JP2013080054A - Display device and imaging apparatus - Google Patents
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本発明は、表示装置、特に撮像装置の背面液晶に用いられるバックライト装置とそれを備える撮像装置に関する。 The present invention relates to a display device, and more particularly to a backlight device used for a rear liquid crystal of an imaging device and an imaging device including the backlight device.
液晶表示装置に用いられるバックライト装置として、直下型のバックライト装置と、エッジライト型のバックライト装置とが提案されている。直下型のバックライト装置は、バックライトの光源が液晶表示素子の直下に複数個配置されているバックライト装置である。エッジライト型のバックライト装置は、バックライトの線状光源が液晶表示素子のエッジ部分に配置され、導光板の端面に光を入射し、液晶表示素子の後面側に出射される光の照射によって表示を行なうバックライト装置である。 As a backlight device used in a liquid crystal display device, a direct type backlight device and an edge light type backlight device have been proposed. The direct type backlight device is a backlight device in which a plurality of light sources of the backlight are arranged directly below the liquid crystal display element. In the edge light type backlight device, the linear light source of the backlight is arranged at the edge portion of the liquid crystal display element, and the light is incident on the end face of the light guide plate, and the light is emitted to the rear surface side of the liquid crystal display element. It is a backlight device that performs display.
一般的に、直下型よりもエッジライト型の方が、バックライト部分の薄型化に適している。しかし、エッジライト型は、導光板の端面に光源を配置するので、幅方向のサイズが大きくなり、導光板を製造するコストが高くなる。 Generally, the edge light type is more suitable for reducing the thickness of the backlight portion than the direct type. However, since the light source is disposed on the end face of the light guide plate, the edge light type has a large size in the width direction, which increases the cost of manufacturing the light guide plate.
一方、発光面の高輝度化を行う場合には、直下型が用いられている。直下型の方がエッジライト型よりも光源から放射される光束の利用効率が高く、光照射面の高輝度化を容易に行うことができる。しかし、直下型は、線状光源の直上の輝度が高くなり、発光面の輝度均一性に課題が生じる場合がある。 On the other hand, a direct type is used to increase the luminance of the light emitting surface. The direct type has higher utilization efficiency of the light beam emitted from the light source than the edge light type, and the brightness of the light irradiation surface can be easily increased. However, the direct type has a high luminance directly above the linear light source, which may cause a problem in luminance uniformity of the light emitting surface.
なお、特許文献1は、光源側から順に、光拡散板、反射偏光シート、プリズムシートが設けられた直下型のバックライト装置を開示する。このバックライト装置は、光源からの光を光拡散によって拡散し、拡散された光を反射偏光シートによって透過/反射し、透過した光をプリズムシートで当該プリズムシートに直交する方向に近づくよう回析、集光して液晶表示パネルに射出する。 Patent Document 1 discloses a direct type backlight device provided with a light diffusion plate, a reflective polarizing sheet, and a prism sheet in order from the light source side. This backlight device diffuses light from a light source by light diffusion, transmits / reflects the diffused light by a reflective polarizing sheet, and diffracts the transmitted light by a prism sheet so as to approach a direction perpendicular to the prism sheet. The light is condensed and emitted to the liquid crystal display panel.
特許文献1が開示するバックライト装置は、プリズムシートで光を集光して液晶表示パネルに射出するので、所定の視野角方向の輝度を向上させることはできるが、光源の直上領域の輝度が高くなり過ぎる場合がある。従って、特許文献1が開示するバックライト装置を備える表示装置によっては、液晶表示パネルの表示面における輝度ムラを十分に低減することができない。 The backlight device disclosed in Patent Document 1 collects light with a prism sheet and emits the light to a liquid crystal display panel. Therefore, the luminance in a predetermined viewing angle direction can be improved, but the luminance in the region immediately above the light source is high. May be too high. Therefore, depending on the display device including the backlight device disclosed in Patent Literature 1, luminance unevenness on the display surface of the liquid crystal display panel cannot be sufficiently reduced.
本発明は、表示パネルの表示面における輝度ムラを低減することが可能な表示装置およびそれを備える撮像装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a display device capable of reducing luminance unevenness on a display surface of a display panel and an imaging device including the display device.
本発明の一実施形態の表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルを保持する保持手段と、前記表示パネルの背面側に設けられた第一、第二の偏光板と、前記保持手段の背面側に互いに予め定められた間隔を隔てて設けられ、前記保持手段、前記第一、第二の偏光板を介して前記表示パネル側に光を照射する複数の光源とを備える。前記第一、第二の偏光板は、前記第一の偏光板の透過軸と前記第二の偏光板の透過軸とが交差するように配置される。 A display device according to an embodiment of the present invention includes a display panel, a holding unit that holds the display panel, first and second polarizing plates provided on the back side of the display panel, and a back side of the holding unit. And a plurality of light sources that irradiate the display panel side with light through the holding means and the first and second polarizing plates. The first and second polarizing plates are arranged such that the transmission axis of the first polarizing plate intersects the transmission axis of the second polarizing plate.
本発明の表示装置およびそれを備える撮像装置によれば、液晶表示パネルの表示面における輝度ムラを低減することが可能となる。 According to the display device and the imaging device including the display device of the present invention, it is possible to reduce luminance unevenness on the display surface of the liquid crystal display panel.
図1は、本実施形態のバックライト装置の構成例を示す図である。本実施形態の表示装置は、バックライト装置100を備える。また、本実施形態の撮像装置は、この表示装置を備える。図1(A)は、バックライト装置100の分解斜視図の例である。また、図1(B)は、図1(A)のA−A断面図である。バックライト装置100は、複数の光源301a乃至301cが液晶パネルユニット200の背面側に配置されている直下型のバックライト装置である。光源301a乃至301cは、基板203に実装され、フレーム部材204によって保持される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a backlight device according to the present embodiment. The display device of this embodiment includes a
液晶パネルユニット200は、本実施形態の液晶表示パネルとして機能する。液晶パネルユニット200は、液晶パネル191と、一対の偏光板190、192とを備える。液晶パネル191は、液晶表示素子から構成される。偏光板190は、液晶パネル191の観察者側(表示面側)に設けられている。偏光板191は、液晶パネル191の背面側に設けられている。
The liquid
フレーム部材204は、複数の光源301a乃至301cから予め決められた距離を隔てて液晶パネルユニット200を保持する保持手段として機能する。光源は、互いに予め決められた間隔を隔てて、液晶表示パネル200の長手方向に沿って配置されている。光源が、液晶表示パネル200の短手方向に沿って配置されていてもよい。また、光源が、液晶表示パネル200の長手方向および短手方向に沿って配置されていてもよい。本実施形態では、光源は発光ダイオードである。光源がレーザ等であってもよい。
The
フレーム部材204は、光源と反射型偏光板202bとの間に光反射面210を有している。具体的には、フレーム部材204の内壁が、光反射面210を形成する。当該光反射面210を形成するフレーム部材204の内壁形状は、光源301a乃至301cの外周から液晶表示パネル200の表示範囲をつなぐ斜面形状である。光反射面210は、光源が発してフレーム部材204内に入射した光を反射して、反射型偏光板202b側に導く。
The
すなわち、光源と液晶パネルユニット200との間には、光源側から順に、フレーム部材204の光反射面210、反射型偏光板202b、反射型偏光板202a、拡散シート201が設けられている。そして、光源は、フレーム部材204、反射型偏光板202b、反射型偏光板202a、拡散シート201を介して、液晶表示パネル側(液晶パネルユニット側)に光を照射する。
That is, between the light source and the liquid
反射型偏光板202bが本実施形態の第一の偏光板である。反射型偏光板202aが本実施形態の第二の偏光板である。反射型偏光板202b、202aは、ある任意の方向(透過軸)の光を通す(偏光)特性を持つ反射型偏光素子から構成される。すなわち、反射型偏光板202b、202aは、入射した光を偏光する。本実施形態では、反射型偏光板202bの透過軸と反射型偏光板202aの透過軸とが交差する。拡散シート201は、反射型偏光板202aを透過した光を拡散する光拡散部材として機能する。これにより、液晶パネルユニット200の表示面における輝度ムラを低減させる。
The reflective polarizing
図1(B)中に示すように、拡散シート201、反射型偏光素子202a、202b及び液晶パネルユニット200は、フレーム部材204の凹部に保持される。また、基板203は、フレーム部材204の開口に光源301a乃至301cが収まるように取り付けられる。
As shown in FIG. 1B, the
図2は、本実施形態のバックライト装置が有する光源の指向性を説明するグラフを示す図である。図2に示すグラフの縦軸は相対照度、横軸は放射角度である。図2に示すグラフが示すように、バックライト装置100においては、各光源(光源301a乃至301c)が照射する光量は、垂直方向の光量が最大である。すなわち、光源は、発光面垂直方向の照度が最も高く、垂直方向からの角度が増加するに伴い照度が低くなるという傾向(指向性)を有する。
FIG. 2 is a graph illustrating the directivity of the light source included in the backlight device of the present embodiment. The vertical axis of the graph shown in FIG. 2 is the relative illuminance, and the horizontal axis is the radiation angle. As shown in the graph of FIG. 2, in the
図3は、本実施形態のバックライト装置が備える反射型偏光板の偏光特性を説明する図である。図3(A)は、反射型偏光板202aの透過軸を示す図である。また、図3(B)は、反射型偏光板202bの透過軸を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating the polarization characteristics of the reflective polarizing plate provided in the backlight device of this embodiment. FIG. 3A is a diagram showing the transmission axis of the reflective
一般的に、光は縦波と横波に分けられるが、反射型偏光板202aの透過軸301と反射型偏光板202bの透過軸302とは、ほぼ垂直に交差している。本実施形態におけるバックライト装置においては、液晶パネルユニット200の表示面は、縦横比が異なる長方形である。
In general, light is divided into a longitudinal wave and a transverse wave, but the
液晶パネルユニット200をバックライト装置の観察者側から見た場合の該液晶パネルユニット200の長辺右方向を0度としたときに、反射型偏光板202aの透過軸方向αは、ほぼ45度、反射型偏光板202bの透過軸方向βは、ほぼ135度をなす。なお、透過軸方向αがほぼ135度、透過軸方向βがほぼ45度であってもよい。ここで述べた「ほぼ」は、上述した角度から±10度程度のずれが許容されることを意味するが、そのずれは±5゜以内が好ましく、さらには±2度以内が一層好ましい。
When the right side of the long side of the liquid
反射型偏光板202a、202bは、例えば、多層光学フィルム(MOF)反射型偏光子、連続/分散偏光子、ワイヤーグリッド反射型偏光子、若しくはコレステリック反射型偏光子のような、拡散的に反射する偏光フィルム(DRPF)である。MOF及び連続/分散相反射型偏光子の双方は、直交偏光状態で光を透過しながら、選択的に1つの偏光状態の光を反射するために、少なくとも2つの材料、通常、高分子材料間の屈折率の差に依存する。
The
MOF反射型偏光子は、例えば、3M Company社製の、拡散表面を含むVikuiti(登録商標)、多層反射型偏光子DBEF−D2、薄型のAPF−D220等である。 Examples of the MOF reflective polarizer include Vikuiti (registered trademark) including a diffusing surface, a multilayer reflective polarizer DBEF-D2, and a thin APF-D220 manufactured by 3M Company.
図4は、光源からフレーム部材内に入射した光の、反射型偏光板による偏光を説明する図である。一般に、2枚の偏光板を略垂直に配置すると光を通さない。しかし、実際には一定の角度の幅を持っている。従って、多重反射により光のリサイクルを行う反射型偏光板202bは、反射型偏光板202bに入射した光のうち、透過軸方向βの光(252)を透過する。反射型偏光板202を透過した光は、α方向の透過軸を有している反射型偏光板202aによって反射される。反転する矢印253は、反射された光を示す。
FIG. 4 is a diagram for explaining the polarization of light incident from the light source into the frame member by the reflective polarizing plate. Generally, when two polarizing plates are arranged substantially vertically, light does not pass. However, it actually has a certain angular width. Therefore, the reflective
一方、透過軸方向βと直交するα方向の光(251)は、反射型偏光板202bで反射される。しかし、透過軸方向βは一定の幅を持っているので、α方向の光(251)の一部は、反射型偏光板202bで反射されずに透過する。
On the other hand, the light (251) in the α direction orthogonal to the transmission axis direction β is reflected by the reflective
反射型偏光板202b,202aを垂直に抜けずに反射された光は、フレーム部材204の光反射面210で反射されて、再び反射型偏光板202bに入射する。上述した透過と反射を繰り返すことによって、反射型偏光板202a,202bを垂直に抜ける光の透過量が減る。また、反射型偏光板202aを透過した光は、拡散シート201によって拡散されて、液晶パネルユニット200の表示面に入射する。
The light reflected without vertically passing through the reflective
以上説明した本実施形態のバックパネル装置によれば、透過軸が互いに交差する複数の反射型偏光板によって、光源の光が反射及び拡散を繰り返し、当該複数の反射型偏光板を垂直に抜ける光の透過量を減らすことができる。従って、本実施形態のバックパネル装置によれば、光源の直上領域における輝度を低減することができる。これにより、液晶パネルユニット200の表示面における輝度ムラを低減することができる。
According to the back panel device of the present embodiment described above, the light from the light source is repeatedly reflected and diffused by the plurality of reflection type polarizing plates whose transmission axes intersect with each other, and the light passes through the plurality of reflection type polarizing plates vertically. The amount of permeation can be reduced. Therefore, according to the back panel device of the present embodiment, it is possible to reduce the luminance in the region immediately above the light source. Thereby, luminance unevenness on the display surface of the liquid
200 液晶表示パネル
204 フレーム部材
301a,301b,301c 光源
200 Liquid
Claims (6)
前記表示パネルを保持する保持手段と、
前記表示パネルの背面側に設けられた第一、第二の偏光板と、
前記保持手段の背面側に互いに予め定められた間隔を隔てて設けられ、前記保持手段、前記第一、第二の偏光板を介して前記表示パネル側に光を照射する複数の光源とを備え、
前記第一の偏光板の透過軸と前記第二の偏光板の透過軸とが交差する
ことを特徴とする表示装置。 A display panel;
Holding means for holding the display panel;
First and second polarizing plates provided on the back side of the display panel;
A plurality of light sources provided on the back side of the holding means at predetermined intervals, and irradiating the display panel side with light through the holding means and the first and second polarizing plates; ,
A display device, wherein a transmission axis of the first polarizing plate intersects a transmission axis of the second polarizing plate.
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein a transmission axis of the first polarizing plate and a transmission axis of the second polarizing plate are orthogonal to each other.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の表示装置。 When the display panel is viewed from the viewer side of the display device when the right direction of the long side of the display panel is 0 degree, the transmission axis direction of the first polarizing plate is 45 degrees, The display device according to claim 1, wherein the transmission axis direction of the polarizing plate is 135 degrees.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 3, wherein a light diffusion member is provided between the display panel and the first and second polarizing plates.
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the holding unit includes a light reflecting surface that reflects light incident from the plurality of light sources.
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