JP2022120372A - 表示装置 - Google Patents
表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022120372A JP2022120372A JP2021017224A JP2021017224A JP2022120372A JP 2022120372 A JP2022120372 A JP 2022120372A JP 2021017224 A JP2021017224 A JP 2021017224A JP 2021017224 A JP2021017224 A JP 2021017224A JP 2022120372 A JP2022120372 A JP 2022120372A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- honeycomb
- light source
- display device
- led
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 25
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 25
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 53
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 31
- 241000264877 Hippospongia communis Species 0.000 description 70
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 36
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S2/00—Systems of lighting devices, not provided for in main groups F21S4/00 - F21S10/00 or F21S19/00, e.g. of modular construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F21V11/00—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
- F21V11/08—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using diaphragms containing one or more apertures
- F21V11/14—Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using diaphragms containing one or more apertures with many small apertures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
- G02B6/0073—Light emitting diode [LED]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133602—Direct backlight
- G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
- G02F1/133607—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members the light controlling member including light directing or refracting elements, e.g. prisms or lenses
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
【課題】正確なローカルディミングによって、高精細で、コントラストの高い表示装置を実現する。【解決手段】表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは光源と光学シート群を有し、前記光源は、光源基板と前記光源基板に配置したLEDを有し、前記光源は、平面で視てセグメントに分割され、前記セグメントには、少なくとも1個の前記LEDが存在し、前記光源基板及び前記LEDは、透明樹脂によって覆われ、前記透明樹脂の上には、ハニカム仕切り60を有するシートが配置していることを特徴とする表示装置。【選択図】図10
Description
本発明は、バックライトを有する表示装置に係り、特に、ローカルディミングを用いて高コントラスト画面を可能とする表示装置に関する。
液晶表示装置では画素電極および薄膜トランジスタ(TFT)等がマトリクス状に形成されたTFT基板と、TFT基板に対向して、対向基板が配置され、TFT基板と対向基板の間に液晶層が挟持されている。そして液晶分子による光の透過率を画素毎に制御することによって画像を形成している。
一方、有機EL表示装置では、有機EL層による発光素子、駆動TFT、スイッチングTFT等を有する画素がマトリクス状に形成され、画素毎に有機EL層の発光強度を制御して画像を形成している。有機EL表示装置は自発光素子なので、画像のコントラストが優れている。
しかし、画素の大きさは液晶表示装置のほうが小さくできるので、精細度は液晶表示装置のほうが優れている。そこで、液晶表示装置のコントラストを向上させる方式としてローカルディミングが開発されている。ローカルディミングに関する先行技術として、例えば特許文献1が存在する。
VR(Virtual Reality)用表示装置、医療用表示装置では、より高精細で、よりコントラストの高い画像が必要とされる。このような表示装置でローカルディミングを用いる場合、ローカルディミングについても、より細かい制御が必要である。
このような表示装置で、より効果的にローカルディミングを行い、コントラストを向上させるためには、例えば、ローカルディミングの単位となるセグメントの面積を小さくし、かつ、各セグメントの光が隣接するセグメントに及ばないようにする必要がある。
また、セグメントの面積を小さくすると、セグメントに複数のLEDを配置することが難しくなる。一方、各セグメントに1個のみLEDを配置した場合、輝度分布の均一化が問題となり、画面側からLEDが見えてしまうという問題を生ずる。これを対策するために、例えば、拡散シートを配置すると、拡散シートの影響によって、各セグメントの光が隣接するセグメントに漏れるという問題を生ずる。
本発明の課題は、このような問題を解決し、ローカルディミングを効果的に行い、バックライトを有する表示装置において、高精細で高コントラストの画面を実現することである。
本発明は上記課題を解決するものであり、主な具体的な手段は次のとおりである。
(1)表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは光源と光学シート群を有し、前記光源は、光源基板と前記光源基板に配置したLEDを有し、前記光源は、平面で視てセグメントに分割され、前記セグメントには、少なくとも1個の前記LEDが存在し、前記光源基板及び前記LEDは、透明樹脂によって覆われ、前記透明樹脂の上には、ハニカム仕切りを有するシートが配置していることを特徴とする表示装置。
(2)表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、前記バックライトは光源と光学シート群を有し、前記光源は、光源基板と前記光源基板に配置したLEDを有し、前記光源は、平面で視てセグメントに分割され、前記セグメントには、少なくとも1個の前記LEDが存在し、
前記光源基板及び前記LEDは、透明樹脂によって覆われ、前記LEDの出射光面の上には、前記透明樹脂内にハニカム仕切りが形成されていることを特徴とする表示装置。
前記光源基板及び前記LEDは、透明樹脂によって覆われ、前記LEDの出射光面の上には、前記透明樹脂内にハニカム仕切りが形成されていることを特徴とする表示装置。
以下に実施例を用いて本発明を詳細に説明する。
図1は液晶表示装置の1例を示す平面図である。図1において、TFT基板100と対向基板200がシール材16によって接着し、内部に液晶が挟持されている。TFT基板100と対向基板200がオーバーラップした部分に表示領域14が形成されている。表示領域14には、走査線11が横方向(x方向)に延在し、縦方向(y方向)に配列している。また、映像信号線12が縦方向に延在して横方向に配列している。走査線11と映像信号線12で囲まれた領域に画素13が形成されている。
図1において、TFT基板100が対向基板200とオーバーラップしていない部分は端子領域15となっている。端子領域15には、液晶表示パネルに電源や信号を供給するためにフレキシブル配線基板17が接続している。液晶表示パネルを駆動するドライバICはフレキシブル配線基板17に搭載されている。TFTの背面には、図2に示すようにバックライトが配置している。
図2は液晶表示装置の断面図である。図2において、液晶表示パネル10の背面にバックライト20が配置している。液晶表示パネル10は次のような構成になっている。すなわち、画素電極、コモン電極、TFT、走査線、映像信号線等が形成されたTFT基板100に対向して、ブラックマトリクスやカラーフィルタが形成された対向基板200が配置している。TFT基板100と対向基板200は周辺において、シール材16によって接着し、内部に液晶300が封入されている。
液晶分子は、TFT基板100及び対向基板200に形成された配向膜によって、初期配向している。画素電極とコモン電極の間に電圧が印加されると、液晶分子が回転し、画素毎にバックライト20からの光を制御することによって画像を形成する。液晶300は、偏向光のみ制御することが出来るので、TFT基板100の下に下偏光板101を配置して、偏向光のみを液晶300に入射する。液晶300で変調された光は、上偏光板201において、検光され、画像が視認される。
図2において、液晶表示パネルの背面にバックライト20が配置している。バックライト20は光源30の上に複数の拡散シートからなる拡散シート群40が配置し、その上にプリズムシート50が配置している構成である。表示装置のバックライト20には、LED等の光源が導光板の側面に配置するサイドライト方式と、LED等の光源が導光板の下面に配置する直下型とが存在するが、本発明では、直下型方式のバックライトを使用する。
図2では、LEDは白色LEDを用いるが、青色LEDを用いる場合は、拡散シートに加え、樹脂シート内に蛍光体を分散した、色変換シートが用いられることもある。また、バックライト20からの光の利用効率を向上させるために、偏向反射シートが用いられることもある。どのような光学シートを用いるか、あるいは、このような光学シートを何枚用いるかは表示装置によって決められる。
液晶表示装置に画像を表示する場合、明るい部分はバックライトを透過し、暗い部分は、バックライトを遮蔽する。画像のコントラストは、明るい部分と暗い部分の比によって定義される。液晶表示装置は、暗い部分は、液晶によってバックライトからの光を遮蔽することによって形成する。しかし、液晶によるバックライトの遮蔽は、完全ではなく、若干の光が漏れる。これによってコントラストが低下することになる。
ローカルディミングは、暗い部分には、バックライトを照射しないことによって、深い黒表示を可能とする。したがって、高いコントラストを実現することが出来る。図3はローカルディミングの形態を示す液晶表示装置の例である。図3は液晶表示装置の平面図であり、構成は図1で説明したのと同様である。図3において、表示領域14はセグメント141によって分割されている。図3における点線は、セグメント141の境界であるが、これは便宜上記載したものであり、液晶表示パネルにこのような境界があるわけではない。バックライトにおける光源が各セグメントに対応する位置に配置されている。
図3において、セグメント(4、2)は明るい部分であり、セグメント(5、2)は暗い部分であるとする。ローカルディミングでは、セグメント(4、2)の部分の光源、すなわち、LEDを点灯し、セグメント(5、2)の部分の光源、すなわち、LEDは点灯しない。そうすると、セグメント(5、2)の部分に形成される黒は、深い黒表示となり、高いコントラストが実現される。
しかし、セグメント間には境界があるわけではないので、例えばセグメントの輝度分布等によっては、セグメント(4、2)の光がセグメント(5、2)に及ぶ場合がある。そうすると、黒表示をするはずのセグメント(5、2)にもバックライトが照射されることになり、ローカルディミングの効果を十分に発揮できないことになる。
図4及び図5は、ローカルディミングを可能とするバックライトの構成を示す比較例1である。光源には白色LED31が使用されている。図4は、バックライトにおいて、各セグメント141における、光源であるLED31の配置を示す平面図である。図4において、各セグメント141は点線で仕切られている。しかし、この点線は、便宜上のものであり、実際に仕切りがあるわけではない。
各セグメントの大きさは4mm□以下であり、図5の場合は、例えば2mm□である。以下の例におけるセグメント141の大きさも同様である。図4において、各セグメント141に1個のLED31が配置している。なお、セグメントの大きさは、x方向、y方向ともに、互いに隣り合うLEDの中心間距離であると定義することも出来る。各セグメントに複数のLED31が配置している場合は、LED31の荷重平均の位置をとればよい。
図5は、比較例1におけるバックライトの断面図である。図5において、光源基板32の上にLED31が配置し、LED31を覆って透明樹脂33が形成されている。LED31には白色LEDが使用されている。透明樹脂33には、例えばアクリル樹脂あるいはシリコーン樹脂が使用される。透明樹脂33は、LED31、及び光源基板32に形成された電極及び配線を保護するためのものである。図5の光源基板32に記載された点線は、便宜上セグメントの境界を示すものである。
透明樹脂33の上に3枚の拡散シート41、42、43からなる拡散シート群40が配置している。拡散シートは光源からの光を均一化するものである。したがって、必要に応じて1枚でもよいし、4枚以上でもよい。各拡散シートの厚さは、例えば0.1mmである。
拡散シート43の上にプリズムシート50が配置している。図5のプリズムシート50はy方向に延在する、断面が3角形の線状のプリズムが、x方向に、例えば50ミクロンのピッチで配列したものである。図5のプリズムシート50は、x方向に広がろうとする光をz軸方向に向ける作用をする。プリズムシート50の厚さは、例えば、プリズムアレイの部分の厚さ(すなわち、プリズムの高さ)が50ミクロン、基材の部分の厚さが70ミクロンであり、合計120ミクロン程度である。y方向に広がろうとする光をz軸方向に向けるためには、x方向に延在する、断面が3角形の線状のプリズムが、y方向に配列したプリズムシートをプリズムシート50に重ねて用いればよい。
比較例1の問題点は、LED31からの光が、LED31を覆う透明樹脂33、拡散シート群40から隣接するセグメントに漏れてしまうということである。図6はこの問題を示す平面図である。セグメント141、LED31の配置等は図4と同じである。図6における矢印はLED31から放出される光である。図6は、LED31から放出される光は、矢印に示すように、該当セグメントにとどまらず、隣接するセグメントにも漏れていることを示している。
図7は、この問題を示す断面図である。図7の構成は図5で説明したのと同様である。図7における矢印はLED31から出射する光を示している。斜め方向に向かう光は、隣接セグメントに漏れ出すことを示している。したがって、正確な、あるいは、効果的なローカルディミングを行うことが出来ない。
図8はこれを対策する実施例1の断面図である。図8の基本的な構成は図5と同じである。図8が図5と異なる点は、第1拡散シート内にハニカム状の仕切り60が形成されていることである。以後、ハニカム仕切りが形成された第1拡散シートをハニカム拡散シート45と呼ぶこともある。図8では、このハニカム仕切り60によってLED31からの光が隣接するセグメントに漏れだすことを防止している。
図9は、ハニカム仕切り60の斜視図である。すなわち、平面が6角形である格子がマトリクス状に形成されている。ハニカム仕切り60は例えば、黒色シリコーン樹脂等で形成することが出来る。ハニカム仕切り60の作り方は例えば、厚さ0.1mmの黒色シリコーン樹脂にエッチングによって、小さな6角形の孔をマトリクス状に形成すればよい。ハニカム仕切りの壁の厚さは例えば0.05mmである。
その後、マトリクス状に形成されたハニカムの孔内に拡散シートを構成する樹脂を充填する。これによって、ハニカム拡散シート45を形成することが出来る。拡散シートの材料としては、ほとんどの場合、PET(ポリエチレンテレフタレート)が使用されている。ただし、PC(ポリカーボネート)あるいはシリコーン樹脂が使用されることもある。ハニカム拡散シート45は大きなマザーシートを形成し、これを各デスプレイの大きさに裁断して形成することも出来る。
図10はハニカム仕切り60の平面図である。ハニカム仕切り60の壁の厚さは、例えば、0.05mmである。各ハニカムの最大径dは液晶表示パネルに形成された画素の径よりも大きく、セグメントの径よりも小さい。以後、特にことわらない限り、ハニカムの径という場合は最大径dをいうものとする。各ハニカムの大きさは、後で説明するように、用途に合わせて任意の大きさにすることが出来る。図10において、ハニカムの中心にあるドット70は、例えば点光源70である。点光源70からは、四方に光が放射されるが、ハニカム仕切り60によって、他のハニカムには光が入射しない。したがって、当然、点光源からの光は、隣接するセグメントに対して影響を与えない。
図11はこの様子を示す断面図である。図11において、LED31を覆う透明樹脂33の上にハニカム拡散シート45が配置している。LED31からの光は、各ハニカムにおいて点光源を構成する。点光源から4方に広がる光はハニカム仕切り60によって遮蔽され、上方に向かう光のみがハニカム拡散シート45から出射することになる。当然、隣接するセグメントへの光漏れは防止される。
図12は、図11を上方から視た場合に対応する平面図である。図12において、点線はセグメント141の境界を示す仮想線である。各セグメント141の中心にはLED31が配置している。図12において、各セグメント141を覆うように、ハニカム仕切り60が形成されている。ハニカム仕切り60は、LED31を含む光源30と液晶表示パネル10の間に配置される。一般の光学構成では、LED31や液晶表示パネル10との組み立て精度が問題となるが、ハニカム仕切り60は細密充填構造であり、どの方向にも均一にハニカムが分布している。しがって、ハニカム仕切り60を用いることによって、組み立て精度の影響を受けない、常に均一な特性を有する液晶表示装置を実現することが出来る。
このように、ハニカム仕切り60は優れた特徴を有しているが、微視的にみた場合は、若干の問題が生ずる場合がある。例えば、図12において、1個のLEDに対応するハニカムの壁の影響が上から第1行目、第2行目、第3行目で異なっている。ハニカムの壁は黒色であり、光を通さないので、各行ごとに、LEDから出射する光の量が異なる場合が生ずる。
このような問題は、ハニカムのピッチを小さくすることによって軽減することが出来る。図13は、図12に比べてハニカムのピッチを小さくした場合の平面図である。図13において、上から第1行目、第2行目、第3行目において、各LED31に対応するハニカムの配置は異なっているが、この不均一は、図12の場合に比べて軽減されている。つまり、ハニカムの壁の影響が図13においては、図12の場合よりもより均一になっている。
図13に示すように、ハニカムのピッチを小さくすることによって、各セグメント毎の輝度の不均一は軽減することが出来る。しかし、ハニカムのピッチを小さくすれば、全体としての光透過率が低下する。したがって、ハニカムのピッチをどの程度とするかは、セグメント間の光の均一性と、バックライト全体としての光の透過率の兼ね合いから決めることになる。
図12及び図13のLED31は、LEDからの光の出光窓と定義することも出来る。ハニカムの径は、LEDの出光窓の径との関係で定義することも出来る。つまり、ハニカムの径が大きい場合とは、LEDの出光窓よりもハニカムの径が大きい場合であり、ハニカムの径が小さい場合とは、LEDの出向窓よりもハニカムの径が小さい場合と定義することが可能である。LEDの出光窓が短径と長径を有する場合、出光窓の長径を出光窓の径と定義すればよい。
なお、ハニカム仕切りは、黒色なので、光の透過率とともに、モアレの問題が生ずる場合がある。しかし、このモアレの問題は、例えば、仕切りが矩形等、他の仕切りの場合に比べて軽微である。また、モアレ対策としてハニカム仕切り60を液晶表示パネルに対して回転して使用する場合も、この回転による影響は、他の仕切りの場合に比べて非常に軽微である。
図14は実施例2の構成を示す断面図である。図14が図5と異なる点は、ハニカム仕切り60がLED31を覆う透明樹脂33内に形成されている点である。ハニカム仕切り60を形成することによって、光源からの光が隣接するセグメントに入射することを防止できることは実施例1で説明したのと同じである。しかし、実施例2では、ハニカム仕切り60がLED31の直上に形成されているので、効果をより上げることが出来る。
図14において、ハニカム仕切り60の高さhは0.1mm乃至0.2mmである。ハニカム仕切り60の材料は、実施例1同様、黒色シリコーン樹脂で形成することが出来る。ハニカム仕切り60の製造方法は、実施例1の図9で説明したのと同様である。
そして、図9のようなハニカム仕切り60をLEDアレイの上に配置し、その後、透明樹脂33としてのアクリル樹脂あるいはシリコーン樹脂を充填し、その後、透明樹脂33を硬化させればよい。ハニカム仕切り60は、機械的に不安定なので、LEDアレイ上に載せにくい場合は、まず、透明樹脂33をLED31間に充填し、硬化して、透明樹脂33を平坦化する。その後、ハニカム仕切り60を載置し、ハニカムの内部に透明樹脂33を充填し、硬化させればよい。
ところで、ハニカム仕切り60は黒色なので、光の均一性に影響する危険がある。実施例2では、3枚の拡散シート41、42、43によって、光を拡散させるので、実施例1の場合よりもハニカム仕切り60自体による光の均一性への影響を軽減することが出来る。
図15は、実施例2の動作原理を示す断面図である。各ハニカムに入射した光は、各々、各ハニカム内において点光源になる。この点光源から4方に広がろうとする光は、ハニカム仕切り60によって遮られ、上方に向かう光のみがハニカム仕切り60から出射することになる。当然、隣接するセグメントへの光の漏れも防止することが出来る。
図16は、隣接セグメントへの光漏れを比較例1と、実施例1及び実施例2とで比較したグラフ及び表である。図16の上側のグラフと下側の表のデータは同じものである。図16のグラフにおいて、横軸は、LEDを配置した特定セグメントの中央部分からの距離であり、単位はmmである。図16においては、セグメントの径は、2mmである。縦軸は相対輝度である。
図16のグラフと図16の表を対応させると次のようになる。表における「境界」は、グラフの横軸の1.0または-1.0に対応し、表における「1セグメント先境界」は、グラフの横軸の3または-3に対応し、表における「2セグメント先境界」は、グラフの横軸の5または-5に対応する。
図16のグラフ及び表において、理論的には、輝度は、特定セグメント中央を挟んで対称になるはずであるが、誤差等によって、若干非対称になっている。しかし、傾向は読み取ることが出来る。図16のグラフにおいて、横軸のプラス方向における輝度と横軸の-方向の輝度の平均をとれば、より合理的な比較が可能になる。
図16のグラフにおいて、輝度分布の裾野が小さいほど、隣接セグメントへの光の漏れは小さい。図16に示すように、比較例1に比較して、実施例1及び実施例2では、光の漏れは大幅に軽減している。図16のグラフにおいて、実施例1と実施例2とでは、効果はほぼ同じであるが、実施例2のほうが若干良い効果を示している。これは、ハニカム仕切りが光源であるLEDにより近接して配置しているためである。
図16の表における数値は、特定セグメントの中央における輝度を100とした場合の隣接するセグメントとの境界における輝度の数値を示すものである。表において、境界、1セグメント先境界、2セグメント先境界は、上記で説明したとおりである。表の3セグメント先境界は、グラフの横軸では7、-7に対応するが、グラフには記載されていない。
以上の説明では、導光板を用いていないが、必要に応じて導光板を用いても得られる効果は同じである。また、LEDは白色であるとしたが、青色LEDと色変換シートの組み合わせを用いてもよい。
以上説明したように、本発明を用いることによって、正確で効果的なローカルディミングを行うことが出来、高いコントラストを有する画像を形成することが出来る。また、ローカルディミングを用いることによって、省電力を実現することが出来る。
10…表示パネル、 11…走査線、 12…映像信号線、 13…画素、 14…表示領域、 15…端子領域、 16…シール材、 17…フレキシブル配線基板、 20…バックライト、 30…光源、 31…LED、 32…光源基板、 33…透明樹脂、 40…拡散シート群、 41…第1拡散シート、 42…第2拡散シート、 43…第3拡散シート、 45…ハニカム拡散シート、 50…プリズムシート、 60…ハニカム仕切り、 100…TFT基板、 101…下偏光板、 200…対向基板、 201…上偏光板、 300…液晶、 141…セグメント
Claims (12)
- 表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、
前記バックライトは光源と光学シート群を有し、
前記光源は、光源基板と前記光源基板に配置したLEDを有し、
前記光源は、平面で視てセグメントに分割され、
前記セグメントには、少なくとも1個の前記LEDが存在し、
前記光源基板及び前記LEDは、透明樹脂によって覆われ、
前記透明樹脂の上には、ハニカム仕切りを有するシートが配置していることを特徴とする表示装置。 - 前記ハニカム仕切りを有するシートの上には拡散シートが配置していることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記ハニカム仕切りを有するシートの上には複数の拡散シートが配置していることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記拡散シートの上には、プリズムシートが配置していることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
- 前記ハニカム仕切りのハニカムの径は、前記表示パネルの画素の径よりも大きく、前記セグメントの径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 前記LEDは、光を出射する出射窓を有し、前記ハニカム仕切りのハニカムの径は、前記出射窓の径よりも大きく、前記セグメントの径よりも小さいことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
- 表示パネル及びバックライトを有する表示装置であって、
前記バックライトは光源と光学シート群を有し、
前記光源は、光源基板と前記光源基板に配置したLEDを有し、
前記光源は、平面で視てセグメントに分割され、
前記セグメントには、少なくとも1個の前記LEDが存在し、
前記光源基板及び前記LEDは、透明樹脂によって覆われ、
前記LEDの出射光面の上には、前記透明樹脂内にハニカム仕切りが形成されていることを特徴とする表示装置。 - 前記ハニカム仕切りの上には拡散シートが配置していることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記ハニカム仕切りの上には複数の拡散シートが配置していることを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記拡散シートの上には、プリズムシートが配置していることを特徴とする請求項8に記載の表示装置。
- 前記ハニカム仕切りのハニカムの径は、前記表示パネルの画素の径よりも大きく、前記セグメントの径よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
- 前記LEDは、光を出射する出射窓を有し、前記ハニカム仕切りのハニカムの径は、前記出射窓の径よりも大きく、前記セグメントの径よりも小さいことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021017224A JP2022120372A (ja) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 表示装置 |
PCT/JP2021/044266 WO2022168419A1 (ja) | 2021-02-05 | 2021-12-02 | 表示装置 |
US18/363,826 US20230375876A1 (en) | 2021-02-05 | 2023-08-02 | Display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021017224A JP2022120372A (ja) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022120372A true JP2022120372A (ja) | 2022-08-18 |
Family
ID=82741120
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021017224A Pending JP2022120372A (ja) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230375876A1 (ja) |
JP (1) | JP2022120372A (ja) |
WO (1) | WO2022168419A1 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100367845B1 (ko) * | 2000-06-07 | 2003-01-10 | 삼성전자 주식회사 | 액정표시장치의 조명 방법, 이를 구현시키기 위한액정표시장치의 백라이트 어셈블리 및 이를 채용한액정표시장치 |
JP2004038009A (ja) * | 2002-07-05 | 2004-02-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | 液晶表示装置 |
JP2010169805A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Sharp Corp | 表示装置 |
JP2017117531A (ja) * | 2015-12-21 | 2017-06-29 | 株式会社ジャパンディスプレイ | 照明装置及び表示装置 |
KR102297644B1 (ko) * | 2017-09-28 | 2021-09-02 | 엘지디스플레이 주식회사 | 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 |
CN208013621U (zh) * | 2018-02-28 | 2018-10-26 | 扬升照明股份有限公司 | 光源模块及显示装置 |
US20200133067A1 (en) * | 2018-10-24 | 2020-04-30 | GM Global Technology Operations LLC | Display system with geometric back light module |
-
2021
- 2021-02-05 JP JP2021017224A patent/JP2022120372A/ja active Pending
- 2021-12-02 WO PCT/JP2021/044266 patent/WO2022168419A1/ja active Application Filing
-
2023
- 2023-08-02 US US18/363,826 patent/US20230375876A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20230375876A1 (en) | 2023-11-23 |
WO2022168419A1 (ja) | 2022-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI536081B (zh) | 背光單元及使用該背光單元的顯示裝置 | |
US10488577B2 (en) | Illumination device and display device | |
US20200379298A1 (en) | Lighting device and liquid crystal display apparatus | |
US20110025950A1 (en) | Light guide plate and liquid crystal display device including the same | |
GB2559856B (en) | Liquid crystal display device | |
US12001092B2 (en) | Display panel and display device | |
CN105892148B (zh) | 背光模组及液晶显示装置 | |
US20070171669A1 (en) | Backlight assembly and liquid crystal display device having the same | |
JP2005100837A (ja) | 面状光源装置及び表示装置 | |
KR20160016020A (ko) | 균일한 휘도가 가능한 반사판 및 이를 구비한 액정표시소자 | |
WO2010109958A1 (ja) | 液晶表示装置 | |
KR20110066776A (ko) | 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 | |
WO2018066513A1 (ja) | 表示装置 | |
JP2013211184A (ja) | バックライト装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
JP2019021488A (ja) | 照明装置および液晶表示装置 | |
US10712593B2 (en) | Viewing angle control film and liquid crystal display device including the same | |
WO2022168419A1 (ja) | 表示装置 | |
WO2022097339A1 (ja) | 表示装置 | |
KR20090053087A (ko) | 광학 시트 및 이를 이용한 백라이트 모듈 | |
KR102088872B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 이를 구비한 액정표시장치 | |
US20190310414A1 (en) | Liquid crystal display device | |
KR102121321B1 (ko) | 액정표시장치 및 그 제조방법 | |
US20110304809A1 (en) | Active matrix substrate and display device | |
WO2012176697A1 (ja) | バックライト装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
JP2006184350A (ja) | 表示モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240202 |