JP4464412B2 - Planar light source device and liquid crystal display device using the same - Google Patents

Planar light source device and liquid crystal display device using the same Download PDF

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Description

本発明は、面状光源装置及びそれを用いた液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a planar light source device and a liquid crystal display device using the same.

液晶表示装置は、液晶層が狭持された2枚の基板からなる液晶パネルとその液晶パネルの裏面側に面状光源装置が設けられている。面状光源装置の光源としては、従来はその光源に線状の冷陰極管が用いられていたが、寿命の長さ及び発光の良さからR、G、B三色の発光ダイオード(以下、LEDとする)をそれぞれ複数配置した光源を用いるものもある。   In the liquid crystal display device, a liquid crystal panel composed of two substrates sandwiched between liquid crystal layers and a planar light source device are provided on the back side of the liquid crystal panel. As a light source of a planar light source device, a linear cold cathode tube has been conventionally used as the light source. However, R, G, and B three-color light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) are used because of their long life and good light emission. Some use a light source in which a plurality of each is arranged.

このLEDを用いた従来の液晶表示装置の構成について図6を用いて説明する。図6(a)は断面図であり、図6(b)は平面図である。1はLED、2はリフレクター、3は導光板、8は光学シート、9は液晶パネル、10は反射シートである。R、G、BのLED1が白色光を発光するためそれぞれ複数配置されている。この各色のLED1から発光された光は直接またはリフレクター2によって反射され導光板3の側面に入射する。導光板3に入射された光は導光板中で全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内の光は光学シート8が設けられている面全体(発光面全体)に出射する。発光面と反対側に出射された光は反射シート10により反射され再び導光板3に入射される。   The configuration of a conventional liquid crystal display device using this LED will be described with reference to FIG. 6A is a cross-sectional view, and FIG. 6B is a plan view. Reference numeral 1 denotes an LED, 2 denotes a reflector, 3 denotes a light guide plate, 8 denotes an optical sheet, 9 denotes a liquid crystal panel, and 10 denotes a reflecting sheet. A plurality of R, G, and B LEDs 1 are arranged to emit white light. The light emitted from the LEDs 1 of the respective colors is reflected directly or by the reflector 2 and enters the side surface of the light guide plate 3. The light incident on the light guide plate 3 propagates while repeating total reflection in the light guide plate. The light in the light guide plate is emitted to the entire surface (the entire light emitting surface) on which the optical sheet 8 is provided. The light emitted to the side opposite to the light emitting surface is reflected by the reflection sheet 10 and enters the light guide plate 3 again.

導光板3の発光面側から出射された光は、拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート8を通過し液晶パネル9に入射される。液晶パネル9は液晶層を狭持するCF基板とTFTアレイ基板を備えている。CF基板はR、G、Bの着色層、遮光層(BM)等を備えており、TFTアレイ基板にはスイッチング素子及び画素電極を備えている。スイッチング素子による電圧のON、OFFによって液晶層が配向される。従って、液晶パネル9に到達した光は映像信号にあわせて変調され、R、G、B各色を表示する。   The light emitted from the light emitting surface side of the light guide plate 3 passes through the optical sheet 8 composed of a diffusion sheet, a protective sheet, a lens sheet, a prism sheet, etc., and enters the liquid crystal panel 9. The liquid crystal panel 9 includes a CF substrate and a TFT array substrate that sandwich the liquid crystal layer. The CF substrate includes R, G, and B colored layers, a light shielding layer (BM), and the like, and the TFT array substrate includes switching elements and pixel electrodes. The liquid crystal layer is aligned by turning on and off the voltage by the switching element. Accordingly, the light reaching the liquid crystal panel 9 is modulated in accordance with the video signal, and displays each color of R, G, and B.

このような液晶表示装置に用いられている面状光源装置は、R、G、Bの異なるLEDを用いているために使用している環境、温度などによって各色に輝度、色度の変化が生じ、表示特性が劣化するという問題点があった。またLEDに限らず冷陰極管を用いた光源においても、光源全体の輝度、光量が経時的に変化するという問題点があった。そこで、特許文献1では、導光板の背面側の反射シートにセンサーを設けている。そして、センサーが検出した値によって、光源の光量を調整している。
特開平10−222129号公報
Since the planar light source device used in such a liquid crystal display device uses LEDs of different R, G, and B, changes in brightness and chromaticity occur in each color depending on the environment and temperature used. There is a problem that display characteristics deteriorate. Further, not only LEDs but also light sources using cold cathode fluorescent lamps have a problem that the luminance and light quantity of the entire light source change over time. Therefore, in Patent Document 1, a sensor is provided on the reflection sheet on the back side of the light guide plate. The light quantity of the light source is adjusted according to the value detected by the sensor.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-222129

しかし、特許文献1のように、導光板の背面側の反射シートにセンサーを設けた場合、ほとんどの光が反射板で反射されるので、センサーに入射する光量が低くなってしまう。すなわち、安定した検出ができず、正確に制御を行うことができなかった。   However, when the sensor is provided on the reflection sheet on the back side of the light guide plate as in Patent Document 1, since most of the light is reflected by the reflection plate, the amount of light incident on the sensor is reduced. That is, stable detection could not be performed, and accurate control could not be performed.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、輝度、色度の経時的な変化を抑制することができる面状光源装置及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 problems, and an object of the present invention is to provide a planar light source device and a liquid crystal display device that can suppress changes in luminance and chromaticity over time. .

本発明にかかる面状光源装置は光源(例えば、本発明の実施の形態におけるLED1)と、前記光源からの光を面全体に導く導光板(例えば、本発明の実施の形態における導光板3)と、前記導光板の入光面以外の面に設けられ、前記光源からの光を検出するセンサー(例えば、本発明の実施の形態におけるセンサー4)と、前記導光板と前記センサーの間に設けられ、前記導光板の屈折率より小さい値の屈折率を有する屈折率調整部材(例えば、本発明の実施の形態における屈折率調整部材6)とを備え、前記センサーが検出した値によって、前記光源の光量を調整するものである。これにより、面状光源装置の輝度、色度の経時的な変化を抑制することができる。 The planar light source device according to the present invention includes a light source (for example, the LED 1 in the embodiment of the present invention) and a light guide plate that guides light from the light source to the entire surface (for example, the light guide plate 3 in the embodiment of the present invention). A sensor (for example, sensor 4 in an embodiment of the present invention) that is provided on a surface other than the light incident surface of the light guide plate and detects light from the light source, and is provided between the light guide plate and the sensor. And a refractive index adjusting member (for example, the refractive index adjusting member 6 in an embodiment of the present invention) having a refractive index smaller than the refractive index of the light guide plate, and the light source according to the value detected by the sensor The amount of light is adjusted. Thereby, the temporal change of the luminance and chromaticity of the planar light source device can be suppressed.

また、センサーへ入射する光量を上げることができる。 In addition , the amount of light incident on the sensor can be increased.

上述の面状光源装置において、前記センサーは前記導光板の前記光源を設けた面と対向する面の近傍に設けられていてもよい。これにより、安定した光の検出を行うことができる。   In the above-described planar light source device, the sensor may be provided in the vicinity of a surface of the light guide plate that faces the surface on which the light source is provided. Thereby, stable light detection can be performed.

また、本発明にかかる他の面状光源装置は光源(例えば、本発明の実施の形態におけるLED1)と、前記光源からの光を面全体に導く導光板(例えば、本発明の実施の形態における導光板3)と、前記光源を設けた面と対向する面の少なくとも一部に設けた傾斜面に設けられ、前記光源からの光を検出するセンサー(例えば、本発明の実施の形態におけるセンサー4)とを備え、前記センサーが検出した値によって、前記光源の光量を調整するものである。これにより、面状光源装置の輝度、色度の経時的な変化を抑制することができる。   In addition, another planar light source device according to the present invention includes a light source (for example, LED 1 in the embodiment of the present invention) and a light guide plate (for example, in the embodiment of the present invention) that guides light from the light source to the entire surface. A light guide plate 3) and a sensor (for example, sensor 4 in the embodiment of the present invention) provided on an inclined surface provided on at least a part of a surface opposite to the surface provided with the light source. ), And the light quantity of the light source is adjusted according to the value detected by the sensor. Thereby, the temporal change of the luminance and chromaticity of the planar light source device can be suppressed.

さらに、本発明にかかる他の面状光源装置は光源(例えば、本発明の実施の形態におけるLED1)と、前記光源からの光を面全体に導く導光板(例えば、本発明の実施の形態における導光板3)と、前記導光板の前記光源を設けた面と対向する面、または前記光源を設けた面と対向する面の少なくとも一部に設けた傾斜面に設けられ、前記光源からの光を検出するセンサー(例えば、本発明の実施の形態におけるセンサー4)とを備え、前記センサーが検出した値によって、前記光源の光量を調整する面状光源装置であって、前記センサーが設けられている前記導光板の面の少なくとも一部または全部が粗面化(例えば、本発明の実施の形態における粗面部5)されている、もしくは前記導光板と前記センサーの間に屈折率調整部材(例えば、本発明の実施の形態における屈折率調整部材6)を設けるものである。これにより、面状光源装置の輝度、色度の経時的な変化を抑制することができる。   Furthermore, another planar light source device according to the present invention includes a light source (for example, LED 1 in the embodiment of the present invention) and a light guide plate (for example, in the embodiment of the present invention) that guides light from the light source to the entire surface. A light guide plate 3) and a surface of the light guide plate facing the surface on which the light source is provided, or an inclined surface provided on at least a part of the surface facing the surface on which the light source is provided; A planar light source device that adjusts the amount of light of the light source according to the value detected by the sensor (for example, the sensor 4 in the embodiment of the present invention). At least a part or all of the surface of the light guide plate is roughened (for example, the rough surface portion 5 in the embodiment of the present invention), or a refractive index adjusting member (for example, between the light guide plate and the sensor). It is intended to provide a refractive index adjusting member 6) in the embodiment of the present invention. Thereby, the temporal change of the luminance and chromaticity of the planar light source device can be suppressed.

上述の面状光源装置において、前記センサーで検出される光量が一定となるように前記光源の光量をフィードバック制御していてもよい。これにより、経時的な輝度、色度の変化を抑制することができ、色ムラを抑制することが可能となる。   In the above-described planar light source device, the light amount of the light source may be feedback controlled so that the light amount detected by the sensor is constant. As a result, changes in luminance and chromaticity over time can be suppressed, and color unevenness can be suppressed.

上述の面状光源装置の好適な実施の形態として前記光源に発光ダイオード又は冷陰極管のいずれかを用いている面状光源装置が挙げられる。   As a preferred embodiment of the above-described planar light source device, a planar light source device using either a light emitting diode or a cold cathode tube as the light source can be mentioned.

前記光源に赤色、青色、緑色の発光ダイオードを用いており、上述の面状光源装置において、前記センサーが出射光の刺激値を検出し、当該検出された刺激値によって、当該赤色、青色、緑色の各々の発光ダイオードからの光量を調整するようにしてもよい。これにより面状光源装置の各色の輝度、色度の経時的な変化を抑制することができる。   Red, blue, and green light emitting diodes are used as the light source. In the above-described planar light source device, the sensor detects a stimulus value of the emitted light, and the red, blue, and green colors are detected based on the detected stimulus value. The amount of light from each light emitting diode may be adjusted. As a result, changes in luminance and chromaticity of each color of the planar light source device over time can be suppressed.

上述の面状光源装置は液晶表示装置に用いることが望まれる。これにより輝度、色度の経時的な変化を抑制された液晶表示装置を得ることができる。   The above-described planar light source device is desirably used for a liquid crystal display device. Thereby, a liquid crystal display device in which changes with time in luminance and chromaticity are suppressed can be obtained.

本発明によれば、輝度、色度の経時的な変化が抑制された面状光源装置及び液晶表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a planar light source device and a liquid crystal display device in which changes with time in luminance and chromaticity are suppressed.

発明の実施の形態1.
本発明にかかる面状光源装置を用いた液晶表示装置の構成について図1を用いて説明する。図1(a)は本発明にかかる液晶表示装置の断面図であり、図1(b)はその平面図である。1はLED、2はリフレクター、3は導光板、4はセンサー、5は粗面部、7はフィードバック回路、8は光学シート、9は液晶パネルである。
Embodiment 1 of the Invention
A configuration of a liquid crystal display device using the planar light source device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to the present invention, and FIG. 1B is a plan view thereof. Reference numeral 1 denotes an LED, 2 denotes a reflector, 3 denotes a light guide plate, 4 denotes a sensor, 5 denotes a rough surface portion, 7 denotes a feedback circuit, 8 denotes an optical sheet, and 9 denotes a liquid crystal panel.

R、G、BのLED1が白色光を発光するためそれぞれ複数配置されている。この各色のLED1から発光された光は直接またはリフレクター2によって反射して導光板3の側面に入射する。導光板3に入射された光は導光板3中で全反射を繰り返しながら伝播する。導光板内の光は光学シート8が設けられている面全体(発光面全体)に出射する。発光面と反対側に出射された光は反射シート10により反射され再び導光板3に入射される。   A plurality of R, G, and B LEDs 1 are arranged to emit white light. The light emitted from the LEDs 1 of each color is reflected directly or by the reflector 2 and enters the side surface of the light guide plate 3. The light incident on the light guide plate 3 propagates while repeating total reflection in the light guide plate 3. The light in the light guide plate is emitted to the entire surface (the entire light emitting surface) on which the optical sheet 8 is provided. The light emitted to the side opposite to the light emitting surface is reflected by the reflection sheet 10 and enters the light guide plate 3 again.

導光板3の発光面側から出射された光は、拡散シート、保護シート、レンズシート、プリズムシート等からなる光学シート8を通過し液晶パネル9に入射される。液晶パネル9は液晶層を狭持するCF基板とTFTアレイ基板を備えている。CF基板はR、G、Bの着色層、遮光層(BM)等を備えており、TFTアレイ基板はスイッチング素子及び画素電極を備えている。スイッチング素子による電圧のON、OFFによって液晶層が配向される。従って、液晶パネル9に到達した光は映像信号にあわせて変調され、R、G、B各色を表示する。   The light emitted from the light emitting surface side of the light guide plate 3 passes through the optical sheet 8 composed of a diffusion sheet, a protective sheet, a lens sheet, a prism sheet, etc., and enters the liquid crystal panel 9. The liquid crystal panel 9 includes a CF substrate and a TFT array substrate that sandwich the liquid crystal layer. The CF substrate includes R, G, and B colored layers, a light shielding layer (BM), and the like, and the TFT array substrate includes a switching element and a pixel electrode. The liquid crystal layer is aligned by turning on and off the voltage by the switching element. Accordingly, the light reaching the liquid crystal panel 9 is modulated in accordance with the video signal, and displays each color of R, G, and B.

ここで導光板3の発光面と反対側の中央付近に光を検出するセンサー4が設けられている。このセンサー4により、導光板3からの光を検出する。検出した光の光量に応じて出力された値によりフィードバック回路7はLED1に供給する電圧又は電流を調整する。例えば、光量が弱いときは、LED1に供給する電圧又は電流を上げ、LED1の光量を上げる。逆に光量が強いときはLED1に供給する電圧又は電流を下げ、LED1の光量を下げる。このフィードバックを適当な時間間隔で行い、検出される光量が一定になるように調整する。これにより、LED1から発光される光の経時的な輝度の変化を抑制することができる。ここでセンサー4の好適な実施例としてフォトダイオードが挙げられる。これにより、少ない光量でも検出することができる。また大きさが小さいため、面状光源装置及び液晶表示装置の狭額縁化、薄型化に寄与することができる。   Here, a sensor 4 for detecting light is provided in the vicinity of the center opposite to the light emitting surface of the light guide plate 3. The sensor 4 detects light from the light guide plate 3. The feedback circuit 7 adjusts the voltage or current supplied to the LED 1 based on the value output according to the detected light quantity. For example, when the amount of light is weak, the voltage or current supplied to the LED 1 is increased, and the amount of light of the LED 1 is increased. On the contrary, when the light quantity is strong, the voltage or current supplied to the LED 1 is lowered, and the light quantity of the LED 1 is lowered. This feedback is performed at appropriate time intervals, and the detected light quantity is adjusted to be constant. Thereby, the change of the brightness | luminance with time of the light emitted from LED1 can be suppressed. Here, a photodiode is a preferred example of the sensor 4. Thereby, even a small amount of light can be detected. Moreover, since the size is small, it can contribute to narrowing and thinning of the planar light source device and the liquid crystal display device.

また、センサー4に入射する光量が少ないと安定して光を検出できずに、正確なフィードバックが行えないことがある。この場合は、センサー4が設けられている導光板3の部分の表面を粗面化させてもよい。この実施の形態ではセンサー4が設けられている面全体に粗面部5が設けられている。ここで上述のセンサー4が設けられている面とは導光板全体の面ではなく、センサー4が設けられている部分をいう。ここでは導光板3の表面にしぼ加工、サンドブラスト加工、梨地加工等を行ったり、表面をプリズム形状等にして粗面化させている。通常、全反射して導光板3の裏面から光は出射されないが粗面化した部分では全反射が行われずに、光の反射角が変わり、その部分から光が出射されるようになる。従って、センサー4に入射する光量を上げることができ、光量が少ない場合でも、安定して光を検出することができ、フィードバックを正確に行うことが可能となる。これにより、光の輝度、色度の変化が抑制された面状光源装置を得ることができる。   Also, if the amount of light incident on the sensor 4 is small, light cannot be detected stably, and accurate feedback may not be performed. In this case, the surface of the portion of the light guide plate 3 provided with the sensor 4 may be roughened. In this embodiment, the rough surface portion 5 is provided on the entire surface on which the sensor 4 is provided. Here, the surface on which the above-described sensor 4 is provided refers to a portion on which the sensor 4 is provided, not the entire surface of the light guide plate. In this case, the surface of the light guide plate 3 is roughened by subjecting the surface thereof to graining, sandblasting, satin finishing, or the like. Normally, light is not emitted from the back surface of the light guide plate 3 after total reflection, but the light is not emitted from the roughened portion, but the reflection angle of the light is changed and light is emitted from the portion. Therefore, the amount of light incident on the sensor 4 can be increased, and even when the amount of light is small, light can be detected stably and feedback can be accurately performed. Thereby, a planar light source device in which changes in light luminance and chromaticity are suppressed can be obtained.

さらにセンサー4に三刺激値X、Y、Zを検出する3種類のセンサー4を設けて、各色に対してフィードバック制御を行うことが望ましい。これにより、各色のLED4に対する経時的な輝度、色度の変化を抑制することができ、色ムラを抑制することが可能となる。従って、各色に対する表示特性の変化が抑制された面状光源装置を得ることができる。この面状光源装置は液晶表示装置に用いることが好適である。   Furthermore, it is desirable to provide the sensor 4 with three types of sensors 4 for detecting tristimulus values X, Y, and Z, and to perform feedback control for each color. Thereby, the change of the brightness | luminance and chromaticity with time with respect to LED4 of each color can be suppressed, and it becomes possible to suppress a color nonuniformity. Therefore, it is possible to obtain a planar light source device in which changes in display characteristics for each color are suppressed. This planar light source device is preferably used for a liquid crystal display device.

発明の実施の形態2.
本発明の実施の形態2にかかる面状光源装置の構成について図2を用いて説明する。図2は面状光源装置の断面図であり、説明に必要な部分のみ図示している。図1で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また図示された構成以外の構成は図1と同様であり、フィードバック回路7等は図示を省略している。
Embodiment 2 of the Invention
The structure of the planar light source device according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the planar light source device, and only the portions necessary for explanation are shown. Since the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same configuration, the description thereof is omitted. The configuration other than the illustrated configuration is the same as that in FIG. 1, and the feedback circuit 7 and the like are not illustrated.

本実施の形態ではLED1が設けられている側面と反対の側面の近傍にセンサー4が設けられている。センサー4をLED1から離れた場所に設けることにより、三刺激値X、Y、Zが均等になり、より正確な検出を行うことができる。また実施の形態1と同様に、R、G、B各色の光を検出する3種類のセンサーを設け、フィードバックを行ってもよい。これにより、各色のLED4に対する経時的な輝度、色度の変化を抑制することができ、色ムラを抑制することが可能となる。従って、各色に対する表示特性の変化が抑制された面状光源装置を得ることができる。この面状光源装置は液晶表示装置に用いることが好適である。   In the present embodiment, the sensor 4 is provided in the vicinity of the side surface opposite to the side surface on which the LED 1 is provided. By providing the sensor 4 at a location away from the LED 1, the tristimulus values X, Y, and Z are equalized, and more accurate detection can be performed. Similarly to the first embodiment, three types of sensors for detecting light of R, G, and B colors may be provided to perform feedback. Thereby, the change of the brightness | luminance and chromaticity with time with respect to LED4 of each color can be suppressed, and it becomes possible to suppress a color nonuniformity. Therefore, it is possible to obtain a planar light source device in which changes in display characteristics for each color are suppressed. This planar light source device is preferably used for a liquid crystal display device.

また本実施の形態では図2に示すようにセンサー4が設けられている部分の導光板3の反対面に粗面部5が設けられている。ここでは導光板の表面にしぼ加工、サンドブラスト加工、梨地加工、ドット印刷等を行ったり、表面をプリズム形状等にして粗面化させている。これにより、粗面部で反射された光はその反射角が変わり、センサー4が設けられている面で導光板3から出射されるようになる。これにより、センサー4へ入射する光の光量が少ない場合でも、光量を増加することができる。従って安定して光の検出を行うことができ、正確なフィードバックを行うことが可能になる。これにより、光の輝度、色度の変化が抑制された面状光源装置を得ることができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, a rough surface portion 5 is provided on the opposite surface of the light guide plate 3 where the sensor 4 is provided. In this case, the surface of the light guide plate is roughened, sandblasted, satin-finished, dot-printed, or the like, or the surface is roughened to have a prism shape or the like. Thereby, the reflection angle of the light reflected by the rough surface portion changes, and the light is emitted from the light guide plate 3 on the surface where the sensor 4 is provided. Thereby, even when the amount of light incident on the sensor 4 is small, the amount of light can be increased. Therefore, light can be detected stably and accurate feedback can be performed. Thereby, a planar light source device in which changes in light luminance and chromaticity are suppressed can be obtained.

発明の実施の形態3.
本発明の実施の形態3にかかる面状光源装置の構成について図3を用いて説明する。図3は面状光源装置の断面図であり、説明に必要な部分のみ図示している。図1、図2で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また図示された構成以外の構成は図1と同様であり、フィードバック回路7、光学シート8等は図示を省略している。
Embodiment 3 of the Invention
The structure of the planar light source device according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the surface light source device, and only the portions necessary for the description are shown. The same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG. The configuration other than the illustrated configuration is the same as that in FIG. 1, and the feedback circuit 7, the optical sheet 8, and the like are not illustrated.

本実施の形態では、センサー4が設けられている面に粗面部を設けておらず、その代わりに屈折率調整部材6を設けている点で実施の形態1、2と異なる。屈折率調整部材6は導光板3よりも屈折率が小さく、雰囲気ガスの空気よりも大きい。例えば、導光板3の材質がアクリルの場合にはその屈折率は1.49程度なので屈折率調整部材として屈折率が1.00から1.49より小さい適当な値になるような材質を選ぶ。これにより屈折率調整部材6と導光板3の境界面で、導光板内の光の反射角が変わり、全反射されなくなる。従ってセンサー4に入射する光の光量を上げることができる。これにより、センサー4へ入射する光の光量が少ない場合でも、光量を増加することができる。従って光の検出を安定して行うことができ、正確なフィードバックを行うことが可能になる。これにより、光の輝度、色度の変化が抑制された面状光源装置を得ることができる。また図3において屈折率調整部材6はセンサー4と同じ大きさで図示したが、同じ大きさに限られるものではない。例えば、センサー4より、屈折率調整部材6が大きくてもよいし、逆にセンサー4の一部にのみ屈折率調整部材6が設けられていてもよい。   The present embodiment is different from the first and second embodiments in that a rough surface portion is not provided on the surface on which the sensor 4 is provided, and a refractive index adjusting member 6 is provided instead. The refractive index adjusting member 6 has a refractive index smaller than that of the light guide plate 3 and larger than that of atmospheric gas. For example, when the material of the light guide plate 3 is acrylic, its refractive index is about 1.49, so that a material having a refractive index that is an appropriate value smaller than 1.00 to 1.49 is selected as the refractive index adjusting member. As a result, the reflection angle of the light in the light guide plate changes at the boundary surface between the refractive index adjusting member 6 and the light guide plate 3, and the light is not totally reflected. Accordingly, the amount of light incident on the sensor 4 can be increased. Thereby, even when the amount of light incident on the sensor 4 is small, the amount of light can be increased. Therefore, light can be detected stably and accurate feedback can be performed. Thereby, a planar light source device in which changes in light luminance and chromaticity are suppressed can be obtained. In FIG. 3, the refractive index adjusting member 6 is illustrated in the same size as the sensor 4, but is not limited to the same size. For example, the refractive index adjusting member 6 may be larger than the sensor 4, and conversely, the refractive index adjusting member 6 may be provided only in a part of the sensor 4.

発明の実施の形態4.
本発明の実施の形態4にかかる面状光源装置の構成について図4を用いて説明する。図4(a)は面状光源装置の断面図、図4(b)は平面図であり、説明に必要な部分のみ図示している。図1、図2で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また図示された構成以外の構成は図1と同様であり、フィードバック回路7、光学シート8等は図示を省略している。
Embodiment 4 of the Invention
The structure of the planar light source device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 4A is a cross-sectional view of the planar light source device, and FIG. 4B is a plan view, and only the portions necessary for the description are shown. The same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG. The configuration other than the illustrated configuration is the same as that in FIG. 1, and the feedback circuit 7, the optical sheet 8, and the like are not illustrated.

本実施の形態では図4に示すようにセンサー4が導光板3に対して傾いて設けられており、その部分の導光板端面の角度も変化させている。これにより、この部分では導光板内の光は全反射されず、角度が変化している端面から出射される光の光量が増加する。従ってセンサー4に入射する光の光量を上げることができる。これにより、センサー4へ入射する光の光量が少ない場合でも、光量を増加することができる。従って、光の検出を安定して行うことができ、正確なフィードバックを行うことが可能になる。これにより、光の輝度、色度の変化が抑制された面状光源装置を得ることができる。またセンサー4が設けられている部分を表示領域の外側にすることにより、表示領域全体で均一な表示をすることができる。本実施の形態において、センサー4への入光量が少ない場合には上述の実施の形態1、2、3と同様に粗面部又は屈折率調整部材を設けてもよい。   In this embodiment, as shown in FIG. 4, the sensor 4 is provided to be inclined with respect to the light guide plate 3, and the angle of the end face of the light guide plate in that portion is also changed. Thereby, in this part, the light in a light-guide plate is not totally reflected, but the light quantity of the light radiate | emitted from the end surface from which the angle is changing increases. Accordingly, the amount of light incident on the sensor 4 can be increased. Thereby, even when the amount of light incident on the sensor 4 is small, the amount of light can be increased. Therefore, light detection can be performed stably, and accurate feedback can be performed. Thereby, a planar light source device in which changes in light luminance and chromaticity are suppressed can be obtained. In addition, by making the portion where the sensor 4 is provided outside the display area, uniform display can be achieved over the entire display area. In the present embodiment, when the amount of light incident on the sensor 4 is small, a rough surface portion or a refractive index adjusting member may be provided as in the first, second, and third embodiments.

発明の実施の形態5.
本発明の実施の形態5にかかる面状光源装置の構成について図5を用いて説明する。図5は面状光源装置の断面図であり、説明に必要な部分のみ図示している。図1、図2で付した符号と同一の符号は同一の構成を示すため説明を省略する。また図示された構成以外の構成は図1と同様であり、フィードバック回路7、光学シート8等は図示を省略している。
Embodiment 5 of the Invention
The configuration of the planar light source device according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the surface light source device, and only the portions necessary for the description are shown. The same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG. The configuration other than the illustrated configuration is the same as that in FIG. 1, and the feedback circuit 7, the optical sheet 8, and the like are not illustrated.

本実施の形態では、LED1が設けられている面と反対面の導光板3側面にセンサー4が設けられている。従って、導光板の側面から出射された光を検出することができる。また導光板側面は裏面よりも出射する光の光量が多いため、光の検出を安定して行うことができ、正確なフィードバックを行うことが可能になる。
さらに本実施の形態ではセンサー4を導光板側面に設けているため、面状光源装置の厚みを厚くしなくてもよい。また本実施の形態において、センサー4への入光量が少ない場合には上述の実施の形態1、2、3と同様に粗面部又は屈折率調整部材を設けてもよい。
その他の実施の形態.
In the present embodiment, the sensor 4 is provided on the side surface of the light guide plate 3 opposite to the surface on which the LED 1 is provided. Therefore, the light emitted from the side surface of the light guide plate can be detected. Further, since the side surface of the light guide plate emits more light than the back surface, the light can be detected stably and accurate feedback can be performed.
Furthermore, since the sensor 4 is provided on the side surface of the light guide plate in the present embodiment, the thickness of the planar light source device need not be increased. In the present embodiment, when the amount of light incident on the sensor 4 is small, a rough surface portion or a refractive index adjusting member may be provided as in the first, second, and third embodiments.
Other embodiments.

本発明にかかる面状光源装置は導光板に光を検出するセンサーを設けて、その検出値をフィードバックし光源の光量を増減させるものである。これにより、光源からの光が変動しても、面状光源装置の輝度、色度の経時的な変化を抑制することができる。ここで光源は上述の実施の形態で示したLEDに限られるものではなく、例えば冷陰極管やEL(エレクトロルミネッセンス)を用いた光源でもよい。また上述の実施の形態において光源は導光板の1側面にのみ図示したが、1側面に限られるものではない。例えば導光板の対向する2面に設けられていてもよいし、さらに裏面側に設けられていてもよい。   The planar light source device according to the present invention is provided with a sensor for detecting light on a light guide plate and feeding back the detected value to increase or decrease the light quantity of the light source. Thereby, even if the light from the light source fluctuates, it is possible to suppress changes with time in luminance and chromaticity of the planar light source device. Here, the light source is not limited to the LED shown in the above embodiment, and may be a light source using a cold cathode tube or EL (electroluminescence), for example. In the above-described embodiment, the light source is illustrated only on one side surface of the light guide plate, but is not limited to one side surface. For example, it may be provided on two opposing surfaces of the light guide plate, or may be provided on the back side.

またセンサーを設ける場所は上述の実施の形態で図示した場所に限らず、光源からの光を検出することができる場所であればよい。この場合、センサーは入光面及び発光面以外に設けることが望ましい。これにより、光源からの光を遮ることなく、面全体で均一に表示することができる。例えばセンサーが発光面の裏面に設けられている場合は発光面側に対する影響が少ないため、均一な表示をすることができる。さらに額縁領域を広げることがないため、狭額縁化への影響がない。またセンサーを導光板の側面に設けた場合も、発光面側に対する影響が少ないため、均一な表示をすることができる。さらに面状光源装置の厚みを厚くしなくてもよい。またセンサーの位置を光源から離すことにより、R、G、Bの光の混色が進み均等になる。これにより、より正確な検出を行うことができ、安定したフィードバックを行うことが可能となる。さらに上述の実施の形態におけるいずれの面状光源装置に対しても、出射光の刺激値を検出するセンサーを設け、各色にフィードバックすることが望ましい。これにより、各色のLEDに対する経時的な輝度、色度の変化を抑制することができ、色ムラを抑制することが可能となる。従って、各色に対する表示特性の変化が抑制された面状光源装置を得ることができる。   The place where the sensor is provided is not limited to the place illustrated in the above embodiment, and may be a place where light from the light source can be detected. In this case, it is desirable to provide a sensor other than the light incident surface and the light emitting surface. Thereby, it can display uniformly on the whole surface, without blocking the light from a light source. For example, when the sensor is provided on the back surface of the light emitting surface, there is little influence on the light emitting surface side, so that uniform display can be performed. Further, since the frame area is not expanded, there is no influence on the narrowing of the frame. Further, even when the sensor is provided on the side surface of the light guide plate, since the influence on the light emitting surface side is small, uniform display can be performed. Furthermore, it is not necessary to increase the thickness of the planar light source device. Further, by separating the position of the sensor from the light source, the color mixture of R, G, B light advances and becomes uniform. As a result, more accurate detection can be performed and stable feedback can be performed. Furthermore, it is desirable to provide a sensor for detecting the stimulus value of the emitted light and feed back to each color for any planar light source device in the above-described embodiment. Thereby, it is possible to suppress changes in luminance and chromaticity over time with respect to the LEDs of the respective colors, and it is possible to suppress color unevenness. Therefore, it is possible to obtain a planar light source device in which changes in display characteristics for each color are suppressed.

さらにセンサーに入射する光の光量が少なく、安定して検出できない場合は導光板の表面を粗面化すること又は屈折率調整部材を設けることが望ましい。これにより導光板内で全反射している光の反射角度を変えることができ、光を導光板の外に出射することができる。よってセンサーへの入射光量を増加することができる。粗面加工する場所はセンサーへの光量を増やすことができる場所ならよく、上述の実施の形態に限られるものではない。例えば、粗面加工する場所はセンサーが設けられている面の一部又は全部でもよく、センサーが設けられている面の近傍、周辺でもよい。またセンサーが設けられている面と反対側の面の一部又は全部でもよく、その近傍、周辺でもよい。さらにセンサーへの入射光量が少ない場合には、上述の実施の形態を組み合わせても用いてもよい。またセンサーへの入射する光の光量が充分である場合には、粗面部や屈折率調整部材を設けなくてもよい。   Further, when the amount of light incident on the sensor is small and cannot be detected stably, it is desirable to roughen the surface of the light guide plate or provide a refractive index adjusting member. Thereby, the reflection angle of the light totally reflected in the light guide plate can be changed, and the light can be emitted to the outside of the light guide plate. Therefore, the amount of light incident on the sensor can be increased. The rough surface processing place may be any place where the amount of light to the sensor can be increased, and is not limited to the above embodiment. For example, the rough surface processing place may be a part or all of the surface where the sensor is provided, or may be near or around the surface where the sensor is provided. Further, it may be a part or all of the surface opposite to the surface on which the sensor is provided, or its vicinity or periphery. Furthermore, when the amount of light incident on the sensor is small, the above-described embodiments may be combined or used. If the amount of light incident on the sensor is sufficient, the rough surface portion and the refractive index adjusting member need not be provided.

上述の面状光源装置は液晶表示装置に対して用いることが好適である。また液晶表示装置以外の表示装置に用いても、輝度、色度が安定した表示装置に得ることができる。   The above-described planar light source device is preferably used for a liquid crystal display device. Further, even when used for a display device other than a liquid crystal display device, a display device with stable luminance and chromaticity can be obtained.

図1(a) 本発明の実施の形態1にかかる液晶表示装置の構成を示す断面図である。図1(b) 本発明の実施の形態1にかかる液晶表示装置の構成を示す平面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1B is a plan view showing the configuration of the liquid crystal display device according to the first exemplary embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態2にかかる面状光源装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the planar light source device concerning Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3にかかる面状光源装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the planar light source device concerning Embodiment 3 of this invention. 図4(a) 本発明の実施の形態4にかかる液晶表示装置の構成を示す断面図である。図4(b) 本発明の実施の形態4にかかる面状光源装置の構成を示す平面図である。FIG. 4A is a cross-sectional view showing a configuration of a liquid crystal display device according to Embodiment 4 of the present invention. FIG. 4B is a plan view showing the configuration of the planar light source device according to Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施の形態5にかかる面状光源装置の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the planar light source device concerning Embodiment 5 of this invention. 図6(a) 従来の液晶表示装置の構成を示す断面図である。図6(b) 従来の液晶表示装置の構成を示す平面図である。FIG. 6A is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional liquid crystal display device. FIG. 6B is a plan view showing a configuration of a conventional liquid crystal display device.

符号の説明Explanation of symbols

1 LED
2 リフレクター
3 導光板
4 センサー
5 粗面部
6 屈折率調整部材
7 フィードバック回路
8 光学シート
9 液晶パネル
10 反射シート
1 LED
2 Reflector 3 Light guide plate 4 Sensor 5 Rough surface portion 6 Refractive index adjusting member 7 Feedback circuit 8 Optical sheet 9 Liquid crystal panel 10 Reflective sheet

Claims (8)

光源と、
前記光源からの光を面全体に導く導光板と、
前記導光板の入光面以外の面に設けられ、前記光源からの光を検出するセンサーと、
前記導光板と前記センサーの間に設けられ、前記導光板の屈折率より小さい値の屈折率を有する屈折率調整部材とを備え、
前記センサーが検出した値によって、前記光源の光量を調整する面状光源装置。
A light source;
A light guide plate that guides light from the light source to the entire surface;
A sensor that is provided on a surface other than the light incident surface of the light guide plate and detects light from the light source;
A refractive index adjusting member provided between the light guide plate and the sensor and having a refractive index smaller than the refractive index of the light guide plate ;
A planar light source device that adjusts the light amount of the light source based on a value detected by the sensor.
前記センサーは前記導光板の前記光源を設けた面と対向する面の近傍に設けられたことを特徴とする請求項に記載の面状光源装置。 The planar light source device according to claim 1 , wherein the sensor is provided in a vicinity of a surface facing the surface on which the light source is provided of the light guide plate. 光源と、
前記光源からの光を面全体に導く導光板と、
前記光源を設けた面と対向する面の少なくとも一部に設けた傾斜面に設けられ、前記光源からの光を検出するセンサーとを備え、
前記センサーが検出した値によって、前記光源の光量を調整する面状光源装置。
A light source;
A light guide plate that guides light from the light source to the entire surface;
A sensor for detecting light from the light source, provided on an inclined surface provided on at least a part of a surface facing the surface provided with the light source;
A planar light source device that adjusts the light amount of the light source based on a value detected by the sensor.
光源と、
前記光源からの光を面全体に導く導光板と、
前記導光板の前記光源を設けた面と対向する面、または前記光源を設けた面と対向する面の少なくとも一部に設けた傾斜面に設けられ、前記光源からの光を検出するセンサーとを備え、
前記センサーが検出した値によって、前記光源の光量を調整する面状光源装置であって、
前記センサーが設けられている前記導光板の面の少なくとも一部または全部が粗面化されている、もしくは前記導光板と前記センサーの間に屈折率調整部材を設ける面状光源装置。
A light source;
A light guide plate that guides light from the light source to the entire surface;
A sensor for detecting light from the light source provided on a surface of the light guide plate facing the surface on which the light source is provided or an inclined surface provided on at least a part of the surface facing the surface on which the light source is provided; Prepared,
A planar light source device that adjusts the light amount of the light source according to a value detected by the sensor,
A planar light source device in which at least part or all of the surface of the light guide plate on which the sensor is provided is roughened, or a refractive index adjusting member is provided between the light guide plate and the sensor.
前記センサーで検出される光量が一定となるように前記光源の光量をフィードバック制御している請求項1乃至のいずれかに記載の面状光源装置。 Surface light source device according to any one of claims 1 to 4 light amount detected by the sensor is fed back controls the amount of the light source to be constant. 前記光源に発光ダイオード又は冷陰極管のいずれかを用いている請求項1乃至いずれかに記載の面状光源装置。 Surface light source device according to any one of claims 1 to 5 is used either light emitting diode or a cold cathode tube light source. 前記光源に赤色、青色、緑色の発光ダイオードを用いており、
前記センサーが出射光の刺激値を検出し、
当該検出された刺激値によって、当該赤色、青色、緑色の各々の発光ダイオードからの光量を調整する請求項1乃至いずれかに記載の面状光源装置。
Red, blue and green light emitting diodes are used as the light source,
The sensor detects the stimulus value of the emitted light,
The planar light source device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the amount of light from each of the red, blue, and green light emitting diodes is adjusted according to the detected stimulus value.
請求項1乃至いずれかに記載の面状光源装置を用いた液晶表示装置。 The liquid crystal display device using the surface light source device according to any one of claims 1 to 7.
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