JP2008282744A - Backlight device and display device equipped with above - Google Patents

Backlight device and display device equipped with above Download PDF

Info

Publication number
JP2008282744A
JP2008282744A JP2007127359A JP2007127359A JP2008282744A JP 2008282744 A JP2008282744 A JP 2008282744A JP 2007127359 A JP2007127359 A JP 2007127359A JP 2007127359 A JP2007127359 A JP 2007127359A JP 2008282744 A JP2008282744 A JP 2008282744A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light source
light
backlight device
dots
dot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007127359A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazunori Hoshi
和法 星
Kenichi Iwagami
健一 岩上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2007127359A priority Critical patent/JP2008282744A/en
Publication of JP2008282744A publication Critical patent/JP2008282744A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Liquid Crystal (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize thinning of a backlight device and a display device with luminance unevenness restrained irrespective of an arrangement state of a light source. <P>SOLUTION: The backlight device is provided with a light source 11 made of a plurality of light-emitting diodes and a diffusion plate arranged in opposition to the light source 11 with a given interval onto a floodlight direction of the light source 11, and make the light emitted from the light source 11 to be diffused. The diffusion plate is provided with a dot pattern 20 with dots 21 dotted having the same areas made of ink containing white pigment formed on an opposition face to the light source 11. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、LEDを光源とするバックライト装置およびそれを備えた表示装置に関するものである。   The present invention relates to a backlight device using an LED as a light source and a display device including the backlight device.

液晶表示装置等に使用されるバックライト装置は、光源の配置位置によって、エッジライト型と、直下型とに分類される。エッジライト型のバックライト装置は、光源が表示画面端に配置されている。そして、光源から発光された光を透明樹脂にて形成された導光体を用いて面発光させる。一方、直下型のバックライト装置は、光源が表示画面の背後(直下)に配置されている。そして、光源から発光された光を拡散板を用いて拡散させることにより面発光させる。   Backlight devices used in liquid crystal display devices and the like are classified into an edge light type and a direct type depending on the arrangement position of the light source. In the edge light type backlight device, the light source is arranged at the end of the display screen. Then, surface light is emitted from the light emitted from the light source using a light guide formed of a transparent resin. On the other hand, in the direct type backlight device, the light source is arranged behind (directly below) the display screen. Then, surface light is emitted by diffusing light emitted from the light source using a diffusion plate.

直下型のバックライト装置は、エッジライト型のバックライト装置よりも、高面輝度および製品重量の低減の面で優れている。このため、近年、表示画面サイズの大型化が進む液晶表示装置に採用されるバックライト装置の大半は、直下型のバックライト装置である。   The direct type backlight device is superior to the edge light type backlight device in terms of high surface brightness and reduced product weight. For this reason, most backlight devices employed in liquid crystal display devices whose display screen size has been increasing in recent years are direct type backlight devices.

例えば、特許文献1〜3には、直下型のバックライト装置が開示されている。
具体的には、特許文献1には、拡散板に加えて、均一板を備えたバックライト装置が開示されている。図13は、特許文献1のバックライト装置の斜視図である。このバックライト装置は、複数の発光ダイオード(LED)111が格子状に配置されており、発光ダイオード111の光を遮って覆うように、拡散板112と均一板113とがこの順に設けられている。拡散板112は、発光ダイオード111の光を拡散するものであり、均一板113は、拡散板112で拡散された光の照度を均一板113上で均一にするものである。このバックライト装置は、均一板113を設けることによって、光源の眩しさを抑制しつつ、装置の大型化が抑制される。
For example, Patent Documents 1 to 3 disclose direct-type backlight devices.
Specifically, Patent Document 1 discloses a backlight device including a uniform plate in addition to a diffusion plate. FIG. 13 is a perspective view of the backlight device of Patent Document 1. FIG. In this backlight device, a plurality of light emitting diodes (LEDs) 111 are arranged in a grid pattern, and a diffusion plate 112 and a uniform plate 113 are provided in this order so as to block and cover the light from the light emitting diodes 111. . The diffusion plate 112 diffuses the light of the light emitting diode 111, and the uniform plate 113 makes the illuminance of the light diffused by the diffusion plate 112 uniform on the uniform plate 113. In the backlight device, by providing the uniform plate 113, an increase in size of the device is suppressed while suppressing glare of the light source.

また、特許文献2には、光源を格子状または三角形状に配置することによって、輝度ムラ(輝度明暗)を抑制するバックライト装置が開示されている。   Patent Document 2 discloses a backlight device that suppresses luminance unevenness (brightness / darkness) by arranging light sources in a lattice shape or a triangular shape.

また、特許文献3には、光源の投光方向に、輝度を均一化するための調光用ドットパターンが形成されたバックライト装置が開示されている。
特開2003−187605号公報(2003年7月4日公開) 特開2006−310043号公報(2006年11月9日公開) 特開2005−117023号公報(2005年4月28日公開)
Patent Document 3 discloses a backlight device in which a dimming dot pattern for making the luminance uniform is formed in the light projecting direction of the light source.
JP 2003-187605 A (published July 4, 2003) JP 2006-310043 A (published on November 9, 2006) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-117023 (released on April 28, 2005)

しかしながら、特許文献1〜3のバックライト装置では、光源配置に関係なく輝度ムラを抑制しつつ、バックライト装置の薄型化を実現することはできないという問題がある。   However, the backlight devices of Patent Documents 1 to 3 have a problem that the backlight device cannot be thinned while suppressing luminance unevenness regardless of the light source arrangement.

具体的には、直下型のバックライト装置では、表示画面上に輝度ムラが生じるのを防ぐため、輝度ムラが緩和するまで、光源と拡散板との空間距離(図13のA参照)を保つ必要がある。この空間距離は、拡散板のヘイズ値(全光線透過率)および拡散板の厚さによって異なる。   Specifically, in the direct type backlight device, the spatial distance between the light source and the diffusion plate (see A in FIG. 13) is maintained until the luminance unevenness is reduced in order to prevent uneven luminance from occurring on the display screen. There is a need. This spatial distance varies depending on the haze value (total light transmittance) of the diffusion plate and the thickness of the diffusion plate.

ここで、輝度ムラを緩和させるために必要な光源と拡散板との空間距離を短縮できれば、バックライト装置の薄型化を実現することができる。光源(LED)の配置数を多くすれば、隣り合う光源間の距離が短くなるため、輝度ムラが緩和される。このため、光源と拡散板との空間距離を短縮することが可能となる。しかし、光源を多数配置すれば、光源および光源を駆動する駆動系のコストが高くなるため、実用性は低いものとなる。   Here, if the spatial distance between the light source and the diffusion plate necessary for alleviating the luminance unevenness can be shortened, the backlight device can be thinned. If the number of light sources (LEDs) is increased, the distance between adjacent light sources is shortened, so that uneven brightness is reduced. For this reason, the spatial distance between the light source and the diffusion plate can be shortened. However, if a large number of light sources are arranged, the cost of the light source and the drive system for driving the light source is increased, so the practicality is low.

また、拡散板のヘイズ値(全光線透過率)を低下させて光利用効率を犠牲にして、輝度ムラを緩和しようとすると、表示画面の輝度が低くなってしまう。さらに、拡散板を厚くすると、輝度ムラは緩和できても、薄型化を実現することはできない。   In addition, if the haze value (total light transmittance) of the diffusion plate is reduced to sacrifice the light utilization efficiency to reduce the luminance unevenness, the luminance of the display screen is lowered. Furthermore, if the diffusion plate is made thicker, it is not possible to reduce the thickness even if the luminance unevenness can be reduced.

一方、特許文献1および2では、いずれも、光源配置を最適化(格子状または三角形の頂点に配置)することによって、輝度ムラを抑制している。このため、光源のレイアウトの自由度は、非常に低い。   On the other hand, in Patent Documents 1 and 2, luminance unevenness is suppressed by optimizing the light source arrangement (arranged at the vertices of a lattice or a triangle). For this reason, the freedom degree of the layout of a light source is very low.

また、特許文献3では、光源配置は自由に設定できるものの、輝度ムラの抑制が不十分であり、バックライト装置の薄型化も実現できない。図14は、特許文献3のバックライト装置における調光用ドットパターンを示す図である。図14のように、特許文献3では、光源ユニット121a…121nの各ユニットに、複数のドット123からなるドットパターンが形成される。しかも、LEDを光源121とする場合には、光源121の直上の点に1つのドット123が形成され、このドット123の面積は、28〜86mmであることを必須としている。このため、光源121の略全てが、ドット123に覆われることになる。しかし、この大きさのドット123では、拡散板122の上に更に拡散シートを置いたとしても、ドット123によるムラが見えてしまうことが、本発明者等によって確認された。つまり、輝度ムラを抑制するために設けたはずのドット123が輝度ムラの原因となってしまう。 In Patent Document 3, although the light source arrangement can be freely set, the luminance unevenness is not sufficiently suppressed, and the backlight device cannot be thinned. FIG. 14 is a diagram showing a dimming dot pattern in the backlight device of Patent Document 3. As shown in FIG. As shown in FIG. 14, in Patent Document 3, a dot pattern composed of a plurality of dots 123 is formed in each unit of the light source units 121a. Moreover, when the LED is used as the light source 121, one dot 123 is formed at a point immediately above the light source 121, and the area of the dot 123 is required to be 28 to 86 mm 2 . For this reason, almost all of the light source 121 is covered with the dots 123. However, it has been confirmed by the present inventors that with this size of dots 123, even if a diffusion sheet is further placed on the diffusion plate 122, unevenness due to the dots 123 will be visible. That is, the dots 123 that should have been provided to suppress luminance unevenness cause luminance unevenness.

従って、ドット印刷を見えなくするために、ドットパターンが形成された拡散板122の上に、さらに空間距離を設けて、別の拡散板を設置する必要がある。その結果、バックライト装置の薄型化を実現できない。また、光源から拡散板までの距離を自由に設定することも困難である。   Therefore, in order to make dot printing invisible, it is necessary to provide another spatial distance on the diffusion plate 122 on which the dot pattern is formed, and to provide another diffusion plate. As a result, the backlight device cannot be thinned. It is also difficult to freely set the distance from the light source to the diffusion plate.

また、特許文献3では、蛍光管を光源とする場合、拡散板全面にドットパターンが形成される。すなわち、この場合、輝度が最小となる蛍光管間にまで、ドットパターンが形成されることになる。従って、輝度ムラを抑制することはできない。   In Patent Document 3, when a fluorescent tube is used as a light source, a dot pattern is formed on the entire surface of the diffusion plate. That is, in this case, the dot pattern is formed between the fluorescent tubes where the luminance is minimized. Therefore, luminance unevenness cannot be suppressed.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、光源の配置状態に関係なく、輝度ムラを抑制することのできるバックライト装置および液晶表示装置を実現することにある。また、本発明の別の目的は、バックライト装置および液晶表示装置の薄型化を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to realize a backlight device and a liquid crystal display device capable of suppressing luminance unevenness regardless of the arrangement state of light sources. . Another object of the present invention is to reduce the thickness of the backlight device and the liquid crystal display device.

本発明のバックライト装置は、上記の課題を解決するために、複数の発光ダイオードからなる光源と、光源の投光方向に、光源と所定間隔で対向配置され、光源の出射する光を拡散させる拡散板とを備えたバックライト装置であって、拡散板は、光源との対向面に、白色顔料を含むインクからなる互いに面積の等しいドットが点在したドットパターンを備えることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the backlight device of the present invention is disposed opposite to the light source at a predetermined interval in the light projecting direction of the light source composed of a plurality of light emitting diodes, and diffuses the light emitted from the light source. The backlight device includes a diffusing plate, and the diffusing plate has a dot pattern in which dots having the same area made of ink containing a white pigment are scattered on a surface facing the light source.

上記の発明によれば、拡散板の裏面(光源との対向面)に、白色顔料を含むインクのドットパターンが点在する。このため、光源から出射された光は、ドットが形成された部分では拡散および反射され、ドットの形成されていない部分では、そのまま照射される。また、ドットパターンを形成する各ドットの面積は、互いに等しくなっている。これにより、ドットパターンによって、光源の輝度分布が均一化されることになる。従って、光源の配置状態に関係なく、輝度ムラを抑制することができる。しかも、光源から拡散板までの空間距離を短縮したとしても、その短縮に応じて、ドットパターンを形成することができる。このため、空間距離を自由に設定することができ、設定した空間距離に応じて輝度ムラを抑制することができる。従って、バックライト装置の薄型化も実現することができる。   According to the above invention, the dot pattern of the ink containing the white pigment is scattered on the back surface (the surface facing the light source) of the diffusion plate. For this reason, the light emitted from the light source is diffused and reflected in the portion where the dot is formed, and is irradiated as it is in the portion where the dot is not formed. The areas of the dots forming the dot pattern are equal to each other. Thereby, the luminance distribution of the light source is made uniform by the dot pattern. Accordingly, luminance unevenness can be suppressed regardless of the arrangement state of the light sources. Moreover, even if the spatial distance from the light source to the diffusion plate is shortened, a dot pattern can be formed according to the shortening. For this reason, the spatial distance can be freely set, and unevenness in luminance can be suppressed according to the set spatial distance. Therefore, it is possible to reduce the thickness of the backlight device.

なお、「互いに面積の等しいドット」とは、各ドットの全てが完全に同一の面積であることのみを意味するのではなく、光源の輝度分布の均一化を許容できる範囲で、略同一の面積であればよいことを意味する。   Note that “dots having the same area” does not only mean that all the dots have the same area, but the areas that are substantially the same as long as the luminance distribution of the light source can be made uniform. Means that

本発明のバックライト装置では、ドットパターンは、各光源の直上の点から離れるに従い、ドットの密度が小さくなるように形成されていることが好ましい。   In the backlight device of the present invention, it is preferable that the dot pattern is formed so that the dot density decreases as the distance from the point immediately above each light source increases.

上記の発明によれば、光源の輝度が最大となる光源の直上の点から、光源から離れて輝度が低くなるにつれて、ドット密度が小さく形成されている。これにより、より確実に輝度ムラを抑制することが可能となる。   According to the above invention, the dot density is formed so as to decrease from the point immediately above the light source where the luminance of the light source becomes maximum as the luminance decreases away from the light source. Thereby, it is possible to more reliably suppress luminance unevenness.

本発明のバックライト装置では、上記ドットは、各光源の直上の点を含む最内周の領域を除いて、互いに隣接し幅の等しい仮想的な複数の領域によって識別されており、
上記複数の領域の各々の領域の中に含まれるドットの数は、光源の直上の点から遠い領域ほど、単位面積当たりのドットの数が少なくなるように形成されているとともに、同じ領域内で互いに隣接するドットの間隔が等しくなるように形成されていることが好ましい。
In the backlight device of the present invention, the dots are identified by a plurality of virtual regions that are adjacent to each other and have the same width, except for the innermost region including the point immediately above each light source.
The number of dots included in each of the plurality of regions is formed so that the number of dots per unit area decreases as the region is farther from the point immediately above the light source. It is preferable that the distance between adjacent dots be equal.

上記の発明によれば、各光源の直上の点を中心とする複数の仮想的な領域ごとに、ドットが識別される。この複数の領域は、互いに隣接しており互いの幅も等しい。つまり、各光源上の点を中心として、各領域が同心円状に、各領域が形成されていることになる。   According to the above invention, a dot is identified for each of a plurality of virtual regions centered on a point immediately above each light source. The plurality of regions are adjacent to each other and have the same width. That is, each region is formed concentrically around the point on each light source.

また、光源から離れるほど(つまり相対的に輝度が低い領域ほど)、各領域に含まれる単位面積当たりのドット数が少なくなっている。しかも、同じ領域内で隣接するドット間隔が等しくなっている。つまり、光源の輝度分布に応じた好適なドットパターンが形成される。   In addition, the number of dots per unit area included in each region decreases as the distance from the light source increases (that is, the region with relatively low luminance). In addition, the interval between adjacent dots in the same region is equal. That is, a suitable dot pattern according to the luminance distribution of the light source is formed.

これにより、ドットパターンによって、光源の輝度最大領域(光源の直上の点)の光が拡散されるとともに、ドットにより反射された光が輝度最小領域に照射される。すなわち、光源の輝度最大領域(光源の直上の点)の光を拡散するだけでなく、輝度最小領域ではドットにより反射された光が付加される。従って、より確実に輝度ムラを抑制することが可能となる。さらに、輝度の低下も防ぐことができる。   Accordingly, the dot pattern diffuses the light in the maximum luminance region of the light source (a point immediately above the light source) and irradiates the minimum luminance region with the light reflected by the dot. That is, not only the light in the maximum luminance region of the light source (the point directly above the light source) is diffused, but also the light reflected by the dots is added in the minimum luminance region. Accordingly, it is possible to more reliably suppress luminance unevenness. In addition, a reduction in luminance can be prevented.

本発明のバックライト装置では、隣り合う光源間に、拡散板によって反射された光を拡散板へと反射させる反射板を備えることが好ましい。上記の発明によれば、ドットパターンおよび拡散板により反射された光が、反射板により再度拡散板に反射される。従って、拡散板およびドットによって光源側に反射された光を、再利用することができる。   In the backlight device of the present invention, it is preferable to include a reflecting plate that reflects light reflected by the diffusing plate to the diffusing plate between adjacent light sources. According to the above invention, the light reflected by the dot pattern and the diffusion plate is reflected again by the reflection plate to the diffusion plate. Therefore, the light reflected to the light source side by the diffusion plate and the dots can be reused.

本発明のバックライト装置では、各ドットのドット直径が1mm以下であることが好ましい。また、本発明のバックライト装置では、各ドットの面積が0.8mm以下であることが好ましい。 In the backlight device of the present invention, the dot diameter of each dot is preferably 1 mm or less. In the backlight device of the present invention, the area of each dot is preferably 0.8 mm 2 or less.

上記各発明によれば、各ドットの直径を1mm以下および/または各ドットの面積を0.8mm以下とすることにより、ドット自体がムラとなることを確実に防ぐことができ、より確実に輝度ムラを抑制することができる。なお、ドット直径は、ドット上の2点の最大距離を示す。例えば、ドットが円形状である場合は文字通り直径であり、楕円形状の場合は長径である。 According to each of the above-described inventions, by setting the diameter of each dot to 1 mm or less and / or the area of each dot to 0.8 mm 2 or less, the dots themselves can be reliably prevented from becoming uneven, and more reliably. Brightness unevenness can be suppressed. The dot diameter indicates the maximum distance between two points on the dot. For example, when the dot is circular, it is literally the diameter, and when it is elliptical, it is the long diameter.

なお、各ドットの直径が1mm以上、または、各ドットの面積が0.8mm以上となると、ドット自体のムラが顕著に見えるようになり、表示不具合につながる。 In addition, when the diameter of each dot is 1 mm or more, or the area of each dot is 0.8 mm 2 or more, unevenness of the dot itself becomes noticeable, leading to a display defect.

本発明のバックライト装置では、光源は、隣り合う光源間の距離が同一となるように配置されることが好ましい。これにより、ある1つの光源に対して設定したドットパターンを、全ての光源に対して利用することができる。従って、輝度ムラを効果的に抑制することができるとともに、ドットパターンの形成を簡素化することができる。   In the backlight device of the present invention, the light sources are preferably arranged so that the distance between adjacent light sources is the same. Thereby, the dot pattern set with respect to one certain light source can be utilized with respect to all the light sources. Therefore, luminance unevenness can be effectively suppressed and dot pattern formation can be simplified.

本発明の表示装置は、表示画面の背面側から照射する照射装置として、上記いずれかのバックライト装置を備えることを特徴としている。上記の発明によれば、本発明のバックライト装置を備えるため、光源の配置状態に関係なく、輝度ムラを抑制することができ、しかも薄型化を実現できる表示装置を提供することができる。   The display device of the present invention includes any one of the backlight devices described above as an irradiation device for irradiation from the back side of the display screen. According to the above-described invention, since the backlight device of the present invention is provided, it is possible to provide a display device that can suppress luminance unevenness and can be thinned regardless of the arrangement state of the light source.

本発明は、以上のように、拡散板が、光源との対向面に、白色顔料を含むインクからなるドットが点在したドットパターンを備える構成である。それゆえ、光源の配置状態に関係なく、輝度ムラを抑制することができ、しかもバックライト装置および表示装置の薄型化を実現することができるという効果を奏する。   As described above, the present invention has a configuration in which the diffusion plate is provided with a dot pattern in which dots made of ink containing a white pigment are scattered on the surface facing the light source. Therefore, the luminance unevenness can be suppressed regardless of the arrangement state of the light source, and the backlight device and the display device can be thinned.

以下、本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明する。図2は、本発明の実施形態であるバックライト装置1の断面図である。バックライト装置1は、LEDを光源とする面発光型の照明装置であり、液晶表示装置(表示装置)などに使用される。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view of the backlight device 1 according to the embodiment of the present invention. The backlight device 1 is a surface-emitting illumination device that uses an LED as a light source, and is used in a liquid crystal display device (display device) or the like.

図2のように、バックライト装置1は、光源11、拡散板12、拡散シート13、プリズムシート14、偏光反射シート15が、この順に筐体16内に配置されている。さらに、偏光反射シート15が、液晶表示装置の表示画面側に配置される。つまり、バックライト装置1は、光源11が表示画面(液晶パネル)の背面に配置された、いわゆる直下型のバックライト装置である。   As shown in FIG. 2, the backlight device 1 includes a light source 11, a diffusion plate 12, a diffusion sheet 13, a prism sheet 14, and a polarization reflection sheet 15 arranged in this order in a housing 16. Further, the polarization reflection sheet 15 is disposed on the display screen side of the liquid crystal display device. That is, the backlight device 1 is a so-called direct-type backlight device in which the light source 11 is disposed on the back surface of the display screen (liquid crystal panel).

光源11は、複数の発光ダイオード(LED)からなり、表示画面の裏面から光を照射するようになっている。本実施形態では、LEDの色や配置状態は、特に限定されるものではない。隣り合う光源11−光源11間には、光源11の光を表示画面の方向に反射する反射板17が形成されている。これにより、拡散板12で反射された光は、拡散板12に照射される光として再利用される。ここで、反射板17は可視光に対し高い反射率を持つものが好ましく、例えば、アルミ箔や樹脂等に銀メッキを施したもの、白色塗料を塗布したもの等が好適に用いられる。   The light source 11 includes a plurality of light emitting diodes (LEDs), and emits light from the back surface of the display screen. In the present embodiment, the color and arrangement state of the LEDs are not particularly limited. Between the light sources 11 adjacent to each other, a reflection plate 17 that reflects light from the light source 11 in the direction of the display screen is formed. As a result, the light reflected by the diffusion plate 12 is reused as the light irradiated to the diffusion plate 12. Here, the reflecting plate 17 preferably has a high reflectance with respect to visible light. For example, an aluminum foil, a resin or the like subjected to silver plating, or a white paint applied thereto is preferably used.

拡散板12は、光源11から発光された光を拡散させることによって、面発光させる。拡散板12は、光源11の出射する光を面方向に拡散させることによって、光源11の輝度ムラを目立たなくする。拡散板12は、例えば、ポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂等から構成される。拡散板12を構成する材料、厚さ、ヘイズ値等は、特に限定されるものではない。拡散板12の裏面(光源11との対向面)には、輝度ムラを抑制するための、ドットパターンが形成されている。ドットパターンについては、後述する。   The diffusion plate 12 causes surface emission by diffusing the light emitted from the light source 11. The diffusion plate 12 diffuses the light emitted from the light source 11 in the surface direction, thereby making the luminance unevenness of the light source 11 inconspicuous. The diffusion plate 12 is made of, for example, a polycarbonate resin, an acrylic resin, or the like. The material, thickness, haze value, etc. constituting the diffusion plate 12 are not particularly limited. A dot pattern for suppressing luminance unevenness is formed on the back surface of the diffusing plate 12 (the surface facing the light source 11). The dot pattern will be described later.

拡散シート13は、光出射角度を不規則に変えて法線方向の輝度を向上するとともに、光源11の輝度ムラを更に目立たなくするためのものである。プリズムシート14は、光出射角度を規則的に変えて法線方向の輝度を向上するものである。偏光反射シート15は、表示画面の透過光を増加するためのものである。   The diffusion sheet 13 is for changing the light emission angle irregularly to improve the luminance in the normal direction, and to make the luminance unevenness of the light source 11 more inconspicuous. The prism sheet 14 improves the luminance in the normal direction by regularly changing the light emission angle. The polarization reflection sheet 15 is for increasing the transmitted light of the display screen.

このようなバックライト装置1では、光源11と拡散板12との空間距離Aを縮小した(狭めた)場合、表示画面上に輝度ムラ(輝度の明暗)が生じてしまう。このため、光源11と拡散板12との空間距離Aは、輝度ムラが解消する程度に保つ必要がある。この空間距離Aが、バックライト装置1の薄型化、ひいては液晶表示装置の薄型化を妨げる1つの原因となる。   In such a backlight device 1, when the spatial distance A between the light source 11 and the diffusion plate 12 is reduced (narrowed), uneven luminance (brightness / darkness of luminance) occurs on the display screen. For this reason, the spatial distance A between the light source 11 and the diffusion plate 12 needs to be maintained to such an extent that luminance unevenness is eliminated. This spatial distance A is one cause that prevents the backlight device 1 from being thinned, and hence the liquid crystal display device from being thinned.

そこで、空間距離Aを縮めるために、拡散板12の裏面(光源11との対向面)に、ドットパターンが形成されている。これにより、バックライト装置1における輝度ムラを抑制するとともに、輝度の低下を極力抑えつつ、薄型化の要求にも対応可能となる。   Therefore, in order to reduce the spatial distance A, a dot pattern is formed on the back surface of the diffusion plate 12 (the surface facing the light source 11). Thereby, while suppressing the brightness nonuniformity in the backlight apparatus 1, it becomes possible to respond | correspond to the request | requirement of thickness reduction, suppressing the fall of a brightness | luminance as much as possible.

図1は、拡散板12の裏面に形成されたドットパターン20を示す図である。ドットパターン20は、互いに重なり合わない複数のドット21から構成される。本実施形態では、ドットパターン20は、光源11を中心に、複数のドット21が放射状に点在した形状となっている。また、本実施形態では、各ドット21は円形であり、各ドット21の面積は互いに等しくなっている。ドットパターン20の設定方法については、後述する。   FIG. 1 is a diagram showing a dot pattern 20 formed on the back surface of the diffusion plate 12. The dot pattern 20 is composed of a plurality of dots 21 that do not overlap each other. In the present embodiment, the dot pattern 20 has a shape in which a plurality of dots 21 are radially scattered around the light source 11. Moreover, in this embodiment, each dot 21 is circular, and the area of each dot 21 is mutually equal. A method for setting the dot pattern 20 will be described later.

このようなドットパターン20により、光源11から照射された光は、ドット21によって拡散されるとともに、光源11の方へ反射される。一方、ドット21が形成されていない領域では、光源11の光は拡散されず、そのまま照射される。前述のように、バックライト装置1では、反射板17を備えている。このため、ドット21で光源11の方に反射された光は、反射板17により、再び拡散板12の方へ拡散される。   With such a dot pattern 20, the light emitted from the light source 11 is diffused by the dots 21 and reflected toward the light source 11. On the other hand, in the area where the dots 21 are not formed, the light from the light source 11 is irradiated as it is without being diffused. As described above, the backlight device 1 includes the reflecting plate 17. For this reason, the light reflected by the dots 21 toward the light source 11 is diffused again toward the diffusion plate 12 by the reflection plate 17.

また、ドットパターン20は、光源11の輝度分布に応じて設定される。すなわち、高輝度の領域にはドット21が密に形成され、光源11の光が拡散および反射される。一方、輝度の低い領域にはドット21が疎に形成され、光源11の光がそのまま照射されるとともに、ドット21により反射された光も加算されるため、光源11の光が有効活用される。   The dot pattern 20 is set according to the luminance distribution of the light source 11. That is, the dots 21 are densely formed in the high luminance region, and the light from the light source 11 is diffused and reflected. On the other hand, the dots 21 are formed sparsely in the low luminance area, and the light from the light source 11 is irradiated as it is, and the light reflected by the dots 21 is also added, so that the light from the light source 11 is effectively used.

ドット21は、白色顔料を含むインクからなるものであれば、特に限定されるものではない。白色であるということはすべての可視光に対し高い反射率を有していることを意味するからである。また、ドットパターン20はインクの組成に応じて形成されるため、白色顔料の濃度も特に限定されるものではない。また、このインクは、例えば、酸化チタンなどの反射剤、シリカなどの拡散剤、有機合成樹脂などの固着剤から構成された白色顔料である。インクの持つ反射性により、拡散板に入射した光を反射する。また、遮光剤および拡散剤をさらに含んでいれば、拡散板に入射した光を効果的に拡散反射できる。   The dots 21 are not particularly limited as long as they are made of ink containing a white pigment. This is because white means high reflectivity for all visible light. Further, since the dot pattern 20 is formed according to the composition of the ink, the concentration of the white pigment is not particularly limited. The ink is a white pigment composed of, for example, a reflective agent such as titanium oxide, a diffusing agent such as silica, and a fixing agent such as an organic synthetic resin. The light incident on the diffuser is reflected by the reflectivity of the ink. Moreover, if the light-shielding agent and the diffusing agent are further included, the light incident on the diffusing plate can be effectively diffusely reflected.

このように、ドット21は白色顔料を含むため、ドット21に入射した光源11の光は、白色顔料により反射される。つまり、白色顔料は、光を反射させるものであれば、特に限定されるものではない。   Thus, since the dot 21 contains a white pigment, the light of the light source 11 incident on the dot 21 is reflected by the white pigment. That is, the white pigment is not particularly limited as long as it reflects light.

また、ドット21の大きさや面積は、白色顔料を含むインクの組成や濃度に応じて設定すればよく特に限定されるものではない。しかし、後述のように、ドット21が円形である場合には、各ドット径(直径)は、1mm以下であることが好ましく、各ドット21の面積は、0.8mm以下であることが好ましい。すなわち、光源11からの見込み角が2°〜4°程度であることが好ましい。なお、見込み角とは、光源11上の1点と、ドット21の直径となるドット21の円周上の2点とを結ぶ直線のなす角である。 The size and area of the dots 21 are not particularly limited as long as they are set according to the composition and concentration of the ink containing the white pigment. However, as will be described later, when the dots 21 are circular, the diameter (diameter) of each dot is preferably 1 mm or less, and the area of each dot 21 is preferably 0.8 mm 2 or less. . That is, the expected angle from the light source 11 is preferably about 2 ° to 4 °. Note that the prospective angle is an angle formed by a straight line connecting one point on the light source 11 and two points on the circumference of the dot 21 that is the diameter of the dot 21.

なお、ドット21の直径は、例えば、ドット21の配置位置および必要なドット21の密度などの条件に応じて設定すればよい。ドット21の直径は、各条件に応じて、0.8mm〜1.0mm、0.6mm〜0.8mm、または、0.4mm〜0.6mmのいずれかとすることがより好ましい。   Note that the diameter of the dot 21 may be set according to conditions such as the arrangement position of the dot 21 and the necessary density of the dot 21, for example. The diameter of the dot 21 is more preferably 0.8 mm to 1.0 mm, 0.6 mm to 0.8 mm, or 0.4 mm to 0.6 mm, depending on each condition.

ここで、ドットパターン20の設定方法について説明する。ドットパターン20は、印刷によって形成することができる。図3は、LEDの配光特性図(輝度の放射角依存性を表す図)である。図3のように、LEDは、一般的に、輝度の最も高い方向が光源の直上方向であるが、この直上方向を中心軸として軸対称の輝度分布となっている。さらに中心軸からの角度が大きくなるに従って輝度が小さくなり、図3では約60度のところで光軸方向の1/2となっている。また、図3で輝度の変化が多角形形状に記載されているのは作図の便宜上のためであって実際には滑らかに変化している。バックライト装置1では、光源11の配置は、任意に設定することができ、特に限定されるものではない。しかし、光源11が図3のような配光特性を有する場合、隣り合う光源1間のピッチ(光源ピッチB)が同一(等ピッチ)となるように光源11を配置することが好ましく、図4のように正六角形状に光源11を配置されることがより好ましい。これにより、輝度ムラを効果的に抑制することができるとともに、ドットパターン20の形成を簡素化することができる。   Here, a setting method of the dot pattern 20 will be described. The dot pattern 20 can be formed by printing. FIG. 3 is a light distribution characteristic diagram of an LED (a diagram representing the radiation angle dependency of luminance). As shown in FIG. 3, the LED generally has the highest luminance direction directly above the light source, and has an axially symmetric luminance distribution with the immediately upper direction as the central axis. Further, the luminance decreases as the angle from the central axis increases, and in FIG. 3, it is ½ of the optical axis direction at about 60 degrees. Further, in FIG. 3, the change in luminance is described in a polygonal shape for the convenience of drawing and actually changes smoothly. In the backlight device 1, the arrangement of the light sources 11 can be arbitrarily set and is not particularly limited. However, when the light source 11 has the light distribution characteristic as shown in FIG. 3, it is preferable to arrange the light source 11 so that the pitch between the adjacent light sources 1 (light source pitch B) is the same (equal pitch). It is more preferable that the light source 11 is arranged in a regular hexagonal shape. Thereby, luminance unevenness can be effectively suppressed and the formation of the dot pattern 20 can be simplified.

なお、光源11の配置は、図4のような正六角形状に限定されるものではなく、xy方向における隣接する光源11との輝度リップルを考慮したドット配置にすればよい。この場合、図4のような真円の円周上ではなく、楕円の円周上にドットを配置することになる。   The arrangement of the light sources 11 is not limited to the regular hexagonal shape as shown in FIG. 4, but may be a dot arrangement that takes into account the luminance ripple with the adjacent light sources 11 in the xy direction. In this case, dots are arranged not on the circumference of a perfect circle as shown in FIG. 4 but on the circumference of an ellipse.

ここで、ドットパターン20は、光源11の数量、隣り合う光源11間の距離に応じて形成する。そして、輝度ムラを緩和したとみなせる程度に、ドットパターン20を形成した拡散板12と光源11との空間距離Aを設定する。これにより、ドットパターン20を形成しない場合よりも、空間距離Aを短縮することができる。   Here, the dot pattern 20 is formed according to the number of the light sources 11 and the distance between the adjacent light sources 11. Then, the spatial distance A between the light diffusing plate 12 on which the dot pattern 20 is formed and the light source 11 is set to such an extent that the luminance unevenness can be regarded as reduced. Thereby, the spatial distance A can be shortened compared with the case where the dot pattern 20 is not formed.

より具体的には、バックライト装置1では、輝度ムラが緩和される程度に、光源11と拡散板12との空間距離Aが設定される。例えば、隣り合う光源11間の距離(光源ピッチB)を41mmに設定した場合、輝度ムラが緩和される空間距離(拡散距離)Aは、34.3mmとなった。図6および図7は、ドットパターン20を形成しない場合における、輝度分布を示すグラフである。   More specifically, in the backlight device 1, the spatial distance A between the light source 11 and the diffusion plate 12 is set to such an extent that the luminance unevenness is reduced. For example, when the distance between the adjacent light sources 11 (light source pitch B) is set to 41 mm, the spatial distance (diffusion distance) A at which the luminance unevenness is reduced is 34.3 mm. 6 and 7 are graphs showing the luminance distribution when the dot pattern 20 is not formed.

なお、図5は、図6および図7における、輝度分布の測定ポイントを示す図である。ここでは、図4のように、ある光源11を中心として、6角形状に光源11が配置されており、中心の光源11の縦軸方向および横軸方向の各点の輝度を測定する。その結果、図6および図7のように、光源11の中心の輝度を100%とした場合の輝度比は、縦軸方向および横軸方向ともに、95%以上である。このため、この状態は、輝度ムラが緩和された状態といえる。   FIG. 5 is a diagram showing measurement points of the luminance distribution in FIGS. 6 and 7. Here, as shown in FIG. 4, the light source 11 is arranged in a hexagonal shape with a certain light source 11 as the center, and the luminance of each point in the vertical axis direction and the horizontal axis direction of the central light source 11 is measured. As a result, as shown in FIGS. 6 and 7, the luminance ratio when the luminance at the center of the light source 11 is 100% is 95% or more in both the vertical axis direction and the horizontal axis direction. For this reason, this state can be said to be a state in which the luminance unevenness is alleviated.

次に、このような条件の下で、ドットパターン20を決定するために必要となるデータの抽出を行う。すなわち、まず始めに、印刷無しの拡散板12において、ターゲットとする空間距離(拡散距離)Aでの輝度分布を測定する。すなわち、図示しない輝度測定用のカメラの焦点を、拡散板12のドットパターン20を形成する面に合わせて、焦点位置を面内で少しずつずらしながら面内の輝度分布を測定する。   Next, data necessary for determining the dot pattern 20 is extracted under such conditions. That is, first, the luminance distribution at the target spatial distance (diffusion distance) A is measured on the diffusion plate 12 without printing. That is, the luminance distribution in the plane is measured while the focal point is shifted little by little in the plane with the focus of the camera for luminance measurement (not shown) being focused on the plane on which the dot pattern 20 of the diffusion plate 12 is formed.

次に、使用予定のインキ(今回は一般的な白色顔料インクを使用)を拡散板12の全面に塗布し、輝度分布を測定する。この輝度分布の測定では、インキによる光源11側への光の反射量、および、インクによる吸収特性を調査する。なお、使用予定のインキを拡散板12に全面塗布すれば、インキ塗布前後の輝度データが得られるため、インキの全面塗布は、印刷パターンを決定する上で重要な要素となる。   Next, the ink to be used (this time, a general white pigment ink is used) is applied to the entire surface of the diffusion plate 12, and the luminance distribution is measured. In the measurement of the luminance distribution, the amount of light reflected by the ink toward the light source 11 and the absorption characteristics of the ink are investigated. If the ink to be used is applied to the entire surface of the diffusion plate 12, luminance data before and after the ink application can be obtained. Therefore, the ink application on the entire surface is an important factor in determining the printing pattern.

このとき、図8のようなドットパターン形成面の光源11直上の点からrの距離にある幅drの円環状の微小領域dAでの輝度を考える。微小領域dAは、図中の斜線部分とする。微小領域dA内ではどこでも輝度は等しいと仮定している。ここで、1つの光源11の直上の点からの距離rを変化させ、各距離rに対する微小領域dAでの輝度値を、それぞれ算出する。さらに、各微小領域dAにおいて、インクを塗る前後での輝度比較を行う。   At this time, the luminance in an annular minute area dA having a width dr at a distance r from a point immediately above the light source 11 on the dot pattern forming surface as shown in FIG. 8 is considered. The minute area dA is a hatched portion in the figure. It is assumed that the luminance is equal everywhere in the minute area dA. Here, the distance r from the point immediately above one light source 11 is changed, and the luminance value in the minute area dA for each distance r is calculated. Further, in each minute area dA, luminance comparison before and after applying ink is performed.

ここで、図9は、光源11間の輝度差を説明する図である。本実施形態のように、図3のような輝度分布の光源11を正六角形状に配置した場合、光源11の輝度が最大となるのは、光源11の直上の点である。一方、輝度が最小値となるのは、図9のように、3つの光源11で形成される三角形の重心22である。また、輝度が最小値となる重心22の輝度は、隣接する光源11の中間23における輝度と、ほとんど差がない。従って、距離rを変化させる範囲は、光源11の直上の点から、隣接する光源11との中間23までの範囲とする。   Here, FIG. 9 is a diagram for explaining a luminance difference between the light sources 11. When the light source 11 having the luminance distribution as shown in FIG. 3 is arranged in a regular hexagon as in the present embodiment, the light source 11 has the maximum luminance at a point immediately above the light source 11. On the other hand, the luminance becomes the minimum value at the center of gravity 22 of the triangle formed by the three light sources 11 as shown in FIG. In addition, the luminance of the center of gravity 22 at which the luminance is a minimum value has almost no difference from the luminance in the middle 23 of the adjacent light sources 11. Accordingly, the range in which the distance r is changed is a range from a point immediately above the light source 11 to an intermediate 23 between the adjacent light sources 11.

そして、インクを塗る前後での輝度比較に基づいて、光源11の直上の点の輝度(最大輝度)と、重心22での輝度(最小輝度)とが、同程度になるように必要なドットパターン20を形成する面積を算出する。そして、この算出結果に基づいて、ドットパターン20における、ドット21のレイアウトを決定する。なお、このとき各ドット21が重ならないように注意する。   Then, based on the brightness comparison before and after the ink application, the dot pattern required so that the brightness (maximum brightness) of the point immediately above the light source 11 and the brightness (minimum brightness) at the center of gravity 22 are comparable. The area for forming 20 is calculated. Based on this calculation result, the layout of the dots 21 in the dot pattern 20 is determined. At this time, care is taken so that the dots 21 do not overlap.

図10は、図8に基づいて決定されたドット21のレイアウトの例を示す図である。図10では、ドット21は、光源11の直上の点を含む最内の領域を除いて、光源11の直上の点からの距離rが異なり、複数の微小領域dA…dAによって識別されている。各微小領域dAは、光源11の直上の点を中心として、同心円状に形成されている。また、これらの微小領域dAは互いに隣接しており、各微小領域dAの幅Wは等しい。各微小領域dAに含まれるドット21の数は、光源11の直上の点から離れるほど、単位面積当たりのドットの数が少なくなっている。しかも、1つの微小領域dAに着目すると、その微小領域dA内で互いに隣接するドット21の間隔は等しい。なお、図10において実線で示された微小領域dAは、仮想的な領域である。   FIG. 10 is a diagram showing an example of the layout of the dots 21 determined based on FIG. In FIG. 10, except for the innermost region including the point immediately above the light source 11, the dot 21 has a different distance r from the point immediately above the light source 11, and is identified by a plurality of minute regions dA. Each minute region dA is formed concentrically with a point immediately above the light source 11 as the center. Further, these minute areas dA are adjacent to each other, and the width W of each minute area dA is equal. As the number of dots 21 included in each minute area dA is farther from a point immediately above the light source 11, the number of dots per unit area decreases. Moreover, when attention is focused on one minute area dA, the intervals between adjacent dots 21 in the minute area dA are equal. Note that the minute area dA indicated by the solid line in FIG. 10 is a virtual area.

具体的には、図10では、光源11を中心として、光源11からの距離rが異なる各微小領域dAに対して、ドット21が形成される。ここでは、ドット21の直径を1mmに統一している。このため、隣り合う微小領域dAにおける距離rの差(Δrのピッチ)は、ドット21が重ならないように設定する。また、光源11の直上の点から、隣接する光源11までの距離も考慮した上で、ドット21を配置する。ドット21は、同一の微小領域dA内において、ドット21同士が疎にもならず密にもならないように、かつ、ドット21同士の距離がほぼ一定になるように配置する。   Specifically, in FIG. 10, dots 21 are formed for each minute region dA having a distance r from the light source 11 around the light source 11. Here, the diameter of the dot 21 is unified to 1 mm. For this reason, the difference in the distance r (the pitch of Δr) between the adjacent minute regions dA is set so that the dots 21 do not overlap. In addition, the dots 21 are arranged in consideration of the distance from the point immediately above the light source 11 to the adjacent light source 11. The dots 21 are arranged in the same minute area dA so that the dots 21 are neither sparse nor dense, and the distance between the dots 21 is substantially constant.

なお、ここでは、図3のような配光特性を有する光源11を用いており、各光源11は同一の配光特性を有している。このため、1つの光源11に対してドットパターン20を決定すれば、全ての光源11に対して、そのドットパターン20を適用することができる。   Here, a light source 11 having a light distribution characteristic as shown in FIG. 3 is used, and each light source 11 has the same light distribution characteristic. For this reason, if the dot pattern 20 is determined for one light source 11, the dot pattern 20 can be applied to all the light sources 11.

厳密にいえば、実際には、個々の光源11の輝度分布は、バラツキがある。このため、各光源11に対して、ドットパターン20を設定することが好ましい。ただし、光源11でドットパターン20を決定し、そのドットパターン20を、別の光源11に対して適用しても、バックライト装置1の輝度分布のバラツキは、実用上無視できる程度であった。従って、個々の光源11に対してドットパターン20の設定は、必須ではない。   Strictly speaking, actually, the luminance distribution of the individual light sources 11 varies. For this reason, it is preferable to set the dot pattern 20 for each light source 11. However, even when the dot pattern 20 is determined by the light source 11 and the dot pattern 20 is applied to another light source 11, the variation in the luminance distribution of the backlight device 1 is practically negligible. Accordingly, setting of the dot pattern 20 for each light source 11 is not essential.

また、ドット21を真円形状とする場合、まず各微小領域dAの範囲を決め、各微小領域dAにおける、ドット21径(直径)を決定する。ドット21の直径は、インクの種類等による拡散および反射機能の差によって変化するため特に限定されるものではないが、直径が1mm以下であることが好ましい。また、各ドット21の面積は、0.8mm以下であることが好ましい。これにより、ドットパターン20(各ドット21)自体が、ムラとして表示画面にみえるのを確実に防ぐことができる。 Further, when the dot 21 has a perfect circle shape, first, the range of each minute area dA is determined, and the diameter (diameter) of the dot 21 in each minute area dA is determined. The diameter of the dot 21 is not particularly limited because it varies depending on the difference in diffusion and reflection function depending on the type of ink, but the diameter is preferably 1 mm or less. The area of each dot 21 is preferably 0.8 mm 2 or less. Thereby, it is possible to reliably prevent the dot pattern 20 (each dot 21) itself from appearing on the display screen as unevenness.

次に、決定した円直径を元に各微小領域dA内における、ドット21を形成する必要のある面積値から、その微小領域dAに必要なドット21の数(円ドットの個数)を決定する。必要なドット21数が決定されれば、次に、『円周(360°)/ドット21数』の式から、隣り合うドット21間の中心角を求める。そして、隣り合うドット21間のピッチが等ピッチとなるように、微小領域dA内にドット21を配置する。さらに、ここでは、隣り合う微小領域dA間(図8のR方向)の間隔も、等ピッチとすることが好ましい。   Next, the number of dots 21 (number of circle dots) necessary for the minute area dA is determined from the area value where the dots 21 need to be formed in each minute area dA based on the determined circle diameter. If the required number of dots 21 is determined, then the central angle between the adjacent dots 21 is obtained from the expression “circumference (360 °) / number of dots 21”. And the dot 21 is arrange | positioned in the micro area | region dA so that the pitch between the adjacent dots 21 may become equal pitch. Further, here, it is preferable that the interval between adjacent minute regions dA (in the R direction in FIG. 8) is also set to an equal pitch.

次に、このように決定した図10のようなドットパターン20の有無による、輝度分布を比較した。図11および図12は、その比較結果を示すグラフである。なお、輝度分布の測定ポイントは、図5の通りである。図11および図12のように、ドットパターン20を形成した場合には、光源11と拡散板12との空間距離Aを、図6および図7の場合よりも短縮して23mmに設定しても、輝度ムラを抑制することができた。従って、より薄型のバックライト装置を実現することができた。これに対し、ドットパターン20を形成しない場合には、空間距離を23mmとすると、輝度ムラを抑制することができなかった。   Next, the luminance distributions according to the presence / absence of the dot pattern 20 as shown in FIG. 10 determined as described above were compared. 11 and 12 are graphs showing the comparison results. Note that the measurement points of the luminance distribution are as shown in FIG. When the dot pattern 20 is formed as shown in FIGS. 11 and 12, the spatial distance A between the light source 11 and the diffusion plate 12 may be set to 23 mm, which is shorter than in the case of FIGS. The brightness unevenness could be suppressed. Therefore, a thinner backlight device could be realized. On the other hand, when the dot pattern 20 is not formed, luminance unevenness cannot be suppressed when the spatial distance is 23 mm.

このように、本実施形態のバックライト装置1では、ドットパターン20によって、輝度ムラを抑制することができる。ドットパターン20は、光源11の輝度分布に応じて設定すればいいため、光源11の配置状態に関係なく、輝度ムラを抑制することができる。言い換えれば、ドットパターン20は、光源11から拡散板12までの空間距離Aに応じて設定すればいいため、空間距離Aを自由に設定することができ、設定した空間距離Aに応じて輝度ムラを抑制することができる。従って、光源11と拡散板12との空間距離Aを短縮できるため、バックライト装置1の薄型化も実現することができる。   Thus, in the backlight device 1 of this embodiment, the uneven brightness can be suppressed by the dot pattern 20. Since the dot pattern 20 may be set according to the luminance distribution of the light source 11, luminance unevenness can be suppressed regardless of the arrangement state of the light source 11. In other words, since the dot pattern 20 may be set according to the spatial distance A from the light source 11 to the diffuser plate 12, the spatial distance A can be freely set, and the luminance unevenness according to the set spatial distance A. Can be suppressed. Therefore, since the spatial distance A between the light source 11 and the diffusion plate 12 can be shortened, the backlight device 1 can be thinned.

また、ドットパターン20は、光源11の直上の点から離れるに従い、ドット21の密度が小さくなるように形成されているため、より確実に輝度ムラを抑制することが可能となる。さらに、図10のようなドットパターン20によって、光源11の輝度最大領域(光源の直上の点)の光を拡散するだけでなく、輝度最小領域ではドット21により反射された光が付加される。従って、より確実に輝度ムラを抑制することが可能となり、輝度の低下も防ぐことができる。   In addition, since the dot pattern 20 is formed so that the density of the dots 21 decreases as the distance from the point immediately above the light source 11 increases, luminance unevenness can be more reliably suppressed. Furthermore, the dot pattern 20 as shown in FIG. 10 not only diffuses the light in the maximum luminance region of the light source 11 (a point directly above the light source), but also adds the light reflected by the dots 21 in the minimum luminance region. Therefore, it is possible to more surely suppress the luminance unevenness and to prevent a decrease in luminance.

なお、ドットパターン20は、拡散板12を構成する材料、厚さ、ヘイズ値等に応じて設定すればよく、その形状は特に限定されるものではない。つまり、ドットパターン20は、拡散板12に応じて、好ましいドット密度となるように、ドット印刷を施すことによって、形成すればよい。   In addition, what is necessary is just to set the dot pattern 20 according to the material which comprises the diffusion plate 12, thickness, a haze value, etc., and the shape is not specifically limited. That is, the dot pattern 20 may be formed by performing dot printing so as to obtain a preferable dot density according to the diffusion plate 12.

なお、ヘイズ値とは、曇りの度合いや拡散の度合いを示すものであり、曇価とも言い換えられる。ヘイズ値は、小さくなればなるほど透過光が見えやすくなり(例えばヘイズ値20%:透過率80%)、大きくなればなるほど(例えばヘイズ80%:透過率20%)拡散される光が大きくなり、透過光は見えにくくなる。つまり、ヘイズ値を大きくすることは、拡散効果を大きくすることと言える。   The haze value indicates the degree of cloudiness or the degree of diffusion, and can also be referred to as the haze value. The smaller the haze value, the more easily the transmitted light becomes visible (for example, haze value 20%: transmittance 80%), and the larger the value (for example, haze 80%: transmittance 20%), the greater the diffused light, The transmitted light becomes difficult to see. That is, it can be said that increasing the haze value increases the diffusion effect.

また、拡散板12の表面(表示画面側の面)に、このようなドット印刷処理を施すと、表示画面に、ドットパターン20のむらがそのまま見えてしまう。この原因は、拡散板に入射した光が拡散板表面側のドット印刷部で反射することにより、ドット有無の場所で輝度差が生じてしまうためである。このため、ドットパターン20は、拡散板12の裏面(光源11側)に形成する。   Further, when such a dot printing process is performed on the surface of the diffusion plate 12 (the surface on the display screen side), the unevenness of the dot pattern 20 can be seen as it is on the display screen. This is because the light incident on the diffusing plate is reflected by the dot printing portion on the surface side of the diffusing plate, resulting in a difference in brightness where the dots are present. For this reason, the dot pattern 20 is formed on the back surface (the light source 11 side) of the diffusion plate 12.

なお、バックライト装置1は、ドットパターン20によって、輝度ムラを抑制する。つまり、各光源11の輝度(明るさ)に応じたドットパターン20を形成すればよい。ここで、輝度ムラは、色ムラとは異なるパラメータである。ドットパターン20によって抑制するのは、あくまでも光源11の輝度ムラであり、色ムラではない。このため、光源11を構成するLEDの色は、同一であっても、異なる色であってもよい。   Note that the backlight device 1 suppresses uneven brightness by the dot pattern 20. That is, the dot pattern 20 corresponding to the luminance (brightness) of each light source 11 may be formed. Here, the luminance unevenness is a parameter different from the color unevenness. What is suppressed by the dot pattern 20 is merely luminance unevenness of the light source 11 and not color unevenness. For this reason, the color of LED which comprises the light source 11 may be the same, or may differ.

また、本実施形態では、均一な面光源に対し、ドットパターンを形成する場合について説明した。しかし、ドットの配置状態(微小領域dA内のドット数またはドット密度など)を変更すれば、ある箇所のみ輝度ムラをコントロールしたり、意図的に特殊な輝度分布(輝度ムラ)を形成することが可能となる。従来では、任意の輝度分布(特殊な輝度分布)を実現するには、目的とする輝度分布となるように複数の光源に対し独立した駆動回路を設ける必要があるため、コスト高につながる。しかし、本発明では、ドットパターンにより輝度分布を任意に設定できるため、独立した駆動回路は不要であり、コスト高になることもない。   In the present embodiment, the case where a dot pattern is formed with respect to a uniform surface light source has been described. However, if the dot arrangement state (number of dots or dot density in the minute area dA, etc.) is changed, the luminance unevenness can be controlled only at a certain place, or a special luminance distribution (luminance unevenness) can be intentionally formed. It becomes possible. Conventionally, in order to realize an arbitrary luminance distribution (special luminance distribution), it is necessary to provide independent drive circuits for a plurality of light sources so as to achieve a target luminance distribution, leading to high costs. However, in the present invention, since the luminance distribution can be arbitrarily set by the dot pattern, an independent drive circuit is unnecessary and the cost is not increased.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. In other words, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、テレビジョン、モニター等の液晶表示装置に使用する直下型のバックライト装置をはじめ、照明装置全般に利用することができる。   The present invention can be used for lighting devices in general, including direct-type backlight devices used in liquid crystal display devices such as televisions and monitors.

本発明のバックライト装置におけるドットパターンを示す図である。It is a figure which shows the dot pattern in the backlight apparatus of this invention. 本発明のバックライト装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the backlight apparatus of this invention. LED光源の配光特性を示す図である。It is a figure which shows the light distribution characteristic of a LED light source. 図1のバックライト装置における光源の配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state of the light source in the backlight apparatus of FIG. ある光源を中心とする輝度分布の測定ポイントを示す図である。It is a figure which shows the measurement point of the luminance distribution centering on a certain light source. ドットパターンを形成しない場合における、図5の横軸方向の輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution of the horizontal axis direction of FIG. 5 when not forming a dot pattern. ドットパターンを形成しない場合における、図5の縦軸方向の輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution of the vertical axis | shaft direction of FIG. 5 when not forming a dot pattern. ドットパターンの設定方法を説明する図である。It is a figure explaining the setting method of a dot pattern. 光源間の輝度差を説明する図である。It is a figure explaining the brightness | luminance difference between light sources. 図8に基づいて設定したドットパターンを示す図である。It is a figure which shows the dot pattern set based on FIG. ドットパターンを形成した場合における、図5の横軸方向の輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution of the horizontal axis direction of FIG. 5 at the time of forming a dot pattern. ドットパターンを形成した場合における、図5の縦軸方向の輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution of the vertical axis | shaft direction of FIG. 5 at the time of forming a dot pattern. 特許文献1のバックライト装置の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a backlight device of Patent Document 1. 特許文献3のバックライト装置における調光用ドットパターンを説明する図である。It is a figure explaining the dot pattern for light control in the backlight apparatus of patent document 3. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 バックライト装置
11 光源
12 拡散板
13 拡散シート
14 プリズムシート
15 偏光反射シート
16 筐体
17 反射板
20 ドットパターン
21 ドット
22 重心
23 中点
A 空間距離
B 光源ピッチ
dA 微小領域(仮想的な領域)
W 幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Backlight apparatus 11 Light source 12 Diffusion plate 13 Diffusion sheet 14 Prism sheet 15 Polarization reflection sheet 16 Case 17 Reflection plate 20 Dot pattern 21 Dot 22 Center of gravity 23 Midpoint A Spatial distance B Light source pitch dA Minute area (virtual area)
W width

Claims (8)

複数の発光ダイオードからなる光源と、
光源の投光方向に、光源と所定間隔で対向配置され、光源の出射する光を拡散させる拡散板とを備えたバックライト装置であって、
拡散板は、光源との対向面に、白色顔料を含むインクからなる互いに面積の等しいドットが点在したドットパターンを備えることを特徴とするバックライト装置。
A light source comprising a plurality of light emitting diodes;
A backlight device provided with a diffusion plate that is disposed opposite to the light source at a predetermined interval in the light projecting direction of the light source and diffuses light emitted from the light source,
The diffuser plate is provided with a dot pattern in which dots having the same area made of ink containing a white pigment are dotted on a surface facing a light source.
ドットパターンは、各光源の直上の点から離れるに従い、ドットの密度が小さくなるように形成されてい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。   2. The backlight device according to claim 1, wherein the dot pattern is formed so that the density of the dots decreases with increasing distance from a point immediately above each light source. 上記ドットは、各光源の直上の点を含む最内の領域を除いて、互いに隣接し幅の等しい複数の仮想的な領域によって識別されており、
上記複数の領域の各々の領域の中に含まれるドットの数は、光源の直上の点から遠い領域ほど、単位面積当たりのドットの数が少なくなるように形成されているとともに、同じ領域内で互いに隣接するドットの間隔が等しくなるように形成されてい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 dots are identified by a plurality of virtual regions that are adjacent to each other and have the same width, except for the innermost region including the point immediately above each light source,
The number of dots included in each of the plurality of regions is formed so that the number of dots per unit area decreases as the region is farther from the point immediately above the light source. The backlight device according to claim 2, wherein the intervals between adjacent dots are equal.
隣り合う光源間に、拡散板によって反射された光を拡散板へと反射させる反射板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 reflection plate that reflects light reflected by the diffusion plate to the diffusion plate between adjacent light sources. 各ドットのドット直径が1mm以下であ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, wherein the dot diameter of each dot is 1 mm or less. 各ドットの面積が0.8mm以下であ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, wherein the area of each dot is 0.8 mm 2 or less. 光源は、隣り合う光源間の距離が同一となるように配置され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, wherein the light sources are arranged such that a distance between adjacent light sources is the same. 表示画面の背面側から照射する照射装置として、請求項1〜7のいずれか1項に記載のバックライト装置を備えることを特徴とする表示装置。   A display device comprising the backlight device according to any one of claims 1 to 7 as an irradiation device for irradiation from the back side of the display screen.
JP2007127359A 2007-05-11 2007-05-11 Backlight device and display device equipped with above Pending JP2008282744A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007127359A JP2008282744A (en) 2007-05-11 2007-05-11 Backlight device and display device equipped with above

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007127359A JP2008282744A (en) 2007-05-11 2007-05-11 Backlight device and display device equipped with above

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008282744A true JP2008282744A (en) 2008-11-20

Family

ID=40143374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007127359A Pending JP2008282744A (en) 2007-05-11 2007-05-11 Backlight device and display device equipped with above

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008282744A (en)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011053543A (en) * 2009-09-03 2011-03-17 Victor Co Of Japan Ltd Light quantity control member, surface light source unit, and display device
JP2011204676A (en) * 2010-03-03 2011-10-13 Toshiba Corp Lighting device and liquid crystal display device having the same
WO2013058203A1 (en) * 2011-10-20 2013-04-25 シャープ株式会社 Illumination device and display device provided therewith
US8596816B2 (en) 2009-06-02 2013-12-03 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multi-die LED package and backlight unit using the same
JP2015153477A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 豊田合成株式会社 Light-emitting device and manufacturing method of the same
WO2018034207A1 (en) * 2016-08-16 2018-02-22 シャープ株式会社 Lighting device and display device
WO2018066209A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-12 ソニー株式会社 Light emitting device, display device, and illuminating device
JP2019511840A (en) * 2016-03-16 2019-04-25 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Method of manufacturing LED module
JP2019186340A (en) * 2018-04-06 2019-10-24 日亜化学工業株式会社 Manufacturing method of light source device
US10527257B2 (en) 2016-09-16 2020-01-07 Nichia Corporation Light emitting device
KR20200015419A (en) 2018-08-03 2020-02-12 케이와 인코포레이티드 Light diffusion plate and backlight unit
WO2020040212A1 (en) 2018-08-21 2020-02-27 シチズン電子株式会社 Backlight device
CN111045252A (en) * 2019-12-20 2020-04-21 合肥泰沃达智能装备有限公司 Direct type backlight module and manufacturing method of light-equalizing plate
JP2021036619A (en) * 2017-08-04 2021-03-04 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Ultra-wide light distribution diode (LED) lens for thin direct backlight
CN112805617B (en) * 2018-08-21 2024-06-25 日亚化学工业株式会社 Backlight device

Cited By (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8596816B2 (en) 2009-06-02 2013-12-03 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multi-die LED package and backlight unit using the same
KR101409162B1 (en) * 2009-06-02 2014-06-19 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 Multi-die led package and backlight unit using the same
JP2011053543A (en) * 2009-09-03 2011-03-17 Victor Co Of Japan Ltd Light quantity control member, surface light source unit, and display device
JP2011204676A (en) * 2010-03-03 2011-10-13 Toshiba Corp Lighting device and liquid crystal display device having the same
WO2013058203A1 (en) * 2011-10-20 2013-04-25 シャープ株式会社 Illumination device and display device provided therewith
JP2015153477A (en) * 2014-02-10 2015-08-24 豊田合成株式会社 Light-emitting device and manufacturing method of the same
JP2019511840A (en) * 2016-03-16 2019-04-25 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Method of manufacturing LED module
CN109154424A (en) * 2016-08-16 2019-01-04 夏普株式会社 Lighting device and display device
WO2018034207A1 (en) * 2016-08-16 2018-02-22 シャープ株式会社 Lighting device and display device
US11906156B2 (en) 2016-09-16 2024-02-20 Nichia Corporation Light emitting device
US10527257B2 (en) 2016-09-16 2020-01-07 Nichia Corporation Light emitting device
US11585516B2 (en) 2016-09-16 2023-02-21 Nichia Corporation Light emitting device
US11118757B2 (en) 2016-09-16 2021-09-14 Nichia Corporation Light emitting device
WO2018066209A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-12 ソニー株式会社 Light emitting device, display device, and illuminating device
JPWO2018066209A1 (en) * 2016-10-07 2019-07-25 ソニー株式会社 Light emitting device, display device and lighting device
US11280475B2 (en) 2016-10-07 2022-03-22 Saturn Licensing Llc Light emitting device, display device, and lighting device
US11079093B2 (en) 2016-10-07 2021-08-03 Saturn Licensing Llc Light emitting device, display device, and lighting device
JP2021036619A (en) * 2017-08-04 2021-03-04 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Ultra-wide light distribution diode (LED) lens for thin direct backlight
JP7244480B2 (en) 2017-08-04 2023-03-22 ルミレッズ ホールディング ベーフェー Ultra Wide Light-Emitting Diode (LED) Lenses for Thin Direct Backlights
JP2019186340A (en) * 2018-04-06 2019-10-24 日亜化学工業株式会社 Manufacturing method of light source device
US11015768B2 (en) 2018-04-06 2021-05-25 Nichia Corporation Method of manufacturing light source device
US11774049B2 (en) 2018-04-06 2023-10-03 Nichia Corporation Light source device
JP7048888B2 (en) 2018-04-06 2022-04-06 日亜化学工業株式会社 Manufacturing method of light source device
US10901264B2 (en) 2018-08-03 2021-01-26 Keiwa Inc. Light diffusion plate and backlight unit
KR20200015419A (en) 2018-08-03 2020-02-12 케이와 인코포레이티드 Light diffusion plate and backlight unit
US20220221761A1 (en) * 2018-08-12 2022-07-14 Nichia Corporation Backlight device
US11681181B2 (en) * 2018-08-21 2023-06-20 Nichia Corporation Backlight device
EP3842686A4 (en) * 2018-08-21 2022-05-18 Nichia Corporation Backlight device
WO2020040212A1 (en) 2018-08-21 2020-02-27 シチズン電子株式会社 Backlight device
US11754878B2 (en) * 2018-08-21 2023-09-12 Nichia Corporation Backlight device
JP6700503B1 (en) * 2018-08-21 2020-05-27 シチズン電子株式会社 Backlight device
EP4270103A2 (en) 2018-08-21 2023-11-01 Nichia Corporation Backlight device
EP4270103A3 (en) * 2018-08-21 2024-01-10 Nichia Corporation Backlight device
CN112805617A (en) * 2018-08-21 2021-05-14 西铁城电子株式会社 Backlight device
CN112805617B (en) * 2018-08-21 2024-06-25 日亚化学工业株式会社 Backlight device
CN111045252B (en) * 2019-12-20 2022-09-23 合肥泰沃达智能装备有限公司 Direct type backlight module and manufacturing method of light homogenizing plate
CN111045252A (en) * 2019-12-20 2020-04-21 合肥泰沃达智能装备有限公司 Direct type backlight module and manufacturing method of light-equalizing plate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2008282744A (en) Backlight device and display device equipped with above
CN104930399B (en) Surface light emitting device and liquid crystal display device
JP5380182B2 (en) Light emitting device, surface light source, and liquid crystal display device
WO2017002308A1 (en) Backlight device and liquid crystal display device
WO2017002307A1 (en) Backlight device and liquid-crystal display device
JP2006031941A (en) Planar light source unit
JP5100832B2 (en) Light source device and display device including the light source device
JP2009193669A (en) Liquid crystal display equipment
JP2010277982A (en) Planar lighting device and liquid crystal display with the same
JP2006173624A (en) Led light source
JP2011014434A5 (en)
US20110164203A1 (en) Surface light source and liquid crystal display apparatus
JP2010040192A (en) Backlight unit and liquid crystal display equipped with the same
WO2017154799A1 (en) Lighting device and display device
JP2005026202A (en) Backlight module
JP6324683B2 (en) Direct type light source device
JP5175956B2 (en) Light emitting device and display device
JP5386551B2 (en) Light emitting device, display device, and reflecting member design method
JP2010123551A (en) Surface light source and liquid crystal display device
JP2009176512A (en) Surface light source device and image display apparatus
TWI406057B (en) Backlight module
JP2007294372A (en) Surface light source device and display device
JP6818367B2 (en) Light distribution control element, light distribution adjustment means, reflective member, reinforcing plate, lighting unit, display and TV receiver
JP2016136509A (en) Display device and backlight module
KR102472917B1 (en) Direct Type Back Light Unit