JP5444919B2 - Illumination device and liquid crystal display device - Google Patents

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本発明は、照明装置、及び液晶表示装置に関する。特に、発光ダイオードを光源に用いた照明装置、及び液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a lighting device and a liquid crystal display device. In particular, the present invention relates to an illumination device using a light emitting diode as a light source, and a liquid crystal display device.

近年、テレビジョン受像機、パーソナルコンピュータ(以下、PC)、携帯電話、携帯情報端末、携帯ゲーム機等に用いられる表示装置には、液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)が広く利用されるようになってきている。通常、液晶表示装置には、カラーフィルタを有する透過型の液晶表示パネル、及びこの液晶表示パネルを背面側から照明するバックライト装置が設けられている。液晶表示装置においては、バックライト装置から発せられた光が液晶表示パネルに照射され、液晶表示パネルにより選択的に透過された光が映像として出力される。バックライト装置の光源には、例えば、冷陰極蛍光管(CCFL:Cold Cathode Fluorescent Lamp)や発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)が用いられる。   In recent years, a liquid crystal display (LCD) has been widely used as a display device used for a television receiver, a personal computer (hereinafter, PC), a mobile phone, a portable information terminal, a portable game machine, and the like. It is becoming. Usually, a liquid crystal display device is provided with a transmissive liquid crystal display panel having a color filter, and a backlight device that illuminates the liquid crystal display panel from the back side. In the liquid crystal display device, light emitted from the backlight device is irradiated onto the liquid crystal display panel, and light selectively transmitted by the liquid crystal display panel is output as an image. For example, a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) or a light emitting diode (LED) is used as a light source of the backlight device.

特に、発光ダイオードは、消費電力が低く、かつ、色再現性が高いため、バックライト装置の光源に有用である。バックライト装置の光源に発光ダイオードを用いる場合、光の三原色である赤色、緑色、青色に対応する3種類の発光ダイオードが組み合わせて用いられる。つまり、3種類の発光ダイオードから発せられた赤色光、緑色光、青色光が混合されて生成される白色光が液晶表示パネルに照射される。発光ダイオードを用いると、色純度の高い白色光が得られるため、CCFLを用いる場合に比べて出力光の色再現範囲を大きく広げることができる。また、発光ダイオードの出力は比較的高いため、高出力の発光ダイオードを用いることでバックライト装置の輝度を高めることができる。   In particular, a light-emitting diode is useful as a light source for a backlight device because of its low power consumption and high color reproducibility. When a light emitting diode is used as the light source of the backlight device, three types of light emitting diodes corresponding to the three primary colors of light, red, green, and blue, are used in combination. That is, the liquid crystal display panel is irradiated with white light generated by mixing red light, green light, and blue light emitted from three types of light emitting diodes. When a light emitting diode is used, white light with high color purity can be obtained, so that the color reproduction range of output light can be greatly expanded compared to the case of using CCFL. In addition, since the output of the light emitting diode is relatively high, the luminance of the backlight device can be increased by using a high output light emitting diode.

しかしながら、個々の発光ダイオードは点光源であるため、液晶表示パネルを透過して出力される光には輝度むらや色むらが発生してしまうことがある。例えば、液晶表示パネルに対して発光ダイオードから発せられた光が垂直に入射されるように、発光ダイオードが液晶表示パネルの直下に配置されるような状況において輝度むらや色むらが発生する。このような輝度むらや色むらの発生を抑制するために、例えば、下記の特許文献1には、発光ダイオードの直上に発せられる光を拡散させるために、拡散材料が混入された光学樹脂により発光ダイオードの上面部を覆う構成が記載されている。   However, since each light emitting diode is a point light source, unevenness in brightness and color may occur in the light that is transmitted through the liquid crystal display panel and output. For example, luminance unevenness and color unevenness occur in a situation where the light emitting diode is disposed directly below the liquid crystal display panel so that light emitted from the light emitting diode is incident on the liquid crystal display panel vertically. In order to suppress the occurrence of such luminance unevenness and color unevenness, for example, in Patent Document 1 below, light is emitted by an optical resin mixed with a diffusion material in order to diffuse light emitted directly above the light emitting diode. A configuration for covering the upper surface of the diode is described.

特開2006−286906号公報JP 2006-286906 A

しかしながら、液晶表示装置の厚みが薄くなると、単純に直上方向への照明光を拡散するだけでは足りず、拡散光を直上周辺に均一に拡散させることが求められる。発光ダイオードが載置される基板と液晶表示パネルの対向面との間の距離を光学距離と定義すると、光学距離が十分に短くなるにつれ、同じ方向に発せられた光が液晶表示パネルに達するまで平均行程は短くなる。そのため、隣接する複数の発光ダイオードから発せられた光が混合される領域が狭くなる。つまり、高い色純度の白色光を効率良く取り出すには、上記の平均行程を延ばしつつ、三原色が混合される領域を絞り込むことが有用である。そこで、各色光の発光ダイオードから発せられる光の放射方向、及び拡散方向を制御し、輝度むらや色むらの発生を抑制しつつ、取り出し効率を高めることが求められている。   However, when the thickness of the liquid crystal display device is reduced, it is not sufficient to simply diffuse the illumination light in the upward direction, and it is required to uniformly diffuse the diffused light to the periphery immediately above. If the optical distance is defined as the distance between the substrate on which the light emitting diode is placed and the opposite surface of the liquid crystal display panel, the light emitted in the same direction reaches the liquid crystal display panel as the optical distance becomes sufficiently short. The average stroke is shortened. Therefore, a region where light emitted from a plurality of adjacent light emitting diodes is mixed becomes narrow. That is, in order to efficiently extract white light with high color purity, it is useful to narrow down the region where the three primary colors are mixed while extending the above average process. Therefore, it is required to increase the extraction efficiency while controlling the emission direction and diffusion direction of the light emitted from the light emitting diodes of each color light to suppress the occurrence of luminance unevenness and color unevenness.

なお、光源の色調を調整する技術については、例えば、特開2000−208815号公報に記載がある。同文献に記載の技術は、発光ダイオードの直上に蛍光体を含んだ樹脂を設け、それらを拡散材入りの樹脂で包含するというものである。このように、蛍光体を含んだ樹脂を設けることで、光源の色調を調整することが可能になる。しかしながら、同文献に記載の発光ダイオードパッケージは、発光ダイオードが持つ配光特性がそのまま反映されてしまう構造のため、樹脂側で配光特性を任意に制御することができない。また、特開平11−31845号公報には配光特性を改善するためのパッケージ構造が提案されているが、同文献に記載のパッケージ構造を適用しても、側方に十分な強度の光を配光することが難しい。   A technique for adjusting the color tone of the light source is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-208815. The technique described in this document is to provide a resin containing a phosphor immediately above a light emitting diode, and include them with a resin containing a diffusing material. Thus, by providing the resin containing the phosphor, the color tone of the light source can be adjusted. However, since the light-emitting diode package described in the document directly reflects the light distribution characteristic of the light-emitting diode, the light distribution characteristic cannot be arbitrarily controlled on the resin side. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-31845 proposes a package structure for improving the light distribution characteristics. However, even if the package structure described in the same document is applied, a sufficient intensity of light is emitted laterally. Difficult to distribute light.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、光学距離が短い場合でも、輝度むらや色むらを抑え、均一な光を照射することが可能な、新規かつ改良された照明装置、及び液晶表示装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress uneven luminance and uneven color even when the optical distance is short, and to irradiate uniform light. It is another object of the present invention to provide a new and improved lighting device and liquid crystal display device.

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、基板上に設置された光源と、前記光源の上部を覆うように形成され、蛍光物質が混練された第1光学樹脂と、前記第1光学樹脂の上部を覆うように形成された第2光学樹脂と、前記第2光学樹脂の上部に形成され、光拡散物質が混練された第3光学樹脂と、を備える、照明装置が提供される。   In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, a light source installed on a substrate, a first optical resin formed so as to cover an upper portion of the light source and kneaded with a fluorescent material, Provided is a lighting device comprising: a second optical resin formed to cover an upper portion of the first optical resin; and a third optical resin formed on the upper portion of the second optical resin and kneaded with a light diffusing substance. Is done.

また、上記の照明装置は、基板面に水平な面で切断して得られる断面の外縁を結ぶ最大長さに関し、前記第2光学樹脂の最大長さよりも前記第3光学樹脂の最大長さの方が小さく、かつ、前記第3光学樹脂の最大長さが前記第1光学樹脂の最大長さ以下であるように構成されていてもよい。   In addition, the lighting device described above has a maximum length of the third optical resin relative to the maximum length of the second optical resin, with respect to the maximum length connecting the outer edges of the cross section obtained by cutting the substrate surface in a plane. The maximum length of the third optical resin may be smaller than the maximum length of the first optical resin.

また、前記第2光学樹脂は、前記光源及び前記第1光学樹脂を内包するように形成されていてもよい。   The second optical resin may be formed so as to enclose the light source and the first optical resin.

なお、上記の照明装置においては、所定の色調が得られるように前記第1光学樹脂に混練される前記蛍光物質の量が調整される。   In the illumination device, the amount of the fluorescent material kneaded with the first optical resin is adjusted so that a predetermined color tone is obtained.

また、上記の照明装置においては、所定の輝度分布が得られるように前記第3光学樹脂に混練される前記散乱物質の量又は前記第3光学樹脂の高さが調整される。   Moreover, in said illuminating device, the quantity of the said scattering material kneaded with said 3rd optical resin or the height of said 3rd optical resin is adjusted so that predetermined | prescribed luminance distribution may be obtained.

また、前記第1光学樹脂の屈折率は、前記第2光学樹脂の屈折率よりも大きい方が好ましい。さらに、前記第2光学樹脂の屈折率は、前記第3光学樹脂の屈折率よりも大きい方が好ましい。   The refractive index of the first optical resin is preferably larger than the refractive index of the second optical resin. Furthermore, the refractive index of the second optical resin is preferably larger than the refractive index of the third optical resin.

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、液晶表示パネル、及び前記液晶表示パネルを背面から照明するために複数の照明装置が設けられたバックライト装置を有し、前記各照明装置は、基板上に設置された光源と、前記光源の上部を覆うように形成され、蛍光物質が混練された第1光学樹脂と、前記第1光学樹脂の上部を覆うように形成された第2光学樹脂と、前記第2光学樹脂の上部に形成され、光拡散物質が混練された第3光学樹脂と、を備える、液晶表示装置が提供される。   In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel and a backlight device provided with a plurality of illumination devices for illuminating the liquid crystal display panel from the back. Each of the lighting devices is formed so as to cover a light source installed on a substrate, an upper part of the light source, a first optical resin kneaded with a fluorescent material, and an upper part of the first optical resin. There is provided a liquid crystal display device comprising: the formed second optical resin; and a third optical resin formed on the second optical resin and kneaded with a light diffusion material.

以上説明したように本発明によれば、光学距離が短い場合でも、輝度むらや色むらを抑え、均一な光を照射することが可能になる。   As described above, according to the present invention, even when the optical distance is short, uneven brightness and uneven color can be suppressed and uniform light can be irradiated.

本発明の一実施形態に係る液晶表示パネルの構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the liquid crystal display panel which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るバックライト装置の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the backlight apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の断面構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cross-section of the liquid crystal display device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の回路構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the circuit structural example of the liquid crystal display device which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the light emitting diode apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the light emitting diode apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置の構造を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the light emitting diode apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置に搭載される発光ダイオードの配光特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the light distribution characteristic of the light emitting diode mounted in the light emitting diode apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置の配光特性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the light distribution characteristic of the light emitting diode apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置を形成するための樹脂材料に混入される蛍光体の調合比率と発光色との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the preparation ratio of the fluorescent substance mixed in the resin material for forming the light emitting diode apparatus which concerns on one Embodiment of this invention, and luminescent color. 本発明の一実施形態に係る発光ダイオード装置の配光特性、及び当該配光特性に現れるピーク値の樹脂高依存性を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the resin height dependence of the light distribution characteristic of the light emitting diode device which concerns on one Embodiment of this invention, and the peak value which appears in the said light distribution characteristic.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

<実施形態>
以下、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態に係る技術は、薄型の液晶表示装置に搭載されるバックライト光源に関し、特に、発光ダイオードをバックライト光源として用いる液晶表示装置に関する。また、本実施形態に係る技術は、光学距離が短い薄型の液晶表示装置においても、輝度むらや色むらを抑え、パネルに均一な光を照射するための技術に関するものである。以下、本実施形態に係る液晶表示装置100について説明する。特に、液晶表示装置100に搭載される発光ダイオード装置184等について、具体例を挙げながら、その構成及び形成方法等について順次説明していくことにする。
<Embodiment>
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described. The technology according to the present embodiment relates to a backlight light source mounted on a thin liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device using a light emitting diode as a backlight light source. Further, the technology according to the present embodiment relates to a technology for irradiating a panel with uniform light while suppressing luminance unevenness and color unevenness even in a thin liquid crystal display device having a short optical distance. Hereinafter, the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment will be described. In particular, the configuration, formation method, and the like of the light-emitting diode device 184 and the like mounted on the liquid crystal display device 100 will be sequentially described with specific examples.

(説明項目)
1:液晶表示装置100の構造について(図1〜図4)
2:発光ダイオード装置184の構造について(図5〜図7)
3:発光ダイオード装置184の配光特性について(図8〜図11)
4:まとめ
(Description item)
1: Structure of the liquid crystal display device 100 (FIGS. 1 to 4)
2: About the structure of the light emitting diode device 184 (FIGS. 5 to 7)
3: Light distribution characteristics of the light-emitting diode device 184 (FIGS. 8 to 11)
4: Summary

[1:液晶表示装置100の構造(図1〜図4)]
本実施形態に係る液晶表示装置100の構造について説明する。まず、図1を参照しながら、液晶表示装置100に搭載される液晶表示パネル110の構造について説明する。次いで、図2を参照しながら、液晶表示装置100に搭載されるバックライト装置150の構造について説明する。次いで、図3を参照しながら、液晶表示パネル110、及びバックライト装置150を含む液晶表示装置100の構造について説明する。次いで、図4を参照しながら、液晶表示装置100に搭載される駆動回路の構成例について説明する。
[1: Structure of liquid crystal display device 100 (FIGS. 1 to 4)]
The structure of the liquid crystal display device 100 according to the present embodiment will be described. First, the structure of the liquid crystal display panel 110 mounted on the liquid crystal display device 100 will be described with reference to FIG. Next, the structure of the backlight device 150 mounted on the liquid crystal display device 100 will be described with reference to FIG. Next, the structure of the liquid crystal display device 100 including the liquid crystal display panel 110 and the backlight device 150 will be described with reference to FIG. Next, a configuration example of a drive circuit mounted on the liquid crystal display device 100 will be described with reference to FIG.

上記の通り、液晶表示装置100は、液晶表示パネル110、及びバックライト装置150を有する。また、バックライト装置150は、液晶表示パネル110の背面側に設けられている。なお、液晶表示装置100は、地上波放送の受信チューナや衛星波放送の受信チューナ等を搭載していてもよい。さらに、液晶表示装置100は、これらの受信チューナで受信した映像信号や音声信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部を搭載していてもよい。そして、液晶表示装置100は、信号処理部から出力された音声信号を出力するための音声出力部を搭載していてもよい。   As described above, the liquid crystal display device 100 includes the liquid crystal display panel 110 and the backlight device 150. The backlight device 150 is provided on the back side of the liquid crystal display panel 110. The liquid crystal display device 100 may include a terrestrial broadcast reception tuner, a satellite wave broadcast reception tuner, or the like. Further, the liquid crystal display device 100 may include a signal processing unit that performs predetermined signal processing on the video signal and the audio signal received by these reception tuners. And the liquid crystal display device 100 may be equipped with the audio | voice output part for outputting the audio | voice signal output from the signal processing part.

(液晶表示パネル110の構造について)
さて、図1に示すように、液晶表示パネル110は、ガラス等で形成された2枚の透明な基板(TFT基板114、対向電極基板112)を有している。また、対向配置されたTFT基板114、及び対向電極基板112の間隙には、液晶層116が形成される。液晶層116には、例えば、ツイステッドネマチック(TN)液晶が封入される。
(About the structure of the liquid crystal display panel 110)
As shown in FIG. 1, the liquid crystal display panel 110 has two transparent substrates (TFT substrate 114 and counter electrode substrate 112) formed of glass or the like. In addition, a liquid crystal layer 116 is formed in the gap between the TFT substrate 114 and the counter electrode substrate 112 that are arranged to face each other. For example, twisted nematic (TN) liquid crystal is sealed in the liquid crystal layer 116.

TFT基板114には、複数の信号線124及び走査線126がマトリックス状に配列されている。信号線124と走査線126との交点には、画素電極130、及び薄膜トランジスタ132が形成されている。但し、図1においては、画素電極130、及び薄膜トランジスタ132の詳細な構成が明示されていない点に注意されたい。薄膜トランジスタ132は、個々の画素に対応するスイッチング素子である。薄膜トランジスタ132は、走査線126を流れる走査信号により選択される。走査信号により画素が選択されると、その画素に対応する薄膜トランジスタ132は、その画素に対応する画素電極130に対して信号線124から供給される映像信号を書き込む。   A plurality of signal lines 124 and scanning lines 126 are arranged in a matrix on the TFT substrate 114. A pixel electrode 130 and a thin film transistor 132 are formed at the intersection of the signal line 124 and the scanning line 126. However, it should be noted that the detailed configurations of the pixel electrode 130 and the thin film transistor 132 are not clearly shown in FIG. The thin film transistor 132 is a switching element corresponding to each pixel. The thin film transistor 132 is selected by a scanning signal flowing through the scanning line 126. When a pixel is selected by the scanning signal, the thin film transistor 132 corresponding to the pixel writes the video signal supplied from the signal line 124 to the pixel electrode 130 corresponding to the pixel.

また、対向電極基板112には、TFT基板114に対向する面に、対向電極128及びカラーフィルタ122が形成されている。カラーフィルタ122は、各画素に対応する複数のセグメントに分割されている。さらに、カラーフィルタ122は、三原色である赤色、緑色、青色に対応して赤色フィルタR、緑色フィルタG、青色フィルタBに分割されている。カラーフィルタ122の配列パターンとしては、例えば、ストライプ配列パターン、デルタ配列パターン、正方配列パターン等がある。   In the counter electrode substrate 112, a counter electrode 128 and a color filter 122 are formed on the surface facing the TFT substrate 114. The color filter 122 is divided into a plurality of segments corresponding to each pixel. Further, the color filter 122 is divided into a red filter R, a green filter G, and a blue filter B corresponding to the three primary colors red, green, and blue. Examples of the arrangement pattern of the color filter 122 include a stripe arrangement pattern, a delta arrangement pattern, and a square arrangement pattern.

また、液晶表示パネル110は、2枚の偏光板118、120を有する。偏光板118、120は、対向電極基板112、液晶層116、TFT基板114で形成される積層構造を挟み込むようにして配置される。そのため、後述するバックライト装置150により発せられた白色光は、偏光板120を通じてTFT基板114に入射され、液晶層116、対向電極基板112、及び偏光板118を順に通過する。このとき、液晶表示パネル110がアクティブマトリクス方式で駆動されることでフルカラー映像が表示される。   The liquid crystal display panel 110 includes two polarizing plates 118 and 120. The polarizing plates 118 and 120 are arranged so as to sandwich a laminated structure formed by the counter electrode substrate 112, the liquid crystal layer 116, and the TFT substrate 114. Therefore, white light emitted by the backlight device 150 described later enters the TFT substrate 114 through the polarizing plate 120, and sequentially passes through the liquid crystal layer 116, the counter electrode substrate 112, and the polarizing plate 118. At this time, the liquid crystal display panel 110 is driven by an active matrix method, so that a full color image is displayed.

以上、図1を参照しながら、液晶表示パネル110の構造について簡単に説明した。次に、図2を参照しながら、バックライト装置150について説明する。   The structure of the liquid crystal display panel 110 has been briefly described above with reference to FIG. Next, the backlight device 150 will be described with reference to FIG.

(バックライト装置150の構造について)
図2に示すように、バックライト装置150は、筐体部152と、拡散板154と、拡散シート156と、プリズムシート158と、偏光変換シート160とにより構成されている。但し、筐体部152の構造については後述する。また、拡散シート156、プリズムシート158、偏光変換シート160を纏めて光学機能シート群と呼ぶ場合がある。
(About the structure of the backlight device 150)
As shown in FIG. 2, the backlight device 150 includes a casing 152, a diffusion plate 154, a diffusion sheet 156, a prism sheet 158, and a polarization conversion sheet 160. However, the structure of the casing 152 will be described later. Further, the diffusion sheet 156, the prism sheet 158, and the polarization conversion sheet 160 may be collectively referred to as an optical function sheet group.

上記の通り、バックライト装置150は、液晶表示パネル110を背面側から照明するものである。筐体部152は、内部に各色の光源を有する。また、拡散板154、拡散シート156、プリズムシート158、偏光変換シート160は、筐体部152の内部に設けられた各色の光源が発する光を混色させるために設けられている。なお、拡散シート156は、拡散板154に載置される。プリズムシート158は、拡散シート156に載置される。偏光変換シート160は、プリズムシート158に載置される。   As described above, the backlight device 150 illuminates the liquid crystal display panel 110 from the back side. The casing unit 152 has light sources of each color inside. Further, the diffusion plate 154, the diffusion sheet 156, the prism sheet 158, and the polarization conversion sheet 160 are provided in order to mix the light emitted from the light sources of the respective colors provided in the housing unit 152. The diffusion sheet 156 is placed on the diffusion plate 154. The prism sheet 158 is placed on the diffusion sheet 156. The polarization conversion sheet 160 is placed on the prism sheet 158.

拡散板154は、筐体部152から出射された光を内部で拡散させる。そのため、拡散板154が設けられることで、面発光における輝度の均一化が図られる。光学機能シート群は、例えば、入射光を2つの直交偏光成分に分解する機能、光波の位相差を補償して広角視野角化や着色防止を図る機能、入射光を拡散させる機能、輝度向上を図る機能等を備える。つまり、光学機能シート群は、筐体部152から発せられた光の光学特性を液晶表示パネル110の照明に適した光学特性に変換するものである。そのため、このような変換機能が実現されるのであれば、図2に示した光学機能シート群の構成に限定されない。   The diffusion plate 154 diffuses the light emitted from the casing unit 152 inside. Therefore, the provision of the diffusion plate 154 makes it possible to make the luminance uniform in surface light emission. The optical function sheet group includes, for example, a function of decomposing incident light into two orthogonal polarization components, a function of compensating for a phase difference of light waves to achieve a wide-angle viewing angle and preventing coloring, a function of diffusing incident light, and a brightness improvement. It has a function to plan. That is, the optical function sheet group converts the optical characteristics of light emitted from the casing 152 into optical characteristics suitable for illumination of the liquid crystal display panel 110. Therefore, if such a conversion function is realized, the present invention is not limited to the configuration of the optical function sheet group shown in FIG.

以上、図2を参照しながら、バックライト装置150の構造について簡単に説明した。ここで、筐体部152の構成について説明を補足する。   The structure of the backlight device 150 has been briefly described above with reference to FIG. Here, the description of the configuration of the casing unit 152 will be supplemented.

筐体部152の内部には、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光する3種類の発光ダイオードが設けられている。例えば、赤色光の発光ダイオードから発光される光は、640nm程度の波長を有する。また、緑色光の発光ダイオードから発光される光は、530nm程度の波長を有する。そして、青色光の発光ダイオードから発光される光は、450nm程度の波長を有する。   Three types of light emitting diodes that respectively emit red light, green light, and blue light are provided in the housing portion 152. For example, light emitted from a red light emitting diode has a wavelength of about 640 nm. The light emitted from the green light emitting diode has a wavelength of about 530 nm. The light emitted from the blue light emitting diode has a wavelength of about 450 nm.

但し、赤色光の発光ダイオードから発せられる光のピーク波長を長波長側へシフトさせたり、青色光の発光ダイオードから発せられる光のピーク波長を短波長側へシフトさせたりして色域を広げる調整が施されていてもよい。このような色域の調整を行うことにより、液晶表示パネル110に表示される画像の色再現範囲を拡大することができる。また、各発光ダイオードから発せられた光の利用効率を高めるため、筐体部152の内壁面には反射加工が施されていてもよい。   However, adjustment to widen the color gamut by shifting the peak wavelength of the light emitted from the red light emitting diode to the long wavelength side or shifting the peak wavelength of the light emitted from the blue light emitting diode to the short wavelength side. May be given. By performing such color gamut adjustment, the color reproduction range of an image displayed on the liquid crystal display panel 110 can be expanded. Moreover, in order to improve the utilization efficiency of the light emitted from each light emitting diode, the inner wall surface of the housing 152 may be subjected to reflection processing.

以上、筐体部152の構成について簡単に補足説明を行った。次に、図3を参照しながら、筐体部152の内部構造及び液晶表示装置100の全体的な構造について説明する。   Heretofore, a supplementary explanation has been given briefly regarding the configuration of the casing 152. Next, the internal structure of the casing 152 and the overall structure of the liquid crystal display device 100 will be described with reference to FIG.

(液晶表示装置100の構造について)
図3に示すように、液晶表示装置100は、主に、図1に示した液晶表示パネル110、及び図2に示したバックライト装置150により構成される。また、液晶表示パネル110、及びバックライト装置150の一部は、ガイド部材172、外部フレーム174、内部フレーム176、内壁面178、ブラケット部材180を用いて固定されている。
(About the structure of the liquid crystal display device 100)
As shown in FIG. 3, the liquid crystal display device 100 is mainly composed of the liquid crystal display panel 110 shown in FIG. 1 and the backlight device 150 shown in FIG. Further, the liquid crystal display panel 110 and a part of the backlight device 150 are fixed using a guide member 172, an outer frame 174, an inner frame 176, an inner wall surface 178, and a bracket member 180.

外部フレーム174は、液晶表示装置100の外部筐体を成すものである。外部フレーム174の内側には、内部フレーム176が設けられている。液晶表示パネル110は、外部フレーム174と内部フレーム176との間に挟み込まれる形で固定されている。また、液晶表示パネル110の偏光板118と外部フレーム174との間にはスペーサが挟み込まれている。そして、液晶表示パネル110の偏光板120と内部フレーム176との間にはスペーサが挟み込まれている。さらに、内部フレーム176、外部フレーム174、及び液晶表示パネル110で囲まれた空間には、ガイド部材172が設けられている。ガイド部材172は、液晶表示パネル110が外部フレーム174の方向(−X方向)にずれ込んでしまうのを防止するために設けられている。   The external frame 174 constitutes an external housing of the liquid crystal display device 100. An inner frame 176 is provided inside the outer frame 174. The liquid crystal display panel 110 is fixed so as to be sandwiched between the outer frame 174 and the inner frame 176. A spacer is sandwiched between the polarizing plate 118 and the external frame 174 of the liquid crystal display panel 110. A spacer is sandwiched between the polarizing plate 120 and the internal frame 176 of the liquid crystal display panel 110. Further, a guide member 172 is provided in a space surrounded by the inner frame 176, the outer frame 174, and the liquid crystal display panel 110. The guide member 172 is provided to prevent the liquid crystal display panel 110 from being displaced in the direction of the external frame 174 (−X direction).

一方、バックライト装置150を形成する光学機能シート群及び拡散板154は、内壁面178に設けられたブラケット部材180と内部フレーム176との間に挟み込まれる形で固定されている。また、光学機能シート群を形成する偏光変換シート160と内部フレーム176との間にはスペーサが挟み込まれている。そして、ブラケット部材180は、拡散板154の底面(−Z方向の端面)を支持する形で拡散板154を固定している。筐体部152の枠に相当する内壁面178には、基板186が載置されている。また、基板186には、反射シート182、及び発光ダイオード装置184が載置されている。   On the other hand, the optical function sheet group and the diffusion plate 154 forming the backlight device 150 are fixed so as to be sandwiched between the bracket member 180 provided on the inner wall surface 178 and the inner frame 176. A spacer is sandwiched between the polarization conversion sheet 160 forming the optical function sheet group and the internal frame 176. The bracket member 180 fixes the diffusion plate 154 so as to support the bottom surface (end surface in the −Z direction) of the diffusion plate 154. A substrate 186 is placed on the inner wall surface 178 corresponding to the frame of the housing portion 152. In addition, a reflective sheet 182 and a light emitting diode device 184 are placed on the substrate 186.

反射シート182は、反射面が拡散板154の底面と対峙するように設置されている。また、反射シート182は、発光ダイオード装置184の発光部分よりも低い位置(−Z方向寄り)に設置されている。このような構成にすることで、反射シート182は、発光ダイオード装置184から下向きに放射された光や内壁面178で反射された光を反射して拡散板154に入射させることができる。反射シート182には、例えば、シート基材上に銀反射膜、低屈折率膜、及び高屈折率膜を順に積層して形成される反射膜等が用いられる。なお、内壁面178についても反射シート182と同様、光を反射させるような鏡面加工が表面に施されていてもよい。   The reflection sheet 182 is installed such that the reflection surface faces the bottom surface of the diffusion plate 154. Further, the reflection sheet 182 is installed at a position lower than the light emitting portion of the light emitting diode device 184 (close to the −Z direction). With such a configuration, the reflection sheet 182 can reflect the light emitted downward from the light emitting diode device 184 or the light reflected by the inner wall surface 178 to be incident on the diffusion plate 154. For the reflection sheet 182, for example, a reflection film formed by sequentially laminating a silver reflection film, a low refractive index film, and a high refractive index film on a sheet base material is used. The inner wall surface 178 may be mirror-finished so as to reflect light, similarly to the reflection sheet 182.

以上、図3を参照しながら、液晶表示装置100の全体的な構造について簡単に説明した。上記の通り、液晶表示装置100には、発光ダイオード装置184が設けられている。そして、発光ダイオード装置184により発せられた光は、拡散板154、及び光学機能シート群を通じて液晶表示パネル110に入射される。既に述べた通り、本実施形態は、発光ダイオード装置184の構成及び形成方法等に関するものである。本実施形態に係る発光ダイオード装置184の構成等については後段において詳述するが、その前に、図4を参照しながら、液晶表示装置100に搭載される駆動回路の構成について説明する。   The overall structure of the liquid crystal display device 100 has been briefly described above with reference to FIG. As described above, the liquid crystal display device 100 is provided with the light emitting diode device 184. The light emitted from the light emitting diode device 184 is incident on the liquid crystal display panel 110 through the diffusion plate 154 and the optical function sheet group. As already described, the present embodiment relates to the configuration and formation method of the light emitting diode device 184. The configuration and the like of the light emitting diode device 184 according to the present embodiment will be described in detail later, but before that, the configuration of the drive circuit mounted on the liquid crystal display device 100 will be described with reference to FIG.

(駆動回路の構成について)
液晶表示装置100には、例えば、図4に示すような駆動回路が搭載される。この駆動回路には、入力端子10と、RGBプロセス処理部12と、制御部14と、ユーザインターフェース16と、バックライト駆動部18と、電源20と、画像メモリ22と、Xドライバ24と、Yドライバ26とが含まれる。
(About the configuration of the drive circuit)
For example, a drive circuit as shown in FIG. 4 is mounted on the liquid crystal display device 100. The drive circuit includes an input terminal 10, an RGB process processing unit 12, a control unit 14, a user interface 16, a backlight drive unit 18, a power source 20, an image memory 22, an X driver 24, and a Y driver. And a driver 26.

電源20は、液晶表示パネル110やバックライト装置150に駆動電源を供給するものである。Xドライバ24、Yドライバ26は、液晶表示パネル110を駆動するものである。バックライト駆動部18は、バックライト装置150を駆動制御するものである。入力端子10には、外部から供給される映像信号や映像信号処理部(非図示)で処理された映像信号が入力される。入力端子10から入力された映像信号は、RGBプロセス処理部12に入力される。RGBプロセス処理部12には、制御部14、及び画像メモリ22が接続されている。   The power source 20 supplies driving power to the liquid crystal display panel 110 and the backlight device 150. The X driver 24 and the Y driver 26 drive the liquid crystal display panel 110. The backlight drive unit 18 drives and controls the backlight device 150. A video signal supplied from the outside or a video signal processed by a video signal processing unit (not shown) is input to the input terminal 10. The video signal input from the input terminal 10 is input to the RGB process processing unit 12. A control unit 14 and an image memory 22 are connected to the RGB process processing unit 12.

RGBプロセス処理部12は、入力された映像信号に対してクロマ処理等の信号処理を施す。さらに、RGBプロセス処理部12は、コンポジット信号から液晶表示パネル110の駆動に適したRGBセパレート信号に変換する。そして、RGBプロセス処理部12から出力されたRGBセパレート信号は、制御部14に入力されると共に、画像メモリ22を介してXドライバ24に入力される。制御部14は、RGBセパレート信号に応じた所定のタイミングで、Xドライバ24及びYドライバ26を駆動する。このように、液晶表示パネル110は、Xドライバ24及びYドライバ26により、RGBセパレート信号に基づいて駆動制御される。その結果、液晶表示パネル110には、RGBセパレート信号に相当する映像が出力される。   The RGB process processing unit 12 performs signal processing such as chroma processing on the input video signal. Further, the RGB process processing unit 12 converts the composite signal into an RGB separate signal suitable for driving the liquid crystal display panel 110. The RGB separate signal output from the RGB process processing unit 12 is input to the control unit 14 and also input to the X driver 24 via the image memory 22. The control unit 14 drives the X driver 24 and the Y driver 26 at a predetermined timing according to the RGB separate signal. As described above, the liquid crystal display panel 110 is driven and controlled by the X driver 24 and the Y driver 26 based on the RGB separate signals. As a result, an image corresponding to the RGB separate signal is output to the liquid crystal display panel 110.

バックライト駆動部18は、電源20から電力の供給を受けてパルス幅変調(PWM)信号を生成する。そして、バックライト駆動部18は、パルス幅変調信号に基づいてバックライト装置150の光源である個々の発光ダイオード装置184を発光させる。発光ダイオードの色温度は動作電流に依存する。そのため、所定以上の輝度を維持しながら忠実に色再現性を保つ(色温度を一定にする)には、パルス幅変調信号に基づいて発光ダイオード装置184に供給される電流量が制御される。このようにパルス幅変調信号を用いることで、色温度の変化を抑え、所望の輝度を維持しながら色再現性を保つことができる。   The backlight driver 18 receives power from the power supply 20 and generates a pulse width modulation (PWM) signal. And the backlight drive part 18 makes each light emitting diode apparatus 184 which is a light source of the backlight apparatus 150 light-emit based on a pulse width modulation signal. The color temperature of the light emitting diode depends on the operating current. Therefore, in order to maintain the color reproducibility faithfully (maintaining the color temperature constant) while maintaining a luminance of a predetermined level or higher, the amount of current supplied to the light emitting diode device 184 is controlled based on the pulse width modulation signal. By using the pulse width modulation signal in this way, it is possible to suppress color temperature change and maintain color reproducibility while maintaining desired luminance.

ユーザインターフェース16は、映像信号の受信チャンネルを選択したり、音声出力量を調整したりするために用いられる操作入力手段である。また、ユーザインターフェース16は、バックライト装置150の輝度調節やホワイトバランスの調節等を行うために用いられる。例えば、ユーザインターフェース16を用いて輝度調節が行われると、制御部14は、バックライト駆動部18に対してユーザ操作に応じた輝度制御信号を入力する。さらに、バックライト駆動部18は、入力された輝度制御信号に応じてパルス幅変調信号のデューティ比を色毎に調整して各色の発光ダイオード装置184を制御する。   The user interface 16 is an operation input unit used for selecting a video signal reception channel and adjusting an audio output amount. The user interface 16 is used for adjusting the brightness of the backlight device 150, adjusting the white balance, and the like. For example, when luminance adjustment is performed using the user interface 16, the control unit 14 inputs a luminance control signal corresponding to a user operation to the backlight driving unit 18. Further, the backlight driving unit 18 controls the light emitting diode device 184 of each color by adjusting the duty ratio of the pulse width modulation signal for each color according to the input luminance control signal.

以上、液晶表示装置100に搭載された駆動回路の構成について簡単に説明した。以下では、本実施形態に係る発光ダイオード装置184について詳細に説明する。   The configuration of the drive circuit mounted on the liquid crystal display device 100 has been briefly described above. Hereinafter, the light emitting diode device 184 according to the present embodiment will be described in detail.

[2:発光ダイオード装置184の構造について(図5〜図7)]
本実施形態に係る発光ダイオード装置184について説明する。まず、図5及び図6を参照しながら、発光ダイオード装置184の構造について説明する。
[2: Structure of light-emitting diode device 184 (FIGS. 5 to 7)]
The light emitting diode device 184 according to this embodiment will be described. First, the structure of the light-emitting diode device 184 will be described with reference to FIGS.

図5に示すように、発光ダイオード装置184は、発光ダイオード192と、第1光学樹脂194と、第2光学樹脂196と、第3光学樹脂198とにより構成される。   As shown in FIG. 5, the light emitting diode device 184 includes a light emitting diode 192, a first optical resin 194, a second optical resin 196, and a third optical resin 198.

発光ダイオード192は、基板186の上に形成される。また、図中には明示しないが、発光ダイオード192は、基板186の上に形成されるバッファ層、第1クラッド層、活性層、第2クラッド層、キャップ層等により構成される。これらの層は、例えば、結晶成長法により形成される。さらに、図中には明示しないが、発光ダイオード192の配線は、ワイヤボンディング等により電極に接続される。そして、発光ダイオード192は、接続された電極から供給される電力により駆動される。   The light emitting diode 192 is formed on the substrate 186. Although not clearly shown in the drawing, the light emitting diode 192 includes a buffer layer, a first cladding layer, an active layer, a second cladding layer, a cap layer, and the like formed on the substrate 186. These layers are formed by, for example, a crystal growth method. Further, although not explicitly shown in the figure, the wiring of the light emitting diode 192 is connected to the electrode by wire bonding or the like. The light emitting diode 192 is driven by electric power supplied from the connected electrodes.

発光ダイオード192の上には、少なくとも発光ダイオード192の天面(発光面)を覆うように第1光学樹脂194が形成されている。第1光学樹脂194には、色調を調整するための蛍光物質が混練されている。そのため、発光ダイオード192から発せられた所定波長の光が第1光学樹脂194に照射されると、第1光学樹脂194に含まれる蛍光物質が励起され、当該所定波長とは異なる波長の光が射出される。このとき、蛍光物質は、所定波長の光により高い励起状態に遷移し、その後、光の輻射を伴って低い励起状態又は基底状態に遷移する。つまり、状態間のエネルギー差を持つ光が射出される。   A first optical resin 194 is formed on the light emitting diode 192 so as to cover at least the top surface (light emitting surface) of the light emitting diode 192. The first optical resin 194 is kneaded with a fluorescent material for adjusting the color tone. Therefore, when the first optical resin 194 is irradiated with light having a predetermined wavelength emitted from the light emitting diode 192, the fluorescent material contained in the first optical resin 194 is excited, and light having a wavelength different from the predetermined wavelength is emitted. Is done. At this time, the fluorescent material transitions to a high excited state by light of a predetermined wavelength, and then transitions to a low excited state or a ground state with light radiation. That is, light having an energy difference between states is emitted.

例えば、発光ダイオード192が青色光の光源であるとする。このとき、青色光の入射に対して緑色光及び赤色光を射出する蛍光物質を第1光学樹脂194に混練させておくと、発光ダイオード192から第1光学樹脂194に青色光を照射した場合、第1光学樹脂194から緑色光及び赤色光が混じり合った光が射出される。もちろん、発光ダイオード192から発せられた青色光も混じり合うため、適当な強度で各色光が混合されていれば、第1光学樹脂194から射出された光が人の目には白色の光となって感じられる。なお、蛍光物質の調合比率や混練する量を変えることで、任意に色調を調整することが可能である(図10を参照)。なお、蛍光物質としては、例えば、イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)蛍光体等を用いることができる。   For example, assume that the light emitting diode 192 is a blue light source. At this time, if the fluorescent material that emits green light and red light with respect to the incident blue light is kneaded in the first optical resin 194, when the blue light is irradiated from the light emitting diode 192 to the first optical resin 194, The first optical resin 194 emits light in which green light and red light are mixed. Of course, since the blue light emitted from the light emitting diode 192 is also mixed, the light emitted from the first optical resin 194 becomes white light to human eyes if each color light is mixed with an appropriate intensity. I can feel it. Note that the color tone can be arbitrarily adjusted by changing the blending ratio of the fluorescent substance and the kneading amount (see FIG. 10). In addition, as a fluorescent substance, an yttrium aluminum garnet (YAG) fluorescent substance etc. can be used, for example.

また、第1光学樹脂194は、発光ダイオード192を保護する役割も担っている。そのため、図5に示すように、第1光学樹脂194は、発光ダイオード192を覆うように形成されていることが好ましい。また、第1光学樹脂194は、第2光学樹脂196の内部に形成される。第2光学樹脂196は、発光ダイオード192から発せられ、第1光学樹脂194により色調が調整された光Liの取り出し効率を向上させるためのレンズを形成する。また、第2光学樹脂196は、発光ダイオード192及び第1光学樹脂194を保護する役割も担う。なお、第1光学樹脂194、第2光学樹脂196は、例えば、シリコーン等により形成される。   The first optical resin 194 also plays a role of protecting the light emitting diode 192. Therefore, as shown in FIG. 5, the first optical resin 194 is preferably formed so as to cover the light emitting diode 192. Further, the first optical resin 194 is formed inside the second optical resin 196. The second optical resin 196 forms a lens that is emitted from the light emitting diode 192 and improves the extraction efficiency of the light Li whose color tone is adjusted by the first optical resin 194. The second optical resin 196 also serves to protect the light emitting diode 192 and the first optical resin 194. The first optical resin 194 and the second optical resin 196 are made of, for example, silicone.

また、第2光学樹脂196の上には、第3光学樹脂198が形成されている。第3光学樹脂198の材質は、例えば、第2光学樹脂196と同じ材料の中に、重量比で約30%〜約80%の割合だけ拡散材粒子が混練されたものである。そのため、発光ダイオード192により発せられ、第1光学樹脂194、及び第2光学樹脂196を透過した光は、第3光学樹脂198に混練された拡散材粒子により散乱される。拡散材粒子は、直径が3μm〜12μm程度の大きさであることが好ましい。さらに、拡散材粒子の形状は、略球状であることが好ましい。   A third optical resin 198 is formed on the second optical resin 196. The material of the third optical resin 198 is, for example, a material in which the diffusing material particles are kneaded in the same material as the second optical resin 196 in a weight ratio of about 30% to about 80%. Therefore, the light emitted from the light emitting diode 192 and transmitted through the first optical resin 194 and the second optical resin 196 is scattered by the diffusing material particles kneaded in the third optical resin 198. The diffusing material particles preferably have a diameter of about 3 μm to 12 μm. Further, the shape of the diffusing material particles is preferably substantially spherical.

図5に示すように、発光ダイオード装置184を形成する第1光学樹脂194は、発光ダイオード192の全体を覆うような略半球の形状を成している。また、発光ダイオード装置184を形成する第2光学樹脂196は、第1光学樹脂194の全体を覆うような略半球の形状を成している。つまり、第1光学樹脂194及び第2光学樹脂196は、X−Y面上に形成され、Z方向に盛り上がったドーム型である。さらに、第1光学樹脂194及び第2光学樹脂196は、その頭頂部と発光ダイオード192の発光中心とが同じ軸(中心軸C)上に並ぶように形成されている。   As shown in FIG. 5, the first optical resin 194 forming the light emitting diode device 184 has a substantially hemispherical shape that covers the entire light emitting diode 192. Further, the second optical resin 196 forming the light emitting diode device 184 has a substantially hemispherical shape so as to cover the entire first optical resin 194. That is, the first optical resin 194 and the second optical resin 196 have a dome shape formed on the XY plane and rising in the Z direction. Further, the first optical resin 194 and the second optical resin 196 are formed such that the top of the head and the light emission center of the light emitting diode 192 are aligned on the same axis (center axis C).

また、第2光学樹脂196のZ方向に沿った高さはL1である。さらに、第3光学樹脂198は、第2光学樹脂196の上面に形成されている。そして、第3光学樹脂198は、Z方向に沿った高さL2を有している。この高さL2は、第2光学樹脂196の高さL1との間に関係L1=(0.5〜3.0)*L2を有する。特に、高さL2は、高さL1よりも大きく高々3倍程度であることが好ましい。また、第3光学樹脂198は、第2光学樹脂196の上面(但し、頭頂部を含む。)を底面とするZ方向に盛り上がったドーム型である。さらに、第3光学樹脂198は、その中心軸(又は頭頂部)が中心軸C上に位置するように形成されている。   The height of the second optical resin 196 along the Z direction is L1. Further, the third optical resin 198 is formed on the upper surface of the second optical resin 196. The third optical resin 198 has a height L2 along the Z direction. The height L2 has a relationship L1 = (0.5 to 3.0) * L2 with the height L1 of the second optical resin 196. In particular, the height L2 is preferably larger than the height L1 and about three times at most. The third optical resin 198 is a dome shape that rises in the Z direction with the upper surface (including the top of the head) of the second optical resin 196 as the bottom surface. Further, the third optical resin 198 is formed so that the central axis (or the top of the head) is located on the central axis C.

第3光学樹脂198のX−Y断面の最大直径は、第2光学樹脂196のX−Y断面の最大直径よりも小さい。つまり、第3光学樹脂198は、中心軸Cを軸とするX−Y平面内の回転に対して略対称な柱状であると言える。また、第3光学樹脂198の最大直径は、第1光学樹脂194の最大直径と同じか、それよりも大きいことが好ましい。   The maximum diameter of the third optical resin 198 in the XY cross section is smaller than the maximum diameter of the second optical resin 196 in the XY cross section. That is, it can be said that the third optical resin 198 has a columnar shape that is substantially symmetrical with respect to rotation in the XY plane with the central axis C as an axis. The maximum diameter of the third optical resin 198 is preferably the same as or larger than the maximum diameter of the first optical resin 194.

さて、発光ダイオード192から発せられた光Liは、第1光学樹脂194、第2光学樹脂196を通じて第3光学樹脂198に入射される。但し、第2光学樹脂196が設けられていることにより、発光ダイオード192から発せられた光は、全てが第3光学樹脂198に入射されるわけではない。つまり、発光ダイオード192から発せられた光の一部は、第2光学樹脂196の表面から直接的に筐体部152の内部空間に放射される。一方、第3光学樹脂198に入射された入射光Liは、第3光学樹脂198に混練された拡散材料により散乱され、散乱光Lsとして第3光学樹脂198の表面から筐体部152の内部空間に放射される。   Now, the light Li emitted from the light emitting diode 192 enters the third optical resin 198 through the first optical resin 194 and the second optical resin 196. However, since the second optical resin 196 is provided, not all the light emitted from the light emitting diode 192 is incident on the third optical resin 198. That is, a part of the light emitted from the light emitting diode 192 is radiated directly from the surface of the second optical resin 196 to the internal space of the housing portion 152. On the other hand, the incident light Li incident on the third optical resin 198 is scattered by the diffusing material kneaded in the third optical resin 198 and is scattered light Ls from the surface of the third optical resin 198 to the internal space of the housing portion 152. To be emitted.

上記の通り、第3光学樹脂198には拡散材が混入されているため、入射光Liは、拡散材粒子により散乱され、Z方向とは異なる角度に放射される。既に述べた通り、本実施形態においては、発光ダイオード192から第1光学樹脂194を経て放射された光の色調を任意に調整できるようにすることと、発光ダイオード192から放射された光が効率的かつ均一に混合されるようにすることが目的とされる。色調を任意に調整できるようにするという目的については、上記の通り、蛍光材料を混練した第1光学樹脂194を設け、その蛍光材料の調合比や混練する量を調整することにより実現される。   As described above, since the diffusing material is mixed in the third optical resin 198, the incident light Li is scattered by the diffusing material particles and emitted at an angle different from the Z direction. As already described, in the present embodiment, the color tone of light emitted from the light emitting diode 192 via the first optical resin 194 can be arbitrarily adjusted, and the light emitted from the light emitting diode 192 is efficient. In addition, the object is to ensure uniform mixing. As described above, the purpose of making it possible to arbitrarily adjust the color tone is realized by providing the first optical resin 194 kneaded with the fluorescent material and adjusting the blending ratio of the fluorescent material and the kneading amount.

一方、第1光学樹脂194を経て放射された光を効率的かつ均一に混合させるという目的については、発光ダイオード192からZ方向に放射された光の軌道をZ方向から離れた方向(Z方向との成す角が大きい方向)に向けて大きく変化させることが必要である。このように光の軌道を大きく変化させるためには、第3光学樹脂198の散乱断面積を大きくすればよい。そこで、本実施形態においては、第3光学樹脂198がZ方向に伸びた形状にしている。このような形状にすることで、第3光学樹脂198の中をZ方向に進行する光の行程が伸び、Z方向に進行する光の散乱断面積が大きくなるのである。   On the other hand, for the purpose of efficiently and uniformly mixing the light emitted through the first optical resin 194, the orbit of the light emitted from the light emitting diode 192 in the Z direction is separated from the Z direction (Z direction and It is necessary to make a large change toward the direction in which the angle formed by is large. Thus, in order to change the light trajectory greatly, the scattering cross section of the third optical resin 198 may be increased. Therefore, in the present embodiment, the third optical resin 198 has a shape extending in the Z direction. By adopting such a shape, the travel of light traveling in the Z direction in the third optical resin 198 is extended, and the scattering cross section of light traveling in the Z direction is increased.

但し、第3光学樹脂198は、X−Y断面の直径(半径)が短くなるように形成されている。このような形状にすることで、第3光学樹脂198の内部で散乱された散乱光Lsが第3光学樹脂198の表面に到達するまでの行程を短くすることが可能になる。そのため、Z方向から離れた方向に散乱された散乱光Lsは、比較的容易に筐体部152の内部空間に放射される。結果として、Z方向に放射される光の輝度が相対的に小さく、Z方向から離れた方向に放射される光の輝度が相対的に大きくなるのである。   However, the third optical resin 198 is formed so that the diameter (radius) of the XY cross section is shortened. By adopting such a shape, it is possible to shorten the stroke until the scattered light Ls scattered inside the third optical resin 198 reaches the surface of the third optical resin 198. Therefore, the scattered light Ls scattered in the direction away from the Z direction is radiated to the internal space of the casing 152 relatively easily. As a result, the luminance of light emitted in the Z direction is relatively small, and the luminance of light emitted in a direction away from the Z direction is relatively large.

また、第3光学樹脂198が第2光学樹脂196の上面全体を覆うのではなく、直上(Z方向)近辺だけを覆うように形成されている。このような構造にすることにより、第2光学樹脂196の表面から直接的に光が取り出される分だけ、散乱による強度の損失が低減されている。このように、発光ダイオード192の直上(Z方向)近辺に放射される光Liのみを効率的に散乱させることにより、十分な取り出し効率を維持しつつ、輝度むらを抑えることができる。   Further, the third optical resin 198 is formed not to cover the entire top surface of the second optical resin 196 but to cover only the vicinity immediately above (Z direction). By adopting such a structure, the intensity loss due to scattering is reduced by the amount of light extracted directly from the surface of the second optical resin 196. As described above, by efficiently scattering only the light Li emitted in the vicinity of the light emitting diode 192 (in the Z direction), luminance unevenness can be suppressed while maintaining sufficient extraction efficiency.

ここで、第1光学樹脂194、第2光学樹脂196、第3光学樹脂198の屈折率について述べる。上記の通り、発光ダイオード装置184には、基板186上に、発光ダイオード192、第1光学樹脂194、第2光学樹脂196、第3光学樹脂198が順に積層されている。このとき、発光ダイオード192により発せられた光の取り出し効率を向上させるには、発光ダイオード192から遠くなるにつれて屈折率が低くなるように設定することが好ましい。例えば、空気の屈折率1を基準に、第1光学樹脂194の屈折率をおよそ1.6〜1.8程度にし、第2光学樹脂196の屈折率をおよそ(1.6〜1.8+1)/2程度にし、第3光学樹脂108の屈折率をおよそ1程度に設定することが好ましい。このような設定にすることで光の取り出し効率を向上させることができる。   Here, the refractive indexes of the first optical resin 194, the second optical resin 196, and the third optical resin 198 will be described. As described above, in the light emitting diode device 184, the light emitting diode 192, the first optical resin 194, the second optical resin 196, and the third optical resin 198 are sequentially stacked on the substrate 186. At this time, in order to improve the extraction efficiency of the light emitted by the light emitting diode 192, it is preferable to set the refractive index to decrease as the distance from the light emitting diode 192 increases. For example, based on the refractive index 1 of air, the refractive index of the first optical resin 194 is approximately 1.6 to 1.8, and the refractive index of the second optical resin 196 is approximately (1.6 to 1.8 + 1). It is preferable to set the refractive index of the third optical resin 108 to about 1 and to about / 2. With this setting, the light extraction efficiency can be improved.

次に、図6を参照しながら、発光ダイオード装置184のX−Y断面形状について確認しておくことにする。特に、第1光学樹脂194、第2光学樹脂196、第3光学樹脂198の寸法に関する相互の関係を明示する。但し、図5に例示した構造的な特徴により得られる作用効果が実現されるのであれば、必ずしも図6に例示する断面形状でなくてもよい。図6の例では断面形状を円形にしているが、例えば、任意の略楕円形や略矩形等にしてもよい。   Next, referring to FIG. 6, the XY cross-sectional shape of the light-emitting diode device 184 will be confirmed. In particular, the mutual relationship regarding the dimensions of the first optical resin 194, the second optical resin 196, and the third optical resin 198 is clearly shown. However, the cross-sectional shape illustrated in FIG. 6 is not necessarily required as long as the effects obtained by the structural features illustrated in FIG. 5 are realized. In the example of FIG. 6, the cross-sectional shape is circular, but it may be, for example, an arbitrary substantially elliptical shape or a substantially rectangular shape.

図6には、最大直径部分における第1光学樹脂194、第2光学樹脂196、及び第3光学樹脂198のX−Y断面形状、及び、発光ダイオード192のX−Y断面形状が模式的に示されている。なお、第1光学樹脂194の最大直径をd1、第2光学樹脂196の最大直径をd2、及び第3光学樹脂198の最大直径をd3と表記する。また、発光ダイオード192の対角長さをKと表記する。   FIG. 6 schematically shows the XY cross-sectional shape of the first optical resin 194, the second optical resin 196, and the third optical resin 198 and the XY cross-sectional shape of the light-emitting diode 192 in the maximum diameter portion. Has been. The maximum diameter of the first optical resin 194 is expressed as d1, the maximum diameter of the second optical resin 196 is expressed as d2, and the maximum diameter of the third optical resin 198 is expressed as d3. The diagonal length of the light emitting diode 192 is denoted as K.

まず、第1光学樹脂194の最大直径d1と発光ダイオード192の対角長さKとの間の関係、及び、第1光学樹脂194の最大直径d1と第2光学樹脂196の最大直径d2及び第3光学樹脂198の最大直径d3との間の関係について述べる。   First, the relationship between the maximum diameter d1 of the first optical resin 194 and the diagonal length K of the light emitting diode 192, the maximum diameter d1 of the first optical resin 194, the maximum diameter d2 of the second optical resin 196, and the first The relationship between the maximum diameter d3 of the three optical resins 198 will be described.

上記の通り、第1光学樹脂194は、発光ダイオード192を覆うように形成される。そのため、第1光学樹脂194の最大直径d1は、発光ダイオード192の対角長さKとの間でd1>Kの関係を有する。このような関係にすることで、第1光学樹脂194により発光ダイオード192を保護することができる。   As described above, the first optical resin 194 is formed so as to cover the light emitting diode 192. Therefore, the maximum diameter d1 of the first optical resin 194 has a relationship of d1> K with the diagonal length K of the light emitting diode 192. With such a relationship, the light emitting diode 192 can be protected by the first optical resin 194.

また、第1光学樹脂194は、第2光学樹脂196の内部に形成される。そのため、第1光学樹脂194の最大直径d1は、第2光学樹脂196の最大直径d2との間でd2>d1の関係を有する。このような関係にすることで、第2光学樹脂196により第1光学樹脂194を保護することができる。   Further, the first optical resin 194 is formed inside the second optical resin 196. Therefore, the maximum diameter d1 of the first optical resin 194 has a relationship of d2> d1 with the maximum diameter d2 of the second optical resin 196. With this relationship, the first optical resin 194 can be protected by the second optical resin 196.

また、第1光学樹脂194の最大直径d1は、第3光学樹脂198の最大直径d3との間でd1≦d3の関係を有する。このような関係にすることで、第1光学樹脂194により色調が調整された光が漏れなく第3光学樹脂198により拡散されるようになる。その結果、第1光学樹脂194で色調が調整された光が十分に混合され、発光ダイオード装置184から発せられる光の色調が更に均一化される。   Further, the maximum diameter d1 of the first optical resin 194 has a relationship of d1 ≦ d3 with the maximum diameter d3 of the third optical resin 198. With this relationship, light whose color tone is adjusted by the first optical resin 194 is diffused by the third optical resin 198 without leakage. As a result, the light whose color tone is adjusted by the first optical resin 194 is sufficiently mixed, and the color tone of the light emitted from the light emitting diode device 184 is further uniformized.

次に、第2光学樹脂196の最大直径d2と第3光学樹脂198の最大直径d3との間の関係について述べる。なお、第3光学樹脂198の最大直径d3は、発光ダイオード192の対角長さKの約1〜4倍に設定される。   Next, the relationship between the maximum diameter d2 of the second optical resin 196 and the maximum diameter d3 of the third optical resin 198 will be described. The maximum diameter d3 of the third optical resin 198 is set to about 1 to 4 times the diagonal length K of the light emitting diode 192.

第2光学樹脂196の最大直径d2は、第3光学樹脂198の最大直径d3との間でd2>d3の関係を有する。このような構造にすることにより、Z方向から離れた方向に放射された一部の光が第2光学樹脂196の表面から直接的に取り出される。このように、比較的大きな角度で放射された光を直接取り出すことで、その分だけ散乱による強度損失を回避することができる。つまり、発光ダイオード192の直上(Z方向)近辺に放射される光のみを効率的に散乱させることにより、十分な取り出し効率を維持しつつ、輝度むらを抑えることができる。   The maximum diameter d2 of the second optical resin 196 has a relationship of d2> d3 with the maximum diameter d3 of the third optical resin 198. With this structure, part of the light emitted in the direction away from the Z direction is directly extracted from the surface of the second optical resin 196. In this way, by directly extracting light emitted at a relatively large angle, it is possible to avoid intensity loss due to scattering by that amount. In other words, by efficiently scattering only the light emitted immediately above the light emitting diode 192 (in the Z direction), it is possible to suppress luminance unevenness while maintaining sufficient extraction efficiency.

以上、発光ダイオード装置184の構造について説明した。図5及び図6に模式的に示した発光ダイオード装置184を試作した際に撮影した写真を図7に示す。図7に示す発光ダイオード装置184には、上記説明の通り、発光ダイオード192の天面を少なくとも覆うように第1光学樹脂194が設けられ、第1光学樹脂194を覆うように第2光学樹脂196が設けられ、第2光学樹脂196の頭頂付近に第3光学樹脂198が設けられている。このような構造により、優れた配光特性を持ち、色調を任意に調整可能な発光ダイオード装置184(LEDパッケージ)が実現される。   The structure of the light emitting diode device 184 has been described above. FIG. 7 shows a photograph taken when the light emitting diode device 184 schematically shown in FIGS. As described above, the light emitting diode device 184 shown in FIG. 7 is provided with the first optical resin 194 so as to cover at least the top surface of the light emitting diode 192, and the second optical resin 196 so as to cover the first optical resin 194. The third optical resin 198 is provided in the vicinity of the top of the second optical resin 196. With such a structure, a light emitting diode device 184 (LED package) having excellent light distribution characteristics and capable of arbitrarily adjusting the color tone is realized.

[3:発光ダイオード装置184の配光特性について(図8〜図11)]
次に、図8、図9を参照しながら、発光ダイオード装置184の配光特性について説明する。図8は、発光ダイオード192の配光特性を示す説明図である。図9は、発光ダイオード装置184の配光特性を示す説明図である。まず、図8を参照しながら、発光ダイオード192の配光特性について説明する。次いで、図8と図9とを対比しながら、発光ダイオード装置184の配光特性について説明する。
[3: Regarding Light Distribution Characteristics of Light-Emitting Diode Device 184 (FIGS. 8 to 11)]
Next, the light distribution characteristics of the light-emitting diode device 184 will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is an explanatory diagram showing the light distribution characteristics of the light emitting diode 192. FIG. 9 is an explanatory diagram showing the light distribution characteristics of the light-emitting diode device 184. First, the light distribution characteristics of the light emitting diode 192 will be described with reference to FIG. Next, the light distribution characteristics of the light-emitting diode device 184 will be described while comparing FIG. 8 and FIG.

まず、図8を参照する。図8には、配光角度(図11(B)を参照)が0°の位置で観測される輝度を基準とする輝度比の分布(配光特性)が示されている。但し、図8に例示した配光特性は、第3光学樹脂198を設けずに発光ダイオード192から発せられ、第1光学樹脂194を透過した光が全て第2光学樹脂196の表面から放射された場合のものである。図8に示す配光特性は、配光角度0°にピークを持ち、配光角度の絶対値が大きくなるにつれて輝度比が小さくなるような上に凸の曲線で表現される。図8には、異なる3つの条件下で観測された発光ダイオード192の配光特性が示されているが、いずれも同じ傾向を示している。   First, referring to FIG. FIG. 8 shows a luminance ratio distribution (light distribution characteristic) based on the luminance observed at a position where the light distribution angle (see FIG. 11B) is 0 °. However, the light distribution characteristic illustrated in FIG. 8 is emitted from the light emitting diode 192 without providing the third optical resin 198, and all the light transmitted through the first optical resin 194 is emitted from the surface of the second optical resin 196. Is the case. The light distribution characteristic shown in FIG. 8 has a peak at a light distribution angle of 0 °, and is expressed by an upward convex curve such that the luminance ratio decreases as the absolute value of the light distribution angle increases. FIG. 8 shows the light distribution characteristics of the light-emitting diode 192 observed under three different conditions, all of which show the same tendency.

第2光学樹脂196のレンズ効果により、絶対値が大きな配光角度においても、ある程度の輝度が得られている。しかしながら、配光角度の絶対値が大きくなるに連れて輝度が低下してしまっている。上記の通り、Z方向に輝度が集中してしまうと、複数の発光ダイオード192から発せられた光の混合確率が低下してしまうため、高純度の白色光が得られなくなる。また、個々の発光ダイオード192の色光が液晶表示パネル110に照射され、色むら等が発生してしまう。このような色むら等を抑えるためには、配光角度の小さい方向に照射される光を効率的に拡散させ、配光角度の大きい方向に照射される光量を増加させる必要がある。   Due to the lens effect of the second optical resin 196, a certain level of luminance is obtained even at a light distribution angle having a large absolute value. However, the luminance decreases as the absolute value of the light distribution angle increases. As described above, when the luminance is concentrated in the Z direction, the mixing probability of the light emitted from the plurality of light emitting diodes 192 is lowered, so that high purity white light cannot be obtained. Further, the color light of each light emitting diode 192 is irradiated to the liquid crystal display panel 110, and color unevenness or the like occurs. In order to suppress such color unevenness and the like, it is necessary to efficiently diffuse light irradiated in a direction with a small light distribution angle and increase the amount of light irradiated in a direction with a large light distribution angle.

本実施形態においては、光を効率的に拡散させる機構として、図5及び図6に示すような構造を持つ第3光学樹脂198の設置を提案している。第3光学樹脂198を設けることで、配光特性を示す輝度比のグラフは、図9に示すような形状に変化する。   In the present embodiment, as a mechanism for efficiently diffusing light, the installation of a third optical resin 198 having a structure as shown in FIGS. 5 and 6 is proposed. By providing the third optical resin 198, the luminance ratio graph showing the light distribution characteristics changes to a shape as shown in FIG.

図9には、第3光学樹脂198を設けた発光ダイオード装置184により得られる配光特性が示されている。但し、第2光学樹脂196のレンズ効果により配光角度が十分に大きい方向に屈折された光は、第3光学樹脂198を介さずに第2光学樹脂196の表面から射出される点に注意されたい。図9に示すように、第3光学樹脂198を設置した効果により、配光角度の大きな方向に放射される光の輝度比が増大する。   FIG. 9 shows the light distribution characteristic obtained by the light emitting diode device 184 provided with the third optical resin 198. However, it is noted that light refracted in a direction where the light distribution angle is sufficiently large due to the lens effect of the second optical resin 196 is emitted from the surface of the second optical resin 196 without passing through the third optical resin 198. I want. As shown in FIG. 9, the luminance ratio of the light emitted in the direction with a large light distribution angle is increased by the effect of installing the third optical resin 198.

図9の例では、配光角度の絶対値が70°近辺において輝度比のピークが現れている。また、輝度比のピーク値は2.5を越えている。つまり、発光ダイオード192の直上に放射される光の輝度に比べて2.5倍の輝度が観測されることになる。本実施形態に係る発光ダイオード装置184においては、第3光学樹脂198の寸法を変化させることで、輝度比のピークが現れる配光角度及びピーク値を調整することができる(図11を参照)。なお、マイナス方向に放射された光は、発光ダイオード装置184の直下にある反射シート182等により反射され、プラス方向に放射された光と混合される。   In the example of FIG. 9, the peak of the luminance ratio appears when the absolute value of the light distribution angle is around 70 °. Further, the peak value of the luminance ratio exceeds 2.5. That is, 2.5 times the luminance is observed as compared with the luminance of the light emitted directly above the light emitting diode 192. In the light emitting diode device 184 according to this embodiment, the light distribution angle and the peak value at which the peak of the luminance ratio appears can be adjusted by changing the dimension of the third optical resin 198 (see FIG. 11). The light emitted in the minus direction is reflected by the reflection sheet 182 and the like immediately below the light emitting diode device 184 and mixed with the light emitted in the plus direction.

以上、本実施形態に係る発光ダイオード装置184の構成、及び発光ダイオード装置184により得られる配光特性について説明した。図10に示すように、第1光学樹脂194に混練させる蛍光材料の調合比率や混練する量を調整することで、発光ダイオード装置184から発せられる光の色調を任意に調整することが可能になる。また、図11に示すように、第3光学樹脂198の寸法を変更することで、発光ダイオード装置184から発せられる光の配光特性を任意に調整することが可能になる。なお、第3光学樹脂198に混練される散乱材料の量を調整することで配光特性を調整することもできる。   The configuration of the light emitting diode device 184 according to the present embodiment and the light distribution characteristics obtained by the light emitting diode device 184 have been described above. As shown in FIG. 10, the color tone of light emitted from the light emitting diode device 184 can be arbitrarily adjusted by adjusting the blending ratio of the fluorescent material to be kneaded into the first optical resin 194 and the kneading amount. . In addition, as shown in FIG. 11, by changing the dimensions of the third optical resin 198, it is possible to arbitrarily adjust the light distribution characteristics of the light emitted from the light emitting diode device 184. The light distribution characteristics can also be adjusted by adjusting the amount of the scattering material kneaded in the third optical resin 198.

このように、配光特性を任意に調整できるようになると、液晶表示装置100に用いられるLED直下方式のバックライト装置150を薄型化することが可能になる。また、好適な配光特性に調整されることで、液晶表示装置100に用いられるLED直下方式のバックライト装置150に設置すべきLEDを削減することが可能になる。さらに、上記の発光ダイオード装置184をLED照明に用いた場合、照明範囲を均一に照射することが可能になるため、通常は光源に設けられるレンズを省略することができる。   As described above, when the light distribution characteristics can be arbitrarily adjusted, it is possible to reduce the thickness of the backlight device 150 directly under the LED used in the liquid crystal display device 100. Further, by adjusting to a suitable light distribution characteristic, it is possible to reduce the number of LEDs to be installed in the backlight device 150 of the direct type LED used in the liquid crystal display device 100. Further, when the light emitting diode device 184 described above is used for LED illumination, it is possible to irradiate the illumination range uniformly, so that a lens normally provided in the light source can be omitted.

[4:まとめ]
以上説明した本実施形態の技術内容は、その特徴部分を抽出して次のように纏めることができる。
[4: Summary]
The technical contents of the present embodiment described above can be summarized as follows by extracting the characteristic portions.

上記の発光ダイオード装置184は、次のような構成を有する照明装置の一例である。当該照明装置は、基板上に設置された光源と、前記光源の上部を覆うように形成され、蛍光物質が混練された第1光学樹脂と、前記第1光学樹脂の上部を覆うように形成された第2光学樹脂と、前記第2光学樹脂の上部に形成され、光拡散物質が混練された第3光学樹脂とを有する。このように、第1光学樹脂に蛍光物質が混練されていることで、第1光学樹脂を透過する光の色調が所定の色調に調整される。つまり、第1光学樹脂に混練される蛍光物質の調合量を調整することにより、透過光の色調を調整することができる。   The light emitting diode device 184 is an example of a lighting device having the following configuration. The lighting device is formed so as to cover a light source installed on a substrate, an upper portion of the light source, a first optical resin kneaded with a fluorescent material, and an upper portion of the first optical resin. A second optical resin and a third optical resin formed on the second optical resin and kneaded with a light diffusion material. As described above, the fluorescent material is kneaded in the first optical resin, so that the color tone of the light transmitted through the first optical resin is adjusted to a predetermined color tone. That is, the color tone of the transmitted light can be adjusted by adjusting the amount of the fluorescent material kneaded in the first optical resin.

また、第1光学樹脂を透過した光は、レンズとして機能する第2光学樹脂を透過後、第3光学樹脂に入射する。第3光学樹脂には、光散乱物質が混練されているため、入射光が第3光学樹脂の内部で散乱される。そのため、基板の垂直方向及びそれに近い角度方向に向けて光源から発せられた光が散乱され、基板の水平方向に近い角度に射出される。その結果、上記の液晶表示装置100のバックライトとして上記の照明装置を用いた場合には色むらや輝度むら等の発生を抑制することが可能になり、一方で、LED照明として上記の照明装置を用いた場合には光を均一に照射させるためのレンズを設けずに済む。   The light transmitted through the first optical resin is transmitted through the second optical resin that functions as a lens and then enters the third optical resin. Since the light scattering material is kneaded in the third optical resin, incident light is scattered inside the third optical resin. Therefore, the light emitted from the light source is scattered in the vertical direction of the substrate and the angle direction close thereto, and is emitted at an angle close to the horizontal direction of the substrate. As a result, when the above-described illumination device is used as the backlight of the liquid crystal display device 100, it is possible to suppress the occurrence of color unevenness, luminance unevenness, and the like, while the above-described illumination device is used as LED illumination. When is used, it is not necessary to provide a lens for uniformly irradiating light.

また、上記の照明装置は、基板面に水平な面で切断して得られる断面の外縁を結ぶ最大長さに関し、前記第2光学樹脂の最大長さよりも前記第3光学樹脂の最大長さの方が小さく、かつ、前記第3光学樹脂の最大長さが前記第1光学樹脂の最大長さ以下となるように構成する方が好ましい。このように、第2光学樹脂の外形寸法が第3光学樹脂の外形寸法よりも大きくなるようにすることで、第2光学樹脂により基板の水平方向に近い角度に屈折された光を第3光学樹脂を通さずに射出することが可能になる。そのため、散乱による減衰の影響を受けずに射出される光の分だけ輝度が向上する。また、第3光学樹脂の外形寸法を第1光学樹脂の外形寸法よりも大きくすることで、色調が調整され、基板に垂直な方向に射出された光の大部分を漏れなく散乱させることが可能になる。   In addition, the lighting device described above has a maximum length of the third optical resin relative to the maximum length of the second optical resin, with respect to the maximum length connecting the outer edges of the cross section obtained by cutting the substrate surface in a plane. It is preferable that the length is smaller and the maximum length of the third optical resin is equal to or less than the maximum length of the first optical resin. In this way, by making the outer dimension of the second optical resin larger than the outer dimension of the third optical resin, the light refracted by the second optical resin at an angle close to the horizontal direction of the substrate is transmitted to the third optical resin. It becomes possible to inject without passing resin. For this reason, the luminance is improved by the amount of light emitted without being affected by the attenuation due to scattering. Also, by making the outer dimension of the third optical resin larger than the outer dimension of the first optical resin, the color tone is adjusted, and most of the light emitted in the direction perpendicular to the substrate can be scattered without omission. become.

また、前記第1光学樹脂の屈折率は、前記第2光学樹脂の屈折率よりも大きい方が好ましい。また、前記第2光学樹脂の屈折率は、前記第3光学樹脂の屈折率よりも大きい方が好ましい。このように、光源からの距離が遠い位置に設けられた光学樹脂ほど屈折率が大きくなるように構成することで、光の取り出し効率を高めることが可能になる。   The refractive index of the first optical resin is preferably larger than the refractive index of the second optical resin. The refractive index of the second optical resin is preferably larger than the refractive index of the third optical resin. As described above, the optical resin provided at a position farther from the light source is configured to have a higher refractive index, thereby increasing the light extraction efficiency.

(備考)
上記の発光ダイオード192は、光源の一例である。上記の発光ダイオード装置184は、照明装置の一例である。
(Remarks)
The light emitting diode 192 is an example of a light source. The light emitting diode device 184 is an example of a lighting device.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

10 入力端子
12 RGBプロセス処理部
14 制御部
16 ユーザインターフェース
18 バックライト駆動部
20 電源
22 画像メモリ
24 Xドライバ
26 Yドライバ
100 液晶表示装置
110 液晶表示パネル
112 対向電極基板
114 TFT基板
116 液晶層
118、120 偏光板
122 カラーフィルタ
124 信号線
126 走査線
128 対向電極
130 画素電極
132 薄膜トランジスタ
150 バックライト装置
152 筐体部
154 拡散板
156 拡散シート
158 プリズムシート
160 偏光変換シート
172 ガイド部材
174 外部フレーム
176 内部フレーム
178 内壁面
180 ブラケット部材
182 反射シート
184 発光ダイオード装置
186 基板
192 発光ダイオード
194 第1光学樹脂
196 第2光学樹脂
198 第3光学樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input terminal 12 RGB process processing part 14 Control part 16 User interface 18 Backlight drive part 20 Power supply 22 Image memory 24 X driver 26 Y driver 100 Liquid crystal display device 110 Liquid crystal display panel 112 Counter electrode board | substrate 114 TFT board | substrate 116 Liquid crystal layer 118, DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 Polarizing plate 122 Color filter 124 Signal line 126 Scan line 128 Counter electrode 130 Pixel electrode 132 Thin film transistor 150 Backlight device 152 Case part 154 Diffusion plate 156 Diffusion sheet 158 Prism sheet 160 Polarization conversion sheet 172 Guide member 174 External frame 176 Internal frame 178 Inner wall surface 180 Bracket member 182 Reflective sheet 184 Light emitting diode device 186 Substrate 192 Light emitting diode 194 First optical resin 96 second optical resin 198 third optical resin

Claims (6)

基板上に設置された光源と、
前記光源の上部を覆うように形成され、蛍光物質が混練された第1光学樹脂と、
前記第1光学樹脂の上部を覆うように形成された第2光学樹脂と、
前記第2光学樹脂の上部に形成され、光拡散物質が混練された第3光学樹脂と、
を備え
基板面に水平な面で切断して得られる断面の外縁を結ぶ最大長さに関し、前記第2光学樹脂の最大長さよりも前記第3光学樹脂の最大長さの方が小さく、かつ、前記第3光学樹脂の最大長さが前記第1光学樹脂の最大長さ以上であり、
前記第3光学樹脂の高さは、前記第2光学樹脂の高さよりも大きい、照明装置。
A light source installed on the substrate;
A first optical resin formed so as to cover an upper portion of the light source and kneaded with a fluorescent material;
A second optical resin formed to cover an upper portion of the first optical resin;
A third optical resin formed on the second optical resin and kneaded with a light diffusing substance;
Equipped with a,
Regarding the maximum length connecting the outer edges of the cross section obtained by cutting the substrate surface along a horizontal plane, the maximum length of the third optical resin is smaller than the maximum length of the second optical resin, and the first The maximum length of the three optical resins is not less than the maximum length of the first optical resin;
The lighting device , wherein a height of the third optical resin is larger than a height of the second optical resin .
前記第2光学樹脂は、前記光源及び前記第1光学樹脂を内包するように形成される、請求項に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 1 , wherein the second optical resin is formed so as to include the light source and the first optical resin. 所定の色調が得られるように前記第1光学樹脂に混練される前記蛍光物質の量が調整される、請求項に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 2 , wherein an amount of the fluorescent material kneaded in the first optical resin is adjusted so that a predetermined color tone is obtained. 所定の輝度分布が得られるように前記第3光学樹脂に混練される前記光拡散物質の量又は前記第3光学樹脂の高さが調整される、請求項に記載の照明装置。 The lighting device according to claim 3 , wherein an amount of the light diffusing substance kneaded in the third optical resin or a height of the third optical resin is adjusted so that a predetermined luminance distribution is obtained. 前記第1光学樹脂の屈折率は、前記第2光学樹脂の屈折率よりも大きく、
前記第2光学樹脂の屈折率は、前記第3光学樹脂の屈折率よりも大きい、請求項に記載の照明装置。
The refractive index of the first optical resin is larger than the refractive index of the second optical resin,
The lighting device according to claim 4 , wherein a refractive index of the second optical resin is larger than a refractive index of the third optical resin.
液晶表示パネル、及び前記液晶表示パネルを背面から照明するために複数の照明装置が設けられたバックライト装置を有し、
前記各照明装置は、
基板上に設置された光源と、
前記光源の上部を覆うように形成され、蛍光物質が混練された第1光学樹脂と、
前記第1光学樹脂の上部を覆うように形成された第2光学樹脂と、
前記第2光学樹脂の上部に形成され、光拡散物質が混練された第3光学樹脂と、
を備え
基板面に水平な面で切断して得られる断面の外縁を結ぶ最大長さに関し、前記第2光学樹脂の最大長さよりも前記第3光学樹脂の最大長さの方が小さく、かつ、前記第3光学樹脂の最大長さが前記第1光学樹脂の最大長さ以上であり、
前記第3光学樹脂の高さは、前記第2光学樹脂の高さよりも大きい、液晶表示装置。
A liquid crystal display panel, and a backlight device provided with a plurality of illumination devices for illuminating the liquid crystal display panel from the back;
Each of the lighting devices is
A light source installed on the substrate;
A first optical resin formed so as to cover an upper portion of the light source and kneaded with a fluorescent material;
A second optical resin formed to cover an upper portion of the first optical resin;
A third optical resin formed on the second optical resin and kneaded with a light diffusing substance;
Equipped with a,
Regarding the maximum length connecting the outer edges of the cross section obtained by cutting the substrate surface along a horizontal plane, the maximum length of the third optical resin is smaller than the maximum length of the second optical resin, and the first The maximum length of the three optical resins is not less than the maximum length of the first optical resin;
The height of the third optical resin is a liquid crystal display device larger than the height of the second optical resin .
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