JP4849511B2 - Backlight unit - Google Patents
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Description
本発明は、液晶表示装置等の受光型表示装置を照明するバックライトユニット、特に携帯電話等の小型情報機器用に用いられる液晶表示装置用のバックライトユニットに関する。 The present invention relates to a backlight unit for illuminating a light-receiving display device such as a liquid crystal display device, and more particularly to a backlight unit for a liquid crystal display device used for small information equipment such as a mobile phone.
従来、液晶を用いる表示装置のような受光型表示装置には表示装置が自発光体でないため、バックライトユニットと呼ばれる光源が必要であった。 Conventionally, in a light receiving display device such as a display device using liquid crystal, a light source called a backlight unit has been required because the display device is not a self-luminous body.
受光型表示装置は消費電力が小さいことが重要な利点となっているため、バックライトユニットにおいても光利用効率を上昇させることが重要であり、特に携帯電話等の小型情報機器においてはその重要性は際だっていた。
そこでバックライトユニットにおいては、プリズムが形成されたシートを導光板と表示装置との間に置き、表示装置を照明する光を表示装置の表示面に直交する方向に集光してほとんどの光を表示装置の認識に有効な光に変換して光利用効率を上昇させるという技術が提案されている(例えば特許文献1参照)。
Since the light receiving display device has an important advantage of low power consumption, it is important to increase the light utilization efficiency in the backlight unit as well, especially in small information devices such as mobile phones. Was outstanding.
Therefore, in the backlight unit, the sheet on which the prism is formed is placed between the light guide plate and the display device, and the light that illuminates the display device is condensed in a direction perpendicular to the display surface of the display device to collect most of the light. There has been proposed a technique of increasing light use efficiency by converting light that is effective for recognition of a display device (see, for example, Patent Document 1).
ところが、その後表示特性を上昇させる多種のシートが開発され、表示特性の向上がコストの大幅な上昇を伴うものになってしまった。
図9は最近の代表的なバックライトユニットの構成を示した図であるが、例えば発光ダイオード(以下LEDと略記する)90を光源とし、該LED光源90の出射光が下部にプリズ91が形成された導光板92に入射され、該導光板92の出射光が拡散シート94、プリズムの稜線が直交するよう配置された2枚の輝度上昇フィルム96,98を介して照明光として出射され液晶表示装置100を照明していた。ここで光源90,導光板92、拡散シート94、2枚の輝度上昇フィルム96,98がバックライトユニット99を構成している。
ここで輝度上昇フィルムとしては、たとえば住友スリーエム社のThin BEFシリーズが用いられていた。
なお以下の図において、同様の部材には同様の番号を付している。
このように少なくとも3枚のシート類94,96,98が用いられることが一般的となり、表示装置の表示品質は向上するがコストも大幅に上昇してしまい、特に廉価が求められる携帯電話等の小型情報機器用バックライトユニットとしては大きな問題となっていた。
However, since then, various sheets for improving the display characteristics have been developed, and the improvement of the display characteristics has been accompanied by a significant increase in cost.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a recent typical backlight unit. For example, a light emitting diode (hereinafter abbreviated as LED) 90 is used as a light source, and a
Here, as the brightness enhancement film, for example, Thin BEF series manufactured by Sumitomo 3M Co. was used.
In the following drawings, the same members are denoted by the same numbers.
Thus, it is common to use at least three
そこで図9に示したシート類のうち、拡散シート94を除去してバックライトユニットの安価化を計るというような提案も出てきている(例えば特許文献2参照)。
しかしシート類のうちで非常に高価なのは輝度上昇フィルムで、この輝度上昇フィルムの削減が最も重要な課題となっている。
Therefore, a proposal has been made to reduce the cost of the backlight unit by removing the
However, the most expensive sheet is a brightness enhancement film, and the reduction of the brightness enhancement film is the most important issue.
そこで図9の構成から輝度上昇フィルムを1枚削除することによりコストを下げる方法がある。しかしながら輝度上昇フィルムを1枚抜くことにより、50%近い輝度ダウンを余儀なくされてしまっていた。
1枚の輝度上昇フィルムを用いる場合は、輝度上昇フィルムに対する入射光の最適入射角度は2枚輝度上昇フィルムに比べ立っている。その角度は、導光板出射面の法線に対する角度で定義されているが、輝度上昇フィルムを2枚用いる場合は最適角が48°前後、輝度上昇フィルムを1枚のみ用いる場合は30°前後とされている。
一般に図9の92で示したような反射プリズム付き導光板の出射光の角度はほぼ60°であり、導光板上の拡散シート94によって出射角度が小さくなる方向に曲げられて拡散シート越しの出射角は40〜50°前後となる。この角度は2枚輝度上昇フィルムを用いる場合は最適入射角となるが1枚のみ輝度上昇フィルムを用いる場合は最適入射角に遠いため、輝度の低下率が大きくなってしまうという問題があった。
Therefore, there is a method of reducing the cost by deleting one brightness enhancement film from the configuration of FIG. However, by removing one brightness enhancement film, the brightness has been reduced by nearly 50%.
When one brightness enhancement film is used, the optimum incident angle of incident light with respect to the brightness enhancement film is higher than that of the two brightness enhancement film. The angle is defined as an angle with respect to the normal line of the light guide plate exit surface. When two brightness enhancement films are used, the optimum angle is around 48 °, and when only one brightness enhancement film is used, it is around 30 °. Has been.
In general, the angle of light emitted from the light guide plate with a reflecting prism as shown by 92 in FIG. 9 is approximately 60 °, and the light is emitted through the diffusion sheet by being bent in a direction in which the light emission angle is reduced by the
解決しようとする課題は受光型表示装置用バックライトユニットの安価化を計りつつ、機能の低下を抑えることである。
The problem to be solved is to suppress the deterioration of the function while reducing the cost of the backlight unit for the light receiving display device.
本発明の液晶表示装置等の受光型表示装置を照明するバックライトユニットは、1枚のプリズム型導光板と1枚の上に凸のプリズムを有する輝度上昇フィルムとを有し、該導光板と該輝度上昇フィルムの間に導光板からの出射光の出射角を立たせるための出射角調整拡散シートを設け、該出射角拡散調整シートはレンチキュラーレンズシートであって、前記導光板の反射プリズムの稜線、前記輝度上昇フィルムのプリズムの稜線及び前記出射角調整拡散シートのレンチキュラーレンズの稜線が平行であって、光の進行方向に対して垂直に設定されていることを特徴とする。
A backlight unit for illuminating a light-receiving display device such as a liquid crystal display device of the present invention has one prism type light guide plate and a brightness enhancement film having a convex prism on one sheet, and the light guide plate An exit angle adjustment diffusion sheet for raising the exit angle of the output light from the light guide plate is provided between the brightness enhancement films, the exit angle diffusion adjustment sheet is a lenticular lens sheet, and the reflection prism of the light guide plate The ridgeline, the ridgeline of the prism of the brightness enhancement film, and the ridgeline of the lenticular lens of the emission angle adjusting diffusion sheet are parallel and set perpendicular to the light traveling direction .
また本発明のバックライトユニットは、前記出射角調整拡散シートのレンチキュラーレンズの稜線を1インチ当たり130本以下としたことを特徴とする。
The backlight unit of the present invention is characterized in that the ridge line of the lenticular lens of the emission angle adjusting diffusion sheet is 130 or less per inch.
本発明によれば、1枚のみ輝度上昇フィルムを用いる場合にマッチングした角度で輝度上昇フィルムに光を入射させることができるため、輝度の低下が少なくかつ大幅に安価化が可能なバックライトユニットを実現出来る。 According to the present invention, when only one brightness enhancement film is used, light can be incident on the brightness enhancement film at a matching angle. Therefore, a backlight unit that can reduce the brightness and can be greatly reduced in cost is provided. It can be realized.
本発明の液晶表示装置等の受光型表示装置を照明するバックライトユニットは、1枚のプリズム型導光板と1枚の輝度上昇フィルム1枚とを有し、該導光板と該輝度上昇フィルムの間に導光板からの出射光の出射角を立たせるための出射角調整拡散シートを設けた。 また前記出射角調整拡散シートをレンチキュラーレンズシートとした。さらに前記導光板の反射プリズムの稜線と前記輝度上昇フィルムプリズムの稜線を平行とし、前記出射角調整拡散シートのレンチキュラーレンズの稜線と前記輝度上昇フィルムプリズムの稜線も平行とした。 A backlight unit for illuminating a light receiving display device such as a liquid crystal display device of the present invention has one prism type light guide plate and one piece of brightness enhancement film, and the light guide plate and the brightness enhancement film. An exit angle adjusting diffusion sheet for raising the exit angle of the emitted light from the light guide plate is provided therebetween. The exit angle adjusting diffusion sheet was a lenticular lens sheet. Furthermore, the ridge line of the reflection prism of the light guide plate and the ridge line of the brightness enhancement film prism were made parallel, and the ridge line of the lenticular lens of the emission angle adjusting diffusion sheet and the ridge line of the brightness enhancement film prism were also made parallel.
図1は本発明によるバックライトユニットの実施例の斜視図である。
図1のバックライトユニットは、LED90を光源とし、該LED光源90の出射光が下部に反射プリズム91が形成された導光板92に入射され、該導光板92の出射光が出射角調整拡散シート10、プリズム面が形成された輝度上昇フィルム96を介して照明光として出射され、受光型表示装置である液晶表示装置100を照明している。導光板92の反射プリズム91の稜線14、輝度上昇フィルム96のプリズムの稜線16、後述する出射角調整拡散シート10のレンチキュラーレンズの稜線18とは平行に設定され、LED光源90の出射光の進行方向15と直交している。ここで光源90,導光板92、出射角調整拡散シート10、輝度上昇フィルム96がバックライトユニット12を構成している。
ここで輝度上昇フィルムとしては、たとえば住友スリーエム社のThin BEFシリーズを用いることが出来る。
図1のバックライトユニット12の構成が図9の構成と異なるのは、輝度上昇フィルムを1枚省いて1枚のみとしている点と、一般的な拡散シートに替えて出射角調整拡散シート10を用いている点である。
FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of a backlight unit according to the present invention.
The backlight unit of FIG. 1 uses an
Here, as the brightness enhancement film, for example, Thin BEF series manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used.
The configuration of the backlight unit 12 of FIG. 1 is different from the configuration of FIG. 9 in that one brightness enhancement film is omitted and only one sheet is used, and the emission angle adjusting
次に図2を用いて出射角調整拡散シート10の形状を説明する。
図2は本発明で用いる出射角調整拡散シート10の拡大図で、上部はかまぼこ形状となってレンチキュラーレンズ12を形成している。
出射角調整拡散シート10の材質としては透明性が高いPET,アクリル系樹脂等の使用が可能であり、製法としてはレンチキュラーレンズの形状を形成した型に上記材料を流し込む方法、上記材料のフィルムを同様の型でホットプレスする方法等種々あり得る。
またこのようなレンチキュラーレンズシートは民生機器で多く使われていること、標準品も存在することから、輝度上昇フィルムに対して非常に安価に製造可能である。したがって図1の構成のバックライトユニットは従来の図9の構成に比べて大幅な安価化が可能となっている。
Next, the shape of the emission angle adjusting
FIG. 2 is an enlarged view of the exit angle adjusting
As the material of the exit angle adjusting
In addition, since such lenticular lens sheets are widely used in consumer devices and there are standard products, they can be manufactured at a very low cost for a brightness enhancement film. Therefore, the backlight unit having the configuration shown in FIG. 1 can be greatly reduced in price as compared with the conventional configuration shown in FIG.
次に図8を用いて本発明によるバックライトユニットの光学的動作を説明するが、その前に図4で本明細書で使う座標軸を定義する。
図4に示すように、導光板92の平面の縦軸をY軸、横軸をX軸、導光板92の平面上方の表示装置方向である法線方向をZ軸とする。実際に照明光が出射されるZ’方向は法線軸Zに対して傾いているが、この傾き角を光出射角度とする。
Next, the optical operation of the backlight unit according to the present invention will be described with reference to FIG. 8, but before that, the coordinate axes used in this specification are defined in FIG.
As shown in FIG. 4, the vertical axis of the plane of the
図8は図1に示した本実施例の構成のバックライトユニットに照明光の状態を書き加えた図である。
図8において、LED光源90の出射光30はX軸方向に出射され、導光板92内では導光板92の上面と反射プリズム面91で反射されながらX軸方向に伝播されるが、最終的には光32で示すように法線方向38に対してαの角度を持って出射される。一般にプリズム型導光板92の出射角度αは約60°である。
導光板92の出射光32は出射角調整拡散シート10に入射されるが、出射角調整拡散シート10の出射光は34で示すように拡散される。該出射光34はレンチキュラーレンズの働きで異方性拡散される。すなわちX−Z面には拡散されるが、Y−Z面には拡散されない。この点が従来用いられていた拡散シート94と異なる点で、従来は拡散シート94によって光が当方的に、全方向に拡散されていた。
FIG. 8 is a diagram in which the state of illumination light is added to the backlight unit having the configuration of the present embodiment shown in FIG.
In FIG. 8, the emitted
The outgoing light 32 of the
出射角調整拡散シート10のレンチキュラーレンズの働きで出射光34は図に示すように拡散され、該拡散光の中心角度βは法線方向38に対して持ち上げられて、概ね30°となる。30°は輝度上昇フィルムを1枚用いた場合の推奨角度であり、その結果光34が輝度上昇フィルム96に入射されると、該光は輝度上昇フィルム96によって集光され表示装置100にほぼ垂直な光36とすることが出来液晶表示装置100に有効な、ほぼ垂直な照明光を与える。
図8に示したように、出射角調整拡散シート10においては入射光に対して出射光が拡散しており、輝度上昇フィルム96においては入射光に対して出射光が集光されている。
The
As shown in FIG. 8, the outgoing light is diffused with respect to the incident light in the outgoing angle adjusting
次にレンチキュラーレンズ面を設けた出射角調整拡散シート10の光の拡散状態を説明する。
図3はレンチキュラーレンズの密度に違いによる出射角調整拡散シート10の光の拡散状態を示した図である。
図3(a)はレンチキュラーレンズの稜線の1インチ当たりの密度(以下LPIと略記する)が無限大すなわちシートが鏡面の場合、図3(b)は160LPIの場合、図3(c)は100LPIの場合、図3(d)は70LPIの場合である。
図3(a)のようにシート30が鏡面の場合、入射光20は拡散されない光22となってシート30を通過する。
図3(b)のようにシート32のレンチキュラーレンズ稜線密度が160LPIの場合、入射光20はほぼ+−30°拡散された光24となる。
図3(c)のようにシート34のレンチキュラーレンズ稜線密度が100LPIの場合、入射光20はほぼ+−45°拡散された光26となる。
図3(d)のようにシート36のレンチキュラーレンズ稜線密度が70LPIの場合、入射光20はほぼ+−60°拡散された光28となる。
このようにレンチキュラーレンズは図8のαとβで示したような光の角度を平均的に屈折させる働きと同時に、拡散させる働きも有する。
Next, the light diffusion state of the emission angle adjusting
FIG. 3 is a diagram showing the light diffusion state of the emission angle adjusting
3A shows a case where the density per inch of the ridge line of the lenticular lens (hereinafter abbreviated as LPI) is infinite, that is, the sheet is a mirror surface, FIG. 3B shows 160 LPI, and FIG. 3C shows 100 LPI. In this case, FIG. 3D shows a case of 70 LPI.
When the
When the lenticular lens ridge density of the sheet 32 is 160 LPI as shown in FIG. 3B, the
When the lenticular lens ridge line density of the
When the lenticular lens ridge line density of the
Thus, the lenticular lens has the function of refracting the light angle as shown by α and β in FIG.
図5(a)は図5(b)に示したように、導光板92上に出射角調整拡散シート10を置いた場合の光強度をX−Z平面に沿って測定したグラフで、0°、+90°、−90°はそれぞれ光強度測定器を設置した照射光出射面の法線方向Z軸に対する角度を示している。図5(b)において、LED光源90は導光板92の左方に置かれ、出射光は導光板92内で反射を繰り返しながら右方に進んでいる。
図5(a)に示したグラフの縦軸は出射光の光強度、横軸はZ軸方向出射光の出射角度を示しており、一点鎖線は出射角調整拡散シート10として160LPIのシートを用いた場合の特性、点線は出射角調整拡散シート10として100LPIのシートを用いた場合の特性、実線は出射角調整拡散シート10として70LPIのシートを用いた場合の特性を示している。
FIG. 5A is a graph in which the light intensity when the emission angle adjusting
The vertical axis of the graph shown in FIG. 5A indicates the light intensity of the outgoing light, the horizontal axis indicates the outgoing angle of the outgoing light in the Z-axis direction, and the alternate long and short dash line uses a 160 LPI sheet as the outgoing angle adjusting
図5(a)のグラフに示したように、光強度のピーク位置はLPIが160の時は約60°と一般的なプリズム型導光板の出射角度とほぼ同様であるが、LPIを160→100→70と小さくするほど0°方向に移動して1枚輝度上昇フィルムの場合の最適入射角30°に近づいている。
すなわちLPI値を小さくするほど出射光をZ軸方向に立ち上げる効果が大きいことがわかった。
また光強度のピーク値はLPIを160→100→70と小さくするほど小さくなっている。すなわちLPI値を小さくするほど出射光の拡散度が大きくなっていることが示されており、これは図3の説明と一致している。
図5(a)からLPI値を小さく設定した方が輝度上昇フィルムを1枚用いた場合の入射光の推奨角度30°に近づけられることがわかった。
As shown in the graph of FIG. 5A, the peak position of the light intensity is about 60 ° when the LPI is 160, which is substantially the same as the emission angle of a general prism-type light guide plate. The smaller the value is from 100 to 70, the closer to the optimum incident angle of 30 ° in the case of a single brightness enhancement film.
That is, it was found that the smaller the LPI value, the greater the effect of raising the emitted light in the Z-axis direction.
The peak value of the light intensity decreases as the LPI is decreased from 160 → 100 → 70. That is, it is shown that the diffusivity of the emitted light increases as the LPI value decreases, which is consistent with the description of FIG.
From FIG. 5A, it was found that the LPI value can be set closer to the recommended incident light angle of 30 ° when one brightness enhancement film is used.
図6(a)は図6(b)に示したように、導光板92上に導光板92の反射プリズム91の稜線、輝度上昇フィルム96のプリズムの稜線、出射角調整拡散シート10のレンチキュラーレンズの稜線とがほぼ平行になるよう輝度上昇フィルム96と出射角調整拡散シート10を置いた場合の光強度を、X−Z平面に沿って測定したグラフで、0°、+90°、−90°はそれぞれ光強度測定器を設置した照射光出射面の法線方向Z軸に対する角度を示している。図6(a)はすなわち本発明の構成によるバックライトユニットの光強度を測定したグラフを示している。
図6(b)において、LED光源90は導光板92の左方に置かれ、出射光は導光板92内で反射を繰り返しながら右方に進んでいる。
図6(a)に示したグラフは図5(a)と同様、縦軸は出射光の光強度、横軸はZ軸方向出射光の出射角度を示しており、一点鎖線は出射角調整拡散シート10として160LPIのシートを用いた場合の特性、点線は出射角調整拡散シート10として100LPIのシートを用いた場合の特性、実線は出射角調整拡散シート10として70LPIのシートを用いた場合の特性を示している。
6A, as shown in FIG. 6B, the ridge line of the reflecting
In FIG. 6B, the
In the graph shown in FIG. 6A, as in FIG. 5A, the vertical axis indicates the light intensity of the outgoing light, the horizontal axis indicates the outgoing angle of the outgoing light in the Z-axis direction, and the alternate long and short dash line indicates the outgoing angle adjustment diffusion. Characteristics when a 160 LPI sheet is used as the
図6(a)のグラフに示したように、光強度の各ピーク位置はLPIを160→100→70と小さくするほど0°方向に移動しており、導光板92の法線方向である0°+−5°の人間の目38によって表示装置を見る領域ではLPI値が70の時が光強度が最も大きく、LPI値を100,160と大きくするにつれ光強度が小さくなる。
すなわち図6(a)から、輝度上昇フィルムを1枚のみ用いるバックライトユニットにおいては、LPI値を小さく設定した方が表示装置の法線方向の照明光を強くすることが出来ることがわかった。
また液晶表示装置を用いる機器の仕様によっては優先視角が正面、やや上方、やや下方と異なることがある。このような場合も光源90を置く位置と出射角調整拡散シートのレンチキュラーレンズのLPI値の設定により、輝度上昇フィルムを1枚のみ用いるバックライトユニットでも、照明光の出射角度を液晶表示装置の優先視角に合わせることが出来る。
As shown in the graph of FIG. 6A, each peak position of the light intensity moves in the 0 ° direction as the LPI is decreased from 160 → 100 → 70, and 0 which is the normal direction of the
That is, FIG. 6A shows that in the backlight unit using only one brightness enhancement film, the illumination light in the normal direction of the display device can be increased by setting the LPI value small.
Further, depending on the specifications of the device using the liquid crystal display device, the priority viewing angle may differ from the front, slightly above, or slightly below. Even in such a case, by setting the position of the
図7はバックライトユニットの輝度を最も重要な導光板92の法線方向、すなわち図5(a)の目38の位置から測定した結果を表にしたものである。
表においてはバックライトユニットの平面を9分割し、各部分の輝度を測定した値を表している。光源は導光板の左方に置いている。また表x−1は測定した輝度を記しており、表x−2は従来のバックライトユニットの輝度に対する割合を計算した結果を記している。従来技術の値を記した表1におけるバックライトユニットにおいては導光板、拡散シート、2枚の輝度上昇フィルムが図9のように配置されており、表2〜表5においては導光板、通常の拡散シートもしくは出射角調整拡散シート、1枚の輝度上昇フィルムが図1のように配置されている。
FIG. 7 is a table showing the results of measuring the luminance of the backlight unit from the most important normal direction of the
In the table, the plane of the backlight unit is divided into nine parts, and the brightness values of each part are measured. The light source is placed on the left side of the light guide plate. Table x-1 shows the measured luminance, and Table x-2 shows the result of calculating the ratio to the luminance of the conventional backlight unit. In the backlight unit in Table 1 showing the values of the prior art, the light guide plate, the diffusion sheet, and the two brightness enhancement films are arranged as shown in FIG. A diffusion sheet or an emission angle adjusting diffusion sheet and one brightness enhancement film are arranged as shown in FIG.
表1は通常拡散シートと輝度上昇フィルム2枚とを用いた従来のバックライトユニットの輝度データである。本発明の課題は高価な輝度上昇フィルムを1枚削除してかつ表1に示した従来の輝度に近い輝度を得ることにある。
表2−1は従来用いていた通常の拡散シートと輝度上昇フィルムを1枚用いたバックライトユニット、すなわち単純に輝度上昇フィルムを1枚削減したバックライトユニットの輝度データであるが、表2−2のAVG48%で示すように、輝度がほぼ半減してしまい使用に耐えない。
表3−1は160LPIの出射角調整拡散シートと輝度上昇フィルムを1枚用いたバックライトユニットの輝度データであるが、表3−2のAVG40%で示すように、従来の通常の拡散シートを用いたよりもさらに輝度が低くなってしまい、やはり使用に耐えない。
表4−1は100LPIの出射角調整拡散シートと輝度上昇フィルムを1枚用いたバックライトユニットの輝度データであるが、表4−2のAVG85%で示すように、輝度の上昇が顕著である。
表5−1は70LPIの出射角調整拡散シートと輝度上昇フィルムを1枚用いたバックライトユニットの輝度データであるが、表5−2のAVG95%で示すように、輝度の上昇はさらに顕著で表1に示した輝度上昇フィルム2枚とを用いた従来のバックライトユニットに近い特性を出すことが出来ている。
Table 1 shows luminance data of a conventional backlight unit using a normal diffusion sheet and two brightness enhancement films. An object of the present invention is to delete one expensive brightness enhancement film and obtain a brightness close to the conventional brightness shown in Table 1.
Table 2-1 shows the luminance data of a conventional backlight unit using one normal diffusion sheet and one brightness enhancement film, that is, a backlight unit in which one brightness enhancement film is simply reduced. As shown by
Table 3-1 shows the luminance data of a backlight unit using a 160 LPI exit angle adjusting diffusion sheet and one brightness enhancement film. As shown in AVG 40% in Table 3-2, a conventional normal diffusion sheet is used. The brightness is lower than that used, and it is still unusable.
Table 4-1 shows the luminance data of the backlight unit using one 100 LPI emission angle adjusting diffusion sheet and one luminance increasing film. As shown by AVG85% in Table 4-2, the luminance increase is remarkable. .
Table 5-1 shows the luminance data of the backlight unit using one 70 LPI emission angle adjusting diffusion sheet and one luminance increasing film. As shown by
このように図1に示した本発明によるバックライトユニットは、出射角調整拡散シートのレンチキュラーレンズの稜線密度が重要である。実験によればレンチキュラーレンズの稜線が1インチ当たりほぼ70本が最善であるが、160LPIと100LPIの中間の1インチ当たり130本以下で急激に特性が改善された。またさらに好ましくは100LPIと70LPIの中間の1インチ当たり85本以下とすることで、この値とすると従来の高価なバックライトユニットと近似した特性が得られることがわかった。 Thus, in the backlight unit according to the present invention shown in FIG. 1, the ridge line density of the lenticular lens of the emission angle adjusting diffusion sheet is important. According to the experiment, the ridge line of the lenticular lens is optimally about 70 per inch, but the characteristics are drastically improved at 130 or less per inch, which is between 160 LPI and 100 LPI. Furthermore, it was found that by setting this value to 85 or less per inch, which is intermediate between 100 LPI and 70 LPI, a characteristic approximate to that of a conventional expensive backlight unit can be obtained.
以上説明したように、本発明によるバックライトユニットは高価な輝度上昇フィルムを1枚削減し、拡散シートをレンチキュラーレンズシートのような拡散制御の出来る安価なシートとすることにより、バックライトの安価化を実現しつつ機能の低下を抑えること、すなわち輝度の低下を抑えることが出来た。
これが実現出来たのはレンチキュラーレンズのような拡散制御の出来るシートを拡散シートとして導光板に配置することにより、プリズム型導光板の出射光をZ軸方向に立ち上げ、1枚輝度上昇フィルムの最適入射角に近づけたためである。
またレンチキュラーシートによる拡散は異方性の拡散であるため、X−Z面には光を拡散するが、Y−Z面には光を拡散しない。本発明によるバックライトユニットでは輝度上昇フィルムが1枚であり、X−Z面での光は集光できるがY−Z面での光は集光できないためレンチキュラーシートによる異方性の拡散が大きな効果を発揮している。
As described above, the backlight unit according to the present invention reduces the cost of the backlight by reducing one expensive brightness enhancement film and making the diffusion sheet an inexpensive sheet that can control diffusion such as a lenticular lens sheet. It was possible to suppress the decrease in function while achieving the above, that is, the decrease in luminance.
This was achieved by placing a diffusion-controllable sheet, such as a lenticular lens, on the light guide plate as a diffusion sheet. This is because it is close to the incident angle.
Further, since the diffusion by the lenticular sheet is anisotropic diffusion, light is diffused in the XZ plane, but light is not diffused in the YZ plane. In the backlight unit according to the present invention, there is one brightness enhancement film, and the light on the XZ plane can be collected but the light on the YZ plane cannot be collected. Therefore, anisotropic diffusion by the lenticular sheet is large. It is effective.
本実施例では出射角調整拡散シートとしてレンチキュラーレンズシートを用いた例を示したが、光学的に同様の効果があれば他のタイプのシートを出射角調整拡散シートとして用いることも勿論可能である。
なお、図1に示した実施例では、出射角調整拡散シート10のレンチキュラーレンズ面を上面に、輝度上昇フィルム96のプリズム面を上面にして表示装置100側とする構成を示したが、上記それぞれの面の少なくとも一方を下面とする構成も当然成立し得る。
In this embodiment, an example in which a lenticular lens sheet is used as the exit angle adjusting diffusion sheet is shown, but other types of sheets can of course be used as the exit angle adjusting diffusion sheet as long as the optically similar effect is obtained. .
In the embodiment shown in FIG. 1, the lenticular lens surface of the exit angle adjusting
100 液晶表示装置等の受光型表示装置
12 バックライトユニット
92 プリズム型導光板
96 輝度上昇フィルム
10 出射角調整拡散シート
14 導光板の反射プリズムの稜線
16 輝度上昇フィルムプリズムの稜線
18 出射角調整拡散シートのレンチキュラーレンズの稜線
DESCRIPTION OF
Claims (2)
1枚のプリズム型導光板と1枚の上に凸のプリズムを有する輝度上昇フィルムとを有し、該導光板と該輝度上昇フィルムの間に導光板からの出射光の出射角を立たせるための出射角調整拡散シートを設け、該出射角拡散調整シートはレンチキュラーレンズシートであって、前記導光板の反射プリズムの稜線、前記輝度上昇フィルムのプリズムの稜線及び前記出射角調整拡散シートのレンチキュラーレンズの稜線が平行であって、光の進行方向に対して垂直に設定されていることを特徴とするバックライトユニット。 In a backlight unit that illuminates a light receiving display device such as a liquid crystal display device,
In order to increase the emission angle of the light emitted from the light guide plate between the light guide plate and the brightness enhancement film, having a prism type light guide plate and a brightness enhancement film having a convex prism on the sheet. The exit angle adjustment diffusion sheet is a lenticular lens sheet, the ridge line of the reflection prism of the light guide plate, the ridge line of the prism of the brightness enhancement film, and the lenticular lens of the exit angle adjustment diffusion sheet The backlight unit is characterized in that the ridge lines are set parallel to each other and perpendicular to the light traveling direction .
2. The backlight unit according to claim 1, wherein the number of ridge lines of the lenticular lens of the emission angle adjusting diffusion sheet is 130 or less per inch.
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