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.

特開2007−142256号公報JP 2007-142256 A

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 claim 2 includes a light source in which a plurality of LED packages having LED chips are arranged in a straight line, two flat supporting surface portions facing each other, and one flat surface portion of the flat surface portions. Is a reflection surface in which a plurality of reflection portions are formed in the surface, and the other flat surface portion is an emission surface that emits light, and the reflection surface of the light guide plate and the emission surface are When the light guide plate is disposed 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 an interval between the LED packages of the light source is The cross-sectional area of the boundary surface with the light guide plate in the plurality of reflection portions of the reflection surface is wider toward the upper side in the vertical direction, and is larger toward the upper side in the vertical direction.

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 claim 3 includes a light source in which a plurality of LED packages having LED chips are arranged in a straight line, two flat supporting surface portions facing each other, and one flat surface portion of the flat surface portions. Is a reflection surface in which a plurality of reflection portions are formed in the surface, and the other flat surface portion is an emission surface that emits light, and the reflection surface of the light guide plate and the emission surface are When the light guide plate is disposed along the vertical direction, the light sources are respectively disposed along the upper side surface and the lower side surface, which are side surfaces of the light guide plate in a direction orthogonal to the vertical direction, and along the upper side surface. The arrangement interval of the plurality of LED packages in the arranged light source is wider than the arrangement interval of the plurality of LED packages in the light source arranged along the lower side surface, and the arrangement of the plurality of reflection portions on the reflection surface Interval is characterized that it is narrowest at a predetermined position above the center position in the vertical direction in the light guide plate.

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 claim 4 has 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 one flat surface portion of the flat surface portions. Is a reflection surface in which a plurality of reflection portions are formed in the surface, and the other flat surface portion is an emission surface that emits light, and the reflection surface of the light guide plate and the emission surface are When the light guide plate is disposed along the vertical direction, the light sources are respectively disposed along the upper side surface and the lower side surface, which are side surfaces of the light guide plate in a direction orthogonal to the vertical direction, and along the upper side surface. The arrangement interval of the plurality of LED packages in the arranged light source is wider than the arrangement interval of the plurality of LED packages in the light source arranged along the lower side surface, and the plurality of LED packages are arranged in the plurality of reflecting portions of the reflecting surface. Cross-sectional area of the boundary surface between the light guide plate is characterized in that is the largest at a predetermined position above the center position in the vertical direction in the light guide plate.

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 claim 3 or claim 4, wherein the light source is further arranged 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 becomes wider toward the upper side in the vertical direction.

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.

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. 図1におけるA−A線に沿った部分断面図である。It is a fragmentary sectional view along the AA line in FIG. 本発明の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。It is a top view which shows the principal part of the backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention. LEDパッケージの配置間隔と温度上昇との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the arrangement | positioning space | interval of an LED package, and a temperature rise. 反射部周辺の部分拡大図である。It is the elements on larger scale around a reflective part. (a)は本発明の実施の形態に係るバックライト装置におけるLEDパッケージおよびフレーム表面の温度分布を示す図、(b)は本発明の実施の形態に係るバックライト装置における光源の輝度分布を示す図である。(A) is a figure which shows the temperature distribution of the LED package and frame surface in the backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention, (b) shows the luminance distribution of the light source in the backlight apparatus which concerns on embodiment of this invention. FIG. 比較例のバックライト装置の要部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the principal part of the backlight apparatus of a comparative example. (a)は比較例のバックライト装置におけるLEDパッケージおよびフレーム表面の温度分布を示す図、(b)は比較例のバックライト装置における光源の輝度分布を示す図である。(A) is a figure which shows the temperature distribution of the LED package and flame | frame surface in the backlight apparatus of a comparative example, (b) is a figure which shows the luminance distribution of the light source in the backlight apparatus of a comparative example. 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。FIG. 11 is a plan view showing a main part of a backlight device according to Modification 1. 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。FIG. 11 is a plan view showing a main part of a backlight device according to Modification 2. 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。FIG. 11 is a plan view showing a main part of a backlight device according to Modification 3. 反射部としてマイクロレンズが突設された導光板の断面図である。It is sectional drawing of the light-guide plate in which the microlens protruded as a reflection part. 反射部として凹部が形成された導光板の断面図である。It is sectional drawing of the light-guide plate in which the recessed part was formed as a reflection part.

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 crystal display panel 2 that displays an image according to an input image signal, and a backlight device 3 that illuminates the liquid crystal display panel 2 from the back side. The image display device 1 is erected on a horizontal plane such that the display surface of the liquid crystal display panel 2 is along the vertical direction. Here, the vertical direction is the Y direction, the direction parallel to the display surface of the liquid crystal display panel 2 and orthogonal to the Y direction is the X direction, and the direction orthogonal to both the X direction and the Y direction is the Z direction.

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 backlight device 3 according to the present embodiment includes a light guide plate 4, light sources 5 </ b> A and 5 </ b> B, an optical sheet unit 6, a reflection sheet 7, a frame 8, and a rear cover 9. With.

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 light guide plate 4 is made of a transparent plate made of a transparent material and having a thickness of about 1.5 mm to 4 mm. As the material of the light guide plate 4, a material having high light transmittance such as PMMA resin (polymethyl methacrylate resin) is used.

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 portions 10 are formed on the back surface 4 b that is the reflecting surface of the light guide plate 4. The reflecting portion 10 is formed by printing a white paint containing titanium oxide or the like on the back surface 4b of the light guide plate 4 by a screen printing method, an ink jet printing method, or the like. The reflection unit 10 irregularly reflects light incident on the reflection unit 10 among the light traveling in the light guide plate 4. The reflection part 10 is formed, for example, with the light guide plate 4 as a flat surface and a planar view shape that is a shape of an interface with the light guide plate 4 and a diameter of about 300 μm. In addition, the planar view shape of the reflection part 10 is not restricted circular.

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 reflection portion 10 is formed so that the arrangement interval becomes smaller toward the upper side (+ Y side) in the Y direction and becomes smaller toward the center side from the left and right sides in the X direction. The 3 is a plan view seen from the back surface 4b side of the light guide plate 4. FIG. The arrangement interval of the reflection units 10 is, for example, about 800 μm on average, and is set in a range of, for example, about 400 μm to 1200 μm.

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 portion 10 is reduced toward the upper side is that the arrangement interval P of the LED packages 51 of the light sources 5A and 5B increases toward the upper side as will be described later, and the light incident on the light guide plate 4 is reduced. This is because the luminance is lowered, and by arranging the reflecting portions 10 densely, the luminance in the Y direction of the exit surface 4a of the light guide plate 4 is made uniform.

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 portions 10 decreases toward the center of the light guide plate 4 is that the reflecting portions 10 are densely arranged in the vicinity of the center far from the light sources 5A and 5B and the amount of light that arrives decreases. This is because the luminance in the X direction of the exit surface 4a of the light guide plate 4 is made uniform.

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 light guide plate 4 guides light from the light sources 5A and 5B incident from the side surfaces 4c and 4d along the Y direction, and opposes at least a part of the light irregularly reflected by the reflecting portion 10 to the back surface 4b substantially in parallel. It injects from the injection surface 4a which is the surface.

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 light source 5A includes a plurality of LED packages 51 having LED chips (not shown) and a substrate 52 on which the LED packages 51 are mounted. The light source 5B has the same configuration. The light sources 5A and 5B are arranged to face the side surfaces 4c and 4d along the two sides in the Y direction of the light guide plate 4, respectively, and make the light from the LED package 51 enter the side surfaces 4c and 4d.

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 LED package 51 emits white light by, for example, covering a blue LED chip with a yellow phosphor or a phosphor obtained by mixing a red phosphor and a green phosphor and exciting the phosphor with blue light. is there. The LED packages 51 are arranged in a line or a plurality of lines on the substrate 52, and the arrangement interval P in the Y direction (the distance between the centers of the LED packages 51 in the Y direction) increases toward the upper side. Has been placed.

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 substrate 52 is made of a highly heat-dissipating substrate that efficiently conducts and diffuses the heat generated by the LED package 51, such as a polyimide-based flexible substrate or an aluminum thin plate-based metal base substrate.

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 | substrate 52 is closely_contact | adhered to the flame | frame 8 with the heat conductive thermal radiation sheet | seat which is not shown in figure. Thereby, the contact thermal resistance between the contact surfaces of the substrate 52 and the frame 8 can be reduced, and the heat from the substrate 52 can be efficiently conducted to the frame 8. A heat sink (not shown) formed of a rod-like metal such as aluminum may be provided between the substrate 52 and the heat conductive heat radiating sheet so that heat from the substrate 52 is uniformly diffused in the heat sink. . Further, the heat sink and the frame 8 may be thermally connected to efficiently dissipate heat.

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 crystal display panel 2 and the exit surface 4a of the light guide plate 4, and imparts light distribution characteristics and luminance uniformity characteristics to the light emitted from the exit surface 4a. The optical sheet unit 6 includes a diffusion sheet that diffuses incident light. In addition, a prism sheet that controls the traveling direction of incident light in a predetermined direction, and transmits only linearly polarized light in a predetermined direction among incident light. A polarizing sheet or the like is appropriately combined.

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 reflection sheet 7 is provided on the back surface 4b side of the light guide plate 4 and reflects the light leaked to the outside from the back surface 4b of the light guide plate 4 to the light guide plate 4 side, thereby improving the utilization efficiency of the light emitted from the LED package 51. Increase.

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 rear cover 9 are both made of aluminum or the like, and constitute a housing for housing the light guide plate 4 and the light sources 5A and 5B. The frame 8 constitutes an outer frame that surrounds the periphery of the light guide plate 4 and the like, and holds the liquid crystal display panel 2 with the optical sheet portion 6 sandwiched on the exit surface 4 a side of the light guide plate 4. The rear cover 9 covers the back side of the backlight device 3.

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 light sources 5A and 5B to convection and radiate heat to the surrounding air.

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 LED package 51 in the light sources 5A and 5B will be described.

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 light source 5A that is a heating element arranged in the vertical direction is defined as a temperature boundary layer that is a region where the temperature changes greatly in the contact region between the two. , 5B, when the LED packages 51 are arranged at equal intervals, a temperature boundary layer develops (thickens) as it goes from the lower part to the upper part in the convection heat radiation by the natural convection from the backlight device 3 to the surrounding air. The temperature of the LED package 51 and the surface of the device becomes higher at the upper part, and the surface temperature becomes uneven between the upper and lower parts of the device.

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 LED package 51 receives heat from the surrounding LED package 51 in addition to its own heat generation. The mutual heat effect between the LED packages 51 is greatly influenced by the size of the arrangement interval P of the LED packages 51.

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 LED packages 51 are arranged in a straight line on the substrate 52, the temperature effect from the adjacent LED packages 51 is that when all the LED packages 51 are turned on simultaneously and when the LED packages 51 are turned on alone. It can be easily grasped by the difference in temperature. FIG. 4 shows the relationship between the arrangement interval P of the LED packages 51 and the temperature rise ΔTb received from the adjacent LED packages 51.
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 LED package 51.

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 light sources 5A and 5B, the LED package 51 arranged on the upper side by the temperature boundary layer that develops from the bottom to the top during convective heat radiation by natural convection. The higher the temperature. On the other hand, as shown in FIG. 4, when the distance between the adjacent LED packages 51 is increased, the temperature increase ΔTb is decreased.

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 backlight device 3, the LED package 51 is disposed at a distance P larger toward the upper side in the light sources 5A and 5B to reduce the temperature increase ΔTb, thereby generating a temperature rise as it is disposed on the upper side. The nonuniformity of the temperature of the LED package 51 that becomes higher is eliminated. Thereby, the brightness | luminance of the LED package 51, luminescent color, and lifetime are equalized.

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 LED package 51 is increased toward the upper side of the light sources 5A, 5B, the luminance of light incident on the light guide plate 4 from the light sources 5A, 5B decreases. Therefore, as described above, in the backlight device 3, the arrangement interval in the Y direction of the reflecting portions 10 formed on the light guide plate 4 is reduced toward the upper side, so that the emission surface 4 a of the light guide plate 4 in the Y direction is reduced. Uniform brightness.

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 emission surface 4 a uniform by reducing the arrangement interval in the Y direction of the reflection portion 10 in the light guide plate 4. As a result of the experimental study, the arrangement interval P of the LED package 51 is limited to about 10 times the package width B of the LED package 51.

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 light sources 5A and 5B is set such that the arrangement interval P1 in the lowermost portion is B or more and the arrangement interval P2 in the uppermost portion is 10B or less. Therefore, the range in which the temperature difference between the LED packages 51 in the light sources 5A and 5B caused by the convection heat radiation can be corrected by the temperature increase ΔTb is the temperature increase ΔTb corresponding to the range in which the LED package 51 is disposed at intervals P of B to 10B. .

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 LED package 51 in the light sources 5A and 5B depends on conditions such as the relationship between the arrangement interval P of the LED package 51 and the temperature rise ΔTb, the length of the light guide plate 4 in the Y direction, and the like. The LED packages 51 in the light sources 5A and 5B are appropriately designed in the range of B to 10B so that the temperatures of the LED packages 51 are substantially uniform.

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 reflection part 10 in the light-guide plate 4 is the brightness | luminance in the surface of the output surface 4a of the light-guide plate 4 according to conditions, such as the arrangement | positioning space | interval of the LED package 51 in the light sources 5A and 5B, and the brightness | luminance of the LED package 51. Is appropriately designed to be substantially uniform.

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 LED package 51 in the light sources 5A and 5B caused by convection heat radiation should be corrected by the temperature increase ΔTb is within 50 ° C. Actually, the temperature difference from the room temperature of the housing surface is about 25 ° C., and the temperature difference to be corrected is about 10 to 15 ° C. in a practical range.

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 backlight device 3 will be described.

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 LED package 51 in the light sources 5A and 5B is driven, the light emitted from the light sources 5A and 5B is incident from the side surfaces 4c and 4d of the light guide plate 4, respectively. The light guide plate 4 travels while being reflected by the back surface 4b and the like. The light leaked to the outside from the back surface 4b of the light guide plate 4 is reflected by the reflection sheet 7 and returns to the light guide plate 4 side.

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 light guide plate 4 and reaches the reflecting portion 10 is irregularly reflected by the reflecting portion 10, and the light reflected toward the emitting surface 4 a is emitted from the emitting surface 4 a. 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 exit surface 4 a of the light guide plate 4 is given light distribution characteristics and luminance uniformity characteristics by the optical sheet portion 6 and then enters the liquid crystal display panel 2.

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 crystal display panel 2, the liquid crystal of each pixel is controlled in accordance with an image signal input from the outside. Thereby, the light emitted from the exit surface 4 a of the light guide plate 4 and incident on the liquid crystal display panel 2 is modulated, and part of the light is transmitted, and an image is displayed on the liquid crystal display panel 2.

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 LED package 51 of the light sources 5A and 5B is driven to generate heat, a temperature boundary layer develops from the lower part of the apparatus toward the upper part during convection heat radiation from the backlight device 3 to the surrounding air via the frame 8. . On the other hand, in the backlight device 3, the arrangement interval in the Y direction of the LED package 51 is increased toward the upper side of the light sources 5A and 5B so that the temperature of the LED package 51 in the light sources 5A and 5B becomes uniform. Yes. For this reason, as shown in FIG. 6A, the temperature Tj at the junction of the LED package 51 with the substrate 52 and the surface temperature Tc of the frame 8 are substantially uniform in the Y direction.

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 light guide plate 4 from the light sources 5A and 5B decreases as it goes upward as the arrangement interval of the LED packages 51 increases. The arrangement interval in the Y direction of 10 is reduced toward the upper side, so that the luminance in the Y direction of the exit surface 4a of the light guide plate 4 is made uniform. Moreover, about the X direction, the arrangement | positioning space | interval of the reflection part 10 is made small toward the center side of the light-guide plate 4 in which the light which arrives from light source 5A, 5B reduces, and the brightness | luminance in the X direction of the output surface 4a of the light-guide plate 4 is reduced. Is made uniform. For this reason, the luminance distribution in the surface of the exit surface 4a of the light guide plate 4 becomes substantially uniform.

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 backlight device 3A shown in FIG. 7 has a configuration in which the light sources 5A and 5B are replaced with the light sources 5C and 5D with respect to the backlight device 3 shown in FIGS.

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 light sources 5C and 5D are different from the light sources 5A and 5B shown in FIG. 3 in that the arrangement intervals of the plurality of LED packages 51 in the Y direction are equal intervals. Further, the arrangement intervals in the Y direction of the reflection portions 10 in the light guide plate 4 are equal intervals.

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 backlight device 3A, the LED packages 51 are arranged at equal intervals in the Y direction in the light sources 5C and 5D, and are designed to obtain uniform luminance in the Y direction if there is no temperature influence. ing.

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 backlight device 3A, when the light sources 5C and 5D are driven to generate heat, a temperature boundary layer develops from the lower portion of the device toward the upper portion during convection heat radiation from the backlight device 3A to the surrounding air. For this reason, as shown in FIG. 8A, the temperature Tj of the LED package 51 and the surface temperature Tc of the frame 8 are not uniform in the Y direction.

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 LED package 51 has a characteristic that the brightness decreases as the temperature increases, the brightness of the light incident on the light guide plate 4 from the light sources 5C and 5D is on the upper side as shown in FIG. It goes down as you go. And since the arrangement | positioning space | interval in the Y direction of the reflection part 10 in the light-guide plate 4 is equal intervals, the brightness | luminance of the output surface 4a of the light-guide plate 4 becomes non-uniform | heterogenous in a Y direction.

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 LED package 51 is also non-uniform due to the non-uniformity of the temperature of the LED package 51, so that the brightness of the upper LED package 51 decreases earlier as a long time elapses, and the Y of the exit surface 4 a of the light guide plate 4 is reduced. The uneven luminance in the direction becomes more prominent.

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 backlight device 3 according to the present embodiment is thin by increasing the arrangement interval in the Y direction of the LED package 51 toward the upper side of the light sources 5A and 5B as described above. Thus, the temperature Tj of the LED package 51 can be made uniform without impairing the features of the edge light type backlight device, thereby making it possible to make the brightness, emission color, and life of the LED package 51 uniform.

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 light sources 5A and 5B, the luminance of the light incident on the light guide plate 4 decreases as it goes upward, but the Y direction of the reflecting portion 10 on the light guide plate 4 By reducing the arrangement interval in the direction upward, the luminance of the exit surface 4a of the light guide plate 4 can be made uniform.

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 backlight device 3 according to the present embodiment, the luminance, emission color, and life of the LED packages 51 of the light sources 5A and 5B are made uniform, and the arrangement interval of the reflecting portions 10 in the light guide plate 4 is set. By adjusting, it is possible to realize good luminance distribution uniformity on the exit surface 4 a of the light guide plate 4.

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 backlight device 3, either one of the light sources 5A and 5B may be omitted. In this case, the arrangement | positioning space | interval in the X direction of the reflection part 10 in the light-guide plate 4 is made so small that it distances from a light source. For example, when the light source 5B is omitted in FIG. 3, the arrangement interval in the X direction of the reflecting portion 10 is gradually reduced from the side surface 4c side where the light source 5A is arranged to the side surface 4d side.

(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 backlight device 3B according to the modification 1 has a configuration in which the light sources 5A and 5B are replaced with light sources 5E and 5F in the backlight device 3 shown in FIGS.

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 light sources 5E and 5F include a plurality of LED packages 51 and a substrate 52 on which the LED packages 51 are mounted, and face the side surfaces 4e and 4f along two sides in the X direction (horizontal direction) of the light guide plate 4, respectively. The light from the LED package 51 is incident on the side surfaces 4e and 4f.

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 light sources 5E and 5F, the LED packages 51 are arranged at equal intervals in the X direction. However, the arrangement interval P3 of the LED packages 51 in the light source 5E arranged along the upper side surface 4e of the light guide plate 4 is the same. The distance between the LED packages 51 in the light source 5F arranged along the lower side surface 4f is larger than the arrangement interval P4.

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 reflection parts 10 in the light guide plate 4 are arranged at equal intervals in the X direction, and in the Y direction, the arrangement intervals are arranged so as to decrease from the upper and lower sides toward a predetermined position above the center.

反射部10の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 reflectors 10 is reduced toward the center side of the light guide plate 4 is that the reflectors 10 are arranged densely on the center side where the light that arrives far from the light sources 5E and 5F decreases. This is because the luminance in the Y direction of the exit surface 4a of the light guide plate 4 is made uniform. As described above, the LED package 51 is arranged more densely in the light source 5F than in the light source 5E, and the light incident from the side surface 4f is more than the light incident from the side surface 4e. The reflective portion 10 is arranged so that the arrangement interval becomes the smallest at a predetermined position slightly above.

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 light sources 5E and 5F are the same, the temperature of the light source 5E is higher than that of the light source 5F in the light source 5E due to a temperature boundary layer that develops from the bottom to the top during convection heat dissipation. Becomes higher. For this reason, the luminance, light emission color, and life of the LED package 51 become non-uniform due to the temperature difference between the light sources 5E and 5F, resulting in non-uniform luminance of the exit surface 4a of the light guide plate 4.

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 backlight device 3B, the temperature of the LED package 51 between the light sources 5E and 5F is made uniform by increasing the arrangement interval of the LED packages 51 in the light source 5E and reducing the temperature increase ΔTb than the light source 5F. Yes.

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 light sources 5A and 5B of the backlight device 3 is set to B to 10B or less, the arrangement interval P3 of the LED packages 51 in the light source 5E is 10 B or less, and the LED package 51 in the light source 5F. Is set to be B or more.

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 light sources 5E and 5F depend on conditions such as the relationship between the arrangement interval P of the LED packages 51 and the temperature increase ΔTb, the distance between the light sources 5E and 5F, and the like. The temperature of the LED package 51 in the light sources 5E and 5F is appropriately designed so as to be substantially uniform.

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 reflection part 10 in the light-guide plate 4 is the brightness | luminance in the surface of the output surface 4a of the light-guide plate 4 according to conditions, such as the arrangement | positioning space | interval of the LED package 51 in the light sources 5E and 5F, and the brightness | luminance of the LED package 51. Is appropriately designed to be substantially uniform.

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 backlight device 3B according to the first modification, the temperatures of the LED packages 51 of the light sources 5E and 5F are made uniform, and the luminance, emission color, and life of the LED package 51 are made uniform, and further the reflection on the light guide plate 4 By adjusting the arrangement interval of the portions 10, it is possible to achieve good luminance distribution uniformity on the exit surface 4 a of the light guide plate 4.

(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 modification 2 of embodiment of this invention. As shown in FIG. 10, the backlight device 3 </ b> C according to the modified example 2 has a light source 5 </ b> F arranged along the lower side surface 4 f of the light guide plate 4 with respect to the backlight device 3 shown in FIGS. 2 and 3. It is the structure which added.

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 light sources 5A, 5B, and 5F depends on conditions such as the relationship between the arrangement interval P of the LED package 51 and the temperature increase ΔTb, the length of the light guide plate 4 in the Y direction, and the like. The temperature is appropriately designed so that the temperatures of the LED packages 51 in 5A, 5B, and 5F are substantially uniform.

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 LED package 51 of the light source 5F and the lowermost LED package 51 of the light sources 5A and 5B have the same position in the Y direction, the arrangement interval P4 of the LED packages 51 arranged at equal intervals in the X direction in the light source 5F. Is approximately the same as the arrangement interval P1 at the bottom of the light sources 5A and 5B.

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 portions 10 in the light guide plate 4 is within the plane of the exit surface 4a of the light guide plate 4 according to conditions such as the arrangement interval of the LED packages 51 in the light sources 5A, 5B, and 5F, the luminance of the LED package 51, and the like. The brightness is appropriately designed so as to be substantially uniform. The reflection portion 10 is formed such that the arrangement interval decreases toward the upper side in the Y direction, and the arrangement interval decreases from the left and right sides toward the center side in the X direction.

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 backlight device 3C according to the second modified example, the temperature of the LED package 51 of the light sources 5A, 5B, and 5F is made uniform, the luminance, the emission color, and the life of the LED package 51 are made uniform, and the light guide plate 4 By adjusting the arrangement interval of the reflection portions 10 in the above, it is possible to achieve good luminance distribution uniformity on the exit surface 4 a of the light guide plate 4. Further, since the light source 5F is provided in addition to the light sources 5A and 5B, the luminance of the exit surface 4a can be increased.

(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 modification 3 of embodiment of this invention. As shown in FIG. 11, the backlight device 3 </ b> D according to Modification 3 includes a light source 5 </ b> E disposed along the upper side surface 4 e of the light guide plate 4 with respect to the backlight device 3 illustrated in FIGS. 2 and 3. In this configuration, a light source 5F arranged along the lower side surface 4f is added.

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 light sources 5A, 5B, 5E, and 5F depends on conditions such as the relationship between the arrangement interval P of the LED packages 51 and the temperature increase ΔTb, the length of the light guide plate 4 in the Y direction, and the like. The LED packages 51 in the light sources 5A, 5B, 5E, and 5F are appropriately designed so as to have a substantially uniform temperature.

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 LED package 51 of the light source 5E and the uppermost LED package 51 of the light sources 5A and 5B have the same position in the Y direction, the arrangement interval P3 of the LED packages 51 arranged at equal intervals in the X direction in the light source 5E. Is approximately the same as the arrangement interval P2 at the top of the light sources 5A and 5B. Further, since the LED package 51 of the light source 5F and the lowermost LED package 51 of the light sources 5A and 5B have the same position in the Y direction, the arrangement of the LED packages 51 arranged at equal intervals in the X direction in the light source 5F. The interval P4 is approximately the same as the arrangement interval P1 at the bottom of the light sources 5A and 5B.

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 portions 10 in the light guide plate 4 is set on the exit surface 4a of the light guide plate 4 in accordance with conditions such as the arrangement interval of the LED packages 51 in the light sources 5A, 5B, 5E, and 5F, the luminance of the LED package 51, and the like. It is appropriately designed so that the in-plane luminance is substantially uniform. The reflection portion 10 is formed such that the arrangement interval decreases from the upper and lower sides in the Y direction toward a predetermined position above the center, and the arrangement interval decreases in the X direction from the left and right sides toward the center.

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 backlight device 3C according to the third modified example, the temperatures of the LED packages 51 of the light sources 5A, 5B, 5E, and 5F are made uniform so that the brightness, light emitting color, and life of the LED package 51 are made uniform, and further, By adjusting the arrangement interval of the reflecting portions 10 in the optical plate 4, it is possible to achieve a good luminance distribution uniformity on the exit surface 4 a of the light guide plate 4. Moreover, since light injects from all the side surfaces 4c-4f of the light-guide plate 4, the brightness | luminance of the output surface 4a can be made still larger.

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 backlight device 3D, one of the light sources 5A and 5B may be omitted. In this case, the arrangement | positioning space | interval in the X direction of the reflection part 10 in the light-guide plate 4 is made so small that it distances from a light source. For example, when the light source 5B is omitted in FIG. 11, the arrangement interval in the X direction of the reflection portion 10 is gradually reduced from the side surface 4c side where the light source 5A is arranged to the side surface 4d side.

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 reflection units 10 is changed in order to make the luminance distribution on the exit surface 4a of the light guide plate 4 uniform. Even when the directions are equally spaced, the luminance distribution on the exit surface 4a can be made uniform by changing the planar view area (boundary surface cross-sectional area) which is the shape of the interface between the light guide plate 4 and the reflecting portion 10. Good.

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 light guide plate 4 of the backlight devices 3, 3 </ b> B to 3 </ b> D, the planar view area of the reflection unit 10 may be gradually increased instead of gradually reducing the arrangement interval of the reflection units 10.

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 backlight device 3 shown in FIG. 3, the reflective unit 10 is arranged on the upper side of the light guide plate 4 in the Y direction, and the planar view area increases, and in the X direction, the center side What is necessary is just to form so that a planar view area may become large so that it may arrange | position.

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 backlight device 3B shown in FIG. 9, the reflection unit 10 has the same planar view area in the X direction, and in the Y direction, from the upper and lower sides toward the predetermined position above the center. What is necessary is just to form so that a planar view area may become large.

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 portions 10 and the adjustment of the area in plan view may be combined to make the luminance distribution on the exit surface 4a uniform. For example, in the light guide plate 4 of the backlight devices 3, 3 </ b> B to 3 </ b> D, in addition to gradually reducing the arrangement interval of the reflection units 10, the planar view area of the reflection unit 10 may be gradually increased.

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 portion 10 may be configured by a microlens 11 which is a transparent lens-like member protruding from the back surface 4b of the light guide plate 4 as shown in FIG. . The light traveling in the light guide plate 4 is diffusely reflected by the curved surface 11a of the microlens 11, and at least a part of the light reflected toward the emission surface 4a is emitted from the emission surface 4a.

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 microlens 11 is made of acrylic resin, epoxy resin, or the like, and can be formed on the back surface 4b of the light guide plate 4 by a micro ink jet method or the like.

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 reflection part 10 by the recessed part 12 recessedly provided in the back surface 4b of the light-guide plate 4 as shown in FIG. The curved surface 12a of the recess 12 diffuses the light traveling in the light guide plate 4, and at least a part of the light reflected toward the exit surface 4a is emitted from the exit surface 4a. The recess 12 can be formed by laser processing or the like.

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 Image display apparatus 2 Liquid crystal display panel 3, 3A, 3B, 3C, 3D Backlight apparatus 4 Light guide plate 5A, 5B, 5C, 5D, 5E, 5F Light source 6 Optical sheet part 7 Reflective sheet 8 Frame 9 Rear cover 10 Reflective part 11 Microlens 12 Recess 51 LED package 52 Substrate

Claims (7)

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.
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.
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.
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請求項3または請求項4に記載のバックライト装置。   The light source is further disposed along at least one of the side surfaces along the vertical direction of the light guide plate, and the interval between the plurality of LED packages of the light source becomes wider toward the upper side in the vertical direction. The backlight device according to claim 3 or 4, wherein the backlight device is characterized. 前記反射部は、白色塗料からなることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載のバックライト装置。   The backlight device according to claim 1, wherein the reflection portion is made of a white paint. 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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