JP2009283377A - Planar light source and liquid crystal display device - Google Patents

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崇 志村
Taku Kumasaka
拓 熊坂
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent brightness uniformity as a whole even when a plurality of light guide plates are aligned in a planar light source and a liquid crystal display device. <P>SOLUTION: The planar light source 1 is constituted by aligning a plurality of light units 4 in a plurality of rows in such a state that light guide plates 3 are arranged adjacently to one another, wherein each of the light units 4 includes an LED light source and one of the light guide plates 3 for emitting planar light from a main face side by changing the optical path of the light entering from the LED light source and guided, the LED light source being disposed at an end face 3a of a base end side which is a light incident face, and the end face 3a of the base end side of each of the light guide plates 3 aligned in a row in a fixed direction is arranged in a direction different from directions of the light guide plates 3 in other adjacent rows. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示パネルなどを照明する面状光源及びこれを備えた液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a planar light source for illuminating a liquid crystal display panel and the like and a liquid crystal display device including the same.

薄型テレビジョン装置や薄型モニター等の大型ディスプレイには、画像表示のための液晶表示装置が広く採用されている。この液晶表示装置には、液晶表示パネルの裏面側から光を照射して表示画面の輝度を高めるバックライトユニットが用いられている。
上記バックライトユニットでは、導光板と、該導光板の側端面に配置させたLED等の光源と、を備え、光源からの光を導光して主面全体から液晶表示パネルに向けて出射させている。
Liquid crystal display devices for image display are widely used for large displays such as thin television devices and thin monitors. This liquid crystal display device uses a backlight unit that emits light from the back side of the liquid crystal display panel to increase the brightness of the display screen.
The backlight unit includes a light guide plate and a light source such as an LED disposed on a side end surface of the light guide plate, guides light from the light source, and emits the light from the entire main surface toward the liquid crystal display panel. ing.

近年、液晶テレビジョン装置の大型化に伴って、その軽量化や薄型化がさらに要望されているが、バックライト方式では混色性や輝度ムラが厚みと反比例の関係となり、薄型化が困難であった。また、サイドエッジ面に光源を配した導光板を用いたバックライトユニットであって、大型の導光板を作製する方法として射出成形方式を採用した場合、大面積でかつ薄型のものを作製する際に、形状全体に樹脂が転写、充填され難いという限界があった。また、樹脂を十分に充填するためには、成型機を大型化し、射出圧力を上げることで解決される場合もあるが、大型の成型機は設備費用の多大なコストがかかるため、製品コスト的に採用が難しい。   In recent years, with the increase in size of liquid crystal television devices, there has been a further demand for weight reduction and thickness reduction. However, in the backlight method, color mixing properties and luminance unevenness are in inverse proportion to thickness, making it difficult to reduce the thickness. It was. In addition, a backlight unit using a light guide plate with a light source on the side edge surface, when an injection molding method is adopted as a method for producing a large light guide plate, when producing a large area and thin type In addition, there is a limit that the resin is difficult to transfer and fill in the entire shape. In addition, in order to sufficiently fill the resin, it may be solved by increasing the molding machine size and increasing the injection pressure. However, since a large molding machine requires a lot of equipment costs, It is difficult to adopt.

このため、従来、例えば特許文献1には、配列された複数の楔板形状の導光ブロックにそれぞれ光源として蛍光ランプを設けたタンデム型面光源装置が提案されている。この面光源装置では、大型の導光板を使わず、隣接する導光ブロックの一部を互いに重ねて複数配列することで、広い発光エリアを得ている。なお、この面光源装置では、配列された各導光ブロックの蛍光ランプはいずれも同じ方向から導光ブロックに光を入射するように配置されている。   For this reason, for example, Patent Document 1 has proposed a tandem surface light source device in which a fluorescent lamp is provided as a light source in each of a plurality of wedge-shaped light guide blocks arranged. In this surface light source device, a large light-emitting area is obtained by arranging a plurality of adjacent light guide blocks so as to overlap each other without using a large light guide plate. In this surface light source device, the fluorescent lamps of the light guide blocks arranged are all arranged so that light enters the light guide block from the same direction.

特開平11−288611号公報(図7)JP-A-11-288611 (FIG. 7)

しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、特許文献1に記載の技術のように、配列された全ての導光板で光源方向が同一の向きに配置されていると、隣接する列同士で輝度分布の高低が同じで互いに強調され、全体として輝度分布が偏ってしまうことから輝度均一性が低下してしまう不都合があった。
However, the following problems remain in the conventional technology.
That is, as in the technique described in Patent Document 1, when the light source direction is arranged in the same direction in all the arranged light guide plates, the height of the luminance distribution is the same between adjacent columns and is emphasized to each other. Since the luminance distribution is biased as a whole, there is a disadvantage that the luminance uniformity is lowered.

本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、複数の導光板を並べても全体として良好な輝度均一性を得ることができる面状光源及び液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a planar light source and a liquid crystal display device that can obtain good luminance uniformity as a whole even when a plurality of light guide plates are arranged.

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の面状光源は、光源と、該光源を光入射面である基端側端面に配し前記光源から入射され導光した光を光路変換して主面側から面状に出射する導光板と、を備えた複数のライトユニットが、互いに前記導光板を隣接状態にして複数列並べられて構成された面状光源であって、一定方向の列に並ぶ前記導光板が、隣接する他の列の前記導光板と異なる向きに前記基端側端面を配していることを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the planar light source of the present invention has a light source and the light source arranged on the base end side end surface which is a light incident surface, and the light incident and guided from the light source is converted into an optical path and emitted in a planar shape from the main surface side. A plurality of light units each having a plurality of light units arranged in a plurality of rows with the light guide plates adjacent to each other, wherein the light guide plates arranged in a row in a certain direction are adjacent to each other. The proximal end facet is arranged in a different direction from the light guide plates in the other rows.

この面状光源では、一定方向の列に並ぶ導光板が、隣接する他の列の導光板と異なる向きに光入射面である基端側端面を配しているので、隣接する列毎に光の入射方向が異なり、隣接する列同士で輝度分布の高低が相違し、輝度が平均化されて全体として良好な輝度均一性を得ることができる。   In this planar light source, the light guide plates arranged in a row in a certain direction are arranged with the base end side end surface as the light incident surface in a different direction from the light guide plates in the other adjacent rows. The incident directions are different, the brightness distributions of adjacent columns are different, and the brightness is averaged to obtain good brightness uniformity as a whole.

また、本発明の面状光源は、前記導光板が、正方形状又は長方形状とされていると共に複数の縦列及び横列からなるマトリクス状に配置され、前記一定方向の列が、横列又は縦列であることを特徴とする。すなわち、この面状光源では、マトリクス状に配列された正方形状又は長方形状の導光板が、横列毎又は縦列毎に光入射面である基端側端面の向きが異なるように配置されているので、隣接する横列間又は縦列間の輝度分布が平均化されて全体として良好な輝度均一性を得ることができる。   Further, in the planar light source of the present invention, the light guide plate is formed in a square shape or a rectangular shape and arranged in a matrix shape including a plurality of columns and rows, and the columns in the certain direction are rows or columns. It is characterized by that. That is, in this planar light source, the square or rectangular light guide plates arranged in a matrix are arranged so that the direction of the base end side end surface that is the light incident surface is different for each row or column. The luminance distribution between adjacent rows or columns can be averaged to obtain good luminance uniformity as a whole.

また、本発明の面状光源は、前記導光板が、三角形状又は五角形以上の多角形状とされていると共に複数の縦列、横列及び斜め列からなる三角形格子状配列又は多角形格子状配列に配置され、前記一定方向の列が、横列、縦列又は斜め列であることを特徴とする。すなわち、この面状光源では、三角形状又は五角形以上の多角形状の導光板が、三角形格子状配列又は多角形格子状配列に配置され、前記一定方向の列が、横列、縦列又は斜め列とされているので、三角形状又は五角形以上の多角形状の導光板を種々の画面形状に対応させて配列しても横列、縦列又は斜め列のいずれかの列毎に光入射方向が異なり、全体として良好な輝度均一性を得ることができる。   Further, in the planar light source of the present invention, the light guide plate has a triangular shape or a pentagonal or more polygonal shape, and is arranged in a triangular lattice array or a polygonal lattice array composed of a plurality of columns, rows and diagonal rows. The fixed direction row is a horizontal row, a vertical row, or a diagonal row. That is, in this planar light source, triangular or pentagonal or more polygonal light guide plates are arranged in a triangular lattice array or a polygonal lattice array, and the columns in the certain direction are horizontal rows, vertical columns, or diagonal rows. Therefore, even if triangular or pentagonal or more polygonal light guide plates are arranged corresponding to various screen shapes, the light incident direction differs for each of the horizontal, vertical, or diagonal rows, and the overall condition is good. Brightness uniformity can be obtained.

本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの裏面側に配された上記本発明の面状光源と、を備えていることを特徴とする。すなわち、この液晶表示装置では、上記本発明の面状光源を備えているので、良好な輝度均一性が得られ、見栄えが良好な大面積の画像表示が得られる。   The liquid crystal display device of the present invention comprises a liquid crystal display panel and the planar light source of the present invention disposed on the back side of the liquid crystal display panel. In other words, since the liquid crystal display device includes the planar light source of the present invention, good luminance uniformity can be obtained, and a large-area image display with good appearance can be obtained.

本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る面状光源によれば、一定方向の列に並ぶ導光板が、隣接する他の列の導光板と異なる向きに光入射面である基端側端面を配しているので、隣接する列同士で輝度分布の高低が相違し、全体として良好な輝度均一性を得ることができる。したがって、大型成型機や金型加工が不要で、簡単かつ低コストに作製可能な小型サイズの導光板を複数設置することで、大型サイズを実現できると共に、全体として輝度均一性に優れ、見栄えの良好な面状光源を得ることができる。また、この面状光源を備えた液晶表示装置によれば、良好な輝度均一性により見栄えの良好な大面積の画像表示を得ることができる。
The present invention has the following effects.
That is, according to the planar light source according to the present invention, the light guide plates arranged in a row in a certain direction are arranged with the base end side end surface as the light incident surface in a different direction from the light guide plates in other adjacent rows. Adjacent columns have different luminance distribution levels, and good luminance uniformity can be obtained as a whole. Therefore, by installing multiple small-sized light guide plates that do not require a large molding machine or mold processing and can be manufactured easily and at low cost, large size can be realized, and overall brightness uniformity and appearance are excellent. A good planar light source can be obtained. In addition, according to the liquid crystal display device provided with the planar light source, it is possible to obtain a large-area image display with good appearance due to good luminance uniformity.

以下、本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第1実施形態を、図1から図4に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, a planar light source and a liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In each drawing used in the following description, the scale is appropriately changed to make each member a recognizable size.

本実施形態における面状光源1は、液晶表示装置のバックライトユニットであって、図1及び図2に示すように、複数のLED光源(光源)2と、該LED光源2を光入射面である基端側端面3aに配しLED光源2から入射され導光した光を光路変換して主面側から面状に出射する導光板3と、を備えた複数のライトユニット4が、互いに導光板3を隣接状態にして複数列並べられて構成されている。   The planar light source 1 in the present embodiment is a backlight unit of a liquid crystal display device. As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of LED light sources (light sources) 2 and the LED light sources 2 are arranged on a light incident surface. A plurality of light units 4 including a light guide plate 3 disposed on a certain base end side surface 3a and changing the optical path of light incident and guided from the LED light source 2 and emitting the light from the main surface side in a plane shape are guided to each other. A plurality of rows are arranged with the optical plates 3 adjacent to each other.

上記導光板3は、長方形状とされていると共に複数の縦列及び横列からなるマトリクス状に配置されている。特に、本実施形態の面状光源1は、大型サイズのバックライトで主流の縦横比である16:9となるように導光板3の形状及び設置枚数が決定されている。なお、本実施形態では、長辺方向を横列とすると共に短辺方向を縦列とし、縦8列及び横6列にライトユニット4が並べられている。   The light guide plate 3 has a rectangular shape and is arranged in a matrix composed of a plurality of columns and rows. In particular, in the planar light source 1 of the present embodiment, the shape and the number of installed light guide plates 3 are determined so that the mainstream aspect ratio is 16: 9 with a large-sized backlight. In this embodiment, the long side direction is a horizontal row and the short side direction is a vertical row, and the light units 4 are arranged in 8 vertical rows and 6 horizontal rows.

この面状光源1では、入光面(光入射面)である基端側端面3aが図1における横方向に延在するように導光板3が配置され、光の出射方向が図1における上下方向(縦方向)になるように、LED光源2の光出射面が図1における上下方向に向けて設置されている。なお、図中の矢印は、導光板3に対する光の入射方向を示している。   In this planar light source 1, the light guide plate 3 is disposed such that the base end side end surface 3a, which is a light incident surface (light incident surface), extends in the horizontal direction in FIG. 1, and the light emission direction is up and down in FIG. The light emission surface of the LED light source 2 is installed in the vertical direction in FIG. 1 so as to be in the direction (longitudinal direction). In addition, the arrow in a figure has shown the incident direction of the light with respect to the light-guide plate 3. FIG.

また、面状光源1は、一定方向の列に並ぶ導光板3が、隣接する他の列の導光板3と異なる向きに光入射面である基端側端面3aを配している。すなわち、本実施形態では、上下方向の縦列に並ぶ導光板3が、隣接する他の縦列の導光板3と異なる向きに基端側端面3aを配しており、一列毎にライトユニット4の光入射方向が上下対称に配されている。例えば、図1において、左端の縦列では光入射方向が上方向に設定されていると共に、その隣の縦列では、光入射方向が逆に下方向に設定されている。このように縦列毎に交互に光入射方向が上下に変更されている。   Further, in the planar light source 1, the light guide plates 3 arranged in a row in a certain direction are provided with a base end side end surface 3 a that is a light incident surface in a different direction from the light guide plates 3 in other adjacent rows. In other words, in the present embodiment, the light guide plates 3 arranged in the vertical column are arranged with the proximal end surface 3a in a direction different from that of the other adjacent light guide plates 3, and the light of the light unit 4 is arranged for each column. Incident directions are arranged vertically symmetrically. For example, in FIG. 1, the light incident direction is set upward in the leftmost column, and the light incident direction is set downward in the adjacent column. In this way, the light incident direction is changed up and down alternately for each column.

上記導光板3は、例えば透明なポリカーボネイト樹脂やアクリル樹脂等で形成されている。
また、上記導光板3は、例えばベゼル(図示略)に固定された状態でリジッド基板5に設置される。各LED光源2は、ベゼルに固定されたフレキシブルプリント基板(図示略)に接続されている。
The light guide plate 3 is made of, for example, transparent polycarbonate resin or acrylic resin.
The light guide plate 3 is installed on the rigid substrate 5 in a state of being fixed to, for example, a bezel (not shown). Each LED light source 2 is connected to a flexible printed circuit board (not shown) fixed to the bezel.

この導光板3の基端側端面3aにおけるLED光源2に対向した領域には、例えば断面V字状の入光プリズム(図示略)が複数形成されている。また、導光板3の主面である光出射面には、例えば白色ドットパターン(図示略)が形成されている。なお、光出射面又はその対向面に、例えばプリズム状やレンチキュラーレンズ状の微細光学形状等の他の光学形状を施しても構わない。例えば、プリズム状の微細光学形状を施した場合、LED光源2から遠いほど、プリズムの頂角が大きく設定される。また、断面不等辺三角形状のプリズムとし、頂角が大きくなるに従い、プリズム形状の深さが深く設定される、又はプリズムピッチが狭く設定される。   A plurality of light incident prisms (not shown) having a V-shaped cross section, for example, are formed in a region facing the LED light source 2 on the base end side end surface 3 a of the light guide plate 3. Further, for example, a white dot pattern (not shown) is formed on the light emitting surface which is the main surface of the light guide plate 3. In addition, you may give other optical shapes, such as a fine optical shape of a prism shape or a lenticular lens shape, for example to a light-projection surface or its opposing surface. For example, when a prism-shaped fine optical shape is applied, the vertex angle of the prism is set larger as the distance from the LED light source 2 increases. In addition, the prism having an unequal side cross section is used, and as the apex angle increases, the depth of the prism shape is set deeper or the prism pitch is set narrower.

上記LED光源2は、基端側端面3aに光出射面である先端面を対向させて設置された白色LEDである。この白色LEDは、例えば基板上の半導体発光素子を樹脂材で封止したものであり、半導体発光素子として、例えば青色(波長λ:470〜490nm)LED素子又は紫外光(波長λ:470nm未満)LED素子であって、例えばサファイア基板などの絶縁性基板上に窒化ガリウム系化合物半導体(例えばInGaN系化合物半導体)の複数の半導体層が積層されて形成されたものである。   The LED light source 2 is a white LED that is installed with the distal end surface, which is a light emitting surface, facing the proximal end surface 3a. This white LED is, for example, a semiconductor light emitting element on a substrate sealed with a resin material. As the semiconductor light emitting element, for example, a blue (wavelength λ: 470 to 490 nm) LED element or ultraviolet light (wavelength λ: less than 470 nm). An LED element is formed by laminating a plurality of semiconductor layers of a gallium nitride compound semiconductor (for example, an InGaN compound semiconductor) on an insulating substrate such as a sapphire substrate.

また、この半導体発光素子を封止する樹脂材は、シリコーン樹脂を主剤とし、例えばYAG蛍光体が添加されている。このYAG蛍光体は、半導体発光素子からの青色光又は紫外光を黄色光に変換させて混色効果により白色光を生じさせるものである。なお、LED光源2は、先端面からのみ光が出射されるように先端面以外の樹脂材側面には、反射枠が形成されている。また、白色LEDとしては、上記以外でも種々のものが採用可能である。   Further, the resin material for sealing the semiconductor light emitting element is mainly composed of a silicone resin and, for example, a YAG phosphor is added. This YAG phosphor converts white light or ultraviolet light from a semiconductor light emitting element into yellow light and generates white light by a color mixing effect. The LED light source 2 has a reflective frame formed on the side of the resin material other than the tip surface so that light is emitted only from the tip surface. As the white LED, various types other than the above can be adopted.

また、本実施形態の液晶表示装置10は、例えば大型液晶テレビジョン装置等の液晶ディスプレイに適用される表示装置であって、図4に示すように、液晶表示パネル11と、液晶表示パネル11の裏面側に配された上記面状光源1と、を備えている。   The liquid crystal display device 10 of the present embodiment is a display device applied to a liquid crystal display such as a large liquid crystal television device, for example. As shown in FIG. 4, the liquid crystal display panel 11 and the liquid crystal display panel 11 And the planar light source 1 disposed on the back side.

すなわち、この液晶表示装置10は、上記複数のライトユニット4からなる面状光源1と、並べられた複数の導光板3上に配され導光板3からの光を拡散させて面内の光強度を均一にする拡散板12Aと、該拡散板12A上に配された拡散シート12Bと、拡散シート12B上に配され拡散シート12Bからの光を液晶表示パネル11に向けた上方向への照射光として出射するプリズムシート13と、該プリズムシート13上に配された上記液晶表示パネル11と、導光板3の下面に配された反射シート14と、を備えている。
なお、本実施形態では、液晶表示パネル11の画面側及び面状光源1の光出射面側を表面側又は上面側として記載している。
That is, the liquid crystal display device 10 is arranged on the planar light source 1 composed of the plurality of light units 4 and the plurality of light guide plates 3 arranged, and diffuses the light from the light guide plates 3 to achieve in-plane light intensity. Diffusing plate 12A for uniforming, diffusing sheet 12B disposed on the diffusing plate 12A, and upward irradiation light directed to the liquid crystal display panel 11 from the diffusing sheet 12B disposed on the diffusing sheet 12B And the liquid crystal display panel 11 disposed on the prism sheet 13, and the reflection sheet 14 disposed on the lower surface of the light guide plate 3.
In the present embodiment, the screen side of the liquid crystal display panel 11 and the light emission surface side of the planar light source 1 are described as the surface side or the upper surface side.

上記拡散板12A及び拡散シート12Bは、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネイト樹脂などの透明樹脂にシリカ粒子などを分散させた板及びシートである。   The diffusion plate 12A and the diffusion sheet 12B are, for example, plates and sheets in which silica particles or the like are dispersed in a transparent resin such as an acrylic resin or a polycarbonate resin.

上記プリズムシート13は、拡散シート12Bからの光を上面側に集光するための透明シート状の部材であり、平行な複数の稜線を有するプリズム部を上面側に有している。また、プリズムシート13は、LED光源2の光軸に対して、プリズム部の稜線がねじれの位置に設定され、特に、上方への高い指向性が得られる方向として、LED光源2の光軸に直交する方向と平行に設定される。   The prism sheet 13 is a transparent sheet-like member for condensing light from the diffusion sheet 12B on the upper surface side, and has a prism portion having a plurality of parallel ridge lines on the upper surface side. Further, the prism sheet 13 is set to a position where the ridge line of the prism portion is twisted with respect to the optical axis of the LED light source 2, and in particular to the optical axis of the LED light source 2 as a direction in which high upward directivity is obtained. It is set parallel to the orthogonal direction.

上記反射シート14は、光反射機能を有する金属板、フィルム、箔等であって、本実施形態では銀蒸着膜を設けたフィルムが採用されている。なお、上記銀蒸着膜の代わりに、アルミ金属蒸着膜などを採用しても構わない。この反射シート14は、両面テープ(図示略)によってベゼル上に貼られている。   The reflection sheet 14 is a metal plate, film, foil or the like having a light reflection function, and a film provided with a silver vapor deposition film is employed in the present embodiment. Note that an aluminum metal vapor deposition film or the like may be employed instead of the silver vapor deposition film. The reflection sheet 14 is stuck on the bezel with a double-sided tape (not shown).

上記液晶表示パネル11は、透過型又は半透過型の液晶表示パネルが採用される。例えば、透過型の液晶表示パネル11の場合、透明電極、配向膜及び偏光板をそれぞれ有する上基板と下基板との間隙にTN液晶やSTN液晶等の液晶をシール材で封止したパネル本体と、を備えたものである。   The liquid crystal display panel 11 is a transmissive or transflective liquid crystal display panel. For example, in the case of the transmissive liquid crystal display panel 11, a panel body in which liquid crystal such as TN liquid crystal or STN liquid crystal is sealed with a sealing material in a gap between an upper substrate and a lower substrate each having a transparent electrode, an alignment film, and a polarizing plate; , With.

このように実施形態の面状光源1は、一定方向の列に並ぶ導光板3が、隣接する他の列の導光板3と異なる向きに光入射面である基端側端面3aを配しているので、隣接する列毎に光の入射方向が異なり、隣接する列同士で輝度分布の高低が相違し、輝度が平均化されて全体として良好な輝度均一性を得ることができる。   Thus, in the planar light source 1 according to the embodiment, the light guide plates 3 arranged in a row in a fixed direction are arranged with the base end side end surface 3a that is a light incident surface in a different direction from the light guide plates 3 in other adjacent rows. Therefore, the incident direction of light is different for each adjacent column, the luminance distribution is different between adjacent columns, the luminance is averaged, and good luminance uniformity as a whole can be obtained.

また、マトリクス状に配列された長方形状の導光板3が、縦列毎に光入射面である基端側端面3aの向きが異なるように配置されているので、隣接する縦列間の輝度分布が平均化されて全体として良好な輝度均一性を得ることができる。
したがって、この面状光源1をバックライトユニットとして採用した液晶表示装置10では、良好な輝度均一性が得られ、見栄えが良好な大面積の画像表示が得られる。
Further, since the rectangular light guide plates 3 arranged in a matrix are arranged so that the direction of the base end side end surface 3a that is a light incident surface is different for each column, the luminance distribution between adjacent columns is an average. As a whole, good luminance uniformity can be obtained.
Therefore, in the liquid crystal display device 10 that employs the planar light source 1 as a backlight unit, good luminance uniformity can be obtained, and a large-area image display with good appearance can be obtained.

次に、本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第2及び第3実施形態について、図5及び図6を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。   Next, second and third embodiments of the planar light source and the liquid crystal display device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following description of each embodiment, the same constituent elements described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

第2実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、導光板3が、縦列毎に光入射面である基端側端面3aの向きが異なるように配置されているのに対し、第2実施形態の面状光源21では、図5に示すように、導光板3が、横列毎に光入射面である基端側端面3aの向きが異なるように配置されている点である。また、第2実施形態では、縦10列及び横4列にライトユニット24を並べている点で異なっている。   The difference between the second embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, the light guide plate 3 is arranged so that the orientation of the base end side end surface 3a that is the light incident surface is different for each column. On the other hand, in the planar light source 21 of the second embodiment, as shown in FIG. 5, the light guide plate 3 is arranged so that the orientation of the base end side end surface 3a that is the light incident surface is different for each row. It is. Further, the second embodiment is different in that the light units 24 are arranged in 10 vertical rows and 4 horizontal rows.

この第2実施形態の面状光源21では、入光面である基端側端面3aが縦方向に延在するように導光板3が配置され、光の出射方向が横方向になるようにLED光源2の光出射面が横方向に向けて設置されており、一列毎にライトユニット24の光入射方向が左右対称に配されている。
すなわち、第2実施形態では、縦列に並ぶ導光板3が、隣接する他の縦列の導光板3と異なる向きに基端側端面3aを配している。
In the planar light source 21 of the second embodiment, the light guide plate 3 is disposed so that the proximal end surface 3a, which is a light incident surface, extends in the vertical direction, and the LED emits light in the horizontal direction. The light emitting surface of the light source 2 is installed in the horizontal direction, and the light incident directions of the light units 24 are arranged symmetrically in each row.
In other words, in the second embodiment, the light guide plates 3 arranged in a column are arranged with the proximal end surface 3a in a different direction from the other light guide plates 3 in the adjacent column.

したがって、第2実施形態でも、マトリクス状に配列された長方形状の導光板3が、横列毎に光入射面である基端側端面3aの向きが異なるように配置されているので、隣接する横列間の輝度分布が平均化されて第1実施形態と同様に、全体として良好な輝度均一性を得ることができる。   Therefore, also in the second embodiment, the rectangular light guide plates 3 arranged in a matrix are arranged so that the direction of the base end side end surface 3a that is the light incident surface is different for each row. The brightness distribution between them is averaged, and as in the first embodiment, good brightness uniformity can be obtained as a whole.

第3実施形態と第1実施形態との異なる点は、第1実施形態では、導光板3が長方形状であるのに対し、第3実施形態の面状光源31では、図6に示すように、六角形状の導光板33が、六角形格子状配列(蜂の巣格子状配置)に配置され、斜め列毎に光入射方向が異なるように基端側端面33aの向きを変えている点である。   The difference between the third embodiment and the first embodiment is that the light guide plate 3 is rectangular in the first embodiment, whereas the planar light source 31 of the third embodiment is as shown in FIG. The hexagonal light guide plates 33 are arranged in a hexagonal lattice arrangement (honeycomb lattice arrangement), and the orientation of the proximal end surface 33a is changed so that the light incident direction is different for each oblique row.

すなわち、第3実施形態では、斜め方向の一列毎にライトユニット34の光入射方向が異なっており、斜め列毎に隣接する斜め列に対して入光面である基端側端面33aの位置を六角形の六辺のうち互いに異なる辺に設定している。なお、図6において、仮想線で囲んだ列が、基端側端面33aを同じ向きに設定した斜め列の一つである。   That is, in the third embodiment, the light incident direction of the light unit 34 is different for each row in the oblique direction, and the position of the proximal end surface 33a that is the light incident surface with respect to the oblique row adjacent to each oblique row is determined. The six sides of the hexagon are set to different sides. In FIG. 6, a row surrounded by an imaginary line is one of oblique rows in which the base end side end surface 33 a is set in the same direction.

したがって、第3実施形態では、六角形状の導光板33が、六角形格子状配列に配置され、斜め列毎に光入射方向が異なるように基端側端面33aの向きが変更されているので、隣接する斜め列間の輝度分布が平均化されて、全体として良好な輝度均一性を得ることができる。なお、第3実施形態では、基端側端面33aの向きが斜め列毎に異なるように変更されているが、別方向の斜め列毎や横列毎に変更しても構わない。   Therefore, in the third embodiment, the hexagonal light guide plates 33 are arranged in a hexagonal lattice pattern, and the direction of the base end side end surface 33a is changed so that the light incident direction is different for each oblique row. The luminance distribution between adjacent diagonal rows is averaged, and good luminance uniformity as a whole can be obtained. In the third embodiment, the direction of the base end side end surface 33a is changed so as to be different for each diagonal row, but may be changed for each diagonal row or each horizontal row in another direction.

次に、本発明に係る面状光源及び液晶表示装置を、実施例により図7及び図8を参照して具体的に説明する。   Next, the planar light source and the liquid crystal display device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

まず、図7の(a)に示すように、マトリクス状に設置された4つ全ての導光板3において、比較例として従来のように基端側端面3aを同一方向に向けて配置して、各LED光源2からの光の入射方向を同一方向に設定した場合について、導光板3主面を9分割した各部の輝度を測定した結果を、表1の(a)に示す。   First, as shown in FIG. 7 (a), in all four light guide plates 3 arranged in a matrix, the base end side end surface 3a is arranged in the same direction as a conventional example as a comparative example, Table 1 (a) shows the results of measuring the luminance of each part obtained by dividing the main surface of the light guide plate 3 into nine parts when the incident direction of light from each LED light source 2 is set in the same direction.

また、本発明の実施例として、図7の(b)に示すように、第1実施形態と同様に、4つの導光板3において上下方向の縦列毎に基端側端面3aを上下対称の異なる方向に向けて配置して、各LED光源2からの光の入射方向を異なるものとした場合について、導光板3主面を9分割した各部の輝度を測定した結果を、表1の(b)に示す。なお、表1には、横方向における輝度の平均値を記載してある。さらに、これらの結果について、上記比較例(同一配置)及び本実施例(対称配置)の縦方向及び横方向における輝度分布を、図8及び図9に示す。   Further, as an example of the present invention, as shown in FIG. 7B, as in the first embodiment, the base end side end surface 3a is vertically symmetrically different for each vertical column in the four light guide plates 3. Table 1 (b) shows the result of measuring the luminance of each part obtained by dividing the main surface of the light guide plate 9 into nine parts when the light incident directions from the LED light sources 2 are different from each other. Shown in Table 1 shows the average luminance value in the horizontal direction. Furthermore, about these results, the luminance distribution in the vertical direction and the horizontal direction of the comparative example (same arrangement) and the present embodiment (symmetric arrangement) is shown in FIGS.

Figure 2009283377
Figure 2009283377

これらの測定結果から、本実施例では、縦方向の輝度分布は比較例とあまり変わらないが、横方向の輝度分布は比較例に比べて平均化され、輝度の平均値においても最大値と最小値との差が小さくなり、輝度均一性が向上していることがわかる。
このように、本実施例では、隣接する縦列同士で導光板3の光入射方向が逆になっていることから、隣接する縦列間の輝度分布が平均化されて、全体として良好な輝度均一性が得られている。
From these measurement results, in this example, the luminance distribution in the vertical direction is not much different from that in the comparative example, but the luminance distribution in the horizontal direction is averaged compared to the comparative example, and the average value of luminance is the maximum value and the minimum value. It can be seen that the difference from the value is small, and the luminance uniformity is improved.
Thus, in this embodiment, since the light incident direction of the light guide plate 3 is reversed between adjacent columns, the luminance distribution between the adjacent columns is averaged, and overall good luminance uniformity is obtained. Is obtained.

なお、上記実施例では、2×2に4つの導光板3を並べた際の輝度を測定しているため、比較例と実施例との差が比較的小さいが、並べる導光板3の枚数を増やすほど、従来と本発明との差は大きく生じる。すなわち、実際の大型液晶テレビジョン装置等に適用する際は、より多くの導光板3及びライトユニット4を並べるため、本発明の効果がより顕著に現れる。   In addition, in the said Example, since the brightness | luminance at the time of arranging the 4 light-guide plates 3 in 2x2 is measured, the difference between a comparative example and an Example is comparatively small, but the number of the light-guide plates 3 to arrange is set. As the number increases, the difference between the prior art and the present invention increases. That is, when the present invention is applied to an actual large-sized liquid crystal television apparatus or the like, the effects of the present invention appear more remarkably because more light guide plates 3 and light units 4 are arranged.

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。   In addition, this invention is not limited to said each embodiment, A various change can be added in the range which does not deviate from the meaning of this invention.

例えば、第1及び第2実施形態では、長方形状の導光板を用いているが、正方形状の導光板を採用しても構わない。
また、第3実施形態では、六角形状の導光板を用いているが、三角形状又は六角形状以外の多角形状の導光板を採用しても構わない。このような多角形状の導光板を適宜選択して配置することにより、種々の画面形状に対応させることが可能になる。
For example, in the first and second embodiments, a rectangular light guide plate is used, but a square light guide plate may be adopted.
In the third embodiment, a hexagonal light guide plate is used, but a polygonal light guide plate other than a triangular or hexagonal shape may be employed. By appropriately selecting and arranging such a polygonal light guide plate, it is possible to cope with various screen shapes.

また、LED光源としてRGB−LEDを用いて、あらゆる色の光を出射させることも可能である。例えば、RGB−LEDとして、一つのパッケージに赤色LED素子(R)、緑色LED素子(G)及び青色LED素子(B)を実装したLEDを光源とする場合や、一つの導光板に互いに発光色の異なるLED光源をそれぞれ配置しても構わない。これらの場合、各LEDにおいて印加電流を制御することで、面状光源全体又はライトユニット毎に、様々な色の光で照明することが可能になる。
なお、光源としてLED光源を採用したが、蛍光管等の他の光源を採用しても構わない。
In addition, it is possible to emit light of any color using RGB-LEDs as LED light sources. For example, as an RGB-LED, when an LED in which a red LED element (R), a green LED element (G), and a blue LED element (B) are mounted in one package is used as a light source, or a single light guide plate emits light from each other. Different LED light sources may be arranged. In these cases, by controlling the applied current in each LED, it becomes possible to illuminate with the light of various colors for the entire planar light source or for each light unit.
In addition, although the LED light source was employ | adopted as a light source, you may employ | adopt other light sources, such as a fluorescent tube.

また、上記各実施形態のバックライトユニットでは、拡散板及び拡散シートを各1枚用いているが、いずれか一方を省略したり、少なくとも一方を複数枚使用したバックライトユニットとしても構わない。さらに、拡散板又は拡散シートを、プリズムシートと液晶表示パネルとの間に配置したバックライトユニットとしても構わない。すなわち、これら拡散板及び拡散シートは、輝度ムラ調整のため、その枚数やヘイズを考慮して適宜、設置位置及び枚数等が設定される。   In the backlight unit of each of the embodiments described above, one diffusion plate and one diffusion sheet are used, but either one may be omitted, or a backlight unit using a plurality of at least one may be used. Further, the diffusion plate or the diffusion sheet may be a backlight unit arranged between the prism sheet and the liquid crystal display panel. That is, for the brightness unevenness adjustment, the installation positions and the number of sheets are appropriately set in consideration of the number and haze of these diffusion plates and diffusion sheets.

また、1枚のプリズムシートを用いているが、2枚のプリズムシートを採用したバックライトユニットとしても構わない。
なお、上記各実施形態では、液晶表示パネルの大きさに対応した大きさの拡散板、拡散シート及びプリズムシートを採用しているが、これらを導光板のように複数に分割したものを並べて配置する構成を採用しても構わない。
In addition, although one prism sheet is used, a backlight unit employing two prism sheets may be used.
In each of the above embodiments, a diffusion plate, a diffusion sheet, and a prism sheet having a size corresponding to the size of the liquid crystal display panel are employed, but these are divided into a plurality of light guide plates and arranged side by side. You may employ | adopt the structure to do.

本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第1実施形態において、面状光源を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a planar light source in the planar light source and the liquid crystal display device according to the first embodiment of the present invention. 第1実施形態において、図1の仮想線で囲んだ互いに隣接する4つのライトユニットを示す簡易的な斜視図である。FIG. 2 is a simplified perspective view showing four adjacent light units surrounded by an imaginary line in FIG. 1 in the first embodiment. 第1実施形態において、図1の仮想線で囲んだ互いに隣接する4つのライトユニットを示す簡易的な平面図である。FIG. 2 is a simplified plan view showing four adjacent light units surrounded by an imaginary line in FIG. 1 in the first embodiment. 本実施形態において、ベゼル及びリジッド基板を除く面状光源及びライトユニットを示す要部の拡大縦断面図である。In this embodiment, it is an expanded longitudinal cross-sectional view of the principal part which shows the planar light source and light unit except a bezel and a rigid board | substrate. 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第2実施形態において、面状光源を示す平面図である。It is a top view which shows a planar light source in 2nd Embodiment of the planar light source and liquid crystal display device which concern on this invention. 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の第3実施形態において、面状光源を示す平面図である。It is a top view which shows a planar light source in 3rd Embodiment of the planar light source and liquid crystal display device which concern on this invention. 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の実施例において、従来例及び実施例のライトユニット配置を示す平面図である。In the Example of the planar light source and liquid crystal display device which concerns on this invention, it is a top view which shows the light unit arrangement | positioning of a prior art example and an Example. 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の実施例及び比較例において、縦方向の輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution of the vertical direction in the Example and comparative example of the planar light source and liquid crystal display device which concern on this invention. 本発明に係る面状光源及び液晶表示装置の実施例及び比較例において、横方向の輝度分布を示すグラフである。It is a graph which shows the luminance distribution of a horizontal direction in the Example and comparative example of the planar light source and liquid crystal display device which concern on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,21,31…面状光源、2…LED光源(光源)、3,33…導光板、3a,33a…基端側端面、4,24,34…ライトユニット、10…液晶表示装置、11…液晶表示パネル、12A…拡散板、12B…拡散シート、13…プリズムシート、14…反射シート   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 21, 31 ... Planar light source, 2 ... LED light source (light source), 3, 33 ... Light guide plate, 3a, 33a ... Base end side end surface, 4, 24, 34 ... Light unit, 10 ... Liquid crystal display device, 11 ... Liquid crystal display panel, 12A ... Diffusion plate, 12B ... Diffusion sheet, 13 ... Prism sheet, 14 ... Reflection sheet

Claims (4)

光源と、該光源を光入射面である基端側端面に配し前記光源から入射され導光した光を光路変換して主面側から面状に出射する導光板と、を備えた複数のライトユニットが、互いに前記導光板を隣接状態にして複数列並べられて構成された面状光源であって、
一定方向の列に並ぶ前記導光板が、隣接する他の列の前記導光板と異なる向きに前記基端側端面を配していることを特徴とする面状光源。
A plurality of light sources, and a light guide plate that is arranged on a base end side end surface that is a light incident surface and that changes the light path of the light that is incident and guided from the light source and emits the light from the main surface side in a planar shape. The light unit is a planar light source configured by arranging a plurality of rows with the light guide plates adjacent to each other,
The planar light source, wherein the light guide plates arranged in a row in a certain direction are arranged with the base end side end faces in different directions from the light guide plates in other adjacent rows.
請求項1に記載の面状光源において、
前記導光板が、正方形状又は長方形状とされていると共に複数の縦列及び横列からなるマトリクス状に配置され、
前記一定方向の列が、横列又は縦列であることを特徴とする面状光源。
The planar light source according to claim 1,
The light guide plate is square or rectangular and is arranged in a matrix consisting of a plurality of columns and rows,
The planar light source characterized in that the row in the certain direction is a row or a column.
請求項1に記載の面状光源において、
前記導光板が、三角形状又は五角形以上の多角形状とされていると共に複数の縦列、横列及び斜め列からなる三角形格子状配列又は多角形格子状配列に配置され、
前記一定方向の列が、横列、縦列又は斜め列であることを特徴とする面状光源。
The planar light source according to claim 1,
The light guide plate is triangular or pentagonal or more polygonal and is arranged in a triangular lattice array or polygonal lattice array consisting of a plurality of columns, rows and diagonal rows,
The planar light source characterized in that the row in the certain direction is a row, a column, or a diagonal row.
液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルの裏面側に配された請求項1から3のいずれか一項に記載の面状光源と、を備えていることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display panel;
A liquid crystal display device comprising: the planar light source according to any one of claims 1 to 3 disposed on a back surface side of the liquid crystal display panel.
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