JP2007234385A - Backlight device - Google Patents

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JP2007234385A JP2006054144A JP2006054144A JP2007234385A JP 2007234385 A JP2007234385 A JP 2007234385A JP 2006054144 A JP2006054144 A JP 2006054144A JP 2006054144 A JP2006054144 A JP 2006054144A JP 2007234385 A JP2007234385 A JP 2007234385A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a backlight device with a low-profile size, high optical utilization efficiency, and less variations in luminance. <P>SOLUTION: The numeral 11 denotes a light emitting diode (hereinafter referred to as "LED"). The numeral 12 denotes a reflector having a parabolic mirror. The parabolic mirror on the reflector 12 is in the shape of a topside paraboloid formed when the paraboloid in all directions is cut by a plane crossing the paraboloid's axis line horizontally (such a one-side paraboloid separated by a plane crossing the axis line is hereinafter referred to as "half-paraboloid"). The numeral 13 denotes a half-round cover, to which the opening side edge of the reflector 12 touches internally. Further, a light emitting point of the LED 11 is positioned at a focal point of the parabolic mirror on the reflector 12. Most of the lights outgoing from the LED are collected at the reflector 12 to be fed into a light guide plate 40 as parallel lights. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、バックライト装置の技術に関する。   The present invention relates to a technology of a backlight device.

近年普及している液晶パネル等の非発光型の表示装置においては、バックライトの光源として、EL(Electro Luminescence)ランプ、陰極蛍光ランプ(CFL:Cathode Fluorescent Lamp)などが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
このような非発光型の表示装置のバックライト装置としては、直下方式を用いたものと、エッジライト方式を用いたものとの2種類がある。ここで、直下方式とエッジライト方式のそれぞれのバックライト装置について、図13および図14を参照しつつ以下に説明する。
図13(a)および(b)は、それぞれ直下方式によるバックライト装置2の上面図および側面図であり、図13(c)は、バックライト装置2の光源211から射出される光の光線の向きを概略的に示した図である。直下方式によるバックライト装置は、図13(b)に示すように、導光板240の面方向と平行な方向にCFL等の光源211が複数本面状に配置されている。なお、図13(c)中に示す矢印は、光源211からの光の光線の向きを概略的に示したものである。
次に、図14は、エッジライト方式によるバックライト装置3の構成を説明するための図である。エッジライト方式によるバックライト装置3は、図14に示すように、導光板340の端面と平行な方向にCFL等の光源311が1本あるいは複数本線状に配置されて構成される。図14中に示す矢印は、光源311からの光の光線の向きを概略的に示したものである。光源311から出射される光は、図示のように、導光板340の反射ドット341で反射して導光板340の表面から出射し、これらの光は、拡散シートP1、プリズムシートP2およびプリズムシートP3を介して液晶パネルに出射される。このように光を導光板340内で拡散・散乱させて面上の光源を実現することで、薄型化・低消費電力化を実現している。
特開2005−347062号公報
In non-light-emitting display devices such as liquid crystal panels that have been widely used in recent years, EL (Electro Luminescence) lamps, cathode fluorescent lamps (CFL: Cathode Fluorescent Lamps), and the like are used as backlight light sources (for example, Patent Document 1).
There are two types of backlight devices for such non-light emitting display devices, one using a direct method and the one using an edge light method. Here, the backlight devices of the direct type and the edge light type will be described below with reference to FIG. 13 and FIG.
FIGS. 13A and 13B are a top view and a side view of the backlight device 2 of the direct type, respectively, and FIG. 13C is a diagram of light rays emitted from the light source 211 of the backlight device 2. It is the figure which showed direction roughly. As shown in FIG. 13B, the direct-type backlight device has a plurality of light sources 211 such as CFLs arranged in a plane in a direction parallel to the surface direction of the light guide plate 240. In addition, the arrow shown in FIG.13 (c) shows the direction of the light ray of the light from the light source 211 roughly.
Next, FIG. 14 is a diagram for explaining the configuration of the backlight device 3 based on the edge light system. As shown in FIG. 14, the edge light type backlight device 3 is configured by arranging one or a plurality of light sources 311 such as CFLs in a direction parallel to the end face of the light guide plate 340. The arrow shown in FIG. 14 schematically shows the direction of the light beam from the light source 311. The light emitted from the light source 311 is reflected by the reflective dots 341 of the light guide plate 340 and emitted from the surface of the light guide plate 340, as shown in the figure, and these lights are diffused sheet P1, prism sheet P2, and prism sheet P3. Through the liquid crystal panel. In this way, light is diffused and scattered in the light guide plate 340 to realize a light source on the surface, thereby realizing a reduction in thickness and power consumption.
JP-A-2005-347062

ところで、直下方式のバックライト装置の場合、図13(c)に示すように、P1方向に出射される光は導光板240の表面より射出して閲覧者の目に届くが、P2およびP3方向に出射される光は、閲覧者の目には届かないか、または届いたとしても減衰または制御性の悪い光となってしまう。
また、エッジライト方式の場合においても、図14に示すように、導光板340から直接表示面側に抜けていく光線もあれば、何回も反射・減衰しながら表示面より出て行く光線もある。このように、導光板340から出射される光線の向きや強度はそれぞれで異なり、規則性のない雑然とした光が導光板340から出射してしまう。特に、CFL等の大きな光源を用いた場合は、その発光源となる範囲が広くなるから、リフレクタ312によって反射される光は雑然としたものになってしまい、そのため導光板340からの出射光は更に雑然としたものになってしまう。
Incidentally, in the case of a direct-type backlight device, as shown in FIG. 13C, the light emitted in the P1 direction is emitted from the surface of the light guide plate 240 and reaches the viewer's eyes, but in the P2 and P3 directions. The light emitted to the viewer does not reach the viewer's eyes, or even if it reaches, the light is attenuated or has poor controllability.
Also in the case of the edge light method, as shown in FIG. 14, there are light rays that pass directly from the light guide plate 340 to the display surface side, and light rays that exit from the display surface while being reflected and attenuated many times. is there. Thus, the directions and intensities of the light beams emitted from the light guide plate 340 are different from each other, and messy light having no regularity is emitted from the light guide plate 340. In particular, when a large light source such as CFL is used, the range of the light emission source is widened, so that the light reflected by the reflector 312 becomes cluttered, so that the light emitted from the light guide plate 340 is It becomes even more cluttered.

このように、従来のバックライト装置では、導光板から出射される光が規則性のない雑然としたものになるから、導光板の表面から出射される光の光量にムラが発生することがある。そのため、液晶パネルのユニフォミティー(表示面の明るさの均質性)を保ちにくい。
この問題を回避するためには、導光板に反射ドットを多数設ける必要があるが、反射ドットを多数設けると、金型コストが高くなってしまうという問題がある。
また、エッジライト方式のバックライト装置においては、光源と導光板の端面との距離が離れている場合には、導光板の端面に入射しない光も多く発生するから、導光板に入射する光の量も少なくなってしまう。
As described above, in the conventional backlight device, the light emitted from the light guide plate becomes messy with no regularity, and thus the amount of light emitted from the surface of the light guide plate may be uneven. . For this reason, it is difficult to maintain the uniformity (brightness uniformity of the display surface) of the liquid crystal panel.
In order to avoid this problem, it is necessary to provide a large number of reflective dots on the light guide plate. However, if a large number of reflective dots are provided, there is a problem that the mold cost increases.
Also, in the edge light type backlight device, when the distance between the light source and the end face of the light guide plate is large, a lot of light that does not enter the end face of the light guide plate is generated. The amount will also decrease.

また、特に、光源としてCFLを用いた場合には、図14に示すように、リフレクタ312に比べて光源311が大きくなるから、背面方向に出射された光が導光板340へ入りにくく、光の利用効率が低いという問題もある。   In particular, when CFL is used as the light source, the light source 311 is larger than the reflector 312 as shown in FIG. There is also a problem that usage efficiency is low.

本発明は上述した背景に鑑みてなされたものであり、薄型で、光の利用効率が高く、またムラの少ないバックライト装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described background, and an object thereof is to provide a backlight device that is thin, has high light utilization efficiency, and has little unevenness.

本発明の好適な態様であるバックライト装置は、複数の光源と、前記光源が設けられる基板と、対向配置される上面および下面と、前記上面および前記下面の縁を繋ぐ側面からなる扁平な立体形状を有し、前記側面の一部は光が入射する入射端面となり、前記入射端面から入射された光が前記下面で反射されることにより、前記上面から出射される導光板と、前記各光源毎に設けられ、焦点とこの焦点を通る軸線とを有する曲面であって、前記軸線を通る平面で分離された一方の側の面の少なくとも一部を反射面とし、前記各光源を前記反射面によって前記基板に対向する側から覆い、前記軸線に沿った一方側が開口して前記光源の反射光の出射口となっている複数の反射板とを有し、前記光源は前記焦点に位置しており、前記光源から出射される光および前記反射板から出射される光が前記入射端面に入射するように前記光源、前記反射板および前記導光板の位置関係が設定されていることを特徴とする。
この態様において、 前記光源、前記基板および前記反射板の間に形成される空間を充填する充填物を備えるようにしてもよい。
また、前記充填物の端面であって前記反射板における反射光の出射口に位置する端面が、曲面であるようにしてもよい。
または、前記反射板における反射光の出射口の位置に、前記充填物の端面を覆うように設けられたレンズを備えるようにしてもよい。
また、上述した態様において、前記曲面は、放物面、双曲線面または楕円面に対し、軸線を通る平面で分離した一方の側の面で形成されるようにしてもよい。
または、前記導光板の前記下面は、前記入射端面から光の進入方向に遠ざかるほど前記上面に近づくように形成されているようにしてもよい。
また、前記導光板の前記下面には、前記導光板の内部に向かって突出し、前記光源からの光を反射する反射ドットが複数形成されているようにしてもよい。
または、前記導光板の前記下面には、前記導光板の内部に対して凹形状となり、前記光源からの光を反射するディンプルが複数形成されているようにしてもよい。
A backlight device according to a preferred aspect of the present invention is a flat three-dimensional object comprising a plurality of light sources, a substrate on which the light sources are provided, an upper surface and a lower surface that are arranged to face each other, and a side surface that connects edges of the upper surface and the lower surface. And a part of the side surface is an incident end surface on which light is incident, and the light incident from the incident end surface is reflected by the lower surface, whereby the light guide plate emitted from the upper surface and each of the light sources A curved surface having a focal point and an axis passing through the focal point, and at least a part of a surface on one side separated by a plane passing through the axis is a reflective surface, and each light source is the reflective surface And a plurality of reflecting plates that are open from one side along the axis and serve as exits for the reflected light of the light source, and the light source is located at the focal point. Emanating from the light source Wherein the light emitted from the light and the reflection plate is said light source to be incident on the incident end face, the positional relationship between the reflection plate and the light guide plate is set.
In this aspect, a filling material that fills a space formed between the light source, the substrate, and the reflecting plate may be provided.
In addition, the end surface of the filler that is located at the exit of the reflected light in the reflection plate may be a curved surface.
Or you may make it provide the lens provided so that the end surface of the said filling material might be covered in the position of the exit of the reflected light in the said reflecting plate.
In the above-described aspect, the curved surface may be formed by a surface on one side separated by a plane passing through the axis with respect to a parabolic surface, a hyperbolic surface, or an elliptical surface.
Alternatively, the lower surface of the light guide plate may be formed so as to approach the upper surface as the distance from the incident end surface in the light entering direction increases.
In addition, a plurality of reflective dots that protrude toward the inside of the light guide plate and reflect light from the light source may be formed on the lower surface of the light guide plate.
Alternatively, a plurality of dimples that are concave with respect to the inside of the light guide plate and reflect light from the light source may be formed on the lower surface of the light guide plate.

本発明によれば、薄型で、光の利用効率が高く、またムラの少ないバックライト装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a backlight device that is thin, has high light utilization efficiency, and has little unevenness.

<A:第1実施形態>
図1は、この発明の第1実施形態であるバックライト装置1の外観を示す斜視図である。また、図2および図3は、各々図1に示すバックライト装置1の上面図および側面図である。図1において、10は、光源を備えた光源装置である。図示のように、バックライト装置1には、複数の光源装置10が設けられている。30は、複数の光源装置10が設けられた基板である。
<A: First Embodiment>
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of a backlight device 1 according to the first embodiment of the present invention. 2 and 3 are a top view and a side view of the backlight device 1 shown in FIG. 1, respectively. In FIG. 1, 10 is a light source device provided with a light source. As shown in the figure, the backlight device 1 is provided with a plurality of light source devices 10. Reference numeral 30 denotes a substrate on which a plurality of light source devices 10 are provided.

ここで、光源装置10の構成について、図5乃至図7を参照しつつ以下に説明する。
図5は、光源装置10の概観を示す斜視図である。図において、11は発光ダイオード(以下「LED」という)である。12は、放物面鏡を有したリフレクタである。リフレクタ12の放物面鏡は、全方位の放物面に対して、その軸線を水平に横切る平面で切断した際の上側の放物面(以下、このように軸線を横切る平面で分離した片側の放物面を「半放物面」という)の形状になっている。また、13は半円筒状のカバーであり、リフレクタ12の開口側の端縁はカバー13に内接している。また、LED11の発光点はリフレクタ12の放物面鏡の焦点に位置している。
Here, the configuration of the light source device 10 will be described below with reference to FIGS. 5 to 7.
FIG. 5 is a perspective view showing an overview of the light source device 10. In the figure, 11 is a light emitting diode (hereinafter referred to as “LED”). Reference numeral 12 denotes a reflector having a parabolic mirror. The parabolic mirror of the reflector 12 has an upper paraboloid when cut along a plane that horizontally crosses its axis with respect to an omnidirectional paraboloid (hereinafter, one side separated by a plane that crosses the axis in this way). The paraboloid is called “semi-paraboloid”. Reference numeral 13 denotes a semi-cylindrical cover, and the opening edge of the reflector 12 is inscribed in the cover 13. The light emitting point of the LED 11 is located at the focal point of the parabolic mirror of the reflector 12.

次に、図6は図5に示す光源装置10の上面図である。また、図7は、光源装置10の正面図である。また、図8は、図6に示すA−A’線断面図である。LED11から出射される照明光は、図6および図8の矢印で示すように、リフレクタ12によりほぼ平行光線となって出射する。   Next, FIG. 6 is a top view of the light source device 10 shown in FIG. FIG. 7 is a front view of the light source device 10. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIG. 6. The illumination light emitted from the LED 11 is emitted as a substantially parallel light beam by the reflector 12, as indicated by arrows in FIGS.

図7および図8に示すように、LED11は基台部15aに取り付けられており、基台部15aの下端はヒートシンク15bに取り付けられている。これにより、LED11から発せられる熱は、ヒートシンク15bを介して放熱される。15cは、LED11,基台部15a、ヒートシンク15bを覆う樹脂製のモールドである。このモールド15cからは電極15d、15dが延びており、この電極15d、15dにLED11のアノードおよびカソードがボンディングされている。電極15d、15dは基板30の配線パターンに半田付け等により接合されている。この配線パターンを介して、LED11の発光を制御する駆動回路が取り付けられている(図示略)。また、駆動回路は基板30とは異なる別の基板に取り付けられている。LED11が取り付けられている基板30はリフレクタ12から出射される平行光線に対して平行となるように設けられている。
また、図1乃至図3に示すように、光源装置10の各リフレクタ12は、その出射口が同じ方向を向くように配置されている。
なお、この光源装置10の大きさは、非常に小さいもので2mm×2mm×2mm前後の形状である。但し、50mm×50mm×50mm前後といったもの、またはそれ以上のものでも応用することは可能である。バックライト装置1を薄型に構成するには、2mm×2mm×2mm程度の大きさが好ましい。
As shown in FIGS. 7 and 8, the LED 11 is attached to the base portion 15a, and the lower end of the base portion 15a is attached to the heat sink 15b. Thereby, the heat emitted from the LED 11 is radiated through the heat sink 15b. A resin mold 15c covers the LED 11, the base portion 15a, and the heat sink 15b. Electrodes 15d and 15d extend from the mold 15c, and the anode and cathode of the LED 11 are bonded to the electrodes 15d and 15d. The electrodes 15d and 15d are joined to the wiring pattern of the substrate 30 by soldering or the like. A drive circuit for controlling the light emission of the LED 11 is attached via this wiring pattern (not shown). Further, the drive circuit is attached to another substrate different from the substrate 30. The substrate 30 to which the LEDs 11 are attached is provided so as to be parallel to the parallel rays emitted from the reflector 12.
Further, as shown in FIGS. 1 to 3, each reflector 12 of the light source device 10 is arranged such that its emission port faces the same direction.
The size of the light source device 10 is very small and has a shape of about 2 mm × 2 mm × 2 mm. However, it is possible to apply even those having a size of about 50 mm × 50 mm × 50 mm or more. In order to make the backlight device 1 thin, a size of about 2 mm × 2 mm × 2 mm is preferable.

図1乃至図3の説明に戻る。図において、20は電気ケーブルであり、LED11の発光を制御する駆動回路に接続されている。この場合、駆動回路が出力する駆動電流は、電気ケーブル20を介して各LED11に供給され、各LED11の発光が制御されるようになっている。40は光源装置10から出射される光を反射させる導光板である。本実施形態であるバックライト装置1は、LED11から出射される光およびリフレクタ12から出射される光が導光板40の端面40aに入射するように、LED11、リフレクタ12および導光板40の位置関係が設定されている。導光板40は、例えば、アクリルなどにより形成され、その形状は図示のように平板状になっている。また、導光板40は、図4に示すように、その下面が光の進入方向に遠ざかるほど上面に近づくように形成されている。このため、LEDから出射される光が入射する端面40aの厚みが、対向する端面40bの厚みよりも薄くなっている。
また、図3に示すように、光源装置10の上部には例えば液晶パネル等の表示デバイス5が設置され、光源装置10から出射される光は、導光板40の下面によって反射されて上面から出射し、表示デバイス5に入射する。このように、バックライト装置1からの光が表示デバイス5に入射されることにより、表示デバイス5に表示されている映像等が明るくなる。
Returning to the description of FIGS. In the figure, reference numeral 20 denotes an electric cable, which is connected to a drive circuit that controls the light emission of the LED 11. In this case, the drive current output from the drive circuit is supplied to each LED 11 via the electric cable 20 so that the light emission of each LED 11 is controlled. Reference numeral 40 denotes a light guide plate that reflects light emitted from the light source device 10. In the backlight device 1 according to the present embodiment, the positional relationship between the LED 11, the reflector 12, and the light guide plate 40 is such that the light emitted from the LED 11 and the light emitted from the reflector 12 enter the end surface 40 a of the light guide plate 40. Is set. The light guide plate 40 is made of, for example, acrylic, and has a flat plate shape as shown in the drawing. In addition, as shown in FIG. 4, the light guide plate 40 is formed so that its lower surface gets closer to the upper surface as it moves away in the light entering direction. For this reason, the thickness of the end surface 40a on which the light emitted from the LED is incident is thinner than the thickness of the opposing end surface 40b.
As shown in FIG. 3, a display device 5 such as a liquid crystal panel is installed on the light source device 10. Light emitted from the light source device 10 is reflected by the lower surface of the light guide plate 40 and emitted from the upper surface. Then, the light enters the display device 5. In this way, when the light from the backlight device 1 is incident on the display device 5, an image displayed on the display device 5 is brightened.

50は、導光板40の下面に導光板40内部に向けて突出して設けられた反射ドットである。反射ドット50の輪郭は、ほぼ楕円面となっている。反射ドット50は、図4に示すように、導光板40の下面全体にマトリクス状に複数設けられている。反射ドット50は、光源装置10から平行光として射出された光が、表示デバイス5で最大限の明るさで、ユニフォミティーが良い状態で光線を届かせることができるような形状になっている。   Reference numeral 50 denotes a reflective dot provided on the lower surface of the light guide plate 40 so as to protrude toward the inside of the light guide plate 40. The outline of the reflective dot 50 is substantially elliptical. As shown in FIG. 4, a plurality of reflective dots 50 are provided in a matrix on the entire lower surface of the light guide plate 40. The reflective dots 50 are shaped such that light emitted from the light source device 10 as parallel light can reach the display device 5 with maximum brightness and good uniformity.

以上説明した構成の下、バックライト装置1の光源装置10から光が出射されると、出射された光は、リフレクタ12で反射して、ほぼ平行光線となって導光板40の端面40aに入射する。そして、端面40aに入射した光は、導光板40の内部を平行光線のまま進み、導光板40に設けられた反射ドット50により拡散・集光されながら、導光板40の表面から出射される。このようにしてバックライト装置1から出射された光は、表示デバイス5を照らし、これにより表示デバイス5に映像等が映し出される。   Under the configuration described above, when light is emitted from the light source device 10 of the backlight device 1, the emitted light is reflected by the reflector 12 and enters the end face 40 a of the light guide plate 40 as a substantially parallel light beam. To do. The light incident on the end surface 40 a travels in the light guide plate 40 as parallel rays, and is emitted from the surface of the light guide plate 40 while being diffused and condensed by the reflective dots 50 provided on the light guide plate 40. The light emitted from the backlight device 1 in this way illuminates the display device 5, and thereby an image or the like is displayed on the display device 5.

このとき、導光板40の端面40aに入射する光は、リフレクタ12によって平行光となっているから、LED11からの光線の多くが、平行光という規則性のある、すなわち制御された状態で導光板40の端面40aに入射する。また、反射ドット50は、最大限の明るさで、またユニフォミティーがよい状態で平行光線を反射させるように予め設計されているから、導光板40の端面40aに入射された光は、反射ドット50によってまた制御(整理)された光として反射する。
このように本実施形態においては、LED11からの出射光を、リフレクタ12により制御された状態(平行光線)で導光板40の端面40aに入射することができ、さらに、端面40aに入射された光を、反射ドット50によって好適に制御して反射させることができるから、これにより、導光板40の表面から光を効率よく出射することができる。
At this time, since the light incident on the end surface 40a of the light guide plate 40 is converted into parallel light by the reflector 12, most of the light rays from the LED 11 are in a regular state, that is, in a controlled state as parallel light. 40 is incident on the end face 40a. In addition, since the reflective dot 50 is designed in advance to reflect parallel rays with maximum brightness and good uniformity, the light incident on the end surface 40a of the light guide plate 40 is reflected by the reflective dot 50. Reflected as light controlled by 50.
As described above, in the present embodiment, the light emitted from the LED 11 can be incident on the end surface 40a of the light guide plate 40 in a state (parallel light beam) controlled by the reflector 12, and further, the light incident on the end surface 40a. Therefore, the light can be efficiently emitted from the surface of the light guide plate 40.

さらに、本実施形態においては、半放物面のリフレクタ12を用いることによって、LED11からの出力光を効率よく集めることが可能となる。   Furthermore, in this embodiment, the output light from LED11 can be efficiently collected by using the semiparabolic reflector 12.

また、リフレクタ12から出射される光は平行光であるから、光源装置10から離れた場所まで光を届けることができる。これは、例えば灯台の光が遠くに届く原理と同様である。
さらに、本実施形態の導光板40は、端面40aから端面40bにかけてその厚みが薄くなっていくように形成されているから、導光板40の端面40aから端面40bまでほぼ均一にLED11の出射光を到達させることができる。これにより、導光板40の表面40cのほぼ全体で均等した光が出射され、ムラを少なくすることが可能となるとともに、ユニフォミティーを保つことができる。
Moreover, since the light emitted from the reflector 12 is parallel light, the light can be delivered to a place away from the light source device 10. This is similar to the principle that light from a lighthouse, for example, reaches far away.
Furthermore, since the light guide plate 40 of the present embodiment is formed so that its thickness decreases from the end surface 40a to the end surface 40b, the light emitted from the LEDs 11 is emitted almost uniformly from the end surface 40a to the end surface 40b of the light guide plate 40. Can be reached. As a result, light that is uniform over the entire surface 40c of the light guide plate 40 is emitted, so that unevenness can be reduced and uniformity can be maintained.

また、導光板40の端面40aに入射する光はほぼ平行光線であるために入射される光の強度は反射ドット50のそれぞれにおいてほぼ同一となるから、反射ドット50の設計を画一的に行っても、設計の狙い通りの光線を表示デバイス5に供給することができる。   In addition, since the light incident on the end surface 40a of the light guide plate 40 is a substantially parallel light beam, the intensity of the incident light is substantially the same in each of the reflective dots 50. Therefore, the reflective dots 50 are designed uniformly. However, the light beam as designed can be supplied to the display device 5.

従来のエッジライト方式のバックライト装置においては、導光板に入射される光は規則性のない雑然としたものであった。すなわち、導光板に入射される光の角度や強さは様々であったから、最大限の明るさで、かつユニフォミティーが良い状態で光線を出射できるように反射ドットを設計することは困難であった。
これに対し本実施形態においては、導光板40の端面40aに入射する光は、規則性のない雑然としたものではなく、整然とした平行光線であり、また、入射される光の強度は反射ドット50のそれぞれにおいてほぼ同一となるから、反射ドット50の設計を容易に行うことが可能である。
In the conventional edge light type backlight device, the light incident on the light guide plate is messy with no regularity. In other words, since the angle and intensity of light incident on the light guide plate varied, it was difficult to design a reflective dot so that light could be emitted with the maximum brightness and good uniformity. It was.
On the other hand, in the present embodiment, the light incident on the end face 40a of the light guide plate 40 is not a messy and irregular regular light, but is an orderly parallel light beam, and the intensity of the incident light is a reflective dot. 50 is substantially the same, it is possible to easily design the reflective dot 50.

<B:第2実施形態>
次に、この発明の第2の実施形態について説明する。
この実施形態であるバックライト装置が、上述した第1実施形態に示したバックライト装置1と異なる点は、光源装置10の構成が異なる点であり、他の構成要素は第1実施形態に示したそれと同様である。そのため、以下の説明においては、第1実施形態で示したバックライト装置1と同様の構成要素については同じ符号を付与して適宜その説明を省略する。
<B: Second Embodiment>
Next explained is the second embodiment of the invention.
The backlight device according to this embodiment is different from the backlight device 1 shown in the first embodiment described above in that the configuration of the light source device 10 is different, and other components are shown in the first embodiment. It is similar to that. Therefore, in the following description, the same code | symbol is provided about the component similar to the backlight apparatus 1 shown in 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted suitably.

図9は、この実施形態のバックライト装置で用いる光源装置10Aの上面図であり、上述した第1実施形態において図6に示した上面図と対応する図である。この光源装置10Aが、上述した第1実施形態における光源装置10と異なる点は、基板30とリフレクタ12の内面とで構成される空間に、例えばシリコン等の充填物60が充填されている点である。充填物60は、光の取り出し効率が良く、また、リフレクタ12、LED11および基板30を固着できる物質であればよい。また、この充填物60の端面であってリフレクタ12における反射光の出射口に位置する端面60aは、図9に示すように、凸面の曲面をなしており、この曲面は凸レンズと同じ機能を有している。この充填物60が光源装置10Aの各構成要素を固着させる働きを担っており、光源装置10Aは一体型として形成されている。   FIG. 9 is a top view of the light source device 10A used in the backlight device of this embodiment, and corresponds to the top view shown in FIG. 6 in the first embodiment described above. This light source device 10A is different from the light source device 10 in the first embodiment described above in that a space formed by the substrate 30 and the inner surface of the reflector 12 is filled with a filler 60 such as silicon. is there. The filler 60 may be any material that has good light extraction efficiency and can fix the reflector 12, the LED 11, and the substrate 30. Further, an end surface 60a that is an end surface of the filler 60 and is located at the reflected light exit of the reflector 12 has a convex curved surface as shown in FIG. 9, and this curved surface has the same function as the convex lens. is doing. The filling 60 has a function of fixing each component of the light source device 10A, and the light source device 10A is formed as an integral type.

この実施形態においては、シリコン等の充填物でレンズを一体に形成しているから、光源から出射される光の利用効率を更に高くすることができる。
また、充填物60の端面60aが曲面をなして凸レンズと同じ機能を有しているから、LED11からの出力光は充填物60内において集光される。したがって、導光板40の下面に、集光位置に適した反射部材や反射形状を配置しておくことにより、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, since the lens is integrally formed with a filler such as silicon, the utilization efficiency of light emitted from the light source can be further increased.
In addition, since the end surface 60 a of the filling 60 has a curved surface and has the same function as the convex lens, the output light from the LED 11 is collected in the filling 60. Therefore, by arranging a reflective member and a reflective shape suitable for the light condensing position on the lower surface of the light guide plate 40, the same effects as those of the above-described embodiment can be obtained.

<C:変形例>
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその一例を示す。
(1)上述した第2実施形態においては、充填物60の端面を曲面とすることによって凸レンズを形成するようにした。このように充填物によって形成するレンズは凸レンズに限定されるものではなく、例えば、図10に示すように、充填物60Bの端面を曲面とすることによって凹レンズを形成するようにしてもよい。図10に示すような凹レンズが形成された光源装置10Bを用いれば、LED11からの出力光を効率よく拡散することが可能となる。
また、上述した第2実施形態においては、充填物60によって凸レンズを形成するようにしたが、充填物とレンズ(凸レンズまたは凹レンズ)とが一体となっている必要はなく、例えば図11に示すように、リフレクタ12における反射光の出射口の位置に、充填物60Cの端面を覆うようにレンズ(凸レンズまたは凹レンズ)61を設ける構成としてもよい。この構成においても、上述した第2実施形態と同様に、LEDからの出力光を効率よく集光(または拡散)することが可能となる。
なお、充填物によってレンズを形成するようにせず、単に、LED、基板および反射板の間に形成される空間を充填するようにしてもよい。
<C: Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to embodiment mentioned above, It can implement with another various form. An example is shown below.
(1) In the second embodiment described above, the convex lens is formed by making the end surface of the filler 60 a curved surface. Thus, the lens formed by the filler is not limited to a convex lens. For example, as shown in FIG. 10, a concave lens may be formed by making the end surface of the filler 60B a curved surface. If the light source device 10B having a concave lens as shown in FIG. 10 is used, the output light from the LED 11 can be efficiently diffused.
In the second embodiment described above, the convex lens is formed by the filler 60. However, the filler and the lens (convex lens or concave lens) do not have to be integrated, for example, as shown in FIG. In addition, a lens (convex lens or concave lens) 61 may be provided at the position of the reflected light exit of the reflector 12 so as to cover the end face of the filler 60C. Even in this configuration, similarly to the second embodiment described above, it is possible to efficiently collect (or diffuse) the output light from the LED.
The space formed between the LED, the substrate and the reflecting plate may be simply filled without forming the lens with the filler.

(2)上述した各実施形態においては、リフレクタの放物面鏡は、半放物面(全方位の放物面に対して、その軸線を横切る平面で分離した片側の放物面)の形状としたが、リフレクタの形状はこれに限定されるものではなく、例えば半放物面の一部を反射面とする形状であってもよい。または、放物面に限らず、双曲線面や、楕円面に対し、その軸線を通る平面で分離した一方の側の面の少なくとも一部を用いて反射曲面を形成するようにしてもよい。なお、図12に、楕円面に対し、その軸線を通る平面で分離した一方の側の面を反射曲面としたリフレクタ12Dを用いた光源装置10Dの一例を示す。 (2) In each of the above-described embodiments, the parabolic mirror of the reflector has a semi-parabolic surface (one parabolic surface separated from the omnidirectional parabolic surface by a plane crossing its axis). However, the shape of the reflector is not limited to this, and may be a shape in which a part of the semi-parabolic surface is a reflecting surface, for example. Alternatively, the reflection curved surface may be formed by using at least a part of a surface on one side separated from a hyperbolic surface or an elliptical surface by a plane passing through its axis, not limited to a parabolic surface. FIG. 12 shows an example of a light source device 10D using a reflector 12D having a reflection curved surface on one side separated from the elliptical plane by a plane passing through its axis.

(3)なお、導光板40は、上述した実施形態で用いた形状に限らない。光が入射される入射端面と、入射端面から入射された光を反射する下面と、下面で反射された光を出射する上面を有していればどのような形状でもよい。この場合、平面上の表示デバイスに背後から光を均一に照射するために、導光板は扁平な板状に形成され、上面および下面は表示デバイスの大きさに応じた形状および面積を有する必要がある。
すなわち、導光板は、対向配置される上面および下面と、前記上面および前記下面の縁を繋ぐ側面からなる扁平な立体形状を有し、前記側面の一部は光が入射する入射端面となり、前記入射端面から入射された光が前記下面で反射されることにより、前記上面から出射されるように形成されていればよい。
(3) The light guide plate 40 is not limited to the shape used in the above-described embodiment. Any shape may be used as long as it has an incident end face on which light is incident, a lower surface that reflects light incident from the incident end face, and an upper surface that emits light reflected by the lower surface. In this case, in order to uniformly irradiate light on the flat display device from behind, the light guide plate is formed in a flat plate shape, and the upper surface and the lower surface must have a shape and an area corresponding to the size of the display device. is there.
That is, the light guide plate has a flat three-dimensional shape composed of an upper surface and a lower surface arranged opposite to each other and a side surface connecting edges of the upper surface and the lower surface, and a part of the side surface becomes an incident end surface on which light is incident, The light incident from the incident end face may be formed so as to be emitted from the upper surface by being reflected by the lower surface.

(4)上述した実施形態においては、導光板40に反射ドット50を設けて、この反射ドット50により光が拡散・集光されるようにしたが、反射ドットに代えて、導光板の内部に対して凹形状となり、前記光源からの光を反射するディンプルを複数形成してもよい。このディンプルによって光を適宜拡散または集光することによって、導光板の上面から均一は光を出力するようにしてもよい。 (4) In the embodiment described above, the reflection dot 50 is provided on the light guide plate 40 so that the light is diffused and collected by the reflection dot 50. However, instead of the reflection dot, the reflection dot 50 is provided inside the light guide plate. On the other hand, a plurality of dimples having a concave shape and reflecting light from the light source may be formed. Light may be uniformly output from the upper surface of the light guide plate by appropriately diffusing or condensing the light with the dimples.

バックライト装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a backlight apparatus. バックライト装置の上面図である。It is a top view of a backlight device. バックライト装置の側面図である。It is a side view of a backlight device. 導光板の反射ドットの構成を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the structure of the reflective dot of a light-guide plate. 光源装置の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of a light source device. 光源装置の上面図である。It is a top view of a light source device. 光源装置の正面図である。It is a front view of a light source device. 図6のA−A’線断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ of FIG. 6. 凸レンズを有する光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which has a convex lens. 凹レンズを有する光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which has a concave lens. 凹レンズを有する光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which has a concave lens. 楕円面鏡のリフレクタを有する光源装置の上面図である。It is a top view of the light source device which has the reflector of an ellipsoidal mirror. 従来の直下方式のバックライト装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the backlight apparatus of the conventional direct type. 従来のエッジライト方式のバックライト装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the backlight apparatus of the conventional edge light system.

符号の説明Explanation of symbols

1…バックライト装置、5…表示デバイス、10…光源装置、11…LED、12…リフレクタ、13…カバー、20…電気ケーブル、30…基板、40…導光板、40a…端面、50…反射ドット、60…充填物、60a…端面。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Backlight apparatus, 5 ... Display device, 10 ... Light source apparatus, 11 ... LED, 12 ... Reflector, 13 ... Cover, 20 ... Electric cable, 30 ... Substrate, 40 ... Light guide plate, 40a ... End face, 50 ... Reflection dot 60 ... filler, 60a ... end face.

Claims (8)

複数の光源と、
前記光源が設けられる基板と、
対向配置される上面および下面と、前記上面および前記下面の縁を繋ぐ側面からなる扁平な立体形状を有し、前記側面の一部は光が入射する入射端面となり、前記入射端面から入射された光が前記下面で反射されることにより、前記上面から出射される導光板と、
前記各光源毎に設けられ、焦点とこの焦点を通る軸線とを有する曲面であって、前記軸線を通る平面で分離された一方の側の面の少なくとも一部を反射面とし、前記各光源を前記反射面によって前記基板に対向する側から覆い、前記軸線に沿った一方側が開口して前記光源の反射光の出射口となっている複数の反射板と
を有し、
前記光源は前記焦点に位置しており、前記光源から出射される光および前記反射板から出射される光が前記入射端面に入射するように前記光源、前記反射板および前記導光板の位置関係が設定されていることを特徴とするバックライト装置。
Multiple light sources;
A substrate provided with the light source;
It has a flat three-dimensional shape consisting of an upper surface and a lower surface arranged opposite to each other and a side surface connecting the edges of the upper surface and the lower surface, and a part of the side surface becomes an incident end surface on which light is incident, and is incident from the incident end surface A light guide plate that is emitted from the upper surface by reflecting light on the lower surface;
A curved surface provided for each of the light sources and having a focal point and an axis passing through the focal point, and at least a part of a surface on one side separated by a plane passing through the axis is a reflective surface, A plurality of reflecting plates that are covered from the side facing the substrate by the reflecting surface and that are open on one side along the axis and serve as an exit of reflected light of the light source;
The light source is located at the focal point, and the positional relationship between the light source, the reflecting plate, and the light guide plate is such that light emitted from the light source and light emitted from the reflecting plate are incident on the incident end surface. A backlight device characterized by being set.
前記光源、前記基板および前記反射板の間に形成される空間を充填する充填物を備えることを特徴とする請求項1に記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, further comprising a filler that fills a space formed between the light source, the substrate, and the reflector. 前記充填物の端面であって前記反射板における反射光の出射口に位置する端面が、曲面である
ことを特徴とする請求項2に記載のバックライト装置。
3. The backlight device according to claim 2, wherein an end surface of the filler which is an end surface located at an exit of reflected light in the reflection plate is a curved surface.
前記反射板における反射光の出射口の位置に、前記充填物の端面を覆うように設けられたレンズを備える
ことを特徴とする請求項2に記載のバックライト装置。
The backlight device according to claim 2, further comprising: a lens provided at a position of an exit of the reflected light in the reflecting plate so as to cover an end surface of the filler.
前記曲面は、放物面、双曲線面または楕円面に対し、軸線を通る平面で分離した一方の側の面で形成されることを特徴とする請求項1乃至4いずれかに記載のバックライト装置。   5. The backlight device according to claim 1, wherein the curved surface is formed by a surface on one side separated by a plane passing through an axis with respect to a parabolic surface, a hyperbolic surface, or an elliptical surface. . 前記導光板の前記下面は、前記入射端面から光の進入方向に遠ざかるほど前記上面に近づくように形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のバックライト装置。
The backlight device according to any one of claims 1 to 5, wherein the lower surface of the light guide plate is formed so as to approach the upper surface as the distance from the incident end surface increases in the light entering direction.
前記導光板の前記下面には、前記導光板の内部に向かって突出し、前記光源からの光を反射する反射ドットが複数形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のバックライト装置。
The reflective surface which protrudes toward the inside of the said light-guide plate, and reflects the light from the said light source is formed in the said lower surface of the said light-guide plate. Backlight device.
前記導光板の前記下面には、前記導光板の内部に対して凹形状となり、前記光源からの光を反射するディンプルが複数形成されている
ことを特徴とする請求項1乃至6に記載のバックライト装置。
The back according to any one of claims 1 to 6, wherein a plurality of dimples that are concave with respect to the inside of the light guide plate and reflect light from the light source are formed on the lower surface of the light guide plate. Light equipment.
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008210779A (en) * 2006-12-01 2008-09-11 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd Low side emitting light source and method of forming the same
JP2010530082A (en) * 2007-06-14 2010-09-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Thin flash or thin video recording light using thin side-emitting LEDs
WO2010149583A1 (en) 2009-06-23 2010-12-29 Seereal Technologies S.A. Lighting device for a direct viewing display
DE102009028984A1 (en) 2009-06-23 2010-12-30 Seereal Technologies S.A. Flat lighting unit for use as e.g. background light for illuminating e.g. transmissive spatial light modulator of e.g. direct vision display, has covering layer whose thickness decreases in light propagation direction
WO2012144514A1 (en) * 2011-04-22 2012-10-26 シャープ株式会社 Surface light source device, method for manufacturing same, display device with same, and lighting device with same
WO2012147646A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 シャープ株式会社 Light source device, surface light source device, display device, and illumination device
WO2013084880A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-13 シャープ株式会社 Surface light source device, light control device and display device using same, and illumination device
WO2016147505A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 ソニー株式会社 Light emission device, display device, and illumination device
WO2017163608A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 ソニー株式会社 Light-emitting device, display device, and lighting device
JP7165792B1 (en) 2021-07-28 2022-11-04 マクセル株式会社 Spatial floating image information display system and light source device used therefor
JP7167282B1 (en) 2021-07-28 2022-11-08 マクセル株式会社 Spatial floating image information display system and light source device used therefor
WO2023136077A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-20 マクセル株式会社 Spatial floating image display system, light source device used therefor, retroreflective member, and optical system

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008210779A (en) * 2006-12-01 2008-09-11 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte Ltd Low side emitting light source and method of forming the same
JP2010530082A (en) * 2007-06-14 2010-09-02 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Thin flash or thin video recording light using thin side-emitting LEDs
WO2010149583A1 (en) 2009-06-23 2010-12-29 Seereal Technologies S.A. Lighting device for a direct viewing display
DE102009028984A1 (en) 2009-06-23 2010-12-30 Seereal Technologies S.A. Flat lighting unit for use as e.g. background light for illuminating e.g. transmissive spatial light modulator of e.g. direct vision display, has covering layer whose thickness decreases in light propagation direction
US8711466B2 (en) 2009-06-23 2014-04-29 Seereal Technologies S.A. Illumination unit for a direct-view display
WO2012144514A1 (en) * 2011-04-22 2012-10-26 シャープ株式会社 Surface light source device, method for manufacturing same, display device with same, and lighting device with same
WO2012147646A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 シャープ株式会社 Light source device, surface light source device, display device, and illumination device
WO2013084880A1 (en) * 2011-12-05 2013-06-13 シャープ株式会社 Surface light source device, light control device and display device using same, and illumination device
WO2016147505A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 ソニー株式会社 Light emission device, display device, and illumination device
WO2017163608A1 (en) * 2016-03-24 2017-09-28 ソニー株式会社 Light-emitting device, display device, and lighting device
JP7165792B1 (en) 2021-07-28 2022-11-04 マクセル株式会社 Spatial floating image information display system and light source device used therefor
JP7167282B1 (en) 2021-07-28 2022-11-08 マクセル株式会社 Spatial floating image information display system and light source device used therefor
JP2023018896A (en) * 2021-07-28 2023-02-09 マクセル株式会社 Spatial floating image information display system and light source device used therefor
JP2023020803A (en) * 2021-07-28 2023-02-09 マクセル株式会社 Spatial floating image information display system and light source device used therefor
JP2023021103A (en) * 2021-07-28 2023-02-09 マクセル株式会社 Spatial floating video information display system and light source divice used therefor
JP7367148B2 (en) 2021-07-28 2023-10-23 マクセル株式会社 Space floating video display device
JP7370433B2 (en) 2021-07-28 2023-10-27 マクセル株式会社 Light source device used in spatial floating video information display system
WO2023136077A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-20 マクセル株式会社 Spatial floating image display system, light source device used therefor, retroreflective member, and optical system

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