本申請是申請?zhí)枮?01510041255.7、申請日為2015年1月27日、發(fā)明名稱為“面光源裝置及顯示裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及面光源裝置及具有所述面光源裝置的顯示裝置。

背景技術(shù)：

在液晶顯示裝置等透射型圖像顯示裝置中，有時(shí)使用直下型的面光源裝置作為背光源。近年來，逐漸使用具有多個(gè)發(fā)光元件作為光源的直下型面光源裝置。這樣的面光源裝置中，在發(fā)光元件上方配置有用于對來自發(fā)光元件的射出光的配光進(jìn)行控制的光束控制部件(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。

圖1a和圖1b是表示專利文獻(xiàn)1中記載的面光源裝置(面發(fā)光單元)10的結(jié)構(gòu)的圖(參照專利文獻(xiàn)1的圖8(a)和圖8(b))。圖1a是面光源裝置10的立體圖，圖1b是面光源裝置10的剖面圖。如這些圖所示，面光源裝置10具有：殼體20、配置于殼體內(nèi)的基板(安裝板)30、以及以一定間隔配置在基板30上的多個(gè)發(fā)光裝置(發(fā)光單元)40。發(fā)光裝置40具有發(fā)光元件42、以及配置于發(fā)光元件42上方的光束控制部件(透鏡部)44。光束控制部件44的入射面和射出面形成為能夠使來自發(fā)光元件42的出射光擴(kuò)展。這里，假設(shè)光漫射板50配置于殼體20的開口部。光漫射板50的上表面作為發(fā)光面而發(fā)揮功能。

圖2是表示發(fā)光裝置40的配光特性的曲線圖(參照專利文獻(xiàn)1的圖6)。如該曲線圖所示，在相對于發(fā)光裝置40的光軸為較大角度的范圍內(nèi)，從光束控制部件44射出較多的光，與此相對，在相對于發(fā)光裝置40的光軸為較小角度的范圍內(nèi)，基本上不從光束控制部件44射出光。因此，在僅將一個(gè)發(fā)光裝置40配置在基板30上的情況下，發(fā)光面中的、發(fā)光裝置40的正上方區(qū)域的輝度低。然而，在將多個(gè)發(fā)光裝置40配置在基板30上的情況下，如圖1b所示，在某個(gè)發(fā)光裝置40的正上方區(qū)域中，到達(dá)來自其他發(fā)光裝置40的射出光。其結(jié)果，面光源裝置10中發(fā)光面的輝度不均變小。

如圖1b所示，設(shè)發(fā)光裝置40的中心距(間距)為p(mm)，設(shè)基板30的上表面與光漫射板50的下表面的間隔(高度)為h(mm)。參照專利文獻(xiàn)1的圖8(b)(本申請的圖1b)，則專利文獻(xiàn)1中記載的面光源裝置10中，h/p約為0.77。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-152142號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

如圖2所示，專利文獻(xiàn)1中記載的面光源裝置10中，為了消除發(fā)光面的輝度不均，將發(fā)光裝置40的峰出射角(peakemissionangle)調(diào)整為，相對于發(fā)光元件42的光軸大一定程度的角度(約63°)。這里“峰出射角”是指光度最高的光的出射角。

另一方面，近年來，要求面光源裝置中的發(fā)光元件數(shù)的進(jìn)一步的減少以及面光源裝置的進(jìn)一步的薄型化(即，使上述h/p的值變小)。然而，如專利文獻(xiàn)1中記載的面光源裝置10那樣，僅通過調(diào)整發(fā)光裝置40的峰出射角，不能充分地實(shí)現(xiàn)發(fā)光元件數(shù)的減少和面光源裝置的薄型化。例如，在圖1b所示的h/p約為0.77的面光源裝置10中采用了具有圖2所示的配光特性的發(fā)光裝置40的情況下，發(fā)光面的輝度不均也許較小。然而，根據(jù)發(fā)明人的計(jì)算，在h/p為0.2以下的面光源裝置中采用了該發(fā)光裝置40的情況下，從某發(fā)光裝置40以峰出射角射出的光到達(dá)光漫射板50的下表面中的、該發(fā)光裝置40與相鄰的發(fā)光裝置40之間的區(qū)域，以從0°到峰出射角為止的角度范圍從該發(fā)光裝置40射出的光(從發(fā)光裝置40射出的光的大部分)無法到達(dá)遠(yuǎn)處。因此，發(fā)光面中的、發(fā)光裝置40附近區(qū)域相對明亮，從而產(chǎn)生了輝度不均(參照圖13)。這起因于，發(fā)光裝置40的、從0°到峰出射角的配光特性未被最優(yōu)化。

這樣，以往的直下型的面光源裝置中，若使h/p為0.2以下則發(fā)光面的輝度不均較大。即，以往的直下型的面光源裝置中，不能使h/p為0.2以下。

本發(fā)明的目的在于，提供一種面光源裝置，該面光源裝置為以發(fā)光元件為光源的直下型的面光源裝置，并且h/p為0.2以下，且輝度不均較小。另外，本發(fā)明的另一目的在于提供具有該面光源裝置的顯示裝置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的面光源裝置具有：基板；多個(gè)發(fā)光裝置，其各自包括發(fā)光元件和控制來自所述發(fā)光元件的出射光的配光的光束控制部件，并以一定間隔配置在所述基板上；以及光漫射板，其與所述基板大致平行地配置在所述多個(gè)發(fā)光裝置的上方，使來自所述發(fā)光裝置的光漫射的同時(shí)使其透射，在從沿著所述發(fā)光裝置的光軸的方向到所述發(fā)光裝置射出最高光度的光的方向?yàn)橹沟慕嵌确秶鷥?nèi)，來自所述發(fā)光裝置的光的光度隨著相對于所述光軸的角度變大而逐漸增大，在以所述光軸的方向?yàn)?°時(shí)，來自所述發(fā)光裝置的最高光度的光的出射角超過78.7°，而且滿足以下的式(1)和式(3)，

上述式中，p為相互鄰接的所述發(fā)光裝置的中心距，h為所述基板的上表面與所述光漫射板的下表面的間隔，i0為從所述發(fā)光裝置向所述光軸方向射出的光的光度，i1/2為從所述發(fā)光裝置向所述光漫射板的下表面中的、距所述光軸與所述光漫射板的下表面的交點(diǎn)為p/2距離的點(diǎn)射出的光的光度。

本發(fā)明的顯示裝置具有本發(fā)明的面光源裝置、以及受到來自所述面光源裝置的光照射的被照射部件。

根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能量消耗較少，且薄型的面光源裝置和顯示裝置。

附圖說明

圖1a、圖1b是表示專利文獻(xiàn)1中記載的面光源裝置(面發(fā)光單元)的結(jié)構(gòu)的圖；

圖2是表示專利文獻(xiàn)1中記載的發(fā)光裝置(發(fā)光單元)的配光特性的曲線圖；

圖3a、圖3b是表示實(shí)施方式的面光源裝置的結(jié)構(gòu)的圖；

圖4a、圖4b是表示實(shí)施方式的面光源裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖；

圖5是放大了圖4b的一部分的局部放大剖面圖；

圖6a～圖6e是表示實(shí)施方式的光束控制部件的結(jié)構(gòu)的圖；

圖7是用于說明式(1)、式(2)、式(3)和式(4)的、實(shí)施方式的面光源裝置的局部放大剖面圖；

圖8a、圖8b是表示4種發(fā)光裝置的配光特性的曲線圖；

圖9是表示關(guān)于4種面光源裝置的h/p及l(fā)/p的值的曲線圖；

圖10a是表示關(guān)于4種面光源裝置的i1/2/i0的值的曲線圖；

圖10b是表示關(guān)于4種面光源裝置的i1/4/i0的值的曲線圖；

圖11a、圖11b是表示在4種面光源裝置中僅點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光裝置的情況下的發(fā)光面的輝度分布的曲線圖；

圖12a是表示不具有光束控制部件的面光源裝置的發(fā)光面的輝度分布的圖；

圖12b是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0>6、i1/4/i0≦2.4)的發(fā)光面的輝度分布的圖；

圖12c～圖12e是表示比較例的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p≦1、i1/2/i0≦6、i1/4/i0≦2.4)的發(fā)光面的輝度分布的圖；

圖13是表示比較例的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p≦1、i1/2/i0>6、i1/4/i0≦2.4)中的光路的剖面圖；

圖14a是表示在本發(fā)明和比較例的面光源裝置中使用的發(fā)光裝置(i1/2/i0≦6、i1/4/i0≦2.4)的配光特性的曲線圖；

圖14b是表示在本發(fā)明和比較例的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0≦6、i1/4/i0≦2.4)中分別僅點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光裝置的情況下的發(fā)光面的輝度分布的曲線圖；

圖15是表示比較例的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0≦6、i1/4/i0≦2.4)的發(fā)光面的輝度分布的圖；

圖16a、圖16b是表示在具有i1/4/i0的值分別不同的發(fā)光裝置的面光源裝置中，僅點(diǎn)亮一個(gè)發(fā)光裝置的情況下的發(fā)光面的輝度分布的曲線圖；以及

圖17是表示i1/4/i0與發(fā)光裝置附近區(qū)域的輝度的關(guān)系的曲線圖。

符號說明

10、10’面光源裝置(面發(fā)光單元)

20殼體

30基板(安裝板)

40發(fā)光裝置(發(fā)光單元)

42發(fā)光元件

44光束控制部件(透鏡部)

50光漫射板

100面光源裝置

110殼體

120基板

130發(fā)光裝置

140發(fā)光元件

150光束控制部件

151入射面

152背面

153射出面

153a第一射出面

153b第二射出面

153c第三射出面

154凸緣部

155支腳部

160光漫射板

la發(fā)光裝置的光軸

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在以下的說明中，作為本發(fā)明的面光源裝置的代表例，說明適合于液晶顯示裝置的背光源等的面光源裝置。這些面光源裝置通過與受到照射來自面光源裝置的光的被照射部件(例如，液晶面板)組合，可以作為顯示裝置而使用。

[面光源裝置以及發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)]

圖3～圖5是表示本發(fā)明一實(shí)施方式的面光源裝置100的結(jié)構(gòu)的圖。圖3a是俯視圖，圖3b是正視圖。圖4a是圖3b所示的a-a線的剖面圖，圖4b是圖3a所示的b-b線及圖4a所示的c-c線的剖面圖。圖5是放大了圖4b的一部分的局部放大剖面圖。

如圖3和圖4所示，本實(shí)施方式的面光源裝置100具有殼體110、基板120、多個(gè)發(fā)光裝置130及光漫射板160。基板120配置在殼體110的底板上，多個(gè)發(fā)光裝置130以一定間隔配置在基板120上。殼體110的頂板設(shè)有開口部。光漫射板160以遮蓋該開口部的方式，與基板120大致平行地配置在多個(gè)發(fā)光裝置130的上方，作為發(fā)光面而發(fā)揮功能。對于發(fā)光面的大小不進(jìn)行特別的限制，例如為約400mm×約700mm。發(fā)光裝置130的中心距(間距)為p(mm)，基板120的上表面與光漫射板160的下表面的間隔(高度)為h(mm)(參照圖7)。本實(shí)施方式的面光源裝置100滿足以下的式(1)。

如圖5所示，多個(gè)發(fā)光裝置130分別固定于基板120上。多個(gè)發(fā)光裝置130分別具有發(fā)光元件140和光束控制部件150。

發(fā)光元件140是面光源裝置100的光源。發(fā)光元件140例如是白色發(fā)光二極管等發(fā)光二極管(led)。

光束控制部件150控制從發(fā)光元件140射出的光的配光。光束控制部件150以其中心軸與發(fā)光元件140的光軸一致的方式配置于發(fā)光元件140的上方。這里，所謂“發(fā)光元件的光軸”是指來自發(fā)光元件140的立體射出光束的中心的光線。發(fā)光裝置130的光軸la與發(fā)光元件140的光軸和光束控制部件150的中心軸一致(參照圖5)。在基板120與光束控制部件150之間，形成有用于使從發(fā)光元件140散發(fā)的熱量向外部釋放的間隙。

光束控制部件150通過一體成形而形成。對于光束控制部件150的材料，只要是能夠使所希望波長的光通過的材料，則不進(jìn)行特別的限制。例如，光束控制部件150的材料為聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)或聚碳酸酯(pc)、環(huán)氧樹脂(ep)等光透射性樹脂或玻璃。對光束控制部件150的形狀另行詳細(xì)說明。

光漫射板160是具有光漫射性的板狀部件，使來自發(fā)光裝置130的出射光漫射的同時(shí)使其透射。通常，光漫射板160的大小與液晶面板等被照射部件的大小基本相同。例如，光漫射板160由聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚碳酸酯(pc)、聚苯乙烯(ps)、苯乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚合樹脂(ms)等透光性樹脂形成。為了賦予光漫射性，光漫射板160的表面形成有細(xì)微的凹凸、或者在光漫射板160的內(nèi)部分散有珠子(beads)等光漫射子。

來自發(fā)光元件140的光由光束控制部件150向徑向(基板120的面方向)擴(kuò)展。從發(fā)光裝置130射出的光到達(dá)光漫射板160。到達(dá)光漫射板160后的光在光漫射板160中漫射的同時(shí)透射。

[光束控制部件的結(jié)構(gòu)]

圖6a～圖6e是表示本實(shí)施方式的光束控制部件150的結(jié)構(gòu)的圖。圖6a是光束控制部件150的俯視圖，圖6b是光束控制部件150的主視圖，圖6c是光束控制部件150的側(cè)視圖，圖6d是光束控制部件150的仰視圖。另外，圖6e是圖6a所示的d-d線的剖面圖。

如圖6a～圖6e所示，光束控制部件150具有入射面151、背面152、射出面153、凸緣部154和多個(gè)支腳部155。

入射面151是在光束控制部件150的下側(cè)(發(fā)光元件140側(cè))的中央部，與發(fā)光元件140相對而形成的凹部的內(nèi)表面。入射面151的形狀為切下了旋轉(zhuǎn)橢圓面的一部分那樣的凹形狀。入射面151控制從發(fā)光元件140射出的光的行進(jìn)方向，同時(shí)使其向光束控制部件150的內(nèi)部入射。

背面152是位于光束控制部件150的下側(cè)(發(fā)光元件140側(cè))的、從所述凹部的開口邊緣部向徑向延伸的平面。

射出面153控制入射至光束控制部件150的內(nèi)部的光的行進(jìn)方向，同時(shí)使其向外部射出。射出面153為以光束控制部件150的中心軸為軸的旋轉(zhuǎn)對稱面，與凸緣部154相比向上側(cè)(光漫射板160側(cè))突出。

本實(shí)施方式中，射出面153具有：位于以光束控制部件150的中心軸為中心的規(guī)定范圍內(nèi)的第一射出面153a；在第一射出面153a周圍連續(xù)形成的第二射出面153b；以及將第二射出面153b和凸緣部154連接的第三射出面153c(參照圖6e)。第一射出面153a為配置于與光束控制部件150的中心軸(發(fā)光裝置130的光軸la)相交的位置的、凸向下側(cè)(發(fā)光元件140側(cè))的光滑曲面(凹曲面)。第一射出面153a的形狀為切下了球面的一部分那樣的凹形狀。第二射出面153b為位于第一射出面153a周圍的、凸向上側(cè)(光漫射板160側(cè))的光滑曲面(凸曲面)。第二射出面153b的形狀為切下了圓環(huán)面的一部分那樣的凸形狀。第三射出面153c為位于第二射出面153b周圍的曲面。圖6e所示的剖面中，第三射出面153c的剖面既可以是直線狀，也可以是曲線狀。

凸緣部154位于射出面153的外周部與背面152的外周部之間，向徑向外側(cè)突出。凸緣部154的形狀大致為圓環(huán)狀。雖然并不一定需要凸緣部154，但是通過設(shè)置凸緣部154，光束控制部件150的操作和定位變得容易。對于凸緣部154的厚度，并不進(jìn)行特別的限制，考慮射出面153的所需面積或凸緣部154的成型性等來決定。

多個(gè)支腳部155為在背面152的外周部，從背面152向下側(cè)(發(fā)光元件140側(cè))突出的圓柱狀的部件。多個(gè)支腳部155將光束控制部件150支持在相對于發(fā)光元件140適當(dāng)?shù)奈恢谩?/p>

來自發(fā)光元件140的光由入射面151向光束控制部件150內(nèi)入射。此時(shí)，根據(jù)入射面151的形狀，來自發(fā)光元件140的光向徑向(與發(fā)光元件140的光軸垂直的方向)擴(kuò)展。入射至光束控制部件150內(nèi)的光由射出面153向外部射出。此時(shí)，也根據(jù)射出面153的形狀，來自發(fā)光元件140的光向徑向(與發(fā)光元件140的光軸垂直的方向)進(jìn)一步擴(kuò)展。其結(jié)果，從發(fā)光裝置130向較廣的角度范圍(相對于光軸為從0°至接近90°為止的范圍)射出光(參照圖8a)。在從沿著發(fā)光裝置130的光軸la的方向到自發(fā)光裝置130射出最高光度的光的方向?yàn)橹沟慕嵌确秶?從0°到峰出射角的范圍)內(nèi)，來自發(fā)光裝置130的光的光度隨著相對于光軸la的角度變大而逐漸增大(參照圖8a)。

圖7是本實(shí)施方式的面光源裝置100的局部放大剖面圖。該圖中省略了殼體110。如上所述，本實(shí)施方式的面光源裝置100滿足以下的式(1)。

[式(1)中，p為相互鄰接的發(fā)光裝置130的中心距(間距)。h為基板120的上表面與光漫射板160的下表面之間的間隔(高度)。]

另外，為了滿足上述式(1)的同時(shí)防止發(fā)光面的輝度不均的發(fā)生，面光源裝置100滿足以下的式(2)。即，以滿足以下的式(2)的方式調(diào)整光束控制部件150的入射面151和射出面153的形狀。如圖7所示，式(2)意味著，從某發(fā)光裝置130以峰出射角射出的光到達(dá)遠(yuǎn)于相鄰的發(fā)光裝置130的地方。由此，能夠抑制在發(fā)光面的發(fā)光裝置130間的區(qū)域產(chǎn)生明部(輝度相對較高的區(qū)域)。為了滿足式(2)，從發(fā)光裝置130射出的光的出射角(光軸方向?yàn)?°、基板面方向?yàn)?0°)中的、光度最高的光的出射角(峰出射角)超過78.7°。

[式(2)中，p為相互鄰接的發(fā)光裝置130的中心距(間距)。l為從發(fā)光裝置130的光軸la與光漫射板160的下表面的交點(diǎn)，到自發(fā)光裝置130以峰出射角射出的光到達(dá)光漫射板160的下表面的點(diǎn)為止的距離。]

另外，為了滿足上述式(1)的同時(shí)防止發(fā)光面的輝度不均的產(chǎn)生，面光源裝置100還滿足以下的式(3)。即，以滿足以下的式(3)的方式調(diào)整光束控制部件150的入射面151和射出面153的形狀。如圖7所示，式(3)意味著，朝向光漫射板160的下表面中的兩個(gè)發(fā)光裝置130的中點(diǎn)的光的光度(i1/2)與朝向發(fā)光裝置130的正上方的光的光度(i0)相比高6倍多。由此，能夠抑制在發(fā)光面的發(fā)光裝置130間的區(qū)域產(chǎn)生暗部(輝度相對較低的區(qū)域)。

[式(3)中，i0是從發(fā)光裝置130向光軸la方向射出的光的光度。i1/2是從發(fā)光裝置130，向光漫射板160的下表面中的、距光軸la與光漫射板160的下表面的交點(diǎn)為p/2距離的點(diǎn)，射出的光的光度。]

另外，優(yōu)選面光源裝置100還滿足以下的式(4)。即，優(yōu)選以滿足以下的式(4)的方式調(diào)整光束控制部件150的入射面151及射出面153的形狀。如圖7所示，式(4)意味著，朝向光漫射板160的下表面中的兩個(gè)發(fā)光裝置130的中點(diǎn)與一方的發(fā)光裝置130之間的中點(diǎn)(p/4的點(diǎn))的光的光度(i1/4)為朝向該發(fā)光裝置130的正上方的光的光度(i0)的2.4倍以下。由此，能夠抑制在發(fā)光面的發(fā)光裝置130的附近區(qū)域產(chǎn)生明部(輝度相對較高的區(qū)域)，從而能夠使發(fā)光面中的輝度分布更均勻。

[式(4)中，i0是從發(fā)光裝置130向光軸la方向射出的光的光度(i0≠0)。i1/4是從發(fā)光裝置130，向光漫射板160的下表面中的、距光軸la與光漫射板160的下表面的交點(diǎn)為p/4距離的點(diǎn)，射出的光的光度。]

[發(fā)光裝置的配光特性和面光源裝置的輝度分布]

對本實(shí)施方式的面光源裝置100中使用的發(fā)光裝置130，測定了配光特性。另外，為了比較，也對以往的面光源裝置中使用的以往的發(fā)光裝置，測定了配光特性。在本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130與以往的發(fā)光裝置中，只有光束控制部件的射出面的形狀不同。表1表示本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130與3種以往的發(fā)光裝置的特性。

表1

圖8a和圖8b是表示表1所示的4種發(fā)光裝置(p110、p60、p75和p90)的配光特性的曲線圖。橫軸表示以發(fā)光元件的發(fā)光面的中心為原點(diǎn)，并以發(fā)光裝置的光軸la為0°時(shí)的角度。縱軸表示各角度下的光度(圖8a)或相對光度(圖8b)。圖8b中，針對各發(fā)光裝置，表示了將0°的光度設(shè)為1時(shí)的相對光度。以粗實(shí)線表示本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130(p110)的結(jié)果。另一方面，以細(xì)虛線、細(xì)實(shí)線或細(xì)的單點(diǎn)劃線表示比較例的發(fā)光裝置(p60、p75和p90)的測定結(jié)果。

從這些曲線圖可知，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130(p110)中，峰出射角為78.7°以上，與比較例的發(fā)光裝置(p60、p75和p90)相比，能夠更多地生成朝向遠(yuǎn)處的光。

接著，對具有本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130(p110)的面光源裝置100，測定了輝度分布。另外，為了比較，也對具有上述比較例的發(fā)光裝置(p60、p75和p90)的面光源裝置，測定了輝度分布。各發(fā)光裝置(p110、p60、p75和p90)以各自的最適間距(參照表1)配置于高度h為19mm的面光源裝置的內(nèi)部。

圖9是表示關(guān)于各面光源裝置的h/p及l(fā)/p的值的曲線圖。如該曲線圖所示，本實(shí)施方式的面光源裝置100中，h/p為0.2以下，且l/p超過1。即，本實(shí)施方式的面光源裝置100滿足了上述式(1)和式(2)。另一方面，具有比較例的發(fā)光裝置(p60、p75和p90)的面光源裝置中，h/p超過0.2，且l/p為1以下。即，這些面光源裝置都不滿足上述式(1)和式(2)。

圖10a是表示關(guān)于各面光源裝置的i1/2/i0的值的曲線圖，圖10b是表示關(guān)于各面光源裝置的i1/4/i0的值的曲線圖。如這些曲線圖所示，本實(shí)施方式的面光源裝置100中，i1/2/i0超過6，且i1/4/i0為2.4以下。即，本實(shí)施方式的面光源裝置100滿足了上述式(3)和式(4)。另一方面，具有比較例的發(fā)光裝置(p60、p75和p90)的面光源裝置中，i1/4/i0為2.4以下，而i1/2/i0為6以下。即，這些面光源裝置滿足了上述式(4)，但不滿足上述式(3)。

圖11a和圖11b是表示各面光源裝置中僅點(diǎn)亮了一個(gè)發(fā)光裝置的情況下的發(fā)光面的輝度分布的曲線圖。橫軸表示與發(fā)光裝置的光軸la的距離。縱軸表示各點(diǎn)的輝度(圖11a)或相對輝度(圖11b)。圖11b中，針對各面光源裝置，表示了將光軸la上的輝度設(shè)為1時(shí)的相對輝度。以粗實(shí)線表示具有本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130(p110)的面光源裝置的結(jié)果。另一方面，以細(xì)虛線、細(xì)實(shí)線或細(xì)單點(diǎn)劃線表示具有比較例的發(fā)光裝置(p60、p75和p90)的面光源裝置的測定結(jié)果。

從圖11b所示的曲線圖可知，在以110mm間距(h/p＝0.17)配置了發(fā)光裝置130(p110)的情況下，在發(fā)光面中的發(fā)光裝置130的中間位置(±55mm)處可以得到充分的明亮度，然而，在以110mm間距(h/p＝0.17)配置了比較例的發(fā)光裝置(p60和p75)的情況下，中間位置(±55mm)處的明亮度不足。另外，在以110mm間距(h/p＝0.17)將發(fā)光裝置配置為矩陣狀的情況下，位于對角線方向的發(fā)光裝置的中心距約為155mm。在以110mm間距(h/p＝0.17)配置了比較例的發(fā)光裝置(p90)的情況下，發(fā)光面中的對角線方向的中間位置(±

77.5mm)處的明亮度不足。相對于此，可知，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130中，發(fā)光面中的輝度分布的兩側(cè)底部也可以得到充分的輝度。

圖12是在各面光源裝置中點(diǎn)亮了16個(gè)發(fā)光裝置的情況下的發(fā)光面的輝度分布。圖12a是表示去掉了光束控制部件的情況下的發(fā)光面的輝度分布的圖，圖12b是本實(shí)施方式的面光源裝置100的發(fā)光面的輝度分布，圖12c是具有比較例的發(fā)光裝置(p60)的面光源裝置的發(fā)光面的輝度分布，圖12d是具有比較例的發(fā)光裝置(p75)的面光源裝置的發(fā)光面的輝度分布，圖12e是具有比較例的發(fā)光裝置(p90)的面光源裝置的發(fā)光面的輝度分布。各發(fā)光裝置以間距110mm配置于高度h為19mm的面光源裝置的內(nèi)部，每一個(gè)面光源裝置中，h/p都是0.17。

如圖12c～圖12e所示，具有比較例的光束控制部件的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p≦1、i1/2/i0≦6、i1/4/i0≦2.4)中，輝度不均較大。相對于此，本實(shí)施方式的面光源裝置100(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0>6、i1/4/i0≦2.4)中，如圖12b所示，盡管h/p為0.2以下，但輝度不均較小。這里“輝度不均較小”是指，發(fā)光面的發(fā)光裝置間的區(qū)域中的最小輝度相對于最大輝度的比例為95％以上。

如上所述，本實(shí)施方式的面光源裝置100，盡管h/p為0.2以下，但能夠從發(fā)光面射出均勻的光。

此外，在面光源裝置不滿足上述式(2)的情況下，從發(fā)光裝置以峰出射角(例如，63°)射出的光到達(dá)光漫射板的下表面中的發(fā)光裝置間的區(qū)域。因此，在僅不滿足上述式(2)的面光源裝置10’(h/p≦0.2、l/p≦1、i1/2/i0>6、i1/4/i0≦2.4)中，如圖13所示，來自發(fā)光裝置40的出射光的大部分到達(dá)發(fā)光面的發(fā)光裝置40附近區(qū)域(以峰出射角射出的光所到達(dá)的區(qū)域)，從而在發(fā)光面中在發(fā)光裝置40間產(chǎn)生了光量不足的區(qū)域。其結(jié)果，在發(fā)光面中在發(fā)光裝置40附近區(qū)域形成了相對明亮的明部b，產(chǎn)生了輝度不均(參照圖1b進(jìn)行比較)。

另外，在面光源裝置不滿足上述式(3)的情況下，成為在圖14a中以虛線表示發(fā)光裝置的配光特性。圖14a中，實(shí)線是表示本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130(p110)的配光特性的曲線。圖14b是表示在具有該發(fā)光裝置的面光源裝置中僅點(diǎn)亮了一個(gè)發(fā)光裝置的情況下的發(fā)光面的輝度分布的曲線圖。圖14b中，虛線是表示僅不滿足上述式(3)的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0≦6、i1/4/i0≦2.4)的發(fā)光面的輝度分布的曲線，實(shí)線是表示本實(shí)施方式的面光源裝置100(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0>6、i1/4/i0≦2.4)的發(fā)光面的輝度分布的曲線。另外，圖15是在僅不滿足上述式(3)的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0≦6、i1/4/i0≦2.4)中點(diǎn)亮了16個(gè)發(fā)光裝置的情況下的發(fā)光面的輝度分布。從這些結(jié)果可知，在面光源裝置不滿足上述式(3)的情況下，發(fā)光面中的發(fā)光裝置40間的區(qū)域相對變暗，產(chǎn)生了輝度不均。

另外，即使在面光源裝置不滿足上述式(4)的情況下，只要滿足上述式(1)～式(3)就能夠充分地抑制輝度不均，然而在面光源裝置還滿足上述式(4)的情況下，發(fā)光面中的輝度分布更均勻。圖16a和圖16b是表示在具有i1/4/i0的值分別不同的發(fā)光裝置的面光源裝置中僅點(diǎn)亮了一個(gè)發(fā)光裝置的情況下的發(fā)光面的輝度分布的曲線圖。圖16b中，放大表示了圖16a的曲線圖的峰部分。粗實(shí)線是表示具有本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130(p110)的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0>6、i1/4/i0＝1.6)的發(fā)光面的輝度分布的曲線。細(xì)虛線、細(xì)實(shí)線、細(xì)單點(diǎn)劃線及細(xì)雙點(diǎn)劃線是表示具有其他發(fā)光裝置的面光源裝置(h/p≦0.2、l/p>1、i1/2/i0>6、i1/4/i0＝2.0，2.1，2.2，2.3，2.4，2.5)的發(fā)光面的輝度分布的曲線。在具有本實(shí)施方式的發(fā)光裝置130(p110)的面光源裝置與具有其他發(fā)光裝置的面光源裝置之間，只有i1/4/i0的值不同。從這些結(jié)果可知，若i1/4/i0的值變化則發(fā)光面中的發(fā)光裝置40附近區(qū)域的輝度變化。從使發(fā)光面中的輝度分布更均勻的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選發(fā)光裝置40附近區(qū)域的輝度比發(fā)光裝置40正上方的輝度更低。

圖17是表示i1/4/i0與發(fā)光裝置40附近區(qū)域的輝度的關(guān)系的曲線圖?？v軸表示在發(fā)光面中將發(fā)光裝置40正上方的點(diǎn)的輝度設(shè)為1時(shí)的、在發(fā)光面中距發(fā)光裝置40的光軸為18mm的點(diǎn)(圖16a的曲線圖中有峰的點(diǎn))的輝度。從該曲線圖可知，在i1/4/i0為2.4以下的情況下，發(fā)光裝置40附近區(qū)域的輝度比發(fā)光裝置40正上方的輝度更低。因此，從使發(fā)光面中的輝度分布更均勻的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選i1/4/i0為2.4以下。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明的面光源裝置例如能夠適用于液晶顯示裝置的背光源或宣傳板、一般照明等。