JP2010170897A - Edge light partial drive backlight unit, and liquid crystal display device - Google Patents

Edge light partial drive backlight unit, and liquid crystal display device Download PDF

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JP2010170897A JP2009013239A JP2009013239A JP2010170897A JP 2010170897 A JP2010170897 A JP 2010170897A JP 2009013239 A JP2009013239 A JP 2009013239A JP 2009013239 A JP2009013239 A JP 2009013239A JP 2010170897 A JP2010170897 A JP 2010170897A
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Akifumi Kono
彰文 河野
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Videocon Global Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To uniform the brightness of a light emission surface of each light guide plate without requiring brightness adjustment. <P>SOLUTION: The light emission surface 13 of a first light guide plate 12 and the light emission surface 23 of a second light guide plate 22 are arranged adjacent to each other to form the same plane. A diffused reflection surface 14 is formed on the entire counter surface to the light emission surface 13. The second light guide plate 22 includes a total reflection area T<SB>b</SB>having a lamination portion L<SB>a</SB>laminated with the first light guide plate 12 and a diffused reflection area D<SB>a</SB>having a light emission surface 23 adjacent to the light emission surface 13. A diffused reflection surface 24 is formed on the entire counter surface to the light emission surface 23 in the diffused reflection area D<SB>a</SB>. The light incidence area of the second light guide plate 22 in light incidence in the total reflection area T<SB>b</SB>is made larger than the light incidence area of the first light guide plate 12. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶表示装置に用いるバックライトに係わり、特に、エリア・コントロールに適したエッジライト型部分駆動バックライトユニット及びそれを用いた液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a backlight used in a liquid crystal display device, and more particularly to an edge light type partial drive backlight unit suitable for area control and a liquid crystal display device using the same.
近年、液晶テレビや液晶ディスプレイ等の液晶表示装置は、大型化するとともに、薄型化する傾向が著しく,それに伴ってバックライトの薄型化が大きな課題となっている。PDPや有機ELといった自発光型ディスプレイの場合,バックライトは不要であるが、液晶はフィルターの機能しか持たないため、液晶ディスプレイにはバックライトが必要であり、最も重要な技術の一つでもある。   In recent years, liquid crystal display devices such as a liquid crystal television and a liquid crystal display tend to be large and thin, and accordingly, thinning the backlight has become a major issue. In the case of a self-luminous display such as a PDP or an organic EL, a backlight is not necessary, but since a liquid crystal only has a filter function, a backlight is necessary for a liquid crystal display, which is one of the most important technologies. .
この場合の光源の配置方式としては,液晶パネルの背面全面に光源を並べる直下型と,液晶パネル側面に光源を配置して,導光板や反射板を使って光を液晶パネル全面に広げるエッジライト型が知られており、小型液晶、ノート型やデスクトップ型のパソコン及びLCDモニターにはエッジライト型方式が多く、液晶テレビには直下型方式が主に採用されている。   In this case, the light source is placed directly on the back surface of the liquid crystal panel, and the light source is placed on the side of the liquid crystal panel, and light is spread over the entire surface of the liquid crystal panel using a light guide plate or reflector. The type is known, and there are many edge light types for small liquid crystal, notebook type and desktop personal computers and LCD monitors, and the direct type is mainly used for liquid crystal televisions.
上記の直下型方式は、CCFL(冷陰極管)やLEDなどを液晶の下に並べ、その上に拡散板を配置した面光源から液晶に光を送る方式であり、高輝度化に伴う光源の増設が簡易でかつ軽量である上、ローカルディミングなどの部分駆動方式を具現することができるため、液晶テレビに多く採用されているが拡散板の表面加工に手間がかかる上、輝度ムラを改善するために光源と拡散板の間にある程度の距離が必要であり所定の厚さを要するため、薄型化が困難であるという問題がある。   The direct type system described above is a system in which CCFLs (cold cathode fluorescent lamps) and LEDs are arranged below the liquid crystal, and light is sent to the liquid crystal from a surface light source on which a diffusion plate is arranged. It is easy to add and lightweight, and can implement partial drive methods such as local dimming, so it is widely used in LCD TVs, but it takes time to process the diffusion plate and improves uneven brightness. Therefore, since a certain distance is required between the light source and the diffusion plate and a predetermined thickness is required, there is a problem that it is difficult to reduce the thickness.
一方、エッジライト型方式は、CCFLやLEDの線状の光を導光板を用いて面状の光に換え液晶に光を送るもので、光源からアクリル製の導光板内に導かれた光を全反射を用いて全面に導き、反射ドットに当たった光がその進路を変え、全反射角よりも小さい角度になった光がアクリル表面から出てくることを利用して導光板全面から出射するようにしたものであり、その構造から薄型化に有利である利点を有する。   On the other hand, the edge light type method is a method in which the linear light of CCFL or LED is converted into planar light using a light guide plate and sent to liquid crystal, and the light guided from the light source into the acrylic light guide plate is transmitted. Using total reflection, light is directed to the entire surface, and the light hitting the reflective dot changes its path, and the light with an angle smaller than the total reflection angle is emitted from the acrylic surface and is emitted from the entire surface of the light guide plate. This structure has the advantage of being advantageous for thinning because of its structure.
上記のエッジライト型のバックライトにおいては、導光板のアクリル端面から入光した光は、平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となってアクリル板内を進み、反射ドットに当たらなければ減衰することなく反対側の端面まで到達するため、導光板における光の利用効率が非常に高い。   In the above-mentioned edge light type backlight, the light incident from the acrylic end face of the light guide plate repeats total reflection on the smooth surface, but all the incident light except for the surface reflection becomes total reflection light. Since the light travels through the plate and reaches the opposite end surface without being attenuated unless it hits the reflective dot, the light use efficiency in the light guide plate is very high.
しかしながら、エッジライト型方式は、導光板を使用して面光源としているが、CCFL付近は明るく、CCFLから遠く離れるにつれて暗くなり輝度ムラを生じ易いという問題があり、さらに輝度を高くすることが課題となっている。   However, the edge light type system uses a light guide plate as a surface light source, but there is a problem that the vicinity of the CCFL is bright, it becomes dark as it goes far from the CCFL, and it tends to cause uneven brightness. It has become.
このような輝度ムラの問題を解決手法として、平面長方形状であって一の表面を光出射面とするとともに、2乃至4の側面を光入射面とし、全ての光入射面側から厚さが漸次薄くなるように構成された1乃至4の傾斜面からなる反射面を備え、高輝度で発光体が不点灯にも対応可能な導光板が知られている(例えば、特許文献1参照。)。   In order to solve such a problem of luminance unevenness, a flat rectangular shape having one surface as a light emitting surface, and two to four side surfaces as light incident surfaces, the thickness from all the light incident surfaces side is increased. There is known a light guide plate that has a reflective surface composed of 1 to 4 inclined surfaces configured to be gradually thinner, and that can cope with non-lighting of a light emitter with high luminance (see, for example, Patent Document 1). .
また、表面と裏面と4つの側面を有する板状の透明樹脂成形体であって、表面が光出射面で、4つの側面のうちの少なくとも対向する2面が光入射面であり、裏面が光入射面から中央に向かって板厚が減少するように形成された例えば曲面からなる光反射面を有し、軽量で輝度が高く、かつ輝度むらが少ない輝度均整度に優れた導光板が知られている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, a plate-shaped transparent resin molded body having a front surface, a back surface, and four side surfaces, the front surface is a light emitting surface, and at least two of the four side surfaces are light incident surfaces, and the back surface is light. A light guide plate that has a light reflecting surface made of, for example, a curved surface that is formed so that the plate thickness decreases from the incident surface toward the center, is lightweight, has high luminance, and has excellent luminance uniformity with little luminance unevenness. (For example, refer to Patent Document 2).
一方、部分駆動表示が可能なバックライトによれば、高いコントラストと広い色再現性を実現できることが知られており、このようなエリア・コントロールが可能なバックライトとして、相互分離されて各々ブロックを形成する複数の導光板と、導光板各々の側部に配置され各ブロックの導光板に光を入光させる複数のLEDとを含み、各ブロックの導光板に光を入光させるLEDは、隣り合う他ブロックの導光板と重畳され、ブロック別に部分駆動されるローカルディミングなどの部分駆動方式が容易で、高いコントラスト比を通じた鮮明な画質の具現が可能な薄型化に有利なバックライトユニットが知られている(例えば、特許文献3参照。)。   On the other hand, it is known that a backlight capable of partial drive display can realize high contrast and wide color reproducibility. As a backlight capable of such area control, each block is separated from each other. A plurality of light guide plates to be formed, and a plurality of LEDs arranged on the side portions of the light guide plates to allow light to enter the light guide plates of each block, and the LEDs that allow light to enter the light guide plates of each block are adjacent to each other. A backlight unit that is superposed on the light guide plate of the matching other block and is easy to achieve a partial drive method such as local dimming that is partially driven by each block and can realize clear image quality through a high contrast ratio is known. (For example, see Patent Document 3).
また、端部光入射面から遠ざかるにつれて厚みを減ずる楔形状をなす二以上の照明単位を一の照明単位の表面と他の照明単位の裏面とを対向させて各照明単位が一部分重畳する様に配設して各照明単位の表面によって光照射対象に対する略一連の対向面を形成すると共に一以上の照明単位の光入射面に光源を配置し、薄型化、大照光面の高輝度化及び構成の単純化を可能にした面状光源装置が知られている(例えば、特許文献4参照。)。   In addition, two or more illumination units having a wedge shape that decreases in thickness as they move away from the end light incident surface are made such that each illumination unit partially overlaps with the surface of one illumination unit facing the back of another illumination unit. The light source is arranged on the light incident surface of one or more illumination units to reduce the thickness and increase the brightness of the large illumination surface. There is known a planar light source device that makes it possible to simplify (see, for example, Patent Document 4).
特開2001−167622号公報JP 2001-167622 A 国際公開番号WO2004/081444号公報International Publication Number WO2004 / 081444 特開2007−293339号公報JP 2007-293339 A 特開2001−184929号公報JP 2001-184929 A
上記の特許文献1及び2の導光板においては、2面以上の光入射面を設けているため、入射面が1面の導光板よりも高輝度を可能とするが、エリア・コントロールに利用するものではなく、例えエリア・コントロールへの利用を考慮したとしても、その縦・横の分割面の一方又は双方の数が1又は2に限定されるため、大画面のエリア・コントロールに適さない。   In the light guide plates of Patent Documents 1 and 2 described above, since two or more light incident surfaces are provided, the incident surface can have higher luminance than a single light guide plate, but it is used for area control. However, even if the use for area control is taken into consideration, the number of one or both of the vertical and horizontal dividing surfaces is limited to 1 or 2, and therefore, it is not suitable for area control of a large screen.
一方、エリア・コントロール可能な特許文献3のバックライトユニットにおいては、同一形状の導光板を用いて部分駆動方式を可能とするが、各ブロックの導光板のLEDが隣り合う他ブロックの導光板と重畳されることにより、光照射面の直下に多数のLEDが配置されることになり、この重畳部分においては導光板の板厚が急激に変化するため、光出射面の全体に亘り均一な輝度を達成することに難点がある。   On the other hand, in the backlight unit of Patent Document 3 capable of area control, a partial drive system is possible using a light guide plate of the same shape, but the light guide plate of another block adjacent to the LED of the light guide plate of each block As a result of the superposition, a large number of LEDs are arranged directly under the light irradiation surface, and the thickness of the light guide plate changes abruptly in this superposition portion. There are difficulties in achieving this.
さらに、特許文献4の面状光源装置においても同一形状の導光板を用いて部分駆動方式を可能とするが、各導光板の裏面には、隣接する光源の光の干渉等による液晶パネルへの輝度の不均一化を防ぐために、所定の領域にグラデーション処理と遮光処理又は光減衰処理を施す必要がある上、各導光板裏面とリアシャーシとが形成する空間に保持部材を挿嵌させるか、各照明単位の外郭に沿ってリアシャーシを形成する必要があるため、その構造が複雑となるとともに、光照射面の直下に多数のLEDが配置されることになり、光出射面の全体に亘り均一な輝度を達成することに難点がある。   Furthermore, the planar light source device of Patent Document 4 also enables a partial drive system using light guide plates having the same shape. However, on the back surface of each light guide plate, liquid crystal panels due to interference of light from adjacent light sources or the like are provided. In order to prevent uneven brightness, it is necessary to perform gradation processing and shading processing or light attenuation processing on a predetermined area, and a holding member is inserted into the space formed by the rear surface of each light guide plate and the rear chassis, Since it is necessary to form a rear chassis along the outline of each lighting unit, the structure is complicated, and a large number of LEDs are arranged directly under the light irradiation surface, and the entire light emission surface is covered. There are difficulties in achieving uniform brightness.
以上の問題を解決する手段として、本出願人は、図5に示すように、端部にそれぞれ線状光源41、51を備えた導光板42、52を、それぞれの導光板の各光出射面43、53が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ導光板42、52の各線状光源41、51が平行配置されたエッジライト型バックライトであって、導光板42の光出射面43の対向面に乱反射面44が形成された第1の導光板と、この第1の導光板42と積層された積層部Lを有する第2の導光板52とからなり、第2の導光板52は、積層部Lに形成された全反射領域Tと第1の導光板の光出射面43と隣接する光出射面53を有する乱反射領域Dとからなり、乱反射領域Dの光出射面53の対向面に乱反射面54を形成したエッジライト型部分駆動バックライトユニット40を、先に出願している(特願2008−112748号参照)。尚、同図において、45、55はランプリフレクタ、46、56は反射シート、47、57は端面反射シートである。   As means for solving the above problems, the present applicant, as shown in FIG. 5, uses light guide plates 42 and 52 having linear light sources 41 and 51 at the end portions as light emission surfaces of the respective light guide plates. 43, 53 is an edge light type backlight in which the linear light sources 41, 51 of the light guide plates 42, 52 are arranged in parallel so as to form substantially the same plane, and the light guide plates 42, 52 are arranged in parallel. A first light guide plate having an irregular reflection surface 44 formed on the surface opposite to the light output surface 43, and a second light guide plate 52 having a laminated portion L laminated with the first light guide plate 42. The second light guide plate 52 includes a total reflection region T formed in the laminated portion L and a diffused reflection region D having a light output surface 53 adjacent to the light output surface 43 of the first light guide plate. Edge light type partial drive in which irregular reflection surface 54 is formed on the surface opposite to emission surface 53 The backlight unit 40, and filed previously (see Japanese Patent Application No. 2008-112748). In the figure, 45 and 55 are lamp reflectors, 46 and 56 are reflection sheets, and 47 and 57 are end face reflection sheets.
この場合、上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットにおいては、第1の導光板42の線状光源41から出た光Pは、導光板42の端面から導光板内へ入光し、乱反射面44の反射ドットで乱反射されて光出射面43から出射する。一方、第2の導光板52の線状光源51から出た光Pは、導光板52の端面から導光板内へ入光し、全反射領域Tの平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となって導光板52内を進み、乱反射面54の反射ドットで乱反射されて光出射面53から出射する。 In this case, in the edge light type partial drive backlight unit described above, the light P 1 emitted from the linear light source 41 of the first light guide plate 42 enters the light guide plate from the end face of the light guide plate 42 and diffusely reflects. The light is irregularly reflected by the reflection dots on the surface 44 and is emitted from the light emitting surface 43. On the other hand, the light P 2 emitted from the linear light source 51 of the second light guide plate 52 enters the light guide plate from the end face of the light guide plate 52 and repeats total reflection on the smooth surface of the total reflection region T, All of the incident light except for reflection is totally reflected light, travels in the light guide plate 52, is irregularly reflected by the reflection dots on the irregular reflection surface 54, and is emitted from the light emission surface 53.
上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニット40の複数を用いて、例えば、2個のユニットの各線状光源を両端部側に配置し、この複数組を各光出射面が同一平面をなすように並列配置することにより、液晶表示画面の下に多数のLEDを配置せずに部分駆動が可能になるが、個々の導光板の形状が異なり、同じ光量の光源を入光部へ配置しても導光板42の厚さtと導光板52の積層部Lにおける厚さtが同一であるために、光の取り出し効率が異なり各エリアの輝度にはバラツキが生ずる。 Using the plurality of edge light type partial drive backlight units 40 described above, for example, the linear light sources of two units are arranged on both end sides, and the plurality of sets are arranged so that the light emission surfaces are on the same plane. By arranging in parallel, partial drive is possible without arranging a large number of LEDs under the liquid crystal display screen, but the shape of each light guide plate is different, even if light sources with the same light amount are arranged in the light incident part Since the thickness t 1 of the light guide plate 42 and the thickness t 2 in the laminated portion L of the light guide plate 52 are the same, the light extraction efficiency is different and the luminance of each area varies.
この場合には、光源自体の輝度調整によって、各エリアで輝度を均一にすることが可能である。しかしながら、画面全体で均一な輝度を得るために形状の異なる導光板毎に光源のパワーが異なることになり、ジャンクション温度の差により各光源の寿命に差異を生ずることになる。この場合、光取り出し効率の悪い導光板の光源を増加し、個々のLEDのパワーを均一化することも考えられるが、コストが増大するという難点がある。   In this case, it is possible to make the luminance uniform in each area by adjusting the luminance of the light source itself. However, in order to obtain uniform brightness over the entire screen, the power of the light source is different for each light guide plate having a different shape, and the life of each light source varies depending on the difference in junction temperature. In this case, it is conceivable to increase the number of light sources of the light guide plate with poor light extraction efficiency and make the power of each LED uniform, but there is a problem that the cost increases.
また、分割型導光板を用いてエリア・コントロール機能を可能とするため、各エリア間での光源の寿命の差異は、さらに大きくなることが予測される。   In addition, since the area control function is made possible by using the split type light guide plate, the difference in the lifetime of the light source between each area is expected to be further increased.
さらに、画面全体で均一な輝度に各光源のパワーをコントロールした時に、既に光源の調節範囲の一部を使用してしまうことから、エリア・コントロール時に有効となる光源の調節範囲が小さくなるという問題を生ずる。   In addition, when the power of each light source is controlled to a uniform brightness over the entire screen, a part of the light source adjustment range is already used, so that the effective light source adjustment range during area control is reduced. Is produced.
本発明は以上の難点を解決するためになされたもので、複数の形状の異なるエッジライト型導光板を用いて2次元部分駆動表示を可能にし、各光源の寿命の差異を低減するとともに、エリア・コントロール時に有効となる光源の調節範囲を大きくしたエッジライト型部分駆動バックライトユニットを提供することをその目的とする。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and enables two-dimensional partial drive display using a plurality of edge-light type light guide plates having different shapes, reduces the difference in lifetime of each light source, and reduces the area. An object of the present invention is to provide an edge light type partial drive backlight unit in which the adjustment range of the light source effective at the time of control is enlarged.
また、本発明の他の目的は、光照射面の直下に多数の光源(LED)が配置されることなく、全ての光源をバックライトユニットの両端側に配置し、その構造が簡単で、かつ、光出射面の全体に亘り均一な輝度を達成することができるエッジライト型部分駆動バックライトユニットを提供することをその目的とする。   Another object of the present invention is to arrange all the light sources at both ends of the backlight unit without arranging a large number of light sources (LEDs) immediately below the light irradiation surface, and to simplify the structure, and An object of the present invention is to provide an edge light type partial drive backlight unit capable of achieving uniform brightness over the entire light exit surface.
さらに、本発明の他の目的は、大画面のエリア・コントロールに対して、その縦・横の分割面の数に制限されない部分駆動バックライトユニットを提供することをその目的とする。   Furthermore, another object of the present invention is to provide a partial drive backlight unit that is not limited by the number of vertical and horizontal divided surfaces for large screen area control.
以上の目的を達成するために、本発明のエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、端部にそれぞれ線状光源を備えた導光板の複数を、それぞれの導光板の各光出射面が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ複数の導光板の各線状光源が平行配置されたエッジライト型部分駆動バックライトにおいて、このエッジライト型部分駆動バックライトは、導光板の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面が形成された第1の導光板と、第1の導光板とその形状が異なり、少なくとも導光板の一部が第1の導光板と積層された積層部を有する第2の導光板とからなり、第2の導光板は、積層部に形成された全反射領域と第1の導光板の光出射面と隣接する光出射面を有する乱反射領域とからなり、乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、第2の導光板の全反射領域の入光面積を第1の導光板の入光面積よりも大きく形成するようにしたものである。   In order to achieve the above object, an edge light type partial drive backlight unit according to the present invention includes a plurality of light guide plates each having a linear light source at an end, and each light output surface of each light guide plate is substantially In the edge light type partial drive backlight in which the linear light sources of the plurality of light guide plates are arranged in parallel so as to form the same plane, the edge light type partial drive backlight includes the light guide plate. The first light guide plate in which the irregular reflection surface is formed on at least a part of the light emitting surface and the first light guide plate are different in shape, and at least a part of the light guide plate is laminated with the first light guide plate. The second light guide plate has a laminated portion, and the second light guide plate has a total reflection region formed in the laminate portion and a light emitting surface adjacent to the light emitting surface of the first light guide plate. Light emission from the diffuse reflection area To form a diffuse reflection surface at least a portion of the opposing surfaces of a constitution that the light input area of the total reflection area of the second light guide plate so formed larger than the light incident area of the first light guide plate.
上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、第1及び第2の形状の異なる導光板からなる2枚の導光板により形成されているが、本発明においては、n枚の形状の異なる導光板を用いて、第2の導光板は、さらに、それぞれ順次少なくとも導光板の一部が積層された積層部を有する第nの導光板(n≧3)を備え、第nの導光板は、第(nー1)の導光板とその形状が異なり、第(nー1)の導光板との積層部に形成された全反射領域と第(nー1)の導光板の出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、第nの導光板の全反射領域の入光面積を第(nー1)の導光板の入光面積よりも、第(nー1)の導光板との積層部の長さに応じて大きくするように形成することもできる。   The edge light type partial drive backlight unit is formed by two light guide plates made of light guide plates having different first and second shapes. In the present invention, n light guide plates having different shapes are used. The second light guide plate further includes an nth light guide plate (n ≧ 3) having a laminated portion in which at least a part of the light guide plate is sequentially laminated, and the nth light guide plate The shape is different from that of the (n-1) light guide plate, and is adjacent to the total reflection region formed in the laminated portion of the (n-1) light guide plate and the exit surface of the (n-1) light guide plate. An irregular reflection region having a light emission surface that forms substantially the same plane, forming a diffuse reflection surface on at least a part of the light emission surface of the irregular reflection region, and a total reflection region of the nth light guide plate The light incident area of the (n−1) th is greater than the light incident area of the (n−1) th light guide plate. It can also be formed so as to increase according to the length of the laminate portion of the light guide plate.
また、大画面に対応した複数の導光板よりなるバックライトユニットに対応して、上記のいずれかのエッジライト型部分駆動バックライトユニットの2つを、各導光板の線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各導光板の光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することもでき、さらに、この複数を、各線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各部分駆動バックライトの光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することも可能である。   In addition, corresponding to a backlight unit composed of a plurality of light guide plates corresponding to a large screen, two of the above-mentioned edge light type partial drive backlight units are arranged so that the linear light sources of each light guide plate are on both ends. It is also possible to arrange the light emitting surfaces adjacent to each other so that the light emitting surfaces of each light guide plate form substantially the same plane, and moreover, this plurality of linear light sources are arranged on both ends. As described above, the light emission surfaces may be adjacent to each other, and the light emission surfaces of the partial drive backlights may be arranged so as to form substantially the same plane.
これらの大画面に対応した複数の導光板よりなるエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、液晶表示装置に好適する。   An edge light type partial drive backlight unit composed of a plurality of light guide plates corresponding to these large screens is suitable for a liquid crystal display device.
本発明によれば、複数の形状の異なる導光板を用いて部分駆動表示を容易に実現することができ、また、各光源のパワーや輝度調整を必要とせずに、各導光板の入光面積を変化させることにより光出射面の全体に亘り輝度の均一化を達成することができるため、LED光源等のパワー差によるジャンクション温度の差に基づく
各導光板の光源の寿命差を著しく小さくすることができ、各導光板の光源の寿命を均一化、即ち、バックライトユニットの光源の長寿命化を達成することができる上、エリア・コントロール時の光源の調節範囲を大きくすることが可能となる。
According to the present invention, partial drive display can be easily realized using a plurality of light guide plates having different shapes, and the light incident area of each light guide plate can be obtained without adjusting the power or luminance of each light source. By changing the brightness, it is possible to achieve uniform brightness over the entire light exit surface, so that the light source life difference of each light guide plate based on the difference in junction temperature due to the power difference of the LED light source etc. is remarkably reduced The light source life of each light guide plate can be made uniform, that is, the life of the light source of the backlight unit can be extended, and the adjustment range of the light source during area control can be increased. .
また、本発明によれば、全ての光源がバックライトユニットの両端側に配置されるため、その構造が簡単で、かつ、その縦・横の分割面の数に制限されない大画面のエリア・コントロールに適した2次元的部分駆動可能なエッジライト型部分駆動バックライトユニットを容易に達成することができる。   In addition, according to the present invention, since all the light sources are arranged at both ends of the backlight unit, the structure is simple and the area control of the large screen is not limited by the number of vertical and horizontal division planes. The edge light type partial drive backlight unit capable of two-dimensional partial drive suitable for the above can be easily achieved.
さらに、本発明によれば、従来困難とされたエリア・コントロール等の機能付加と薄型化を同時に達成することができる。   Furthermore, according to the present invention, it is possible to simultaneously achieve the addition of functions such as area control, which has been difficult in the past, and the reduction in thickness.
本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの一実施例を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of an edge light type partial drive backlight unit according to the present invention. 本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの他の実施例を示す断面図(a)、斜視図(b)及びそれを用いた液晶表示装置の一実施例を示す断面図(c)である。FIG. 6 is a cross-sectional view (a), a perspective view (b) showing another embodiment of the edge light type partial drive backlight unit according to the present invention, and a cross-sectional view (c) showing an embodiment of a liquid crystal display device using the same. . 本発明による多数のエリアに分割されたエッジライト型部分駆動バックライトユニットの平面図である。1 is a plan view of an edge light type partial drive backlight unit divided into a number of areas according to the present invention; FIG. 本発明で用いられた光源への印加電力と輝度値の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the electric power applied to the light source used by this invention, and a luminance value. 本発明の先願に係るエッジライト型部分駆動バックライトユニットを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the edge light type partial drive backlight unit which concerns on the prior application of this invention.
以下、面図を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to a plan view.
図1は、本発明の基本的な原理を説明するためのエッジライト型部分駆動バックライトユニット10の断面図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an edge light type partial drive backlight unit 10 for explaining the basic principle of the present invention.
同図において、11、21は線状光源、12、22は導光板、13、23は光出射面、14、24は反射ドット等により形成された乱反射面、16、26は反射シートである。   In the figure, 11 and 21 are linear light sources, 12 and 22 are light guide plates, 13 and 23 are light exit surfaces, 14 and 24 are irregular reflection surfaces formed by reflective dots, and 16 and 26 are reflection sheets.
線状光源11、21は各導光板12、22の端部にそれぞれ平行配置され、各導光板12,22の光出射面13,23は実質的に同一平面を形成するように隣接して配置されている。第1の導光板12の光出射面13の対向面には、その少なくとも一部、通常は全面に乱反射面14が形成されており、第2の導光板22は、第1の導光板12と少なくとも一部が積層された積層部Lからなる全反射領域Tと、第1の導光板12の光出射面13と隣接する光出射面23を有する乱反射領域Dからなり、この乱反射領域Dの光出射面23の対向面の少なくとも一部、通常は全面に乱反射面24が形成されている。 The linear light sources 11 and 21 are arranged in parallel to the end portions of the light guide plates 12 and 22, respectively, and the light emitting surfaces 13 and 23 of the light guide plates 12 and 22 are arranged adjacent to each other so as to form substantially the same plane. Has been. An irregular reflection surface 14 is formed on at least a part, usually the entire surface, of the first light guide plate 12 facing the light exit surface 13. The second light guide plate 22 is connected to the first light guide plate 12. and a total reflection region T b at least partially made of laminated multilayer portion L a, consists diffuse reflection region D a having a light emitting surface 23 adjacent to the light emitting surface 13 of the first light guide plate 12, the diffuse reflection area At least a portion of the facing surfaces of the D a of the light emitting surface 23 generally is irregular reflection surface 24 is formed on the entire surface.
上記第2の導光板22の全反射領域Tへの入光面積は、第1の導光板12の入光面積よりも大きく形成されており、例えば、第2の導光板22の厚さを第1の導光板12の厚さよりも厚く形成することにより実施されるが、第1の導光板12の入光側端部の一部を遮蔽することにより各導光板の入光面積を変化させることも可能である。 The light entrance area of the total reflection region T b of the second light guide plate 22 is larger than the incident area of the first light guide plate 12, for example, the thickness of the second light guide plate 22 The first light guide plate 12 is formed to be thicker than the first light guide plate 12, but the light incident area of each light guide plate is changed by shielding a part of the light incident side end of the first light guide plate 12. It is also possible.
導光板12、22には、可視光の透過性が優れた樹脂が採用され、PMMA(ポリメチル・メタクリレート:広義のアクリル樹脂)やPC(ポリカーボネート)等が採用される。また導光板12、22の一端側に配置された線状光源11、21としてLED(発光ダイオード)、CCFL(冷陰極管)、HCFL(熱陰極管)が用いられるが、ローカルディミングやインパルシブ方式の部分駆動を具現するためにLEDを採用することが好ましい。LEDを用いる場合には、パッケージ上面から出光するトップビュー型又はパッケージ側面から出光するサイドビュー型のいずれをも用いることができる。   For the light guide plates 12 and 22, a resin having excellent visible light permeability is employed, and PMMA (polymethyl methacrylate: broadly defined acrylic resin), PC (polycarbonate), or the like is employed. Moreover, although LED (light emitting diode), CCFL (cold cathode tube), and HCFL (hot cathode tube) are used as the linear light sources 11 and 21 arranged on one end side of the light guide plates 12 and 22, local dimming or impulsive method is used. It is preferable to employ an LED to implement partial driving. When the LED is used, either a top view type that emits light from the upper surface of the package or a side view type that emits light from the side surface of the package can be used.
線状光源11、21の導光板12、22側の端部を除く周囲には断面コ字状又はL字状のランプリフレクタ15、25がそれぞれ配置され、また、導光板12、22の光出射面13、23のそれぞれの対向面には、反射シート16、26が、それぞれの導光板の端面には端面反射シート17、27が配置されている。
導光板12、22に形成された乱反射面14、24は、印刷方式、成型方式、粘着ドット方式又は溝加工方式のいずれかにより形成することができ、例えば、印刷法を用いた場合には、反射インクをグラデーションパターンにしたがって裏面に塗布することにより反射ドットが形成される。導光板12、22では、光出射面全体の輝度を均一化させるために、線状光源11、21近傍の反射ドットの面積を小さく、光源から遠く離れるほど反射ドットの面積を大きくする。
Lamp reflectors 15 and 25 having a U-shaped cross-section or L-shape are disposed around the linear light sources 11 and 21 except for the end portions on the light guide plates 12 and 22 side. Reflective sheets 16 and 26 are disposed on the opposing surfaces of the surfaces 13 and 23, and end-surface reflective sheets 17 and 27 are disposed on the end surfaces of the respective light guide plates.
The irregular reflection surfaces 14 and 24 formed on the light guide plates 12 and 22 can be formed by any one of a printing method, a molding method, an adhesive dot method, and a groove processing method. For example, when a printing method is used, The reflective dots are formed by applying the reflective ink to the back surface according to the gradation pattern. In the light guide plates 12 and 22, the area of the reflective dots in the vicinity of the linear light sources 11 and 21 is reduced and the area of the reflective dots is increased as the distance from the light source is increased in order to make the luminance of the entire light emitting surface uniform.
LED等の線状光源11、21から出た光は導光板12、22の側部から入射するが、このときに表面反射する光を除き、ほぼ全ての光が導光板内に入射し、全反射領域では表面反射を繰り返して進行し、乱反射領域の乱反射面14、24に形成された反射ドットで光が散乱され、光出射面13、23から外に光が出て行く。   Light emitted from the linear light sources 11 and 21 such as LEDs enters from the side portions of the light guide plates 12 and 22, but almost all of the light enters the light guide plate except for light reflected on the surface at this time. In the reflection region, surface reflection is repeated and light is scattered by the reflection dots formed on the irregular reflection surfaces 14 and 24 in the irregular reflection region, and the light exits from the light exit surfaces 13 and 23.
反射シート16,26は、全反射の他、反射ドットの散乱光の一部で導光板背面に向かう成分を反射して光出射面正面に向かわせる。   In addition to the total reflection, the reflection sheets 16 and 26 reflect a component of the scattered light of the reflection dots toward the rear surface of the light guide plate and direct it toward the front surface of the light emission surface.
上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニット10においては、第1の導光板12の線状光源11から出た光及びランプリフレクタ15で反射された光Pは、導光板12の端部の入射面から導光板内へ入光し、乱反射面14の反射ドットで乱反射されて光出射面13から出射し、一方、第2の導光板22の線状光源21から出た光Pは、導光板22の端面から導光板内へ入光し、全反射領域Tの平滑面で全反射を繰り返しながら、表面反射を除き入光した光はすべてが全反射光となって導光板22内を進み、乱反射面24の反射ドットで乱反射されて光出射面23から出射する点は、図5におけると同様であるが、エッジライト型部分駆動バックライトユニット10においては、第1の導光板12の厚さtは、第2の導光板22の積層部Lにおける厚さtよりも薄く形成されているため、第1の導光板12への入光量は第2の導光板22への入光量よりも小さくなる。 In the edge light type partial driving the backlight unit 10 described above, the light P a which is reflected by the light and the lamp reflector 15 exiting from the linear light source 11 of the first light guide plate 12 is incident end of the light guide plate 12 receiving light from the surface to the light guide plate within, is irregularly reflected by the reflection dots irregular reflection surface 14 and emitted from the light emitting surface 13, whereas, the light P b emitted from the linear light source 21 of the second light guide plate 22, guide receiving light from the end face of the optical plate 22 to the light guide plate in while repeating total reflection smooth surface of the total reflection region T a, all light entering the exception of surface reflection is total reflected light becomes light guide plate 22 In the same manner as in FIG. 5, the light is diffused by the reflecting dots on the irregular reflection surface 24 and emitted from the light exit surface 23. However, in the edge light type partial drive backlight unit 10, the first light guide plate 12 the thickness t a, the second light guide plate Because it is thinner than the thickness t b of the lamination unit L a of 22, incident light intensity to the first light guide plate 12 becomes smaller than the amount of light received into the second light guide plate 22.
このように、第2の導光板22の全反射領域の入光面積を第1の導光板12の入光面積よりも大きくすることにより、光の取り出し効率の差を低減し、光出射面13と23の輝度を均一化することができる。   Thus, by making the light incident area of the total reflection region of the second light guide plate 22 larger than the light incident area of the first light guide plate 12, the difference in light extraction efficiency is reduced, and the light exit surface 13. And 23 can be made uniform.
この入光面積は、例えば、使用する導光板の厚さXと光出射面の輝度値Yの関係を実験的に求め、さらに、導光板の材料及び形状、反射材料の種類、反射面の形状、第2の導光板の積層部における光路長、光源の種類等の輝度値に対する影響を経験的に考慮して定めることができる。   This light incident area is obtained, for example, by experimentally determining the relationship between the thickness X of the light guide plate to be used and the luminance value Y of the light exit surface, and further, the material and shape of the light guide plate, the type of reflective material, and the shape of the reflective surface The influence on the luminance value such as the optical path length and the type of the light source in the laminated portion of the second light guide plate can be determined by empirical consideration.
特に、線状光源11、21にLED等からなる実質的に同一の線状光源を用いた場合に、各導光板の輝度調整が単一電流により電流調光されるときに、各導光板の輝度が実質的に同等となるように、各導光板12、22の入光面積、即ち、厚さを設定することができる。   In particular, when substantially the same linear light source composed of LEDs or the like is used for the linear light sources 11 and 21, when the luminance adjustment of each light guide plate is current-modulated by a single current, The light incident area, that is, the thickness of each of the light guide plates 12 and 22 can be set so that the luminance is substantially equal.
図1のエッジライト型部分駆動バックライトユニット10は、2枚の導光板を用いているが、本発明では、3以上の導光板の複数枚を用いてエッジライト型部分駆動バックライトユニットを構成することができる。   The edge light type partial drive backlight unit 10 of FIG. 1 uses two light guide plates, but in the present invention, the edge light type partial drive backlight unit is configured by using a plurality of three or more light guide plates. can do.
即ち、第2の導光板22の下部に積層して第3の導光板を配置し、この第3の導光板は、第2の導光板との積層部に形成された全反射領域と第2の導光板の出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、乱反射領域の光出射面の対向面に乱反射面を形成するとともに、第3の導光板の全反射領域の入光面積を第2の導光板の入光面積よりも大きく形成する。この場合は、第2の導光板22と第3の導光板との積層部の長さが第1の導光板12と第2の導光板22との積層部の長さLがよりも長いことに対応している。この構成においては、第1乃至第3の導光板の光出射面は実質的な同一平面を形成し、第2及び第3の導光板の乱反射領域の各光出射面に対向する乱反射面の好ましくは全面に反射ドット等が形成される。以上の構成は、導光板が4枚以上の場合にも同様に適用可能である。 That is, a third light guide plate is disposed on the lower portion of the second light guide plate 22, and the third light guide plate has a total reflection region formed in a stacked portion with the second light guide plate and the second light guide plate. The diffused reflection region is adjacent to the light exit surface of the light guide plate and has a light exit surface that forms substantially the same plane. The diffused reflection surface is formed on the surface opposite to the light exit surface of the diffuse reflection region. The light incident area of the total reflection region of the light plate is formed larger than the light incident area of the second light guide plate. In this case, the long length of the laminate portion of the second light guide plate 22 and the third light guide plate even length L a Gayori of the laminate of the first light guide plate 12 and the second light guide plate 22 It corresponds to that. In this configuration, the light emitting surfaces of the first to third light guide plates form substantially the same plane, and preferably the irregular reflection surfaces facing the light emitting surfaces of the irregular reflection regions of the second and third light guide plates. Is formed with reflective dots and the like on the entire surface. The above configuration can be similarly applied when there are four or more light guide plates.
また、上記のエッジライト型部分駆動バックライトユニットの2つを、各導光板の線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各導光板の光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置することもできる。   Also, two of the edge light type partial drive backlight units described above are adjacent to each other so that the linear light sources of the respective light guide plates are arranged on both ends, and the light output surfaces of the respective light guide plates are substantially Can be arranged so as to form the same plane.
図2(a)は、図1のエッジライト型部分駆動バックライトユニット10の第2の導光板22と、同一構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット10´の第2の導光板22´を対向して配置し、各ユニット10、10´の各第1及び第2の導光板12、12´、22、22´が同一平面を構成するように配置した構成の断面図を示し、同図(b)はその斜視図を示す。   2A shows the second light guide plate 22 of the edge light type partial drive backlight unit 10 of FIG. 1 and the second light guide plate 22 ′ of the edge light type partial drive backlight unit 10 ′ having the same structure. A cross-sectional view of a configuration in which the first and second light guide plates 12, 12 ′, 22, and 22 ′ of the units 10 and 10 ′ are arranged to face each other is shown in the same plane. (B) shows the perspective view.
この場合において、各ユニット10、10´の線状光源(図示せず)は両端側に配置され、各導光板の線状光源にLED等からなる実質的に同一の線状光源を用いた場合に、各導光板の輝度調整が単一電流により電流調光されるときに、各導光板の輝度が実質的に同等となるように、各導光板12、12´、22、22´12、22の入光面積、即ち、厚さが設定される。   In this case, the linear light sources (not shown) of the units 10 and 10 'are arranged at both ends, and substantially the same linear light source composed of LEDs or the like is used as the linear light source of each light guide plate. In addition, when the brightness adjustment of each light guide plate is current-dimmed by a single current, the light guide plates 12, 12 ', 22, 22'12, A light incident area of 22, that is, a thickness is set.
図2(c)は、同図(a)、(b)のエッジライト型部分駆動バックライトユニット10、10´を用いた液晶表示装置の断面図を示す。上記のように、各導光板12、12´、22、22´が同一平面を構成するように対向して配置されたエッジライト型部分駆動バックライトユニット10、10´の上面には2枚の拡散シートB、BがプリズムシートCを挟んで配置され、その上面に液晶パネルAが配置される。この拡散シートは、反射ドットを目立たなくする目的だけでなく、光を正面に集めて正面輝度を高くするという重要な働きを持つ。また、プリズムシートは、レンズシートの一種で、正面方向の輝度を向上させるために、バックライトの導光板の上面に設置される。   FIG. 2C shows a cross-sectional view of a liquid crystal display device using the edge light type partial drive backlight units 10 and 10 ′ shown in FIGS. As described above, two light guide plates 12, 12 ′, 22, 22 ′ are arranged on the upper surface of the edge light type partial drive backlight units 10, 10 ′ arranged so as to face each other. Diffusion sheets B and B are arranged with the prism sheet C interposed therebetween, and the liquid crystal panel A is arranged on the upper surface thereof. This diffusion sheet not only has the purpose of making the reflective dots inconspicuous, but also has an important function of increasing the front brightness by collecting light in the front. The prism sheet is a kind of lens sheet, and is installed on the upper surface of the light guide plate of the backlight in order to improve the luminance in the front direction.
大画面に対応した多数のエリアに分割されたエッジライト型部分駆動バックライトユニットに対しては、以上述べたエッジライト型バックライトユニットの複数を用いて容易に達成することが可能である。   An edge light type partial drive backlight unit divided into a large number of areas corresponding to a large screen can be easily achieved by using a plurality of the edge light type backlight units described above.
図3は、前述の3枚の導光板からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニットの8枚を用いた例を示す平面図である。   FIG. 3 is a plan view showing an example in which eight of the above-described edge light type partial drive backlight units including the three light guide plates are used.
同図において、第1乃至第3の導光板12、22、32からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニット20´と第1乃至第3の導光板12´、22´、32´からなるエッジライト型部分駆動バックライトユニット30´を各導光板が同一平面を形成するように、各線状光源11、11´を両端部側に配置し、この4組を並列配置したものである。この場合全ての導光板は実質的に同一平面を形成する。この場合も図2(c)と同様に、導光板の上面に拡散シートB、プリズムシートC及び液晶パネルAが配置される。   In the figure, an edge light type partial drive backlight unit 20 ′ composed of first to third light guide plates 12, 22, 32 and an edge light composed of first to third light guide plates 12 ′, 22 ′, 32 ′. In the mold partial drive backlight unit 30 ′, the linear light sources 11 and 11 ′ are arranged on both end sides so that the light guide plates form the same plane, and these four sets are arranged in parallel. In this case, all the light guide plates form substantially the same plane. Also in this case, similarly to FIG. 2C, the diffusion sheet B, the prism sheet C, and the liquid crystal panel A are arranged on the upper surface of the light guide plate.
上記のような構成とすることにより、液晶表示装置の液晶パネルを複数の領域に分割して、各分割領域のグレーレベル値に応じて各分割領域別に線状光源の輝度値を均一化することができる。また、各エリアに対応する線状光源をエリア毎に制御することにより、ローカルディミングも容易となる。   With the above configuration, the liquid crystal panel of the liquid crystal display device is divided into a plurality of regions, and the luminance value of the linear light source is made uniform for each divided region according to the gray level value of each divided region. Can do. Moreover, local dimming is also facilitated by controlling the linear light source corresponding to each area for each area.
(1)乱反射領域の各導光板の厚さを同一とした場合の輝度差
図5に示すように、幅100mm、長さ98mmの長方形の有効発光エリア(光出射面)を有し、厚さ2mmの第1の導光板42をPMMAにより作成し、一方、幅100mm、長さ196mmの長方形の平面形状を有し、幅100mm、長さ98mm、厚さ4.23mmの長方形の有効発光エリア(光出射面)及び幅100mm、長さ98mm、厚さ2mmの長方形の積層部Lからなる第2の導光板52をPMMAにより作成した。これらの第1の導光板42及び第2の導光板52(L字型導光板)の乱反射面は、プリズム加工により形成された。プリズム加工は、各導光板の表面(発光面)には線状光源の光線方向に対して平行に、また、裏面には線状光源の光線方向に対して垂直に三角形の溝を連続的に形成した。
(1) Luminance difference when the thickness of each light guide plate in the irregular reflection region is the same, as shown in FIG. 5, it has a rectangular effective light emitting area (light emitting surface) having a width of 100 mm and a length of 98 mm. A first light guide plate 42 having a width of 100 mm, a length of 196 mm, and a rectangular effective light-emitting area having a width of 100 mm, a length of 98 mm, and a thickness of 4.23 mm (made of PMMA) The second light guide plate 52 made of a rectangular laminated portion L having a light emission surface) and a width of 100 mm, a length of 98 mm, and a thickness of 2 mm was formed by PMMA. The irregular reflection surfaces of the first light guide plate 42 and the second light guide plate 52 (L-shaped light guide plate) were formed by prism processing. In the prism processing, a triangular groove is continuously formed on the front surface (light emitting surface) of each light guide plate in parallel to the light beam direction of the linear light source and on the back surface perpendicular to the light beam direction of the linear light source. Formed.
上記の線状光源は、それぞれ第1の導光板42及び第2の導光板52の端部にLED(日亜化学工業(株)製NS2W123T)を16.65mmのピッチで各導光板の端部に6個配置された。   The linear light sources described above have LEDs (NS2W123T manufactured by Nichia Corporation) at the ends of the first light guide plate 42 and the second light guide plate 52, respectively, at the ends of each light guide plate at a pitch of 16.65 mm. 6 were arranged in the.
以上の端部にLEDを配置した第1の導光板42及び第2の導光板52を積層して図5に示す構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット40を製作した。   The edge light type partial drive backlight unit 40 having the structure shown in FIG. 5 was manufactured by laminating the first light guide plate 42 and the second light guide plate 52 in which LEDs are arranged at the end portions.
このようにして製作したエッジライト型部分駆動バックライトユニット40の光源への印加電力と輝度の関係を測定した結果を図4に示す。同図において、黒丸のデータは第1の導光板42の光出射面における輝度値を示し、黒四角のデータは第2の導光板52の光出射面における輝度値を示している。   FIG. 4 shows the result of measuring the relationship between the power applied to the light source and the luminance of the edge light type partial drive backlight unit 40 thus manufactured. In the figure, black circle data indicates the luminance value on the light emitting surface of the first light guide plate 42, and black square data indicates the luminance value on the light emitting surface of the second light guide plate 52.
図4から明らかなように、各導光板における光出射面の輝度差は、印加電力の増加とともに大きくなり、光源の標準消費電力(1.73W相当)程度では16〜18%に達する。   As is clear from FIG. 4, the luminance difference between the light exit surfaces of each light guide plate increases with an increase in applied power, and reaches 16 to 18% at the standard power consumption (equivalent to 1.73 W) of the light source.
この場合には、前述のように、光源の輝度を調整することにより光出射面に取り出される光量を調節することができるが、電力差に基づくジャンクション温度の差が光源の寿命へ大きく影響する。   In this case, as described above, the amount of light extracted to the light exit surface can be adjusted by adjusting the luminance of the light source. However, the difference in junction temperature based on the power difference greatly affects the life of the light source.
(2)乱反射領域の各導光板の厚さが異なる場合の光出射面の輝度差
上記(1)で用いた導光板を用いて、導光板の厚さXと光出射面の輝度値Yの関係を実験的に求めた結果、以下の実験式が得られた。
(2) Luminance difference of light exit surface when thickness of each light guide plate in diffuse reflection region is different Using light guide plate used in (1) above, thickness X of light guide plate and brightness value Y of light exit surface As a result of experimentally determining the relationship, the following empirical formula was obtained.
Y =−82.305X+1335.9X+55.152
一方、上記(1)で述べたエッジライト型部分駆動バックライトユニット40における第1の導光板42及び第2の導光板52の光出射面の輝度差は、光源の標準消費電力(1.73W相当)程度で約900cd/mである。
Y = −82.305X 2 + 1335.9X + 55.152
On the other hand, the luminance difference between the light exit surfaces of the first light guide plate 42 and the second light guide plate 52 in the edge light type partial drive backlight unit 40 described in the above (1) is the standard power consumption (1.73 W) of the light source. Equivalent) to about 900 cd / m 2 .
上記の式(a)を基礎とし、第1及び第2の導光板(L字型導光板)の材料及び形状、反射材料の種類、反射面の形状、第2の導光板の積層部における光路長、光源の種類等の輝度に対する影響を経験的に考慮して、第2の導光板の厚さのみを変化させた場合に第1及び第2の導光板の光出射面の輝度をほぼ同一にする、即ち、第2の導光板の光出射面の輝度を900cd/m上昇させるためには、第2の導光板の厚さを約2.8〜3.0mm程度とすることが必要であることが判明した。 Based on the above formula (a), the material and shape of the first and second light guide plates (L-shaped light guide plate), the type of the reflective material, the shape of the reflective surface, and the optical path in the laminated portion of the second light guide plate Considering empirically the influence on the luminance such as the length and the type of the light source, when only the thickness of the second light guide plate is changed, the luminance of the light emitting surfaces of the first and second light guide plates is almost the same. In other words, in order to increase the luminance of the light exit surface of the second light guide plate by 900 cd / m 2 , the thickness of the second light guide plate needs to be about 2.8 to 3.0 mm. It turned out to be.
このことは、第2の導光板52の積層部の厚さを2mmとし、第1の導光板42の厚さを約1.1〜1.3mm程度とすることにより、第1の導光板42の光出射面の輝度を900cd/m低下させることができ、第1及び第2の導光板の光出射面の輝度をほぼ同一とすることができることを示している。これは、導光板の総厚を変化させない場合に有効である。 This is because the thickness of the laminated portion of the second light guide plate 52 is set to 2 mm and the thickness of the first light guide plate 42 is set to about 1.1 to 1.3 mm. This indicates that the luminance of the light exit surface of the first light guide plate can be reduced by 900 cd / m 2, and the brightness of the light exit surfaces of the first and second light guide plates can be made substantially the same. This is effective when the total thickness of the light guide plate is not changed.
(3)厚さが異なる導光板を用いたバックライトユニットの製作
上記(1)及び(2)の結果に基づいてバックライトユニットを具体的に製作する方法を以下に示す。まず、上記(1)で用いた第1の導光板42と同一形状の第1の導光板12をPMMAにより作成し、上記(1)で用いた第2の導光板52と厚さのみが異なる第2の導光板22をPMMAにより作成する。この第2の導光板の有効発光エリア(光出射面)の厚さは5.13mm、積層部Lにおける厚さは2.9mmである。
(3) Manufacture of Backlight Unit Using Light Guide Plates with Different Thicknesses A method for specifically manufacturing a backlight unit based on the results of (1) and (2) above is shown below. First, the first light guide plate 12 having the same shape as the first light guide plate 42 used in the above (1) is made of PMMA, and only the thickness is different from the second light guide plate 52 used in the above (1). The second light guide plate 22 is made of PMMA. The thickness of the effective light emitting area of the second light guide plate (light exit surface) 5.13Mm, the thickness in the lamination unit L a is 2.9 mm.
これらの第1の導光板12及び第2の導光板22(L字型導光板)の乱反射面は、上記(1)と同様の方法によるプリズム加工により形成し、LEDからなる線状光源も同様に各導光板の端部に6個配置する。   The irregular reflection surfaces of the first light guide plate 12 and the second light guide plate 22 (L-shaped light guide plate) are formed by prism processing by the same method as in the above (1), and the linear light source composed of LEDs is also the same. 6 are arranged at the end of each light guide plate.
以上の端部にLEDを配置した第1の導光板12及び第2の導光板22を積層して、図1に示す構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット10を製作する。   The edge light type partial drive backlight unit 10 having the structure shown in FIG. 1 is manufactured by laminating the first light guide plate 12 and the second light guide plate 22 in which LEDs are arranged at the end portions described above.
このようにして製作したエッジライト型部分駆動バックライトユニット10の輝度を印加電力を光源の標準消費電力(1.73W相当)で測定した場合、第1の導光板12及び第2の導光板22の光出射面における輝度を、それぞれ約5600cd/mのほぼ同一の輝度にすることができる。 When the brightness of the edge light type partial drive backlight unit 10 manufactured in this way is measured by applying the applied power to the standard power consumption of the light source (equivalent to 1.73 W), the first light guide plate 12 and the second light guide plate 22 are used. The luminance at the light exit surface can be approximately the same luminance of about 5600 cd / m 2 .
一方、第2の導光板22の第1の導光板との積層部Lの厚さを2.0mm、有効発光エリア(光出射面)の厚さを3.43mmとし、第1の導光板の12の厚さを1.2mmとした他は上記と同様の方法により、図1に示す構造のエッジライト型部分駆動バックライトユニット10を製作する。 On the other hand, the first 2.0mm thickness of the laminate L a of the light guide plate, and 3.43mm thickness of the effective light emitting area (light emitting surface), the first light guide plate of the second light guide plate 22 The edge light partial drive backlight unit 10 having the structure shown in FIG. 1 is manufactured by the same method as described above except that the thickness of 12 is 1.2 mm.
このようにして製作したエッジライト型部分駆動バックライトユニット10の輝度を印加電力を光源の標準消費電力(1.73W相当)で測定した場合、第1の導光板12及び第2の導光板22の光出射面における輝度を、それぞれ約4700cd/mのほぼ同一の輝度にすることができる。 When the brightness of the edge light type partial drive backlight unit 10 manufactured in this way is measured by applying the applied power to the standard power consumption of the light source (equivalent to 1.73 W), the first light guide plate 12 and the second light guide plate 22 are used. Can be set to approximately the same luminance of about 4700 cd / m 2 .
この場合には、各導光板の輝度値は低下するが、同一の線状光源を用いた場合に、標準消費電力での使用において各導光板における光出射面に取り出される光量がほぼ同一となるため、電流調光を行う必要がなくジャンクション温度の差による光源の寿命を増大させることができる。   In this case, the luminance value of each light guide plate is reduced, but when the same linear light source is used, the amount of light extracted to the light exit surface of each light guide plate is almost the same when used with standard power consumption. Therefore, it is not necessary to perform current dimming, and the lifetime of the light source due to the difference in junction temperature can be increased.
このことは導光板の総厚(t+t)を変化させずに、同一の線状光源を用いた場合に、標準消費電力での使用において各導光板の輝度値をほぼ同一にすることができることを示している。 This means that when the same linear light source is used without changing the total thickness (t a + t b ) of the light guide plate, the luminance value of each light guide plate is made substantially the same when used with standard power consumption. It shows that you can.
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明はこれに限定されず、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることはいうまでもないことである。   Although the present invention has been described with the specific embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to this, and any configuration known so far can be adopted as long as the effects of the present invention are exhibited. It goes without saying that it can be done.
本発明によるエッジライト型部分駆動バックライトユニットは、エリア・コントロール可能なバックライトを備えた液晶表示装置に用いることができる。   The edge light type partial drive backlight unit according to the present invention can be used for a liquid crystal display device having an area-controllable backlight.
10、10´、20´、30´、40 エッジライト型部分駆動バックライトユニット
11、11´、21、 41、51 線状光源
12、12´、42 第1の導光板
22、22´、52 第2の導光板
32、32´ 第3の導光板
13、23、43、53 光出射面
14、24、44、54 乱反射面
16、26 反射シート
15、25、45、55 ランプリフレクタ
16、26、46、56 反射シート
17、27、47、57 端面反射シート
A 液晶パネル
B 拡散シート
C プリズムシート
D、D 乱反射領域
L、L 積層部
T、T 全反射領域
、P
10, 10 ', 20', 30 ', 40 Edge light type partial drive backlight unit 11, 11', 21, 41, 51 Linear light source 12, 12 ', 42 First light guide plate 22, 22', 52 Second light guide plate 32, 32 ′ Third light guide plate 13, 23, 43, 53 Light exit surface 14, 24, 44, 54 Diffuse reflection surface 16, 26 Reflection sheet 15, 25, 45, 55 Lamp reflector 16, 26 , 46, 56 reflection sheet 17,27,47,57 edge reflection sheet A liquid crystal panel B diffusion sheet C prism sheet D, D a diffuse reflection area L, L a laminated portion T, T b total reflection region P 1, P 2 light

Claims (12)

  1. 端部にそれぞれ線状光源を備えた導光板の複数を、それぞれの導光板の各光出射面が実質的に同一平面を形成するように隣接して配置し、かつ前記複数の導光板の各線状光源が平行配置されたエッジライト型部分駆動バックライトにおいて、前記エッジライト型部分駆動バックライトは、導光板の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面が形成された第1の導光板と、前記第1の導光板とその形状が異なり、少なくとも導光板の一部が前記第1の導光板と積層された積層部を有する第2の導光板とからなり、前記第2の導光板は、前記積層部に形成された全反射領域と前記第1の導光板の光出射面と隣接する光出射面を有する乱反射領域とからなり、前記乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、前記第2の導光板の全反射領域の入光面積を前記第1の導光板の入光面積よりも大きくしたことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   A plurality of light guide plates each having a linear light source at each end are arranged adjacent to each other so that each light exit surface of each light guide plate forms substantially the same plane, and each line of the plurality of light guide plates In the edge light type partial drive backlight in which the shape light sources are arranged in parallel, the edge light type partial drive backlight has a first light guide surface in which an irregular reflection surface is formed on at least a part of the light emitting surface of the light guide plate. The second light guide plate is different from the first light guide plate in shape, and includes at least a part of the light guide plate having a laminated portion laminated with the first light guide plate. The light plate includes a total reflection region formed in the stacked portion and a diffuse reflection region having a light output surface adjacent to the light output surface of the first light guide plate, and at least a part of the light output surface of the diffuse reflection region. While forming a diffuse reflection surface on the opposite surface Edge light type partial driving backlight unit, characterized in that the light entry area of the total reflection area of the second light guide plate was larger than the light incident area of the first light guide plate.
  2. 第2の導光板は、さらに、それぞれ順次少なくとも導光板の一部が積層された積層部を有する第nの導光板(n≧3)を備え、前記第nの導光板は、第(nー1)の導光板とその形状が異なり、第(nー1)の導光板との積層部に形成された全反射領域と前記第(nー1)の導光板の出射面と隣接し、実質的に同一平面を形成する光出射面を有する乱反射領域とからなり、前記乱反射領域の光出射面の少なくとも一部の対向面に乱反射面を形成するとともに、前記第nの導光板の全反射領域の入光面積を前記第(nー1)の導光板の入光面積よりも、前記第(nー1)の導光板との積層部の長さに応じて大きくしたことを特徴とする請求項1記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   The second light guide plate further includes an nth light guide plate (n ≧ 3) having a laminated portion in which at least a part of the light guide plate is sequentially laminated. 1) the shape of the light guide plate is different from that of the total reflection region formed in the laminated portion of the (n-1) light guide plate and the exit surface of the (n-1) light guide plate, And a diffused reflection region having a light emitting surface that forms the same plane, forming a diffused reflection surface on at least a part of the light emitting surface of the diffused reflection region, and a total reflection region of the nth light guide plate The light incident area is made larger than the light incident area of the (n−1) light guide plate in accordance with the length of the laminated portion with the (n−1) light guide plate. Item 2. An edge light type partial drive backlight unit according to Item 1.
  3. 第1の導光板の光出射面の対向面の全面に乱反射面が形成されていることを特徴とする請求項1又は2記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   3. The edge light type partial drive backlight unit according to claim 1, wherein an irregular reflection surface is formed on the entire surface of the first light guide plate facing the light emitting surface.
  4. 第2及び第nの導光板の乱反射領域の光出射面の対向面の全面に乱反射面が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3いずれか1項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   The edge light type partial drive back according to any one of claims 1 to 3, wherein an irregular reflection surface is formed on the entire surface of the irregular reflection area of the second and nth light guide plates facing the light exit surface. Light unit.
  5. 各導光板の乱反射面は、印刷方式、成型方式、粘着ドット方式又は溝加工方式のいずれかにより形成されていることを特徴とする請求項1乃至4いずれか1項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   The edge light type partial drive according to any one of claims 1 to 4, wherein the irregular reflection surface of each light guide plate is formed by any one of a printing method, a molding method, an adhesive dot method, and a groove processing method. Backlight unit.
  6. 各導光板の線状光源は、実質的に同一の線状光源からなることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   6. The edge light type partial drive backlight unit according to claim 1, wherein the linear light sources of the respective light guide plates are substantially the same linear light source.
  7. 各導光板の線状光源は、LED又は冷陰極管のいずれかにより形成されていることを特徴とする請求項6記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   7. The edge light type partial drive backlight unit according to claim 6, wherein the linear light source of each light guide plate is formed of either an LED or a cold cathode tube.
  8. 各導光板の全反射領域の入光面積は、各導光板の輝度調整が単一電流により電流調光されるときに、各導光板の輝度が実質的に同等となるように設定されることを特徴とする請求項6又は7記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   The light incident area of the total reflection area of each light guide plate is set so that the brightness of each light guide plate is substantially equal when the brightness adjustment of each light guide plate is current-controlled by a single current. The edge light type partial drive backlight unit according to claim 6 or 7.
  9. 各導光板の全反射領域の入光面積は、各導光板の厚さを変化させることにより、各導光板の輝度調整が単一電流により電流調光されるときに、各導光板の輝度が実質的に同等となるように設定されることを特徴とする請求項8記載のエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   The light incident area of the total reflection area of each light guide plate is such that the brightness of each light guide plate is adjusted when the current is dimmed by a single current by changing the thickness of each light guide plate. 9. The edge light type partial drive backlight unit according to claim 8, wherein the edge light type partial drive backlight unit is set to be substantially equivalent.
  10. 請求項1乃至9いずれか1項記載の部分駆動バックライトユニットの2つを、各導光板の線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各導光板の光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置したことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   10. Two of the partial drive backlight units according to claim 1, wherein the light emitting surfaces are adjacent to each other so that the linear light sources of the respective light guide plates are arranged at both ends, and the light emission of each light guide plate. An edge light type partial drive backlight unit characterized in that the surfaces are arranged so as to form substantially the same plane.
  11. 請求項10記載の部分駆動バックライトの複数を、各線状光源が両端側に配置されるように光出射面を隣接し、各部分駆動バックライトの光出射面が実質的に同一平面を形成するように配置したことを特徴とするエッジライト型部分駆動バックライトユニット。   A plurality of the partial drive backlights according to claim 10, the light emission surfaces are adjacent to each other so that each linear light source is disposed on both ends, and the light emission surfaces of each partial drive backlight form substantially the same plane. An edge light type partial drive backlight unit characterized by being arranged as described above.
  12. 請求項10又は11記載の部分駆動バックライトを備えたことを特徴とする液晶表示装置。   A liquid crystal display device comprising the partial drive backlight according to claim 10.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011029023A (en) * 2009-07-27 2011-02-10 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Liquid crystal display device
WO2011157016A1 (en) * 2010-06-17 2011-12-22 深圳市华星光电技术有限公司 Backlight module and display device
WO2012012956A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 深圳市华星光电技术有限公司 Side-light type backlight module and liquid crystal display using the same
WO2012086221A1 (en) * 2010-12-25 2012-06-28 オムロン株式会社 Surface light-source apparatus and three-dimensional display apparatus
KR101879715B1 (en) * 2011-04-04 2018-07-19 엘지디스플레이 주식회사 liquid crystal display device and method of driving the same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163305A (en) * 1986-12-17 1988-07-06 Philips Nv Liquid crystal display lighting system
JP2001184929A (en) * 1999-12-24 2001-07-06 Nec Corp Plane light source apparatus and liquid crystal display provided with it
JP2003532273A (en) * 2000-05-04 2003-10-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Lighting system and display device
JP2004303564A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Fujitsu Display Technologies Corp Lighting system, and display device equipped with it
JP2007529859A (en) * 2004-03-15 2007-10-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Light guide device and method for guiding light therethrough
JP2009170325A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Minebea Co Ltd Planar lighting system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63163305A (en) * 1986-12-17 1988-07-06 Philips Nv Liquid crystal display lighting system
JP2001184929A (en) * 1999-12-24 2001-07-06 Nec Corp Plane light source apparatus and liquid crystal display provided with it
JP2003532273A (en) * 2000-05-04 2003-10-28 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Lighting system and display device
JP2004303564A (en) * 2003-03-31 2004-10-28 Fujitsu Display Technologies Corp Lighting system, and display device equipped with it
JP2007529859A (en) * 2004-03-15 2007-10-25 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Light guide device and method for guiding light therethrough
JP2009170325A (en) * 2008-01-18 2009-07-30 Minebea Co Ltd Planar lighting system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011029023A (en) * 2009-07-27 2011-02-10 Hitachi Consumer Electronics Co Ltd Liquid crystal display device
WO2011157016A1 (en) * 2010-06-17 2011-12-22 深圳市华星光电技术有限公司 Backlight module and display device
WO2012012956A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 深圳市华星光电技术有限公司 Side-light type backlight module and liquid crystal display using the same
WO2012086221A1 (en) * 2010-12-25 2012-06-28 オムロン株式会社 Surface light-source apparatus and three-dimensional display apparatus
JP2012138222A (en) * 2010-12-25 2012-07-19 Omron Corp Planar light source device and three-dimensional display device
KR101879715B1 (en) * 2011-04-04 2018-07-19 엘지디스플레이 주식회사 liquid crystal display device and method of driving the same

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