JP4627151B2 - Liquid crystal display device - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置に係り、特に、液晶表示装置に用いられる直下型バックライトに適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a technique effective when applied to a direct type backlight used in a liquid crystal display device.
TFT(Thin Film Transistor)方式の液晶表示モジュールは、ノート型パーソナルコンピュータ等の表示装置として広く使用されている。
これらの液晶表示モジュールは、周囲にドレインドライバおよびゲートドライバが配置された液晶表示パネルと、当該液晶表示パネルを照射するバックライトとで構成される。
このバックライトは、サイドライト型バックライトと、直下型バックライトに大別される。
ノート型パソコンの表示装置として使用される液晶表示モジュールの場合は、主にサイドライト型バックライトが採用されている。
近年、液晶表示モジュールは大型化、大画面化され、モニタ用の表示装置としても使用されており、このような大型、大画面のモニタ用液晶表示モジュールでは、高輝度が得られる直下型バックライトが採用される(下記特許文献1、特許文献2参照)。
The liquid crystal display module of TFT (T hin F ilm T ransistor ) method is widely used as a display device such as a notebook personal computer.
These liquid crystal display modules are composed of a liquid crystal display panel in which a drain driver and a gate driver are arranged around it, and a backlight that irradiates the liquid crystal display panel.
This backlight is roughly divided into a sidelight type backlight and a direct type backlight.
In the case of a liquid crystal display module used as a display device of a notebook personal computer, a sidelight type backlight is mainly adopted.
In recent years, liquid crystal display modules have become larger and have larger screens and are also used as display devices for monitors. In such large and large screen liquid crystal display modules for monitors, direct-type backlights that can provide high brightness Is employed (see Patent Document 1 and
図8は、従来の直下型バックライトを用いた液晶表示モジュールの概略構成を示す分解斜視図である。
同図に示すように、従来の液晶表示モジュールは、金属板から成る枠状の上フレーム(シールド・ケース、上側ケース、あるいは、メタル上フレームとも称す)1、液晶パネル2、バックライト(BL)とから構成される。
液晶パネル2は、液晶層を挟んで重ね合わされた一対の基板(例えば、ガラスなどの光透過性を有し電気的な絶縁性を有する材料からなる)と、この一対の基板の周囲に配置されるドレイン回路基板(DPCB)と、2個のゲート回路基板(GPCB)とを備える。
各回路基板には、複数の液晶駆動用半導体集積回路素子(駆動IC)群が、テープ・オートメイティド・ボンディング(TAB)により実装されたテープキャリアパッケージ(DTCP、GTCP)が実装される。
さらに、これらの駆動ICに、信号又は電力を供給するフレキシブル回路基板(DFPC)、および、ドレイン回路基板(DPCB)とゲート回路基板(GPCB)とを接続する接続用フレキシブル回路基板(GFPC)を有する。
この一対の基板を所定の間隙を隔てて重ね合わせ、該両基板間の周縁部近傍に枠状に設けたシール材により、両基板を貼り合わせると共に、シール材の一部に設けた液晶封入口から両基板間のシール材の内側に液晶を封入、封止し、さらに、両基板の外側に偏光板を貼り付けて、液晶パネル2が構成される。
また、フレキシブル回路基板(DFPC)は、バックライト(BL)の下面に設けられる回路基板(タイミング・コンバータ等の集積回路素子を含む)(Tcon)に結線される。なお、図8において、5は回路基板(Tcon)のカバーである。
FIG. 8 is an exploded perspective view showing a schematic configuration of a liquid crystal display module using a conventional direct type backlight.
As shown in the figure, a conventional liquid crystal display module includes a frame-shaped upper frame (also referred to as a shield case, upper case, or metal upper frame) 1 made of a metal plate, a
The
Each circuit board is mounted with a tape carrier package (DTCP, GTCP) in which a plurality of liquid crystal driving semiconductor integrated circuit elements (driving ICs) are mounted by tape automated bonding (TAB).
Furthermore, these drive ICs have a flexible circuit board (DFPC) for supplying signals or electric power, and a flexible circuit board (GFPC) for connection for connecting the drain circuit board (DPCB) and the gate circuit board (GPCB). .
The pair of substrates are overlapped with a predetermined gap therebetween, and the substrates are bonded together by a sealing material provided in a frame shape in the vicinity of the peripheral edge between the two substrates, and a liquid crystal sealing port provided in a part of the sealing material Liquid crystal is sealed inside the sealing material between the two substrates and sealed, and a polarizing plate is attached to the outside of the two substrates to form the
The flexible circuit board (DFPC) is connected to a circuit board (including an integrated circuit element such as a timing converter) (Tcon) provided on the lower surface of the backlight (BL). In FIG. 8,
図9は、図8に示す直下型バックライト(BL)の概略構成を示す展開図である。
図9に示すように、図8に示す直下型バックライト(BL)は、合成樹脂で構成されるモールド7と、金属で構成される下フレーム3との間に、反射板10と、複数の冷陰極蛍光灯(CCFL)と、拡散板11と、下拡散シート12、プリズムシート13、上拡散シート14とが、図9に示す順序で配置されて構成される。なお、プリズムシート13は2枚配置される場合もある。
そして、アセンブルされた液晶パネル2を、上フレーム1と、バックライト(BL)とで挟んで固定することにより液晶表示モジュールが完成する。
このように、直下型バックライトでは、複数の冷陰極蛍光灯(CCFL)と、複数の冷陰極蛍光灯(CCFL)の上部に配置される光学部材(拡散板、拡散シート、輝度向上シート等)と、複数の冷陰極蛍光灯(CCFL)から液晶表示パネルと反対の側に照射された光を液晶表示パネル側に反射する反射面を有する反射板とを備えている。
FIG. 9 is a developed view showing a schematic configuration of the direct type backlight (BL) shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the direct type backlight (BL) shown in FIG. 8 includes a
Then, the assembled
Thus, in the direct type backlight, a plurality of cold cathode fluorescent lamps (CCFL) and optical members (diffuser plates, diffusion sheets, brightness enhancement sheets, etc.) disposed on the top of the plurality of cold cathode fluorescent lamps (CCFL) And a reflecting plate having a reflecting surface for reflecting light emitted from a plurality of cold cathode fluorescent lamps (CCFLs) to the side opposite to the liquid crystal display panel to the liquid crystal display panel side.
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
しかしながら、直下型バックライトの原価構成において、拡散板、拡散シート、輝度向上シート等の光学部材の占める割合が、40〜70%程度と大きいという問題点があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、直下型バックライトを備える液晶表示装置において、拡散板、拡散シート等の輝度均一性機能と、輝度向上シート等の集光機能とを合わせ持った光学系を低コストで実現し、直下型バックライトのコストを低減することが可能となる技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
However, in the cost structure of the direct type backlight, there is a problem that the ratio of the optical members such as the diffusion plate, the diffusion sheet, and the brightness enhancement sheet is as large as about 40 to 70%.
The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a luminance uniformity function of a diffusion plate, a diffusion sheet, and the like in a liquid crystal display device including a direct type backlight. Another object of the present invention is to provide a technology that can realize an optical system having a light collecting function such as a brightness enhancement sheet at a low cost and reduce the cost of a direct type backlight.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
前述の目的を達成するため、本発明の液晶表示装置は、液晶表示パネルと、バックライトとを備え、前記バックライトは、複数の光源と、前記複数の光源の前記液晶表示パネル側と反対の側に配置され、前記液晶表示パネル側の面が鏡面反射面とされる反射部材と、前記複数の光源の前記液晶表示パネル側に配置され、前記液晶表示パネル側の面に複数の微小光学素子が部分的に形成された光学板とを有し、前記複数の光源の延長方向と直交する面で切断したときに、前記反射部材の鏡面反射面は、前記各光源を中心点とする放物線形状の凹部が複数繋がった断面形状を有し、前記微小光学素子は、前記光学板に入射された光を前記反射部材方向に反射させる断面形状を有する。
また、前記光学板に入射される光の輝度が高い部分は、前記複数の微小光学素子が密に配置され、前記光学板に入射される光の輝度が低い部分は、前記複数の微小光学素子が疎に配置される。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
In order to achieve the above object, a liquid crystal display device of the present invention includes a liquid crystal display panel and a backlight, and the backlight has a plurality of light sources and a plurality of light sources opposite to the liquid crystal display panel side. A reflective member disposed on the liquid crystal display panel side and a liquid crystal display panel side surface of the plurality of light sources, and a plurality of micro optical elements disposed on the liquid crystal display panel side surface And a specular reflection surface of the reflecting member having a parabolic shape centered on each of the light sources when cut along a plane orthogonal to the extending direction of the plurality of light sources. The concave portion has a cross-sectional shape in which a plurality of concave portions are connected, and the micro optical element has a cross-sectional shape that reflects light incident on the optical plate in the direction of the reflecting member.
In addition, in the portion where the luminance of light incident on the optical plate is high, the plurality of micro optical elements are densely arranged, and in the portion where the luminance of light incident on the optical plate is low, the plurality of micro optical elements Are sparsely arranged.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、拡散板、拡散シート等の輝度均一性機能と、輝度向上シート等の集光機能とを合わせ持った光学系を低コストで実現し、直下型バックライトのコストを低減することが可能となる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
According to the present invention, an optical system having a brightness uniformity function such as a diffusion plate and a diffusion sheet and a light collecting function such as a brightness enhancement sheet can be realized at low cost, and the cost of a direct type backlight can be reduced. It becomes possible.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
本発明は、直下型バックライトの構成が相違するが、その他の構成は、従来の直下型バックライトと同じである。
図1は、本発明の実施例の直下型バックライトの構成を示す要部断面図である。
同図において、3は下フレーム、20は反射部材、30は光学板、31は光学板30の上面に形成された微小光学素子である。
一般に、冷陰極蛍光灯(CCFL)から出射される光の約5割が、反射部材20に照射される。この反射部材20に照射される光を、有効に活用することにより、バックライトから照射される光の輝度を向上させることができる。
そのため、反射部材20の反射面は鏡面反射面とされ、この反射部材20は、例えば、銀コーティング品、アルミコーティング品、鏡面仕上げアルミ板ポリエステル系樹脂の多層膜構造品等で構成される。
さらに、反射部材20の反射面の断面形状、即ち、冷陰極蛍光灯(CCFL)の延長方向に直交する面で切断した断面形状は、冷陰極蛍光灯(CCFL)から出射され、反射部材20の反射面で反射した光が、光学板30の下面に垂直に入射するような、つまり、反射部材20の真上に出射するような形状(所謂、放物線形状)とする。
このような断面形状とすることにより、冷陰極蛍光灯(CCFL)から出射される光をロスすることなく、光学板30の下面に照射し、光学板30の上面からの出射方向が真上になるにして、液晶表示パネルの輝度向上を図ることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
The present invention is different in the configuration of the direct type backlight, but the other configuration is the same as the conventional direct type backlight.
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing a configuration of a direct type backlight according to an embodiment of the present invention.
In the figure, 3 is a lower frame, 20 is a reflecting member, 30 is an optical plate, and 31 is a micro optical element formed on the upper surface of the
Generally, about 50% of the light emitted from the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is applied to the reflecting
Therefore, the reflecting surface of the reflecting
Further, the cross-sectional shape of the reflecting surface of the reflecting
By adopting such a cross-sectional shape, the light emitted from the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is irradiated to the lower surface of the
光学板30は、全光線透過率が90パーセント以上の透明な材質(例えば、透明アクリル板など)で構成される。
ここで、光学板30の下面には、反射部材20から出射した垂直の光の他に、以下の二つの光が入射される。
一つ目は、冷陰極蛍光灯(CCFL)から直接照射される角度を持った出射光であり、二つ目は、冷陰極蛍光灯(CCFL)から側面方向に出射し、側面板で反射した光である。
二つ目の光は、大きな角度を持って拡散板下面に入射するため、利用効率が良くない。
一つ目の光束は、冷陰極蛍光灯(CCFL)の直上部で密、冷陰極蛍光灯(CCFL)と冷陰極蛍光灯(CCFL)との間の中間部で疎であり、また、冷陰極蛍光灯(CCFL)の直上部ではほぼ垂直入射、冷陰極蛍光灯(CCFL)と冷陰極蛍光灯(CCFL)との間の中間部では、大きな角度を持って入射する。
したがって、冷陰極蛍光灯(CCFL)から直接光学板30に入射する光による輝度分布は、冷陰極蛍光灯(CCFL)直上部が高く、冷陰極蛍光灯(CCFL)と冷陰極蛍光灯(CCFL)との間の中間部が低くなる。
一方、反射部材20からの出射光は、冷陰極蛍光灯(CCFL)が邪魔をして冷陰極蛍光灯(CCFL)の直上の輝度が低下する。これらの要因の和が発光面の輝度分布となる。
The
Here, in addition to the vertical light emitted from the reflecting
The first is an emitted light having an angle directly irradiated from the cold cathode fluorescent lamp (CCFL), and the second is emitted from the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) in the lateral direction and reflected by the side plate. Light.
Since the second light is incident on the lower surface of the diffuser plate with a large angle, the utilization efficiency is not good.
The first luminous flux is dense immediately above the cold cathode fluorescent lamp (CCFL), is sparse at the middle portion between the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the cold cathode fluorescent lamp (CCFL), and is also cold cathode. Incidence is almost perpendicular at the upper part of the fluorescent lamp (CCFL), and incident at a large angle at the intermediate part between the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the cold cathode fluorescent lamp (CCFL).
Therefore, the luminance distribution due to the light directly incident on the
On the other hand, the emitted light from the reflecting
図10は、光学板30の上面に微小光学素子を形成しない場合の直下型バックライトの構成の一例を示し、この場合に光学板30から出射される光の輝度分布を図11に示す。
なお、図10において、反射部材20の鏡面反射面の断面形状は、下記の(1)式で表される放物線形状である。
[数1]
y=(x2/d1)−(d1/4)
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (1)
ここで、d1は、冷陰極蛍光灯(CCFL)と冷陰極蛍光灯(CCFL)との間のピッチ、原点は、冷陰極蛍光灯(CCFL)の中心である。
また、各寸法、部品構成は、以下の通りである。
(一)冷陰極蛍光灯(CCFL)の中心と光学板(透明アクリル板)30の下面との間の距離(h1):13.5mm
(二)光学板(透明アクリル板)30の板厚(h2):2.0mm
(三)冷陰極蛍光灯(CCFL)と冷陰極蛍光灯(CCFL)との間のピッチ(d1):27.1mm
(四)冷陰極蛍光灯(CCFL)と冷陰極蛍光灯(CCFL)との間のピッチの半分(d2):13.55mm
(五)空気の屈折率(n0):1.0
(六)冷陰極蛍光灯(CCFL)の本数:8本
(七)反射部材20の鏡面反射面の反射率:98.0%
FIG. 10 shows an example of the structure of a direct type backlight in the case where no micro optical element is formed on the upper surface of the
In addition, in FIG. 10, the cross-sectional shape of the specular reflective surface of the
[Equation 1]
y = (x 2 / d1) - (d1 / 4)
(1)
Here, d1 is the pitch between the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the cold cathode fluorescent lamp (CCFL), and the origin is the center of the cold cathode fluorescent lamp (CCFL).
Moreover, each dimension and component structure are as follows.
(1) Distance (h1) between the center of the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the lower surface of the optical plate (transparent acrylic plate) 30: 13.5 mm
(2) Thickness (h2) of optical plate (transparent acrylic plate) 30: 2.0 mm
(3) Pitch (d1) between the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the cold cathode fluorescent lamp (CCFL): 27.1 mm
(4) Half the pitch between the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) (d2): 13.55 mm
(5) Refractive index of air (n0): 1.0
(6) Number of cold cathode fluorescent lamps (CCFL): 8 (seven) Reflectance of the reflecting surface of the reflecting member 20: 98.0%
図11に示すグラフにおいて、平均輝度は21200(cd/m2)であるが、輝度段差は33である。ここで、輝度段差は、(最大輝度−最小輝度)/平均輝度で表される。
なお、図11において、A、B、Cに示す位置に、冷陰極蛍光灯(CCFL)が配置されている。
このように、光学板30の上面に微小光学素子を形成しない場合の直下型バックライトでは、輝度均一性が悪い。
そこで、光量を制御するために、光学板30の上面に光学制御素子を設ける必要がある。
光学制御素子に求められる機能は、高輝度部分の光線密度を低くするか、または、高輝度部分の光線を低輝度部分に回すことである。
前者を実現する手段としては、光学板30の高輝度部分の上面を粗面加工する等が考えられる。これも一つの手法であるが、光利用効率を向上させる為には、後者を実現する手段が必要である。
この手段としては、幾つか挙げることが出来るが、その一つとして、陰極蛍光灯(CCFL)の延長方向と同一方向に延長し、その断面形状(陰極蛍光灯(CCFL)の延長方向に直交する面で切断した断面形状)が直角二等辺三角形の微小光学素子31を使用した場合を例に挙げて、以下に説明する。
In the graph shown in FIG. 11 , the average luminance is 21200 (cd / m 2 ), but the luminance step is 33. Here, the luminance step is expressed by (maximum luminance−minimum luminance) / average luminance.
In FIG. 11 , cold cathode fluorescent lamps (CCFLs) are arranged at positions indicated by A, B, and C.
As described above, the direct-type backlight in the case where the micro optical element is not formed on the upper surface of the
Therefore, it is necessary to provide an optical control element on the upper surface of the
The function required for the optical control element is to lower the light density of the high-luminance portion or to pass the light beam of the high-luminance portion to the low-luminance portion.
As a means for realizing the former, it is conceivable to roughen the upper surface of the high brightness portion of the
There are several examples of this means, but one of them is extended in the same direction as the extension direction of the cathode fluorescent lamp (CCFL), and its sectional shape (perpendicular to the extension direction of the cathode fluorescent lamp (CCFL)). A case where the micro
断面形状が直角二等辺三角形の微小光学素子31を、光学板30の上面に部分的に設置した場合の構成を図2に示す。
この図2において、A部が、光学板30に入射される光が高輝度の部分、B部が、光学板30に入射される光が低輝度の部分である。
冷陰極蛍光灯(CCFL)から出射した光の軌道は、以下のようになる。
(1)冷陰極蛍光灯(CCFL)から出射し、反射部材20の鏡面反射面に入射。
(2)反射部材20の鏡面反射面の断面形状が放物線形状のため、真上方向に反射し、光学板30の下面に入射角0°で入射し、微小光学素子31の直角二等辺三角形の斜面に入射角45°で入射。
(3)臨界角以上の為、反射角45°で反射し、微小光学素子31のもう一方の斜面に入射角45°で入射。
(4)臨界角以上の為、反射角45°で反射し、真下方向への反射し、光学板30の下面より、真下方向に出射し、反射部材20の鏡面反射面の前記の(1)の光線が当った位置から、水平方向にLpずれた位置に入射。
(5)一部の光は、真上方向からやや角度を持って反射し、この角度をα0とおくと、光学板30の下面に入射角α0で入射。
(6)Snellの法則により、下記(2)式で表される屈折角α1で、透明な光学板30の内部に屈折。
[数2]
n0・Sinα0=n1・Sinα1
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (2)
ここで、n0は空気層の屈折率であり、約1.0、n1は透明な光学板30の屈折率であり、アクリル板の場合は、約1.4933である。
(7)Snellの法則により、前記(2)式で表される屈折角α0で空気層に出射。
FIG. 2 shows a configuration in which the micro
In FIG. 2, A part is a part where the light incident on the
The trajectory of light emitted from the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is as follows.
(1) The light is emitted from a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and is incident on the specular reflection surface of the
(2) Since the cross-sectional shape of the specular reflection surface of the reflecting
(3) Since it is above the critical angle, it is reflected at a reflection angle of 45 °, and is incident on the other inclined surface of the micro
(4) Since the angle is equal to or greater than the critical angle, the light is reflected at a reflection angle of 45 °, reflected directly downward, emitted downward from the lower surface of the
(5) A part of the light is reflected with a slight angle from right above, and when this angle is α0, the light is incident on the lower surface of the
(6) According to Snell's law, the light is refracted inside the transparent
[Equation 2]
n0 · Sinα0 = n1 · Sinα1
(2)
Here, n0 is the refractive index of the air layer, about 1.0, and n1 is the refractive index of the transparent
(7) According to Snell's law, the light is emitted to the air layer at a refraction angle α0 expressed by the above equation (2).
このように、断面形状が直角二等辺三角形の微小光学素子31を、光学板30の上面に部分的に設置することにより、高輝度部の光を低輝度部に回して、輝度段差の低減と光利用効率向上を同時に達成することができる。
この場合に、微小光学素子31の大きさを大きくし過ぎると、輝度段差の制御が不充分になり、また、微小光学素子31の大きさを小さくし過ぎると加工性が困難となり、低歩留で高コストとなる。
そのため、本実施例では、一定のピッチ(例えば、0.3mmピッチ)に微小光学素子31を配置し、図4に示すように、高輝度部分ではその高さ(h1)を他の部分よりも高くし、低輝度部分ではその高さ(h2)を他の部分よりも低くするか、あるいは、図3に示すように、高輝度部分では、微小光学素子31を密に配置し、低輝度部分では、微小光学素子31を疎に配置するようにしている。
なお、微小光学素子31の断面形状は、直角二等辺三角形に限らず、図5(a)に示す円弧形状、図5(b)に示す放物線形状、図5(c)に示す楕円形状、あるいは図5(d)に示す余弦曲線形状であってもよい。
In this way, by placing the micro
In this case, if the size of the micro
Therefore, in this embodiment, the micro
The cross-sectional shape of the micro
本実施例の光学板30から照射される光の輝度分布の一例を図6に示す。なお、この図6は、表示面の上半分の輝度分布を示しており、輝度の均一化が図られていることが分かる。
また、微小光学素子31は、0.3mmピッチに配置し、さらに、図3に示すように、高輝度部分ではその高さを他の部分よりも高くし、低輝度部分ではその高さを他の部分よりも低くしたものであり、そのときの、微小光学素子31の高さの分布を図7に示す。
なお、各寸法、部品構成は、以下の通りである。
(一)冷陰極蛍光灯(CCFL)の中心と光学板(透明アクリル板)30の下面との間の距離(h1):13.5mm
(二)光学板(透明アクリル板)30の板厚(h2):2.0mm
(三)冷陰極蛍光灯(CCFL)と冷陰極蛍光灯(CCFL)との間のピッチ(d1):27.1mm
(四)冷陰極蛍光灯(CCFL)と冷陰極蛍光灯(CCFL)との間のピッチの半分(d2):13.55mm
(五)空気の屈折率(n0):1.0
(六)冷陰極蛍光灯(CCFL)の本数:8本
(七)反射部材20の鏡面反射面の反射率:98.0%
An example of the luminance distribution of light emitted from the
Further, the micro
Each dimension and component configuration are as follows.
(1) Distance (h1) between the center of the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the lower surface of the optical plate (transparent acrylic plate) 30: 13.5 mm
(2) Thickness (h2) of optical plate (transparent acrylic plate) 30: 2.0 mm
(3) Pitch (d1) between the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the cold cathode fluorescent lamp (CCFL): 27.1 mm
(4) Half the pitch between the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) and the cold cathode fluorescent lamp (CCFL) (d2): 13.55 mm
(5) Refractive index of air (n0): 1.0
(6) Number of cold cathode fluorescent lamps (CCFL): 8 (seven) Reflectance of the reflecting surface of the reflecting member 20: 98.0%
なお、最大輝度の50%になる輝度の視角(所謂、半値幅)が、従来のものでは、垂直方向半値幅が、約±40°、水平方向半値幅が約±45°であるのに対し、本実施例では、垂直方向が約±10°、水平方向が約±45°の場合がある。
このような場合には、既存の拡散シート(図9に示す12,14)を、透明の光学板30の液晶表示パネル側に配置することで改善することができる。
本実施例において、前述した図6に示す輝度分布が得られる光学板30に、既存の拡散シートを組み合わせることにより、平均輝度が12000(cd/m2)、輝度段差が5、垂直方向半値幅が約±40°、水平方向半値幅が約±45°の値を得ることができた。
以上説明したように、本実施例によれば、光学板30の上面に、断面形状が直角二等辺三角形、円弧形状等の微小光学素子31を部分的に配置することにより、光学板30から照射される光の出射量を制御し、輝度の均一化及び輝度向上を図ることが可能となる。
さらに、既存の拡散シート等を光学板30上に配置することにより、更なる輝度均一性向上及び角度特性向上を図ることが可能となる。
It should be noted that the luminance viewing angle (so-called half-value width) that is 50% of the maximum luminance is about ± 40 ° in the vertical half-width and about ± 45 ° in the horizontal half-width in the conventional one. In this embodiment, the vertical direction may be about ± 10 ° and the horizontal direction may be about ± 45 °.
In such a case, the existing diffusion sheet (12, 14 shown in FIG. 9) can be improved by arranging it on the liquid crystal display panel side of the transparent
In the present embodiment, the
As described above, according to the present embodiment, irradiation is performed from the
Furthermore, by arranging an existing diffusion sheet or the like on the
これにより、平均輝度、輝度段差、角度特性等の諸特性が、従来の直下型バックライトと同等以上とすることができ、断面形状が放物線形状の鏡面反射面を有する反射部材20、微小光学素子31を形成した光学板30、拡散シートの組合せにより、高価な輝度向上シートなしでも、輝度向上を達成することが可能となる。
従来の直下型バックライトの光学部材の構成は、乳白色の拡散板、拡散シート、輝度向上シート、反射部材等、5点〜7点必要であったが、本実施例では、微小光学素子付き光学板30、拡散シート、反射部材20の3点に削減することができ、直下型バックライトの光学部材のコストを大幅に低減することができるばかりか、部品点数を半分以下に削減できるため、信頼性を向上させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
Thereby, various characteristics such as average luminance, luminance step, and angle characteristic can be equal to or higher than those of a conventional direct type backlight, and the reflecting
The configuration of the optical member of the conventional direct backlight has required 5 to 7 points such as a milky white diffusion plate, a diffusion sheet, a brightness enhancement sheet, and a reflection member. The
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
1 上フレーム
2 液晶パネル
3 下フレーム
5 回路基板(Tcon)のカバー
7 モールド
10 反射板
11 拡散板
12 下拡散シート
13 プリズムシート
14 上拡散シート
15 ランプホルダ
20 反射部材
30 光学板
31 微小光学素子
BL バックライト
DPCB ドレイン回路基板
GPCB ゲート回路基板
DTCP,GTCP テープキャリアパッケージ
DFPC,GFPC フレキシブル回路基板
Tcon 回路基板
CCFL 冷陰極蛍光灯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (8)
前記液晶表示パネルの表示面と反対の側に配置されるバックライトとを備える液晶表示装置であって、
前記バックライトは、複数の光源と、
前記複数の光源の前記液晶表示パネル側と反対の側に配置され、前記液晶表示パネル側の面が鏡面反射面とされる反射部材と、
前記複数の光源の前記液晶表示パネル側に配置され、前記液晶表示パネル側の面に複数の微小光学素子が部分的に形成された光学板とを有し、
前記光学板の複数の微小光学素子は、入射光を前記反射部材側に反射させるものであり、前記光学板に入射される光の輝度が高い部分において、前記微小光学素子は密に配置され、前記光学板に入射される光の輝度が低い部分において、前記微小光学素子は疎に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display panel;
A liquid crystal display device comprising a backlight disposed on the opposite side of the display surface of the liquid crystal display panel,
The backlight includes a plurality of light sources,
A reflective member disposed on the side opposite to the liquid crystal display panel side of the plurality of light sources, and the surface on the liquid crystal display panel side being a specular reflection surface;
An optical plate disposed on the liquid crystal display panel side of the plurality of light sources, and having a plurality of micro optical elements partially formed on a surface on the liquid crystal display panel side;
The plurality of micro optical elements of the optical plate reflect incident light toward the reflecting member, and the micro optical elements are densely arranged in a portion where the luminance of light incident on the optical plate is high, The liquid crystal display device , wherein the micro optical elements are sparsely arranged in a portion where the luminance of light incident on the optical plate is low .
前記液晶表示パネルの表示面と反対の側に配置されるバックライトとを備える液晶表示装置であって、A liquid crystal display device comprising a backlight disposed on the opposite side of the display surface of the liquid crystal display panel,
前記バックライトは、複数の光源と、The backlight includes a plurality of light sources,
前記複数の光源の前記液晶表示パネル側と反対の側に配置され、前記液晶表示パネル側の面が鏡面反射面とされる反射部材と、A reflective member disposed on the side opposite to the liquid crystal display panel side of the plurality of light sources, and the surface on the liquid crystal display panel side being a specular reflection surface;
前記複数の光源の前記液晶表示パネル側に配置され、前記液晶表示パネル側の面に複数の微小光学素子が部分的に形成された光学板とを有し、An optical plate disposed on the liquid crystal display panel side of the plurality of light sources, and having a plurality of micro optical elements partially formed on a surface on the liquid crystal display panel side;
前記光学板の複数の微小光学素子は、入射光を前記反射部材側に反射させるものであり、前記光学板に入射される光の輝度が高い部分において、前記微小光学素子サイズが大きく、前記光学板に入射される光の輝度が低い部分において、前記微小光学素子のサイズが小さいことを特徴とする液晶表示装置。The plurality of micro optical elements of the optical plate reflect incident light toward the reflecting member, and the size of the micro optical element is large in the portion where the luminance of the light incident on the optical plate is high, and the optical A liquid crystal display device, wherein the size of the micro optical element is small in a portion where the luminance of light incident on the plate is low.
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