KR20130117645A - 도광판, 면 광원 장치 및 표시 장치 - Google Patents

도광판, 면 광원 장치 및 표시 장치 Download PDF

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KR20130117645A
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마사히로 고토
히로시 세키구치
히로시 야마모토
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다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

도광판은, 본체부와, 본체부 상을 도광 방향으로 연장하는 복수의 제1 단위 형상 요소와, 본체부 상의 복수의 제1 단위 형상 요소 사이에 배치된 제2 단위 형상 요소를 갖는다. 제1 단위 형상 요소의 폭은 도광 방향에 있어서의 중앙으로부터 단부를 향해서 가늘어져 간다. 중앙에 있어서의 제1 단위 형상 요소의 폭에 대한 높이의 비는 제2 단위 형상 요소의 폭에 대한 높이의 비보다 크다.

Description

도광판, 면 광원 장치 및 표시 장치{LIGHT-GUIDE　PANEL,　PLANAR　LIGHT-SOURCE　DEVICE,　AND　DISPLAY　DEVICE}
본 발명은, 광을 도광하는 도광판, 이 도광판을 갖는 면 광원 장치, 및 이 면 광원 장치를 갖는 표시 장치에 관한 것이다.
면 형상으로 광을 조사하는 면 광원 장치가, 예를 들어 액정 표시 장치에 내장되어 액정 표시 패널을 배면측에서 조명하는 백라이트로서, 널리 보급되고 있다(예를 들어, JP2007-227405A). 액정 표시 장치용의 면 광원 장치는, 크게 구별하면, 광학 부재 바로 아래에 광원을 배치하는 직하형과, 광학 부재의 측방에 광원을 배치하는 엣지 라이트형(사이드 라이트형이라고도 부른다)으로 분류된다.
엣지 라이트형의 면 광원 장치는, 직하형의 면 광원 장치와 비교해, 면 광원 장치의 박형화를 가능하게 하는 등의 구조적 특징을 갖고 있다. 이 구조적 특징으로부터, 엣지 라이트형 면 광원 장치는, 지금까지 주로 노트형 퍼스널 컴퓨터(이하, 단순히 「노트형 PC」라고도 부른다)용의 표시 장치에 적용되어 왔다.
엣지 라이트형의 면 광원 장치로는, 광원의 측방에 도광판이 설치되어 있고, 광원으로부터의 광은, 도광판의 측면(입광면)으로부터 도광판 내에 입사한다. 도광판에 입사한 광은, 도광판의 대향하는 한 쌍의 주면에 있어서 반사를 반복하고, 입광면에 거의 직교하는 방향(도광 방향)으로 도광판 내를 진행해 간다. 도광판 내를 진행하는 광은, 도광판으로부터 광학적인 작용을 받고, 도광판 내를 진행함에 따라서 조금씩 출광면으로부터 출사해 가도록 작용을 받는다. 이와 같이 하여, 도광판의 출광면에서의 출사광량이, 도광 방향을 따라, 크게 변동되어버리는 것이 방지 되도록 되어 있다. 구체적인 도광판 구성의 일례로서, 도광판 내에 광산란제가 분산되고, 광산란제에 의해 도광판 내를 진행하는 광의 진행 방향을 변화시킴으로써, 도광 방향을 따른 도광판의 각 위치로부터 광을 조금씩 출사시켜 갈 수 있다.
그러나, 현상태의 엣지 라이트형의 면 광원 장치에 있어서는, 도광 방향을 따라서 출사광량이 충분히 균일화되어 있지 않고, 출광면 중 광원에 가까운 영역으로부터 출사하는 광의 광량이 국소적으로 많아지는 경향이 있다. 이러한 경향의 한편, 면 광원 장치가 내장된 표시 장치의 표시면을 관찰하는 관찰자는, 면 광원 장치의 출광면의 중앙에 대응하는 표시면 상의 중앙 영역에 표시되는 상의 밝기의 상승을 민감하게 감지할 수 있지만, 면 광원 장치의 출광면의 테두리부에 대응하는 표시면 상의 테두리부 영역에 표시되는 상의 밝기의 상승을 감지하기 어렵다.
즉, 출광면 중 광원에 가까운 영역으로부터 출사하는 광의 광량이 국소적으로 많아지는 것은, 출사광량의 도광 방향에 따른 균일성을 확보하는 관점에서뿐만 아니라, 광원에서 발광되는 한정된 광량의 광을 유효하게 이용하는 관점에서도 바람직하지 않다. 따라서, 출광면 중 광원에 가까운 영역으로부터 출사하는 광의 광량을 억제함과 동시에, 출광면 중 광원으로부터 이격된 중앙의 영역으로부터 출사하는 광의 광량을 증대시킬 수 있으면, 매우 바람직하다.
본 발명은, 이러한 점을 고려해서 이루어진 것이며, 관찰자에게 감지되는 밝기를 효과적으로 상승시킬 수 있는 표시 장치, 면 광원 장치 및 도광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그런데, 요즘에 있어서는, 발광 다이오드에 대표되는 직진성의 좋은 광을 발광하는 광원의 개발에 수반하여, 엣지 라이트형 면 광원 장치가, 노트형 PC보다 큰 사이즈의 표시 장치, 예를 들어 가정용 텔레비전에도 적용되고 있다. 그런데, 발광 다이오드를 선 형상으로 배열해서 이루어지는 광원을 사용할 경우, 광원에 대면하는 입광면 근방이 되는 표시면(발광면) 상의 영역에 있어서, 밝기(보다 엄밀하게는, 휘도)의 면내 편차가 발생하는 것이 확인되었다. 보다 구체적으로는, 입광면 근방이 되는 표시면(발광면) 상의 영역에 있어서, 발광 다이오드의 배열 방향을 따라서 발광 다이오드의 배열 피치와 동일 피치로 명부 및 암부가 반복해 형성되는 것이 지견되었다.
또한, 이와 같은 밝기의 면내 편차는, 도광 방향을 따라서 연장하는 선 형상 프리즘을 출광측에 설치한 도광판을 사용할 경우에, 보다 현저하게 되는 것이 확인되었다. 구체적으로는, 프리즘 첨부 도광판을 사용할 경우, 표시면(발광면) 상에 있어서, 밝기의 면내 편차가 확인되는 영역의 비율이 커지는 것이 지견되었다.
또한, 금후, 발광 다이오드의 발광 강도의 개선에 수반하여, 발광 다이오드의 배치 간격을 넓히는 것에 의해 사용되는 발광 다이오드의 수량을 감하고, 이에 의해, 표시 장치의 저비용화를 도모하는 경향이 생길 것으로 예측된다. 이러한 경향에 수반하여, 상술한 입광면 근방이 되는 표시면(발광면) 상의 영역에서의 밝기의 면내 편차는, 보다 명료하고 보다 넓은 영역에서 확인될 것으로 예상된다.
본 발명에 의한 도광판에 따라, 나란히 배열된 복수의 점상 발광체로부터 광원을 구성한 경우에 있어서의 입광면 근방이 되는 표시면(발광면) 상의 영역에서의 밝기의 면내 편차를 눈에 뜨이지 않게 할 수 있으면, 매우 바람직하다.
본 발명에 의한 제1 도광판은,
출광면과, 상기 출광면에 대향하는 이면과, 상기 출광면과 상기 이면 사이의 측면의 일부분으로 이루어지는 적어도 하나의 입광면과, 상기 측면의 일부분으로 이루어지고 제1 방향을 따라서 하나의 입광면에 대향하는 반대면을 갖는 도광판으로서,
본체부와,
상기 제1 방향과 교차하는 배열 방향으로 배열해서 상기 본체부의 일측면 상에 배열된 복수의 제1 단위 광학 요소로서, 각각이 그의 배열 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 제1 단위 광학 요소를 구비하고,
상기 본체부의 일측면에의 법선 방향으로부터 상기 출광면을 관찰할 경우에서의 상기 출광면 중 상기 제1 단위 광학 요소가 차지하고 있는 비율은, 상기 일측면 상의 상기 입광면과 상기 반대면 사이의 중앙을 포함하는 중앙 영역이며 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 상기 일측면의 양단부간을 연장하는 중앙 영역에 있어서, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부를 포함해 상기 제2 방향을 따라서 상기 일측면 상의 양단부간을 연장하는 단부 영역보다 크다.
본 발명에 의한 제1 도광판이, 상기 본체부의 상기 일측면 상의 상기 복수의 제1 단위 광학 요소 사이에 설치된 복수의 제2 단위 광학 요소를 더 구비해도 좋다. 이러한 본 발명에 의한 제1 도광판에 있어서, 상기 본체부의 일측면에의 법선 방향으로부터 상기 출광면을 관찰할 경우에서의 상기 출광면 중 상기 제2 단위 광학 요소가 차지하는 비율은 상기 중앙 영역에 있어서 상기 단부 영역보다 작아도 된다.
본 발명에 의한 제1 도광판에 있어서, 상기 제1 단위 광학 요소의 배열 방향을 따른 폭은, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부로부터 상기 일측면 상의 상기 입광면과 상기 반대면 사이의 중앙까지 사이의 적어도 일구간에 있어서, 상기 입광면측 단부측으로부터 상기 중앙 측을 향해서 넓어지도록 변화되어도 좋다.
본 발명에 의한 제2 도광판은,
출광면과, 상기 출광면에 대향하는 이면과, 상기 출광면과 상기 이면 사이의 측면의 일부분으로 이루어지는 적어도 하나의 입광면과, 상기 측면의 일부분으로 이루어지고 제1 방향을 따라서 하나의 입광면에 대향하는 반대면을 갖는 도광판으로서,
본체부와,
상기 제1 방향과 교차하는 배열 방향으로 배열해서 상기 본체부의 일측면 상에 배열된 복수의 제1 단위 광학 요소이며, 각각이 그의 배열 방향과 교차하는 방향으로 연장되는, 복수의 제1 단위 광학 요소를 구비하고,
상기 제1 단위 광학 요소의 배열 방향을 따른 폭은, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부로부터 상기 일측면 상의 상기 입광면과 상기 반대면 사이의 중앙까지 사이의 적어도 일구간에 있어서, 상기 입광면측 단부측으로부터 상기 중앙측을 향해서 넓어지도록 변화된다.
본 발명에 의한 제2 도광판이, 상기 본체부의 상기 일측면 상의 상기 복수의 제1 단위 광학 요소 사이에 설치된 복수의 제2 단위 광학 요소를 더 구비해도 좋다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 적어도 일구간은 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부로부터 시작되는 구간이어도 좋다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 일측면 상의 상기 중앙에서의 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭에 대한 당해 제1 단위 광학 요소의 높이의 비가, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부에서의 상기 제2 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭에 대한 당해 제2 단위 광학 요소의 높이의 비보다 크게 되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 중앙을 통과하는 단면에 있어서, 상기 제1 단위 광학 요소의 출광측면 중 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부에 있어서의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 각도는, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부를 통과하는 단면 또는 단부면에 있어서, 상기 제2 단위 광학 요소의 출광측면 중 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부에 있어서의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 각도보다 크게 되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서 상기 제1 단위 광학 요소의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 출광면 각도는, 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 출광측면 상에 있어서의 상기 본체부의 상기 일측면에서 가장 이격된 선단부로부터 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부까지 사이의 적어도 1개소 또는 적어도 1 영역에 있어서 변화되고, 또한 당해 변화는 상기 선단부측으로부터 상기 기단부측을 향해서 출광면 각도가 커지는 변화뿐이어도 좋다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서 상기 제2 단위 광학 요소의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 출광면 각도는, 상기 제2 단위 광학 요소의 상기 출광측면 상에 있어서의 상기 본체부의 상기 일측면에서 가장 이격된 선단부로부터 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부까지 사이에 있어서 일정하거나, 혹은 상기 제2 단위 광학 요소의 상기 출광측면 상의 상기 선단부로부터 상기 기단부까지 사이의 적어도 1개소 또는 적어도 1 영역에 있어서 변화되고 또한 당해 변화는 상기 선단부측으로부터 상기 기단부측을 향해서 출광면 각도가 커지는 변화뿐이어도 좋다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 제1 단위 광학 요소는, 상기 일측면 상을 입광면측 단부로부터 반대면측 단부까지 연장해 있어도 된다. 이 도광판에 있어서, 상기 일측면 상의 상기 중앙에서의 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭은 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부에서의 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭보다 넓어도 좋다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 제2 단위 광학 요소는 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부를 포함하는 영역에 설치되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 제2 단위 광학 요소는, 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향으로 나란히 배열되고, 상기 복수의 제1 단위 광학 요소 각각 및 상기 복수의 제2 단위 광학 요소 각각은, 서로 평행하게 직선 형상으로 연장해 있어도 된다. 이 도광판에 있어서, 상기 배열 방향을 따른 상기 제1 단위 광학 요소의 배열 피치는, 인접하는 두 개의 제1 단위 광학 요소 사이에 배치된 2 이상의 제2 단위 광학 요소의 배열 피치의 정수배가 되어도 된다. 또한, 이와 같은 도광판에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서의 상기 제2 단위 광학 요소의 단면 형상은, 당해 제2 단위 광학 요소의 상기 일측면 상에서 상기 제1 단위 광학 요소와 접촉하지 않는 부분에 있어서, 당해 제2 단위 광학 요소의 길이 방향을 따라서 동일하게 되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 중앙을 통과하는 단면에 있어서의 상기 제1 단위 광학 요소의 단면 형상 중, 상기 본체부의 상기 일측면에서 가장 이격된 선단부를 포함하는 영역의 형상은, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서의 상기 제2 단위 광학 요소의 단면 형상과 동일하여도 좋다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 복수의 제1 단위 광학 요소는 상기 일측면 상의 상기 중앙에 있어서, 상기 배열 방향으로 간극 없이 배열되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 제2 단위 광학 요소는, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부를 포함하는 단부 영역이며, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 상기 일측면의 양단부간을 연장하는 단부 영역에, 적어도 설치되어 있어도 된다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 중앙을 통과하는 단면에 있어서의 상기 제1 단위 광학 요소의 단면 형상은, 상기 본체부의 상기 일측면에서 가장 이격된 출광측면 상의 선단부로부터 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 상기 출광측면 상의 각 기단부 사이에 2변이 위치하는 오각형 형상, 혹은 이 오각형 형상의 1 이상의 각을 모따기해서 이루어지는 형상을 갖고, 상기 출광측면의 상기 선단부와 각 단부 사이에 위치하는 상기 2변 중, 상기 선단부측의 1변의 출광면 각도가 10°보다 크고 30° 이하이며, 상기 기단부측의 1변의 출광면 각도가 30° 보다 크고 60° 이하이어도 좋다.
본 발명에 의한 제1 또는 제2 도광판에 있어서, 상기 본체부는, 수지로 이루어지는 주부와, 상기 주부 중에 분산된 확산 성분을 포함해도 좋다.
본 발명에 의한 면 광원 장치는,
상술한 본 발명에 의한 제1 및 제2 도광판의 어느 하나와,
상기 도광판의 상기 입광면에 대향해서 배치된 광원을 구비한다.
본 발명에 의한 면 광원 장치에 있어서, 상기 도광판의 상기 하나의 입광면이 제1 입광면을 구성하는 동시에, 상기 도광판의 상기 반대면이 제2 입광면을 구성하고, 상기 광원은, 상기 제1 입광면에 대향해서 배치된 제1 광원과, 상기 제2 입광면에 대향해서 배치된 제2 광원을 포함해도 좋다.
본 발명에 의한 면 광원 장치에 있어서, 상기 도광판의 상기 출광면이 제1 출광면을 구성하는 동시에, 상기 도광판의 상기 이면이 제2 출광면을 구성하도록 해도 좋다.
본 발명에 의한 면 광원 장치에 있어서, 상기 광원은, 상기 입광면에 대향하는 위치에 배열된 복수의 점상 발광체를 포함해도 좋다.
본 발명에 의한 표시 장치는,
상술한 본 발명에 의한 면 광원 장치의 어느 하나와,
상기 면 광원 장치에 대향해서 배치된 액정 표시 패널을 구비한다.
본 발명에 의한 표시 장치가 제어 장치를 더 구비하고,
상기 광원이, 상기 입광면에 대향하는 위치에 배열된 복수의 점상 발광체를 포함하고, 상기 제어 장치는, 각 점상 발광체의 출력을 제어하고, 표시될 영상에 따라서 각 점상 발광체의 출력을 조절하도록 구성되어 있어도 된다.
본 발명에 따르면, 출광면 중 광원 근방의 영역으로부터 출사하는 광의 광량이 지나치게 많아져 버리는 것을 방지하고, 이것에 따라, 출광면의 중앙을 포함하는 영역으로부터 출사하는 광의 광량을 많이 확보할 수 있다. 이 결과, 표시 장치의 표시면의 중앙에 상을 밝게 표시할 수 있고, 관찰자에게 감지되는 상의 밝기를 효과적으로 상승시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명에 의한 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이며, 표시 장치 및 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 2는, 도 1의 면 광원 장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 도 1의 면 광원 장치에 내장된 도광판을 도시하는 사시도이다.
도 4는, 도 3의 도광판을 출광면 측으로부터, 광원과 함께 도시하는 평면도이다.
도 5는, 도 4의 V-V선에 따른 단면에 있어서 도광판을 도시하는 도면이다.
도 6은, 도 4의 VI-VI선에 따른 단면에 있어서 도광판을 도시하는 도면이다.
도 7은, 도 4의 VII-VII선에 따른 단면에 있어서 도광판을 도시하는 도면이다.
도 8은, 도광판의 일부분을 잘라내서 도시하는 부분 사시도이며, 도광판의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는, 도 8에 도시된 도광판을 제1 방향으로부터 도시하는 도면이다.
도 10은, 도 8에 도시된 도광판을 본체부의 일측면에의 법선 방향으로부터 도시하는 도면이다.
도 11은, 도 8 중의 점(A1), 점(B1) 및 점(C1)이 통과하는 면을 도시하는 도면이다.
도 12는, 도 8 중의 점(A2), 점(B2) 및 점(C2)가 통과하는 면을 도시하는 도면이다.
도 13의 (a) 내지 (c)는, 입광면 근방에서의 도광판의 작용을 설명하기 위한 도면이며, 도광판의 본체부에 입사하는 광원 광의 광로를 도시하는 도면이다. 이 중 도 13의 (a)는, 단위 광학 요소를 생략한 도광판을 출광면 측으로부터 도시하는 평면도이다. 도 13의 (b)는, 단위 광학 요소를 생략한 도광판을, 출광면 및 입광면의 양 방향에 직교하는 방향으로부터, 즉 측방으로부터 도시하는 도면이다. 도 13의 (c)는, 단위 광학 요소를 생략한 도광판을 입광면 측으로부터 도시하는 도면이다.
도 14는, 광학 시트의 제조 방법 및 광학 시트의 성형 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 15는, 도 14의 성형 장치에 내장된 성형용 주형의 주형면을 도시하는 평면도이다.
도 16은, 도 14의 성형 장치에 내장된 성형용 주형의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 17은, 도 14의 성형 장치에 내장된 성형용 주형의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은, 도 4에 대응하는 도면이며, 도광판의 1 변형예를 출광면 측으로부터 도시하는 평면도이다.
도 19는, 도 5에 대응하는 도면이며, 도광판 외의 변형예를 주 절단면에 있어서 도시하는 도면이다.
도 20은, 도 5에 대응하는 도면이며, 도광판의 또 다른 변형예를 주 절단면에 있어서 도시하는 도면이다.
도 21은, 도 3에 대응하는 도면이며, 도광판의 또 다른 변형예를 주 절단면에 있어서 도시하는 도면이다.
도 22는, 도 6에 대응하는 도면이며, 도 21의 XXII-XXII선에 따른 단면을 도시하는 도면이다.
도 23은, 도 1에 대응하는 도면이며, 면 광원 장치의 1 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 24는, 도 4에 대응하는 도면이며, 도 1의 면 광원 장치에 내장된 도광판을 출광면 측으로부터 도시하는 평면도이다.
도 25는, 샘플 A에 관한 도광판의 주 절단면에 있어서의 단위 광학 요소의 단면 형상을 도시하는 도면이다.
도 26은, 샘플 B에 관한 도광판의 주 절단면에 있어서의 단위 광학 요소의 단면 형상을 도시하는 도면이다.
도 27은, 샘플 C에 관한 도광판의 주 절단면에 있어서의 단위 광학 요소의 단면 형상을 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조해서 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 본건 명세서에 첨부하는 도면에 있어서는, 도시와 쉬운 이해의 편의상, 적절하게 축척 및 종횡의 치수비 등을, 실물의 그것들로부터 변경해서 과장하고 있다.
도 1 내지 도 17은 본 발명에 의한 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 이 중, 도 1은, 액정 표시 장치 및 면 광원 장치의 개략 구성을 도시하는 단면도이며, 도 2는, 면 광원 장치의 작용을 설명하기 위한 단면도이다. 도 3은, 면 광원 장치에 포함된 도광판을 도시하는 사시도이며, 도 4는, 도광판을 출광면 측으로부터 도시하는 평면도이며, 도 5 내지 7은, 도광판의 주 절단면을 도시하는 단면도이다. 도 8 내지 도 12는, 도광판의 작용을 설명하기 위한 도면이며, 도 13은, 입광면 근방에 있어서의 광원으로부터의 광의 광로를 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 14 내지 도 17은, 도광판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 1 및 도 2의 도광판은, 도 3에 있어서의 X-X선에 따른 단면에서 도시되어 있다.
도 1에 도시한 바와 같이, 표시 장치(10)는, 액정 표시 패널(15)과, 액정 표시 패널(15)의 배면측에 배치되어 액정 표시 패널(15)을 배면측으로부터 면 형상으로 비추어 보는 면 광원 장치(20)와, 액정 표시 패널(15) 및 면 광원 장치(20)를 제어하는 제어 장치(18)를 구비하고 있다. 표시 장치(10)는, 표시면(11)을 갖고 있다.
도시된 액정 표시 패널(15)은, 출광측에 배치된 뒤 편광판(13)과, 입광측에 배치된 아래 편광판(14)과, 위 편광판(13)과 아래 편광판(14) 사이에 배치된 액정 셀(12)을 갖고 있다. 이 중, 액정 셀(12)은, 유리 등으로 이루어지는 한 쌍의 지지판과, 지지판간에 배치된 액정과, 액정 분자의 배향을 하나의 화소를 형성하는 영역마다 전장에 의해 제어하는 전극을 갖는 부재이다. 제어 장치(18)는, 화소마다의 액정 분자의 배향을 제어하도록 구성되어 있다. 이 결과, 액정 표시 패널(15)은, 면 광원 장치(20)로부터의 광의 투과 및 차단을 화소마다 제어하는 셔터로서 기능하고, 면 광원 장치(20)로부터의 면 형상 광을 선택해서 투과시킴으로써, 화상을 형성하게 된다. 액정 표시 패널(15)의 상세에 대해서는, 여러 가지 공지 문헌(예를 들어, 「플랫 패널 디스플레이 대사전(우치다 타쯔오, 우치이케 타이라이쯔키 감수)」 2001년 공업조사회 발행)에 기재되어 있고, 여기에서는 더 이상의 상세한 설명을 생략한다.
다음에, 면 광원 장치(20)에 대해서 설명한다. 면 광원 장치(20)는, 면 형상으로 광을 발광하는 발광면(21)을 갖고, 액정 표시 패널(15)을 배면측에서 조명하는 장치이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 면 광원 장치(20)는, 엣지 라이트형의 면 광원 장치로서 구성되고, 도광판(30)과, 도광판(30) 측방에 배치된 광원(24a, 24b)을 갖고 있다. 도광판(30)은, 액정 표시 패널(15)측의 주면에 의해 구성된 출광면(31)과, 출광면(31)에 대향하는 한쪽의 주면으로부터 이루어지는 이면(32)과, 출광면(31) 및 이면(32) 사이를 연장하는 측면을 갖고 있다. 그리고, 도광판(30) 측면의 일부분에 의해 적어도 하나의 입광면이 형성되고, 이 입광면에 대향해서 광원(24a, 24b)이 배치되어 있다. 또한, 측면의 일부분에 의해 하나의 입광면(33)에 대향하는 반대면(34)도 형성되고, 당해 하나의 입광면(33)으로부터 도광판(30)에 입사한 광은, 대강, 당해 하나의 입광면(33)과, 당해 하나의 입광면(33)에 대향하는 반대면(34)을 연결하는 제1 방향(도광 방향)으로 도광판(30) 내를 도광하게 된다. 게다가, 면 광원 장치(20)는, 도광판(30)의 이면(32)에 대향해서 배치된 반사 시트(22)와, 도광판(30)의 출광면(31)에 대향해서 배치된 광학 시트(26)를 더 갖고 있다.
또한, 도시하는 예에 있어서, 액정 표시 장치(10)의 표시면(11) 및 면 광원 장치(20)의 발광면(21)과 함께, 도광판(30)의 출광면(31)은, 사각형 형상으로 형성되어 있다. 즉, 도광판(30)은, 전체적으로, 한 쌍의 주면(출광면(31) 및 이면(32))을 갖는 사각형 판 형상의 부재로서 구성되어 있다. 따라서, 한 쌍의 주면간에 형성되는 측면은 네개의 면을 포함하고 있다. 그리고, 도 1에 도시한 바와 같이, 측면 중 제1 방향에 대향하는 2개의 면이, 입광면(33, 34)을 이루고 있다. 바꾸어 말하면, 상술한 하나의 입광면이 제1 입광면(33)으로서 기능하고, 이 하나의 입광면에 대향하는 반대면이 제2 입광면(34)으로서 기능하게 되어 있다. 그리고, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 입광면(33)에 대향해서 제1 광원(24a)이 설치되고, 제2 입광면(34)에 대향해서 제2 광원(24b)이 설치되어 있다. 이 도광판(30)은, 두 개의 입광면(33, 34)을 연결하는 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 연장되고 또한 제1 방향에 있어서의 두 개의 입광면(33, 34)의 중앙 위치(Pc)를 통과하는 면을 중심으로 하여, 대칭적인 구성을 갖고 있다.
제1 광원(24a) 및 제2 광원(24b)은, 예를 들어 선 형상의 냉음극관 등의 형광등이나, 점상의 LED(발광 다이오드)나 백열 전구 등의 다양한 형태로 구성될 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 광원(24a) 및 제2 광원(24b) 각각은, 대응하는 입광면(33, 34)의 길이 방향을 따라, 나란히 배치된 다수의 점상 발광체, 구체적으로는, 다수의 발광 다이오드(LED)에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 3에는, 제1 광원(24a)을 이루는 다수의 점상 발광체(25)의 배치 위치가 도시되어 있다. 제어 장치(18)는, 각 점상 발광체(25)의 출력, 즉 각 점상 발광체(25)의 점등 및 소등 및/또는, 각 점상 발광체(25)의 점등시의 밝기를, 다른 점상 발광체의 출력으로부터 독립하여 조절할 수 있도록 구성되어 있다.
반사 시트(22)는, 도광판(30)의 이면(32)으로부터 출사한 광을 반사하고, 다시 도광판(30) 내에 입사시키기 위한 부재이다. 반사 시트(22)는, 백색의 산란 반사 시트, 금속 등의 높은 반사율을 갖는 재료로 이루어지는 시트, 높은 반사율을 갖는 재료로 이루어지는 박막(예를 들어 금속 박막)을 표면층으로서 포함한 시트 등으로부터 구성될 수 있다.
광학 시트(26)는, 입광측에서 입사한 광의 진행 방향을 변화시켜서 출광측에서 출사시키고, 정면 방향의 휘도를 집중적으로 향상시키기 위한 시트 형상 부재이다. 도 1 및 도 2에 도시하는 예에 있어서, 광학 시트(26)는, 그 시트면 상의 일방향(배열 방향), 구체적으로는 상술한 도광판(30)의 입광면 33(34)과 이 입광면 33(34)에 대향하는 반대면 34(33)을 연결하는 제1 방향을 따라서 나란히 배열된 복수의 단위 프리즘(27)을 갖고 있다. 단위 프리즘(27)은, 광학 시트(30)의 시트면 상에 있어서, 그의 배열 방향에 직교하는 방향으로 직선 형상으로 연장하고 있다. 단위 프리즘(27)은, 그의 길이 방향에 직교하는 단면에 있어서, 삼각형 형상의 단면 형상을 갖고 있다. 단위 프리즘(27)의 단면 삼각형 형상의 정각(꼭지각)에 의해 이루어지는 정상부(28)는, 입광측, 즉 도광판(30) 측을 향해서 돌출하고 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「시트」, 「필름」, 「판」 등의 용어는, 호칭의 차이에만 기초하고, 서로 구별되는 것이 아니다. 따라서, 예를 들어 「시트」는 필름이나 판이라고도 하는 것 같은 부재도 포함하는 개념이다.
또한, 본 명세서에 있어서 「시트면(판면, 필름면)」이란, 대상이 되는 시트 형상의 부재를 전체적 또한 대국적으로 보았을 경우에 있어서 대상이 되는 시트 형상 부재의 평면 방향과 일치하는 면을 가리킨다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서는, 도광판(30)의 판면, 광학 시트(26)의 시트면, 반사 시트(22)의 시트면, 액정 표시 패널의 패널면, 표시 장치(10)의 표시면(11), 및 면 광원 장치(20)의 발광면(21)은, 서로 평행하게 되어 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「정면 방향」이란, 면 광원 장치(20)의 발광면(21)에 대한 법선 방향(nd)(예를 들어, 도 2 및 도 5 내지 도 7 참조)이며, 본 실시 형태에 있어서는, 표시 장치(10)의 표시면(11)에의 법선 방향, 도광판(30)의 판면에의 법선 방향, 전체적 또한 대국적으로 보았을 경우에 있어서의 도광판(30)의 출광면(31)에의 법선 방향 등에도 일치한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「단위 광학 요소」, 「프리즘」, 「렌즈」라고 한 용어는, 광에 대하여 여러 가지 광학적 작용(예를 들어, 반사나 굴절)을 미칠 수 있는 형상을 갖는 요소(광학 요소)를 의미하는 것이다. 또한, 「단위 광학 요소」, 「프리즘」 및 「렌즈」 등의 용어는, 광학 요소로서, 호칭의 차이에만 기초하고, 서로 구별되는 것이 아니다.
다음에, 도 2 내지 도 4를 주로 참조하고, 도광판(30)에 대해서 또한 상세하게 서술한다. 도 2 및 도 3에 잘 도시되는 것 같이, 도광판(30)은, 판형상으로 형성된 본체부(40)와, 본체부(40)의 일측면(출광측면)(41) 상에 형성된 복수의 제1 단위 광학 요소(단위 형상 요소, 단위 프리즘)(50) 및 복수의 제2 단위 광학 요소(단위 형상 요소, 단위 프리즘)(55)를 갖고 있다. 본체부(40)는, 한 쌍의 평행한 주면을 갖는 평판 형상의 부재로서 구성되어 있다. 그리고, 광학 시트(26)에 대면하지 않는 측에 위치하는 본체부(40)의 타측면(42)에 의해, 도광판(30)의 이면(32)이 구성되어 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본체부(40)는, 수지로 이루어지는 주부(44)와, 주부(44) 중에 분산된 확산 성분(45)을 갖는다. 여기에서 말하는 확산 성분(45)이란, 본체부(40) 내를 진행하는 광에 대하여, 반사나 굴절 등에 의해, 당해 광의 진로 방향을 변화시키는 작용을 미칠 수 있는 성분이다. 이러한 확산 성분(45)의 광확산 기능(광산란 기능)은, 예를 들어 주부(44)를 이루는 재료와는 다른 굴절률을 갖는 재료로 확산 성분(45)을 구성함으로써, 혹은 광에 대하여 반사작용을 미칠 수 있는 재료로 확산 성분(45)을 구성함으로써, 부여될 수 있다. 주부(44)를 이루는 재료와는 다른 굴절률을 갖는 확산 성분(45)으로서, 금속 화합물, 기체를 함유한 다공질물, 그리고 단순한 기포를 예시할 수 있다. 또한, 도 2 이외의 도면에 있어서는, 확산 성분(45)을 생략한다.
다음에, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 설치된 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 형상 요소에 대해서 설명한다. 제2 단위 광학 요소(55)는, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 있어서 제1 단위 광학 요소 사이에 설치되어 있다. 특히 본 실시 형태에 있어서, 제2 단위 광학 요소(55)는, 본체부(40)의 일측면(41) 중 제1 단위 광학 요소(50)가 배치되지 않은 전 영역 상에 설치되어 있다. 따라서, 도광판(30)의 출광면(31)은, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51) 및 제2 단위 광학 요소(55)의 출광측면(56)에 의해서 구성되어 있다. 이하에 있어서, 우선 제1 단위 광학 요소(50)에 대해서 설명하고, 그 후, 제2 단위 광학 요소(55)에 대해서 설명한다.
도 3 및 도 4에 잘 도시되는 것 같이, 복수의 제1 단위 광학 요소(50)는, 제1 방향에 교차하고 또한 본체부(40)의 일측면(41)에 평행한 배열 방향을 따라, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 배열되어 있다. 각 제1 단위 광학 요소(50)는, 본체부(40)의 일측면(41) 상을, 그의 배열 방향과 교차하도록 해서 선 형상으로 연장하고 있다.
특히 본 실시 형태에 있어서, 복수의 제1 단위 광학 요소(50)는, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 제1 방향과 직교하는 제2 방향(배열 방향)으로 나란히 배열되어 있다. 또한, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 각 제1 단위 광학 요소(50)는, 본체부의 일측면에의 법선 방향(본 실시 형태에서는, 「정면 방향」에 상당)(nd)과 그의 배열 방향(본 실시 형태에서는, 「제2 방향」에 상당)의 양 방향으로 평행한 단면(이하에 있어서는, 단순히 「주 절단면」이라고 부른다)에 있어서, 본체부(40)의 일측면(41)으로부터 가장 이격된 부분을 이루는 선단부(51a)를 갖고, 이 선단부(51a)가 이어져서 이루어지는 능선(RL)을 포함하고 있다. 도 4에 잘 도시되는 것 같이, 각 제1 단위 광학 요소(50)는, 정면 방향으로부터 관찰할 경우에, 그의 능선(RL)이 서로 평행해지도록, 일측면 상에 배치되어 있다. 보다 상세하게는, 도 4에 도시한 바와 같이, 각 제1 단위 광학 요소(50)의 능선(RL)은, 제1 방향을 따라서 직선 형상으로 연장하고 있다. 본 실시 형태에 있어서, 복수의 제1 단위 광학 요소(50)는 서로 동일하게 구성되어 있다. 각 제1 단위 광학 요소(50)는, 일측면(41) 상을 입광면(33) 측의 단부 위치(Pe)로부터 반대면(34) 측의 단부 위치(Pe)까지 연장하고 있다.
제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향을 따른 폭(Wa)은, 일측면(41) 상의 입광면측 단부 위치(Pe)로부터 일측면(41) 상의 입광면(33)과 반대면(34) 사이의 중앙 위치(Pc)까지 사이의 적어도 일구간에 있어서, 입광면측 단부 위치(Pe) 측으로부터 중앙 위치(Pc) 측을 향해서 넓어지도록 변화되고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향을 따른 폭(Wa)의 변화는, 입광면측 단부 위치(Pe) 측으로부터 중앙 위치(Pc) 측을 향해서 넓어지는 변화뿐이다.
또한, 도 4에 도시하는 예에서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향을 따른 폭(Wa)은, 일측면(41) 상에 있어서, 각 입광면측 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서 점차로 넓어지도록 항상 계속해서 변화되고 있다. 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향을 따른 폭(Wa)은, 각 입광면측 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향해서 일정한 비율로 변화되도록 해도 좋지만, 도 3 및 도 4에 도시하는 예에서는, 일측면(41) 상의 각 입광면측 단부 위치(Pe) 근방에 접근함에 따라서 변화율이 커지고 있다. 즉, 정면시에 있어서, 제1 단위 광학 요소(50)의 윤곽은, 곡선 형상이 되어 있다.
이와 같이 하여, 본체부(40)의 일측면(41) 상의 중앙 위치(Pc)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향을 따른 폭(Wa)(도 5 참조)은, 일측면(41) 상의 입광면측 단부 위치(Pe)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 상기 배열 방향을 따른 폭(Wa)(도 7 참조)보다 넓어진다. 특히 본 실시 형태에 있어서는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본체부(40)의 일측면(41)의 중앙 위치(Pc)에 있어서, 인접하는 제1 단위 광학 요소(50)가 서로 접촉하게 되어 있다. 즉, 본체부(40)의 일측면(41)의 중앙 위치(Pc)에 있어서, 제1 단위 광학 요소(50)는 배열 방향으로 간극 없이 배열되어 있다. 따라서, 본체부(40)의 일측면(41)의 중앙 위치(Pc)에는, 제2 단위 광학 요소(55)는 존재하지 않는다.
이상과 같은 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)의 변동에 의해, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)으로부터 도광판(30)을 출광면(31) 측으로부터 관찰할 경우, 출광면(31) 중 제1 단위 광학 요소(50)가 차지하고 있는 영역의 비율은, 일측면(41) 상의 중앙 위치(Pc)를 포함하는 중앙 영역(Ac)이며, 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 일측면의 양단부간을 연장하는 중앙 영역(Ac)에 있어서, 일측면(41) 상의 입광면측 단부 위치(Pe)를 포함해 제2 방향을 따라서 일측면 상의 양단부간을 연장하는 단부 영역(Ae)보다 크게 되어 있다. 또한 이로 인해, 제2 단위 광학 요소(55)는, 일측면(41) 상의 입광면측 단부 위치(Pe)를 포함하는 단부 영역(Ae)이며, 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 일측면(41)의 양단부간을 연장하는 단부 영역(Ae)에, 적어도 설치된다.
다음에, 도 5 내지 도 7에 도시된 단면, 즉 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향(제2 방향) 및 본체부(40)의 일측면(41)(도광판(30)의 판면)에의 법선 방향(nd)의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서의, 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상에 대해서 설명한다. 도 3에 도시된 제1 단위 광학 요소(50)에 있어서, 제1 방향을 따라, 배열 방향(제2 방향)에 따른 폭(Wa)이 변동할 뿐만 아니라, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)에 따른 당해 일측면(41)으로부터의 높이(Ha)도 변동한다. 특히, 본 실시 형태에 있어서는, 제1 단위 광학 요소(40)의 높이(Ha)는, 그의 폭(Wa)이 증가하는 데도 수반해서 높아지고, 그의 폭(Wa)이 감소하는 데도 수반해서 낮아진다.
즉, 제1 단위 광학 요소(50)의 정면 방향(nd)에 따른 높이(Ha)는, 일측면(41) 상의 입광면측 단부 위치(Pe)로부터 일측면(41) 상의 입광면(33)과 반대면(34) 사이의 중앙 위치(Pc)까지 사이의 적어도 일구간에 있어서, 입광면측 단부 위치(Pe) 측으로부터 중앙 위치(Pc) 측을 향해서 높아지도록 변화하고 있다. 본 실시 형태에서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 정면 방향(nd)에 따른 높이(Ha)의 변화는, 입광면측 단부 위치(Pe) 측으로부터 중앙 위치(Pc) 측을 향해서 높아지는 변화뿐이다.
또한, 본 실시 형태에서는, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 단위 광학 요소(50)의 정면 방향(nd)에 따른 높이(Ha)는, 일측면(41) 상에 있어서, 각 입광면측 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서 차차로 높아지도록 항상 계속해서 변화되고 있다. 또한, 도 3 및 도 4에 도시하는 예에서는, 제1 단위 광학 요소의 정면 방향(nd)에 따른 높이(Ha)의 변화율은, 일측면(41) 상의 각 입광면측 단부 위치(Pe) 근방에 접근함에 따라서 커지고 있다. 즉, 측면시에 있어서(제2 방향으로부터 관찰할 경우), 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 단위 광학 요소(50)의 능선(RL) 윤곽은, 곡선 형상이 되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 본체부(40)의 일측면(41) 상의 중앙 위치(Pc)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 정면 방향(nd)에 따른 높이(Ha)(도 5 참조)가, 일측면(41) 상의 입광면측 단부 위치(Pe)에서의 제1 단위 광학 요소(50)가 정면 방향(nd)에 따른 높이(Ha)(도 7 참조)보다 높게 되어 있다.
이와 같이, 일측면(41) 상에 있어서의 제1 방향에 따른 각 입광면측 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)까지, 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상은, 도 7 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 폭(Wa) 및 높이(Ha)에 있어서 변화된다. 그런데, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상 중, 본체부(40)의 일측면(41)으로부터 가장 이격된 선단부(51a)를 포함하는 영역의 형상은, 당해 단면의 제1 방향에 있어서의 위치에 의하지 않고, 동일 형상으로 되어 있다. 보다 상세하게는, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 있어서의 하나의 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)까지의 범위에 있어서, 제1 방향에 있어서의 어느 위치를 가로지르는 주 절단면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상은, 당해 어느 위치보다 제1 방향에 있어서의 단부 위치(Pe)에 근접한 위치를 가로지르는 주 절단면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상을 포함하고 있다. 바꾸어 말하면, 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상은, 주 절단면의 위치가 제1 방향을 따라서 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서, 차차로 본체부(40)의 일측면(41)에 근접하는 기단부측에 새로운 부분이 덧붙여져 가도록 변화된다.
이와 같이 제1 방향을 따라서 변형하는 주 절단면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상은, 일측면(41) 상의 중앙 위치(Pc)를 포함해서 제2 방향으로 연장되는 중앙 영역(Ac)에 있어서, 배열 방향(제2 방향)에 따른 폭(Wa)에 대한 정면 방향에 따른 높이(Ha)의 비(Ha/Wa)가 비교적 커지고 있는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 중앙 위치(Pc)를 가로지르는 주 절단면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향(제2 방향)에 따른 폭(Wa)에 대한 정면 방향에 따른 높이(Ha)의 비(Ha/Wa)가 0.25 이상 0.6 이하가 되는 것이 바람직하다. 본건 발명자들이 검토를 거듭한바, 이러한 제1 단위 광학 요소(50)에 따르면, 관찰자에 의해 가장 밝기가 감지되기 쉬운 표시면(11)의 중앙 영역에 대응하는 중앙 영역(Ac)에 있어서, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 제1 단위 광학 요소(50)가 우수한 집광 기능 및 광 취출 기능을 발휘하고, 밝기를 효과적으로 상승시킬 수 있다.
한편, 일측면(41) 상의 단부 위치(Pe)를 포함해서 제2 방향으로 연장되는 단부 영역(Ae)에 있어서, 제1 단위 광학 요소(50)에 관한 배열 방향(제2 방향)에 따른 폭(Wa)에 대한 정면 방향에 따른 높이(Ha)의 비(Ha/Wa)는 비교적 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 단부 영역(Ae) 내를 가로지르는 주 절단면에서의, 예를 들어 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)에 대한 높이(Ha)의 비(Ha/Wa)가, 중앙 영역(Ac) 내를 가로지르는 주 절단면에서의, 예를 들어 중앙 위치(Pc)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)에 대한 높이(Ha)의 비보다 작은 것이 바람직하다. 이러한 제1 단위 광학 요소(50)에 따르면, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 관찰자에 의해 밝기가 감지되기 어려운 표시면(11)의 단부 영역에 대응하는 도광판(30)의 단부 영역(Ae)에서 지나치게 밝아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본건 발명자들은, 단부 영역(Ae) 내를 가로지르는 주 절단면에서의, 예를 들어 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향(제2 방향)에 따른 폭(Wa)에 대한 정면 방향을 따른 높이(Ha)의 비(Ha/Wa)가, 0보다 큰 비교적 작은 값이 되는 것, 구체적으로는 0.05 이상 0.3 이하가 되는 것이 바람직한 것을 지견했다. 이러한 제1 단위 광학 요소(50)에 따르면, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 도광판(30)의 출광면(31) 중 광원(24a, 24b)에 대면하는 입광면(33, 34) 근방의 영역에, 밝기의 불균일이 발생해버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 주 절단면에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51)이 본체부의 일측면에 대하여 이루는 각도인 출광면 각도(θa)는, 본체부(40)의 일측면(41) 상의 중앙 위치(Pc)를 포함해서 제2 방향으로 연장되는 중앙 영역(Ac)에서, 비교적 큰 각도가 되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 출광면 각도(θa)가 30°보다 크고 60° 이하가 되는 영역(Waa)(도 5 참조)이, 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향(본 실시 형태에서는, 제2 방향)에 따른 제1 단위 광학 요소(50)의 전체 폭(Wa) 중 70% 이상 100% 이하의 폭에 대응하는 외 윤곽(51) 상의 영역을 차지하고 있는 것이 바람직하다. 즉, 출광면 각도(θa)가 30°보다 크고 60° 이하가 되는 영역이, 정면 방향(nd)에 투영되었을 경우에, 제1 단위 광학 요소(50)의 전체 폭(Wa) 중 70% 이상 100% 이하를 차지하게 되는 것이 바람직하다. 본건 발명자들이 검토를 거듭한바, 정면시에 있어서(정면 방향으로부터 도광판(30)의 출광면(31)을 관찰할 경우에 있어서), 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(외 윤곽)(51)이 차지하고 있는 영역 중 70% 이상 100% 이하의 영역에 있어서, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광면 각도가 30°보다 크고 60° 이하가 될 경우에는, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향(제2 방향)에 따른 광의 성분에 대하여 우수한 집광 기능을 발휘할 수 있다.
한편, 일측면(41) 상의 단부 위치(Pe)를 포함해서 제2 방향으로 연장되는 단부 영역(Ae)에서, 출광면 각도(θa)는, 비교적 작은 각도가 이루어지는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 단부 영역(Ae) 내를 가로지르는 주 절단면에서의, 예를 들어 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 출광면 각도(θa)(특히 기단부(51b)에서의 출광면 각도(θa))가, 중앙 영역(Ac) 내를 가로지르는 주 절단면에서의, 예를 들어 중앙 위치(Pc)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 출광면 각도(θa)(특히 기단부(51b)에서의 출광면 각도(θa))보다 작아져 있는 것이 바람직하다. 이러한 제1 단위 광학 요소(50)에 따르면, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 관찰자에 의해 밝기가 감지되기 어려운 표시면(11)의 단부 영역에 대응하는 도광판(30)의 단부 영역(Ae)에서 지나치게 밝아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본건 발명자들은, 단부 영역(Ae) 내를 가로지르는 주 절단면에서의, 예를 들어 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 출광면 각도(θa)가 0보다 큰 것이 비교적 작은 값이 되는 것, 구체적으로는 10°보다 크고 30° 이하가 되는 것이 바람직한 것을 지견했다. 이러한 제1 단위 광학 요소(50)에 따르면, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 도광판(30)의 출광면(31) 중 광원(24a, 24b)에 대면하는 입광면(33, 34) 근방의 영역에, 밝기의 불균일이 발생해버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 여기에서 말하는 출광면 각도(θa)란, 상술한 바와 같이, 도광판(30)의 주 절단면에 있어서, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(외 윤곽)(51)이 본체부(40)의 일측면(41)에 대하여 이루는 각도이다. 도 5 내지 도 7에 도시하는 예와 같이, 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에 있어서의 외 윤곽(출광측면)(51)이 꺾은선 형상으로 형성될 경우에는, 꺾은선을 구성하는 각 직선부와 본체부(40)의 일측면(41) 사이에 형성되는 각도(엄밀하게는, 형성되는 두 개의 각 중 작은 쪽의 각도(열각의 각도))가 출광면 각도(θa)가 된다. 한편, 후술하는 변형예와 같이, 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에 있어서의 외 윤곽(출광측면)(51)이 곡선을 포함해서 구성될 경우, 당해 곡선에 의해 구성된 외 윤곽(51)에의 접선(TL)과 본체부(40)의 일측면(41) 사이에서 형성되는 각도(엄밀하게는, 형성되는 두 개의 각 중 작은 쪽의 각도(열각의 각도))를, 출광면 각도(θa)로서 특정하는 것으로 한다. 또한, 후술하는 제2 단위 광학 요소(55)에 관한 출광면 각도(θa)도, 제1 단위 광학 요소(50)에 관한 출광면 각도(θa)와 마찬가지로 특정된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광면 각도(θa)는, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51) 상에 있어서의 본체부(40)의 일측면(41)으로부터 가장 이격된 선단부(51a)로부터 본체부(40)의 일측면(41)에 가장 근접한 기단부(51b)까지 사이의 적어도 1개소 또는 적어도 1 영역에 있어서 변화되고 있다. 특히, 본 실시 형태에 있어서는, 출광면 각도(θa)는, 선단부(51a) 측으로부터 기단부(51b) 측을 향해서 출광면 각도(θa)가 크게 변화되는 것뿐이며, 작아지도록은 변화되지 않는다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 있어서의 하나의 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)까지의 범위에 있어서, 제1 방향에 있어서의 어느 위치를 가로지르는 주 절단면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상은, 당해 어느 위치보다 제1 방향에 있어서의 단부 위치(Pe)에 근접한 위치를 가로지르는 주 절단면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상을 포함하고 있다. 바꾸어 말하면, 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상은, 주 절단면의 위치가 제1 방향을 따라서 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서, 차차로 본체부(40)의 일측면(41)에 근접하는 기단부측에 새로운 부분이 덧붙여져 가도록 변화되고 있다. 이와 같은 구성에 있어서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51) 중 기단부(51b)에 있어서의 출광면 각도(θa)는, 제1 방향을 따라서 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서, 점차로 커져 가도록 할 수 있다. 마찬가지로, 제1 단위 광학 요소(50)가 상술한 폭(Wa)에 대한 높이(Ha)의 비(Ha/Wa)도, 제1 방향을 따라서 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서, 점차로 커져 가도록 할 수 있다.
이 경우, 제1 단위 광학 요소(50)는, 관찰자에 의해 밝기가 감지되기 어려운 단부 영역(Ae)에서 지나치게 밝아지는 것을 방지하면서, 중앙 영역(Ac)에 있어서 우수한 집광 기능 및 광 취출 기능을 발휘하고, 중앙 영역(Ac)에서의 밝기를 효과적으로 상승시킬 수 있다. 게다가, 도광판(30)의 출광면(31) 중 광원(24a, 24b)에 대면하는 입광면(33, 34) 근방의 영역에, 밝기의 불균일이 발생해버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
그런데, 도 3 내지 도 7에 도시된 일 구체예로서의 제1 단위 광학 요소(50)는, 제1 방향을 따라서 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(도 7 참조) 이외의 도광판(30)의 주 절단면에 있어서, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 1변이 위치하는 동시에 외 윤곽(41) 상에 있어서의 선단부(51a)와 각 단부(51b) 사이에 2변이 위치하는 오각형 형상, 혹은 이 오각형 형상의 1 이상의 각을 모따기해서 결정되는 형상으로 되어 있다. 또한, 도시하는 예에 있어서는, 정면 방향 휘도를 효과적으로 상승시키는 것, 및 제2 방향을 따른 면내에서의 휘도의 각도 분포에 대칭성을 부여하는 것을 목적으로 하고, 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상은, 정면 방향(nd)을 중심으로 하여, 대칭성을 갖고 있다.
즉, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 각 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51)은, 정면 방향을 중심으로 해서 대칭적으로 구성된 한 쌍의 꺾임면(37, 38)에 의해 구성되어 있다. 한 쌍의 꺾임면(37, 38)은, 서로 접속되어서 선단부(51a)(능선(RL))를 형성하고 있다. 각 꺾임면(37, 38)은, 선단부(51a) 측에 배치된 완경사면(제1 경사면)(37a, 38a)과, 완경사면(37a, 38a)에 본체부(40) 측으로부터 접속하는 급경사면(제2 경사면)(37b, 38b)을 갖고 있다. 한 쌍의 완경사면(37a, 38a)은, 서로 접속해서 능선(RL)(선단부(51a))을 형성한다. 또한, 한 쌍의 완경사면(37a, 38a)은 정면 방향(nd)을 중심으로 해서 대칭적인 구성을 갖는 동시에, 한 쌍의 급경사면(37b, 38b)도 정면 방향(nd)을 중심으로 해서 대칭적인 구성을 갖고 있다.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 단위 광학 요소(50)는, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 있어서의 입광면측 단부에 있어서, 완경사면(제1 경사면)(37a, 38a)만에 의해 형성되고, 급경사면(제2 경사면)(37b, 38b)을 포함하지 않고 있다. 즉, 제1 단위 광학 요소(50)의 단부면 형상은, 완경사면(제1 경사면)(37a, 38a)이 본체부(40)의 일측면(41) 상에 의해 형성되는 삼각형 형상, 혹은 이 삼각형 형상의 각을 모따기해서 되는 형상으로 되어 있다.
그리고, 도 5 및 도 6에 도시된 제1 단위 광학 요소(50)에 있어서, 완경사면(37a, 38a)에서의 출광면 각도(θa1)는 10°보다 크고 30° 이하가 되고, 급경사면(37b, 38b)에서의 출광면 각도(θa2)는, 우수한 집광 기능 및 광 취출 기능을 발휘할 수 있는 30°보다 크고 60° 이하가 되어 있다. 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)에 대한 높이(Ha)의 비(Ha/Wa)는, 중앙 위치(Pc)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에 있어서 0.25 이상 0.6 이하가 되고, 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에 있어서 0.05 이상 0.3 이하가 되어 있다.
또한, 본건 명세서에 있어서의 「오각형 형상」 또는 「삼각형 형상」이란, 엄밀한 의미에서의 오각형 형상이나 삼각형 형상뿐만 아니라, 제조 기술에 있어서의 한계나 성형시의 오차 등을 포함하는 대략 오각형 형상이나 거의 삼각형 형상을 포함한다. 또한 마찬가지로, 본 명세서에 있어서 사용하는, 그 밖의 형상이나 기하학적 조건을 특정하는 용어, 예를 들어 「평행」, 「직교」, 「대칭」 및 「정수배」 등의 용어도, 엄밀한 의미에 구애될 필요 없고, 같은 광학적 기능을 기대할 수 있는 정도의 오차를 포함시켜서 해석하는 것으로 한다.
다음에, 제2 단위 광학 요소(55)에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 제2 단위 광학 요소(55)는, 인접하는 두 개의 제1 단위 광학 요소 사이에 있어서, 본체부(40)의 일측면 상에 배치되어 있다. 특히 본 실시 형태에서는, 제2 단위 광학 요소(55)는, 본체부(40)의 일측면(45) 상 중에 제1 단위 광학 요소(50)가 설치되지 않은 영역의 전체 영역에 배치되어 있다. 그리고, 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)이 상술한 변동 형태로부터, 제2 단위 광학 요소(55)는, 본체부(40)의 일측면(41) 상의 입광면(33, 34)측의 단부 위치(Pc)를 포함하는 영역에 설치되어 있다.
본 실시 형태에 있어서, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 제2 단위 광학 요소(55)는, 제1 방향에 교차하고 또한 본체부(40)의 일측면(41)에 평행한 방향을 따라, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 배열되어 있다. 각 제2 단위 광학 요소(55)는, 본체부(40)의 일측면(41) 상을, 그의 배열 방향과 교차하도록 해서 선 형상으로 연장하고 있다. 특히, 복수의 제2 단위 광학 요소(55)는, 제1 단위 광학 요소(50)와 동일한 배열 방향을 따라서 배치되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에 있어서, 복수의 제2 단위 광학 요소(55)는, 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 배치되어 있다. 또한 본 실시 형태에 있어서, 각 제2 단위 광학 요소(55)는, 그의 배열 방향에 직교하는 제1 방향을 따라서 직선 형상으로 연장하고 있다. 즉, 복수의 제1 단위 광학 요소(50) 각각 및 복수의 제2 단위 광학 요소(55) 각각은, 서로 평행하게 직선 형상으로 연장하고 있다.
다음에, 도 6 및 도 7을 주로 참조하여, 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 방향(제2 방향) 및 본체부(40)의 일측면(41)(도광판(30)의 판면)에의 법선 방향(nd)의 양 방향으로 평행한 도광판의 주 절단면에 있어서의, 제2 단위 광학 요소(55)의 단면 형상에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 제1 단위 광학 요소(50)는, 제1 방향을 따라서 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서, 점차로 그의 폭(Wa)을 넓게 하고, 높이(Ha)를 높게 해 간다. 최종적으로는, 배열 방향에 인접하는 두 개의 제1 단위 광학 요소(50)가 중앙 위치(Pc)에서 접촉하게 된다. 이로 인해, 제1 방향을 따라서 직선 형상으로 연장하는 제2 단위 광학 요소(55)는, 제1 방향을 따라서 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서, 제1 단위 광학 요소(50)에 덮일 수 있게 된다. 바꾸어 말하면, 제2 단위 광학 요소(55)는, 제1 단위 광학 요소에 충돌하는 위치까지, 제1 방향으로 직선 형상으로 연장하고 있다.
이때, 도 6 및 도 7로부터 이해되는 것 같이, 제2 단위 광학 요소(55)는, 주 절단면에 있어서의 단면 형상을 변화시키는 일 없이 제1 방향으로 연장되어 있다. 엄밀하게 표현하면, 도광판의 주 절단면에 있어서의 제2 단위 광학 요소(55)의 단면 형상은, 당해 제2 단위 광학 요소(55)가 본체부(40)의 일측면(41) 상에서 제1 단위 광학 요소(50)와 접촉하지 않는 범위에 있어서, 당해 제2 단위 광학 요소의 길이 방향을 따라서 동일하게 되어 있다.
따라서, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)와 접촉하지 않는 제2 단위 광학 요소(55)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)은, 제1 방향을 따라서 단부 위치(Pe)로부터 중앙 위치(Pc)를 향함에 따라서, 점차로 넓어져 간다. 이러한 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)의 변동에 의해, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)으로부터 도광판(30)을 출광면(31) 측으로부터 관찰할 경우, 출광면(31) 중 제2 단위 광학 요소(55)가 차지하고 있는 영역의 비율은, 일측면(41) 상의 입광면측 단부 위치(Pe)를 포함해 제2 방향을 따라서 일측면(41) 상의 양단부간을 연장하는 단부 영역(Ae)에 있어서, 일측면(41) 상의 중앙 위치(Pc)를 포함해 제2 방향을 따라서 일측면(41) 상의 양단부간을 연장하는 중앙 영역(Ac)보다 커지고 있다.
즉, 제2 단위 광학 요소(55)는, 관찰자가 가장 밝기를 감지하기 쉬운 중앙 영역(Ac)보다, 광원(24a, 24b)의 근방에 위치하는 단부 영역(Ae)에 있어서, 높은 비율로 배치되어 있다. 이러한 점으로부터, 제2 단위 광학 요소(55)의 주 절단면에서의 단면 형상은, 상술한 단부 영역(Ae)을 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에서의 단면 형상과 같게 되는 것이 바람직하다.
구체적으로는, 주 절단면에 있어서의 제2 단위 광학 요소(55)의 배열 방향에 따른 폭(Wb)에 대한 정면 방향에 따른 높이(Hb)의 비(Hb/Wb)가 비교적 작은 것이 바람직하다. 구체적으로는, 임의의 주 절단면에서의, 특히 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제2 단위 광학 요소(55)의 폭(Wb)에 대한 높이(Hb)의 비(Hb/Wb)가, 중앙 영역(Ac)에서의, 특히 중앙 위치(Pc)를 가로지르는 주 절단면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)에 대한 높이(Ha)의 비보다 작아져 있는 것이 바람직하다. 이러한 제2 단위 광학 요소(55)에 따르면, 관찰자에 의해 밝기가 감지되기 어려운 표시면(11)의 단부 영역에 대응하는 도광판(30)의 단부 영역(Ae)에서 지나치게 밝아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 임의의 주 절단면에서의, 특히 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제2 단위 광학 요소(55)의 배열 방향(제2 방향)에 따른 폭(Wb)에 대한 정면 방향을 따른 높이(Hb)의 비(Hb/Wb)가, 0 이상의 비교적 작은 값이 되는 것, 구체적으로는 0.05 이상 0.3 이하가 되는 것이 바람직하다. 이러한 제1 단위 광학 요소(50)에 따르면, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 도광판(30)의 출광면(31) 중 광원(24a, 24b)에 대면하는 입광면(33, 34) 근방의 영역에, 밝기의 불균일이 발생해버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 제2 단위 광학 요소(55)의 출광면 각도(θa)가, 비교적 작은 각도가 되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 임의의 주 절단면에서의, 특히 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제2 단위 광학 요소(55)의 출광면 각도(θa)(특히 기단부(51b)에서의 출광면 각도(θa))가, 중앙 영역(Ac)에서의, 특히 중앙 위치(Pc)를 가로지르는 주 절단면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 출광면 각도(θa)(특히 기단부(51b)에서의 출광면 각도(θa))보다, 작아져 있는 것이 바람직하다. 이러한 제2 단위 광학 요소(55)에 따르면, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 관찰자에 의해 밝기가 감지되기 어려운 표시면(11)의 단부 영역에 대응하는 도광판(30)의 단부 영역(Ae)에서 지나치게 밝아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 임의의 주 절단면에서의, 특히 단부 위치(Pe)를 가로지르는 주 절단면(또는 단부면)에서의 제2 단위 광학 요소(55)의 출광면 각도(θa)가, 0 이상의 비교적 작은 값이 되는 것, 구체적으로는 10°보다 크고 30° 이하가 되는 것이 바람직한 것을 지견했다. 이러한 제2 단위 광학 요소(55)에 따르면, 후에 상세하게 서술하는 것 같이, 도광판(30)의 출광면(31) 중 광원(24a, 24b)에 대면하는 입광면(33, 34) 근방의 영역에, 밝기의 불균일이 발생해버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 도광판의 주 절단면에 있어서 제2 단위 광학 요소(55)의 출광측면(56)이 본체부(40)의 일측면(41)에 대하여 이루는 출광면 각도(θa)가, 제2 단위 광학 요소(55)의 출광측면(외 윤곽)(51) 상에 있어서의 본체부(40)의 일측면(41)으로부터 가장 이격된 선단부(정상부)(56a)로부터 본체부(40)의 일측면(41)에 가장 근접한 기단부(단부)(56b)까지 사이에 있어서 일정하여도 좋다. 즉, 제2 단위 광학 요소(55)의 출광측면이, 선단부(정상부)(56a)로부터 각 기단부(56b)까지 각각 연장하는 한 쌍의 평탄한 경사면에 의해 구성되어 있어도 된다. 혹은, 도광판의 주 절단면에 있어서 제2 단위 광학 요소(55)의 출광측면(56)이 본체부(40)의 일측면(41)에 대하여 이루는 출광면 각도(θa)가, 제2 단위 광학 요소(56)의 출광측면(56) 상의 선단부(56a)로부터 기단부(56b)까지 사이의 적어도 1개소 또는 적어도 1 영역에 있어서 변화되고 또한 당해 변화는 선단부(56a) 측으로부터 기단부(56b) 측을 향해서 출광면 각도(θa)가 커지는 변화뿐이며, 선단부(56a) 측으로부터 기단부(56b)를 향해서 출광면 각도(θa)가 작아지도록 변화하는 일이 없도록 해도 좋다.
도시된 일 구체예로서의 제2 단위 광학 요소(55)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상은, 주 절단면에 있어서의 제1 단위 광학 요소(50) 중, 본체부(40)의 일측면(41)으로부터 가장 이격된 선단부(51a)를 포함하는 영역의 형상과 동일하게 되어 있다. 특히 본 실시 형태에 있어서는, 제2 단위 광학 요소(55)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상은, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 있어서의 입광면측 단부 위치를 가로지르는 주 절단면 또는 단부면에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 형상과 동일하게 되어 있다. 즉, 도 7에 도시된 일획면 상의 단부 위치(Pe)를 통과하는 도광판의 주 절단면(또는 단부면)에 있어서, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)는 동일한 단면 형상을 갖고 있다.
따라서, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 주 절단면에 있어서의 제2 단위 광학 요소(55)는, 급경사면(제2 경사면)(37b, 38b)을 포함하고 있지 않고, 완경사면(제1 경사면)(37a, 38a)과 본체부(40)의 일측면(41) 상에 의해 형성되는 삼각형 형상 혹은 이 삼각형 형상의 각을 모따기해서 이루어지는 단면 형상으로 되어 있다. 또한, 주 절단면에 있어서의 제2 단위 광학 요소(55)의 단면 형상은, 정면 방향(nd)을 중심으로 해서 대칭성을 갖고 있다. 그리고, 도 6에 도시된 제2 단위 광학 요소(55)에 있어서, 완경사면(37a, 38a)에서의 출광면 각도(θa1)는 10°보다 크고 30° 이하가 되어 있다. 제2 단위 광학 요소(55)의 폭(Wb)에 대한 높이(Hb)의 비(Hb/Wb)는 0.05 이상 0.3 이하가 되어 있다.
그런데, 배열 방향(제2 방향)에 따른 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 피치(Pa)는, 인접하는 두 개의 제1 단위 광학 요소(50) 사이에 배치된 2 이상의 제2 단위 광학 요소(55)의 배열 피치(Pb)의 정수배, 구체예로서 5배가 되어 있다. 이러한 형태에 따르면, 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 피치(Pa)와 제2 단위 광학 요소(55)의 배열 피치(Pb)에 기인한 간섭 무늬가 발생했다고 하더라도, 당해 간섭 무늬의 공간 주파수는 낮아지기 때문에, 즉 간섭 무늬를 이루는 명암 줄무늬의 피치가 작아지기 때문에, 당해 간섭 무늬를 육안으로 확인하기 어렵게 할 수 있다.
또한, 도광판(30)의 그 밖의 구체적인 치수는, 일례로서, 이하와 같이 설정될 수 있다. 우선, 제1 단위 광학 요소(50)의 배열 피치(Pa)를 25㎛ 이상 200㎛ 이하로 할 수 있고, 제2 단위 광학 요소(55)의 배열 피치(Pb)를 5㎛ 이상 20㎛ 이하로 할 수 있다. 또한, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)의 주 절단면에 있어서의 외 윤곽(51, 56)이 꺾은선의 절곡부를 모따기해서 되는 형상으로 되어 있을 경우, 주 절단면에 있어서, 모따기된 개소의 곡률 반경의 값이 당해 단위 광학 요소의 폭의 값 이하가 되는 것이 바람직하다. 모따기된 부분의 곡률 반경이 단위 광학 요소의 폭의 값보다 커지고 있을 경우, 단위 광학 요소가 기대된 기능을 발휘할 수 없게 되기 때문이다. 한편, 본체부(40)의 두께는, 0.5mm 내지 6mm로 할 수 있다.
다음에, 이상과 같은 구성으로 이루어지는 도광판의 제조 방법의 일례에 대해서 설명한다. 이하의 예에 있어서는, 도 14에 도시하는 것 같은 성형 장치(60)를 사용한 부형(賦型)에 의해, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)를 기재(86) 상에 형성하여, 도광판(30)이 제작된다. 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)의 형성에 사용되는 재료로서는, 성형성이 양호함과 동시에 입수가 용이하고 또한 우수한 광투과성을 갖는 수지, 예를 들어 에폭시아크릴레이트나 우레탄아크릴레이트계의 반응성 수지(전리 방사선 경화형 수지 등)가 사용될 수 있다. 기재(86)로서는, 우수한 기계적 특성, 광학 특성, 안정성 및 가공성 등을 갖는 동시에 저렴하게 입수가능한 재료, 예를 들어 아크릴, 스티렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 아크릴로니트릴 등의 1종 이상을 주성분으로 하는 투명 수지(주부(44)를 이루는 재료)를, 확산 성분(45)을 이루는 재료와 함께, 압출해서 이루어지는 시트 형상의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 확산 성분(45)으로서는, 일례로서, 평균 입경(체적 상당법으로 산출된 입경, 즉 체적 상당 직경의 산술 평균)이 0.5 내지 100㎛ 정도인 실리카(이산화규소), 알루미나(산화알루미늄), 아크릴 수지, 폴리카보네이트 수지, 실리콘 수지 등의 투명 물질을 사용할 수 있다.
우선, 성형 장치(60)에 대해서 설명한다. 도 14에 도시한 바와 같이, 성형 장치(60)는, 대략 원기둥 형상의 외 윤곽을 갖는 성형용 주형(70)을 갖고 있다. 성형용 주형(70)의 원기둥 외주면(측면)에 해당하는 부분에 원통 형상의 주형면(요철면)(72)이 형성되어 있다. 원기둥 형상으로 이루어지는 성형용 주형(70)은, 원기둥 외주면의 중심을 통과하는 중심 축선(CA), 바꾸어 말하면, 원기둥 횡단면의 중심을 통과하는 중심 축선(CA)을 갖고 있다. 성형용 주형(70)은, 중심 축선(CA)을 회전 축선으로 해서 회전하면서(도 5 참조), 성형품으로서의 도광판(30)을 성형하는 롤형으로서 구성되어 있다.
또한, 도 14에 도시한 바와 같이, 성형 장치(60)는, 띠 형상으로 연장하는 기재(86)를 공급하는 성형용 기재 공급 장치(62)와, 공급되는 기재(86)와 성형용 주형(70)의 주형면(72) 사이에 유동성을 갖는 재료(87)를 공급하는 재료 공급 장치(64)와, 기재(86)와 성형용 주형(70)의 요철면(72) 사이의 재료(87)를 경화시키는 경화 장치(66)를 더 갖고 있다. 경화 장치(66)는, 경화 대상이 되는 재료(87)의 경화 특성에 따라서 적절하게 구성될 수 있다.
그런데, 도 15에는, 성형용 주형(70)의 주형면(72)이, 중심 축선(CA)과 평행한 방향을 따라서 절개하여 평면화해서 도시되어 있다. 주형면(72)은, 제1 단위 광학 요소(50)에 대응하는 제1 홈부(73)와, 제2 단위 광학 요소(55)에 대응하는 제2 홈부(74)가 형성되어 있다. 이러한 제1 홈부(73) 및 제2 홈부(74)는, 다음과 같이 하여, 제작할 수 있다.
우선, 도 16이 도시한 바와 같이, 원기둥 형상으로 되는 주형용 기재(81)를 그의 중심 축선(CA)을 중심으로 해서 회전시키면서, 중심 축선(CA)에 직교하는 방향으로 바이트(75)를 이동시키고, 바이트(75)를 주형용 기재(81) 내에 깊이 집어넣는다. 그리고, 바이트(75)가 주형용 기재(81) 내에 깊이 집어 넣어진 상태에서, 중심 축선(CA)을 중심으로 해서 주형용 기재(81)를 계속 회전시키는 동시에, 바이트(75)를 중심 축선(CA)과 평행한 방향으로 이동시킨다. 이 결과, 주형용 기재(81)의 외주면에, 단면 형상이 일정한 홈을 나선 형상으로 형성할 수 있다. 도 16에 도시된 상태에서는, 제2 홈(74)을 형성하게 되는 일조의 홈이, 주형용 기재(81)의 외주면 상에 간극을 두는 일 없이 형성되어 있다.
이와 같이 하여 나선 형상의 홈을 형성해 갈 때, 소정 권취수만큼의 홈을 형성한 후, 즉 바이트(75)를 중심 축선(CA)을 따라 이동시키면서 소정 횟수만 주형용 기재(81)가 회전한 후, 바이트(75)를 중심 축선(CA)을 따라 계속해서 이동시키면서, 또한 바이트(75)를 중심 축선(CA)에 직교하는 방향을 따라 주형용 기재(81)에 대하여 이동시킨다. 이 이동은, 주형용 기재(81)가 반회전하는 사이에 걸쳐, 주형용 기재(81)에 깊이 집어 넣어지는 방향으로 바이트(75)를 이동시키고, 그 후의 주형용 기재(81)가 반회전하는 사이에 걸쳐, 주형용 기재(81)로부터 이격되어 가는 방향으로 바이트(75)를 이동시킨다. 이렇게 바이트(75)를, 중심 축선(CA)과 평행한 방향뿐만 아니라, 중심 축선(CA)과 직교하는 방향을 따라서 회전중의 주형용 기재(81)에 접근 또한 이격시킴으로써 소정 권취수에 1개의 비율로, 홈 깊이가 변동하는 제1 홈(73)을 형성할 수 있다. 상술한 도광판(30)의 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)를 부형하기 위한 주형(70)을 제작할 경우, 5개에 1개의 비율로, 바이트(75)를 중심 축선(CA)과 평행한 직교하는 방향으로도 이동시키게 된다.
또한, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 바이트(75)의 칼(76)의 외 윤곽(날 끝 형상)은, 중앙 위치(Pc)를 통과하는 주 절단면에 있어서의 제1 단위 광학 요소(50)의 외 윤곽(51)과 동일한 부분을 포함하고 있다. 즉, 바이트(75)의 칼(76)은, 한 쌍의 완경사면(37a, 38a)에 대응하는 한 쌍의 제1 절삭날부(77a, 78a)를 날 끝 단부(76a) 측에 포함하는 동시에, 한 쌍의 급경사면(37b, 38b)에 대응하는 한 쌍의 제2 절삭날부(77b, 78b)를 제1 절삭날부(77a, 78a)에 접속하는 위치에 포함하고 있다. 그리고, 도 16에 도시한 바와 같이, 제2 단위 광학 요소(55)를 부형하기 위한 제2 홈부(74)를 제작하고 있는 사이, 바이트(75)는, 제1 절삭날부(77a, 78a)만이 기재(81)에 깊이 집어 넣어진 상태에서, 주형용 기재(81)에의 파임량이 유지된다. 한편, 제1 단위 광학 요소(50)를 부형하기 위한 제1 홈부(73)를 제작하고 있는 사이, 바이트(75)는, 제1 절삭날부(77a, 78a) 뿐만 아니라, 제2 절삭날부(77b, 78b)도 주형용 기재(81)에 깊이 집어 넣어진 상태에서, 주형용 기재(81)에의 파임량이 변동된다.
이상과 같이 하여, 제1 홈부(73) 및 제2 홈부(74)를 주형용 기재(81)에 형성할 수 있다. 이 방법에서는, 서로 다른 홈 형상을 갖는 제1 홈부(73) 및 제2 홈부(74)가, 하나의 바이트(75)만을 사용함으로써, 형성될 수 있다. 게다가, 이 방법에서는, 제1 홈부(73) 및 제2 홈부(74)를 주형용 기재(81)에 형성할 때, 바이트를 도중에 변경할 필요가 없으므로, 바이트(75)의 주형용 기재(81)에 대한 위치 결정을 복수회 행할 필요도 없어진다. 이에 의해, 제1 홈부(73) 및 제2 홈부(74)를 주형용 기재(81)에 고정밀도로 형성할 수 있다. 또한, 이와 같이 하여 얻어진 주형(70)에 따르면, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)를 고정밀도로 제작할 수 있고, 도광판(30)에 기대된 광학적 특성을 안정되게 부여할 수 있다.
다음에, 이러한 성형 장치(60)를 사용해서 광학 시트(40)를 제작하는 방법에 대해서 설명한다. 우선, 띠 형상으로 연장하는 기재(86)가, 성형용 기재 공급 장치(62)로부터 공급된다. 공급된 기재(86)는, 도 14에 도시한 바와 같이, 성형용 주형(70)에 보내지고, 성형용 주형(70)과 한 쌍의 롤러(68)에 의해, 주형(70)의 요철면(72)과 대향하도록 해서 유지되게 된다.
또한, 도 14에 도시한 바와 같이, 기재(86)의 공급에 수반하여, 기재(86)와 성형용 주형(70)의 주형면(72) 사이에, 재료 공급 장치(64)로부터 유동성을 갖는 재료(87)가 공급된다. 이 재료(87)는, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)를 형성하게 된다. 여기서, 「유동성을 갖는다」란, 성형용 주형(70)의 주형면(72)에 공급된 재료(87)가, 주형면(72)의 오목부(도시하지 않음) 내에 인입할 수 있는 정도의 유동성을 갖는 것을 의미한다. 또한, 이하의 설명에서는, 일례로서, 재료 공급 장치(64)로부터 전리 방사선 경화형 수지가 공급되는 예에 대해서 설명한다. 전리 방사선 경화형 수지로서는, 예를 들어 자외선(UV)을 조사함으로써 경화하는 UV 경화형 수지나, 전자선(EB)을 조사함으로써 경화하는 EB 경화형 수지를 선택할 수 있다.
그 후, 기재(86)는, 주형(70)의 주형면(72) 사이를 전리 방사선 경화형 수지(87)에 의해 만족된 상태에서, 경화 장치(66)에 대향하는 위치를 통과한다. 이때, 경화 장치(66)로부터는, 전리 방사선 경화형 수지(87)의 경화 특성에 따른 전리 방사선이 방사되고, 전리 방사선은 기재(86)를 투과해서 전리 방사선 경화형 수지(87)에 조사된다. 전리 방사선 경화형 수지(87)가 자외선 경화형 수지의 경우에는, 경화 장치(66)는, 예를 들어 고압 수은등 등의 자외선 조사 장치로부터 구성된다. 이 결과, 주형면(72)과 기재(86) 사이에 충전되는 전리 방사선 경화형 수지(87)가 경화하고, 경화한 전리 방사선 경화형 수지로 이루어지는 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)가 기재(86) 상에 형성되게 된다.
그 후, 도 14에 도시한 바와 같이, 기재(86)가 주형(70)으로부터 이격하고, 이것에 따라, 주형면(72)의 오목부내에 성형된 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)가 기재(86)와 함께 도면 중 우측의 롤러(68)부에서 주형(60)으로부터 분리된다. 이와 같이 하여, 상술한 도광판(30)이 얻어진다.
또한, 상술한 제조 방법에 있어서, 기재(86)는 주형(70)의 표면(72)에 접촉하지 않아도 좋다. 이 경우, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)가 동일한 재료(87)로 되는 시트 형상부(랜드부)가 기재(86) 상에 형성되고, 기재(86)와 이 시트 형상부(랜드부)에 의해 본체부(40)가 구성되게 된다. 이러한 방법에 따르면, 성형된 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)가, 이형 시에, 주형(70)의 오목부내에 부분적으로 잔류해버리는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이상과 같이 하여, 롤형으로서 구성된 성형용 주형(70)이 그의 중심 축선(CA)을 중심으로 해서 1회전 하고 있는 사이에, 유동성을 갖는 재료(87)를 주형(70) 내에 공급하는 공정과, 주형(70) 내에 공급된 재료(87)를 주형(70) 내에서 경화시키는 공정과, 경화한 재료(87)를 주형(70)으로부터 빼는 공정이 주형(70)의 주형면(72) 상에 있어서 순차 실시되어, 광학 시트(40)가 얻어진다.
다음에, 이상과 같은 구성으로 이루어지는 표시 장치(10)의 작용에 대해서 설명한다.
우선, 도 2에 도시한 바와 같이, 광원(24b, 24b)을 이루는 발광체(25)로 발광된 광은, 입광면(33, 34)을 통해, 도광판(30)에 입사한다. 도 2에는, 일례로서, 제1 광원(24a)으로부터 제1 입광면(33)을 통해서 도광판(30)에 광이 입사하는 예가 도시되어 있다. 이하, 이 도 2에 도시된 예에 기초하면 광원 장치(20) 및 표시 장치(10)의 작용에 대해서 설명한다. 단, 도광판(30)은, 제1 방향에 있어서의 중앙 위치(Pc)를 중심으로 해서 대칭적인 구성을 갖고 있다. 또한, 제1 광원(24a) 및 제2 광원(24b)은, 제1 방향에 도광판(30)을 끼워, 대칭적으로 구성되어 있다. 또한, 광학 시트(26) 등의 면 광원 장치(20) 외의 구성 요소, 및 액정 표시 패널(15)도, 마찬가지로 대칭성을 갖고 있다. 이와 같은 구성의 대칭성에 수반하여, 제2 광원(24b)으로부터 제2 입광면(34)을 통해서 도광판(30)에 입사하는 광에 대하여도, 이하의 설명이 마찬가지로 적합하다.
도 2에 도시한 바와 같이, 도광판(30)에 입사한 광(L21, L22)은, 도광판(30)의 출광면(31) 및 이면(32)에 있어서, 반사, 특히 도광판(30)을 이루는 재료와 공기의 굴절률차에 기인해서 전반사를 반복하고, 도광판(30)의 입광면(33)과 반대면(다른 쪽의 입광면)(34)을 연결하는 제1 방향(도광 방향)으로 진행해 간다.
단, 도광판(30)의 본체부(40) 내에는 확산 성분(45)이 분산되어 있다. 이로 인해, 도 2에 도시한 바와 같이, 도광판(30) 내를 진행하는 광(L21, L22)은, 확산 성분(45)에 의해 진행 방향이 불규칙하게 변경되고, 전반사 임계각 미만의 입사 각도에서 출광면(31) 및 이면(32)에 입사하는 것도 있다. 이 경우, 당해 광은, 도광판(30)의 출광면(31) 및 이면(32)으로부터, 출사할 수 있게 된다. 출광면(31)으로부터 출사한 광(L21, L22)은, 도광판(30)의 출광측에 배치된 광학 시트(26)로 향한다. 한편, 이면(32)으로부터 출사한 광은, 도광판(30)의 배면에 배치된 반사 시트(22)로 반사되고 다시 도광판(30) 내로 입사해서 도광판(30) 내를 진행하게 된다.
도광판(30) 내를 진행하는 광과, 도광판(30) 내에 분산된 확산 성분(45)의 충돌은, 도광판(30) 내의 도광 방향에 따른 각 구역에 있어서 발생한다. 이로 인해, 도광판(30) 내를 진행하고 있는 광은, 조금씩, 출광면(31)으로부터 출사하게 된다. 이에 의해, 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사하는 광의 도광 방향(제1 방향)에 따른 광량 분포를, 어느 정도 균일화시킬 수 있다.
그런데, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 도광판(30)의 출광면(31)은, 본체부(40)의 일측면(41)에 대하여 경사진 단위 광학 요소(50, 55)의 출광측면(51, 56)에 의해 구성되어 있다. 이 중, 제1 단위 광학 요소(50)는, 주 절단면에 있어서의 폭(Wa)에 대한 높이의 비(Ha/Wa)가 비교적 커지고 있다. 그리고, 이 비의 값(Ha/Wa)이 0.25 이상 0.6 이하가 될 경우에는, 이 출광면(31)으로 전반사해서 도광판(30) 내를 진행하는 광, 및 이 출광면(31)을 통해서 도광판(30)으로부터 유래하는 광에 대하여 지극히 효과적으로 광학적 작용을 미치게 된다. 또한, 제1 단위 광학 요소(50)는, 폭(Wa)에 대한 높이의 비가 비교적 큰 것부터, 출광면 각도(θa)가 비교적 큰 출광측면(51)을 갖게 된다. 그리고, 출광면 각도(θa)가 30°보다 크고 60° 이하가 되는 급경사면(37b, 38b)에 따르면, 이 급경사면(37b, 38b)으로 전반사해서 도광판(30) 내를 진행하는 광, 및 이 급경사면(37b, 38b)을 통해서 도광판(30)으로부터 유래하는 광에 대하여 지극히 효과적으로 광학적 작용을 미치게 된다. 우선, 출광면(31)으로 전반사해서 도광판(30) 내를 진행하는 광에 대하여 미치는 작용에 대해서 설명한다.
도 5 및 도 6에는, 출광면(31) 및 이면(32)에 있어서 전반사를 반복하면서 도광판(30) 내를 진행하는 광(L51, L52)의 광로가, 도광판(30)의 주 절단면 내에 도시되어 있다. 상술한 바와 같이, 도광판(30)의 출광면(31)은, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51) 및 제2 단위 광학 요소(55)의 출광측면(56)에 의해 구성되어 있다. 이 중, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51)은, 본체부(40)의 일측의 면(41)에의 법선 방향(nd)을 끼워서 서로 반대측에 경사진 한 쌍의 완경사면(37a, 38a)과, 본체부(40)의 일측의 면(41)에의 법선 방향(nd)을 끼워서 서로 반대측에 경사진 한 쌍의 급경사면(37b, 38b)을 포함하고 있다. 또한, 제2 단위 광학 요소(55)의 출광측면(56)은, 본체부(40)의 일측의 면(41)에의 법선 방향(nd)을 끼워서 서로 반대측에 경사진 한 쌍의 완경사면(37a, 38a)을 포함하고 있다. 그리고, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 도광판(30) 내를 출광면(31)을 향해 나아가서 출광면(31)에 입사하는 광(L51, L61, L62)은, 많은 경우, 주 절단면에 있어서 일측면(41)에의 법선 방향(nd)을 기준으로 해서 당해 광의 진행 방향과는 반대측으로 경사진 경사면에 입사한다.
이 결과, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 도광판(30) 내를 진행하는 광(L51, L61, L62)은, 출광면(31)으로 전반사하는 많은 경우, 제2 방향을 따른 성분을 저감하게 된다. 즉, 도광판(30)의 출광면(31)은, 도광판(30) 내를 도광하는 광이 제2 방향에 있어서의 일정한 측으로만 계속해서 진행하는 것을 규제하게 된다. 특히, 이 작용은, 주 절단면에 있어서의 단면 형상으로서의 폭에 대한 높이의 비가 비교적 큰 0.25 이상 0.6 이하가 되는 제1 단위 광학 요소(50)에 의해 현저히 영향받고, 바꿔 말해서 출광면 각도(θa)로 특정하면, 비교적 큰 30°보다 크고 60° 이하인 출광면 각도(θa)를 갖는 급경사면(37b, 38b)에 의해 현저히 영향받는다. 출광면 각도(θa)가 비교적 큰 30°보다 크고 60° 이하인 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(37b, 38b)에 광(L51, L61)이 입사하면, 당해 광의 제2 방향을 따른 성분은, 급경사면(37b, 38b)에서의 전반사에 의해, 반대측으로 향하게 되기 쉬워진다. 즉, 급경사면(37b, 38b)에 입사한 광(L51, L61)은 당해 급경사면(37b, 38b)으로 전반사하고, 전반사한 광의 제2 방향에 있어서의 진로를 반전시키는 것 같은 경향이 발생한다.
이와 같이 하여, 도광판(30)의 출광면(31), 특히 출광면(31)의 일부를 이루는 급경사면(37b, 38b)에 의해, 어떤 발광점에서 방사상으로 발광된 광이, 그대로 제2 방향으로 계속해서 퍼지는 것이 규제된다. 즉, 광원(24a, 24b)의 발광체(25)로부터 제1 방향에 대하여 크게 경사진 방향으로 발광되어 도광판(30) 내로 입사한 광도, 제2 방향으로의 이동이 규제되면서, 주로 제1 방향으로 진행하게 된다. 이에 의해, 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사하는 광의 제2 방향을 따른 광량 분포를, 광원(24a, 24b)의 구성(예를 들어, 발광체(25)의 배열)이나, 발광체(25)의 출력에 의해, 조절하는 것이 가능해진다.
본 실시 형태에서는, 제1 단위 광학 요소(50)는, 그의 사이에 제2 단위 광학 요소가 배열되어 있지만, 제2 방향을 따라서 나란히 배치되고 있다. 이로 인해, 도광판(30) 내를 도광하는 광이 제2 방향에 있어서 일측으로만 계속해서 진행하는 것을 효과적으로 규제할 수 있다.
또한, 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa), 특히, 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(37b, 38b)에 의해 구성되는 부분의 폭(급경사면(37b, 38b)을 본체부(40)의 일측면(41) 상에 정사영한 부분의 배열 방향(제2 방향)에 따른 길이)은, 광원(24a, 24b)으로부터 제1 방향을 따라서 이격함에 따라서 넓어져 간다. 또한 이것에 따라, 정면시에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)가 본체부(40)의 일측면(41) 상에서 차지하고 있는 영역의 비율, 특히, 정면시에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(37b, 38b)이 본체부(40)의 일측면(41) 상에서 차지하고 있는 영역의 비율은, 광원(24a, 24b)으로부터 제1 방향을 따라서 이격함에 따라서 커져 간다. 이로 인해, 광원(24a, 24b)으로부터 이격된 영역에 있어서는, 도광판(30) 내로 안내되는 광의 제2 방향으로의 이동을 효과적으로 규제하는 한편, 광원(24a, 24b)의 근방에 있어서, 발광체(25)에서 발광된 광의 제2 방향에 따른 이동을 가능하게 한다. 이러한 형태에 따르면, 광원(24a, 24b)을 이루는 발광체(25)의 배열에 따른 밝기의 불균일이 발생해버리는 것을 효과적으로 억제할 수도 있다.
다음에, 출광면(31)을 통과해서 도광판(30)으로부터 출사하는 광에 대하여 미치는 작용에 대해서 설명한다. 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 출광면(31)을 통해 도광판(30)으로부터 출사하는 광(L51, L61, L63)은, 도광판(30)의 출광면(31)을 이루는 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51) 및 제2 단위 광학 요소(55)의 출광측면(56)에 있어서 굴절한다. 이 굴절에 의해, 주 절단면에 있어서 정면 방향(nd)으로부터 경사진 방향으로 진행하는 광(L51, L61, L63)의 진행 방향(출사 방향)은, 주로, 도광판(30) 내를 통과하고 있을 때에 있어서의 광의 진행 방향과 비교하여, 정면 방향(nd)에 대하여 이루는 각도가 작아지도록 구부려진다. 이러한 작용에 의해, 단위 광학 요소(50)는, 도광 방향과 직교하는 제2 방향에 따른 광의 성분에 대해서, 투과광의 진행 방향을 정면 방향(nd) 측으로 좁힐 수 있다. 즉, 단위 광학 요소(50)는, 도광 방향과 직교하는 제2 방향에 따른 광의 성분에 대하여, 집광 작용을 미치게 된다. 이와 같이 하여, 도광판(30)으로부터 출사하는 광의 출사 각도는, 도광판(30)의 단위 광학 요소(50)의 배열 방향과 평행한 면내에 있어서, 정면 방향을 중심으로 한 좁은 각도 범위 내로 좁혀진다.
또한, 이러한 제2 방향에 따른 성분에 대한 집광 작용은, 주 절단면에 있어서의 단면 형상으로서의 폭에 대한 높이의 비가 비교적 큰 0.25 이상 0.6 이하가 되는 제1 단위 광학 요소(50)에 의해 현저히 영향받고, 바꿔 말해서 출광면 각도(θa)로 특정하면, 비교적 큰 30°보다 크고 60° 이하인 출광면 각도(θa)를 갖는 급경사면(37b, 38b)에 의해 현저히 영향받는다. 출광면 각도(θa)가 30°보다 크고 60° 이하인 급경사면(37b, 38b)은, 제2 방향을 따라서 진행하는 성분을 많이 포함해서 정면 방향(nd)으로부터 크게 경사진 방향으로 진행하고 있는 광의 진행 방향을, 효과적으로, 정면 방향(nd)으로 좁힌다. 한편, 급경사면(37b, 38b)은, 진행 방향을 정면 방향으로 좁힐 수 없는 광, 예를 들어 원래 제2 방향으로 진행하는 성분을 조금밖에 포함하지 않는 광을 반사하고, 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사시키지 않는다. 전형적으로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 도광판의 주 절단면에 있어서 정면 방향(nd) 또는 정면 방향(nd)에 대하여 조금밖에 경사지지 않고 있는 방향으로 진행하는 광(L52)을, 재귀반사시킨다. 이상과 같은 작용에 의해, 출광면 각도(θa)가 비교적 큰 30°보다 크고 60° 이하인 급경사면(37b, 38b)은 우수한 집광 기능을, 광의 제2 방향을 따른 성분에 대하여, 발휘하게 된다.
본 실시 형태에서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa), 특히, 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(37b, 38b)에 의해 구성되는 부분의 폭(급경사면(37b, 38b)을 본체부(40)의 일측면(41) 상에 정사영한 부분의 배열 방향(제2 방향)에 따른 길이)은, 광원(24a, 24b)으로부터 제1 방향을 따라서 이격함에 따라서 넓어져 간다. 또한 이것에 따라, 정면시에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)가 본체부(40)의 일측면(41) 상에서 차지하고 있는 영역의 비율, 특히, 정면시에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(37b, 38b)이 본체부(40)의 일측면(41) 상에서 차지하고 있는 영역의 비율은, 광원(24a, 24b)으로부터 제1 방향을 따라서 이격함에 따라서 커져 간다. 특히, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 있어서의 중앙 위치(Pc)에서는, 제2 단위 광학 요소(55)는 설치되어 있지 않고, 제1 단위 광학 요소(50)만이 설치되어 있다. 이로 인해, 관찰자에 의해 밝기의 변동이 가장 감지되기 쉬워지는 표시면(11)의 중앙의 밝기를 효과적으로 상승시킬 수 있다.
또한, 주 절단면에 있어서의 단면 형상으로서의 폭에 대한 높이의 비(Ha/Wa)가 비교적 큰 0.25 이상 0.6 이하가 되는 제1 단위 광학 요소(50)에 따르면, 제2 단위 광학 요소(55)나 일측면(41)과 평행한 평탄면과 비교하여, 제2 방향 성분을 갖는 광의 도광판(30)으로부터의 취출을 촉진시킬 수 있다. 광원(24a, 24b)을 이루는 발광체(25)는, 제1 방향으로 평행한 방향을 향할 뿐 발광하는 것이 아니고, 대강 제1 방향을 중심으로 해서 방사적으로 발광한다. 결과적으로, 도광판(30) 내에는, 제2 방향의 성분을 갖는 광이 많이 존재하게 된다. 특히, 광원(24a, 24b)이 선 형상의 냉음극관이 아니라 점상 발광체(25)의 집합으로서 구성될 경우에는, 이 경향이 현저해진다. 그리고, 폭에 대한 높이의 비(Ha/Wa)가 비교적 큰 0.25 이상 0.6 이하가 되는 제1 단위 광학 요소(50)에 따르면, 바꿔 말해서 출광면 각도(θa)로 특정하면, 비교적 큰 30°보다 크고 60° 이하인 출광면 각도(θa)를 갖는 급경사면(37b, 38b)에 따르면, 제2 방향 성분을 갖는 광이 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사하는 것을 촉진시킬 수 있다. 이하, 도 8 내지 도 12를 참조하여, 제1 단위 광학 요소(50)에 의한 광 취출 기능에 대해서 설명한다.
도 8 내지 도 12에는, 도광판(30)의 출광면(31)에 입사하는 두 개의 광을 도시하고 있다. 이 중, 도 8에는, 출광면(31) 중 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(38b)에 입사하는 광(L81)과, 제2 단위 광학 요소(55)의 완경사면(37b)에 입사하는 광(L82)이 도시되어 있다. 또한, 도 9 및 도 10에는, 도 8의 사시도에 도시된 도광판(30)이, 두 개의 광(L81, L82)과 함께, 제1 방향 및 정면 방향으로부터, 각각 도시되어 있다. 도 8 내지 도 10에 도시된 두 개의 광(L81, L82)은, 도광판(30) 내를 서로 평행한 방향으로 진행하고 있다.
도 8 내지 도 10에 도시된 광 중, 출광면(31) 중 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(38b)에 입사하는 광(L81)이 당해 급경사면(38b)으로 굴절할지 또는 전반사할지에 대해서는, 급경사면(38b)에 직교하고 또한 급경사면(38b)까지의 광(L81)의 광로를 포함하는 면에서 계면으로의 입사 각도(θe)를 특정하고, 스넬의 법칙에 기초하여, 검토를 행하지 않으면 안 된다. 구체적으로는, 광(L81)이 입사하는 급경사면(38b) 상의 입사점(B1)과, 입사점(B1)까지의 광(L81)이 있는 통과점(A1)과, 이 통과점(A1)으로부터 급경사면(38b)을 포함하는 평면 상에 내린 수선과 당해 평면과의 교차점(수선의 발의 위치)(C1)을 포함하는 면, 즉 도 11에 도시하는 면에 있어서 급경사면(38b)에의 입사 각도(θe)를 특정하고, 이 각도가, 전반사 임계 각도 이상이 되는가 아닌가를 검토하게 된다.
마찬가지로, 도 8 내지 도 10에 도시된 광 중, 출광면(31) 중 제2 단위 광학 요소(55)의 완경사면(38a)에 입사하는 광(L82)이 당해 완경사면(38a)으로 굴절할지 또는 전반사할지에 대해서는, 완경사면(38a)에 직교하고 또한 완경사면(38a)까지의 광(L82)의 광로를 포함하는 면에서 계면으로의 입사 각도(θe)를 특정하고, 스넬의 법칙에 기초하여, 검토를 행하지 않으면 안 된다. 구체적으로는, 광(L82)이 입사하는 완경사면(38a) 상의 입사점(B2)과, 입사점(B2)까지의 광(L82)이 있는 통과점(A2)과, 이 통과점(A2)으로부터 완경사면(38a)을 포함하는 평면상에 내린 수선과 당해 평면과의 교차점(수선의 발의 위치)(C2)을 포함하는 면, 즉 도 12에 도시하는 면에 있어서 완경사면(38a)에의 입사 각도(θe)를 특정하고, 이 각도가, 전반사 임계 각도 이상이 되는가 아닌가를 검토하게 된다.
도 9로부터 이해되는 것 같이, 또한 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 제2 방향 성분을 갖는 광(L82)이 완경사면(37a, 38a)으로 진행할 경우에 있어서의 통과점(A2)과 교차점(C2) 사이의 길이(la2)보다, 본체부(40) 내를 진행하는 광(L81)이 급경사면(37b, 38b)으로 진행할 경우에 있어서의 통과점(A1)과 교차점(C1) 사이의 길이(la1) 쪽이 길어지는 경향이 있다. 게다가, 도 10으로부터 이해되는 것 같이, 또한 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 본체부(40) 내를 진행하는 광(L82)이 완경사면(37a, 38a)으로 진행할 경우에 있어서의 교차점(C2)과 입사점(B2) 사이의 길이(lb2)보다, 본체부(40) 내를 진행하는 광(L81)이 급경사면(37b, 38b)으로 진행할 경우 쪽이, 교차점(C1)과 입사점(B1) 사이의 길이(lb1) 쪽이, 짧아지는 경향이 있다. 이 결과, 대상으로 하는 광의 제2 방향 성분의 크기에 의하지만, 일반적인 도광판 내를 진행하는 광에 대해서는, 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 본체부(40) 내를 진행하는 광(L82)이 완경사면(37a, 38a)으로 진행할 경우보다, 본체부(40) 내를 진행하는 광(L81)이 급경사면(37b, 38b)으로 진행할 경우 쪽이, 출광면(31)에의 입사 각도(θe)가 커지기 쉬워진다.
이것으로부터, 도 11에 도시한 바와 같이, 비교적 큰 제2 방향의 성분을 갖는 광(L81)은, 출광면(31) 중 급경사면(37b, 38b)에 입사하면, 전반사하는 일없이 도광판(30)으로부터 출사하기 쉬워진다. 이때, 단위 광학 요소(50)의 급경사면(37b, 38b)을 통해서 출사하는 광(L81)의 제2 방향을 따른 성분은, 도 5 및 도 6을 참조해서 이미 설명한 바와 같이, 또한 도 9에 도시되는 것 같이, 급경사면(37b, 38b)에서 집광 작용을 미치게 된다. 즉, 급경사면(37b, 38b)에서의 굴절에 의해, 주 절단면에 있어서 광의 진행 방향이 정면 방향(nd)에 대하여 이루는 각도가 작아지기 쉬워진다. 한편, 도 12에 도시한 바와 같이, 출광면(31)의 완경사면(37a, 38a)에 입사하는 광(L82)은, 당해 광(L82)이 큰 제2 방향 성분을 갖고 있었다고 하더라도(즉, 정면시에 있어서, 당해 광의 진행 방향이 제1 방향에 대하여 크게 경사져 있었다고 하더라도), 그것에 의해, 완경사면(37a, 38a)으로 전반사되기 어려워지는 일은 없고, 오히려, 전반사되기 쉬워진다.
그리고, 본 실시 형태에서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa), 특히, 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(37b, 38b)에 의해 구성되는 부분의 폭(급경사면(37b, 38b)을 본체부(40)의 일측면(41) 상에 정사영한 부분의 배열 방향(제2 방향)에 따른 길이)은, 광원(24a, 24b)으로부터 제1 방향을 따라서 이격함에 따라서 넓어져 간다. 또한 이것에 따라, 정면시에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)가 본체부(40)의 일측면(41) 상에서 차지하고 있는 영역의 비율, 특히, 정면시에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)의 급경사면(37b, 38b)이 본체부(40)의 일측면(41) 상에서 차지하고 있는 영역의 비율은, 광원(24a, 24b)으로부터 제1 방향을 따라서 이격함에 따라서 커져 간다. 특히, 본체부(40)의 일측면(41) 상에 있어서의 중앙 위치(Pc)에서는, 제2 단위 광학 요소(55)는 설치되지 않고, 제1 단위 광학 요소(50)만이 설치되어 있다. 이로 인해, 출광면(31) 중 광원 근방의 단부 영역(제1 방향에 있어서의 입광면(33, 34) 측의 단부 위치(Pe)를 포함해 제2 방향을 따라서 출광면(31)의 양단부간을 연장하는 영역)(Ae)으로부터 출사하는 광의 광량이 지나치게 많아져버리는 것을 방지하고, 이것에 따라, 출광면(31)의 중앙 위치(Pc)를 포함하는 중앙 영역(제1 방향에 있어서의 중앙 위치(Pc)를 포함해 제2 방향을 따라서 출광면(31)의 양단부간을 연장하는 영역)(Ac)으로부터 출사하는 광의 광량을 많이 확보할 수 있다. 이 결과, 표시 장치(10)의 표시면(11)의 중앙에 상을 밝게 표시할 수 있다. 즉, 단순히, 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사하는 광의 제1 방향에 따른 광량 분포를 균일화시키는 것뿐만 아니라, 광원(24a, 24b)에서 발광되는 광을 유효하게 이용하고, 관찰자에게 감지되는 상의 밝기를 효과적으로 상승시킬 수 있다.
또한, 제1 방향에 있어서의 단부 위치(Pe)를 포함하는 단부 영역(Ae)을 특정하기 위해서는, 단부 영역(Ae)의 제1 방향을 따른 길이를 결정할 필요가 있다. 기본적으로는, 단부 영역(Ae)의 제1 방향을 따른 길이는, 당해 단부 영역(Ae)이, 제1 방향에 있어서의 중앙 위치(Pc)를 포함하는 중앙 영역(Ac)과 겹치지 않도록 결정하면 좋다. 단, 상술한 작용 효과를 감안하여, 단부 영역(Ae)이, 표시 장치(10)의 표시면(11) 중, 상의 밝기의 변화가 관찰자에 의해 감지되기 어려운 부분에 대면하는 영역이 되도록, 단부 영역(Ae)의 제1 방향을 따른 길이가 설정되는 것이 바람직하다. 구체예로서, 단부 영역(Ae)의 제1 방향을 따른 길이는, 도광판(30)의 출광면(31)의 제1 방향을 따른 전체 길이의 30%가 되도록 설정될 수 있다.
한편, 중앙 영역(Ac)의 제1 방향에 따른 길이는, 중앙 영역(Ac)이 출광면(31) 중 단부 영역(Ae) 이외의 전 영역을 차지하도록, 설정될 수 있고, 혹은 중앙 영역(Ac)이, 표시 장치(10)의 표시면(11) 중, 상의 밝기의 변화가 관찰자에 의해 감지되기 쉬운 부분에 대면하는 영역이 되도록, 설정될 수 있다. 구체예로서, 제1 방향에 있어서 중앙 위치(Pc)를 중심으로 해서 퍼지는 중앙 영역(Ac)의 제1 방향에 있어서의 길이는, 도광판(30)의 출광면(31)의 제1 방향을 따른 전체 길이의 40% 가 되도록 설정될 수 있다.
이상과 같이, 도광판(30)의 출광면, 특히, 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51)으로부터 광학적 작용을 미쳐서, 도광판(30) 내를 도광하는 광이 출광면(31)을 통해서 도광판(30)으로부터 출사하게 된다. 최종적으로 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사한 광(L21, L22)은, 도 2에 도시한 바와 같이, 광학 시트(26)에 입사한다. 상술한 바와 같이, 광학 시트(26)는, 도광판(30) 측을 향해서 정각(꼭지각)이 돌출하는 단면 삼각형 형상의 단위 프리즘(27)을 갖고 있다. 도 2에 잘 도시되는 것 같이, 단위 프리즘(27)의 길이 방향은, 도광판(30)에 의한 도광 방향(제1 방향)과 교차하는 방향, 특히 본 실시 형태에서는 도광 방향과 직교하는 제2 방향과 평행해져 있다. 또한, 도광판(30)을 이루는 재료와 공기의 굴절률차에 기인하여, 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사하는 광의 제1 방향 성분의 출사 각도(출사광의 제1 방향 성분과 도광판(30)의 판면에의 법선 방향(nd)이 이루는 각도)(θc)는, 특정한 각도 범위(예를 들어, 65°∼85°) 내에 치우치는 경향이 있다.
이러한 것들로부터, 도 2에 도시한 바와 같이, 도광판(30)의 출광면(31)으로부터 출사한 광의 많은 부분이, 광학 시트(26)의 단위 프리즘(27) 한쪽의 프리즘면 (27a)을 투과해서 당해 단위 프리즘(27)에 입사하고, 그 후, 당해 단위 프리즘(27)의 다른 쪽 프리즘면(27b)으로 전반사하도록, 광학 시트(26)를 설계할 수 있다. 단위 프리즘(27)의 프리즘면(27b)에서의 전반사에 의해, 도 2의 단면(제1 방향과 정면 방향(nd)의 양 방향으로 평행한 단면)에 있어서 정면 방향(nd)으로부터 경사진 방향으로 진행하는 광(L21, L22)은, 그의 진행 방향이 정면 방향(nd)에 대하여 이루는 각도가 작아지도록, 구부려진다. 이러한 작용에 의해, 단위 프리즘(27)은, 제1 방향(도광 방향)에 따른 광의 성분에 대해서, 투과광의 진행 방향을 정면 방향(nd) 측으로 좁힐 수 있다. 즉, 광학 시트(26)는, 제1 방향에 따른 광 성분에 대하여, 집광 작용을 미치게 된다.
또한, 이렇게 광학 시트(26)의 단위 프리즘(27)에 의해 그의 진행 방향을 크게 변화시킬 수 있는 광은, 주로, 단위 프리즘(27)의 배열 방향인 제1 방향으로 진행하는 성분이며, 도광판(30)의 출광면(31)에 의해 집광되는 제2 방향으로 진행하는 성분과는 상이하다. 따라서, 광학 시트(26)의 단위 프리즘(27)에서의 광학적 작용에 의해, 도광판(30)의 단위 광학 요소(50, 55)에 의해 상승시켜진 정면 방향 휘도를 해치는 일이 없고, 또한 정면 방향 휘도를 향상시킬 수 있다.
이상과 같이, 면 광원 장치(20)에서는, 제1 방향(도광 방향)에 따른 출사광량의 분포를 균일화시키고, 또한 정면 방향 휘도를 향상시켜, 발광면(21)으로부터 광을 면 형상으로 발광한다. 면 광원 장치(20)를 출광한 광은, 그 후, 액정 표시 패널(15)에 입사한다. 액정 표시 패널(15)은, 면 광원 장치(20)로부터의 광을 화소마다 선택적으로 투과시킨다. 이에 의해, 액정 표시 장치(10)의 관찰자가, 영상을 관찰할 수 있게 된다.
또한, 상술한 바와 같이, 도광판(30) 내에 입사한 광은, 출광면(31), 주로 제1 단위 광학 요소(50)의 출광측면(51)에 의해 이루어지고 있는 도광판(30)의 출광면(31)에 의해, 제2 방향으로의 이동이 규제되면서, 제1 방향으로 진행하게 된다. 즉, 광원(24a, 24b)을 이루는 다수의 발광체(25) 각각에서 발광된 광은, 도광판(30)의 출광면(31) 중, 제2 방향에 있어서의 소정의 범위 내에 위치하고 또한 제1 방향으로 연장되는 특정한 영역 내에서, 주로 출사하게 된다. 따라서, 표시 장치(10)의 표시면(11)에 표시되는 영상에 대응하여, 제어 장치(18)가, 각 발광체(25)의 출력을 조절하도록 해도 좋다.
예를 들어, 표시 장치(10)의 표시면(11) 내의 어떤 영역에 아무것도 표시하지 않을 경우, 바꾸어 말하면, 표시 장치(10)의 표시면(11) 내의 어떤 영역에 흑을 표시할 경우, 표시면(10)의 당해 영역에 대응하는 도광판(30)의 출광면(31)의 영역에 광을 공급하는 점상 발광체(25)를 소등시키도록 해도 좋다. 이 경우, 면 광원 장치(20)로부터의 조명광을 표시 패널(15)로 완전하게 차단 가능하지 않은 것에 기인한 콘트라스트의 저하라는 종래의 문제를 해소할 수 있다. 또한, 전기 사용량을 절약할 수 있고, 에너지 절약의 관점에서도 바람직하다.
또한, 흑을 표시하는 예에 한정되지 않고, 표시면(11)에 표시되는 영상에 대응해서 각 점상 발광체(25)의 출력 정도를 조절함으로써, 표시 패널(15)에만 의존하는 일없이, 표시되는 영상의 각 영역에 있어서의 밝기를 조절하도록 해도 좋다. 이러한 예에 있어서도, 표시되는 상의 콘트라스트를 향상시킬 수 있는 동시에, 에너지 절약을 실현할 수 있다.
그런데, 요즘에 있어서의 환경 문제에의 관심 고조로부터, 발광 다이오드가, 광원을 이루는 발광체로서 주목을 받고 있다. 발광 다이오드는, 에너지 효율의 관점에 있어서, 지금까지 광원을 이루는 발광체로서 널리 보급되고 있던 냉음극관보다, 매우 우수하다. 그러나, 본건 발명자들은, 발광 다이오드 등으로 이루어지는 점상 발광체를 선 형상으로 배열해서 광원을 형성하고, 종래의 면 광원 장치의 냉음극관으로 이루어지는 광원과 치환해서 사용할 경우, 도광판의 출광면 중 입광면 근방의 영역, 혹은 도광판의 출광면의 당해 영역에 대응하는 면 광원 장치의 발광면 또는 표시 장치의 표시면의 영역에, 밝기의 불균일이 발생하는 것, 즉 휘도 면내 편차가 발생하는 것을, 면 광원 장치의 개발을 통해서 지견했다.
본건 발명자들의 조사에 따르면, 발광 다이오드 등으로 이루어지는 점상 발광체를 선 형상으로 배열해서 이루어지는 광원을 사용할 경우, 광원에 대면하는 입광면 근방이 되는 도광판 출광면 상의 영역에 있어서 명암의 불균일이 발생하는 것, 보다 구체적으로는, 입광면 근방이 되는 도광판 출광면 상의 영역에 있어서, 점상 발광체의 배열 방향(제2 방향)에 따라 점상 발광체의 배열 피치와 동일 피치로 명부 및 암부가 반복해서 형성되고 있었다.
또한, 요즘에 있어서는, 도광 방향(제1 방향)에 따라 직선 형상으로 연장하는 프리즘이, 도광 방향과 직교하는 방향(제2 방향)으로 배열되는 도광판이, 보급되고 있다. 이 프리즘은, 길이 방향에 직교하는 단면에 있어서 직각 3각형 형상을 갖고 있고, 그의 배열 방향으로 평행한 광의 성분에 대하여 집광 작용을 미치는 것이 기대되고 있다. 그리고, 이러한 집광 작용이 기대된 단위 프리즘을 도광판에 설치할 경우, 도광판의 출광면 중 입광면 근방 영역에 발생하는 밝기의 제2 방향을 따른 불균일이 보다 현저하게 되는 것, 더욱 상세하게는, 밝기의 제2 방향을 따른 불균일의 발생 영역이 광범위해지는 것이, 본건 발명자들의 연구에 의해 지견되었다.
한편, 상술한 본 실시 형태에 따르면, 이러한 문제의 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 것이 확인되었다. 이러한 현상이 발생하는 이유의 상세한 것은 불분명하지만, 본건 발명자들의 연구를 통해서 추정되는 이유를, 이하에 설명한다. 이하에서는, 광원에 대면하는 입광면 근방 영역에 있어서 휘도의 면내 편차가 발생하는 추정 이유와 함께, 본 실시 형태에 의해, 이러한 휘도의 면 편차를 눈에 띄지 않게 만드는 추정 이유도 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 추정에 한정되는 것이 아니다.
도광판(30)의 입광면(33, 34)에 대면해서 배치된 광원(24a, 24b)을 이루는 점상 발광체(예를 들어, 발광 다이오드)는, 도 13의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이, 광을 방사상으로 발한다. 또한, 도 13의 (a) 내지 (c)에는, 광이, 점상 발광체(25)의 일 발광점(25a)으로부터, 도광 방향을 중심으로 해서 방사상으로 발하고 있는 예를 나타내고 있다. 따라서, 어느 발광점(25a)에서 발광되어 도광판(30)으로 보내진 광은, 도 13의 (a) 내지 (c)에 있어서 점선으로 나타내진 원추 형상으로 넓어지는 광속(LF)이 된다. 또한, 도 13의 (a) 내지 (c)에서는, 각각, 정면 방향, 제2 방향(단위 광학 요소(50, 55)의 배열 방향) 및 제1 방향(단위 광학 요소(50, 55)의 길이 방향)으로부터 동일한 광로를 관찰한 상태를 도시하고 있다. 단, 도 13의 (a) 내지 (c)에서는, 쉬운 이해를 위한 편의로부터, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)를 생략하고 있다.
도 13의 (a) 내지 (c)에 도시한 바와 같이 광이 도광판 내에서 방사상으로 발해지기 위해서, 도광판(30)의 입광면(33, 34) 바로 근처에 있어서 도광판(30)의 출광면(31)(도시에 있어서는, 본체부(40)의 출광측면(41))에 직접 입사(광원(25a, 25b)으로부터 도광판(30)에 입사한 후, 이면(32)으로 반사되는 일 없이, 직접 출광면(31)에 입사)할 수 있는 광은, 점상 발광체(25)의 배열 방향, 즉 제2 방향에 따른 성분을 많이 포함하지 않는 광(바꾸어 말하면, 제2 방향으로 그다지 진행하지 않는 광)(L131)이다. 한편, 점상 발광체(25)로부터 방사상으로 발광된 광 중, 제2 방향에 따른 성분을 많이 포함하는 광(바꾸어 말하면, 제2 방향으로 잘 진행하는 광)(L133)은, 제1 방향 성분을 조금밖에 포함하지 않기 때문에, 입광면(33, 34)으로부터 멀리 이격된 위치(P3)에 있어서, 도광판(30)의 출광면(31)(도시에 있어서는, 본체부(40)의 출광측면(41))에 직접 입사할 수 있게 된다.
이러한 것으로부터, 하나의 점상 발광체(25)로부터 방사상으로 발광된 광이 직접 입사할 수 있는 영역(A1)은, 정면 방향으로부터 관찰할 경우에, 도 13의 (a)에 도시한 바와 같이, 대상으로 하는 하나의 점상 발광체(25)에 제1 방향으로부터 대면하는 위치(P1)에 있어서 당해 하나의 점상 발광체(25)에 가장 접근하는 곡선(CL)에 의해 둘러싸이는 영역(이하에 있어서, 명 영역이라고도 부른다)이 된다. 특히, 시판되는 엣지 라이트형 면 광원 장치에 있어서 통상의 사용 형태인 것 같이, 하나의 점상 발광체로부터 발광되는 광이, 도광 방향(제1 방향)을 중심으로 해서 방사상의 영역으로 진행할 경우, 당해 방사상 광(LF)이 직접 입사할 수 있는 명 영역(A1)은, 대상으로 하는 하나의 점상 발광체(25)에 제1 방향으로부터 대면하는 위치(P1)에 극값을 취하는 포물선(CL)에 의해 둘러싸인 영역이 된다.
따라서, 도광판(30)의 입광면(33, 34) 근방에 있어서의 출광면(31) 중, 제2 방향에 인접하는 두 개의 점상 발광체(25)의 중간 위치에 대면해서 도광 방향(제1 방향)에 따라 연장하는 영역(이하에 있어서, 암 영역이라고도 부른다)(A2)에는, 방사상으로 빛을 발하는 점상 발광체(25)로부터 도광판(30) 내에 입사한 광이 이면 등에서 반사하는 일 없이 직접적으로 도달하는 일은 없다. 이 결과, 이 암 영역(A2)으로부터의 출광량은, 인접하는 영역(A1)이며, 방사상으로 빛을 발하는 점상 발광체(25)로부터 도광판(30) 내에 입사한 광이 직접적으로 도달할 수 있는 영역(A1)으로부터의 출광량보다, 현저하게 저하한다.
이상이, 점상 발광체(25)로부터 이루어지는 광원에 대면하는 입광면 근방에 있어서, 점상 발광체의 배열 방향을 따라서 점상 발광체의 배열 피치와 동일 피치로 명암의 줄무늬가 발생하고 있었던 이유라고 생각된다.
또한, 제2 방향 성분을 많이 포함하지 않는 광(예를 들어, 도 13의 (a) 내지 (c)에 있어서의 광(L131))이, 비교적 큰 출광면 각도, 구체적으로는, 굴절에 의한 우수한 집광 특성을 발휘할 수 있는 45° 정도의 출광면 각도를 갖는 출광면에 입사할 경우, 소위 재귀반사와 같은 전반사를 반복해서 진행 방향을 전환하고, 이면으로 향하게 된다(도 5에 있어서의 광(L52) 참조). 즉, 당해 광(L131)의 제2 방향 성분은, 도 5에 도시된 광(L52)의 광로와 마찬가지로 크게 변화되는 일 없이, 제1 방향으로 진행하게 된다. 이 결과, 명료 영역(A1)에 입사한 당해 광(L131)이, 제2 방향으로 확산되는 일은 없다. 즉, 명료 영역(A1)에 입사한 당해 광(L131)이, 암 영역(A2)을 향하는 것이 규제된다.
그것뿐만 아니라, 약간 경사진 광(예를 들어, 도 13의 (a) 내지 (c)에 있어서의 광(L132))까지, 상술한 본 실시 형태에 있어서 급경사면(37b, 38b)으로부터 받는 작용과 마찬가지로, 45° 정도의 출광면 각도를 갖는 출광면에서의 반사에 의해, 제2 방향으로의 이동을 구속되게 된다. 따라서, 집광을 목적으로 해서 출광면 각도가 비교적 큰 프리즘이 설치된 도광판을 사용할 경우, 점상 발광체의 배열 방향(제2 방향)에 따른 휘도의 면내 편차가 발생하는 영역이, 보다 큰 영역에서 확인되고 있었던 것으로 추정된다.
또한, 금후, 발광 다이오드의 발광 강도의 개선에 수반하여, 발광 다이오드의 배치 간격을 넓히는 것에 의해 사용되는 발광 다이오드의 수량을 감하고, 이에 의해, 표시 장치의 저비용화를 도모하는 경향이 발생하는 것으로 예측된다. 이러한 발광 다이오드의 배치 간격이 넓혀지는 경향에 수반하여, 상술한 광원 근방에서의 휘도의 면내 편차는, 보다 명료하고 또한 보다 넓은 영역에서 확인될 것으로 예상된다.
한편, 본 실시 형태에 따르면, 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)은, 본체부(40)의 일측면(41) 상의 중앙 위치(Pc)로부터 입광면측 단부 위치(Pe)를 향함에 따라서 점차로 가늘어지고, 입광면측 단부 위치(Pe)에서 가장 좁아진다. 이러한 제1 단위 광학 요소(50)의 폭(Wa)의 변동에 수반하여, 본체부(40)의 일측면(41) 상에서 제2 단위 광학 요소(55)가 설치되는 영역은, 입광면측 단부 위치(Pe)에서 가장 크고, 광원(24a, 24b)으로부터 제1 방향을 따라서 이격함에 따라서 작아져 간다. 본건 발명자들이, 예의 연구를 거듭한바, 폭에 대한 높이의 비(Hb/Wb)가 0이 아닌 비교적 작은 특정한 범위(0.05 이상 0.3 이하)에 있는 제2 단위 광학 요소(55)에 따르면, 바꿔 말해서 출광면 각도(θa)로 특정하면, 비교적 작은 10°보다 크고 30° 이하인 출광면 각도(θa)를 갖는 완경사면(37a, 38a)에 따르면, 도 7에 도시한 바와 같이, 점상 발광체(25)로부터 입광면(33)을 통해서 도광판(30)에 입사한 광 중, 제2 방향 성분을 거의 갖지 않고 또한 정면 방향(nd)과 평행한 방향으로 따르는 성분을 강하게 갖는 광(L71, L72)이며, 입광면(33)의 극 근방에 있어서 출광면(31)에 직접 입사하는 광(L71, L72)을, 제2 방향으로 효과적으로 확산시킬 수 있는 것이 확인되었다. 이 결과, 본 실시 형태에 따르면, 입광면(33, 34) 근방이 되는 출광면(31) 상의 영역에 있어서의 명암 불균일을 눈에 띄지 않게 만들 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 제1 단위 광학 요소(50)에 관한 주 절단면에 있어서의 폭(Wa)에 대한 높이(Ha)의 비(Ha/Wa)는, 제1 방향에 있어서의 중앙 위치(Pc)로부터 광원(24a, 24b)에 접근함에 따라서 작아져 간다. 그리고, 입광면측 단부 위치(Pe)에서의 제1 단위 광학 요소(50)의 주 절단면에 있어서의 단면 형상은, 제2 단위 광학 요소(55)의 주 절단면의 단면 형상과 동일하게 되어 있다. 따라서, 입광면(33, 34)에 인접하는 위치에서의 도광판(30)의 출광면(31)은, 비교적 작은 10°보다 크고 30° 이하인 출광면 각도(θa)를 갖는 완경사면(37a, 38a)만으로 구성되어 있다. 이 결과, 본 실시 형태에 따르면, 제2 방향 성분을 거의 갖지 않고 국소적인 명 영역(A1)을 형성하고 있던 광을 제2 방향으로 지극히 효과적으로 확산시키고, 이에 의해, 입광면(33, 34) 근방이 되는 출광면(31) 상의 영역에 있어서의 명암 불균일을 지극히 효과적으로 눈에 띄지 않게 만들 수 있다.
이상과 같이 본 실시 형태에 따르면, 도광판(30)은, 우수한 광 취출 기능 및 우수한 집광 기능을 발휘할 수 있는 제1 단위 광학 요소(50)와, 광원 근방에 있어서의 광에 대하여 우수한 광 확산 기능을 발휘할 수 있는 제2 단위 광학 요소(55)를 본체부(40)의 일측면(41) 상에 갖고 있다. 그리고, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)으로부터 출광면(31)을 관찰할 경우에서의 출광면(31) 중 제1 단위 광학 요소(50)가 차지하고 있는 영역의 비율은, 일측면(41) 상의 중앙(Pc)을 포함하는 중앙 영역(Ac)이며, 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 일측면(41)의 양단부간을 연장하는 중앙 영역(Ac)에 있어서, 일측면(41) 상의 입광면측 단부(Pe)를 포함해 제2 방향을 따라서 일측면 상의 양단부간을 연장하는 단부 영역(Ae)보다, 커지고 있다. 또한, 본체부(40)의 일측면에의 법선 방향(nd)으로부터 출광면(31)을 관찰할 경우에서의 출광면(31) 중 제2 단위 광학 요소(55)가 차지하고 있는 영역의 비율은, 단부 영역(Ae)에 있어서 중앙 영역(Ac)보다, 커지고 있다.
따라서, 본 실시 형태에 따르면, 출광면(31) 중 광원(24a, 24b) 근방의 영역(Ae)으로부터 출사하는 광의 광량이 많아져 버리는 것을 방지하고, 이것에 따라, 출광면(31)의 중앙(Pc)을 포함하는 영역(Ac)으로부터 출사하는 광의 광량을 많이 확보할 수 있다. 이 결과, 표시 장치(10)의 표시면(11) 중앙(Pc)에 상을 밝게 표시할 수 있다. 즉, 출광면(31)으로부터 출사하는 광의 제1 방향에 따른 광량 분포를 균일화시키는 것뿐만 아니라, 광원(24a, 24b)에서 발광되는 광을 유효하게 이용하고, 관찰자에게 감지되는 상의 밝기를 효과적으로 상승시킬 수 있다.
또한, 출광면(31) 중 광원(24a, 24b) 근방의 영역(Ae)에 있어서, 광을 제2 방향으로 어느 정도 확산시키는 동시에, 그 후, 광의 제2 방향으로의 이동을 규제 함으로써, 출광면(31)으로부터 출광하는 광의 제2 방향을 따른 광량 분포를, 제1 방향의 각 위치에 있어서, 균일화시킬 수 있다. 이러한 작용 효과는, 나란히 배열되는 다수의 점상 발광체(발광 다이오드)(25)를 광원(24a, 24b)으로서 사용할 경우, 특히, 다수의 점상 발광체(25)가 에너지 절약 대책으로서 어느 정도의 간격을 두고 배치될 경우에 있어서도, 점상 발광체(25)의 배치 간격에 대응해서 발생하는 제2 방향에 따른 휘도 편차를 효과적으로 눈에 뜨이지 않게 만들 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 대하여 여러 가지 변경을 가하는 것이 가능하다. 이하, 도면을 참조하면서, 변형의 일례에 대해서 설명한다. 이하의 설명에서 사용하는 도면에서는, 상술한 실시 형태에 있어서의 대응하는 부분에 대하여 사용한 부호와 동일한 부호를 사용하고, 중복하는 설명을 생략한다.
상술한 실시 형태에 있어서, 제1 단위 광학 요소(50)가, 제1 방향에 있어서의 중앙 위치(Pc)로부터 입광면(33, 34) 측의 단부 위치(Pe)까지의 전체 영역에 걸쳐, 그의 단면 형상을 점차로 변화시켜 가는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 일례로서, 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 방향에 있어서의 중앙 위치(Pc)를 포함하는 영역 내에서, 제1 단위 광학 요소(50)가 일정한 단면 형상을 갖도록 해도 좋다. 또한, 도 18은, 도 4에 대응하는 도면이며, 도광판의 변형예를 정면 방향(nd)으로부터 도시하는 도면이다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상의 변화율이 변동하고, 결과적으로, 정면시에 있어서의 제1 단위 광학 요소(50)의 윤곽이 곡선 형상으로 변화되는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 18에 도시한 바와 같이, 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상의 변화율이 일정하며, 정면시에 있어서의 제1 단위 광학 요소(50)의 윤곽이 직선 형상으로 변화되도록 해도 좋다. 또한, 제1 단위 광학 요소(50)의 단면 형상의 변화율이, 일구간에 있어서 일정하고, 그 밖의 일구간에 있어서 변동하도록 해도 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서의 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)의 구성은 예시에 지나지 않는다. 일례로서, 도광판의 주 절단면에 있어서, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)의 적어도 한쪽의 외 윤곽(51, 56)이, 적어도 일부분에 있어서 곡선을 포함하도록 해도 좋다. 또한, 이미 서술했지만, 도광판의 주 절단면에서의 단위 광학 요소(50, 60)의 단면 형상이 곡선을 포함할 경우, 도 19 및 도 20에 도시한 바와 같이, 출광면 각도(θa)는, 단위 광학 요소(50, 60)의 주 절단면에 있어서의 외 윤곽(51, 56)에의 접선(TL)과, 본체부(40)의 일측면(41)에 의해 이루어지는 각도, 보다 엄밀하게는 형성되는 두 개의 각 중 작은 쪽의 각도(열각의 각도)의 값으로서 특정된다. 또한, 도 19 및 도 20은, 도 5에 대응하는 도면이며, 중앙 위치(Pc)를 통과하는 주 절단면에 있어서 도광판의 변형예를 도시하는 도면이다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 본체부(41)의 일측면(41) 상에 단위 광학 요소(50, 60)가 간극 없이 인접해서 배치되는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 19에 도시한 바와 같이, 인접하는 두 개의 단위 광학 요소간에 평탄부(58)가 형성되어 있어도 좋고, 도 20에 도시한 바와 같이, 인접하는 두 개의 단위 광학 요소간에 오목부(59)가 형성되어 있어도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 배열 방향으로 나란히 배열된 제1 단위 광학 요소(50)의 도광 방향에 있어서의 위치가 서로 동일하도록 했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 정면시에 있어서 제1 단위 광학 요소(50)의 폭이 가장 넓어지는 부분(가장 넓어지는 위치 또는 범위)의 제1 방향에 따른 위치가, 복수의 제1 단위 광학 요소(50) 중 적어도 두 개 이상의 사이에서, 상이하도록 해도 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 본체부(40)의 일측 면(41) 상에 제1 단위 형상 요소(50) 및 제2 단위 형상 요소(55)를 설치함으로써, 도광판(30)의 출광면(31)이, 도광판(30)의 판면에 대하여 경사진 경사면(37a, 37b, 38a, 38b)을 포함하도록 한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 도 21 및 도 22가 도시한 바와 같이, 상술한 도광판(30)의 제1 단위 형상 요소(50) 및 제2 단위 형상 요소(55)를 각각 반전해서 되는 구성을 갖는 제1 홈 및 제2 홈을 본체부(40)의 일측면(41)에 형성함으로써, 도광판(30)에 경사면(37a, 37b, 38a, 38b)을 부여하도록 해도 좋다. 즉, 이 예에서는, 홈이, 광에 광학 작용을 미치는 단위 광학 요소로서 기능한다.
구체적으로는, 상술한 도광판(30)의 출광면(31)과 동일 구성의 요철을 갖는 주형을 준비하고, 이 주형을 사용한 부형에 의해, 본체부(40)와, 제1 방향과 교차하는 배열 방향으로 배열해서 상기 본체부(40)의 일측면(41) 상에 형성된 복수의 홈으로 이루어지는 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)이며, 각각이 그의 배열 방향과 교차하는 방향으로 연장되는, 복수의 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)와, 본체부(40)의 일측면(41) 상의 복수의 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50) 사이에 형성된 복수의 홈 형상의 제2 단위 광학 요소(제2 홈)(55)를 구비한 도광판(30)을 형성할 수 있다. 이때, 상술한 실시 형태에서의 돌출부로서의 제1 단위 광학 요소에 관한 구성을 반전하여, 홈으로서의 제1 단위 광학 요소(50)에 적용할 수 있고, 마찬가지로, 상술한 실시 형태에서의 돌출부로서의 제2 단위 광학 요소에 관한 구성을 반전하여, 홈으로서의 제2 단위 광학 요소(55)에 적용할 수 있다. 이러한 도광판(30)에 있어서도, 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50) 및 제2 단위 광학 요소(제2 홈)(55)에 의해 구성되는 경사면(37a, 37b, 38a, 38b)이, 상기 실시 형태에서 설명한 광학적 기능과 같은 광학적 기능을 발휘할 수 있다.
도 21 및 도 22에 도시하는 예에 있어서, 홈 형상의 제1 단위 광학 요소(50)는, 상술한 대략 기둥 형상의 제1 단위 광학 요소와 상보적으로 구성되고, 홈 형상의 제2 단위 광학 요소(55)는, 상술한 대략 기둥 형상의 제2 단위 광학 요소와 상보적으로 구성되어 있다. 도 21 및 도 22에 있어서는, 상술한 실시 형태와 대응하는 부분에 대해서, 동일한 번호를 부여하고 있다.
도 21 및 도 22에 도시한 바와 같이, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)으로부터 출광면(31)을 관찰할 경우에서의 출광면(31) 중 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)가 차지하고 있는 비율은, 일측면(41) 상의 입광면(33)과 반대면(34) 사이의 중앙(Pc)을 포함하는 중앙 영역(Ac)이며, 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 일측면(41)의 양단부간을 연장하는 중앙 영역(Ac)에 있어서, 일측면(41) 상의 입광면측 단부(Pe)를 포함해 제2 방향을 따라서 일측면 상의 양단부간을 연장하는 단부 영역(Ae)보다, 커지고 있다. 또한, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)으로부터 출광면(31)을 관찰할 경우에서의 출광면(31) 중 제2 단위 광학 요소(제2 홈)(55)가 차지하고 있는 비율은, 중앙 영역(Ac)에 있어서 단부 영역(Ae)보다, 작아져 있다. 또한, 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 배열 방향을 따른 폭(Wb)은, 일측면(41) 상의 입광면측 단부(Pe)로부터 일측면(41) 상의 입광면(33)과 반대면(34) 사이의 중앙(Pc)까지 사이의 적어도 일구간에 있어서, 입광면측 단부(Pe) 측으로부터 중앙(Pc) 측을 향해서 넓어지도록 변화된다. 한편, 제2 단위 광학 요소(제2 홈)(55)의 배열 방향을 따른 폭(Wb)은, 제1 단위 광학 요소(50)와 접촉하지 않는 영역에 있어서, 일정해지고 있다.
게다가, 일측면(41) 상의 중앙(Pc)에서의 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 배열 방향에 따른 폭(Wa)에 대한 당해 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 높이(깊이)(Ha)의 비가, 일측면(41) 상의 입광면측 단부(Pe)로의 제2 단위 광학 요소(제2 홈)(55)의 배열 방향에 따른 폭(Wb)에 대한 당해 제2 단위 광학 요소(제2 홈)(55)의 높이(깊이)(Hb)의 비보다 커지고 있다. 또한, 본체부(41)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)과 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 일측면 상의 중앙(Pc)을 통과하는 단면에 있어서, 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 출광측면(51) 중 본체부(40)의 일측면(41)에 가장 근접한 기단부(51b)에 있어서의 출광측면(51)이 본체부(40)의 일측면(41)에 대하여 이루는 각도는, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)과 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 일측면(41) 상의 입광면측 단부(Pe)를 통과하는 단면 또는 단부면에 있어서, 제2 단위 광학 요소(제2 홈)(55)의 출광측면(56) 중 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부(56b)에 있어서의 출광측면(56)이 본체부(40)의 일측면(41)에 대하여 이루는 각도보다, 커지고 있다. 또한, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)과 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 일측면(41) 상의 중앙(Pc)을 통과하는 주 절단면에 있어서의 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 단면 형상 중, 본체부(40)의 일측면(41)으로부터 가장 이격된 선단부(최고 깊이부)(51a)를 포함하는 영역의 형상은, 본체부(40)의 일측면(41)에의 법선 방향(nd)과 제1 단위 광학 요소(제1 홈)(50)의 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서의 제2 단위 광학 요소(제2 홈)(55)의 단면 형상과 동일하게 되어 있다.
또한, 도 21 및 도 22에 도시하는 예에 있어서, 본체부(40)의 일측면(41) 상에는, 홈으로서의 제1 단위 광학 요소(50) 및 홈으로서의 제2 단위 광학 요소(55)가 간극 없이 형성되어 있다. 따라서, 도시하는 예에 있어서, 본체부(40)의 일측면(41)은, 제1 단위 광학 요소(50) 및 제2 단위 광학 요소(55)의 기단부(51b, 56b)에 의해 형성되는 면(가상면)이 되어 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 도광판(30) 측면 중 대향하는 2개의 면(33, 34)이 입광면을 구성하는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 23에 도시하는 변형예와 같이, 도광판(30) 측면 중 1개의 면(33)만이 입광면으로서 기능하도록 해도 좋다. 이러한 변형예에서는, 면 광원 장치(20)의 발광면(21)에의 법선 방향(nd) 및 제1 방향의 양 방향으로 평행한 단면에서의, 도광판(30)으로부터 출사하는 출사광의 출사 방향은, 정면 방향(nd)에 대하여, 한쪽 측으로만 경사지게 된다. 이로 인해, 광학 시트(26)의 단위 프리즘(27)은, 면 광원 장치(20)의 발광면(21)에의 법선 방향(nd) 및 제1 방향의 양 방향으로 평행한 단면에 있어서 대칭적인 형상을 가질 필요는 없다. 도 23에 도시하는 변형예에서는, 단위 프리즘(27)은, 도광판(30)으로부터의 광을 투과시키는 투과면(27a)과, 투과면(27a)을 통해서 도광판(30) 내에 입사한 광을 전반사시키는 반사면(27b)을 포함하고 있고, 반사면(27b)은 정면 방향(nd)에 대하여 경사져 있는 것에 반해, 투과면(27a)은 대강 정면 방향(nd)과 평행하게 연장하고 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서는, 제1 방향으로 이격해서 배치된 두 개의 입광면(33, 34)에 대응하도록 하고, 도광판(30)의 출광면(31)이 제1 방향에 있어서의 중앙 위치(Pc)를 중심으로 해서 대칭적인 구성을 갖는 예를 나타냈다. 그러나, 도광판(30)이 입광면(33)을 하나만 포함할 경우에는, 도광판(30)의 출광면(31)은 비대칭적인 구성을 갖도록 해도 좋다.
일례로서, 도 24에, 도 23의 면 광원 장치(20)(표시 장치(10))에 적절하게 내장되는 도광판(30)의 일례가 도시되어 있다. 도 24에 도시된 도광판(30)은, 유일한 입광면(33)에 대향하는 반대면(34)의 근방에서 단위 광학 요소(50)의 단면 형상이 변화되지 않고 있는 점에 있어서, 도 18을 참조해서 설명한 도광판과 상이하다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 본체부(40) 내에 확산 성분(45)을 분산 시킴으로써 도광판(30)에 입사한 광이 도광판(30)으로부터 출사할 수 있도록 한 예를 나타냈지만, 이 예에 한정되지 않는다.
일례로서, 도 23에 도시한 바와 같이, 도광판(30)의 출광면(31) 및 이면(32)을 서로에 대하여 경사지게 하도록 해도 좋다. 도 23에 도시하는 예에서는, 도광판(30)의 이면(32)은, 입광면(33)으로부터 반대면(34)을 향함에 따라서, 출광면(32)에 대하여 접근하도록 경사진 복수의 경사면(32a)과, 인접하는 두 개의 경사면(32a)을 연결하는 단차면(32b)을 갖고 있다. 단, 단차면(32b)은 도광판(30)의 판면의 법선 방향(nd)으로 연장하고 있다. 따라서, 도광판(30) 내를 입광면(33) 측으로부터 반대면(34) 측으로 진행하는 광의 대부분은, 이면(32) 중 단차면(32b)에 입사하는 일 없이, 경사면(32a)에서 반사하게 된다. 이로 인해, 도 23에 도시한 바와 같이, 출광면(31) 및 이면(32)에서 반사해서 도광판(30) 내를 광(L231)이 진행할 경우, 당해 광(L231)의 출광면(31) 및 이면(32)에의 입사 각도는, 반사에 의해 작아져서, 전반사 임계각 미만이 된다. 이 결과, 도광판(30) 내를 진행하는 광(L211)은, 본체부(40) 내에서 확산 성분(45)에 충돌하지 않더라도, 입광면(33)으로부터 이격된 영역에 있어서, 도광판(30) 내로부터 출사하게 된다. 이에 의해, 제1 방향에 따른 출사광량의 균일화를 도모할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서의 예에 한정되지 않고, 도광판(30)에 입사한 광을 도광판(30)으로부터 출사시키기 위한 다른 구성(다른 광 취출 구성)을, 상술한 구성을 대신해서 또는 상술한 구성에 추가하여, 채용할 수 있다. 확산 성분(45)을 분산시키는 구성 및 출광면(31) 및 이면(32)을 서로에 대하여 경사지게 하는 구성 이외의, 광 취출 구성으로서는, 예를 들어 출광면(31) 및 이면(32)의 적어도 한쪽을 조면으로 하는 구성이나, 이면(32) 상에 백색 산란층의 패턴을 설치하는 구성 등을 들 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 도광판(30)의 이면(32)이 경사면(32a)과 단차면(32b)을 갖도록 한 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 단차면(32b)을 생략하고, 도광판(30)의 이면(32)이 하나의 연속한 평탄한 경사면이나 하나의 연속한 곡면으로서 구성되어 있어도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 광원(24a, 24b)이, 도광판(30)의 입광면(33, 34)의 길이 방향(제1 방향)을 따라 나란히 배치된 복수의 점상 발광체(LED)(25)로 구성되는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 엣지 라이트형의 면 광원 장치에 사용될 수 있는 다양한 광원, 예를 들어 도광판(30)의 입광면(33, 34)의 길이 방향과 평행하게 연장하도록 배치된 냉음극관으로부터, 광원(24a, 24b)이 구성되어도 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에 있어서, 도광판(30)의 출광측에 배치되는 광학 시트(26)의 일례를 설명했지만, 상술한 광학 시트(26)는 단순한 예시에 지나지 않는다. 상술한 광학 시트(26) 대신에, 여러 가지 형태의 광학 시트를 사용할 수 있다. 예를 들어, 출광측에 단위 프리즘(27)이 돌출한 광학 시트를 사용할 수 있다. 또한, 단위 프리즘(27)의 단면 형상이 삼각형 형상 이외의 형상, 예를 들어 삼각형 이외의 다각형이나 타원의 일부분에 상당하는 형상 등이 되는 광학 시트를 사용할 수도 있다.
또한, 상술한 면 광원 장치(20) 및 표시 장치(10)의 구성은, 단순한 예시에 지나지 않고, 다양한 변경이 가능하다. 예를 들어, 투과광을 확산시키는 기능을 갖는 광 확산 시트나, 특정한 편광 성분만을 투과하고, 그 이외의 편광 성분을 반사하는 편광 분리 기능을 갖는 편광 분리 시트 등을, 광학 시트(26)의 출광측에 설치하도록 해도 좋다.
또한, 상술한 실시 형태에서, 도광판(30)의 이면(32)에 대향해서 반사 시트(22)가 설치되고, 도광판(30)의 이면(32)으로부터 출사한 광이 도광판(30)에 복귀되는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도광판(30)의 출광면(31)이 제1 출광면으로서 기능하고, 도광판(30)의 이면(32)이 제2 출광면으로서 기능하도록 해도 좋다. 즉, 양면 발광의 면 광원 장치를 구성하도록 해도 좋다. 예를 들어, 도광판(30)의 출광면(31)에 대향해서 배치된 구성, 구체적으로는 광학 시트(26)나 액정 표시 패널(15) 등을 도광판(30)의 이면(32)에도 대향해서 배치함으로써, 양면 표시 가능한 표시 장치를 구성할 수 있다. 이러한 예에 있어서, 도광판(30)의 이면(31)을, 상술한 출광면(31)과 동일하게 구성해도 좋다. 또한, 이 표시 장치에 있어서는, 동일 또는 다른 영상을 동시에 표시할 수 있다.
또한, 이상에 있어서, 상술한 실시 형태에 대한 몇 개의 변형예를 설명했지만, 당연히, 복수의 변형예를 적절하게 조합해서 적용하는 것도 가능하다.
실시예
이하, 구체예를 사용해서 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 예에 한정되는 것이 아니다.
<면 광원 장치>
우선, 샘플 A 내지 C에 관한 면 광원 장치를 준비했다. 각 면 광원 장치는, 도광판과, 광원과, 반사 시트와, 광학 시트가, 상술한 형태로 같은 위치 관계로 배치되어 이루어지는 구성으로 했다. 이하에 설명한 바와 같이, 준비된 샘플 A 내지 C에 관한 면 광원 장치 사이에 있어서, 도광판의 단위 광학 요소의 구성이 서로 상이할 뿐으로, 광원, 반사 시트 및 광학 시트는 서로 동일한 것을 사용했다.
(도광판)
도광판은, 본체부와, 본체부의 일측면 상에 배열된 단위 광학 요소를 갖도록 했다. 도광판은, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 대향하는 한 쌍의 측면이 각각 입광면을 이루도록 했다. 즉, 한 쌍의 측면에 대향하고, 각각, 후술하는 광원이 배치되도록 했다.
단위 광학 요소는, 아크릴계 자외선 경화형 수지를 본체부의 일측면 상에 경화시켜서 제작했다. 이때, 단위 광학 요소와 본체부를 이루는 기재 사이에 랜드부를, 일정한 두께로, 단위 광학 요소와 동일한 아크릴계 자외선 경화형 수지를 경화시켜서 형성했다. 따라서, 본체부는, 단위 광학 요소를 부형할 때에 기재로서 기능하는 판재와, 랜드부에 의해 구성되었다. 본체부는, 이면과 출광면이 평행하고 두께가 일정한 평판 형상으로 했다. 기재는, 확산 성분으로서의 광산란제를 함유하는 폴리메타크릴산메틸(PMMA)로 이루어지는 판재로 했다. 상술한 바와 같이, 샘플 A 내지 C에 관한 면 광원 장치 사이에서, 단위 광학 요소의 구성을 상이하도록 했다.
샘플 A에 관한 면 광원 장치로는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로, 본체부의 일측면 상에 제1 단위 광학 요소 및 제2 단위 광학 요소를 제작했다. 제1 단위 광학 요소 및 제2 단위 광학 요소의 배치나 구성도, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 했다. 즉, 제1 단위 광학 요소는, 중앙 위치(Pc)에 있어서 배열 방향(제2 방향)으로 간극 없이 배열되도록 했다. 그리고, 이 제1 단위 광학 요소는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 중앙 위치(Pc)로부터 도광 방향(제1 방향)에 따라 단부 위치(Pe)를 향해서, 높이가 점차로 낮아지고, 또한 폭이 점차로 좁아지도록 했다. 또한, 제1 단위 광학 요소의 주 절단면에서의 단면 형상도, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 했다(도 5 내지 도 7 참조). 제2 단위 광학 요소는, 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 단위 광학 요소와 접촉하지 않는 범위에 있어서, 제1 방향을 따라서 일정한 단면 형상을 갖도록 했다. 또한, 단부 위치(Pe)에 있어서, 제1 단위 광학 요소 및 제2 단위 광학 요소의 단면 형상은 동일하게 되도록 했다. 도 25에는, 제1 단위 광학 요소의 중앙 위치(Pc)를 통과하는 주 절단면에서의 형상 및 각 치수를 도시하고 있다. 도 26에는, 제1 단위 광학 요소의 단부 위치(Pe)를 통과하는 주 절단면(단부면)에서의 형상 및 각 치수를 도시하고 있다. 또한, 도 26에 도시된 형상 및 치수는, 제2 단위 광학 요소의 주 절단면에서의 단면 형상 및 각 치수에도 상당한다.
샘플 B에 관한 면 광원 장치의 도광판은, 제2 단위 광학 요소를 생략한 점에 있어서 샘플 A에 관한 면 광원 장치의 도광판과 상이하고, 기타에 있어서, 샘플 A에 관한 면 광원 장치의 도광판과 동일하게 구성했다. 즉, 샘플 B에 관한 면 광원 장치에 있어서, 도광판은, 본체부와, 본체부의 일측면 상에 설치된 제1 단위 광학 요소를 갖고, 또한 이 제1 단위 광학 요소는, 샘플 A에 관한 면 광원 장치의 도광판에 포함된 제1 단위 광학 요소와 동일 구성(도 25 및 도 26)을 갖도록 했다.
샘플 C에 관한 면 광원 장치의 도광판은, 본체부와, 본체부의 일측면 상에 설치된 프리즘을 갖도록 했다. 프리즘은, 본체부의 일측면 상에 있어서, 제2 방향으로 간극 없이 배열했다. 각 프리즘은, 제1 방향을 따라서 직선 형상으로 연장하도록 했다. 도 27에는, 이 프리즘의 주 절단면에서의 단면 형상 및 각 치수가 도시되어 있다. 도 25 내지 도 27에서는, 상술한 도 1 내지 도 24와 같은 부호를 사용하고 있다.
(광원)
발광부 사이즈가 1.6mm×0.8mm인 다수의 LED 칩을, 각 LED 칩의 0.8mm의 변이 도광판의 두께 방향과 평행해지도록 하고, 2.0mm의 피치로 입광면의 길이 방향(상술한 제2 방향)으로 배열함으로써, 광원을 구성했다. 상술한 바와 같이 도광판에는 두 개의 입광면이 설치되어 있고, LED 칩을 다수 배열해서 이루어지는 상기 광원을, 각 입광면에 대향하도록 해서 각각 설치했다. 두 개의 광원은, 도광판이 대응하는 입광면 사이에 0.8mm의 간극이 형성되도록 해서 배치했다.
(반사 시트)
도광판의 이면에 대향하도록 하고, 두께 250㎛의 백색 폴리에스테르 필름으로부터 이루어지는 반사 시트를, 배치했다.
(광학 시트)
도광판의 출광면에 대향하도록 하고, 소위 프리즘 시트로서의 광학 시트를 배치했다. 광학 시트(프리즘 시트)는, 두께 125㎛의 폴리에스테르 필름상에 아크릴계 자외선 경화형 수지로부터 복수의 단위 프리즘을 형성하여 이루어지는 것으로 했다. 단위 프리즘은, 그의 길이 방향에 직교하는 단면에 있어서, 정각(꼭지각)이 65°의 이등변 삼각형 형상을 갖도록 했다. 이 광학 시트는, 상술한 실시 형태의 광학 시트와 마찬가지로, 단위 프리즘이 도광판을 향해서 돌출하고, 또한 단위 프리즘의 배열 방향이 도광판의 도광 방향(제1 방향)과 평행해지도록 하여, 배치했다.
<평가 방법>
광원이 발광하고 있는 상태의 면 광원 장치를, 당해 면 광원 장치의 발광면에서 당해 발광면에의 법선 방향을 따라서 1m 이격된 위치에 있어서, 육안으로 관찰했다. 각 면 광원 장치의 발광면 중 입광면 근방의 영역에, 명부 및 암부의 반복으로 이루어지는 밝기의 불균일이 관찰되는가 아닌가를 확인했다. 밝기의 불균일이 명확하게 관찰된 샘플에 대해서, 표 1의 「평가」의 「육안 판단」의 란에 「B」를 붙였다. 또한, 밝기의 불균일이 옅게 관찰된 샘플에 대해서, 표 1의 「평가」의 「육안 판단」의 란에 「G」를 붙였다. 또한, 밝기의 불균일이 관찰되지 않은 샘플에 대해서, 표 1의 「평가」의 「육안 판단」의 란에 「VG」를 붙였다.
또한, 면 광원 장치의 발광면의 제1 방향에 있어서의 중앙 위치에서 정면 방향 휘도를 측정했다. 측정에는, 휘도계 BM-7(TOPCON사제)을 사용했다. 측정 결과를 샘플간에서의 휘도비로서 표 1의 「평가」의 「휘도」의 란에 표시한다.
Figure pct00001

Claims (23)

  1. 출광면과, 상기 출광면에 대향하는 이면과, 상기 출광면과 상기 이면 사이의 측면의 일부분으로 이루어지는 적어도 하나의 입광면과, 상기 측면의 일부분으로 이루어지고 제1 방향을 따라 하나의 입광면에 대향하는 반대면을 갖는 도광판으로서,
    본체부와,
    상기 제1 방향과 교차하는 배열 방향으로 나란히 상기 본체부의 일측면 상에 배열된 복수의 제1 단위 광학 요소로서, 각각 그의 배열 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 제1 단위 광학 요소를 구비하고,
    상기 본체부의 일측면에의 법선 방향으로부터 상기 출광면을 관찰할 경우에서의 상기 출광면 중 상기 제1 단위 광학 요소가 차지하고 있는 비율은, 상기 일측면 상의 상기 입광면과 상기 반대면 사이의 중앙을 포함하는 중앙 영역이며 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향을 따라서 상기 일측면의 양단부간을 연장하는 중앙 영역에 있어서, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부를 포함해 상기 제2 방향을 따라 상기 일측면 상의 양단부간을 연장하는 단부 영역보다 큰 도광판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면 상의 상기 복수의 제1 단위 광학 요소 사이에 설치된 복수의 제2 단위 광학 요소를 더 구비하고,
    상기 본체부의 일측면에의 법선 방향으로부터 상기 출광면을 관찰할 경우에서의 상기 출광면 중 상기 제2 단위 광학 요소가 차지하는 비율은 상기 중앙 영역에 있어서 상기 단부 영역보다 작은 도광판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 일측면 상의 상기 중앙에서의 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭에 대한 당해 제1 단위 광학 요소의 높이의 비가, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부에서의 상기 제2 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭에 대한 당해 제2 단위 광학 요소의 높이의 비보다 큰 도광판.
  4. 제2항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 중앙을 통과하는 단면에 있어서, 상기 제1 단위 광학 요소의 출광측면 중 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부에 있어서의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 각도는, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부를 통과하는 단면 또는 단부면에 있어서, 상기 제2 단위 광학 요소의 출광측면 중 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부에 있어서의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 각도보다 큰 도광판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서 상기 제1 단위 광학 요소의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 출광면 각도는, 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 출광측면 상에 있어서의 상기 본체부의 상기 일측면에서 가장 이격된 선단부로부터 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부까지 사이의 적어도 1개소 또는 적어도 1 영역에 있어서 변화되고, 또한 당해 변화는 상기 선단부측으로부터 상기 기단부측을 향해서 출광면 각도가 커지는 변화뿐인 도광판.
  6. 제2항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서 상기 제2 단위 광학 요소의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 출광면 각도는, 상기 제2 단위 광학 요소의 상기 출광측면 상에 있어서의 상기 본체부의 상기 일측면에서 가장 이격된 선단부로부터 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부까지 사이에 있어서 일정하거나, 혹은 상기 제2 단위 광학 요소의 상기 출광측면 상의 상기 선단부로부터 상기 기단부까지 사이의 적어도 1개소 또는 적어도 1 영역에 있어서 변화되고 또한 당해 변화는 상기 선단부측으로부터 상기 기단부측을 향해서 출광면 각도가 커지는 변화뿐인 도광판.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 단위 광학 요소는 상기 일측면 상을 입광면측 단부에서 반대면측 단부까지 연장되는 도광판.
  8. 제7항에 있어서, 상기 일측면 상의 상기 중앙에서의 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭은 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부에서의 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭보다 넓은 도광판.
  9. 제2항에 있어서, 상기 제2 단위 광학 요소는 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부를 포함하는 영역에 설치되는 도광판.
  10. 제2항에 있어서, 상기 제2 단위 광학 요소는 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향으로 나란히 배열되고,
    상기 복수의 제1 단위 광학 요소 각각 및 상기 복수의 제2 단위 광학 요소 각각은 서로 평행하게 직선 형상으로 연장되는 도광판.
  11. 제10항에 있어서, 상기 배열 방향을 따른 상기 제1 단위 광학 요소의 배열 피치는, 인접하는 두 개의 제1 단위 광학 요소 사이에 배치된 2 이상의 제2 단위 광학 요소의 배열 피치의 정수배인 도광판.
  12. 제11항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서의 상기 제2 단위 광학 요소의 단면 형상은, 당해 제2 단위 광학 요소의 상기 일측면 상에서 상기 제1 단위 광학 요소와 접촉하지 않는 부분에 있어서, 당해 제2 단위 광학 요소의 길이 방향을 따라서 동일한 도광판.
  13. 제2항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 중앙을 통과하는 단면에 있어서의 상기 제1 단위 광학 요소의 단면 형상 중, 상기 본체부의 상기 일측면에서 가장 이격된 선단부를 포함하는 영역의 형상은, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행한 주 절단면에 있어서의 상기 제2 단위 광학 요소의 단면 형상과 동일한 도광판.
  14. 제1항에 있어서, 상기 복수의 제1 단위 광학 요소는 상기 일측면 상의 상기 중앙에 있어서 상기 배열 방향으로 간극 없이 배열되는 도광판.
  15. 제5항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 중앙을 통과하는 단면에 있어서의 상기 제1 단위 광학 요소의 단면 형상은, 상기 본체부의 상기 일측면에서 가장 이격된 출광측면 상의 선단부로부터 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 상기 출광측면 상의 각 기단부 사이에 2변이 위치하는 오각형 형상, 혹은 이 오각형 형상의 1 이상의 각을 모따기해서 이루어지는 형상을 갖고,
    상기 출광측면의 상기 선단부와 각 기단부 사이에 위치하는 상기 2변 중, 상기 선단부측의 1변의 출광면 각도가 10°보다 크고 30° 이하이며, 상기 기단부측의 1변의 출광면 각도가 30°보다 크고 60° 이하인 도광판.
  16. 제1항의 도광판과,
    상기 도광판의 상기 입광면에 대향해서 배치된 광원을 구비하는 면 광원 장치.
  17. 제16항의 면 광원 장치와,
    상기 면 광원 장치에 대향해서 배치된 액정 표시 패널을 구비하는 표시 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 광원의 출력을 제어하는 제어 장치를 더 구비하고,
    상기 광원은 상기 입광면에 대향하는 위치에 배열된 복수의 점상 발광체를 포함하고,
    상기 제어 장치는 표시될 영상에 따라서 각 점상 발광체의 출력을 조절하도록 구성되는 표시 장치.
  19. 출광면과, 상기 출광면에 대향하는 이면과, 상기 출광면과 상기 이면 사이의 측면의 일부분으로 이루어지는 적어도 하나의 입광면과, 상기 측면의 일부분으로 이루어지고 제1 방향을 따라 하나의 입광면에 대향하는 반대면을 갖는 도광판으로서,
    본체부와,
    상기 제1 방향과 교차하는 배열 방향으로 나란히 상기 본체부의 일측면 상에 배열된 복수의 제1 단위 광학 요소로서, 각각이 그의 배열 방향과 교차하는 방향으로 연장되는 복수의 제1 단위 광학 요소를 구비하고,
    상기 제1 단위 광학 요소의 배열 방향을 따른 폭은, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부로부터 상기 일측면 상의 상기 입광면과 상기 반대면 사이의 중앙까지 사이의 적어도 일구간에 있어서, 상기 입광면측 단부측으로부터 상기 중앙측을 향해서 넓어지도록 변화되는 도광판.
  20. 제19항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면 상의 상기 복수의 제1 단위 광학 요소 사이에 설치된 복수의 제2 단위 광학 요소를 더 구비하는 도광판.
  21. 제19항에 있어서, 상기 적어도 일구간은 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부로부터 시작되는 구간인 도광판.
  22. 제20항에 있어서, 상기 일측면 상의 상기 중앙에서의 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭에 대한 당해 제1 단위 광학 요소의 높이의 비가, 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부에서의 상기 제2 단위 광학 요소의 상기 배열 방향을 따른 폭에 대한 당해 제2 단위 광학 요소의 높이의 비보다 큰 도광판.
  23. 제20항에 있어서, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 중앙을 통과하는 단면에 있어서, 상기 제1 단위 광학 요소의 출광측면 중 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부에 있어서의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 각도는, 상기 본체부의 상기 일측면에의 법선 방향과 상기 제1 단위 광학 요소의 상기 배열 방향의 양 방향으로 평행하고 또한 상기 일측면 상의 상기 입광면측 단부를 통과하는 단면 또는 단부면에 있어서, 상기 제2 단위 광학 요소의 출광측면 중 상기 본체부의 상기 일측면에 가장 근접한 기단부에 있어서의 출광측면이 상기 본체부의 상기 일측면에 대하여 이루는 각도보다 큰 도광판.
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