JP2009081083A - Backlight device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液晶表示装置等に利用されるLED等の点光源を用いたバックライト装置に関する。 The present invention relates to a backlight device using a point light source such as an LED used for a liquid crystal display device or the like.
従来、液晶表示装置等に利用されるバックライト装置には、導光板の側面に光源を配置するサイドライト型のバックライト装置がある。前記バックライト装置の光源には、冷陰極管やLEDが用いられているが、近年ではLEDの方が冷陰極管に比較して長寿命でかつ消費電力が少ないため、LEDを用いたものが主流になりつつある。 2. Description of the Related Art Conventionally, backlight devices used for liquid crystal display devices and the like include a sidelight type backlight device in which a light source is disposed on a side surface of a light guide plate. As a light source of the backlight device, a cold cathode tube or an LED is used. However, in recent years, an LED uses an LED because it has a longer life and consumes less power than a cold cathode tube. It is becoming mainstream.
しかしながら、LEDは点光源であり光の指向性が強いので、バックライト装置に用いるには、バックライト発光面の全体を照射するために、複数のLEDを入射側面に配列する必要がある。結果として、それぞれのLEDの間に輝度の差が生じたり、LEDと反射面との距離の違いによる輝度の差が生じたりして、導光板の発光面全体の輝度分布が不均一となる問題があった。 However, since the LED is a point light source and has high directivity of light, in order to use the backlight device, it is necessary to arrange a plurality of LEDs on the incident side surface in order to irradiate the entire backlight emission surface. As a result, a difference in luminance occurs between the LEDs, or a difference in luminance due to a difference in distance between the LED and the reflecting surface occurs, resulting in a non-uniform luminance distribution on the entire light emitting surface of the light guide plate. was there.
これに対して、LEDと導光板入射側面との間に、対向する反射面を備えたLED光を拡散させるための空間を設けることで、導光板の発光面全体の輝度分布を均一にさせようという提案がされている(例えば、特許文献1)。図3に示す特許文献1のバックライト装置では、LED3が実装される基板4と入光面2aは、下部反射板7と上部反射板8で覆われる所定の間隔Qを空けて、配置されている。
On the other hand, by providing a space for diffusing LED light having an opposing reflecting surface between the LED and the light guide plate incident side surface, the luminance distribution of the entire light emitting surface of the light guide plate will be made uniform. (For example, Patent Document 1). In the backlight device of Patent Document 1 shown in FIG. 3, the substrate 4 on which the
しかしながら、特許文献1記載の技術では、発光面における輝度分布をある程度均一化はできるが、発光面を構成する導光板の入光面2aと基板4との間に間隔Qを取った空間を設ける必要があるため、バックライト装置の発光面側の一端が寸法的におおよそQだけ大きくなると言う問題があった。これは、この種のサイドライト型のバックライト装置を利用する液晶表示装置の設計の際に、少なくともフレーム部分の一端を大きく取らなければならなくなり、液晶表示装置のフレームを極力薄くし、表示エリアのみを際立たせるようなデザインを実現する上でデメリットとなっていた。 However, in the technique described in Patent Document 1, the luminance distribution on the light emitting surface can be made uniform to some extent, but a space with a space Q is provided between the light incident surface 2a of the light guide plate constituting the light emitting surface and the substrate 4. Since it is necessary, there is a problem that one end of the light emitting surface side of the backlight device is increased in size by approximately Q. This is because when designing a liquid crystal display device using this type of side-light type backlight device, at least one end of the frame portion must be made large, and the frame of the liquid crystal display device is made as thin as possible. It was a demerit in realizing a design that would only stand out.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、バックライト装置の発光面側の一端の寸法の拡大を極力回避して、発光面における輝度分布を均一化したLEDを利用したバックライト装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a backlight using an LED in which the luminance distribution on the light emitting surface is uniformed while avoiding the enlargement of the size of one end on the light emitting surface side of the backlight device as much as possible. An object is to provide an apparatus.
本発明の第1のサイドライト型バックライト装置は、発光面にほぼ直交する一端面側に配置された少なくとも二つの点光源を有するもので、前記一端面に近い側の前記発光面を発光させるための点光源は、前記一端面に遠い側の前記発光面を発光させるための点光源に比較して、相対的に照射光の明るさが低いことを特徴とする。 The first sidelight type backlight device of the present invention has at least two point light sources arranged on one end surface side substantially orthogonal to the light emitting surface, and causes the light emitting surface on the side close to the one end surface to emit light. The point light source is characterized in that the brightness of the irradiated light is relatively low as compared with the point light source for causing the light emitting surface far from the one end surface to emit light.
本発明の第2のサイドライト型バックライト装置は、発光面にほぼ直交する一端面側に配置された少なくとも二つの点光源を有するもので、前記一端面の前記発光面に近い位置に配置する点光源は、前記一端面の前記発光面に遠い位置に配置する点光源に比較して、相対的に照射光の明るさが高いことを特徴とする。 The second sidelight type backlight device of the present invention has at least two point light sources arranged on one end surface side substantially orthogonal to the light emitting surface, and is arranged at a position near the light emitting surface on the one end surface. The point light source is characterized in that the brightness of the irradiated light is relatively higher than a point light source disposed at a position far from the light emitting surface of the one end surface.
本発明の第3のサイドライト型バックライト装置は、上面に発光面、前記発光面にほぼ直交する側端面に入光面、および前記発光面に対向する下面に反射面を有する導光板の前記入光面側に輝度差のある少なくとも二つの点光源を前記側端面の矩形の短辺方向に直列的に配置し、前記矩形の長辺方向に前記直列的に配置した前記少なくとも二つの点光源を、さらに所定の間隔で複数組配置したものであって、前記輝度差のある少なくとも二つの点光源は、配置箇所が反射面側近傍から発光面近傍に移るに従い、点光源の輝度が相対的に大きくなるように配置されることを特徴とする。 A third sidelight type backlight device according to the present invention is provided in front of a light guide plate having a light emitting surface on an upper surface, a light incident surface on a side end surface substantially orthogonal to the light emitting surface, and a reflecting surface on a lower surface facing the light emitting surface. At least two point light sources having a luminance difference on the writing light surface side are arranged in series in the short side direction of the rectangle of the side end surface, and the at least two point light sources arranged in series in the long side direction of the rectangle Further, at least two point light sources having a difference in luminance are arranged such that the luminance of the point light source is relatively increased as the arrangement location moves from the vicinity of the reflecting surface to the vicinity of the light emitting surface. It arrange | positions so that it may become large.
本発明によれば、バックライト装置の発光面側の一端の寸法の拡大を極力回避して、発光面における輝度分布を均一化したLEDを利用したバックライト装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the enlargement of the dimension of the one end by the side of the light emission surface of a backlight apparatus can be avoided as much as possible, and the backlight apparatus using LED which equalized the luminance distribution in the light emission surface can be provided.
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、点光源にLEDを用いたLEDバックライト装置に対して本発明を適用した場合を例示して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係るLEDバックライト装置の構造とLEDからの照射光の反射および拡散経路の概要を示す断面図である。図2は、本発明の実施例との違いを対比して説明するための従来例である。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In the following description, a case where the present invention is applied to an LED backlight device using LEDs as point light sources will be described as an example. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an outline of a structure of an LED backlight device according to an embodiment of the present invention, and reflection and diffusion paths of irradiation light from the LED. FIG. 2 is a conventional example for explaining the difference from the embodiment of the present invention.
まず、図2の従来のLEDバックライト装置2を詳説する。LEDバックライト装置2は、LED21が実装された基板22が導光板23の横方向に装着されており、LED21から照射される光を導光板内に取り込んでいる。導光板23は上面の発光面に対して下面の反射面が斜めとなっており、反射面には反射板24を有している。また、発光面には拡散板25を有している。LED21より導光板23に取り込まれた光21aは反射板24に反射し、屈折してLED21の入光面26からそれぞれ近い場所21Z、中程度離れた場所21Y、遠い場所21Xで発光面に入光され、拡散板25により、発光面全体を発光させる。
First, the conventional
従来のLEDバックライト装置2の場合、LED21の輝度は一定であるため、入光面から近い場所21Z、中程度離れた場所21Y、遠い場所21Xでは光の伝達の距離の違いから、光の減衰が生じ、発光面における輝度ムラの原因となっていた。また、近い場所21Yよりさらに近い入光面の近傍は、反射板24によるLED21の光21aの反射が少ないため、暗部が生じる問題があった。
In the case of the conventional
前述の従来のバックライト装置2と対比しながら、図1を参照し、本発明のバックライト装置の構成を説明する。図1のLEDバックライト装置1は輝度の一番高いLED11、中間の輝度のLED12、輝度の一番低いLED13の3個のLEDが縦に発光面から近い側から順に実装された基板14が導光板15の横方向に装着されており、3個のLEDから照射される光を導光板内に取り込んでいる。導光板15は従来のLEDバックライト装置2と同様に、上面の発光面に対して下面の反射面が斜めとなっており、反射面には反射板16を有している。また、発光面には拡散板17を有している。
The configuration of the backlight device of the present invention will be described with reference to FIG. 1 while comparing with the
輝度の一番高いLED11より導光板15に取り込まれた光11aは、入光面18から遠い場所で反射板16に反射し、屈折して入光面18から遠い場所11Xで発光面に入光される。また、中間の輝度のLED12より導光板15に取り込まれた光12bは入光面18から中程度離れた場所で反射板16に反射し、屈折して入光面18から中程度離れた場所12Yで発光面に入光される。さらに、輝度の一番低いLED13より導光板15に取り込まれた光13cは入光面から近い場所で反射板16に反射し、屈折して入光面の近い場所13Zで発光面に入光される。発光面に入光されたそれぞれのLEDの光は、その発光面に有している拡散板17により発光面全体を発光させる。
The
LED11、LED12、LED13は、それぞれが主に受け持つ入光面から遠い場所11X、中程度離れた場所12Y、近い場所13Zを照射する際の光の伝達距離の違いによる光の減衰を考慮して、最適に輝度調整することで、あるいは輝度の異なるLEDを選択的に最適配置することで、発光面における輝度を均一にすることが可能となる。また、特許文献1に示される入光面近傍の発光面の暗部も、複数個のLEDを配置することで、前記暗部に該当する部分の照射を受け持つLED13から照射される光を特許文献1と比較し相対的に入光面18の近い場所で反射板16に反射し、屈折して照射させることが可能になるので、解消できる。
LED11, LED12, LED13, considering the attenuation of light due to the difference in the transmission distance of light when irradiating the
なお、本発明の一実施形態に係るLEDバックライト装置は、3個の輝度の異なるLEDを縦配置した構成例としているが、少なくとも2個のLED構成としても良いし、LED輝度の違いは同一のLEDを使用して、LEDの点灯をON/OFFできるパルス回路(不図示)を用いて点灯時間を制御することで各LEDの輝度調整を行うようにしても良い。 Note that the LED backlight device according to an embodiment of the present invention has a configuration example in which three LEDs having different luminances are arranged vertically, but may have at least two LED configurations, and the difference in LED luminances is the same. The brightness of each LED may be adjusted by controlling the lighting time using a pulse circuit (not shown) that can turn on / off the LED.
また、発光面の大きさ、利用するLEDの輝度、発光面が要求する明るさに応じ、LEDを所定のピッチで複数個横方向に配置することは、液晶ディスプレイに用いられるバックライト装置では当然のことなので、詳説は省く。 In addition, it is natural that a plurality of LEDs are arranged in a horizontal direction at a predetermined pitch according to the size of the light emitting surface, the brightness of the LED to be used, and the brightness required by the light emitting surface. Therefore, I will omit the detailed explanation.
この場合は、入光面を矩形とした場合、短辺方向に輝度の異なるLEDを複数個配置し、長辺方向にこの複数個配置したLEDの組を所定のピッチでさらに複数組配置した基板が基板14となる。
In this case, when the light incident surface is rectangular, a plurality of LEDs having different luminances are arranged in the short side direction, and a plurality of sets of LEDs arranged in the long side direction are arranged at a predetermined pitch. Becomes the
このようなバックライト装置を実施することにより、バックライト装置の発光面側の一端の寸法の拡大を極力回避して、発光面における輝度分布を均一化したLEDを利用したバックライト装置を提供することができる。 By implementing such a backlight device, there is provided a backlight device using LEDs in which the luminance distribution on the light emitting surface is made uniform while avoiding the enlargement of the size of one end on the light emitting surface side of the backlight device as much as possible. be able to.
1 LEDバックライト装置
11 輝度の一番高いLED
12 中間の輝度のLED
13 輝度の一番低いLED
14 基板
15 導光板
16 反射板
17 拡散板
18 入光面
1
12 Medium brightness LED
13 LED with the lowest brightness
14
Claims (3)
前記一端面に近い側の前記発光面を発光させるための点光源は、前記一端面に遠い側の前記発光面を発光させるための点光源に比較して、相対的に照射光の明るさが低いことを特徴とするサイドライト型バックライト装置。 In a backlight device having at least two point light sources arranged on one end surface side substantially orthogonal to the light emitting surface,
The point light source for causing the light emitting surface near the one end surface to emit light is relatively brighter than the point light source for emitting the light emitting surface far from the one end surface. Sidelight type backlight device characterized by being low.
前記一端面の前記発光面に近い位置に配置する点光源は、前記一端面の前記発光面に遠い位置に配置する点光源に比較して、相対的に照射光の明るさが高いことを特徴とするサイドライト型バックライト装置。 In a backlight device having at least two point light sources arranged on one end surface side substantially orthogonal to the light emitting surface,
The point light source arranged at a position near the light emitting surface of the one end face is relatively brighter than the point light source arranged at a position far from the light emitting face of the one end face. Sidelight type backlight device.
前記輝度差のある少なくとも二つの点光源は、配置箇所が反射面側近傍から発光面近傍に移るに従い、点光源の輝度が相対的に大きくなるように配置されることを特徴とするサイドライト型バックライト装置。
At least two point light sources having a luminance difference on the light incident surface side of the light guide plate having a light emitting surface on the upper surface, a light incident surface on a side end surface substantially orthogonal to the light emitting surface, and a reflective surface on the lower surface facing the light emitting surface Are arranged in series in the short side direction of the rectangle of the side end face, and a plurality of sets of the at least two point light sources arranged in series in the long side direction of the rectangle are arranged at a predetermined interval. Because
The at least two point light sources having a difference in luminance are arranged such that the luminance of the point light source is relatively increased as the arrangement location moves from the vicinity of the reflecting surface side to the vicinity of the light emitting surface. Backlight device.
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