JP5999983B2 - Illumination device and display device - Google Patents
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Description
本発明は、表示パネルの背面に光を照射する照明装置、および、この照明装置を備える表示装置に関する。 The present invention relates to an illumination device that irradiates light on a back surface of a display panel, and a display device including the illumination device.
表示パネルは、2枚の透明基板の間に液晶が封入され、電圧が印加されることにより液晶分子の向きが変えられ光透過率を変化させることで予め定められた映像などが光学的に表示される。この表示パネルには、液晶自体が発光体ではないので、たとえば透過型の表示パネルの背面側に冷陰極管(CCFL)、発光ダイオード(LED:Light Emitting
Diode)などを光源とした光を照射するバックライトユニットが備えられる。
In the display panel, liquid crystal is sealed between two transparent substrates, and a voltage is applied to change the direction of liquid crystal molecules and change the light transmittance to optically display a predetermined image. Is done. In this display panel, since the liquid crystal itself is not a light emitter, for example, a cold cathode tube (CCFL) and a light emitting diode (LED: Light Emitting) are provided on the back side of the transmissive display panel.
A backlight unit that emits light using a diode as a light source is provided.
バックライトユニットには、冷陰極管やLEDなどの光源を底面に並べて光を出す直下型と、冷陰極管やLEDなどの光源を導光板と呼ばれる透明な板のエッジ部に配して、導光板エッジから光を通して背面に設けられたドット印刷やパターン形状によって前面に光を出すエッジライト型とがある。 In the backlight unit, a light source such as a cold cathode tube or LED is arranged on the bottom surface to emit light, and a light source such as a cold cathode tube or LED is arranged on the edge of a transparent plate called a light guide plate. There is an edge light type that emits light to the front surface by dot printing or pattern shape provided on the back surface through light from the light plate edge.
LEDは、低消費電力、長寿命、水銀を使わないことによる環境負荷低減などの優れた特性を有するが、価格的に高価であることと、青色発光LEDが発明されるまでは白色発光LEDは無かったことと、更に、強い指向性を有していることから、バックライトユニットの光源としての利用が遅れていた。しかしながら近年、照明用途で高演色高輝度白色LEDが急速に普及しており、それに伴ってLEDが安価になってきているので、バックライトユニットの光源としては、冷陰極管からLEDへの移行が進んでいる。 LEDs have excellent characteristics such as low power consumption, long life, and reduced environmental impact by not using mercury, but they are expensive in price, and until the blue LED is invented, the white LED is The absence of the light source and the strong directivity led to a delay in the use of the backlight unit as a light source. However, in recent years, high color rendering high-intensity white LEDs have been rapidly spreading for lighting applications, and the LEDs have become cheaper. Accordingly, as a light source of a backlight unit, there has been a transition from a cold cathode tube to an LED. Progressing.
LEDは強い指向性を有するので、表示パネルの表面の輝度がその面方向において均一となるように光を照射するという観点では、直下型よりもエッジライト型が有効である。しかしながら、エッジライト型のバックライトユニットは、導光板のエッジ部に集中して光源が配置されることにより光源によって生じた熱が集中するという問題とともに、表示パネルのベゼル部が大きくなるという問題が生じる。さらに、エッジライト型のバックライトユニットは、表示画像の高品質化および省電力化が可能な制御方法として注目されている部分的な調光制御(ローカルディミング)についても制約が大きく、表示画像の高品質化および省電力化が達成可能な小分割領域の制御ができないという問題がある。 Since the LED has strong directivity, the edge light type is more effective than the direct type from the viewpoint of irradiating light so that the luminance of the surface of the display panel is uniform in the surface direction. However, the edge light type backlight unit has a problem that heat generated by the light source is concentrated due to the light source being concentrated on the edge portion of the light guide plate, and the bezel portion of the display panel is enlarged. Arise. Furthermore, the edge light type backlight unit has a great restriction on partial dimming control (local dimming), which is attracting attention as a control method capable of improving the quality and power saving of a display image. There is a problem that it is not possible to control a small divided area where high quality and power saving can be achieved.
そこで、部分的な調光制御に有利な直下型のバックライトユニットにおいて、強い指向性を有するLEDを光源として用いた場合であっても、輝度が均一となるように、光を表示パネルに照射することが可能な方法の検討が進められている。 Therefore, in a direct-type backlight unit that is advantageous for partial dimming control, even when an LED with strong directivity is used as the light source, light is irradiated onto the display panel so that the luminance is uniform. There are ongoing studies of possible ways to do this.
たとえば、特許文献1,2には、光を出射する複数のLEDが整列配置される発光部と、各LEDの周囲に設けられ、光を反射する複数のリフレクタとを備えるバックライトユニットが開示されている。各LEDに対応する各リフレクタは、LEDの下部に設けられる底部と、該底部の縁端部に連なり、LEDを取り囲む側壁部とを有する。特許文献1,2に開示されるバックライトユニットは、リフレクタによって、LEDから出射された光を反射させ、表示パネルの輝度の均一化を図っている。
For example,
複数のLEDが整列配置されるバックライトユニットにおいて、たとえば1つのLEDに注目した場合、表示パネルの面方向における端部に対応した1つのLEDが、表示パネルの面方向における中央部に対応した1つのLEDよりも、隣接するLEDの数が少ない。 In a backlight unit in which a plurality of LEDs are aligned and arranged, for example, when attention is paid to one LED, one LED corresponding to an end portion in the surface direction of the display panel corresponds to one central portion in the surface direction of the display panel. There are fewer adjacent LEDs than two LEDs.
特許文献1,2に開示されるバックライトユニットでは、各LEDに対応した各リフレクタは、それぞれ同じ形状かつ同じ大きさに形成されているので、各リフレクタによって反射される光の量は、それぞれ同じである。そのため、各リフレクタによって反射されて表示パネルに到達する光の量は、表示パネルの面方向において、1つのLEDに対して隣接するLEDの数の少ない端部が中央部よりも少なく、その結果、表示パネルの面方向における輝度が不均一になってしまうという課題がある。
In the backlight units disclosed in
本発明は、このような課題を解決するものであり、被照射体の面方向における輝度が均一となるように、光を被照射体に照射することができる照明装置、および、この照明装置を備える表示装置を提供することを目的とする。 The present invention solves such problems, and an illuminating device that can irradiate an irradiated object with light so that the luminance in the surface direction of the irradiated object is uniform, and the illuminating device. An object is to provide a display device provided.
本発明は、底部を有する筐体と、
前記底部に整列配置される複数の発光部であって、光を出射する複数の発光部と、
各発光部の周囲に設けられ、前記発光部から出射された光を被照射体に向けて反射する反射部材であって、発光部を囲繞し、その発光部の光軸に対して所定の角度で傾斜して延在する第1反射部を有する反射部材と、を備え、
前記底部の中央部と縁端部との間に配置される発光部に対応する反射部材である縁端部側反射部材における第1反射部の、前記光軸方向に投影したときの投影面積は、前記底部の中央部に配置される発光部に対応する反射部材である中央部側反射部材における第1反射部の、前記光軸方向に投影したときの投影面積よりも大きく、
前記底部は前記光軸方向に見たときの外形状が多角形状であり、
該多角形の角部に配置される発光部を囲繞する第1反射部の複数の領域部分のそれぞれが、前記光軸方向に投影したときの投影面積が最大であることを特徴とする照明装置である。
The present invention includes a housing having a bottom portion;
A plurality of light emitting units arranged in alignment at the bottom, a plurality of light emitting units emitting light;
A reflection member provided around each light emitting unit and reflecting light emitted from the light emitting unit toward an irradiated body, surrounding the light emitting unit and having a predetermined angle with respect to the optical axis of the light emitting unit And a reflective member having a first reflective portion extending at an inclination at
The projected area when projected in the optical axis direction of the first reflecting portion in the edge side reflecting member, which is a reflecting member corresponding to the light emitting portion disposed between the center portion and the edge portion of the bottom portion, is the bottom of the first reflecting portion in the central portion side reflecting member is a reflecting member corresponding to the light-emitting portion arranged in the center of, much larger than the projected area when projected in the optical axis direction,
The bottom has a polygonal outer shape when viewed in the optical axis direction,
Each of the plurality of region portions of the first reflecting portion surrounding the light emitting portion disposed at the corner of the polygon has a maximum projected area when projected in the optical axis direction. It is.
また本発明の照明装置において、各反射部材における第1反射部の、前記光軸方向に投影したときの投影面積は、前記底部の中央部から縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなることを特徴とする。 In the illumination device of the present invention, the projected area of the first reflecting portion of each reflecting member when projected in the optical axis direction increases stepwise from the center of the bottom toward the edge. It is characterized by.
また本発明の照明装置において、各反射部材における第1反射部の延在方向の長さは、前記縁端部側反射部材における第1反射部が、前記中央部側反射部材における第1反射部よりも長くなるように設定されることを特徴とする。 In the illumination device of the present invention, the length of the first reflecting portion in each reflecting member in the extending direction is such that the first reflecting portion in the edge-side reflecting member is the first reflecting portion in the center-side reflecting member. It is set so that it may become longer than this.
また本発明の照明装置において、各反射部材における第1反射部の前記光軸方向の高さは、前記縁端部側反射部材における第1反射部が、前記中央部側反射部材における第1反射部よりも高くなるように設定されることを特徴とする。 In the illumination device of the present invention, the height of the first reflecting portion in each reflecting member in the optical axis direction is such that the first reflecting portion in the edge side reflecting member is the first reflecting in the central portion reflecting member. It is set so that it may become higher than a part.
また本発明の照明装置において、各反射部材における第1反射部の前記光軸に対する傾斜角度は、前記縁端部側反射部材における第1反射部が、前記中央部側反射部材における第1反射部よりも大きくなるように設定されることを特徴とする。 In the illumination device of the present invention, the inclination angle of the first reflecting portion of each reflecting member with respect to the optical axis is such that the first reflecting portion of the edge-side reflecting member is the first reflecting portion of the central-side reflecting member. It is set so that it may become larger than this.
また本発明の照明装置において、前記反射部材は、前記光軸に垂直な方向に延在し、前記光軸方向に見たときの外形状が多角形状である第2反射部をさらに有し、
前記第1反射部は、前記第2反射部の辺部分に連なって延在することを特徴とする。
In the illumination device of the present invention, the reflecting member further includes a second reflecting portion that extends in a direction perpendicular to the optical axis and has an outer shape that is a polygon when viewed in the optical axis direction,
The first reflecting part extends continuously from a side part of the second reflecting part.
また本発明は、表示パネルと、
前記表示パネルに光を照射する、前記照明装置とを備えることを特徴とする表示装置である。
The present invention also provides a display panel,
A display device comprising: the illumination device that irradiates light to the display panel.
本発明によれば、照明装置は、筐体の底部に整列配置される複数の発光部と、各発光部の周囲に設けられ、発光部から出射された光を被照射体に向けて反射する反射部材とを備える。反射部材は、第1反射部を有し、その第1反射部は、発光部を囲繞し、発光部の光軸に対して所定の角度で傾斜して延在する。そして、底部の中央部と縁端部との間に配置される発光部に対応する反射部材(縁端部側反射部材)における第1反射部の、前記光軸方向に投影したときの投影面積は、底部の中央部に配置される発光部に対応する反射部材(中央部側反射部材)における第1反射部の、前記光軸方向に投影したときの投影面積よりも大きくなるように設定されている。 According to the present invention, a lighting device is provided around a plurality of light emitting units arranged in alignment at the bottom of a housing, and around each light emitting unit, and reflects light emitted from the light emitting units toward an irradiated body. A reflective member. The reflecting member has a first reflecting portion, and the first reflecting portion surrounds the light emitting portion and extends at a predetermined angle with respect to the optical axis of the light emitting portion. And the projection area when it projects in the said optical axis direction of the 1st reflection part in the reflection member (edge edge side reflection member) corresponding to the light emission part arrange | positioned between the center part and edge part of a bottom part. Is set to be larger than the projected area of the first reflecting portion in the reflecting member (center side reflecting member) corresponding to the light emitting portion disposed at the center of the bottom when projected in the optical axis direction. ing.
本発明の照明装置では、前記光軸方向に投影したときの第1反射部の投影面積が、中央部側反射部材の第1反射部よりも、縁端部側反射部材の第1反射部の方が大きいので、各発光部に対応する反射部材によって反射される光の量は、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方が多くなる。 In the illuminating device of the present invention, the projected area of the first reflecting portion when projected in the optical axis direction is that of the first reflecting portion of the edge side reflecting member rather than the first reflecting portion of the center side reflecting member. Since the direction is larger, the amount of light reflected by the reflecting member corresponding to each light emitting portion is larger in the edge side reflecting member than in the center side reflecting member.
したがって、各発光部に対応する各反射部材によって反射されて被照射体に到達する光の量が、被照射体の面方向において、1つの発光部に対して隣接する発光部の数の少ない端部が中央部よりも少なくなることを抑制することができる。すなわち、各発光部に対応する各反射部材によって反射されて被照射体に到達する光の量を、被照射体の面方向において均一にすることができ、その結果、被照射体の面方向における輝度を均一にすることができる。 Therefore, the amount of light reflected by each reflecting member corresponding to each light emitting unit and reaching the irradiated body is such that the number of light emitting sections adjacent to one light emitting section is small in the surface direction of the irradiated body. It can suppress that a part becomes fewer than a center part. That is, the amount of light that is reflected by each reflecting member corresponding to each light emitting unit and reaches the irradiated body can be made uniform in the surface direction of the irradiated body, and as a result, in the surface direction of the irradiated body. The brightness can be made uniform.
また本発明によれば、各反射部材における第1反射部の、前記光軸方向に投影したときの投影面積は、底部の中央部から縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定されている。これによって、各発光部に対応する各反射部材によって反射されて被照射体に到達する光の量を、被照射体の面方向においてより効果的に均一にすることができ、その結果、被照射体の面方向における輝度を均一にすることができる。 According to the invention, the projected area of the first reflecting portion of each reflecting member when projected in the optical axis direction is set to increase stepwise from the bottom center to the edge. Has been. As a result, the amount of light reflected by each reflecting member corresponding to each light emitting unit and reaching the irradiated body can be made more effective and uniform in the surface direction of the irradiated body. The brightness in the body surface direction can be made uniform.
また本発明によれば、各反射部材における第1反射部の延在方向の長さは、縁端部側反射部材における第1反射部が、中央部側反射部材における第1反射部よりも長くなるように設定されている。これによって、前記光軸方向に投影したときの第1反射部の投影面積は、中央部側反射部材の第1反射部よりも、縁端部側反射部材の第1反射部の方を大きくすることができるので、各発光部に対応する反射部材によって反射される光の量を、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方を多くすることができる。 Moreover, according to this invention, the length of the extending direction of the 1st reflection part in each reflection member is longer than the 1st reflection part in a center part side reflection member in the 1st reflection part in an edge part side reflection member. It is set to be. Thereby, the projected area of the first reflecting portion when projected in the optical axis direction is larger in the first reflecting portion of the edge side reflecting member than in the first reflecting portion of the central reflecting member. Therefore, the amount of light reflected by the reflecting member corresponding to each light emitting part can be increased in the edge side reflecting member than in the center side reflecting member.
また本発明によれば、各反射部材における第1反射部の光軸方向の高さは、縁端部側反射部材における第1反射部が、中央部側反射部材における第1反射部よりも高くなるように設定されている。これによって、前記光軸方向に投影したときの第1反射部の投影面積は、中央部側反射部材の第1反射部よりも、縁端部側反射部材の第1反射部の方を大きくすることができるので、各発光部に対応する反射部材によって反射される光の量を、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方を多くすることができる。 Moreover, according to this invention, the height of the 1st reflection part in each reflection member of the optical axis direction is higher in the 1st reflection part in an edge part side reflection member than the 1st reflection part in a center part side reflection member. It is set to be. Thereby, the projected area of the first reflecting portion when projected in the optical axis direction is larger in the first reflecting portion of the edge side reflecting member than in the first reflecting portion of the central reflecting member. Therefore, the amount of light reflected by the reflecting member corresponding to each light emitting part can be increased in the edge side reflecting member than in the center side reflecting member.
また本発明によれば、各反射部材における第1反射部の前記光軸に対する傾斜角度は、縁端部側反射部材における第1反射部が、中央部側反射部材における第1反射部よりも大きくなるように設定されている。これによって、前記光軸方向に投影したときの第1反射部の投影面積は、中央部側反射部材の第1反射部よりも、縁端部側反射部材の第1反射部の方を大きくすることができるので、各発光部に対応する反射部材によって反射される光の量を、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方を多くすることができる。なお、第1反射部の延在方向の長さを、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方が長くなるように設定し、かつ、第1反射部の前記光軸に対する傾斜角度を、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方が大きくなるように設定した場合には、前記光軸方向に投影したときの第1反射部の投影面積の大きさを、より効果的に調整することができる。 According to the invention, the inclination angle of the first reflecting portion of each reflecting member with respect to the optical axis is larger in the first reflecting portion in the edge side reflecting member than in the first reflecting portion in the center side reflecting member. It is set to be. Thereby, the projected area of the first reflecting portion when projected in the optical axis direction is larger in the first reflecting portion of the edge side reflecting member than in the first reflecting portion of the central reflecting member. Therefore, the amount of light reflected by the reflecting member corresponding to each light emitting part can be increased in the edge side reflecting member than in the center side reflecting member. The length of the first reflecting portion in the extending direction is set so that the edge-side reflecting member is longer than the center-side reflecting member, and the first reflecting portion is inclined with respect to the optical axis. When the angle is set so that the edge side reflection member is larger than the center side reflection member, the size of the projection area of the first reflection part when projected in the optical axis direction is as follows: It can be adjusted more effectively.
また本発明によれば、各反射部材は、前記光軸に垂直な方向に延在し、前記光軸方向に見たときの外形状が多角形状である第2反射部をさらに有する。この第2反射部を有する反射部材では、第1反射部は、前記第2反射部の辺部分に連なって延在するように設けられる。これによって、発光部から出射された光は、反射部材の第1反射部および第2反射部によって反射されるので、発光部から出射された光を効率よく被照射体に照射することができる。 According to the invention, each reflecting member further has a second reflecting portion that extends in a direction perpendicular to the optical axis and whose outer shape when viewed in the optical axis direction is a polygonal shape. In the reflecting member having the second reflecting portion, the first reflecting portion is provided so as to extend continuously to the side portion of the second reflecting portion. Thereby, since the light emitted from the light emitting unit is reflected by the first reflecting unit and the second reflecting unit of the reflecting member, the light emitted from the light emitting unit can be efficiently irradiated onto the irradiated object.
また本発明によれば、表示装置は、面方向において強度が均一化された光を表示パネルに照射することができる、本発明に係る照明装置を備えているので、輝度むらなどの発生がなく、高画質画像を表示パネルに表示することができる。 In addition, according to the present invention, the display device includes the illumination device according to the present invention that can irradiate the display panel with light whose intensity is uniform in the plane direction, so that there is no occurrence of uneven brightness. High-quality images can be displayed on the display panel.
以下に、本発明の実施形態であるバックライトユニット1を備える液晶表示装置100について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置100を分解して示す図である。液晶表示装置100は、バックライトユニット1と、液晶パネル2と、拡散板3とを備える。
Below, the liquid
液晶パネル2は、2枚の基板を含み、矩形平板状に構成される。液晶パネル2は、バックライトユニット1が備える筐体であるフレーム部材13の底部131の底面131aと液晶パネル2の主面とが略平行になるように、フレーム部材13の側壁部132によって支持される。液晶パネル2は、TFT(thin film transistor)などのスイッチング素子を含み、2枚の基板の隙間には液晶が注入されている。また、この2枚の基板には、画素の駆動制御用のドライバ(ソースドライバ)、種々の素子および配線が設けられている。このように構成される液晶パネル2は、バックライトユニット1から光が照射されることによって、主面の1つである表示画面2aに画像を表示する。
The
拡散板3は、矩形平板状の部材である。拡散板3は、液晶パネル2とバックライトユニット1との間において、液晶パネル2の主面と拡散板3の主面とが平行になるように、フレーム部材13の側壁部132によって支持される。拡散板3は、バックライトユニット1から照射される光を、拡散板3の面方向に拡散することによって、表示画面2aの輝度が局所的に偏ることを防止する。
The
本発明の他の実施形態としては、液晶パネル2と拡散板3との間に、プリズムシートを配置してもよい。プリズムシートは、拡散板3を介して到達した光の進行方向を、液晶パネル2の厚み方向に変換し、表示画面2aの輝度を向上させる。
As another embodiment of the present invention, a prism sheet may be disposed between the
図2に、液晶パネル2側から拡散板3およびバックライトユニット1を平面視したときの様子を示す。バックライトユニット1は、液晶パネル2に対して、表示画面2aとは反対側の主面である背面側から光を照射する直下型の照明装置である。バックライトユニット1は、発光部111および反射部材118をそれぞれ有する複数の発光装置11と、複数のプリント基板12と、フレーム部材13とを含む。
FIG. 2 shows a state when the diffusing
なお、図2では、バックライトユニット1において複数の発光装置11はマトリクス状に配置され、そのマトリクス状の配列における行方向に発光装置11が7個配置され、列方向に12個配置された状態を図示しているが、発光装置11の配置個数はこれに限定されるものではない。図2では、発光装置11は、マトリクス状の配列における行方向に7個、列方向に12個配置されているけれども、本実施形態では、発光装置11は、行方向に14個、列方向に24個配置されている。
In FIG. 2, in the
反射部材118の主反射部1181は、厚みが0.1mm〜0.5mmの平板状部材であり、X方向に平面視したときの外形状は多角形状、たとえば正方形状である。主反射部1181は、プリント基板12上において、後述するLEDチップ111aの光軸Sに垂直な方向に延在して設けられ、X方向に平面視したときの正方形状の各辺が、複数のLEDチップ111aの配列方向(マトリクス状の配列における行方向または列方向)と平行になるように形成される。
The main reflecting
フレーム部材13は、液晶パネル2と予め定められた間隔をあけて対向する平板状の底部131と、底部131に連なり底部131から立ち上がる4つの側壁部132とからなる。底部131は、厚み方向に見たときの形状が矩形状であり、その大きさは液晶パネル2よりも少し大き目である。側壁部132は、底部131のうち、厚み方向に見たときに矩形の短辺をなす2つの端部と、長辺をなす2つの端部とから、液晶パネル2に向かって、それぞれ立ち上がって形成される。フレーム部材13の厚みは、たとえば0.8mm〜1.0mmである。
The
図3に、プリント基板12が、フレーム部材13の底部131に固定されている様子を示す。また、図4に、プリント基板12とフレーム部材13の底部131とを分解して示す。さらに、図5に、プリント基板12の平面図を示す。
FIG. 3 shows a state where the printed
プリント基板12は、フレーム部材13の底部131の底面131aに固定される。プリント基板12の実装面12aには、複数の発光部111が設けられる。プリント基板12は、略長方形板状の部材であり、幅がたとえば10mmであり、厚みがたとえば0.8mmである。複数のプリント基板12は、幅方向に並列し、たとえば30mm離間してそれぞれ設けられる。
The printed
プリント基板12は、たとえば、導電パターンが両面に印刷されたガラスエポキシからなる基板である。プリント基板12は、フレーム部材13の側壁部132まで延びて設けられ、側壁部132に設けられる、プリント基板12に電力を供給するためのコネクタ132aと、プリント基板12の導電パターンとが接続される。プリント基板12上の各発光部111は、コネクタ132aおよび導電パターンを介して電力が供給される。
The printed
プリント基板12は、位置決め用丸孔12bと、位置決め用長孔12cと、複数の固定用長孔12dとが形成されている。位置決め用丸孔12bおよび位置決め用長孔12cには、フレーム部材13の底部131の底面131aに形成される、位置決め用突起部131b,131cがそれぞれ挿通される。固定用長孔12dには、固定用ピン12eが挿通され、この固定用ピン12eは、ピン受け部材12fを介して、フレーム部材13の底部131に形成される固定用孔131d内に固定される。
The printed
図2に示すように、複数の発光装置11は、マトリクス状に整列配置される。各発光装置11は、フレーム部材13の底部131の底面131aに垂直な方向(X方向)に平面視したときに正方形に形成され、この正方形の一辺の長さは、たとえば55mmである。各発光装置11は、液晶パネル2における、この正方形に対向する領域の光量が、たとえば6000cd/m2となるように設計される。
As shown in FIG. 2, the plurality of light emitting
発光装置11は、被照射体である液晶パネル2に向けて光を出射する発光部111と、発光部111の周囲に設けられ、発光部111から出射された光を液晶パネル2に向けて反射する反射部材118とを含む。反射部材118は、発光部111を囲繞し、その発光部111の光軸Sに対して所定の角度で傾斜して延在する第1反射部である副反射部1182を含んで構成されていればよい。本実施形態では、反射部材118は、X方向に垂直な方向に延在し、X方向に見たときの外形状が多角形状の平板である第2反射部となる主反射部1181と、主反射部1181に連なり、主反射部1181の主面に対して傾斜して延在する主面を有する平板である副反射部1182とを含む。反射部材118の詳細については、後述する。
The
発光部111は、発光ダイオード(LED)チップ111aと、LEDチップ111aを支持する基台111bと、レンズ112とを含む。図6は、基台111bに支持されたLEDチップ111aとレンズ112との位置関係を示す図である。基台111bは、LEDチップ111aを支持するための部材である。基台111bは、LEDチップ111aを支持する支持面が、X方向に平面視したときに正方形に形成され、正方形の一辺の長さL1は、たとえば3mmである。また、基台111bのX方向長さは、たとえば1mmである。
The
図7は、基台111bとLEDチップ111aとを示す図であり、図7(a)が平面図であり、図7(b)が正面図であり、図7(c)が底面図である。基台111bは、セラミックス、樹脂などからなる基台本体111gと、基台本体111gに設けられる2つの電極111cとを含んでおり、LEDチップ111aは、基台111bの支持面となる基台本体111gの上面の中央部に、接着部材111fで固定されている。2つの電極111cは、互いに離間しており、それぞれ、基台本体111gの上面、側面、および底面にわたって設けられる。
FIG. 7 is a diagram showing the
2つの電極111cと、LEDチップ111aの図示しない2つの端子とが、2つのボンディングワイヤ111dによってそれぞれ接続される。そして、LEDチップ111aおよびボンディングワイヤ111dは、シリコン樹脂などの透明樹脂111eによって封止される。
The two
図8に、プリント基板12に実装されるLEDチップ111aおよび基台111bを示す。LEDチップ111aは、基台111bを介してプリント基板12に実装され、プリント基板12から液晶パネル2へ向かう方向に光を出射する。LEDチップ111aの光軸Sの方向は、X方向である。LEDチップ111aは、発光装置11をX方向に平面視したときに、基台111bの中央部に位置する。複数の発光装置11において、それぞれのLEDチップ111aによる光の出射の制御は、互いに独立して制御可能である。これによって、バックライトユニット1は、部分的な調光制御(ローカルディミング)が可能である。
FIG. 8 shows the
プリント基板12へLEDチップ111aおよび基台111bを実装するときは、まず、プリント基板12が備える導電パターンの2つの接続端子部121の上に、それぞれ、はんだを付け、そのはんだに、基台本体111gの底面に設けられる2つの電極111cがそれぞれ合致するように、たとえば図示しない自動機によって、プリント基板12に、基台111bおよび基台111bに固定されているLEDチップ111aを載せる。基台111bおよび基台111bに固定されているLEDチップ111aを載せたプリント基板12は、赤外線を照射するリフロー槽に送られ、はんだは約260℃に熱せられ、基台111bとプリント基板12とがはんだ付けされる。
When mounting the
図6に示すレンズ112は、LEDチップ111aおよびLEDチップ111aを支持する基台111bを覆うように、基台111bに当接して設けられ、LEDチップ111aから出射された光を、LEDチップ111aの光軸Sに交差する複数の方向に反射または屈折させる。レンズ112は、透明なレンズであり、たとえばシリコン樹脂やアクリル樹脂などからなる。
The
レンズ112において、液晶パネル2に対向する面である上面112aは、中央部に凹みを有して湾曲して形成される。また、側面112bは、LEDチップ111aの光軸Sの方向を軸線方向とする円柱の側面状に形成される。
In the
レンズ112は、光軸S回りに回転対称に形成される。レンズ112において、光軸Sに直交する断面の直径L2は、たとえば10mmである。レンズ112は、基台111bに対して外方に延出して設けられている。すなわち、レンズ112は、LEDチップ111aの光軸Sに垂直な方向に関して基台111bよりも大きい(レンズ112の直径L2は、基台111bの支持面の一辺の長さL1よりも大きい)。このように、レンズ112が基台111bに対して外方に延出して設けられることによって、LEDチップ111aから出射された光をレンズ112により広範囲に拡散させることができる。また、レンズ112の高さH1は、たとえば1.5mmであり、直径L2よりも小さい。すなわち、レンズ112は、LEDチップ111aの光軸Sに垂直な方向の最大長さが、高さH1よりも大きい。
The
上記のように、直径L2を高さH1よりも大きくするのは、バックライトユニット1の薄型化と液晶パネル2への光の均一照射のためである。バックライトユニット1を薄型化するためには、レンズ112の高さH1を小さく、すなわち、レンズ112を極力薄くする必要がある。しかしながら、レンズ112を薄くすると、液晶パネル2の背面に照度むらが発生し易くなり、その結果、液晶パネル2の表示画面2aに輝度むらが発生し易くなる。特に、隣接するLEDチップ111aの間の距離が長い場合、液晶パネル2の背面の、隣接するLEDチップ111aの間となる部分は、2つのLEDチップ111aから遠く離れており、照射光量が少なくなるので、その部分とLEDチップ111aに対向する部分との間で、照度むら(輝度むら)が生じ易くなる。LEDチップ111aから照射された光を、レンズ112を介して、LEDチップ111aから遠く離れた領域に照射させるには、レンズ112の直径L2をある程度大きくする必要があり、本実施形態では、レンズ112の直径L2を、高さH1よりも大きくすることで、バックライトユニット1の薄型化と液晶パネル2への光の均一照射とを可能にしている。
As described above, the diameter L2 is made larger than the height H1 in order to reduce the thickness of the
なお、仮に、レンズ112の高さH1よりも、レンズ112の直径L2を小さくした場合、バックライトユニット1の薄型化および均一照射が困難となるばかりでなく、LEDチップ111aに合わせてレンズ112を成形するインサート成形において、バランスが悪くなり易いという課題が生じる。また、LEDチップ111aおよび基台111bと、インサート成形されたレンズ112とからなる発光部111をプリント基板12にはんだ付けする際に、バランスを崩し易く、組立上にも課題が生じる。
If the diameter L2 of the
レンズ112の上面112aは、LEDチップ111aに対向し、かつ、拡散板3の主面に平行な中央部分1121と、中央部分1121を取り囲む第1湾曲部分1122と、第1湾曲部分を取り囲む第2湾曲部分1123とを含む。レンズ112の表面において、上面112aの中央部分1121および第2湾曲部分1123ならびに側面112bは、LEDチップ111aから出射され、レンズ112の内部を通って到達した光を透過する透過領域となる。また、上面112aの第1湾曲部分1122は、LEDチップ111aから出射され、レンズ112の内部を通って到達した光を側面112bに向けて反射する反射領域となる。
An
上面112aの中央部分1121は、上面112aの中央において、中央部分1121の中心(すなわち、レンズ112の光軸)が、LEDチップ111aの光軸S上に位置するように形成される。上面112aの中央部分1121は、LEDチップ111aの発光面に平行であり、円形状に形成され、その円形状の直径L3は、たとえば1mmである。なお、本発明の他の実施形態としては、中央部分1121の形状を、上記円形状の代わりに、上記円形状の底面を有し、LEDチップ111aに向かって突出する仮想的な円錐の側面形状にしてもよい。
The
中央部分1121は、拡散板3の、中央部分1121に対向する領域に光を照射するために形成されている。ただし、中央部分1121はLEDチップ111aに対向する部分であるので、LEDチップ111aから出射される光の大半が中央部分1121に到達し、その大半の光がそのまま透過した場合、中央部分1121に対向する領域の照度が際立って大きくなる。そこで、中央部分1121の形状を、上記円錐の側面形状とすることが好ましい。上記円錐の側面形状とした場合、大半の光が中央部分1121で反射され、中央部分1121を透過する光は少なくなるので、中央部分1121に対向する領域の照度を抑えることができる。
The
上面112aの第1湾曲部分1122は、中央部分1121の外周縁端部を取り巻き、その外周縁端部に連なる環状の曲面であり、この曲面は、LEDチップ111aの光軸Sを中心として外方に向かうにつれて光軸S方向の一方(液晶パネル2に向かう方向)に延び、内方および光軸S方向の一方に凸となるように湾曲している。ここで、外周縁端部とは、光軸S方向に平面視したときに、光軸Sを中心として最外方となる部分であり、光軸Sのまわりを1周する部分である。第1湾曲部分1122は、反射領域とするために、曲面の形状が、LEDチップ111aから出射された光が全反射するように設計される。
The first
より詳細には、LEDチップ111aから出射された光のうち、第1湾曲部分1122に到達した光は、第1湾曲部分1122で全反射した後、レンズの側面112bを透過し、反射部材118の主反射部1181へ向かう。主反射部1181に到達した光は、主反射部1181で拡散され、拡散光の一部は、拡散板3において、主反射部1181に対向する領域に照射される。また、拡散光の他の一部は、反射部材118の副反射部1182に向かい、副反射部1182で拡散され、拡散光は、拡散板3において、副反射部1182に対向する領域に照射される。このようにして、LEDチップ111aに対向していない領域への照射光量を増加させることができる。
More specifically, of the light emitted from the
第1湾曲部分1122は、LEDチップ111aから出射された光を全反射するために、LEDチップ111aから出射された光の入射角度が、臨界角φ以上となるように形成される。たとえば、レンズ112の材質をアクリル樹脂とするとき、アクリル樹脂の屈折率は「1.49」であり、空気の屈折率は「1」であるので、sinφ=1/1.49となる。この式から、臨界角φは42.1°となり、第1湾曲部分1122は、入射角度が42.1°以上となる形状に形成される。また、たとえば、レンズ112の材質をシリコン樹脂とするとき、シリコン樹脂の屈折率は「1.43」であり、空気の屈折率は「1」であるので、sinφ=1/1.43となる。この式から、臨界角φは44.4°となり、第1湾曲部分1122は、入射角度が44.4°以上となる形状に形成される。
The first
上面112aの第2湾曲部分1123は、第1湾曲部分1122の外周縁端部に連なり、LEDチップ111aの光軸Sを中心として外方に向かうにつれて光軸S方向の他方(液晶パネル2から離反する方向)に延び、外方および光軸S方向の一方に凸となるように湾曲した環状の曲面である。
The second
LEDチップ111aから出射された光のうち、第2湾曲部分1123に到達した光は、第2湾曲部分1123を透過するときに、発光部111に向かう方向に屈折して、拡散板3および反射部材118に向かう。反射部材118に到達した光は、拡散して拡散板3に向かう。このように第2湾曲部分1123により拡散板3へ向かう光は、拡散板3において、中央部分1121および第1湾曲部分1122により光が照射される領域とは異なる領域に主に照射され、これによって光量の補完が行われる。なお、第2湾曲部分1123は、光を透過する必要があるので、LEDチップ111aから出射された光を全反射しないように、入射角度が42.1°未満となる形状に形成される。
Of the light emitted from the
このように、レンズ112は、中央部分1121の外周縁端部に、LEDチップ111aから出射された光をレンズ112の側面112bへ向けて全反射させる第1湾曲部分1122が形成され、その第1湾曲部分1122の外周縁端部に、LEDチップ111aから出射された光を屈折させる第2湾曲部分1123が形成されている。LEDチップ111aは一般的に指向性が強く、光軸S付近の光量が極めて大きく、光軸Sに対する光の出射角度が大きくなればなるほど光量が小さくなる。したがって、LEDチップ111aの光軸S(すなわち、レンズ112の光軸)から比較的遠い領域への照射光量を大きくするためには、光軸Sに対する出射角度が大きな光を、この領域へ向けるのではなく、出射角度が小さな光を、この領域へ向ける必要がある。
As described above, the
本実施形態では、上記のように、光軸Sが通る中央部分1121の周囲に、上記の領域へ向けて光を全反射させる第1湾曲部分1122が隣接して形成されるので、上記の領域への照射光量を大きくすることができる。これに対して、仮に、中央部分1121の周囲に、第2湾曲部分1123を隣接させて形成し、その第2湾曲部分1123の周囲に、第1湾曲部分1122を隣接して形成した場合、第1湾曲部分1122へ向かう光の光軸Sに対する出射角度が大きくなり、その結果、第1湾曲部分1122で全反射されて上記の領域に照射される光の量は、少なくなってしまう。
In the present embodiment, as described above, the first
図9は、LEDチップ111aから出射された光の光路を模式的に示す図である。LEDチップ111aから出射された光は、レンズ112に入射し、レンズ112で反射および屈折される。具体的には、レンズ112に入射した光のうち、中央部分1121に到達した光は、液晶パネル2に向けて矢符A1方向などに出射され、第1湾曲部分1122に到達した光は、全反射して側面112bから矢符A2方向などに出射され、第2湾曲部分1123に到達した光は、屈折して液晶パネル2に向けて矢符A3方向などに出射される。
FIG. 9 is a diagram schematically showing an optical path of light emitted from the
本実施形態では、LEDチップ111aとレンズ112とは、レンズ112の中心(すなわち、レンズ112の光軸)がLEDチップ111aの光軸S上に位置し、レンズ112がLEDチップ111aに当接するように、予め高精度に位置合わせされて形成されている。このように、LEDチップ111aとレンズ112とを、予め位置合わせして形成する方法としては、インサート成形や、所定の形状に成形されたレンズ112に基台111bに支持されたLEDチップ111aを嵌合させる方法などを挙げることができる。本実施形態では、LEDチップ111aとレンズ112とは、インサート成形により、予め位置合わせされて形成されている。
In the present embodiment, the
インサート成形する際には、大きく分けて、上面金型と下面金型とを使用する。上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、LEDチップ111aを保持した状態で、レンズ112の原料となる樹脂を樹脂流入口から注入することにより成形する。なお、上面金型と下面金型とを合わせた際に形成される空間に、基台111bに支持されたLEDチップ111aを保持した状態で、レンズ112の原料となる樹脂を樹脂注入口から注入することにより成形するようにしてもよい。このように、LEDチップ111aとレンズ112とをインサート成形により形成することによって、レンズ112がLEDチップ111aに当接するように、高精度に位置合わせすることができる。これによって、バックライトユニット1は、LEDチップ111aから出射された光を、LEDチップ111aに当接したレンズ112により、精度よく反射および屈折させることができるので、後述する図10に示す、拡散板3からプリント基板12までの距離H3(H3は、たとえば6mm)が小さい薄型化された液晶表示装置100においても、面方向において強度が均一化された光を液晶パネル2に照射することができる。
When insert molding is performed, an upper surface mold and a lower surface mold are roughly used. Molding is performed by injecting a resin, which is a raw material of the
次に、反射部材118について説明する。図10は、図2に示す線A−Aで切断したときの液晶表示装置100の断面図である。図11は、反射部材118の構成を示す断面図である。図11(a)は、図2に示す線B−Bで切断したときの反射部材118の断面図を示し、図11(b)は、図2に示す線C−Cで切断したときの反射部材118の断面図を示す。
Next, the reflecting
フレーム部材13における底部131の縁端部に配置されている各発光部111の周囲に設けられる反射部材118の、底部131の縁端部に対応する部分(後述の副反射部1182の一部分)は、図11に示すように、フレーム部材13の側壁部132によって支持されている。側壁部132は、底部131に接続された端部とは反対側の端部が、外方に屈曲して形成されており(折り曲げられており)、この屈曲した部分に、反射部材118の一部分が載置されることによって、反射部材118が側壁部132に支持されている。
A portion (a part of a
なお、側壁部132の屈曲した部分に反射部材118の一部分が載置された状態で、さらにその反射部材118の一部分の上に重なるように拡散板3の縁端部が載置され、これによって拡散板3が側壁部132によって支持される。なお、図11では、フレーム部材13の底部131と反射部材118との間に隙間が形成されているが、この隙間は、プリント基板12の厚みに相当するものである。
In addition, in a state where a part of the
反射部材118は、LEDチップ111aから出射される光に対して高い反射率、理想的には100%の反射率を有する部材である。本実施形態では、反射部材118は白色であり、LEDチップ111aから出射される光に対して95%〜98%の全反射率を有する。反射部材118を構成する材料自身の反射率は、JIS K 7375に準拠して測定することができる。
The reflecting
反射部材118は、高輝性PET(Polyethylene Terephthalate)、アルミニウムなどからなる。高輝性PETとは、蛍光剤を含有した発泡性PETであり、たとえば、東レ株式会社製のE60V(商品名)などを挙げることができる。反射部材118は、X方向に平面視したときの外形状が多角形状、たとえば略正方形状であり、この正方形状の1辺の長さを55mmとするとき、隣接する反射部材118の中心間の間隔は、たとえば55mm〜58mmである。
The reflecting
反射部材118の主反射部1181は、厚みが0.1mm〜0.5mmの平板状部材であり、X方向に平面視したときの外形状は多角形状、たとえば正方形状である。主反射部1181は、プリント基板12上において、LEDチップ111aの光軸Sに垂直な方向に延在して設けられ、X方向に平面視したときの正方形状の各辺が、複数のLEDチップ111aの配列方向(マトリクス状の配列における行方向または列方向)と平行になるように形成される。
The main reflecting
主反射部1181は、X方向に平面視したときに、中央部に円形状の開口部が設けられる。この円形状の開口部の直径の長さは、LEDチップ111aを被覆するレンズ112の直径の長さL2と同程度の10mm〜13mmであり、プリント基板12にレンズ112を含む発光部111が実装された後、反射部材118をプリント基板12上に設置する際、この開口部に発光部111が挿通される。
The main reflecting
反射部材118の副反射部1182は、厚みが0.1mm〜0.5mmの矩形平板状部材であり、主反射部1181の4つの辺部分にそれぞれ連なって設けられる。ここで、主反射部1181の辺部分とは、主反射部1181をX方向に平面視したときに正方形状の主反射部1181の外周縁端部となる部分である。正方形状の主反射部1181の外周縁端部とは、光軸S方向(X方向)に平面視したときに、光軸Sのまわりを1周する部分であり、光軸Sを中心として光軸Sに垂直な各方向において最外方となる所定の幅の部分である。所定の幅とは、たとえば、正方形状の主反射部1181の1辺の長さの1%〜10%の幅である。
The
各副反射部1182の主面は、LEDチップ111aの光軸S方向に垂直な方向において主反射部1181から離れるにつれて光軸S方向においてプリント基板12から遠ざかり、拡散板3へ向かうように、傾斜して延びて形成される。各副反射部1182は、主反射部1181のそれぞれ異なる辺部分に設けられるので、各副反射部1182は、それぞれ異なる方向に傾斜することになる。光軸Sに対する各副反射部1182の傾斜角度θは、0°以上90°未満の範囲内で適宜設定することができる。
The main surface of each
図10および図11に示すように、隣接する発光装置11同士において、隣接する副反射部1182は、接しており、逆V字状を形成している。前記逆V字状とは、副反射部1182が接続される主反射部1181の辺部分に垂直で、光軸Sに平行に切断したときの断面が逆V字状であることを示す。
As shown in FIGS. 10 and 11, in the adjacent
反射部材118の高さH2は、たとえば1mm〜5mmであり、本実施形態では、1.5mmである。ここで、高さH2は、副反射部1182の、X方向において主反射部1181の表面から最も離間した部分と、主反射部1181の表面との、X方向における距離である。
The height H2 of the reflecting
上記のように構成され、複数の発光装置11にそれぞれ備えられる反射部材118は、互いに一体的に成形されるのが好ましい。複数の反射部材118を一体成形する方法としては、反射部材118が発泡性PETにより構成されている場合には押出し成型加工を挙げることができ、反射部材118がアルミニウムにより構成されている場合にはプレス加工を挙げることができる。このように、複数の発光装置11にそれぞれ備えられる反射部材118を一体成形することによって、各発光部111の、各反射部材118に対する配置位置の精度を向上することができ、その結果、反射部材118によって、被照射体の輝度が面方向においてより均一となるように光を反射することができる。また、反射部材118を一体成形することにより、バックライトユニット1の組立作業時に、反射部材118を取り付ける作業数を低減することができるので、組立作業の効率を向上することができる。
The
複数の反射部材118が一体成形される場合、上記の逆V字状を形成する副反射部1182同士が連なって設けられる。また、本実施形態では、副反射部1182以外の部分においても反射部材118同士は接続される。
When the plurality of reflecting
本実施形態では、フレーム部材13における底部131の中央部と縁端部との間に配置される発光部111に対応する反射部材118における副反射部1182の、光軸S方向に投影したときの投影面積(被照射体に投影したときの投影面積)は、底部131の中央部に配置される発光部111に対応する反射部材118における副反射部1182の、光軸S方向に投影したときの投影面積よりも大きく設定されている。換言すれば、マトリクス状に配置される複数の発光装置11において、フレーム部材13における底部131の外周縁端部に位置する発光装置11に備えられる反射部材118の副反射部1182の前記投影面積は、底部131の中央部に位置する発光装置11に備えられる反射部材118の副反射部1182の前記投影面積よりも大きく設定されている。
In the present embodiment, when the
また、本実施形態では、フレーム部材13における底部131にマトリクス状に配置される複数の発光装置11において、それぞれの発光部111は、プリント基板12を介して底部131に等間隔に整列配置されている。そのため、反射部材118における副反射部1182の前記投影面積が上記のように設定されていることに対応して、反射部材118における主反射部1181の、光軸S方向に投影したときの投影面積は、底部131の外周縁端部に位置する発光装置11に備えられる反射部材118の主反射部1181が、底部131の中央部に位置する発光装置11に備えられる反射部材118の主反射部1181よりも小さく設定されている。
In the present embodiment, in the plurality of light emitting
ここで、底部131の中央部に位置する発光装置11とは、マトリクス状の配列における行方向(底部131の短辺方向に平行な方向)に14個、列方向(底部131の長辺方向に平行な方向)に24個配置される発光装置11のうち、底部131の短辺方向の一方の縁端部から7個目であり、かつ底部131の長辺方向の一方の縁端部から12個目の発光装置11と、底部131の短辺方向の一方の縁端部から7個目であり、かつ底部131の長辺方向の他方の縁端部から12個目の発光装置11と、底部131の短辺方向の他方の縁端部から7個目であり、かつ底部131の長辺方向の一方の縁端部から12個目の発光装置11と、底部131の短辺方向の他方の縁端部から7個目であり、かつ底部131の長辺方向の他方の縁端部から12個目の発光装置11との、合計4個の発光装置11である。また、底部131の外周縁端部に位置する発光装置11とは、マトリクス状の配列における行方向(底部131の短辺方向に平行な方向)に14個、列方向(底部131の長辺方向に平行な方向)に24個配置される発光装置11のうち、最外周に位置する72個の発光装置11と、それらの72個の発光装置11にそれぞれ隣接する64個の発光装置11との、合計136個の発光装置11である。
Here, the
また、たとえば、マトリクス状の配列における行方向に14個、列方向に25個の発光装置11が配置されている場合には、底部131の短辺方向の両縁端部から7個目であり、かつ底部131の長辺方向の両縁端部から13個目の、合計2個の発光装置11が、底部131の中央部に位置する発光装置11となる。また、たとえば、マトリクス状の配列における行方向に15個、列方向に25個の発光装置11が配置されている場合には、底部131の短辺方向の両縁端部から8個目であり、かつ底部131の長辺方向の両縁端部から13個目の、1個の発光装置11が、底部131の中央部に位置する発光装置11となる。
Further, for example, when 14 light emitting
本実施形態では、各反射部材118における副反射部1182の、光軸S方向に投影したときの投影面積は、副反射部1182の延在方向の長さ、副反射部1182の高さH2、および、副反射部1182の光軸Sに対する傾斜角度θの大きさの少なくともいずれかによって調整することができる。
In the present embodiment, the projection area of the
たとえば、副反射部1182の前記投影面積を高さH2によって調整する場合、底部131の外周縁端部に位置する発光装置11に備えられる反射部材118(以下、「縁端部側反射部材」という)における副反射部1182の高さH2が、底部131の中央部に位置する発光装置11に備えられる反射部材118(以下、「中央部側反射部材」という)における副反射部1182の高さH2よりも、高くなるようにすればよい。この場合には、たとえば、全ての副反射部1182の光軸Sに対する傾斜角度θが25°〜50°の範囲内において同じ値に設定され、底部131の長辺方向の縁端部に対応する縁端部側反射部材における副反射部1182の高さH2が4mm、底部131の短辺方向の縁端部に対応する縁端部側反射部材における副反射部1182の高さH2が2.3mmに設定され、中央部側反射部材における副反射部1182の高さH2が1mmに設定される。
For example, when the projection area of the
また、副反射部1182の前記投影面積を傾斜角度θによって調整する場合、縁端部側反射部材における副反射部1182の光軸Sに対する傾斜角度θが、中央部側反射部材における副反射部1182の光軸Sに対する傾斜角度θよりも、大きくなるようにすればよい。この場合には、たとえば、全ての副反射部1182の高さH2が4mmの同じ値に設定され、底部131の長辺方向の縁端部に対応する縁端部側反射部材における副反射部1182の傾斜角度θが45°〜60°、底部131の短辺方向の縁端部に対応する縁端部側反射部材における副反射部1182の傾斜角度θが25°〜50°に設定され、中央部側反射部材における副反射部1182の傾斜角度θが10°〜20°に設定される。
Further, when the projection area of the
また、副反射部1182の前記投影面積を高さH2および傾斜角度θによって調整する場合、副反射部1182の高さH2を、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方が高くなるように設定し、かつ、副反射部1182の光軸Sに対する傾斜角度θを、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方が大きくなるように設定すればよい。この場合には、たとえば、底部131の長辺方向の縁端部に対応する縁端部側反射部材における副反射部1182は、高さH2が4mmで傾斜角度θが45°〜60°に設定され、底部131の短辺方向の縁端部に対応する縁端部側反射部材における副反射部1182は、高さH2が2.3mmで傾斜角度θが25°〜50°に設定され、中央部側反射部材における副反射部1182は、高さH2が1mmで傾斜角度θが10°〜20°に設定される。
Further, when the projection area of the
また、副反射部1182の前記投影面積を延在方向の長さによって調整する場合、縁端部側反射部材における副反射部1182の延在方向の長さが、中央部側反射部材における副反射部1182の延在方向の長さよりも、長くなるようにすればよい。
Further, when the projection area of the
本実施形態のバックライトユニット1では、光軸S方向に投影したときの副反射部1182の投影面積が、中央部側反射部材の副反射部1182よりも、縁端部側反射部材の副反射部1182の方が大きいので、各発光部111に対応する反射部材118によって反射される光の量は、中央部側反射部材よりも縁端部側反射部材の方が多くなる。
In the
したがって、各発光部111に対応する各反射部材118によって反射されて拡散板3に到達する光の量が、拡散板3の面方向において、1つの発光部111に対して隣接する発光部111の数の少ない端部が中央部よりも少なくなることを抑制することができる。すなわち、各発光部111に対応する各反射部材118によって反射されて拡散板3に到達する光の量を、拡散板3の面方向において均一にすることができ、その結果、拡散板3の面方向における輝度を均一にすることができる。
Therefore, the amount of light reflected by each reflecting
また、図11に示すように、本実施形態では、反射部材118における副反射部1182の高さH2は、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に高くなるように設定されている。換言すれば、反射部材118における副反射部1182の前記投影面積は、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定されている。
In addition, as shown in FIG. 11, in the present embodiment, the height H2 of the
具体的には、全ての副反射部1182の光軸Sに対する傾斜角度θが25°〜50°の範囲内において同じ値に設定され、中央部側反射部材における4つの副反射部1182の高さH2がそれぞれ同じ値の1mmに設定される。そして、図11(a)に示すように、底部131の長辺方向において、副反射部1182の高さH2は、隣接する副反射部1182同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182から、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182に向かって順番に、段階的に高くなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182の高さH2が4mmに設定されている。また、図11(b)に示すように、底部131の短辺方向において、副反射部1182の高さH2は、隣接する副反射部1182同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182から、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182に向かって順番に、段階的に高くなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182の高さH2が2.3mmに設定されている。
Specifically, the inclination angle θ with respect to the optical axis S of all the
このように、反射部材118における副反射部1182の高さH2を、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に高くなるように設定することによって、各発光部111に対応する各反射部材118によって反射されて拡散板3に到達する光の量を、拡散板3の面方向においてより効果的に均一にすることができ、その結果、拡散板3の面方向における輝度を均一にすることができる。
In this manner, the height H2 of the
図12は、反射部材の他の例である反射部材118Aの構成を示す断面図である。反射部材118Aにおける副反射部1182Aの高さH2は、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に高くなるように設定されている。換言すれば、反射部材118Aにおける副反射部1182Aの前記投影面積は、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定されている。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a reflecting
具体的には、全ての副反射部1182Aの光軸Sに対する傾斜角度θが25°〜50°の範囲内において同じ値に設定され、中央部側反射部材における4つの副反射部1182Aの高さH2がそれぞれ同じ値の1mmに設定される。そして、図12(a)に示すように、底部131の長辺方向において、副反射部1182Aの高さH2は、隣接する副反射部1182A同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182Aから、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Aに向かって1組おきごとに順番に、段階的に高くなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Aの高さH2が4mmに設定されている。また、図12(b)に示すように、底部131の短辺方向において、副反射部1182Aの高さH2は、隣接する副反射部1182A同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182Aから、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Aに向かって1組おきごとに順番に、段階的に高くなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Aの高さH2が2.3mmに設定されている。
Specifically, the inclination angle θ with respect to the optical axis S of all the
このように、反射部材118Aにおける副反射部1182Aの高さH2を、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に高くなるように設定することによって、各発光部111に対応する各反射部材118Aによって反射されて拡散板3に到達する光の量を、拡散板3の面方向においてより効果的に均一にすることができ、その結果、拡散板3の面方向における輝度を均一にすることができる。
In this manner, the height H2 of the
図13は、反射部材の他の例である反射部材118Bの構成を示す断面図である。反射部材118Bにおける副反射部1182Bの光軸Sに対する傾斜角度θは、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定されている。換言すれば、反射部材118Bにおける副反射部1182Bの前記投影面積は、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定されている。
FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a reflecting
具体的には、全ての副反射部1182Bの高さH2が4mmの同じ値に設定され、中央部側反射部材における4つの副反射部1182Bの光軸Sに対する傾斜角度θが10°〜20°の範囲内において同じ値(たとえば10°)に設定される。そして、図13(a)に示すように、底部131の長辺方向において、副反射部1182Bの傾斜角度θは、隣接する副反射部1182B同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182Bから、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Bに向かって順番に、段階的に大きくなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Bの傾斜角度θが45°〜60°(たとえば45°)に設定されている。また、図13(b)に示すように、底部131の短辺方向において、副反射部1182Bの光軸Sに対する傾斜角度θは、隣接する副反射部1182B同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182Bから、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Bに向かって順番に、段階的に大きくなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Bの傾斜角度θが25°〜50°(たとえば25°)に設定されている。
Specifically, the height H2 of all the
このように、反射部材118Bにおける副反射部1182Bの傾斜角度θを、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定することによって、各発光部111に対応する各反射部材118Bによって反射されて拡散板3に到達する光の量を、拡散板3の面方向においてより効果的に均一にすることができ、その結果、拡散板3の面方向における輝度を均一にすることができる。
In this manner, the inclination angle θ of the
図14は、反射部材の他の例である反射部材118Cの構成を示す断面図である。反射部材118Cにおける副反射部1182Cの光軸Sに対する傾斜角度θは、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定されている。換言すれば、反射部材118Cにおける副反射部1182Cの前記投影面積は、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定されている。
FIG. 14 is a cross-sectional view showing a configuration of a reflecting
具体的には、全ての副反射部1182Cの高さH2が4mmの同じ値に設定され、中央部側反射部材における4つの副反射部1182Cの光軸Sに対する傾斜角度θが10°〜20°の範囲内において同じ値(たとえば10°)に設定される。そして、図14(a)に示すように、底部131の長辺方向において、副反射部1182Cの傾斜角度θは、隣接する副反射部1182C同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182Cから、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Cに向かって1組おきごとに順番に、段階的に大きくなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Cの傾斜角度θが45°〜60°(たとえば45°)に設定されている。また、図14(b)に示すように、底部131の短辺方向において、副反射部1182Cの傾斜角度θは、隣接する副反射部1182C同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182Cから、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Cに向かって1組おきごとに順番に、段階的に大きくなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Cの傾斜角度θが25°〜50°(たとえば25°)に設定されている。
Specifically, the height H2 of all the
このように、反射部材118Cにおける副反射部1182Cの傾斜角度θを、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定することによって、各発光部111に対応する各反射部材118Cによって反射されて拡散板3に到達する光の量を、拡散板3の面方向においてより効果的に均一にすることができ、その結果、拡散板3の面方向における輝度を均一にすることができる。
As described above, the inclination angle θ of the
図15は、反射部材の他の例である反射部材118Dの構成を示す断面図である。反射部材118Dにおける副反射部1182Dは、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、高さH2が段階的に高くなるように設定され、かつ傾斜角度θが段階的に大きくなるように設定されている。換言すれば、反射部材118Dにおける副反射部1182Dの前記投影面積は、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定されている。
FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a reflecting
具体的には、中央部側反射部材における4つの副反射部1182Dは、高さH2がそれぞれ同じ値の1mmに設定され、かつ、傾斜角度θが10°〜20°の範囲内において同じ値(たとえば10°)に設定される。そして、図15(a)に示すように、底部131の長辺方向において、副反射部1182Dの高さH2および傾斜角度θは、隣接する副反射部1182D同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182Dから、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Dに向かって順番に、段階的に大きくなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Dは、高さH2が4mmで傾斜角度θが45°〜60°(たとえば45°)に設定されている。また、図15(b)に示すように、底部131の短辺方向において、副反射部1182Dの高さH2および傾斜角度θは、隣接する副反射部1182D同士を1組として同じ値に設定し、中央部側反射部材の副反射部1182Dから、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Dに向かって順番に、段階的に大きくなるように設定され、底部131の最外周縁端部に位置する縁端部側反射部材の副反射部1182Dは、高さH2が2.3mmで傾斜角度θが25°〜50°(たとえば25°)に設定されている。
Specifically, the four
このように、反射部材118Dにおける副反射部1182Dの高さH2および傾斜角度θを、底部131の中央部から外周縁端部に向かうにつれて、段階的に大きくなるように設定することによって、各発光部111に対応する各反射部材118Dによって反射されて拡散板3に到達する光の量を、拡散板3の面方向においてより効果的に均一にすることができ、その結果、拡散板3の面方向における輝度を均一にすることができる。
As described above, by setting the height H2 and the inclination angle θ of the
1 バックライトユニット
2 液晶パネル
3 拡散板
11 発光装置
12 プリント基板
13 フレーム部材
100 液晶表示装置
111 発光部
118,118A,118B,118C,118D 反射部材
1181,1181A,1181B,1181C,1181D 主反射部
1182,1182A,1182B,1182C,1182D 副反射部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記底部に整列配置される複数の発光部であって、光を出射する複数の発光部と、
各発光部の周囲に設けられ、前記発光部から出射された光を被照射体に向けて反射する反射部材であって、発光部を囲繞し、その発光部の光軸に対して所定の角度で傾斜して延在する第1反射部を有する反射部材と、を備え、
前記底部の中央部と縁端部との間に配置される発光部に対応する反射部材である縁端部側反射部材における第1反射部の、前記光軸方向に投影したときの投影面積は、前記底部の中央部に配置される発光部に対応する反射部材である中央部側反射部材における第1反射部の、前記光軸方向に投影したときの投影面積よりも大きく、
前記底部は前記光軸方向に見たときの外形状が多角形状であり、
該多角形の角部に配置される発光部を囲繞する第1反射部の複数の領域部分のそれぞれが、前記光軸方向に投影したときの投影面積が最大であることを特徴とする照明装置。 A housing having a bottom;
A plurality of light emitting units arranged in alignment at the bottom, a plurality of light emitting units emitting light;
A reflection member provided around each light emitting unit and reflecting light emitted from the light emitting unit toward an irradiated body, surrounding the light emitting unit and having a predetermined angle with respect to the optical axis of the light emitting unit And a reflective member having a first reflective portion extending at an inclination at
The projected area when projected in the optical axis direction of the first reflecting portion in the edge side reflecting member, which is a reflecting member corresponding to the light emitting portion disposed between the center portion and the edge portion of the bottom portion, is the bottom of the first reflecting portion in the central portion side reflecting member is a reflecting member corresponding to the light-emitting portion arranged in the center of, much larger than the projected area when projected in the optical axis direction,
The bottom has a polygonal outer shape when viewed in the optical axis direction,
Each of the plurality of region portions of the first reflecting portion surrounding the light emitting portion disposed at the corner of the polygon has a maximum projected area when projected in the optical axis direction. .
前記第1反射部は、前記第2反射部の辺部分に連なって延在することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の照明装置。 The reflecting member further includes a second reflecting portion that extends in a direction perpendicular to the optical axis, and whose outer shape when viewed in the optical axis direction is a polygonal shape,
The lighting device according to any one of claims 1 to 5, wherein the first reflecting portion extends continuously from a side portion of the second reflecting portion.
前記表示パネルに光を照射する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の照明装置とを備えることを特徴とする表示装置。 A display panel;
A display device comprising: the illumination device according to claim 1, which irradiates light to the display panel.
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