JP2021051963A - Planar light unit - Google Patents

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卓巳 宮下
Takumi Miyashita
卓巳 宮下
清一 渡辺
Seiichi Watanabe
清一 渡辺
拓磨 堀内
Takuma Horiuchi
拓磨 堀内
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Abstract

To provide a planar light unit which can express a high-quality image with no light emission unevenness by facilitating local dimming by making the directivity of light emitting elements arranged corresponding to a plurality of pixels constituting a display panel adjustable so that it becomes substantially a square shape.SOLUTION: A planar light unit includes: a substrate; a light emitting element 13 arranged on the substrate; a diffusion plate arranged above the light emitting element 13; and a prism sheet 17 arranged above the diffusion plate, and having a plurality of prism lines 17c. The light emitting element 13 has directivity in the shorter direction and the longer direction, and in each directivity, a light distribution pattern D2 becomes substantially a square shape by adjusting the direction of the prism sheet 17 in which the plurality of prism lines 17c are formed.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明は、LEDを光源とする直下型の面状ライトユニットに関する。 The present invention relates to a direct type planar light unit using an LED as a light source.

液晶テレビや車載用カーナビゲーション等に使用されている液晶表示装置には、液晶パネルの背面に直下型バックライトとして発光素子(LED)を用いた面状ライトユニットが使用されている。このような面状ライトユニットは、基板上に配置される複数の点状光源であるLEDと、このLEDの上方に配置される拡散板及びプリズムシートとを備えている(特許文献1)。 A planar light unit using a light emitting element (LED) as a direct type backlight on the back surface of a liquid crystal panel is used in a liquid crystal display device used for a liquid crystal television, a car navigation system for a vehicle, or the like. Such a planar light unit includes LEDs that are a plurality of point-shaped light sources arranged on a substrate, and a diffuser plate and a prism sheet arranged above the LEDs (Patent Document 1).

上記構成の液晶表示装置にあっては、点状光源であるLEDの直上から出射された光はプリズムシートを透過する際に、斜入射光が複数のプリズムラインで直上方向に屈折されて出射され、光源直上から離間した複数箇所に明部を生じさせる。このため、複数箇所に発生した明部を疑似光源として光が拡散板で拡散されることで、広範囲にわたって輝度ムラを低減させ、見栄えを改善することができる。 In the liquid crystal display device having the above configuration, when the light emitted from directly above the LED, which is a point light source, passes through the prism sheet, the obliquely incident light is refracted in the direction directly above by a plurality of prism lines and emitted. , Create bright areas at multiple locations separated from directly above the light source. Therefore, the light is diffused by the diffusing plate using the bright part generated at a plurality of places as a pseudo light source, so that the brightness unevenness can be reduced over a wide range and the appearance can be improved.

特開2010−123551号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-123551

上記液晶表示装置のように、プリズムシートを備えることで、複数のLEDから発せられる光の輝度ムラ等を低減させることができる。各LEDは、ローカルディミングによって、表示パネルに形成されている複数の画素単位でコントラスト等を制御するため、偏りのない略正方形状の指向性が要求されている。しかしながら、LEDの形状は、その構造や端子配列等によって短手方向と長手方向とを有した長方形状となる場合があり、その形状に合わせてプリズムシートを配置しないと、画素単位の表示にバラツキが生じやすくなり、ローカルディミングが難しくなるといった問題があった。 By providing a prism sheet as in the liquid crystal display device, it is possible to reduce uneven brightness of light emitted from a plurality of LEDs. Since each LED controls the contrast and the like in units of a plurality of pixels formed on the display panel by local dimming, a substantially square directivity without bias is required. However, the shape of the LED may be rectangular with a lateral direction and a longitudinal direction depending on its structure, terminal arrangement, etc., and if the prism sheet is not arranged according to the shape, the display in pixel units will vary. There was a problem that local dimming became difficult.

そこで、本発明が解決しようとする課題は、表示パネルを構成する複数の画素に対応して配置される発光素子の指向性が略正方形状となるように調整可能とすることで、ローカルディミングが容易となり、発光ムラのない高品質な画像を表現することのできる面状ライトユニットを提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that local dimming can be achieved by making it possible to adjust the directivity of the light emitting elements arranged corresponding to the plurality of pixels constituting the display panel so as to have a substantially square shape. An object of the present invention is to provide a planar light unit capable of easily expressing a high-quality image without uneven light emission.

本発明は、基板と、基板上に配置される発光素子と、発光素子の上方に配置される拡散板と、拡散板の上方に配置され、複数のプリズムラインを有するプリズムシートと、を備えた面状ライトユニットにおいて、前記発光素子は、短手方向及び長手方向における指向性を有し、それぞれの指向性を前記複数のプリズムラインが形成されているプリズムシートの向きを調整することによって、配光パターンが略正方形状となるように調整されている。 The present invention includes a substrate, a light emitting element arranged on the substrate, a diffuser plate arranged above the light emitting element, and a prism sheet arranged above the diffuser plate and having a plurality of prism lines. In the planar light unit, the light emitting element has directivity in the lateral direction and the longitudinal direction, and each directivity is arranged by adjusting the orientation of the prism sheet on which the plurality of prism lines are formed. The light pattern is adjusted to be substantially square.

本発明の面状ライトユニットによると、プリズムシートのプリズムラインの向きと、発光素子の配置位置とを調整することによって、液晶等の表示パネルを構成する複数の画素単位に対応した略正方形状の配光パターンを得ることができる。これによって、ローカルディミングが容易となり、表示パネルにおける静止画や動画を最適なコントラストによって表示することができる。 According to the planar light unit of the present invention, by adjusting the direction of the prism line of the prism sheet and the arrangement position of the light emitting element, a substantially square shape corresponding to a plurality of pixel units constituting a display panel such as a liquid crystal is formed. A light distribution pattern can be obtained. This facilitates local dimming and allows the display panel to display still images and moving images with optimum contrast.

第1実施形態の面状ライトユニットの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the planar light unit of 1st Embodiment. 上記第1実施形態の面状ライトユニットの断面図である。It is sectional drawing of the planar light unit of the said 1st Embodiment. プリズムシートの斜視図である。It is a perspective view of a prism sheet. (a)画素に対応したLEDの指向性を示す平面図、(b)複数のプリズムラインを有するプリズムシートの平面図である。(A) is a plan view showing the directivity of the LED corresponding to a pixel, and (b) is a plan view of a prism sheet having a plurality of prism lines. 上記図4の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. (a)LEDの平面図、(b)LEDの短手方向の指向性図、(c)LEDの長手方向の指向性図である。(A) A plan view of the LED, (b) a directivity diagram in the lateral direction of the LED, and (c) a directivity diagram in the longitudinal direction of the LED. プリズムシートによって正方形状の指向性に調整された面状ライトユニットの平面図である。It is a top view of the planar light unit adjusted to the directivity of a square shape by a prism sheet. (a)プリズムラインに対してLEDの長手方向が平行するように配置した場合の指向性を示す図、(b)プリズムラインに対してLEDの長手方向が直交するように配置した場合の指向性を示す図である。(A) A diagram showing the directivity when the LED is arranged so as to be parallel to the prism line, and (b) Directivity when the LED is arranged so as to be orthogonal to the prism line. It is a figure which shows. 第2実施形態の面状ライトユニットの分解斜視図である。It is an exploded perspective view of the planar light unit of the 2nd Embodiment. 上記第2実施形態の面状ライトユニットの平面図である。It is a top view of the planar light unit of the 2nd Embodiment.

以下、本発明に係る面状ライトユニットの実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面は、本発明の面状ライトユニットを模式的に表したものである。これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、重複説明は適宜省略させることがあり、同一部材には同一符号を付与することがある。さらに、本発明の技術的範囲は以下で説明する各実施の形態には限定されず、特許請求の範囲に記載された発明とその均等物に及ぶ点に留意されたい。 Hereinafter, embodiments of the planar light unit according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings schematically represent the planar light unit of the present invention. The dimensions and dimensional ratios of these physical objects do not always match the dimensions and dimensional ratios on the drawings. Further, the duplicate description may be omitted as appropriate, and the same member may be given the same reference numeral. Furthermore, it should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the embodiments described below, but extends to the inventions described in the claims and their equivalents.

図1及び図2は、本発明の第1実施形態の面状ライトユニット11の構成を示したものである。この面状ライトユニット11は、樹脂、金属、合金等からなる矩形状の基板12と、この基板12の上面にダイボンド、ワイヤーボンド、フリップチップ等で実装される複数の発光素子(LED)13と、このLED13に対面してその上方に配置される拡散板14と、この拡散板14の上方に配置されるプリズムシート17と、を備えている。また、面状ライトユニット11は、基板12の上面に密着する反射シート15を備える。反射シート15は、基板12上に実装されたLED13に対応する部分に開口部16を有している。開口部16は、LED13の平面形状より大きく且つ平面形状とほぼ相似形に形成され、LED13の発光面から上方に向けて出射される光を妨げないようにしている。上記基板12、LED13、拡散板14、反射シート15及びプリズムシート17は、箱状のバックケース19内に収められ、その上からフレーム状のフロントケース20を被せることでユニット化されている。 1 and 2 show the configuration of the planar light unit 11 according to the first embodiment of the present invention. The planar light unit 11 includes a rectangular substrate 12 made of resin, metal, alloy, or the like, and a plurality of light emitting elements (LEDs) 13 mounted on the upper surface of the substrate 12 by a die bond, a wire bond, a flip chip, or the like. A diffuser plate 14 arranged above the LED 13 facing the LED 13 and a prism sheet 17 arranged above the diffuser plate 14 are provided. Further, the planar light unit 11 includes a reflective sheet 15 that is in close contact with the upper surface of the substrate 12. The reflective sheet 15 has an opening 16 in a portion corresponding to the LED 13 mounted on the substrate 12. The opening 16 is formed to be larger than the planar shape of the LED 13 and substantially similar to the planar shape so as not to interfere with the light emitted upward from the light emitting surface of the LED 13. The substrate 12, the LED 13, the diffusion plate 14, the reflective sheet 15, and the prism sheet 17 are housed in a box-shaped back case 19, and are unitized by covering the frame-shaped front case 20 from above.

拡散板14は、例えば曇りガラスなどの半透明の基材からなり、基板12の上面に配置された複数のLED13を覆うように基板12の上方に配置される。拡散板14には、各LED13に対応した所定の拡散パターン14aが形成されている。この拡散板14は、基板12と所定の間隔を保持して対面するように、基板12の周縁に配置された樹脂フレーム21に支持されている。 The diffuser plate 14 is made of a translucent base material such as frosted glass, and is arranged above the substrate 12 so as to cover a plurality of LEDs 13 arranged on the upper surface of the substrate 12. A predetermined diffusion pattern 14a corresponding to each LED 13 is formed on the diffusion plate 14. The diffusion plate 14 is supported by a resin frame 21 arranged on the peripheral edge of the substrate 12 so as to face the substrate 12 at a predetermined distance.

前記拡散板14によって拡散された光は、プリズムシート17で所望の視野角となるような指向性に調整される。図3に示すように、プリズムシート17は、ポリエステル基材17aと、このポリエステル基材17aの上に形成される断面三角形状の複数のプリズムライン17cからなるアクリル系樹脂17bとによって形成されている。各プリズムライン17cは、所定ピッチPによって一方向に直線状に延びている。前記ピッチPは、50μm程度に設定される。このようなプリズムシート17は、例えば住友スリーエム株式会社製のBEF(Brightness Enhancement Film:商品名)シートが採用可能である。 The light diffused by the diffuser plate 14 is adjusted to the directivity so that the prism sheet 17 has a desired viewing angle. As shown in FIG. 3, the prism sheet 17 is formed of a polyester base material 17a and an acrylic resin 17b formed on the polyester base material 17a and composed of a plurality of prism lines 17c having a triangular cross section. .. Each prism line 17c extends linearly in one direction at a predetermined pitch P. The pitch P is set to about 50 μm. As such a prism sheet 17, for example, a BEF (Brightness Enhancement Film: trade name) sheet manufactured by Sumitomo 3M Ltd. can be adopted.

上記構成からなる面状ライトユニット11は、図2に示したように、その上方に配置される表示パネル18のバックライト光源として使用される。表示パネル18は、液晶や有機EL等によって形成されるフラットパネルが使用される。このフラットパネルは、複数の画素(図示せず)の集合体によって形成され、図4(a)、図5に示すように、全体がいくつかの正方形状のローカルディミング領域18aに分けられている。各ローカルディミング領域18aには、それぞれLED13が配置されている。 As shown in FIG. 2, the planar light unit 11 having the above configuration is used as a backlight source for the display panel 18 arranged above the planar light unit 11. As the display panel 18, a flat panel formed of a liquid crystal, an organic EL, or the like is used. This flat panel is formed by an aggregate of a plurality of pixels (not shown), and is entirely divided into several square-shaped local dimming regions 18a as shown in FIGS. 4 (a) and 5 (a). .. An LED 13 is arranged in each local dimming area 18a.

LED13は、面状ライトユニット11の薄型化に対応して、薄型かつ小型のものが使用される。このLED13は、内部にアノード端子接続部、カソード端子接続部、半導体チップ等が矩形状に配置されているため、図6(a)に示すように、短手方向L1と長手方向L2とからなる長方形状となっている。図6(b)はLED13の短手方向L1における指向性を示したものであり、図6(c)はLED13の長手方向L2における指向性を示したものである。本実施形態では、一例として、1素子、白色単一発光、サイズが縦2.5mm、横1.4mm、高さ0.75mmの上面発光LED(シチズン電子(株)製)を使用した。この実施形態のLED13においては、前述したように、短手方向L1と長手方向L2とでは長さが異なることから、短手方向L1が広く、長手方向L2が狭い長方形状の指向特性となる傾向にある。このような双方の指向性を有するLED13によって前記ローカルディミング領域18aを照射すると、図4(a)に示したように、楕円形状の配光パターンD1となり、表示パネル18を構成する複数の画素単位でのコントラスト等にバラツキが生じ、表示パネル18に表示される画像等の品質が低下する場合がある。本発明では、後述するプリズムシート17を使用することによって、この問題を解決した。 As the LED 13, a thin and small LED 13 is used in response to the thinning of the planar light unit 11. Since the anode terminal connection portion, the cathode terminal connection portion, the semiconductor chip, and the like are arranged in a rectangular shape inside the LED 13, as shown in FIG. 6A, the LED 13 is composed of a lateral direction L1 and a longitudinal direction L2. It has a rectangular shape. FIG. 6B shows the directivity of the LED 13 in the lateral direction L1, and FIG. 6C shows the directivity of the LED 13 in the longitudinal direction L2. In this embodiment, as an example, a top light emitting LED (manufactured by Citizen Electronics Co., Ltd.) having one element, a single white light emitting, a size of 2.5 mm in length, 1.4 mm in width, and 0.75 mm in height was used. In the LED 13 of this embodiment, as described above, since the lengths of the lateral direction L1 and the longitudinal direction L2 are different, the lateral direction L1 tends to be wide and the longitudinal direction L2 tends to have a narrow rectangular directional characteristic. It is in. When the local dimming region 18a is irradiated with the LED 13 having both directivities, as shown in FIG. 4A, an elliptical light distribution pattern D1 is obtained, and a plurality of pixel units constituting the display panel 18 are obtained. In some cases, the contrast and the like may vary, and the quality of the image or the like displayed on the display panel 18 may deteriorate. In the present invention, this problem is solved by using the prism sheet 17 described later.

前記表示パネル18は、画素の数を増やすことによって、解像度を高めることができる。例えば、通常解像度の画素を一つの正方形とし、これを均等に4分割することで、1/4サイズの正方形が4つとなり、全体の解像度を高めることができる。このとき、分割する前の画素を照射するLED13の指向性が正方形状であれば、ここから同一比率の小さな正方形状の画素に変換することは比較的容易である。しかしながら、分割する前の画素を照射するLED13の指向性が図4(a)及び図6のように、長方形状となっていたならば、複数の小さな画素に分割した際におけるローカルディミングの調整が複雑となる。 The resolution of the display panel 18 can be increased by increasing the number of pixels. For example, by dividing a pixel having a normal resolution into one square and dividing it into four evenly, the number of squares having a quarter size becomes four, and the overall resolution can be improved. At this time, if the directivity of the LED 13 that irradiates the pixels before division is square, it is relatively easy to convert from here to small square pixels having the same ratio. However, if the directivity of the LED 13 that irradiates the pixel before the division is rectangular as shown in FIGS. 4A and 6, the local dimming adjustment when the pixel is divided into a plurality of small pixels can be adjusted. It gets complicated.

このように、表示パネル18の高解像度化においては、画素を複数のブロックに分割する際の演算の容易さから、一つの正方形、その4倍となる4つの正方形、さらにその2倍で一つの正方形の8倍となる8つの正方形、さらにその2倍で一つの正方形の16倍となる16個の正方形とする場合が多い。現在、使用されている多くのディスプレイの解像度は、8kテレビでは横7680画素×縦4320画素、4kテレビでは横3840画素×縦2160画素、2kテレビでは横1920画素×縦1080画素など、4の倍数となることから、画素を正方形で分割することが一般的と考えられる。 In this way, in increasing the resolution of the display panel 18, due to the ease of calculation when dividing a pixel into a plurality of blocks, one square, four squares that are four times as large as that, and one square that is twice as large as that square. In many cases, there are eight squares that are eight times as large as a square, and 16 squares that are twice as large as one square. The resolution of many displays currently in use is a multiple of 4, such as 7680 pixels wide x 4320 pixels high for 8k TVs, 3840 pixels wide x 2160 pixels high for 4k TVs, 1920 pixels wide x 1080 pixels high for 2k TVs. Therefore, it is generally considered that the pixels are divided into squares.

本発明では、このような画素単位でのローカルディミングの調整に対応する問題を改善するために、図4(a)に示したLED13の配置に対して、図4(b)に示した向きのプリズムライン17cを有するプリズムシート17を配置した。これによって、短手方向と長手方向の指向性が変化し、図7に示すように、複数の画素からなるローカルディミング領域18aに対応した略正方形状の配光パターンD2を得ることができる。このように、複数のプリズムライン17cがLED13の長手方向に対して直交する方向でプリズムシート17を配置することで、LED13の短手方向及び長手方向の指向性をそれぞれ偏光させることができる。これによって、表示パネル18における複数の画素単位のローカルディミングが容易となり、最適なコントラストによって画像を表示することができる。 In the present invention, in order to improve the problem corresponding to such adjustment of local dimming on a pixel-by-pixel basis, the orientation of the LED 13 shown in FIG. 4 (a) is oriented with respect to the arrangement of the LED 13 shown in FIG. 4 (a). A prism sheet 17 having a prism line 17c was arranged. As a result, the directivity in the lateral direction and the longitudinal direction changes, and as shown in FIG. 7, a substantially square light distribution pattern D2 corresponding to the local dimming region 18a composed of a plurality of pixels can be obtained. In this way, by arranging the prism sheets 17 in a direction in which the plurality of prism lines 17c are orthogonal to the longitudinal direction of the LED 13, the directivity in the lateral direction and the longitudinal direction of the LED 13 can be polarized respectively. As a result, local dimming of a plurality of pixels on the display panel 18 becomes easy, and an image can be displayed with an optimum contrast.

図8はプリズムライン17cとLED13の向きとの関係における指向性をSYNOPSYS社製のLightToolsを使用したシミュレーションによって比較したものである。光源となるLED13は、図6に示した上面発光LED、プリズムシート17は、住友スリーエム(株)製BEF(Brightness Enhancement Film:商品名)シートを使用した。LED13は、プリズムシート17の中央部に1個配置した。また、プリズムシート17との距離を3.0mmに設定し、LED13の周囲20mmの範囲の照度を測定することによって行った。 FIG. 8 compares the directivity in the relationship between the prism line 17c and the orientation of the LED 13 by a simulation using LightTools manufactured by SYNOPSYS. The LED 13 used as a light source was a top light emitting LED shown in FIG. 6, and the prism sheet 17 was a BEF (Brightness Enhancement Film: trade name) sheet manufactured by Sumitomo 3M Ltd. One LED 13 was arranged at the center of the prism sheet 17. Further, the distance from the prism sheet 17 was set to 3.0 mm, and the illuminance in the range of 20 mm around the LED 13 was measured.

図8(a)はプリズムライン17cに対して長手方向が平行となるようにしてLED13を配置したものである。この場合、LED13の短手方向に対して広がるような指向性を有しているため、正方形状に設定されているローカルディミング領域18aに対して楕円形状のような配光パターンとなる。 FIG. 8A shows the LED 13 arranged so that the longitudinal direction is parallel to the prism line 17c. In this case, since the LED 13 has a directivity that spreads in the lateral direction, the light distribution pattern has an elliptical shape with respect to the local dimming region 18a set in a square shape.

これに対して、図8(b)に示したように、プリズムライン17cに対して長手方向が直交するようにしてLED13を配置すると、短手方向の指向性が抑えられるため、略正方形状に広がるような配光パターンD2を得ることができる。 On the other hand, as shown in FIG. 8B, if the LED 13 is arranged so that the longitudinal direction is orthogonal to the prism line 17c, the directivity in the lateral direction is suppressed, so that the LED 13 has a substantially square shape. A spreading light distribution pattern D2 can be obtained.

表示パネル18を構成する複数の画素は、表示される画像の色情報等の最小単位となっている。このため、各LED13に対応したローカルディミング領域18aの配光パターンを図8(b)に示したように、略正方形状とすることによって、コントラスト等の制御が容易となり、全体としての表示品質を向上させることができる。 The plurality of pixels constituting the display panel 18 are the minimum units such as color information of the displayed image. Therefore, as shown in FIG. 8B, the light distribution pattern of the local dimming region 18a corresponding to each LED 13 is made substantially square, so that the contrast and the like can be easily controlled, and the overall display quality can be improved. Can be improved.

また、LED13自体の指向特性に関しては、図2に示したように、拡散板14に形成されている拡散パターン14aによって調整することができる。この拡散パターン14aで調整された指向性をさらにプリズムシート17を介して調整することによって、配光パターンD2をより正方形状に近づけることが容易となる。このように、拡散パターン14aと併せることで、プリズムシート17に形成されているプリズムライン17cの加工精度を補完し、調整に要するコストや工数を低減することができる。 Further, as shown in FIG. 2, the directivity characteristic of the LED 13 itself can be adjusted by the diffusion pattern 14a formed on the diffusion plate 14. By further adjusting the directivity adjusted by the diffusion pattern 14a via the prism sheet 17, it becomes easy to make the light distribution pattern D2 closer to a square shape. In this way, by combining with the diffusion pattern 14a, the processing accuracy of the prism line 17c formed on the prism sheet 17 can be complemented, and the cost and man-hours required for adjustment can be reduced.

前記拡散パターン14aの構成は、微小ドットの集合体であってもよい。特に、人間がほぼ視認不可となる微小サイズのドットを拡散パターン14aとして用いると、自然なグラデーション効果が得られ、面状ライトユニット11の光照射の面内均一性は、さらに向上する。微小サイズのドットは、直径0.35mm以下がよく、直径0.087mm以下が好ましく、直径0.058mm以下がさらに好ましい。 The structure of the diffusion pattern 14a may be an aggregate of fine dots. In particular, when a minute-sized dot that is almost invisible to humans is used as the diffusion pattern 14a, a natural gradation effect can be obtained, and the in-plane uniformity of light irradiation of the planar light unit 11 is further improved. The micro-sized dots preferably have a diameter of 0.35 mm or less, preferably 0.087 mm or less in diameter, and more preferably 0.058 mm or less in diameter.

図9は、本発明の第2実施形態の面状ライトユニット11´の構成を示したものである。この面状ライトユニット11´は、全体の平面形状を円形状としている。構成は図1に示した各部品の形状を円形状にしたものであるため、詳細な説明は省略する。図10は、図7における矩形状の基板12に替えて、複数のLED13が円形状の外周縁に沿って配置可能な基板12´と円形状のプリズムシート17´とによる構成及びその配光パターンD2を示したものである。図10に示したように、円形状であっても、隣接するLED13のX方向の間隔X1及びY方向の間隔Y1が略均等になるように配置することができる。また、LED13の向きやプリズムシート17のプリズムライン17cの向きによって、各LED13の配光パターンD2を正方形状となるように調整することができる。これによって、見る角度を90度回転させたとしても、視認性や見栄えは変わらない。このため、時計型のウェアラブル機器等の表示装置として好適である。このようなウェアラブル機器は、屋外においても頻繁に使用されるため、太陽光の下での視認性が要求されるが、複数のLED13が円形状のスペース内に均等に配置されているため、十分な明るさを確保することができる。 FIG. 9 shows the configuration of the planar light unit 11'of the second embodiment of the present invention. The planar light unit 11'has a circular shape as a whole. Since the configuration is a circular shape of each component shown in FIG. 1, detailed description thereof will be omitted. FIG. 10 shows a configuration of a substrate 12'in which a plurality of LEDs 13 can be arranged along the outer peripheral edge of a circle and a circular prism sheet 17'in place of the rectangular substrate 12 in FIG. 7, and a light distribution pattern thereof. It shows D2. As shown in FIG. 10, even if it has a circular shape, it can be arranged so that the spacing X1 in the X direction and the spacing Y1 in the Y direction of the adjacent LEDs 13 are substantially equal. Further, the light distribution pattern D2 of each LED 13 can be adjusted to have a square shape depending on the orientation of the LED 13 and the orientation of the prism line 17c of the prism sheet 17. As a result, the visibility and appearance do not change even if the viewing angle is rotated by 90 degrees. Therefore, it is suitable as a display device for watch-type wearable devices and the like. Since such wearable devices are frequently used outdoors, visibility in sunlight is required, but it is sufficient because a plurality of LEDs 13 are evenly arranged in a circular space. Brightness can be ensured.

本実施形態で使用されるプリズムシート17は、プリズムラインとなる溝が一方向に複数形成された大判サイズのシート材を複数の面状ライトユニット11が形成可能なサイズにカットすることによって形成することができる。そして、図4に示したように、面状ライトユニット11と略同一のサイズにカットされたプリズムシート17は、LED13の向きに応じて配置する。プリズムシート17のシート材と面状ライトユニット11のサイズが整数倍とならない場合にシート材をカットすると余剰分が生じるが、LED13の向きを90°回転させれば、溝方向が90°異なるプリズムシートが形成できる。これによって、シート材を無駄に使用することなく、コストダウンが図られる。つまり、LED13とプリズムシート17の向きを調整し、配光パターンを略正方形状とすることは、プリズムシートの有効利用に寄与することとなる。なお、基板に対するLED13の向きは、正確な90°や180°でなくとも、例えば45°前後の角度であっても、略正方形状となる配光パターンを得ることができる。 The prism sheet 17 used in the present embodiment is formed by cutting a large-sized sheet material in which a plurality of grooves serving as prism lines are formed in one direction to a size capable of forming a plurality of planar light units 11. be able to. Then, as shown in FIG. 4, the prism sheet 17 cut to substantially the same size as the planar light unit 11 is arranged according to the orientation of the LED 13. If the size of the sheet material of the prism sheet 17 and the size of the planar light unit 11 are not an integral multiple, cutting the sheet material will generate a surplus, but if the direction of the LED 13 is rotated by 90 °, the groove directions will differ by 90 °. A sheet can be formed. As a result, the cost can be reduced without wasting the sheet material. That is, adjusting the orientations of the LED 13 and the prism sheet 17 to make the light distribution pattern substantially square contributes to the effective use of the prism sheet. Even if the orientation of the LED 13 with respect to the substrate is not an accurate 90 ° or 180 °, for example, an angle of about 45 °, a light distribution pattern having a substantially square shape can be obtained.

上記各実施形態では、プリズムシート17,17´を基板12,12´の形状に合わせて形成したが、プリズムシートをLED13の上方のみに配置してもよい。あるいは、プリズムシートに形成されているプリズムライン17cをLED13の上方のみに形成してもよい。このように、少なくともLED13の上方のみにプリズムシート又はプリズムラインを設けることで、個々のLED13ごとに指向特性を変えることができ、略正方形状の配光パターンを得ることができる。これによって、LED13が配置されていない部分のプリズムシートやプリズムラインを削減でき、コストダウンを図ることができる。 In each of the above embodiments, the prism sheets 17 and 17'are formed according to the shapes of the substrates 12 and 12', but the prism sheet may be arranged only above the LED 13. Alternatively, the prism line 17c formed on the prism sheet may be formed only above the LED 13. In this way, by providing the prism sheet or the prism line only above the LED 13, the directivity can be changed for each LED 13, and a substantially square light distribution pattern can be obtained. As a result, the number of prism sheets and prism lines in the portion where the LED 13 is not arranged can be reduced, and the cost can be reduced.

以上説明したように、面状ライトユニット11の表示エリア外周にLED13を配置するとき、指向特性が正方形状とはならず、LED13の形状のような長方形状となることがある。このような場合、LED13の配置をその指向特性に応じた位置に調整しなければならないが、プリズムシート17によって指向特性が正方形状に近づけることができるので、設計が容易になる。つまり、指向特性を略正方形状とすることによって、コントラスト等の制御が容易となり、全体としての表示品質を向上させる効果が得られる。 As described above, when the LED 13 is arranged on the outer periphery of the display area of the planar light unit 11, the directivity may not be square but rectangular like the shape of the LED 13. In such a case, the arrangement of the LED 13 must be adjusted to a position corresponding to the directivity, but the prism sheet 17 makes the directivity closer to a square shape, which facilitates the design. That is, by making the directivity substantially square, it becomes easy to control the contrast and the like, and the effect of improving the display quality as a whole can be obtained.

D1,D2 配光パターン
11 面状ライトユニット
12 基板
13 LED(発光素子)
14 拡散板
14a 拡散パターン
15 反射シート
16 開口部
17 プリズムシート
17a ポリエステル基材
17b アクリル系樹脂
17c プリズムライン
18 表示パネル
18a ローカルディミング領域
19 バックケース
20 フロントケース
21 樹脂フレーム
D1, D2 Light distribution pattern 11 Planar light unit 12 Board 13 LED (light emitting element)
14 Diffusion plate 14a Diffusion pattern 15 Reflective sheet 16 Opening 17 Prism sheet 17a Polyester base material 17b Acrylic resin 17c Prism line 18 Display panel 18a Local dimming area 19 Back case 20 Front case 21 Resin frame

Claims (5)

基板と、基板上に配置される発光素子と、発光素子の上方に配置される拡散板と、拡散板の上方に配置され、複数のプリズムラインを有するプリズムシートと、を備えた面状ライトユニットにおいて、
前記発光素子は、短手方向及び長手方向における指向性を有し、それぞれの指向性を前記複数のプリズムラインが形成されているプリズムシートの向きを調整することによって、配光パターンが略正方形状となるように調整されている面状ライトユニット。
A planar light unit including a substrate, a light emitting element arranged on the substrate, a diffuser plate arranged above the light emitting element, and a prism sheet arranged above the diffuser plate and having a plurality of prism lines. In
The light emitting element has directivity in the lateral direction and the longitudinal direction, and the light distribution pattern has a substantially square shape by adjusting the direction of the prism sheet on which the plurality of prism lines are formed. A planar light unit that is adjusted to be.
前記プリズムシートは、前記発光素子の短手方向及び長手方向のいずれか指向性の狭い方向に対して、前記プリズムラインが直交するように配置される請求項1に記載の面状ライトユニット。 The planar light unit according to claim 1, wherein the prism sheet is arranged so that the prism lines are orthogonal to either the lateral direction or the longitudinal direction of the light emitting element, whichever is narrower in directivity. 前記プリズムラインは、所定ピッチで複数平行に形成されている請求項1又は2に記載の面状ライトユニット。 The planar light unit according to claim 1 or 2, wherein a plurality of prism lines are formed in parallel at a predetermined pitch. 前記プリズムシートの上方には複数の画素の集合体からなる表示パネルが配置され、各画素に対応して前記発光素子が配置されている請求項1又は2に記載の面状ライトユニット。 The planar light unit according to claim 1 or 2, wherein a display panel composed of an aggregate of a plurality of pixels is arranged above the prism sheet, and the light emitting element is arranged corresponding to each pixel. 前記プリズムシートは、前記発光素子による配光パターンが前記画素に対応した略正方形状となるように、前記プリズムラインの向きが調整されている請求項4に記載の面状ライトユニット。 The planar light unit according to claim 4, wherein the prism sheet is adjusted in the direction of the prism lines so that the light distribution pattern by the light emitting element has a substantially square shape corresponding to the pixels.
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