JP2005235661A - Backlight - Google Patents
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Description
本発明は、携帯電話やPDA等に用いられている小型液晶ディスプレイを背面から照射する照明装置であるバックライトに関する。 The present invention relates to a backlight which is an illumination device that irradiates a small liquid crystal display used in a mobile phone, a PDA, or the like from the back.
近年、携帯電話やPDA等の小型液晶ディスプレイ(以下、LCDと略称)の照明装置であるバックライトには、コストダウンとともに高輝度、高視野角、薄型、軽量化、低消費電力化などの要求がより厳しくなっている。このようなバックライトの光源には消費電力が小さく、発熱も少ない発光ダイオード(以下、LEDと略称)が用いられている。LEDを出射した光はまず導光板の側面から入射し、導光板内で反射を繰り返して伝搬される。そして、導光板の下面から外側に出た光は反射シートによって反射して導光板内に戻される。導光板の下面に設けられた凸形状や鋸形状によって反射した光が導光板の上面から出射される。導光板から出射した光はプリズムシートによって進行方向が変わり、LCDを背面から照射する。LEDは点光源であるために輝度均一性化が困難であり、LCDの表示面全面にわたって輝度ムラが無く明るくして表示を見やすくする様々な工夫がなされている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, backlights, which are illumination devices for small liquid crystal displays (hereinafter abbreviated as LCDs) such as mobile phones and PDAs, have been demanded for high brightness, high viewing angle, thinness, light weight, and low power consumption as well as cost reduction. Is getting tougher. As a light source of such a backlight, a light emitting diode (hereinafter abbreviated as LED) that consumes less power and generates less heat is used. The light emitted from the LED first enters from the side surface of the light guide plate, and is propagated by being repeatedly reflected in the light guide plate. And the light which came out from the lower surface of the light-guide plate is reflected by a reflection sheet, and is returned in a light-guide plate. Light reflected by a convex shape or a saw shape provided on the lower surface of the light guide plate is emitted from the upper surface of the light guide plate. The light emitted from the light guide plate changes its traveling direction depending on the prism sheet, and irradiates the LCD from the back side. Since the LED is a point light source, it is difficult to make the luminance uniform, and various ideas have been made to make the display easy to see by making the display surface bright without any unevenness in luminance (see, for example, Patent Document 1). .
従来のこのようなバックライトの一例を図面に基づいて説明する。図3は従来のバックライトの平面図及び側面図である。図4は、このバックライトの導光板の光線追跡図である。図5(a)は導光板の指向性を示す長さ方向断面の輝度分布図であり、図5(b)は同じく幅方向断面の輝度分布図である。図6は導光板からの光線追跡図である。図7(a)はバックライトの照度の指向性を示す長さ方向断面の輝度分布図であり、図7(b)は同じく幅方向断面の輝度分布図である。 An example of such a conventional backlight will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a plan view and a side view of a conventional backlight. FIG. 4 is a ray tracing diagram of the light guide plate of the backlight. FIG. 5A is a luminance distribution diagram in the longitudinal section showing the directivity of the light guide plate, and FIG. 5B is a luminance distribution diagram in the sectional direction in the same manner. FIG. 6 is a ray tracing diagram from the light guide plate. FIG. 7A is a luminance distribution diagram of the longitudinal section showing the directivity of the illuminance of the backlight, and FIG. 7B is a luminance distribution diagram of the sectional view of the width direction.
まずバックライトの構成について説明する。図3において、11はエッジライト型のバックライトを示しており、2は光源であるLEDを示している。3は導光板であり、導光板3の端面3aに近接して複数のLED2が配設されている。XはLED2の配列方向であるバックライト11の幅方向を、Yは照射方向を、ZはXと直角な長さ方向を示している。14はX方向に平行な二つのプリズム面14a、14bから成るマイクロプリズムが下面のZ方向に連続して形成されたプリズムシートであり、導光板3の上面3bに近接して配設されている。5は反射シートであり、導光板3の下面3cに近接して配設されている。図4に示すように、導光板3の下面3cにはX方向に平行でZ方向に角度αの幅の狭い斜面が階段状に連続して形成されている。角度αは光源からの光を効率よく導光板の上面に向かわせるために設定されている。
First, the configuration of the backlight will be described. In FIG. 3, 11 indicates an edge light type backlight, and 2 indicates an LED as a light source.
次に、バックライト11の作用について説明する。図4に示すように、LED2をZ方向やや下方に角度θをもって出射した光は、導光板3の端面3aから内部へ入射し、入射角が臨界角を越えて下面3bに入射すると全反射して上面3bへ向かう。入射角が臨界角を越えて上面3bに入射すると全反射して再び下面3cへ向かう。下面3c、上面3bにおいて反射を繰り返すが、階段状の斜面の効果により入射角が臨界角を下回った光は、上面3bから出射角φをもって上方へ出光する。下面3cから外側へ出た光は反射シート5によって導光板3内に戻される。導光板3の上面3bからの出射光は、図5(a)、図5(b)にも示すように、長さ方向に傾いており、光の強度の広がりは幅方向には広く、長さ方向には狭く、アンバランスになっている。図6に示すように、導光板3からZ方向よりに出射した光はプリズムシート14のプリズム面14aを透過し、プリズム面14bで反射して進行方向を上方へ変更してプリズムシート14の上面から図示しないLCDの背面に向かって出射する。
しかしながら、先に述べたように、従来の二つの平面から成るプリズム面を備えたプリズムシート14を用いた場合、そのプリズムシート14は光の進行方向を変化させる機能しか持たないために、バックライト11の光の指向性は導光板3のみの出射光の指向性そのものに大きく依存している。すなわち、導光板からの出射光は集光させられることなく、強度はそのままバックライト11の輝度になってしまう。したがって、図7(a)、図7(b)に示すように、バックライトの出射光はY方向すなわちLCD表示面に向かって垂直に進行するが集光しないので、輝度が不十分になるという問題があった。
However, as described above, in the case where the
本発明は、上記問題を解決して、導光板からの出射光をプリズムシートで集光させて、輝度を高めることができるバックライトを提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a backlight capable of increasing luminance by condensing light emitted from a light guide plate with a prism sheet.
前述した目的を達成するための本発明の手段は、発光ダイオードである光源と、この光源を端面に近接して配設した導光板と、この導光板の下面に近接して配設した反射シートと、前記導光板の上面に近接して配設したプリズムシートとから成り、液晶表示デバイスを背面から照明するバックライトであって、前記プリズムシートの下面には前記導光板の前記端面の幅方向に平行な二つのプリズム面から成るマイクロプリズムが前記導光板の長さ方向に連続して形成されているとともに、前記前記プリズムシートの前記光源と反対側を向いている前記プリズム面が曲面になっているバックライトにおいて、前記曲面になっている前記プリズム面は、前記導光板の長さ方向の縦断面が前記光源と反対側へ凸形状を成していることを特徴とする。 The means of the present invention for achieving the above-described object includes a light source that is a light emitting diode, a light guide plate in which the light source is disposed in the vicinity of the end surface, and a reflection sheet that is disposed in the vicinity of the lower surface of the light guide plate. And a prism sheet disposed close to the upper surface of the light guide plate, and a backlight for illuminating the liquid crystal display device from the back side, the lower surface of the prism sheet being in the width direction of the end surface of the light guide plate A microprism composed of two prism surfaces parallel to each other is formed continuously in the length direction of the light guide plate, and the prism surface facing the light source of the prism sheet is curved. In the backlight, the prism surface having the curved surface is characterized in that a longitudinal section in a length direction of the light guide plate has a convex shape opposite to the light source.
また、前記プリズムシートの前記二つのプリズム面のうち前記光源側を向いている前記プリズム面は平面であることを特徴とする。 Further, the prism surface facing the light source among the two prism surfaces of the prism sheet is a flat surface.
本発明によれば、発光ダイオードである光源と、この光源を端面に近接して配設した導光板と、この導光板の下面に近接して配設した反射シートと、前記導光板の上面に近接して配設したプリズムシートとから成り、液晶表示デバイスを背面から照明するバックライトであって、前記プリズムシートの下面には前記導光板の前記端面の幅方向に平行な二つのプリズム面から成るマイクロプリズムが前記導光板の長さ方向に連続して形成されているとともに、前記前記プリズムシートの前記光源と反対側を向いている前記プリズム面が曲面になっているバックライトにおいて、前記曲面になっている前記プリズム面は、前記導光板の長さ方向の縦断面が前記光源と反対側へ凸形状を成しているので、前記曲面において光の進行方向の範囲が狭められて集光するので、バックライトの輝度を高めることができる。 According to the present invention, a light source that is a light emitting diode, a light guide plate in which the light source is disposed close to the end surface, a reflection sheet that is disposed in proximity to the lower surface of the light guide plate, and an upper surface of the light guide plate And a prism sheet arranged in proximity to the backlight for illuminating the liquid crystal display device from the back side, and the lower surface of the prism sheet includes two prism surfaces parallel to the width direction of the end surface of the light guide plate. In the backlight in which the microprism is formed continuously in the length direction of the light guide plate, and the prism surface facing the light source of the prism sheet is curved, the curved surface In the prism surface, the longitudinal section in the length direction of the light guide plate has a convex shape opposite to the light source, so that the range of the light traveling direction is narrowed on the curved surface. Since is it condenses, it is possible to increase the brightness of the backlight.
以下、本発明を実施するための最良の形態であるバックライトを図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の実施の形態であるバックライトの導光板からの光線追跡図である。図2(a)は導光板からの出射光の指向性を示す長さ方向断面の輝度分布図であり、図2(b)は同じく幅方向断面の輝度分布図である。 Hereinafter, a backlight which is the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a ray tracing diagram from a light guide plate of a backlight according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a luminance distribution diagram in the longitudinal section showing the directivity of the light emitted from the light guide plate, and FIG. 2B is a luminance distribution diagram in the same width direction.
図1において、1は本発明の実施の形態であるバックライトを示している。4はバックライト1のプリズムシートであり、プリズムシート4の下面側に、X方向に平行な二つのプリズム面4aと4bとから成るマイクロプリズムがZ方向に連続して形成されている。二つのプリズム面4a、4bのうち光源に近いプリズム面4aは平面であり、光源と反対側を向いているプリズム面4bは長さ方向の縦断面が光源と反対側へ凸形状を成している曲面である。その他の構成は従来のバックライトと同様なので、同じ構成要素には同じ符号と名称とを用いて詳細な説明を省略する。
In FIG. 1,
次に、本発明の実施の形態の作用について説明する。バックライト1の導光板3の構成は従来と同様であるから、その輝度分布も図5(a)、図5(b)に示した通りである。導光板3からの出射光を追跡してみると、図1に示すように、プリズムシート4のプリズム面4aから入射し、プリズム面4bで反射して進行方向を変更して照射方向であるY方向に向かう。
Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described. Since the configuration of the
本発明の実施の形態であるバックライト1の効果について説明する。導光板3からの出射光がプリズムシート4のプリズム面4aが平面であるために光の大部分が反射しないで入射し、プリズム面4bで反射する際にプリズム面4bが凸面であることによって光の長さ方向の範囲が狭められる。したがって、図2(a)、図2(b)に示すように、バックライト1の長さ方向の出射光が集光されて、輝度を高めることができた。
The effect of the
本発明のバックライトは携帯電話をはじめ、PDA等の小型電子機器に広く適用できる。 The backlight of the present invention can be widely applied to small electronic devices such as mobile phones and PDAs.
1 バックライト
2 発光ダイオード
3 導光板
3a 端面
3b 上面
3c 下面
4 プリズムシート
4a、4b プリズム面
5 反射シート
X 幅方向
Z 長さ方向
DESCRIPTION OF
Claims (2)
The backlight according to claim 1, wherein the prism surface facing the light source among the two prism surfaces of the prism sheet is a flat surface.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004045516A JP2005235661A (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Backlight |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2005235661A true JP2005235661A (en) | 2005-09-02 |
Family
ID=35018381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004045516A Pending JP2005235661A (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Backlight |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2005235661A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011053265A (en) * | 2009-08-31 | 2011-03-17 | Hitachi Chem Co Ltd | Diffraction type condensing film and surface light source device |
CN106773294A (en) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | 深圳市华星光电技术有限公司 | Backlight module and display device |
US10371350B2 (en) | 2014-04-01 | 2019-08-06 | 3M Innovative Properties Company | Asymmetric turning film with multiple light sources |
US10388230B2 (en) | 2014-05-30 | 2019-08-20 | 3M Innovative Properties Company | Temporally multiplexing backlight with asymmetric turning film |
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- 2004-02-20 JP JP2004045516A patent/JP2005235661A/en active Pending
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