JP5391847B2 - Backlight device and image display device - Google Patents
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本発明は、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を光源として用いたバックライト装置、およびこれを用いた画像表示装置に関する。 The present invention relates to a backlight device using a light emitting diode (LED) as a light source and an image display device using the backlight device.
従来、液晶表示パネルを背面側からバックライト装置により照明して画像を表示する画像表示装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an image display device that displays an image by illuminating a liquid crystal display panel from the back side with a backlight device is known.
このような画像表示装置等で用いられるバックライト装置の光源としては、冷陰極管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)等の蛍光管が多く用いられている。蛍光管は、点灯するために高い電圧を必要とし、また、点灯、消灯を頻繁に繰り返すと寿命が短くなる。さらに、蛍光管は、一般的にガラス材によって形成されているため、バックライト光源として形状の自由度に制限があった。 As a light source of a backlight device used in such an image display device or the like, a fluorescent tube such as a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) is often used. A fluorescent tube requires a high voltage to be lit, and its life is shortened if lighting and extinguishing are frequently repeated. Furthermore, since the fluorescent tube is generally formed of a glass material, the degree of freedom in shape as a backlight light source is limited.
そこで、蛍光管にかわる光源として、LEDの利用が広がっている。バックライト装置には一般に白色光が用いられ、白色LEDを配列して白色の照明光を発光するものや、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色のLEDを配列し、これらの3色の光を混色して白色光とするもの等がある。白色LEDには、短波長LEDチップにRGB蛍光体を組み合わせて白色を得る方式や、青色LEDチップに黄色の蛍光体を組み合わせて白色を得る方式、あるいは、RGBの3色のLEDチップの混光として白色を得る方式、補色となる2色のLEDチップの混光として白色を得る方式等がある。 Therefore, the use of LEDs is spreading as a light source that replaces fluorescent tubes. In general, white light is used for the backlight device, and white LEDs are arranged to emit white illumination light, and LEDs of three colors R (red), G (green), and B (blue) are arranged. Some of these three colors are mixed into white light. For white LEDs, a method of obtaining white by combining RGB phosphors with a short wavelength LED chip, a method of obtaining white by combining yellow phosphors with a blue LED chip, or a mixture of RGB three-color LED chips There are a method for obtaining white, a method for obtaining white as mixed light of two complementary color LED chips, and the like.
LEDは、蛍光管に比べて低電圧で駆動することができ、消費電力が少なく、寿命が長い等の優位な性能を有している。また、3色のLEDを使用したバックライト装置では、光の3原色に近い波長から白色光を得るため、蛍光管を使用した場合に比べて色の自由度が高まるという特徴がある。特に色再現性を大幅に拡大することが可能で、NTSC規格比で100%を超える色再現性を実現したり、白色点(白の色味)を自由に調整したりすることができるようになる。 The LED can be driven at a lower voltage than the fluorescent tube, has superior performance such as low power consumption and long life. In addition, the backlight device using three color LEDs has a feature that the degree of freedom of color is increased as compared with the case where a fluorescent tube is used in order to obtain white light from wavelengths close to the three primary colors of light. In particular, the color reproducibility can be greatly expanded so that the color reproducibility exceeding 100% compared to the NTSC standard can be realized and the white point (white color) can be freely adjusted. Become.
LEDを使用したバックライト装置には、透明な導光板に側面からLEDの光を入射させ、導光板の表面から射出される光により液晶表示パネルを照明するエッジライト方式のバックライト装置や、液晶表示パネル背面側の直下にLEDを配置する直下型のバックライト装置等がある。 In backlight devices using LEDs, an edge-light type backlight device that illuminates a liquid crystal display panel with light emitted from the surface of the light guide plate is incident on a transparent light guide plate, and liquid crystal There is a direct-type backlight device or the like in which an LED is arranged directly below the back side of the display panel.
半導体素子であるLEDは、その光学特性、電気特性、寿命等に温度依存性があり、温度が上がるにつれて発光輝度が低下し、発光波長が長くなり、寿命が短くなるという特性を示す。 An LED, which is a semiconductor element, has temperature dependency in its optical characteristics, electrical characteristics, lifetime, etc., and exhibits the characteristics that as the temperature rises, the emission luminance decreases, the emission wavelength increases, and the lifetime decreases.
LEDの温度による特性の変化の割合は、LEDの発光色により異なる。例えば、RGBの3色のLEDを配列し、これらの3色の光を混色して白色光を得る場合では、RのLEDはAlGaInP系、G,BのLEDはInGaN系とそれぞれ組成が異なり、それぞれに得られる輝度の温度特性が異なる。室温からの温度上昇値80℃あたり、AlGaInP系で約20%、InGaN系で約10%輝度が低下する。また、青色LED励起による黄色蛍光体との組み合わせによる白色LEDでは、室温からの温度上昇値60℃あたり、約25%発光効率が低下する。 The rate of change in characteristics due to the temperature of the LED varies depending on the emission color of the LED. For example, when three colors of RGB LEDs are arranged and white light is obtained by mixing these three colors of light, the composition of R LEDs is different from that of AlGaInP, and the LEDs of G and B are different from InGaN. The temperature characteristics of the brightness obtained are different. The brightness decreases by about 20% in the AlGaInP system and about 10% in the InGaN system at a temperature increase value of 80 ° C. from room temperature. Moreover, in white LED by the combination with the yellow fluorescent substance by blue LED excitation, about 25% of luminous efficiency falls per 60 degreeC temperature rise value from room temperature.
LEDは駆動により発熱するが、バックライト装置においてLEDから発する熱は、まず実装基板に拡散され、さらにバックライト装置の筐体等へ伝わり、最終的に周囲の空気へと対流と輻射により放熱する。 The LED generates heat by driving, but the heat generated from the LED in the backlight device is first diffused to the mounting substrate, further transmitted to the casing of the backlight device, etc., and finally dissipated to the surrounding air by convection and radiation. .
バックライト装置を備える画像表示装置は、液晶表示パネルの表示面が鉛直方向に沿うように、水平面に立設される。このため、バックライト装置表面から周囲の空気への対流放熱の際、装置下部から上部方向に行くにつれて温度境界層が発達し、上へ行くほど装置表面の温度が高くなる。したがって、装置の上部と下部とで表面温度の不均一が生じる。 An image display device including a backlight device is erected on a horizontal plane so that the display surface of the liquid crystal display panel is along the vertical direction. For this reason, during convection heat radiation from the backlight device surface to the surrounding air, a temperature boundary layer develops from the lower portion of the device toward the upper portion, and the temperature of the device surface increases as it goes upward. Therefore, the surface temperature is non-uniform between the upper part and the lower part of the apparatus.
バックライト装置では、液晶表示パネルを均一に照明するために、光源として用いられる複数のLEDの輝度、発光波長(発光色)、および寿命が均一であることが要求される。しかし、上記のようなバックライト装置の表面温度の不均一が、複数のLED間における輝度不均一、発光色不均一、寿命のばらつきを招く。前述のように、LEDの特性に温度依存性があるからである。 In the backlight device, in order to uniformly illuminate the liquid crystal display panel, it is required that the luminance, emission wavelength (emission color), and lifetime of the plurality of LEDs used as the light source are uniform. However, the non-uniformity of the surface temperature of the backlight device as described above causes non-uniform luminance, non-uniform emission color, and variation in lifetime among a plurality of LEDs. This is because the LED characteristics have temperature dependency as described above.
特許文献1には、直下型およびエッジライト方式のバックライト装置において、LEDを実装する基板の表面に高い反射率を有する導電性部材をパターン形成することにより、別途反射板を設けることなくLEDの光を有効利用するとともに、LEDから発する熱を効率よく拡散させる技術が開示されている。そして、特許文献1には、上述したようなLEDの発熱による装置表面温度の不均一に対処するため、LED実装基板表面の導電性部材のパターンの面積および厚さの少なくとも一方を上下方向で徐々に変化させ、熱拡散の程度を調整することが記載されている。 In Patent Document 1, in a direct-type and edge-light type backlight device, a conductive member having a high reflectance is formed on the surface of a substrate on which the LED is mounted, so that the LED can be formed without providing a separate reflector. A technique for effectively diffusing heat generated from an LED while effectively utilizing light is disclosed. And in patent document 1, in order to cope with the nonuniformity of the apparatus surface temperature by the heat_generation | fever of LED as mentioned above, at least one of the area and thickness of the pattern of the electroconductive member of the LED mounting substrate surface is gradually made up and down. And adjusting the degree of thermal diffusion.
上述のように、特許文献1では、熱拡散の程度を調整するため、LED実装基板表面の導電性部材のパターンの面積および厚さの少なくとも一方を上下方向で徐々に変化させている。しかしながら、LED実装基板表面のパターン形成に用いる導電性部材の厚さは、現実的には17.5μm,35μm,70μm程度であり、発熱密度が大きいLEDの熱拡散経路としては十分でなく、選択の幅も限られる。さらに熱拡散を大きくしようとすると、導電性部材をさらに厚くすることになるが、これはコストの増加につながる。 As described above, in Patent Document 1, in order to adjust the degree of thermal diffusion, at least one of the area and thickness of the pattern of the conductive member on the surface of the LED mounting substrate is gradually changed in the vertical direction. However, the thickness of the conductive member used for pattern formation on the surface of the LED mounting substrate is actually about 17.5 μm, 35 μm, and 70 μm, which is not sufficient as a heat diffusion path for an LED having a large heat generation density. The width of is also limited. If the thermal diffusion is further increased, the conductive member becomes thicker, which leads to an increase in cost.
パターンの面積を拡大して熱拡散を試みる場合、直下型のバックライト装置であれば、LEDの実装間隔に面積的余裕があり、装置の上下方向の熱拡散の程度に応じた調整範囲が確保できる。 When attempting thermal diffusion by enlarging the area of the pattern, if it is a direct-type backlight device, there is an area margin in the LED mounting interval, and an adjustment range according to the degree of thermal diffusion in the vertical direction of the device is secured. it can.
しかし、エッジライト方式のバックライト装置を用いた画像表示装置は、その寸法的な特長から薄型であり、直下型のようにLED実装基板に面積的余裕が確保できない。よって、導電性部材の面積拡大によって熱拡散の程度を調整することは困難である。 However, an image display device using an edge light type backlight device is thin because of its dimensional features, and an area margin cannot be secured on an LED mounting substrate unlike a direct type. Therefore, it is difficult to adjust the degree of thermal diffusion by expanding the area of the conductive member.
また、エッジライト方式のバックライト装置では、複数のLEDを比較的狭い間隔で直線状に配列した光源を用いるが、このような光源では発熱密度が大きい。このため、上述のように、導電性部材の厚さの拡大によって熱拡散の程度を調整するには、現実的な17.5μm,35μm,70μm程度の範囲では、いずれも調整に十分でない。 Further, an edge light type backlight device uses a light source in which a plurality of LEDs are arranged in a straight line at a relatively narrow interval, but such a light source has a large heat generation density. For this reason, as described above, in order to adjust the degree of thermal diffusion by increasing the thickness of the conductive member, any practical range of 17.5 μm, 35 μm, and 70 μm is not sufficient for adjustment.
このように、エッジライト方式のバックライト装置では、バックライト装置において生じる表面温度の不均一を抑制することが困難であった。このため、複数のLED間における輝度不均一、発光色不均一、寿命のばらつきが生じ、その結果、導光板の光を射出する面である射出面の輝度分布の不均一を招き、液晶表示パネルを均一に照明することができなくなることがあった。 As described above, in the edge light type backlight device, it is difficult to suppress the nonuniformity of the surface temperature generated in the backlight device. For this reason, non-uniform brightness, non-uniform light emission color, and variation in lifetime occur among a plurality of LEDs, and as a result, non-uniformity in the luminance distribution of the exit surface, which is the surface from which light is emitted from the light guide plate, is caused. Could not be illuminated uniformly.
本発明は上記に鑑みてなされたもので、光を射出する射出面の輝度分布の均一性が良好なエッジライト方式のバックライト装置、およびこれを用いた画像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an edge-light type backlight device having good uniformity of luminance distribution on an exit surface from which light is emitted, and an image display device using the same. To do.
上記目的を達成するため、請求項1に係るバックライト装置は、LEDチップを有する複数のLEDパッケージが直線状に配置された光源と、互いに対向する2つの平担面部を有し、前記平坦面部のうちの一方の平坦面部が面内に複数の反射部が形成された反射面であり、他方の平坦面部が光を射出する射出面である導光板と、を備え、前記導光板の前記反射面と前記射出面とが鉛直方向に沿うように前記導光板を配置したときに、前記光源は前記導光板の鉛直方向に沿った側面の少なくとも1面に沿って配置され、前記光源の前記複数のLEDパッケージの配置間隔は鉛直方向の上側に向かうほど広く、前記反射面の前記複数の反射部の配置間隔は鉛直方向の上側に向かうほど狭くなっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a backlight device according to claim 1 includes a light source in which a plurality of LED packages each having an LED chip are arranged in a straight line, two flat supporting surface portions facing each other, and the flat surface portion. One of the flat surface portions is a reflecting surface having a plurality of reflecting portions formed in the surface, and the other flat surface portion is a light emitting plate that emits light, and the reflection of the light guiding plate When the light guide plate is disposed such that the surface and the exit surface are along the vertical direction, the light source is disposed along at least one of the side surfaces along the vertical direction of the light guide plate, and the plurality of the light sources The arrangement interval of the LED package is wider toward the upper side in the vertical direction, and the arrangement interval of the plurality of reflection portions on the reflection surface is narrower toward the upper side in the vertical direction.
請求項2に係るバックライト装置は、LEDチップを有する複数のLEDパッケージが直線状に配置された光源と、互いに対向する2つの平担面部を有し、前記平坦面部のうちの一方の平坦面部が面内に複数の反射部が形成された反射面であり、他方の平坦面部が光を射出する射出面である導光板と、を備え、前記導光板の前記反射面と前記射出面とが鉛直方向に沿うように前記導光板を配置したときに、前記光源は前記導光板の鉛直方向に沿った側面の少なくとも1面に沿って配置され、前記光源の前記複数のLEDパッケージの配置間隔は鉛直方向の上側に向かうほど広く、前記反射面の前記複数の反射部における前記導光板との境界面の断面積は鉛直方向の上側に向かうほど大きくなっていることを特徴とする。
The backlight device according to
請求項3に係るバックライト装置は、LEDチップを有する複数のLEDパッケージが直線状に配置された光源と、互いに対向する2つの平担面部を有し、前記平坦面部のうちの一方の平坦面部が面内に複数の反射部が形成された反射面であり、他方の平坦面部が光を射出する射出面である導光板と、を備え、前記導光板の前記反射面と前記射出面とが鉛直方向に沿うように前記導光板を配置したときに、前記光源は鉛直方向と直交する方向の前記導光板の側面である上部側面と下部側面に沿ってそれぞれ配置され、前記上部側面に沿って配置される光源における前記複数のLEDパッケージの配置間隔は前記下部側面に沿って配置される光源における前記複数のLEDパッケージの配置間隔より広く、前記反射面の前記複数の反射部の配置間隔は前記導光板における鉛直方向の中心位置より上側の所定の位置で最も狭くなっていることを特徴とする。
The backlight device according to
請求項4に係るバックライト装置は、LEDチップを有する複数のLEDパッケージが直線状に配置された光源と、互いに対向する2つの平担面部を有し、前記平坦面部のうちの一方の平坦面部が面内に複数の反射部が形成された反射面であり、他方の平坦面部が光を射出する射出面である導光板と、を備え、前記導光板の前記反射面と前記射出面とが鉛直方向に沿うように前記導光板を配置したときに、前記光源は鉛直方向と直交する方向の前記導光板の側面である上部側面と下部側面に沿ってそれぞれ配置され、前記上部側面に沿って配置される光源における前記複数のLEDパッケージの配置間隔は前記下部側面に沿って配置される光源における前記複数のLEDパッケージの配置間隔より広く、前記反射面の前記複数の反射部における前記導光板との境界面の断面積は前記導光板における鉛直方向の中心位置より上側の所定の位置で最も大きくなっていることを特徴とする。
The backlight device according to
請求項5に係るバックライト装置は、請求項3または請求項4に記載のバックライト装置において、前記光源はさらに、前記導光板の鉛直方向に沿った側面の少なくとも1面に沿って配置され、前記光源の前記複数のLEDパッケージの配置間隔は鉛直方向の上側に向かうほど広くなっていることを特徴とする。
The backlight device according to claim 5 is the backlight device according to
請求項6に係るバックライト装置は、請求項1乃至5のいずれか1項に記載のバックライト装置において、前記反射部は、白色塗料からなることを特徴とする。 The backlight device according to a sixth aspect is the backlight device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the reflecting portion is made of a white paint.
請求項7に係る画像表示装置は、請求項1乃至6のいずれか1項に記載のバックライト装置と、前記バックライト装置の前記導光板の前記射出面側に設置され、前記導光板から射出した光により照明される液晶表示パネルと、を備えることを特徴とする。 An image display device according to a seventh aspect is provided on the light emission plate side of the backlight device according to any one of the first to sixth aspects and the light guide plate of the backlight device, and is emitted from the light guide plate. And a liquid crystal display panel illuminated by the light.
本発明によれば、光を射出する射出面の輝度分布の均一性が良好なエッジライト方式のバックライト装置、およびこれを用いた画像表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the backlight apparatus of an edge light system with favorable uniformity of the luminance distribution of the emission surface which inject | emits light, and an image display apparatus using the same can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の図面の記載において、同一または同等の部分には同一または同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or equivalent parts are denoted by the same or equivalent reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and different from the actual ones. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。 Further, the embodiment described below exemplifies an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention. The technical idea of the present invention is the arrangement of each component as described below. It is not something specific. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.
図1は、本発明の実施の形態に係るバックライト装置を備える画像表示装置の外観図、図2は、図1におけるA−A線に沿った部分断面図、図3は、本実施の形態に係るバックライト装置の要部を示す平面図である。 1 is an external view of an image display device including a backlight device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is the present embodiment. It is a top view which shows the principal part of the backlight apparatus which concerns on.
図1に示すように、画像表示装置1は、入力される画像信号に応じて画像を表示する液晶表示パネル2と、液晶表示パネル2を背面側から照明するバックライト装置3とを備える。画像表示装置1は、液晶表示パネル2の表示面が鉛直方向に沿うように、水平面に立設される。ここで、鉛直方向をY方向とし、液晶表示パネル2の表示面と平行かつY方向に直交する方向をX方向、X方向およびY方向の双方と直交する方向をZ方向とする。
As shown in FIG. 1, the image display device 1 includes a liquid
図2、図3に示すように、本実施の形態に係るバックライト装置3は、導光板4と、光源5A,5Bと、光学シート部6と、反射シート7と、フレーム8と、リアカバー9とを備える。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
導光板4は、透明な材料からなる厚さ1.5mm〜4mm程度の形状が矩形の板により構成される。導光板4の材料としては、PMMA樹脂(ポリメタクリル酸メチル樹脂)等の光透過率が高い材料が用いられる。
The
導光板4の反射面である裏面4bには、多数のドット状の反射部10が形成されている。反射部10は、酸化チタン等を含有する白色塗料が、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法等により、導光板4の裏面4bに印刷されて形成されている。反射部10は、導光板4内を進行する光のうち、反射部10に入射した光を乱反射する。反射部10は、例えば、導光板4を平面とし導光板4との界面の形状である平面視形状が円形で直径300μm程度に形成される。なお、反射部10の平面視形状は円形に限らない。
A large number of dot-like reflecting
反射部10は、図3に示すように、その配置間隔が、Y方向においては上側(+Y側)に向かうほど小さくなり、X方向においては左右両側から中央側に向かうほど小さくなるように形成される。なお、図3は、導光板4の裏面4b側から見た平面図である。反射部10の配置間隔は、平均で例えば800μm程度であり、例えば400μm〜1200μm程度の範囲で設定される。
As shown in FIG. 3, the
反射部10のY方向における配置間隔を上側に向かうほど小さくするのは、後述するように上側に向かうほど光源5A,5BのLEDパッケージ51の配置間隔Pが大きく、導光板4に入射する光の輝度が低くなることから、反射部10を密に配置することにより、導光板4の射出面4aのY方向における輝度の均一化を図るためである。
The reason why the arrangement interval in the Y direction of the reflecting
また、反射部10のX方向における配置間隔を導光板4の中央側に向かうほど小さくするのは、光源5A,5Bから遠く、到達する光が減少する中央付近において反射部10を密に配置することにより、導光板4の射出面4aのX方向における輝度の均一化を図るためである。
Further, the reason why the arrangement interval in the X direction of the reflecting
導光板4は、Y方向に沿う側面4c,4dから入射する光源5A,5Bからの光を導光し、反射部10により乱反射された光の少なくとも一部を、裏面4bに略平行に対向する表面である射出面4aから射出する。
The
光源5Aは、LEDチップ(図示せず)を有する複数のLEDパッケージ51と、LEDパッケージ51を実装する基板52とを備える。光源5Bも同様の構成である。光源5A,5Bは、それぞれ導光板4のY方向の2辺に沿った側面4c,4dに対向して配置され、LEDパッケージ51からの光を側面4c,4dに入射させる。
The
LEDパッケージ51は、例えば、青色LEDチップを黄色蛍光体、または赤色蛍光体と緑色蛍光体とを混合した蛍光体で覆い、青色光で蛍光体を励起することにより、白色光を射出するものである。LEDパッケージ51は、基板52上において1列または複数列の直線状に配列され、そのY方向における配置間隔P(Y方向におけるLEDパッケージ51の中心間距離)が、上側に向かうほど大きくなるように配置されている。
The
基板52は、例えばポリイミド基材のフレキシブル基板、アルミニウム薄板基材のメタルベース基板等の、LEDパッケージ51が発する熱を効率よく伝導、拡散させる放熱性の高い基板からなる。
The
基板52は、図示しない熱伝導性放熱シートによってフレーム8に密着されている。これにより、基板52とフレーム8との接触面間の接触熱抵抗を小さくし、効率よく基板52からの熱をフレーム8に伝導させることができる。なお、基板52と熱伝導性放熱シートとの間に、アルミニウム等の棒状の金属で形成された図示しないヒートシンクを設け、基板52からの熱をヒートシンク内で一様に拡散させるようにしてもよい。また、ヒートシンクとフレーム8とを熱的に接続させて、効率よく放熱させる構造でもよい。
The board |
光学シート部6は、液晶表示パネル2と導光板4の射出面4aとの間に配置され、射出面4aから射出された光に配光特性や輝度均一特性を与える。光学シート部6は、入射した光を拡散する拡散シートを含み、その他に、入射した光の進行方向を所定の方向に制御するプリズムシート、入射した光のうち所定方向の直線偏光のみを透過する偏光シート等を適宜組み合わせて構成される。
The optical sheet unit 6 is disposed between the liquid
反射シート7は、導光板4の裏面4b側に設けられ、導光板4の裏面4bから外部に漏れた光を導光板4側に反射することにより、LEDパッケージ51から射出した光の利用効率を高める。
The
フレーム8とリアカバー9とは、ともにアルミニウム等からなり、導光板4、光源5A,5B等の各部を収納する筐体を構成するものである。フレーム8は、導光板4等の周囲を囲む外枠を構成するとともに、導光板4の射出面4a側に光学シート部6を挟んで液晶表示パネル2を保持する。リアカバー9は、バックライト装置3の背面側を覆う。
The frame 8 and the
アルミニウムからなるフレーム8は、放熱性が良好であり、光源5A,5Bの熱を効率よく拡散させ、周囲空気へと対流、輻射放熱させる機能も有する。
The frame 8 made of aluminum has good heat dissipation, and also has a function of efficiently diffusing the heat of the
ここで、光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51のY方向における配置間隔Pについて説明する。
Here, the arrangement interval P in the Y direction of the
一般に、自然対流による対流放熱の場合、鉛直方向に配設された発熱体の最下部は、周囲空気の温度で対流放熱(冷却)され、最下部以外では、それより下側で温度上昇された空気の温度による対流放熱(冷却)となる。このため、発熱体の上部では、高い温度による対流放熱になるので、放熱量が小さくなり、上へ行くほど温度が上昇する。 In general, in the case of convection heat radiation by natural convection, the lowermost part of the heating element arranged in the vertical direction is convectively radiated (cooled) at the temperature of the ambient air, and the temperature is raised below it except for the lowermost part. It becomes convection heat radiation (cooling) by the temperature of air. For this reason, in the upper part of a heat generating body, since it becomes the convection heat radiation by high temperature, the amount of heat radiation becomes small and temperature goes up, so that it goes up.
周囲空気への熱伝達の割合(熱伝達率)は、以下の(数式1)のように、周囲空気との温度差との関数で表される。 The rate of heat transfer to the ambient air (heat transfer rate) is expressed as a function of the temperature difference from the ambient air, as in (Equation 1) below.
H = K(ΔTa/L)0.25 (W/m2・℃) …(数式1)
ここで、ΔTaは周囲空気温度と発熱体の温度差、Lは発熱体の長さ、Hは熱伝達率、Kは空気物性および発熱体の形態による係数の積である。
H = K (ΔTa / L) 0.25 (W / m 2 · ° C.) (Equation 1)
Here, ΔTa is the temperature difference between the ambient air temperature and the heating element, L is the length of the heating element, H is the heat transfer coefficient, and K is the product of the coefficient of air properties and the form of the heating element.
上述のように、発熱体の下部で高められた温度の空気によって、上へ行くほど周囲空気温度が徐々に高まるが、(数式1)より、周囲空気の温度上昇で熱伝達率Hは減少する。よって、上へ行くほど発熱体の放熱量が小さくなり、温度が上昇する。 As described above, the temperature of the ambient air gradually increases as it goes upward due to the temperature of the air raised at the lower portion of the heating element, but from (Equation 1), the heat transfer coefficient H decreases as the temperature of the ambient air increases. . Therefore, the amount of heat released from the heating element decreases as it goes upward, and the temperature rises.
ここで、発熱体と周囲空気との間の温度差がある場合、両者の接触領域で大きく温度変化する領域のことを温度境界層とすると、鉛直方向に配設される発熱体である光源5A,5BにおいてLEDパッケージ51を等間隔で配置した場合、バックライト装置3から周囲の空気への自然対流による対流放熱の際、装置下部から上部方向に行くにつれて温度境界層が発達し(厚くなり)、上部ほどLEDパッケージ51および装置表面の温度が高くなり、装置の上部と下部とで表面温度の不均一が生じる。
Here, when there is a temperature difference between the heating element and the ambient air, a
一方、LEDパッケージ51は、自身の発熱に加えて、周囲のLEDパッケージ51から熱を受ける。このLEDパッケージ51間の相互熱影響は、LEDパッケージ51の配置間隔Pの大小に大きく影響される。
On the other hand, the
基板52において複数のLEDパッケージ51を直線状に配置する場合、隣接するLEDパッケージ51からの温度影響は、すべてのLEDパッケージ51を同時に点灯した場合と、LEDパッケージ51を単独で点灯した場合との温度の差分によって、容易に把握できる。LEDパッケージ51の配置間隔Pと、隣接するLEDパッケージ51から受ける温度上昇分ΔTbとの関係を図4に示す。
図4に示すように、配置間隔Pが最小のとき、温度上昇分ΔTbが最大となる。配置間隔Pが最小となるのは、隣接するLEDパッケージ51間の隙間がゼロの場合、つまり配置間隔Pが、LEDパッケージ51の配列方向(Y方向)における長さであるパッケージ幅Bとなる場合である。配置間隔Pが拡大するにしたがって温度上昇分ΔTbは減少する。
When a plurality of
As shown in FIG. 4, when the arrangement interval P is the minimum, the temperature increase ΔTb is the maximum. The arrangement interval P is minimized when the gap between adjacent LED packages 51 is zero, that is, when the arrangement interval P is the package width B, which is the length in the arrangement direction (Y direction) of the LED packages 51. It is. As the arrangement interval P increases, the temperature rise ΔTb decreases.
具体的に、隣接するLEDパッケージ(B=2.5mm)を、LEDパッケージ1個あたり0.5Wの電力で駆動した場合、5mm間隔(P=2B)の場合と20mm間隔(P=8B)の場合とでは、隣接するLEDパッケージの温度差がおよそ30℃という実験結果が得られた。なお、温度上昇分ΔTbは、LEDパッケージ51への投入電力により変化する。
Specifically, when adjacent LED packages (B = 2.5 mm) are driven with a power of 0.5 W per LED package, 5 mm intervals (P = 2B) and 20 mm intervals (P = 8B) In some cases, an experimental result was obtained in which the temperature difference between adjacent LED packages was approximately 30 ° C. Note that the temperature rise ΔTb varies depending on the input power to the
上述のように、光源5A,5BにおいてLEDパッケージ51を等間隔で配置した場合、自然対流による対流放熱の際に下から上に行くにつれて発達する温度境界層により、上側に配置されたLEDパッケージ51ほど温度が高くなる。一方、図4に示したように、隣接するLEDパッケージ51間の間隔が大きくなると、温度上昇分ΔTbが小さくなる。
As described above, when the LED packages 51 are arranged at equal intervals in the
そこで、バックライト装置3では、光源5A,5Bにおいて上側に向かうほどLEDパッケージ51の配置間隔Pを大きくして温度上昇分ΔTbを小さくすることで、対流放熱により生じる、上側に配置されるほど温度が高くなるというLEDパッケージ51の温度の不均一を解消する。これにより、LEDパッケージ51の輝度、発光色、寿命が均一化される。
Therefore, in the
ところで、光源5A,5Bの上側に向かうほどLEDパッケージ51の配置間隔Pを大きくすると、光源5A,5Bから導光板4に入射される光の輝度が上側に向かうほど低くなる。そこで、前述のように、バックライト装置3では、導光板4に形成される反射部10のY方向における配置間隔を上側に向かうほど小さくすることにより、導光板4の射出面4aのY方向における輝度を均一化する。
By the way, if the arrangement interval P of the
しかし、LEDパッケージ51の配置間隔Pが大きくなりすぎると、導光板4における反射部10のY方向における配置間隔を小さくすることによる射出面4aの輝度の均一化が困難になる。実験的検討の結果、LEDパッケージ51の配置間隔Pは、LEDパッケージ51のパッケージ幅Bの10倍程度が限界となる。
However, when the arrangement interval P of the LED packages 51 becomes too large, it becomes difficult to make the luminance of the
そこで、光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51の配置間隔Pは、最下部における配置間隔P1がB以上、最上部における配置間隔P2が10B以下とする。したがって、対流放熱により生じる光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51の温度差を温度上昇分ΔTbにより補正できる範囲は、LEDパッケージ51の配置間隔PがB〜10Bの範囲に対応する温度上昇分ΔTbとなる。
Therefore, the arrangement interval P of the LED packages 51 in the
光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51のY方向における配置間隔Pは、上述したLEDパッケージ51の配置間隔Pと温度上昇分ΔTbとの関係、導光板4のY方向の長さ等の条件に応じて、光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51の温度が略均一になるように、B〜10Bの範囲で適宜設計される。
The arrangement interval P in the Y direction of the
また、導光板4における反射部10の配置間隔は、光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51の配置間隔、LEDパッケージ51の輝度等の条件に応じて、導光板4の射出面4aの面内の輝度が略均一になるように適宜設計される。
Moreover, the arrangement | positioning space | interval of the
なお、実際の画像表示装置1の表面温度は、実用上50℃前後が上限になるように設計されるのが一般的である。このことから、対流放熱により生じる光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51の温度差を温度上昇分ΔTbにより補正すべき温度範囲は、50℃以内となる。実際には、筐体表面の室温からの温度差は25℃程度で、補正すべき温度差は、10〜15℃程度が現実的な範囲である。
Note that the actual surface temperature of the image display device 1 is generally designed so that the upper limit is practically around 50 ° C. Therefore, the temperature range in which the temperature difference of the
次に、バックライト装置3の作用について説明する。
Next, the operation of the
電力が供給されて光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51が駆動されると、光源5A,5Bから射出された光は、それぞれ導光板4の側面4c,4dから入射し、導光板4の射出面4a、裏面4b等で反射されながら導光板4内を進行する。導光板4の裏面4bから外部に漏れた光は、反射シート7により反射され、導光板4側に戻る。
When power is supplied and the
そして、図5に示すように、導光板4内を進行して反射部10に達した光は、この反射部10により乱反射され、射出面4a側に反射された光が射出面4aから射出される。
As shown in FIG. 5, the light that travels through the
導光板4の射出面4aから射出された光は、光学シート部6により配光特性や輝度均一特性を与えられた後、液晶表示パネル2に入射する。
The light emitted from the
液晶表示パネル2では、外部から入力される画像信号に応じて各画素の液晶が制御されている。これにより、導光板4の射出面4aから射出され液晶表示パネル2に入射した光が変調され、その一部が透過して、液晶表示パネル2に画像が表示される。
In the liquid
光源5A,5BのLEDパッケージ51が駆動されて発熱すると、フレーム8を介したバックライト装置3から周囲の空気への対流放熱の際に、装置下部から上部方向に行くにつれて温度境界層が発達する。これに対し、バックライト装置3では、光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51の温度が均一になるように、LEDパッケージ51のY方向における配置間隔を、光源5A,5Bの上側に向かうほど大きくしている。このため、図6(a)に示すように、LEDパッケージ51の基板52との接合部の温度Tj、およびフレーム8の表面温度Tcは、Y方向において略均一となる。
When the
光源5A,5Bから導光板4に入射される光の輝度は、図6(b)に示すように、LEDパッケージ51の配置間隔が大きくなる上側に向かうほど低下するが、導光板4における反射部10のY方向における配置間隔を上側に向かうほど小さくして、導光板4の射出面4aのY方向における輝度の均一化が図られている。また、X方向については、光源5A,5Bから到達する光が減少する導光板4の中央側に向かうほど反射部10の配置間隔を小さくして、導光板4の射出面4aのX方向における輝度の均一化が図られている。このため、導光板4の射出面4aの面内の輝度分布が略均一になる。
As shown in FIG. 6B, the luminance of light incident on the
ここで、比較例として、従来のバックライト装置の要部の一例を図7に示す。図7に示すバックライト装置3Aは、図2、図3に示したバックライト装置3に対し、光源5A,5Bを光源5C,5Dに置き換えた構成である。
Here, as a comparative example, an example of a main part of a conventional backlight device is shown in FIG. The
光源5C,5Dが図3に示す光源5A,5Bに対して異なる点は、複数のLEDパッケージ51のY方向における配置間隔が等間隔である点である。また、導光板4における反射部10のY方向における配置間隔が等間隔となっている。
The
このように、バックライト装置3Aでは、光源5C,5DにおいてLEDパッケージ51をY方向に等間隔で配置してあり、温度影響がなければ、Y方向に一様な輝度が得られるように設計されている。
As described above, in the
バックライト装置3Aにおいて、光源5C,5Dが駆動されて発熱すると、バックライト装置3Aから周囲の空気への対流放熱の際に、装置下部から上部方向に行くにつれて温度境界層が発達する。このため、図8(a)に示すように、LEDパッケージ51の温度Tj、およびフレーム8の表面温度Tcは、Y方向において不均一となる。
In the
LEDパッケージ51は、その温度が高いほど輝度が低くなる特性を有しているため、光源5C,5Dから導光板4に入射される光の輝度は、図8(b)に示すように、上側に向かうほど低下する。そして、導光板4における反射部10のY方向における配置間隔が等間隔であるため、導光板4の射出面4aの輝度がY方向に不均一になる。
Since the
また、LEDパッケージ51の温度の不均一の影響により、その寿命も不均一になることから、長期間が経過すると上側のLEDパッケージ51ほど輝度が早く低下し、導光板4の射出面4aのY方向の輝度の不均一がより顕著になる。
In addition, the lifetime of the
これに対し、本実施の形態に係るバックライト装置3では、上記説明のように、LEDパッケージ51のY方向における配置間隔を、光源5A,5Bの上側に向かうほど大きくしたことで、薄型であるというエッジライト方式のバックライト装置の特長を損なうことなく、LEDパッケージ51の温度Tjを均一化し、これによりLEDパッケージ51の輝度、発光色、寿命を均一化することができる。
On the other hand, the
光源5A,5Bの上側に向かうほどLEDパッケージ51の配置間隔を大きくすることで、導光板4に入射される光の輝度が上側に向かうほど低くなるが、導光板4における反射部10のY方向における配置間隔を上側に向かうほど小さくしたことで、導光板4の射出面4aの輝度を均一化することができる。
By increasing the arrangement interval of the LED packages 51 toward the upper side of the
このように、本実施の形態に係るバックライト装置3によれば、光源5A,5BのLEDパッケージ51の輝度、発光色、寿命を均一化するとともに、導光板4における反射部10の配置間隔を調整することで、導光板4の射出面4aにおける良好な輝度分布の均一性を実現することができる。
Thus, according to the
なお、バックライト装置3において、光源5A,5Bのいずれか一方を省略してもよい。この場合、導光板4における反射部10のX方向における配置間隔を、光源から遠ざかるほど小さくする。例えば、図3において光源5Bを省略した場合、光源5Aが配置される側面4c側から側面4d側に向かって、反射部10のX方向における配置間隔が徐々に小さくなるようにする。
In the
(変形例1)
図9は、本発明の実施の形態の変形例1に係るバックライト装置の要部を示す平面図である。図9に示すように、変形例1に係るバックライト装置3Bは、図2、図3に示したバックライト装置3に対し、光源5A,5Bを光源5E,5Fに置き換えた構成である。
(Modification 1)
FIG. 9: is a top view which shows the principal part of the backlight apparatus which concerns on the modification 1 of embodiment of this invention. As shown in FIG. 9, the
光源5E,5Fは、複数のLEDパッケージ51と、LEDパッケージ51を実装する基板52とを備え、それぞれ導光板4のX方向(水平方向)の2辺に沿った側面4e,4fに対向して配置され、LEDパッケージ51からの光を側面4e,4fに入射させる。
The
光源5E,5Fにおいては、いずれもLEDパッケージ51がX方向に等間隔で配置されているが、導光板4の上側の側面4eに沿って配置される光源5EにおけるLEDパッケージ51の配置間隔P3が、下側の側面4fに沿って配置される光源5FにおけるLEDパッケージ51の配置間隔P4よりも大きくなっている。
In each of the
また、導光板4における反射部10は、X方向においては等間隔に配置され、Y方向においては、上下両側から中央より上側の所定位置に向かうほど配置間隔が小さくなるように配置されている。
Moreover, the
反射部10のY方向における配置間隔を導光板4の中央側に向けて小さくするのは、光源5E,5Fから遠く、到達する光が減少する中央側において反射部10を密に配置することにより、導光板4の射出面4aのY方向における輝度の均一化を図るためである。上述のように、光源5Fの方が光源5Eよりも密にLEDパッケージ51が配置されおり、側面4fから入射する光の方が側面4eから入射する光よりも多いため、Y方向における中央付近より若干上側の所定位置において、最も配置間隔が小さくなるように反射部10が配置される。
The reason why the arrangement interval in the Y direction of the
光源5E,5FにおけるLEDパッケージ51の配置間隔が同じであるとすると、対流放熱の際に下から上に行くにつれて発達する温度境界層により、光源5Eの方が光源5FよりもLEDパッケージ51の温度が高くなる。このため、光源5E,5F間で、温度差の影響により、LEDパッケージ51の輝度、発光色、寿命が不均一となり、導光板4の射出面4aの輝度の不均一化を招く。
Assuming that the arrangement intervals of the LED packages 51 in the
そこで、バックライト装置3Bでは、光源5Fよりも光源5EにおけるLEDパッケージ51の配置間隔を大きくして温度上昇分ΔTbを小さくすることで、光源5E,5F間におけるLEDパッケージ51の温度を均一化している。
Therefore, in the
バックライト装置3の光源5A,5BにおけるLEDパッケージ51の配置間隔をB〜10B以下としたのと同様の理由により、光源5EにおけるLEDパッケージ51の配置間隔P3を10B以下、光源5FにおけるLEDパッケージ51の配置間隔P4をB以上とする。
For the same reason that the arrangement interval of the LED packages 51 in the
光源5E,5FにおけるLEDパッケージ51のX方向における配置間隔P3,P4は、前述したLEDパッケージ51の配置間隔Pと温度上昇分ΔTbとの関係、光源5E,5F間の距離等の条件に応じて、光源5E,5FにおけるLEDパッケージ51の温度が略均一になるように適宜設計される。
The arrangement intervals P3 and P4 in the X direction of the LED packages 51 in the
また、導光板4における反射部10の配置間隔は、光源5E,5FにおけるLEDパッケージ51の配置間隔、LEDパッケージ51の輝度等の条件に応じて、導光板4の射出面4aの面内の輝度が略均一になるように適宜設計される。
Moreover, the arrangement | positioning space | interval of the
このような変形例1に係るバックライト装置3Bによっても、光源5E,5FのLEDパッケージ51の温度を均一化して、LEDパッケージ51の輝度、発光色、寿命を均一化し、さらに導光板4における反射部10の配置間隔を調整することで、導光板4の射出面4aにおける良好な輝度分布の均一性を実現することができる。
Also with the
(変形例2)
図10は、本発明の実施の形態の変形例2に係るバックライト装置の要部を示す平面図である。図10に示すように、変形例2に係るバックライト装置3Cは、図2、図3に示したバックライト装置3に対し、導光板4の下側の側面4fに沿って配置される光源5Fを追加した構成である。
(Modification 2)
FIG. 10: is a top view which shows the principal part of the backlight apparatus which concerns on the
光源5A,5B,5FにおけるLEDパッケージ51の配置間隔は、前述したLEDパッケージ51の配置間隔Pと温度上昇分ΔTbとの関係、導光板4のY方向の長さ等の条件に応じて、光源5A,5B,5FにおけるLEDパッケージ51の温度が略均一になるように適宜設計される。
The arrangement interval of the LED packages 51 in the
光源5FのLEDパッケージ51と光源5A,5Bの最下部のLEDパッケージ51とはY方向の位置が同程度であるため、光源5FにおいてX方向に等間隔に配置されるLEDパッケージ51の配置間隔P4は、光源5A,5Bの最下部における配置間隔P1と同程度になる。
Since the
また、導光板4における反射部10の配置間隔は、光源5A,5B,5FにおけるLEDパッケージ51の配置間隔、LEDパッケージ51の輝度等の条件に応じて、導光板4の射出面4aの面内の輝度が略均一になるように適宜設計される。反射部10は、Y方向においては上側に向かうほど配置間隔が小さくなり、X方向においては左右両側から中央側に向かうほど配置間隔が小さくなるように形成される。
In addition, the arrangement interval of the reflecting
このような変形例2に係るバックライト装置3Cによっても、光源5A,5B,5FのLEDパッケージ51の温度を均一化して、LEDパッケージ51の輝度、発光色、寿命を均一化し、さらに導光板4における反射部10の配置間隔を調整することで、導光板4の射出面4aにおける良好な輝度分布の均一性を実現することができる。また、光源5A,5Bに加えて光源5Fを設けたので、射出面4aの輝度を大きくすることができる。
Also with the
(変形例3)
図11は、本発明の実施の形態の変形例3に係るバックライト装置の要部を示す平面図である。図11に示すように、変形例3に係るバックライト装置3Dは、図2、図3に示したバックライト装置3に対し、導光板4の上側の側面4eに沿って配置される光源5Eと、下側の側面4fに沿って配置される光源5Fとを追加した構成である。
(Modification 3)
FIG. 11: is a top view which shows the principal part of the backlight apparatus which concerns on the
光源5A,5B,5E,5FにおけるLEDパッケージ51の配置間隔は、前述したLEDパッケージ51の配置間隔Pと温度上昇分ΔTbとの関係、導光板4のY方向の長さ等の条件に応じて、光源5A,5B,5E,5FにおけるLEDパッケージ51の温度が略均一になるように適宜設計される。
The arrangement interval of the LED packages 51 in the
光源5EのLEDパッケージ51と光源5A,5Bの最上部のLEDパッケージ51とはY方向の位置が同程度であるため、光源5EにおいてX方向に等間隔に配置されるLEDパッケージ51の配置間隔P3は、光源5A,5Bの最上部における配置間隔P2と同程度になる。また、光源5FのLEDパッケージ51と光源5A,5Bの最下部のLEDパッケージ51とはY方向の位置が同程度であるため、光源5FにおいてX方向に等間隔に配置されるLEDパッケージ51の配置間隔P4は、光源5A,5Bの最下部における配置間隔P1と同程度になる。
Since the
また、導光板4における反射部10の配置間隔は、光源5A,5B,5E,5FにおけるLEDパッケージ51の配置間隔、LEDパッケージ51の輝度等の条件に応じて、導光板4の射出面4aの面内の輝度が略均一になるように適宜設計される。反射部10は、Y方向においては上下両側から中央より上側の所定位置に向かうほど配置間隔が小さくなり、X方向においては左右両側から中央側に向かうほど配置間隔が小さくなるように形成される。
In addition, the arrangement interval of the reflecting
このような変形例3に係るバックライト装置3Cによっても、光源5A,5B,5E,5FのLEDパッケージ51の温度を均一化して、LEDパッケージ51の輝度、発光色、寿命を均一化し、さらに導光板4における反射部10の配置間隔を調整することで、導光板4の射出面4aにおける良好な輝度分布の均一性を実現することができる。また、導光板4のすべての側面4c〜4fから光を入射するので、射出面4aの輝度をさらに大きくすることができる。
Even with the
なお、バックライト装置3Dにおいて、光源5A,5Bのいずれか一方を省略してもよい。この場合、導光板4における反射部10のX方向における配置間隔を、光源から遠ざかるほど小さくする。例えば、図11において光源5Bを省略した場合、光源5Aが配置される側面4c側から側面4d側に向かって、反射部10のX方向における配置間隔が徐々に小さくなるようにする。
In the
上記実施の形態および各変形例では、導光板4の射出面4aの輝度分布を均一化するために、反射部10の配置間隔を変化させたが、反射部10の配置間隔をX方向、Y方向ともに等間隔とした場合、導光板4と反射部10との界面の形状である平面視面積(境界面断面積)を変化させることで、射出面4aの輝度分布の均一化を図ってもよい。
In the above-described embodiment and each modification, the arrangement interval of the
この場合、バックライト装置3,3B〜3Dの導光板4において、反射部10の配置間隔を徐々に小さくすることにかえて、反射部10の平面視面積を徐々に大きくすればよい。
In this case, in the
例えば、図3に示したバックライト装置3であれば、反射部10を、Y方向においては、導光板4の上側に配置されるものほど平面視面積が大きくなり、X方向においては、中央側に配置されるものほど平面視面積が大きくなるように形成すればよい。
For example, in the
また、図9に示したバックライト装置3Bであれば、反射部10を、X方向においては、平面視面積が同等であり、Y方向においては、上下両側から中央より上側の所定位置に向かうほど平面視面積が大きくなるように形成すればよい。
Further, in the
また、反射部10の配置間隔の調整と平面視面積の調整とを組み合わせて、射出面4aの輝度分布の均一化を図ってもよい。例えば、バックライト装置3,3B〜3Dの導光板4において、反射部10の配置間隔を徐々に小さくすることに加えて、反射部10の平面視面積を徐々に大きくするようにしてもよい。
Further, the adjustment of the arrangement interval of the reflecting
また、反射部10を、白色塗料の印刷にかえて、図12に示すような、導光板4の裏面4bに突設された透明なレンズ状の部材であるマイクロレンズ11により構成してもよい。このマイクロレンズ11の曲面11aにより、導光板4内を進行する光を乱反射し、射出面4a側に反射された光の少なくとも一部が射出面4aから射出される。
Further, the reflecting
マイクロレンズ11は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等からなり、マイクロインクジェット法等により導光板4の裏面4b上に形成することができる。
The
また、反射部10を、図13に示すような、導光板4の裏面4bに凹設された凹部12により構成してもよい。この凹部12の曲面12aにより、導光板4内を進行する光を乱反射し、射出面4a側に反射された光の少なくとも一部が射出面4aから射出される。凹部12は、レーザ加工等により形成することができる。
Moreover, you may comprise the
1 画像表示装置
2 液晶表示パネル
3,3A,3B,3C,3D バックライト装置
4 導光板
5A,5B,5C,5D,5E,5F 光源
6 光学シート部
7 反射シート
8 フレーム
9 リアカバー
10 反射部
11 マイクロレンズ
12 凹部
51 LEDパッケージ
52 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
互いに対向する2つの平担面部を有し、前記平坦面部のうちの一方の平坦面部が面内に複数の反射部が形成された反射面であり、他方の平坦面部が光を射出する射出面である導光板と、
を備え、
前記導光板の前記反射面と前記射出面とが鉛直方向に沿うように前記導光板を配置したときに、前記光源は前記導光板の鉛直方向に沿った側面の少なくとも1面に沿って配置され、前記光源の前記複数のLEDパッケージの配置間隔は鉛直方向の上側に向かうほど広く、前記反射面の前記複数の反射部の配置間隔は鉛直方向の上側に向かうほど狭くなっていることを特徴とするバックライト装置。 A light source in which a plurality of LED packages having LED chips are linearly arranged;
An emission surface that has two flat surface portions facing each other, one of the flat surface portions is a reflection surface in which a plurality of reflection portions are formed, and the other flat surface portion emits light. A light guide plate,
With
When the light guide plate is disposed such that the reflection surface and the exit surface of the light guide plate are along the vertical direction, the light source is disposed along at least one of the side surfaces along the vertical direction of the light guide plate. The arrangement interval of the plurality of LED packages of the light source is wider toward the upper side in the vertical direction, and the arrangement interval of the plurality of reflection portions on the reflection surface is narrower toward the upper side in the vertical direction. Backlight device to do.
互いに対向する2つの平担面部を有し、前記平坦面部のうちの一方の平坦面部が面内に複数の反射部が形成された反射面であり、他方の平坦面部が光を射出する射出面である導光板と、
を備え、
前記導光板の前記反射面と前記射出面とが鉛直方向に沿うように前記導光板を配置したときに、前記光源は前記導光板の鉛直方向に沿った側面の少なくとも1面に沿って配置され、前記光源の前記複数のLEDパッケージの配置間隔は鉛直方向の上側に向かうほど広く、前記反射面の前記複数の反射部における前記導光板との境界面の断面積は鉛直方向の上側に向かうほど大きくなっていることを特徴とするバックライト装置。 A light source in which a plurality of LED packages having LED chips are linearly arranged;
An emission surface that has two flat surface portions facing each other, one of the flat surface portions is a reflection surface in which a plurality of reflection portions are formed, and the other flat surface portion emits light. A light guide plate,
With
When the light guide plate is disposed such that the reflection surface and the exit surface of the light guide plate are along the vertical direction, the light source is disposed along at least one of the side surfaces along the vertical direction of the light guide plate. The interval between the plurality of LED packages of the light source is wider toward the upper side in the vertical direction, and the cross-sectional area of the boundary surface with the light guide plate in the plurality of reflection portions of the reflection surface is higher toward the upper side in the vertical direction. A backlight device characterized by an increase in size.
互いに対向する2つの平担面部を有し、前記平坦面部のうちの一方の平坦面部が面内に複数の反射部が形成された反射面であり、他方の平坦面部が光を射出する射出面である導光板と、
を備え、
前記導光板の前記反射面と前記射出面とが鉛直方向に沿うように前記導光板を配置したときに、前記光源は鉛直方向と直交する方向の前記導光板の側面である上部側面と下部側面に沿ってそれぞれ配置され、前記上部側面に沿って配置される光源における前記複数のLEDパッケージの配置間隔は前記下部側面に沿って配置される光源における前記複数のLEDパッケージの配置間隔より広く、前記反射面の前記複数の反射部の配置間隔は前記導光板における鉛直方向の中心位置より上側の所定の位置で最も狭くなっていることを特徴とするバックライト装置。 A light source having a plurality of LED packages are arranged in a straight line having an LED chip,
An emission surface that has two flat surface portions facing each other, one of the flat surface portions is a reflection surface in which a plurality of reflection portions are formed, and the other flat surface portion emits light. A light guide plate,
With
When the light guide plate is arranged so that the reflecting surface and the exit surface of the light guide plate are along the vertical direction, the light source is an upper side surface and a lower side surface that are side surfaces of the light guide plate in a direction orthogonal to the vertical direction. Each of the plurality of LED packages in the light source arranged along the upper side surface is wider than the arrangement interval of the plurality of LED packages in the light source arranged along the lower side surface, The backlight device is characterized in that the arrangement interval of the plurality of reflection portions on the reflection surface is the narrowest at a predetermined position above the center position in the vertical direction of the light guide plate.
互いに対向する2つの平担面部を有し、前記平坦面部のうちの一方の平坦面部が面内に複数の反射部が形成された反射面であり、他方の平坦面部が光を射出する射出面である導光板と、
を備え、
前記導光板の前記反射面と前記射出面とが鉛直方向に沿うように前記導光板を配置したときに、前記光源は鉛直方向と直交する方向の前記導光板の側面である上部側面と下部側面に沿ってそれぞれ配置され、前記上部側面に沿って配置される光源における前記複数のLEDパッケージの配置間隔は前記下部側面に沿って配置される光源における前記複数のLEDパッケージの配置間隔より広く、前記反射面の前記複数の反射部における前記導光板との境界面の断面積は前記導光板における鉛直方向の中心位置より上側の所定の位置で最も大きくなっていることを特徴とするバックライト装置。 A light source having a plurality of LED packages are arranged in a straight line having an LED chip,
An emission surface that has two flat surface portions facing each other, one of the flat surface portions is a reflection surface in which a plurality of reflection portions are formed, and the other flat surface portion emits light. A light guide plate,
With
When the light guide plate is arranged so that the reflecting surface and the exit surface of the light guide plate are along the vertical direction, the light source is an upper side surface and a lower side surface that are side surfaces of the light guide plate in a direction orthogonal to the vertical direction. Each of the plurality of LED packages in the light source arranged along the upper side surface is wider than the arrangement interval of the plurality of LED packages in the light source arranged along the lower side surface, The backlight device, wherein a cross-sectional area of a boundary surface with the light guide plate in the plurality of reflection portions of the reflection surface is largest at a predetermined position above a center position in a vertical direction of the light guide plate.
前記バックライト装置の前記導光板の前記射出面側に設置され、前記導光板から射出した光により照明される液晶表示パネルと、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 The backlight device according to any one of claims 1 to 6,
A liquid crystal display panel installed on the exit surface side of the light guide plate of the backlight device and illuminated by light emitted from the light guide plate;
An image display device comprising:
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Cited By (1)
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