【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯型電話や電子手帳などの液晶表示装置に使用されるバックライト装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のバックライト装置として、例えば特許文献１に記載のものが知られている。この例は、図６に示すように、枠体２の上部に保持された液晶表示パネル３の下部にバックライト装置１を設けた構造のもので、このバックライト装置１は、光源４と、この光源４で発した光を液晶表示パネル３の裏面側に導くための導光板５と、この導光板５の上面に配置された拡散シート６と、導光板５の下面に配置された反射シート７とを備えた構造である。前記導光板５は、透明なアクリル板によって形成されており、その一端には光源４の上方にまで延びる受光部８を有している。この受光部８は上面が斜めにカットされた反射面９を有すると共に、光源４と向かい合う受光部８の下面には平面状の受光面１０を有する形状である。なお、前記光源４は各種のＩＣや電子部品が実装される回路基板１１の先端部に実装されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−３５５４２８号公報
【０００４】
前記光源４から導光板５の受光部８に向かって放射された光は、受光面１０から受光部８内に入射したのち、受光部８の反射面９で前方側に反射され、そのまま導光板５内を進んで上方の液晶表示パネル３を背面側から照射する。そして、導光板５内を光が進むときに前記導光板５の上面に配置された拡散シート６及び導光板５の下面に配置された反射シート７によって光の拡散や反射が繰り返され、導光板全体の輝度が高められると共に輝度ムラが抑えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近は導光板５の厚みを薄く形成することでバックライト装置１の薄型化を図る傾向にあるが、導光板５の厚みを薄くすると受光部８での反射面９の角度もそれに伴って小さくなってしまう。その結果、光源４から受光部８に入射した光は光源４の近くに反射されるため該付近を反射光が強く照らす一方、導光板５の先端部分には反射光が届きにくくなって、先端部分での輝度が著しく低下すると共に輝度ムラが現れるといった問題があった。そのため、従来にあっては導光板５の表面に光散乱用のドットパターンを設け、このドットパターンを光源４に近い方から遠い方に向かって徐々に増加させることで光源から遠い方の光拡散を高め、発光輝度が導光板５の前面で均一となるようにしていた（例えば、特開平１１−１４２８４３号公報参照）。しかしながら、導光板５の厚みが益々薄くなっていくと、上記導光板５に設けたドットパターンだけでは、発光輝度を均一化させるのが難しいといった問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、導光板の厚みがきわめて薄い場合でも光源から遠く離れた先端部での発光輝度を保つようにして導光板の面全体の輝度ムラを抑えるようにしたバックライト装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に係るバックライト装置は、光源と、この光源で発した光を導く導光板と、導光板の少なくとも上面に配置された拡散シートを備え、前記導光板の一端に光源からの光を受光する受光部が形成されてなるバックライト装置において、前記拡散シートの光拡散率を受光部に近い方から遠い方に向かって徐々に小さくなるように設定したことを特徴とする。
【０００８】
上記導光板から出射した光はその上面の拡散シートによって散乱され、さらにこの散乱光が液晶表示パネルの下側偏向板の透過軸を通過したのち液晶表示パネルを裏面側から照射するが、本願発明では導光板の上面に配置される拡散シートの光拡散率を光源に近い方から遠い方に向かって次第に小さくなるように設定してあるので、光源から遠く離れた部分では散乱の度合いが少なくなる。そして、このことは前記下側偏向板の透過軸を外れる光が少なくなり、透過軸を通過する光の量が多くなることを意味する一方、逆に光源に近い部分では光の散乱が多いために下側偏向板の透過軸を外れる光の量が多くなることを意味し、結果的には光源に近い方と遠い方との輝度のバランスがよくなって、輝度ムラが抑制されることになる。
【０００９】
本発明の拡散シートは、光拡散率が段階的に異なるような一枚のシートで形成される他、光拡散率の異なる複数枚の拡散シート部材を一枚のシート状につなげて形成したものでもよい。拡散率の異なる複数枚の拡散シート部材をつなげて形成する場合、さらにその上に光拡散率の大きい一枚の別の拡散シートを重ねることで、拡散シート部材同士のつなぎ目を見せないようにすることができる。
【００１０】
上記拡散シートは、プラスチックシート上にビーズを散布することで形成することができ、その場合に撒き散らすビーズの密度によって光の拡散率を調整することができる。ビーズの密度は、ビーズの大きさやビーズの量などによって調整することが出来る。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて本発明に係るバックライト装置を詳細に説明する。ここで、図１は本発明に係るバックライト装置の全体図、図２は拡散シートの第１実施形態を示す斜視図、図３は拡散シートで散乱された光と下側偏向板の透過軸を通過した光量の関係を示す説明図である。
【００１２】
図１に示された本発明のバックライト装置２１は、基本的には従来のバックライト装置と同様、枠体２２の上部に保持された液晶表示パネル２３の下部に配設された構造である。即ち、ＬＥＤなどの光源２４と、この光源２４で発した光を液晶表示パネル２３の裏面側に導くための導光板２５と、この導光板２５の上面に配置された拡散シート２６と、導光板２５の下面に配置された反射シート２７とを備える。前記導光板２５は、透明なアクリル板によって形成されており、その一端には光源２４の上方にまで延びる受光部２８を有し、この受光部２８の上面に斜めにカットされた反射面２９を有すると共に、光源２４と向かい合う受光部２８の下面には平面状の受光面３０を有している。
【００１３】
この実施形態において、前記拡散シート２６は、図２に示したように、光拡散率の異なる４枚の拡散シート部材３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄをつなげることによって形成されている。それぞれの拡散シート部材３１ａ〜３１ｄは、透明なポリエステルフィルム等のシート表面に接着剤を塗布し、その上に微小なビーズ３２を散布してシート表面に接着させたものである。各拡散シート部材３１ａ〜３１ｄの光拡散率は、散布するビーズ３２の密度によって異なり、この実施形態ではビーズ３２の直径や散布量を変えることによって密度を調整している。即ち、光源２４に最も近い方の拡散シート部材３１ａから最も遠い方の拡散シート部材３１ｄに向かって、ビーズ３２の大きさを次第に小さく、またビーズ３２の散布量も次第に少なくすることで、光拡散率を大から小に段階的かつ滑らかに変化させることができる。この実施形態では様々な光拡散率を有する拡散シート部材の中から最適の光拡散率を有する拡散シート部材を選択できるといったメリットがある。
【００１４】
上記拡散シート２６の上面に配設される液晶表示パネル２３は、図３に示したように、液晶セル２３ａの上下面に上側偏光板２３ｂと下側偏光板２３ｃとが配置された構成である。これら上側偏向板２３ｂ及び下側偏向板２３ｃは、液晶物質のねじれ角に適合した透過軸（図示せず）を有しており、この透過軸に沿って通過した光が液晶セル２３ａを照射することになる。上記光源２４の付近では導光板２５からの反射光が強いのに加えて拡散シート２６の拡散率も大きいが、散乱する光の量が多いことは下側偏向板２３ｃの透過軸を外れる光の量も多くなることを意味するため、光量が多い割には液晶表示パネル２３を照射する輝度は抑えられたものとなる。
【００１５】
一方、光源２４から離れた先端部分では導光板２５によって導かれる光の量も少ない反面、拡散シート２６の拡散率も小さく設定されているため、下側偏向板２３ｃの透過軸を外れる光の量の少なくなり、散乱した多くの光が透過軸を通過して液晶表示パネル２３を照射する。このように、光源２４に近い所では導光板２５に導かれる光の量が多い反面、下側偏向板２３ｃの透過軸を通過する光の量が抑えられる一方、光源２４から遠い所では導光板２５に導かれる光の量が少ない反面、下側偏向板２３ｃの透過軸を通過する光の量が多いので、液晶表示パネル２３の全体での照射バランスが良くなり、結果的に輝度ムラを効果的に抑えることができる。
【００１６】
図４は、本発明の第２実施形態に係る拡散シートを示したものである。この拡散シート３６は、主拡散シート３７と補助拡散シート３８とを重ね合わせ接着剤などで一体化したものである。補助拡散シート３８には前述と同様の拡散シート部材３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄが用いられ、光源２４に近い方から遠い方に向かって光拡散率が段階的に低下するように設定されている。主拡散シート３７には拡散率の大きい一枚構成のシートが用いられており、例えば直径の大きいビーズを多数散布することで構成される。このように、補助拡散シート３８の上面に一枚シートの主拡散シート３７を被せて二重構造としたので、補助拡散シート３８を構成する拡散シート部材３８ａ〜３８ｄ同士のつなぎ目３９を目立たなくする効果がある。
【００１７】
図５は、本発明の第３実施形態に係る拡散シート４６を示したものである。この拡散シート４６は、一枚のシート材の上にビーズ３２で濃淡を付けて光拡散率を段階的に変化させたものであり、簡易な構成であると共につなぎ目が見えるといったことがない。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るバックライト装置によれば、導光板の上面に配置される前記拡散シートの光拡散率を受光部に近い方から遠い方に向かって徐々に小さくなるように設定したので、光源から遠く離れた部分では光の散乱が少なく、液晶表示パネルの下側偏向板の透過軸を外れる光が少なくなる一方、逆に光源に近い部分では光の散乱が多いために前記下側偏向板の透過軸を外れる光が多くなり、全体として見たときには光源に近い方と遠い方との輝度のバランスがよくなって、輝度ムラが抑制されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るバックライト装置の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態である拡散シートを示す斜視図である。
【図３】前記拡散シートで散乱された光と下側偏向板の透過軸を通過した光量の関係を示す説明図である。
【図４】本発明の第２実施形態である拡散シートを示す斜視図である。
【図５】本発明の第３実施形態である拡散シートを示す斜視図である。
【図６】従来のバックライト装置の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
２１ バックライト装置
２３ 液晶表示パネル
２４ 光源
２５ 導光板
２６，３６，４６ 拡散シート
２８ 受光部
３１ａ〜３１ｄ 拡散シート部材
３２ ビーズ
３７ 主拡散シート
３８ 補助拡散シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a backlight device used in a liquid crystal display device such as a mobile phone or an electronic notebook.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as this type of backlight device, for example, the one described in Patent Document 1 is known. In this example, as shown in FIG. 6, the backlight device 1 is provided at the lower part of the liquid crystal display panel 3 held at the upper part of the frame 2, and the backlight device 1 includes a light source 4, A light guide plate 5 for guiding light emitted from the light source 4 to the back side of the liquid crystal display panel 3, a diffusion sheet 6 disposed on the top surface of the light guide plate 5, and a reflection sheet disposed on the bottom surface of the light guide plate 5. 7. The light guide plate 5 is formed of a transparent acrylic plate, and has a light receiving portion 8 extending to the upper side of the light source 4 at one end thereof. The light receiving unit 8 has a reflecting surface 9 whose upper surface is cut obliquely, and has a planar light receiving surface 10 on the lower surface of the light receiving unit 8 facing the light source 4. The light source 4 is mounted on the tip of a circuit board 11 on which various ICs and electronic components are mounted.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-4-355428
The light radiated from the light source 4 toward the light receiving portion 8 of the light guide plate 5 enters the light receiving portion 8 from the light receiving surface 10 and then is reflected forward by the reflecting surface 9 of the light receiving portion 8, and as it is. 5, the upper liquid crystal display panel 3 is irradiated from the back side. Then, when light travels through the light guide plate 5, light diffusion and reflection are repeated by the diffusion sheet 6 disposed on the upper surface of the light guide plate 5 and the reflection sheet 7 disposed on the lower surface of the light guide plate 5. The overall brightness is increased and brightness unevenness is suppressed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Recently, there is a tendency to reduce the thickness of the backlight device 1 by reducing the thickness of the light guide plate 5. However, if the thickness of the light guide plate 5 is reduced, the angle of the reflection surface 9 at the light receiving portion 8 is accordingly increased. Will get smaller. As a result, since the light incident on the light receiving unit 8 from the light source 4 is reflected near the light source 4, the reflected light strongly illuminates the vicinity, while the reflected light hardly reaches the front end portion of the light guide plate 5. There is a problem that the luminance at the portion is significantly lowered and uneven luminance appears. Therefore, conventionally, a light scattering dot pattern is provided on the surface of the light guide plate 5, and this dot pattern is gradually increased from the side closer to the light source 4 toward the far side to diffuse the light farther from the light source. The light emission luminance is made uniform on the front surface of the light guide plate 5 (for example, see JP-A-11-142843). However, as the thickness of the light guide plate 5 becomes thinner, there is a problem that it is difficult to make the light emission luminance uniform only with the dot pattern provided on the light guide plate 5.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a backlight device that suppresses luminance unevenness on the entire surface of the light guide plate by maintaining the light emission luminance at the tip portion far from the light source even when the light guide plate is extremely thin. It is to provide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a backlight device according to claim 1 of the present invention includes a light source, a light guide plate that guides light emitted from the light source, and a diffusion sheet disposed on at least an upper surface of the light guide plate, In a backlight device in which a light receiving portion that receives light from a light source is formed at one end of the light guide plate, the light diffusion rate of the diffusion sheet is gradually decreased from the side closer to the light receiving portion toward the far side. It is characterized by setting.
[0008]
The light emitted from the light guide plate is scattered by the diffusion sheet on the upper surface, and the scattered light passes through the transmission axis of the lower deflection plate of the liquid crystal display panel and then irradiates the liquid crystal display panel from the back side. Since the light diffusivity of the diffusion sheet disposed on the upper surface of the light guide plate is set so as to gradually decrease from the side closer to the light source to the far side, the degree of scattering is reduced at a portion far from the light source. . This means that the light that deviates from the transmission axis of the lower deflection plate is reduced, and the amount of light that passes through the transmission axis is increased. On the other hand, light is scattered in a portion close to the light source. This means that the amount of light that deviates from the transmission axis of the lower deflector increases, and as a result, the brightness balance between the near and far sides of the light source is improved, and uneven brightness is suppressed. Become.
[0009]
The diffusion sheet of the present invention is formed by a single sheet whose light diffusivity varies stepwise, and is formed by connecting a plurality of diffusion sheet members having different light diffusivities into a single sheet. But you can. When a plurality of diffusion sheet members having different diffusion rates are connected and formed, another diffusion sheet having a large light diffusion rate is further stacked on the diffusion sheet members so as not to show a joint between the diffusion sheet members. be able to.
[0010]
The diffusion sheet can be formed by spreading beads on a plastic sheet, and the light diffusivity can be adjusted by the density of beads scattered in that case. The density of the beads can be adjusted by the size of the beads and the amount of beads.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a backlight device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is an overall view of a backlight device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a first embodiment of a diffusion sheet, and FIG. 3 is a diagram showing light scattered by the diffusion sheet and the transmission axis of the lower deflection plate. It is explanatory drawing which shows the relationship of the light quantity which passed through.
[0012]
The backlight device 21 of the present invention shown in FIG. 1 basically has a structure arranged at the lower part of the liquid crystal display panel 23 held at the upper part of the frame 22 as in the conventional backlight device. . That is, a light source 24 such as an LED, a light guide plate 25 for guiding light emitted from the light source 24 to the back side of the liquid crystal display panel 23, a diffusion sheet 26 disposed on the upper surface of the light guide plate 25, and a light guide plate And a reflection sheet 27 disposed on the lower surface of 25. The light guide plate 25 is formed of a transparent acrylic plate, and has a light receiving portion 28 extending to the upper side of the light source 24 at one end, and a reflective surface 29 cut obliquely on the upper surface of the light receiving portion 28. A planar light receiving surface 30 is provided on the lower surface of the light receiving unit 28 facing the light source 24.
[0013]
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the diffusion sheet 26 is formed by connecting four diffusion sheet members 31a, 31b, 31c, 31d having different light diffusivities. Each of the diffusion sheet members 31a to 31d is obtained by applying an adhesive to the surface of a sheet such as a transparent polyester film, and spraying fine beads 32 thereon to adhere to the sheet surface. The light diffusivity of each of the diffusion sheet members 31a to 31d varies depending on the density of the beads 32 to be dispersed. In this embodiment, the density is adjusted by changing the diameter of the beads 32 and the amount of dispersion. That is, light diffusion is achieved by gradually reducing the size of the beads 32 and gradually reducing the amount of beads 32 dispersed from the diffusion sheet member 31a closest to the light source 24 toward the diffusion sheet member 31d farthest from the light source 24. The rate can be changed gradually and smoothly from large to small. In this embodiment, there is an advantage that a diffusion sheet member having an optimum light diffusion rate can be selected from among diffusion sheet members having various light diffusion rates.
[0014]
As shown in FIG. 3, the liquid crystal display panel 23 disposed on the upper surface of the diffusion sheet 26 has a configuration in which an upper polarizing plate 23b and a lower polarizing plate 23c are disposed on the upper and lower surfaces of the liquid crystal cell 23a. . The upper deflecting plate 23b and the lower deflecting plate 23c have a transmission axis (not shown) adapted to the twist angle of the liquid crystal material, and the light passing along the transmission axis irradiates the liquid crystal cell 23a. It will be. In the vicinity of the light source 24, in addition to the strong reflected light from the light guide plate 25, the diffusivity of the diffusion sheet 26 is also large, but the large amount of scattered light means that the light deviating from the transmission axis of the lower deflection plate 23c. This means that the amount of light increases, so that the luminance with which the liquid crystal display panel 23 is irradiated is suppressed for a large amount of light.
[0015]
On the other hand, the amount of light guided by the light guide plate 25 is small at the tip portion away from the light source 24, but the diffusion rate of the diffusion sheet 26 is also set small, so the amount of light that deviates from the transmission axis of the lower deflection plate 23c. Therefore, a lot of scattered light passes through the transmission axis and irradiates the liquid crystal display panel 23. Thus, while the amount of light guided to the light guide plate 25 is large near the light source 24, the amount of light passing through the transmission axis of the lower deflection plate 23c is suppressed, while the light guide plate is far from the light source 24. Although the amount of light guided to 25 is small, the amount of light passing through the transmission axis of the lower deflection plate 23c is large, so that the overall irradiation balance of the liquid crystal display panel 23 is improved, resulting in the effect of uneven brightness. Can be suppressed.
[0016]
FIG. 4 shows a diffusion sheet according to the second embodiment of the present invention. The diffusion sheet 36 is obtained by integrating a main diffusion sheet 37 and an auxiliary diffusion sheet 38 with an overlapping adhesive or the like. The auxiliary diffusion sheet 38 uses the same diffusion sheet members 38a, 38b, 38c, and 38d as described above, and is set so that the light diffusion rate gradually decreases from the side closer to the light source 24 toward the far side. . The main diffusion sheet 37 is a single sheet having a high diffusion rate, and is configured by, for example, spraying a large number of beads having a large diameter. In this way, since the single main diffusion sheet 37 is covered on the upper surface of the auxiliary diffusion sheet 38 to form a double structure, the joint 39 between the diffusion sheet members 38a to 38d constituting the auxiliary diffusion sheet 38 is made inconspicuous. effective.
[0017]
FIG. 5 shows a diffusion sheet 46 according to the third embodiment of the present invention. The diffusion sheet 46 is obtained by adding light and shade with beads 32 on a single sheet material to change the light diffusivity in a stepwise manner, and has a simple structure and does not show a joint.
[0018]
【The invention's effect】
As described above, according to the backlight device of the present invention, the light diffusivity of the diffusion sheet disposed on the upper surface of the light guide plate is gradually decreased from the side closer to the light receiving unit toward the far side. Because it is set, light scattering is small in the part far from the light source, and light that deviates from the transmission axis of the lower deflection plate of the liquid crystal display panel is reduced, while conversely, light scattering is large in the part close to the light source. The amount of light that deviates from the transmission axis of the lower deflection plate increases, and when viewed as a whole, the brightness balance between the near and far sides of the light source is improved, and uneven brightness is suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a backlight device according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a diffusion sheet according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the light scattered by the diffusion sheet and the amount of light that has passed through the transmission axis of the lower deflection plate.
FIG. 4 is a perspective view showing a diffusion sheet according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view showing a diffusion sheet according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional backlight device.
[Explanation of symbols]
21 Backlight device 23 Liquid crystal display panel 24 Light source 25 Light guide plates 26, 36, 46 Diffusion sheet 28 Light receiving portions 31 a to 31 d Diffusion sheet member 32 Beads 37 Main diffusion sheet 38 Auxiliary diffusion sheet
