４１の側面１４２は、開口部１４３の中心を通り導光板１４の厚み方向（第３の方向ｄ３）に平行な断面における形状が、曲線状となる形態としてもよく、例えば、図４（ｂ）に示すように、開口部１４３側に凸状となる曲面状である形態としてもよい。

図２及び図３に示すように、導光板１４に形成される複数の凹部１４１には、導光板１４の板面に垂直な方向（第３の方向ｄ３）から見て、点光源１２に対応した位置に設けられ点光源１２が内在する凹部１４１と、点光源１２に対応しない位置に設けられた凹部１４１とがある。
ここで、点光源１２に対応した位置に設けられ点光源１２が内在する凹部１４１を第１凹部１４１Ａとし、点光源１２に対応しない位置に設けられ点光源１２が内在しない凹部１４１を第２凹部１４１Ｂと呼ぶ。本実施形態において、第１凹部１４１Ａと第２凹部１４１Ｂとは、同じ形状及び大きさである。

導光板１４の出光面１４ｂでの明るさムラを低減する観点から、凹部１４１は、以下の条件を満たすことが好ましい。
第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３において、点光源１２の配列ピッチＰ０（第１凹部１４１Ａの配列ピッチ）と、凹部１４１の配列ピッチＰ１との比Ｐ０／Ｐ１は、３倍以上８倍以下、すなわち、３≦Ｐ０／Ｐ１≦８を満たすことが好ましく、Ｐ０／Ｐ１＝５前後とすることがより好ましい。
すなわち、各光源配列方向において、隣り合う第１凹部１４１Ａの間（隣り合う点光源１２の間）に、配置される第２凹部１４１Ｂの数は、２個以上７個以下とすることが好ましく、４個とすることがより好ましい。

第２凹部１４１Ｂは、その側面で導光板１４内を導光してきた光を全反射させて、その第２凹部１４１Ｂの直上や近傍となる出光面１４ｂから出射させる機能を有している。
仮に、Ｐ０／Ｐ１＞８である場合、出光面１４ｂにおいて、第１凹部１４１Ａ（点光源１２）の近傍に位置する第２凹部１４１Ｂ直上や近傍となる領域からの出光が大きくなり、これらの領域の明るさが大きくなり、隣り合う点光源１２の間の中央となる領域での明るさが低下し、明るさムラが生じる。
また、Ｐ０／Ｐ１＜３である場合、光源配列方向の点光源１２の間に位置する凹部（第２凹部１４１Ｂ）の数が少なくなる。そのため、出光面１４ｂにおいて、凹部１４１の間の領域が暗くなって明るさムラが生じる。特に、Ｐ０／Ｐ１＝１である場合には、出光面１４ｂにおいて、第１凹部１４１Ａ（点光源１２）直上や近傍となる領域のみが明るく、隣り合う第１凹部１４１Ａ（点光源１２）の間の中央に相当する領域が暗くなり、明るさムラが生じる。

このような明るさムラを改善するために、点光源１２の配列ピッチＰ０を小さくして点光源１２の個数を増やしたり、導光板１４の厚みを増したりする等の手段が考えられるが、点光源１２の削減や薄型化を目指す観点から好ましくない。
以上のことから、３≦Ｐ０／Ｐ１≦８を満たすことが、出光面１４ｂにおいて、明るさムラを低減する観点から好ましい。

また、本実施形態において、明るさムラを低減する観点から、凹部１４１の深さＳ１は、第１凹部１４１Ａとその第１凹部１４１Ａに最も近接する凹部１４１（第２凹部１４１Ｂ）との間の距離よりも小さいことが好ましい。この距離は、第１凹部１４１Ａの開口部１４３の中心とその第１凹部１４１Ａに最も近接する第２凹部１４１Ｂの開口部１４３の中心との距離であり、本実施形態では、第１凹部１４１Ａに対して、第１凹部配列方向Ｂ１、第２凹部配列方向Ｂ２、第３凹部配列方向Ｂ３のいずれかの配列方向において最も近接する第２凹部１４１Ｂとの距離であり、第１凹部配列方向Ｂ１、第２凹部配列方向Ｂ２、第３凹部配列方向Ｂ３における凹部１４１の配列ピッチＰ２に等しい。したがって、本実施形態では、凹部１４１の深さＳ１は、Ｓ１≦Ｐ２を満たすことが好ましい。

Ｓ１＞Ｐ２である場合、第１凹部１４１Ａと最も近接する第２凹部１４１Ｂとの距離が近すぎるため、第１凹部１４１Ａから導光板１４内に入射した光の多くは、その第１凹部１４１Ａに最も近接する第２凹部１４１Ｂの側面で全反射して出光面１４ｂから出射する光量が大きくなる。これにより、出光面１４ｂにおいて、点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の直上や近傍が、他の領域に比べて大幅に明るくなりすぎ、明るさムラとなる。
したがって、本実施形態では、凹部１４１の深さＳ１と、第１凹部１４１Ａとその第１凹部１４１Ａに最も近接する第２凹部１４１Ｂとの間の距離Ｐ２とは、Ｓ１≦Ｐ２を満たすことが明るさムラ改善の観点から好ましい。

図１６は、導光板１４の厚みＳ０と凹部１４１の配列ピッチＰ２との比の好ましい範囲について説明する図である。図１６（ａ）は、３つの凹部１４１の距離ｈ１～ｈ３を示し、図１６（ｂ）～（ｄ）は、導光板１４の厚み方向（第３の方向ｄ３）及び１つの凹部配列方向に平行な導光板１４の断面の一部を示しており、図１６（ｂ）は、Ｓ０／Ｐ２＜１．０である例、図１６（ｃ）は、１．０≦Ｓ０／Ｐ２≦１．３である例、図１６（ｄ）は、Ｓ０／Ｐ２＞１．３である例を示している。
導光板１４の出光面１４ｂでの明るさムラを低減する観点から、最も近接する３つの凹部１４１の開口部１４３の中心間の距離（図１６（ａ）に示す距離ｈ１，ｈ２，ｈ３）の平均値を距離Ｈとするとき、導光板１４の厚さＳ０と距離Ｈとの比Ｓ０／Ｈは、１．０≦Ｓ０／Ｈ≦１．３を満たすことが好ましい。

本実施形態では、距離ｈ１，ｈ２，ｈ３の平均値である距離Ｈは、凹部１４１の配列ピッチＰ２に等しい。したがって、導光板１４の出光面１４ｂでの明るさムラを低減する観点から、導光板１４の厚さＳ０と凹部１４１の配列ピッチＰ２との比Ｓ０／Ｐ２は、１．０≦Ｓ０／Ｐ２≦１．３を満たすことが好ましい。
図１６（ｂ）に示すように、Ｓ０／Ｐ２＜１．０となると、点光源１２に対応する第１凹部１４１Ａから導光板１４内に入射した光が、隣り合う凹部１４１の間の出光面１４ｂに臨界角未満の角度で入射して出光する量が増え、凹部１４１間が明るく、凹部１４１の直上等が暗くなるという明るさムラが生じやすくなる。

また、図１６（ｄ）に示すように、Ｓ０／Ｐ２＞１．３となると、点光源１２に対応する第１凹部１４１Ａから導光板１４内に入射した光や、凹部１４１の側面１４２で全反射した光等が、近接する凹部１４１の直上やその近傍の出光面１４ｂに臨界角未満の角度で入射して出光する量が増え、隣り合う凹部１４１の間が明るく、凹部１４１の直上等が暗くなるという明るさムラが生じやすくなる。

一方、図１６（ｃ）に示すように、１．０≦Ｓ０／Ｐ２≦１．３を満たす場合、第１凹部１４１Ａから導光板１４内に入射した光や、凹部１４１の側面１４２で全反射した光等が、隣り合う他方の凹部１４１との間であって他方の凹部１４１側の領域の出光面１４ｂに広がって臨界角未満の角度で入射して出光するので、凹部１４１の間の明るさが全体的に向上し、凹部１４１直上と凹部１４１の間の領域との明るさの差が解消される。
上述のような理由から、導光板１４の厚さＳ０と凹部１４１の配列ピッチＰ２との比Ｓ０／Ｐ２は、１．０≦Ｓ０／Ｐ２≦１．３を満たすことが好ましい。

さらに、凹部１４１は、本実施形態において、さらに、以下の条件を満たすことが、明るさムラ低減の観点から好ましい。
すなわち、図２（ａ）に示す断面において、導光板１４の屈折率をｎとし、凹部１４１の側面１４２と導光板１４の板面方向（主面方向）とのなす角度θが、以下に示す（式１）を満たす角度θ_０以上であることが好ましい。
θ_０－ａｓｉｎ（ｓｉｎθ_０／ｎ）＝ａｓｉｎ（１／ｎ） ・・・（式１）
角度θが、θ≧θ_０である場合、点光源１２から導光板１４の板面に垂直な方向（第３の方向ｄ３）に出射した光が、導光板１４に入射する際に側面１４２で屈折し、出光面１４ｂに対して臨界角以上の大きさで入射して全反射する。これにより、点光源１２からの光を導光板１４内へ導光させることができる。

なお、図４（ｂ）に示すように、側面１４２の接線方向と導光板１４の板面方向とがなす角度θが変化する場合、導光板１４を厚み方向（第３の方向ｄ３）から見て、点光源１２が内在する凹部１４１（第１凹部１４１Ａ）に対応する領域の５０％以上において、側面１４２と導光板１４の板面とがなす角度θが上記角度θ_０以上となることが好ましい。
上述の条件を満たさない場合、点光源１２から出射した光の多くが、側面１４２で屈折して導光板１４内を進み、点光源１２の直上やその近傍の出光面１４ｂに臨界角より小さい角度で入射して出光面１４ｂから出射してしまい、点光源１２の直上やその近傍となる領域のみが明るくなり好ましくない。

また、点光源１２の直上が明るくなりすぎることを抑制するために、導光板１４を厚み方向（第３の方向ｄ３）から見て、点光源１２が内在する凹部１４１（第１凹部１４１Ａ）に対応する領域において、側面１４２と導光板１４の板面とがなす角度θが上記角度θ_０より小さい領域については、透過率が５０％以下となるように、側面１４２に不図示の反射層等が形成されていてもよい。

図２に戻り、反射層１３は、光源基板１１の隣り合う点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の間となる領域に形成されている。反射層１３の導光板１４側の表面と導光板１４の面１４ａとの間には間隙があり、空気が位置している。
この反射層１３は、導光板１４の面１４ａから光源基板１１側へ出射した光を反射して導光板１４へ戻す機能を有している。
反射層１３は、例えば、反射率の高い白色の樹脂層等により形成された層であり、白色の樹脂製のシート状の部材等を用いてもよい。また、反射層１３は、光の反射率の高い誘電体多層膜により形成してもよい。また、反射層１３は、反射率の高い金属等により形成された層としてもよい。さらに、反射層１３は、拡散反射率が高い層としてもよいし、鏡面反射率が高い層としてもよい。

図１に戻り、光学シート１５，１６，１７は、導光板１４の出光側（すなわち、導光板１４とＬＣＤパネル２０との間）に配置される光学部材であり、導光板１４の出光面１４ｂから出射した光を拡散したり、その進行方向を制御したりする各種光学機能を有する。本実施形態では、３枚の光学シートが配置される例を挙げて説明するが、点光源１２の特性等に応じて適宜その種類や枚数等を変更してよい。
光学シート１５は、導光板１４のＬＣＤパネル２０側に配置されており、いわゆるＱＤシート（量子ドットシート）である。このＱＤシートである光学シート１５を透過することにより、点光源１２から出射した青色光は、白色光に変換される。

光学シート１６は、光学シート１５よりもＬＣＤパネル２０側に配置されており、片面に単位プリズム形状が配列されたプリズムシートである。本実施形態の光学シート１６は、ＬＣＤパネル２０側（出光側）の面に、断面形状が三角形形状である凸状の単位プリズム１６１が配列されている。
この光学シート１６は、導光板１４から出射した光が透過型表示装置１の正面方向（第３の方向ｄ３）に対して大きな角度をなす入射角度で光学シート１６に入射した場合、単位プリズム１６１の２つの斜面１６２で全反射することにより、導光板１４側へ返す機能を有する。また、導光板１４から出射した光が透過型表示装置１の正面方向（第３の方向ｄ３）に対して小さな角度をなす入射角度で光学シート１６に入射した場合は、斜面１６２で屈折して出射する。すなわち、光学シート１６は、光を正面方向へ向ける作用を有する。
本実施形態の光学シート１６は、第２の方向ｄ２（画面左右方向）を稜線方向とする単位プリズム１６１が第１の方向ｄ１（画面上下方向）に沿って配列されたプリズムシートである。

光学シート１７は、その透過軸と平行な方向の偏光成分を透過させ、その透過軸に直交する反射軸と平行な方向の偏光成分を反射する反射型偏光シートである。この光学シート１７は、ＬＣＤパネル２０内の偏光板で吸収されてしまいう偏光成分の光を、導光板１４側へ反射し、ＬＣＤパネル２０内の偏光板を透過する偏光成分の光を透過する機能を有する。これにより、導光板１４から出射する光の利用効率を向上させることができる。

本実施形態では、光学シート１６は、一例として、第２の方向ｄ２（画面左右方向）を稜線方向とする単位プリズム１６１が第１の方向ｄ１（画面上下方向）に配列されたプリズムシートである例を示したが、これに限らず、透過型表示装置１の使用環境や所望する光学性能に応じて、第１の方向ｄ１を稜線方向とする単位プリズム１６１を第２の方向に配列したプリズムシートとしてもよい。
また、面光源装置１０は、光学シート１６に加えて、さらに第１の方向ｄ１を稜線方向とする単位プリズムを第２の方向に配列したプリズムシートをさらに備えてもよし、拡散作用を有するシート等を備えてもよい。
導光板１４とＬＣＤパネル２０との間に配置される光学シートは、面光源装置１０や透過型表示装置１の使用環境や望まれる光学性能に応じて、適宜選択してよい。

図５は、本実施形態の導光板１４内を進む光の様子を説明する図である。図５では、理解を容易にするために、光源基板１１、点光源１２、反射層１３、導光板１４のみを示している。また、図５では、導光板１４の厚み方向及び凹部１４１の配列方向（一例として、第１凹部配列方向Ｂ１）に平行な断面の一部を拡大して示している。
点光源１２から出射した光は、凹部１４１（第１凹部１４１Ａ）の側面１４２から導光板１４内に入射し、導光板１４の出光面１４ｂや光源基板１１側の面１４ａで全反射しながら導光板１４内を導光する。そして、例えば、光Ｌ１は、他の凹部１４１（図５では第２凹部１４１Ｂ）の側面１４２で全反射して、出光面１４ｂから出射する。また、例えば、光Ｌ２は、隣接する他の凹部１４１（図５では第２凹部１４１Ｂ）の側面１４２から凹部１４１内に入射して、光源基板１１上に設けられた反射層１３で反射する等して凹部１４１の側面１４２から導光板１４に再度入射し、導光板１４内を導光する等して、他の凹部１４１（第２凹部１４１Ｂ）の側面１４２で全反射して出光面１４ｂから出射する。

上述のように、本実施形態によれば、点光源１２から出射した光は、側面１４２で屈折して導光板１４に入射して導光板１４内を導光し、点光源１２の近傍の出光面１４ｂでは全反射するので、点光源１２の直上やその近傍で出光面１４ｂから出射する光量が抑えられる。

また、本実施形態によれば、導光板１４内を導光する光の一部が、点光源１２に対応しない凹部１４１（第２凹部１４１Ｂ）の側面１４２で全反射してその凹部１４１（第２凹部１４１Ｂ）の直上や近傍となる出光面１４ｂから出射することにより、その領域の明るさが高まる。すなわち、その凹部１４１（第２凹部１４１Ｂ）が疑似的な光源となる。
したがって、本実施形態によれば、点光源１２の配列方向（第１光源配列方向Ａ１から第３光源配列方向Ａ３）において、隣り合う点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の間に２つ以上の凹部１４１（第２凹部１４１Ｂ）が配列されており、点光源１２の無い位置に疑似的な光源（第２凹部１４１Ｂ）が複数位置する形態となるので、点光源１２が少数であっても点光源１２の直上や近傍と点光源１２の間の領域との明るさの差による明るさムラを低減でき、面光源装置１０、透過型表示装置１の明るさムラを効果的に低減することができる。

また、本実施形態では、凹部１４１は、第１光源配列方向Ａ１から第３光源配列方向Ａ３とはそれぞれ３０°をなす第１凹部配列方向Ｂ１から第３凹部配列方向Ｂ３に配列ピッチＰ２で配列されている。この配列ピッチＰ２は、各光源配列方向における凹部１４１の配列ピッチＰ１よりも小さい。そのため、凹部１４１は、光源配列方向と凹部配列方向とが平行である場合と比べて、より、密に配列された形態となっている。
これにより、疑似的な光源となる凹部１４１（第２凹部１４１Ｂ）がより密に配列された形態となっているので、点光源１２が少数であっても、出光面１４ｂでの明るさの均一性が向上し、明るさムラを低減できる。また、凹部１４１をより近接させて配列でき、導光板１４の板厚を薄くすることができる。

また、本実施形態では、各光源配列方向における点光源１２の配列ピッチＰ０と凹部１４１の配列ピッチＰ１との比Ｐ０／Ｐ１が、３≦Ｐ０／Ｐ１≦８を満たしている。Ｐ０／Ｐ１≧３であるので、導光板１４の出光面１４ｂにおいて、凹部１４１直上やその近傍と凹部１４１の間の領域の明るさの差を低減できる。また、Ｐ０／Ｐ１≦８であるので、隣り合う点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の間の領域（特に、点光源１２の間の中央となる領域）における明るさを向上することができ、点光源１２の直上及びその近傍と点光源１２の間（特に、点光源１２の間の中央となる領域）との明るさの差による明るさムラを低減できる。したがって、本実施形態によれば、導光板１４の出光面１４ｂでの明るさムラを低減でき、面光源装置１０の明るさの均一性向上を図ることができる。また、本実施形態によれば、点光源１２の配置間隔を広げて点光源１２の使用個数を減らすことや、導光板１４の板厚の薄型化を実現できる。

以上のことから、本実施形態によれば、使用する点光源１２の数を抑え、かつ、導光板１４の出光面１４ｂでの明るさムラを低減でき、面光源装置１０の出光面での明るさムラを抑制できる。

一方、従来の点光源に対応した位置にのみ凹部が形成されている導光板では、導光板の出光面において、点光源の直上やその近傍となる領域のみ明るさが大きくなり、点光源の間の領域（特に、点光源１２の間の中央となる領域）が暗くなるという明るさのムラが生じやすい。
この明るさムラを解消するために、例えば、導光板の板厚を大きくすると、点光源の間の領域の明るさは向上するが、面光源装置や透過型表示装置の薄型化、軽量化、生産コストの低減等の観点から好ましくない。また、明るさムラ解消のために、点光源の数を増やすことは、生産コストの削減や消費電力の低減等の観点から好ましくない。
本実施形態の面光源装置１０は、上述のようにこれらの問題を解決し、明るさムラを大幅に改善することができる。

（試料による評価）
ここで、導光板１４の凹部１４１の配列ピッチ等が異なる試料１～７の面光源装置を用意し、面光源装置１０の出光面での明るさ（照度）をシミュレーションにより算出した。なお、シミュレーションに用いた各試料の面光源装置は、光学シート１５～１７を備えておらず、面光源装置１０の出光面は、導光板１４の出光面１４ｂとなっている。

図６は、試料２の面光源装置での撮影領域Ｔ１、単位領域Ｔ０、点光源１２及び凹部１４１の位置等を説明する図である。図６では、一例として、シミュレーションにおける試料２の面光源装置での撮影領域Ｔ１、単位領域Ｔ０等の形状及び凹部１４１の位置を示し、点光源１２に対応する凹部１４１（第１凹部１４１Ａ）に斜線を付して示している。
本実施形態では、各光源配列方向が互いに６０°をなして交差し、各光源配列方向に対して各凹部配列方向が３０°をなして交差している。したがって、１つの点光源１２に対応する単位領域Ｔ０は、図６中に実線で示す六角形形状の領域であり、この単位領域Ｔ０の各辺に沿ってミラーを配置した状態で、点光源１２を点灯した場合の単位領域Ｔ０内での明るさをシミュレーションにより算出した。シミュレーションにおいて画像を撮影した撮影領域Ｔ１は、図６中に一点鎖線で示す６ｍｍ四方の正方形形状の領域である。後述する図７（ａ）等に示すシミュレーションの画像は、撮影領域Ｔ１の中心を単位領域Ｔ０の中心と一致させた状態で撮影しており、単位領域Ｔ０外となる撮影領域Ｔ１の四隅等については、明るさの算出を行っていないため、暗部として示している。

試料１～７の面光源装置は、第１凹部配列方向Ｂ１、第２凹部配列方向Ｂ２、第３凹部配列方向Ｂ３における凹部１４１の配列ピッチＰ２が異なっており、これに伴い、第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３における凹部１４１の配列ピッチＰ１も異なっているが、それ以外は、同様の形態である。
試料１～７の面光源装置の出光面の単位領域Ｔ０において、直線Ｋ１，Ｋ２（後述する図７（ａ）等参照）に沿って照度を算出した。直線Ｋ１は、図６に示す撮影領域Ｔ１の上下方向に平行であり、直線Ｋ２は、撮影領域Ｔ１の左右方向に平行であり、いずれの直線も撮影領域Ｔ１及び単位領域Ｔ０の中心に位置する点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の中心を通る。

試料１～７の面光源装置において、点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の配列ピッチＰ０＝６．０ｍｍ、導光板１４の厚さＳ０＝０．７５ｍｍ、導光板１４の屈折率が１．４９である。
また、試料１～７の面光源装置において、凹部１４１の形状は、円錐形状であり、凹部１４１の深さＳ１＝０．４ｍｍ、凹部１４１の開口部１４３の径が０．１ｍｍである。
試料１～７の面光源装置の導光板１４において、側面１４２が導光板１４の板面方向となす角度θ＝８２．４°であり、角度θは、θ≧θ_０を満たしている。

また、前述の比Ｐ０／Ｐ１について、試料２～６の面光源装置では、３≦Ｐ０／Ｐ１≦８を満たしており、試料１の面光源装置では、Ｐ０／Ｐ１＝２であり、試料７の面光源装置は、Ｐ０／Ｐ１＝１０であり、比Ｐ０／Ｐ１の好ましい範囲を満たしていない。
これらの各試料の面光源装置において、点光源１２を点灯した場合の出光面１４ｂの単位領域Ｔ０内での照度分布のシミュレーション結果から、明るさムラの有無について評価した。

図７から図１３は、試料１～７の面光源装置での明るさのシミュレーション結果を示す図である。図７から図１３において、（ａ）の図は、点光源１２点灯時の出光面１４ｂの撮影領域Ｔ１内の単位領域Ｔ０の明るさの分布を示す画像であり、（ｂ）の図は、撮影領域Ｔ１内の単位領域Ｔ０内の直線Ｋ２に沿った照度を示すグラフであり、（ｃ）の図は、撮影領域Ｔ１内の単位領域Ｔ０内の直線Ｋ１に沿った照度を示すグラフであり、（ｄ）の図は、（ａ）の図における明るさ分布のヒストグラムである。
図７から図１３において、（ｂ）の図に示すグラフの縦軸は照度（ｌｕｘ）であり、横軸は単位領域Ｔ０の中心（点光源１２の中心）からの距離（ｍｍ）を示し、（ｃ）の図に示すグラフの横軸は照度（ｌｕｘ）であり、縦軸は単位領域Ｔ０の中心（点光源１２の中心）からの距離（ｍｍ）を示している。

表１は、試料１～７の面光源装置において、導光板１４の各凹部配列方向における凹部１４１の配列ピッチＰ２、各光源配列方向における凹部１４１の配列ピッチＰ１、出光面１４ｂでの明るさムラの評価結果等を示す表である。
表１に示すように、導光板１４の出光面１４ｂでの明るさムラについて、点光源間の明るさムラと、凹部間の明るさムラとを評価し、さらに、これらを合わせた総合評価を行った。点光源間の明るさムラとは、点光源１２の配列方向（各光源配列方向）における点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の直上及びその近傍と隣り合う点光源１２（第１凹部１４１Ａ）の間の領域との明るさの差に起因する明るさムラである。凹部間の明るさムラとは、凹部１４１直上及びその近傍と凹部１４１の間の領域との明るさの差に起因する明るさムラである。
また、各明るさムラの評価は、次の３段階で行った。明るさムラが大きく使用に適さないものを「１」とし、「１」より優れており、使用可能な程度に明るさムラが改善されているものを「２」とし、「２」よりも優れており、明るさムラが良好に改善されているものを「３」として示した。

図７、表１に示すように、Ｐ０／Ｐ１＝２である試料１の面光源装置では、点光源間の明るさムラは改善されているが、凹部間の明るさムラが大きく、使用に適さない。
また、図１３、表１に示すように、Ｐ０／Ｐ１＝１０である試料７の面光源装置では、凹部間の明るさムラは改善されているが、点光源１２の直上及びその近傍が、点光源１２の間の領域と比べて明るくなりすぎ、点光源間の明るさムラが大きく、使用に適さない。
一方、図８から図１２、表１に示すように、比Ｐ０／Ｐ１が３≦Ｐ０／Ｐ１≦８を満たす試料２～６の面光源装置では、点光源間の明るさムラも凹部間の明るさムラも改善されていた。特に、Ｐ０／Ｐ１＝５である試料４の面光源装置では、点光源間の明るさムラも凹部間の明るさムラも十分に低減され、出光面１４ｂでの明るさの均一性が高かった。
以上の結果に示すように、比Ｐ０／Ｐ１が好ましい範囲を満たす試料２～６の面光源装置では、明るさムラが良好に改善されていた。

次に、導光板１４の厚さＳ０と凹部１４１の最近接距離となる配列ピッチＰ２との比が異なる試料８～２５の面光源装置を用意し、前述の試料１～７と同様に点光源１２を点灯した場合の単位領域Ｔ０の明るさ分布のシミュレーションを行った。
試料８～１３の面光源装置は、凹部１４１の配列ピッチＰ２＝０．５７８ｍｍであり、試料１３～１９の面光源装置は、凹部１４１の配列ピッチＰ２＝０．６９３ｍｍであり、試料２０～２５の面光源装置は、凹部１４１の配列ピッチＰ２＝０．８６６ｍｍである。試料８～２５の面光源装置は、導光板１４の厚さＳ０が異なっている。また、試料８～２５の面光源装置において、凹部１４１の形状は、試料１～７と同様に、開口部１４３の径が０．１ｍｍであり、深さＳ１＝０．４ｍｍである。
この試料８～２５の面光源装置は、いずれも比Ｐ０／Ｐ１等の好ましい範囲を満たしている。

図１４は、試料８～２５の面光源装置でのシミュレーション結果の一部の例を示す図である。図１４（ａ）は、Ｓ０／Ｐ２＜１．０である例として、試料１４の面光源装置での出光面１４ｂでの明るさ分布を示す画像であり、図１４（ｂ）は、１．０≦Ｓ０／Ｐ２≦１．３である例として試料１７の面光源装置の出光面１４ｂでの明るさ分布を示す画像であり、図１４（ｃ）は、Ｓ０／Ｐ２＞１．３である例として、試料１９の面光源装置の出光面１４ｂでの明るさ分布を示す画像である。

表２は、試料８～２５の面光源装置における導光板１４の厚さＳ０と凹部１４１の配列ピッチＰ２との比Ｓ０／Ｐ２や、出光面１４ｂでの凹部間の明るさムラの評価結果を示した表である。
凹部間の明るさムラの評価は、表１と同様に、次の３段階で行った。明るさムラが大きく使用に適さないものを「１」とし、「１」より優れており、使用可能な程度に明るさムラが改善されているものを「２」とし、「２」よりも優れており、明るさムラが良好に改善されているものを「３」とした。

図１４及び表２に示すように、Ｓ０／Ｐ２＞１．３である試料１３，１９，２５の面光源装置では、凹部１４１直上が明るく、隣り合う凹部１４１の間の領域が暗くなり、明るさムラが生じていた。
また、Ｓ０／Ｐ２＜１．０である試料８，１４，１５，２０，２１の面光源装置では、凹部１４１直上が暗く、隣り合う凹部１４１の間の領域が明るくなり、明るさムラが生じていた。

一方、１．０≦Ｓ０／Ｐ２≦１．３を満たす試料９～１２，１６～１８，２２～２４の面光源装置では、凹部１４１直上と隣り合う凹部１４１の間の領域との明るさの差が小さくなっており、凹部間の明るさムラが低減されていた。
以上のことから、凹部間の明るさムラを低減する観点から、比Ｓ０／Ｐ２は、１．０≦Ｓ０／Ｐ２≦１．３を満たすことが好ましい。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。

（１）本実施形態において、凹部１４１の各凹部配列方向が、点光源１２の各光源配列方向と交差する例を挙げて示したが、これに限らず、例えば、各凹部配列方向が、各光源配列方向に一致する形態としてもよい。
図１５は、変形形態の導光板１４での凹部１４１と点光源１２の位置を示す図である。図１５では、変形形態の導光板１４の一部をその板面に垂直な方向から見た様子を示している。この変形形態の導光板１４では、第１凹部配列方向Ｂ１、第２凹部配列方向Ｂ２、第３凹部配列方向Ｂ３は、それぞれ、第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３に一致（平行）となっている。また、図１５に示す変形形態の導光板１４では、点光源１２の配列ピッチＰ０と、各光源配列方向における凹部１４１の配列ピッチＰ１との比が、Ｐ０／Ｐ１＝３となっている。
このような形態であっても、比Ｐ０／Ｐ１が３≦Ｐ０／Ｐ１≦８を満たすことにより、出光面１４ｂでの明るさムラを低減できる。したがって、面光源装置１０や透過型表示装置１として所望する光学性能に合わせて、上記のような形態を選択してもよい。

（２）本実施形態において、第１光源配列方向Ａ１と第２光源配列方向Ａ２とが６０°をなし、第２光源配列方向Ａ２と第３光源配列方向Ａ３とが６０°をなし、第３光源配列方向Ａ３と第１光源配列方向Ａ１とが６０°をなして交差する例を挙げて説明したが、各光源配列方向が互いに交差する角度は、６０°以外としてもよい。

（３）本実施形態において、凹部１４１の開口部１４３は円形形状である例を示したが、これに限らず、例えば、正方形や長方形、ひし形等の四角形形状や、六角形形状等の多角形形状としてもよい。

（４）本実施形態において、第１光源配列方向Ａ１、第２光源配列方向Ａ２、第３光源配列方向Ａ３のいずれかの方向が、第１の方向ｄ１又は第２の方向ｄ２のいずれかに平行である形態としてもよい。

（５）本実施形態において、第１凹部配列方向Ｂ１と第１光源配列方向Ａ１との交差角度、第２凹部配列方向Ｂ２と第２光源配列方向Ａ２との交差角度、第３凹部配列方向Ｂ３と第３光源配列方向との交差角度が、３０°である例を示したが、これに限らず、３０°以外の他の角度としてもよいし、凹部配列方向と光源配列方向との交差角度がぞれぞれ異なる角度である形態としてもよい。

（６）本実施形態において、点光源１２は、青色光を発する例を挙げて説明したが、白色光を発するものを用いてもよい。その場合、光学シート１５（ＱＤシート）は、用いなくともよい。また、点光源１２が白色光を発行する場合は、光学シート１５（ＱＤシート）ではなく、光を拡散する作用を有する拡散シートを配置してもよい。

（７）本実施形態において、光源配列方向及び凹部配列方向は、それぞれ３つである例を示したが、光源配列方向及び凹部配列方向が、それぞれ２つである場合にも最も近接する凹部１４１の距離の平均値である距離Ｈと導光板の深さＳ０との比Ｓ０／Ｈは、１．０≦Ｓ０／Ｈ≦１．３を満たすことが好ましい。

なお、本実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は、省略する。また、本発明は、以上説明した実施形態等によって限定されることはない。

１ 透過型表示装置
１０ 面光源装置
１１ 光源基板
１２ 点光源
１３ 反射層
１４ 導光板
１４１ 凹部
１４１Ａ 第１凹部
１４１Ｂ 第２凹部
１５ 光学シート
１６ 光学シート
１７ 光学シート
２０ ＬＣＤパネル

Claims (10)

1. 片面に複数の点光源が配列された光源基板と、
   前記光源基板の出光側に位置し、前記光源基板側に開口する複数の凹部が形成された導光板と、
   を備える面光源装置であって、
   前記点光源の光源配列方向として、前記点光源の配列ピッチが他の方向での配列ピッチよりも小さい方向を第１光源配列方向、第２光源配列方向、第３光源配列方向とし、前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向は、前記導光板の板面に平行であって互いに交差し、
   前記凹部の凹部配列方向として、前記凹部の配列ピッチが他の方向での配列ピッチよりも小さい方向を第１凹部配列方向、第２凹部配列方向、第３凹部配列方向とし、前記第１凹部配列方向、前記第２凹部配列方向、前記第３凹部配列方向は、前記導光板の板面に平行であって互いに交差し、
   前記導光板の板面に垂直な方向から見て、前記点光源に対応する位置に設けられて前記点光源の少なくとも一部が内在する前記凹部を第１凹部とし、前記点光源に対応しない位置に設けられた前記凹部を第２凹部とするとき、前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向において隣り合う前記第１凹部の間には、少なくとも２つ以上の前記第２凹部が設けられること、
   を特徴とする面光源装置。
2. 請求項１に記載の面光源装置において、
   前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向は、前記第１凹部配列方向、前記第２凹部配列方向、前記第３凹部配列方向と交差すること、
   を特徴とする面光源装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の面光源装置において、
   前記導光板の板面に垂直な方向から見て、
   前記第１光源配列方向は、前記第２光源配列方向と６０°をなし、
   前記第２光源配列方向は、前記第３光源配列方向と６０°をなし、
   前記第３光源配列方向は、前記第１光源配列方向と６０°をなすこと、
   を特徴とする面光源装置。
4. 請求項３に記載の面光源装置において、
   前記導光板の板面に垂直な方向から見て、
   前記第１凹部配列方向は、前記第１光源配列方向と３０°をなし、
   前記第２凹部配列方向は、前記第２光源配列方向と３０°をなし、
   前記第３凹部配列方向は、前記第３光源配列方向と３０°をなすこと、
   を特徴とする面光源装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向における前記凹部の配列ピッチは、前記第１凹部配列方向、前記第２凹部配列方向、前記第３凹部配列方向における前記凹部の配列ピッチよりも大きいこと、
   を特徴とする面光源装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記導光板の板面に垂直な方向から見て、前記第１凹部に対して最も近接する前記第２凹部は、その前記第１凹部に対して前記第１凹部配列方向、前記第２凹部配列方向、前記第３凹部配列方向に位置すること、
   を特徴とする面光源装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向における前記点光源の配列ピッチは、前記第１光源配列方向、前記第２光源配列方向、前記第３光源配列方向における前記凹部の配列ピッチの３倍以上８倍以下であること、
   を特徴とする面光源装置。
8. 請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記凹部は、前記導光板の厚み方向に沿って、前記光源基板側から出光側へ向かうにつれて小さくなる形状であること、
   を特徴とする面光源装置。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の面光源装置において、
   前記凹部の側面が前記導光板の板面方向となす角度θは、前記導光板の屈折率をｎとするとき、
   θ_０－ａｓｉｎ（ｓｉｎθ_０／ｎ）＝ａｓｉｎ（１／ｎ）
   という式を満たす角度θ_０に対して、前記導光板の板面に直交する方向から見て、前記第１凹部に対応する領域の５０％以上において、
   θ≧θ_０
   を満たすこと、
   を特徴とする面光源装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の面光源装置と、
    前記面光源装置の出光側に配置される透過型表示部と、
    を備える透過型表示装置。

Images