TWI490569B - Light guide plate and surface light source device - Google Patents

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Description

導光板及面光源裝置
本發明係一種導光板及面光源裝置。具體而言，係一種作為液晶顯示裝置等的背光燈來使用的面光源裝置與用於該面光源裝置的導光板。
近年來，隨著裝有面光源裝置的行動設備的薄型化，也逐漸要求面光源10裝置的薄型化。為使面光源裝置薄型化，有必要使導光板的厚度變薄。然而，即使能夠將平板狀的導光板的厚度變薄，在降低由LED(light-emittingdiode：發光二極體)構成的光源高度方面也具有局限性。因此，在採用平板狀的薄導光板的情況下，由於光源高度比導光板端面(光入射面)的厚度大，因此，與導光板的光入射面相對置的光源比導光板的上表面更向上突出。當光源比導光板更向上突出時，從光源射出的光無法全部進入導光板的光入射面，一部分射向外部，導致光的利用效率變差。
為解決上述不良情況，已提出使用了以如下方式構成的導光板的方案，即：在平板狀的導光板主體的一端設置比導光板主體的厚度大的光導入部，並且在光導入部上設置傾斜面，該傾斜面從光導入部的最大厚度的部分向導光板主體的一端傾斜。作為使 用這種導光板的面光源裝置，例如可以舉出專利文獻1中公開的裝置及專利文獻2中公開的裝置。
圖1表示使用了如下導光板的面光源裝置11的一例，該導光板具有厚度比導光板主體的厚度大(厚)的光導入部。導光板13具有大致均勻厚度的導光板主體14及楔狀的光導入部15。導光板主體1的裡面形成有光偏轉圖案(deflection pattern)或漫射圖案，並且在表面上形成有柱狀透鏡(Lenticular Lens)16。在光導入部15上設有傾斜面17，傾斜面17從光導入部15的最大厚度的部分向導光板主體14的一端傾斜。另外，光導入部15的端面(光入射面)的厚度比光源12的高度大。在使用了這種導光板13的面光源裝置11中，將光導入部15的端面的厚度設置得比光源12的高度大，由此使從光源12射出的光有效射入光導入部15中。另外，射入光導入部15的光被導入導光板主體14而擴散為面狀，並被光偏轉圖案或漫射圖案反射，從導光板主體14的光出射面射向外部。此時，從光出射面射出的光的指向性被柱狀透鏡16擴散。因此，根據這種結構的面光源裝置，能夠提高光源的光的利用效率，並且能夠實現面光源裝置的薄型化。
然而，就從光源(LED光源)射出的光而言，隨著光線方向從光源的正面方向(以下，稱為光軸C的方向)開始傾斜，其顏色也逐漸發生變化，因此具有如下問題：在上述面光源裝置中，在光源前方從光出射面射出的光與在導光板側端部從光出射面射出的光之間，產生色斑。
圖2A及圖2B表示如圖2C所示那樣從光源12的光軸C的方向測得的向方向射出的光的顏色(沿方向直線的平均色度值)在方向上的變化。此處使用的顏色表示方式是基於由國際照明委員會(CIE)規定的CIExy色度圖(例如，參照“CIE's XYZ Coordinate System”：http：//fourier.eng.hmc.edu/e180/lectures/colorl/node25.html)的方式。在CIExy色度圖中，可用一組x座標和y座標來表示或指定特定顏色。圖2A及圖2B的橫軸表示從光軸C的方向測得的光出射方向。圖2A的縱軸表示座標值x1與座標值x0之差△x=x1-x0，其中，x1表示向方向射出的光的顏色在色度圖中的x座標值，x0表示向光軸C方向(=0°)射出的光的顏色在色度圖中的x座標值。同樣，圖2B的縱軸表示座標值y1與座標值y0之差△y=y1-y0，其中，y1表示向方向射出的光的顏色在色度圖中的y座標值，y0表示向光軸C方向(=0°)射出的光的顏色在色度圖中的y座標值。
如圖2A及圖2B所示，從光源射出的光的顏色，隨著光出射方向而產生變化。因此，射入導光板內的光隨著導光方向而呈現不同顏色，有可能在光出射面產生色斑。然而，如圖1所示，當面光源裝置11在其光導入部15上具有傾斜面17時，在導光板13內被導向光源12的光軸方向的光與被導向從光軸方向傾斜的方向的光，無法充分進行混合，因此，在導光板的中央部(圖1的A部)與兩側端部(圖1的B部)之間產生色斑。
另外，圖3是專利文獻1中公開的面光源裝置的立體 圖。在圖3的面光源裝置21中，光導入部15的傾斜面17上設有由多條平行的V槽構成的防止漏光圖案22。該防止漏光圖案22用於減少從傾斜面17漏光，提高光的利用效率。
在這樣的面光源裝置21中，使被防止漏光圖案22反射的光的導光方向向導光板的寬度方向彎曲，因此希望採用對顏色不同的光進行混合的方式來抑制色斑的產生。然而，實際上，即使是這種結構，在色斑的抑制方面也具有侷限性且不夠充分。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2010/070821
[專利文獻2]WO2008/153024
本發明的目的在於提供一種能夠抑制在光出射面的光源前方區域與導光板主體的兩側端部之間產生色斑的面光源裝置以及導光板。
本發明的導光板其從光入射面導入光並從光出射面向外部出射光，其特徵在於，具有：光導入部，其用於對從所述光入射面入射的光進行封閉；導光板主體，其厚度比所述光導入部的最大厚度小，並與所述光導入部相連續地連接，而且利用光射出單 元從所述光出射面向外部出射所封閉的光；所述光導入部，在光射出側的面及與其相反的面中的至少一個面上具有傾斜面，該傾斜面從厚度比所述導光板主體厚的部分的表面，向所述導光板主體的表面一端傾斜；所述導光板主體，在光射出側的面及與其相反的面中的至少一個面上，在位於所述光導入部與導光板主體的有效照明區域之間的區域，具有指向性變換圖案；從垂直於所述光出射面的方向來看，所述指向性變換圖案以使特定角度變大的方式，改變從所述光導入部通向所述有效照明區域的光的指向方向，所述特定角度是指，從所述光導入部通向所述有效照明區域的光的指向方向與垂直於所述光入射面的方向所成的角度。此處，光的指向方向不是指各光線的方向，而是指光的指向性的最大強度方向。
根據本發明的導光板，能夠利用指向性變換圖案，使通過光導入部的光向導光板的寬度方向擴散。因此，即使從光源射出的光存在由出射方向引起的色差問題，也能夠通過混合不同顏色的光來抑制色斑現象。特別是，能夠降低光源前方與導光板兩側端部之間光的色斑現象。
在本發明的導光板的一實施方式中，所述指向性變換圖案由多個圖案單元構成，在所述指向性變換圖案的與所述光入射面平行的剖面，至少一部分的所述圖案單元具有非對稱的形狀。另外，所述指向性變換圖案也可由“V”槽狀的多個圖案單元構成。另外，也可使所述光出射面形成為柱狀透鏡形狀。
本發明的導光板的另一實施方式的特徵在於，所述指 向性變換圖案是通過將傾斜方向不同的斜面沿所述光入射面的寬度方向交替排列而構成的，在所述指向性變換圖案的與所述光入射面平行的剖面上，使所述指向性變換圖案的剖面形狀實現如下結構：以通過了入射至所述光入射面的光的發光中心且垂直於所述光入射面的假想直線為界，在夾著該假想直線的兩側區域，分別對所述指向性變換圖案的各斜面以從內向外的方式垂直設置法線，此時，所述法線朝向所述假想直線側傾斜的斜面的橫向寬度的總和，比所述法線朝向所述假想直線的相反側傾斜的斜面的橫向寬度的總和大。根據該實施方式，能夠將指向性變換圖案所反射的光進一步向導光板的寬度方向擴散，並且能夠進一步提高對光源的不同顏色的光進行混合的混合效果。
本發明的另一實施方式的特徵在於，所述指向性變換圖案是通過將傾斜方向不同的斜面沿所述光入射面的寬度方向交替排列而構成的；在所述指向性變換圖案的與所述光入射面平行的剖面上，使所述指向性變換圖案的剖面形狀實現如下結構：以通過了入射至所述光入射面的光的發光中心且垂直於所述光入射面的假想直線為界，在夾著該假想直線的兩側區域，分別對所述指向性變換圖案的各斜面以從內向外的方式垂直設置法線，此時，第一平均角度比第二平均角度大；所述第一平均角度是指，法線向所述假想直線的相反側傾斜的斜面的法線，與垂直於所述光出射面的方向，所成的角度的平均角度；所述第二平均角度是指，法線向所述假想直線側傾斜的斜面的法線，與垂直於所述光出射面的方向，所 成的角度的平均角度。根據該實施方式，能夠將指向性變換圖案所反射的光進一步向導光板的寬度方向擴散，並且能夠進一步提高對光源的顏色不同的光進行混合的混合效果。
本發明導光板的另一實施方式的特徵在於，所述指向性變換圖案由多個圖案單元構成；在所述圖案單元中的至少一部分的圖案單元中，從垂直於所述光出射面的方向來看，所述有效照明區域側的一端與通過了所述光源的光的發光中心且垂直於所述光入射面的假想直線之間的距離，比所述光導入部側的一端與通過了所述光源的光的發光中心且垂直於所述光入射面的假想直線之間的距離大。在該實施方式中，從垂直於所述光出射面的方向來看，在所述假想直線兩側，越是遠離所述假想直線的所述圖案單元，其與所述假想直線所成的角度就越大。或者，從垂直於所述光出射面的方向來看，在所述假想直線兩側，所述圖案單元以相互平行的方式排列。
本發明導光板的另一實施方式的特徵在於，所述指向性變換圖案由多個圖案單元構成；從垂直於所述光出射面的方向來看，以通過了入射至所述光入射面的光的發光中心且垂直於所述光入射面的假想直線為界，在夾著該假想直線的兩側區域，所述圖案單元的延伸方向與所述假想直線所成的角度的平均值在55°以下。只要圖案單元的延伸方向與所述假想直線所成的角度的平均值在55°以下，就能夠減少在光源前方與導光板兩側端部間的色斑，還能夠改進亮度效率等。
本發明導光板的另一實施方式的特徵在於，相鄰的所述圖案單元間的頂角在50°以上且150°以下。根據該實施方式，能夠減少光源前方與導光板兩側端部間的色斑，還能夠改進亮度效率等。
本發明導光板的另一實施方式的特徵在於，在所述光導入部設有光漫射圖案，該光漫射圖案用於使從所述入射面入射的光向所述光導入部的寬度方向擴散。此外，設置該光漫射圖案的位置不受特別限制，可以設置在例如光導入部的上表面、下表面以及作為傾斜面的上表面或下表面等。根據該實施方式，能夠利用光漫射圖案對從光入射面射入光導入部的光進行橫向擴散。因此，能夠進一步提高從光源射出的光的混合效果，並且能減少光源前方與導光板兩側端部之間光的色斑。
本發明的面光源裝置的特徵在於，具有本發明的導光板以及位於與所述導光板的所述光入射面相向的位置上的光源。根據本發明的面光源裝置，即使從光源射出的光存在由出射方向引起的色差，也能夠通過混合不同顏色的光來抑制色斑。特別是，能夠降低光源前方與導光板兩側端部之間光的色斑。
本發明的面光源裝置的一實施方式的特徵在於，在與所述光入射面相向的位置，以隔開間隔P的方式設有多個所述光源；將所述導光板的折射率設為n時，所述指向性變換圖案位於特定區域內，所述特定區域與所述光源的光射出側端面之間的距離在P/〔2．arcsin(1/n)〕 以下。這是因為，如果用於形成指向性變換圖案的區域向遠處延伸至其與光源的光射出側端面的距離大於P/〔2．arcsin(1/n)〕，則從某個光源出射的光會進入相鄰光源的前方區域，導致光的利用效率降低變差。
本發明的液晶顯示裝置具有本發明的面光源裝置及液晶面板。由於該液晶顯示裝置採用了本發明的面光源裝置，因此能夠降低液晶顯示裝置的畫面的色斑。
本發明的行動設備具有本發明的液晶顯示裝置。該行動設備由於具有本發明的液晶顯示裝置，因此能夠降低液晶顯示裝置畫面的色斑。
此外，本發明的用於解決所述問題的手段具有對以上說明的結構要素進行適當組合而形成的特徵，並且本發明可以是這些結構要素的組合的多種變更。
11、21、31、48、49、61、71、73、91、111‧‧‧面光源裝置
12‧‧‧光源
13‧‧‧導光板
14‧‧‧導光板主體
15‧‧‧光導入部
16‧‧‧柱狀透鏡
17‧‧‧傾斜面
22‧‧‧防止漏光圖案
32‧‧‧點光源
33‧‧‧導光板
34‧‧‧導光板主體
35‧‧‧光導入部
36‧‧‧柱狀透鏡
37‧‧‧傾斜面
38‧‧‧光入射面
39‧‧‧光出射面
40‧‧‧指向性變換圖案
40a‧‧‧圖案單元
41‧‧‧LED
42‧‧‧透明密封樹脂
43‧‧‧白色樹脂
44‧‧‧光射出窗
45‧‧‧光射出單元
46‧‧‧有效照明區域
47‧‧‧圖案形成區域
50a、50b‧‧‧斜面
62‧‧‧平坦面
72、93‧‧‧光漫射圖案
72a‧‧‧V槽
92‧‧‧突出部
95‧‧‧逆傾斜部
97‧‧‧緩傾斜面
121‧‧‧液晶顯示裝置
122‧‧‧漫射板
123‧‧‧棱鏡片
124‧‧‧液晶面板
125‧‧‧反射片
131‧‧‧智慧型手機
132‧‧‧液晶顯示裝置
C‧‧‧光軸
C' ‧‧‧垂線
D1、D2‧‧‧橫向寬度
H‧‧‧高度
L‧‧‧光
N‧‧‧法線
P‧‧‧間距
S‧‧‧距離
T、t‧‧‧厚度
α‧‧‧角度
β‧‧‧角度
γ‧‧‧入射角
θ‧‧‧頂角
ω1、ω2、ω3、ω4‧‧‧傾斜度
‧‧‧出射方向
圖1是表示現有面光源裝置的立體圖。
圖2A是表示從光源射出的光的出射方向與CIExy色度圖的x座標之間關係的圖。圖2B是表示從光源射出的光的出射方向與CIExy色度圖的y座標之間關係的圖。圖2C是表示從光源射出的光的出射方向的圖。
圖3是專利文獻1中公開的面光源裝置的立體圖。
圖4是本發明第一實施方式的面光源裝置的立體圖。
圖5A是圖4所示的面光源裝置的俯視圖。圖5B是表示圖5A的X-X線剖面的放大圖，表示柱狀透鏡的剖面形狀。
圖6是圖4所示的面光源裝置的示意剖面圖。
圖7是表示與光入射面平行的剖面上的指向性變換圖案的形狀以及對其一部分進行放大表示的剖面圖。
圖8是圖7示出的指向性變換圖案的作用說明圖。
圖9是模擬圖，表示內法線的斜面的橫向寬度總和相對於內法線斜面的橫向寬度總和與外法線斜面的橫向寬度總和之和的比，與中央部/兩側端部間的相對色度變化量之間的關係。
圖10是說明外法線或內法線的斜面的橫向寬度總和以及外法線或內法線的斜面平均角度的求出方法的圖。
圖11是模擬圖，表示外法線的斜面的法線與垂線所成的角度的平均角度，相對於外法線的斜面的法線與垂線所成的角度的平均角度與內法線的斜面的法線與垂線所成的角度的平均角度之和的比，與中央部/兩側端部間的相對色度變化量之間的關係。
圖12是表示通過模擬來求得指向性變換圖案的平均開口角與中央部/兩側端部間的相對色度變化量之間的關係的結果的圖。
圖13是用於說明指向性變換圖案的平均開口角的圖。
圖14是表示圖案單元間的頂角θ與中央部/兩側端部間的相對色度變化量之間的關係的模擬圖。
圖15A至15E是表示各種不同的指向性變換圖案在與光入射面平行的剖面上的形狀的剖面圖。
圖16A至16D是表示用於形成各種指向性變換圖案的圖案形成區域的各種形狀的示意圖。
圖17是本發明第一實施方式的變形例的面光源裝置的俯視圖。
圖18是本發明第一實施方式的其他變形例的面光源裝置的立體圖。
圖19是本發明第二實施方式的面光源裝置的立體圖。
圖20是圖19所示的面光源裝置的俯視圖。
圖21是表示與光入射面相平行的剖面上的指向性變換圖案的形狀以及對其一部分進行放大表示的剖面圖。
圖22A至22C是表示用於形成各種指向性變換圖案的圖案形成區域的各種形狀的圖。
圖23是本發明第三實施方式的面光源裝置的立體圖。
圖24A是圖23所示的面光源裝置的俯視圖。圖24B是圖24A的Y-Y線剖面圖，表示光漫射圖案的剖面形狀。
圖25是本發明第三實施方式的變形例的面光源裝置的立體圖。
圖26是本發明第四實施方式的面光源裝置的立體圖。
圖27是本發明第四實施方式的變形例的面光源裝置的立體圖。
圖28A至28C是分別表示導光板的各種形態的示意側視圖。
圖29A至29C是分別表示導光板的各種形態的示意側視圖。
圖30A至30C是分別表示導光板的各種形態的示意側視圖。
圖31A至31C是分別表示導光板的各種形態的示意側視圖。
圖32是本發明第五實施方式的面光源裝置的俯視圖。
圖33A、圖33B及圖33C是本發明第六實施方式的面光源裝置的側視圖、俯視圖及仰視圖。
圖34是本發明第七實施方式的液晶顯示裝置的剖面圖。
圖35是表示本發明第八實施方式的行動設備的主視圖。
以下，參照附圖對本發明的較佳實施方式進行說明。但本發明並不限於以下實施方式，在不脫離本發明主旨的範圍內可以進行各種設計變更。
(第一實施方式)
以下，參照圖4至圖8對本發明的第一實施方式的面光源裝置31進10行說明。圖4是表示本發明第一實施方式的面光源裝置31的立體圖，圖5A是其俯視圖。另外，圖5B是圖5A的X-X線剖面圖，其放大表示了設置在導光板33表面的柱狀透鏡36的剖面。圖6是將面光源裝置31沿縱向剖開時所得到的示意剖面圖，並示出了光線在與導光板33的光入射面38及光出射面39均垂直的面內的軌跡。圖7是表示與導光板33的光入射面38平行的剖面上的指向性變換圖案40的剖面的圖，並放大表示指向性變換圖案40的一部分。另外，圖8表示被該指向性變換圖案反射的光線軌跡。
面光源裝置31由點光源32(光源)和導光板33構成。點光源32內置有1個或多個LED，並發白光。如圖6所示，LED41被密封在透明密封樹脂42內，而且，對於透明密封樹脂42，除了其正 面之外的其他面均被白色樹脂43覆蓋，透明密封樹脂42的從白色樹脂43中露出的正面成為光出射窗44(發光面)。與導光板33的寬度相比，該點光源32非常小，而且相對於將冷陰極管稱為線狀光源的情況，稱為點光源。
就導光板33而言，使薄板狀的導光板主體34連續(延伸)，並在導光板主體34的端面設置光導入部35。導光板33由丙烯酸樹脂、聚碳酸酯樹脂(PC)、環烯烴類材料、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等高折射率的透明樹脂一體成形。
光導入部35為導光板33中厚度較厚且大致呈楔狀的部分，點光源與作為光導入部35端面的光入射面38的一部分相對置。光導入部35的端面厚度T與光出射窗44的高度H相等，或比其厚，因此從點光源32射出的光可以有效地從光入射面38射入光導入部35內，從而提高面光源裝置31的光的利用效率。
在光導入部35的上表面(與導光板主體34的光出射面39處於同一側的面)形成有傾斜面37。傾斜面37從光入射面38附近的最大厚度部分向導光板主體34的一端傾斜。傾斜面37從導光板33的一側面至另一側面而延伸為帶狀。在第一實施方式的面光源裝置31中，所形成的傾斜面37是平滑的。
導光板主體34占導光板33的大部分面積，並且其厚度t比光導入部35的最大厚度T要薄，由此能夠實現導光板33的薄型化。導光板主體34呈內外面(表裡面)平行的平板狀，導光板主體34的厚度大致均勻。如圖5A所示，導光板主體34的大部分區域成為 有效照明區域46，與光導入部35鄰接的端部區域成為圖案形成區域47。
有效照明區域46是能夠射出均勻亮度的光的區域，並且與疊加在面光源裝置31上的液晶面板的顯示區域相對應。有效照明區域46的上表面成為光出射面39，並且在有效照明區域46的光出射面39形成有柱狀透鏡36。如圖5A及圖5B所示，柱狀透鏡36是通過橫向排列與導光板主體34的縱方向平行延伸的凸透鏡而形成的，起到對從光出射面39射出的光的指向性進行橫向擴散的作用。另外，在有效照明區域46的與光出射面39相反的面(下表面)具有光射出單元45。在圖6中，圖示了三角槽狀的圖案作為光射出單元45，但也可為經過噴砂加工、照相印刷了擴散用油墨而獲得的圖案、繞射光柵圖案、任意的凹凸圖案等。另外，光射出單元45可以設置在導光板主體34的光出射面39或設置在與光出射面39相反的面這兩個面上。
圖案形成區域47位於導光板主體34的端部，是位於光導入部35的一端(傾斜面37的下端)與有效照明區域46的一端之間的帶狀區域。在圖案形成區域47的上表面及/或下表面設有指向性變換圖案40。如圖5A及圖7所示，指向性變換圖案40是以放射狀排列V槽狀的多個圖案單元40a而形成的。即，從垂直於光出射面39的方向來看，各圖案單元40a相對於通過點光源32的發光中心並垂直於光入射面38的假想直線而(以下，稱為點光源32的光軸C)傾斜，並且在光軸C的兩側各圖案單元40a的傾斜方向相反。而且，隨著遠 離光軸C，各圖案單元40a與光軸C所成的角度逐漸變大。
此外，在附圖中，為了便於圖示，粗略地表示了柱狀透鏡36和指向性變換圖案40等光學圖案，但實際上這些都是精密的細微圖案(fine patterns of the order of a micrometer)。另外，設有指向性變換圖案40的區域可以比圖案形成區域47的長度短，柱狀透鏡36的端部進入圖案形成區域47內也可。
如圖7所示，各圖案單元40a由兩個在平行於光入射面38的剖面上具有不同傾斜角和傾斜方向的斜面構成，且相對通過谷線(最下點)而垂直於光出射面39的直線呈左右非對稱的V槽狀。從而，就指向性變換圖案40而言，交替排列有傾斜方向不同的斜面。
該指向性變換圖案40的剖面形狀具有如下特徵。在平行於光入射面的剖面上，考慮從導光板33內部朝向外部垂直設在各圖案單元40a斜面上的法線N時，斜面50a(以下，稱為內法線的斜面50a)的橫向寬度D1總和比斜面50b(以下，稱為外法線的斜面50b)的橫向寬度D2的總和大，其中，斜面50a的法線N向與光軸C垂直相交的垂線C' 側傾斜，斜面50b的法線N向垂線C' 的相反側傾斜。不過，針對光軸C的右側區域和左側區域，分別計算內法線的斜面50a的橫向寬度D1的總和與外法線的斜面50b的橫向寬度D2的總和，在光軸C兩側，各斜面50a的橫向寬度D1的總和均比斜面50b的橫向寬度D2的總和大。特別是，在圖7所示的例子中，就任意位置的相鄰的兩個斜面50a、50b而言，內法線的斜面50a的橫向寬度D1形成得比外法線的斜面50b的橫向寬度D2要大。
但是，就該面光源裝置31而言，如圖6所示，從點光源32射出的光，從光入射面38射入光導入部35內，並在光導入部35的上表面或下表面產生反射，或通過光導入部35進入厚度薄的導光板主體34。被導向導光板主體34的光在指向性變換圖案40和柱狀透鏡36、導光板主體34下表面產生反射，以此方式在導光板主體34內導光(light guiding)，並且被光射出手段45反射或漫射，進而從光出射面39大致均勻地射出。
此時，入射至指向性變換圖案40的光L的指向性如圖4及圖5所示，光L被指向性變換圖案40的反射而彎曲，從而與光軸C所成的角度變大，進而向導光板33的寬度方向擴散。
圖8是表示由指向性變換圖案40反射的光軌跡的示意圖，表示指向性變換圖案40的與光入射面38平行的剖面的一部分。指向性變換圖案40以上述方式構成，因此如圖8所示，從發光中心32a射向傾斜方向的光L以接近垂直的角度射入的斜面50b面積變小，從而光線很難從斜面50b中洩漏。
而且，從發光中心32a出射並入射至斜面50a的光L以光L與光軸C所成的角度越朝向外側越變大的方式被反射，由於指向性變換圖案40中斜面50a的面積變大，因此向外側反射的光量增加，光L的指向性如圖5A所示，向導光板33的寬度方向擴散。其結果，即使從點光源32中射出的光因出射方向而產生顏色變化，由於射入導光板33內的不同顏色的光在指向性變換圖案40中產生反射，由此混在一起。具體而言，如圖4及圖5A所示，射向導光板33 的中央部(點光源32的前方)的光的一部分，在指向性變換圖案40中產生反射，從而被導向導光板33的兩側端部，另一方面，射向導光板33的兩側端部的光的一部分在導光板33的側面處產生反射，從而被導向導光板33的中央部，所以顏色不同的光能夠在整個導光板33中進行混合。其結果，能夠抑制在光出射面39上導光板33的中央部與兩側端部之間發生的色斑現象。
圖9是模擬圖，表示內法線的斜面50a橫向寬度D1的總和的比率與中央部/兩側端部間的相對色度變化量J之間的關係。圖9的橫軸表示，內法線的斜面50a的橫向寬度D1的總和，相對於內法線的斜面50a橫向寬度D1的總和(ΣD1)與外法線的斜面50b的橫向寬度D2的總和(ΣD2)之和的比率k(=ΣD1/(ΣD1+ΣD2))。此處，參照圖10，將內法線的斜面的水平方向的橫向寬度分別設為D1i時(i是賦予各內法線的斜面50a的指標)，用ΣD1i表示內法線的斜面50a橫向寬度D1的總和。此處，D1i總和的計算是針對光軸C的右側區域或者左側區域的斜面50a分別進行的。同樣地，將外法線的斜面50b的水平方向寬度分別設為D2j時(j是賦予各外法線的斜面50b的指標)，用ΣD2j表示外法線的斜面50b的橫向寬度D2的總和。此處，D2j總和的計算是針對光軸C的右側區域或者左側區域的斜面50b分別進行的。
另外，圖9的縱軸表示中央部/兩側端部間的相對色度變化量J。該中央部/兩側端部間的相對色度變化量J定義如下。在內法線的斜面50a的橫向寬度D1的總和的比率為k的情況下，用色度圖 的x座標、y座標表示導光板中央部的光的顏色時，分別為xo(k)、yo(k)。用色度圖的x座標、y座標表示導光板的兩側端部的光的顏色時，分別為xs(k)、ys(k)。此時，用下表面的公式1來定義內法線的斜面50a的橫向寬度D1的總和的比率為k時的色度變化量Jk。該色度變化量Jk，表示導光板中央部的光的顏色與導光板兩側端部的光的顏色之間的色度圖上的距離。
圖9的縱軸示出的中央部/兩側端部間的相對色度變化量J是指，內法線的斜面50a橫向寬度D1的總和的比率為k時的色度變化量Jk，相對於圖案單元40a的剖面呈左右對稱(k=0.5)時的中央部/兩側端部間的色度變化量J0.5的比。即，J=Jk/J0.5。
根據圖9，如果內法線的斜面50a的橫向寬度D1的總和，相對於內法線的斜面50a的橫向寬度D1的總和與外法線的斜面50b橫向寬度D2的總和之和的比率k(=ΣD1/(ΣD1+ΣD2))大於0.5時，中央部/兩側端部間的相對色度變化量J小於1.0。中央部/兩側端部間的相對色度變化量J為1.0是指，由於是沒有對色斑情況採取措施的情況，因此可知當與內法線的斜面50a的橫向寬度D1的總和的比率k大於0.5時，對導光板33的中央部與兩側端部之間的色斑現象具有改善效果。其中，內法線的斜面50a橫向寬度D1的總和，相對內法線的斜面50a橫向寬度D1的總和與外法線的斜面50b橫向寬度 D2的總和之和的比率(ΣD1/(ΣD1+ΣD2))在0.8以上0.9以下的區間內時，對色斑的改善效果最佳。
另外，指向性變換圖案40的剖面形狀的特徵表現為如下方式。外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度β(或斜面50b的傾斜角)的平均角度，比內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度α(或斜面50a的傾斜角)的平均角度大。此處，內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度α的平均角度是指，如圖10所示，將內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度分別設為αi，將各斜面50a的寬度分別設為D1i(i是賦予各內法線的斜面50a的指標)，此時，定義為Σαi×D1i/ΣD1i。此處，分母及分子的總和的計算，均是針對光軸C的右側區域或者左側區域的斜面50a分別進行的。同樣地，外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度β的平均角度是指，將外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度分別設為βj，將各斜面50b的寬度分別設為D2j(j是賦予各外法線的斜面50b的指標)，此時，定義為Σβj×10 D2j/ΣD2j。此處，分母及分子的總和的計算，均是針對光軸C的右側區域或者左側區域的斜面50b分別進行的。另外，該平均角度的大小的比較，也是在光軸C的右側區域和左側區域上分別進行的。特別是，在圖7所示的例子中，就任意位置的相鄰兩個斜面50a、50b而言，外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度β比內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度α大。
圖11是模擬圖，表示外法線的斜面50b的法線N與垂線 C' 所成的角度的平均角度的比率與中央部/兩側端部間的相對色度變化量J之間的關係。圖11的橫軸表示，外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度，相對於外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度和內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度之和的比率(外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度/(外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度+內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度))。另外，圖11的縱軸表示中央部/兩側端部間的相對色度變化量J。
根據圖11，如果外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度，相對於外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度和內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度之和的比率大於0.5時，中央部/兩側端部間的相對色度變化量J小於1.0，可知對光源前方區域與導光板兩側端部的色斑現象具有改善效果。其中，外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度，相對於外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度和內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度的平均角度之和的比率在0.7以上0.8以下的區間時，對色斑的改善效果最佳。
以下，對指向性變換圖案40的平均開口角進行說明。圖12是通過模擬來求得指向性變換圖案40的平均開口角與中央部/兩側端部間的相對色度變化量J之間的關係的結果。圖12的橫軸表 示指向性變換圖案40的平均開口角，縱軸表示中央部/兩側端部間的相對色度變化量J。此處，如圖13所示，從與導光板33的光出射面39相垂直的方向來看，指向性變換圖案40被光軸C分成左右區域，在該左側區域或右側區域中的任一區域中，將每個圖案單元40a的延伸方向相對於光軸C傾斜的傾斜度設為ω1、ω2、ω3、......時，這些傾斜度ω1、ω2、ω3、......的算術平均(算數平均)就是所謂的指向性變換圖案40的平均開口角。根據圖12，可知只要指向性變換圖案40的平均開口角大於0°(即，圖案單元40a非平行地排列)，則在點光源32的前方區域與導光板33的兩側端部之間的光混合效果就很好，能夠抑制這兩個區域的色斑現象。另外，考慮到面光源裝置31的亮度效率等，較佳指向性變換圖案40的平均開口角在55°以下。
另外，指向性變換圖案40的相鄰圖案單元40a間所形成的頂角θ(參照圖7)較佳在50°至150°的範圍內。圖14是表示該根據的模擬結果。圖14是表示圖案單元40a間的頂角θ與中央部/兩側端部間的相對色度變化量J之間的關係的模擬圖，其橫軸表示圖案單元40a間的頂角θ，縱軸表示中央部/兩側端部間的相對色度變化量J。根據圖14，可知在頂角小於180°的大體整個區域中，中央部/兩側端部間的相對色度變化量J較小，點光源32的前方區域與導光板33的兩側端部之間的色斑現象得到改善。特別地，該效果在頂角θ為120°處最佳。另外，考慮到面光源裝置31的亮度效率等，較佳頂角θ在50°以上150°以下的範圍。
此外，當圖案單元40a不是V槽狀的時候(圖15D、圖15E等情況)，在與指向性變換圖案40的光入射面38平行的剖面上，用直線來連接某一棱線與鄰接於該棱線的谷線，所形成的形狀近似三角形，此時將該三角形的頂點上的頂角作為圖案單元40a間的頂角即可。
由於指向性變換圖案40只要在光軸C的兩側傾斜配置即可，並不特別限定指向性變換圖案40的剖面形狀。例如，圖15A表示的是將具有左右非對稱的剖面形狀的圖案單元40a在左右區域重複排列的狀態。圖15B是將具有左右非對稱的剖面形狀的圖案單元40a在左右區域逐漸進行變形而排列的圖。如圖15C所示，將V槽狀的具有左右對稱的剖面形狀的圖案單元40a重複排列也可。另外，如圖15D所示，也可以是使指向性變換圖案40的頂部彎曲的形狀，或如圖15E所示，使其為剖面多角形狀的圖案單元40a排列後之形狀。
用於設置指向性變換圖案40的區域(圖案形成區域47)的形狀也可以是各種形狀。例如，如圖16A所示，在點光源32的光線難以到達的點光源側的角落處不設置指向性變換圖案40也可。而且，如圖16B所示，對點光源側角落的沒有設置指向性變換圖案40的區域進行擴大，以梯形形成圖案形成區域47也可。在圖16C中，使圖案形成區域47的與點光源32相反的一側的邊向點光源32相反的一側凸起。另外，也可以如圖16D所示，使圖案形成區域47的與點光源32相反的一側的邊向點光源側凹陷。
(變形例)
圖17是本發明第一實施方式的變形例的面光源裝置48的俯視圖。指向性變換圖案40的圖案單元40a也可在點光源32的光軸C的兩側，分別平行且對齊。即，在該面光源裝置48中，指向性變換圖案40的圖案單元40a在點光源32的光軸C的兩側，分別相對於光軸C而彼此向相反的方向傾斜。而且，在光軸C的右半部分，圖案單元40a相互平行且對齊，在左半部分，圖案單元40a也相互平行且對齊。
在這種圖案單元40a平行而一致的情況下，也能夠使在指向性變換圖案40處反射的光的指向性，以與光軸C所成的角度逐漸變大的方式彎曲，能夠改善導光板33的中央部與兩側端部之間的色斑現象。另外，如果如上述般使圖案單元40a在左右區域分別平行而一致，則指向性變換圖案40的製作就變得容易。特別是，在通過切削加工來形成用於在成形模內形成指向性變換圖案40的轉印圖案的情況下，成形模的製作變容易。
圖18是本發明第一實施方式的其他變形例的面光源裝置49的立體圖。如該面光源裝置49所示，也可以在有效照明區域46的光出射面39上，不設置柱狀透鏡36而使其呈平滑(鏡面)狀。在這種沒有柱狀透鏡36的情況下，導光板33的中央部與兩側端部之間的色斑現象也得到改善，因此十分有用。另外，也可將光出射面39設置成粗糙面。
(第二實施方式)
圖19是表示本發明第二實施方式的面光源裝置61的立體圖。圖20是面光源裝置61的俯視圖。圖21表示在與光入射面38平行的剖面上的指向性變換圖案40的剖面形狀。另外，在圖21中，對該指向性變換圖案40的一部分進行放大表示。
在本發明第二實施方式的面光源裝置61中，在點光源32的光軸C的附近，指向性變換圖案40被部分去除而呈平坦面62(鏡面)。特別是，在圖示例子中，設置了被左右指向性變換圖案40夾著的三角形的平坦面62。
如圖21所示，在左右的指向性變換圖案40中，在平行於光入射面38的剖面上，考慮從導光板33的內部朝向外部垂直設在各圖案單元40a斜面的法線N時，內法線的斜面50a的橫向寬度D1總和比外法線的斜面50b的橫向寬度D2總和大。或者，外法線的斜面50b的法線N與垂線C' 所成的角度β的平均角度，比內法線的斜面50a的法線N與垂線C' 所成的角度α的平均角度大。
根據這種結構，能夠通過左右兩側的指向性變換圖案40，使光向導光板33的寬度方向擴散，從而能夠抑制在導光板33的中央部與兩側端部之間的色斑現象。而且，由於在點光源32的前方，局部地去除了指向性變換圖案40，因此，如圖20中虛線所示，能夠增加向點光源32前方提供的光量。因此，指向性變換圖案40橫向擴散光的結果，能夠防止因點光源32前方的光量變少而導致點光源32的前方變暗。
此外，指向性變換圖案40的被除去部分(平坦面62) 的形狀不限於圖19、圖20中的三角形狀。例如，也可以如圖22A所示那樣以五角形去除指向性變換圖案40，也可以如圖22B所示那樣以矩形去除指向性變換圖案40，也可以如圖22C所示那樣梯形去除指向性變換圖案40也可。
(第三實施方式)
圖23是本發明第三實施方式的面光源裝置71的立體圖。圖24A是面光源裝置71的俯視圖。圖24B是圖24A的Y-Y線剖面圖。
在第三實施方式的面光源裝置71中，進一步在光導入部35的上表面及/或下表面形成光漫射圖案72，該光漫射圖案72用於橫向擴散反射的光的指向性。如圖24B所示，光漫射圖案72可以是將縱向延伸的V槽72a以相互平行的方式排列的圖案，也可以是柱狀透鏡狀的圖案或任意形狀的圖案等。在這種結構中，利用光漫射圖案72使光橫向擴散，射向導光板33的側面方向，從而防止光出射面39的側緣部變暗。進一步，在點光源32的前方形成沒有指向性變換圖案40的平坦面62，從而能夠避免點光源32的前方變暗。
另外，如果利用V槽72a來構成光漫射圖案72，則光線很難從傾斜面37或光導入部35向外部洩漏，從而能夠將從光導入部35射入的點光源32的光低損耗地導向導光板主體34。
在該第三實施方式的面光源裝置71中，當以如下方式設定圖23中的各部件的尺寸並製作樣品時，能夠確認具有降低導光板33的色斑的效果。
點光源32的光出射窗的寬度：2mm
導光板33d的寬度W：5.5mm
光導入部35的最大厚度T：0.42mm
光導入部35的長度K：1.5mm
導光板主體34的厚度t：0.23mm
圖案形成區域47的長度G：1.5mm
導光板33的折射率n：1.59
(變形例)
圖25是表示本發明第三實施方式的變形例的面光源裝置73的立體圖。在該面光源裝置73中，以輻射狀形成用於橫向擴散光的光漫射圖案72。
(第四實施方式)
圖26是表示本發明第四實施方式的面光源裝置91的立體圖。在該面光源裝置91中，在點光源32的前方，在光導入部35的傾斜面37上形成有突出部92。該突出部92具有與圓錐台的一部分相同的形狀。如果將這樣的突出部92設置在傾斜面37上，則從導光板33的垂直上方觀察時，突出部92的外周面(傾斜面)大體以圓弧狀包圍點光源32，因此，從點光源32出射而從光入射面38射進光導入部35內的光，幾乎垂直向突出部92的外周面入射。其結果，光線很難從光導入部35的傾斜面(突出部92的外周面)洩漏，從而能夠提高光導入部35至導光板主體34的導光效率。
(變形例)
在第四實施方式的面光源裝置中，如圖27所示，也可以在突出部92的外周面設置用於橫向擴散光的光漫射圖案93。
(導光板的各種方式)
圖28A至28C、圖29A至29C、圖30A至30C及圖31A至31C是表示導光板33的各種形狀的示意側視圖。在使用這些導光板的情況下，也可達到本發明的效果。
圖28A所示的形狀是以如下方式形成的，即：使光導入部35一端的水平部分消失，而從光入射面38開始形成傾斜面37。圖28B表示將光導入部35的傾斜面37設置為多階梯狀。圖28C表示將光導入部35的傾斜面37設置為彎曲面。
圖29A表示使導光板主體34的上表面傾斜而形成錐狀的導光板主體34。圖29B、29C表示使光導入部35的上表面的靠近光入射面38側的一端向與傾斜面37相反的方向傾斜而形成逆傾斜部95。特別是，在圖29C中，由於設有逆傾斜部95，因此光導入部35一端的高度T' 小於導光板主體34的厚度t。
圖30A所示的形狀是以如下方式形成的，即：在光導入部35的上下兩面設置傾斜面37，並且在其中一個傾斜面37上或者兩個傾斜面37上設置光漫射圖案72。也可以如圖30B所示，在導光板主體34的一部分上設置比光導入部35的厚度厚的部分96。
另外，也可以如圖30A、圖30B所示，將光導入部35 的最上表面設成緩慢傾斜的緩傾斜面97。
圖30C係在光導入部35的傾斜面37和下表面都設有光漫射圖案72者。另外，圖31A係只在光導入部35的下表面設有光漫射圖案72者。如圖30C及圖31A所示，設置在光導入部35下表面的光漫射圖案72可以向導光板主體34的下表面延伸。
在圖31B及圖31C的導光板33中，傾斜面37在中途改變了傾斜度而形成了兩級階梯。而且，在圖31B的導光板33中，在整個傾斜面37上設有光漫射圖案72，在圖31C的導光板33中，只有在傾斜面37的下半部分上設有光漫射圖案72。
此外，在上述實施方式及變形例中，說明的是使用1個光源時的情況，但也可以與導光板的光入射面相向地排列多個點光源。此時，也可已與各點光源的位置相對應地，以與點光源的配置間距相等的每個間隔，重複設置上述結構的指向性變換圖案等。
另外，在上述各實施方式及變形例中，在導光板的上表面設有指向性變換圖案，但也可以在導光板的下表面或者導光板的上下兩面上設置指向性變換圖案。
(第五實施方式)
接著，說明具有多個點光源32的面光源裝置101。圖32是表示與導光板33的光入射面38相向設有多個點光源32的面光源裝置101的俯視圖。在該面光源裝置101中，以點光源32與點光源32的中間為界，並以與點光源32的間距P相同的週期，來週期性地形成相同 的指向性變換圖案40。例如，點光源32的間距P為5.5mm時，指向性變換圖案40的週期也為5.5mm。
如該實施方式這樣，當配置有多個點光源32時，如圖32所示，點光源32的光在指向性變換圖案40中擴散，其結果，在與某個點光源32相對應的導光板區域，也會導入來自相鄰光源32的光，因此能夠進一步提高光的混合效果。結果，能夠抑制各點光源32的前方與各點光源32間的中間部的色斑現象。
另外，當排列有多個點光源32時，在指向性變換圖案40中的相鄰點光源32的中間部分，有時會有來自兩側點光源32的光。當來自兩側點光源32的光同時射入具有指向性變換圖案40的部位時，無法優化設計出以使兩側的光均不發生洩漏的形狀，因此面光源裝置的光的利用效率變差。
因此，較佳將指向性變換圖案40設成不入射來自多個點光源32的光的圖案。從點光源32出射並從光入射面38進入光導入部35的光的入射角γ，根據菲涅爾法則，由式2來表示。
γ=arcsin(1/n)......(式2)n為導光板33的折射率。光導入部35內的光擴散的範圍如圖32所示，呈以光源中心C為中心的左右γ的範圍。根據圖32和上述式2，指向性變換圖案40的光的橫向擴散範圍g如下g=S tanγ≒S．γ=S．arcsin(1/n)......(式3)。為使從光源中心C導向γ方向的光不進入相鄰的區域，該橫向擴散區域g最好小於點光源32的間距P的1/2，因此滿足 g≦P/2(條件1)。S是測得的從點光源32的端面(發光面)至指向性變換圖案40的一端為止的距離。根據上述式3和條件1，使來自兩個方向的光無法到達指向性變換圖案40的條件為S≦P/〔2．arcsin(1/n)〕......(條件2)。
因此，當使用多個點光源32時，只要使測得的從點光源32的端面至指向性變換圖案40的端部為止的距離S，滿足S≦P/〔2．arcsin(1/n)〕的條件，就能夠最佳地設計指向性變換圖案40，從而能夠減少光洩漏，提高光的利用效率。例如，如果將點光源32的間距設為P=5.5mm，並且將導光板33的折射率設為n=1.59(聚碳酸酯樹脂)，則約J≦4mm，且用於設置指向性變換圖案40的區域的長度也約在4mm以下即可。
(第六實施方式)
圖33是本發明第六實施方式的面光源裝置111的側視圖、俯視圖及仰視圖。在該面光源裝置111中，在導光板主體34的上表面的有效照明區域設有柱狀透鏡36，並且將導光板主體34下表面的導光板主體34的端部作為圖案形成區域47，在此處設有指向性變換圖案40。
在圖3至圖32中示出的各實施方式中，也可以如第六實施方式一樣，在導光板33的與光出射面39相反的一側的面上，設 置指向性變換圖案40。
(第七實施方式)
圖34是使用了本發明的面光源裝置(例如第一實施方式的面光源裝置31)的液晶顯示裝置121的示意剖面圖。就該液晶顯示裝置121而言，與導光板33的光出射面側相向地重疊有漫射板122、棱鏡片123及液晶面板124，在導光板33的內面(背面)側設有反射片125。根據這種液晶顯示裝置121，能夠發揮本發明的面光源裝置的特徵，並能夠防止在液晶顯示裝置121畫面上產生色斑，從而提高液晶顯示裝置的畫面品質。
(第八實施方式)
圖35是使用了本發明面光源裝置或液晶顯示裝置的行動設備，即，智慧型手機131的俯視圖，在正面上具有帶觸控式面板的液晶顯示裝置132。如果在這種智慧型手機131上使用本發明的面光源裝置，由於能夠抑制畫面的色斑現象，因此能夠提高顯示畫面的品質。另外，本發明的面光源裝置除了在智慧型手機等行動電話上使用之外，還可以用在平板電腦、電子詞典、電子書閱讀器等行動設備上。
31‧‧‧面光源裝置
32‧‧‧點光源
33‧‧‧導光板
34‧‧‧導光板主體
35‧‧‧光導入部
36‧‧‧柱狀透鏡
37‧‧‧傾斜面
38‧‧‧光入射面
39‧‧‧光出射面
40‧‧‧指向性變換圖案
46‧‧‧有效照明區域
47‧‧‧圖案形成區域
L‧‧‧光

Claims (15)

  1. 一種導光板，其從光入射面導入光，並從光出射面向外部出射光，其特徵在於，具有：光導入部，其用於對從上述光入射面入射的光進行封閉，導光板主體，其厚度比上述光導入部的最大厚度小，並與上述光導入部相連續地連接，而且利用光射出單元從上述光出射面向外部出射所封閉的光；上述光導入部，在光射出側的面及與其相反的面中的至少一個面上具有傾斜面，該傾斜面從厚度比上述導光板主體厚的部分的表面，向上述導光板主體的表面一端傾斜，上述導光板主體，在光射出側的面及與其相反的面中的至少一個面上，在位於上述光導入部與導光板主體的有效照明區域之間的區域，具有指向性變換圖案，從垂直於上述光出射面的方向來看，上述指向性變換圖案以使特定角度變大的方式，改變從上述光導入部通向上述有效照明區域的光的指向方向，上述特定角度是指，從上述光導入部通向上述有效照明區域的光的指向方向與垂直於上述光入射面的方向所成的角度，其中，上述指向性變換圖案由多個圖案單元構成，在上述指向性變換圖案的與上述光入射面平行的剖面上，至少一部分的上述圖案單元具有非對稱的形狀。
  2. 如申請專利範圍第1項之導光板，其中， 上述指向性變換圖案是通過將傾斜方向不同的斜面沿上述光入射面的寬度方向交替排列而構成的，在上述指向性變換圖案的與上述光入射面平行的剖面上，使上述指向性變換圖案的剖面形狀實現如下結構：以通過了入射至上述光入射面的光的發光中心且垂直於上述光入射面的假想直線為界，在夾著該假想直線的兩側區域，分別對上述指向性變換圖案的各斜面以從內向外的方式垂直設置法線，此時，上述法線朝向上述假想直線側傾斜的斜面的橫向寬度的總和，比上述法線朝向上述假想直線的相反側傾斜的斜面的橫向寬度的總和大。
  3. 如申請專利範圍第1項之導光板，其中，上述指向性變換圖案是通過將傾斜方向不同的斜面沿上述光入射面的寬度方向交替排列而構成的，在上述指向性變換圖案的與上述光入射面平行的剖面上，使上述指向性變換圖案的剖面形狀實現如下結構：以通過了入射至上述光入射面的光的發光中心且垂直於上述光入射面的假想直線為界，在夾著該假想直線的兩側區域，分別對上述指向性變換圖案的各斜面以從內向外的方式垂直設置法線，此時，第一平均角度比第二平均角度大，上述第一平均角度是指，法線向上述假想直線的相反側傾斜的斜面的法線，與垂直於上述光出射面的方向，所成的角度的平均角度，上述第二平均角度是指，法線向上述假想直線側傾斜的斜面的法 線，與垂直於上述光出射面的方向，所成的角度的平均角度。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之導光板，其中，上述指向性變換圖案由多個圖案單元構成，在上述圖案單元中的至少一部分的圖案單元中，從垂直於上述光出射面的方向來看，上述有效照明區域側的一端與通過了入射至上述光入射面的光的發光中心的假想直線之間的距離，比上述光導入部側的一端與通過了入射至上述光入射面的光的發光中心且垂直於上述光入射面的假想直線之間的距離大。
  5. 如申請專利範圍第4項之導光板，其中，從垂直於上述光出射面的方向來看，在上述假想直線的兩側，越是遠離上述假想直線的上述圖案單元，其與上述假想直線所成的角度就越大。
  6. 如申請專利範圍第4項之導光板，其中，從垂直於上述光出射面的方向來看，在上述假想直線的兩側，上述圖案單元以相互平行的方式排列。
  7. 如申請專利範圍第1項之導光板，其中，上述指向性變換圖案由多個圖案單元構成，從垂直於上述光出射面的方向來看，以通過了入射至上述光入射面的光的發光中心且垂直於上述光入射面的假想直線為界，在夾著該假想直線的兩側區域，上述圖案單元的延伸方向與上述假想直線所成的角度的平均值在55°以下。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之導光板，其中， 上述指向性變換圖案由“V”槽狀的多個圖案單元構成。
  9. 如申請專利範圍第8項之導光板，其中，相鄰的上述圖案單元間的頂角在50°以上且150°以下。
  10. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之導光板，其中，在上述光導入部設有光漫射圖案，該光漫射圖案用於使從上述入射面入射的光向上述光導入部的寬度方向擴散。
  11. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之導光板，其中，使上述光出射面形成為柱狀透鏡形狀。
  12. 一種面光源裝置，其特徵在於，具有申請專利範圍第1至11項中任一項之導光板以及位於與上述導光板的上述光入射面相向的位置的光源。
  13. 如申請專利範圍第12項之面光源裝置，其中，在與上述光入射面相向的位置，以隔開間隔P的方式設有多個上述光源，將上述導光板的折射率設為n時，上述指向性變換圖案位於特定區域內，上述特定區域與上述光源的光射出側端面之間的距離在P/〔2．arcsin(1/n)〕以下。
  14. 一種液晶顯示裝置，其特徵在於，具有申請專利範圍第12項之面光源裝置及液晶面板。
  15. 如申請專利範圍第14項之液晶顯示裝置，其係使用於一行動設備中。
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