JP2012185941A - Light source module and electronic equipment equipped with the same - Google Patents

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Hideaki Nagura
秀明 名倉
Fumio Kokubo
文雄 小久保
Sumuto Nishioka
澄人 西岡
Takuya Ishizaka
卓也 石坂
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source module with coupling efficiency from a light source to a light guide plate enhanced and capable of improving light utilization efficiency, as well as an electronic equipment equipped with the same.SOLUTION: The light source module is provided with a light guide plate 13, an LED 23 arranged below the light guide plate 13, and an optical coupling member 30 coupling the light from the LED 23 to be guided inside the light guide plate 13. The optical coupling member 30 is provided with a concave part 34 formed avoiding an optical path of the light from the LED 23. The concave part 34 is provided with a reflective sheet 35 for reflecting to the light guide plate 13 light which returns to the optical coupling member 30 without being optically coupled with the light guide plate 13.

Description

本発明は、導光板の下方に光源が設けられた直下型の光源モジュール、および、それを備えた電子機器に関する。より詳細には、バックライトとして好適な光源モジュール、および、それを備えた液晶表示装置等の電子機器に関する。   The present invention relates to a direct type light source module in which a light source is provided below a light guide plate, and an electronic apparatus including the same. More specifically, the present invention relates to a light source module suitable as a backlight and an electronic apparatus such as a liquid crystal display device including the light source module.

液晶表示装置は、薄型、軽量に出来ることから色々な分野に使用されている。液晶テレビをはじめとする液晶表示装置においては、光源からの光を導光板によって面状に出射させる導光板を備えたバックライトが多用されている。また、バックライトの光源として、LED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)が使用されている。   Liquid crystal display devices are used in various fields because they can be made thin and light. In a liquid crystal display device such as a liquid crystal television, a backlight including a light guide plate that emits light from a light source in a planar shape by the light guide plate is often used. Further, an LED (Light Emitting Diode) is used as a light source of the backlight.

バックライトの光源の配置には、直下型と、サイドエッジ型(サイドライト型ともいう)とがある。一般的な直下型は、液晶パネルの下に、LEDをマトリックス状に配列させて液晶パネルを均一に照射する方式である。また、直下型には、LEDと拡散レンズ(光を拡散させるレンズ)を用いてLEDから出射される光を広げて液晶パネルを均一に照射する方式もある。拡散レンズを用いた場合は、光を拡散させてパネルに照射するため、少ない光源数で均一にパネルを照射することができる。   The arrangement of the light source of the backlight includes a direct type and a side edge type (also referred to as a side light type). A general direct type is a system in which LEDs are arranged in a matrix under a liquid crystal panel to uniformly irradiate the liquid crystal panel. In addition, the direct type includes a method in which light emitted from the LED is spread using a LED and a diffusion lens (a lens that diffuses light) to uniformly irradiate the liquid crystal panel. When a diffusing lens is used, light is diffused and applied to the panel, so that the panel can be applied uniformly with a small number of light sources.

しかし、一般的な直下型のバックライトにおいては、光を拡散させて均一に照射するために、光源とパネルまでの距離をある程度とらなければならない。そこで、導光板を利用した直下型のバックライトが検討されている。直下型では、導光板の直下(液晶表示パネルの直下)に光源が配置され、導光板の下方から光を、導光板に入射させる。   However, in a general direct type backlight, in order to diffuse and uniformly irradiate light, it is necessary to take a certain distance between the light source and the panel. Therefore, a direct type backlight using a light guide plate has been studied. In the direct type, a light source is disposed directly below the light guide plate (directly below the liquid crystal display panel), and light enters the light guide plate from below the light guide plate.

一方、サイドライト型では、導光板の長手方向の両端面に光源が配置され、各端面から光を導光板に入射させる。   On the other hand, in the side light type, light sources are arranged on both end faces in the longitudinal direction of the light guide plate, and light enters the light guide plate from each end face.

しかし、サイドエッジ型のバックライトにおいては、熱膨張により導光板が伸縮する。特に、導光板の長手方向の伸縮量が大きい。このため、導光板の端部においては、光源を導光板に密着させることはできず、熱膨張による伸縮量を見越した隙間を有する構造となっている。この結果、隙間の存在により光源からの光の導光板への入射効率が悪くなるという問題点を有している。導光板が大型化になればなるほど、導光板の伸縮量は大きくなり、この問題も顕著になる。従って、大型の導光板の場合、光源と導光板との隙間を大きくしなければならず、入射効率がさらに低下しやすい。   However, in the side edge type backlight, the light guide plate expands and contracts due to thermal expansion. In particular, the length of the light guide plate in the longitudinal direction is large. For this reason, at the edge part of a light-guide plate, a light source cannot be closely_contact | adhered to a light-guide plate, but it has a structure which has the clearance | gap which anticipated the expansion-contraction amount by thermal expansion. As a result, there is a problem that the incidence efficiency of light from the light source to the light guide plate is deteriorated due to the presence of the gap. As the light guide plate becomes larger, the amount of expansion and contraction of the light guide plate increases, and this problem becomes more prominent. Therefore, in the case of a large light guide plate, the gap between the light source and the light guide plate must be increased, and the incident efficiency is likely to be further reduced.

これに対し、直下型のバックライトの場合、導光板の厚さ方向の伸縮量は大きくないので、LEDを導光板に近接して配設することができる。このため、サイドエッジ型のバックライトのような問題は生じない。従って、直下型のバックライトは、サイドエッジ型のバックライトよりも導光板への光の結合効率及び光利用効率を向上できるものとなっている。   On the other hand, in the case of a direct backlight, the amount of expansion and contraction in the thickness direction of the light guide plate is not large, so that the LEDs can be disposed close to the light guide plate. For this reason, the problem like a side edge type backlight does not arise. Therefore, the direct type backlight can improve the light coupling efficiency and light utilization efficiency to the light guide plate than the side edge type backlight.

ところで、例えば、特許文献1には、導光板への結合効率を高めることを目的とした、バックライトが開示されている。具体的には、特許文献1のバックライトは、光源からの光を、導光板の内部に導入するために、多角柱状の光結合部を備えている。この光結合部は、導光板の表面に接している。また、光源は、導光板における光結合部との接触面に対して、斜めに配置されている。これにより、光源からの光は、光結合部材を介して導光板に対して斜め方向に導光板内部に導入し、導光板に光結合される。   By the way, for example, Patent Document 1 discloses a backlight for the purpose of increasing the coupling efficiency to the light guide plate. Specifically, the backlight of Patent Document 1 includes a polygonal column-shaped light coupling portion in order to introduce light from the light source into the light guide plate. This optical coupling part is in contact with the surface of the light guide plate. The light source is disposed obliquely with respect to the contact surface of the light guide plate with the optical coupling portion. Thus, light from the light source is introduced into the light guide plate in an oblique direction with respect to the light guide plate via the optical coupling member, and is optically coupled to the light guide plate.

特開2008−257921号公報(2008年10月23日公開)Japanese Patent Laying-Open No. 2008-257721 (released on October 23, 2008)

しかしながら、特許文献1のバックライトでは、導光板の出射面で反射した光、および、導光板と光結合部との界面で反射した光は、利用されない。このため、特許文献1のバックライトの結合効率は高いとは言い難い。つまり、特許文献1のバックライトも、依然として光源から導光板への結合効率が低く、光利用効率が悪いという問題がある。   However, in the backlight of Patent Document 1, the light reflected by the light exit surface of the light guide plate and the light reflected by the interface between the light guide plate and the optical coupling portion are not used. For this reason, it is difficult to say that the coupling efficiency of the backlight of Patent Document 1 is high. That is, the backlight of Patent Document 1 still has a problem that the coupling efficiency from the light source to the light guide plate is low and the light utilization efficiency is poor.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、導光板の下方に光源が設けられた直下型の光源モジュールにおいて、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上し得る光源モジュールおよびそれを備えた電子機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to improve the coupling efficiency from the light source to the light guide plate in a direct light source module in which a light source is provided below the light guide plate, It is an object of the present invention to provide a light source module capable of improving the light use efficiency and an electronic device including the same.

本発明の光源モジュールは、上記課題を解決するために、導光板と、導光板の下方に設けられた光源と、光源と導光板との間に設けられ、光源からの光が導光板内部を導光するように光を結合する光結合部材とを備え、上記光源は、上記光結合部材の下面に配置され、上記光結合部材は、上面に導光板との光結合部を有し、下面に上記光源を避け、かつ、上記光結合部の下方の少なくとも一部を含むように凹部が形成されており、上記凹部に、上記導光板に光結合せずに光結合部材に戻った光を、導光板に反射する第1の反射部材を備えることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a light source module of the present invention is provided between a light guide plate, a light source provided below the light guide plate, and the light source and the light guide plate. An optical coupling member that couples light so as to guide light, the light source is disposed on a lower surface of the optical coupling member, and the optical coupling member has an optical coupling portion with a light guide plate on an upper surface, and a lower surface A recess is formed so as to avoid the light source and include at least a part below the optical coupling portion, and light that has returned to the optical coupling member without being optically coupled to the light guide plate is received in the concave portion. The first reflection member that reflects on the light guide plate is provided.

本発明の光源モジュールは、光源が、導光板の下方に設けられた、直下型の光源モジュールである。この光源モジュールは、光結合部材の下面に配置された光源から出射される光が、導光板内部を導光するように(すなわち、導光板に対して斜めに入射するように)、光を結合する光結合部材を備えている。   The light source module of the present invention is a direct light source module in which a light source is provided below a light guide plate. This light source module combines light so that light emitted from a light source disposed on the lower surface of the light coupling member is guided inside the light guide plate (that is, obliquely incident on the light guide plate). An optical coupling member is provided.

上記の発明によれば、光結合部材には、光源を避けて、凹部が形成されている。さらに、この凹部に、第1の反射部材が設けられている。凹部は、導光板との光結合部の下方の少なくとも一部を含むように形成されている。このため、第1の反射部材は、光結合部材の下面(下端)よりも導光板の下面に近づけて、配置される。つまり、導光板と第1反射部材との距離を縮めることができる。これにより、導光板に光結合せずに光結合部材に戻った光は、第1の反射部材によって、導光板へ反射される。従って、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。   According to the above invention, the optical coupling member is formed with the recess so as to avoid the light source. Further, a first reflecting member is provided in the recess. The concave portion is formed so as to include at least a part below the optical coupling portion with the light guide plate. For this reason, the first reflecting member is disposed closer to the lower surface of the light guide plate than the lower surface (lower end) of the optical coupling member. That is, the distance between the light guide plate and the first reflecting member can be reduced. Thereby, the light which is not optically coupled to the light guide plate and returns to the optical coupling member is reflected to the light guide plate by the first reflecting member. Therefore, the coupling efficiency from the light source to the light guide plate can be increased, and the light utilization efficiency can be improved.

なお、凹部は、光源からの光の光路の少なくとも一部を避けて設けられていればよく、光源からの光の光路の全てを避けて設けられていてもよい。言い換えれば、凹部は、光源からの光の光路を遮らないように設けられていることが好ましい。これにより、光結合部材の軽量化と共に、光結合部材の材料費を削減することが可能となる。   In addition, the recessed part should just be provided avoiding at least one part of the optical path of the light from a light source, and may be provided avoiding all the optical paths of the light from a light source. In other words, the recess is preferably provided so as not to block the optical path of light from the light source. This makes it possible to reduce the material cost of the optical coupling member as well as to reduce the weight of the optical coupling member.

また、光結合部材に凹部を形成することによって、凹部を形成しない場合よりも、光結合部材の厚さを均一化することができる。このため、光結合部材を成形等により作製した場合であっても、引けなどの成形不良が生じにくい。   Further, by forming the concave portion in the optical coupling member, the thickness of the optical coupling member can be made uniform as compared with the case where the concave portion is not formed. For this reason, even if the optical coupling member is produced by molding or the like, molding defects such as shrinkage are unlikely to occur.

なお、特許文献1には、本願発明における凹部を設けることも、第1の反射部材を設けることも一切記載されていない。つまり、特許文献1では、導光板に光結合せずに光結合部に戻った光を、再度導光板に光結合するように再反射させることはできない。   Note that Patent Document 1 does not describe the provision of the recess in the present invention nor the provision of the first reflecting member. That is, in Patent Document 1, light that is not optically coupled to the light guide plate and returned to the optical coupling unit cannot be rereflected so as to be optically coupled again to the light guide plate.

本発明の光源モジュールにおいて、上記光結合部材は、導光板の下面に平面で当接する頂部平坦面を有しており、
上記導光板の下面に、上記頂部平坦面との接触部分を避けて設けられた、導光板内部を導光する光を反射させる第2の反射部材を備えていることが好ましい。
In the light source module of the present invention, the optical coupling member has a flat top surface that abuts the lower surface of the light guide plate in a plane,
It is preferable that a second reflecting member for reflecting light guided through the light guide plate is provided on the lower surface of the light guide plate so as to avoid a contact portion with the top flat surface.

上記の発明によれば、光結合部材は、導光板の下面に平面で当接する頂部平坦面を有している。このため、導光板と頂部平坦面との接触部分には、導光板内部を導光する光を反射させる第2の反射部材を設けることができない。その結果、導光板に光結合しなかった光が、光結合部材に戻りやすい。従って、特に、導光板と頂部平坦面との接触部分(接合部分)では、結合効率の低下や、輝度ムラの発生など、光学特性に影響が出やすい。   According to said invention, the optical coupling member has the top flat surface which contact | abuts the lower surface of a light-guide plate in a plane. For this reason, the 2nd reflective member which reflects the light which guides the inside of a light guide plate cannot be provided in the contact part of a light guide plate and a top flat surface. As a result, light that is not optically coupled to the light guide plate is likely to return to the optical coupling member. Therefore, in particular, at the contact portion (joint portion) between the light guide plate and the top flat surface, the optical characteristics such as reduction in coupling efficiency and occurrence of luminance unevenness are likely to be affected.

しかし、上記の発明によれば、導光板に光結合せずに光結合部材に戻った光は、第1の反射部材によって、導光板へ確実に反射される。これにより、導光板と頂部平坦面との接触部分において、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。従って、第2の反射部材が形成された領域と、形成されていない領域との光取り出し効率を均一にすることができる。それゆえ、光源モジュールの輝度均一性を向上することができる。   However, according to said invention, the light which returned to the optical coupling member, without optically coupling with a light guide plate, is reliably reflected by the 1st reflection member to a light guide plate. Thereby, in the contact part of a light-guide plate and a top flat surface, the coupling efficiency from a light source to a light-guide plate can be improved, and light utilization efficiency can be improved. Therefore, the light extraction efficiency can be made uniform between the region where the second reflecting member is formed and the region where the second reflecting member is not formed. Therefore, the luminance uniformity of the light source module can be improved.

なお、光結合部材の頂部平坦面は、直接導光板に接していてもよいし、接着部を介して導光板に接していてもよい。   In addition, the top flat surface of the optical coupling member may be in direct contact with the light guide plate, or may be in contact with the light guide plate through an adhesive portion.

本発明の光源モジュールにおいて、上記凹部は、上記光結合部に対して平行な平坦面を有し、
上記第1の反射部材は、上記平坦面に設けられていることが好ましい。
In the light source module of the present invention, the concave portion has a flat surface parallel to the optical coupling portion,
The first reflecting member is preferably provided on the flat surface.

上記の発明によれば、第1の反射部材が、凹部に形成された平坦面上に設けられている。従って、凹部への第1の反射部材の形成を容易に実施することができる。   According to said invention, the 1st reflection member is provided on the flat surface formed in the recessed part. Therefore, it is possible to easily form the first reflecting member in the recess.

本発明の光源モジュールにおいて、上記平坦面は、上記導光板の下面に対して平行であることが好ましい。   In the light source module of the present invention, the flat surface is preferably parallel to the lower surface of the light guide plate.

上記の発明によれば、光結合部材の頂部平坦面と、第1の反射部材が設けられる平坦面とが、いずれも導光板の下面と平行となる。従って、第1の反射部材が設けられる平坦面において、光の拡散を抑制することができる。   According to the above invention, the top flat surface of the optical coupling member and the flat surface on which the first reflecting member is provided are both parallel to the lower surface of the light guide plate. Therefore, diffusion of light can be suppressed on the flat surface where the first reflecting member is provided.

本発明の光源モジュールにおいて、上記第1の反射部材は、上記光結合部材の長手方向に対して垂直方向の断面の幅が、上記頂部平坦面における同方向の幅よりも大きくなっていることを特徴とする請求項2に記載の光源モジュール。   In the light source module of the present invention, the first reflecting member has a cross-sectional width perpendicular to the longitudinal direction of the optical coupling member that is larger than the width of the top flat surface in the same direction. The light source module according to claim 2, wherein the light source module is a light source module.

上述のように、導光板と頂部平坦面との接触部分には、第2の反射部材を設けることができない。このため、導光板の下面には、第2の反射部材が設けられていない領域が存在する。一方、第1の反射部材は、光結合部材の下面よりも導光板の下面の近くに配置されている。   As described above, the second reflecting member cannot be provided at the contact portion between the light guide plate and the top flat surface. For this reason, the area | region where the 2nd reflective member is not provided exists in the lower surface of a light-guide plate. On the other hand, the first reflecting member is disposed closer to the lower surface of the light guide plate than the lower surface of the optical coupling member.

上記の発明によれば、光源モジュールを上面視したとき、見かけ上、第1の反射部材が、第2の反射部材が設けられていない領域を覆っている。これにより、導光板と頂部平坦面との接触部分において、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。従って、第2の反射部材が形成された領域と、形成されていない領域との光取り出し効率を均一にすることができる。それゆえ、光源モジュールの輝度均一性を向上することができる。   According to the above invention, when the light source module is viewed from the top, the first reflecting member apparently covers the region where the second reflecting member is not provided. Thereby, in the contact part of a light-guide plate and a top flat surface, the coupling efficiency from a light source to a light-guide plate can be improved, and light utilization efficiency can be improved. Therefore, the light extraction efficiency can be made uniform between the region where the second reflecting member is formed and the region where the second reflecting member is not formed. Therefore, the luminance uniformity of the light source module can be improved.

本発明の光源モジュールにおいて、上記光源は、複数のLEDからなり、上記LEDは、上記光結合部材の長手方向に沿って2列に並んで設けられており、
上記光結合部材は、LEDの配列方向に対して垂直方向の断面が、上記2列に並んだLEDを結ぶような弓状または円弧状となっていることが好ましい。
In the light source module of the present invention, the light source includes a plurality of LEDs, and the LEDs are provided in two rows along the longitudinal direction of the optical coupling member.
It is preferable that the optical coupling member has an arcuate or arcuate shape in which a cross section in a direction perpendicular to the LED arrangement direction connects the LEDs arranged in the two rows.

上記の発明によれば、光結合部材における上記断面が、ドーム状となる。そして、光結合部材の長手方向に対して垂直方向の断面において、光結合部材の下面の両端に、LEDが配置される。したがって、導光板において輝度分布の均一化を図ることができる。   According to said invention, the said cross section in an optical coupling member becomes a dome shape. And LED is arrange | positioned in the both ends of the lower surface of an optical coupling member in the cross section perpendicular | vertical with respect to the longitudinal direction of an optical coupling member. Therefore, it is possible to make the luminance distribution uniform in the light guide plate.

本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、前記いずれかの光源モジュールを備えていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, an electronic apparatus according to the present invention includes any one of the light source modules.

上記の発明によれば、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上することのできる光源モジュールを備えた電子機器を提供することができる。   According to said invention, the electronic device provided with the light source module which can improve the coupling efficiency from a light source to a light-guide plate and can improve light utilization efficiency can be provided.

なお、本願明細書において、「垂直」および「平行」とは、完全な垂直、または、完全な平行であることのみを示すのではなく、実質的に同様の作用効果が得られる範囲であればよい。つまり、「垂直」および「平行」は、「略垂直」および「略平行」を包含する意味である。   In the specification of the present application, “vertical” and “parallel” do not only indicate that they are completely vertical or completely parallel, but are within a range in which substantially the same effect can be obtained. Good. That is, “vertical” and “parallel” mean “substantially vertical” and “substantially parallel”.

本発明の光源モジュールおよび電子機器は、以上のように、上記光結合部材は、上記光結合部材は、上面に導光板との光結合部を有し、下面に上記光源を避け、かつ、上記光結合部の下方の少なくとも一部を含むように凹部が形成されており、上記凹部に、上記導光板に光結合せずに光結合部材に戻った光を、導光板に反射する第1の反射部材を備える構成である。それゆえ、光源から導光板への結合効率を高め、光利用効率を向上することのできる光源モジュールおよびそれを備えた電子機器という効果を奏する。   In the light source module and the electronic device of the present invention, as described above, the optical coupling member has an optical coupling portion with the light guide plate on the upper surface, avoids the light source on the lower surface, and A concave portion is formed so as to include at least a part below the optical coupling portion, and the first portion that reflects the light that returns to the optical coupling member without optical coupling to the light guide plate to the light guide plate is reflected in the concave portion. It is a structure provided with a reflecting member. Therefore, the light source module capable of increasing the coupling efficiency from the light source to the light guide plate and improving the light utilization efficiency, and the electronic device including the light source module are obtained.

本発明の光源モジュールの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the light source module of this invention. 上記液晶表示装置の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of the said liquid crystal display device. 本発明における液晶表示装置の実施の一形態を示すものであって、液晶表示装置の構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a liquid crystal display device according to an embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. 上記液晶表示装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the said liquid crystal display device. (a)はLEDから出射した光が放物面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、(b)はLED近傍を示す要部断面図である。(A) is sectional drawing which shows the optical path when the light radiate | emitted from LED injects into a light-guide plate via the optical coupling member which has a paraboloid, (b) is principal part sectional drawing which shows LED vicinity. . (a)はLEDから出射した光が楕円面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、(b)はLED近傍を示す要部断面図である。(A) is sectional drawing which shows the optical path when the light radiate | emitted from LED injects into a light-guide plate via the optical coupling member which has an elliptical surface, (b) is principal part sectional drawing which shows LED vicinity. 2つのLEDから出射した光が放物面・楕円面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an optical path when the light radiate | emitted from two LED injects into a light-guide plate through the optical coupling member which has a paraboloid and an ellipsoid. (a)は液晶表示装置の構成を示す正面図であり、(b)はその側面図である。(A) is a front view which shows the structure of a liquid crystal display device, (b) is the side view. (a)は液晶表示装置の構成を示す断面図であり、(b)は導光板の高さ方向の輝度分布を示すグラフである。(A) is sectional drawing which shows the structure of a liquid crystal display device, (b) is a graph which shows the luminance distribution of the height direction of a light-guide plate. 上記液晶表示装置の端部の構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the structure of the edge part of the said liquid crystal display device. 図1の光源モジュールにおいて、光結合部材に凹部を形成しない場合の構成を示す断面図である。In the light source module of FIG. 1, it is sectional drawing which shows a structure when not forming a recessed part in an optical coupling member. 本発明の光源モジュールの変形例の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the modification of the light source module of this invention. (a)は光源モジュールの変形例の構成を示すものであって、一個のLEDから出射した光が放物面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図であり、(b)は光源モジュールの変形例の構成を示すものであって、一個のLEDから出射した光が楕円面を有する光結合部材を介して導光板に入射するときの光路を示す断面図である。(A) shows the structure of the modification of a light source module, Comprising: It is sectional drawing which shows the optical path when the light radiate | emitted from one LED injects into a light-guide plate through the optical coupling member which has a paraboloid. FIG. 6B is a cross-sectional view showing a configuration of a modified example of the light source module and showing an optical path when light emitted from one LED enters the light guide plate through an optical coupling member having an elliptical surface. It is.

本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の一実施形態について図1〜図13に基づいて説明すれば、以下のとおりである。図2は、本発明の光源モジュールを備えた液晶表示装置(電子機器)の構成を示す分解斜視図である。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 2 is an exploded perspective view showing a configuration of a liquid crystal display device (electronic device) including the light source module of the present invention.

本実施の形態の液晶表示装置1は、図2に示すように、下(背面側)から順に、バックライト10、拡散シート2、プリズムシート3、液晶パネル4及びベゼル5にて構成されている。   As shown in FIG. 2, the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment includes a backlight 10, a diffusion sheet 2, a prism sheet 3, a liquid crystal panel 4, and a bezel 5 in order from the bottom (back side). .

そして、バックライト10は、下から順に、光源モジュール20、一筋の開口11aを有するシャーシ11、反射シート(第2の反射シート)12及び導光板13にて構成されている。また、光源モジュール20には、図3に示すように、帯状に形成された光源ホルダー21の上にシート状のヒートシンク22が設けられていると共に、このヒートシンク22の上には、光源としての例えばLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)23a・23bを搭載したLED基板24a・24bが設けられている。なお、本実施の形態では、光源としてLED23a・23bを用いているが、必ずしもこれに限らず、例えば、有機EL発光素子又は無機EL発光素子を用いることも可能である。   The backlight 10 includes a light source module 20, a chassis 11 having a single opening 11a, a reflection sheet (second reflection sheet) 12, and a light guide plate 13 in order from the bottom. In addition, as shown in FIG. 3, the light source module 20 is provided with a sheet-like heat sink 22 on a light source holder 21 formed in a band shape. LED boards 24a and 24b on which LEDs (Light Emitting Diodes) 23a and 23b are mounted are provided. In the present embodiment, the LEDs 23a and 23b are used as the light source. However, the present invention is not limited to this, and for example, an organic EL light emitting element or an inorganic EL light emitting element can also be used.

上記LED23a・23bは、2列に並んで互いに平行に複数個設けられていると共に、それら複数のLED23a・23bの上側には、前記光結合部材30が設けられている。LED23a・23bは、光結合部材30の下面に配置されている。また、光結合部材30の下端中央部には、空洞の凹部34が形成されている。凹部34は、光結合部材30の長手方向に延びている。さらに、光結合部材30は、LED23a,23bの配列方向に対して垂直方向の断面(すなわち、光学部材30の長手方向に対して垂直方向の断面)が、2列に並んだLED23a,23bを結ぶような弓状または円弧状となっている。つまり、光結合部材30は、ドーム形状となっている。   A plurality of the LEDs 23a and 23b are provided in parallel in two rows, and the optical coupling member 30 is provided above the plurality of LEDs 23a and 23b. The LEDs 23 a and 23 b are disposed on the lower surface of the optical coupling member 30. In addition, a hollow recess 34 is formed at the center of the lower end of the optical coupling member 30. The recess 34 extends in the longitudinal direction of the optical coupling member 30. Further, the optical coupling member 30 connects the LEDs 23a and 23b in which the cross section perpendicular to the arrangement direction of the LEDs 23a and 23b (that is, the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the optical member 30) is arranged in two rows. It is like an arc or arc. That is, the optical coupling member 30 has a dome shape.

すなわち、本実施の形態の液晶表示装置1は、図4に示すように、液晶パネル4と、液晶パネル4に光を照射する導光板13と、導光板13に光を結合する光学素子としての光結合部材30と、上記光結合部材30に入射光を発するLED23a・23bとを備え、上記液晶パネル4、導光板13、光結合部材30、LED23a・23bがこの順に並んで配設されたものからなっている。したがって、本実施の形態の液晶表示装置1におけるバックライト10は、LED23a・23bが導光板13の下方に設けられた光源直下型のバックライト10となっている。   That is, as shown in FIG. 4, the liquid crystal display device 1 of the present embodiment includes a liquid crystal panel 4, a light guide plate 13 that emits light to the liquid crystal panel 4, and an optical element that couples light to the light guide plate 13. An optical coupling member 30 and LEDs 23a and 23b that emit incident light to the optical coupling member 30, and the liquid crystal panel 4, the light guide plate 13, the optical coupling member 30, and the LEDs 23a and 23b are arranged in this order. It is made up of. Therefore, the backlight 10 in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment is a backlight 10 directly under the light source in which the LEDs 23 a and 23 b are provided below the light guide plate 13.

ここで、本実施の形態では、光結合部材30は、図5(a)(b)に示すように、導光板13とLED23との間に設けられた断面略かまぼこ状、つまり断面略半円状の帯状体つまり棒状体からなっていると共に、光結合部材30の材質は導光板13の材質と同じ樹脂からなっている。詳細には、図5(a)に示すように、光結合部材30における導光板13側の表面は、平板状の導光板13に当接する頂部平坦面(光結合部)31と、この頂部平坦面31から両端側にそれぞれ垂下する垂下曲面32・32とからなっている。なお、導光板13と光結合部材30とは、別部材であり、その間に空気が介在しないようになっている。具体的には、両部材は、接着剤やレーザ溶着により接合されている。   Here, in this embodiment, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the optical coupling member 30 has a substantially semicircular cross section provided between the light guide plate 13 and the LED 23, that is, a substantially semicircular cross section. The light coupling member 30 is made of the same resin as that of the light guide plate 13. Specifically, as shown in FIG. 5A, the surface of the optical coupling member 30 on the light guide plate 13 side is a top flat surface (optical coupling portion) 31 that contacts the flat light guide plate 13 and the top flat surface. It consists of drooping curved surfaces 32 and 32 that respectively hang from the surface 31 to both ends. The light guide plate 13 and the optical coupling member 30 are separate members, and air is not interposed between them. Specifically, both members are joined by an adhesive or laser welding.

上記垂下曲面32・32は、例えば、図5(a)に示す断面放物線とすることができる。ただし、必ずしもこれに限らず、図6(a)(b)に示すように、断面楕円とすることも可能である。なお、本発明においては、断面放物線又は断面楕円に限らず、頂部平坦面31を有する弓型等の湾曲形状、又は頂部平坦面31から斜めに傾斜する平面でもよい。光結合部材30における導光板13側とは反対側の表面、つまり光結合部材30の下端は、下端平坦面33となっている。   The drooping curved surfaces 32 and 32 can be, for example, a cross-sectional parabola shown in FIG. However, the present invention is not necessarily limited to this, and a cross-sectional ellipse may be used as shown in FIGS. In the present invention, a curved shape such as an arc shape having a top flat surface 31 or a plane inclined obliquely from the top flat surface 31 is not limited to a parabola or a cross ellipse. The surface of the optical coupling member 30 opposite to the light guide plate 13, that is, the lower end of the optical coupling member 30 is a lower flat surface 33.

また、光結合部材30の下端側の中央部には凹部34が形成されている。すなわち、凹部34は、頂部平坦面31の下方の少なくとも一部を含むように形成されている。凹部34は、LED23からの光の光路の少なくとも一部を避けて形成された空洞部である。凹部34(凹部34を形成する表面)には、反射シート35(第1の反射部材)が設けられている。   Further, a recess 34 is formed in the central portion on the lower end side of the optical coupling member 30. In other words, the recess 34 is formed so as to include at least a part below the top flat surface 31. The recess 34 is a cavity formed so as to avoid at least part of the optical path of light from the LED 23. A reflective sheet 35 (first reflective member) is provided in the concave portion 34 (surface on which the concave portion 34 is formed).

上記光結合部材30の下端平坦面33・33の下側には、LED23a・23bがそれぞれ近接して設けられている。これらLED23a・23bは、図5(b)及び図6(b)に示すように、断面放物線又は断面楕円からなる垂下曲面32・32の焦点位置Fよりも端部側に存在することが好ましい。これにより、例えば、図5(a)に示すように、例えばLED23aから出射された光が光結合部材30の断面放物線の垂下曲面32にて反射され、その反射光が光結合部材30の頂部平坦面31に到達し、到達方向を維持して導光板13に入射する。導光板13の下面には、反射シート12が設けられている。このため、導光板13に入射された光は、図5(a)に示す導光板13の右側の内部を全反射して進む。さらに、この全反射して進んだ光は、導光板13に設けられた図示しない光散乱体(光路変換部)と衝突することにより、導光板13中を進む角度が変わり、全反射条件が破られ、導光板13の液晶パネル4側表面から出射し、前記拡散シート2及びプリズムシート3を通して液晶パネル4に向かう。なお、LED23bから出射された光も図7に示すように、LED23aからの光とは対称に進む。   LEDs 23a and 23b are provided close to each other below the lower flat surfaces 33 and 33 of the optical coupling member 30, respectively. As shown in FIGS. 5B and 6B, these LEDs 23a and 23b are preferably present on the end side with respect to the focal position F of the drooping curved surfaces 32 and 32 having a cross-sectional parabola or a cross-sectional ellipse. Accordingly, for example, as shown in FIG. 5A, for example, the light emitted from the LED 23 a is reflected by the drooping curved surface 32 of the cross-sectional parabola of the optical coupling member 30, and the reflected light is flat at the top of the optical coupling member 30. It reaches the surface 31 and enters the light guide plate 13 while maintaining the arrival direction. A reflective sheet 12 is provided on the lower surface of the light guide plate 13. For this reason, the light incident on the light guide plate 13 travels by being totally reflected inside the right side of the light guide plate 13 shown in FIG. Further, the light that has traveled by total reflection collides with a light scatterer (light path conversion unit) (not shown) provided on the light guide plate 13, thereby changing the angle of traveling through the light guide plate 13 and breaking the total reflection condition. Then, the light is emitted from the surface of the light guide plate 13 on the liquid crystal panel 4 side and travels toward the liquid crystal panel 4 through the diffusion sheet 2 and the prism sheet 3. Note that the light emitted from the LED 23b also travels symmetrically with the light from the LED 23a, as shown in FIG.

このような光路は、図6(a)(b)に示す断面楕円の光結合部材30においても同様である。具体的には、図6(a)に示すように、LED23bから出射された光は光結合部材30の断面楕円の垂下曲面32にて反射され、その反射光が光結合部材30の頂部平坦面31に到達し、到達方向を維持して導光板13に入射する。そして、導光板13に入射された光は、図6(a)に示す導光板13の内部右側を全反射して進み、図示しない光路変換部である光散乱体と衝突することにより導光板13中を進む角度が変わり、全反射条件が破られ、導光板13の液晶パネル4側表面から出射し、前記拡散シート2及びプリズムシート3を通して液晶パネル4に向かう。なお、LED23bから出射された光も図7に示すように、LED23aからの光とは対称に進む。   Such an optical path is the same in the optical coupling member 30 having an elliptical cross section shown in FIGS. Specifically, as shown in FIG. 6A, the light emitted from the LED 23 b is reflected by a drooping curved surface 32 having a cross-sectional ellipse of the optical coupling member 30, and the reflected light is the top flat surface of the optical coupling member 30. 31 and enters the light guide plate 13 while maintaining the direction of arrival. Then, the light incident on the light guide plate 13 travels by being totally reflected on the inner right side of the light guide plate 13 shown in FIG. 6A, and collides with a light scatterer which is an optical path changing unit (not shown). The angle of traveling inside changes, the total reflection condition is broken, the light is emitted from the surface of the light guide plate 13 on the liquid crystal panel 4 side, and travels toward the liquid crystal panel 4 through the diffusion sheet 2 and the prism sheet 3. Note that the light emitted from the LED 23b also travels symmetrically with the light from the LED 23a, as shown in FIG.

この結果、本実施の形態の液晶表示装置1におけるバックライト10では、図8(a)(b)に示すように、液晶表示装置1の画面の中央部に横切って帯状の光源モジュール20を設けることにより、図9(a)(b)に示す輝度分布を有する導光板13からの出射光を得ることができる。そして、この画面の中央が明るいという輝度分布は、液晶表示装置1を適切に表示するための輝度分布に一致している。したがって、従来のサイドエッジ型のバックライトよりも、優れているといえる。   As a result, in the backlight 10 in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment, a strip-shaped light source module 20 is provided across the center of the screen of the liquid crystal display device 1 as shown in FIGS. Thereby, the emitted light from the light guide plate 13 having the luminance distribution shown in FIGS. 9A and 9B can be obtained. The luminance distribution that the center of the screen is bright matches the luminance distribution for displaying the liquid crystal display device 1 appropriately. Therefore, it can be said that it is superior to the conventional side edge type backlight.

また、本実施の形態のバックライト10では、導光板13の下方からLED23a・23bの光を導入させる。したがって、表1に示すように、従来のサイドエッジ型のバックライトの光利用効率が75%であるのに対して、本実施の形態のバックライト10の光利用効率は88%であるので、光利用効率においても優れている。   Moreover, in the backlight 10 of this Embodiment, the light of LED23a * 23b is introduced from the downward direction of the light-guide plate 13. FIG. Therefore, as shown in Table 1, the light utilization efficiency of the conventional side edge type backlight is 75%, whereas the light utilization efficiency of the backlight 10 of the present embodiment is 88%. It is also excellent in light utilization efficiency.

また、本実施の形態のバックライト10では、従来のサイドエッジ型のバックライトとは異なり、図10に示すように、液晶パネル4の端部に光源が存在しないので、液晶パネル4の端部に直接、フレーム6を設けることが可能である。この結果、表1に示すように、額縁寸法も6mm以下にすることが可能となる。   Also, in the backlight 10 of the present embodiment, unlike the conventional side edge type backlight, as shown in FIG. 10, there is no light source at the end of the liquid crystal panel 4, so the end of the liquid crystal panel 4 It is possible to provide the frame 6 directly. As a result, as shown in Table 1, the frame size can be reduced to 6 mm or less.

Figure 2012185941
Figure 2012185941

ところで、上述のように、本実施形態の光源モジュール20は、LED23が、導光板13の下方に設けられた、直下型の光源モジュールである。さらに、図1のように、この光源モジュール20は、LED23から出射される光が、導光板13内部を導光するように(すなわち、導光板13に対して斜めに入射するように)、光を結合する光結合部材30を備えている。また、光結合部材30には、LED23からの光の光路の少なくとも一部を避けて、凹部34が形成されている。さらに、この凹部34に、反射シート35が設けられている。   Incidentally, as described above, the light source module 20 of the present embodiment is a direct light source module in which the LED 23 is provided below the light guide plate 13. Further, as shown in FIG. 1, the light source module 20 is configured so that light emitted from the LED 23 is guided in the light guide plate 13 (that is, obliquely incident on the light guide plate 13). The optical coupling member 30 is coupled. Further, the optical coupling member 30 is formed with a recess 34 so as to avoid at least a part of the optical path of light from the LED 23. Further, a reflection sheet 35 is provided in the recess 34.

ここで、図11のように、図1の光結合部材30の凹部34を有さない場合、反射シート35は、光結合部材30の下方に設けることになる。このため、導光板13の下面(頂部平坦面31)から、反射シート35までの距離Aが離れてしまう。また、導光板13の下面から、LED23の配置部における光結合部材30の下面までの距離と、導光板13の下面から、導光板13の下面から、頂部平坦面31の直下における光結合部材30の下面までの距離とが等しくなる。   Here, as shown in FIG. 11, when the concave portion 34 of the optical coupling member 30 in FIG. 1 is not provided, the reflection sheet 35 is provided below the optical coupling member 30. For this reason, the distance A from the lower surface (top flat surface 31) of the light guide plate 13 to the reflection sheet 35 is separated. Further, the distance from the lower surface of the light guide plate 13 to the lower surface of the light coupling member 30 in the arrangement portion of the LED 23, and the light coupling member 30 from the lower surface of the light guide plate 13 to the lower surface of the light guide plate 13 and directly below the top flat surface 31. The distance to the lower surface of is equal.

これに対し、本実施形態では、図1のように光結合部材30に凹部34を有し、凹部34内に反射シート35が設けられている。このため、反射シート35は、光結合部材30の下面(下端平坦面33)よりも導光板の下面に近づけて、配置される。すなわち、導光板13の下面(頂部平坦面31)から、反射シート35までの距離A’は、図11の距離Aよりも短くなる。また、導光板13の下面から凹部34までの距離は、導光板13の下面から光結合部材30の下面までの距離よりも短くなる。つまり、導光板13と反射シート35との距離を縮めることができる。これにより、導光板13に光結合せずに光結合部材30に戻った光は、反射シート35によって、導光板13へ反射される。従って、LED23から導光板13への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。   On the other hand, in this embodiment, the optical coupling member 30 has a recess 34 as shown in FIG. 1, and the reflection sheet 35 is provided in the recess 34. For this reason, the reflective sheet 35 is disposed closer to the lower surface of the light guide plate than the lower surface (lower flat surface 33) of the optical coupling member 30. That is, the distance A ′ from the lower surface (the top flat surface 31) of the light guide plate 13 to the reflection sheet 35 is shorter than the distance A in FIG. 11. Further, the distance from the lower surface of the light guide plate 13 to the recess 34 is shorter than the distance from the lower surface of the light guide plate 13 to the lower surface of the optical coupling member 30. That is, the distance between the light guide plate 13 and the reflection sheet 35 can be reduced. Thereby, the light that is not optically coupled to the light guide plate 13 and returns to the optical coupling member 30 is reflected by the reflection sheet 35 to the light guide plate 13. Therefore, the coupling efficiency from the LED 23 to the light guide plate 13 can be increased, and the light utilization efficiency can be improved.

なお、凹部34は、LED23からの光の光路の少なくとも一部を避けて設けられていればよく、LED23からの光の光路の全てを避けて設けられていてもよい。言い換えれば、凹部34は、LED23からの光の光路を遮らないように設けられていることが好ましい。これにより、光結合部材30の軽量化と共に、光結合部材30の材料費を削減することが可能となる。   The recess 34 may be provided so as to avoid at least a part of the optical path of the light from the LED 23, and may be provided so as to avoid the entire optical path of the light from the LED 23. In other words, the recess 34 is preferably provided so as not to block the optical path of the light from the LED 23. Thereby, it becomes possible to reduce the material cost of the optical coupling member 30 while reducing the weight of the optical coupling member 30.

また、光結合部材30の下面に設けられたLED23は、光結合部である頂部平坦面31の直下に重ならないように配置されていることが好ましい。このように頂部平坦面31の直下の部分と、LED23の配置箇所が重なっていなければ、光結合部材30の下面(下端平坦面33)を単一な平坦面で構成する必要がない。つまり、LED23の配置面と、頂部平坦面31の直下に形成された凹部34に設けられた反射シート35の配置面とを完全に分離して異なる面で構成することができる。これにより、頂部平坦面31の直下全てに凹部34を形成することができる。   Moreover, it is preferable that LED23 provided in the lower surface of the optical coupling member 30 is arrange | positioned so that it may not overlap directly under the top flat surface 31 which is an optical coupling part. In this way, if the portion directly below the top flat surface 31 and the location where the LED 23 is disposed do not overlap, it is not necessary to configure the lower surface (lower flat surface 33) of the optical coupling member 30 as a single flat surface. That is, the arrangement surface of the LED 23 and the arrangement surface of the reflection sheet 35 provided in the recess 34 formed immediately below the top flat surface 31 can be completely separated and configured with different surfaces. Thereby, the recessed part 34 can be formed in all right under the top flat surface 31.

また、図11のように、凹部34を形成しない場合、光結合部材30の厚さは、中央部(距離A)が最も厚くなり、中央部から離れるにつれて薄くなる。つまり、光結合部材30の厚さが不均一となる。これに対し、図1のように、凹部34は、光結合部材30の内部の不要部分(光が通らない部分)を削り取った中空部分である。このため、凹部34を形成しない場合よりも、光結合部材30の厚さを均一化することができる。このため、光結合部材30を成形等により作製した場合であっても、引けなどの成形不良が生じにくい。   Further, as shown in FIG. 11, when the concave portion 34 is not formed, the thickness of the optical coupling member 30 is the thickest at the central portion (distance A), and becomes thinner as the distance from the central portion increases. That is, the thickness of the optical coupling member 30 is not uniform. On the other hand, as shown in FIG. 1, the concave portion 34 is a hollow portion obtained by scraping unnecessary portions (portions through which light does not pass) inside the optical coupling member 30. For this reason, compared with the case where the recessed part 34 is not formed, the thickness of the optical coupling member 30 can be made uniform. For this reason, even if the optical coupling member 30 is produced by molding or the like, molding defects such as shrinkage hardly occur.

光結合部材30への凹部34の形成方法は、特に限定されるものではない。例えば、に凹部34が形成されるような金型を用いて光結合部材30を成型すれば、最初から凹部34を有する光結合部材30が一体形成される。また、光結合部材30を切削加工して、凹部34を形成することもできる。   The formation method of the recessed part 34 to the optical coupling member 30 is not specifically limited. For example, if the optical coupling member 30 is molded using a mold in which the concave portion 34 is formed, the optical coupling member 30 having the concave portion 34 is integrally formed from the beginning. Further, the recesses 34 can be formed by cutting the optical coupling member 30.

なお、特許文献1には、本願発明における凹部34を設けることも、反射シート35を設けることも一切記載されていない。つまり、特許文献1では、導光板に光結合せずに光結合部に戻った光を、再度導光板に光結合するように再反射させることはできない。   Note that Patent Document 1 does not describe the provision of the recess 34 or the reflection sheet 35 in the present invention. That is, in Patent Document 1, light that is not optically coupled to the light guide plate and returned to the optical coupling unit cannot be rereflected so as to be optically coupled again to the light guide plate.

また、本実施の形態のバックライト10では、LED23からの出射光は、導光板13に対して垂直方向に放射して、光結合部材30に入射する。そして、光結合部材30の側面の垂下曲面32にて反射し、光路の方向が、(導光板13に対して)垂直方向から(導光板13に対して)斜め方向に変換されて、頂部平坦面31を介して導光板13に光結合する。   Further, in the backlight 10 of the present embodiment, the light emitted from the LED 23 radiates in the direction perpendicular to the light guide plate 13 and enters the optical coupling member 30. Then, the light is reflected by the drooping curved surface 32 on the side surface of the optical coupling member 30, and the direction of the optical path is changed from the vertical direction (relative to the light guide plate 13) to the oblique direction (relative to the light guide plate 13). The light is coupled to the light guide plate 13 through the surface 31.

しかし、特許文献1に開示された技術のように導光板に対して斜め方向に入射するようにLEDを斜めに配置することは、一般的に困難である。例えば、LEDを斜めに配置するために、シャーシにLEDを斜めに保持するための台座を設置した上で、この台座にLEDを斜め方向から実装する必要がある。このため、特許文献3に開示された技術では、バックライトの組立が困難となり、実用に供し得ない。   However, it is generally difficult to dispose the LEDs obliquely so as to enter the oblique direction with respect to the light guide plate as in the technique disclosed in Patent Document 1. For example, in order to arrange the LEDs diagonally, it is necessary to install a pedestal for holding the LED diagonally on the chassis and then mount the LED on the pedestal from an oblique direction. For this reason, the technique disclosed in Patent Document 3 makes it difficult to assemble the backlight and cannot be put to practical use.

これに対し、本実施の形態のバックライト10では、出射光が導光板13に対して垂直方向に放射するようにLED23が配置されている。すなわち、特許文献3に記載の技術のように、導光板に対して斜め方向に入射するようにLEDを斜めに配置する必要がなく、LED23を平板状のシャーシ11に対し垂直にかつ真上から実装するのみである。それゆえ、本実施の形態のバックライト10では、組み立て方法や構造が単純化することが可能である。このように、本実施の形態のバックライト10は、特許文献1の技術に対し、構造的な面で、LED23を垂直に実装できるというメリットがある。   On the other hand, in the backlight 10 of the present embodiment, the LEDs 23 are arranged so that the emitted light radiates in the direction perpendicular to the light guide plate 13. That is, unlike the technique described in Patent Document 3, it is not necessary to dispose the LEDs obliquely so as to be incident obliquely with respect to the light guide plate, and the LEDs 23 are perpendicular to the flat chassis 11 and from directly above. It is only implemented. Therefore, in the backlight 10 of the present embodiment, the assembling method and structure can be simplified. As described above, the backlight 10 according to the present embodiment has an advantage that the LED 23 can be mounted vertically in terms of structure compared to the technique of Patent Document 1.

また、光源モジュール20では、光結合部材30は、導光板13の下面に平面で当接する頂部平坦面31を有しており、導光板13の下面に、反射シート12が設けられていることが好ましい。反射シート12は、導光板13と頂部平坦面31との接触部分を避けて設けられており、導光板13内部を導光する光を反射させる。   Further, in the light source module 20, the optical coupling member 30 has a top flat surface 31 that abuts the lower surface of the light guide plate 13 in a plane, and the reflective sheet 12 is provided on the lower surface of the light guide plate 13. preferable. The reflection sheet 12 is provided so as to avoid a contact portion between the light guide plate 13 and the top flat surface 31, and reflects light guided through the light guide plate 13.

このような構成では、光結合部材30は、導光板13の下面に平面で当接する頂部平坦面31を有している。このため、導光板13と頂部平坦面31との接触部分には、導光板13内部を導光する光を反射させる反射シート12を設けることができない。その結果、導光板13に光結合しなかった光が、光結合部材30に戻りやすい。従って、特に、導光板13と頂部平坦面31との接触部分(接合部分)では、結合効率の低下や、輝度ムラの発生など、光学特性に影響が出やすい。   In such a configuration, the optical coupling member 30 has a top flat surface 31 that abuts the lower surface of the light guide plate 13 in a plane. For this reason, the reflection sheet 12 that reflects the light guided through the light guide plate 13 cannot be provided at the contact portion between the light guide plate 13 and the top flat surface 31. As a result, the light that is not optically coupled to the light guide plate 13 easily returns to the optical coupling member 30. Therefore, in particular, the contact portion (joint portion) between the light guide plate 13 and the top flat surface 31 is liable to affect the optical characteristics such as a decrease in coupling efficiency and occurrence of luminance unevenness.

しかし、導光板13に光結合せずに光結合部材30に戻った光は、反射シート35によって、導光板13へ確実に反射される。これにより、導光板13と頂部平坦面31との接触部分において、LED23から導光板13への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。従って、反射シート12が形成された領域と、形成されていない領域との光取り出し効率を均一にすることができる。それゆえ、光源モジュールの輝度均一性を向上することができる。   However, the light that is not optically coupled to the light guide plate 13 and returns to the optical coupling member 30 is reliably reflected to the light guide plate 13 by the reflection sheet 35. Thereby, in the contact part of the light-guide plate 13 and the top flat surface 31, the coupling efficiency from LED23 to the light-guide plate 13 can be improved, and light utilization efficiency can be improved. Therefore, the light extraction efficiency can be made uniform between the region where the reflection sheet 12 is formed and the region where the reflection sheet 12 is not formed. Therefore, the luminance uniformity of the light source module can be improved.

なお、光結合部材30の頂部平坦面31は、直接導光板13に接していてもよいし、接着部を介して導光板13に接していてもよい。   The top flat surface 31 of the optical coupling member 30 may be in direct contact with the light guide plate 13 or may be in contact with the light guide plate 13 through an adhesive portion.

一方、図1の光結合部材30では、凹部34における頂部平坦面31との対向部分が曲面となっている。しかし、凹部34における頂部平坦面31との対向部分の形状は曲面に限定されるものではない。例えば、図12のように、凹部34における頂部平坦面31との対向部分は平面であることが好ましい。すなわち、凹部34は、頂部平坦面31に対して平行な平坦面34aを有し、反射シート35は、上記平坦面34aに設けられていることが好ましい。この構成によれば、反射シート35が、凹部34に形成された平坦面34a上に設けられている。従って、凹部34への反射シート35の形成を容易に実施することができる。   On the other hand, in the optical coupling member 30 of FIG. 1, a portion of the concave portion 34 facing the top flat surface 31 is a curved surface. However, the shape of the portion of the recess 34 facing the top flat surface 31 is not limited to a curved surface. For example, as shown in FIG. 12, it is preferable that the portion of the recess 34 that faces the top flat surface 31 is a flat surface. That is, it is preferable that the recessed part 34 has the flat surface 34a parallel to the top flat surface 31, and the reflection sheet 35 is provided in the said flat surface 34a. According to this configuration, the reflection sheet 35 is provided on the flat surface 34 a formed in the recess 34. Therefore, it is possible to easily form the reflective sheet 35 in the recess 34.

さらに、この平坦面34aは、導光板13の下面に対して平行であることが好ましい。この構成によれば、光結合部材30の頂部平坦面31と、反射シート35が設けられる平坦面34aとが、いずれも導光板13の下面と平行となる。従って、反射シート35が設けられる平坦面34aにおいて、光の拡散を抑制することができる。   Further, the flat surface 34 a is preferably parallel to the lower surface of the light guide plate 13. According to this configuration, the top flat surface 31 of the optical coupling member 30 and the flat surface 34 a on which the reflection sheet 35 is provided are both parallel to the lower surface of the light guide plate 13. Therefore, diffusion of light can be suppressed on the flat surface 34a on which the reflection sheet 35 is provided.

さらに、図12の構成では、反射シート35は、光結合部材30の長手方向に対して垂直方向の断面の幅Xが、頂部平坦面31における同方向の幅Yよりも大きくなっている。さらに、この幅Xは、導光板13の下面における、反射シート12が設けられていない領域の同方向の幅Zよりも大きくなっている。   Furthermore, in the configuration of FIG. 12, the reflection sheet 35 has a cross-sectional width X perpendicular to the longitudinal direction of the optical coupling member 30 greater than the width Y of the top flat surface 31 in the same direction. Further, the width X is larger than the width Z in the same direction of the area where the reflection sheet 12 is not provided on the lower surface of the light guide plate 13.

上述のように、導光板13と頂部平坦面31との接触部分には、反射シート12を設けることができない。このため、導光板13の下面には、反射シート12が設けられていない領域が存在する。一方、反射シート35は、光結合部材30の下面よりも導光板13の下面の近くに配置されている。   As described above, the reflective sheet 12 cannot be provided at the contact portion between the light guide plate 13 and the top flat surface 31. For this reason, an area where the reflection sheet 12 is not provided exists on the lower surface of the light guide plate 13. On the other hand, the reflection sheet 35 is disposed closer to the lower surface of the light guide plate 13 than the lower surface of the optical coupling member 30.

このため、図12のような、光源モジュール(導光板13)を上面視したとき、見かけ上、反射シート35が、反射シート12が設けられていない領域を覆っている。これにより、導光板13と頂部平坦面31との接触部分において、LED23から導光板13への結合効率を高め、光利用効率を向上することができる。従って、反射シート12が形成された領域と、形成されていない領域との光取り出し効率を均一にすることができる。それゆえ、光源モジュールの輝度均一性を向上することができる。   For this reason, when the light source module (light guide plate 13) is viewed from above as shown in FIG. 12, the reflection sheet 35 apparently covers a region where the reflection sheet 12 is not provided. Thereby, in the contact part of the light-guide plate 13 and the top flat surface 31, the coupling efficiency from LED23 to the light-guide plate 13 can be improved, and light utilization efficiency can be improved. Therefore, the light extraction efficiency can be made uniform between the region where the reflection sheet 12 is formed and the region where the reflection sheet 12 is not formed. Therefore, the luminance uniformity of the light source module can be improved.

また、本実施形態の光源モジュールは、図3のように、光源として、複数のLED23a,23bを備えており、LED23a,23bは、光結合部材30の長手方向に沿って2列に並んで設けられており、光結合部材30は、LED23a,23bの配列方向に対して垂直方向の断面が、上記2列に並んだLED23a,23bを結ぶような弓状または円弧状となっている。   Further, as shown in FIG. 3, the light source module of the present embodiment includes a plurality of LEDs 23 a and 23 b as light sources, and the LEDs 23 a and 23 b are provided in two rows along the longitudinal direction of the optical coupling member 30. The optical coupling member 30 has a cross-section perpendicular to the arrangement direction of the LEDs 23a and 23b in an arc shape or an arc shape that connects the LEDs 23a and 23b arranged in the two rows.

この構成では、光結合部材30の長手方向における断面が、ドーム状となる。そして、光結合部材30の長手方向に対して垂直方向の断面において、光結合部材30の下面の両端に、LED23a,23bが配置される。したがって、導光板13において輝度分布の均一化を図ることができる。   In this configuration, the cross section in the longitudinal direction of the optical coupling member 30 is a dome shape. The LEDs 23 a and 23 b are arranged at both ends of the lower surface of the optical coupling member 30 in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the optical coupling member 30. Therefore, the luminance distribution can be made uniform in the light guide plate 13.

なお、本実施の形態においては光源モジュール20には、2列のLED23a・23bが設けられていた。しかし、必ずしもこれに限らず、例えば、図13(a)(b)に示すように、片側のみの光結合部材40(1列配置のLED)とすることも可能である。   In the present embodiment, the light source module 20 is provided with two rows of LEDs 23a and 23b. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, as shown in FIGS. 13A and 13B, it is possible to use an optical coupling member 40 (one-row arrangement LED) only on one side.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the present invention is also applied to an embodiment obtained by appropriately combining technical means disclosed in the embodiment. It is included in the technical scope of the invention.

本発明は、テレビ、モニター等の液晶表示装置のバックライトに用いることができ、特に、光源直下型のバックライトに適用可能である。   The present invention can be used for a backlight of a liquid crystal display device such as a television or a monitor, and is particularly applicable to a backlight directly under the light source.

1 液晶表示装置(電子機器)
12 反射シート(第2の反射部材)
13 導光板
20 光源モジュール
23 LED(光源)
23a,23b LED(光源)
23a・23b LED(光源)
30 光結合部材
31 頂部平坦面(光結合部)
33 下端平坦面(光結合部材の下面)
34a 平坦面
35 反射シート(第1の反射部材)
40 光結合部材
1 Liquid crystal display device (electronic equipment)
12 Reflective sheet (second reflective member)
13 Light guide plate 20 Light source module 23 LED (light source)
23a, 23b LED (light source)
23a / 23b LED (light source)
30 Optical coupling member 31 Flat top surface (optical coupling portion)
33 Flat bottom surface (lower surface of optical coupling member)
34a Flat surface 35 Reflective sheet (first reflective member)
40 Optical coupling member

Claims (7)

導光板と、
導光板の下方に設けられた光源と、
光源と導光板との間に設けられ、光源からの光が導光板内部を導光するように光を結合する光結合部材とを備え、
上記光源は、上記光結合部材の下面に配置され、
上記光結合部材は、上面に導光板との光結合部を有し、下面に上記光源を避け、かつ、上記光結合部の下方の少なくとも一部を含むように凹部が形成されており、
上記凹部に、上記導光板に光結合せずに光結合部材に戻った光を、導光板に反射する第1の反射部材を備えることを特徴とする光源モジュール。
A light guide plate;
A light source provided below the light guide plate;
An optical coupling member that is provided between the light source and the light guide plate, and couples the light so that the light from the light source guides the inside of the light guide plate;
The light source is disposed on the lower surface of the optical coupling member,
The optical coupling member has an optical coupling portion with a light guide plate on an upper surface, a concave portion is formed on the lower surface so as to avoid the light source and include at least a part below the optical coupling portion,
The light source module according to claim 1, further comprising: a first reflection member that reflects the light returned to the light coupling member without being optically coupled to the light guide plate to the light guide plate.
上記光結合部材は、導光板の下面に平面で当接する頂部平坦面を有しており、
上記導光板の下面に、上記頂部平坦面との接触部分を避けて設けられた、導光板内部を導光する光を反射させる第2の反射部材を備えていることを特徴とする請求項1に記載の光源モジュール。
The optical coupling member has a top flat surface that abuts the lower surface of the light guide plate in a plane,
2. The light guide plate according to claim 1, further comprising a second reflection member provided on a lower surface of the light guide plate so as to avoid a contact portion with the top flat surface and reflecting light guided through the light guide plate. The light source module according to 1.
上記凹部は、上記光結合部に対して平行な平坦面を有し、
上記第1の反射部材は、上記平坦面に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の光源モジュール。
The concave portion has a flat surface parallel to the optical coupling portion,
The light source module according to claim 1, wherein the first reflecting member is provided on the flat surface.
上記平坦面は、上記導光板の下面に対して平行であることを特徴とする請求項3に記載の光源モジュール。   The light source module according to claim 3, wherein the flat surface is parallel to a lower surface of the light guide plate. 上記第1の反射部材は、上記光結合部材の長手方向に対して垂直方向の断面の幅が、上記頂部平坦面における同方向の幅よりも大きくなっていることを特徴とする請求項2に記載の光源モジュール。   3. The first reflecting member according to claim 2, wherein a width of a cross section in a direction perpendicular to a longitudinal direction of the optical coupling member is larger than a width of the top flat surface in the same direction. The light source module described. 上記光源は、複数のLEDからなり、
上記LEDは、上記光結合部材の長手方向に沿って2列に並んで設けられており、
上記光結合部材は、LEDの配列方向に対して垂直方向の断面が、上記2列に並んだLEDを結ぶような弓状または円弧状となっていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光源モジュール。
The light source comprises a plurality of LEDs,
The LEDs are provided in two rows along the longitudinal direction of the optical coupling member,
6. The optical coupling member according to claim 1, wherein a cross section in a direction perpendicular to an arrangement direction of the LEDs is an arc shape or an arc shape connecting the LEDs arranged in the two rows. The light source module according to any one of claims.
請求項1〜6のいずれか1項に記載の光源モジュールを備えた電子機器。
The electronic device provided with the light source module of any one of Claims 1-6.
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