JP4539851B2 - Backlight module and display device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば液晶表示装置のバックライトを構成するバックライトモジュール、バックライトモジュールを用いた表示装置に関する。 The present invention is, for example, the backlight module constituting the backlight of a liquid crystal display device, a display device using the bus click write modules.
透過型液晶表示装置のようにバックライトが必要な表示装置が多くの電子装置に用いられている。バックライトとしては、一般に冷陰極管(以下、CCFLという。)またはLED(半導体発光ダイオード)を光源として用いている。また、LEDの代替光源としてレーザを用いることもアイデア的に提案されている(例えば、特許文献1参照。)
しかしながら、CCFLの技術開発は限界に近づいており、液晶表示装置での色再現性、消費電力の低減、水銀レスなどの環境性能を向上させる上で困難があることから、最近ではLEDを用いたバックライトが増加しつつある。
Display devices that require a backlight, such as transmissive liquid crystal display devices, are used in many electronic devices. As the backlight, a cold cathode tube (hereinafter referred to as CCFL) or an LED (semiconductor light emitting diode) is generally used as a light source. In addition, the use of a laser as an alternative light source for LEDs has also been proposed (see, for example, Patent Document 1).
However, the technical development of CCFL is approaching its limit, and recently it has been difficult to improve environmental performance such as color reproducibility in liquid crystal display devices, reduction of power consumption, mercury-free, etc. Backlight is increasing.
消費電力をさらに低減するためには、光の取り出し効率が良好なレーザを光源として用いたバックライトが好ましい。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、レーザ光源およびレーザ光源からの光を反射して光路を変更する反射部を用いることにより発光効率が高く、低消費電力化が可能なバックライトモジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation. By using a laser light source and a reflection part that reflects light from the laser light source and changes the optical path, the light emission efficiency is high and low power consumption is possible. An object is to provide a backlight module.
本発明は、レーザ光源からのレーザ光を反射部に形成した蛍光体層で波長変換することにより、任意の色の発光色(例えば赤色、緑色、青色などの可視光。さらには白色光)が可能となるバックライトモジュールを提供することを他の目的とする。 In the present invention, the wavelength of laser light from a laser light source is converted by a phosphor layer formed on a reflecting portion, so that an emission color of any color (for example, visible light such as red, green, blue, etc., and white light) can be obtained. It is another object to provide a backlight module that can be used.
本発明は、異なる発光色を有する複数のレーザ光源を用いることにより、所望のレーザ光を有するバックライトモジュールを提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a backlight module having a desired laser beam by using a plurality of laser light sources having different emission colors.
本発明は、レーザ光源を用いることにより、表示パネルの光学部材(偏光板)を簡略化できるバックライトモジュールを提供することを他の目的とする。 Another object of the present invention is to provide a backlight module that can simplify an optical member (polarizing plate) of a display panel by using a laser light source.
本発明は、表示パネルに蛍光体を含有するカラーフィルタを用いることにより、単一のレーザ光を有するバックライトモジュール(バックライトパネル)でフルカラーの表示が可能な表示装置を提供することを他の目的とする。 It is another object of the present invention to provide a display device capable of full color display with a backlight module (backlight panel) having a single laser beam by using a color filter containing a phosphor in the display panel. Objective.
本発明は、三原色のレーザ光源を備えるバックライトモジュール(バックライトパネル)により、フルカラーの表示が可能な表示装置を提供することを他の目的とする。 It is another object of the present invention to provide a display device capable of full color display by a backlight module (backlight panel) including three primary color laser light sources.
本発明に係るバックライトモジュールは、表示パネルの背面に対向して配置される光放出面から前記背面へ光を放出するバックライトモジュールにおいて、半導体レーザダイオードで構成され前記光放出面に対して平行方向にレーザ光を放出するように配置されたレーザ光源と、曲率を持たせた曲面とされ下側の表面から上側の表面へ向けて反射したレーザ光を前記上側の表面で再度反射する反射部と、前記上側の表面で反射されたレーザ光を導光して前記光放出面からレーザ光を放出するように配置された反射平面を有する導光部とを有することを特徴とする。 A backlight module according to the present invention is a backlight module that emits light from a light emitting surface disposed opposite to a back surface of a display panel to the back surface, and is configured by a semiconductor laser diode and parallel to the light emitting surface. A laser light source arranged so as to emit laser light in a direction, and a reflecting portion that is a curved surface having a curvature and reflects the laser light reflected from the lower surface toward the upper surface again on the upper surface And a light guide unit having a reflection plane disposed so as to guide the laser beam reflected by the upper surface and emit the laser beam from the light emitting surface.
この構成により、バックライトモジュールとしての発光効率が向上することから、バックライトの低消費電力化が可能となる。半導体レーザダイオードは、指向性に優れていることから、光出力の利用効率が大きく、光路の制御を確実かつ容易に行うことができる。光放出面に対して平行方向にレーザ光を放出するので薄型化が可能となる。半導体レーザダイオードを適用することによって、小型化(表示パネルの方向に対して薄型化)、低消費電力化、光の利用効率向上が可能となる。 With this configuration, since the light emission efficiency as the backlight module is improved, the power consumption of the backlight can be reduced . A semiconductor laser diode, since it is excellent in directivity, the utilization efficiency of light output is large, it is possible to control the optical path reliably and easily. Since the laser beam is emitted in a direction parallel to the light emission surface, the thickness can be reduced. By applying the semiconductor laser diode, it is possible to reduce the size (thinner in the direction of the display panel), reduce the power consumption, and improve the light utilization efficiency.
本発明に係るバックライトモジュールでは、前記反射部は、表面に形成されレーザ光を可視光に波長変換する蛍光体層を有することを特徴とする。 In the backlight module according to the present invention, the reflecting portion includes a phosphor layer that is formed on the surface and converts the wavelength of laser light into visible light .
この構成により、容易に波長を変換することが可能となり、波長変換と方向制御(光路制御)を同時に施すことが可能となる。波長変換の変換効率が高いことから蛍光体層の厚さを薄くすることが可能となる。 With this configuration , the wavelength can be easily converted, and wavelength conversion and direction control (optical path control) can be performed simultaneously. Since the conversion efficiency of wavelength conversion is high, the thickness of the phosphor layer can be reduced.
本発明に係るバックライトモジュールでは、前記レーザ光源を収納する筐体を備え、前記半導体レーザダイオードは、前記筐体の外部に露出された放熱部により保持してあることを特徴とする。 The backlight module according to the present invention includes a housing that houses the laser light source, and the semiconductor laser diode is held by a heat radiating portion exposed to the outside of the housing .
この構成により、優れた放熱特性を持たせることが可能となり、安定した発光特性を有するバックライトとなる。 With this configuration, it is possible to have excellent heat dissipation characteristics, and the backlight has stable light emission characteristics.
本発明に係るバックライトモジュールでは、レーザ光の波長は、紫外〜青の帯域であることを特徴とする。 In the backlight module according to the present invention, the wavelength of the laser light is in the ultraviolet to blue band.
この構成により、レーザ光を波長変換する蛍光体層の蛍光体を調整することにより任意の色を有するレーザ光とすることができる。 With this configuration, a laser beam having an arbitrary color can be obtained by adjusting the phosphor of the phosphor layer that converts the wavelength of the laser beam.
本発明に係るバックライトモジュールでは、前記蛍光体層は、レーザ光を赤色光、緑色光または青色光に波長変換する構成としてあることを特徴とする。 In the backlight module according to the present invention, the phosphor layer is configured to wavelength-convert laser light into red light, green light, or blue light.
この構成により、三原色いずれかの可視光を放出することが可能となる。 With this configuration, visible light of any of the three primary colors can be emitted.
本発明に係るバックライトモジュールでは、前記蛍光体層は、レーザ光を白色光に波長変換する構成としてあることを特徴とする。 In the backlight module according to the present invention, the phosphor layer is configured to convert the wavelength of laser light into white light.
この構成により、白色光を放出することから、カラーフィルタを用いた表示パネルに適用してフルカラー表示が可能となる。 With this configuration, white light is emitted, so that full color display is possible by applying to a display panel using a color filter.
本発明に係るバックライトモジュールでは、前記レーザ光源は、赤色のレーザ光を放出する半導体レーザダイオードと、緑色のレーザ光を放出する半導体レーザダイオードと、青色のレーザ光を放出する半導体レーザダイオードとを備え、前記レーザ光源と前記反射部との間に前記各色のレーザ光の光束方向を調整する光束調整部が配置されていることを特徴とする。 The backlight module according to the present invention, the laser light source includes a semiconductor laser diode that emits red laser light, a semiconductor laser diode that emits green laser light, a semiconductor laser diode which emits blue laser light the provided, wherein the light beam adjusting unit for adjusting the light beam direction of each color of the laser light is arranged between the laser light source and the reflective portion.
この構成により、蛍光体を用いずに、三原色のレーザ光を発生することができることから、所望の色のレーザ光を有するバックライトを実現することができる。また、レーザ光を用いることから、バックライトとしての発光効率が向上し、バックライトの低消費電力化が可能となる。また、レーザ光は偏光特性を有することから表示パネルの偏光板と特性を一致させることにより表示パネルでの偏光板を適宜省略することができる。 With this configuration, laser light of the three primary colors can be generated without using a phosphor, so that a backlight having laser light of a desired color can be realized. In addition, since laser light is used, the light emission efficiency as a backlight is improved, and the power consumption of the backlight can be reduced. Further, since the laser light has polarization characteristics, the polarizing plate in the display panel can be appropriately omitted by matching the characteristics with the polarizing plate of the display panel.
本発明に係るバックライトモジュールでは、前記光束調整部は前記各色のレーザ光を混色する構成としてあることを特徴とする。 In the backlight module according to the present invention, the light flux adjusting unit is configured to mix the laser beams of the respective colors .
この構成により、混色により白色を光放出面から放出することができることから、カラー表示を行う表示パネルのバックライトとしての適用が可能となる。 With this configuration, white color can be emitted from the light emission surface by color mixing, and therefore, it can be applied as a backlight of a display panel that performs color display.
本発明に係る表示装置は、光学シャッタおよびカラーフィルタを有する表示パネルと、該表示パネルの背面へ光を放出するバックライトモジュールとを備え、前記光学シャッタを開放状態として前記カラーフィルタを通過する前記バックライトモジュールからの光によりカラー表示を行う表示装置において、前記バックライトモジュールは、本発明に係るバックライトモジュールであり、前記カラーフィルタは蛍光体を含有していることを特徴とする。 The display device according to the present invention includes a display panel having an optical shutter and a color filter, and a backlight module that emits light to a back surface of the display panel, and passes through the color filter with the optical shutter open. in the display device that performs color display by light from the backlight module, wherein the backlight module is a backlight module according to the present invention, the color filter is characterized by containing a phosphor.
この構成により、蛍光体に応じた適宜の色での表示が可能な表示装置とすることができる。 With this configuration, a display device capable of displaying in an appropriate color according to the phosphor can be obtained.
本発明に係る表示装置は、光学シャッタを有する表示パネルと、該表示パネルの背面へ光を放出するバックライトモジュールとを備え、前記光学シャッタを開放状態として前記バックライトモジュールからの光によりカラー表示を行う表示装置において、前記バックライトモジュールは、本発明に係るバックライトモジュールであり、前記各色のレーザ光の偏光方向は、前記表示パネルが光を透過する偏光方向に揃えてあることを特徴とする。 A display device according to the present invention includes a display panel having an optical shutter and a backlight module that emits light to the back surface of the display panel, and performs color display using light from the backlight module with the optical shutter open. In the display device, the backlight module is a backlight module according to the present invention, and the polarization direction of the laser light of each color is aligned with the polarization direction through which the display panel transmits light. To do.
この構成により、3原色の光源を有することから、カラーフィルタのカラー特性を補償することが可能となり明瞭なカラー表示が可能となる。レーザ光は偏光特性を有することから表示装置の偏光板と偏光特性を一致させることにより表示装置での偏光板を省略することができ、表示パネルの構造を簡略化することが可能となる。 With this configuration, since the light source of the three primary colors is provided, the color characteristics of the color filter can be compensated, and a clear color display is possible. Since the laser light has a polarization characteristic, the polarizing plate in the display device can be omitted by matching the polarization characteristic with the polarizing plate of the display device, and the structure of the display panel can be simplified.
本発明に係るバックライトモジュールによれば、レーザ光源およびレーザ光源からの光を反射して光路を変更する反射部を用いることにより光の取り出し効率を大きくすることができ、低消費電力化が可能となるという効果を奏する。 According to the backlight module of the present invention, the light extraction efficiency can be increased by using the laser light source and the reflection unit that reflects the light from the laser light source and changes the optical path, thereby reducing power consumption. It has the effect of becoming.
本発明に係るバックライトモジュールによれば、レーザ光源からのレーザ光を反射部に形成した蛍光体層で波長変換することにより、任意の色の発光色(例えば赤色、緑色、青色などの可視光。さらには白色光)のレーザ光を表示パネルへ放出することができるという効果を奏する。 According to the backlight module of the present invention, the laser light from the laser light source is wavelength-converted by the phosphor layer formed on the reflecting portion, thereby allowing any color of the emission color (for example, red, green, blue, or other visible light). Furthermore, an effect is obtained that laser light of white light can be emitted to the display panel.
本発明に係るバックライトモジュールによれば、異なる発光色を有する複数のレーザ光源を用いることにより、蛍光体を用いなくても所望の色のレーザ光を表示パネルへ放出することができるという効果を奏する。 According to the backlight module of the present invention, by using a plurality of laser light sources having different emission colors, it is possible to emit laser light of a desired color to the display panel without using a phosphor. Play.
本発明に係るバックライトモジュールによれば、レーザ光源を用いることにより、表示パネルの光学部材(偏光板)を簡略化できるという効果を奏する。 The backlight module according to the present invention has an effect that the optical member (polarizing plate) of the display panel can be simplified by using the laser light source.
本発明に係る表示装置によれば、表示パネルに蛍光体を含有するカラーフィルタを用いることにより、単一のレーザ光を有するバックライトモジュール(バックライトパネル)でフルカラーの表示が可能になるという効果を奏する。 According to the display device of the present invention, by using a color filter containing a phosphor in the display panel, it is possible to display a full color with a backlight module (backlight panel) having a single laser beam. Play.
本発明に係る表示装置によれば、三原色のレーザ光源を備えるバックライトモジュール(バックライトパネル)により、フルカラーの表示が可能になるという効果を奏する。 According to the display device of the present invention, the backlight module (backlight panel) including the three primary color laser light sources has an effect of enabling full color display .
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係るバックライトモジュールの概略構造を示す説明図であり、(A)は表示パネルの背面に配置されたバックライトモジュールの状態を示す側面配置図であり、(B)は表示パネルの背面側から光放出面を見た平面配置図である。
<
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic structure of a backlight module according to
バックライトモジュール1は、例えば液晶表示装置の主要部を構成する表示パネル2の背面にバックライトとして配置してある。バックライトモジュール1は、主要部としてレーザ光LLを発光するレーザ光源11、レーザ光LLを反射する反射部12、反射されたレーザ光LLおよび蛍光体層17から放出された光を導光する導光部13を備える。レーザ光源11、反射部12、導光部13は、外部からの光学的な影響を排除するために筐体14に収納してある。
For example, the
導光部13は、表示パネル2に対向して配置される光放出面15、反射部12からのレーザ光LLおよび蛍光体層17から放出された光を光放出面15に反射させる反射平面16を備える。導光部13は、適宜の光学部材または空間により構成することができる。なお、レーザ光源11と反射部12の間にレーザ光LLを平行光に制御するコリメータレンズなどの光学部材(不図示)を配置しておいても良い。
The
本実施の形態では、レーザ光源11は、光放出面15に対して平行方向にレーザ光LLを発光(放出)するように配置してある。この構成により、バックライトモジュール1を表示パネル2の方向に対して薄型化することが可能となる。
In the present embodiment, the
レーザ光源11は、半導体レーザダイオードで構成してあり、リード端子11tを介して外部の制御回路(不図示)により発光制御される。レーザ光源11は半導体レーザダイオードで構成することから、入力電力に対する光出力で、LEDに比較して1.2倍ないし2倍程度の値が得られるのでバックライトモジュール1として大きな発光効率を実現することができる。また、これに伴い低消費電力化が可能となる。
The
半導体レーザダイオードは、通常の端面反射型を用いることにより大きな光出力が得られる。また、面発光型を用いることによりバックライトモジュール1の形状をさらに小型化することができる。
The semiconductor laser diode can obtain a large light output by using a normal end face reflection type. Moreover, the shape of the
半導体レーザダイオードは、指向性に優れることから、レーザ光LLを光分布特性の半値角で10度ないし20度のように狭ビームとすることができるので、反射部12による反射が確実に行われ、指向性を高めるための光学部材が不要となり、また、レーザ光LLの利用効率を大きくすることができる。
Since the semiconductor laser diode is excellent in directivity, the laser beam LL can be made into a narrow beam such as 10 to 20 degrees at a half-value angle of the light distribution characteristic, so that the reflection by the reflecting
半導体レーザダイオードを用いることによりバックライトモジュール1は、小型化が可能となり、低消費電力化が可能となる。
By using the semiconductor laser diode, the
反射部12は、表面を鏡面仕上げした金属板で適宜の曲率を持たせた曲面としてある。反射部12の下部(図上、レーザ光源11に対向する下側半分)の表面には、蛍光体層17が形成してある。レーザ光源11から放出されたレーザ光LL(例えば、紫外〜青(350〜480nm)の波長)は、反射部12の表面に形成された蛍光体層17により一部が吸収されてより長い波長の光、すなわち緑色ないし赤色の光に波長変換されて放出される。また、波長変換されなかったレーザ光LLは、反射部12の下部から上部(図上、反射部12の下部で反射したレーザ光LLが入射する上側半分)に向けて反射される。
The reflecting
レーザ光源11でのレーザ光LLの波長を紫外〜青(350〜480nm)として、適宜の蛍光体を用いることにより、波長変換による可視光を発生することが可能となる。蛍光体層17を反射部12の表面に形成することから、レーザ光LLの波長変換と方向制御とを同時に行うことが可能となる。また、波長変換を透過型光路ではなく反射型光路で行うことから、反射部12への入射光路と反射部12からの出射光路の2つの光路で波長変換を行う形態となることから、波長変換の変換効率を向上することができ、蛍光体層17の厚さを薄くすることができる。
By using an appropriate phosphor with the wavelength of the laser light LL from the
例えば、青色のレーザ光LLを黄色に波長変換する蛍光体により蛍光体層17を構成した場合、レーザ光LLの青色と波長変換された後の黄色との混色により白色光を発生することが可能となる。白色光は反射部12の上部で再度反射され導光部13、反射平面16により導光、反射されて光放出面15から表示パネル2へ向けて放出される。白色光を表示パネル2に放出することから、表示パネル2がカラーフィルタを用いている場合、白色光を放出するバックライトモジュール1により、フルカラー表示を行うことが可能となる。
For example, when the
また、蛍光体は、レーザ光LLを例えば赤色光、緑色光、または青色光に波長変換する蛍光材料で構成することにより、所望の色の可視光に変換することが可能であり、所望の色の可視光を有するバックライトとすることができる。 In addition, the phosphor can be converted into visible light of a desired color by configuring the laser light LL with a fluorescent material that converts the wavelength of the laser light LL into red light, green light, or blue light, for example. It can be set as the backlight which has visible light.
<実施の形態2>
図2は、本発明の実施の形態2に係るバックライトモジュールの概略構造を示す説明図であり、(A)は表示パネルの背面に配置されたバックライトモジュールの状態を示す側面配置図であり、(B)は表示パネルの背面側から光放出面を見た平面配置図である。実施の形態1と同様の構成には同一符号を付して適宜詳細な説明を省略する。
<
FIG. 2 is an explanatory view showing a schematic structure of a backlight module according to
本実施の形態では、レーザ光源11を光放出面15の一辺と平行に反射部12に対応させて複数個列状に配置してある。レーザ光源11の個数を増加することにより任意の光強度を実現することが可能となる。レーザ光源11は、CCFLと比較すると光出力が小さいことから、少ない個数でバックライトモジュール1を構成するとCCFLを用いた従来のバックライトモジュールを用いた場合に比較して表示パネル2の明るさが暗くなる恐れがある。しかし、本実施の形態によれば、そのような問題は全く生じることがない。
In the present embodiment, a plurality of
したがって、光放出面15をより大面積の構成とすることが可能となり、ひいてはバックライトモジュール1を大面積の表示パネル2のバックライトとして適用することが可能となる。また、少ないバックライトモジュール1でバックライトを構成することが可能となる。
Therefore, the
<実施の形態3>
図3は、本発明の実施の形態3に係るバックライトモジュールの概略構造を示す説明図であり、表示パネルの背面に配置されたバックライトモジュールの状態を示す側面配置図である。実施の形態1、実施の形態2と同様の構成には同一符号を付して適宜詳細な説明を省略する。
<Embodiment 3>
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic structure of the backlight module according to Embodiment 3 of the present invention, and is a side layout diagram showing a state of the backlight module arranged on the back surface of the display panel. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
本実施の形態では、レーザ光源11は、光放出面15に対して垂直方向にレーザ光LLを放出するように配置してある。光放出面15の平面の中心に対応して配置し、全方位にレーザ光LLが反射部12により反射される構成とする。反射部12により反射されたレーザ光LLは、導光部13、反射平面16に導光、反射されて光放出面15からレーザ光LLを表示パネル2へ向けて放出する。
In the present embodiment, the
光放出面15が矩形(例えば長方形)であることから、反射部12は四角錐状、反射平面16は逆四角錐状とすることがこのましい。また、反射部12は円錐状、反射平面16はすり鉢状としても良いことは言うまでもない。
Since the
なお、光放出面15を適宜の領域に区分し、それぞれの中心にレーザ光源11を配置する形態とすることも可能である。このように構成すればより大面積の光放出面15を構成することが可能となる。つまり、区分の数に対応したレーザ光源11を配置することにより、任意の大きさの光放出面15を有するバックライトモジュール1とすることが可能である。
It is also possible to divide the
<実施の形態4>
図4は、本発明の実施の形態4に係るバックライトモジュールの概略構造を示す説明図であり、表示パネルの背面に配置されたバックライトモジュールの状態を示す側面配置図である。実施の形態1ないし実施の形態3と同様の構成には同一符号を付して適宜詳細な説明を省略する。
<Embodiment 4>
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic structure of the backlight module according to Embodiment 4 of the present invention, and is a side layout diagram showing a state of the backlight module arranged on the back surface of the display panel. The same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
本実施の形態では、レーザ光源11は、筐体14の外部に露出された放熱部18により保持してある。レーザ光源11に用いる半導体レーザダイオードは発熱を伴うことから、放熱部18を設けることにより放熱性を向上させて発光特性を安定化させることが可能となる。なお、放熱部18は、通常用いられる金属製のヒートシンクを適宜利用することができる。
In the present embodiment, the
放熱部18は筐体14の外部に露出していることから筐体14の内部での温度上昇を防止することができるので、温度上昇による反射部12の曲面のひずみ、および、レーザ光源11の発光特性の変動を防止して安定したレーザ光LLを得ることができる。
Since the
導光部13の一部にレーザ光LLの光強度を測定する光強度センサ19を設けてある。光強度センサ19の測定結果に基づいて、レーザ光源11の光出力を制御、調整することが可能となる。なお、光強度センサ19は適宜の光電変換素子を用いて構成することができる。
A
<実施の形態5>
図5は、本発明の実施の形態5に係るバックライトモジュールの概略構造を示す説明図であり、(A)は表示パネルの背面に配置されたバックライトモジュールの状態を示す側面配置図であり、(B)はバックライトモジュールの光放出面と反対の外側から透視的に見た平面配置図である。実施の形態1ないし実施の形態4と同様の構成には同一符号を付して適宜詳細な説明を省略する。
<Embodiment 5>
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a schematic structure of a backlight module according to Embodiment 5 of the present invention, and (A) is a side layout diagram showing a state of the backlight module arranged on the back surface of the display panel. (B) is a plane arrangement view seen through from the outside opposite to the light emitting surface of the backlight module. The same components as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
本実施の形態では、レーザ光源11は、赤色のレーザ光を放出するレーザ光源11R、緑色のレーザ光を放出するレーザ光源11G、青色のレーザ光を放出するレーザ光源11Bにより構成してある(以下、レーザ光源11R、レーザ光源11G、レーザ光源11Bを区別する必要が無い場合には単にレーザ光源11とする。)。したがって、波長変換を行う蛍光体層17(実施の形態1ないし実施の形態4参照)を反射部12に形成する必要がない。なお、それぞれの半導体レーザダイオードを別々のパッケージに実装した例を示すが、1つのパッケージに実装しても良いことは言うまでもない。
In the present embodiment, the
レーザ光源11と反射部12の間に、レーザ光源11からのレーザ光LLの光束方向を調整する光束調整部20が配置してある。光束調整部20により、位置の異なるレーザ光源11R、レーザ光源11G、レーザ光源11Bからのレーザ光LLを同一の光路として重畳させることが可能となる。つまり、光束調整部20によりバランスの良い混色を行うことが可能となる。
Between the
レーザ光源11R、レーザ光源11G、レーザ光源11Bから同時に適宜の強度のレーザ光LLを発光させた場合には、蛍光体(蛍光体層17)を用いずに白色光を得ることができ、反射部12の構成を簡略化することが可能となる。また、レーザ光LLは略直線偏光の特性を有することから、各レーザ光源の偏光方向を表示パネル2が光を透過する偏光方向に揃えることにより通常表示パネル2に用いられる偏光板を省略しても表示品位を低下させることが無いので、表示パネル2の構成を簡略化することが可能となる。
When the laser light LL having an appropriate intensity is simultaneously emitted from the
また、レーザ光源11を個別、または2個同時に発光させた場合には、所望の色のレーザ光LLを有するバックライトを実現できる。レーザ光LLを用いることから、バックライトモジュール1として大きな発光効率を実現することができ、これに伴い低消費電力化が可能となる。
Further, when the
三原色のレーザ光LLを個々に発光できることから、表示パネル2に印加される色信号(RGBに関する色信号)と同期させて各色の発光を制御することにより、カラーフィルタを用いないフィールドシーケンシャル方式で表示パネル2を駆動することが可能となる(実施の形態8参照)。
Since the laser beams LL of the three primary colors can be individually emitted, display is performed in a field sequential manner without using a color filter by controlling the emission of each color in synchronization with the color signals (RGB color signals) applied to the
図6は、本発明の実施の形態5に係るバックライトモジュールの光束調整部の変形例であり、バックライトモジュールの光放出面と反対の外側から透視的に見た平面配置図である。 FIG. 6 is a modified example of the light flux adjusting unit of the backlight module according to Embodiment 5 of the present invention, and is a plan layout view seen from the outside opposite to the light emission surface of the backlight module.
本変形例では、光束調整部20をプリズム20aとレンズ20bで構成してある。プリズム20aを用いることにより光路を揃えてより確実な混色を行うことができる。
In this modification, the light
<実施の形態6>
図7は、本発明の実施の形態6に係るバックライトパネルの概略構造を示す説明図であり、(A)は表示パネルの背面に配置されたバックライトパネル(バックライトモジュール)の光放出面を見た場合の平面配置図であり、(B)は表示パネルの背面に配置されたバックライトパネル(バックライトモジュール)の状態を示す側面配置図である。実施の形態1ないし実施の形態5と同様の構成には同一符号を付して適宜詳細な説明を省略する。
<Embodiment 6>
FIG. 7 is an explanatory view showing a schematic structure of a backlight panel according to Embodiment 6 of the present invention, in which (A) is a light emission surface of a backlight panel (backlight module) arranged on the back surface of the display panel. FIG. 5B is a side layout diagram illustrating a state of the backlight panel (backlight module) disposed on the back surface of the display panel. The same components as those of the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.
本実施の形態では、バックライトモジュールの光放出面15の側部(側端面)を互いに隣接させて複数のバックライトモジュール1を平面状に配置して表示パネル2に対応するバックライトパネル30を構成したものである。複数のバックライトモジュール1(光放出面15)を当接して並置することにより、種々の大きさの表示パネル2に対応するバックライトパネル30を構成することが可能となる。本発明に係るバックライトモジュール1は、レーザ光源11、反射部12、導光部13など主要な構成部品を光放出面15の下方(背面)に収容してあることから、光放出面15の側部(バックライトモジュール1の側面)を互いに隣接させて並置することが可能となる。
In the present embodiment, a
なお、並置方向はマトリックス状、長尺状いずれでも可能である。また、本実施の形態では、実施の形態1ないし実施の形態5のいずれかに係るバックライトモジュール1を適用することが可能である。
The juxtaposition direction can be either a matrix shape or a long shape. In the present embodiment, it is possible to apply the
また、表示パネル2の規格寸法(インチサイズ)に幅広く適用できるようにするために、バックライトモジュール1(単位ユニット)の外形寸法(光放出面15に対応する平面の外形寸法)は、144mm×81mm程度とすることが好ましい。
Further, in order to be widely applicable to the standard size (inch size) of the
単位ユニットの外形寸法を144mm×81mmとすれば、表示パネル2が32型、37型、45型、65型の場合、単位ユニット(バックライトモジュール1)を5×5(=25)、6×6(=36)、7×7(=49)、10×10(=100)ユニットとしてマトリックス配置することによりバックライトパネル30を構成することができる。つまり、バックライトモジュール1を表示パネル2の規格寸法に関係なく共通して利用することが可能となり、標準化による多くの効果(部品点数の削減、価格低減、在庫リスク低減、短納期など)が得られる。
If the outer dimensions of the unit unit are 144 mm × 81 mm, when the
<実施の形態7>
本実施の形態に係る表示装置(不図示)は、光学シャッタおよびカラーフィルタを有する表示パネルと、この表示パネルの背面へ光を放出するバックライトモジュールとを備え、光学シャッタを開放状態としてカラーフィルタを通過するバックライトモジュールからの光によりカラー表示を行うことができる。
<Embodiment 7>
A display device (not shown) according to the present embodiment includes a display panel having an optical shutter and a color filter, and a backlight module that emits light to the back surface of the display panel, and the optical filter is opened to form a color filter. Color display can be performed by the light from the backlight module passing through.
バックライトモジュールとしては、実施の形態1ないし実施の形態4に係るバックライトモジュール1で蛍光体層17を除外したものを適用することができる。したがって、バックライトモジュールからは単一色のレーザ光が表示パネルの背面に向けて放出される。
As the backlight module, the
また、カラーフィルタは蛍光体を含有する構成とすることから、カラーフィルタは蛍光体によりバックライトモジュールから入射されるレーザ光の波長変換を確実に行うことができる。つまり、レーザ光の波長を紫外〜青の帯域(350〜480nm)とすることにより、波長変換が容易となることから、レーザ光を可視光に変換することができる。この可視光が光学シャッタを通過することにより表示装置はカラー表示を行うことができる。 In addition, since the color filter includes a phosphor, the color filter can reliably perform wavelength conversion of laser light incident from the backlight module by the phosphor. That is, when the wavelength of the laser beam is in the ultraviolet to blue band (350 to 480 nm), the wavelength conversion becomes easy, so that the laser beam can be converted into visible light. When the visible light passes through the optical shutter, the display device can perform color display.
カラーフィルタが有する蛍光体は、紫外〜青のレーザ光を赤色光、緑色光、または青色光に波長変換する蛍光材料とすることにより、三原色を得られることから、より明瞭なフルカラーのカラー表示を行うことが可能となる。 The phosphors in the color filter can be obtained from three primary colors by using a fluorescent material that converts the wavelength of ultraviolet to blue laser light into red, green, or blue light, enabling clearer full-color display. Can be done.
<実施の形態8>
本実施の形態に係る表示装置(不図示)は、光学シャッタを有する表示パネルと、表示パネルの背面へ光を放出するバックライトモジュールとを備え、光学シャッタを開放状態としてバックライトモジュールからの光によりカラー表示を行うことができる。
<Eighth embodiment>
A display device (not shown) according to the present embodiment includes a display panel having an optical shutter and a backlight module that emits light to the back surface of the display panel, and the light from the backlight module with the optical shutter opened. Thus, color display can be performed.
バックライトモジュールとしては、実施の形態5に係るバックライトモジュール1を適用することができる。つまり、本実施の形態のバックライトモジュールは、赤色のレーザ光を放出するレーザ光源、緑色のレーザ光を放出するレーザ光源、青色のレーザ光を放出するレーザ光源を備える。
As the backlight module, the
三原色のレーザ光を同時に発光して混色することにより、白色光を得られるので、カラーフィルタを有する表示パネルに適用してカラー表示が可能となる。 Since white light can be obtained by simultaneously emitting and mixing the three primary color laser beams, color display is possible by applying to a display panel having a color filter.
また、三原色のレーザ光を個々に発光できることから、各色の発光制御(レーザ光源の発光制御)と表示パネルに印加される色信号(RGBに関する色信号)に対応する光学シャッタの駆動制御とを同期させてフィールドシーケンシャル方式で駆動することにより、カラー表示が可能となる。フィールドシーケンシャル方式で駆動できることから、カラーフィルタが不要となる。 In addition, since the laser beams of the three primary colors can be emitted individually, the emission control of each color (emission control of the laser light source) and the drive control of the optical shutter corresponding to the color signal (color signal related to RGB) applied to the display panel are synchronized. By driving in a field sequential manner, color display becomes possible. Since it can be driven by a field sequential method, a color filter is not required.
つまり、赤色(R)に関する色信号を表示パネルに印加するときは、赤色のレーザ光源からレーザ光を発光させ、緑色(G)に関する色信号を表示パネルに印加するときは、緑色のレーザ光源からレーザ光を発光させ、青色(B)に関する色信号を表示パネルに印加するときは、青色のレーザ光源からレーザ光を発光させることにより、カラー表示が可能となる。 That is, when a color signal relating to red (R) is applied to the display panel, laser light is emitted from the red laser light source, and when a color signal relating to green (G) is applied to the display panel, the green laser light source is used. When laser light is emitted and a color signal relating to blue (B) is applied to the display panel, color display is possible by emitting laser light from a blue laser light source.
1 バックライトモジュール
2 表示パネル
11 レーザ光源
11t リード端子
12 反射部
13 導光部
14 筐体
15 光放出面
16 反射平面
17 蛍光体層
18 放熱部
19 光強度センサ
20 光束調整部
20a プリズム
20b レンズ
30 バックライトパネル
LL レーザ光
DESCRIPTION OF
Claims (10)
半導体レーザダイオードで構成され前記光放出面に対して平行方向にレーザ光を放出するように配置されたレーザ光源と、
曲率を持たせた曲面とされ下側の表面から上側の表面へ向けて反射したレーザ光を前記上側の表面で再度反射する反射部と、
前記上側の表面で反射されたレーザ光を導光して前記光放出面からレーザ光を放出するように配置された反射平面を有する導光部と
を有することを特徴とするバックライトモジュール。 In the backlight module that emits light from the light emitting surface disposed opposite to the back surface of the display panel to the back surface,
A laser light source configured by a semiconductor laser diode and arranged to emit laser light in a direction parallel to the light emitting surface ;
A reflecting portion that is a curved surface having a curvature and reflects the laser beam reflected from the lower surface toward the upper surface again on the upper surface ;
And a light guide unit having a reflection plane arranged to guide the laser beam reflected by the upper surface and emit the laser beam from the light emitting surface.
前記レーザ光源と前記反射部との間に前記各色のレーザ光の光束方向を調整する光束調整部が配置されていることを特徴とする請求項1に記載のバックライトモジュール。 The laser light source comprises a semiconductor laser diode emitting a red laser beam, a semiconductor laser diode emitting green laser light, and a semiconductor laser diode emitting a blue laser beam,
The backlight module according to claim 1, wherein the light beam adjusting unit for adjusting the light beam direction of each color of the laser light is arranged between the laser light source and the reflective portion.
前記バックライトモジュールは、請求項1に記載のバックライトモジュールであり、前記カラーフィルタは蛍光体を含有していることを特徴とする表示装置。 A display panel having an optical shutter and a color filter; and a backlight module that emits light to the back surface of the display panel; and color by light from the backlight module that passes through the color filter with the optical shutter open. In a display device that performs display,
The backlight module is a backlight module according to claim 1, wherein the color filter display device characterized in that it contains a phosphor.
前記バックライトモジュールは、請求項7または請求項8に記載のバックライトモジュールであり、前記各色のレーザ光の偏光方向は、前記表示パネルが光を透過する偏光方向に揃えてあることを特徴とする表示装置。 In a display device that includes a display panel having an optical shutter and a backlight module that emits light to the back surface of the display panel, and performs color display with light from the backlight module with the optical shutter open.
The backlight module is the backlight module according to claim 7 or 8, wherein the polarization direction of the laser light of each color is aligned with the polarization direction through which the display panel transmits light. Display device.
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