WO2013002172A1 - 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 - Google Patents
照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2013002172A1 WO2013002172A1 PCT/JP2012/066137 JP2012066137W WO2013002172A1 WO 2013002172 A1 WO2013002172 A1 WO 2013002172A1 JP 2012066137 W JP2012066137 W JP 2012066137W WO 2013002172 A1 WO2013002172 A1 WO 2013002172A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- light
- guide plate
- light guide
- led
- emitting surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0058—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
- G02B6/0061—Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to provide homogeneous light output intensity
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
- G02B6/0035—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
- G02B6/004—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
- G02B6/0043—Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided on the surface of the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
- G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
- G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
Definitions
- the position where the amount of light reflected by the light reflecting portion is a minimum value exists in the display region uneven brightness from the range from the position where the light output surface is the minimum value to the central portion is suppressed.
- the emitted light can be used effectively for displaying an image. As described above, excellent display quality can be obtained.
- a plan view showing a dot pattern related to a light reflecting portion The graph which shows the change of the area of the dot which comprises the light reflection part from the Y1 end to the Y2 end in a light-guide plate The graph which shows the change of the area of the dot which comprises the light reflection part from the X1 end to the X2 end in a light-guide plate
- Sectional drawing which represents the cross-sectional structure of the light-guide plate which concerns on Embodiment 2 of this invention, Comprising: The light reflection concave part which comprises a light reflection part The top view which shows planar arrangement
- the LED 17 has a configuration in which an LED chip is sealed with a resin material on a substrate portion fixed to the LED substrate 18.
- the LED chip mounted on the substrate unit has one main emission wavelength, and specifically, one that emits blue light in a single color is used.
- the resin material that seals the LED chip is dispersed and blended with a phosphor that emits a predetermined color when excited by the blue light emitted from the LED chip, and generally emits white light as a whole. It is said.
- the phosphor for example, a yellow phosphor that emits yellow light, a green phosphor that emits green light, and a red phosphor that emits red light are used in appropriate combination, or any one of them is used. It can be used alone.
- the LED 17 is a so-called top type in which a surface opposite to the mounting surface with respect to the LED substrate 18 is a light emitting surface.
- the light guide plate 19 is disposed in the chassis 14 immediately below the liquid crystal panel 11 and the optical member 15, and forms a pair of LED substrates disposed at both ends of the long side of the chassis 14. 18 are arranged so as to be sandwiched between them in the Y-axis direction. Therefore, the alignment direction of the LED 17 (LED substrate 18) and the light guide plate 19 matches the Y-axis direction, while the alignment direction of the optical member 15 (liquid crystal panel 11) and the light guide plate 19 matches the Z-axis direction. It is assumed that both directions are orthogonal to each other.
- the light guide plate 19 has a function of introducing the light emitted from the LED 17 in the Y-axis direction and raising and emitting the light to the optical member 15 side (front side) while propagating the light inside. .
- the light guide reflection sheet 22 that can be reflected and raised to the front side is provided so as to cover almost the entire area.
- the light guide reflection sheet 22 is disposed between the bottom plate 14 a of the chassis 14 and the light guide plate 19.
- the light reflecting portion 19c of the light guide plate 19 opposite to the light exit surface 19a reflects the light in the light guide plate 19 toward the light exit surface 19a, thereby urging light from the light exit surface 19a.
- 23 is formed.
- the light reflecting section 23 is interposed between the light guide reflection sheet 22 and the surface 19 c of the light guide plate 19 opposite to the light emitting surface 19 a.
- the configuration of the light reflecting portion 23 will be described in detail.
- the incident angle with respect to is changed by comparison with the case where the light is totally reflected by the surface 19c, thereby generating a light whose incident angle does not exceed the critical angle, and thus the light from the light exit surface 19a. It is supposed that it is possible to prompt the emission of.
- a printing method such as silk printing (screen printing) or ink jet printing is used.
- silk printing the manufacturing cost can be reduced when mass-producing the light guide plate 19 in large quantities.
- ink jet printing the light reflecting portion 23 can be formed with high accuracy when the light reflecting portion 23 has a complicated shape.
- the area ratio of the light reflecting portion 23 per unit area on the light exit surface 19 a (surface 19 c) is the same as that in the light guide plate 19 in the short side direction (Y-axis direction) of the light guide plate 19.
- the end portion EP (having the light incident surface 19b) and the central portion CP on the LED 17 side are substantially equal and have the maximum value in the plane of the light emitting surface 19a.
- the area ratio of the light reflecting portion 23 described above is a minimum value, that is, a minimum value on the way from the end portion EP on the LED 17 side of the light guide plate 19 to the center portion CP.
- the end portion EP on the LED 17 side of the light guide plate 19 is entirely disposed in the non-display area NAA in the liquid crystal panel 11, while the minimum value portion MP and the central portion CP are partially (in the X-axis direction). Most of the area excluding both ends is disposed in the display area AA in the liquid crystal panel 11. Specifically, the position of the boundary between the end portion EP on the LED 17 side of the light guide plate 19 and the minimum value portion MP substantially coincides with the boundary position between the non-display area NAA and the display area AA in the Y-axis direction in the liquid crystal panel 11. It has become a relationship. That is, the local minimum portion MP is arranged at an outer end position (a position adjacent to the inside of the non-display area NAA) in the display area AA in the liquid crystal panel 11.
- the liquid crystal display device 10 is narrowed. Therefore, even when the interval between the LED 17 and the light incident surface 19b is narrowed, it tends to become more prominent.
- the amount of light reflected by the light reflecting portion 23 has a distribution similar to the area ratio of the light reflecting portion 23 described above, and therefore in the light source arrangement region LA in the end portion EP on the LED 17 side of the light guide plate 19.
- the light reflecting portion 23 temporarily decreases in the direction closer to the central portion CP from the end portion EP on the LED 17 side of the light guide plate 19 with respect to the distribution of the reflected light quantity in the light emitting surface 19a. Therefore, the amount of reflected light is larger than the minimum value at the end portion EP on the LED 17 side of the light guide plate 19. Therefore, even if the incident light quantity incident on the light incident surface 19b from the plurality of LEDs 17 arranged intermittently side by side is uneven due to the arrangement pattern and the non-arrangement pattern of the LED 17, the above-described distribution of the reflected light quantity is performed.
- the light reflecting portion (light reflecting concave portion) 123 is formed by irradiating the surface 119c of the light guide plate 119 opposite to the light emitting surface 119a with laser light. In this way, it is particularly useful when the light reflecting concave portion is in a complicated form.
- Embodiment 3 A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 11 or FIG. In this Embodiment 3, what changed the structure of the light reflection part 223 is shown. In addition, the overlapping description about the same structure, an effect
- the concave portion 323 c constituting the light reflecting portion 323 according to the present embodiment has a triangular shape when seen in a plan view.
- the light guide plate 419 has a prism 24 formed on the light exit surface 419a as shown in FIGS.
- the prism 24 has a ridge shape extending along the Y-axis direction, and a cross-sectional shape cut along the X-axis direction forms a substantially triangular mountain shape.
- a large number of prisms 24 are continuously arranged along the X-axis direction, and the height dimension and the width dimension of all the prisms 24 are equal.
- the prism 24 is formed by transferring the shape of the molding surface in a molding die (not shown) when the light guide plate 419 is manufactured by injection molding, similarly to the concave portion 223c described in the third embodiment. ing.
- the groove portion forming the light reflecting portion has the same area, but the arrangement pitch is changed.
- the arrangement pitch is made equal to change the area. In the present invention, both the area and the arrangement pitch are changed.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
Abstract
本発明に係るバックライト装置(照明装置)12は、間欠的に並んで配される複数のLED(光源)17と、LED17と対向状に配されるとともにLED17からの光が入射される光入射面19b、及び入射した光を出射させる光出射面19aを有する導光板19と、導光板19内に入射した光を光出射面19aに向けて反射させることで光出射面19aからの出射を促すものであって、光出射面19aの面内での反射光量の分布に関して、導光板19におけるLED17側の端部EPから中央部CPに近づく方向に向けて一旦少なくなり極小値に達してから多くなる光反射部23と、を備える。
Description
本発明は、照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置に関する。
近年、テレビ受信装置をはじめとする画像表示装置の表示素子は、従来のブラウン管から液晶パネルやプラズマディスプレイパネルなどの薄型の表示パネルに移行しつつあり、画像表示装置の薄型化を可能としている。液晶表示装置は、これに用いる液晶パネルが自発光しないため、別途に照明装置としてバックライト装置を必要としており、バックライト装置はその機構によって直下型とエッジライト型とに大別されている。液晶表示装置の一層の薄型化を実現するには、エッジライト型のバックライト装置を用いるのが好ましく、その一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。
(発明が解決しようとする課題)
エッジライト型のバックライト装置では、導光板の端部に設けられた光入射面に沿って間欠的に複数の光源を並列配置する構成を採る場合があるが、その場合次の問題が生じる可能性がある。すなわち、導光板の光入射面に入射される光量には、間欠的に並列配置された複数の光源における配置パターン及び非配置パターンに対応付けられたムラが生じ易くなっていた。特に、光源の設置個数の削減を図るべく、隣り合う光源間の間隔を広くすると、上記したムラがより顕著になる傾向となり、対応に苦慮していた。
エッジライト型のバックライト装置では、導光板の端部に設けられた光入射面に沿って間欠的に複数の光源を並列配置する構成を採る場合があるが、その場合次の問題が生じる可能性がある。すなわち、導光板の光入射面に入射される光量には、間欠的に並列配置された複数の光源における配置パターン及び非配置パターンに対応付けられたムラが生じ易くなっていた。特に、光源の設置個数の削減を図るべく、隣り合う光源間の間隔を広くすると、上記したムラがより顕著になる傾向となり、対応に苦慮していた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、輝度ムラを抑制することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
本発明の照明装置は、間欠的に並んで配される複数の光源と、前記光源と対向状に配されるとともに前記光源からの光が入射される光入射面、及び入射した光を出射させる光出射面を有する導光板と、前記導光板内に入射した光を前記光出射面に向けて反射させることで前記光出射面からの出射を促すものであって、前記光出射面の面内での反射光量の分布に関して、前記導光板における前記光源側の端部から中央部に近づく方向に向けて一旦少なくなり極小値に達してから多くなる光反射部と、を備える。
本発明の照明装置は、間欠的に並んで配される複数の光源と、前記光源と対向状に配されるとともに前記光源からの光が入射される光入射面、及び入射した光を出射させる光出射面を有する導光板と、前記導光板内に入射した光を前記光出射面に向けて反射させることで前記光出射面からの出射を促すものであって、前記光出射面の面内での反射光量の分布に関して、前記導光板における前記光源側の端部から中央部に近づく方向に向けて一旦少なくなり極小値に達してから多くなる光反射部と、を備える。
このようにすれば、複数の光源から発せられた光は、光源と対向状に配される導光板の光入射面に入射した後、導光板内を伝播される過程で光反射部によって光出射面に向けて反射されることで、光出射面からの出射が促される。この光反射部による反射光量が多ければ、光出射面からの出射光量も多くなる傾向にある。光反射部は、光出射面の面内での反射光量の分布に関して、導光板における光源側の端部から中央部に近づく方向に向けて極小値に達してからは多くなるものとされているから、光出射面のうち極小値となる位置から中央部までの範囲について出射光量の均一化を図ることができる。
その上で、光反射部は、光出射面の面内での反射光量の分布に関して、導光板における光源側の端部から中央部に近づく方向に向けて一旦少なくなり極小値に達してから多くなるものとされているから、導光板における光源側の端部においては反射光量が極小値よりも多くなっている。従って、間欠的に並んで配される複数の光源から光入射面に入射される入射光量に、光源の配置パターン及び非配置パターンに起因するムラが生じていても、上記した反射光量の分布を有する光反射部によって導光板の光源側の端部における光出射面からの光の出射が促進されることで、上記したムラが光出射面からの出射光に表れ難くなる。以上により、出射光に輝度ムラが生じ難くなり、特に光源の設置個数の削減を図る上で好適となる。
本発明の照明装置の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記光反射部は、前記光出射面の面内において反射光量が前記極小値となる位置が、前記導光板における前記中央部よりも前記光源側の端部に相対的に近くなるよう形成されている。このようにすれば、導光板の光源側の端部における光出射面からの出射光量が過剰になり難くなるので、出射光に生じ得る輝度ムラをより好適に抑制することができる。
(1)前記光反射部は、前記光出射面の面内において反射光量が前記極小値となる位置が、前記導光板における前記中央部よりも前記光源側の端部に相対的に近くなるよう形成されている。このようにすれば、導光板の光源側の端部における光出射面からの出射光量が過剰になり難くなるので、出射光に生じ得る輝度ムラをより好適に抑制することができる。
(2)前記光反射部は、前記光出射面の面内での反射光量の分布に関して、前記導光板における前記光源の並び方向についての一方の端部から他方の端部までの間、ほぼ一定とされている。このようにすれば、複数の光源と導光板とにおける光源の並び方向についての位置関係が、組み付け誤差などによって変動した場合であっても、光反射部による反射光量が光源の並び方向に関してばらつくことがないので、出射光に輝度ムラがより生じ難くなる。
(3)前記光反射部は、前記導光板における前記光出射面とは反対側の面に光反射性材料を印刷することで形成される光反射印刷部からなる。このようにすれば、光反射印刷部が光反射性材料からなるものとされるから、導光板内の光を散乱反射して光出射面からの出射を促すことができる。
(4)前記光反射印刷部は、前記導光板における前記光出射面とは反対側の面の面内において分散配置された多数のドットからなる。このようにすれば、光反射印刷部を多数のドットにより構成することにより、そのドットパターンの態様(数、面積等)により反射の程度を制御することができ、輝度の均一化を図る上で有用となる。
(5)前記光反射印刷部は、シルク印刷によって形成されている。このようにすれば、特に導光板を低コストで量産する場合に有用である。
(6)前記光反射印刷部は、インクジェット印刷によって形成されている。このようにすれば、特に光反射部を複雑な形態とする場合に有用である。
(7)前記光反射部は、前記導光板における前記光出射面とは反対側の面に凹設される光反射凹状部からなる。このようにすれば、導光板内の光が光反射凹状部によって反射される際に損失が生じ難くなっているから、光の利用効率、つまり輝度を高く保つ上で有用である。
(8)前記光反射凹状部は、前記導光板における前記光出射面とは反対側の面にレーザ光を照射することで形成されている。このようにすれば、特に光反射凹状部を複雑な形態とする場合に有用である。
(9)前記導光板は、合成樹脂製とされており、前記光反射凹状部は、前記導光板を射出成形するための成型金型によって形成されている。このようにすれば、特に導光板を低コストで量産する場合に有用である。
次に、上記課題を解決するために、本発明の表示装置は、上記記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える。
このような表示装置によると、表示パネルに対して光を供給する照明装置が、輝度ムラが生じ難いものであるため、表示品質の優れた表示を実現することが可能となる。
本発明の表示装置の実施態様として、次の構成が好ましい。
(1)前記表示パネルは、画像を表示可能な表示領域と、その周りを取り囲む非表示領域とに区分されており、前記導光板における前記光源側の端部が前記非表示領域に配されるのに対し、前記光反射部は、前記光出射面の面内において反射光量が前記極小値となる位置が前記表示領域に存するよう形成されている。このようにすれば、導光板の光源側の端部における光出射面からの出射光量が多少過剰であった場合でも、表示パネルにおける表示領域に表示される画像には影響が生じ難くなっている。一方、光反射部による反射光量が極小値となる位置が表示領域に存していることから、光出射面のうち極小値となる位置から中央部までの範囲からの、輝度ムラが抑制された出射光を、画像を表示するのに有効に利用することができる。以上により優れた表示品位を得ることができる。
(1)前記表示パネルは、画像を表示可能な表示領域と、その周りを取り囲む非表示領域とに区分されており、前記導光板における前記光源側の端部が前記非表示領域に配されるのに対し、前記光反射部は、前記光出射面の面内において反射光量が前記極小値となる位置が前記表示領域に存するよう形成されている。このようにすれば、導光板の光源側の端部における光出射面からの出射光量が多少過剰であった場合でも、表示パネルにおける表示領域に表示される画像には影響が生じ難くなっている。一方、光反射部による反射光量が極小値となる位置が表示領域に存していることから、光出射面のうち極小値となる位置から中央部までの範囲からの、輝度ムラが抑制された出射光を、画像を表示するのに有効に利用することができる。以上により優れた表示品位を得ることができる。
(2)前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる。このような表示装置は液晶表示装置として、種々の用途、例えばテレビやパソコンのディスプレイ等に適用でき、特に大型画面用として好適である。
(発明の効果)
本発明によれば、輝度ムラを抑制することができる。
本発明によれば、輝度ムラを抑制することができる。
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図7によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図4に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本発明の実施形態1を図1から図7によって説明する。本実施形態では、液晶表示装置10について例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図4に示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本実施形態に係るテレビ受信装置TVは、図1に示すように、液晶表示装置10と、当該液晶表示装置10を挟むようにして収容する表裏両キャビネットCa,Cbと、電源Pと、チューナーTと、スタンドSとを備えて構成される。液晶表示装置(表示装置)10は、全体として横長の方形(矩形状、長手状)をなし、縦置き状態で収容されている。この液晶表示装置10は、図2に示すように、表示パネルである液晶パネル11と、外部光源であるバックライト装置(照明装置)12とを備え、これらが枠状のベゼル13などにより一体的に保持されるようになっている。
液晶パネル11は、図2に示すように、平面に視て横長の方形(矩形状、長手状)をなしており、透光性に優れた一対のガラス製の基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両基板間に液晶が封入された構成とされる。一方の基板には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、そのスイッチング素子に接続された画素電極、さらには配向膜等が設けられ、他方の基板には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタや対向電極、さらには配向膜等が設けられている。この液晶パネル11は、画面中央側にあって画像が表示可能な表示領域AAと、画面外周端側にあって表示領域AAの周りを取り囲む枠状(額縁状)をなす非表示領域NAAとに区分されているなお、図3において一点鎖線で囲った内側の領域が表示領域AAを示しており、外側の領域が非表示領域NAAを示している。なお、両基板の外側には偏光板が配されている。
バックライト装置12は、図2に示すように、表側(光出射側、液晶パネル11側)に向けて開口する光出射部14cを有した略箱型をなすシャーシ14と、シャーシ14の光出射部14cを覆うようにして配される光学部材15とを備える。さらに、シャーシ14内には、光源であるLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)17と、LED17が実装されたLED基板18と、LED17からの光を導光して光学部材15(液晶パネル11)へと導く導光板19と、導光板19及び光学部材15を表側から押さえるフレーム(押さえ部材)16とが備えられる。そして、このバックライト装置12は、その長辺側の両端部に、LED17を有するLED基板18をそれぞれ備えるとともに、両側のLED基板18間に挟まれた中央側に導光板19を配置してなる、いわゆるエッジライト型(サイドライト型)とされている。以下では、バックライト装置12の各構成部品について詳しく説明する。
シャーシ14は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき綱板(SECC)などの金属板からなり、図2及び図4に示すように、液晶パネル11と同様に横長の方形状をなす底板14aと、底板14aにおける長辺側及び短辺側の各外端からそれぞれ一対ずつ立ち上がる側板14bとからなる。シャーシ14(底板14a)は、その長辺方向がX軸方向(水平方向)と一致し、短辺方向がY軸方向(鉛直方向)と一致している。また、側板14bには、フレーム16及びベゼル13がねじ止め可能とされる。
光学部材15は、図2に示すように、液晶パネル11及びシャーシ14と同様に平面に視て横長の方形状をなしている。光学部材15は、導光板19の表側(光出射側)に載せられていて液晶パネル11と導光板19との間に介在して配される。光学部材15は、裏側に配される拡散板15aと、表側に配される光学シート15bとから構成される。拡散板15aは、所定の厚みを持つほぼ透明な合成樹脂製で板状をなす基材内に拡散粒子を多数分散して設けた構成とされ、透過する光を拡散させる機能を有する。光学シート15bは、拡散板15aと比べると板厚が薄いシート状をなしており、3枚が積層して配されている。具体的な光学シート15bの種類としては、例えば拡散シート、レンズシート、反射型偏光シートなどがあり、これらの中から適宜に選択して使用することが可能である。なお、図3では、光学部材15の図示を簡略化している。
フレーム16は、図2に示すように、光学部材15及び導光板19の外周縁部に沿って延在する枠状(額縁状)に形成されており、光学部材15及び導光板19の外周縁部に対して対向状をなすとともにほぼ全周にわたって表側から押さえることが可能とされる。このフレーム16は、合成樹脂製とされるとともに、表面が例えば黒色を呈する形態とされることで、遮光性を有するものとされる。フレーム16のうち両長辺部分における裏側の面、つまり導光板19及びLED基板18(LED17)との対向面には、図3に示すように、光を反射させる第1反射シート20がそれぞれ取り付けられている。第1反射シート20は、フレーム16の長辺部分におけるほぼ全長にわたって延在する大きさを有しており、導光板19におけるLED17側の端部とLED基板18とを一括して表側から覆うものとされる。また、フレーム16は、液晶パネル11における外周縁部を裏側から受けることができる。
LED17は、図3及び図4に示すように、LED基板18に固着される基板部上にLEDチップを樹脂材により封止した構成とされる。基板部に実装されるLEDチップは、主発光波長が1種類とされ、具体的には、青色を単色発光するものが用いられている。その一方、LEDチップを封止する樹脂材には、LEDチップから発せられた青色の光により励起されて所定の色を発光する蛍光体が分散配合されており、全体として概ね白色光を発するものとされる。なお、蛍光体としては、例えば黄色光を発光する黄色蛍光体、緑色光を発光する緑色蛍光体、及び赤色光を発光する赤色蛍光体の中から適宜組み合わせて用いたり、またはいずれか1つを単独で用いることができる。このLED17は、LED基板18に対する実装面とは反対側の面が発光面となる、いわゆるトップ型とされている。
LED基板18は、図2から図4に示すように、シャーシ14の長辺方向(X軸方向、導光板19における光入射面19bの長手方向)に沿って延在する細長い板状をなすとともに、その主面をX軸方向及びZ軸方向に並行した姿勢、つまり液晶パネル11及び導光板19(光学部材15)の板面と直交させた姿勢でシャーシ14内に収容されている。LED基板18は、シャーシ14内における長辺側の両端部に対応して一対配されるとともに、長辺側の両側板14bにおける内面にそれぞれ取り付けられている。LED基板18の主面であって内側、つまり導光板19側を向いた面(導光板19との対向面)には、上記した構成のLED17が表面実装されており、ここが実装面18aとされる。LED17は、LED基板18の実装面18aにおいて、その長さ方向(X軸方向)に沿って複数が所定の間隔を空けつつ一列に(直線的に)並列配置されている。つまり、LED17は、バックライト装置12における長辺側の両端部においてそれぞれ長辺方向に沿って複数ずつ間欠的に並列配置されていると言える。従って、LED基板18及びそれと対向する導光板19は、図5に示すように、X軸方向(LED17の並び方向)について、LED17が配置される光源配置領域LAと、LED17が配置されない光源非配置領域LNとに区分することが可能とされており、これら光源配置領域LAと光源非配置領域LNとがX軸方向に沿って交互に複数ずつ並ぶ構成とされている。この光源配置領域LAが「LED17の配置パターン」であり、光源非配置領域LNが「LED17の非配置パターン」である。また、上記した光源非配置領域LNには、LED17の並び方向について隣り合うLED17間に位置する領域と、LED17の並び方向について両端に配された一対のLED17に対して端寄り(中央寄りに隣り合うLED17側とは反対側)にずれた領域とが含まれる。X軸方向について隣り合うLED17間の間隔、つまりLED17の配列ピッチは、ほぼ等しいものとされており、隣り合うLED17間に存する各光源非配置領域LNが全てほぼ同一幅となっている。なお、LED17の並び方向は、LED基板18の長さ方向(X軸方向)と一致していることになる。
また、LED基板18の実装面18aには、X軸方向に沿って延在するとともにLED17群を横切って隣り合うLED17同士を直列接続する、金属膜(銅箔など)からなる配線パターン(図示せず)が形成されており、この配線パターンの両端部に形成された端子部が外部のLED駆動回路に接続されることで、駆動電力を各LED17に供給することが可能とされる。一対のLED基板18は、LED17の実装面18aが互いに対向状をなす姿勢でシャーシ14内に収容されるので、両LED基板18にそれぞれ実装された各LED17の発光面が対向状をなすとともに、各LED17における光軸がY軸方向とほぼ一致する。言い換えると、一対のLED基板18に実装された各LED17は、それぞれ導光板19におけるY軸方向の両端部(長辺側の両端部)に対してそれぞれ対向状に配されている。また、LED基板18の基材は、シャーシ14と同様に金属製とされ、その表面に絶縁層を介して既述した配線パターン(図示せず)が形成されている。なお、LED基板18の基材に用いる材料としては、セラミックなどの絶縁材料を用いることも可能である。
導光板19は、屈折率が空気よりも十分に高く且つほぼ透明な(透光性に優れた)合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂やポリカーボネートなど)からなる。導光板19は、図2に示すように、液晶パネル11及びシャーシ14と同様に平面に視て横長の方形状をなすとともに光学部材15よりも厚みが大きな板状をなしており、その主面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向とそれぞれ一致し、且つ主面と直交する板厚方向がZ軸方向と一致している。導光板19は、図3に示すように、シャーシ14内において液晶パネル11及び光学部材15の直下位置に配されており、シャーシ14における長辺側の両端部に配された対をなすLED基板18間にY軸方向について挟み込まれる形で配されている。従って、LED17(LED基板18)と導光板19との並び方向がY軸方向と一致するのに対して、光学部材15(液晶パネル11)と導光板19との並び方向がZ軸方向と一致しており、両並び方向が互いに直交するものとされる。そして、導光板19は、LED17からY軸方向に向けて発せられた光を導入するとともに、その光を内部で伝播させつつ光学部材15側(表側)へ向くよう立ち上げて出射させる機能を有する。
導光板19は、シャーシ14の底板14a及び光学部材15の各主面に沿って延在する略平板状をなしており、その主面がX軸方向及びY軸方向に並行するものとされる。導光板19の主面のうち、表側を向いた面(光学部材15との対向面)が内部の光を光学部材15及び液晶パネル11に向けて出射させる光出射面19aとなっている。導光板19における主面に対して隣り合う外周端面のうち、X軸方向に沿って長手状をなす長辺側の両端面は、それぞれLED17(LED基板18)と所定の空間を空けて対向状をなしており、これらがLED17から発せられた光が入射される一対の光入射面19bとなっている。LED17と光入射面19bとの間に保有される空間の表側には、図4に示すように、既述した第1反射シート20が配されているのに対し、同空間の裏側には、第1反射シート20との間で同空間を挟み込む形で第2反射シート21が配されている。これにより、LED17からの光を両反射シート20,21間で繰り返し反射することで、光入射面19bに対して効率的に入射させることができる。また、各光入射面19bは、X軸方向(LED17の並び方向)及びZ軸方向、つまりLED基板18の主板面に沿って並行する面とされ、光出射面19aに対して略直交する面とされる。また、LED17と光入射面19bとの並び方向は、Y軸方向と一致しており、光出射面19aに並行している。
導光板19における裏側、つまり光出射面19aとは反対側の面(シャーシ14の底板14aとの対向面)19cには、図3に示すように、その面19cから裏側外部に出射した光を反射して表側へ立ち上げることが可能な導光反射シート22がそのほぼ全域を覆う形で設けられている。言い換えると、導光反射シート22は、シャーシ14の底板14aと導光板19との間に挟まれた形で配されている。そして、導光板19における光出射面19aとは反対側の面19cには、導光板19内の光を光出射面19aに向けて反射させることで光出射面19aからの出射を促す光反射部23が形成されている。光反射部23は、導光板19における光出射面19aとは反対側の面19cと導光反射シート22との間に介在している。以下、光反射部23の構成について詳しく説明する。
光反射部23は、図3に示すように、導光板19における光出射面19aとは反対側の面19cに光反射性材料を印刷することで形成されており、表現を改めれば光反射印刷部であると言える。光反射部23には、光反射性材料として例えば酸化チタンなどの金属酸化物を含有する白色を呈するインク(ペースト)が用いられている。この光反射部23は、導光板19内に入射した光のうち光出射面19aとは反対側の面19cに達した光を散乱反射しつつ光出射面19aに向かわせるとともに、光出射面19aに対する入射角を、光を上記面19cにて全反射した場合との比較で変化させることで、当該入射角が臨界角を超えない値となる光を生じさせ、もって光出射面19aからの光の出射を促すことができるものとされている。導光板19に光反射部23を形成する際には、例えばシルク印刷(スクリーン印刷)、インクジェット印刷などの印刷手法が用いられている。このうち、シルク印刷を用いれば、導光板19を大量に量産する場合に製造コストを低減することができる。一方、インクジェット印刷を用いれば、光反射部23を複雑な形態とする場合に高い精度でもって光反射部23を形成することができる。
光反射部23は、図4及び図5に示すように、上記したインクからなる多数のドット23aを、導光板19における光出射面19aとは反対側の面19c内に所定の分布でもって分散配置することで構成されており、各ドット23aの面積がLED17に対するY軸方向(LED17の光軸に沿う方向、LED17の並び方向と直交する方向)についての距離に応じて変化するものとされる。具体的には、ドット23aは、光出射面19a(面19c)の面内においてジグザグ状(千鳥状、互い違い状)に配置されている。なお、図4では、光出射面19aの面内における光反射部23の分布を模様の濃淡によって表しており、具体的には模様が濃くなるほど分布量(分布面積)が多くなり、逆に模様が薄くなるほど分布量(分布面積)が少なくなるよう表している。
続いて、光出射面19aの面内における光反射部23の分布について詳しく説明する。光出射面19a(面19c)における単位面積当たりの光反射部23の面積比率は、図4から図6に示すように、導光板19の短辺方向(Y軸方向)について、導光板19におけるLED17側の(光入射面19bを有する)端部EPと中央部CPとでは、ほぼ等しく且つ光出射面19aの面内において最大値となっている。そして、上記した光反射部23の面積比率は、導光板19におけるLED17側の端部EPから中央部CPに至る途中で最小値、つまり極小値となっており、本実施形態ではこの極小値となる箇所を特に極小値部MPとしている。従って、上記した光反射部23の面積比率は、導光板19におけるLED17側の端部EPから極小値部MPに至るまでは連続的に漸次減少し、極小値部MPから中央部CPに至るまでは連続的に漸次増加する、といったようにグラデーション状に変化している。言い換えると、光反射部23は、導光板19におけるLED17側の端部EPから中央部CPに近づく方向に向けて、上記した光反射部23の面積比率が一旦減少した後に増加に転じるものとされ、その増減の転換点に極小値部MPが存在するよう形成されている。光反射部23を構成するドット23aは、導光板19におけるLED17側の端部EPに配されるものと、中央部CPに配されるものとが、径寸法及び面積(大きさ)が最大で且つほぼ同じとされるのに対し、極小値部MPに配されるものが、径寸法及び面積が最小とされる。本実施形態に係るバックライト装置12は、並列配置されたLED17群を有するLED基板18が導光板19をその短辺方向の両側から挟む込む位置に一対配される構成であるから、導光板19には、LED17側の端部EPが短辺方向の両側に一対存在するとともに、両LED17側の端部EPから中央部CPに至るまでの間に一対の極小値部MPが存在している。
導光板19において極小値部MPは、中央部CPよりもLED17側の端部EPの近くに存しており、具体的にLED17側の端部EPに隣接している。従って、光出射面19aにおける単位面積当たりの光反射部23の面積比率は、導光板19におけるLED17側の端部EPから極小値部MPまでは、相対的に変化率(図6に示すグラフの傾き)が大きくて急激に変化するのに対して、極小値部MPから中央部CPまでは、相対的に変化率が小さくて緩やかに変化している。導光板19におけるLED17側の端部EPは、その全域が液晶パネル11における非表示領域NAAに配されているのに対し、極小値部MP及び中央部CPは、一部(X軸方向についての両端部)を除いた大部分が液晶パネル11における表示領域AAに配されている。詳しくは、導光板19におけるLED17側の端部EPと極小値部MPとの境界位置が、液晶パネル11におけるY軸方向についての非表示領域NAAと表示領域AAとの境界位置とほぼ一致する位置関係となっている。つまり、極小値部MPは、液晶パネル11における表示領域AAのうちの外端位置(非表示領域NAAの内側に隣接する位置)に配されている。
一方、導光板19の長辺方向(X軸方向、LED17の並び方向)に関して、光出射面19aにおける単位面積当たりの光反射部23の面積比率は、図4,図5及び図7に示すように、一方の端部(X1端)から他方の端部(X2端)までの間、ほぼ一定とされており、途中で変化することが殆どないものとされる。従って、導光板19とLED基板18とにおけるX軸方向についての相対的な位置関係が、組み付け誤差などの影響により多少変動した場合であっても、上記した光反射部23の面積比率がX軸方向について一定となっているので、光反射部23による反射光量にばらつきが生じることが避けられ、もって光反射機能を常に正常に発揮することができるものとされる。言い換えると、光反射部23は、光源配置領域LAと光源非配置領域LNとで同等の光反射機能を発揮することが可能とされている。
ところで、光反射部23は、その面積が大きくなるほど反射光量が多くなり、逆に面積が小さくなるほど反射光量が少なくなる傾向を有する。従って、光反射部23の面積に係る分布は、反射光量の分布と相関関係にあると言える。さらには、光出射面19aからの出射光量は、反対側の面19cにおける光反射部23による反射光量に比例しており、光反射部23による反射光量が多くなるほど光出射面19aからの出射光量も多くなり、逆に光反射部23による反射光量が少なくなるほど光出射面19aからの出射光量も少なくなる傾向とされる。つまり、光反射部23の反射光量の分布は、光出射面19aからの出射光量の分布と相関関係にあると言える。以上のことから、既述した光出射面19aにおける単位面積当たりの光反射部23の面積比率の分布は、光反射部23による反射光量の分布、及び光出射面19aからの出射光量の分布のいずれに対しても相関関係にある。従って、導光板19におけるLED17側の端部EPでの光反射部23による反射光量は、極小値部MPでの光反射部23による反射光量よりも相対的に多くなっており、それにより導光板19内において光源配置領域LAに相対的に多く存在する光を散乱反射させて、光が相対的に少ない光源非配置領域LNに分配することができ、もってLED17側の端部EPにおいて光源配置領域LAと光源非配置領域LNとで光出射面19aからの出射光量に差が生じ難くなっている。
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。上記した構成の液晶表示装置10の電源をONすると、図示しない制御回路により液晶パネル11の駆動が制御されるとともに、図示しないLED駆動回路からの駆動電力がLED基板18の各LED17に供給されることでその駆動が制御される。各LED17からの光は、導光板19により導光されることで、光学部材15を介して液晶パネル11に照射され、もって液晶パネル11に所定の画像が表示される。以下、バックライト装置12に係る作用について詳しく説明する。
各LED17を点灯させると、各LED17から出射した光は、図3に示すように、導光板19における光入射面19bに入射する。ここで、LED17と光入射面19bとの間には、所定の空間が保有されているものの、その空間が表側の第1反射シート20と裏側の第2反射シート21とにより挟み込まれているから、LED17からの光は両反射シート20,21により繰り返し反射されることで、効率的に光入射面19bに入射される。光入射面19bに入射した光は、導光板19における外部の空気層との界面にて全反射されたり、導光反射シート22により反射されるなどして導光板19内を伝播されつつ、光反射部23にて散乱反射されることで、光出射面19aに対する入射角が臨界角を超えない光となって光出射面19aからの出射が促されるようになっている。
ここで、光反射部23に係る作用について詳しく説明する。光出射面19aにおける単位面積当たりの光反射部23の面積比率は、図5及び図6に示すように、極小値部MPにて極小値となってから、中央部CPに近づくに連れて緩やかに増加する分布となっているから、光反射部23による反射光量についても上記と同様の分布となっている。従って、光出射面19aのうちY軸方向について極小値部MPから中央部CPまでの範囲に関しては、極小値部MP側、つまりLED17に近づくほど、導光板19内に存する光量が多いものの、光反射部23による反射光量が少なくなっていて出光が抑制されるのに対し、中央部CP側、つまりLED17から遠ざかるほど、導光板19内に存する光量が少ないものの、光反射部23による反射光量が多くなっていて出光が促進される。これにより、光出射面19aのうちY軸方向について極小値部MPから中央部CPまでの範囲、つまり主に液晶パネル11の表示領域AAに光を供給する部分からの出射光量が、その面内において均一化され、もって輝度ムラが生じ難くなっている。従って、液晶パネル11の表示領域AAに表示される画像に輝度ムラが生じ難くなっていて、高い表示品位を得ることができる。
一方、光出射面19aにおける単位面積当たりの光反射部23の面積比率は、図5及び図6に示すように、極小値部MPからLED17側の端部EPに近づくに連れて急激に増加する分布となっている。ここで、X軸方向に沿って間欠的に並んで配される複数のLED17から光入射面19bに入射される入射光量は、光源配置領域LAの方が光源非配置領域LNよりも相対的に多くなるため、特に導光板19におけるLED17側の端部EPにおいては導光板19内に存在する光量にムラが生じ易くなっている。このムラは、LED17の設置個数を削減すべく、LED17の配列ピッチ、つまり光源非配置領域LNを拡げた場合により顕著となる傾向にあり、それ以外にも液晶表示装置10の狭額縁化を図るべく、LED17と光入射面19bとの間の間隔を狭くした場合にもより顕著となる傾向にある。本実施形態では、光反射部23による反射光量が、上記した光反射部23の面積比率と同様の分布となっているから、導光板19におけるLED17側の端部EPのうち光源配置領域LAにおいて相対的に多く存在する光を、面積比率(反射光量)が極小値よりも大きい(多い)光反射部23によって効率的に散乱反射することで、相対的に光量が少ない光源非配置領域LN側に十分な量を分配することができる。これにより、LED17側の端部EPにおいて、光源配置領域LAと光源非配置領域LNとの間に生じ得る出射光量の差を緩和することができ、もってLED17側の端部EPにおける光出射面19aからの出射光量にムラが生じ難くなる。従って、LED17の配列ピッチを拡げたり、LED17と光入射面19bとの間の間隔を狭くする上で有用となり、LED17の設置個数の削減や狭額縁化を図るのに好適である。また、導光板19のLED17側の端部EPにおいて、光反射部23による反射光量及び光出射面19aからの出射光量が多少過剰気味になった場合でも、導光板19のLED17側の端部EPは、液晶パネル11の非表示領域NAAに配されているため、表示領域AAに供給される光量はごく僅かであり、表示領域AAに表示される画像に与える影響は軽微なもので表示品位を高く維持することができる。
以上説明したように本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、間欠的に並んで配される複数のLED(光源)17と、LED17と対向状に配されるとともにLED17からの光が入射される光入射面19b、及び入射した光を出射させる光出射面19aを有する導光板19と、導光板19内に入射した光を光出射面19aに向けて反射させることで光出射面19aからの出射を促すものであって、光出射面19aの面内での反射光量の分布に関して、導光板19におけるLED17側の端部EPから中央部CPに近づく方向に向けて一旦少なくなり極小値に達してから多くなる光反射部23と、を備える。
このようにすれば、複数のLED17から発せられた光は、LED17と対向状に配される導光板19の光入射面19bに入射した後、導光板19内を伝播される過程で光反射部23によって光出射面19aに向けて反射されることで、光出射面19aからの出射が促される。この光反射部23による反射光量が多ければ、光出射面19aからの出射光量も多くなる傾向にある。光反射部23は、光出射面19aの面内での反射光量の分布に関して、導光板19におけるLED17側の端部EPから中央部CPに近づく方向に向けて極小値に達してからは多くなるものとされているから、光出射面19aのうち極小値となる位置から中央部CPまでの範囲について出射光量の均一化を図ることができる。
その上で、光反射部23は、光出射面19aの面内での反射光量の分布に関して、導光板19におけるLED17側の端部EPから中央部CPに近づく方向に向けて一旦少なくなり極小値に達してから多くなるものとされているから、導光板19におけるLED17側の端部EPにおいては反射光量が極小値よりも多くなっている。従って、間欠的に並んで配される複数のLED17から光入射面19bに入射される入射光量に、LED17の配置パターン及び非配置パターンに起因するムラが生じていても、上記した反射光量の分布を有する光反射部23によって導光板19のLED17側の端部EPにおける光出射面19aからの光の出射が促進されることで、上記したムラが光出射面19aからの出射光に表れ難くなる。以上により、出射光に輝度ムラが生じ難くなり、特にLED17の設置個数の削減を図る上で好適となる。本実施形態によれば、輝度ムラを抑制することができる。
また、光反射部23は、光出射面19aの面内において反射光量が極小値となる位置が、導光板19における中央部CPよりもLED17側の端部EPに相対的に近くなるよう形成されている。このようにすれば、導光板19のLED17側の端部EPにおける光出射面19aからの出射光量が過剰になり難くなるので、出射光に生じ得る輝度ムラをより好適に抑制することができる。
また、光反射部23は、光出射面19aの面内での反射光量の分布に関して、導光板19におけるLED17の並び方向についての一方の端部(X1端)から他方の端部(X2端)までの間、ほぼ一定とされている。このようにすれば、複数のLED17と導光板19とにおけるLED17の並び方向についての位置関係が、組み付け誤差などによって変動した場合であっても、光反射部23による反射光量がLED17の並び方向に関してばらつくことがないので、出射光に輝度ムラがより生じ難くなる。
また、光反射部23は、導光板19における光出射面19aとは反対側の面19cに光反射性材料を印刷することで形成される光反射印刷部からなる。このようにすれば、光反射印刷部である光反射部23が光反射性材料からなるものとされるから、導光板19内の光を散乱反射して光出射面19aからの出射を促すことができる。
また、光反射部(光反射印刷部)23は、導光板19における光出射面19aとは反対側の面19cの面内において分散配置された多数のドット23aからなる。このようにすれば、光反射部23を多数のドット23aにより構成することにより、そのドットパターンの態様(数、面積等)により反射の程度を制御することができ、輝度の均一化を図る上で有用となる。
また、光反射部(光反射印刷部)23は、シルク印刷によって形成されている。このようにすれば、特に導光板19を低コストで量産する場合に有用である。また、光反射部(光反射印刷部)23は、インクジェット印刷によって形成されている。このようにすれば、特に光反射部23を複雑な形態とする場合に有用である。
さらには、本実施形態に係る液晶表示装置(表示装置)10は、上記記載のバックライト装置12と、バックライト装置12からの光を利用して表示を行う液晶パネル(表示パネル)11とを備える。このような液晶表示装置10によると、液晶パネル11に対して光を供給するバックライト装置12が、輝度ムラが生じ難いものであるため、表示品質の優れた表示を実現することが可能となる。
また、液晶パネル11は、画像を表示可能な表示領域AAと、その周りを取り囲む非表示領域NAAとに区分されており、導光板19におけるLED17側の端部EPが非表示領域NAAに配されるのに対し、光反射部23は、光出射面19aの面内において反射光量が極小値となる位置が表示領域AAに存するよう形成されている。このようにすれば、導光板19のLED17側の端部EPにおける光出射面19aからの出射光量が多少過剰であった場合でも、液晶パネル11における表示領域AAに表示される画像には影響が生じ難くなっている。一方、光反射部23による反射光量が極小値となる位置が表示領域AAに存していることから、光出射面19aのうち極小値となる位置から中央部CPまでの範囲からの、輝度ムラが抑制された出射光を、画像を表示するのに有効に利用することができる。以上により優れた表示品位を得ることができる。
以上、本発明の実施形態1を示したが、本発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば以下のような変形例を含むこともできる。なお、以下の各変形例において、上記実施形態と同様の部材には、上記実施形態と同符号を付して図示及び説明を省略するものもある。
[実施形態1の変形例1]
実施形態1の変形例1について図8を用いて説明する。ここでは、光反射部23‐1の分布を変更したものを示す。
実施形態1の変形例1について図8を用いて説明する。ここでは、光反射部23‐1の分布を変更したものを示す。
本変形例に係る光反射部23‐1を構成するドット23a‐1は、図8に示すように、導光板19‐1における中央部CP‐1に配されるものの径寸法及び面積(大きさ)が最大とされ、極小値部MP‐1に配されるものの径寸法及び面積が最小とされるのに対し、LED17‐1側の端部EP‐1に配されるものの径寸法及び面積が、中央部CP‐1に配されるものと極小値部MP‐1に配されるものとの中間の大きさとされる。詳しくは、導光板19‐1におけるLED17‐1側の端部EP‐1には、光反射部23‐1を構成するドット23a‐1として、径寸法及び面積が異なるものが複数Y軸方向について並んで配されており、LED17‐1側から極小値部MP‐1に近づくに連れてドット23a‐1の径寸法及び面積が次第に小さくなっている。このような構成によれば、導光板19‐1におけるLED17‐1側の端部EP‐1での光反射部23‐1による反射光量をよりなだらかに変化させることができ、輝度ムラを抑制する上で好適である。
[実施形態1の変形例2]
実施形態1の変形例2について図9を用いて説明する。ここでは、光反射部23‐2の分布をさらに変更したものを示す。
実施形態1の変形例2について図9を用いて説明する。ここでは、光反射部23‐2の分布をさらに変更したものを示す。
本変形例に係る光反射部23‐2を構成するドット23a‐2は、図9に示すように、径寸法及び面積が全て等しいものとされるものの、配列ピッチが光出射面19a‐2の面内での位置に応じて変化するよう配されている。詳しくは、光反射部23‐2を構成するドット23a‐2は、光出射面19a‐2の面内においてX軸方向及びY軸方向について所定の間隔を空けつつ多数が分散配置されているのであるが、X軸方向についての配列ピッチ及びY軸方向についての配列ピッチがいずれも、Y軸方向についての配置に応じて変化している。多数のドット23a‐2におけるX軸方向についての配列ピッチ及びY軸方向についての配列ピッチは、いずれも導光板19‐2におけるLED17‐2側の端部EP‐2及び中央部CP‐2において最も狭くなっているのに対して、極小値部MP‐2においては最も広くなっている。言い換えると、ドット23a‐2の設置個数は、LED17‐2側の端部EP‐2及び中央部CP‐2において最も多くなっているのに対して、極小値部MP‐2においては最も少なくなっている。これにより、光出射面19a‐2における単位面積当たりの光反射部23‐2の面積比率、及び光出射面19a‐2からの出射光量が上記した実施形態1と同様の分布となっている。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図10によって説明する。この実施形態2では、光反射部123の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態2を図10によって説明する。この実施形態2では、光反射部123の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る光反射部123は、図10に示すように、導光板119における光出射面119aとは反対側の面119cに溝状に凹んだ形態とされており、表現を改めれば光反射凹状部であると言える。詳しくは、導光板119を製造するに際して、樹脂成形した導光板119における光出射面119aとは反対側の面119cに対してレーザ光を照射することで、溝状をなす光反射部123を形成するようにしている。光反射部123は、X軸方向に沿って延在するとともにY軸方向に沿って切断した断面形状がV字型をなす多数の溝部123bによって構成されており、この溝部123bがY軸方向について所定の分布でもって形成されている。導光板119内を伝播して面119cに達した光は、溝部123bにおける傾斜状をなす側面に当たることで、その傾斜角度に応じた角度付けがなされつつ光出射面119aに向けて反射され、もって光出射面119aに対する入射角が臨界角を超えない光となって出射が促されるようになっている。そして、多数の溝部123bにおけるY軸方向についての配列ピッチは、導光板119におけるLED117側の端部EP及び中央部CPにおいて最も狭くなっているのに対して、極小値部MPにおいては最も広くなっている。言い換えると、溝部123bの設置個数は、LED117側の端部EP及び中央部CPにおいて最も多くなっているのに対して、極小値部MPにおいては最も少なくなっている。これにより、光出射面119aにおける単位面積当たりの光反射部123の面積比率、及び光出射面119からの出射光量が上記した実施形態1と同様の分布となっている。
以上説明したように本実施形態によれば、光反射部123は、導光板119における光出射面119aとは反対側の面119cに凹設される光反射凹状部からなる。このようにすれば、導光板19内の光が光反射凹状部である光反射部123によって反射される際に損失が生じ難くなっているから、光の利用効率、つまり輝度を高く保つ上で有用である。
また、光反射部(光反射凹状部)123は、導光板119における光出射面119aとは反対側の面119cにレーザ光を照射することで形成されている。このようにすれば、特に光反射凹状部を複雑な形態とする場合に有用である。
<実施形態3>
本発明の実施形態3を図11または図12によって説明する。この実施形態3では、光反射部223の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態3を図11または図12によって説明する。この実施形態3では、光反射部223の構成を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る光反射部223は、図11及び図12に示すように、導光板219における光出射面219aとは反対側の面219cに形成されるものであって、平面に視て四角形をなす多数の凹部223cからなり、上記した実施形態2と同様に光反射凹状部であると言える。光反射部223は、全体として平面に視て幾何学模様を呈している。詳しくは、光反射部223をなす凹部223cは、導光板219を射出成形(インジェクション)により製造する際に、図示しない成型金型における成型面の形状が転写されることで形成されている。成型金型における成型面には、各凹部223cの形成予定位置に多数の凸部が形成されていることになる。凹部223cは、X軸方向及びY軸方向に沿って切断した断面形状がいずれも四角形状をなしており、上記した実施形態2と同様に、その側面によって導光板219内の光を光出射面219a側に角度付けしつつ反射して出射を促すことが可能とされている。そして、多数の凹部223cにおけるY軸方向についての配列ピッチは、導光板219におけるLED217側の端部EP及び中央部CPにおいて最も狭くなっているのに対して、極小値部MPにおいては最も広くなっている。言い換えると、凹部223cの設置個数は、LED217側の端部EP及び中央部CPにおいて最も多くなっているのに対して、極小値部MPにおいては最も少なくなっている。これにより、光出射面219aにおける単位面積当たりの光反射部223の面積比率、及び光出射面219からの出射光量が上記した実施形態1と同様の分布となっている。
以上説明したように本実施形態によれば、導光板219は、合成樹脂製とされており、光反射部(光反射凹状部)223は、導光板219を射出成形するための成型金型によって形成されている。このようにすれば、特に導光板219を低コストで量産する場合に有用である。
<実施形態4>
本発明の実施形態4を図13によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態3から凹部323cの形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態4を図13によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態3から凹部323cの形状を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る光反射部323を構成する凹部323cは、図13に示すように、平面に視て三角形状をなしている。
<実施形態5>
本発明の実施形態5を図14または図15によって説明する。この実施形態5では、導光板419の光出射面419aにプリズム24を形成したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態5を図14または図15によって説明する。この実施形態5では、導光板419の光出射面419aにプリズム24を形成したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る導光板419は、図14及び図15に示すように、光出射面419aに形成されるプリズム24を有している。プリズム24は、Y軸方向に沿って延在する突条状をなしており、X軸方向に沿って切断した断面形状が略三角形の山形をなしている。プリズム24は、X軸方向に沿って多数が連続的に並んで配されており、全てのプリズム24における高さ寸法及び幅寸法が等しくなっている。また、プリズム24は、上記した実施形態3に記載した凹部223cと同様に、導光板419を射出成形により製造する際に、図示しない成型金型における成型面の形状が転写されることで形成されている。光出射面419aにこのような形態のプリズム24を形成すると、導光板419内の光が光出射面419aから出射される際に、その出射領域がX軸方向について規制される。従って、X軸方向に沿って並列する各LED417について、発光状態を個別に制御すると、各LED417が分担する光出射面419aにおける出射領域毎に出光の是非及び出光量を調整することが可能とされる。つまり、いわゆるローカルディミング制御を行うことが可能とされる導光板419にも、上記した実施形態1に記載した光反射部23を形成することができる。
<実施形態6>
本発明の実施形態6を図16または図17によって説明する。この実施形態6では、LED基板518を導光板519の片端側のみに配したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本発明の実施形態6を図16または図17によって説明する。この実施形態6では、LED基板518を導光板519の片端側のみに配したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED基板518は、図16に示すように、導光板519における長辺方向に沿った両端部のうち、一方の端部に対してのみ対向状をなす形で1枚設けられている。導光板519における長辺方向に沿った両側端面のうち、一方の側端面のみがLED基板518に実装された各LED517からの光が入射される光入射面519bとなっている。これに対して、光反射部523は、光出射面519aの面内における分布が次のようになっている。すなわち、光出射面519aにおける単位面積当たりの光反射部523の面積比率は、図17に示すように、導光板519の短辺方向(Y軸方向)について、導光板519におけるLED517側の端部EP1と、その反対側の端部EP2とでは、ほぼ等しく且つ光出射面519aの面内において最大値となっているのに対して、LED517側の端部EP1から中央部CPに至る途中で最小値、つまり極小値となっており、ここが極小値部MPとなっている。中央部CPにおける光反射部523の面積比率は、極小値部MPでの最小値と、両端部EP1,EP2での最大値とのほぼ中間値となっている。従って、上記した光反射部523の面積比率は、導光板519におけるLED517側の端部EP1から極小値部MPに至るまでは連続的に漸次減少し、極小値部MPから中央部CPを通ってLED517側とは反対側の端部EP2に至るまでは連続的に漸次増加する、といったようにグラデーション状に変化している。以上により、LED517が導光板519における片端側のみに配される構成のものにおいても、上記した実施形態1と同様に出射光に生じ得る輝度ムラを緩和することが可能とされている。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した実施形態1及びその変形例では、光出射面の面内において光反射部をなすドットの面積または配列ピッチを変化させたものを示したが、光出射面の面内においてドットの面積と配列ピッチとを共に変化させるようにしても構わない。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記した実施形態1及びその変形例では、光出射面の面内において光反射部をなすドットの面積または配列ピッチを変化させたものを示したが、光出射面の面内においてドットの面積と配列ピッチとを共に変化させるようにしても構わない。
(2)上記した(1)以外にも、光反射部を構成するドットを形成するに際して、例えば光反射率が異なる複数種類の材料を用いるようにしてもよく、その場合には面積及び配列ピッチを均一にすることも可能である。
(3)上記した実施形態1の変形例2では、光反射部をなすドット間の配列ピッチを、X軸方向及びY軸方向のいずれについても変化させた場合を示したが、X軸方向またはY軸方向についてのみドット間の配列ピッチを変化させるようにしても構わない。
(4)上記した実施形態1及びその変形例では、光反射部をなすドットを円形状としたが、ドットの形状はこれに限られるものではなく、例えば楕円形状や多角形(三角形、四角形など)等任意の形状を選択することができる。特に、インクジェット印刷により光反射部を形成する場合には、より細かな不定形のドットを無数に分散配置するようにしても構わない。
(5)上記した実施形態1及びその変形例では、光反射部を導光板の表面に印刷することで形成するものとしたが、例えばメタル蒸着等の他の形成手段を用いたものも本発明に含まれる。
(6)上記した実施形態2では、光反射部をなす溝部について、面積は全て等しいものの配列ピッチを変化させるようにしたものを示したが、配列ピッチを全て等しくして面積を変化させるようにしたり、面積及び配列ピッチを共に変化させるようにしたものも本発明に含まれる。
(7)上記した実施形態3,4では、光反射部をなす凹部について、面積は全て等しいものの配列ピッチを変化させるようにしたものを示したが、配列ピッチを全て等しくして面積を変化させるようにしたり、面積及び配列ピッチを共に変化させるようにしたものも本発明に含まれる。
(8)上記した実施形態3,4では、光反射部をなす凹部が平面に視て四角形または三角形とされるものを示したが、凹部の形状はこれに限られるものではなく、例えば円形状、楕円形状、五角形以上の多角形状等任意の形状を選択することができる。
(9)上記した実施形態1~5では、LED基板(LED)が導光板における両長辺側の端部に一対配されるものを示したが、例えばLED基板(LED)が導光板における両短辺側の端部に一対配されるものも本発明に含まれる。
(10)上記した実施形態6では、LED基板(LED)が導光板における長辺側の一端部にのみ配されるものを示したが、例えばLED基板(LED)が導光板における短辺側の一端部のみに配されるものも本発明に含まれる。
(11)上記した(9),(10)以外にも、LED基板(LED)を導光板における両長辺及び両短辺の各端部に対して一対ずつ、合計4つ配したものや、長辺側の両端部及び短辺側の一端部に対して1つずつ、合計3つ配したものや、短辺側の両端部及び長辺側の一端部に対して1つずつ、合計3つ配したものも本発明に含まれる。
(12)上記した各実施形態では、液晶パネルが有するカラーフィルタの着色部をR,G,Bの3色としたものを例示したが、着色部を4色以上とすることも可能である。
(13)上記した各実施形態では、光源としてLEDを用いたものを示したが、有機ELなどの他の光源を用いることも可能である。
(14)上記した各実施形態では、液晶表示装置のスイッチング素子としてTFTを用いたが、TFT以外のスイッチング素子(例えば薄膜ダイオード(TFD))を用いた液晶表示装置にも適用可能であり、カラー表示する液晶表示装置以外にも、白黒表示する液晶表示装置にも適用可能である。
(15)上記した各実施形態では、表示パネルとして液晶パネルを用いた液晶表示装置を例示したが、他の種類の表示パネルを用いた表示装置にも本発明は適用可能である。
(16)上記した各実施形態では、チューナーを備えたテレビ受信装置を例示したが、チューナーを備えない表示装置にも本発明は適用可能である。
10...液晶表示装置(表示装置)、11...液晶パネル(表示パネル)、12...バックライト装置(照明装置)、17,117,217,417,517...LED(光源)、19,119,219,419,519...導光板、19a,119a,219a,419a,519a...光出射面、19b,519b...光入射面、19c,119c...反対側の面、23,123,223,323,523...光反射部、23a...ドット、AA...表示領域、CP...中央部、EP...端部、EP1...端部、NAA...非表示領域、TV...テレビ受信装置
Claims (14)
- 間欠的に並んで配される複数の光源と、
前記光源と対向状に配されるとともに前記光源からの光が入射される光入射面、及び入射した光を出射させる光出射面を有する導光板と、
前記導光板内に入射した光を前記光出射面に向けて反射させることで前記光出射面からの出射を促すものであって、前記光出射面の面内での反射光量の分布に関して、前記導光板における前記光源側の端部から中央部に近づく方向に向けて一旦少なくなり極小値に達してから多くなる光反射部と、を備える照明装置。 - 前記光反射部は、前記光出射面の面内において反射光量が前記極小値となる位置が、前記導光板における前記中央部よりも前記光源側の端部に相対的に近くなるよう形成されている請求項1記載の照明装置。
- 前記光反射部は、前記光出射面の面内での反射光量の分布に関して、前記導光板における前記光源の並び方向についての一方の端部から他方の端部までの間、ほぼ一定とされている請求項1または請求項2記載の照明装置。
- 前記光反射部は、前記導光板における前記光出射面とは反対側の面に光反射性材料を印刷することで形成される光反射印刷部からなる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記光反射印刷部は、前記導光板における前記光出射面とは反対側の面の面内において分散配置された多数のドットからなる請求項4記載の照明装置。
- 前記光反射印刷部は、シルク印刷によって形成されている請求項4または請求項5記載の照明装置。
- 前記光反射印刷部は、インクジェット印刷によって形成されている請求項4または請求項5記載の照明装置。
- 前記光反射部は、前記導光板における前記光出射面とは反対側の面に凹設される光反射凹状部からなる請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の照明装置。
- 前記光反射凹状部は、前記導光板における前記光出射面とは反対側の面にレーザ光を照射することで形成されている請求項8記載の照明装置。
- 前記導光板は、合成樹脂製とされており、
前記光反射凹状部は、前記導光板を射出成形するための成型金型によって形成されている請求項8記載の照明装置。 - 請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルとを備える表示装置。
- 前記表示パネルは、画像を表示可能な表示領域と、その周りを取り囲む非表示領域とに区分されており、
前記導光板における前記光源側の端部が前記非表示領域に配されるのに対し、前記光反射部は、前記光出射面の面内において反射光量が前記極小値となる位置が前記表示領域に存するよう形成されている請求項11記載の表示装置。 - 前記表示パネルは、一対の基板間に液晶を封入してなる液晶パネルとされる請求項11または請求項12記載の表示装置。
- 請求項11から請求項13のいずれか1項に記載された表示装置を備えるテレビ受信装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011143147 | 2011-06-28 | ||
| JP2011-143147 | 2011-06-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2013002172A1 true WO2013002172A1 (ja) | 2013-01-03 |
Family
ID=47424065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2012/066137 Ceased WO2013002172A1 (ja) | 2011-06-28 | 2012-06-25 | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2013002172A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102023130350A1 (de) * | 2023-11-02 | 2025-05-08 | FPT Robotik GmbH & Co. KG | Lichtleitendes Substrat mit einer Lichtauskoppelstruktur |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09325220A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Enplas Corp | サイドライト型面光源装置 |
| JP2000250036A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Mitsubishi Chemicals Corp | 面光源装置 |
| JP2001023421A (ja) * | 1999-07-05 | 2001-01-26 | Nissha Printing Co Ltd | 面発光装置 |
| JP2002156531A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Yuka Denshi Co Ltd | 導光体及びこれを用いた面光源装置と液晶ディスプレイ装置 |
| JP2011040369A (ja) * | 2009-06-01 | 2011-02-24 | Skc Haas Display Films Co Ltd | 方向変換膜システムのための導光板 |
-
2012
- 2012-06-25 WO PCT/JP2012/066137 patent/WO2013002172A1/ja not_active Ceased
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09325220A (ja) * | 1996-06-04 | 1997-12-16 | Enplas Corp | サイドライト型面光源装置 |
| JP2000250036A (ja) * | 1999-03-03 | 2000-09-14 | Mitsubishi Chemicals Corp | 面光源装置 |
| JP2001023421A (ja) * | 1999-07-05 | 2001-01-26 | Nissha Printing Co Ltd | 面発光装置 |
| JP2002156531A (ja) * | 2000-11-22 | 2002-05-31 | Yuka Denshi Co Ltd | 導光体及びこれを用いた面光源装置と液晶ディスプレイ装置 |
| JP2011040369A (ja) * | 2009-06-01 | 2011-02-24 | Skc Haas Display Films Co Ltd | 方向変換膜システムのための導光板 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102023130350A1 (de) * | 2023-11-02 | 2025-05-08 | FPT Robotik GmbH & Co. KG | Lichtleitendes Substrat mit einer Lichtauskoppelstruktur |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8107036B2 (en) | Backlight device, liquid crystal display apparatus, and light deflecting sheet | |
| EP3076232A1 (en) | Display apparatus | |
| WO2013121998A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
| JP2010097909A (ja) | バックライト及び液晶表示装置 | |
| US9684109B2 (en) | Light guide plate, lighting device, display device, and television device | |
| CN103851421B (zh) | 背光单元、具有它的液晶显示装置及其制造方法 | |
| KR20100069271A (ko) | 표시장치 | |
| WO2011077866A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
| CN102597604B (zh) | 照明装置、显示装置以及电视接收装置 | |
| JP2012018880A (ja) | 面状照明装置、映像表示装置および光学シート | |
| US20150077643A1 (en) | Lighting device, display device, and television device | |
| KR102090457B1 (ko) | 액정표시장치 | |
| WO2019021952A1 (ja) | 照明装置及び表示装置 | |
| US20150247964A1 (en) | Light source device and display device equipped with same | |
| US20190196270A1 (en) | Display device | |
| US8400581B2 (en) | Back light unit and liquid crystal display comprising the same | |
| KR101983312B1 (ko) | 백라이트 유닛 및 이를 포함하는 액정표시장치 | |
| WO2011092953A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
| KR101651887B1 (ko) | 색편차를 개선하는 도광판 및 이를 구비하는 백라이트 장치 | |
| KR101991124B1 (ko) | 엘이디 어레이 유닛, 이를 갖는 직하형 백라이트 유닛 및 이를 갖는 표시장치 | |
| US20160131821A1 (en) | Illumination device, display device, and tv receiver | |
| KR101824037B1 (ko) | 디스플레이 장치 | |
| WO2013002172A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
| CN101175946A (zh) | 背光装置、液晶显示装置和光偏转片 | |
| KR20200110572A (ko) | 미들 프레임 및 이를 포함하는 디스플레이 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 12805136 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 12805136 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: JP |