본 발명은 식물공장용 도광판, 이를 이용하는 면광원, 및 면광원 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 식물공장용 도광판은 적어도 일 측면에 배치되는 LED 광원으로부터 입사된 광을 확산시켜 전면으로 조사하기 위한 광학패턴이 형성되며, 상기 광학패턴은 상기 LED 광원으로부터 상기 도광판의 중심축에 가까워질수록 단위면적당 패턴의 밀도가 증가하도록 분포된다. 이와 같이, 면 형태의 광원을 채용함으로써, 종래의 점광원을 채용한 식물공장용 광원 시스템에 비하여, 식물에 근접하게 광원을 설치할 수 있어 공간의 효율적 활용이 가능하고, 더 높은 균일도를 획득할 수 있다.