JP2005100837A - Surface light source device and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面状光源装置及び表示装置に関し、特に、光源色の混色、輝度の均一性を効果的に制御することができる面状光源装置及び表示装置に関する。 The present invention relates to a planar light source device and a display device, and more particularly, to a planar light source device and a display device capable of effectively controlling light source color mixing and luminance uniformity.
パーソナルコンピュータ、その他各種モニタ用の画像表示装置として、液晶表示装置の普及は目覚しいものがある。液晶表示装置は、典型的には、液晶表示パネルと、その背面に配置されたバックライト・ユニットと、を有する。液晶表示パネルは、その透過光を制御することにより、画像表示を行う。いくつかのタイプの液晶表示装置の一つに、直下型バックライト・ユニットを有するものがある。これは、液晶表示装置の輝度を向上させるために光源を表示面の裏側に直下に配置したものである。直下型バックライト・ユニットの光源としては、冷陰極管や発光ダイオード(LED)が知られている。 As an image display device for personal computers and other various monitors, a liquid crystal display device is widely used. The liquid crystal display device typically includes a liquid crystal display panel and a backlight unit disposed on the back surface thereof. The liquid crystal display panel displays an image by controlling the transmitted light. One of several types of liquid crystal display devices has a direct type backlight unit. In this case, in order to improve the luminance of the liquid crystal display device, a light source is arranged directly below the display surface. As a light source of the direct type backlight unit, a cold cathode tube and a light emitting diode (LED) are known.
発光ダイオードは、冷陰極管と比較して色特性において優れており、光源として好ましい特性を有していることから、バックライト・ユニットの光源として利用されることが増えてきている。発光ダイオードを光源として使用する場合、異なる色を放射する複数のLEDチップを使用することがある。典型的には、赤(R)、緑(G)、青(B)の3つの色の光を放射するLEDチップをそれぞれ用意し、各色の発光強度を調節することによって、所望の発光色を有する光源装置を得ることができる。液晶表示装置のバックライト・ユニットとして利用される場合、白色の光が得られるようにこれらLEDチップの発光強度が制御される。異なる色の光を発光する発光ダイオードを使用する場合、所望の色の光を得るためには、各発光ダイオードからの光を混色することが必要とされる。 Light emitting diodes are excellent in color characteristics as compared to cold cathode fluorescent lamps, and have favorable characteristics as light sources, and thus are increasingly used as light sources for backlight units. When a light emitting diode is used as a light source, a plurality of LED chips that emit different colors may be used. Typically, LED chips that emit light of three colors of red (R), green (G), and blue (B) are prepared, and the desired emission color is adjusted by adjusting the emission intensity of each color. A light source device having the same can be obtained. When used as a backlight unit of a liquid crystal display device, the light emission intensity of these LED chips is controlled so that white light is obtained. When using light emitting diodes that emit light of different colors, it is necessary to mix the light from each light emitting diode in order to obtain light of a desired color.
LEDチップは、点状光源として機能し、又、指向性の強い光源である。したがって発光ダイオードからの光を混色することは難しく、その手段として、いくつかのものが知られている。一つの典型的な方法としては、赤、緑、青の発光ダイオード等の点光源を基板等に複数実装してなる光源装置を、光を拡散させるための拡散板の直下に配置し、その周囲を反射体で覆う構成からなる。ここでは、光源装置からの直接光と反射体からの反射光とを拡散板で拡散させることで光を混色して白色光とし、出射面から面状の出射光を出射する。 The LED chip functions as a point light source and is a highly directional light source. Therefore, it is difficult to mix the light from the light emitting diodes, and several means are known as the means. As one typical method, a light source device in which a plurality of point light sources such as red, green, and blue light emitting diodes are mounted on a substrate or the like is disposed immediately below a diffusion plate for diffusing light, and its surroundings. Is configured to cover with a reflector. Here, the direct light from the light source device and the reflected light from the reflector are diffused by the diffusion plate, thereby mixing the light into white light and emitting the planar emission light from the emission surface.
しかし、混色の出射光を出射する場合、各色に対応した複数の点光源から出射された複数の光は、混色する前に出射面から出射してしまうため、混色させることが難しく、色むらが生じる。さらに、直下型バックライト・ユニットにおいて導光板を使用しない場合、上述のように、発光ダイオードからの光は、光源から直接出るか反射板で一度反射した後、拡散板に入光する。このとき、発光ダイオードの持つ指向性によって光源付近のみが光るためホット・スポットと呼ばれる輝度むらを生じる。輝度むらを解消するため、発光ダイオードからの光を均一に液晶パネルに出射する手段としては、(1)拡散板を厚くして光源からの光を拡散させる方法、(2)ND(Neutral Density)フィルタ等で光源近辺の光を吸収させる方法、(3)光源からの光をハーフミラーの反射率・透過率を変えることによって出光を制御する方法(特許文献1)、(4)拡散板の光源側の面上で、光源からの光が強く当たる部分に反射拡散材を塗布あるいは印刷する方法などが知られている。 しかしながら、輝度むらを解消するために拡散板を厚くすると、拡散板での光吸収が大きくなり、輝度が下がってしまう。また、NDフィルタ、ハーフミラーあるいは反射拡散材を使用する場合も、やはり輝度が犠牲となる。 However, when emitting mixed-color outgoing light, a plurality of lights emitted from a plurality of point light sources corresponding to each color are emitted from the emission surface before color mixing, so it is difficult to mix colors and color unevenness occurs. Arise. Further, when the light guide plate is not used in the direct type backlight unit, as described above, the light from the light emitting diode is directly emitted from the light source or once reflected by the reflection plate and then enters the diffusion plate. At this time, only the vicinity of the light source shines due to the directivity of the light emitting diode, resulting in luminance unevenness called a hot spot. In order to eliminate unevenness in luminance, means for uniformly emitting light from the light emitting diodes to the liquid crystal panel includes (1) a method of diffusing the light from the light source by thickening the diffusion plate, and (2) ND (Neutral Density). A method of absorbing light in the vicinity of the light source with a filter or the like; (3) a method of controlling light output from the light source by changing the reflectance / transmittance of the half mirror (Patent Document 1); and (4) a light source of a diffusion plate. There is known a method of applying or printing a reflection diffusing material on a portion of the side surface that is strongly irradiated with light from a light source. However, if the diffuser plate is thickened to eliminate uneven brightness, light absorption at the diffuser plate increases and the luminance decreases. Further, when an ND filter, a half mirror, or a reflection diffusing material is used, the luminance is sacrificed.
ところで、従来、バックライト・ユニットには、拡散板のたわみを防止するための支持ピンが、フレーム上に設置されている場合がある。このような拡散板のたわみは、液晶表示装置に衝撃が加わると発生し、拡散板が割れる恐れがある。また、たわみは拡散板が大型化するにつれ生じやすくなり、輝度むらの原因ともなる。前記支持ピンは、このようなたわみを矯正するために拡散板をフレーム上に設置され、拡散板を平面にするものである。
本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであって、本発明の一つの目的は、光源色を効果的に混色し、かつ光出面における輝度分布を均一化することができる面状光源装置及び表示装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described prior art, and one object of the present invention is a planar light source device that can effectively mix light source colors and uniformize the luminance distribution on the light exit surface. And providing a display device.
本発明にかかる第1の面状光源装置は、反射面上に設けられた複数の点状光源と、当該点状光源を挟んで前記反射面と対向する側に設けられた拡散板とを備え、前記点状光源から出射された光を前記反射面側に反射する反射板を前記拡散板と前記点状光源との間に設ける。この構成を有することにより、光源色は反射板と反射面との間で光源からの光が反射する空間(以下「反射板領域」という)で拡散反射を繰り返し、効果的に混色される。また、反射板の上部で拡散板のたわみを矯正し、光出面における輝度分布を均一化することができる。 A first planar light source device according to the present invention includes a plurality of point light sources provided on a reflection surface, and a diffusion plate provided on a side facing the reflection surface with the point light source interposed therebetween. A reflection plate that reflects light emitted from the point light source toward the reflection surface is provided between the diffusion plate and the point light source. With this configuration, the light source color is diffusely reflected and repeatedly mixed in a space (hereinafter referred to as “reflecting plate region”) where light from the light source is reflected between the reflecting plate and the reflecting surface. Further, it is possible to correct the deflection of the diffuser at the upper part of the reflector, and to make the luminance distribution on the light exit surface uniform.
上記第1の面状光源装置において、前記反射板は、前記点状光源から出射された光を前記反射板側に拡散反射する。この構造により、光源色は反射板領域で効果的に混色することができる。
上記第1の面状光源装置において、前記反射板は、前記反射面と離間して配置され、その側部に光を反射板の外部に射光するための隙間部を備える。この構造を有することにより、反射板領域で拡散反射を繰り返し、混色した白色光が、反射板領域の外部に出て、反射板領域の外部の輝度分布を均一化することができる。
上記第1の面状光源装置において、前記反射板は、拡散板側に面する表面において光を反射する。この構造により、反射板領域から出光した白色光は、前記反射層で正反射し、拡散板方向に向かうことができる。これによって、反射板部分の影による輝度の低下を防ぎ、光出面における輝度分布を均一化することができる。
上記第1の面状光源装置において、前記反射板は、拡散板側に面する表面に拡散板支持部を備える。この構造により、拡散板支持部で拡散板のたわみを矯正し、光出面における輝度分布を均一化することができる。
In the first planar light source device, the reflector diffuses and reflects the light emitted from the point light source toward the reflector. With this structure, the light source colors can be effectively mixed in the reflector region.
The said 1st planar light source device WHEREIN: The said reflecting plate is spaced apart from the said reflecting surface, and is provided with the clearance gap part for projecting light to the exterior of a reflecting plate in the side part. By having this structure, diffused reflection is repeated in the reflector region, and the mixed white light is emitted outside the reflector region, and the luminance distribution outside the reflector region can be made uniform.
In the first planar light source device, the reflecting plate reflects light on the surface facing the diffusion plate. With this structure, the white light emitted from the reflection plate region can be regularly reflected by the reflection layer and directed toward the diffusion plate. Thereby, it is possible to prevent the luminance from being lowered due to the shadow of the reflecting plate portion, and to uniform the luminance distribution on the light exit surface.
In the first planar light source device, the reflection plate includes a diffusion plate support portion on a surface facing the diffusion plate side. With this structure, it is possible to correct the deflection of the diffusing plate at the diffusing plate supporting portion and make the luminance distribution on the light exit surface uniform.
上記第1の面状光源装置において、前記反射板は支柱を有し、この支柱は、前記反射面および前記反射面の下に設けられたフレームに設けられた穴に嵌め込まれている。この構成により、前記反射面と前記フレームとを固定することができる。
また、上記第1の面状光源装置は、前記点状光源が、発光ダイオードである。発光ダイオードは、冷陰極管と比較して、色再現範囲が広く、色調整が可能である利点がある。
さらに、本発明にかかる第1の表示装置は、上記の面状光源装置と、前記面状光源装置の光出射面側に設けられ、前記面状光源装置からの光の透過を制御することにより表示を行う表示パネルとを備える。この構成を有することにより、光源色を効果的に混色し、かつ光出面における輝度分布を均一化し、表示情報の視認性を高めることができる。
In the first planar light source device, the reflecting plate has a support, and the support is fitted in a hole provided in the reflection surface and a frame provided under the reflection surface. With this configuration, the reflecting surface and the frame can be fixed.
In the first planar light source device, the point light source is a light emitting diode. The light emitting diode has an advantage that the color reproduction range is wide and the color can be adjusted as compared with the cold cathode tube.
Furthermore, a first display device according to the present invention is provided on the light emitting surface side of the planar light source device and the planar light source device, and controls transmission of light from the planar light source device. A display panel for performing display. By having this configuration, the light source colors can be mixed effectively, the luminance distribution on the light exit surface can be made uniform, and the visibility of the display information can be improved.
本発明は、光源色を効果的に混色し、かつ光出面における輝度分布を均一化することができる面状光源装置及び表示装置を提供することができる。 The present invention can provide a planar light source device and a display device that can effectively mix light source colors and make the luminance distribution on the light exit surface uniform.
本発明の適用可能な実施の形態を以下に説明する。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであって、本発明の範囲が以下の形態に限定されるものではない。当業者は、本発明の範囲において、必要もしくは可能な変更、変換、追加もしくは省略を、以下の実施形態について行うことができる。又、以下の記載は、説明の明確化のため、実際の構成、寸法から、適宜、簡略もしくは変形がなされている。 Embodiments to which the present invention can be applied will be described below. The following description is to describe the embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following form. A person skilled in the art can make necessary or possible changes, conversions, additions or omissions to the following embodiments within the scope of the present invention. In addition, the following description is simplified or modified as appropriate from the actual configuration and dimensions in order to clarify the explanation.
発明の実施の形態1.
本発明の実施の形態にかかる面状光源装置および液晶表示装置について、図1、図2及び図3を用いて説明する。
図1は、本発明の実施の形態における液晶モジュールの全体構成を説明するための断面図である。図1は、直下型バックライト・ユニットを有する液晶モジュール100の概略を示している。図1において、101は直下型バックライト・ユニット、102は駆動回路(不図示)が取り付けられた液晶表示パネルである。103は透過光を拡散することによって表示面の輝度を均一化する拡散板である。拡散板103は、乳白色の樹脂からなり、例えばその厚みは約2mmである。104は入射した光を反射する反射面である。105は反射板であり、光源色を反射板と反射面との間で繰り返し拡散反射させ、効果的に混色させる。106は拡散板のたわみを矯正するための拡散板支持部である。107は反射板に隙間部を与えるための支柱である。
Embodiment 1 of the Invention
A planar light source device and a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the entire configuration of a liquid crystal module according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows an outline of a
108は光源である。光源は、通常、点光源が使用され、典型的には、発光ダイオードが利用される。光源108としては、発光ダイオードに限定されるものではなく、異なる波長の光を出射する様々な光源を利用することができる。例えば、有機EL(Electro Luminescence)や無機ELなどを利用することができる。液晶表示パネル102、反射板105と他の光学部材は、フレーム109に収容され、表示パネル上面に配置されるベゼルによって外側から保持、保護される。
直下型バックライト・ユニット101は、拡散板103、反射面104、反射板105、光源106そしてフレーム109を備える。
反射面104は、樹脂製基材を発泡させたものや、樹脂製の基材シート上に銀(Ag)やアルミニウム(Al)など金属反射層を形成することによって構成することができる。また、AgやAlなどから形成される金属反射層のほかに、ポリエステル系樹脂を用いた多層膜フィルムや、液晶材料を使用した反射層を利用することができる。これらのほかに、白色の反射面などを使用することも可能である。フレーム109は、金属あるいは樹脂からなり、反射面104と一体で成形することができる。
The direct
The
液晶表示パネル102は、マトリックス状に配置された複数の画素から構成される表示領域とその外周領域である額縁領域とを有している。又、液晶表示パネル102は、アレイ回路が形成されたアレイ基板とその対向基板とを有し、その2つの基板の間に液晶が封入されている。カラー液晶表示装置は、対向基板上にRGBのカラー・フィルター層を有している。液晶表示パネル102の表示領域内の各画素は、RGBいずれかの色表示を行う。もちろん、白黒ディスプレイにおいては、白と黒のいずれかの表示を行う。アレイ基板上の表示領域内には、複数の信号線とゲート線がマトリックス状に配設されている。信号線とゲート線とはお互いにほぼ直角に重なるように配設されている。
The liquid
ゲート・ドライバIC(不図示)から入力されるゲート電圧によって選択された各画素は、ソース・ドライバICから入力される表示信号電圧に基づき液晶に電界を印加する。ソース・ドライバICから入力される電圧が、TFTのソース/ドレインを介して画素電極に送られ、画素電極と共通電極とが液晶に電界を印加する。この電圧を変えることにより液晶への印加電圧を変化させることができ、液晶の光の透過率を制御する。共通電極に共通電位を与える回路は、制御回路基板(不図示)上に構成される。液晶表示パネルは、上記のアクティブマトリックス型の他に、スイッチング素子を有していない単純マトリックス型などが知られている。本発明は様々なタイプの液晶表示パネルに適用可能である。あるいは、面状光源装置からの光を、表示パネルによって制御する様々な表示装置に適用することができる。
直下型バックライト・ユニット101の光学的動作について説明する。光源108から出射されたR、G、Bの三色の光は、反射板105の反射面側の表面にて拡散・反射される。さらに拡散・反射された光は、反射面104より反射され、その一部が隣接する反射板105間を通過して拡散板103に入射する。他の一部は、再び反射板105の反射面側の表面にて拡散・反射される。このようにして反射板105の反射面側の表面と、反射面104間で繰り返し拡散・反射された光は、混色され、白色光となる。かかる白色光も拡散板103に入射する。拡散板103内に入射した光は、表示面の輝度が均一となるようにさらに拡散され、拡散板103の光出射面から出射し、液晶表示パネル102に入射する。
Each pixel selected by a gate voltage input from a gate driver IC (not shown) applies an electric field to the liquid crystal based on a display signal voltage input from the source driver IC. A voltage input from the source driver IC is sent to the pixel electrode via the source / drain of the TFT, and the pixel electrode and the common electrode apply an electric field to the liquid crystal. By changing this voltage, the voltage applied to the liquid crystal can be changed, and the light transmittance of the liquid crystal is controlled. A circuit for applying a common potential to the common electrode is configured on a control circuit board (not shown). As the liquid crystal display panel, in addition to the above active matrix type, a simple matrix type having no switching element is known. The present invention can be applied to various types of liquid crystal display panels. Alternatively, the light from the planar light source device can be applied to various display devices that are controlled by the display panel.
The optical operation of the direct
図2は、本実施の形態における光源装置の概略構成を説明する平面図、A−A断面図およびB−B断面図である。図2において、図1において使用された符号と同一の符号が付されたものは同一の要素を意味し、説明が省略される。
本発明の実施の形態においては、発光ダイオードを光源として利用する例が説明される。直下型バックライト・ユニット101は、光源108として、異なる波長の光を放出する複数のLEDチップを備えている。典型的には、赤(R)、緑(G)、青(B)の3種類のLEDチップが実装される。各色のLEDチップについては、要求される色度と輝度を有する光が光源装置から出射するように、適切な数や配置が選択される。実装される発光ダイオードの種類は、RGBの3色に限らず、他の色の複数種類のLEDチップを利用することができる。
FIG. 2 is a plan view, a cross-sectional view taken along line AA, and a cross-sectional view taken along line BB, illustrating a schematic configuration of the light source device according to the present embodiment. In FIG. 2, the same reference numerals as those used in FIG. 1 denote the same elements, and descriptions thereof are omitted.
In the embodiment of the present invention, an example in which a light emitting diode is used as a light source will be described. The direct
又、3つの異なる波長の光を放出するLEDチップに限らず、2種類もしくは4種類以上の異なる波長の光を放出するLEDチップを利用することができる。多くの色度を有する光を出射しすることができることから、光源装置は3色以上の光源を有することが好ましい。又、制御容易性や部品点数の観点から、3色の光源を有することが好ましい。表示装置の光源装置としては、白色光を形成することができる3色の光源または3色一体型の白色光源を有することが好ましい。 In addition to LED chips that emit light of three different wavelengths, LED chips that emit light of two or more types of different wavelengths can be used. Since light having many chromaticities can be emitted, the light source device preferably has light sources of three or more colors. Moreover, it is preferable to have a light source of three colors from the viewpoint of controllability and the number of parts. The light source device of the display device preferably includes a three-color light source capable of forming white light or a three-color integrated white light source.
本発明の実施の形態においては、赤(R)、緑(G)、青(B)の3色のLEDチップを使用しており、図2に示すように、3色のLEDチップは、1つの反射板105の下に配置されている。これは、3色のLEDチップをお互いに近くに配置し、光源色を効果的に混色させるためである。また、3色のLEDチップは、1つの反射板105に覆われた状態で配置されている。LEDチップが反射板領域から出ていると、反射板領域から出ている部分のLEDチップから光が、直接拡散板103に入光して、色むらの原因となるからである。さらに、3色のLEDチップは、1つの反射板105の下に円周方向に均等に120度の角度で配置されている。これは、光源色を効果的に混色して色むらを防ぎ、かつ光出面における輝度分布を均一化するためである。LEDチップの直径は、通常、1〜10mmである。LEDチップとして白色発光ダイオードを使用する場合は、1つの反射板105の下に1つ以上設置すればよい。
本発明の実施の形態においては、例えば、液晶表示パネル102の大きさを15インチと想定して、反射面104の上に縦5列、横4列で計20個の反射板105を配置している。各列内の個々の反射板105は、図2のように直線状でもよいし、ジグザグに配列してもよい。
In the embodiment of the present invention, three color LED chips of red (R), green (G), and blue (B) are used. As shown in FIG. The two
In the embodiment of the present invention, for example, assuming that the size of the liquid
本発明の実施の形態にかかる光源装置について、図3を用いて説明する。
図3は、拡散板支持部および支柱を備えた反射板の斜視図、上面図および断面図である。図3において、図1において使用された符号と同一の符号が付されたものは同一の要素を意味し、説明が省略される。301は反射板領域、302は隙間部である。図3において斜線部分で示された反射板領域301は、反射板と反射面の間の空間を指す。この反射板領域内に光源108が配置される。反射板領域内の光源色はここで繰り返し拡散反射され、効果的に混色することができる。
A light source device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 3 is a perspective view, a top view, and a cross-sectional view of a reflection plate provided with a diffusion plate support portion and a support column. In FIG. 3, the same reference numerals as those used in FIG. 1 denote the same elements, and the description thereof is omitted.
本発明の実施の形態において反射板105は、半球体であり、その直径は、例えば、約20mm〜30mmである。反射板105の形状は、半球状でなくとも、例えば、半球体、直方体、立方体、三角錐、四角錐、円柱、円錐などであってもよく、拡散板103に対向する面が平らなものより丸みを帯びたものの方がよい。反射板105の大きさとしては、光源を覆うことができれば特に制限はない。
隙間部302は、混色した光を反射板領域の外に出すために設けられている。本形態において隙間部302は、反射板105を支柱107で支持することにより設けられている。このときの反射板105の外周は、発光ダイオード頂点より、例えば、約3mm〜5mm高く位置していればよい。
In the embodiment of the present invention, the
The
反射板105の拡散板103側に面する表面には、アルミ製等のシールが反射板105の全面に貼られている。このシールにより、反射板105の上部に入光してきた光を拡散板103に正反射して、反射板105の上部にできる反射板105の陰による輝度の低下を防ぐことができる。シールは、反射板105の拡散板103に面する表面の一部に貼り付けてもよい。反射板105の表面に入光してきた光を拡散板103に反射するためには、この他に、反射板の成形時に反射板105の拡散板103側に面する金型に直接パターン形状を設定し、もしくはブラスト処理などの後加工などの処理方法がある。
反射板105の反射面104側に面する表面には、拡散・反射するための処理が施されている。この拡散反射処理により、光源色を効果的に拡散し、混色することができる。拡散反射処理の方法としては、反射板105の反射面104側に面する表面に拡散反射材を貼り付ける方法がよい。あるいは、反射板成形時、反射板105の反射面104側に面する金型に直接パターン形状を設定し、もしくはブラスト処理などの後加工で処理することができる。
A seal made of aluminum or the like is attached to the entire surface of the
The surface facing the
反射板105の上部には、円錐形の拡散板支持部106が設置されている。この拡散板支持部106により、拡散板103のたわみを矯正し、出光面における輝度分布を均一化することが可能となる。また拡散板103の破損を防ぐことができる。拡散板103が平らな形状を保っているときは、拡散板103と拡散板支持部106の先端は、接触しておらず隙間が開いている。拡散板103にたわみが生じたときに、拡散板支持体106は拡散板103と接してこれを支える。拡散板支持体106の形状は、円錐形でなくとも、例えば、円錐、円柱、三角錐、四角錐、四角柱などであればよい。円錐など先端が細いほうが、拡散板103に進む光が入りやすい理由で好ましい。拡散板支持部106の先端は、尖っていてもよいし、丸み、欠損があってもよい。
A
本発明の実施の形態において、反射板105、拡散板支持部106および支柱107を含めた全体の高さは、例えば、約20mm〜50mmである。光源として冷陰極管を使用した直下型バックライトの場合、ランプとフレームの間隔は約15mmで、反射面と拡散板の間隔は約40mm〜50mmとなる。反射面と拡散板の間隔が狭くなると、ランプが点灯しないなど不都合が生じる。一方、光源として発光ダイオードを使用した場合は、リーク量が少なく、反射面104と拡散板103の間隔を狭くして直下型バックライト・ユニット101を薄くすることができる。
本発明の実施の形態において、支柱107は、反射面104およびフレーム109に設けられた穴に嵌め込まれ、反射面104とフレーム109の固定を兼ねている。固定部分は、フレーム109の穴の内面側で支柱107と溶着して、あるいは接着剤で接着してもよい。この他に、反射板105は反射面104に貼り付けて固定される。
In the embodiment of the present invention, the total height including the
In the embodiment of the present invention, the
本発明の実施の形態において、反射板105の材料は、白色のポリカーボネートである。そのほかの材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、などがあげられる。
反射板の製造方法は、特に限定されないが、反射板105は、拡散板支持部106、支柱107を有する場合、全体を一体射出成形で製造する。これにより、部品件数を減少させることができる。
光源は、R、G、Bの3色の発光ダイオード108を使用している。各色の発光ダイオードは、1つの反射板105の反射板領域内で円周方向に均等に120度の間隔で設置されている。1つのLEDチップの大きさは、例えば、1mm〜10mmである。
In the embodiment of the present invention, the material of the
Although the manufacturing method of a reflecting plate is not specifically limited, When the reflecting
The light source uses a
発明の実施の形態2.
本発明の実施の形態にかかる面状光源装置について、図4を用いて説明する。
図4は、拡散板支持部の機能を内在する反射板の斜視図、上面図および断面図である。図4の面状光源装置は、図3の面状光源装置とは、反射板の形状および使用している光源が異なる。図4において、図1において使用された符号と同一の符号が付されたものは同一の要素を意味し、説明が省略される。
本実施の形態にかかる反射板105は、その断面の形状がアルファベットの「r」の形状を有し、横に張り出した部分が反射板105として作用する。また、この横に張り出した部分が拡散板支持部106として機能する。つまり、横に張り出した部分の拡散板103側に対向する面でたわんだ拡散板103を支えることができる。
本実施の形態で使用される発光ダイオード108は、白色の発光ダイオードである。このように白色ダイオードを使用した場合は、1つの反射板の下に1つ以上を設置すればよい。白色発光ダイオードは混色する必要はないが、強い指向性による輝度むらを解消するため、光を反射板105で拡散反射し、光出面における輝度分布を均一化している。
Embodiment 2 of the Invention
A planar light source device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a perspective view, a top view, and a cross-sectional view of a reflection plate having the function of the diffusion plate support portion. The planar light source device of FIG. 4 differs from the planar light source device of FIG. 3 in the shape of the reflector and the light source used. In FIG. 4, the same reference numerals as those used in FIG. 1 denote the same elements, and a description thereof is omitted.
The reflecting
The
発明の実施の形態3.
本発明の実施の形態にかかる面状光源装置について、図5および図6を用いて説明する。図5および図6に記載されている面状光源装置は、図3の面状光源装置とは反射板の隙間部および拡散板支持部が異なる。
図5は、隙間部501として穴を備えた反射板105の斜視図である。図5において、図1において使用された符号と同一の符号が付されたものは同一の要素を意味し、説明が省略される。反射板105の側面に穴をあけて設けられた隙間部501によって、反射板領域内で混色した光が、反射板領域外に出てくることができる。このとき、隙間部501の形、数等は特に制限されない。本発明の実施の形態においては、拡散板支持体106が設けられていない。その代わり、反射板105の構造として半球体を用いたことにより、半球体の頂点が拡散板支持部106の役割を果たすことができる。つまり、拡散板103にたわみが生じた場合、半球体の頂点でたわみを支えることができる。
Embodiment 3 of the Invention
A planar light source device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The planar light source device described in FIGS. 5 and 6 is different from the planar light source device of FIG. 3 in the gap portion of the reflector and the diffusion plate support.
FIG. 5 is a perspective view of the
図6は、拡散板側の表面に反射処理を施された反射板の斜視図である。図6において、図1において使用された符号と同一の符号が付されたものは同一の要素を意味し、説明が省略される。601の斜線部は、反射処理された部分であり、反射処理としては円形のアルミ製等のシールが貼り付けられている。なお、図面の中の点線部は隙間部501であり、反射板105がさらに隙間部501を有する場合を意味する。
FIG. 6 is a perspective view of a reflection plate in which a reflection process is performed on the surface on the diffusion plate side. In FIG. 6, the same reference numerals as those used in FIG. 1 denote the same elements, and the description thereof is omitted. A hatched
以上のように、本発明の実施の形態は、光源色を反射板と反射面の間で繰り返し拡散反射させることによって効果的に混色し、白色光を反射板領域から出光し、さらに反射面と反射板上での反射によって光を拡散板に反射して、反射板領域の外部の輝度分布を均一化することができる。
本発明は、上に説明した形態に限らず、様々な光源装置に適用することができる。また、表示装置の光源装置に限定されず、様々な用途の光源装置に適用することができる。
尚、上述の例における反射板は、光源からの光を完全に反射するものである必要はなく、一部の光が透過、吸収する構成であってもよい。
As described above, the embodiment of the present invention effectively mixes colors by repeatedly diffusing and reflecting the light source color between the reflecting plate and the reflecting surface, and emits white light from the reflecting plate region. Light can be reflected on the diffuser by reflection on the reflector, and the luminance distribution outside the reflector region can be made uniform.
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be applied to various light source devices. Moreover, it is not limited to the light source device of a display apparatus, It can apply to the light source device of various uses.
Note that the reflecting plate in the above example does not need to completely reflect the light from the light source, and may be configured to transmit and absorb part of the light.
100 液晶モジュール
101 直下型バックライト・ユニット
102 液晶表示パネル
103 拡散板
104 反射面
105 反射板
106 拡散板支持部
107 支柱
108 点状光源
109 フレーム
301 反射板領域
302 隙間部
501 隙間部
601 反射処理された部分
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記点状光源から出射された光を前記反射面側に反射する反射板を前記拡散板と前記点状光源の間に設けた面状光源装置。 A planar light source device comprising a plurality of point light sources provided on a reflective surface, and a diffuser plate provided on a side facing the reflective surface across the point light source,
A planar light source device in which a reflection plate that reflects light emitted from the point light source toward the reflection surface is provided between the diffusion plate and the point light source.
前記面状光源装置の光出射面側に設けられ、前記面状光源装置からの光の透過を制御することにより表示を行う表示パネルとを備えた表示装置。 A planar light source device according to any one of claims 1 to 7,
A display device, comprising: a display panel that is provided on a light emission surface side of the planar light source device and that performs display by controlling transmission of light from the planar light source device.
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