JP2005228535A - Planar light source device and liquid crystal display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、面状光源装置及び液晶表示装置に係り、さらに詳しくは、中空領域に沿って配置された点光源からの光を中空領域内で拡散させ、その拡散光を液晶パネルの背面などに照射するサイドライト方式の面状光源装置の改良に関する。 The present invention relates to a planar light source device and a liquid crystal display device, and more specifically, diffuses light from a point light source disposed along a hollow region in the hollow region, and diffuses the diffused light to the back surface of the liquid crystal panel. The present invention relates to an improvement in a side light type planar light source device for irradiation.
液晶パネルの背面に光を照射することで表示画面を裏面から照明する面状光源装置には、光源を筐体の側面に配置するサイドライト方式(エッジライト方式ともいう)のものや、光源を液晶パネルに対向させて筐体の背面に配置する直下型のものがある。さらに、サイドライト方式の面状光源装置には、光源からの光を筐体の開口部に導光するために導光板を用いるものがある。この導光板を用いる面状光源装置は、冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)などの線光源または発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などの点光源からなるサイドライト部から射出された光を導光板内において反射させ、導光板内に設けられる拡散パターンで拡散させることによって、開口部から面状に光を取り出している。 A planar light source device that illuminates the display screen from the back side by irradiating light on the back of the liquid crystal panel includes a side light type (also called an edge light type) in which the light source is arranged on the side of the housing, and a light source. There is a direct type that is disposed on the back of the casing so as to face the liquid crystal panel. Further, some side light type planar light source devices use a light guide plate to guide light from the light source to the opening of the housing. The planar light source device using this light guide plate is a light emitted from a sidelight unit composed of a linear light source such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or a point light source such as a light emitting diode (LED). Is reflected in the light guide plate and diffused by a diffusion pattern provided in the light guide plate, thereby extracting light in a planar shape from the opening.
一般に、テレビジョン用モニターやパーソナルコンピュータ用モニターなどの表示装置では、画面表示に関して表示画面の中央部における明るさが周辺部よりも明るいものの方がユーザに対して自然な印象を与えるので好ましい。このため、これらのモニターに用いられる面状光源装置では、多くの製品が開口部の中央部における輝度を周辺部における輝度よりも高くする構成となっている。 In general, in a display device such as a television monitor or a personal computer monitor, it is preferable that the brightness at the central portion of the display screen is brighter than the peripheral portion with respect to the screen display because it gives a natural impression to the user. For this reason, in the planar light source device used for these monitors, many products have a configuration in which the luminance at the central portion of the opening is higher than the luminance at the peripheral portion.
上述した導光板を用いる面状光源装置では、導光板に付与する拡散パターンを調整することによって所望の輝度分布を得ている。特に、サイドライト部が多数の点光源からなる面状光源装置では、これらの点光源の配列方向における間隔を調整することによって、開口部の配列方向における中央部の輝度を端部における輝度よりも高くすることが行われている(例えば、特許文献1)。しかし、この様な従来の面状光源装置では、重い導光板を用いるので、装置の軽量化が困難であるとともに、装置を大型化しようとすると、導光板を成形する成形機を大型化しなければならないので、製造コストからみて装置の大型化が容易ではないという問題があった。 In the planar light source device using the light guide plate described above, a desired luminance distribution is obtained by adjusting the diffusion pattern to be applied to the light guide plate. In particular, in a planar light source device in which the sidelight part is composed of a large number of point light sources, by adjusting the spacing in the arrangement direction of these point light sources, the luminance of the central part in the arrangement direction of the openings is set to be higher than the luminance at the end part. Increasing the height is performed (for example, Patent Document 1). However, in such a conventional planar light source device, since a heavy light guide plate is used, it is difficult to reduce the weight of the device, and if the device is to be enlarged, the molding machine for forming the light guide plate must be enlarged. Therefore, there is a problem that it is not easy to increase the size of the apparatus in terms of manufacturing cost.
そこで、導光板を用いないサイドライト方式の面状光源装置が従来から提案されている。この面状光源装置は、サイドライト部により射出された光を筐体内の中空領域の背面に配置される反射板で反射させることによって、開口部から面状に光を取り出すことができる。しかしながら、この様な従来の面状光源装置では、中空領域に対してサイドライト部から出射される光の強度がサイドライト部の中央部及び端部で同一であるので、サイドライト部に沿った方向に関して開口部の中央部における輝度を端部における輝度よりも高くすることが容易ではなかった。 Thus, a sidelight type planar light source device that does not use a light guide plate has been proposed. This planar light source device can extract light in a planar shape from the opening by reflecting the light emitted from the sidelight part with a reflector arranged on the back surface of the hollow region in the housing. However, in such a conventional planar light source device, the intensity of the light emitted from the sidelight part with respect to the hollow region is the same at the center part and the end part of the sidelight part. It was not easy to make the luminance at the center of the opening portion higher than the luminance at the end with respect to the direction.
サイドライト部が多数の点光源からなる面状光源装置の場合、点光源の配列方向における間隔を調整することにより、開口部の配列方向における輝度分布が所望のものとなるようにすることが考えられる。ところが、点光源の間隔を調整すると、点光源の配列に粗密が生じ、粗の部分における光の強度が低下すると考えられるので、サイドライト部の粗の部分に関して配列方向の輝度ムラが目立ってしまうという問題があった。すなわち、粗の部分では点光源の配列方向における間隔が大きくなるため、開口部のサイドライト部近傍における局所的な輝度ムラが発生し易く、表示品位を低下させてしまうという問題があった。さらに、3色の点光源を配置している場合であれば、点光源の配置密度が粗となる部分に関して色ムラが発生し易くなってしまうという問題があった。
上述した通り、導光板を用いないサイドライト方式の従来の面状光源装置では、サイドライト部に沿った方向に関して開口部の中央部における輝度を端部における輝度よりも高くすることが容易ではないという問題があった。特に、点光源の間隔を調整することによって点光源の配列方向に関する開口部の輝度分布が所望のものとなるようにしようとすると、サイドライト部の粗の部分に関して配列方向の輝度ムラや色ムラが目立ってしまうという問題があった。 As described above, in a conventional side light type planar light source device that does not use a light guide plate, it is not easy to make the luminance at the center of the opening portion higher than the luminance at the end in the direction along the side light portion. There was a problem. In particular, if an attempt is made to achieve a desired luminance distribution of the apertures in the arrangement direction of the point light sources by adjusting the interval between the point light sources, luminance unevenness and color unevenness in the arrangement direction with respect to the rough portion of the sidelight portion. There was a problem that would stand out.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、導光板を用いることなく、開口部の中央部における輝度を周辺部における輝度よりも高くすることができるサイドライト方式の面状光源装置及び液晶表示装置を提供することを目的としている。特に、サイドライト部に沿った方向に関して、開口部の中央部における輝度を端部における輝度よりも高くすることができるとともに、開口部のサイドライト部近傍における輝度ムラ及び色ムラを抑制することができる面状光源装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a sidelight type planar light source device capable of making the luminance at the center of the opening higher than the luminance at the periphery without using a light guide plate, and An object is to provide a liquid crystal display device. In particular, with respect to the direction along the sidelight portion, the luminance at the center portion of the opening can be made higher than the luminance at the end portion, and luminance unevenness and color unevenness in the vicinity of the sidelight portion of the opening can be suppressed. It aims at providing the planar light source device which can be performed.
本発明による面状光源装置は、筐体の開口部に設けられる拡散板と、上記拡散板に対し筐体内の中空領域を挟んで設けられる反射板と、上記中空領域に沿って筐体内に配置される複数の点光源からなるサイドライト部と、上記点光源からの光を上記反射板側に屈折させ、上記中空領域へ出射する偏角素子とを備え、上記点光源の配置密度がサイドライト部の中央部及び端部で互いに異なるように構成される。 The planar light source device according to the present invention is disposed in the casing along the hollow region, the diffusion plate provided in the opening of the casing, the reflection plate provided across the hollow region in the casing with respect to the diffusion plate. A sidelight unit composed of a plurality of point light sources, and a declination element that refracts light from the point light source toward the reflector and emits the light to the hollow region. It is comprised so that it may mutually differ in the center part and edge part of a part.
点光源の配置密度、例えば、配列方向の間隔がサイドライト部の中央部及び端部で互いに異なっているので、サイドライト部から出射される光の強度をサイドライト部の中央部及び端部で互いに異ならせることができ、サイドライト部に沿った方向に関して開口部における輝度を中央部及び端部で互いに異ならせることができる。その際、点光源からの光が偏角素子により反射板側に屈折し、中空領域へ出射されるようにすることにより、反射板により反射される光の量を増加させ、中空領域内を伝搬する光の伝搬経路を長くしている。従って、サイドライト部に沿った方向に関して開口部における所望の輝度分布を得ることができるとともに、サイドライト部からの光を中空領域内で十分に反射拡散させて開口部から取り出すことができるので、開口部のサイドライト部近傍においてサイドライト部に沿った方向の輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。 Since the arrangement density of point light sources, for example, the intervals in the arrangement direction are different from each other at the central part and the end part of the sidelight part, the intensity of light emitted from the sidelight part is different between the central part and the end part of the sidelight part. The brightness at the opening can be made different at the center and at the end with respect to the direction along the sidelight part. At that time, the light from the point light source is refracted to the reflecting plate side by the declination element and emitted to the hollow region, thereby increasing the amount of light reflected by the reflecting plate and propagating in the hollow region. The propagation path of light to be transmitted is lengthened. Accordingly, it is possible to obtain a desired luminance distribution in the opening with respect to the direction along the sidelight part, and it is possible to sufficiently reflect and diffuse the light from the sidelight part in the hollow region and take it out from the opening. It is possible to suppress occurrence of luminance unevenness and color unevenness in the direction along the sidelight portion in the vicinity of the sidelight portion of the opening.
特に、サイドライト部の中央部における点光源の配置密度が端部における配置密度よりも高いようにすれば、サイドライト部に沿った方向に関して開口部の中央部における輝度を端部における輝度よりも高くすることができるので好ましい。また、偏角素子が、当該偏角素子の入射面に入射する光のうち、強度が最大となる入射角の光を反射板側に屈折させ、さらに好ましくは、反射板に向けて出射するようにすれば、点光源からの入射光を効果的に反射板へ向わせることができるので、開口部のサイドライト部近傍における輝度ムラや色ムラを解消するのに好ましい。 In particular, if the arrangement density of the point light sources in the central part of the sidelight part is higher than the arrangement density in the end part, the luminance at the central part of the opening in the direction along the sidelight part is higher than the luminance at the end part. Since it can be made high, it is preferable. Further, the declination element refracts light of an incident angle having the maximum intensity out of light incident on the incident surface of the declination element, and more preferably emits the light toward the reflection plate. In this case, incident light from the point light source can be effectively directed to the reflecting plate, which is preferable for eliminating luminance unevenness and color unevenness in the vicinity of the side light portion of the opening.
本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記偏角素子の反射板に対向する面が入射面から遠ざかるに従って上記開口部から遠ざかるように傾斜しているように構成される。この様な構成によれば、反射板に対向する面が入射面から遠ざかるに従って開口部から遠ざかるように、すなわち、背面側に傾斜しているので、入射面に入射した光のうち反射板に対向する面で反射する光を傾斜がないものよりも背面側に向けることができる。このため、開口部におけるサイドライト部近傍の輝度が高くなりすぎるのを効果的に抑制することができるので、サイドライト部に垂直な方向に関して所望の輝度分布を得ることができる。 In addition to the above configuration, the planar light source device according to the present invention is configured such that the surface of the deflection element facing the reflection plate is inclined so as to move away from the opening as it moves away from the incident surface. According to such a configuration, the surface facing the reflecting plate moves away from the opening as it moves away from the incident surface, that is, is inclined to the back side, so that the light incident on the incident surface faces the reflecting plate. The light reflected by the surface to be directed can be directed to the back side rather than the one having no inclination. For this reason, since it can suppress effectively that the brightness | luminance of the side light part vicinity in an opening part becomes high too much, a desired luminance distribution can be obtained regarding the direction perpendicular | vertical to a side light part.
また、本発明による面状光源装置は、上記構成に加え、上記偏角素子の反射板に対向する面に設けられ、上記点光源からの入射光を配列方向へ拡散する光拡散手段を備えて構成される。この様な構成によれば、入射面から入射した光のうち反射板に対向する面で反射する光が光拡散手段により点光源の配列方向に拡散されるので、点光源の配列方向に関する輝度ムラ及び色ムラを効果的に抑制することができる。光拡散手段としては、偏角素子の入射面から遠ざかる方向に形成される複数の溝からなるものなどが考えられる。 In addition to the above configuration, the planar light source device according to the present invention includes a light diffusing unit that is provided on a surface of the declination element facing the reflector and diffuses incident light from the point light source in the arrangement direction. Composed. According to such a configuration, the light reflected from the surface facing the reflector out of the light incident from the incident surface is diffused in the point light source arrangement direction by the light diffusing means. In addition, color unevenness can be effectively suppressed. As the light diffusing means, there can be considered one comprising a plurality of grooves formed in a direction away from the incident surface of the deflection element.
本発明による液晶表示装置は、液晶パネルと、上記液晶パネルの背面に光を照射する面状光源装置とを備えた液晶表示装置であって、上記面状光源装置は、筐体の開口部に設けられる拡散板と、上記拡散板に対し筐体内の中空領域を挟んで設けられる反射板と、上記中空領域に沿って筐体内に配置される複数の点光源からなるサイドライト部と、上記点光源からの光を上記反射板側に屈折させ、上記中空領域へ出射する偏角素子とからなり、上記点光源の配置密度がサイドライト部の中央部及び端部で互いに異なるように構成される。 A liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device including a liquid crystal panel and a planar light source device that irradiates light on the back surface of the liquid crystal panel, and the planar light source device is provided in an opening of a housing. A diffusion plate provided; a reflector provided across the diffusion plate with a hollow region in the housing interposed therebetween; a sidelight unit including a plurality of point light sources disposed in the housing along the hollow region; It consists of a declination element that refracts light from the light source toward the reflector and emits it to the hollow region, and is configured such that the arrangement density of the point light sources is different from each other at the center part and the end part of the sidelight part. .
本発明による面状光源装置及び液晶表示装置によれば、点光源の配置密度がサイドライト部の中央部及び端部で互いに異なっているので、サイドライト部に沿った方向に関して開口部における輝度を中央部及び端部で互いに異ならせることができるとともに、点光源からの光が偏角素子により反射板側に屈折し出射されるので、サイドライト部からの光を中空領域内で十分に伝搬、拡散させて開口部から取り出すことができる。従って、開口部のサイドライト部近傍においてサイドライト部に沿った方向の輝度ムラが生じるのを抑制することができるとともに、導光板を用いることなく、開口部の中央部における輝度を周辺部における輝度よりも高くすることができるので、表示品位を向上させることができる。特に、サイドライト部に沿った方向に関して中央部の輝度を端部における輝度よりも高くすることができるので、開口部において所望の輝度分布を得ることができる。また、3色の点光源を配置している場合には、色ムラの発生を抑制することができる。 According to the planar light source device and the liquid crystal display device according to the present invention, the arrangement density of the point light sources is different from each other at the central portion and the end portion of the sidelight portion. The center part and the end part can be made different from each other, and the light from the point light source is refracted and emitted to the reflector side by the declination element, so that the light from the side light part is sufficiently propagated in the hollow region, It can be diffused and taken out from the opening. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of luminance unevenness in the direction along the sidelight portion in the vicinity of the sidelight portion of the opening portion, and the luminance at the central portion of the opening portion can be reduced without using the light guide plate. The display quality can be improved. In particular, the luminance at the center can be made higher than the luminance at the end with respect to the direction along the sidelight portion, so that a desired luminance distribution can be obtained at the opening. Further, when three color point light sources are arranged, the occurrence of color unevenness can be suppressed.
実施の形態1.
図1及び図2は、本発明の実施の形態1による面状光源装置における概略構成の一例を示した図であり、図1には、平面図が示され、図2には、図1のA−A切断線による断面図が示されている。本実施の形態による面状光源装置10は、筐体1前面の開口部11から所望の輝度分布からなる面状の照射光を取り出すことができる光源装置であり、サイドライト部13の中央部における点光源3の配置密度を端部における配置密度よりも高くしている。この面状光源装置10は、特に用途が限られるものではないが、液晶パネル(図示せず)の背面に光を照射して表示画面を裏面から照明するのに好適である。すなわち、面状光源装置10の前面に透過型の液晶パネルを取り付ければ、液晶表示装置を構成することができる。
1 and 2 are diagrams showing an example of a schematic configuration of a planar light source device according to
面状光源装置10は、筐体1、拡散板2、点光源3、基板4、反射板5、偏角素子6及びリフレクタ12により構成される。筐体1前面には開口部11が設けられており、筐体1内には中空領域B1が形成されている。筐体1は、開口部11以外から光が漏れるのを防止している。
The planar
拡散板2は、開口部11に設けられた拡散手段であり、開口部11の開口面内における輝度ムラ及び色ムラを抑制している。拡散板2は、透明樹脂やガラスなどの透光性の部材からなり、この透光性部材に反射材を混入するか、或いは、部材表面を粗面化することにより形成される。
The diffusing plate 2 is a diffusing unit provided in the
点光源3は、赤色、緑色または青色などの単一色の光を生成する発光ダイオード(LED)からなり、例えば、発光部であるLED素子をレンズ形状の透明樹脂で封止することにより形成される。点光源3は、基板4上に複数取り付けられ、図示しない駆動回路によって駆動される。ここでは、基板4上の各点光源3が基板4に沿って一列に配置されるものとし、直線状の点光源列が形成されている。各色の点光源3は、目的とする輝度や色度に応じた個数及び配置順で配置され、例えば、照射光として白色光を得ようとする場合、隣接する点光源3からは互いに異なる色の光が生成されるように配置される。なお、面状光源装置10は、赤色、緑色及び青色のLEDを用いるのに代えて、白色光を生成するLEDを点光源3として用いても良い。
The point
点光源列の配置密度は基板4の中央部及び端部で互いに異なっており、ここでは、表示画面の中央部における明るさを周辺部よりも明るくするために、基板4の中央部における配置密度が端部における配置密度よりも高くなっているものとする。すなわち、点光源3の配列方向における間隔が点光源列の中央部において密になっている。なお、点光源3の配置密度、すなわち、配列方向の間隔は、点光源列の端部から中央部にかけて徐々に変化するものとする。
The arrangement density of the point light source arrays is different between the central portion and the end portion of the substrate 4. Here, in order to make the brightness in the central portion of the display screen brighter than the peripheral portion, the arrangement density in the central portion of the substrate 4. Is higher than the arrangement density at the end. That is, the intervals in the arrangement direction of the point
この様な点光源列が形成された基板4(光源ユニット)は、例えば、筐体1の両サイドに取り付けられる。各光源ユニットは、筐体1の側面1bに沿って筐体1の底面1aにそれぞれ取り付けられ、基板4の点光源3取り付け面が前面側(Z軸方向の正の向き)に向いている。つまり、各点光源3は、中空領域B1に沿って筐体内に配置されている。ここでは、点光源3の配列方向をX軸方向とし、X軸方向に垂直な方向をY軸方向としている。また、筐体1の前面側、すなわち、液晶パネル取り付け面側をZ軸方向の正の向きとしている。なお、面状光源装置10は、各光源ユニットを筐体底面に取り付けるのに代えて、筐体1の側面1bに取り付けるようなものであっても良い。
The substrate 4 (light source unit) on which such a point light source array is formed is attached to both sides of the
反射板5は、光を反射させる反射手段であり、アルミニウムまたは銀などの金属板からなる。反射板5は、開口部11に対向させて筐体1の底面1aに設けられる。すなわち、拡散板2に対し筐体内の中空領域B1を挟んで反射板5が取り付けられている。また、反射板5は、Y軸方向に関して開口部11における中央部の輝度を端部における輝度よりも高くするために、筐体1中央部において前面側へ突出している。これにより、サイドライト部13からの光が筐体1中央部において端部よりもより多く反射されるので、Y軸方向に関して開口部11における中央部の輝度を端部における輝度よりも高くすることができ、所望の輝度分布が得られる。なお、反射板5は、光源ユニットが配置されていない筐体1の側面にも配置されている。また、面状光源装置10は、金属板を用いるのに代えて、樹脂製シートにアルミニウムまたは銀などの金属を蒸着した部材を反射板5として用いるようなものであっても良い。さらに、白色の樹脂製シートなどの拡散反射機能を有する部材を反射板5として用いても良く、反射特性の異なる複数の部材から反射板5を構成して用いても良い。
The reflecting
リフレクタ12は、点光源3からの光を中空領域B1に向けて反射する反射手段であり、銀またはアルミニウムなどの金属からなる反射層が形成された金属板や、白色の樹脂製シートからなる部材が用いられる。リフレクタ12は、点光源列の発光部を包み込むように配置されている。ここでは、光源ユニット及びリフレクタ12からサイドライト部13が形成されるものとする。すなわち、筐体1の両サイドに配置されたサイドライト部13からの光は中空領域B1に対して射出され、その一部は反射板5で反射されて中空領域B1内を伝搬する。中空領域B1内を伝播した光は、拡散板2で拡散され、前面側に射出される。
The
なお、面状光源装置10は、反射板5及びリフレクタ12を互いに異なる部材でそれぞれ形成するのに代えて、同一部材を用いて一体成形されるようなものであっても良い。この様に構成すれば、部品点数(部材点数)を少なくすることができるので、製造コストを削減し、組み立て作業を簡素化することができる。また、筐体内面が反射板5やリフレクタ12を兼ねるように構成すれば、さらに部品点数を削減することができる。
The planar
偏角素子6は、点光源3からの光を反射板5側に屈折させ、中空領域B1へ出射する光学素子であり、アクリルなどの透明樹脂やガラスなどの部材からなる。例えば、断面形状が5角形であるプリズム状の柱体を偏角素子6として用いることができる。偏角素子6は、点光源3の配列方向に沿って点光源3と中空領域B1との間に配置されている。この様な偏角素子6を用いることにより、反射板5により反射される光の量が増加し、中空領域B1内を伝搬する光の伝搬経路が長くなって良好な拡散効果が得られるので、開口部11においてサイドライト部13近傍が明るくなりすぎるのを防止することができるとともに、点光源3の配列方向に関して開口部11におけるサイドライト部13の端部近傍の輝度ムラを抑制することができる。すなわち、点光源3の配列における粗の部分における光の強度の低下を偏角素子6による配列方向の拡散効果によって緩和することができるので、配列方向の輝度ムラが生じるのを防止することができる。
The
なお、面状光源装置10は、拡散板2上に各種の光学シートを有するものであっても良い。例えば、レンズシート、拡散シート、保護シート及び偏光シートを目的に応じて組み合わせたものを光学シートとして用いることができる。
The planar
図3は、図1及び図2の面状光源装置における要部詳細の一例を示した斜視図であり、多数の点光源3からなる光源ユニット21が示されている。基板4上に取り付けられた点光源3は、配列方向、すなわち、基板4の長手方向に関して中央部における間隔が端部におけるよりも密となっている。つまり、配列方向に関する点光源3の間隔が端部において粗となっている。この様な光源ユニット21を筐体1の側面に沿って配置することにより、配列方向に関して所望の輝度分布を得ることができる。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the details of the main part of the planar light source device of FIGS. 1 and 2, and shows a
図4は、図3の光源ユニットにおける各色のLED配列の一例を示した図である。基板4上には、所定の配列順で各色のLEDからなる点光源3が配置されている。例えば、13個の点光源3を配置する場合、赤色の点光源3rをR、緑色の点光源3gをG、青色の点光源3bをBとして、配列方向に端部からG、B、G、R、G、B、G、B、G、R、G、B、Gの順で配置される。この様にすれば、点光源3の配列方向における中央部の間隔を端部における間隔よりも密にした場合、色ごとの間隔も中央部において密になるので、配列方向に関して所望の色度分布を得ることができる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of an LED array of each color in the light source unit of FIG. On the substrate 4, a point
図5は、図1及び図2の面状光源装置における要部詳細の一例を示した側面図であり、強度が最大となる入射角θの光が偏角素子6の入射面22に入射している状態が示されている。偏角素子6は、点光源3からの光が入射する入射面22と、筐体1底面1aに対向する底面24と、屈折光が出射する出射面23とを有する。
FIG. 5 is a side view showing an example of the details of the main part of the planar light source device of FIGS. 1 and 2, and light having an incident angle θ having the maximum intensity is incident on the
入射面22は、底面24から遠ざかるに従って中空領域B1側に傾斜している。出射面23は、底面24から遠ざかるに従って点光源3側に傾斜している。点光源3からの入射光は、筐体1底面1aに配置された反射板5側に、すなわち、底面24側に屈折し、出射面23から出射される。また、入射面22が底面24から遠ざかるに従って中空領域B1側に傾斜しているため、点光源3からの光が入射面22で表面反射する割合が増加し、開口部11のサイドライト部13近傍に出射する光を抑制し、輝度ムラ及び色ムラを効果的に解消することができる。特に、この偏角素子6は、入射面22に入射する光のうち、その強度が最大となる入射角θの光を底面24側に屈折させ、さらに好ましくは、底面24に向けて出射する。この様に構成することにより、点光源3からの入射光を効果的に反射板5へ向かわせることができるので、開口部11のサイドライト部13近傍における輝度ムラ及び色ムラをさらに効果的に解消することができる。
The
図6(a)及び(b)は、図1及び図2の面状光源装置における輝度分布を示した図であり、図6(a)には、X軸方向に関して開口部11の中央部における輝度が端部における輝度よりも高くなっている様子が示され、図6(b)には、Y軸方向に関して開口部11の中央部における輝度が端部における輝度よりも高くなっている様子が示されている。点光源3の配列方向における間隔を調整することにより、開口部11の配列方向、すなわち、X軸方向に関して所望の輝度分布を得ることができる。特に、中央部において密に配置することで、中央部における輝度を端部における輝度よりも高くすることができる。また、Y軸方向に関する反射板5の形状を調整することにより、Y軸方向に関して所望の輝度分布を得ることができる。特に、Y軸方向に関して反射板5の中央部を突出させることで、開口部11の中央部における輝度を端部における輝度よりも高くすることができる。
6A and 6B are diagrams showing the luminance distribution in the planar light source device of FIGS. 1 and 2, and FIG. 6A shows the central portion of the
本実施の形態によれば、サイドライト部13に沿った方向に関して開口部11における中央部の輝度を端部における輝度よりも高くすることができるとともに、サイドライト部13から中空領域B1に出射される光の一部が偏角素子6によって反射板5に向けて屈折するので、サイドライト部13からの光を中空領域B1内で十分に反射拡散させて開口部11から取り出すことができる。従って、点光源3の配列方向に関して所望の輝度分布を得ることができるとともに、開口部11のサイドライト部13近傍において輝度ムラ及び色ムラが生じるのを抑制することができる。
According to the present embodiment, the luminance of the central portion of the
なお、本実施の形態では、底面に何も形成されていない偏角素子6が用いられる場合の例について説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、点光源3からの光を配列方向にさらに効果的に拡散させるために、底面に点光源3の配列方向に光を拡散させる光拡散手段を設けるようなものであっても良い。
In the present embodiment, an example in which the
図7は、本発明の実施の形態1による面状光源装置の他の例を示した図であり、底面にY軸方向の複数の溝31が設けられた偏角素子6を有する面状光源装置の断面が示されている。この偏角素子6の底面には、Y軸方向、すなわち、点光源3から中空領域に向かう方向に複数の溝31が光拡散手段として形成されている。
FIG. 7 is a diagram showing another example of the planar light source device according to the first embodiment of the present invention, and is a planar light source having a
図8(a)及び(b)は、図7の面状光源装置における偏角素子の一例を示した図であり、図8(a)には、偏角素子6の側面形状が示され、図8(b)には、偏角素子6を出射面側から見た様子が示されている。溝31は、配列方向に関して一様に設けられている。この様な溝31を設けることにより、偏角素子6の入射面から入射した光のうち底面で反射する光が溝31により点光源3の配列方向に拡散されるので、点光源3の配列方向に関する輝度ムラ及び色ムラを効果的に抑制することができる。従って、点光源3の配置密度が粗となる部分に関し、開口部11近傍において輝度ムラ及び色ムラが目立ってしまうのを効果的に防止することができる。
FIGS. 8A and 8B are diagrams showing an example of a deflection element in the planar light source device of FIG. 7, and FIG. 8A shows a side shape of the
図9は、図7の面状光源装置における偏角素子の他の例を示した図であり、各点光源3に対向させて溝31aが設けられた偏角素子6が示されている。この偏角素子6では、底面における各溝31aが点光源3に対向する位置に形成されている。すなわち、偏角素子6の長手方向中央部における溝31aの間隔が端部におけるよりも密となっている。この様にすれば、点光源3から中空領域に向けて伝搬する光だけを溝31aによって配列方向に拡散させることができると考えられるので好ましい。
FIG. 9 is a diagram showing another example of the deflection element in the planar light source device of FIG. 7, and shows the
なお、光拡散手段としては、上述したものの他に、白色の拡散反射材を偏角素子6の底面に取り付けたり、偏角素子6の底面を粗面にするようなものであっても良い。
As the light diffusing means, in addition to the above, a white diffuse reflector may be attached to the bottom surface of the
実施の形態2.
実施の形態1では、偏角素子6の底面が筐体底面に対向している場合の例について説明した。これに対し、本実施の形態では、底面が入射面から遠ざかるに従って、開口部11から遠ざかるように傾斜している場合について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, an example in which the bottom surface of the
図10は、本発明の実施の形態2による面状光源装置の一例を示した断面図である。本実施の形態による面状光源装置では、偏角素子6の底面(反射板5に対向する面)32が背面側(Z軸方向の負の向き)に傾斜させて設けられている。すなわち、この偏角素子6の底面32は、入射面から遠ざかるに従って開口部11から遠ざかるように傾斜している。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a planar light source device according to Embodiment 2 of the present invention. In the planar light source device according to the present embodiment, the bottom surface (surface facing the reflection plate 5) 32 of the
図11(a)及び(b)は、図10の面状光源装置において点光源からの光が中空領域に出射される様子を図2の面状光源装置における場合と比較して示した図であり、図11(a)には、底面32で反射された光33が反射板5側に屈折される面状光源装置(本実施の形態)が示され、図11(b)には、底面で反射された光34が開口部11側に屈折される面状光源装置(実施の形態1)が示されている。
FIGS. 11A and 11B are diagrams showing a state in which light from a point light source is emitted to a hollow region in the planar light source device of FIG. 10 in comparison with the planar light source device of FIG. FIG. 11A shows a planar light source device (this embodiment) in which the light 33 reflected by the
本実施の形態では、底面32が傾斜しているので、点光源3から偏角素子6の入射面に入射した光のうち、底面32で反射した光33を反射板5側に屈折させることができる。このため、底面32で反射した光33が開口部11のサイドライト部13近傍に向けて出射されるのを防止することができる。これに対し、実施の形態1では、偏角素子6の底面が筐体底面に平行となっているので、偏角素子6の底面で反射した光34が開口部11側、すなわち、前面側に屈折され、開口部11に向けて出射される。このため、開口部11のサイドライト部13近傍が明るくなり過ぎてしまう。
In the present embodiment, since the
本実施の形態によれば、点光源3からの入射光のうち偏角素子6の底面32で反射する光33を適切に中空領域に出射することができるので、開口部11のサイドライト部13近傍が明るくなりすぎるのを防止することができる。また、開口部11のサイドライト部13近傍における輝度が低減されるので、点光源3の配列方向に関する輝度ムラ及び色ムラの解消にも効果的である。
According to the present embodiment, the light 33 reflected from the
1 筐体
1a 筐体の底面
1b 筐体の側面
2 拡散板
3 点光源
4 基板
5 反射板
6 偏角素子
10 面状光源装置
11 開口部
12 リフレクタ
13 サイドライト部
21 光源ユニット
31,31a 溝
32 偏角素子の底面
B1 中空領域
DESCRIPTION OF
Claims (10)
上記拡散板に対し筐体内の中空領域を挟んで設けられる反射板と、
上記中空領域に沿って筐体内に配置される複数の点光源からなるサイドライト部と、
上記点光源からの光を上記反射板側に屈折させ、上記中空領域へ出射する偏角素子とを備え、
上記点光源の配置密度がサイドライト部の中央部及び端部で互いに異なることを特徴とする面状光源装置。 A diffusion plate provided in an opening of the housing;
A reflector provided across the hollow region in the housing with respect to the diffusion plate;
A sidelight part composed of a plurality of point light sources arranged in the housing along the hollow region;
A deflection element that refracts light from the point light source toward the reflector and emits the light to the hollow region;
The planar light source device, wherein the arrangement density of the point light sources is different from each other at the central portion and the end portion of the sidelight portion.
上記面状光源装置は、筐体の開口部に設けられる拡散板と、
上記拡散板に対し筐体内の中空領域を挟んで設けられる反射板と、
上記中空領域に沿って筐体内に配置される複数の点光源からなるサイドライト部と、
上記点光源からの光を上記反射板側に屈折させ、上記中空領域へ出射する偏角素子とからなり、
上記点光源の配置密度がサイドライト部の中央部及び端部で互いに異なることを特徴とする液晶表示装置。
In a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel and a planar light source device for irradiating light on the back of the liquid crystal panel,
The planar light source device includes a diffusion plate provided at an opening of a housing;
A reflector provided across the hollow region in the housing with respect to the diffusion plate;
A sidelight part composed of a plurality of point light sources arranged in the housing along the hollow region;
It consists of a deflection element that refracts light from the point light source toward the reflector and emits it to the hollow region,
2. A liquid crystal display device according to claim 1, wherein the arrangement density of the point light sources is different between the central portion and the end portion of the sidelight portion.
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