JP2009245902A - Planar illumination device and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Planar illumination device and liquid crystal display device using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a planar illumination device with a simple structure which can emit light with proper color reproducibility and can display high definition images from a liquid crystal display panel. <P>SOLUTION: The illumination device has a light source, constructed of an LED unit and a light guide plate provided with a light incident face, to which light emitted from the light source enters and a light-emitting face for emitting the incident light. The LED unit has a pseudo-white LED chip which emits white light as the light emitted from a blue LED transmits through a phosphor layer, and a blue LED chip which is arranged in the vicinity of the pseudo-white LED chip and emits blue light. If the intensity of peak in the blue wavelength region of light mixing the light emitted from the pseudo-white LED chip and the light emitted from the blue LED chip is set to I<SB>0</SB>and the intensity in the wavelength 580 nm is set to I<SB>580</SB>, I<SB>580</SB>/I<SB>0</SB>>0.6 is satisfied. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置などに用いられる面状照明装置及びそれを用いる液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a planar illumination device used for a liquid crystal display device and the like and a liquid crystal display device using the same.

液晶表示装置としては、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの裏面側から光を照射し、液晶表示パネルを照明するバックライトユニット(つまり、面状照明装置)を有する構成がある。このバックライトユニットは、基本的に、照明用の光源と、光源が発する光を拡散して液晶表示パネルを照射する導光板と、プリズムシートや拡散シートなどの光学部材とで構成される。   As a liquid crystal display device, there is a configuration including a liquid crystal display panel and a backlight unit (that is, a planar illumination device) that irradiates light from the back side of the liquid crystal display panel and illuminates the liquid crystal display panel. This backlight unit basically includes a light source for illumination, a light guide plate that diffuses light emitted from the light source and irradiates the liquid crystal display panel, and optical members such as a prism sheet and a diffusion sheet.

現在、大型の液晶テレビ等の液晶表示装置に用いるバックライトユニットは、導光板を配置せず、照明用の光源の直上に拡散板等の光学部材を配置した、いわゆる直下型と呼ばれる方式が主流である。この方式では、光源である冷陰極管を液晶表示パネルの背面に複数本配置し、内部を白色の反射面として均一な光量分布と必要な輝度を確保している。   Currently, a backlight unit used for a liquid crystal display device such as a large-sized liquid crystal television is mainly a so-called direct type, in which an optical member such as a diffusion plate is disposed directly above a light source for illumination without a light guide plate. It is. In this system, a plurality of cold-cathode tubes, which are light sources, are arranged on the back surface of the liquid crystal display panel, and a uniform light quantity distribution and necessary luminance are ensured with the inside as a white reflecting surface.

しかしながら、直下型のバックライトユニットでは、光量分布を均一にするために、液晶表示パネルに対して垂直方向の厚みが所定厚み、一例としては30mm程度必要である。今後バックライトユニットは、さらに薄型のものが望まれるであろうが、直下型では光量むらの観点からさらに薄く、例えば10mm以下の厚みをもつバックライトユニットを実現することは困難であると考えられる。   However, in the direct type backlight unit, in order to make the light quantity distribution uniform, the thickness in the direction perpendicular to the liquid crystal display panel needs to be a predetermined thickness, for example, about 30 mm. In the future, a thinner backlight unit will be desired. However, it is considered that it is difficult to realize a backlight unit having a thickness of 10 mm or less, for example, with a direct type, which is thinner from the viewpoint of uneven light quantity. .

そこで、透明樹脂に光を散乱させるための散乱粒子を混入させた導光板を用いる方式のバックライトユニットが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1には、少なくとも1つの光入射領域及び少なくとも1つの光取出面領域を有する光散乱導光体と前記光入射面領域から光入射を行う為の光源手段とを備え、前記光散乱導光体は前記光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有していることを特徴とする光散乱導光光源装置が記載されている。
Therefore, a backlight unit using a light guide plate in which scattering particles for scattering light in a transparent resin are mixed has been proposed (for example, see Patent Document 1).
Patent Document 1 includes a light scattering light guide having at least one light incident region and at least one light extraction surface region, and light source means for performing light incidence from the light incident surface region. The light scattering light source device is characterized in that the light body has a region that tends to decrease in thickness as it moves away from the light incident surface.

このような面状照明装置では、光源から放射され、光入射面から光散乱導光体内に進入した光が、その内部を伝播する過程において、一定の割合で、1回または多重的な散乱作用を受ける。また、光散乱導光体の両面あるいは反射体の表面に到達した光の相当部分は反射作用を受けて、光散乱導光体内へ戻される。
このような複合的な過程を通して、光源の方向からみて前方斜め方向に向かう指向性をもって光取出面から高効率で出射される光束が生成される。つまり、光源から放射された光を光散乱導光体の光取出面から出射される。
このように、散乱粒子が混入された導光板を用いることで、高い出射効率で、均一な光を射出することができると記載されている。
In such a planar illumination device, light emitted from a light source and entering the light-scattering light guide from the light incident surface propagates through the interior at a constant rate once or multiple scattering action. Receive. In addition, a substantial part of the light reaching the both surfaces of the light scattering light guide or the surface of the reflector is reflected and returned to the light scattering light guide.
Through such a complex process, a light beam emitted with high efficiency from the light extraction surface is generated with directivity in the obliquely forward direction when viewed from the direction of the light source. That is, the light emitted from the light source is emitted from the light extraction surface of the light scattering light guide.
Thus, it is described that uniform light can be emitted with high emission efficiency by using a light guide plate mixed with scattering particles.

また、導光板としては、光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有している形状の導光板以外にも、平板形状の導光板や、光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる傾向を持った領域を有している形状の導光板を着き合わせた形状の導光板を有する面状照明装置が記載されている。   As the light guide plate, besides the light guide plate having a shape having a tendency to reduce the thickness as the distance from the light incident surface increases, the thickness decreases as the distance from the light incident surface increases. There is described a planar illumination device having a light guide plate in a shape in which light guide plates having a shape having a tendency are attached.

ここで、面状照明装置の導光板に光を入射させる光源としては、冷陰極管等の蛍光管以外にも、発光ダイオード(以下「LED」ともいう。)を用いることができる(特許文献2、特許文献3参照)。
LEDは、指向性を高い光を射出することができるため、光源にLEDを用いることで、導光板に入射した光を導光板のより奥まで届けることができ、面状照明装置を大型化することができる。さらに、電源の構成を簡単にすることもできる。
Here, as a light source for making light incident on the light guide plate of the planar lighting device, a light emitting diode (hereinafter also referred to as “LED”) can be used in addition to a fluorescent tube such as a cold cathode tube (Patent Document 2). And Patent Document 3).
Since the LED can emit light with high directivity, by using the LED as the light source, the light incident on the light guide plate can be delivered to the back of the light guide plate, and the planar illumination device is enlarged. be able to. Furthermore, the configuration of the power supply can be simplified.

また、面状照明装置を液晶装置に用いる場合に、色再現性を高くする方法として、種々の方法が提案されている。
例えば、特許文献2には、青色の単色光を発光する第一光源及び赤色の単色光を発光する第ニ光源で構成され、第一光源の青色光、青色の単色光から波長変換によって生成された緑色光と、第二光源の赤色光とを調合し加法混色により生成した白色光を射出する白色光源と、液晶表示素子の表示面との間に配置され、白色光源から射出された光を減法混色による色補正手段を具備する構造の液晶表示装置が記載されている。
Various methods have been proposed as methods for improving color reproducibility when a planar illumination device is used in a liquid crystal device.
For example, Patent Document 2 includes a first light source that emits blue monochromatic light and a second light source that emits red monochromatic light, and is generated by wavelength conversion from blue light and blue monochromatic light of the first light source. The light emitted from the white light source is arranged between the white light source that emits white light generated by additive color mixing by combining the green light and the red light of the second light source and the display surface of the liquid crystal display element. A liquid crystal display device having a structure including color correction means by subtractive color mixing is described.

また、特許文献3〜6には、液晶表示パネルのカラーフィルタを調整する方法も記載されている。
例えば、特許文献3には、可視光域380から780nmまでの間の5nmごとの波長をλnmとし、カラーフィルターの赤色画素の波長λnmにおける分光透過率(%)をそれぞれT(λ)、波長λnmにおけるバックライトの発光強度を全発光強度で規格化した相対発光強度をI(λ)としたとき、これらがI(620−680)×TR(620−680)≧1.1を満たすことを特徴とするカラー画像表示装置が記載されている。
Patent Documents 3 to 6 also describe a method for adjusting a color filter of a liquid crystal display panel.
For example, Patent Document 3 discloses that the wavelength for each 5 nm in the visible light region from 380 to 780 nm is λ n nm, and the spectral transmittance (%) at the wavelength λ n nm of the red pixel of the color filter is T R ( λ n ), where the relative emission intensity obtained by normalizing the emission intensity of the backlight at the wavelength λ n nm with the total emission intensity is I (λ n ), these are I (620-680) × TR (620-680) A color image display device characterized by satisfying ≧ 1.1 is described.

特許文献4には、透過光量を制御する複数の光シャッターと、赤、緑、青の3色を有するカラーフィルタと、3色のそれぞれの単色の発光特性を合成した単一の白色光源からなるカラー表示装置であって、光源の各色のピーク波長と、カラーフィルタの各色要素の透過波長領域のピーク波長とがそれぞれ一致し、かつ、光源はカラーフィルタより狭い帯域の分光特性であり、カラーフィルタを透過した3色の透過光が色座標上に形成する三角形の面積は、カラーフィルタの透過特性を示す三角形の面積より大きいことを特徴とするカラー表示装置が記載されている。   Patent Document 4 includes a plurality of optical shutters that control the amount of transmitted light, a color filter having three colors of red, green, and blue, and a single white light source that combines the light emission characteristics of each of the three colors. A color display device, wherein the peak wavelength of each color of the light source coincides with the peak wavelength of the transmission wavelength region of each color element of the color filter, and the light source has spectral characteristics in a narrower band than the color filter. The color display device is characterized in that the area of the triangle formed on the color coordinates by the transmitted light of the three colors transmitted through is larger than the area of the triangle indicating the transmission characteristics of the color filter.

特許文献5には、青緑赤の発光ダイオードをバックライトの色光源に用い、青緑赤のカラーフィルタを用いるカラー液晶表示装置であって、該発光ダイオードの青のピーク波長が430〜480nmの範囲にあり、緑のピーク波長が520nm〜570nmの範囲にあり、赤のピーク波長が620〜660nmの範囲にあり、発光ダイオードの青緑赤のそれぞれのピーク波長におけるカラーフィルタの分光透過率が80%以上であることを特徴とするカラーフィルタを用いる液晶表示装置が記載されている。   Patent Document 5 discloses a color liquid crystal display device using a blue-green-red light-emitting diode as a backlight color light source and using a blue-green-red color filter, wherein the blue peak wavelength of the light-emitting diode is 430 to 480 nm. The green peak wavelength is in the range of 520 nm to 570 nm, the red peak wavelength is in the range of 620 to 660 nm, and the spectral transmittance of the color filter at each of the blue, green, and red peak wavelengths of the light emitting diode is 80. A liquid crystal display device using a color filter, which is characterized by being at least%, is described.

特許文献6には、赤色(R)、緑色(G)、および青色(B)の画素部を有するカラーフィルタであって、緑色(G)画素部の透過率のピーク波長より短波長側における透過率と、青色(B)画素部の透過率のピーク波長より長波長側における透過率とが一致する波長における両画素部の透過率が10%以下であり、かつ緑色(G)画素部の透過率の最大値が60%以上、および青色(B)画素部の透過率の最大値が50%以上であることを特徴とするカラーフィルタを用いる液晶表示装置が記載されている。   Patent Document 6 discloses a color filter having red (R), green (G), and blue (B) pixel portions, and transmission on the shorter wavelength side than the peak wavelength of the transmittance of the green (G) pixel portion. The transmittance of both pixel portions at a wavelength where the transmittance and the transmittance on the longer wavelength side than the peak wavelength of the transmittance of the blue (B) pixel portion coincide with each other is 10% or less, and the transmittance of the green (G) pixel portion A liquid crystal display device using a color filter is described in which the maximum value of the rate is 60% or more and the maximum value of the transmittance of the blue (B) pixel portion is 50% or more.

特開平07−36037号公報JP 07-36037 A 特開2005−183139号公報JP 2005-183139 A 特開2006−47975号公報JP 2006-47975 A 特開平07−253577号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-253577 特開2003−207770号公報JP 2003-207770 A 特開2004−85592号公報JP 2004-85592 A

ここで、光源としてLEDを用い、白色光を射出させる構成としては、赤色、緑色、青色を発光の中心波長とする3種類のLEDを用い、各LEDから射出される赤色光、緑色光、青色光を射出させ、混色することで、白色光を射出させる方法と、青色や紫外領域の波長の光を中心波長として射出するLEDの発光面に蛍光体層を設け、LEDから射出された青色光や紫外光を蛍光体層で白色光に変換して射出させる方法がある。   Here, an LED is used as the light source, and the configuration for emitting white light includes three types of LEDs having red, green, and blue as the central wavelengths of light emission, and the red light, green light, and blue emitted from each LED. A method of emitting white light by emitting light and mixing the colors, and a blue light emitted from the LED by providing a phosphor layer on the light emitting surface of the LED that emits light having a wavelength in the blue or ultraviolet region as a central wavelength. Or ultraviolet light is converted into white light by a phosphor layer and emitted.

赤色、緑色、青色を発光の中心波長とする3種類のLEDを用いる方法は、各色のLEDから射出される光の波長や発光強度を調整することにより、光射出面から所望の光を射出させることができるが、3種類のLEDの温度特性等の諸特性が異なるため制御が難しい、駆動方法が複雑である等の問題がある。また、光利用効率を高くし、かつ装置コスト低くすることが困難であるという問題もある。   In the method using three types of LEDs having light emission central wavelengths of red, green, and blue, desired light is emitted from the light emission surface by adjusting the wavelength and light emission intensity of the light emitted from each color LED. However, since various characteristics such as temperature characteristics of the three types of LEDs are different, there are problems such as difficulty in control and complicated driving methods. In addition, there is a problem that it is difficult to increase the light use efficiency and reduce the device cost.

他方、単色のLEDと蛍光体とを組み合わせた構成、特に、青色を射出するLEDの発光面に黄色の蛍光体を塗布した構成の光源は安価に作製することができる。
しかしながら、このような青色LEDと蛍光体とを組み合わせることで射出される光は色温度が低く、また、光利用効率を下げることなく、色温度を調整することが困難であるという問題がある。そのため、面状照明装置の光射出面から射出される光の色温度が低くなり、また、調整も困難であるという問題がある。
On the other hand, a light source having a configuration in which a monochromatic LED and a phosphor are combined, in particular, a configuration in which a yellow phosphor is applied to the light emitting surface of an LED emitting blue light can be manufactured at low cost.
However, there is a problem that light emitted by combining such a blue LED and a phosphor has a low color temperature and it is difficult to adjust the color temperature without lowering the light utilization efficiency. For this reason, there is a problem that the color temperature of the light emitted from the light exit surface of the planar illumination device is low and adjustment is difficult.

これに対して、特許文献2には、青色LEDと蛍光体とを組み合わせて擬似白色光源とし、さらに赤色LEDを配置することにより彩度を向上させる面状照明装置が提案されている。
このように赤色LEDを配置することで、赤色の演色性を向上させることはできるが、照明装置全体としての色再現性を高めることができない場合がある。また、光源から射出される光の色温度を向上させることはできない。
On the other hand, Patent Document 2 proposes a planar lighting device that combines a blue LED and a phosphor to form a pseudo-white light source and further arranges a red LED to improve the saturation.
By arranging the red LED in this manner, the color rendering property of red can be improved, but the color reproducibility of the entire lighting device may not be improved. In addition, the color temperature of light emitted from the light source cannot be improved.

また、特許文献3〜特許文献6には、カラーフィルタを用いて、射出される光の演色性または色再現性を高くする液晶表示装置が提案されている。
このようにカラーフィルタを配置し、カラーフィルタを透過させることでも、液晶表示装置から射出される光の演色性を向上させることはできるが、照明装置全体としての色再現性を高めることができない場合がある。また、光源から射出される光の色温度を向上させることはできない。
Patent Documents 3 to 6 propose a liquid crystal display device that uses a color filter to enhance the color rendering or color reproducibility of emitted light.
Even when the color filter is arranged and transmitted through the color filter in this way, the color rendering of the light emitted from the liquid crystal display device can be improved, but the color reproducibility of the entire lighting device cannot be improved. There is. In addition, the color temperature of light emitted from the light source cannot be improved.

また、光源から遠ざかるにつれて厚みが薄くなる導光板を用いるタンデム方式などのバックライトユニットでは、薄型のものを実現することが可能であるが、冷陰極管とリフレクタの相対寸法の関係により光利用効率で直下型より劣っているという問題があった。また、導光板に形成された溝に冷陰極管を収容する形状の導光板を用いる場合、冷陰極管から遠ざかるにつれて厚みを薄くする形状とすることはできるが、導光板の厚みを薄くすると、溝に配置された冷陰極管の直上における輝度が強くなり、光射出面の輝度むらが顕著になるという問題があった。また、これらの方式の導光板は、いずれも、形状が複雑となるため、加工コストがアップし、大型、例えば、画面サイズが37インチ以上、特に、50インチ以上の液晶テレビのバックライト用の導光板とした時には、高コストとなってしまうという問題があった。   In addition, a thin tandem backlight unit that uses a light guide plate that decreases in thickness as it moves away from the light source can be realized, but the light utilization efficiency depends on the relative dimensions of the cold cathode tube and the reflector. There was a problem that it was inferior to the direct type. In addition, when using a light guide plate having a shape that accommodates a cold cathode tube in a groove formed in the light guide plate, the thickness can be reduced as the distance from the cold cathode tube increases, but when the thickness of the light guide plate is reduced, There is a problem in that the luminance directly above the cold cathode tube disposed in the groove is increased, and the luminance unevenness of the light exit surface becomes remarkable. In addition, these types of light guide plates are complicated in shape, which increases processing costs, and is used for backlights of liquid crystal televisions having a large size, for example, a screen size of 37 inches or more, particularly 50 inches or more. When the light guide plate is used, there is a problem that the cost becomes high.

また、製造安定化や、多重反射を利用した輝度(光量)むら抑制のために光入射面から離れるにしたがって厚みを厚くする導光板も提案されているが、これらの導光板は、透明体であり、光源から入射した光がそのまま反対方向の端部側に光が抜けてしまうため、下面にプリズムやドットパターンを付与する必要がある。
また、光入射面とは反対側の端部に反射部材を配置し、入射した光を多重反射させて光射出面から射出させる方法もあるが、大型化するためには導光板を厚くする必要があり、重くなり、コストも高くなる。また、光源の写りこみが生じ、輝度むらとなるという問題もある。
In addition, light guide plates that have increased thickness as they move away from the light incident surface have been proposed in order to stabilize production and suppress luminance (light quantity) unevenness using multiple reflections. In addition, since the light incident from the light source passes through to the end portion in the opposite direction as it is, it is necessary to provide a prism or a dot pattern on the lower surface.
In addition, there is a method of disposing a reflecting member at the end opposite to the light incident surface and causing the incident light to be multiple-reflected and emitted from the light exit surface, but in order to increase the size, it is necessary to make the light guide plate thicker , It becomes heavy and the cost is high. There is also a problem that the light source is reflected, resulting in uneven brightness.

一方、平板型導光板を用いたサイドライト方式では、入射光を光射出面から効率よく射出させるために、内部に微小な散乱粒子を分散させている。このような平板形状の導光板では、散乱微粒子を均一に分散させても大画面化すると、散乱微粒子濃度が0.30wt%であれば、光利用効率83%を確保できるが、図21に実線で示す照度分布のように、中央部が暗くなり、明るさにむら、すなわち輝度むらが生じ、視認されてしまうという問題があった。
この輝度むらを平坦にするためには、散乱微粒子の濃度を下げて先端からの漏れ光を増やす必要があり、結果として利用効率の低下を生じ、また、輝度も低下するという問題があった。例えば、同一条件で、散乱微粒子濃度を0.10wt%とすれば、図21に点線で示すように、輝度むらを大幅に低減できるが、輝度が低下し、光利用効率も43%に低下するという問題があった。
さらに、大型の液晶テレビなどの大型ディスプレイに求められる光射出面上の明るさの分布は、画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高な分布、例えば釣鐘状の分布である。しかしながら、散乱微粒子が分散した平板形状の導光板では、散乱微粒子の濃度を下げて平坦な明るさの分布を得ることはできるが、中高な明るさの分布を実現することはできないという問題があった。
On the other hand, in the sidelight system using a flat light guide plate, minute scattering particles are dispersed inside in order to efficiently emit incident light from the light exit surface. With such a flat light guide plate, if the scattering fine particles are uniformly dispersed and the screen is enlarged, a light utilization efficiency of 83% can be ensured if the scattering fine particle concentration is 0.30 wt%. As shown in the illuminance distribution shown in FIG. 1, there is a problem that the central portion becomes dark and uneven in brightness, that is, uneven in brightness, and is visually recognized.
In order to flatten the luminance unevenness, it is necessary to decrease the concentration of the scattering fine particles to increase the light leaked from the tip, resulting in a decrease in utilization efficiency and a decrease in luminance. For example, if the scattering particle concentration is 0.10 wt% under the same conditions, the luminance unevenness can be greatly reduced as shown by the dotted line in FIG. 21, but the luminance is reduced and the light utilization efficiency is also reduced to 43%. There was a problem.
Furthermore, the brightness distribution on the light exit surface required for large displays such as large liquid crystal televisions is a so-called medium-high distribution, for example, a bell-shaped distribution near the center of the screen compared to the periphery. . However, a flat-shaped light guide plate in which scattered fine particles are dispersed can obtain a flat brightness distribution by reducing the concentration of the scattered fine particles, but there is a problem that a medium-high brightness distribution cannot be realized. It was.

さらに、薄型バックライト用に、タンデム方式の導光板とは逆に、光源から遠ざかるにつれて厚みが厚くなる導光板を用いることも考えられているが、薄型化が可能で、画面全体に平坦な輝度が得られているものの、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高な明るさの分布を得ることについては全く開示がなく、全く考慮だにされていないという問題があった。   For thin backlights, it is also considered to use a light guide plate that increases in thickness as it moves away from the light source, as opposed to a tandem light guide plate. However, there is no disclosure about obtaining a light distribution near the center of the screen required for large-screen flat-screen LCD TVs compared to the periphery, so-called medium-high brightness distribution. There was a problem that wasn't done.

また、大型の導光板は、周囲の温度・湿度による伸縮が大きく、50インチ程度のサイズで、5mm以上の伸縮を繰り返す。導光板が伸縮すると、導光板と光源(例えば、LEDチップ)とが接触し、光源が故障する、光源の位置ずれが生じる、または、導光板が傷つく可能性がある。このような、光源の故障や位置ずれ、導光板の傷は、輝度むらの原因となるため問題である。   In addition, the large light guide plate greatly expands and contracts due to ambient temperature and humidity, and repeats expansion and contraction of 5 mm or more with a size of about 50 inches. When the light guide plate expands and contracts, the light guide plate and the light source (for example, LED chip) may come into contact with each other, and the light source may fail, the light source may be misaligned, or the light guide plate may be damaged. Such failure of the light source, misalignment, and scratches on the light guide plate are problematic because they cause uneven brightness.

本発明の目的は、上記従来技術に基づく問題点を解消し、簡単な構成で、色再現性も高い光を射出することができ、液晶表示パネルから高画質な画像を表示することを可能にする面状照明装置及び液晶表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、上記目的に加え、さらに、大型かつ薄型な形状であり、光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができ、かつ、故障の少ないまたは故障しない面状照明装置及び液晶表示装置を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the problems based on the above prior art, emit light with a simple configuration and high color reproducibility, and display a high-quality image from a liquid crystal display panel. The present invention provides a planar lighting device and a liquid crystal display device.
Another object of the present invention is in addition to the above-described object, and has a large and thin shape, which can emit light with high light use efficiency and low luminance unevenness, and is required for a large-screen thin liquid crystal television. A surface illumination device and a liquid crystal display device capable of obtaining a light distribution in the vicinity of the center portion of the screen compared to the peripheral portion, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution and having little or no failure It is to provide.

上記課題を解決するために、本発明は、少なくとも1つのLEDユニットで構成された光源と、前記光源から射出された光が入射する光入射面及び前記光入射面から入射した光を射出する光射出面を備える導光板とを有し、前記LEDユニットは、青色光を発光する青色LED及び前記青色LEDの表面に配置された黄色の蛍光体層で構成され、前記青色LEDから射出された光が前記蛍光体層を透過することで白色光を射出させる少なくとも1つの擬似白色LEDチップと、前記擬似白色LEDの近傍に配置され、青色光を発光する少なくとも1つの青色LEDチップとを有し、前記擬似白色LEDチップから射出された光と青色LEDチップから射出された光とを混色させた光の青色波長領域におけるピークの強度をIとし、波長580nmにおける強度をI580としたとき、I580/I>0.6を満たすことを特徴とする面状照明装置を提供するものである。 In order to solve the above problems, the present invention provides a light source composed of at least one LED unit, a light incident surface on which light emitted from the light source is incident, and light that emits light incident from the light incident surface. A light guide plate having an emission surface, and the LED unit is composed of a blue LED that emits blue light and a yellow phosphor layer disposed on a surface of the blue LED, and the light emitted from the blue LED. Has at least one pseudo-white LED chip that emits white light by transmitting through the phosphor layer, and at least one blue LED chip that is disposed in the vicinity of the pseudo-white LED and emits blue light, The peak intensity in the blue wavelength region of the light obtained by mixing the light emitted from the pseudo white LED chip and the light emitted from the blue LED chip is I 0 , and the wavelength is 58. The planar illumination device is characterized by satisfying I 580 / I 0 > 0.6 when the intensity at 0 nm is I 580 .

ここで、前記青色LEDチップは、前記擬似白色LEDチップを構成する前記青色LEDとは異なる波長依存性の青色光を射出することが好ましい。
また、前記LEDユニットは、発光波長の異なる2種類の擬似白色LEDチップを有することが好ましい。
また、前記光源は、複数の前記LEDユニットと、複数の前記LEDユニットを支持する支持体とで構成され、複数の前記LEDユニットは、前記支持体の1つの面に列状に配置されていることが好ましい。
Here, it is preferable that the blue LED chip emits blue light having a wavelength dependency different from that of the blue LED constituting the pseudo white LED chip.
The LED unit preferably has two types of pseudo white LED chips having different emission wavelengths.
The light source includes a plurality of the LED units and a support that supports the plurality of LED units, and the plurality of LED units are arranged in a row on one surface of the support. It is preferable.

前記導光板は、前記2つの光入射面間の導光長が、480mm以上、500mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.02wt%以上、0.22wt%以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.02)、(4.0,0.085)、(7.0,0.03)、(7.0,0.12)、(12.0,0.06)および(12.0,0.22)で囲まれる領域内にあり、前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%超、25%以下であることが好ましい。
また、前記導光板は、前記2つの光入射面間の導光長が、515mm以上620mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.015wt%以上、0.16wt%以下であり、かつ、前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.015)、(4.0,0.065)、(7.0,0.02)、(7.0,0.09)、(12.0,0.035)および(12.0,0.16)で囲まれる領域内にあることも好ましい。
The light guide plate has a light guide length between the two light incident surfaces of 480 mm or more and 500 mm or less, a particle size of the scattering particles of 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and a concentration of the scattering particles of 0.02 wt% or more and 0.22 wt% or less, and the particle diameter and concentration of the scattering particles are set such that the particle diameter (μm) of the scattering particles is a horizontal axis, and the particle concentration (wt%) of the scattering particles is ) On the vertical axis, 6 points (4.0, 0.02), (4.0, 0.085), (7.0, 0.03), (7.0, 0.12) , (12.0, 0.06) and (12.0, 0.22), and the ratio of the light incident from the two light incident surfaces is emitted from the light emitting surface. The utilization efficiency of light is 55% or more, and the brightness of light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface is That the middle-high ratio of brightness distribution of the light exit plane indicating a ratio of brightness of light emitted from a central portion of the light exit surface is greater than 0%, preferably not more than 25%.
The light guide plate has a light guide length between the two light incident surfaces of 515 mm to 620 mm, a particle size of the scattering particles of 4.0 μm to 12.0 μm, and a concentration of the scattering particles. Is not less than 0.015 wt% and not more than 0.16 wt%, and the particle diameter and concentration of the scattering particles are such that the particle diameter (μm) of the scattering particles is the horizontal axis, and the particle concentration (wt %) On the vertical axis, 6 points (4.0, 0.015), (4.0, 0.065), (7.0, 0.02), (7.0, 0.09) ), (12.0, 0.035) and (12.0, 0.16).

また、前記導光板は、前記2つの光入射面間の導光長が、625mm以上770mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.01wt%以上、0.12wt%以下であり、かつ前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.01)、(4.0,0.05)、(7.0,0.01)、(7.0,0.06)、(12.0,0.02)および(12.0,0.12)で囲まれる領域内にあることも好ましい。
また、前記導光板は、前記2つの光入射面間の導光長が、785mm以上830mm以下であり、前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上、0.08wt%以下であり、かつ前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.008)、(4.0,0.03)、(7.0,0.009)、(7.0,0.04)、(12.0,0.02)および(12.0,0.08)で囲まれる領域内にあることも好ましい。
In the light guide plate, a light guide length between the two light incident surfaces is 625 mm or more and 770 mm or less, a particle diameter of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and the concentration of the scattering particles is Is 0.01 wt% or more and 0.12 wt% or less, and the particle diameter and concentration of the scattering particles are set such that the particle diameter (μm) of the scattering particles is a horizontal axis, and the particle concentration (wt%) of the scattering particles is ) On the vertical axis, 6 points (4.0, 0.01), (4.0, 0.05), (7.0, 0.01), (7.0, 0.06) , (12.0, 0.02) and (12.0, 0.12) are also preferable.
The light guide plate has a light guide length between the two light incident surfaces of 785 mm or more and 830 mm or less, a particle size of the scattering particles of 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and a concentration of the scattering particles. Is not less than 0.008 wt% and not more than 0.08 wt%, and the particle diameter and concentration of the scattering particles are set such that the particle diameter (μm) of the scattering particles is a horizontal axis, and the particle concentration (wt%) of the scattering particles is ) On the vertical axis, 6 points (4.0, 0.008), (4.0, 0.03), (7.0, 0.009), (7.0, 0.04) , (12.0, 0.02) and (12.0, 0.08).

また、前記導光板は、その厚みが最も薄い前記光入射面の厚みが、0.5mm以上3.0mm以下であり、前記厚みが最も厚い前記湾曲部の中央の厚みが、1.0mm以上6.0mm以下であり、前記湾曲部の曲率半径が、6,000mm以上45,000mm以下であり、前記光射出面に平行な線に対する前記傾斜面のテーパが、0.1°以上0.8°以下であることが好ましい。   The light guide plate has a thickness of the light incident surface that is the thinnest is 0.5 mm or more and 3.0 mm or less, and a thickness of the center of the bent portion that is the thickest is 1.0 mm or more and 6 mm. 0.04 mm or less, the radius of curvature of the curved portion is 6,000 mm or more and 45,000 mm or less, and the taper of the inclined surface with respect to a line parallel to the light exit surface is 0.1 ° or more and 0.8 °. The following is preferable.

また、前記導光板は、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をN、補正係数をK、光の入射方向における前記光入射面から前記端面までの長さをLとしたときに、不等式1.1≦Φ・N・L・K≦8.2かつ0.005≦K≦0.1を満足することも好ましい。 The light guide plate has a scattering cross section of the scattering particles of Φ, a density of the scattering particles of N p , a correction coefficient of K C , and a length from the light incident surface to the end surface in the light incident direction of L. It is also preferable to satisfy the inequality 1.1 ≦ Φ · N p · L · K C ≦ 8.2 and 0.005 ≦ K C ≦ 0.1.

また、本発明は、上記のいずれかに記載の面状照明装置と、
前記面状照明装置の光が射出される面上に配置され、少なくとも赤色の色要素を備える赤色フィルタ、緑色の色要素を備える緑色フィルタ及び青色の色要素を備える青色フィルタで構成されるカラーフィルタを備える液晶パネルとを有することを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。
Further, the present invention provides a planar illumination device according to any one of the above,
A color filter disposed on a surface from which light of the planar lighting device is emitted and configured by a red filter having at least a red color element, a green filter having a green color element, and a blue filter having a blue color element A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal panel comprising:

本発明によれば、光源として擬似白色LEDチップを用いた場合でも、光射出面から色再現性及びNTSC比が高く、かつ色温度も高い光を射出することができる面状照明装置を提供することができる。
また、本発明によれば、薄型な形状であり、かつ光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高あるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。さらに、光源および導光板が損傷すること及び位置関係がずれることを防止でき、故障しにくく、輝度むらの発生しにくい面状照明装置およびそれを用いる液晶表示装置を得ることができる。
According to the present invention, even when a pseudo white LED chip is used as a light source, a planar illumination device capable of emitting light having a high color reproducibility and NTSC ratio and a high color temperature from the light emission surface is provided. be able to.
In addition, according to the present invention, light having a thin shape, high light use efficiency, and less luminance unevenness can be emitted, and the vicinity of the center portion of the screen required for a large-screen thin liquid crystal television is provided. It is possible to obtain a bright distribution compared to the peripheral portion, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution. Further, it is possible to prevent the light source and the light guide plate from being damaged and the positional relationship from deviating, and to obtain a planar illumination device that is unlikely to break down and that is less likely to cause uneven brightness and a liquid crystal display device using the same.

本発明に係る面状照明装置を添付の図面に示す好適実施形態に基づいて以下に詳細に説明する。
なお、以下の説明においては、導光板の2辺に光源からの光を入射させる2辺入射方式の面状照明装置を代表例とするが、本発明はこれに限定されないのはいうまでもないことである。
図1は、本発明に係る面状照明装置を備える液晶表示装置の概略を示す斜視図であり、図2は、図1に示した液晶表示装置のII−II線断面図である。図4は、図2に示す面状照明装置(以下「バックライトユニット」ともいう)の光源部近傍の拡大図である。図4(A)は、図2に示す面状照明装置の導光板およびその2辺に配置される光源を示す部分省略平面図であり、図4(B)は、(A)のB−B線断面図である。
The planar lighting device according to the present invention will be described below in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
In the following description, a two-sided incident type planar illumination device in which light from a light source is incident on two sides of a light guide plate is a representative example, but the present invention is not limited to this. That is.
FIG. 1 is a perspective view showing an outline of a liquid crystal display device including a planar illumination device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the liquid crystal display device shown in FIG. 4 is an enlarged view of the vicinity of the light source section of the planar illumination device (hereinafter also referred to as “backlight unit”) shown in FIG. 4A is a partially omitted plan view showing the light guide plate of the planar illumination device shown in FIG. 2 and the light sources arranged on the two sides thereof, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is line sectional drawing.

図1に示すように、液晶表示装置10は、バックライトユニット20と、そのバックライトユニット20の光射出面側に配置される液晶表示パネル12と、液晶表示パネル12を駆動する駆動ユニット14とを有する。なお、図1においては、面状照明装置の構成を示すため、液晶表示パネル12の一部の図示を省略している。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 10 includes a backlight unit 20, a liquid crystal display panel 12 disposed on the light emission surface side of the backlight unit 20, and a drive unit 14 that drives the liquid crystal display panel 12. Have In FIG. 1, a part of the liquid crystal display panel 12 is not shown in order to show the configuration of the planar lighting device.

液晶表示パネル12は、予め特定の方向に配列されており、電界が印加されることで分子の配列を変え、屈折率の変化を利用して、光の透過/非透過が切り換えられる液晶セルが規則的に配置された液晶セル層(図示省略)と、液晶セル層の表示面側(液晶セルに入射した光が射出される側の面)に配置されたカラーフィルタ80とを有する。
液晶表示パネル12は、液晶セル層の各液晶セルに選択的に電界を印加して分子の配列を変え、液晶セル内に生じた屈折率の変化させて、光の透過/非透過を切り替え、カラーフィルタ80を透過する光を選択することで、液晶表示パネル12の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
The liquid crystal display panel 12 is arranged in advance in a specific direction, and a liquid crystal cell that changes the arrangement of molecules by applying an electric field and switches between transmission and non-transmission of light using a change in refractive index. The liquid crystal cell layer (illustration omitted) arranged regularly, and the color filter 80 arrange | positioned at the display surface side (surface by which the light which injected into the liquid crystal cell is radiate | emitted) of a liquid crystal cell layer are provided.
The liquid crystal display panel 12 selectively applies an electric field to each liquid crystal cell of the liquid crystal cell layer to change the molecular arrangement, changes the refractive index generated in the liquid crystal cell, and switches between transmission and non-transmission of light, By selecting light that passes through the color filter 80, characters, figures, images, and the like are displayed on the surface of the liquid crystal display panel 12.

以下、液晶表示パネル12のカラーフィルタ80について説明する。
図3は、カラーフィルタの一部を拡大して示す拡大正面図である。
カラーフィルタ80は、赤色光成分の光を透過する赤色フィルタ82Rと、緑色光成分の光を透過する緑色フィルタ82Gと、青色光成分の光を透過する青色フィルタ82Bとで構成され、液晶表示パネル12の内部に配置されている。
Hereinafter, the color filter 80 of the liquid crystal display panel 12 will be described.
FIG. 3 is an enlarged front view showing a part of the color filter in an enlarged manner.
The color filter 80 includes a red filter 82R that transmits red light component light, a green filter 82G that transmits green light component light, and a blue filter 82B that transmits blue light component light. 12 is arranged inside.

カラーフィルタ80を構成する、赤色フィルタ82Rと緑色フィルタ82Gと青色フィルタ82Bとは、図3に示すように、一定規則に基づいて順番に配置されている。より詳しくは、液晶表示パネル12の1つの画素に対応して、それぞれ赤色フィルタ82Rと緑色フィルタ82Gと青色フィルタ82Bとが配置されている。また、各フィルタに対応して、上述した液晶セルが配置されている。
本実施例では、カラーフィルタ80は、桝目状に分割され、分割された1つの桝目領域に対して1つの赤色フィルタ82R、1つの緑色フィルタ82G、1つの青色フィルタ82Bがこの順で配置されている、つまり、本実施例では、各色が配置された3つの桝目で液晶表示パネルの1つの画素が構成される。
As shown in FIG. 3, the red filter 82R, the green filter 82G, and the blue filter 82B constituting the color filter 80 are arranged in order based on a certain rule. More specifically, a red filter 82R, a green filter 82G, and a blue filter 82B are arranged corresponding to one pixel of the liquid crystal display panel 12, respectively. Further, the above-described liquid crystal cell is arranged corresponding to each filter.
In the present embodiment, the color filter 80 is divided into a checkered pattern, and one red filter 82R, one green filter 82G, and one blue filter 82B are arranged in this order for one divided checkered region. In other words, in this embodiment, one pixel of the liquid crystal display panel is constituted by three cells in which each color is arranged.

ここで、各色のフィルタは、それぞれ透過率特性が異なるフィルタであり、対応する色の波長域における分光透過率が高く、それ以外の波長域での透過率が低いフィルタである。
具体的には、赤色フィルタ82Rは、赤色光成分である、600nm以上の波長の光の分光透過率が高く、その他の波長域の光の分光透過率は低い透過率特性を備えるフィルムである。
また、緑色フィルタ82Gは、緑色光成分である、500nm以上570nm以下の波長の光の分光透過率が高く、その他の波長域の光の分光透過率は低い透過率特性を備えるフィルムであり、青色フィルタ82Bは、青色光成分である、420nm以上500nm以下の波長の光の分光透過率が高く、その他の波長域の光の分光透過率は低い透過率特性を備えるフィルムである。
つまり、赤色フィルタ82Rは、分光透過率が最大となる波長が、600nm以上であり、緑色フィルタ82Gは、分光透過率が最大となる波長が、500nm以上570nm以下であり、青色フィルタ82Bは、分光透過率が最大となる波長が、420nm以上500nm以下である。
Here, the filters of the respective colors are filters having different transmittance characteristics, and are filters having a high spectral transmittance in the wavelength range of the corresponding color and a low transmittance in the other wavelength ranges.
Specifically, the red filter 82R is a film having high transmittance characteristics of light having a wavelength of 600 nm or more, which is a red light component, and low spectral transmittance of light in other wavelength regions.
The green filter 82G is a film having a transmittance characteristic that is high in spectral transmittance of light having a wavelength of 500 nm or more and 570 nm or less, which is a green light component, and low in spectral transmittance of light in other wavelength regions. The filter 82B is a film having a transmittance characteristic that has a high spectral transmittance of light having a wavelength of 420 nm or more and 500 nm or less, which is a blue light component, and low spectral transmittance of light in other wavelength regions.
In other words, the red filter 82R has a wavelength with a maximum spectral transmittance of 600 nm or more, the green filter 82G has a wavelength with a maximum spectral transmittance of 500 nm or more and 570 nm or less, and the blue filter 82B The wavelength with the maximum transmittance is 420 nm or more and 500 nm or less.

なお、本実施形態では、各色のフィルタを均等に設けたが、本発明はこれに限定されず、各色毎に異なる比率としてもよい。また、配置順序も特に限定されず、任意の順序とすることができる。   In the present embodiment, the filters for the respective colors are provided equally, but the present invention is not limited to this, and the ratio may be different for each color. Further, the arrangement order is not particularly limited, and can be an arbitrary order.

この赤色フィルタ82Rを透過した光は、赤色光となり、緑色フィルタ82Gを透過した光は、緑色光となり、青色フィルタ82Bを透過した光は、青色光となって、カラーフィルタ80から射出される。   The light transmitted through the red filter 82R becomes red light, the light transmitted through the green filter 82G becomes green light, and the light transmitted through the blue filter 82B becomes blue light and is emitted from the color filter 80.

駆動ユニット14は、液晶表示パネル12内の透明電極に電圧をかけ、液晶セル内の液晶分子の向きを変えて液晶表示パネル12を透過する光の透過率を制御する。つまり、駆動ユニット14は、上述したように、液晶表示パネル12の液晶セルにより各位置の各色のフィルタに光を透過させるか否かを制御する。このように、位置に応じてフィルタを透過する光を射出させるかを切り換えることで、液晶表示パネル12に画像等が表示される。   The drive unit 14 applies a voltage to the transparent electrode in the liquid crystal display panel 12, changes the direction of the liquid crystal molecules in the liquid crystal cell, and controls the transmittance of light transmitted through the liquid crystal display panel 12. That is, as described above, the drive unit 14 controls whether or not light is transmitted through the filters of each color at each position by the liquid crystal cell of the liquid crystal display panel 12. In this way, an image or the like is displayed on the liquid crystal display panel 12 by switching whether to transmit the light that passes through the filter according to the position.

バックライトユニット20は、液晶表示パネル12の背面から、液晶表示パネル12の全面に光を照射する照明装置であり、液晶表示パネル12の画像表示面と略同一形状の光射出面24aを有する。   The backlight unit 20 is an illuminating device that irradiates light from the back surface of the liquid crystal display panel 12 to the entire surface of the liquid crystal display panel 12, and has a light emission surface 24 a having substantially the same shape as the image display surface of the liquid crystal display panel 12.

本発明に係るバックライトユニット20は、図1、図2、図4(A)および図4(B)に示すように、2つの光源28、導光板30、光学部材ユニット32及び反射板34を有する照明装置本体24と、下部筐体42、上部筐体44、補強部材46および支持部材48を有する筐体26とで構成されている。
また、図1に示すように、筐体26の下部筐体42(図2参照)の裏側には、光源28に電力を供給する複数の電源を収納する電源収納部49が取り付けられている。
以下、バックライトユニット20を構成する各構成部品について説明する。
The backlight unit 20 according to the present invention includes two light sources 28, a light guide plate 30, an optical member unit 32, and a reflection plate 34 as shown in FIGS. 1, 2, 4 (A) and 4 (B). The lighting device main body 24 has a lower housing 42, an upper housing 44, a reinforcing member 46, and a supporting member 48.
Further, as shown in FIG. 1, a power storage unit 49 that stores a plurality of power supplies for supplying power to the light source 28 is attached to the back side of the lower housing 42 (see FIG. 2) of the housing 26.
Hereinafter, each component which comprises the backlight unit 20 is demonstrated.

照明装置本体24は、光を射出する光源28と、光源28から射出された光を面状の光として射出する導光板30と、導光板30と光源28との光軸距離および光軸垂直距離を一定に保って間隔維持部材31と、導光板30から射出された光を、散乱や拡散させてよりむらのない光とする光学部材ユニット32と、導光板30から漏出した光を反射させて導光板に再度入射させる反射板34とを有する。
ここで、導光板30と光源28との光軸距離とは、図4(B)に示すように、光源28の発光面と導光板30の光入射面(30d、30e)との間の距離cをいう。また、導光板30と光源28との光軸垂直距離とは、導光板30と光源28の導光板の厚さ方向に対するそれぞれの光軸間の距離をいう。
The illuminating device body 24 includes a light source 28 that emits light, a light guide plate 30 that emits light emitted from the light source 28 as planar light, and an optical axis distance and an optical axis vertical distance between the light guide plate 30 and the light source 28. Is kept constant, the optical member unit 32 that scatters and diffuses the light emitted from the light guide plate 30 to make the light more uniform, and the light leaked from the light guide plate 30 is reflected. And a reflection plate 34 that is incident again on the light guide plate.
Here, the optical axis distance between the light guide plate 30 and the light source 28 is a distance between the light emitting surface of the light source 28 and the light incident surfaces (30d, 30e) of the light guide plate 30 as shown in FIG. c. The optical axis vertical distance between the light guide plate 30 and the light source 28 refers to the distance between the respective optical axes in the thickness direction of the light guide plate 30 and the light source 28.

まず、光源28について説明する。
図5(A)は、図1および図2に示す面状照明装置20の光源28の概略構成を示す概略斜視図であり、図5(B)は、図5(A)に示す光源28の正面図であり、図5(C)は、図5(A)に示す光源28を構成する1つの擬似白色LED(発光ダイオード)チップ54のみを拡大して示す概略斜視図である。
図5(A)及び図5(B)に示すように、光源28は、複数のLEDユニット50と、光源支持部52とを有する。
First, the light source 28 will be described.
5A is a schematic perspective view showing a schematic configuration of the light source 28 of the planar illumination device 20 shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 5B is a diagram of the light source 28 shown in FIG. FIG. 5C is a schematic perspective view showing only one pseudo white LED (light emitting diode) chip 54 constituting the light source 28 shown in FIG.
As shown in FIGS. 5A and 5B, the light source 28 includes a plurality of LED units 50 and a light source support portion 52.

LEDユニット50は、図5(B)に示すように、1つの擬似白色LEDチップ54と、1つの青色LEDチップ56とで構成される。
擬似白色LEDチップ54は、青色光を射出する発光ダイオードの表面に蛍光物質が塗布されたチップであり、発光面58から白色光を射出する。
具体的には、擬似白色LEDチップ54は、発光ダイオードの表面に塗布された蛍光物質が発光ダイオードから射出された青色光が透過することにより蛍光する特性を有する。このため、擬似白色LEDチップ54は、発光ダイオードから青色光を射出させることで、青色光が透過された蛍光物質も発光させ、この発光ダイオードから射出されそのまま蛍光物質を透過した青色光と、蛍光物質が蛍光されることで射出される光とで白色光を生成し、射出する。
ここで、擬似白色LEDチップ54としては、GaN系発光ダイオード、InGaN系発光ダイオード等の表面にYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)系蛍光物質を塗布したチップが例示される。
As shown in FIG. 5B, the LED unit 50 includes one pseudo white LED chip 54 and one blue LED chip 56.
The pseudo white LED chip 54 is a chip in which a fluorescent material is applied to the surface of a light emitting diode that emits blue light, and emits white light from the light emitting surface 58.
Specifically, the pseudo white LED chip 54 has a characteristic that a fluorescent material applied to the surface of the light emitting diode fluoresces when blue light emitted from the light emitting diode is transmitted. For this reason, the pseudo white LED chip 54 emits blue light from the light emitting diode, thereby causing the fluorescent material through which the blue light has been transmitted to emit light. White light is generated and emitted by the light emitted when the substance is fluorescent.
Here, examples of the pseudo white LED chip 54 include a chip in which a YAG (yttrium, aluminum, garnet) fluorescent material is coated on the surface of a GaN-based light-emitting diode, an InGaN-based light-emitting diode, or the like.

青色LEDチップ54は、青色光を射出する発光ダイオードで構成されるLEDチップであり、発光面から青色光を射出する。
青色LEDとしては、GaN系発光ダイオード、InGaN系発光ダイオード、AlGaN系発光ダイオード等を用いることができる。
The blue LED chip 54 is an LED chip composed of a light emitting diode that emits blue light, and emits blue light from the light emitting surface.
As the blue LED, a GaN light emitting diode, an InGaN light emitting diode, an AlGaN light emitting diode, or the like can be used.

LEDユニット50は、以上のような構成である。
LEDユニット50は、擬似白色LEDチップから射出された光と青色LEDチップから射出された光とを後述する導光板で混色させることで、混色された白色光を射出する。
ここで、LEDユニット50は、擬似白色LEDチップから射出された光と青色LEDチップから射出された光とを混色させた光の青色波長領域におけるピークの強度をIとし、波長580nmにおける強度をI580としたとき、I580/I>0.6を満たす光を射出する。
ここで、青色波長領域とは、430nm以上480nm以下の波長領域である。ピークの強度とは、上記領域内で最も高い強度である。
The LED unit 50 is configured as described above.
The LED unit 50 emits the mixed white light by mixing the light emitted from the pseudo white LED chip and the light emitted from the blue LED chip with a light guide plate described later.
Here, the LED unit 50 has a peak intensity in the blue wavelength region of light obtained by mixing the light emitted from the pseudo white LED chip and the light emitted from the blue LED chip as I 0, and the intensity at a wavelength of 580 nm. When I 580 , light satisfying I 580 / I 0 > 0.6 is emitted.
Here, the blue wavelength region is a wavelength region of 430 nm or more and 480 nm or less. The peak intensity is the highest intensity in the region.

光源支持部52は、一面が導光板30の最薄側端面である光入射面(30d、30e)に対向して配置される板状部材である。
光源支持部52は、導光板30の光入射面(30d、30e)に対向する面となる側面に、複数のLEDユニット50を、互いに所定間隔離間した状態で支持している。具体的には、光源28を構成する複数のLEDユニット50は、後述する導光板30の第1光入射面30dまたは第2光入射面30eの長手方向に沿って、言い換えれば、光射出面30aと第1光入射面30dとが交わる線と平行に、または、光射出面30aと第2光入射面30eとが交わる線と平行に、アレイ状に配列され、光源支持部52上に固定されている。
また、各LEDユニット50を構成する擬似白色LEDチップ54と、青色LEDチップ56も、後述する導光板30の第1光入射面30dまたは第2光入射面30eの長手方向に沿って、光源支持部52上に固定されている。
光源支持部52は、銅やアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成されており、LEDユニット50から発生する熱を吸収し、外部に放散させるヒートシンクとしての機能も有する。なお、光源支持部には、表面積を広くし、かつ、放熱効果を高くすることができるフィンを設けても、熱を放熱部材に伝熱するヒートパイプを設けてもよい。
The light source support portion 52 is a plate-like member that is disposed so as to face the light incident surface (30 d, 30 e) whose one surface is the thinnest side end surface of the light guide plate 30.
The light source support 52 supports the plurality of LED units 50 on a side surface that is a surface facing the light incident surface (30d, 30e) of the light guide plate 30 with a predetermined distance therebetween. Specifically, the plurality of LED units 50 constituting the light source 28 are arranged along the longitudinal direction of the first light incident surface 30d or the second light incident surface 30e of the light guide plate 30 to be described later, in other words, the light emitting surface 30a. Are arranged in an array parallel to the line where the first light incident surface 30d intersects or parallel to the line where the light exit surface 30a and the second light incident surface 30e intersect, and are fixed on the light source support 52. ing.
Further, the pseudo white LED chip 54 and the blue LED chip 56 constituting each LED unit 50 also support the light source along the longitudinal direction of the first light incident surface 30d or the second light incident surface 30e of the light guide plate 30 described later. It is fixed on the part 52.
The light source support 52 is formed of a metal having good thermal conductivity such as copper or aluminum, and also has a function as a heat sink that absorbs heat generated from the LED unit 50 and dissipates it to the outside. The light source support portion may be provided with fins that can increase the surface area and enhance the heat dissipation effect, or may be provided with a heat pipe that transfers heat to the heat dissipation member.

ここで、図5(C)に示すように、本実施形態の擬似白色LEDチップ54の発光面58は、擬似白色LEDチップ54の配列方向の長さよりも、配列方向に直交する方向の長さが短い長方形形状、つまり、後述する導光板30の厚み方向(光射出面30aに垂直な方向)が短辺となる長方形形状を有する。言い換えれば、発光面58は、導光板30の光射出面30aに垂直な方向の長さをa、配列方向の長さをbとしたときに、b>aとなる形状である。また、擬似白色LEDチップ54と隣接するLEDチップ(擬似白色LED54もしくは青色LED56)をqとするとq>bである。このように、擬似白色LEDチップ54の発光面58の導光板30の光射出面30aに垂直な方向の長さa、配列方向の長さb、擬似白色LEDチップ54の配置間隔qの関係が、q>b>aを満たすことが好ましい。
発光面58を長方形形状とすることにより、大光量の出力を維持しつつ、薄型な光源とすることができる。光源を薄型化することにより、面状照明装置を薄型にすることができる。また、LEDチップの配置個数を少なくすることができる。
Here, as shown in FIG. 5C, the light emitting surface 58 of the pseudo white LED chip 54 of the present embodiment is longer in the direction orthogonal to the arrangement direction than in the arrangement direction of the pseudo white LED chip 54. Has a short rectangular shape, that is, a rectangular shape having a short side in the thickness direction of the light guide plate 30 to be described later (direction perpendicular to the light exit surface 30a). In other words, the light emitting surface 58 has a shape in which b> a, where a is the length perpendicular to the light exit surface 30a of the light guide plate 30 and b is the length in the arrangement direction. Further, q> b, where q is the LED chip (pseudo white LED 54 or blue LED 56) adjacent to the pseudo white LED chip 54. Thus, the relationship between the length a of the light emitting surface 58 of the pseudo white LED chip 54 in the direction perpendicular to the light emitting surface 30a of the light guide plate 30, the length b in the arrangement direction, and the arrangement interval q of the pseudo white LED chips 54 is as follows. Q>b> a is preferably satisfied.
By making the light emitting surface 58 rectangular, a thin light source can be obtained while maintaining a large light output. By reducing the thickness of the light source, the planar illumination device can be reduced in thickness. In addition, the number of LED chips can be reduced.

なお、擬似白色LEDチップ54は、光源をより薄型にできるため、導光板30の厚み方向を短辺とする長方形形状とすることが好ましいが、本発明はこれに限定されず、正方形形状、円形形状、多角形形状、楕円形形状等種々の形状のLEDチップを用いることができる。
なお、説明は省略するが、青色LEDチップ56も擬似白色LEDチップ54と同様に、上記関係を満たす形状、配置間隔とすることが好ましい。
Since the pseudo white LED chip 54 can make the light source thinner, it is preferable that the pseudo white LED chip 54 has a rectangular shape in which the thickness direction of the light guide plate 30 is a short side. LED chips having various shapes such as a shape, a polygonal shape, and an elliptical shape can be used.
In addition, although description is abbreviate | omitted, it is preferable to make the blue LED chip 56 into the shape and arrangement | positioning space | interval which satisfy | fill the said relationship similarly to the pseudo white LED chip 54.

また、本実施形態では、装置をより薄くでき、かつ、より適切に混色できるため、各LEDユニット50の擬似白色LEDチップ54と青色LEDチップ56とを、後述する導光板30の第1光入射面30dまたは第2光入射面30eの長手方向に沿って、配列したが、本発明はこれに限定されず、その配置関係は特に限定されず、第1光入射面30dまたは第2光入射面30eの長手方向に直交する方向に配列してもよい。
また、本実施形態では、LEDユニット50を1列に並べ、単層構造としたが、本発明はこれに限定されず、アレイ支持体に複数のLEDユニット50を配置した構成のLEDアレイを複数個、積層させた構成の多層LEDアレイを光源として用いることもできる。このようにLEDアレイを積層させる場合でもLEDユニット50の擬似白色LEDチップ54及び青色LEDチップ56を長方形形状とし、LEDアレイを薄型にすることで、より多くのLEDアレイを積層させることができる。このように、多層のLEDアレイを積層させる、つまり、LEDアレイ(LEDユニットの各LEDチップ)の充填率を高くすることで、より大光量を出力することができる。また、LEDアレイの各LEDチップと隣接する層のLEDアレイの各LEDチップも上述と同様に配置間隔が上記式を満たすことが好ましい。つまり、LEDアレイは、LEDユニットの各LEDチップと隣接する層のLEDアレイのLEDユニットの各LEDチップとを所定距離離間させて積層させることが好ましい。
In the present embodiment, since the apparatus can be made thinner and more appropriately mixed in color, the pseudo white LED chip 54 and the blue LED chip 56 of each LED unit 50 are connected to the first light incident of the light guide plate 30 described later. Although arranged along the longitudinal direction of the surface 30d or the second light incident surface 30e, the present invention is not limited to this, and the arrangement relationship is not particularly limited, and the first light incident surface 30d or the second light incident surface. You may arrange in the direction orthogonal to the longitudinal direction of 30e.
In the present embodiment, the LED units 50 are arranged in a single row to form a single layer structure. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of LED arrays having a configuration in which a plurality of LED units 50 are arranged on an array support are provided. A multi-layered LED array having a configuration of individual and stacked layers may be used as the light source. Even when LED arrays are stacked in this manner, more LED arrays can be stacked by making the pseudo white LED chip 54 and the blue LED chip 56 of the LED unit 50 rectangular and making the LED array thin. In this manner, a larger amount of light can be output by stacking multiple LED arrays, that is, by increasing the filling rate of the LED array (each LED chip of the LED unit). Moreover, it is preferable that arrangement | positioning space | intervals also satisfy | fill the said formula similarly to the above-mentioned each LED chip of the LED array of the layer adjacent to each LED chip of an LED array. That is, in the LED array, it is preferable that each LED chip of the LED unit and each LED chip of the LED unit of the LED array of the adjacent layer are separated from each other by a predetermined distance.

次に、導光板30について説明する。
図6は、導光板30の形状を示す概略斜視図である。図7(A)は、導光板30の形状を表す断面図であり、(B)は、(A)に示す導光板30の部分拡大断面図である。
導光板30は、図6および図7に示すように、略矩形形状の平坦な光射出面30aと、この光射出面30aの両端に、光射出面30aに対してほぼ垂直に形成された2つの光入射面(第1光入射面30dと第2光入射面30e)と、光射出面30aの反対側、つまり、導光板の背面側に位置し、第1光入射面30dおよび第2光入射面30eに平行で、光射出面30aを2等分する2等分線α(図1、図4参照)を中心軸として互いに対称で、光射出面30aに対して所定の角度で傾斜する2つの傾斜面(第1傾斜面30bと第2傾斜面30c)と、光射出面30aの光入射面が形成されていない側の両端(光射出面30aと光入射面との交線に直交する2つの辺)に、光射出面30aに対して略垂直に形成された2つの側面(第1側面30fと第2側面30g)とを有している。2つの傾斜面(第1傾斜面30b、第2傾斜面30c)との接合部分には、曲率半径Rの湾曲部30hが形成される。
Next, the light guide plate 30 will be described.
FIG. 6 is a schematic perspective view showing the shape of the light guide plate 30. FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating the shape of the light guide plate 30, and FIG. 7B is a partial enlarged cross-sectional view of the light guide plate 30 illustrated in FIG.
As shown in FIGS. 6 and 7, the light guide plate 30 is formed in a substantially rectangular flat light emission surface 30a and two ends formed substantially perpendicular to the light emission surface 30a at both ends of the light emission surface 30a. Two light incident surfaces (first light incident surface 30d and second light incident surface 30e) and opposite to the light exit surface 30a, that is, on the back side of the light guide plate, the first light incident surface 30d and the second light Parallel to the incident surface 30e, symmetrical with respect to the bisector α (see FIGS. 1 and 4) that bisects the light exit surface 30a, and tilted at a predetermined angle with respect to the light exit surface 30a. Two inclined surfaces (first inclined surface 30b and second inclined surface 30c) and both ends of the light emitting surface 30a where the light incident surface is not formed (perpendicular to the line of intersection of the light emitting surface 30a and the light incident surface) Two side surfaces (first side surface 30) formed substantially perpendicular to the light exit surface 30a. And a the second side surface 30 g). A curved portion 30h having a radius of curvature R is formed at a joint portion between the two inclined surfaces (the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c).

なお、2つの光入射面30dおよび30eは、略矩形形状の光射出面30aの対向する長辺側に対向して位置しており、対向して配置された光源28から2つの光入射面30dおよび30eに入射した光は、略矩形形状の光射出面30aの対向する短辺に平行に導光板30内を伝播する。
第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cは、2等分線αに対して線対称であり、光射出面30aに対し対称に傾斜している。湾曲部30hも、2等分線αに対して線対称に湾曲している。導光板30は、第1光入射面30dおよび第2光入射面30eから中央に向かうに従って厚さが厚くなっており、中央部の2等分線αに対応する部分、すなわち湾曲部30hの中央部分で最も厚く(tmax)、両端部の2つの光入射面(第1光入射面30dと第2光入射面30e)で最も薄く(tmin)なっている。
すなわち、導光板30の断面形状は、2等分線αを通る中心軸に対して線対称である。
Note that the two light incident surfaces 30d and 30e are located opposite to the opposite long sides of the substantially rectangular light exit surface 30a, and the two light incident surfaces 30d are arranged from the light sources 28 disposed opposite to each other. And 30e propagate in the light guide plate 30 parallel to the opposing short sides of the substantially rectangular light exit surface 30a.
The first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c are axisymmetric with respect to the bisector α, and are inclined symmetrically with respect to the light exit surface 30a. The curved portion 30h is also curved in line symmetry with respect to the bisector α. The light guide plate 30 has a thickness that increases from the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e toward the center, and a portion corresponding to the bisector α in the center, that is, the center of the curved portion 30h. The portion is thickest (tmax), and the two light incident surfaces (first light incident surface 30d and second light incident surface 30e) at both ends are thinnest (tmin).
That is, the cross-sectional shape of the light guide plate 30 is line symmetric with respect to the central axis passing through the bisector α.

ここで、本発明においては、第1光入射面30dと第2光入射面30eとの間の光が伝播する導光長Lは、37インチ(37”)の画面サイズ以上の液晶パネル4を対象としているので、480mm以上であり、最大65インチ(65”)の画面サイズ以上の液晶パネル4を対象とするので、830mm以下である必要がある。より詳細には、37インチ(37”)の画面サイズに対しては、導光長Lは、480mm以上、500mm以下であり、42インチ(42”)および46インチ(46”)の画面サイズに対しては、導光長Lは、515mm以上、620mm以下であり、52インチ(52”)および57インチ(57”)の画面サイズに対しては、導光長Lは、625mm以上、770mm以下であり、65インチ(65”)の画面サイズに対しては、導光長Lは、785mm以上、830mm以下であるのが良い。   Here, in the present invention, the light guide length L through which the light propagates between the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e has a liquid crystal panel 4 having a screen size of 37 inches (37 ″) or more. Since the target is the liquid crystal panel 4 having a screen size of 480 mm or more and a maximum screen size of 65 inches (65 ″) or more, it needs to be 830 mm or less. More specifically, for a screen size of 37 inches (37 ″), the light guide length L is not less than 480 mm and not more than 500 mm, resulting in screen sizes of 42 inches (42 ″) and 46 inches (46 ″). On the other hand, the light guide length L is not less than 515 mm and not more than 620 mm, and for screen sizes of 52 inches (52 ") and 57 inches (57"), the light guide length L is not less than 625 mm and not more than 770 mm. For a screen size of 65 inches (65 ″), the light guide length L is preferably 785 mm or more and 830 mm or less.

また、導光板30の厚みが最も薄い光入射面30dおよび30eの最小厚さtminは、0.5mm以上、3.0mm以下であるのが好ましい。
その理由は、最小厚さが小さ過ぎると、光入射面30dおよび30eが小さくなり過ぎて、光源28からの光入射が少なくなり、光射出面30aから十分な輝度の光を射出することができないし、最小厚さが大き過ぎると、最大厚さが厚くなり過ぎ、重量が重すぎて液晶表示装置などの光学部材として適さないし、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさないからである。
また、導光板30の厚みが最も厚い湾曲部30hの中央の最大厚みtmaxは、1.0mm以上、6.0mm以下であるのが好ましい。
その理由は、最大厚さが厚くなり過ぎる場合、重量が重すぎて液晶表示装置などの光学部材として適さないし、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさないからであり、最大厚さが薄くなり過ぎる場合、中央部の湾曲部30hの曲率半径Rが大きすぎて成形に適さないし、平板の場合と同様に、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が55%以上を満たさないし、逆に、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では 中高分布を実現できないからである。
Further, the minimum thickness tmin of the light incident surfaces 30d and 30e where the light guide plate 30 has the smallest thickness is preferably 0.5 mm or more and 3.0 mm or less.
The reason is that if the minimum thickness is too small, the light incident surfaces 30d and 30e become too small, light incidence from the light source 28 decreases, and light with sufficient luminance cannot be emitted from the light emitting surface 30a. However, if the minimum thickness is too large, the maximum thickness becomes too thick, and the weight is too heavy to be suitable as an optical member such as a liquid crystal display device. It is because it does not satisfy more than%.
The maximum thickness tmax at the center of the curved portion 30h where the light guide plate 30 is thickest is preferably 1.0 mm or more and 6.0 mm or less.
The reason is that if the maximum thickness is too thick, the weight is too heavy to be suitable as an optical member such as a liquid crystal display device, and light penetrates and transmits, so that the light utilization efficiency does not satisfy 55% or more. If the maximum thickness is too thin, the radius of curvature R of the central curved portion 30h is too large to be suitable for molding, and as in the case of a flat plate, at a particle concentration that achieves a medium-high luminance distribution, This is because the light use efficiency does not satisfy 55% or more, and conversely, a medium-high distribution cannot be realized at a particle concentration at which the light use efficiency is 55% or more.

したがって、傾斜背面30bおよび30cのテーパ、すなわちテーパ角(傾斜角)は、0.1°以上、0.8°以下であるのが好ましい。
その理由は、テーパが大き過ぎる場合、最大厚さが必要以上に大きくなりすぎてしまうし、必要以上に中高な分布になりすぎてしまうからであり、テーパが小さ過ぎる場合、最小厚さが小さすぎる場合と同様に、湾曲部30hの曲率半径R(以下「中央部半径R」ともいう。)が大きすぎて成形に適さないし、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では中高分布を実現できないし、逆に、平板と同様に、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では光利用効率が55%以上を満たさないからである。
その結果、湾曲部30hの曲率半径Rは、6,000mm以上、45,000mm以下であるのが好ましい。
なお、図7(A)および(B)に示すように、傾斜背面30bおよび30cのテーパ角をθとするとき、L=2Rsinθで表され、最大厚みtmax=tmin−[(L/2)tanθ+Rcosθ−R]で表され、テーパ角θ=tan−1[(tmax−tmin)/(L/2)]で表される。
Therefore, the taper of the inclined back surfaces 30b and 30c, that is, the taper angle (inclination angle) is preferably 0.1 ° or more and 0.8 ° or less.
The reason is that if the taper is too large, the maximum thickness will be larger than necessary, and the distribution will be too medium and high, and if the taper is too small, the minimum thickness will be small. Similarly to the case where the radius is too large, the curvature radius R (hereinafter also referred to as “center radius R”) of the curved portion 30h is too large to be suitable for molding, and a medium-high distribution is obtained at a particle concentration at which light utilization efficiency is 55% or more. This is because the light utilization efficiency does not satisfy 55% or more at a particle concentration that achieves a medium-high luminance distribution, as in the case of a flat plate.
As a result, the curvature radius R of the curved portion 30h is preferably 6,000 mm or more and 45,000 mm or less.
As shown in FIGS. 7A and 7B, when the taper angle of the inclined back surfaces 30b and 30c is θ, L R = 2R sin θ, and the maximum thickness tmax = tmin − [(L R / 2 ) Tan θ + R cos θ−R], and taper angle θ = tan −1 [(tmax−tmin) / (L / 2)].

本発明においては、導光板30の形状を、第1光入射面30dおよび第2光入射面30eから中央に向かうに従って厚さが厚くなるような形状(以下、逆楔形状という)にすることにより、入射した光をより奥に伝播しやすくして、光利用効率を維持しながら面内均一性を向上させ、さらに、中高な、いわゆる釣鐘状の輝度分布を得るものである。すなわち、このような形状とすることにより、上述した従来の平板形状の導光板では中央が暗くなる分布を、均一あるいは中高な、いわゆる釣鐘状の分布とすることができる。
また、傾斜背面30bおよび30cの中央の接合部分を湾曲部30hとして滑らかに接合することにより、中央の接合部分にできる帯むらを、均一あるいは中高な、いわゆる釣鐘状の分布とすることができる。
In the present invention, the shape of the light guide plate 30 is made such that the thickness increases from the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e toward the center (hereinafter referred to as an inverted wedge shape). In this case, the incident light is easily propagated deeper, the in-plane uniformity is improved while maintaining the light use efficiency, and a so-called bell-shaped luminance distribution is obtained. That is, by adopting such a shape, the distribution in which the center becomes dark in the above-described conventional flat light guide plate can be made uniform or medium-high, so-called bell-shaped distribution.
Further, by smoothly joining the central joining portions of the inclined back surfaces 30b and 30c as the curved portion 30h, the band unevenness that can be formed at the central joining portion can be made uniform or medium-high so-called bell-shaped distribution.

図2(A)および(B)に示す導光板30では、第1光入射面30dおよび第2光入射面30eから入射した光は、導光板30の内部に含まれる散乱微粒子(詳細は後述する)によって散乱されつつ、導光板30内部を通過し、直接、もしくは、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cで反射した後、光射出面30aから出射する。このとき、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cから一部の光が漏出する場合もあるが、漏出した光は、導光板30の第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cを覆うようにして配置される反射シート(図示せず)によって反射され再び導光板30の内部に入射する。   In the light guide plate 30 shown in FIGS. 2A and 2B, the light incident from the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e is scattered fine particles contained in the light guide plate 30 (details will be described later). The light passes through the light guide plate 30 and is reflected directly or after being reflected by the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c, and then is emitted from the light exit surface 30a. At this time, some light may leak from the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c, but the leaked light covers the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c of the light guide plate 30. Then, the light is reflected by a reflection sheet (not shown) and is again incident on the light guide plate 30.

導光板30は、透明樹脂に、光を散乱させるための微小な散乱粒子が混錬分散されて形成されている。導光板30に用いられる透明樹脂の材料としては、例えば、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PC(ポリカーボネート)、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ベンジルメタクリレート、MS樹脂、あるいはCOP(シクロオレフィンポリマー)のような光学的に透明な樹脂が挙げられる。導光板30に混錬分散させる散乱粒子としては、トスパール、シリコーン、シリカ、ジルコニア、誘電体ポリマ等を用いることができる。このような散乱粒子を導光板30の内部に含有させることによって、均一で輝度むらが少ない照明光を光射出面から出射することができる。   The light guide plate 30 is formed by kneading and dispersing minute scattering particles for scattering light in a transparent resin. Examples of the transparent resin material used for the light guide plate 30 include PET (polyethylene terephthalate), PP (polypropylene), PC (polycarbonate), PMMA (polymethyl methacrylate), benzyl methacrylate, MS resin, or COP (cycloolefin polymer). An optically transparent resin such as As the scattering particles kneaded and dispersed in the light guide plate 30, Tospearl, silicone, silica, zirconia, dielectric polymer, or the like can be used. By including such scattering particles in the light guide plate 30, it is possible to emit illumination light that is uniform and has less luminance unevenness from the light exit surface.

ここで、本発明の面状照明装置10に用いる導光板30に分散させる散乱微粒子の粒径が、4.0μm以上、かつ12.0μm以下である必要がある。その理由は、高い散乱効率を得ることができ、前方散乱性が大きくかつ波長依存性が少なく、色むらがないように選択できるからである。
なお、本発明の面状照明装置10に用いる導光板30に分散させる散乱微粒子の最適な粒径選択については、波長依存性の観点に加え、以下の点をも考慮するのが好ましい。
まず、単一の粒子による散乱光強度分布(角度分布)においては、前方0〜5°に散乱する光が90%以上となる条件を満たすようにする必要がある。なぜならば、逆楔形状の本発明の面状照明装置10に用いる導光板30は、導光板30の側面の第1光入射面30dおよび第2光入射面30eから最低でも240mm以上の距離、片面入射の場合は、光入射面から最低480mm以上の距離を導光する必要があるからであり、前方0〜5°に散乱する光が90%未満では、導光板30の奥まで光が導光できないからである。
Here, the particle size of the scattering fine particles dispersed in the light guide plate 30 used in the planar lighting device 10 of the present invention needs to be 4.0 μm or more and 12.0 μm or less. The reason is that high scattering efficiency can be obtained, the forward scattering property is large, the wavelength dependency is small, and color unevenness can be selected.
In addition, it is preferable to consider the following points in addition to the wavelength dependency in selecting the optimum particle size of the scattering fine particles to be dispersed in the light guide plate 30 used in the planar lighting device 10 of the present invention.
First, in the scattered light intensity distribution (angular distribution) by a single particle, it is necessary to satisfy the condition that the light scattered in the forward 0 to 5 ° is 90% or more. This is because the light guide plate 30 used in the planar illumination device 10 of the present invention having an inverted wedge shape has a distance of at least 240 mm from the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e on the side surface of the light guide plate 30, at one side. In the case of incident light, it is necessary to guide light at least a distance of 480 mm or more from the light incident surface. If less than 90% of light scatters 0 to 5 ° forward, light is guided to the back of the light guide plate 30. It is not possible.

このため、散乱微粒子の粒径が、4.0μmより小さいと、すなわち、4.0μm未満では、散乱が等方性となるため、上記条件を満たすことができない。なお、母材としてアクリル樹脂、粒子としてシリコーン樹脂を選択した場合は、シリコーン樹脂散乱微粒子の粒径は、4.5μm以上とするのがより好ましい。
一方、散乱微粒子の粒径が、12.0μmより大きいと、すなわち、12.0μm超では、粒子の前方散乱性が強くなりすぎるため、系内の平均自由行程が大きくなり、散乱回数が減少することから、入射端付近で光源(LED)間の輝度むら(ホタルムラ)が現れてしまうため、上限値は、12.0μmに制限される。
その理由は、粒子濃度が高すぎる場合、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できないからであり、粒子濃度が低すぎる場合、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさないからである。
For this reason, when the particle diameter of the scattering fine particles is smaller than 4.0 μm, that is, when the particle diameter is smaller than 4.0 μm, the scattering becomes isotropic, so the above condition cannot be satisfied. When an acrylic resin is selected as the base material and a silicone resin is selected as the particles, the particle size of the silicone resin scattering fine particles is more preferably 4.5 μm or more.
On the other hand, if the particle size of the scattering fine particles is larger than 12.0 μm, that is, if it exceeds 12.0 μm, the forward scattering property of the particles becomes too strong, so that the mean free path in the system increases and the number of scattering decreases. For this reason, luminance unevenness (firefly unevenness) between the light sources (LEDs) appears in the vicinity of the incident end, and thus the upper limit value is limited to 12.0 μm.
The reason is that if the particle concentration is too high, it becomes a phenomenon similar to that of a flat plate, so that a medium-high luminance distribution cannot be realized. If the particle concentration is too low, light penetrates and passes through. This is because the utilization efficiency does not satisfy 55% or more.

このように、本発明の散乱微粒子の粒子径の限定範囲に含まれる最適な粒径(粒子屈折率と母材屈折率との組み合わせ)を選択することにより、波長むらのない出射光を得ることができる。
なお、上述した例では、単一粒径の散乱微粒子を用いているが、本発明はこれに限定されず、複数粒径の散乱微粒子を混合して用いても良い。
Thus, by selecting an optimum particle size (combination of particle refractive index and base material refractive index) included in the limited range of the particle size of the scattering fine particles of the present invention, it is possible to obtain outgoing light with no wavelength unevenness. Can do.
In the above-described example, scattering particles having a single particle size are used. However, the present invention is not limited to this, and a mixture of scattering particles having a plurality of particle sizes may be used.

また、散乱粒子の濃度は、本発明の面状照明装置10に用いる導光板30の導光長が480mm〜830mmであるので、0.008wt%以上、0.22wt%以下である必要がある。
具体的には、導光長Lが480mm≦L≦500mmである場合には、散乱粒子の濃度を0.02wt%以上0.22wt%以下とする必要がある。
また、導光板の導光長を画面サイズ37インチ対応のL=480mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.02wt%以上、0.085wt%以下とすることがより好ましく、0.047wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.03wt%以上、0.12wt%以下とすることがより好ましく、0.065wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.06wt%以上、0.22wt%以下とすることがより好ましく、0.122wt%とすることが最も好ましい。
Moreover, since the light guide length of the light guide plate 30 used in the planar illumination device 10 of the present invention is 480 mm to 830 mm, the concentration of the scattering particles needs to be 0.008 wt% or more and 0.22 wt% or less.
Specifically, when the light guide length L is 480 mm ≦ L ≦ 500 mm, the concentration of the scattering particles needs to be 0.02 wt% or more and 0.22 wt% or less.
In addition, when the light guide length of the light guide plate is L = 480 mm corresponding to a screen size of 37 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.02 wt% or more and 0.085 wt%. The content is more preferably as follows, and most preferably 0.047 wt%. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.03 wt% or more and 0.12 wt% or less, and most preferably 0.065 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.06 wt% or more and 0.22 wt% or less, and most preferably 0.122 wt%. .

また、導光長Lが515mm≦L≦620mmである場合には、散乱粒子の濃度を0.015wt%以上、0.16wt%以下とするのが良い。
また、導光板の導光長を画面サイズ42インチ対応のL=560mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.015wt%以上、0.065wt%以下とすることがより好ましく、0.035wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.02wt%以上、0.09wt%以下とすることがより好ましく、0.048wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.04wt%以上、0.16wt%以下とすることがより好ましく、0.09wt%とすることが最も好ましい。
Further, when the light guide length L is 515 mm ≦ L ≦ 620 mm, the concentration of the scattering particles is preferably 0.015 wt% or more and 0.16 wt% or less.
In addition, when the light guide length of the light guide plate is L = 560 mm corresponding to a screen size of 42 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.015 wt% or more and 0.065 wt%. More preferably, it is more preferably 0.035 wt%. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.02 wt% or more and 0.09 wt% or less, and most preferably 0.048 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.04 wt% or more and 0.16 wt% or less, and most preferably 0.09 wt%.

また、導光板の導光長を画面サイズ46インチ対応のL=590mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.015wt%以上、0.060wt%以下とすることがより好ましく、0.031wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.02wt%以上、0.08wt%以下とすることがより好ましく、0.043wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.035wt%以上、0.15wt%以下とすることがより好ましく、0.081wt%とすることが最も好ましい。   In addition, when the light guide length of the light guide plate is L = 590 mm corresponding to a screen size of 46 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.015 wt% or more and 0.060 wt%. More preferably, it is more preferably 0.031 wt%. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.02 wt% or more and 0.08 wt% or less, and most preferably 0.043 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.035 wt% or more and 0.15 wt% or less, and most preferably 0.081 wt%.

また、導光長Lを625mm≦L≦770mmとする場合には、散乱粒子の濃度を0.01wt%以上、0.12wt%以下とするのが良い。
また、導光板の導光長を画面サイズ52インチ対応のL=660mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.010wt%以上0.050wt%以下とすることがより好ましく、0.025wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.015wt%以上0.060wt%以下とすることがより好ましく、0.034wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.030wt%以上0.120wt%以下とすることがより好ましく、0.064wt%とすることが最も好ましい。
When the light guide length L is 625 mm ≦ L ≦ 770 mm, the concentration of the scattering particles is preferably 0.01 wt% or more and 0.12 wt% or less.
When the light guide length of the light guide plate is L = 660 mm corresponding to a screen size of 52 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.010 wt% or more and 0.050 wt% or less. Is more preferable, and 0.025 wt% is most preferable. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.015 wt% or more and 0.060 wt% or less, and most preferably 0.034 wt%. Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.030 wt% or more and 0.120 wt% or less, and most preferably 0.064 wt%.

さらに、導光板の導光長を画面サイズ57インチ対応のL=730mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.010wt%以上、0.040wt%以下とすることがより好ましく、0.021wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.010wt%以上、0.050wt%以下とすることがより好ましく、0.028wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.020wt%以上0.100wt%以下とすることが好ましく、0.053wt%とすることが最も好ましい。   Furthermore, when the light guide length of the light guide plate is L = 730 mm corresponding to a screen size of 57 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.010 wt% or more and 0.040 wt% or less. Is more preferable, and 0.021 wt% is most preferable. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.010 wt% or more and 0.050 wt% or less, and most preferably 0.028 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is preferably 0.020 wt% or more and 0.100 wt% or less, and most preferably 0.053 wt%.

また、導光長Lを785mm≦L≦830mmとする場合には、散乱粒子の濃度を0.006wt%以上、0.08wt%以下とすること好ましい。
さらに、導光板の導光長を画面サイズ65インチ対応のL=830mmとし、散乱粒子の粒子径を4.5μmとする場合は、散乱粒子の濃度を0.008wt%以上、0.030wt%以下とすることがより好ましく、0.016wt%とすることが最も好ましい。また、散乱粒子の粒子径を7.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.009wt%以上、0.040wt%以下とすることがより好ましく、0.022wt%とすることが最も好ましい。さらに、散乱粒子の粒子径を12.0μmとする場合は、散乱粒子の濃度を、0.020wt%以上、0.080wt%以下とすることがより好ましく、0.041wt%とすることが最も好ましい。
When the light guide length L is 785 mm ≦ L ≦ 830 mm, it is preferable that the concentration of the scattering particles is 0.006 wt% or more and 0.08 wt% or less.
Further, when the light guide length of the light guide plate is L = 830 mm corresponding to a screen size of 65 inches and the particle diameter of the scattering particles is 4.5 μm, the concentration of the scattering particles is 0.008 wt% or more and 0.030 wt% or less. More preferably, it is most preferable to set it as 0.016 wt%. When the particle diameter of the scattering particles is 7.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.009 wt% or more and 0.040 wt% or less, and most preferably 0.022 wt%. . Furthermore, when the particle diameter of the scattering particles is 12.0 μm, the concentration of the scattering particles is more preferably 0.020 wt% or more and 0.080 wt% or less, and most preferably 0.041 wt%. .

以上から、本発明においては、導光板30の2つの光入射面30d、30e間の導光長に応じて、導光板30に分散させる散乱粒子の粒径および濃度が、所定の関係を満たす必要があることが分かる。
そこで、本発明においては、導光板30の導光長が、480mm以上、500mm以下である時、上述のように、散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、散乱粒子の濃度が、0.02wt%以上、0.22wt%以下である必要があり、かつ、図8(A)に示すグラフのように、散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、6点(4.0,0.02)、(4.0,0.085)、(7.0,0.03)、(7.0,0.12)、(12.0,0.06)および(12.0,0.22)で囲まれる領域内にある必要がある。
また、導光板30の導光長が、515mm以上、620mm以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、散乱粒子の濃度が、0.015wt%以上、0.16wt%以下であり、かつ、図8(B)に示すグラフのように、粒径(μm)を横軸とし、粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、6点(4.0,0.015)、(4.0,0.065)、(7.0,0.02)、(7.0,0.09)、(12.0,0.035)および(12.0,0.16)で囲まれる領域内にある必要がある。
From the above, in the present invention, the particle size and concentration of the scattering particles dispersed in the light guide plate 30 need to satisfy a predetermined relationship in accordance with the light guide length between the two light incident surfaces 30d and 30e of the light guide plate 30. I understand that there is.
Therefore, in the present invention, when the light guide length of the light guide plate 30 is 480 mm or more and 500 mm or less, as described above, the particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less. The concentration needs to be 0.02 wt% or more and 0.22 wt% or less, and as shown in the graph of FIG. 8A, the particle diameter (μm) of the scattering particles is taken as the horizontal axis, When the particle concentration (wt%) is the vertical axis, the particle size and concentration of the scattering particles are 6 points (4.0, 0.02), (4.0, 0.085), (7.0, 0). .03), (7.0, 0.12), (12.0, 0.06) and (12.0, 0.22).
When the light guide length of the light guide plate 30 is 515 mm or more and 620 mm or less, as described above, the particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and the concentration of the scattering particles is 0.00. Scattering is 015 wt% or more and 0.16 wt% or less, and the particle diameter (μm) is on the horizontal axis and the particle concentration (wt%) is on the vertical axis as shown in the graph of FIG. The particle size and concentration of the particles are 6 points (4.0, 0.015), (4.0, 0.065), (7.0, 0.02), (7.0, 0.09), It must be within the region enclosed by (12.0, 0.035) and (12.0, 0.16).

また、導光板30の導光長が、625mm以上、770mm以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、散乱粒子の濃度が、0.01wt%以上、0.12wt%以下であり、かつ図9(A)に示すグラフのように、粒径(μm)を横軸とし、粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、6点(4.0,0.01)、(4.0,0.05)、(7.0,0.01)、(7.0,0.06)、(12.0,0.02)および(12.0,0.12)で囲まれる領域内にある必要がある。
また、導光板30の導光長が、785mm以上、830mm以下であるとき、上述のように、散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上、0.08wt%以下であり、かつ、図9(B)に示すグラフのように、粒径(μm)を横軸とし、粒子濃度(wt%)を縦軸とするとき、散乱粒子の粒径および濃度が、6点(4.0,0.008)、(4.0,0.03)、(7.0,0.009)、(7.0,0.04)、(12.0,0.02)および(12.0,0.08)で囲まれる領域内にある必要がある。
When the light guide length of the light guide plate 30 is 625 mm or more and 770 mm or less, as described above, the particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and the concentration of the scattering particles is 0.00. When the particle size (μm) is on the horizontal axis and the particle concentration (wt%) is on the vertical axis as shown in the graph of FIG. Particle size and concentration of 6 points (4.0, 0.01), (4.0, 0.05), (7.0, 0.01), (7.0, 0.06), ( 12.0, 0.02) and (12.0, 0.12).
When the light guide length of the light guide plate 30 is 785 mm or more and 830 mm or less, as described above, the particle diameter of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, and the concentration of the scattering particles is 0.00. Scattering is 008 wt% or more and 0.08 wt% or less, and the particle diameter (μm) is the horizontal axis and the particle concentration (wt%) is the vertical axis as shown in the graph of FIG. The particle size and concentration of the particles are 6 points (4.0, 0.008), (4.0, 0.03), (7.0, 0.009), (7.0, 0.04), It must be within the area surrounded by (12.0, 0.02) and (12.0, 0.08).

散乱粒子の粒径および濃度が、図8(A)、(B)、図9(A)および(B)に示すグラフの6点で囲まれた領域内にある必要がある理由は、この領域を外れると、粒子濃度が高すぎる場合には、平板と同じとなり、中高な輝度分布を実現できないし、粒子濃度が低すぎる場合には、光が突き抜けて透過してしまうために光利用効率55%以上を満たさなくなるからであり、粒径が小さすぎる場合には、光利用効率はよくなるが、中高な輝度分布を実現できないし、粒径が大きすぎる場合には、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低いからである。   The reason why the particle size and concentration of the scattering particles need to be within the region surrounded by the six points in the graphs shown in FIGS. 8 (A), (B), FIG. 9 (A) and (B) If the particle concentration is too high, it becomes the same as a flat plate when the particle concentration is too high, and a medium-high luminance distribution cannot be realized. If the particle concentration is too low, light penetrates and passes through, so that the light utilization efficiency 55 If the particle size is too small, the light utilization efficiency is improved, but a medium-high luminance distribution cannot be realized, and if the particle size is too large, a medium-high luminance distribution can be realized. However, the light utilization efficiency is low.

このように本発明の散乱微粒子の粒子濃度の限定範囲に含まれる最適な粒子濃度を選択することにより、平板形状の導光板に分散させた場合に比べて光利用効率を高めて出射させることができる。本発明においては、少なくとも55%以上、すなわち70%を超える光利用効率を達成することができる。
以上から、最適な粒子径および粒子濃度の組み合わせを選択できるので、これらの組み合わせを選択することで、10mm程度の混合長でLED光源からの射出光をむらなく出射させることができる。
Thus, by selecting the optimum particle concentration included in the limited range of the particle concentration of the scattering fine particles of the present invention, it is possible to emit light with higher light utilization efficiency compared to the case where it is dispersed in a flat light guide plate. it can. In the present invention, light utilization efficiency of at least 55% or more, that is, exceeding 70% can be achieved.
From the above, since an optimum combination of particle diameter and particle concentration can be selected, the light emitted from the LED light source can be emitted uniformly with a mixing length of about 10 mm by selecting these combinations.

このような内部に散乱微粒子を分散させた本発明の面状照明装置10に用いる導光板30は、2つの光入射面から入射した光が光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上である必要がある。この理由は、光の利用効率が55%未満では、必要な輝度を得るためには、より出力の大きな光源が必要となるが、より出力の大きな光源を用いると、光源が高温となり、消費電力が大きくなるばかりか、導光板30の反りや伸びが大きくなり、所要の明るさの分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布が得られなくなるからである。
また、光射出面の光入射面近傍から射出する光の輝度に対する光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%より大きく25%以下であるである必要がある。その理由は、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布だからである。
このような導光板30は、押出成形法や射出成形法を用いて製造することができる。
The light guide plate 30 used in the planar illumination device 10 according to the present invention in which the scattering fine particles are dispersed is used in the light utilization efficiency indicating the ratio of light incident from the two light incident surfaces. Needs to be 55% or more. The reason for this is that if the light utilization efficiency is less than 55%, a light source with a higher output is required to obtain the required luminance. However, if a light source with a higher output is used, the light source becomes hot and power consumption is increased. This is because the warpage and elongation of the light guide plate 30 increase, and the required brightness distribution, that is, the so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution cannot be obtained.
Further, the medium to altitude degree of the luminance distribution of the light emitting surface, which indicates the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface, is greater than 0%. It must be 25% or less. The reason for this is that the vicinity of the center of the screen required for a large-screen thin LCD TV is brighter than the periphery, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution.
Such a light guide plate 30 can be manufactured using an extrusion molding method or an injection molding method.

ここで、導光板30は、光入射面となる第1光入射面30d、第2光入射面30eと、光射出面30aと、光反射面となる第1傾斜面30b、第2傾斜面30cの少なくとも1面の表面粗さRaを380nmより小さくすること、つまりRa<380nmとすることが好ましい。
光入射面となる第1光入射面30d、第2光入射面30eの表面粗さRaを380nmよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射を無視することができ、つまり、導光板表面での拡散反射を防止することができ、入射効率を向上させることができる。
また、光射出面30aの表面粗さRaを380nmよりも小さくすることで、導光板表面の拡散反射透過を無視することができ、つまり導光板表面での拡散反射透過を防止することができ、全反射により奥まで光を伝えることができる。
さらに、光反射面となる第1傾斜面30b、第2傾斜面30cの表面粗さRaを380nmよりも小さくすることで、拡散反射を無視することができ、つまり光反射面での拡散反射を防止でき、全反射成分をより奥まで伝えることができる。
Here, the light guide plate 30 includes a first light incident surface 30d, a second light incident surface 30e, a light exit surface 30a, which are light incident surfaces, a first inclined surface 30b, and a second inclined surface 30c, which are light reflecting surfaces. It is preferable that the surface roughness Ra of at least one of the surfaces is smaller than 380 nm, that is, Ra <380 nm.
By making the surface roughness Ra of the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e to be light incident surfaces smaller than 380 nm, diffuse reflection on the surface of the light guide plate can be ignored, that is, the surface of the light guide plate Diffuse reflection can be prevented, and the incident efficiency can be improved.
Further, by making the surface roughness Ra of the light exit surface 30a smaller than 380 nm, the diffuse reflection transmission on the light guide plate surface can be ignored, that is, the diffuse reflection transmission on the light guide plate surface can be prevented, Light can be transmitted to the back by total reflection.
Furthermore, by making the surface roughness Ra of the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c to be light reflecting surfaces smaller than 380 nm, diffuse reflection can be ignored, that is, diffuse reflection on the light reflecting surface is reduced. It is possible to prevent the total reflection component from being transmitted further.

本発明の面状照明装置に用いる導光板は、基本的に以上のように構成されるが、以下のようにして設計することができる。なお、以下の設計方法では、筐体26の上部筐体42および下部筐体44に連結するための各種穴を形成していない導光板とした場合で説明するが、各種穴は導光板の一部のみに形成するものであるので、光射出面から射出される光は、基本的に同じになる。
図10は、本発明の面状照明装置に用いる導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。
まず、図10に示すように、ステップS10において、本発明の面状照明装置に用いる導光板を用いるバックライトユニットが適用される液晶表示装置の画面サイズから、画面サイズの短辺長さにミキシングゾーン長としての約10mmを加えて、導光長として決定する。
次に、ステップS12において、画面サイズから導光板の最大厚みtmaxを決定する。
また、ステップS14において、導光板に使用する母材樹脂および添加する散乱微粒子の粒子条件を決定する。
The light guide plate used in the planar illumination device of the present invention is basically configured as described above, but can be designed as follows. In the following design method, a case where the light guide plate is not formed with various holes for connecting to the upper housing 42 and the lower housing 44 of the housing 26 will be described. Since the light is formed only on the part, the light emitted from the light exit surface is basically the same.
FIG. 10 is a flowchart showing an example of a method for designing a light guide plate used in the planar illumination device of the present invention.
First, as shown in FIG. 10, in step S10, mixing is performed from the screen size of the liquid crystal display device to which the backlight unit using the light guide plate used in the planar illumination device of the present invention is applied to the short side length of the screen size. The light guide length is determined by adding about 10 mm as the zone length.
Next, in step S12, the maximum thickness tmax of the light guide plate is determined from the screen size.
In step S14, the base material resin used for the light guide plate and the particle conditions of the scattering fine particles to be added are determined.

続いて、ステップS16において、決定された導光長を持つ平板形状の散乱微粒子分散導光板(散乱導光板)において、光利用効率E[%]が、55%以上となる粒子濃度を決定する。ここで、E=Iout/Iin×100[%]で表され、IoutおよびIinは、それぞれ入射および出射光束[lm]を表している。なお、粒子濃度の決定は、シミュレーションにより行われるが、光利用効率Eの実測値とシミュレーション値との間に差がある場合には、その差を考慮して粒子濃度の設計値を決定する必要がある。この差がある場合には、予め、光利用効率Eの実測値とシミュレーション値との間の差を求めておくのが好ましい。   Subsequently, in step S16, the particle concentration at which the light use efficiency E [%] is 55% or more is determined in the flat-plate-shaped scattered fine particle dispersion light guide plate (scattering light guide plate) having the determined light guide length. Here, E = Iout / Iin × 100 [%], and Iout and Iin represent incident and outgoing light beams [lm], respectively. The particle concentration is determined by simulation. If there is a difference between the actual measurement value of the light utilization efficiency E and the simulation value, it is necessary to determine the design value of the particle concentration in consideration of the difference. There is. If there is this difference, it is preferable to obtain in advance the difference between the actual measured value and the simulation value of the light utilization efficiency E.

次に、ステップS18において、粒子濃度の設計値を固定し、本発明の面状照明装置に用いる導光板の傾斜背面形状(逆楔形状)のテーパ角θまたは最大厚みtmaxを変化させて、導光板の光射出面の輝度分布を求め、その中高度合が所定範囲内に入るか否かを把握して、テーパ角θを決定する。このとき、中央の湾曲部の曲率半径Rは、導光長に応じて決定し、テーパと組み合わせる。ここで、中高度合Dは、0<D≦25、D=[(Lcen−Ledg)/Lcen]×100[%]で表される。ここで、中高度合Dは、輝度分布の中高度合(中央部が高くなる度合い)意味し、LcenおよびLedgは、それぞれ中央部における輝度および画面端側(入射部付近)の輝度を表す。なお、テーパ角θの決定は、シミュレーションにより行われるが、粒子濃度の実測値とシミュレーション値との間に差がある場合には、その差を考慮して輝度分布を把握し、中高度合Dを決定し、テーパ角θを決定する必要がある。この差がある場合には、予め、粒子濃度の実測値とシミュレーション値との間の差を求めておくのが好ましい。   Next, in step S18, the design value of the particle concentration is fixed, and the taper angle θ or the maximum thickness tmax of the inclined rear surface shape (reverse wedge shape) of the light guide plate used in the planar illumination device of the present invention is changed. The brightness distribution of the light exit surface of the light plate is obtained, and it is determined whether or not the intermediate altitude is within a predetermined range, and the taper angle θ is determined. At this time, the radius of curvature R of the central curved portion is determined according to the light guide length and combined with the taper. Here, the intermediate altitude degree D is represented by 0 <D ≦ 25 and D = [(Lcen−Ledg) / Lcen] × 100 [%]. Here, the medium altitude degree D means the medium altitude degree (the degree at which the central portion becomes high) of the luminance distribution, and Lcen and Ledg represent the luminance at the central portion and the luminance at the screen end side (near the incident portion), respectively. The taper angle θ is determined by simulation. If there is a difference between the measured value of the particle concentration and the simulation value, the luminance distribution is grasped in consideration of the difference, and the intermediate altitude D It is necessary to determine the taper angle θ. When there is this difference, it is preferable to obtain the difference between the actually measured value of the particle concentration and the simulation value in advance.

続いて、ステップS20において、導光板の最大厚みtmaxと、テーパ(テーパ角θ)および中央の湾曲部の曲率半径Rとの関係から、入射部厚み(最小厚み)tminを決定して、決定された入射部厚みtmin未満の発光部を持つLEDチップを選択する。
こうして、本発明の面状照明装置に用いる導光板を設計することができる。
なお、画面サイズが37インチ、最大厚み3.5mm、導光長480mmである導光板の場合の粒子濃度[wt%]と、光利用効率[%]および中高度合[%]との関係を図11に示す。
同図から明らかなように、粒子濃度が0.05wt%〜0.2wt%の範囲では、光利用効率は、70%を超えるが、粒子濃度が0.05wt%〜0.07wt%の範囲および0.19wt%〜0.2wt%の範囲では、中高度合はマイナス、すなわち、中央部が低い輝度分布となることがわかる。例えば、10%以上の中高度合が必要であれば、粒子濃度を0.08wt%〜0.16wt%の範囲に設計する必要があることがわかる。
Subsequently, in step S20, the incident portion thickness (minimum thickness) tmin is determined from the relationship between the maximum thickness tmax of the light guide plate and the taper (taper angle θ) and the radius of curvature R of the central curved portion. An LED chip having a light emitting part with a thickness less than the incident part thickness tmin is selected.
In this way, the light guide plate used for the planar illumination device of the present invention can be designed.
The relationship between the particle concentration [wt%], the light utilization efficiency [%] and the intermediate altitude [%] in the case of a light guide plate with a screen size of 37 inches, a maximum thickness of 3.5 mm, and a light guide length of 480 mm As shown in FIG.
As is clear from the figure, in the range of the particle concentration from 0.05 wt% to 0.2 wt%, the light utilization efficiency exceeds 70%, but the particle concentration ranges from 0.05 wt% to 0.07 wt%, and It can be seen that in the range of 0.19 wt% to 0.2 wt%, the intermediate altitude is minus, that is, the luminance distribution is low in the central portion. For example, it is understood that if a medium to high degree of 10% or more is required, the particle concentration needs to be designed in the range of 0.08 wt% to 0.16 wt%.

こうして設計された画面サイズが、37インチ、42インチ、46インチ、52インチ、57インチおよび65インチである場合の導光板の導光長[mm]、最大厚み[mm]、粒子濃度[wt%]、テーパ、中央の湾曲部の曲率半径R[mm]、光利用効率[%]および中高度合[%]を表1に示す。 When the screen sizes designed in this way are 37 inches, 42 inches, 46 inches, 52 inches, 57 inches, and 65 inches, the light guide plate has a light guide length [mm], a maximum thickness [mm], and a particle concentration [wt%]. ], Taper, radius of curvature R [mm] of the central curved portion, light utilization efficiency [%] and intermediate altitude [%] are shown in Table 1.

いずれの導光板の場合も、本発明の好適な限定範囲を満たすものであるので、大画面であっても、薄型な形状であり、かつ光の利用効率が高く、輝度むらが少ない光を出射することができ、大画面の薄型液晶テレビに要求される画面の中央部付近が周辺部に比べて明るい分布、いわゆる中高なあるいは釣鐘状の明るさの分布を得ることができる。
本発明の面状照明装置に用いる導光板は、基本的に以上のように構成される。
In any case, the light guide plate satisfies the preferable limitation range of the present invention, so that even a large screen has a thin shape, high light utilization efficiency, and emits light with less unevenness in luminance. In addition, a bright distribution in the vicinity of the center of the screen, which is required for a large-screen thin liquid crystal television, compared to the peripheral portion, that is, a so-called medium-high or bell-shaped brightness distribution can be obtained.
The light guide plate used in the planar illumination device of the present invention is basically configured as described above.

次に、光学部材ユニット32について説明する。
光学部材ユニット32は、導光板30の光射出面30aから射出された照明光をより輝度むらのない光にして、照明装置本体24の光射出面24aからより輝度むらのない照明光を射出するためのもので、図2に示すように、導光板30の光射出面30aから射出する照明光を拡散して輝度むらを低減する拡散シート32aと、光入射面と光射出面との接線と平行なマイクロプリズム列が形成されたプリズムシート32bと、プリズムシート32bから射出する照明光を拡散して輝度むらを低減する拡散シート32cとを有する。
Next, the optical member unit 32 will be described.
The optical member unit 32 converts the illumination light emitted from the light exit surface 30a of the light guide plate 30 into light with no uneven brightness, and emits illumination light with more uniform brightness from the light exit surface 24a of the illumination device body 24. As shown in FIG. 2, a diffusion sheet 32a that diffuses illumination light emitted from the light exit surface 30a of the light guide plate 30 to reduce luminance unevenness, and a tangent line between the light incident surface and the light exit surface It has a prism sheet 32b on which parallel microprism arrays are formed, and a diffusion sheet 32c that diffuses illumination light emitted from the prism sheet 32b to reduce luminance unevenness.

拡散シート32aおよび32c、プリズムシート32bとしては、本出願人の出願に係る特開2005−234397号公報の[0028]〜[0033]に開示されているものを適用することができる。   As the diffusion sheets 32a and 32c and the prism sheet 32b, those disclosed in [0028] to [0033] of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-23497 related to the applicant's application can be applied.

なお、本実施形態では、光学部材ユニットを2枚の拡散シート32aおよび32cと、2枚の拡散シートの間に配置したプリズムシート32bとで構成したが、プリズムシートおよび拡散シートの配置順序や配置数は特に限定されず、また、プリズムシート、拡散シートとしても特に限定されず、導光板30の光射出面30aから射出された照明光の輝度むらをより低減することができるものであれば、種々の光学部材を用いることができる。
例えば、光学部材として、上述の拡散シートおよびプリズムシートに、加えてまたは代えて、拡散反射体からなる多数の透過率調整体を輝度むらに応じて配置した透過率調整部材も用いることもできる。
In the present embodiment, the optical member unit is constituted by the two diffusion sheets 32a and 32c and the prism sheet 32b disposed between the two diffusion sheets. However, the arrangement order and arrangement of the prism sheets and the diffusion sheets are not limited. The number is not particularly limited, and is also not particularly limited as a prism sheet or a diffusion sheet, as long as the luminance unevenness of the illumination light emitted from the light exit surface 30a of the light guide plate 30 can be further reduced, Various optical members can be used.
For example, as the optical member, in addition to or in place of the above-described diffusion sheet and prism sheet, a transmittance adjusting member in which a large number of transmittance adjusting bodies made of a diffusive reflector are arranged in accordance with luminance unevenness can also be used.

次に、照明装置本体の反射板34について説明する。
反射板34は、導光板30の第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cから漏洩する光を反射して、再び導光板30に入射させるために設けられており、光の利用効率を向上させることができる。反射板34は、導光板30の第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cに対応した形状で、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cを覆うように形成される。本実施形態では、図2に示すように導光板30の第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cが断面三角形状に形成されているので、反射板34もこれに補形する形状に形成されている。
Next, the reflecting plate 34 of the lighting device main body will be described.
The reflection plate 34 is provided to reflect light leaking from the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c of the light guide plate 30 and to make it incident on the light guide plate 30 again, thereby improving the light utilization efficiency. be able to. The reflection plate 34 has a shape corresponding to the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c of the light guide plate 30, and is formed so as to cover the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c of the light guide plate 30 are formed in a triangular cross section, and the reflecting plate 34 is also formed in a shape that complements this. ing.

反射板34は、導光板30の傾斜面から漏洩する光を反射することができれば、どのような材料で形成されてもよく、例えば、PETやPP(ポリプロピレン)等にフィラーを混練後延伸することによりボイドを形成して反射率を高めた樹脂シート、透明もしくは白色の樹脂シート表面にアルミ蒸着などで鏡面を形成したシート、アルミ等の金属箔もしくは金属箔を担持した樹脂シート、あるいは表面に十分な反射性を有する金属薄板により形成することができる。   The reflecting plate 34 may be formed of any material as long as it can reflect light leaking from the inclined surface of the light guide plate 30. For example, the reflecting plate 34 is stretched after kneading a filler in PET, PP (polypropylene), or the like. Resin sheet with increased reflectivity by forming voids, a sheet with a mirror surface formed by vapor deposition of aluminum on the surface of a transparent or white resin sheet, a resin sheet carrying a metal foil or metal foil such as aluminum, or sufficient on the surface It can be formed of a thin metal plate having excellent reflectivity.

上部誘導反射板36は、導光板30と拡散シート32aとの間、つまり、導光板30の光射出面30a側に、光源28および導光板30の光射出面30aの端部(第1光入射面30d側の端部および第2光入射面30e側の端部)を覆うようにそれぞれ配置されている。言い換えれば、上部誘導反射板36は、光軸方向に平行な方向において、導光板30の光射出面30aの一部から光源28の光源支持部52の一部までを覆うように配置されている。つまり、2つの上部誘導反射板36が、導光板30の両端部にそれぞれ配置されている。
このように、上部誘導反射板36を配置することで、光源28から射出された光が導光板30に入射することなく、光射出面30側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源28のLEDユニット50の各LEDチップから射出された光を効率よく導光板30の第1光入射面30dおよび第2光入射面30eに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
The upper guide reflection plate 36 is disposed between the light guide plate 30 and the diffusion sheet 32a, that is, on the light emission surface 30a side of the light guide plate 30, and the end of the light emission surface 30a of the light guide plate 30 and the light emission surface 30a (first light incident). The end portion on the surface 30d side and the end portion on the second light incident surface 30e side) are disposed so as to cover each other. In other words, the upper guide reflection plate 36 is disposed so as to cover from a part of the light exit surface 30a of the light guide plate 30 to a part of the light source support part 52 of the light source 28 in a direction parallel to the optical axis direction. . That is, the two upper guide reflectors 36 are disposed at both ends of the light guide plate 30, respectively.
Thus, by arranging the upper guide reflection plate 36, it is possible to prevent the light emitted from the light source 28 from leaking to the light exit surface 30 side without entering the light guide plate 30.
Thereby, the light emitted from each LED chip of the LED unit 50 of the light source 28 can be efficiently incident on the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e of the light guide plate 30, and the light utilization efficiency is improved. Can be made.

下部誘導反射板38は、導光板30の光射出面30a側とは反対側、つまり、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30c側に、光源28の一部を覆うように配置されている。また、下部誘導反射板38の導光板中心側の端部は、反射板34と連結されている。
下部誘導反射板38を設けることで、光源28から射出された光が導光板30に入射することなく、導光板30の第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30c側に漏れ出すことを防止できる。
これにより、光源28のLEDユニット50の各LEDチップから射出された光を効率よく導光板30の第1光入射面30dおよび第2光入射面30eに入射させることができ、光利用効率を向上させることができる。
ここで、上部誘導反射板36および下部誘導反射板38としては、上述した反射板34に用いる各種材料を用いることができる。
なお、本実施形態では、反射板34と下部誘導反射板38と連結させたが、これに限定されず、それぞれを別々の部材としてもよい。
The lower guide reflection plate 38 is disposed on the side opposite to the light exit surface 30a side of the light guide plate 30, that is, on the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c side so as to cover a part of the light source 28. . The end of the lower guide reflector 38 on the center side of the light guide plate is connected to the reflector 34.
By providing the lower guide reflection plate 38, the light emitted from the light source 28 can be prevented from leaking to the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c side of the light guide plate 30 without entering the light guide plate 30. .
Thereby, the light emitted from each LED chip of the LED unit 50 of the light source 28 can be efficiently incident on the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e of the light guide plate 30, and the light utilization efficiency is improved. Can be made.
Here, as the upper guide reflector 36 and the lower guide reflector 38, various materials used for the reflector 34 described above can be used.
In the present embodiment, the reflecting plate 34 and the lower guiding reflecting plate 38 are connected. However, the present invention is not limited to this, and each may be a separate member.

ここで、上部誘導反射板36および下部誘導反射板38は、光源28から射出された光を第1光入射面30dまたは第2光入射面30e側に反射させ、光源28から射出された光を第1光入射面30dまた第2光入射面30eに入射させることができ、導光板30に入射した光を導光板30中心側に導くことができれば、その形状および幅は特に限定されない。
また、本実施形態では、上部誘導反射板36を導光板30と拡散シート32aとの間に配置したが、上部誘導反射板36の配置位置はこれに限定されず、光学部材ユニット32を構成するシート状部材の間に配置してもよく、光学部材ユニット32と上部筐体44との間に配置してもよい。
Here, the upper guide reflector 36 and the lower guide reflector 38 reflect the light emitted from the light source 28 toward the first light incident surface 30d or the second light incident surface 30e, and the light emitted from the light source 28 is reflected. The shape and width are not particularly limited as long as the light can be incident on the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e and the light incident on the light guide plate 30 can be guided to the center side of the light guide plate 30.
In the present embodiment, the upper guide reflector 36 is disposed between the light guide plate 30 and the diffusion sheet 32a. However, the position of the upper guide reflector 36 is not limited to this, and constitutes the optical member unit 32. You may arrange | position between sheet-like members, and may arrange | position between the optical member unit 32 and the upper housing | casing 44. FIG.

次に、筐体26について説明する。
図2に示すように、筐体26は、照明装置本体24を収納して支持し、かつその光出射面24a側と導光板30の第1傾斜面30b及び第2傾斜面30c側とから挟み込み、固定するものであり、下部筐体42と上部筐体44と折返部材46と支持部材48とを有する。
Next, the housing 26 will be described.
As shown in FIG. 2, the housing 26 accommodates and supports the illuminating device main body 24 and is sandwiched between the light emitting surface 24 a side and the first inclined surface 30 b and the second inclined surface 30 c side of the light guide plate 30. The lower housing 42, the upper housing 44, the folding member 46, and the support member 48 are provided.

下部筐体42は、上面が開放され、底面部と、底面部の4辺に設けられ底面部に垂直な側面部とで構成された形状である。つまり、1面が開放された略直方体の箱型形状である。下部筐体42は、図2に示すように、上方から収納された照明装置本体24を底面部及び側面部で支持すると共に、照明装置本体24の光出面24a以外の面、つまり、照明装置本体24の光出面24aとは反対側の面(背面)及び側面を覆っている。   The lower housing 42 has a shape having an open top surface and a bottom surface portion and side surfaces provided on four sides of the bottom surface portion and perpendicular to the bottom surface portion. That is, it is a substantially rectangular parallelepiped box shape with one surface open. As shown in FIG. 2, the lower housing 42 supports the illuminating device main body 24 housed from above with a bottom surface portion and a side surface portion, and a surface other than the light exit surface 24 a of the illuminating device main body 24, that is, the illuminating device main body. 24 covers the surface (back surface) and the side surface opposite to the light exit surface 24a.

上部筐体44は、上面に開口部となる照明装置本体24の矩形状の光出射面24aより小さい矩形状の開口が形成され、かつ下面が開放された直方体の箱型形状である。
上部筐体44は、図2に示すように、面状照明装置本体24及び下部筐体42の上方(光射出面側)から、照明装置本体24およびこれが収納された下部筐体42をその4方の側面部22bも覆うように被せられて配置されている。
The upper housing 44 has a rectangular parallelepiped box shape in which a rectangular opening smaller than the rectangular light emitting surface 24a of the lighting device body 24 serving as an opening is formed on the upper surface, and the lower surface is opened.
As shown in FIG. 2, the upper housing 44 includes the lighting device main body 24 and the lower housing 42 in which the lighting device main body 24 and the lower housing 42 are housed from above the planar lighting device main body 24 and the lower housing 42. The other side surface portion 22b is also placed so as to cover it.

折返部材46は、断面の形状が常に同一の凹(U字)型となる形状である。つまり、延在方向に垂直な断面の形状がU字形状となる棒状部材である。
折返部材46は、図2に示すように、下部筐体42の側面と上部筐体44の側面との間に嵌挿され、U字形状の一方の平行部の外側面が下部筐体42の側面部22bと連結され、他方の平行部の外側面が上部筐体44の側面と連結されている。
ここで、下部筐体42と折返部材46との接合方法、折返部材46と上部筐体44との接合方法としては、ボルトおよびナット等を用いる方法、接着剤を用いる方法等種々の公知の方法を用いることができる。
The folding member 46 has a concave (U-shaped) shape whose cross-sectional shape is always the same. That is, it is a rod-like member having a U-shaped cross section perpendicular to the extending direction.
As shown in FIG. 2, the folding member 46 is inserted between the side surface of the lower housing 42 and the side surface of the upper housing 44, and the outer surface of one U-shaped parallel part is the bottom surface of the lower housing 42. It is connected to the side surface portion 22 b and the outer side surface of the other parallel portion is connected to the side surface of the upper housing 44.
Here, as a method for joining the lower housing 42 and the folding member 46, and a method for joining the folding member 46 and the upper housing 44, various known methods such as a method using bolts and nuts, a method using an adhesive, and the like. Can be used.

このように、下部筐体42と上部筐体44との間に折返部材46を配置することで、筐体26の剛性を高くすることができ、導光板が反ることを防止できる。これにより、例えば、輝度むらがないまたは少なく光を効率よく射出させることができる反面、反りが生じ易い導光板を用いる場合であっても、反りをより確実に矯正でき、または、導光板に反りが生じることをより確実に防止でき、輝度むら等のない、または低減された光を光射出面から射出させることができる。
なお、筐体の上部筐体、下部筐体及び折返部材には、金属、樹脂等の種々の材料を用いることができる。なお、材料としては、軽量で高強度の材料を用いることが好ましい。
また、本実施形態では、折返部材を別部材としたが、上部筐体または下部筐体と一体にして形成してもよい。また、折返部材を設けない構成としてもよい。
Thus, by arranging the folding member 46 between the lower housing 42 and the upper housing 44, the rigidity of the housing 26 can be increased, and the light guide plate can be prevented from warping. Thus, for example, light can be emitted efficiently with little or no luminance unevenness, but even when a light guide plate that is likely to warp is used, the warp can be corrected more reliably, or the light guide plate can be warped. Can be prevented more reliably, and light with no or uneven brightness can be emitted from the light exit surface.
In addition, various materials, such as a metal and resin, can be used for the upper housing | casing of a housing | casing, a lower housing | casing, and a folding member. In addition, as a material, it is preferable to use a lightweight and high-strength material.
In the present embodiment, the folding member is a separate member, but it may be formed integrally with the upper housing or the lower housing. Moreover, it is good also as a structure which does not provide a folding | turning member.

支持部材48は、延在方向に垂直な断面の形状が同一となる形状である。つまり、延在方向に垂直な断面の形状が同一の棒状部材である。
支持部材48は、図2に示すように、反射板34と下部筐体42との間、より具体的には、導光板30の第1傾斜面30bの第1光入射面30d側の端部に対応する位置の反射板34と下部筐体42との間に配置され、導光板30及び反射板34を下部筐体42に固定し、支持する。
支持部材48により反射板34を支持することで、導光板30と反射板34とを密着させることができる。さらに、導光板30及び反射板34を、下部筐体42の所定位置に固定することができる。
The support member 48 has a shape with the same cross-sectional shape perpendicular to the extending direction. That is, it is a rod-like member having the same cross-sectional shape perpendicular to the extending direction.
As shown in FIG. 2, the support member 48 is between the reflection plate 34 and the lower housing 42, more specifically, the end of the first inclined surface 30 b of the light guide plate 30 on the first light incident surface 30 d side. The light guide plate 30 and the reflection plate 34 are fixed to and supported by the lower housing 42.
The light guide plate 30 and the reflection plate 34 can be brought into close contact with each other by supporting the reflection plate 34 with the support member 48. Further, the light guide plate 30 and the reflection plate 34 can be fixed at predetermined positions of the lower housing 42.

また、本実施形態では、支持部材を独立した部材として設けたが、これに限定されず、下部筐体42、または反射板34と一体で形成してもよい。つまり、下部筐体42の一部に突起部を形成し、この突起部を支持部材として用いても、反射板の一部に突起部を形成し、この突起部を支持部材として用いてもよい。
また、配置位置も特に限定されず、反射板と下部筐体との間の任意の位置に配置することができるが、導光板を安定して保持するために、導光板の端部側、つまり、本実施形態では、第1光入射面30d近傍、第2光入射面30e近傍に配置することが好ましい。
In this embodiment, the support member is provided as an independent member. However, the present invention is not limited to this, and the support member may be formed integrally with the lower housing 42 or the reflection plate 34. In other words, a protrusion may be formed on a part of the lower casing 42 and used as a support member, or a protrusion may be formed on a part of the reflector and the protrusion may be used as a support member. .
Further, the arrangement position is not particularly limited, and it can be arranged at an arbitrary position between the reflector and the lower housing, but in order to stably hold the light guide plate, In the present embodiment, it is preferable to dispose near the first light incident surface 30d and near the second light incident surface 30e.

また、支持部材48の形状は特に限定されず、種々の形状とすることができ、また、種々の材料で作成することもできる。例えば、支持部材を複数設け、所定間隔毎に配置してもよい。
また、支持部材を反射板と下部筐体とで形成される空間の全域を埋める形状とし、つまり、反射板側の面を反射板に沿った形状とし、下部筐体側の面を下部筐体に沿った形状としてもよい。このように、支持部材により反射板の全面を支持する場合は、導光板と反射板とが離れることを確実に防止することができ、反射板を反射した光により輝度むらが生じることを防止することができる。
Further, the shape of the support member 48 is not particularly limited, and can be various shapes, and can be made of various materials. For example, a plurality of support members may be provided and arranged at predetermined intervals.
In addition, the support member has a shape that fills the entire space formed by the reflector and the lower housing, that is, the surface on the reflector side is shaped along the reflector, and the surface on the lower housing side is the lower housing. It is good also as a shape along. As described above, when the entire surface of the reflection plate is supported by the support member, it is possible to reliably prevent the light guide plate and the reflection plate from separating, and to prevent uneven brightness from being generated by the light reflected from the reflection plate. be able to.

面状照明装置20は、基本的に以上のような構成である。
面状照明装置20は、導光板30の両端にそれぞれ配置された光源28のLEDユニット50の擬似白色LEDチップ54と青色LEDチップ56からそれぞれ光を射出させる。
擬似白色LEDチップ54及び青色LEDチップ56から射出された光は、導光板30の光入射面(第1光入射面30dおよび第2光入射面30e)に入射する。それぞれの面から入射した光は、導光板30の内部に含まれる散乱体によって散乱されつつ、導光板30内部を通過し、直接、または第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cで反射した後、光射出面30aから射出する。このとき、第1傾斜面30bおよび第2傾斜面30cから漏出した一部の光は、反射板34によって反射され再び導光板30の内部に入射する。
このようにして、導光板30の光射出面30aから射出された光は、光学部材32を透過し、照明装置本体24の光出面24aから射出され、液晶表示パネル12を照明する。
なお、擬似白色LEDチップ54から射出された白色光と青色LEDチップ56から射出された青色光は、導光板30内で混色され、照明装置本体24の光出面24aからは、白色光と青色光が混色された白色光が射出される。
液晶表示パネル12は、駆動ユニット14により、位置に応じて光の透過率を制御することで、液晶表示パネル12の表面上に文字、図形、画像などを表示する。
The planar lighting device 20 is basically configured as described above.
The planar lighting device 20 emits light from each of the pseudo white LED chip 54 and the blue LED chip 56 of the LED unit 50 of the light source 28 disposed at both ends of the light guide plate 30.
The light emitted from the pseudo white LED chip 54 and the blue LED chip 56 enters the light incident surface (the first light incident surface 30d and the second light incident surface 30e) of the light guide plate 30. Light incident from each surface passes through the light guide plate 30 while being scattered by the scatterers included in the light guide plate 30, and directly or after being reflected by the first inclined surface 30b and the second inclined surface 30c. The light exits from the light exit surface 30a. At this time, part of the light leaking from the first inclined surface 30 b and the second inclined surface 30 c is reflected by the reflecting plate 34 and enters the light guide plate 30 again.
In this way, the light emitted from the light exit surface 30 a of the light guide plate 30 passes through the optical member 32 and is emitted from the light exit surface 24 a of the illumination device body 24 to illuminate the liquid crystal display panel 12.
The white light emitted from the pseudo white LED chip 54 and the blue light emitted from the blue LED chip 56 are mixed in the light guide plate 30, and white light and blue light are emitted from the light exit surface 24 a of the illuminating device body 24. White light mixed with is emitted.
The liquid crystal display panel 12 displays characters, figures, images, and the like on the surface of the liquid crystal display panel 12 by controlling the light transmittance according to the position by the drive unit 14.

また、光源に擬似白色LEDチップと青色LEDチップとで構成されたLEDユニットを用い、かつ、LEDユニットから射出される光が上述したI580/I>0.6を満たす光をすることで、光源として擬似白色LEDチップを用いる場合でも色再現性を高くすることができ、NTSC(national teledision system committee)比を高くすることができる。これにより液晶表示パネルを照明する液晶表記装置として好適に用いることができる。
また、擬似白色LEDチップと青色LEDチップを用いることで、光源から射出される光の色温度を高くすることができる。
また、光源として擬似白色LEDチップを用いることで装置を安価にすることができる。
In addition, by using an LED unit composed of a pseudo white LED chip and a blue LED chip as a light source, the light emitted from the LED unit emits light that satisfies the above-mentioned I 580 / I 0 > 0.6. Even when a pseudo-white LED chip is used as the light source, the color reproducibility can be increased, and the NTSC (National Tedition System Committee) ratio can be increased. Thereby, it can be suitably used as a liquid crystal display device for illuminating the liquid crystal display panel.
Moreover, the color temperature of the light emitted from the light source can be increased by using the pseudo white LED chip and the blue LED chip.
Further, the use of a pseudo white LED chip as a light source can reduce the cost of the apparatus.

なお、擬似白色LEDチップに用いる青色LEDと、青色LEDチップに用いる青色LEDは、異なる波長の青色光を発光するLEDとすることが好ましい。つまり、異なる色温度の光を発光するLEDを用いることが好ましい。青色LEDとして、異なる波長の光を発光するLEDを用いることで、色再現性をより高くしたすくすることができる。また、色温度も調整しやすくなり、適切な色温度の光を簡単な調整で発光させることができる。   The blue LED used for the pseudo white LED chip and the blue LED used for the blue LED chip are preferably LEDs that emit blue light having different wavelengths. That is, it is preferable to use LEDs that emit light having different color temperatures. By using an LED that emits light of a different wavelength as the blue LED, the color reproducibility can be further improved. In addition, the color temperature can be easily adjusted, and light having an appropriate color temperature can be emitted with a simple adjustment.

ここで、上述した面状照明装置10では、光源のLEDユニットを1つの擬似白色LEDチップと1つの青色LEDチップとしたが、発明はこれに限定されず、少なくとも1つの擬似白色LEDチップと少なくとも1つの青色LEDチップとを組み合わせれば、その数は限定されない。また、種類も1種類に限定されず、複数種類の擬似白色LEDチップと複数種類の青色LEDチップとを組み合わせてもよい。複数種類の擬似白色LEDチップと1種類の青色LEDチップとを組み合わせても、複数種類の青色LEDチップと1種類の擬似白色LEDチップとを組み合わせてもよい。
図12(A)及び図12(B)は、それぞれ本発明の面状照明装置に用いる光源の他の一例を示す正面図である。
例えば、図12(A)に示すように、LEDユニット28aを2つの擬似白色LEDチップ54と1つの青色LEDチップ56とで構成してもよく、図12(B)に示すように、LEDユニット28bを1つの擬似白色LEDチップ54a、種類の異なる1つの擬似白色LEDチップ54bと1つの青色LEDチップ56とで構成してもよい。
Here, in the planar illumination device 10 described above, the LED unit of the light source is one pseudo white LED chip and one blue LED chip. However, the invention is not limited to this, and at least one pseudo white LED chip and at least one pseudo white LED chip are used. If one blue LED chip is combined, the number is not limited. Also, the type is not limited to one type, and a plurality of types of pseudo white LED chips and a plurality of types of blue LED chips may be combined. A plurality of types of pseudo white LED chips and one type of blue LED chip may be combined, or a plurality of types of blue LED chips and one type of pseudo white LED chip may be combined.
12 (A) and 12 (B) are front views showing another example of the light source used in the planar illumination device of the present invention.
For example, as shown in FIG. 12A, the LED unit 28a may be composed of two pseudo white LED chips 54 and one blue LED chip 56. As shown in FIG. 28b may be composed of one pseudo white LED chip 54a, one pseudo white LED chip 54b of different types, and one blue LED chip 56.

以下、具体例を用いて本発明の面状照明装置についてより詳細に説明する。
まず、本具体例の実施例01では、LEDユニット50として1つの擬似白色LEDチップ54と1つの青色LEDチップ56とを組み合わせを用いた。また、実施例02では、LEDユニット50aとして2つの擬似白色LEDチップ54と1つの青色LEDチップ56とを組み合わせを用いた。また、実施例03では、LEDユニット50bとして、1つの擬似白色LEDチップ54aと1つの擬似白色LEDチップ54bと1つの青色LEDチップ56とを組み合わせを用いた。
Hereinafter, the planar illumination device of the present invention will be described in more detail using specific examples.
First, in Example 01 of this specific example, a combination of one pseudo white LED chip 54 and one blue LED chip 56 was used as the LED unit 50. In Example 02, a combination of two pseudo white LED chips 54 and one blue LED chip 56 was used as the LED unit 50a. In Example 03, a combination of one pseudo white LED chip 54a, one pseudo white LED chip 54b, and one blue LED chip 56 was used as the LED unit 50b.

ここで、擬似白色LEDチップ54、54aには、同一の種類のLEDチップを用い、擬似白色LEDチップ54bには、擬似白色LEDチップ52とは異なる種類のLEDチップを用いた。また、青色LEDチップ54は、何れの実施例の場合も同じ種類の青色LEDチップを用いた。図13は、擬似白色LEDチップ54(54a)と、擬似白色LEDチップ54bと、青色LEDチップ56のそれぞれのLEDチップから射出される光のスペクトル分布(波長依存性)を示すグラフである。ここで、図13では、横軸を波長[nm]とし、縦軸を相対強度とした。   Here, the same type of LED chip was used for the pseudo white LED chips 54 and 54a, and the LED chip of a different type from the pseudo white LED chip 52 was used for the pseudo white LED chip 54b. The blue LED chip 54 was the same type of blue LED chip in any of the examples. FIG. 13 is a graph showing the spectral distribution (wavelength dependence) of light emitted from the LED chips of the pseudo white LED chip 54 (54 a), the pseudo white LED chip 54 b, and the blue LED chip 56. Here, in FIG. 13, the horizontal axis is the wavelength [nm], and the vertical axis is the relative intensity.

実施例01、実施例02、実施例03では、まず、上記構成の光源を用い、混色された光の波長依存性を測定した。
さらに、その後、一般的に用いられるRGBのカラーフィルタを用い、光源から射出された光の色度(u’,v’座標)とNTSC比を測定した。
ここで、カラーフィルタとしては、市販の液晶TV用パネルに使用されるカラーフィルタ(シャープ製 46RX1Wに使用されているカラーフィルタ)を用いた。なお、このカラーフィルタは、図14に示す透過率分布を有するフィルタである。
In Example 01, Example 02, and Example 03, first, the wavelength dependence of the mixed light was measured using the light source having the above-described configuration.
Further, the chromaticity (u ′, v ′ coordinates) of light emitted from the light source and the NTSC ratio were measured using a commonly used RGB color filter.
Here, as the color filter, a color filter (color filter used in Sharp 46RX1W) used in a commercially available liquid crystal TV panel was used. This color filter is a filter having the transmittance distribution shown in FIG.

また、比較のために、比較例01として、光源ユニットに青色LEDチップを用いず、擬似白色LEDチップ54のみを用いた場合、比較例02として、光源ユニットに青色LEDチップを用いず、擬似白色LEDチップ54bのみを用いた場合についても、光の色度(u’,v’座標)とNTSC比を測定した。
さらに、比較例03として、光源ユニットに青色LEDチップを用いず、他の擬似白色LEDチップのみを用いた場合についても光の色度(u’,v’座標)とNTSC比を測定した。また、比較例04として、I580/I>0.6を満たしていない擬似白色LEDチップと青色LEDチップの組み合わせの光源ユニットを用いた場合の光の色度(u’,v’座標)とNTSC比も測定した。
ここで、比較例03は、一般的に使用される擬似白色LED(日亜化学製NFSW036)をLEDユニットとして用いた。また、比較例04は、一般的に使用される擬似白色LED(フィリップス・ルミレッズ・ライティング製 LXCL−PWF)と青色LED(フィリップス・ルミレッズ・ライティング製LXML−PR01)を組み合わせてLEDユニットとして用いた。
For comparison, as Comparative Example 01, when a blue LED chip is not used for the light source unit and only the pseudo white LED chip 54 is used, as Comparative Example 02, a blue LED chip is not used for the light source unit and pseudo white is used. Even when only the LED chip 54b was used, the chromaticity (u ′, v ′ coordinates) of light and the NTSC ratio were measured.
Further, as Comparative Example 03, the light chromaticity (u ′, v ′ coordinates) and the NTSC ratio were measured when only the other pseudo white LED chip was used as the light source unit without using the blue LED chip. Further, as Comparative Example 04, light chromaticity (u ′, v ′ coordinates) when a light source unit of a combination of a pseudo white LED chip and a blue LED chip that does not satisfy I 580 / I 0 > 0.6 is used. And NTSC ratio were also measured.
Here, in Comparative Example 03, a generally used pseudo white LED (Nichia's NFSW036) was used as the LED unit. In Comparative Example 04, a commonly used pseudo white LED (LXCL-PWF manufactured by Philips Lumileds Lighting) and a blue LED (LXML-PR01 manufactured by Philips Lumileds Lighting) were combined and used as an LED unit.

測定した結果を表2、及び表3に示す。ここで、本測定では、NTSC比が90%以上の場合を◎とし、NTSC比が90%未満の場合を×とした。ここで、NTSC比が90%以上となることで、高性能な液晶表示装置に好適に用いることが可能となる。
また、図15に、実施例01、実施例02、実施例03、比較例03、比較例04のそれぞれからの射出(発光)される光のスペクトル分布(波長依存性)を示す。ここで、図15でも、横軸を波長[nm]とし、縦軸を相対強度とした。図15に示すように、比較例03、比較例04は、I580/I>0.6を満たしていないことがわかる。
さらに、図16に、実施例01、実施例02、実施例03、比較例01の場合に射出された光の三原色点を、CIEu’v’表色系での色度図に示す。
The measurement results are shown in Table 2 and Table 3. Here, in this measurement, the case where the NTSC ratio was 90% or more was marked as ◎, and the case where the NTSC ratio was less than 90% was marked as x. Here, when the NTSC ratio is 90% or more, it can be suitably used for a high-performance liquid crystal display device.
FIG. 15 shows the spectral distribution (wavelength dependence) of light emitted (emitted) from each of Example 01, Example 02, Example 03, Comparative Example 03, and Comparative Example 04. Here, also in FIG. 15, the horizontal axis is the wavelength [nm] and the vertical axis is the relative intensity. As shown in FIG. 15, it can be seen that Comparative Example 03 and Comparative Example 04 do not satisfy I 580 / I 0 > 0.6.
Further, FIG. 16 shows the three primary color points of the light emitted in the case of Example 01, Example 02, Example 03, and Comparative Example 01 in a chromaticity diagram in the CIEu′v ′ color system.

図15、図16、表2及び表3に示すように、擬似白色LEDと青色LEDチップとで構成され、かつ、I580/I>0.6を満たしてるLEDユニットを光源として用いること(実施例01、02、03)で、擬似白色LEDチップのみで構成したLEDユニットを光源に用いた場合(比較例01、02)、I580/I>0.6を満たしてるLEDユニットを光源として用いた場合(比較例03、04)よりもNTSC比を高くできることがわかる。また、比較例03、04に示すように、I580/I>0.6を満たさない場合は、NTSC比が高くならないことがわかる。
以上より、本発明の効果は明らかである。
As shown in FIGS. 15, 16, 2, and 3, an LED unit composed of a pseudo white LED and a blue LED chip and satisfying I 580 / I 0 > 0.6 is used as a light source ( In Example 01, 02, 03), when an LED unit composed only of a pseudo white LED chip is used as a light source (Comparative Examples 01, 02), an LED unit satisfying I 580 / I 0 > 0.6 is used as the light source. It can be seen that the NTSC ratio can be made higher than when used as (Comparative Examples 03 and 04). Further, as shown in Comparative Examples 03 and 04, it is understood that the NTSC ratio does not increase when I 580 / I 0 > 0.6 is not satisfied.
From the above, the effects of the present invention are clear.

ここで、本実施形態は、光射出面からより輝度の高い光を効率よく射出することができるため、導光板30の光入射面30aを光入射面と交わる辺が長辺となり、側面と交わる辺が短辺となる形状としたが、本発明はこれに限定されず、光射出面を正方形形状としてもよく、光入射面側を短辺とし側面側を長辺としてもよい。   Here, since this embodiment can efficiently emit light having higher luminance from the light exit surface, the side where the light incident surface 30a of the light guide plate 30 intersects the light incident surface becomes a long side and intersects the side surface. However, the present invention is not limited to this, and the light emission surface may be a square shape, the light incident surface side may be a short side, and the side surface side may be a long side.

また、本実施形態では、光入射面30d、30eのみに光源28を配置したが、本発明はこれに限定されず、図17(A)及び(B)のように、光入射面30d、30eに対向して配置された光源28を主光源とし、第1側面30gおよび第2側面30fに対向して副光源29を設けて、第1側面30gおよび第2側面30fをそれぞれ第3光入射面および第4光入射面としもよい。このようにすることで、光射出面から射出される光の輝度をより高くすることができる。   In this embodiment, the light source 28 is disposed only on the light incident surfaces 30d and 30e. However, the present invention is not limited to this, and the light incident surfaces 30d and 30e are as shown in FIGS. The main light source 28 is the light source 28 disposed opposite to the first side surface 30g and the second side surface 30f. The auxiliary light source 29 is provided opposite to the first side surface 30g and the second side surface 30f. And it is good also as a 4th light-incidence surface. By doing in this way, the brightness | luminance of the light inject | emitted from a light-projection surface can be made higher.

副光源29は、導光板30に対する配置位置、およびLEDチップの配列密度を除いて基本的には、第1の実施例において上述した主光源28と同様の構成である。
2つの副光源29は、それぞれ導光板30の第1副入射面30h及び第2副入射面30iに対向して配置されている。具体的には、複数のLEDユニット50と光源支持部52で構成された副光源29が第1側面30hに対向して配置され、複数のLEDユニットプ50と光源支持部52で構成された副光源29が第2側面30iに対向して配置されている。
The sub light source 29 basically has the same configuration as that of the main light source 28 described above in the first embodiment except for the arrangement position with respect to the light guide plate 30 and the arrangement density of the LED chips.
The two sub light sources 29 are disposed to face the first sub incident surface 30h and the second sub incident surface 30i of the light guide plate 30, respectively. Specifically, the sub-light source 29 including the plurality of LED units 50 and the light source support portion 52 is disposed to face the first side surface 30h, and the sub-light source including the plurality of LED units 50 and the light source support portion 52 is provided. 29 is arranged to face the second side face 30i.

上述のように、導光板30の第1副入射面30hおよび第2副入射面30iに対向する位置にそれぞれ副光源29を配置し、導光板30の側面側からも光を入射させることで、光射出面30aからより輝度の高い光を射出させることができ、光量をアップさせることができる。これにより、大光量の照明光を光射出面から射出することができ、光射出面を大型化することができ、液晶表示装置において大画面化を実現することができる。
また、副光源の光源支持部52上にも、それぞれ間隔維持部材31を配置することで、副光源の故障等に起因した故障の発生を防ぐことができる。
As described above, the sub light source 29 is disposed at a position facing the first sub incident surface 30 h and the second sub incident surface 30 i of the light guide plate 30, and light is also incident from the side surface side of the light guide plate 30. Light with higher luminance can be emitted from the light emission surface 30a, and the amount of light can be increased. Thereby, a large amount of illumination light can be emitted from the light exit surface, the light exit surface can be enlarged, and a large screen can be realized in the liquid crystal display device.
Moreover, the occurrence of a failure due to a failure of the sub-light source or the like can be prevented by arranging the interval maintaining member 31 on the light source support portion 52 of the sub-light source.

また、上記の透明樹脂に可塑剤を混入して導光板を作製してもよい。
このように、透明材料と可塑剤とを混合した材料で導光板を作製することで、導光板をフレキシブルにすること、つまり、柔軟性のある導光板とすることができ、導光板を種々の形状に変形させることが可能となる。従って、導光板の表面を種々の曲面に形成することができる。
このように導光板をフレキシブルにすることにより、例えば、導光板、または、この導光板を用いた面状照明装置を電飾(イルミネーション)関係の表示板として用いる場合に、曲率を持つ壁にも装着することが可能となり、導光板をより多くの種類、より広い使用範囲の電飾やPOP(POP広告)等に利用することができる。
Moreover, you may produce a light-guide plate by mixing a plasticizer in said transparent resin.
Thus, by producing a light guide plate with a material in which a transparent material and a plasticizer are mixed, the light guide plate can be made flexible, that is, a flexible light guide plate. It can be deformed into a shape. Therefore, the surface of the light guide plate can be formed into various curved surfaces.
By making the light guide plate flexible in this way, for example, when using a light guide plate or a planar lighting device using the light guide plate as a display plate for illumination, the wall having a curvature is also used. It becomes possible to mount the light guide plate, and the light guide plate can be used for more types, a wider range of electric decoration, POP (POP advertisement), and the like.

ここで、可塑剤としては、フタル酸エステル、具体的には、フタル酸ジメチル(DMP)、フタル酸ジエチル(DEP)、フタル酸ジブチル(DBP)、フタル酸ジ−2−エチルヘキシル(DOP(DEHP))、フタル酸ジノルマルオクチル(DnOP)、フタル酸ジイソノニル(DINP)、フタル酸ジノニル(DNP)、フタル酸ジイソデジル(DIDP)、フタル酸混基エステル(C〜C11)(610P、711P等)、フタル酸ブチルベンジル(BBP)が例示される。また、フタル酸エステル以外にも、アジピン酸ジオクチル(DOA)、アジピン酸ジイソノニル(DINA)、アジピン酸ジノルマルアルキル(C6、8、10)(610A)、アジピン酸ジアルキル(C7、9)(79A)、アゼライン酸ジオクチル(DOZ)、セバシン酸ジブチル(DBS)、セバシン酸ジオクチル(DOS)、リン酸トリクレシル(TCP)、アセチルクエン酸トリブチル(ATBC)、エポキシ化大豆油(ESBO)、トリメリット酸トリオクチル(TOTM)、ポリエステル系、塩素化パラフィン等が例示される。 Here, as the plasticizer, phthalate ester, specifically, dimethyl phthalate (DMP), diethyl phthalate (DEP), dibutyl phthalate (DBP), di-2-ethylhexyl phthalate (DOP (DEHP)) ), Di-normal octyl phthalate (DnOP), diisononyl phthalate (DINP), dinonyl phthalate (DNP), diisodecyl phthalate (DIDP), phthalic acid mixed ester (C 6 to C 11 ) (610P, 711P, etc.) And butylbenzyl phthalate (BBP). In addition to phthalate esters, dioctyl adipate (DOA), diisononyl adipate (DINA), di-normal alkyl adipate (C6, 8, 10 ) (610A), dialkyl adipate (C7, 9 ) ( 79A), dioctyl azelate (DOZ), dibutyl sebacate (DBS), dioctyl sebacate (DOS), tricresyl phosphate (TCP), tributyl acetylcitrate (ATBC), epoxidized soybean oil (ESBO), trimellitic acid Examples include trioctyl (TOTM), polyester, and chlorinated paraffin.

以上、本発明に係る面状照明装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってもよい。   The planar lighting device according to the present invention has been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various improvements and modifications are made without departing from the gist of the present invention. May be.

例えば、導光板30と光源(光源28および/または副光源29)との間に導光板30に近い屈折率の材料で形成された混合部を配置してもよい。また、導光板の光入射面および/または側面の一部を他の部分よりも屈折率の小さい材料で形成してもよい。
光源から射出された光が入射する部分を他の部分よりも屈折率を小さくすることで、光源から射出された光をより効率よく入射させることができ、光利用効率をより高くすることができる。
For example, a mixing unit formed of a material having a refractive index close to that of the light guide plate 30 may be disposed between the light guide plate 30 and the light source (the light source 28 and / or the sub light source 29). Further, a part of the light incident surface and / or side surface of the light guide plate may be formed of a material having a smaller refractive index than other portions.
By reducing the refractive index of the portion where the light emitted from the light source is incident, the light emitted from the light source can be made incident more efficiently and the light utilization efficiency can be further increased. .

また、例えば、導光板の側面同士が向い合う位置で導光板を複数並列に配置し、複数の導光板により1つの光射出面を形成してもよい。この場合は、両端の導光板の他の導光板と隣接していない側の側面のみに副光源を配置する構成としてもよい。   Further, for example, a plurality of light guide plates may be arranged in parallel at the positions where the side surfaces of the light guide plates face each other, and one light emission surface may be formed by the plurality of light guide plates. In this case, it is good also as a structure which arrange | positions a sublight source only to the side surface of the side which is not adjacent to the other light-guide plate of the light-guide plate of both ends.

また、光射出面から中高な輝度分布の光を射出することができるため、導光板は、上述した各種範囲を満たすことが好ましいが、以下のような範囲の導光板を用いることも好ましい。   Moreover, since light with a medium and high luminance distribution can be emitted from the light exit surface, the light guide plate preferably satisfies the various ranges described above, but it is also preferable to use a light guide plate in the following ranges.

導光板は、導光板30に含まれる散乱粒子の散乱断面積をΦ、光の入射する方向において導光板の光入射面から光射出面に直交する方向の厚みが最大となる位置までの長さ、本実施形態では、導光板の光の入射する方向(導光板30の第1光入射面30dに垂直な方向、以下「光軸方向」ともいう。)の半分の長さをL、導光板30に含まれる散乱粒子の密度(単位体積あたりの粒子数)をN、補正係数をKとした場合に、Φ・N・L・Kの値が1.1以上であり、かつ8.2以下であり、さらに、補正係数Kの値が0.005以上0.1以下であるという関係を満たしている。導光板30は、このような関係を満たす散乱粒子を含んでいるので、均一で輝度むらが少ない照明光を光出射面から出射することができる。 The light guide plate has a scattering cross-sectional area of scattering particles contained in the light guide plate 30 as Φ, and the length from the light incident surface of the light guide plate to the position where the thickness in the direction orthogonal to the light exit surface is maximized in the light incident direction. In this embodiment, L G is the length of half of the light incident direction of the light guide plate (the direction perpendicular to the first light incident surface 30d of the light guide plate 30; hereinafter also referred to as “optical axis direction”). When the density of scattering particles (number of particles per unit volume) contained in the optical plate 30 is N p and the correction coefficient is K C , the value of Φ · N p · L G · K C is 1.1 or more. And a value of the correction coefficient K C of 0.005 or more and 0.1 or less is satisfied. Since the light guide plate 30 includes scattering particles that satisfy such a relationship, the illumination light can be emitted from the light exit surface with uniform and less uneven brightness.

一般的に、平行光束を等方媒質に入射させた場合の透過率Tは、Lambert−Beer則により下記式(1)で表される。
T=I/I=exp(−ρ・x)・・・(1)
ここで、xは距離、Iは入射光強度、Iは出射光強度、ρは減衰定数である。
In general, the transmittance T when a parallel light beam is incident on an isotropic medium is expressed by the following formula (1) according to the Lambert-Beer rule.
T = I / I 0 = exp (−ρ · x) (1)
Here, x is a distance, I 0 is incident light intensity, I is outgoing light intensity, and ρ is an attenuation constant.

上記減衰定数ρは、粒子の散乱断面積Φと媒質に含まれる単位体積当たりの粒子数Npとを用いて下記式(2)で表される。
ρ=Φ・N・・・(2)
したがって、導光板の光軸方向の半分の長さをLとすると、光の取り出し効率Eoutは、下記式(3)で与えられる。ここで、導光板の光軸方向の半分の長さLは、導光板30の光入射面に垂直な方向における導光板30の一方の光入射面から導光板30の中心までの長さとなる。
また、光の取り出し効率とは、入射光に対する、導光板の光入射面から光軸方向に長さL離間した位置に到達する光の割合であり、例えば、図2に示す導光板30の場合は、端面に入射する光に対する導光板の中心(導光板の光軸方向の半分の長さとなる位置)に到達する光の割合である。
out∝exp(−Φ・N・L)・・・(3)
The attenuation constant ρ is expressed by the following equation (2) using the scattering cross-sectional area Φ of particles and the number of particles N p per unit volume contained in the medium.
ρ = Φ · N p (2)
Therefore, the length of the half of the optical axis direction of the light guide plate when the L G, the light extraction efficiency E out is given by the following equation (3). Here, half the length L G of the optical axis of the light guide plate, the length from one of the light incident surface of the light guide plate 30 in a direction perpendicular to the light incident surface of the light guide plate 30 to the center of the light guide plate 30 .
Furthermore, the light extraction efficiency and are, with respect to the incident light, the fraction of light reaching the position spaced the length L G in the optical axis direction from the light incident surface of the light guide plate, for example, the light guide plate 30 shown in FIG. 2 In this case, it is a ratio of light reaching the center of the light guide plate (a position having a half length in the optical axis direction of the light guide plate) with respect to light incident on the end face.
E out ∝exp (−Φ · N p · L G ) (3)

ここで式(3)は有限の大きさの空間におけるものであり、式(1)との関係を補正するための補正係数Kを導入する。補正係数Kは、有限の空間の光学媒質中で光が伝搬する場合に経験的に求められる無次元の補正係数である。そうすると、光の取り出し効率Eoutは、下記式(4)で表される。
out=exp(−Φ・N・L・K)・・・(4)
Here the formula (3) applies to a space of limited size, to introduce a correction coefficient K C for correcting the relationship between the expression (1). The compensation coefficient K C is a dimensionless compensation coefficient empirically obtained where light optical medium of limited dimensions propagates. Then, the light extraction efficiency E out is expressed by the following formula (4).
E out = exp (-Φ · N p · L G · K C) ··· (4)

式(4)に従えば、Φ・N・L・Kの値が3.5のときに、光の取り出し効率Eoutが3%であり、Φ・N・L・Kの値が4・7のときに、光の取り出し効率Eoutが1%である。
この結果より、Φ・N・L・Kの値が大きくなると、光の取り出し効率Eoutが低くなることが分かる。光は導光板の光軸方向へ進むにつれて散乱するため、光の取り出し効率Eoutが低くなると考えられる。
According to the equation (4), when the value of Φ · N p · L G · K C is 3.5, the light extraction efficiency E out is 3%, and Φ · N p · L G · K C When the value of is 4.7, the light extraction efficiency E out is 1%.
From this result, it can be seen that the light extraction efficiency E out decreases as the value of Φ · N p · L G · K C increases. Since light is scattered as it travels in the direction of the optical axis of the light guide plate, the light extraction efficiency E out is considered to be low.

したがって、Φ・N・L・Kの値は大きいほど導光板として好ましい性質であることが分かる。つまり、Φ・N・L・Kの値を大きくすることで、光の入射面と対向する面から射出される光を少なくし、光射出面から射出される光を多くすることができる。すなわち、Φ・N・L・Kの値を大きくすることで、入射面に入射する光に対する光射出面から射出される光の割合(以下「光利用効率」ともいう。)を高くすることができる。具体的には、Φ・N・L・Kの値を1.1以上とすることで、光利用効率を50%以上にすることができる。
ここで、Φ・N・L・Kの値は大きくすると、導光板30の光射出面30aから出射する光の照度むらが顕著になるが、Φ・N・L・Kの値を8.2以下とすることで、照度むらを一定以下(許容範囲内)に抑えることができる。なお、照度と輝度は略同様に扱うことができる。従って、本発明においては、輝度と照度とは、同様の傾向があると推測される。
以上より、本発明の面状照明装置に用いる導光板のΦ・N・L・Kの値は、1.1以上かつ8.2以下であるという関係を満たすことが好ましく、2.0以上かつ7.0以下であることがより好ましい。また、Φ・N・L・Kの値は、3.0以上であればさらに好ましく、4.7以上であれば最も好ましい。
また、補正係数Kは、0.005以上0.1以下であることが好ましい。
Therefore, it can be seen that the larger the value of Φ · N p · L G · K C is, the more preferable property is for the light guide plate. In other words, by increasing the value of Φ · N p · L G · K C , it is possible to reduce the light emitted from the surface facing the light incident surface and increase the light emitted from the light emission surface. it can. That is, increasing the value of Φ · N p · L G · K C, ( hereinafter also referred to "light use efficiency".) Percentage of the light emitted from light exit plane to the light incident on the incident surface of the high can do. Specifically, by setting 1.1 or the value of Φ · N p · L G · K C, the light use efficiency can be 50% or more.
Here, when the value of Φ · N p · L G · K C is increased, the illuminance unevenness of the light emitted from the light exit surface 30a of the light guide plate 30 becomes significant, but Φ · N p · L G · K C By making the value of 8.2 or less, the illuminance unevenness can be suppressed to a certain value (within an allowable range). Note that the illuminance and the luminance can be handled in substantially the same manner. Therefore, in the present invention, it is presumed that luminance and illuminance have the same tendency.
From the above, it is preferable that the value of Φ · N p · L G · K C of the light guide plate used in the planar illumination device of the present invention satisfies the relationship of 1.1 or more and 8.2 or less. More preferably, it is 0 or more and 7.0 or less. The value of Φ · N p · L G · K C is more preferably as long as 3.0 or more, most preferably, not less than 4.7.
The correction coefficient K C is preferably 0.005 or more and 0.1 or less.

以下、具体例とともに、導光板についてより詳細に説明する。なお、以下の具体例では、光源として、1種類のLEDチップで構成されるLEDユニットを用いて輝度等の測定をしたが、本発明の擬似白色LEDチップと青色LEDチップを有するLEDユニットを用いた場合も基本的に同様の傾向となる。
まず、散乱断面積Φ、粒子密度N、導光板の光軸方向の半分の長さL、補正係数Kを種々の値とし、Φ・N・L・Kの値が異なる各導光板について、計算機シミュレーションにより光利用効率を求め、さらに照度むらの評価を行った。ここで、照度むら[%]は、導光板の光射出面から射出される光の最大照度をIMaxとし、最小照度をIMinとし、平均照度をIAveとしたときの[(IMax−IMin)/IAve]×100とした。
測定した結果を下記表4に示す。また、表4の判定は、光利用効率が50%以上かつ照度むらが150%以下の場合を○、光利用効率が50%より小さいまたは照度むらが150%より大きいの場合を×として示す。
また、図18に、Φ・N・L・Kの値と光利用効率(光入射面に入射する光に対して光射出面から射出される光の割合)との関係を測定した結果を示す。
Hereinafter, the light guide plate will be described in more detail with specific examples. In the following specific examples, the luminance and the like were measured using an LED unit composed of one type of LED chip as the light source, but the LED unit having the pseudo white LED chip and the blue LED chip of the present invention was used. The same trend is basically the case.
First, the scattering cross section Φ, the particle density N p , the length L G of the light guide plate half in the optical axis direction, and the correction coefficient K C are set to various values, and the values of Φ · N p · L G · K C are different. About each light-guide plate, the light use efficiency was calculated | required by computer simulation, and also illumination intensity nonuniformity was evaluated. Here, the illuminance unevenness [%] is the maximum illuminance of light emitted through the light exit plane of the light guide plate and I Max, a minimum illuminance and I Min, Average illuminance when the I Ave [(I Max - I Min ) / I Ave ] × 100.
The measured results are shown in Table 4 below. In the determination of Table 4, the case where the light use efficiency is 50% or more and the illuminance unevenness is 150% or less is shown as ◯, and the case where the light use efficiency is less than 50% or the illuminance unevenness is more than 150% is shown as x.
FIG. 18 shows the relationship between the value of Φ · N p · L G · K C and the light utilization efficiency (the ratio of the light emitted from the light exit surface to the light incident on the light incident surface). Results are shown.

表4及び図18に示すように、Φ・N・L・Kを1.1以上とすることで、光利用効率を大きくすること、具体的には光利用効率を50%以上とすることができ、8.2以下とすることで、照度ムラを150%以下にすることができることがわかる。
また、Kcを0.005以上とすることで、光利用効率を高くすることができ、0.1以下とすることで、導光板からの射出される光の照度むらを小さくすることができることがわかる。
As shown in Table 4 and FIG. 18, by setting Φ · N p · L G · K C to 1.1 or more, the light use efficiency is increased, specifically, the light use efficiency is set to 50% or more. It can be seen that by setting it to 8.2 or less, the illuminance unevenness can be reduced to 150% or less.
In addition, when Kc is set to 0.005 or more, the light use efficiency can be increased, and when it is set to 0.1 or less, the illuminance unevenness of light emitted from the light guide plate can be reduced. Recognize.

次に、導光板に混錬又は分散させる微粒子の粒子密度Nが種々の値の導光板を作成し、それぞれの導光板の光射出面の各位置から射出される光の照度分布を測定した。ここで本実施形態では、粒子密度Nを除いて他の条件、具体的には、散乱断面積Φ、導光板の光軸方向の半分の長さL、補正係数K、導光板の形状等は、同じ値とした。従って、本実施形態では、Φ・N・L・Kは、粒子密度Nに比例して変化する。
このようにして種々の粒子密度の導光板について、それぞれ光射出面から射出される光の照度分布を測定した結果を図19に示す。図19は、縦軸を照度[lx]とし、横軸を導光板の一方の光入射面からの距離(導光長)[mm]とした。
Then, the particle density N p of the particles which kneaded or dispersed in the light guide plate creates various values of the light guide plate was measured illuminance distribution of light emitted from the respective positions of the light emitting surface of each light guide plate . In this exemplary embodiment, other conditions except for the particle density N p, specifically, the scattering cross section [Phi, half the length of the optical axis direction of the light guide plate L G, the correction coefficient K C, the light guide plate The shape and the like were the same value. Accordingly, in the present embodiment, Φ · N p · L G · K C changes in proportion to the particle density N p.
FIG. 19 shows the result of measuring the illuminance distribution of the light emitted from the light exit surface for the light guide plates having various particle densities in this way. In FIG. 19, the vertical axis represents illuminance [lx], and the horizontal axis represents the distance (light guide length) [mm] from one light incident surface of the light guide plate.

さらに、測定した照度分布の導光板の側壁から射出される光の最大照度をIMaxとし、最小照度をIMinとし、平均照度をIAveとしたときの照度むら[(IMax−IMin)/IAve]×100[%]を算出した。
図20に、算出した照度むらと粒子密度との関係を示す。図20では、縦軸を照度むら[%]とし、横軸を粒子密度[個/m3]とした。また、図20には、横軸を同様に粒子密度とし、縦軸を光利用効率[%]とした、光利用効率と粒子密度との関係も併せて示す。
Furthermore, the illuminance unevenness when the maximum illuminance of the light emitted from the side wall of the light guide plate of the measured illuminance distribution is I Max , the minimum illuminance is I Min , and the average illuminance is I Ave [(I Max −I Min ) / I Ave ] × 100 [%] was calculated.
FIG. 20 shows the relationship between the calculated illuminance unevenness and the particle density. In FIG. 20, the vertical axis is illuminance unevenness [%], and the horizontal axis is particle density [pieces / m 3 ]. FIG. 20 also shows the relationship between the light utilization efficiency and the particle density, where the horizontal axis is similarly the particle density and the vertical axis is the light utilization efficiency [%].

図19、図20に示すように、粒子密度を高くする、つまりΦ・N・L・Kを大きくすると、光利用効率は高くなるが、照度むらも大きくなる。また、粒子密度を低くする、つまり、Φ・N・L・Kを小さくすると、光利用効率は低くなるが、照度むらを小さくなることがわかる。
ここで、Φ・N・L・Kを1.1以上8.2以下とすることで、光利用効率を50%以上とし、かつ、照度むらを150%以下とすることができる。照度むらを150%以下とすることで、照度むらを目立たなくすることができる。
つまり、Φ・N・L・Kを1.1以上8.2以下とすることで、光利用効率を一定以上とし、かつ照度むらも低減することができることがわかる。
As shown in FIGS. 19 and 20, when the particle density is increased, that is, Φ · N p · L G · K C is increased, the light use efficiency is increased, but the illuminance unevenness is also increased. It can also be seen that when the particle density is lowered, that is, when Φ · N p · L G · K C is reduced, the light utilization efficiency is reduced, but the illuminance unevenness is reduced.
Here, by the Φ · N p · L G · K C 1.1 or more 8.2 or less, the light use efficiency of 50% or more and illuminance unevenness of 150% or less. By setting the illuminance unevenness to 150% or less, the illuminance unevenness can be made inconspicuous.
That, Φ · N p · L G · K C to be to less than 1.1 and not greater than 8.2 yields light use efficiency above a certain level, and illuminance unevenness also seen that it is possible to reduce.

また、面状照明装置をより大きくでき、高い光利用効率で、適切な輝度分布(及び/又は照度分布)の光を射出させることができるため、面状照明装置の導光板として、矩形状の光射出面、光射出面の対向する2つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される2つの光入射面、これらの2つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な2つの傾斜面、これらの2つの傾斜面を接合する湾曲部を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む形状及び構成とすることが好ましいが、本発明は、これに限定されず、種々の形状の導光板に用いることができる。例えば、散乱粒子を分散させていない導光板を用いる面状照明装置、液晶表示装置にも用いることができ、平板形状の導光板を用いる面状照明装置、液晶表示装置にも用いることができる。   In addition, since the planar lighting device can be made larger and light with an appropriate luminance distribution (and / or illuminance distribution) can be emitted with high light use efficiency, a rectangular light guide plate for the planar lighting device can be used. A light exit surface, two light incident surfaces disposed at positions facing each other and including two opposing long sides of the light exit surface, respectively, from the two light entrance surfaces toward the center of the light exit surface, respectively It has two symmetrical inclined surfaces whose distance from the light exit surface is far away, a curved portion that joins these two inclined surfaces, and a shape and configuration including scattering particles that scatter light propagating therein. However, the present invention is not limited to this, and can be used for light guide plates having various shapes. For example, it can be used for a planar illumination device and a liquid crystal display device using a light guide plate in which scattering particles are not dispersed, and can also be used for a planar illumination device and a liquid crystal display device using a flat light guide plate.

次に、図2に示す面状照明装置の光射出面が平坦な導光板について、実施例に基づいて具体的に説明する。なお、以下の実施例では、光源として、1種類のLEDチップで構成されるLEDユニットを用いて輝度等の測定をしたが、本発明の擬似白色LEDチップと青色LEDチップを有するLEDユニットを用いた場合も基本的に同様の傾向となる。
図2(A)および(B)に示す構成の光源28および導光板30を用い、導光板30の導光長[mm]、その形状、すなわち最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、テーパ、中央部半径R[mm]、導光板30に分散させる散乱微粒子の粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を変えて、導光板30の2つの光入射面30dおよび30eから入射される光に対する光射出面30aから射出される光の割合を示す光利用効率[%]、および光射出面30aから射出される光の輝度分布を求め、光射出面30aの周辺部、すなわち光入射面30dおよび30eの近傍から射出する光の輝度に対する光射出面30aの中央部から射出する光の輝度の割合を示す光射出面30aの輝度分布の中高度合[%]を求めた。
Next, the light guide plate having a flat light exit surface of the planar illumination device shown in FIG. 2 will be described in detail based on examples. In the following examples, the luminance and the like were measured using an LED unit composed of one type of LED chip as the light source, but the LED unit having the pseudo white LED chip and the blue LED chip of the present invention was used. The same trend is basically the case.
Using the light source 28 and the light guide plate 30 configured as shown in FIGS. 2A and 2B, the light guide length [mm] of the light guide plate 30, its shape, that is, the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm]. The incident light is incident from the two light incident surfaces 30d and 30e of the light guide plate 30 by changing the taper, the center radius R [mm], the particle diameter [μm] and the particle concentration [wt%] of the scattering fine particles dispersed in the light guide plate 30. The light utilization efficiency [%] indicating the ratio of the light emitted from the light emitting surface 30a to the emitted light and the luminance distribution of the light emitted from the light emitting surface 30a are obtained, and the peripheral portion of the light emitting surface 30a, that is, the light The medium altitude [%] of the luminance distribution of the light emitting surface 30a indicating the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface 30a to the luminance of the light emitted from the vicinity of the incident surfaces 30d and 30e was obtained.

(実施例1)
実施例1として、画面サイズが37インチに対応する導光板30の導光長L[mm]がL=480mmの場合の最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を表1および表5に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部半径(湾曲部の曲率半径)R[mm]、光利用効率[%]、中高度合[%]を求めた。その結果を表5および表6に示す。
ここで、表5は、実施例1についての本発明例11〜16を示し、表6は、実施例1についての測定例11〜15を示す。
Example 1
As Example 1, the maximum thickness [mm], the minimum thickness [mm], and the particle diameter [μm] when the light guide length L [mm] of the light guide plate 30 corresponding to a screen size of 37 inches is L = 480 mm. When the particle concentration [wt%] is varied as shown in Table 1 and Table 5, the taper, the center radius (curvature radius of curvature) R [mm], the light utilization efficiency [%], the intermediate altitude [%] Was determined. The results are shown in Tables 5 and 6.
Here, Table 5 shows Invention Examples 11 to 16 for Example 1, and Table 6 shows Measurement Examples 11 to 15 for Example 1.

表5および表6から明らかなように、本発明例11〜16は、いずれも、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の好適な限定範囲を満足し、また、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]も、本発明の好適な限定範囲を満足するので、光利用効率[%]が、いずれも61%以上と55%より高く、中高度合[%]も、19%〜23%であり、0%超、25%以下の本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
これに対し、測定例11は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
As is clear from Tables 5 and 6, in all of the inventive examples 11 to 16, the particle diameter [μm] and the particle concentration [wt%] satisfy the preferable limited range of the present invention, and the maximum Since the thickness [mm] and the minimum thickness [mm] also satisfy the preferable limited range of the present invention, the light use efficiency [%] is 61% or more and higher than 55%. ] Is also 19% to 23%, and satisfies the preferred limited range required by the present invention of more than 0% and 25% or less.
On the other hand, since the measurement example 11 has a particle concentration higher than the preferable limited range of the present invention, the phenomenon is similar to that of a flat plate, and thus a medium-high luminance distribution cannot be realized.

測定例12は、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]のいずれも、本発明の好適な限定範囲の上限値の6.0mmおよび3.0mmより大きく、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が50%と限定範囲の55%以上を満たさないばかりか、重量が重くなりすぎて液晶TV用光学部材として適さない。
測定例13は、本発明の好適な限定範囲より、テーパ角が小さく0.1°未満であり、さらに、中央部半径Rが大きく、成形に適さないし、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では 中高分布を実現できない。
In the measurement example 12, both the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] are larger than the upper limit values of 6.0 mm and 3.0 mm, which are preferable limited ranges of the present invention, and light penetrates through. For this reason, the light utilization efficiency does not satisfy the limited range of 55% or more, and the weight is too heavy to be suitable as an optical member for a liquid crystal TV.
In measurement example 13, the taper angle is small and less than 0.1 ° from the preferred limited range of the present invention, the center radius R is large, and it is not suitable for molding, and the light utilization efficiency is 55% or more. Medium-high distribution cannot be realized with particle concentration.

測定例14は、中央部半径Rが大きく、成形に適さないし、平板と同様であり、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が55%以上を実現できない。
測定例15は、本発明の好適な限定範囲より粒子径が小さく、光利用効率は良いが、中高な輝度分布を実現できないし、測定例16は、本発明の好適な限定範囲より粒子径が大きく、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低い。
Measurement Example 14 has a large central radius R, is not suitable for molding, is similar to a flat plate, and cannot achieve a light utilization efficiency of 55% or more at a particle concentration that achieves a medium-high luminance distribution.
Measurement Example 15 has a particle size smaller than the preferred limited range of the present invention and good light utilization efficiency, but cannot achieve a medium-high luminance distribution, and Measurement Example 16 has a particle size smaller than the preferred limited range of the present invention. Large, medium and high luminance distribution can be realized, but the light utilization efficiency is low.

(実施例2)
実施例2として、画面サイズが42インチおよび46インチに対応する導光板30の導光長L[mm]がL=560mmおよび590mmの場合の最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を表7および表8に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部半径(湾曲部の曲率半径)R[mm]、光利用効率[%]、中高度合[%]を求めた。その結果を表7および表8に示す。
ここで、表7は、実施例2についての本発明例21〜24を示し、表8は、実施例2についての測定例21〜23を示す。
(Example 2)
As Example 2, the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] when the light guide length L [mm] of the light guide plate 30 corresponding to the screen size of 42 inches and 46 inches is L = 560 mm and 590 mm, When the particle diameter [μm] and the particle concentration [wt%] are variously changed as shown in Tables 7 and 8, the taper, the center radius (curvature radius of curvature) R [mm], and the light utilization efficiency [%] ], Intermediate altitude [%] was determined. The results are shown in Table 7 and Table 8.
Here, Table 7 shows Invention Examples 21 to 24 for Example 2, and Table 8 shows Measurement Examples 21 to 23 for Example 2.

表7および表8から明らかなように、実施例2の本発明例21〜24は、いずれも、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の好適な限定範囲を満足し、また、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]も、本発明の好適な限定範囲を満足するので、光利用効率[%]が、いずれも59%〜61%と55%より高く、中高度合[%]も、14%〜15%であり、0%超、25%以下の本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
これに対し、測定例21および22は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
また、測定例23は、最大厚さ[mm]およびテーパ角のいずれも、本発明の好適な限定範囲の上限値の6.0mmおよび0.8°より大きく、テーパが大きすぎて、最大厚さが必要以上に大きくなり、必要以上に中高な分布になりすぎてしまうばかりか、重量が重くなりすぎて液晶TV用光学部材として適さない。
As is clear from Tables 7 and 8, all of the inventive examples 21 to 24 of Example 2 satisfy the preferred limited range of the present invention in terms of particle diameter [μm] and particle concentration [wt%]. Moreover, since the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] also satisfy the preferred limited range of the present invention, the light utilization efficiency [%] is 59% to 61%, which is higher than 55%. The intermediate altitude [%] is also 14% to 15%, which satisfies the preferred limited range required by the present invention of more than 0% and 25% or less.
On the other hand, measurement examples 21 and 22 have a particle concentration higher than the preferred limited range of the present invention, and thus exhibit the same phenomenon as a flat plate, and thus cannot achieve a medium-high luminance distribution.
In measurement example 23, both the maximum thickness [mm] and the taper angle are larger than the upper limit values of 6.0 mm and 0.8 ° of the preferred limited range of the present invention, the taper is too large, and the maximum thickness Becomes unnecessarily large and the distribution becomes too high and higher than necessary, and the weight is too heavy to be suitable as an optical member for a liquid crystal TV.

(実施例3)
実施例3として、画面サイズが52インチおよび57インチに対応する導光板30の導光長L[mm]がL=660mmおよび730mmの場合の最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を表9および表10に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部(湾曲部半径)R[mm]、光利用効率[%]、中高度合[%]を求めた。その結果を表9および表10に示す。
ここで、表9は、実施例3についての本発明例31〜32を示し、表10は、実施例3についての測定例31〜35を示す。
(Example 3)
As Example 3, the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] when the light guide length L [mm] of the light guide plate 30 corresponding to the screen size of 52 inches and 57 inches is L = 660 mm and 730 mm, When the particle diameter [μm] and the particle concentration [wt%] are variously changed as shown in Table 9 and Table 10, taper, central portion (curved portion radius) R [mm], light utilization efficiency [%], medium The altitude [%] was determined. The results are shown in Table 9 and Table 10.
Here, Table 9 shows Invention Examples 31 to 32 for Example 3, and Table 10 shows Measurement Examples 31 to 35 for Example 3.

表9および表10から明らかなように、実施例3の本発明例31〜32は、いずれも、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の好適な限定範囲を満足し、また、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]も、本発明の好適な限定範囲を満足するので、光利用効率[%]が、いずれも60%〜61%と55%より高く、中高度合[%]も、14%〜14.2%であり、0%超、25%以下の本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
これに対し、測定例31は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が高いため、平板と同様の現象となるため、中高な輝度分布を実現できない。
As is clear from Table 9 and Table 10, all of the present invention examples 31 to 32 of Example 3 satisfy the preferred limited range of the present invention in terms of particle diameter [μm] and particle concentration [wt%]. In addition, since the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] also satisfy the preferred limited range of the present invention, the light use efficiency [%] is 60% to 61%, which is higher than 55%. The intermediate altitude [%] is also 14% to 14.2%, which satisfies the preferred limited range required by the present invention of more than 0% and 25% or less.
On the other hand, since the measurement example 31 has a particle concentration higher than the preferred limited range of the present invention, and thus exhibits the same phenomenon as a flat plate, it cannot realize a medium-high luminance distribution.

また、測定例32は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が低いため、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさない。
また、測定例33は、テーパ角が本発明の好適な限定範囲の上限値の0.8°より大きく、テーパが大きすぎて、必要以上に中高な分布になりすぎてしまう。
また、測定例34および35は、テーパ角が本発明の好適な限定範囲の上限値の0.1°より小さく、テーパが小さすぎて、中央部半径Rが大きすぎて成形に適さない。測定例34は、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では、中高分布を実現できない。また、測定例35は、平板と同じとなり、中高な輝度分布を達成する粒子濃度では、光利用効率が55%以上を満たさない。
In Measurement Example 32, since the particle concentration is lower than the preferable limited range of the present invention, light penetrates and passes through, and thus the light utilization efficiency does not satisfy 55% or more.
Further, in measurement example 33, the taper angle is larger than the upper limit value of 0.8 ° of the preferred limited range of the present invention, the taper is too large, and the distribution becomes excessively higher than necessary.
In measurement examples 34 and 35, the taper angle is smaller than 0.1 ° of the upper limit value of the preferred limited range of the present invention, the taper is too small, and the center radius R is too large, which is not suitable for molding. In Measurement Example 34, the medium-high distribution cannot be realized at a particle concentration at which the light utilization efficiency is 55% or more. In addition, measurement example 35 is the same as a flat plate, and the light use efficiency does not satisfy 55% or more at a particle concentration that achieves a medium-high luminance distribution.

(実施例4)
実施例4として、画面サイズが52インチおよび57インチに対応する導光板30の導光長L[mm]がL=660mmおよび730mmの場合の最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]を表11および表12に示すように種々変えたときの、テーパ、中央部半径(湾曲部の曲率半径)R[mm]、光利用効率[%]、中高度合[%]を求めた。その結果を表11および表12に示す。
ここで、表11は、実施例4についての本発明例41〜44を示し、表12は、実施例4についての測定例41〜45を示す。
Example 4
As Example 4, the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] when the light guide length L [mm] of the light guide plate 30 corresponding to the screen size of 52 inches and 57 inches is L = 660 mm and 730 mm, When the particle diameter [μm] and the particle concentration [wt%] are variously changed as shown in Tables 11 and 12, the taper, the center radius (curvature radius of curvature) R [mm], and the light utilization efficiency [%] ], Intermediate altitude [%] was determined. The results are shown in Table 11 and Table 12.
Here, Table 11 shows Invention Examples 41 to 44 for Example 4, and Table 12 shows Measurement Examples 41 to 45 for Example 4.

表11および表12から明らかなように、実施例4の本発明例41〜44は、いずれも、粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の好適な限定範囲を満足し、また、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]も、本発明の好適な限定範囲を満足するので、光利用効率[%]が、いずれも57%〜68%と55%より高く、中高度合[%]も、11%〜24%であり、0%超、25%以下の本発明の要求する好適な限定範囲を満足する。
これに対し、測定例41は、本発明の好適な限定範囲より、粒子濃度が低いため、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が55%以上を満たさない。
As is apparent from Tables 11 and 12, all of the present invention examples 41 to 44 of Example 4 satisfy the preferred limited range of the present invention in terms of particle diameter [μm] and particle concentration [wt%]. Moreover, since the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] also satisfy the preferred limited range of the present invention, the light use efficiency [%] is higher than 55%, both 57% to 68%. The intermediate altitude [%] is also 11% to 24%, which satisfies the preferred limited range required by the present invention of more than 0% and 25% or less.
On the other hand, in the measurement example 41, since the particle concentration is lower than the preferable limited range of the present invention, the light penetrates and penetrates, so that the light utilization efficiency does not satisfy 55% or more.

また、測定例42は、最大厚さ[mm]および最小厚さ[mm]のいずれも、本発明の好適な限定範囲の上限値の6.0mmおよび3.0mmより大きく、光が突き抜けて透過してしまうために、光利用効率が50%と限定範囲の55%以上を満たさないばかりか、重量が重くなりすぎて液晶TV用光学部材として適さない。
また、測定例43は、最大厚さ[mm]が、本発明の好適な限定範囲の下限値の1.0mmより小さく、中央部半径Rが大きすぎて、本発明の好適な限定範囲を超え、成形に適さないし、光利用効率が55%以上を達成する粒子濃度では、中高分布を実現できない。
測定例44は、本発明の好適な限定範囲より粒子径が小さく、光利用効率は良いが、中高な輝度分布を実現できないし、測定例45は、本発明の好適な限定範囲より粒子径が大きく、中高な輝度分布を実現できるが、光利用効率が低い。
In the measurement example 42, both the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [mm] are larger than the upper limit values 6.0 mm and 3.0 mm of the preferable limited range of the present invention. For this reason, the light utilization efficiency does not satisfy the limited range of 55% or more of 50%, and the weight is too heavy to be suitable as an optical member for a liquid crystal TV.
In measurement example 43, the maximum thickness [mm] is smaller than the lower limit value 1.0 mm of the preferred limited range of the present invention, and the central radius R is too large, exceeding the preferred limited range of the present invention. If the particle concentration is not suitable for molding and the light utilization efficiency is 55% or more, a medium-high distribution cannot be realized.
In measurement example 44, the particle diameter is smaller than the preferred limited range of the present invention and the light utilization efficiency is good, but a medium-high luminance distribution cannot be realized. In measurement example 45, the particle diameter is smaller than the preferred limited range of the present invention. Large, medium and high luminance distribution can be realized, but the light utilization efficiency is low.

以上の結果から、本発明例は、いずれもの実施例においても、導光板のそれぞれの導光長の範囲に応じて、その形状が適切であり、その最大厚さ[mm]、最小厚さ[mm]、テーパ、中央部半径R[mm]および分散させる散乱粒子の粒子径[μm]および粒子濃度[wt%]が、本発明の好適な限定範囲を満たし、光利用効率[%]が55%以上、中高度合[%]が0%超、25%以下であり、優れた特性を持つことが分かる。
一方、測定例は、いずれもの実施例の導光長の範囲においても、上記要件のいずれかが本発明の好適な限定範囲を外れるため、光利用効率[%]が55%以上を満たさないか、中高度合[%]が0%超、25%以下を満たさず、優れた特性を発揮することができない。
以上から、本発明の効果は明らかである。
From the above results, the present invention has an appropriate shape according to the range of the respective light guide lengths of the light guide plate, and the maximum thickness [mm] and the minimum thickness [ mm], taper, central radius R [mm], and the particle diameter [μm] and particle concentration [wt%] of the scattering particles to be dispersed satisfy the preferred limited range of the present invention, and the light utilization efficiency [%] is 55. % Or more, the intermediate altitude [%] is more than 0% and 25% or less.
On the other hand, in the measurement examples, even in the range of the light guide length of any of the examples, since any of the above requirements is outside the preferable limited range of the present invention, the light utilization efficiency [%] does not satisfy 55% or more. The intermediate altitude [%] does not satisfy more than 0% and does not satisfy 25% or less, and excellent properties cannot be exhibited.
From the above, the effect of the present invention is clear.

本発明に係る面状照明装置を用いる液晶表示装置の一実施形態を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows one Embodiment of the liquid crystal display device using the planar illuminating device which concerns on this invention. 図1に示す液晶表示装置のII−II線断面図である。It is the II-II sectional view taken on the line of the liquid crystal display device shown in FIG. カラーフィルタの一部を拡大して示す拡大正面図である。It is an enlarged front view which expands and shows a part of color filter. (A)は、図2に示した面状照明装置の光源および導光板を示す部分省略平面図であり、(B)は、(A)のB−B線断面図である。(A) is a partially omitted plan view showing a light source and a light guide plate of the planar illumination device shown in FIG. 2, and (B) is a cross-sectional view taken along line BB of (A). (A)は、図2に示す面状照明装置の光源の概略構成を示す斜視図であり、(B)は、(A)に示す光源の正面図であり、(C)は、(A)に示す光源を構成する1つの擬似白色LEDチップを拡大して示す概略斜視図である。(A) is a perspective view which shows schematic structure of the light source of the planar illuminating device shown in FIG. 2, (B) is a front view of the light source shown to (A), (C) is (A). It is a schematic perspective view which expands and shows one pseudo white LED chip which comprises the light source shown in FIG. 図4に示す導光板の形状を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the shape of the light-guide plate shown in FIG. (A)は、図2に示す導光板の断面模式図であり、(B)は、(A)に示す導光板の部分拡大断面図である。(A) is a cross-sectional schematic diagram of the light guide plate shown in FIG. 2, and (B) is a partially enlarged cross-sectional view of the light guide plate shown in (A). (A)および(B)は、それぞれ、本発明の面状照明装置に用いる導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度[wt%]との関係を示すグラフである。(A) And (B) is a graph which shows the relationship between the particle diameter and particle concentration [wt%] of the scattering fine particle disperse | distributed to the light-guide plate used for the planar illuminating device of this invention, respectively. (A)および(B)は、それぞれ、本発明の面状照明装置に用いる導光板に分散させる散乱微粒子の粒子径と粒子濃度[wt%]との関係を示すグラフである。(A) And (B) is a graph which shows the relationship between the particle diameter and particle concentration [wt%] of the scattering fine particle disperse | distributed to the light-guide plate used for the planar illuminating device of this invention, respectively. 本発明の面状照明装置に用いる導光板の設計方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the design method of the light-guide plate used for the planar illuminating device of this invention. 本発明の面状照明装置に用いる導光板の粒子濃度[wt%]と、光利用効率[%]および中高度合[%]との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the particle | grain density | concentration [wt%] of the light-guide plate used for the planar illuminating device of this invention, light utilization efficiency [%], and middle altitude degree [%]. (A)及び(B)は、それぞれ本発明の面状照明装置に用いる光源の他の一例を示す正面図である。(A) And (B) is a front view which shows another example of the light source used for the planar illuminating device of this invention, respectively. 測定に用いたLEDチップのスペクトル分布を示すグラフである。It is a graph which shows the spectrum distribution of the LED chip used for the measurement. カラーフィルタの透過率分布を示すグラフである。It is a graph which shows the transmittance | permeability distribution of a color filter. 測定結果のスペクトル分布を示すグラフである。It is a graph which shows spectrum distribution of a measurement result. 測定結果の三原色点を、CIEu’v’表色系での色度図に示すグラフである。It is a graph which shows the three primary color points of a measurement result in the chromaticity diagram in a CIEu'v 'color system. (A)は、本発明の面状照明装置の他の一例の光源および導光板を示す部分省略平面図であり、(B)は、(A)のB−B線断面図である。(A) is a partial omission plan view showing a light source and a light guide plate of another example of the planar illumination device of the present invention, and (B) is a cross-sectional view taken along line BB of (A). Φ・N・L・Kと光利用効率との関係を測定した結果を示す図である。It is a diagram showing the results of measuring the relationship between Φ · N p · L G · K C and light use efficiency. 粒子密度が異なるそれぞれの導光体から射出される光の照度をそれぞれ測定した結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having measured the illumination intensity of the light inject | emitted from each light guide from which particle density differs, respectively. 光利用効率及び照度むらと粒子密度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between light use efficiency, illumination intensity nonuniformity, and particle density. 従来の平板形状の導光板の正面方向の照度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the illumination intensity distribution of the front direction of the conventional flat light-guide plate.

符号の説明Explanation of symbols

10 液晶表示装置
12 液晶表示パネル
14 駆動ユニット
20 バックライトユニット
24 照明装置本体
24a、30a 光射出面
26 筐体
28、28a、28b 光源
29 副光源
30 導光板
30b 第1傾斜面
30c 第2傾斜面
30d 第1光入射面
30e 第2光入射面
30f 第1側面(第3光入射面)
30g 第2側面(第4光入射面)
32 光学部材ユニット
32a 拡散シート
32b プリズムシート
32c 拡散シート
34 反射板
36 上部誘導反射板
38 下部誘導反射板
42 下部筐体
44 上部筐体
46 補強部材
49 電源収納部
50 LEDユニット
52 光源支持部
54、54a、54b 擬似白色LEDチップ
56 青色LEDチップ
58 発光面
α 2等分線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Liquid crystal display device 12 Liquid crystal display panel 14 Drive unit 20 Backlight unit 24 Illuminating device main body 24a, 30a Light emission surface 26 Case 28, 28a, 28b Light source 29 Sub light source 30 Light guide plate 30b 1st inclined surface 30c 2nd inclined surface 30d First light incident surface 30e Second light incident surface 30f First side surface (third light incident surface)
30g Second side (fourth light incident surface)
32 Optical member unit 32a Diffusion sheet 32b Prism sheet 32c Diffusion sheet 34 Reflector plate 36 Upper guide reflector 38 Lower guide reflector 42 Lower housing 44 Upper housing 46 Reinforcement member 49 Power supply housing 50 LED unit 52 Light source support 54 54a, 54b Pseudo white LED chip 56 Blue LED chip 58 Light emitting surface α 2 bisector

Claims (12)

少なくとも1つのLEDユニットで構成された光源と、前記光源から射出された光が入射する光入射面及び前記光入射面から入射した光を射出する光射出面を備える導光板とを有し、
前記LEDユニットは、青色光を発光する青色LED及び前記青色LEDの表面に配置された黄色の蛍光体層で構成され、前記青色LEDから射出された光が前記蛍光体層を透過することで白色光を射出させる少なくとも1つの擬似白色LEDチップと、前記擬似白色LEDチップの近傍に配置され、青色光を発光する少なくとも1つの青色LEDチップとを有し、前記擬似白色LEDチップから射出された光と青色LEDチップから射出された光とを混色させた光の青色波長領域におけるピークの強度をIとし、波長580nmにおける強度をI580としたとき、I580/I>0.6を満たすことを特徴とする面状照明装置。
A light source composed of at least one LED unit, a light incident surface on which light emitted from the light source is incident, and a light guide plate including a light emission surface that emits light incident from the light incident surface,
The LED unit includes a blue LED that emits blue light and a yellow phosphor layer disposed on a surface of the blue LED, and light emitted from the blue LED passes through the phosphor layer to generate white light. Light emitted from the pseudo-white LED chip, having at least one pseudo-white LED chip that emits light, and at least one blue LED chip that is disposed in the vicinity of the pseudo-white LED chip and emits blue light When the intensity of the peak in the blue wavelength region of the light mixed with the light emitted from the blue LED chip is I 0 and the intensity at the wavelength of 580 nm is I 580 , I 580 / I 0 > 0.6 is satisfied. A planar illumination device characterized by that.
前記青色LEDチップは、前記擬似白色LEDチップを構成する前記青色LEDとは異なる波長依存性の青色光を射出する請求項1に記載の面状照明装置。   The planar illumination device according to claim 1, wherein the blue LED chip emits blue light having a wavelength dependency different from that of the blue LED constituting the pseudo white LED chip. 前記LEDユニットは、発光波長の異なる2種類の擬似白色LEDチップを有する請求項1または2に記載の面状照明装置。   The planar illumination device according to claim 1, wherein the LED unit has two types of pseudo white LED chips having different emission wavelengths. 前記光源は、複数の前記LEDユニットと、複数の前記LEDユニットを支持する支持体とで構成され、
複数の前記LEDユニットは、前記支持体の1つの面に列状に配置されている請求項1〜3のいずれかに記載の面状照明装置。
The light source includes a plurality of the LED units and a support that supports the plurality of LED units,
The planar lighting device according to claim 1, wherein the plurality of LED units are arranged in a line on one surface of the support.
前記導光板は、矩形状の光射出面、前記光射出面の対向する2つの長辺をそれぞれ含み互いに対向する位置に配置される2つの光入射面、これらの2つの光入射面から前記光射出面の中央に向かうに従ってそれぞれ前記光射出面からの距離が遠くなる対称な2つの傾斜面、これらの2つの傾斜面を接合する湾曲部を備え、その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む請求項1〜4のいずれかに記載の面状照明装置。   The light guide plate includes a rectangular light exit surface, two light incident surfaces each including two opposing long sides of the light exit surface and disposed at positions facing each other, and the light from the two light incident surfaces. Scattered particles that have two symmetrical inclined surfaces whose distances from the light emitting surface become farther toward the center of the emitting surface, and curved portions that join these two inclined surfaces, and scatter light propagating inside the two inclined surfaces. The planar illumination device according to any one of claims 1 to 4. 前記導光板は、
前記2つの光入射面間の導光長が、480mm以上、500mm以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.02wt%以上、0.22wt%以下であり、かつ、
前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.02)、(4.0,0.085)、(7.0,0.03)、(7.0,0.12)、(12.0,0.06)および(12.0,0.22)で囲まれる領域内にあり、
前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%超、25%以下である請求項5に記載の面状照明装置。
The light guide plate is
The light guide length between the two light incident surfaces is 480 mm or more and 500 mm or less,
The particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, the concentration of the scattering particles is 0.02 wt% or more and 0.22 wt% or less, and
The particle size and concentration of the scattering particles are 6 points (4.0, 0) in a graph in which the horizontal axis is the particle size (μm) of the scattering particles and the vertical axis is the particle concentration (wt%) of the scattering particles. .02), (4.0, 0.085), (7.0, 0.03), (7.0, 0.12), (12.0, 0.06) and (12.0,0 .22) within the area surrounded by
The utilization efficiency of light indicating the ratio of the light incident from the two light incident surfaces being emitted from the light exit surface is 55% or more,
The medium to altitude of the luminance distribution of the light emitting surface, which indicates the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface, exceeds 0%. The planar illumination device according to claim 5, which is 25% or less.
前記導光板は、
前記2つの光入射面間の導光長が、515mm以上、620mm以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.015wt%以上、0.16wt%以下であり、かつ、
前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.015)、(4.0,0.065)、(7.0,0.02)、(7.0,0.09)、(12.0,0.035)および(12.0,0.16)で囲まれる領域内にあり、
前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%超、25%以下である請求項5に記載の面状照明装置。
The light guide plate is
The light guide length between the two light incident surfaces is 515 mm or more and 620 mm or less,
The particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, the concentration of the scattering particles is 0.015 wt% or more and 0.16 wt% or less, and
The particle size and concentration of the scattering particles are 6 points (4.0, 0) in a graph in which the horizontal axis is the particle size (μm) of the scattering particles and the vertical axis is the particle concentration (wt%) of the scattering particles. .015), (4.0, 0.065), (7.0, 0.02), (7.0, 0.09), (12.0, 0.035) and (12.0,0 .16) within the area surrounded by
The utilization efficiency of light indicating the ratio of the light incident from the two light incident surfaces being emitted from the light exit surface is 55% or more,
The medium to altitude of the luminance distribution of the light emitting surface, which indicates the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface, exceeds 0%. The planar illumination device according to claim 5, which is 25% or less.
前記導光板は、
前記2つの光入射面間の導光長が、625mm以上、770mm以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.01wt%以上、0.12wt%以下であり、かつ
前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.01)、(4.0,0.05)、(7.0,0.01)、(7.0,0.06)、(12.0,0.02)および(12.0,0.12)で囲まれる領域内にあり、
前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%超、25%以下である請求項5に記載の面状照明装置。
The light guide plate is
The light guide length between the two light incident surfaces is 625 mm or more and 770 mm or less,
The particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, the concentration of the scattering particles is 0.01 wt% or more and 0.12 wt% or less, and the particle size and concentration of the scattering particles are In the graph in which the horizontal axis represents the particle size (μm) of the scattering particles and the vertical axis represents the particle concentration (wt%) of the scattering particles, 6 points (4.0, 0.01), (4.0, 0 .05), (7.0, 0.01), (7.0, 0.06), (12.0, 0.02) and (12.0, 0.12) ,
The utilization efficiency of light indicating the ratio of the light incident from the two light incident surfaces being emitted from the light exit surface is 55% or more,
The medium to altitude of the luminance distribution of the light emitting surface, which indicates the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface, exceeds 0%. The planar illumination device according to claim 5, which is 25% or less.
前記導光板は、
その内部に伝搬する光を散乱する散乱粒子を含む導光板であって、
前記2つの光入射面間の導光長が、785mm以上、830mm以下であり、
前記散乱粒子の粒径が、4.0μm以上、12.0μm以下、前記散乱粒子の濃度が、0.008wt%以上、0.08wt%以下であり、かつ
前記散乱粒子の粒径および濃度が、前記散乱粒子の粒径(μm)を横軸とし、前記散乱粒子の粒子濃度(wt%)を縦軸とするグラフにおいて、6点(4.0,0.008)、(4.0,0.03)、(7.0,0.009)、(7.0,0.04)、(12.0,0.02)および(12.0,0.08)で囲まれる領域内にあり、
前記2つの光入射面から入射した光が前記光射出面から射出された割合を示す光の利用効率が55%以上であり、
前記光射出面の前記光入射面近傍から射出する光の輝度に対する前記光射出面の中央部から射出する光の輝度の割合を示す前記光射出面の輝度分布の中高度合が、0%超、25%以下である請求項5に記載の面状照明装置。
The light guide plate is
A light guide plate including scattering particles that scatter light propagating therein,
The light guide length between the two light incident surfaces is 785 mm or more and 830 mm or less,
The particle size of the scattering particles is 4.0 μm or more and 12.0 μm or less, the concentration of the scattering particles is 0.008 wt% or more and 0.08 wt% or less, and the particle size and concentration of the scattering particles are: In the graph in which the horizontal axis represents the particle diameter (μm) of the scattering particles and the vertical axis represents the particle concentration (wt%) of the scattering particles, 6 points (4.0, 0.008), (4.0, 0 .03), (7.0, 0.009), (7.0, 0.04), (12.0, 0.02) and (12.0, 0.08) ,
The utilization efficiency of light indicating the ratio of the light incident from the two light incident surfaces being emitted from the light exit surface is 55% or more,
The medium to altitude of the luminance distribution of the light emitting surface, which indicates the ratio of the luminance of the light emitted from the central portion of the light emitting surface to the luminance of the light emitted from the vicinity of the light incident surface of the light emitting surface, exceeds 0%. The planar illumination device according to claim 5, which is 25% or less.
前記導光板は、
その厚みが最も薄い前記光入射面の厚みが、0.5mm以上3.0mm以下であり、
前記厚みが最も厚い前記湾曲部の中央の厚みが、1.0mm以上6.0mm以下であり、
前記湾曲部の曲率半径が、6,000mm以上45,000mm以下であり、
前記光射出面に平行な線に対する前記傾斜面のテーパが、0.1°以上0.8°以下である請求項6〜9のいずれかに記載の面状照明装置。
The light guide plate is
The thickness of the light incident surface with the smallest thickness is 0.5 mm or more and 3.0 mm or less,
The thickness of the center of the curved portion where the thickness is the largest is 1.0 mm or more and 6.0 mm or less,
The radius of curvature of the curved portion is 6,000 mm or more and 45,000 mm or less,
The planar illumination device according to any one of claims 6 to 9, wherein a taper of the inclined surface with respect to a line parallel to the light exit surface is not less than 0.1 ° and not more than 0.8 °.
前記導光板は、前記散乱粒子の散乱断面積をΦ、前記散乱粒子の密度をN、補正係数をK、光の入射方向における前記光入射面から前記端面までの長さをLとしたときに、不等式1.1≦Φ・N・L・K≦8.2かつ0.005≦K≦0.1を満足する請求項5に記載の面状照明装置。 In the light guide plate, the scattering cross section of the scattering particles is Φ, the density of the scattering particles is N p , the correction coefficient is K C , and the length from the light incident surface to the end surface in the light incident direction is L. 6. The planar illumination device according to claim 5, wherein the inequality 1.1 ≦ Φ · N p · L · K C ≦ 8.2 and 0.005 ≦ K C ≦ 0.1 is satisfied. 請求項1〜11のいずれかに記載の面状照明装置と、
前記面状照明装置の光が射出される面上に配置され、少なくとも赤色の色要素を備える赤色フィルタ、緑色の色要素を備える緑色フィルタ及び青色の色要素を備える青色フィルタで構成されるカラーフィルタを備える液晶パネルとを有することを特徴とする液晶表示装置。
The surface illumination device according to any one of claims 1 to 11,
A color filter that is disposed on a surface from which the light of the planar lighting device is emitted and includes a red filter having at least a red color element, a green filter having a green color element, and a blue filter having a blue color element A liquid crystal display device comprising: a liquid crystal panel.
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