JP2016184564A - Surface light source device and liquid crystal display unit - Google Patents

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菜美 沖本
Nami Okimoto
菜美 沖本
紗希 前田
Saki Maeda
紗希 前田
浩二 志水
Koji Shimizu
浩二 志水
大上戸 晃
Akira Okamido
晃 大上戸
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface light source device and a liquid crystal display unit capable of efficiently obtaining planar light with simple constitution according to the present invention.SOLUTION: A surface light source device 100 according to the present invention comprises: a laser light source 6 which emits first light; a light guide rod 5 which has a light incidence surface 51 and converts the first light made incident from the light incidence surface 51 into linear light; and a reflection part 4 which is formed in a box shape so as to accommodate the laser light source 6 and light guide rod 5, and has an opening part made open on a side opposed to a bottom surface of the box shape and a reflecting surface for reflecting the linear light inside the box shape. The light incidence surface 51 is an end face in a longer direction of the light guide rod 5, the laser light source 6 is arranged at a position opposed to the light incidence surface 51, and the light guide rod 5 has a light emission part 55, the linear light being reflected by the light emission part 55 and the reflecting surface to be emitted from the opening part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複数の光源が液晶表示素子の裏面から液晶表示素子を照明することによって液晶表示素子に画像を表示させる面光源装置、およびこれを備える液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a surface light source device that displays an image on a liquid crystal display element by illuminating the liquid crystal display element from the back surface of the liquid crystal display element, and a liquid crystal display device including the same.

液晶表示装置が備える液晶表示素子は、自ら発光しない。このため、液晶表示装置は、液晶表示素子を照明する光源として、液晶表示素子の背面側にバックライト装置(面光源装置)を備えている。   The liquid crystal display element included in the liquid crystal display device does not emit light by itself. For this reason, the liquid crystal display device includes a backlight device (surface light source device) on the back side of the liquid crystal display element as a light source for illuminating the liquid crystal display element.

また、液晶表示素子は、カラーフィルタを備え、連続スペクトルで白色に発光する蛍光ランプからの光のうち、一部の波長の光のみをカラーフィルタによって透過させることによって、赤、緑および青の表示色を抽出し色表現を行っている。このように、連続スペクトルの光源光から一部の波長帯域の光のみを切り出して表示色を得る場合において、色再現範囲を広げるために表示色の色純度を高めようとすると、液晶表示素子が備えるカラーフィルタの透過波長帯域を狭く設定しなければならない。このため、表示色の色純度を高めようとすると、カラーフィルタを透過する光の透過光量が減少して輝度が落ちるという問題が発生する。カラーフィルタによる光損失を最小限に抑制しながらも、色再現範囲を広げるためには、波長帯域幅の狭い光を発する光源を採用する必要がある。すなわち、色純度の高い光を発する光源を採用する必要がある。   In addition, the liquid crystal display element includes a color filter and displays only red light, green light, and blue light by transmitting only a part of the wavelength of light from a fluorescent lamp that emits white light in a continuous spectrum through the color filter. The color is extracted and expressed. In this way, in the case of obtaining a display color by cutting out only a part of the wavelength band of light from the continuous spectrum light source light, if an attempt is made to increase the color purity of the display color in order to widen the color reproduction range, the liquid crystal display element The transmission wavelength band of the provided color filter must be set narrow. For this reason, when trying to increase the color purity of the display color, there arises a problem that the amount of light transmitted through the color filter is reduced and the luminance is lowered. In order to extend the color reproduction range while minimizing light loss due to the color filter, it is necessary to employ a light source that emits light with a narrow wavelength bandwidth. That is, it is necessary to employ a light source that emits light with high color purity.

波長幅の狭い、すなわち色純度の高い光源として、レーザーがある。レーザーは、非常に優れた単色性および、高い発光効率を有するため、色再現域が広く高輝度で良質な画像を提供することを可能にする。   As a light source having a narrow wavelength width, that is, high color purity, there is a laser. The laser has a very excellent monochromaticity and a high light emission efficiency, and thus can provide a high-quality image with a wide color reproduction range and high brightness.

レーザーは、色純度の高い光、かつ直進性の高い光を発する光源である。液晶表示装置では、液晶パネルを均一な強度で照明する面状の光を発する面光源装置が必要である。そのため、液晶表示装置の光源にレーザーを採用する場合は、直進性の高いレーザー光から面状の光を得ることが必要となる。また、レーザー光を無駄なく利用するためには、出来るだけ簡単な構成でレーザー光を面状光に変換することが望まれる。   A laser is a light source that emits light with high color purity and high straightness. A liquid crystal display device requires a surface light source device that emits planar light that illuminates a liquid crystal panel with uniform intensity. Therefore, when a laser is used as the light source of the liquid crystal display device, it is necessary to obtain planar light from laser light having high straightness. Further, in order to use the laser light without waste, it is desired to convert the laser light into planar light with a configuration as simple as possible.

従来、液晶表示装置において、拡散材入りの導光棒と反射バーとを用いて、レーザー光から面状の光を得る技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。レーザー光を拡散材入りの導光棒に入射することによって、導光棒の長手方向に延びる線状の光となって導光棒から出射される。また、導光棒の拡散板方向直上に反射バーを配置し、導光棒の全方向より出射された光のうち、拡散板方向に直接進む光が反射バーで反射される。反射バーで反射されたレーザー光は、反射面に囲まれた反射部内にて反射しながら導光棒の配列方向に広がり、隣接する導光棒から出射された光と混ざり合う。さらに、導光棒より出射されたその他のレーザー光線も、反射部内にて反射しながら隣接する導光棒から出射された光と混ざり合う。これによって、面状の光となって液晶パネルを照らす面状の照明光となる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a liquid crystal display device, a technique for obtaining planar light from laser light by using a light guide rod containing a diffusing material and a reflection bar has been disclosed (see, for example, Patent Document 1). When the laser light is incident on the light guide rod containing the diffusing material, it is emitted from the light guide rod as linear light extending in the longitudinal direction of the light guide rod. In addition, a reflection bar is disposed directly above the light guide bar in the direction of the diffusion plate, and light that travels directly in the direction of the diffusion plate among the light emitted from all directions of the light guide bar is reflected by the reflection bar. The laser light reflected by the reflection bar spreads in the arrangement direction of the light guide bars while being reflected in the reflection part surrounded by the reflection surface, and is mixed with the light emitted from the adjacent light guide bars. Further, other laser beams emitted from the light guide bar are mixed with the light emitted from the adjacent light guide bars while being reflected in the reflecting portion. Thereby, it becomes planar light and becomes planar illumination light that illuminates the liquid crystal panel.

このように、拡散材入りの導光棒とその導光棒から出射された光の一部を反射する反射バーとによって、簡単な構成で直進性の高いレーザー光を面状の光に変換する面光源装置が実現されている。   In this way, the laser beam having high rectilinearity is converted into planar light with a simple configuration by the light guide rod containing the diffusing material and the reflection bar that reflects a part of the light emitted from the light guide rod. A surface light source device is realized.

特願2014−167207号公報Japanese Patent Application No. 2014-167207

しかし、特許文献1の面光源装置は、導光棒から拡散板方向に直接向かう多くの光は反射バーによって反射されるため、反射部内においてレーザー光の反射回数が増え、効率が低下する。反射面として使われる反射シート類は、数%の吸収特性を有している。そのため、反射回数の増加は損失となって、輝度の低下として面光源装置に現れる。従って、反射回数は少ないほうが望ましい。   However, in the surface light source device of Patent Document 1, since a lot of light that goes directly from the light guide rod in the direction of the diffusion plate is reflected by the reflection bar, the number of times of reflection of the laser light in the reflection portion increases, and the efficiency decreases. Reflective sheets used as a reflective surface have an absorption characteristic of several percent. For this reason, an increase in the number of reflections results in a loss and appears in the surface light source device as a decrease in luminance. Therefore, it is desirable that the number of reflections is small.

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、簡素な構成で効率良く面状の光を得ることが可能な面光源装置および液晶表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a surface light source device and a liquid crystal display device capable of efficiently obtaining planar light with a simple configuration. .

上記の課題を解決するために、本発明による面光源装置は、第1の光を発する第1の光源と、光入射面を有し、かつ光入射面から入射した第1の光を線状の光に変換する導光棒と、第1の光源および導光棒を収容可能に箱形状に形成され、箱形状の底面と対向する側を開口する開口部と、箱形状の内側に線状の光を反射する反射面とを有する反射部とを備え、光入射面は、導光棒の長手方向の端面であり、第1の光源は、光入射面と対向する位置に配置され、導光棒は、切り欠き部を有し、線状の光は、切り欠き部および反射面で反射されて開口部から出射されることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a surface light source device according to the present invention has a first light source that emits first light, a light incident surface, and linearly transmits the first light incident from the light incident surface. A light guide rod that converts the light into a light, a box shape that can accommodate the first light source and the light guide rod, an opening that opens on the side facing the bottom surface of the box shape, and a linear shape inside the box shape A light incident surface is an end surface in the longitudinal direction of the light guide rod, and the first light source is disposed at a position facing the light incident surface. The light rod has a notch, and the linear light is reflected by the notch and the reflecting surface and emitted from the opening.

本発明によると、面光源装置は、第1の光を発する第1の光源と、光入射面を有し、かつ光入射面から入射した第1の光を線状の光に変換する導光棒と、第1の光源および導光棒を収容可能に箱形状に形成され、箱形状の底面と対向する側を開口する開口部と、箱形状の内側に線状の光を反射する反射面とを有する反射部とを備え、光入射面は、導光棒の長手方向の端面であり、第1の光源は、光入射面と対向する位置に配置され、導光棒は、切り欠き部を有し、線状の光は、切り欠き部および反射面で反射されて開口部から出射されるため、簡素な構成で効率良く面状の光を得ることが可能となる。   According to the present invention, a surface light source device includes a first light source that emits first light, a light guide surface that has a light incident surface, and converts the first light incident from the light incident surface into linear light. A bar, an opening that opens on the side facing the bottom of the box, and a reflective surface that reflects linear light on the inside of the box The light incident surface is an end surface in the longitudinal direction of the light guide rod, the first light source is disposed at a position facing the light incident surface, and the light guide rod is a notch portion. Since the linear light is reflected by the notch and the reflection surface and emitted from the opening, the planar light can be efficiently obtained with a simple configuration.

本発明の実施の形態1による液晶表示装置の構成の一例を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an example of a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態1による導光棒および反射部を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematically the light guide rod and reflection part by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による導光棒の構成を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly the structure of the light guide bar by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による導光棒の光取り出し部を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly the light extraction part of the light guide rod by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による導光棒の構成の他の一例を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly another example of a structure of the light guide bar by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による導光棒の光入射面の構成の他の一例を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly another example of a structure of the light-incidence surface of the light guide bar by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による拡散部材を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematically the diffusion member by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による液晶表示装置の構成の他の一例を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly another example of a structure of the liquid crystal display device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による液晶表示装置の構成の他の一例を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly another example of a structure of the liquid crystal display device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による液晶表示装置の構成の他の一例を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly another example of a structure of the liquid crystal display device by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による導光棒の他の一例を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly another example of the light guide bar by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による導光棒の形状の他の一例を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly another example of the shape of the light guide bar by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1による導光棒の形状の他の一例を概略的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows roughly another example of the shape of the light guide bar by Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2による液晶表示装置の構成の一例を概略的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows roughly an example of a structure of the liquid crystal display device by Embodiment 2 of this invention.

本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1による液晶表示装置200の構成の一例を概略的に示す斜視図である。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of the configuration of a liquid crystal display device 200 according to Embodiment 1 of the present invention.

図1に示すように、液晶表示装置200は、液晶表示素子からなる透過型の液晶パネル1と、光学シート2と、面光源装置100とを備えている。また、面光源装置100は、拡散板3と、箱形状の反射部4と、導光棒5と、レーザー光源6(第1の光源)とを備えている。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 200 includes a transmissive liquid crystal panel 1 composed of liquid crystal display elements, an optical sheet 2, and a surface light source device 100. The surface light source device 100 includes a diffusion plate 3, a box-shaped reflection unit 4, a light guide bar 5, and a laser light source 6 (first light source).

ここで、説明を容易にするために、xyz直交座標系を以下のように規定し、各図中にもxyz直交座標系の座標軸を示す。液晶パネル1の表示面の長辺方向をx軸方向(図1における左右方向)とする。液晶パネル1の表示面の短辺方向をy軸方向(図1の奥行き方向)とする。x軸およびy軸を含むx−y平面に垂直な方向をz軸方向(図1における上下方向)とする。   Here, for ease of explanation, the xyz orthogonal coordinate system is defined as follows, and the coordinate axes of the xyz orthogonal coordinate system are also shown in each figure. The long side direction of the display surface of the liquid crystal panel 1 is defined as the x-axis direction (the left-right direction in FIG. 1). The short side direction of the display surface of the liquid crystal panel 1 is defined as the y-axis direction (the depth direction in FIG. 1). A direction perpendicular to the xy plane including the x-axis and the y-axis is taken as a z-axis direction (vertical direction in FIG. 1).

また、図1において、反射部4の側部43からその対面側の側部45に向かう方向(紙面の左から右に向かう方向)をx軸の正方向(+x軸方向)とし、その反対方向をx軸の負方向(−x軸方向)とする。また、図1において、反射部4の側部44からその対面側の側部42に向かう方向(紙面の手前から奥に向かう方向)をy軸の正方向(+y軸方向)とし、その反対方向をy軸の負方向(−y軸方向)とする。さらに、図1において、拡散板3から液晶パネル1に向かう方向(紙面の下から上に向かう方向)をz軸の正方向(+z軸方向)とし、その反対方向をz軸の負方向(−z軸方向)とする。   In FIG. 1, the direction from the side portion 43 of the reflecting portion 4 to the side portion 45 on the opposite side (the direction from the left to the right of the paper surface) is the positive direction of the x axis (+ x axis direction), and the opposite direction. Is the negative direction of the x axis (−x axis direction). Further, in FIG. 1, the direction from the side portion 44 of the reflecting portion 4 toward the side portion 42 on the opposite side (the direction from the front of the paper to the back) is the positive direction of the y axis (+ y axis direction), and the opposite direction. Is the negative direction of the y axis (−y axis direction). Further, in FIG. 1, the direction from the diffusion plate 3 toward the liquid crystal panel 1 (the direction from the bottom to the top of the page) is the positive z-axis direction (+ z-axis direction), and the opposite direction is the negative z-axis direction (− z-axis direction).

面光源装置100は、液晶パネル1の背面側(-z軸方向側)に配置され、面光源装置100と液晶パネル1との間に配置される光学シート2を通して液晶パネル1の背面に光を照明する装置である。液晶パネル1は、面光源装置100から出射された光が背面に照明されることによって画像を表示する。   The surface light source device 100 is disposed on the back side (−z-axis direction side) of the liquid crystal panel 1, and transmits light to the back surface of the liquid crystal panel 1 through the optical sheet 2 disposed between the surface light source device 100 and the liquid crystal panel 1. It is a device that illuminates. The liquid crystal panel 1 displays an image when the light emitted from the surface light source device 100 is illuminated on the back surface.

図1に示すように、液晶表示装置200において、z軸の正方向から負方向に向かって、液晶パネル1と、光学シート2と、面光源装置100とが順に配置されている。光学シート2は、面光源装置100から出射された照明光の細かな照明むらなどの光学的影響を抑制する機能や、照明光を液晶パネル1の背面方向に向ける機能を有している。   As shown in FIG. 1, in the liquid crystal display device 200, the liquid crystal panel 1, the optical sheet 2, and the surface light source device 100 are sequentially arranged from the positive direction of the z axis toward the negative direction. The optical sheet 2 has a function of suppressing optical influences such as fine illumination unevenness of illumination light emitted from the surface light source device 100 and a function of directing illumination light toward the back surface of the liquid crystal panel 1.

液晶パネル1の表示面は、液晶パネル1の+z軸側の面であり、当該面に対向する面(−z軸側の面)が液晶パネル1の背面である。液晶層は、液晶パネル1において表示面と背面との間に設けられている。   The display surface of the liquid crystal panel 1 is a surface on the + z axis side of the liquid crystal panel 1, and a surface (surface on the −z axis side) facing the surface is the back surface of the liquid crystal panel 1. The liquid crystal layer is provided between the display surface and the back surface of the liquid crystal panel 1.

液晶パネル1の表示面は、x−y平面と平行な面である。液晶パネル1の液晶層は、x−y平面に平行な方向に広がる面状の構造を有する。液晶パネル1の表示面は、通常、矩形であり、表示面の隣接する2辺(x軸方向に設けられた長辺とy軸方向に設けられた短辺)は、互いに直交する。なお、本実施の形態1では、液晶パネル1の表示面は矩形として説明するが、液晶パネル1の表示面の形状はこれに限るものではなく、他の形状であってもよい。   The display surface of the liquid crystal panel 1 is a surface parallel to the xy plane. The liquid crystal layer of the liquid crystal panel 1 has a planar structure spreading in a direction parallel to the xy plane. The display surface of the liquid crystal panel 1 is usually rectangular, and two adjacent sides (a long side provided in the x-axis direction and a short side provided in the y-axis direction) of the display surface are orthogonal to each other. In the first embodiment, the display surface of the liquid crystal panel 1 is described as a rectangle. However, the shape of the display surface of the liquid crystal panel 1 is not limited to this, and may be another shape.

図1に示すように、反射部4は、x−y平面に平行な底部41(底面)と、底部41の4辺とそれぞれ接する底部41、側部42、側部43および側部44とを有し、底部41に対向する側(拡散板3の側)には開口部を有する箱形状である。より具体的には、側部45は底部41の+x軸方向の端部に配置され、側部43は底部41の−x軸方向の側部に配置される。側部42は底部41の+y軸方向の端部に配置され、側部44は底部41の−y軸方向の端部に配置される。底部41と対向する+z軸側は開口部となっている。   As shown in FIG. 1, the reflecting portion 4 includes a bottom portion 41 (bottom surface) parallel to the xy plane, and a bottom portion 41, a side portion 42, a side portion 43, and a side portion 44 that are in contact with the four sides of the bottom portion 41. And has a box shape having an opening on the side facing the bottom 41 (the side of the diffusion plate 3). More specifically, the side portion 45 is disposed at an end portion of the bottom portion 41 in the + x-axis direction, and the side portion 43 is disposed at a side portion of the bottom portion 41 in the −x-axis direction. The side portion 42 is disposed at the end portion of the bottom portion 41 in the + y axis direction, and the side portion 44 is disposed at the end portion of the bottom portion 41 in the −y axis direction. The + z-axis side facing the bottom 41 is an opening.

反射部4の内側の面は、光を反射するとともに拡散する機能を有している。ここで、反射部4の内側の面とは、反射部4の箱形状の内側の面である。つまり、底部41の+z軸方向側の面と、側部42の−y軸方向側の面と、側部43の+x軸方向側の面と、側部44の+y軸方向側の面と、側部45の−x軸方向側の面が拡散反射面となる。この拡散反射面は、例えば、ポリエチレンテレフタラートなどの樹脂を基材とした光反射シートを反射部4の内側の面全体に配置することで構成することができる。また、反射部4の内側の面全体に金属を蒸着することによって反射面を構成してもよい。   The inner surface of the reflector 4 has a function of reflecting and diffusing light. Here, the inner surface of the reflecting portion 4 is a box-shaped inner surface of the reflecting portion 4. That is, the surface on the + z axis direction side of the bottom portion 41, the surface on the −y axis direction side of the side portion 42, the surface on the + x axis direction side of the side portion 43, and the surface on the + y axis direction side of the side portion 44, The surface on the −x-axis direction side of the side portion 45 is a diffuse reflection surface. This diffuse reflection surface can be configured by, for example, disposing a light reflection sheet based on a resin such as polyethylene terephthalate on the entire inner surface of the reflection portion 4. Moreover, you may comprise a reflective surface by vapor-depositing a metal to the whole inner surface of the reflection part 4. FIG.

反射部4の+z軸方向側には、拡散板3が配置されている。拡散板3は、反射部4の開口部を覆うように配置されている。反射部4および拡散板3は、反射面(反射部4の内面)と拡散面(拡散板3の−z軸方向の面)とを有する中空の箱形状を構成している。   A diffusion plate 3 is disposed on the + z-axis direction side of the reflection unit 4. The diffusing plate 3 is arranged so as to cover the opening of the reflecting portion 4. The reflecting portion 4 and the diffusing plate 3 form a hollow box shape having a reflecting surface (the inner surface of the reflecting portion 4) and a diffusing surface (a surface in the −z-axis direction of the diffusing plate 3).

導光棒5は、この中空の箱形状内をx軸方向に貫いて配置されており、導光棒5の大部分が反射部4の内部に収容されている。すなわち、反射部4は、導光棒5を収容可能である。ここで、x軸方向とは、+x軸方向と−x軸方向とを含むものとし、y軸方向とz軸方向も同様である。   The light guide bar 5 is disposed so as to penetrate the hollow box shape in the x-axis direction, and most of the light guide bar 5 is accommodated in the reflecting portion 4. That is, the reflection part 4 can accommodate the light guide bar 5. Here, the x-axis direction includes the + x-axis direction and the −x-axis direction, and the same applies to the y-axis direction and the z-axis direction.

図2は、反射部4の内部を+z軸方向から見た断面図である。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the inside of the reflecting portion 4 as viewed from the + z-axis direction.

導光棒5は、y軸方向に間隔をあけて複数配置されている。また、図1,2に示すように、導光棒5は、側部43,45を貫いて配置されている。すなわち、導光棒5は、端部が反射部4の外部に突出した状態で反射部4に保持されている。具体的には、側部43,45には、導光棒5のx軸方向の端部と同じ、または端部よりも大きい大きさの穴が設けられている。側部43,45における導光棒5が挿通される穴の位置は、y−z平面上でそれぞれ同じ座標位置である。導光棒5は、側部43と側部45とに設けられた穴に挿通されて反射部4に取り付けられている。   A plurality of light guide bars 5 are arranged at intervals in the y-axis direction. As shown in FIGS. 1 and 2, the light guide bar 5 is disposed through the side portions 43 and 45. In other words, the light guide bar 5 is held by the reflecting portion 4 in a state where the end portion protrudes outside the reflecting portion 4. Specifically, the side portions 43 and 45 are provided with holes having the same size as or larger than the end portions in the x-axis direction of the light guide bar 5. The positions of the holes through which the light guide bar 5 is inserted in the side portions 43 and 45 are the same coordinate positions on the yz plane. The light guide bar 5 is inserted into a hole provided in the side part 43 and the side part 45 and attached to the reflection part 4.

導光棒5の光入射面51は、側部45よりも+x軸方向側に配置されている。また、光入射面51に対向する端面52は、側部43よりも−x軸方向側に配置されている。すなわち、導光棒5の光入射面51および端面52は、反射部4の外側に配置されている。   The light incident surface 51 of the light guide bar 5 is disposed on the + x axis direction side of the side portion 45. Further, the end surface 52 facing the light incident surface 51 is disposed on the −x axis direction side with respect to the side portion 43. That is, the light incident surface 51 and the end surface 52 of the light guide bar 5 are disposed outside the reflecting portion 4.

導光棒5の光入射面51の+x軸方向側には、レーザー光源6が−x軸方向に発光部を向けて配置されている。レーザー光源6は、複数のレーザー発光素子をy軸方向に一次元配列されている。また、レーザー光源6は、白色光をつくりだすために異なる色の光を出射する複数種のレーザー発光素子にて構成されている。本実施の形態1では、赤色の単色光を発光する赤色レーザー発光素子61、緑色の単色光を発光する緑色レーザー発光素子62、および青色の単色光を発光する青色レーザー発光素子63の3種類のレーザー発光素子がy軸方向に沿って交互に配列されている。   On the + x axis direction side of the light incident surface 51 of the light guide bar 5, the laser light source 6 is disposed with the light emitting portion directed in the −x axis direction. The laser light source 6 has a plurality of laser light emitting elements arranged one-dimensionally in the y-axis direction. The laser light source 6 is composed of a plurality of types of laser light emitting elements that emit light of different colors in order to produce white light. In the first embodiment, the red laser light emitting element 61 that emits red monochromatic light, the green laser light emitting element 62 that emits green monochromatic light, and the blue laser light emitting element 63 that emits blue monochromatic light. Laser light emitting elements are alternately arranged along the y-axis direction.

レーザー光源6は、側部45よりも+x軸方向側であり、かつ、光入射面51と対向する位置に配置されている。すなわち、レーザー光源6は、反射部4の外部に配置されている。レーザー光源6は、発光部(図示省略)を備えている。レーザー光源6は、−x軸方向に発光部を向けた状態で配置されており、−x軸方向にレーザー光を出射する。   The laser light source 6 is disposed on the + x axis direction side with respect to the side portion 45 and at a position facing the light incident surface 51. In other words, the laser light source 6 is disposed outside the reflection unit 4. The laser light source 6 includes a light emitting unit (not shown). The laser light source 6 is disposed with the light emitting portion directed in the −x axis direction, and emits laser light in the −x axis direction.

近年、多くの液晶表示装置では、バックライトユニットの光源として白色LED(Light Emitting Diode)が採用されている。白色LEDは、青色から赤色までの広いスペクトルを有した白色光を生成する。白色LEDは、発光効率が高く低消費電力化に有効である。   In recent years, in many liquid crystal display devices, a white LED (Light Emitting Diode) is adopted as a light source of a backlight unit. White LEDs produce white light with a broad spectrum from blue to red. White LEDs have high luminous efficiency and are effective in reducing power consumption.

液晶表示装置の液晶表示素子は、カラーフィルタを備えている。液晶表示装置は、カラーフィルタによって赤色、緑色および青色の各波長範囲だけを取り出して色表現を行っている。白色LEDのような波長帯域幅の広い連続スペクトルを有する光源の場合において、色再現範囲を広げるためには、カラーフィルタを透過する光の透過波長帯域を狭く設定し、表示色の色純度を高める必要がある。しかし、カラーフィルタを透過する光の波長帯域を狭く設定すると、不要になる光の量が多くなる。つまり、液晶表示素子において、光の利用効率が非常に悪くなる。これは、液晶表示素子の表示面の輝度の低下を引き起こし、さらには液晶表示装置の消費電力の増大を引き起こす要因となる。   The liquid crystal display element of the liquid crystal display device includes a color filter. The liquid crystal display device performs color expression by taking out only the wavelength ranges of red, green, and blue using a color filter. In the case of a light source having a continuous spectrum with a wide wavelength band such as a white LED, in order to widen the color reproduction range, the transmission wavelength band of light transmitted through the color filter is set narrow, and the color purity of the display color is increased. There is a need. However, if the wavelength band of light transmitted through the color filter is set narrow, the amount of unnecessary light increases. That is, in the liquid crystal display element, the light use efficiency is very poor. This causes a decrease in luminance of the display surface of the liquid crystal display element, and further causes an increase in power consumption of the liquid crystal display device.

一方、レーザー発光素子は、白色LEDおよび単色のLEDよりも波長帯域幅が狭く、色純度の高い光を得ることができる。また、光源としてレーザー発光素子を用いることによって、カラーフィルタにおける光量の損失を抑え、光の利用効率を高めることができる。   On the other hand, the laser light emitting element has a narrower wavelength bandwidth than white LEDs and single color LEDs, and can obtain light with high color purity. Further, by using a laser light emitting element as a light source, it is possible to suppress the loss of light amount in the color filter and increase the light use efficiency.

次に、導光棒5について説明する。   Next, the light guide bar 5 will be described.

図1および図2に示すように、導光棒5は、x軸方向に沿って配置され、かつ、y軸方向に所定の間隔をあけて複数列並ぶように配置されている。各導光棒5において、長手方向の+x軸側端面は光入射面51であり、レーザー光源6(より具体的には、レーザー光源6の発光部)は光入射面51に対向する位置にそれぞれ配置されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the light guide bars 5 are arranged along the x-axis direction and arranged in a plurality of rows with a predetermined interval in the y-axis direction. In each light guide bar 5, the + x-axis side end surface in the longitudinal direction is the light incident surface 51, and the laser light source 6 (more specifically, the light emitting portion of the laser light source 6) is located at a position facing the light incident surface 51. Has been placed.

図3は、導光棒の構成を概略的に示す模式図である。   FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the configuration of the light guide rod.

レーザー光源6から導光棒5の光入射面51に向かって出射されたレーザー光L60(第1の光)は、光入射面51から導光棒5の内部に入射する。レーザー光L60は、導光棒5と空気層との界面で全反射しながら、光入射面51とは反対側の端面52に向かって伝播する。つまり、図2において、導光棒5の+x軸側に位置する光入射面51から入射したレーザー光L60は、導光棒5の内部を−x軸方向に向かう。   Laser light L <b> 60 (first light) emitted from the laser light source 6 toward the light incident surface 51 of the light guide bar 5 enters the light guide bar 5 from the light incident surface 51. The laser beam L60 propagates toward the end surface 52 opposite to the light incident surface 51 while being totally reflected at the interface between the light guide bar 5 and the air layer. That is, in FIG. 2, the laser light L60 incident from the light incident surface 51 located on the + x axis side of the light guide bar 5 travels in the −x axis direction inside the light guide bar 5.

導光棒5は、例えば、透明材料によって構成されている。また、導光棒5は、例えば、5mm角程度の四角柱状の棒である。ここで、透明材料としては、例えばアクリル樹脂(Polymethyl methacrylate:PMMA)などが採用される。導光棒5のy軸方向の側面53,54には、光取り出し部55(切り欠き部)が複数配置されている。レーザー光L60は、導光棒5と空気層との界面で全反射しながら、導光棒5の内部を伝搬する。このとき、レーザー光L60が光取り出し部55に入射すると、当該入射したレーザー光L60の進行方向が変化する。レーザー光L60の進行方向が変化すると、レーザー光L60の中には、導光棒5の表面と空気層との界面での全反射条件を満たさなくなる光がある。全反射条件を満たさなくなったレーザー光L60は、導光棒5の側面53または側面54から出射される。   The light guide bar 5 is made of, for example, a transparent material. The light guide bar 5 is, for example, a quadrangular columnar bar of about 5 mm square. Here, as the transparent material, for example, acrylic resin (Polymethyl methacrylate: PMMA) or the like is employed. A plurality of light extraction portions 55 (notches) are arranged on the side surfaces 53 and 54 in the y-axis direction of the light guide bar 5. The laser beam L60 propagates through the light guide bar 5 while being totally reflected at the interface between the light guide bar 5 and the air layer. At this time, when the laser beam L60 enters the light extraction unit 55, the traveling direction of the incident laser beam L60 changes. When the traveling direction of the laser beam L60 changes, the laser beam L60 includes light that does not satisfy the total reflection condition at the interface between the surface of the light guide bar 5 and the air layer. The laser beam L60 that does not satisfy the total reflection condition is emitted from the side surface 53 or the side surface 54 of the light guide bar 5.

図4は、導光棒5の光取り出し部55を概略的に示す模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing the light extraction portion 55 of the light guide bar 5.

図4に示すように、光取り出し部55は、導光棒5の側面53,54をプリズム形状に切り抜いた形である。このプリズム形状は側面53(または側面54)を底辺とした三角形である。つまり、光取り出し部55のx−y平面での断面は三角形となる。図4に示す導光棒5の光入射端面51側からx軸方向にn個目の光取り出し部55(n)を用いてプリズム形状の詳細を説明する。光取り出し部55(n)の三角形の形状は導光棒5の側面53(または側面54)に対して傾いた2辺55A(n),55B(n)と、側面53(または側面54)と辺55A(n)との間の角度55θa(n)、側面53(または側面54)と辺55B(n)との間の角度55θb(n)により形成されている。ここで、辺55A(n)および角度55θa(n)は+x軸側の辺と角度とし、辺55B(n)および角度55θb(n)は−x軸側の辺と角度とする。   As shown in FIG. 4, the light extraction portion 55 has a shape in which the side surfaces 53 and 54 of the light guide bar 5 are cut out into a prism shape. This prism shape is a triangle with the side surface 53 (or side surface 54) as the base. That is, the cross section of the light extraction portion 55 in the xy plane is a triangle. The details of the prism shape will be described using the nth light extraction portion 55 (n) in the x-axis direction from the light incident end face 51 side of the light guide rod 5 shown in FIG. The triangular shape of the light extraction portion 55 (n) is two sides 55A (n) and 55B (n) inclined with respect to the side surface 53 (or side surface 54) of the light guide bar 5, and the side surface 53 (or side surface 54). The angle 55θa (n) between the side 55A (n) and the angle 55θb (n) between the side surface 53 (or side surface 54) and the side 55B (n) are formed. Here, the side 55A (n) and the angle 55θa (n) are the angle and the side on the + x axis side, and the side 55B (n) and the angle 55θb (n) are the angle and the side on the −x axis side.

角度55θa(n)および角度55θb(n)は、0°から90°の範囲で任意の角度を有し、任意の長さの辺55A(n)、辺55B(n)および側面53(または側面54)によって三角形状を形成する。   The angle 55θa (n) and the angle 55θb (n) have an arbitrary angle in a range of 0 ° to 90 °, and have an arbitrary length of the side 55A (n), the side 55B (n), and the side surface 53 (or the side surface). 54) to form a triangular shape.

導光棒5は、側面53の光取り出し部55と同一の光取り出し部55を側面54にも有している。つまり、光取り出し部55は、側面53,54の任意の箇所において、x軸方向を中心軸として線対称となるように配置されている。   The light guide bar 5 also has the same light extraction portion 55 on the side surface 54 as the light extraction portion 55 on the side surface 53. That is, the light extraction portion 55 is arranged so as to be line-symmetric with respect to the x-axis direction as the central axis at any location on the side surfaces 53 and 54.

図3に示すように、レーザー光L60は、導光棒5の光入射面51から入射して導光棒5の内部を端面52に向かって進んでいく。その途中で、光取り出し部55に入射した光のうち全反射条件を満たさなくなった光は、側面53,54からy軸方向に出射される。光取り出し部55は、x軸方向に沿って複数配置されるが、本実施の形態1では、例えば光入射面51からその対向面である端面52に向かって配置間隔が狭くなるように配置される。このように光取り出し部55の配置間隔を制御することによって、導光棒5から出射されるレーザー光L60のx軸方向の強度を調整することができる。   As shown in FIG. 3, the laser beam L <b> 60 is incident from the light incident surface 51 of the light guide bar 5 and travels inside the light guide bar 5 toward the end surface 52. In the middle of the process, the light that does not satisfy the total reflection condition among the light incident on the light extraction unit 55 is emitted from the side surfaces 53 and 54 in the y-axis direction. A plurality of light extraction portions 55 are arranged along the x-axis direction. In the first embodiment, for example, the light extraction portion 55 is arranged so that the arrangement interval becomes narrower from the light incident surface 51 toward the end surface 52 that is the opposite surface. The In this way, by controlling the arrangement interval of the light extraction portions 55, the intensity in the x-axis direction of the laser light L60 emitted from the light guide bar 5 can be adjusted.

また、例えば図5に示すように、導光棒5の長手方向(x軸方向)の断面が、光入射面51から端面52に向かって細くなるような形状でもよい。このように、光入射面51から端面52に向かって細くなるような形状とすることによって、光が少なくなる端面52側でも側面53,54で反射させる機会を増やすことができ、光取り出し部55に達する光を増やすことができ、光を有効に使用することができる。   For example, as illustrated in FIG. 5, the light guide bar 5 may have a shape in which a cross section in the longitudinal direction (x-axis direction) becomes narrower from the light incident surface 51 toward the end surface 52. In this way, by making the shape narrower from the light incident surface 51 toward the end surface 52, it is possible to increase the chance of reflection by the side surfaces 53 and 54 even on the end surface 52 side where the light is reduced. The amount of light that reaches can be increased and light can be used effectively.

導光棒5の端面52には、反射体7が配置されている。反射体7は、鏡面反射する様なミラーや拡散反射する反射シートなどである。導光棒5の内部を伝播し端面52に達したレーザー光L60は、反射体7で反射され、導光棒5の内部を+x軸方向に進む光となる。   The reflector 7 is disposed on the end surface 52 of the light guide bar 5. The reflector 7 is a mirror that reflects specularly or a reflection sheet that diffusely reflects. The laser light L60 that propagates through the light guide bar 5 and reaches the end face 52 is reflected by the reflector 7 and becomes light that travels in the + x-axis direction through the light guide bar 5.

導光棒5から出射されたレーザー光L60は、x軸方向に延びた線状の光となる。導光棒5から出射された線状の光は、主にy軸方向に広がりながら反射部4内を広がっていく。また、反射部4内の反射面である各面に達した光は反射され、進行方向を変えながら反射部4内を伝播する。同様に、隣接する導光棒5から出射された光も反射部4内を伝播する。このとき、各導光棒5から出射された光は、反射部4内を伝播する過程で空間的に重なり合う。   The laser light L60 emitted from the light guide bar 5 becomes linear light extending in the x-axis direction. The linear light emitted from the light guide bar 5 spreads in the reflecting portion 4 while spreading mainly in the y-axis direction. Further, the light that reaches each surface, which is the reflecting surface in the reflecting portion 4, is reflected and propagates in the reflecting portion 4 while changing the traveling direction. Similarly, the light emitted from the adjacent light guide rod 5 also propagates in the reflecting portion 4. At this time, the light emitted from each light guide bar 5 is spatially overlapped in the process of propagating through the reflecting portion 4.

本実施の形態1では、レーザー光源6は、赤色レーザー発光素子61と、緑色レーザー発光素子62と、青色レーザー発光素子63とが交互に配列されている。各レーザー発光素子には、導光棒5が対応して設けられている。つまり、反射部4内で導光棒5から出射された各レーザー光は、赤色の線状の光,緑色の線状の光、および青色の線状の光である。各導光棒5から出射されたレーザー光は、反射部4内で反射しながら広がっていく過程で空間的に重なり合い、赤色、緑色、および青色の光が混ざり合う。そして、反射部4内の反射面である底部41、および側部42,43,44,45で反射された後、+z軸方向へ進む光は拡散板3で拡散される。拡散板3で拡散され+z軸方向に出射された光は、赤色、緑色、および青色の光が混ざり合って、x−y平面において輝度分布が均一な面状の白色光となる。拡散板3から出射されたレーザー光L60は、光学シート2を透過して液晶パネル1の背面を照射する。   In the first embodiment, the laser light source 6 includes red laser light emitting elements 61, green laser light emitting elements 62, and blue laser light emitting elements 63 arranged alternately. Each laser light emitting element is provided with a corresponding light guide bar 5. In other words, each laser beam emitted from the light guide bar 5 in the reflection unit 4 is red linear light, green linear light, and blue linear light. The laser light emitted from each light guide bar 5 is spatially overlapped in the process of spreading while being reflected in the reflecting portion 4, and red, green, and blue light are mixed. The light traveling in the + z-axis direction after being reflected by the bottom portion 41 and the side portions 42, 43, 44, 45 which are the reflecting surfaces in the reflecting portion 4 is diffused by the diffusion plate 3. The light diffused by the diffusing plate 3 and emitted in the + z-axis direction is mixed with red, green, and blue light, and becomes planar white light having a uniform luminance distribution in the xy plane. The laser beam L60 emitted from the diffusion plate 3 passes through the optical sheet 2 and irradiates the back surface of the liquid crystal panel 1.

本実施の形態1では、導光棒5の光取り出し部55は、y軸方向の両端面(対向する面)に設けられる。従って、導光棒5から出射されたレーザー光L60は、y軸方向に広がり、隣接する導光棒5から出射されたレーザー光L60と重なり合いやすい。   In the first embodiment, the light extraction portions 55 of the light guide bar 5 are provided on both end faces (opposing faces) in the y-axis direction. Therefore, the laser light L60 emitted from the light guide bar 5 spreads in the y-axis direction and easily overlaps with the laser light L60 emitted from the adjacent light guide bar 5.

レーザー光源6を構成するレーザー発光素子には、例えば半導体レーザーが使用される。半導体レーザーは、その構造から、発散角が大きい速軸方向と、速軸方向と直交する発散角が小さい遅軸方向とを有している。本実施の形態1では、速軸方向がレーザー発光素子の配列方向(y軸方向)に対して平行となり、且つ遅軸方向が面光源装置100の厚さ方向(z軸方向)に対して平行となるようにレーザー発光素子を配列する。速軸方向がレーザー発光素子の配列方向(y軸方向)に対して平行となるように配置することによって、導光棒5の光入射面51の近くに存在する光取り出し部55に光入射しやすく、反射部4の+x軸側(光入射面近傍)においても十分に光が出射され、より均一な線状光を得ることができる。また、導光棒5を出射したレーザー光L60は、y軸方向により広がるため、隣接する導光棒5から出射された光と反射部4内で混ざり合い易く、反射部4の厚さ(z軸方向)を薄くすることが出来る。ただし、レーザー発光素子の配置方向は、上記に限定されるものではない。   For example, a semiconductor laser is used for the laser light emitting element constituting the laser light source 6. Due to its structure, the semiconductor laser has a fast axis direction with a large divergence angle and a slow axis direction with a small divergence angle perpendicular to the fast axis direction. In the first embodiment, the fast axis direction is parallel to the laser light emitting element arrangement direction (y-axis direction), and the slow axis direction is parallel to the thickness direction (z-axis direction) of the surface light source device 100. The laser light emitting elements are arranged so that By arranging so that the fast axis direction is parallel to the arrangement direction (y-axis direction) of the laser light emitting elements, light is incident on the light extraction portion 55 existing near the light incident surface 51 of the light guide bar 5. It is easy, and the light is sufficiently emitted even on the + x axis side (near the light incident surface) of the reflector 4, and more uniform linear light can be obtained. Further, since the laser light L60 emitted from the light guide bar 5 spreads in the y-axis direction, the light emitted from the adjacent light guide bar 5 is easily mixed in the reflection part 4, and the thickness (z Axial direction) can be reduced. However, the arrangement direction of the laser light emitting elements is not limited to the above.

導光棒5の光取り出し部55は、光入射面51から端面52に向かって間隔が狭くなるように配置されることについて説明したが、これに限るものではない。例えば、導光棒5の光入射面51付近に光取り出し部55を密に配置すると、多くのレーザー光L60が光入射面51付近の光取り出し部55によって導光棒5から出射され、端面52近傍まで達するレーザー光L60がなくなってしまう。つまり、導光棒5から出射される光の強度は、光入射面51近傍が高く、端面52側が低くなり、x軸方向において不均一な分布となる。一方、光取り出し部55を、光入射面51側はなくすもしくは少数とし、端面52付近に密に配置すると、導光棒5から出射される光は、光入射面51近傍が低く、端面52側が高くなる。このように、光取り出し部55の配置間隔を変えることによって、導光棒5から出射されるレーザー光L60のx軸方向の強度分布を制御することができる。すなわち、任意の強度分布を得るために、光取り出し部55の配置を変更することができる。   Although it has been described that the light extraction portion 55 of the light guide bar 5 is arranged so that the interval decreases from the light incident surface 51 toward the end surface 52, the present invention is not limited to this. For example, when the light extraction portions 55 are densely arranged near the light incident surface 51 of the light guide bar 5, a lot of laser light L <b> 60 is emitted from the light guide rod 5 by the light extraction portions 55 near the light incident surface 51, and the end surface 52. The laser beam L60 reaching the vicinity is lost. That is, the intensity of the light emitted from the light guide bar 5 is high in the vicinity of the light incident surface 51 and low on the end surface 52 side, and has an uneven distribution in the x-axis direction. On the other hand, when the light extraction portion 55 is eliminated or made small in number on the light incident surface 51 side and is closely arranged in the vicinity of the end surface 52, the light emitted from the light guide rod 5 is low in the vicinity of the light incident surface 51, and the end surface 52 side is low. Get higher. Thus, by changing the arrangement interval of the light extraction portions 55, the intensity distribution in the x-axis direction of the laser light L60 emitted from the light guide bar 5 can be controlled. That is, the arrangement of the light extraction unit 55 can be changed to obtain an arbitrary intensity distribution.

また、導光棒5の光取り出し部55は、全て同じ形状である必要はない。光取り出し部55は、配置位置によって、辺55A(n),55B(n)の長さおよび角度55θa(n),55θb(n)を変更することができる。辺55A(n),55B(n)の長さおよび角度55θa(n),55θb(n)によって、導光棒5から出射される出射光の分布が変化する。   Further, it is not necessary that all the light extraction portions 55 of the light guide bar 5 have the same shape. The light extraction unit 55 can change the length of the sides 55A (n) and 55B (n) and the angles 55θa (n) and 55θb (n) depending on the arrangement position. The distribution of the emitted light emitted from the light guide rod 5 varies depending on the length of the sides 55A (n) and 55B (n) and the angles 55θa (n) and 55θb (n).

上記より、レーザー光L60は、導光棒5によって導光棒5の長手方向(x軸方向)に延びる線状の光となる。さらに、線状の光は、導光棒5の光取り出し部55によって、導光棒5の配列方向(y軸方向)に広がりながら、反射部4内の反射面で反射することによって、隣接する導光棒5から出射された光と重なり合い、液晶パネル1の背面を照明する面状の光となる。   From the above, the laser light L60 becomes linear light extending in the longitudinal direction (x-axis direction) of the light guide bar 5 by the light guide bar 5. Further, the linear light is adjacent to the light extraction part 55 of the light guide bar 5 by being reflected by the reflection surface in the reflection part 4 while spreading in the arrangement direction (y-axis direction) of the light guide bars 5. It overlaps with the light emitted from the light guide bar 5 and becomes planar light that illuminates the back surface of the liquid crystal panel 1.

導光棒5の光入射面51は、拡散部511を有してもよい。拡散部511は、例えば図6に示すようなy軸方向に延びるシリンドリカル面である。光入射面51が拡散部511を有することによって、レーザー光の発散角を広げることができる。レーザー発光素子は、発散角が小さいため、導光棒5へ入射した後、導光棒5内のy−z平面において充分に広がるまでに伝播距離を要する。導光棒5内のy−z平面においてレーザー光の広がりが小さいと、光入射面51付近では光取り出し部55に達する光が少なくなり、光入射面51側が暗くなる。そこで、導光棒5の光入射面51に拡散部511を設けることによって、レーザー光の発散角を広げて、y−z平面において充分に広がるまでの伝播距離を短くすることができ、光入射面51側を明るくすることができる。なお、図6において、拡散部511は、y軸方向に延びるシリンドリカル面としたが、これに限るものではなく、x軸方向に延びるシリンドリカル面でもあってもよい。また、拡散部511は、シリンドリカル形状以外にも、プリズム形状、ブラスト加工など発散角を広げるための形状であればよい。また、図7のように、導光棒5の光入射面51と、レーザー光源6の出射面との間に拡散部材8を配置してもよい。拡散部材8としては拡散シートやプリズムシートなどで実現することができる。   The light incident surface 51 of the light guide bar 5 may have a diffusion portion 511. The diffusion unit 511 is a cylindrical surface extending in the y-axis direction as shown in FIG. 6, for example. Since the light incident surface 51 includes the diffusion portion 511, the divergence angle of the laser light can be widened. Since the laser light emitting element has a small divergence angle, a propagation distance is required until the laser light emitting element sufficiently spreads in the yz plane in the light guide bar 5 after entering the light guide bar 5. If the spread of the laser light is small on the yz plane in the light guide bar 5, light reaching the light extraction portion 55 is reduced in the vicinity of the light incident surface 51, and the light incident surface 51 side becomes dark. Therefore, by providing the diffusing portion 511 on the light incident surface 51 of the light guide bar 5, the divergence angle of the laser light can be widened to shorten the propagation distance until it is sufficiently spread in the yz plane. The surface 51 side can be brightened. In FIG. 6, the diffusion portion 511 is a cylindrical surface extending in the y-axis direction, but is not limited thereto, and may be a cylindrical surface extending in the x-axis direction. In addition to the cylindrical shape, the diffusing portion 511 may have a shape for widening the divergence angle such as a prism shape or blasting. In addition, as shown in FIG. 7, the diffusing member 8 may be disposed between the light incident surface 51 of the light guide bar 5 and the exit surface of the laser light source 6. The diffusion member 8 can be realized by a diffusion sheet or a prism sheet.

本実施の形態1では、レーザー光源6は、液晶パネル1の片側(+x軸側)の側面に配置されているがこの配置に限るものではない。例えば、図8のように、液晶パネル1の両側(+x軸側、−x軸側)の端面にレーザー光源6を配置してもよい。このとき、各導光棒5は、各側においてy軸方向に沿って光入射面51と端面52とが交互になるように配置すればよい。このように配置することによって、レーザー光源6の数を増加させることができる。   In the first embodiment, the laser light source 6 is disposed on the side surface on one side (+ x axis side) of the liquid crystal panel 1, but the present invention is not limited to this arrangement. For example, as shown in FIG. 8, the laser light source 6 may be arranged on the end surfaces of both sides (+ x axis side, −x axis side) of the liquid crystal panel 1. At this time, the light guide rods 5 may be arranged so that the light incident surfaces 51 and the end surfaces 52 alternate along the y-axis direction on each side. By arranging in this way, the number of laser light sources 6 can be increased.

また、例えば図9に示すように、レーザー光源6を両側側面に配置し、導光棒5をx軸方向に沿って2つ並べるような配置としてもよい。つまり、図1,8に比べて、図9の導光棒5は、約半分の長さとなる。このように導光体5を分割することによって、液晶表示装置200が特に大型のサイズである場合において、製造時に発生する導光体5の反りなどが、導光体5が長尺である場合と比較して緩和することができるため製造性が向上する。   For example, as shown in FIG. 9, the laser light sources 6 may be arranged on both side surfaces, and two light guide bars 5 may be arranged along the x-axis direction. That is, the light guide bar 5 of FIG. 9 is about half as long as FIGS. When the light guide 5 is divided in this manner, when the liquid crystal display device 200 has a particularly large size, warpage of the light guide 5 that occurs during manufacturing is long. Therefore, manufacturability is improved.

また、例えば図10に示すように、レーザー光源6を両側側面に配置し、導光棒5の両側端面を光入射面として、1本の導光棒5の両端面からレーザー光を入射してもよい。このとき、導光棒5から出射されるレーザー光L60をx軸方向で均一にするためには、導光棒5の光取り出し部55は例えば図11のように両側のレーザー光源6から離れるほど間隔が狭くなるように配置される。   For example, as shown in FIG. 10, laser light sources 6 are arranged on both side surfaces, and both end surfaces of the light guide bar 5 are light incident surfaces, and laser light is incident from both end surfaces of one light guide bar 5. Also good. At this time, in order to make the laser beam L60 emitted from the light guide bar 5 uniform in the x-axis direction, the light extraction part 55 of the light guide bar 5 becomes farther away from the laser light sources 6 on both sides as shown in FIG. It arrange | positions so that a space | interval may become narrow.

図1,8,9,10では、レーザー光源6は、液晶パネル1の側面に対してy軸方向に配置されているが、この方向の配置に限るものではない。レーザー光源6は、液晶パネル1の上下端面に横方向に配置してもよい。つまり、反射部4の側部42,44に対向するようにレーザー光源6をx軸方向に沿って配置し、側部42に対向する位置に配置されたレーザー光源6は−y軸方向へ、側部44に対向する位置に配置されたレーザー光源6は+y軸方向へレーザー光L60を出射する。また、この時、導光棒5は反射部4の側部42,44を貫く様に配置される。   In FIGS. 1, 8, 9, and 10, the laser light source 6 is disposed in the y-axis direction with respect to the side surface of the liquid crystal panel 1, but is not limited to the arrangement in this direction. The laser light source 6 may be disposed laterally on the upper and lower end surfaces of the liquid crystal panel 1. That is, the laser light source 6 is disposed along the x-axis direction so as to face the side portions 42 and 44 of the reflecting portion 4, and the laser light source 6 disposed at a position facing the side portion 42 is moved in the −y-axis direction. The laser light source 6 disposed at a position facing the side portion 44 emits a laser beam L60 in the + y axis direction. At this time, the light guide bar 5 is disposed so as to penetrate the side portions 42 and 44 of the reflecting portion 4.

レーザー光源6は、発光することで熱を発する。レーザー光源6の発光によって発生した熱は、レーザー光源6周辺の空気を暖めるが、暖められた空気は液晶パネル1上部方向(+z軸方向)に上昇する。レーザー発光素子は、温度によって出射光量や波長が変化しやすい。そのため、レーザー光源6を液晶パネル1の下側に配列することによって、レーザー光源6周辺の温度上昇を抑制することが出来る。また、レーザー光源6を液晶表示装置200の下側(−z軸方向)に一列に配列することによって、レーザー光源6を構成するレーザー発光素子間に温度差が生じることを防ぐことが出来るため、各々のレーザー発光素子の温度上昇による発光のばらつきを抑制することができる。   The laser light source 6 emits heat by emitting light. The heat generated by the light emission of the laser light source 6 warms the air around the laser light source 6, but the warmed air rises in the upper direction of the liquid crystal panel 1 (+ z axis direction). In the laser light emitting element, the amount of emitted light and the wavelength easily change depending on the temperature. Therefore, by arranging the laser light source 6 on the lower side of the liquid crystal panel 1, the temperature rise around the laser light source 6 can be suppressed. In addition, by arranging the laser light sources 6 in a row on the lower side (−z-axis direction) of the liquid crystal display device 200, it is possible to prevent a temperature difference from occurring between the laser light emitting elements constituting the laser light source 6. Variation in light emission due to temperature rise of each laser light emitting element can be suppressed.

本実施の形態1では、導光棒5は、例えば、5mm角程度の四角柱状の棒であるとした。しかし、導光棒5はこれに限るものではない。例えば、図12に示すような断面が三角形形状である導光棒500でもよく、図13のような断面が台形形状である導光棒501でもよい。このとき、光取り出し部55が配置される2面は、底面に対して同一角度で傾いた2辺の各々を含む面であることが望ましい。図12,13に示すように、傾いた面に光取り出し部55を配置することによって、光取り出し部55から出射されるレーザー光L60の進む方向が変化する。例えば、面の傾きによっては、レーザー光L60が−z軸方向に積極的に進む光となる。−z軸方向へ進んだ光は、すぐに反射部4の底面で反射されるため、出射光のy軸方向の広がりは狭くなる。導光棒5から出射されたレーザー光L60のy軸方向の広がりは、各レーザー発光素子の配置間隔と、反射部4の底部41から拡散板3までの距離とによって決まる。そのため、必要となるレーザー光L60のy軸方向の広がりに応じて、適切な導光棒5の断面形状を設計する必要があり、本実施の形態1による導光棒5の断面形状はこれに限るものではない。   In the first embodiment, the light guide bar 5 is, for example, a square columnar bar of about 5 mm square. However, the light guide bar 5 is not limited to this. For example, a light guide bar 500 having a triangular cross section as shown in FIG. 12 or a light guide bar 501 having a trapezoidal cross section as shown in FIG. 13 may be used. At this time, it is desirable that the two surfaces on which the light extraction portion 55 is disposed are surfaces including two sides inclined at the same angle with respect to the bottom surface. As shown in FIGS. 12 and 13, by arranging the light extraction portion 55 on the inclined surface, the traveling direction of the laser light L60 emitted from the light extraction portion 55 changes. For example, depending on the inclination of the surface, the laser light L60 becomes light that actively proceeds in the −z-axis direction. Since the light traveling in the −z-axis direction is immediately reflected by the bottom surface of the reflecting portion 4, the spread of the emitted light in the y-axis direction becomes narrow. The spread in the y-axis direction of the laser light L60 emitted from the light guide bar 5 is determined by the arrangement interval of the laser light emitting elements and the distance from the bottom 41 of the reflecting portion 4 to the diffusion plate 3. Therefore, it is necessary to design an appropriate cross-sectional shape of the light guide bar 5 according to the required spread of the laser light L60 in the y-axis direction, and the cross-sectional shape of the light guide bar 5 according to the first embodiment is It is not limited.

また、導光棒5の光取り出し部55は、プリズム形状として説明したが、これに限るものではない。例えばプリズム形状に変えてシリンドリカル形状でもよい。導光棒5の光取り出し部55は、光を広げたい方向に向かい合う2つの側面に配置されればよく、その形状は限定されるものではなく、性能(出射光の分布)および製造性を鑑みて決定される。   Moreover, although the light extraction part 55 of the light guide bar 5 was demonstrated as a prism shape, it is not restricted to this. For example, a cylindrical shape may be used instead of the prism shape. The light extraction part 55 of the light guide bar 5 only needs to be arranged on two side surfaces facing in the direction in which light is to be spread, and the shape thereof is not limited, in view of performance (emitted light distribution) and manufacturability. Determined.

本実施の形態1では、赤色レーザー発光素子61、緑色レーザー発光素子62、および青色レーザー発光素子63を交互に配置するように説明したが、配列はこれに限るものではない。各色のレーザー発光素子の発光効率などの特性を考慮し、面光源装置100として目標とする明るさを得るために必要な各色のレーザー発光素子の個数が決められ、それに応じて配置も決められる。   In the first embodiment, the red laser light emitting element 61, the green laser light emitting element 62, and the blue laser light emitting element 63 are described as being alternately arranged. However, the arrangement is not limited to this. Considering characteristics such as the luminous efficiency of the laser light emitting elements of each color, the number of laser light emitting elements of each color necessary for obtaining the target brightness as the surface light source device 100 is determined, and the arrangement is also determined accordingly.

また、本実施の形態1では、レーザー光源6を用いる場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、赤色LED、青色LED、および緑色LEDを光源として用いてもよい。ただし、LED素子とレーザー発光素子とでは、発せられる光の発散角(角度強度分布)が大きく異なる。具体的には、LED光は、レーザー光よりも大きな発散角を有している。つまり、LED光は、レーザー光に比べ出射光の広がりが大きい。このため、LED光は、レーザー光に比べ導光棒5に入射する際に導光棒5に入射できない光が多く発生する。光源および導光棒5の光入射面51は、反射部4の外側に配置されており、導光棒5に入射出来なかった光は、そのまま面光源装置100では使用されずにロスとなる。また、このロスとなった光が、迷光となり、面光源装置100のコントラストの低下などをもたらすこともある。そのため、本実施の形態1では光源として発散角の小さい光源を用いることが望ましい。   Moreover, although the case where the laser light source 6 was used was demonstrated in this Embodiment 1, it does not restrict to this. For example, a red LED, a blue LED, and a green LED may be used as the light source. However, the divergence angle (angular intensity distribution) of the emitted light is greatly different between the LED element and the laser light emitting element. Specifically, LED light has a larger divergence angle than laser light. That is, LED light has a larger spread of emitted light than laser light. For this reason, the LED light generates more light that cannot enter the light guide bar 5 when entering the light guide bar 5 than the laser light. The light incident surface 51 of the light source and the light guide bar 5 is disposed outside the reflecting portion 4, and the light that could not enter the light guide bar 5 is not used as it is in the surface light source device 100 and is lost. In addition, the lost light becomes stray light, which may cause a decrease in contrast of the surface light source device 100. Therefore, in the first embodiment, it is desirable to use a light source with a small divergence angle as the light source.

反射部4において、側部42,43,44,45は、x−y平面に平行な底部41に対して(x−y平面に対して)傾斜してもよい。このように構成することで、傾斜した側部42,43,44,45に入射したレーザー光L60は、+z軸方向に反射するため、液晶パネル1の表示面の周辺部分を明るくすることができる。また、傾斜した側部43,45を設けることで、レーザー光源6を拡散板3の背面側(−z軸方向側)に配置することができる。これにより、狭ベゼル化が可能となる。   In the reflecting portion 4, the side portions 42, 43, 44, and 45 may be inclined (relative to the xy plane) with respect to the bottom portion 41 that is parallel to the xy plane. With this configuration, the laser light L60 incident on the inclined side portions 42, 43, 44, and 45 is reflected in the + z-axis direction, so that the peripheral portion of the display surface of the liquid crystal panel 1 can be brightened. . Further, by providing the inclined side portions 43 and 45, the laser light source 6 can be disposed on the back side (−z-axis direction side) of the diffusion plate 3. Thereby, a narrow bezel becomes possible.

ここで、レーザー光源6を拡散板3の背面側に配置するとは、レーザー光源6が拡散板3のx軸方向の端面の外側に突出しないように配置するということである。または、レーザー光源6が拡散板3のx軸方向の端面の外側に一部のみ突出するように配置するということである。すなわち、反射部4は、レーザー光源6を収容可能である。   Here, arranging the laser light source 6 on the back side of the diffusion plate 3 means that the laser light source 6 is arranged so as not to protrude outside the end surface of the diffusion plate 3 in the x-axis direction. Alternatively, the laser light source 6 is arranged so as to protrude only partially outside the end surface of the diffusion plate 3 in the x-axis direction. That is, the reflection unit 4 can accommodate the laser light source 6.

以上のように、本実施の形態1による面光源装置100では、レーザー光源6から発せられるレーザー光L60は、導光棒5によって導光棒5の長手方向に延びる線状の光に変換される。線状のレーザー光L60は、導光棒5の光取り出し部55によってレーザー光源の配列方向へ広がりながら、反射部4の内部で隣接するレーザー光L60と混色され、拡散板3に向かう光となる。拡散板3から出射されたレーザー光L60は、さらに混色され、均一な面状分布の照明光となり、液晶パネル1を照射する。   As described above, in the surface light source device 100 according to the first embodiment, the laser light L60 emitted from the laser light source 6 is converted by the light guide bar 5 into linear light extending in the longitudinal direction of the light guide bar 5. . The linear laser beam L60 is mixed with the adjacent laser beam L60 inside the reflection unit 4 while spreading in the arrangement direction of the laser light source by the light extraction unit 55 of the light guide bar 5, and becomes light directed toward the diffusion plate 3. . The laser light L60 emitted from the diffusing plate 3 is further mixed in color to become illumination light with a uniform surface distribution, and irradiates the liquid crystal panel 1.

液晶表示装置200は、面光源装置100と、面光源装置100からの光が照明されることで画像を表示する液晶パネル1とを備える。レーザー光源6から出射された光を導光棒5によって無駄なく導光することができるため、光の利用効率が高くなり、高品質な画像を表示することができる。また、このような高品質な画像の表示を簡単な構造で実現できる。また、光源としてレーザー光源が採用される。レーザー光源は、白色LED光源よりも波長帯域幅が狭く、色純度の高い光を得ることができるため、従来の白色LED光源を備える面光源装置よりも広い色再現範囲が得られる。また、光源としてレーザー光源が採用されるため、カラーフィルタでの光量の損失を抑え、光の利用効率を高めることができる。   The liquid crystal display device 200 includes the surface light source device 100 and the liquid crystal panel 1 that displays an image when the light from the surface light source device 100 is illuminated. Since the light emitted from the laser light source 6 can be guided without waste by the light guide rod 5, the light utilization efficiency is increased and a high-quality image can be displayed. Also, such high-quality image display can be realized with a simple structure. A laser light source is employed as the light source. Since the laser light source has a narrower wavelength bandwidth than that of the white LED light source and can obtain light with high color purity, a wider color reproduction range than that of a surface light source device including a conventional white LED light source can be obtained. Further, since a laser light source is employed as the light source, loss of light amount in the color filter can be suppressed and light utilization efficiency can be increased.

<実施の形態2>
図14は、実施の形態2に係る液晶表示装置201の構成の一例を概略的に示す斜視図である。
<Embodiment 2>
FIG. 14 is a perspective view schematically showing an example of the configuration of the liquid crystal display device 201 according to the second embodiment.

図14に示すように、液晶表示装置201は、液晶パネル1と、光学シート2と、面光源装置101とを備える。面光源装置101は、反射部4および拡散板3によって構成される中空の箱内に導光棒5とLED光源9(第2の光源)とを有し、反射部4の外側にレーザー光源16を備えている。   As shown in FIG. 14, the liquid crystal display device 201 includes a liquid crystal panel 1, an optical sheet 2, and a surface light source device 101. The surface light source device 101 includes a light guide bar 5 and an LED light source 9 (second light source) in a hollow box constituted by the reflection unit 4 and the diffusion plate 3, and a laser light source 16 outside the reflection unit 4. It has.

本実施の形態2の液晶表示装置201は、LED光源9およびレーザー光源16を除いて、実施の形態1の液晶表示装置200と同じ構成を有する。つまり、液晶表示装置201は、LED光源9およびレーザー光源16の2種類の光源を有する点で液晶表示装置200と異なる。なお、実施の形態1の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。   The liquid crystal display device 201 of the second embodiment has the same configuration as the liquid crystal display device 200 of the first embodiment except for the LED light source 9 and the laser light source 16. That is, the liquid crystal display device 201 is different from the liquid crystal display device 200 in that it has two types of light sources, the LED light source 9 and the laser light source 16. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component same as the component of Embodiment 1, and the detailed description is abbreviate | omitted.

現在、液晶表示装置の光源として白色LEDが広く用いられている。白色LEDは、青色から赤色までの広いスペクトルを有した白色光を生成する。この白色LEDは、発光効率が高く低消費電力化に有効である。   Currently, white LEDs are widely used as light sources for liquid crystal display devices. White LEDs produce white light with a broad spectrum from blue to red. This white LED has high luminous efficiency and is effective in reducing power consumption.

上述の通り、液晶表示装置の液晶表示素子は、カラーフィルタを備えている。液晶表示装置は、このカラーフィルタによって赤色、緑色および青色の各波長範囲だけを取り出して色表現を行っている。白色LEDのように、波長帯域幅の広い連続スペクトルを有する光源の場合、色再現範囲を広げるためには、カラーフィルタを透過する光の透過波長帯域を狭く設定し、表示色の色純度を高める必要がある。しかし、カラーフィルタを透過する光の波長帯域を狭く設定することによって、不要となる光の量が多くなる。つまり、液晶表示素子において、光の利用効率が非常に悪くなる。これは、液晶表示素子の表示面の輝度の低下、さらには液晶表示装置の消費電力の増大を引き起こす要因となる。   As described above, the liquid crystal display element of the liquid crystal display device includes a color filter. The liquid crystal display device performs color expression by extracting only the red, green, and blue wavelength ranges by using the color filter. In the case of a light source having a continuous spectrum with a wide wavelength bandwidth, such as a white LED, in order to widen the color reproduction range, the transmission wavelength band of the light transmitted through the color filter is set narrow, and the color purity of the display color is increased. There is a need. However, the amount of unnecessary light increases by narrowing the wavelength band of the light transmitted through the color filter. That is, in the liquid crystal display element, the light use efficiency is very poor. This becomes a factor that causes a decrease in luminance of the display surface of the liquid crystal display element and an increase in power consumption of the liquid crystal display device.

本実施の形態2による液晶表示装置201は、広い色再現範囲と低消費電力とを兼ね備えている。そのために、光源として、LED光源9とレーザー光源16とを有している。LED光源9は、青色LEDと蛍光体とを有している。具体的には、LED光源9は、青色の光を発する青色LEDチップを備えたパッケージに、この青色の光を吸収して緑色の光を発する緑色蛍光体を充填した光源である。また、レーザー光源16は、赤色の光を発するレーザー発光素子のみを有している。   The liquid crystal display device 201 according to the second embodiment has a wide color reproduction range and low power consumption. Therefore, the LED light source 9 and the laser light source 16 are provided as light sources. The LED light source 9 has a blue LED and a phosphor. Specifically, the LED light source 9 is a light source in which a package including a blue LED chip that emits blue light is filled with a green phosphor that absorbs the blue light and emits green light. The laser light source 16 has only a laser light emitting element that emits red light.

人間は、赤色の色差に対する感度が高い。そのため、赤色における波長帯域幅の差は、人間の視覚ではより顕著な差となって感じられる。ここで、波長帯域幅の差は、色純度の差である。従来、液晶表示装置に光源として使用されている白色LEDは、特に600nmから700nm帯の赤色のスペクトルのエネルギー量が少ない。つまり、波長域幅の狭いカラーフィルタを用いて純赤として好ましい630〜640nmの波長領域で色純度を高めようとすると、極めて透過光量が減少し、光の利用効率が低下する。従って、著しく輝度が低下するという問題が発生する。   Humans are highly sensitive to red color differences. Therefore, the difference in wavelength bandwidth in red is felt as a more prominent difference in human vision. Here, the difference in wavelength bandwidth is a difference in color purity. Conventionally, a white LED used as a light source in a liquid crystal display device has a small amount of energy in a red spectrum particularly in a 600 nm to 700 nm band. That is, if a color filter having a narrow wavelength band width is used to increase the color purity in a wavelength range of 630 to 640 nm, which is preferable as pure red, the amount of transmitted light is extremely reduced, and the light use efficiency is lowered. Therefore, there arises a problem that the luminance is remarkably lowered.

一方、レーザー発光素子は、波長帯域幅が狭く、光を損失することなく高い色純度の光が得られる。3原色の色の中でも特に、赤色の光を非常に単色性の高いレーザー発光素子とすることによる低消費電力化に対する効果、および色純度向上に対する効果は大きい。本実施の形態2の液晶表示装置201では、レーザー光源16は赤色の光を発する光源を採用している。   On the other hand, the laser light-emitting element has a narrow wavelength bandwidth and can obtain light of high color purity without losing light. Among the three primary colors, in particular, the effect of reducing power consumption and the improvement of color purity by making red light a laser light emitting element having very high monochromaticity are great. In the liquid crystal display device 201 of the second embodiment, the laser light source 16 employs a light source that emits red light.

図14に示すように、青緑色のLED光源9は、反射部4のx−y平面に平行な底部41上に二次元的に配列されている。LED光源9から発せられた青緑色の光(第2の光)は、隣接するLED光源9から発せられた光と反射部4の内部で空間的に重なり合う。さらに、LED光は、導光棒5から出射する線状の赤色レーザー光とも反射部4の内部で混色されて白色光となる。さらに、この混色された白色光は、拡散板3で拡散され、x−y平面において均一な強度分布をもつ面状の光として、液晶表示パネル1の背面を照射する。   As shown in FIG. 14, the blue-green LED light sources 9 are two-dimensionally arranged on the bottom 41 parallel to the xy plane of the reflector 4. The blue-green light (second light) emitted from the LED light source 9 is spatially overlapped with the light emitted from the adjacent LED light source 9 inside the reflection unit 4. Further, the LED light is mixed with the linear red laser light emitted from the light guide rod 5 inside the reflecting portion 4 to become white light. Further, the mixed white light is diffused by the diffusion plate 3 and irradiates the back surface of the liquid crystal display panel 1 as planar light having a uniform intensity distribution in the xy plane.

LED光源9から発せられたLED光が均一な面状の光となるために、例えばレンズや導光体のような光学部材をLED光源9に付加してもよい。また、導光棒5の真下(−z軸方向)にLED光源9を配置してもよい。   In order for the LED light emitted from the LED light source 9 to be uniform planar light, for example, an optical member such as a lens or a light guide may be added to the LED light source 9. Further, the LED light source 9 may be disposed directly below the light guide bar 5 (−z-axis direction).

本実施の形態2では、赤色の光を発するレーザー光源16と青緑色の光を発するLED光源9によって構成する場合について説明した。しかし、本発明はこれに限るものではない。例えば、レーザー光源16を赤色の光と青色の光とを各々発するレーザー発光素子によって構成し、LED光源9を緑色の光を発するLED素子により構成することも可能である。また、例えば、レーザー光源16を青色の光を発するレーザー発光素子によって構成し、LED光源9を赤色の光と緑色の光とを各々発するLED素子によって構成することも可能である。LED光源9が発する光とレーザー光源16が発する光とは、混色して白色となる組み合わせであればよい。つまり、LED光源9の発光色とレーザー光源16発光色とは、補色の関係となるものが採用されればよい。ただし、上述のように、人間は赤色の色差に対する感度が高いため、青色のレーザー光源のみを採用するよりも、赤色のレーザー光源のみを採用する方が、従来の液晶表示装置との顕著な差を示すことが可能である。   In the second embodiment, the case where the laser light source 16 that emits red light and the LED light source 9 that emits blue-green light are used has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the laser light source 16 may be configured by a laser light emitting element that emits red light and blue light, and the LED light source 9 may be configured by an LED element that emits green light. Further, for example, the laser light source 16 may be configured by a laser light emitting element that emits blue light, and the LED light source 9 may be configured by an LED element that emits red light and green light. The light emitted from the LED light source 9 and the light emitted from the laser light source 16 may be a combination that is mixed and turns white. That is, the light emission color of the LED light source 9 and the light emission color of the laser light source 16 may be a complementary color. However, as described above, since humans are highly sensitive to red color differences, it is noticeable that adopting only a red laser light source is significantly different from conventional liquid crystal display devices than adopting only a blue laser light source. Can be shown.

本実施の形態2は、LED光源9およびレーザー光源16を採用すること以外は実施の形態1と同様の構成を採用することでき、この場合は同様の効果を得ることができる。   The second embodiment can employ the same configuration as that of the first embodiment except that the LED light source 9 and the laser light source 16 are employed. In this case, the same effect can be obtained.

以上のことから、本実施の形態2によれば、レーザー光源16およびLED光源9を採用することによって、光利用効率が高く、空間光強度分布の均一性の高い面状の光を得ることが可能となる。この面光源装置101を備えた液晶表示装置201は、色再現範囲が広く輝度むらを抑えた高品質な画像を提供することが可能となる。本実施の形態2では、導光棒5およびLED光源9は、液晶表示パネル1の背面側の反射部4の内部に配置されている。このため、ベゼルの狭化を可能にする。さらに、赤色をレーザー素子で構成し、青緑色をLED素子で構成することによって、従来の液晶表示装置の課題となっていた色再現範囲と低消費電力とを両立し、量産性の高い液晶表示装置を提供することが可能となる。   From the above, according to the second embodiment, by adopting the laser light source 16 and the LED light source 9, it is possible to obtain planar light with high light use efficiency and high spatial light intensity distribution. It becomes possible. The liquid crystal display device 201 including the surface light source device 101 can provide a high-quality image with a wide color reproduction range and reduced luminance unevenness. In the second embodiment, the light guide bar 5 and the LED light source 9 are disposed inside the reflection unit 4 on the back side of the liquid crystal display panel 1. For this reason, the bezel can be narrowed. Furthermore, the red color is composed of laser elements and the blue-green color is composed of LED elements, so that both the color reproduction range and low power consumption, both of which have been the problems of conventional liquid crystal display devices, can be achieved. An apparatus can be provided.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be freely combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be appropriately modified or omitted.

1 液晶パネル、2 光学シート、3 拡散板、4 反射部、5 導光棒、6 レーザー光源、7 反射体、8 拡散部材、9 LED光源、41 底部、42〜45 側部、51 光入射面、52 端面、53,54 側面、55 光取り出し部、61 赤色レーザー発光素子、62 緑色レーザー発光素子、63 青色レーザー発光素子、100 面光源装置、200 液晶表示装置、500,501 導光棒、511 拡散部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal panel, 2 Optical sheet, 3 Diffusing plate, 4 Reflection part, 5 Light guide rod, 6 Laser light source, 7 Reflector, 8 Diffusing member, 9 LED light source, 41 Bottom part, 42-45 side part, 51 Light incident surface , 52 end face, 53, 54 side face, 55 light extraction part, 61 red laser light emitting element, 62 green laser light emitting element, 63 blue laser light emitting element, 100 surface light source device, 200 liquid crystal display device, 500, 501 light guide bar, 511 Diffusion part.

Claims (10)

第1の光を発する第1の光源と、
光入射面を有し、かつ前記光入射面から入射した前記第1の光を線状の光に変換する導光棒と、
前記第1の光源および前記導光棒を収容可能に箱形状に形成され、前記箱形状の底面と対向する側を開口する開口部と、前記箱形状の内側に前記線状の光を反射する反射面とを有する反射部と、
を備え、
前記光入射面は、前記導光棒の長手方向の端面であり、
前記第1の光源は、前記光入射面と対向する位置に配置され、
前記導光棒は、切り欠き部を有し、
前記線状の光は、前記切り欠き部および前記反射面で反射されて前記開口部から出射されることを特徴とする、面光源装置。
A first light source that emits first light;
A light guide rod that has a light incident surface and converts the first light incident from the light incident surface into linear light;
The first light source and the light guide rod are formed in a box shape so as to be accommodated, an opening that opens on a side facing the bottom surface of the box shape, and the linear light is reflected on the inner side of the box shape. A reflective portion having a reflective surface;
With
The light incident surface is an end surface in the longitudinal direction of the light guide rod,
The first light source is disposed at a position facing the light incident surface,
The light guide bar has a notch,
2. The surface light source device according to claim 1, wherein the linear light is reflected by the notch and the reflecting surface and is emitted from the opening.
前記導光棒は、端部が外部に突出した状態で前記反射部に保持され、
前記第1の光源および前記光入射面は、前記反射部の外側に配置されることを特徴とする、請求項1に記載の面光源装置。
The light guide rod is held by the reflecting portion in a state in which an end protrudes to the outside,
The surface light source device according to claim 1, wherein the first light source and the light incident surface are disposed outside the reflecting portion.
前記導光棒は、当該導光棒の長手方向の対向する面であり、かつ対向する位置の各々に前記切り欠き部を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の面光源装置。   3. The surface light source device according to claim 1, wherein the light guide bar is a surface facing in the longitudinal direction of the light guide bar and has the cutout portion at each of the opposed positions. 4. . 前記導光棒は、前記底面に対して平行な方向に配置され、
前記線状の光は、前記切り欠き部を反射した後に、前記底面に対して平行な方向に出射されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか1項に記載の面光源装置。
The light guide bar is disposed in a direction parallel to the bottom surface,
4. The surface light source device according to claim 1, wherein the linear light is emitted in a direction parallel to the bottom surface after being reflected by the cutout portion. 5. .
前記導光棒は、前記光入射面に、前記第1の光源から入射された前記第1の光を拡散する拡散部を有することを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の面光源装置。   5. The light guide bar according to claim 1, wherein the light guide bar has a diffusion part that diffuses the first light incident from the first light source on the light incident surface. 6. The surface light source device described. 前記第1の光源と前記入射面との間に、前記第1の光源から発せられた前記第1の光を拡散する拡散部材をさらに備えることを特徴とする、請求項1から4のいずれか1項に記載の面光源装置。   The diffusing member for diffusing the first light emitted from the first light source is further provided between the first light source and the incident surface. 2. A surface light source device according to item 1. 前記底面に配置され、前記第1の光源よりも広い発散角で第2の光を発する第2の光源をさらに備え、
前記第2の光源は、前記反射面で反射されて前記開口部から出射されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか1項に記載の面光源装置。
A second light source disposed on the bottom surface and emitting a second light with a wider divergence angle than the first light source;
The surface light source device according to claim 1, wherein the second light source is reflected by the reflection surface and emitted from the opening.
前記第2の光源は、LED光源であることを特徴とする、請求項7に記載の面光源装置。   The surface light source device according to claim 7, wherein the second light source is an LED light source. 前記第1の光源は、レーザー光源であることを特徴とする、請求項1から8のいずれか1項に記載の面光源装置。   The surface light source device according to claim 1, wherein the first light source is a laser light source. 請求項1から9のいずれか1項に記載の面光源装置と、
前記面光源装置からの光が照射されることで画像を表示する液晶パネルと、
を備える、液晶表示装置。
A surface light source device according to any one of claims 1 to 9,
A liquid crystal panel that displays an image by being irradiated with light from the surface light source device;
A liquid crystal display device comprising:
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