【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半透過タイプと称される液晶表示装置のバックライト装置に組み込まれる光拡散シート及びこれを用いたバックライト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術における液晶表示装置に使用されるバックライト装置の一つの例を図３、図４、図５に示す。図３はバックライト装置を収納した液晶表示装置を示す断面図、図４はバックライト装置における光拡散シートを液晶表示パネル側から見た平面図、図５は、図４におけるＡ−Ａ断面を示す部分拡大断面図である。以下図面を用いて説明する。
【０００３】
図３に示すように液晶表示装置１０は、枠体２の上部に液晶表示パネル４が配置されている。この液晶表示パネル４の下には拡散板６及び導光板８が重ねられて枠体２内に収められている。導光板８は液晶表示パネル４の図中右側に延びた延長部８ｂを有しており、その延長部８ｂの上面は斜めにカットされ傾斜面８ａが形成されている。また、液晶表示パネル４の真下に当たる導光板８の下面８ｃには、光が照射されるとそれを乱反射する模様が付けられている。
【０００４】
また、前記導光板８の下面８ｃと傾斜面８ａとの表面には照射された光を反射する下面反射シート１と、傾斜面反射シート３が接着固定されている。前記下面反射シート１における導光板８の延長部８ｂの下に当たる部分には後述するＬＥＤ光源５からの光を導光板８に入射するための開口部１ａが設けられている。また、液晶表示パネル４の真下に当たる導光板８の下には、枠体２の底部２ａが設けられており、拡散板６と導光板８を保持している。この底部２ａにおける導光板８の延長部８ｂの下に当たる部分には穴２ｃが設けられている。
【０００５】
前記枠体２の底部２ａの下には、実装部品９等の丈以上の問隔をあけてＬＥＤ光源用の基板７が配置されている。この基板７における導光板８の延長部８ｂに対面する位置には、光源としてのＬＥＤ光源５が実装されている。この基板７は、枠体２の下端に設けられている一対のフック部２ｄ、２ｅにより掛止されている。
【０００６】
また、前記ＬＥＤ光源５から照射される光の大部分は導光板８の延長部８ｂに入り、その斜めにカットされた傾斜面８ａにより反射され、更に導光板８の下面８ｃにより反射される。前記導光板８の下面８ｃでは形成されている模様によりあらゆる方向に光が反射され、導光板８の出射面８ｄでは臨界角を越えた光が出射され、臨界角以下の光は反射して再び下面８ｃの方向に進行する。これを繰り返すことにより、導光板８に入射した光が臨界角を越えて出射面８ｄから出射され、これによって導光板８が一様に発光するようになっている。
【０００７】
更に導光板８から出射した光は光拡散シート６に入射し、拡散され、光拡散シート６の表面より出射され液晶表示パネル４の方向へ照射される。このように、光源５から出射された光が、光拡散シート６によって拡散され、上方に配置されている液晶表示パネル４の全面を照明するものである。
尚、本発明の光拡散シートとは液晶表示装置においてバックライトからの光を表示面側に拡散照射し、輝度ムラを低減する役割のみを担う、拡散手段とは異なり、液晶表示素子の下偏光板とバックライトの間に配設され、周囲が明るい場合にはバックライトを機能させず、周囲の外光を表示面側の反射面で反射し、夜間など周囲の光が不十分な場合はバックライトを機能させ、その光を表示面に照射する、別名半透過反射板などと称される反射性と透過性の双方の性質を備えたものを指している。
【０００８】
図４、図５に示すように光拡散シート６は、厚さが０．０２〜０．２ｍｍ程度の銅、リン青銅、黄銅その他の金属板からなり、内径ａが５〜１００μｍｍ程度の複数の貫通孔１２が所定のピッチで配設されている。この貫通孔１２は前記導光板８の出射面８ｄからＬＥＤ光源５の出射光を矢印Ａで示すように液晶表示パネル４側に透過し、液晶表示パネル４を照射するために設けられている。又、前記光拡散シート６の液晶表示パネル４側の表面６ａは、前記液晶表示パネル４を透過した外光を矢印Ｃで示すように反射させ、液晶表示パネル４を照射するための反射面であり、見栄えを良くするために化粧模様が形成されている場合もある。又、前記光拡散シート６の導光板８側の裏面６ｂは、ＬＥＤ光源５から出射された光を矢印Ｂで示すように反射させるための反射面であり平面に形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来技術のストレートな貫通孔を有する半透過タイプの光拡散シート６を用いた場合、バックライト点灯時の液晶表示パネル４の照明輝度を高めるためには前記光拡散シート６に設ける貫通孔１２の内径を大きくするか、或いは前期貫通孔が配置されるピッチを細かくして前記貫通孔１２の数を多くする必要がある。一方、バックライトの非点灯時に前記液晶表示パネル４の画像表示を明るくするためには、前記光拡散シート６の表面６ａの面積を大きくする必要がある。従ってバックライト点灯時の照明輝度を高くすると、バックライト非点灯時の照明輝度が低下し、逆にバックライト非点灯時の照明輝度を上げるとバックライト点灯時の照明輝度が低下することになる。
【００１０】
このため、バックライト点灯時、バックライト非点灯時の照明輝度を双方とも向上させることには限界があり、バックライト非点灯時に必要な照明輝度を確保し、且つバックライト点灯時の照明輝度を向上させることが難しいという問題があった。更に図５から明らかなように光拡散シート６の厚みが大きいとＡに示すように光拡散シート６の表面に垂直に近い角度の光しか透過しないため、厚みを１０〜５０μｍに設定する方法が取られたが、そのような箔状態の光拡散シートは液晶表示装置の組立上扱いにくく、組立の障害となっていた。このように従来技術における光拡散シート及びこれを用いたバックライト装置の光利用効率及び組立易さは充分に高いとは言えず、特に小型の液晶表示装置に搭載される光拡散シート及びこれを用いたバックライト装置においては、供給電力に対し光利用効率が僅かでも高いこと、および組立性の良いことが望まれていた。
【００１１】
（発明の目的）
本発明の目的は、上記問題点を解決し、簡単な構成で光利用効率を改善し、バックライト非点灯時の照明輝度を損なうことなくバックライト点灯時の照明輝度を向上させることが出来ると共に組立性の良い十分な厚みに設定した場合でも反射性および透過性の劣化しない光拡散シート及びこれを用いたバックライト装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における液晶表示装置は、バックライト装置と、該バックライトの液晶表示面側に配設され、複数の貫通孔を有し外部光を反射すると共に発光素子から導光板を介して照射される光を透過する光拡散シートとを有する液晶液晶装置において、前記光拡散シートの表面側から裏面側に向かって前記貫通孔の内径が漸次拡大する形状に形成されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明のうちで請求項２の発明に係わる光拡散シートは、前記貫通孔の形状が円錐台形に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明のうちで請求項３の発明に係わる光拡散シートは、前記貫通孔の形状が貫通孔の軸線を中心として凹曲線を回転させることにより描かれる凹状の曲面からなる碗状形に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のうちで請求項４の発明に係わる光拡散シートは、前記貫通孔の内面に光反射性の高い高反射部材が形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のうちで請求項５の発明に係わる光拡散シートは、前記光拡散シートの表面に光反射性の高い高反射部材が形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明のうちで請求項６の発明に係わる光拡散シートは、前記光拡散シートの裏面に光反射性の高い高反射部材が形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明のうちで請求項７の発明に係わるバックライト装置は、光源と、該光源から出射される光を分散させて表面側に導く請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の光拡散シートとを備えたことを特徴とする。
【００１９】
（作用）
以上のように本発明の半透過タイプの光拡散シートは複数の貫通孔を有し、この貫通孔の内径が前記光拡散シートの表面側から裏面側に向かって漸次拡大する形状に形成されているため、貫通孔を透過する光が多くなる。また、前記光拡散シートの表面、裏面、貫通孔の内面に光反射性の高い高反射部材が形成されているため光利用効率が改善される。従って、前記光拡散シートを用いたバックライト装置は、バックライト非点灯時の照明輝度を損なうことなくバックライト点灯時の照明輝度を向上させることが可能となる。以下、実施形態に基づいて詳述する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の第１の実施形態を図１を用いて説明する。図１は、本実施形態における光拡散シートおよびこれを用いたバックライト装置を示し、図１（ａ）は本実施形態における拡散シートを用いたバックライト装置の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）における光拡散シートのＡ部を示す部分拡大断面図である。本実施形態における光拡散シート及びこれを用いたバックライト装置は、光拡散シートの貫通孔の形状と表面に光反射性の高い高反射部材を設けたことを特徴としており、基本的な構成は従来技術に類似している。従って、構成要素についても前記光拡散シート以外の構成要素は従来技術と同様であるため同一番号を付与し説明を省略する。
【００２１】
図１（ａ）に示すように本実施形態におけるバックライト装置２０においては、光拡散シート１６が導光板８の出射面８ｄ上に設けられており、前記光拡散シート１６の裏面１６ｂが導光板８側となるように配設されている。この光拡散シート１６の貫通孔１４は前記導光板８の出射面８ｄからＬＥＤ光源５の出射光を液晶表示パネル４側に透過し液晶表示パネル４を照射するようになっている。又、前記光拡散シート１６の液晶表示パネル４側の表面１６ａは、前記液晶表示パネル４を透過した光を反射させ液晶表示パネル４を照射するための反射面になっている。又、前記光拡散シート１６の導光板８側の裏面１６ｂはＬＥＤ光源５から出射された光を導光板８の内部に反射するための反射面となっている。
【００２２】
前記光拡散シート１６は図１（ｂ）に示すように厚さが例えば０．１５ｍｍの銅板からなり、前記光拡散シート１６の表面１６ａ側から裏面１６ｂ側に向かって内径が漸次拡大する円錐台形からなる複数の貫通孔１４が所定のピッチで配設されている。更に、前記光拡散シート１６の表面１６ａ、裏面１６ｂ、貫通孔１４の内面１４ａには光反射性の高い高反射部材としての銀メッキ層１５が形成されており、それぞれの部分に照射された光を効率よく反射させるようになっている。
【００２３】
前記光拡散シート１６の表面１６ａ側における貫通孔１４の内径ｄと配置される個数はバックライト非点灯時の照明輝度を確保出来る範囲で内径ｄを出来るだけ大きく、且つ配置する個数が多くなるように貫通穴１４の配置されるピッチが設定されている。又、前記光拡散シート１６の裏面１６ｂ側における貫通孔１４の内径Ｄは、バックライト点灯時の照明輝度を向上させるために、導光板８から照射されるＬＥＤ光源５の出射光を出来るだけ多く入射出来るように前記貫通孔１４の内径ｄより大きく設定される。更に、貫通孔１４に入射した光を効率よく反射させるために貫通孔１４の形状が円錐台形になっている。
【００２４】
前記光拡散シート１６を使用した場合のバックライト点灯時の照射輝度は、光拡散シート１６の表面１６ａ側における貫通孔１４の内径ｄと、光拡散シート１６の裏面１６ｂ側における貫通孔１４の内径Ｄとの関係により変化し、内径ｄの通常の貫通孔の照射輝度と比較してＤ２ ／ ｄ２ 倍に向上することが実験により確認されている。本実施形態においては、光拡散シート１６の表面１６ａ側における貫通孔１４の内径ｄの値を０．１ｍｍ、前記光拡散シート１６の裏面１６ｂ側の貫通孔１４の内径Ｄは０．１２ｍｍとし、貫通孔１４を配置するピッチは、０．５ｍｍとした。この結果、バックライト点灯時の照射輝度は、従来の１．４４倍に上昇した。尚、この貫通孔１４は、エッチング加工、或いは精密電鋳加工等で形成することができる。
【００２５】
以上のように本実施形態における光拡散シート１６は複数の貫通孔１４を有し、この貫通孔１４の内径が前記光拡散シート１６の表面１６ａ側から裏面１６ｂ側に向かって漸次拡大する形状に形成されているため、前記貫通孔１４を透過し、液晶表示パネル４を照射する光が増加し照射輝度が向上する。更に、前記光拡散シート１６の表面１６ａ、裏面１６ｂ、貫通孔１４の内面に光反射性の高い高反射部材としての銀メッキ層１５が形成されているため光利用効率が改善され、前記光拡散シート１６の表面１６ａ、裏面１６ｂでの反射光、前記貫通孔１４の透過光が増加する。従来ならば貫通孔１４を透過しない角度の光が、図１（ｂ）に示すＧのような軌跡を描いて表示パネル側に照射されるためである。従って、前記光拡散シート１６を用いたバックライト装置２０は、バックライト非点灯時の照明輝度を損なうことなくバックライト点灯時の照明輝度を向上させることが可能となる。このように本実施形態によれば、光の利用効率が改善され液晶パネルの輝度を向上させることが出来ると共に組立性の良好な０．１〜０．２ｍｍ程度の厚みに設定することが可能になる。特に、時計などの小型の液晶表示装置に使用されるバックライト装置においては、より大きい効果を得ることが出来る。
【００２６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施形態における光拡散シートを図２に示す。図２は本実施形態における光拡散シート示す部分拡大断面図である。本実施形態における光拡散シート及びこれを用いたバックライト装置は、光拡散シートの貫通孔の形状が第１の実施形態と相違しており、その他は第１の実施形態と同様であり説明を省略する。以下図面に基づいて説明する。
【００２７】
図２に示すように本実施形態における光拡散シート２６は、厚さが０．１５ｍｍの銅板からなり、前記光拡散シート２６の表面２６ａ側から裏面２６ｂ側に向かって内径が漸次拡大する碗状形からなる複数の貫通孔２４が所定のピッチで配設されている。前期貫通穴２４の形状は貫通孔２４の軸線を中心として凹曲線を回転させることにより描かれる凹状の曲面で形成されている。前期貫通穴２４の内面２４ａを形成する凹状の曲面は、入射した光を効率よく反射して前期貫通穴２４を多くの光が透過するように、裏面２６ｂ側の付近で裏面２６ｂと垂直に近い形状に形成されている。更に、前記光拡散シート２６の表面２６ａ、裏面２６ｂ、貫通孔２４の内面２４ａには光反射性の高い高反射部材としての銀メッキ層１５が形成されており、それぞれの部分に照射された光を効率よく反射させるようになっている。
【００２８】
前記光拡散シート２６の表面２６ａ側における貫通孔２４の内径ｄ、前記光拡散シート２６の裏面２６ｂ側における貫通孔２４の内径Ｄ、及び配置される貫通穴２４のピッチは、第１の実施形態と同様に内径ｄの値を０．１ｍｍ、内径Ｄの値を０．１２ｍｍ、ピッチは０．５ｍｍとした。この結果、バックライト点灯時の照射輝度は、第１実施形態と同様に従来の１．４４倍に上昇した。
【００２９】
以上のように本実施形態における光拡散シートおよびこれを用いたバックライト装置においもバックライト非点灯時の照明輝度を損なうことなくバックライト点灯時の照明輝度を向上させることが可能となり、第１の実施形態と同様の効果を得ることが出来る。
【００３０】
尚、各実施形態においては、光拡散シートの材質を銅板を例に説明したが、材質は、これに限定されるものではなく金属材料の他に合成樹脂板等、自由に選択できることは言うまでもない。
また、光反射性の高い高反射部材として銀メッキ層を例として説明したが、銀メッキ層に限定されるものではなく光反射性の高い金属の被膜であれば自由に選択できることは言うまでもない。
また、ＬＥＤ光源については１個のＬＥＤ素子を使用する例で説明したが、２個以上のＬＥＤ素子を使用する場合においても、同様の効果を得ることが出来ることは言うまでもない
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように本発明による半透過タイプの光拡散シートは複数の貫通孔を有し、この貫通孔の内径が前記光拡散シートの表面側から裏面側に向かって漸次拡大する形状に形成されているため、従来のストレートな貫通孔を有する半透過光拡散シートでは透過しない角度の光をも透過するため、貫通孔を透過する光が多くなる。また、前記光拡散シートの表面、裏面、貫通孔の内面に光反射性の高い高反射部材が形成されているため光利用効率が改善される。従って、前記光拡散シートを用いたバックライト装置は、バックライト非点灯時の照明輝度を損なうことなくバックライト点灯時の照明輝度を向上させることが可能となる。また、前記光拡散シートの厚みを０．１〜０．２ｍｍにした場合でも透過率が劣化しないため、特に小型の液晶表示装置の組立性が向上する。このように本発明の光拡散シートを用いたバックライト装置を液晶表示装置に搭載することにより、光の利用効率が改善され液晶表示パネルの輝度を向上させることが出来ると共に組立性が向上する。特に、時計などの小型の液晶表示装置に使用されるバックライト装置においては、より大きい効果を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態における光拡散シートおよびこれを用いたバックライト装置を示し、図１（ａ）は光拡散シートを用いたバックライト装置の断面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）における光拡散シートのＡ部を示す部分拡大断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における光拡散シートの部分拡大断面図である。
【図３】従来技術における光拡散シートを用いたバックライト装置を示す断面図である。
【図４】従来技術における光拡散シートを液晶表示パネル側から見た平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ断面の一部を示す光拡散シートの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 下面反射シート
１ａ 開口部
２ 枠体
２ａ 底部
２ｃ 穴
２ｄ、２ｅ フック部
３ 傾斜面反射シート
４ 液晶表示パネル
５ ＬＥＤ光源
６ 光拡散シート
６ａ 光拡散シートの表面
６ｂ 光拡散シートの裏面
７ 基板
８ 導光板
８ａ 傾斜面
８ｂ 延長部
８ｃ 下面
８ｄ 上面
９ 実装部品
１０ 液晶表示装置
１２ 貫通孔
１４ 円錐形の貫通孔
１５ 銀メッキ層
１６、２６ 光拡散シート
１６ａ、２６ａ 光拡散シートの表面
１６ｂ、２６ｂ 光拡散シートの裏面
２０ バックライト装置
２４ 碗状の形状をした貫通孔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light diffusion sheet incorporated in a backlight device of a liquid crystal display device called a transflective type, and a backlight device using the same.
[0002]
[Prior art]
One example of the backlight device used for the liquid crystal display device in the prior art is shown in FIGS. 3 is a cross-sectional view showing a liquid crystal display device in which the backlight device is housed, FIG. 4 is a plan view of the light diffusion sheet in the backlight device as viewed from the liquid crystal display panel side, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. It is a partial expanded sectional view shown. This will be described below with reference to the drawings.
[0003]
As shown in FIG. 3, in the liquid crystal display device 10, the liquid crystal display panel 4 is disposed on the upper part of the frame 2. Under the liquid crystal display panel 4, a diffusion plate 6 and a light guide plate 8 are stacked and housed in the frame 2. The light guide plate 8 has an extension portion 8b extending to the right side of the liquid crystal display panel 4 in the drawing, and the upper surface of the extension portion 8b is cut obliquely to form an inclined surface 8a. In addition, the lower surface 8c of the light guide plate 8 that is directly below the liquid crystal display panel 4 is provided with a pattern that irregularly reflects light when irradiated.
[0004]
Further, the lower surface reflecting sheet 1 for reflecting the irradiated light and the inclined surface reflecting sheet 3 are bonded and fixed to the surfaces of the lower surface 8c and the inclined surface 8a of the light guide plate 8. An opening 1 a for allowing light from an LED light source 5 to be described later to enter the light guide plate 8 is provided in a portion of the lower surface reflection sheet 1 that is below the extension portion 8 b of the light guide plate 8. A bottom 2a of the frame 2 is provided under the light guide plate 8 that is directly below the liquid crystal display panel 4, and holds the diffusion plate 6 and the light guide plate 8. A hole 2c is provided in a portion of the bottom portion 2a that contacts the extension portion 8b of the light guide plate 8.
[0005]
A substrate 7 for an LED light source is disposed below the bottom 2a of the frame body 2 with a gap more than the height of the mounting component 9 or the like. An LED light source 5 as a light source is mounted on the substrate 7 at a position facing the extended portion 8 b of the light guide plate 8. The substrate 7 is hooked by a pair of hook portions 2 d and 2 e provided at the lower end of the frame body 2.
[0006]
Most of the light emitted from the LED light source 5 enters the extension portion 8b of the light guide plate 8, is reflected by the inclined surface 8a cut obliquely, and is further reflected by the lower surface 8c of the light guide plate 8. The light is reflected in all directions by the pattern formed on the lower surface 8c of the light guide plate 8, light exceeding the critical angle is emitted on the output surface 8d of the light guide plate 8, and light below the critical angle is reflected again. It proceeds in the direction of the lower surface 8c. By repeating this, the light incident on the light guide plate 8 is emitted from the exit surface 8d beyond the critical angle, whereby the light guide plate 8 emits light uniformly.
[0007]
Further, the light emitted from the light guide plate 8 enters the light diffusion sheet 6, is diffused, is emitted from the surface of the light diffusion sheet 6, and is irradiated toward the liquid crystal display panel 4. In this way, the light emitted from the light source 5 is diffused by the light diffusion sheet 6 and illuminates the entire surface of the liquid crystal display panel 4 disposed above.
The light diffusing sheet of the present invention is different from the diffusing means that diffuses and irradiates light from the backlight to the display surface side in the liquid crystal display device, and serves only to reduce luminance unevenness. When it is placed between the board and the backlight and the surroundings are bright, the backlight does not function, and the ambient external light is reflected by the reflective surface on the display surface side. It refers to a device having both reflective and transmissive properties called a transflective plate or the like, which makes a backlight function and irradiates the display surface with the light.
[0008]
As shown in FIGS. 4 and 5, the light diffusion sheet 6 is made of copper, phosphor bronze, brass or other metal plate having a thickness of about 0.02 to 0.2 mm, and has a plurality of inner diameters a of about 5 to 100 μmm. The through holes 12 are arranged at a predetermined pitch. The through-hole 12 is provided to transmit the light emitted from the LED light source 5 from the light exit surface 8d of the light guide plate 8 to the liquid crystal display panel 4 side as indicated by an arrow A and to irradiate the liquid crystal display panel 4. Further, the surface 6 a of the light diffusion sheet 6 on the liquid crystal display panel 4 side is a reflection surface for reflecting the external light transmitted through the liquid crystal display panel 4 as indicated by an arrow C and irradiating the liquid crystal display panel 4. In some cases, a decorative pattern is formed to improve the appearance. The back surface 6b of the light diffusion sheet 6 on the light guide plate 8 side is a reflecting surface for reflecting the light emitted from the LED light source 5 as indicated by an arrow B, and is formed in a plane.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the transflective light diffusing sheet 6 having straight through holes of the prior art is used, the through holes 12 provided in the light diffusing sheet 6 are used in order to increase the illumination brightness of the liquid crystal display panel 4 when the backlight is turned on. It is necessary to increase the number of the through holes 12 by increasing the inner diameter of the first through holes or by reducing the pitch at which the first through holes are arranged. On the other hand, in order to brighten the image display of the liquid crystal display panel 4 when the backlight is not lit, it is necessary to increase the area of the surface 6a of the light diffusion sheet 6. Therefore, increasing the illumination brightness when the backlight is lit decreases the illumination brightness when the backlight is not lit. Conversely, increasing the illumination brightness when the backlight is not lit decreases the illumination brightness when the backlight is lit. .
[0010]
For this reason, there is a limit to improving both the illumination brightness when the backlight is lit and when the backlight is not lit, ensuring the necessary illumination brightness when the backlight is not lit, and the illumination brightness when the backlight is lit. There was a problem that it was difficult to improve. Further, as apparent from FIG. 5, when the thickness of the light diffusing sheet 6 is large, only light having an angle close to perpendicular to the surface of the light diffusing sheet 6 is transmitted as shown in A. Therefore, a method of setting the thickness to 10 to 50 μm However, the light diffusion sheet in such a foil state is difficult to handle in assembling the liquid crystal display device, and has been an obstacle to assembly. Thus, it cannot be said that the light use efficiency and the ease of assembly of the light diffusion sheet and the backlight device using the same in the prior art are sufficiently high, and particularly the light diffusion sheet mounted on a small liquid crystal display device and the same. In the used backlight device, it has been desired that the light utilization efficiency is slightly higher than the supplied power and that the assembling property is good.
[0011]
(Object of invention)
The object of the present invention is to solve the above problems, improve the light utilization efficiency with a simple configuration, and improve the illumination brightness when the backlight is turned on without impairing the illumination brightness when the backlight is not turned on. An object of the present invention is to provide a light diffusing sheet that does not deteriorate reflectivity and transmissivity even when it is set to a sufficient thickness with good assemblability, and a backlight device using the same.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device according to the present invention is provided on a liquid crystal display surface side of a backlight device and the backlight, has a plurality of through holes, reflects external light, and emits light from a light emitting element. In a liquid crystal liquid crystal device having a light diffusing sheet that transmits light irradiated through a light guide plate, the inner diameter of the through-hole is gradually enlarged from the front surface side to the back surface side of the light diffusing sheet. It is characterized by being.
[0013]
The light diffusion sheet according to the invention of claim 2 is characterized in that the shape of the through hole is formed in a truncated cone shape.
[0014]
In the light diffusion sheet according to the invention of claim 3, the shape of the through hole is a bowl-shaped shape formed of a concave curved surface drawn by rotating the concave curve around the axis of the through hole. It is formed.
[0015]
The light diffusing sheet according to the invention of claim 4 is characterized in that a highly reflective member having high light reflectivity is formed on the inner surface of the through hole.
[0016]
The light diffusion sheet according to the invention of claim 5 is characterized in that a highly reflective member having high light reflectivity is formed on the surface of the light diffusion sheet.
[0017]
The light diffusion sheet according to the invention of claim 6 is characterized in that a highly reflective member having high light reflectivity is formed on the back surface of the light diffusion sheet.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a backlight device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the light source and the light emitted from the light source are dispersed and guided to the surface side. The light diffusion sheet described above is provided.
[0019]
(Function)
As described above, the transflective light diffusion sheet of the present invention has a plurality of through holes, and the inner diameter of the through holes is formed in a shape that gradually increases from the front surface side to the back surface side of the light diffusion sheet. Therefore, more light passes through the through hole. Moreover, since the highly reflective member with high light reflectivity is formed in the surface of the said light-diffusion sheet, a back surface, and the inner surface of a through-hole, light utilization efficiency is improved. Therefore, the backlight device using the light diffusion sheet can improve the illumination brightness when the backlight is lit without impairing the illumination brightness when the backlight is not lit. Hereinafter, it explains in full detail based on embodiment.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a light diffusion sheet and a backlight device using the same according to the present embodiment, FIG. 1 (a) is a sectional view of the backlight device using the diffusion sheet according to the present embodiment, and FIG. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a part A of the light diffusion sheet in FIG. The light diffusing sheet and the backlight device using the light diffusing sheet according to the present embodiment are characterized in that a highly reflective member having high light reflectivity is provided on the shape and surface of the through hole of the light diffusing sheet. Similar to the prior art. Accordingly, the constituent elements other than the light diffusing sheet are the same as those in the prior art, so the same numbers are assigned and the description thereof is omitted.
[0021]
As shown in FIG. 1A, in the backlight device 20 according to the present embodiment, the light diffusion sheet 16 is provided on the emission surface 8d of the light guide plate 8, and the back surface 16b of the light diffusion sheet 16 is the light guide plate. It is arranged on the 8th side. Through holes 14 of the light diffusion sheet 16 transmit the light emitted from the LED light source 5 from the light exit surface 8 d of the light guide plate 8 toward the liquid crystal display panel 4 to irradiate the liquid crystal display panel 4. Further, the surface 16 a on the liquid crystal display panel 4 side of the light diffusion sheet 16 is a reflection surface for reflecting the light transmitted through the liquid crystal display panel 4 and irradiating the liquid crystal display panel 4. Further, the back surface 16 b of the light diffusion sheet 16 on the light guide plate 8 side is a reflection surface for reflecting the light emitted from the LED light source 5 to the inside of the light guide plate 8.
[0022]
As shown in FIG. 1B, the light diffusion sheet 16 is made of a copper plate having a thickness of, for example, 0.15 mm, and has a truncated cone shape whose inner diameter gradually increases from the front surface 16a side to the back surface 16b side. A plurality of through holes 14 are arranged at a predetermined pitch. Further, a silver plating layer 15 as a highly reflective member having high light reflectivity is formed on the front surface 16a and the back surface 16b of the light diffusion sheet 16 and the inner surface 14a of the through-hole 14, and the light irradiated to the respective portions. Is reflected efficiently.
[0023]
The inner diameter d of the through holes 14 on the surface 16a side of the light diffusion sheet 16 is arranged as large as possible in the range in which the illumination luminance when the backlight is not lit can be secured, and the number of arrangement is increased. The pitch at which the through holes 14 are arranged is set. Further, the inner diameter D of the through hole 14 on the back surface 16b side of the light diffusion sheet 16 is as much as possible from the LED light source 5 emitted from the light guide plate 8 in order to improve the illumination brightness when the backlight is turned on. It is set larger than the inner diameter d of the through-hole 14 so that it can be incident. Further, the shape of the through hole 14 is a truncated cone in order to efficiently reflect the light incident on the through hole 14.
[0024]
When the light diffusing sheet 16 is used, the illumination brightness when the backlight is lit is the inner diameter d of the through hole 14 on the front surface 16a side of the light diffusing sheet 16 and the inner diameter of the through hole 14 on the back surface 16b side of the light diffusing sheet 16. It has been experimentally confirmed that it varies depending on the relationship with D and is improved by a factor of D 2 / d 2 compared to the irradiation luminance of a normal through hole with an inner diameter d. In this embodiment, the value of the inner diameter d of the through hole 14 on the surface 16a side of the light diffusion sheet 16 is 0.1 mm, the inner diameter D of the through hole 14 on the back surface 16b side of the light diffusion sheet 16 is 0.12 mm, The pitch for arranging the through holes 14 was 0.5 mm. As a result, the irradiation brightness when the backlight was turned on increased 1.44 times as compared with the conventional case. The through hole 14 can be formed by etching, precision electroforming, or the like.
[0025]
As described above, the light diffusion sheet 16 in the present embodiment has a plurality of through holes 14, and the inner diameter of the through holes 14 gradually increases from the front surface 16 a side to the back surface 16 b side of the light diffusion sheet 16. Since it is formed, the light that passes through the through hole 14 and irradiates the liquid crystal display panel 4 is increased, and the irradiation luminance is improved. Further, since the silver plating layer 15 as a highly reflective member having high light reflectivity is formed on the front surface 16a, the back surface 16b, and the inner surface of the through hole 14 of the light diffusion sheet 16, the light use efficiency is improved, and the light diffusion is improved. The light reflected by the front surface 16a and the back surface 16b of the sheet 16 and the light transmitted through the through hole 14 are increased. This is because light having an angle that does not transmit through the through-hole 14 is irradiated on the display panel side while drawing a locus such as G shown in FIG. Therefore, the backlight device 20 using the light diffusion sheet 16 can improve the illumination brightness when the backlight is lit without impairing the illumination brightness when the backlight is not lit. As described above, according to the present embodiment, the light use efficiency can be improved, the luminance of the liquid crystal panel can be improved, and the thickness can be set to about 0.1 to 0.2 mm with good assemblability. Become. In particular, in a backlight device used in a small liquid crystal display device such as a watch, a greater effect can be obtained.
[0026]
(Second Embodiment)
The light diffusion sheet in the second embodiment of the present invention is shown in FIG. FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing the light diffusion sheet in the present embodiment. The light diffusing sheet and the backlight device using the light diffusing sheet in the present embodiment are different from the first embodiment in the shape of the through holes of the light diffusing sheet, and the rest are the same as in the first embodiment. Omitted. This will be described below with reference to the drawings.
[0027]
As shown in FIG. 2, the light diffusion sheet 26 in the present embodiment is made of a copper plate having a thickness of 0.15 mm, and has a bowl shape whose inner diameter gradually increases from the front surface 26a side to the back surface 26b side of the light diffusion sheet 26. A plurality of through holes 24 having a shape are arranged at a predetermined pitch. The shape of the first through hole 24 is a concave curved surface drawn by rotating a concave curve around the axis of the through hole 24. The concave curved surface forming the inner surface 24a of the first through hole 24 is close to the back surface 26b in the vicinity of the back surface 26b so that incident light is efficiently reflected and much light is transmitted through the first through hole 24. It is formed into a shape. Further, a silver plating layer 15 as a highly reflective member having high light reflectivity is formed on the front surface 26a, the back surface 26b of the light diffusion sheet 26, and the inner surface 24a of the through hole 24, and the light irradiated to the respective portions. Is reflected efficiently.
[0028]
The inner diameter d of the through hole 24 on the front surface 26a side of the light diffusion sheet 26, the inner diameter D of the through hole 24 on the rear surface 26b side of the light diffusion sheet 26, and the pitch of the arranged through holes 24 are the first embodiment. Similarly, the value of the inner diameter d was 0.1 mm, the value of the inner diameter D was 0.12 mm, and the pitch was 0.5 mm. As a result, the illumination brightness when the backlight is turned on has increased to 1.44 times that of the prior art, as in the first embodiment.
[0029]
As described above, the light diffusion sheet in the present embodiment and the backlight device using the same can also improve the illumination brightness when the backlight is turned on without impairing the illumination brightness when the backlight is not turned on. The same effect as that of the embodiment can be obtained.
[0030]
In each embodiment, the material of the light diffusion sheet has been described by taking a copper plate as an example. However, the material is not limited to this, and it is needless to say that a synthetic resin plate or the like can be freely selected in addition to a metal material. .
Moreover, although the silver plating layer was demonstrated as an example as a highly reflective member with high light reflectivity, it cannot be overemphasized that it is not limited to a silver plating layer, and if it is a metal film with high light reflectivity, it can select freely.
In addition, the LED light source has been described with an example in which one LED element is used, but it goes without saying that the same effect can be obtained even when two or more LED elements are used.
【The invention's effect】
As described above, the transflective light diffusion sheet according to the present invention has a plurality of through holes, and the inner diameter of the through holes is formed in a shape that gradually increases from the front surface side to the back surface side of the light diffusion sheet. For this reason, the semi-transmission light diffusing sheet having the conventional straight through-hole transmits light at an angle that is not transmitted, so that the light transmitted through the through-hole increases. Moreover, since the highly reflective member with high light reflectivity is formed in the surface of the said light-diffusion sheet, a back surface, and the inner surface of a through-hole, light utilization efficiency is improved. Therefore, the backlight device using the light diffusion sheet can improve the illumination brightness when the backlight is lit without impairing the illumination brightness when the backlight is not lit. Further, even when the thickness of the light diffusing sheet is 0.1 to 0.2 mm, the transmittance does not deteriorate, so that the assembling property of a particularly small liquid crystal display device is improved. As described above, by mounting the backlight device using the light diffusion sheet of the present invention on the liquid crystal display device, the light use efficiency is improved, the luminance of the liquid crystal display panel can be improved, and the assemblability is improved. In particular, in a backlight device used in a small liquid crystal display device such as a watch, a greater effect can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a light diffusion sheet and a backlight device using the same according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 (a) is a cross-sectional view of the backlight device using the light diffusion sheet, and FIG. ) Is a partial enlarged cross-sectional view showing a portion A of the light diffusion sheet in FIG.
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of a light diffusing sheet in a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a backlight device using a light diffusion sheet in the prior art.
FIG. 4 is a plan view of a light diffusing sheet in the prior art as viewed from the liquid crystal display panel side.
5 is a partially enlarged cross-sectional view of a light diffusion sheet showing a part of the AA cross section in FIG. 4; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower surface reflection sheet 1a Opening part 2 Frame 2a Bottom part 2c Hole 2d, 2e Hook part 3 Inclined surface reflection sheet 4 Liquid crystal display panel 5 LED light source 6 Light diffusion sheet 6a Light diffusion sheet surface 6b Light diffusion sheet back surface 7 Substrate 8 Light guide plate 8a Inclined surface 8b Extension portion 8c Lower surface 8d Upper surface 9 Mounting component 10 Liquid crystal display device 12 Through hole 14 Conical through hole 15 Silver plating layer 16, 26 Light diffusion sheet 16a, 26a Light diffusion sheet surface 16b, 26b Light Back surface 20 of diffusion sheet Backlight device 24 Through-hole having bowl shape
