JP2013157083A - Backlight device and display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin backlight device, and a display device.SOLUTION: A display device includes one or a plurality of light sources, a display panel, a first optical element, and a second optical element. The display panel is arranged in opposition to the light source(s). The first optical element is arranged between the light source and the display panel, and diffuses and transmits part of light irradiated from the light source to the display panel, and reflects part of the light. The second optical element is arranged between the light source and the first optical element, and transmits the light irradiated from the light source, and reflects the light reflected from the first optical element.

Description

本発明の実施形態は、バックライト装置および表示装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a backlight device and a display device.

近年、液晶表示装置(Liquid Crystal Display:LCD)が広く用いられるようになってきている。LCDは、一対のガラス基板の間に液晶材料を配置して構成される液晶パネルと、液晶パネルの背面から液晶パネルに光を照射するバックライト装置とを備えている。   In recent years, a liquid crystal display (LCD) has been widely used. The LCD includes a liquid crystal panel configured by disposing a liquid crystal material between a pair of glass substrates, and a backlight device that irradiates the liquid crystal panel with light from the back surface of the liquid crystal panel.

バックライト装置の光源として、例えば有機EL(Electro-Luminescence)光源が考えられる。しかしながら、大型の有機EL光源を製造するのは困難であり、小型の有機EL光源を複数個配列して用いることになる。ところが、そうすると有機EL光源同士の隙間の上方の液晶パネルが暗くなってしまう。   As a light source of the backlight device, for example, an organic EL (Electro-Luminescence) light source can be considered. However, it is difficult to manufacture a large organic EL light source, and a plurality of small organic EL light sources are arranged and used. However, the liquid crystal panel above the gap between the organic EL light sources becomes dark.

そのため、現在ではLED(Light Emitting Diode)を用いたバックライト装置が主流となっている。LEDを用いたバックライト装置はエッジ型および直下型の2種類に大別される。   Therefore, at present, backlight devices using LEDs (Light Emitting Diodes) have become mainstream. Backlight devices using LEDs are roughly classified into two types, an edge type and a direct type.

エッジ型のバックライト装置は、LED等の光源から、液晶パネルの背面に配置された導光板の側面に向けて光を照射し、広く拡散させた光を、導光板の液晶パネルと対向する面から取り出すものである。この方式によると、バックライト装置を薄くできるが、その反面、大型化すると液晶パネルの中央を明るく照射できないため輝度ムラができやすい、あるいは、光源を配置するためにベゼル幅を広くする必要がある、という問題がある。ベゼル幅が広いと、表示領域が小さく見えてしまうことがある。   An edge-type backlight device irradiates light from a light source such as an LED toward a side surface of a light guide plate disposed on the back side of the liquid crystal panel, and widely diffuses the light facing the liquid crystal panel of the light guide plate It is taken out from. According to this method, the backlight device can be made thin, but on the other hand, if the size is increased, the center of the liquid crystal panel cannot be illuminated brightly, so that uneven brightness is likely to occur, or the bezel width needs to be widened in order to arrange the light source. There is a problem. If the bezel width is wide, the display area may appear small.

一方、直下型のバックライト装置は、液晶パネルの直下にアレイ状に光源を配置し、拡散板等を介して液晶パネルに光を照射するものである。この方式によると、エッジ型とは対照的に、液晶パネルの中央を明るく照射できるため輝度ムラが出にくく、ベゼル幅を狭くすることもできるが、バックライト装置が厚くなってしまうという問題がある。   On the other hand, a direct-type backlight device has light sources arranged in an array just below a liquid crystal panel, and irradiates the liquid crystal panel with light through a diffusion plate or the like. According to this method, in contrast to the edge type, since the center of the liquid crystal panel can be illuminated brightly, luminance unevenness is difficult to occur and the bezel width can be reduced, but there is a problem that the backlight device becomes thick. .

特開2007−25187号公報JP 2007-25187 A

薄型のバックライト装置および表示装置を提供する。   A thin backlight device and a display device are provided.

実施形態によれば、1または複数の光源と、表示パネルと、第1の光学部材と、第2の光学部材と、を備える表示装置が提供される。前記表示パネルは、前記光源と対向して設けられる。前記第1の光学部材は、前記光源と前記表示パネルとの間に設けられ、前記光源から照射された光の一部を拡散および前記表示パネルへ透過し、一部を反射する。前記第2の光学部材は、前記光源と前記第1の光学部材との間に設けられ、前記光源から照射された光を透過し、前記第1の光学部材から反射された光を反射する。   According to the embodiment, a display device including one or more light sources, a display panel, a first optical member, and a second optical member is provided. The display panel is provided to face the light source. The first optical member is provided between the light source and the display panel, and diffuses and transmits part of the light emitted from the light source to the display panel and reflects a part thereof. The second optical member is provided between the light source and the first optical member, transmits light emitted from the light source, and reflects light reflected from the first optical member.

一実施形態に係る表示装置110を含む画像表示システムの概略ブロック図。1 is a schematic block diagram of an image display system including a display device 110 according to an embodiment. 表示モジュール200の概略ブロック図。1 is a schematic block diagram of a display module 200. FIG. 液晶パネル1およびバックライト装置6の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a liquid crystal panel 1 and a backlight device 6. FIG. 液晶パネル1およびバックライト装置6の断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel 1 and the backlight device 6. 有機EL光源12の概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL light source 12. 有機発光層23をより詳細に示す断面図。Sectional drawing which shows the organic light emitting layer 23 in detail. 有機EL光源12から照射された光のレイパスを示す図。The figure which shows the ray path of the light irradiated from the organic EL light source 12. FIG. 有機EL光源12から照射された光のレイパスを示す図。The figure which shows the ray path of the light irradiated from the organic EL light source 12. FIG. 有機EL光源12から照射された光のレイパスを示す図。The figure which shows the ray path of the light irradiated from the organic EL light source 12. FIG.

以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。   Hereinafter, embodiments will be specifically described with reference to the drawings.

図1は、一実施形態に係る表示装置110を含む画像表示システムの概略ブロック図である。   FIG. 1 is a schematic block diagram of an image display system including a display device 110 according to an embodiment.

画像表示装置110は、各部の動作を制御する制御部156と、操作部116と、受光部118とを備えている。制御部156は、ROM(Read Only Memory)157と、RAM(Random Access Memory)158と、CPU(Central Processing Unit)159と、フラッシュメモリ160とを有する。   The image display device 110 includes a control unit 156 that controls the operation of each unit, an operation unit 116, and a light receiving unit 118. The control unit 156 includes a ROM (Read Only Memory) 157, a RAM (Random Access Memory) 158, a CPU (Central Processing Unit) 159, and a flash memory 160.

制御部156は、操作部116から入力される操作信号や、リモートコントローラ117から送信され受光部118を介して入力される操作信号に応じて、ROM157に予め記憶されたシステム制御プログラムおよび各種処理プログラムを起動させる。制御部156は、RAM158をCPU159のワークメモリとし、起動したプログラムに従って各部の動作を制御する。また制御部156は、各種設定に必要な情報等を例えばNANDフラッシュメモリ等のような不揮発性のメモリであるフラッシュメモリ160に格納して使用する。   The control unit 156 is a system control program and various processing programs stored in advance in the ROM 157 according to an operation signal input from the operation unit 116 or an operation signal transmitted from the remote controller 117 and input via the light receiving unit 118. Start up. The control unit 156 uses the RAM 158 as a work memory of the CPU 159, and controls the operation of each unit according to the activated program. The control unit 156 stores and uses information necessary for various settings in a flash memory 160 that is a nonvolatile memory such as a NAND flash memory.

また、画像表示装置110は、入力端子144と、チューナ145と、PSK(Phase Shift Keying)復調器146と、TS(Transport Stream)復号器147aと、信号処理部120とを備えている。   The image display apparatus 110 includes an input terminal 144, a tuner 145, a PSK (Phase Shift Keying) demodulator 146, a TS (Transport Stream) decoder 147a, and a signal processing unit 120.

入力端子144は、BS/CSデジタル放送受信用のアンテナ143が受信した衛星デジタルテレビジョン放送信号を、衛星デジタル放送用のチューナ145に送信する。チューナ145は、受信したデジタル放送信号のチューニングを行い、チューニングされたデジタル放送信号をPSK復調器146に送信する。PSK復調器146は、デジタル放送信号からTSを復調し、復調されたTSをTS復号器147aに送信する。TS復号器147aは、TSをデジタル映像信号、デジタル音声信号、およびデータ信号を含むデジタル信号に復号した後、信号処理部120にこれらを送信する。   The input terminal 144 transmits the satellite digital television broadcast signal received by the BS / CS digital broadcast reception antenna 143 to the satellite digital broadcast tuner 145. The tuner 145 tunes the received digital broadcast signal and transmits the tuned digital broadcast signal to the PSK demodulator 146. The PSK demodulator 146 demodulates the TS from the digital broadcast signal and transmits the demodulated TS to the TS decoder 147a. The TS decoder 147a decodes the TS into a digital signal including a digital video signal, a digital audio signal, and a data signal, and transmits these to the signal processing unit 120.

ここでのデジタル映像信号とは、画像表示装置110が出力可能な映像に関するデジタル信号であり、デジタル音声信号とは、画像表示装置110が出力可能な音声に関するデジタル信号である。またデータ信号とは、復調されたサービスについての各種情報を示すデジタル信号である。   Here, the digital video signal is a digital signal related to video that can be output by the image display device 110, and the digital audio signal is a digital signal related to audio that can be output from the image display device 110. The data signal is a digital signal indicating various information about the demodulated service.

また、画像表示装置110は、入力端子149と、2つのチューナ150a,150bを有するチューナ部150と、2つのOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)復調器151と、2つのTS復号器147bと、アナログチューナ168と、アナログ復調器169とを備えている。   In addition, the image display device 110 includes an input terminal 149, a tuner unit 150 having two tuners 150a and 150b, two OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) demodulators 151, two TS decoders 147b, and an analog tuner. 168 and an analog demodulator 169.

入力端子149は、地上波デジタル放送受信用のアンテナ148が受信した地上波デジタルテレビジョン放送信号を、地上波デジタル放送用のチューナ部150に送信する。チューナ部150のチューナ150a,150bは、それぞれ受信したデジタル放送信号のチューニングを行い、チューニングされたデジタル放送信号を、2つ存在するOFDM復調器151に送信する。OFDM復調器151は、デジタル放送からTSを復調し、復調されたTSをそれぞれ対応するTS復号器147bに送信する。TS復号器147bは、TSをデジタル映像信号および音声信号等に復号した後、信号処理部120にこれらを送信する。チューナ部150のチューナ150a,150bのそれぞれで取得した地上波デジタルテレビジョン放送は、2つずつのOFDM復調器151、TS復号器147bによってそれぞれ同時にデジタル映像信号、デジタル音声信号、およびデータ信号を含むデジタル信号として復号された後に、信号処理部120に送信されることが可能である。   The input terminal 149 transmits the terrestrial digital television broadcast signal received by the terrestrial digital broadcast receiving antenna 148 to the terrestrial digital broadcast tuner unit 150. The tuners 150a and 150b of the tuner unit 150 each tune the received digital broadcast signal, and transmit the tuned digital broadcast signal to two OFDM demodulators 151. The OFDM demodulator 151 demodulates the TS from the digital broadcast and transmits the demodulated TS to the corresponding TS decoder 147b. The TS decoder 147b decodes the TS into a digital video signal, an audio signal, etc., and transmits these to the signal processing unit 120. The terrestrial digital television broadcast acquired by each of the tuners 150a and 150b of the tuner unit 150 includes a digital video signal, a digital audio signal, and a data signal by the OFDM demodulator 151 and the TS decoder 147b, respectively. After being decoded as a digital signal, it can be transmitted to the signal processing unit 120.

アンテナ148は、地上波アナログテレビジョン放送信号も受信可能である。受信された地上波アナログテレビジョン放送信号は、図示しない分配器によって分配されて、アナログチューナ168に送信される。アナログチューナ168は、受信したアナログ放送信号のチューニングを行い、チューニングされたアナログ放送信号をアナログ復調器169に送信する。アナログ復調器169はアナログ放送信号の復調を行い、復調されたアナログ放送信号を信号処理部120に送信する。また、画像表示装置110は、一例として、アンテナ148が接続される入力端子149にCATV(Common Antenna Television)用のチューナを接続することによってCATVも視聴できる。   The antenna 148 can also receive a terrestrial analog television broadcast signal. The received terrestrial analog television broadcast signal is distributed by a distributor (not shown) and transmitted to the analog tuner 168. The analog tuner 168 tunes the received analog broadcast signal and transmits the tuned analog broadcast signal to the analog demodulator 169. The analog demodulator 169 demodulates the analog broadcast signal and transmits the demodulated analog broadcast signal to the signal processing unit 120. Further, as an example, the image display apparatus 110 can also watch CATV by connecting a CATV (Common Antenna Television) tuner to an input terminal 149 to which an antenna 148 is connected.

また、画像表示装置110は、ライン入力端子137と、音声処理部153と、スピーカ115と、グラフィック処理部152と、OSD(On Screen Display)信号生成部154と、映像処理部155と、と、表示モジュール200とを備えている。   In addition, the image display device 110 includes a line input terminal 137, an audio processing unit 153, a speaker 115, a graphic processing unit 152, an OSD (On Screen Display) signal generation unit 154, a video processing unit 155, A display module 200.

信号処理部120は、TS復号器147a、147b、または制御部156から送信されたデジタル信号に、適切な信号処理を施す。より具体的には、信号処理部120はデジタル信号をデジタル映像信号、デジタル音声信号、およびデータ信号に分離する。分離されたデジタル映像信号はグラフィック処理部152に、音声信号は音声処理部153に送信される。また信号処理部120は、アナログ復調器169から送信された放送信号を、所定のデジタルフォーマットの映像信号および音声信号に変換する。デジタルに変換された映像信号はグラフィック処理部152に、音声信号は音声処理部153に送信される。また信号処理部120は、ライン入力端子137からの入力信号にも所定のデジタル信号処理を施す。   The signal processing unit 120 performs appropriate signal processing on the digital signal transmitted from the TS decoders 147a and 147b or the control unit 156. More specifically, the signal processing unit 120 separates the digital signal into a digital video signal, a digital audio signal, and a data signal. The separated digital video signal is transmitted to the graphic processing unit 152, and the audio signal is transmitted to the audio processing unit 153. The signal processing unit 120 converts the broadcast signal transmitted from the analog demodulator 169 into a video signal and an audio signal in a predetermined digital format. The video signal converted to digital is transmitted to the graphic processing unit 152, and the audio signal is transmitted to the audio processing unit 153. The signal processing unit 120 also performs predetermined digital signal processing on the input signal from the line input terminal 137.

音声処理部153は、入力された音声信号を、スピーカ115で再生可能なフォーマットのアナログ音声信号に変換する。アナログ音声信号は、スピーカ115に送信されて再生される。   The audio processing unit 153 converts the input audio signal into an analog audio signal in a format that can be reproduced by the speaker 115. The analog audio signal is transmitted to the speaker 115 and reproduced.

OSD信号生成部154は、制御部156の制御に従って、UI(ユーザ・インタフェース)画面などを表示するためのOSD信号を生成する。また信号処理部120においてデジタル放送信号から分離されたデータ信号は、OSD信号生成部154により適切なフォーマットのOSD信号に変換され、グラフィック処理部152に送信される。   The OSD signal generation unit 154 generates an OSD signal for displaying a UI (user interface) screen or the like under the control of the control unit 156. The data signal separated from the digital broadcast signal in the signal processing unit 120 is converted into an OSD signal of an appropriate format by the OSD signal generation unit 154 and transmitted to the graphic processing unit 152.

グラフィック処理部152は、信号処理部120から送信されるデジタル映像信号のデコード処理を行う。デコードされた映像信号は、OSD信号生成部154から送信されたOSD信号と重ね合わせて合成され、映像処理部155に送信される。グラフィック処理部152は、デコードされた映像信号またはOSD信号を、映像処理部155に選択的に送信することもできる。   The graphic processing unit 152 performs a decoding process on the digital video signal transmitted from the signal processing unit 120. The decoded video signal is combined with the OSD signal transmitted from the OSD signal generation unit 154 to be combined and transmitted to the video processing unit 155. The graphic processing unit 152 can also selectively transmit the decoded video signal or OSD signal to the video processing unit 155.

映像処理部155は、グラフィック処理部152から送信された信号を、表示モジュール200で表示可能なフォーマットのアナログ映像信号に変換する。アナログ映像信号は、表示モジュール200に送信されて表示される。表示モジュール200の詳細は図2を用いて後述する。   The video processing unit 155 converts the signal transmitted from the graphic processing unit 152 into an analog video signal in a format that can be displayed on the display module 200. The analog video signal is transmitted to the display module 200 and displayed. Details of the display module 200 will be described later with reference to FIG.

さらに、画像表示装置110は、LAN(Local Area Network)端子131と、LAN I/F(Interface)164と、USB(Universal Serial Bus)端子133と、USB I/F165と、HDD(Hard Disk Drive)170とを備えている。   Further, the image display device 110 includes a LAN (Local Area Network) terminal 131, a LAN I / F (Interface) 164, a USB (Universal Serial Bus) terminal 133, a USB I / F 165, and an HDD (Hard Disk Drive). 170.

LAN端子131はLAN I/F164を介して制御部156に接続されている。LAN端子131はイーサネット(登録商標)を用いた一般的なLAN対応ポートとして使用される。本実施形態において、LAN端子131にはLANケーブルが接続されており、インターネット130と通信可能となっている。   The LAN terminal 131 is connected to the control unit 156 via the LAN I / F 164. The LAN terminal 131 is used as a general LAN-compatible port using Ethernet (registered trademark). In the present embodiment, a LAN cable is connected to the LAN terminal 131 and can communicate with the Internet 130.

USB端子133はUSB I/F165を介して制御部156に接続されている。USB端子133は、一般的なUSB対応ポートとして使用される。USB端子133には、例えばハブを介して、携帯電話、デジタルカメラ、各種メモリカードに対するカードリーダ/ライタ、HDD、キーボード等が接続される。制御部156は、USB端子133を介して接続される機器との間で、情報の通信(送受信)を行うことができる。   The USB terminal 133 is connected to the control unit 156 via the USB I / F 165. The USB terminal 133 is used as a general USB compatible port. For example, a mobile phone, a digital camera, a card reader / writer for various memory cards, an HDD, a keyboard, and the like are connected to the USB terminal 133 via a hub. The control unit 156 can perform communication (transmission / reception) of information with a device connected via the USB terminal 133.

HDD170は画像表示装置110に内蔵される磁気記憶媒体であって、画像表示装置110が有する各種情報を記憶する機能を有する。   The HDD 170 is a magnetic storage medium built in the image display device 110 and has a function of storing various types of information that the image display device 110 has.

図2は、表示モジュール200の概略ブロック図である。表示モジュール200は、液晶パネル(表示パネル)1と、タイミングコントローラ2と、ゲートドライバ3と、ソースドライバ4と、バックライトコントローラ5と、バックライト装置6とを備えている。   FIG. 2 is a schematic block diagram of the display module 200. The display module 200 includes a liquid crystal panel (display panel) 1, a timing controller 2, a gate driver 3, a source driver 4, a backlight controller 5, and a backlight device 6.

液晶パネル1は、一対のガラス基板を対向配置して、これらガラス基板の間に液晶材料を配置した構造である。液晶パネル1は、複数(例えば1080本)の走査線と、複数(例えば1920*3本)の信号線と、走査線および信号線の各交差箇所に形成される液晶画素とを有する。   The liquid crystal panel 1 has a structure in which a pair of glass substrates are disposed to face each other and a liquid crystal material is disposed between the glass substrates. The liquid crystal panel 1 includes a plurality of (for example, 1080) scanning lines, a plurality of (for example, 1920 * 3) signal lines, and liquid crystal pixels formed at each intersection of the scanning lines and the signal lines.

タイミングコントローラ2は、図1の映像処理部から入力される入力映像信号をソースドライバ4に供給するとともに、ゲートドライバ3、ソースドライバ4およびバックライトコントローラ5の動作タイミングを制御する。   The timing controller 2 supplies an input video signal input from the video processing unit in FIG. 1 to the source driver 4 and controls operation timings of the gate driver 3, the source driver 4, and the backlight controller 5.

ゲートドライバ3は走査線の1つを順繰りに選択する。ソースドライバ4は入力映像信号を液晶パネル1の信号線に供給する。この入力映像信号はゲートドライバ3に選択された走査線に接続される液晶画素に供給され、入力映像信号の電圧に応じて、液晶画素内の液晶材料の配向が変化する。ゲートドライバ3およびソースドライバ4はパネルコントローラを構成する。   The gate driver 3 sequentially selects one of the scanning lines. The source driver 4 supplies the input video signal to the signal line of the liquid crystal panel 1. This input video signal is supplied to the liquid crystal pixel connected to the scanning line selected by the gate driver 3, and the orientation of the liquid crystal material in the liquid crystal pixel changes according to the voltage of the input video signal. The gate driver 3 and the source driver 4 constitute a panel controller.

一方、バックライト装置6は液晶パネル1の背面に設けられ、液晶パネル1に光を照射する。照射された光のうち、液晶材料の配向に応じた強度の光が液晶材料を透過して、液晶パネル1上に表示される。   On the other hand, the backlight device 6 is provided on the back surface of the liquid crystal panel 1 and irradiates the liquid crystal panel 1 with light. Of the irradiated light, light having an intensity corresponding to the orientation of the liquid crystal material is transmitted through the liquid crystal material and displayed on the liquid crystal panel 1.

図3は、液晶パネル1およびバックライト装置6の概略構成図である。また、図4は、液晶パネル1およびバックライト装置6の断面図である。バックライト装置6は、アルミニウム等の基板11と、基板11上に配置される有機EL光源12と、有機EL光源12と液晶パネル1との間に配置される拡散板13と、有機EL光源12と拡散板13との間に配置される半透明反射シート14とを有する。なお、これらに加えて、適宜光学シートをバックライト装置6内に設けてもよい。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the liquid crystal panel 1 and the backlight device 6. FIG. 4 is a cross-sectional view of the liquid crystal panel 1 and the backlight device 6. The backlight device 6 includes a substrate 11 such as aluminum, an organic EL light source 12 disposed on the substrate 11, a diffusion plate 13 disposed between the organic EL light source 12 and the liquid crystal panel 1, and the organic EL light source 12. And a translucent reflection sheet 14 disposed between the diffusion plate 13 and the diffusion plate 13. In addition to these, an optical sheet may be provided in the backlight device 6 as appropriate.

有機EL光源12は液晶パネル1に向かって光を照射する。拡散板13は、液晶パネル1の輝度が均一になるように、有機EL光源12から照射された光の一部を液晶パネル1へ拡散および透過し、一部を半透明反射シート14へ反射する。半透明反射シート14は、有機EL光源12から照射された光を拡散板13へ透過し、拡散板13から反射された光を拡散板13へ反射する。   The organic EL light source 12 emits light toward the liquid crystal panel 1. The diffusion plate 13 diffuses and transmits a part of the light emitted from the organic EL light source 12 to the liquid crystal panel 1 and reflects a part to the translucent reflection sheet 14 so that the luminance of the liquid crystal panel 1 becomes uniform. . The translucent reflection sheet 14 transmits the light emitted from the organic EL light source 12 to the diffusion plate 13 and reflects the light reflected from the diffusion plate 13 to the diffusion plate 13.

拡散板13を設けることにより、バックライト装置6を薄型化できるとともに液晶パネル1の輝度ムラを抑制できる。また、半透明反射シート14を設けることにより、有機EL光源12から照射される光を効率よく利用できる。さらに、有機EL光源12のような面光源を用いることにより、バックライト装置6を特に薄型化できる。以下、各部材についてより詳細に説明する。   By providing the diffusing plate 13, the backlight device 6 can be thinned and luminance unevenness of the liquid crystal panel 1 can be suppressed. Moreover, the light irradiated from the organic EL light source 12 can be used efficiently by providing the translucent reflective sheet 14. Further, by using a surface light source such as the organic EL light source 12, the backlight device 6 can be particularly thinned. Hereinafter, each member will be described in more detail.

有機EL光源12は各辺が20cm程度の略正方形である。そして、図3に示すように、有機EL光源12は、基板11上に互いに離間してアレイ状に配置され、間には隙間が空いている。この隙間には、有機EL光源12を駆動制御するための配線(不図示)等が設けられる。また、隙間には、有機EL光源12から照射される光の取り出し効率を上げるために、反射膜(不図示)を形成してもよい。   The organic EL light source 12 is a substantially square having sides of about 20 cm. As shown in FIG. 3, the organic EL light sources 12 are arranged in an array on the substrate 11 so as to be spaced apart from each other, with a gap between them. In this gap, wiring (not shown) for driving and controlling the organic EL light source 12 is provided. In addition, a reflective film (not shown) may be formed in the gap in order to increase the extraction efficiency of light emitted from the organic EL light source 12.

同図では、8枚の有機EL光源12を配置する例を示しているが、液晶パネル1のサイズおよび有機EL光源12のサイズに応じて適切に配置すればよい。例えば、1つの有機EL光源12を用いてもよい。   In the figure, an example in which eight organic EL light sources 12 are arranged is shown. For example, one organic EL light source 12 may be used.

図5は、有機EL光源12の概略断面図である。有機EL光源12は、ガラス等の基板21と、アルミニウム等の陰極22と、光を発する有機発光層23と、ITO(Indium Tin Oxide) 等からなる光透過性の陽極24と、樹脂等の封止材25とを有する。有機発光層23が水分や空気に触れて劣化するのを抑えるため、封止材25により有機発光層23を囲んで封止している。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of the organic EL light source 12. The organic EL light source 12 includes a substrate 21 such as glass, a cathode 22 such as aluminum, an organic light emitting layer 23 that emits light, a light-transmitting anode 24 made of ITO (Indium Tin Oxide), and a resin or the like. And a stopper 25. In order to prevent the organic light emitting layer 23 from being deteriorated by contact with moisture or air, the organic light emitting layer 23 is enclosed and sealed with a sealing material 25.

図6は、有機発光層23をより詳細に示す断面図である。有機発光層23は、電子注入層EILと、電子輸送層ETLと、発光層EMLと、正孔輸送層HTLと、正孔注入層HILとを有する。なお、白色の光を発するために、発光層EMLは、赤、緑および青の各色を発光する有機材料の積層あるいは混合層であるが、同図では簡略化して1層で描いている。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing the organic light emitting layer 23 in more detail. The organic light emitting layer 23 includes an electron injection layer EIL, an electron transport layer ETL, a light emission layer EML, a hole transport layer HTL, and a hole injection layer HIL. Note that in order to emit white light, the light emitting layer EML is a stacked or mixed layer of organic materials that emit red, green, and blue colors. In FIG.

図5の陽極24から図6の正孔注入層HILおよび正孔輸送層HTLを介して発光層EMLに注入される正孔と、図5の陰極22から図6の電子注入層EILおよび電子輸送層ETLを介して発光層EMLに注入される電子とが再結合して、発光層EMLに含まれる不純物に応じた色で発光する。   Holes injected from the anode 24 of FIG. 5 into the light emitting layer EML via the hole injection layer HIL and hole transport layer HTL of FIG. 6, and the electron injection layer EIL and electron transport of FIG. Electrons injected into the light emitting layer EML through the layer ETL are recombined to emit light with a color corresponding to the impurities contained in the light emitting layer EML.

図5で示すように、封止材25は光を発しない。また、図4に示すように、有機EL光源12同士の間は隙間が空いている。さらに、基板11の外周付近には有機EL光源12が配置されない。そこで、本実施形態は、封止材25の上方、隙間の上方、および基板11の外周の上方(以下では、これらをまとめて非発光領域と呼ぶ)の液晶パネル1が暗くなって輝度ムラが生じるのを抑制することを図るものである。   As shown in FIG. 5, the sealing material 25 does not emit light. Moreover, as shown in FIG. 4, there is a gap between the organic EL light sources 12. Further, the organic EL light source 12 is not disposed near the outer periphery of the substrate 11. Therefore, in the present embodiment, the liquid crystal panel 1 above the sealing material 25, above the gap, and above the outer periphery of the substrate 11 (hereinafter collectively referred to as a non-light emitting region) becomes dark and luminance unevenness occurs. It is intended to suppress the occurrence.

なお、本実施形態では、バックライト装置6を特に薄型化するとともに低消費電力で動作させるために有機EL光源12を用いる例を示しているが、ある程度の面積が発光する他の面光源でもよい。例えば、LED等の点光源を内部に含んで面光源として発光するようにユニット化したモジュール等で面光源が構成されるとしてもよい。   In the present embodiment, an example in which the organic EL light source 12 is used to make the backlight device 6 particularly thin and operate with low power consumption is shown, but other surface light sources that emit light to some extent may be used. . For example, the surface light source may be configured by a module or the like that includes a point light source such as an LED and emits light as a surface light source.

次に、図3および図4の拡散板13について説明する。拡散板13の一方の面または両面には、光を透過する複数の微小な孔(マイクロホール)からなる開口パターンが形成された反射被膜が塗布されている。よって、拡散板13に照射された光のうち、反射被膜が塗布された部分に当たった光は有機EL光源12側へ反射する一方、反射被膜が塗布されていない部分(すなわち孔)に当たった光は非発光領域の上方にも拡散されて、液晶パネル1へ透過する。   Next, the diffusion plate 13 shown in FIGS. 3 and 4 will be described. On one surface or both surfaces of the diffusing plate 13, a reflective coating having an opening pattern formed of a plurality of minute holes (microholes) that transmits light is applied. Therefore, in the light irradiated to the diffuser plate 13, the light hitting the portion where the reflective coating is applied reflects to the organic EL light source 12 side, while hitting the portion where the reflective coating is not applied (that is, a hole). The light is also diffused above the non-light emitting area and is transmitted to the liquid crystal panel 1.

有機EL光源12の配置および配向分布を考慮し、有機EL光源12を全点灯した時に液晶パネル1の輝度が均一となるように、開口パターンの形状、大きさおよび密度等の少なくとも1つを調整する。例えば、有機EL光源12の有機発光層23と対向する部分に形成される孔を、非発光領域と対向する部分に形成される孔より小さくする。   In consideration of the arrangement and orientation distribution of the organic EL light source 12, at least one of the shape, size, density, etc. of the opening pattern is adjusted so that the luminance of the liquid crystal panel 1 becomes uniform when the organic EL light source 12 is fully lit. To do. For example, the hole formed in the portion facing the organic light emitting layer 23 of the organic EL light source 12 is made smaller than the hole formed in the portion facing the non-light emitting region.

このような拡散板13を配置することで、バックライト装置6を薄型化できるとともに、液晶パネル1の輝度ムラを抑制できる。なお、拡散板13に代えて拡散シートを用いてもよい。   By disposing such a diffuser plate 13, the backlight device 6 can be thinned and luminance unevenness of the liquid crystal panel 1 can be suppressed. A diffusion sheet may be used in place of the diffusion plate 13.

次に、図3および図4の半透明反射シート14について説明する。半透明反射シート14は、例えば透明高分子フィルムの片面にホログラムを形成したシートであり、比較的安価な部材である。そして、有機EL光源12から照射された光に対しては高い透過率を示す。理想的には、透過率が100%であるのが望ましいが、ある程度透過率が高ければよく、多少の光を吸収または反射しても構わない。一方、拡散板13の反射被膜から反射されて半透明反射シート14に到達した光に対しては高い反射率を示す。同様に、理想的には、反射率が100%であるのが望ましいが、ある程度反射率が高ければよく、多少の光を吸収または透過しても構わない。   Next, the translucent reflective sheet 14 shown in FIGS. 3 and 4 will be described. The translucent reflective sheet 14 is a sheet in which a hologram is formed on one side of a transparent polymer film, for example, and is a relatively inexpensive member. And it shows a high transmittance for the light emitted from the organic EL light source 12. Ideally, the transmittance is desirably 100%, but the transmittance may be high to some extent, and some light may be absorbed or reflected. On the other hand, the light reflected from the reflective coating of the diffusion plate 13 and reaching the translucent reflective sheet 14 exhibits a high reflectance. Similarly, it is desirable that the reflectance is ideally 100%, but the reflectance may be high to some extent, and some light may be absorbed or transmitted.

仮に半透明反射シート14を設けないと、拡散板13で反射した光は有機EL光源12に到達する。有機EL光源12はあまり光を反射しないため、液晶パネル1側から取り出すことができない。結果として、光の利用効率が低下してしまう。これに対し、本実施形態では、半透明反射シート14を設け、拡散板13で反射された光をさらに拡散板13へ反射するため、光を効率よく利用でき、液晶パネル1を十分明るく照射できる。   If the translucent reflection sheet 14 is not provided, the light reflected by the diffusion plate 13 reaches the organic EL light source 12. Since the organic EL light source 12 does not reflect much light, it cannot be extracted from the liquid crystal panel 1 side. As a result, the light utilization efficiency decreases. On the other hand, in this embodiment, since the translucent reflection sheet 14 is provided and the light reflected by the diffusion plate 13 is further reflected to the diffusion plate 13, the light can be used efficiently and the liquid crystal panel 1 can be irradiated sufficiently brightly. .

続いて、有機EL光源12から照射された光の振る舞い(レイパス)について説明する。   Next, the behavior (ray path) of light emitted from the organic EL light source 12 will be described.

図7〜図9は、有機EL光源12から照射された光のレイパスを示す図である。まず、図7に示すように、有機EL光源12から照射された光の大部分は半透明反射シート14を透過して、拡散板13に到達する。次に、図8に示すように、拡散板13に到達した光のうち、反射被膜が形成されていない孔に当たった光は、拡散板13の内部で拡散してこれを透過し、液晶パネル1を照射する。一方、反射被膜が形成された場所に当たった光は、半透明反射シート14側へ反射される。さらに、図9に示すように、半透明反射シート14に反射された光の大部分は、半透明反射シート14で拡散板13へ反射される。   7 to 9 are diagrams showing a ray path of light emitted from the organic EL light source 12. First, as shown in FIG. 7, most of the light emitted from the organic EL light source 12 passes through the translucent reflective sheet 14 and reaches the diffusion plate 13. Next, as shown in FIG. 8, among the light reaching the diffusion plate 13, the light hitting the hole where the reflective coating is not formed is diffused inside the diffusion plate 13 and transmitted therethrough. 1 is irradiated. On the other hand, the light hitting the place where the reflective coating is formed is reflected to the translucent reflective sheet 14 side. Furthermore, as shown in FIG. 9, most of the light reflected by the translucent reflection sheet 14 is reflected by the translucent reflection sheet 14 to the diffusion plate 13.

このようにして、有機EL光源12から照射された光は、拡散板13と半透明反射シート14との間で反射を繰り返しながら拡散し、その過程で、一部は拡散板13の反射被膜に形成された孔を透過して液晶パネル1に透過する。   In this way, the light emitted from the organic EL light source 12 is diffused while being repeatedly reflected between the diffuser plate 13 and the translucent reflective sheet 14, and in the process, a part of the light is applied to the reflective film of the diffuser plate 13. The liquid crystal panel 1 is transmitted through the formed hole.

以上説明したように、本実施形態では、有機EL光源12と液晶パネル1との間に、一部の光を透過し、一部の光を反射する拡散板13を設ける。そのため、バックライト装置6を薄型化できるとともに、液晶パネル1を均一に照射できる。また、有機EL光源12と拡散板13との間に半透明反射シート14を設ける。そのため、有機EL光源12から照射された光を効率よく利用できる。   As described above, in the present embodiment, the diffusion plate 13 that transmits part of light and reflects part of light is provided between the organic EL light source 12 and the liquid crystal panel 1. Therefore, the backlight device 6 can be thinned and the liquid crystal panel 1 can be uniformly irradiated. Further, a translucent reflection sheet 14 is provided between the organic EL light source 12 and the diffusion plate 13. Therefore, the light irradiated from the organic EL light source 12 can be used efficiently.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1 液晶パネル
6 バックライト装置
11 基板
12 有機EL光源
13 拡散板
14 半透明反射シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal panel 6 Backlight apparatus 11 Board | substrate 12 Organic EL light source 13 Diffusing plate 14 Translucent reflective sheet

Claims (19)

1または複数の光源と、
前記光源と対向して設けられる表示パネルと、
前記光源と前記表示パネルとの間に設けられ、前記光源から照射された光の一部を拡散および前記表示パネルへ透過し、一部を反射する第1の光学部材と、
前記光源と前記第1の光学部材との間に設けられ、前記光源から照射された光を透過し、前記第1の光学部材から反射された光を反射する第2の光学部材と、を備える表示装置。
One or more light sources;
A display panel provided facing the light source;
A first optical member that is provided between the light source and the display panel, diffuses a part of the light emitted from the light source, transmits the light to the display panel, and reflects a part thereof;
A second optical member provided between the light source and the first optical member, which transmits light emitted from the light source and reflects light reflected from the first optical member. Display device.
前記第1の光学部材は、前記表示パネルの輝度が均一になるように、前記光源から照射された光の一部を拡散および前記表示パネルへ透過し、一部を反射する請求項1に記載の表示装置。   The first optical member diffuses and transmits part of the light emitted from the light source to the display panel and reflects part of the light so that the brightness of the display panel is uniform. Display device. 前記第1の光学部材は、
拡散板または拡散シートと、
前記拡散板または拡散シートに設けられた、複数の孔が形成された反射部材と、を有する請求項1または2に記載の表示装置。
The first optical member includes:
A diffusion plate or diffusion sheet;
The display device according to claim 1, further comprising: a reflection member provided in the diffusion plate or the diffusion sheet and having a plurality of holes formed therein.
前記表示パネルの輝度が均一になるように、前記複数の孔の大きさ、形状および密度のうちの少なくとも1つが調整される請求項3に記載の表示装置。   The display device according to claim 3, wherein at least one of a size, a shape, and a density of the plurality of holes is adjusted so that luminance of the display panel is uniform. 前記複数の光源は、互いに間に隙間を空けて配置され、
前記光源と対向する部分に形成される前記孔は、前記隙間と対向する部分に形成される孔より小さい請求項3または4に記載の表示装置。
The plurality of light sources are arranged with a gap between each other,
The display device according to claim 3, wherein the hole formed in a portion facing the light source is smaller than a hole formed in a portion facing the gap.
基板を備え、
前記光源は前記基板上の一部に設けられ、
前記基板の前記光源が設けられない部分には、反射材が形成される請求項1乃至5のいずれかに記載の表示装置。
Equipped with a substrate,
The light source is provided on a part of the substrate;
The display device according to claim 1, wherein a reflective material is formed on a portion of the substrate where the light source is not provided.
前記第2の光学部材は、
前記光源から照射された光に対しては、第1の所定値以上の透過率であり、
前記第1の光学部材から反射された光に対しては、第2の所定値以上の反射率である請求項1乃至6のいずれかに記載の表示装置。
The second optical member is
For light emitted from the light source, the transmittance is a first predetermined value or more,
The display device according to claim 1, wherein the reflectance of the light reflected from the first optical member has a reflectance equal to or higher than a second predetermined value.
前記光源は、面光源である請求項1乃至7のいずれかに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the light source is a surface light source. 前記光源は、有機EL光源である請求項1乃至8のいずれかに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the light source is an organic EL light source. 放送波を受信してチューニングするチューナを有し、
前記表示パネルは、前記チューニングされた放送波に応じた映像を表示する請求項1乃至9のいずれかに記載の表示装置。
It has a tuner that receives and tunes broadcast waves,
The display device according to claim 1, wherein the display panel displays an image corresponding to the tuned broadcast wave.
表示パネルを有する表示装置用のバックライト装置であって、
前記表示パネルと対向して設けられる1または複数の光源と、
前記光源と前記表示パネルとの間に設けられ、前記光源から照射された光の一部を拡散および前記表示パネルへ透過し、一部を反射する第1の光学部材と、
前記光源と前記第1の光学部材との間に設けられ、前記光源から照射された光を透過し、前記第1の光学部材から反射された光を反射する第2の光学部材と、を備えるバックライト装置。
A backlight device for a display device having a display panel,
One or more light sources provided to face the display panel;
A first optical member that is provided between the light source and the display panel, diffuses a part of the light emitted from the light source, transmits the light to the display panel, and reflects a part thereof;
A second optical member provided between the light source and the first optical member, which transmits light emitted from the light source and reflects light reflected from the first optical member. Backlight device.
前記第1の光学部材は、前記表示パネルの輝度が均一になるように、前記光源から照射された光の一部を拡散および前記表示パネルへ透過し、一部を反射する請求項11に記載のバックライト装置。   The first optical member diffuses and transmits part of the light emitted from the light source to the display panel and reflects part of the light so that the brightness of the display panel is uniform. Backlight device. 前記第1の光学部材は、
拡散板または拡散シートと、
前記拡散板または拡散シートに設けられた、複数の孔が形成された反射部材と、を有する請求項11または12に記載のバックライト装置。
The first optical member includes:
A diffusion plate or diffusion sheet;
The backlight device according to claim 11, further comprising: a reflection member provided in the diffusion plate or the diffusion sheet and formed with a plurality of holes.
前記表示パネルの輝度が均一になるように、前記複数の孔の大きさ、形状および密度のうちの少なくとも1つが調整される請求項13に記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 13, wherein at least one of a size, a shape, and a density of the plurality of holes is adjusted so that luminance of the display panel is uniform. 前記複数の光源は、互いに間に隙間を空けて配置され、
前記光源と対向する部分に形成される前記孔は、前記隙間と対向する部分に形成される孔より小さい請求項13または14に記載のバックライト装置。
The plurality of light sources are arranged with a gap between each other,
The backlight device according to claim 13 or 14, wherein the hole formed in a portion facing the light source is smaller than a hole formed in a portion facing the gap.
基板を備え、
前記光源は前記基板上の一部に設けられ、
前記基板の前記光源が設けられない部分には、反射材が形成される請求項11乃至15のいずれかに記載のバックライト装置。
Equipped with a substrate,
The light source is provided on a part of the substrate;
The backlight device according to claim 11, wherein a reflective material is formed on a portion of the substrate where the light source is not provided.
前記第2の光学部材は、
前記光源から照射された光に対しては、第1の所定値以上の透過率であり、
前記第1の光学部材から反射された光に対しては、第2の所定値以上の反射率である請求項11乃至16のいずれかに記載のバックライト装置。
The second optical member is
For light emitted from the light source, the transmittance is a first predetermined value or more,
The backlight device according to any one of claims 11 to 16, wherein the light reflected from the first optical member has a reflectance equal to or higher than a second predetermined value.
前記光源は、面光源である請求項11乃至17のいずれかに記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 11, wherein the light source is a surface light source. 前記光源は、有機EL光源である請求項11乃至18のいずれかに記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 11, wherein the light source is an organic EL light source.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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