JP2019125519A - 照明装置および表示装置 - Google Patents
照明装置および表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019125519A JP2019125519A JP2018006259A JP2018006259A JP2019125519A JP 2019125519 A JP2019125519 A JP 2019125519A JP 2018006259 A JP2018006259 A JP 2018006259A JP 2018006259 A JP2018006259 A JP 2018006259A JP 2019125519 A JP2019125519 A JP 2019125519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- guide plate
- light guide
- incident
- hole
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 32
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 4
- 230000008719 thickening Effects 0.000 claims description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 46
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 20
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 5
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
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
- G02B6/0035—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
- G02B6/0045—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 by shaping at least a portion of the light guide
- G02B6/0046—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped light guide
- G02B6/0048—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped light guide with stepwise taper
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
-
- 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
-
- 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
- G02B6/0045—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 by shaping at least a portion of the light guide
- G02B6/0046—Tapered light guide, e.g. wedge-shaped 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
- G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
- G02B6/0086—Positioning aspects
- G02B6/0091—Positioning aspects of the light source relative to the light guide
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Planar Illumination Modules (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】孔が設けられた場合でも、簡易な構成で輝度ムラを抑制することができる照明装置および表示装置。【解決手段】板状部材からなる導光板30と、導光板30の端面に対向配置されるとともに端面に向けて光を発するLED22と、を備えるバックライト装置20であって、導光板30は、LED22からの光が入射される光入射面30aと、光入射面30aの反対側に位置する入射反対面30bと、板厚方向に貫通する導光板側貫通孔32とを有しており、光入射面30aから入射反対面30bに向けて導光板30の内部を光の光軸L1方向に沿って直進する光の直進方向において、導光板側貫通孔32よりも入射反対面30b側の領域は、光軸L1方向に沿って直進する光が導光板側貫通孔32により遮られる遮蔽領域33とされており、遮蔽領域33に隣接して、遮蔽領域33側に向けてLED22からの光を出射する段差部35が設けられている。【選択図】図5
Description
本発明は、貫通孔を有する照明装置および表示装置に関する。
近年、情報端末等の電子機器や自動車等の車両に設けられた計器等の装置においては、画像や情報を表示させる表示パネルとして液晶パネルが汎用されている。そして、この種の表示装置には、液晶パネルの他に、液晶パネルに対して光を供給するバックライト装置(照明装置)が搭載されている。
バックライト装置としては、例えば、特許文献1に示されるような、透明な板状部材からなる導光板と、この導光板の端面と対向する形で配される光源(例えば、LED)とを備えたエッジライト方式(又はサイドライト方式)のものが知られている。バックライト装置の光源から発せられた光は、光源と対向する導光板の端面(以下、光入射面)から導光板内に入射される。そして、その光は導光板内を伝播しつつ、表側の板面(以下、光出射面)から面状の光となって出射される。このようなエッジライト方式のバックライト装置は、他の方式(例えば、直下方式)と比べて薄型化が可能であるという利点を有する。
しかしながら、特許文献1に示されるようなエッジライト方式のバックライト装置において、板面に孔を設ける構成では、光入射面から導光板内に入射されて光入射面の反対側に位置する入射反対面に向けて直進する光は、その孔により進路が遮られ、孔よりも入射反対面側に位置する領域の輝度が低下して輝度ムラが発生するという問題がある。
このような輝度ムラを解決するためには、入射反対面側にも光源を設ける構成が考えられるが、そのような構成は光源配置のため構成の複雑化、ひいては、バックライト装置の大型化およびコストアップにつながる。
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、孔が設けられた場合でも、簡易な構成で輝度ムラを抑制することができる照明装置および表示装置を提供することを目的とする。
上記課題に鑑みてなされた本願発明は、板状部材からなる導光板と、前記導光板の端面に対向配置されるとともに前記端面に向けて光を発する光源と、を備える照明装置であって、前記導光板は、前記光源からの光が入射される光入射面と、前記光入射面の反対側に位置する入射反対面と、板厚方向に貫通する貫通孔とを有しており、前記光入射面から前記入射反対面に向けて前記導光板の内部を前記光の光軸方向に沿って直進する光の直進方向において、前記貫通孔よりも前記入射反対面側の領域は、前記光軸方向に沿って直進する光が前記貫通孔により遮られる遮蔽領域とされており、前記遮蔽領域に隣接して、前記遮蔽領域側に向けて前記光源からの光を出射する段差状の段差部が設けられている。
このような構成によれば、光源から光軸方向に沿って直進する光が貫通孔により遮られて届かない遮蔽領域は、導光板内を様々な方向に伝播して段差部から出射される光により照らされるから、全体として輝度ムラが抑えられた照明装置を得ることができる。
上記照明装置は、以下の構成を備えていてもよい。
段差部は、導光板の一対の板面の少なくとも一方側から立ち上がって設けられていてもよい。このような構成により、段差部の一形態が実現可能となる。
段差部は貫通孔よりも光入射面側から連続的に立ち上がっていてもよい。また、段差部のうち貫通孔よりも光入射面側の領域は、板面からの立ち上がり寸法が光入射面側から入射反対面側に向けて漸増しているとともに、貫通孔よりも入射反対面側の領域は、立ち上がり寸法が一定とされている構成としてもよい。
このような構成によれば、段差部は、貫通孔よりも入射反対面側の領域、すなわち、遮蔽領域に対応する領域では一定の立ち上がり寸法を確保して十分な出射光を得ることができる一方、貫通孔よりも光入射面側の領域においては自然な状態で徐々に輝度を上げていくことができる。
段差部は、導光板の板厚が、光入射面側と比較して、遮蔽領域を除く入射反対面側の領域全体が厚くされることにより形成されていてもよい。
このような構成によれば、全体として凹凸が比較的少ない、平坦に近い状態の導光板を得ることができる。
導光板の一対の板面のうち一方の板面は光が出射される光出射面であり、光出射面側に光を拡散させる拡散シートが積層されていてもよい。
このような構成によれば、段差部による輝度の変化の境界線をわかり難くすることができる。
また本願発明は、上記のような照明装置と、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である。このような表示装置は、輝度ムラが少ない。
この表示装置の表示パネルには、貫通孔に連通するとともに厚さ方向に貫通するパネル側貫通孔が設けられていてもよい。
本発明によれば、孔が設けられている場合でも、簡易な構成で輝度ムラを抑制することができる照明装置および表示装置が得られる。
一実施形態を図1から図6によって説明する。本実施形態では、表示パネルとして液晶パネル11を備えた液晶表示装置(表示装置の一例)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。上下方向については図2を基準とし、且つ同図上側を表側とするとともに同図下側を裏側とする。また、X軸方向を幅方向または側方とする。
液晶表示装置10は全体として長方形状をなしており、図1に示すように、画像を表示可能な液晶パネル(表示パネルの一例)11と、液晶パネル11に対して裏側に配されるとともに液晶パネル11に表示のための光を供給するバックライト装置(照明装置光の一)20とを備え、これらが枠状のベゼル15などにより一体的に保持されるようになっている。本実施形態に係る液晶表示装置10は、例えば自動車のダッシュボードに組み付けて用いられるものであり、インストルメントパネルの一部を構成するとともに、インストルメントパネルの計器の一部、各種警告画像、カーナビゲーションシステムの地図画像、車載カメラによる撮影画像などを表示することが可能とされる。
液晶パネル11は長方形の板状をなし、透明な(高い透光性を有する)一対のガラス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、両ガラス基板間に液晶層が配された構成とされる(詳細な図は省略する)。一方のガラス基板には、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、他方のガラス基板には、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。このうち、ソース配線、ゲート配線および対向電極などには、図示しない駆動回路基板から画像を表示するのに必要な画像データや各種制御信号が供給されるようになっている。なお、両ガラス基板の外側には偏光板12が配されている。
液晶パネル11は、バックライト装置20から供給される光を利用して画像を表示することができ、その表側が出光側とされている。なお、液晶パネル11における長辺方向がY軸方向と一致し、短辺方向がX軸方向と一致し、さらに厚さ方向がZ軸方向と一致している。
本実施形態の液晶パネル11には、パネル側貫通孔13が貫通形成されている。このパネル側貫通孔13は、後述するバックライト装置20の装置側貫通孔28と相互に連通しており(図4参照)、液晶表示装置10の裏側に配されたインストルメントパネルに備えられる機械式の計器の針などの物体を通すためのものである。パネル側貫通孔13の孔縁部は図示しないシール部材により封止されており、液晶が漏れ出ないようになっている。
ベゼル15は金属材料(例えばアルミニウム)からなり、図1に示すように、全体としては長方形の枠状をなしている。ベゼル15は、液晶パネル11の外周端部を全周にわたって表側から押さえるパネル押さえ部15aと、パネル押さえ部15aの外周縁部から裏側に向けて突出するとともにバックライト装置20を外周側から取り囲む外筒部15bとから構成されている。液晶パネル11は、このベゼル15によってバックライト装置20との間に挟み込まれて保持されるとともに、枠状をなすパネル固定テープ16によってバックライト装置20に対して固定されている。
パネル固定テープ16は合成樹脂製であって、全体としては液晶パネル11の外周端部に沿って長方形の枠状をなす基材の両面に粘着材を塗布してなるものとされている。パネル固定テープ16の基材は、その表面が黒色をなすことで遮光性を有するものとされ、それによりバックライト装置20からの漏れ光が液晶パネル11の非表示領域を透過するのが防がれている。
バックライト装置20は、全体として液晶パネル11と同様に、平面視長方形とされた略ブロック状をなしている。バックライト装置20は、図1ないし図4に示すように、液晶パネル11側に向けて開口した略箱型をなすシャーシ21と、光源である複数のLED22(Light Emitting Diode:発光ダイオード)およびLED22が実装されたLED基板23と、LED22から発せられる光を導光する導光板30と、導光板30の表側に積層配置される複数の光学シート25と、導光板30の裏側に積層配置される反射シート26と、シャーシ21の短辺に沿って配される一対のホルダ27とを備える。
バックライト装置20は、導光板30の一短辺側の端面にLED22(LED基板23)が配されることで、導光板30に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型(サイドライト型)とされる。バックライト装置20は、LED22からの光を面状の光に変換しつつ、シャーシ21の開口部位から表側の液晶パネル11に向けて出射するものとされる。つまり、バックライト装置20は表側が出光側とされる。以下、バックライト装置20の構成部品について順に説明する。
シャーシ21は、例えばアルミニウム板や電気亜鉛めっき鋼板(SECC)などの金属材料からなり、図1に示すように、液晶パネル11と同様に平面視長方形状をなすとともに、表側に向けて開口した略箱型をなし、内部にLED基板23や導光板30等を収容している。シャーシ21は、長方形の底板部21aと、底板部21aの端縁部(一対の長辺及び一対の短辺)からそれぞれ表側に向けて立ち上がる側板部21bとからなる。シャーシ21の底板部21aは、その長辺方向がY軸方向と一致し、短辺方向がX軸方向と一致している。シャーシ21の底板部21aのうち液晶パネル11のパネル側貫通孔13に対応する位置には、パネル側貫通孔13に連通する貫通孔21hが設けられている。
底板部21aは、シャーシ21内に収容される部材を裏側から支持するものとされる。側板部21bは、シャーシ21内に収容された部材を外周側から取り囲む形で配されることで、全体として縦長の長方形の枠状をなしている。側板部21bは、ベゼル15の外筒部15bにより外周側から取り囲まれるようになっている。これら側板部21bと外筒部15bとには、それぞれ図示しない保持構造が設けられており、この保持構造によってシャーシ21とベゼル15とが組み付けられた状態で保持されるようになっている。
一対のホルダ27は、白色を呈する合成樹脂製とされており、図1に示すように、シャーシ21の短辺方向(X軸方向、幅方向)に沿って延びる細長い角棒状をなすとともに、シャーシ21の短辺側の側板部21bに沿って配された状態でシャーシ21に対して取り付けられている。一対のホルダ27のうち後述する導光板30の光入射面30a側(図3の左側)に配されるもの(ホルダ27aとする)は、その上面に後述するLED基板23が載置されるようになっている。また、一対のホルダ27のうち後述する導光板30の入射反対面30b側(図4の右側)に配されるもの(ホルダ27bとする)は、その上面にパネル固定テープ16を載置可能な階段状面を有している。また、両ホルダ27の下面側には、後述する反射シート26を押さえるための階段状面を有している。
LED22は、図1ないし図3に示すように、後述するLED基板23の板面に固着される基板部上に半導体発光素子であるLEDチップ(LED素子)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。このLED22は、LED基板23に対する実装面に隣接する側面が発光面22aとされる、いわゆる側面発光型とされている。
なお、LED22は、発光面22aから、光軸L1を中心とする所定の広がり(指向性)を持った光が出射される。本実施形態の場合、その出射された光の光軸L1は、発光面22aの中央部分に対して略垂直な状態となっている(図6参照)。このため、LED22からの光のうち、導光板30の光入射面30a以外の端面(後述する入射反対面30bおよび一対の側面30e)に向かって進行する光は、一対の側面30eに比べて入射反対面30bで多くなっている。
LED基板23は、絶縁材料製であり可撓性を有するフィルム状(シート状)の基材上に複数のLED22が間欠的に並ぶ形で表面実装される(図1参照)とともに、LED22に対して給電するための配線パターンがパターニングされた構成とされている。LED基板23は、その長辺寸法が後述する導光板30の短辺寸法(幅寸法)と同等とされるとともに、短辺寸法が、ホルダ27aと導光板30との間隔よりも広く設定されている(図3参照)。
LED基板23におけるLED22の実装面は、裏側(液晶パネル11側とは反対側)を向いた面とされている。またLED基板23は、一対の長辺の一方側が導光板30の一対の短辺の一方側(光入射面30a側の短辺)に沿うように導光板30の表側に配されるとともに、他方側がホルダ27aの表側に配されている。これにより、LED22は、その発光面22aが後述する導光板30の一短辺側の端面(光入射面30a)と平行になるように対向配置されている。
次に、導光板30について詳しく説明する。本実施形態の導光板30は、アクリル系樹脂やポリカーボネイト等の透明な合成樹脂等からなり、図1及び図2に示すように、シャーシ21の底板部21aよりも一回り小さな平面視長方形の板状をなすとともに、一対の板面のうちの裏面がシャーシ21の底板部21aに平行に配されている。また導光板30は、長辺方向(長さ方向)がY軸方向と、短辺方向(幅方向)がX軸方向とそれぞれ一致し、且つその裏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30は、シャーシ21内において側板部21bによりその周りが取り囲まれた形で収容されている。
導光板30の外周端面のうち図3および図6に示す左側の短辺側の端面は、上述したように、LED22の発光面22aと平行に対向してLED22からの光が入射される光入射面30aとされる。また本実施形態において、光入射面30aの反対側に位置する端面(図4および図6の右側の端面)は入射反対面30bとし、一対の板面のうち上面(表面)は光を液晶パネル11に向けて出射させる光出射面30cとし、一対の板面のうち下面(裏面)は、導光板30の内部から当該下面(裏面)に向かう光を光出射面30c側に向けて反射する反射面30dと称することとする。さらに、導光板30の外周端面のうち長辺側の端面(光入射面30aおよび入射反対面30b以外の端面)は、一対の側面30eと称することとする。
導光板30は光学シート25を介して液晶パネル11の直下位置に配されており、液晶パネル11と導光板30とが正規の位置で組み付けられた状態において、上述したパネル側貫通孔13に対応する位置には、導光板側貫通孔32が設けられている。なお、これらパネル側貫通孔13および導光板側貫通孔32は、図1及び図2に示すように、液晶パネル11及びバックライト装置20のうち、その平面における中心に対してY軸方向についてLED基板23側とは反対側(図2の右側)に偏った位置に設けられている。
光入射面30aから入射反対面30bに向けて導光板30の内部を光軸L1に沿って直進する光の直進方向(Y軸方向)において、導光板側貫通孔32よりも入射反対面30b側の領域は、光軸L1に沿って直進する光が、導光板側貫通孔32に挿通される図示しない物体あるいは導光板側貫通孔32そのものによりその進路を遮られて行き届かない遮蔽領域33とされている。
より詳細には、遮蔽領域33には、光軸L1に沿って直進する光は届かないものの、光軸L1(Y軸)に沿わないで斜め方向に直進する光や、側面30eに反射した光の一部が届くことにより、輝度は低いが一応照らされる領域が一部ある。
一方、遮蔽領域33の幅方向(X軸方向)における両側方には、光軸L1に沿って直進する光は届くものの、光軸L1(Y軸)に沿わないで斜め方向に直進する光や側面30eに反射した光の一部が、導光板側貫通孔32により遮られて届かない領域があり、この領域は準遮蔽領域34とされている。準遮蔽領域34は、導光板側貫通孔32の影響を受けずに光が届く領域(例えば光入射面30a側の領域)と比較して輝度が低くなっている。
本実施形態の導光板30においては、遮蔽領域33に隣接して、表面(光出射面30c)から上方に向けて立ち上がる一対の段差部35が設けられている。より詳細には、一対の段差部35は、図6に示すように、遮蔽領域33の両側方に位置する準遮蔽領域34を含む位置において、遮蔽領域33を両側から挟むように概ねY軸方向に沿って延びている。一対の段差部35は、導光板側貫通孔32よりも光入射面30a側から延びており、それらの間隔は、光入射面30a側から入射反対面30b側に向けてやや広がるように設定されている。
また一対の段差部35の立ち上がり寸法は、導光板側貫通孔32よりも光入射面30a側の領域においては、光入射面30a側から入射反対面30b側に向けて徐々に立ち上がるように、すなわち、漸増するように設定されている。一方、導光板側貫通孔32よりも入射反対面30b側(遮蔽領域33側)の領域においては、一定となるように設定されている(図2および図5参照)。
一対の段差部35は、導光板30がその幅方向(X軸方向)において、遮蔽領域33を除く領域全体の板厚が厚くされることにより形成されている(図5参照)。すなわち、遮蔽領域33をX軸方向(導光板30の幅方向)に沿って切断した導光板30の断面形状は、全体として凹状とされている。
このような段差部35が設けられることにより、導光板30の内部を反射しながら進行する光の一部等が段差部35から外部、すなわち、遮蔽領域33側に出射され、遮蔽領域33を表面側(光出射面30c側)から照らすことができる(図6参照)。
導光板30の光出射面30cには、3層の光学シート25が積層されている。光学シート25は、図1に示すように、平坦な長方形のシート状とされており、その長辺方向がY軸方向と、短辺方向がX軸方向とそれぞれ一致している。すなわち、光学シート25は、一対の段差部35の上端を架け渡す状態で光出射面30cに積層されており、一対の段差部35の間に配された遮蔽領域33および準遮蔽領域34から所定距離(段差部の立ち上がり寸法)離れた状態で覆っている(図4参照)。
光学シート25は、導光板30と液晶パネル11との間に介在して配されることで、導光板30からの出射光を透過するとともにその透過光に所定の光学作用を付与しつつ液晶パネル11に向けて出射させる。
本実施形態に係る光学シート25は、下層側から順に、拡散シート25aと、レンズシート25bと、反射型偏光シート25cとが重ねられてなる。このうち、拡散シート25aは、ほぼ透明な合成樹脂製の基材中に光を拡散させるための拡散粒子を多数分散配合した構成とされている。拡散シート25aは、導光板30の真上に重ねられており、光学シート25の中で最も導光板30の近くに配されている。また、反射型偏光シート25cにおける外周端部には、上述したパネル固定テープ16の裏側の面が固着される。
なお、導光板30の段差部35により生じた光学シート25と液晶パネル11との間の距離の差を吸収するために、パネル固定テープ16のうち導光板30の光入射面30a側の短辺に沿って延びる領域には、スペーサ29が配されている。これにより、液晶パネル11はシャーシ21の底板部21aと平行に配される(図2および図3参照)。
一方、導光板30の裏面側(反射面30d側)には、反射シート26が積層されている。この反射シート26は、表面が光反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製のシート材からなるものとされるので、導光板30内を伝播して反射面30dから出射した光を表側(光出射面30c)に向けて効率的に立ち上げることができる。反射シート26は、平面視長方形状をなしており、その中央側の大部分が導光板30とシャーシ21の底板部21aとの間に挟み込まれる形で配されている。反射シート26の外周端部は、導光板30の外周端面よりも外側に延出しており、一対の短辺側の端部はホルダ27により押さえられている。また、LED基板23側の端部に関しては、LED22から直接受ける光を効率的に反射して光入射面30aに入射させることができる。
なお、これら光学シート25、反射シート26、および、シャーシ21の底板部21aにおいて、導光板30の導光板側貫通孔32に対応する位置には、いずれも、貫通孔25h,26h,21hが貫通形成されており、全体として装置側貫通孔28とされている。
本実施形態の液晶表示装置10は以上のような構成であって、次に、作用効果について説明する。
本実施形態のバックライト装置20は、板状部材からなる導光板30と、導光板30の端面に対向配置されるとともに端面に向けて光を発するLED22と、を備え、導光板30は、LED22からの光が入射される光入射面30aと、光入射面30aの反対側に位置する入射反対面30bと、板厚方向に貫通する導光板側貫通孔32とを有しており、光入射面30aから入射反対面30bに向けて導光板30の内部を光の光軸L1方向(Y軸方向)に沿って直進する光の直進方向において、導光板側貫通孔32よりも入射反対面30b側の領域は、光軸L1方向に沿って直進する光が導光板側貫通孔32により遮られる遮蔽領域33とされており、遮蔽領域33に隣接して、導光板30の一対の板面の一方側(光出射面30c側)から立ち上がって遮蔽領域33側に向けてLED22からの光を出射する段差状の段差部35が設けられている。
このような構成によれば、導光板側貫通孔32により進行が遮られ、LED22から光軸L1方向に沿って直進する光が届かない遮蔽領域33は、導光板30内を様々な方向に伝播して段差部35から出射された光により照らされるから、全体として輝度ムラが抑えられたバックライト装置20を得ることができる。
また、段差部35は導光板側貫通孔32よりも光入射面30a側から連続的に立ち上がっており、段差部35のうち導光板側貫通孔32よりも光入射面30a側の領域は、光出射面30cからの立ち上がり寸法が光入射面30a側から入射反対面30b側に向けて漸増しているとともに、導光板側貫通孔32よりも入射反対面30b側の領域は、立ち上がり寸法が一定とされている。
このような構成によれば、段差部35は、導光板側貫通孔32よりも入射反対面30b側の領域、すなわち、遮蔽領域33に対応する領域では一定の立ち上がり寸法を確保して十分な出射光を得ることができる一方、導光板側貫通孔32よりも光入射面30a側の領域においては自然な状態で徐々に輝度を上げていくことができる。
段差部35は、導光板30の板厚が、光入射面30a側と比較して、遮蔽領域33を除く入射反対面30b側の領域全体の板厚が厚くされることにより形成されている。
このような構成によれば、全体として凹凸が比較的少ない、平坦に近い状態の導光板30を得ることができる。
また導光板30の光出射面30c側に、光を拡散させる拡散シート25aが積層されている。
このような構成によれば、段差部35による輝度の変化の境界線をわかり難くすることができる。
本実施形態の液晶表示装置10およびバックライト装置20によれば、貫通孔13,32が設けられている場合でも、簡易な構成で輝度ムラを抑制することができる。
<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。
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) 上記実施形態では、段差部35を導光板30の光出射面30c側に設ける形態を示したが、図7に示すように、段差部135は、導光板130の反射面130d側に設ける構成としてもよい。あるいは、導光板の両面に設ける構成としてもよい。
(2)上記実施形態では、段差部35の立ち上がり寸法が、導光板側貫通孔32よりも光入射面30a側の領域では、光入射面30a側から入射反対面30b側に向けて漸増しているとともに、導光板側貫通孔32よりも入射反対面30b側の領域では、一定とされている形態を示したが、全体的に漸増する構成としたり、全体が一定とされている構成としてもよい。あるいは、入射反対面30b側に向けて漸減する構成としてもよい。
(3)上記実施形態では、段差部35は、導光板側貫通孔32よりも光入射面30a側から徐々に立ち上がる形態を示したが、段差部35は導光板側貫通孔32より入射反対面30b側だけに設けてもよい。あるいは、入射反対面30b側の一部だけに設ける構成としてもよい。
(4)上記実施形態では、一対の段差部35の間隔は、光入射面30a側から入射反対面30b側に向けてやや広がるように設定されている形態を示したが、一対の段差部35は平行に配されていてもよい。
(5)上記実施形態では、一対の段差部35を準遮蔽領域34を含む位置に設ける構成を示したが、準遮蔽領域34を必ずしも含んでいなくてもよく、遮蔽領域33に接するように設けてもよい。
(6)上記実施形態では、一対の段差部35は、導光板30がその幅方向(X軸方向)において、遮蔽領域33を除く入射反対面30b側の領域全体の板厚が厚くされることにより形成されている形態を示したが、幅方向(X軸方向)において端部から段差部35に向けて立ち上がり寸法を漸増させることにより形成する構成としてもよい。
(7)上記実施形態では、段差部35を導光板30の板面から立ち上がるように設ける形態を示したが、遮蔽領域33の板厚を他の領域より薄くすることにより段差部を設ける形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(8)要は、段差部35は、遮蔽領域33側に向けて光を出射できる形態であればどのような形態でもよい。
(9)上記実施形態では、光学シート25は下層側から順に、拡散シート25aと、レンズシート25bと、反射型偏光シート25cとが重ねられてなる三層構造としたが、光学シート25の構成は上記実施形態に限るものでない。例えば、他の種類の光学シートを重ねてもよく、三層構造に限らず単層、二層構造、四層以上の構成としてもよい。
(10)上記実施形態では、平面視長方形状の液晶表示装置10を示したが、平面視円形の液晶表示装置も本発明の技術的範囲に含まれる。
(11)液晶パネル11と導光板30との保持構造は上記実施形態に限るものでなく、適宜変更することができる。
10:液晶表示装置(表示装置)、11:液晶パネル(表示パネル)、13:パネル側貫通孔、20:バックライト装置(照明装置)、22:LED(光源)、23:LED基板、25:光学シート、25a:拡散シート、30:導光板、30a:光入射面(端面)、30b:入射反対面、30c:光出射面(板面)、30d:反射面(板面)、32:導光板側貫通孔(貫通孔)、33:遮蔽領域、35:段差部、X:幅方向、Y:光軸方向、Z:板厚方向、L1:光軸
Claims (8)
- 板状部材からなる導光板と、前記導光板の端面に対向配置されるとともに前記端面に向けて光を発する光源と、を備える照明装置であって、
前記導光板は、前記光源からの光が入射される光入射面と、前記光入射面の反対側に位置する入射反対面と、板厚方向に貫通する貫通孔とを有しており、
前記光入射面から前記入射反対面に向けて前記導光板の内部を前記光の光軸方向に沿って直進する光の直進方向において、前記貫通孔よりも前記入射反対面側の領域は、前記光軸方向に沿って直進する光が前記貫通孔により遮られる遮蔽領域とされており、
前記遮蔽領域に隣接して、前記遮蔽領域側に向けて前記光源からの光を出射する段差状の段差部が設けられている照明装置。 - 前記段差部は、前記導光板の一対の板面の少なくとも一方側から立ち上がって設けられている請求項1に記載の照明装置。
- 前記段差部は前記貫通孔よりも前記光入射面側から連続的に立ち上がっている請求項2に記載の照明装置。
- 前記段差部のうち前記貫通孔よりも前記光入射面側の領域は、前記板面からの立ち上がり寸法が前記光入射面側から前記入射反対面側に向けて漸増しているとともに、前記貫通孔よりも前記入射反対面側の領域は、前記立ち上がり寸法が一定とされている請求項3に記載の照明装置。
- 前記段差部は、前記導光板の板厚が、前記光入射面側と比較して、前記遮蔽領域を除く前記入射反対面側の領域全体が厚くされることにより形成されている請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記導光板の一対の板面のうち一方の前記板面は前記光が出射される光出射面であり、前記光出射面側に光を拡散させる拡散シートが積層されている請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の照明装置。
- 請求項1ないし請求項6のいずれか一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。
- 前記表示パネルには、前記貫通孔に連通するとともに厚さ方向に貫通するパネル側貫通孔が設けられている請求項7に記載の表示装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018006259A JP2019125519A (ja) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 照明装置および表示装置 |
US16/238,552 US10585227B2 (en) | 2018-01-18 | 2019-01-03 | Lighting device and display device |
CN201910040513.8A CN110058452B (zh) | 2018-01-18 | 2019-01-16 | 照明装置和显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018006259A JP2019125519A (ja) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 照明装置および表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019125519A true JP2019125519A (ja) | 2019-07-25 |
Family
ID=67213816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018006259A Pending JP2019125519A (ja) | 2018-01-18 | 2018-01-18 | 照明装置および表示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10585227B2 (ja) |
JP (1) | JP2019125519A (ja) |
CN (1) | CN110058452B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111427195A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-07-17 | 安徽精卓光显技术有限责任公司 | 背光模组及电子设备 |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019184635A (ja) * | 2018-04-02 | 2019-10-24 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
JP7052808B2 (ja) * | 2018-05-22 | 2022-04-12 | 三菱ケミカル株式会社 | カラー表示装置、車両内外装部材、照明灯用ランプ、表示用看板及び車両 |
US10705289B2 (en) * | 2018-06-14 | 2020-07-07 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device and display device |
CN209102944U (zh) * | 2018-10-25 | 2019-07-12 | 瑞仪光电(苏州)有限公司 | 导光板、背光模块及显示设备 |
US10877317B1 (en) * | 2019-06-17 | 2020-12-29 | Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Backlight module and display device |
EP3798500A1 (en) * | 2019-09-30 | 2021-03-31 | Thorn Lighting Limited | Light guide panel and luminaire comprising said light guide panel |
CN114846272A (zh) * | 2019-12-26 | 2022-08-02 | 美蓓亚三美株式会社 | 面状照明装置 |
CN113238316A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-08-10 | 北京京东方光电科技有限公司 | 导光板、背光模组及其制备方法、显示面板 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1175311C (zh) * | 2002-12-16 | 2004-11-10 | 统宝光电股份有限公司 | 反射式液晶显示器的前光板构造 |
CN100376967C (zh) * | 2003-10-07 | 2008-03-26 | 夏普株式会社 | 彩色滤光片以及具有该彩色滤光片的液晶显示装置 |
US7430349B2 (en) * | 2004-02-13 | 2008-09-30 | Lockheed Martin Corporation | Method for increasing daylight display brightness for helmet mounted displays |
CN100510515C (zh) * | 2004-09-28 | 2009-07-08 | 三菱丽阳株式会社 | 面光源装置用导光体及面光源装置 |
JP4878335B2 (ja) * | 2007-06-14 | 2012-02-15 | シチズン電子株式会社 | 導光板の製造方法、導光板及びバックライトユニット並びに表示装置 |
US8348489B2 (en) * | 2008-01-30 | 2013-01-08 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Thin illumination system |
US20110001893A1 (en) * | 2008-02-27 | 2011-01-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Illumination device, display device, and television receiver apparatus |
US8118468B2 (en) * | 2008-05-16 | 2012-02-21 | Qualcomm Mems Technologies, Inc. | Illumination apparatus and methods |
US20110211141A1 (en) * | 2008-12-05 | 2011-09-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display device and television receiver |
CN201401701Y (zh) * | 2009-05-13 | 2010-02-10 | 厦门高卓立科技有限公司 | 液晶屏的背光源模块结构 |
US20120050625A1 (en) * | 2009-05-15 | 2012-03-01 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device, display device and television receiver |
CN102803828B (zh) * | 2010-03-16 | 2014-10-08 | 夏普株式会社 | 边光式面状光源装置和液晶显示装置 |
US9563008B2 (en) * | 2010-09-17 | 2017-02-07 | Lg Innotek Co., Ltd. | Lighting module and lighting apparatus including the same |
US9200781B2 (en) * | 2010-10-06 | 2015-12-01 | Shoot The Moon Products Ii, Llc | Light emitting decorative panels |
CN201867509U (zh) * | 2010-12-03 | 2011-06-15 | 东莞市康德五金电子有限公司 | 新型导光板 |
US9013652B2 (en) * | 2010-12-06 | 2015-04-21 | Sharp Kabushiki Kaisha | Lighting device and liquid crystal display device provided with same |
JP2013149559A (ja) | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Sharp Corp | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 |
US9188731B2 (en) * | 2012-05-18 | 2015-11-17 | Reald Inc. | Directional backlight |
KR101281199B1 (ko) * | 2012-06-08 | 2013-07-03 | 삼성전자주식회사 | 도광판 및 그를 구비한 액정 표시 장치 |
CN102830460B (zh) * | 2012-08-06 | 2017-02-15 | 北京京东方光电科技有限公司 | 棱镜膜、背光模组及显示装置 |
CN104583675A (zh) * | 2012-09-03 | 2015-04-29 | 夏普株式会社 | 照明装置、显示装置以及电视接收装置 |
KR102090457B1 (ko) * | 2012-12-05 | 2020-03-18 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시장치 |
US9581751B2 (en) * | 2013-01-30 | 2017-02-28 | Cree, Inc. | Optical waveguide and lamp including same |
CN103293590B (zh) * | 2013-05-22 | 2015-11-18 | 苏州达方电子有限公司 | 导光板 |
CN104360431B (zh) * | 2014-11-26 | 2017-03-08 | 深圳市华星光电技术有限公司 | 导光板、背光模组及显示器 |
CN205372437U (zh) * | 2016-01-03 | 2016-07-06 | 江山惠企科技服务有限公司 | 触摸控制的蓝光镜灯 |
WO2018129059A1 (en) * | 2017-01-04 | 2018-07-12 | Reald Spark, Llc | Optical stack for imaging directional backlights |
CN106547045B (zh) * | 2017-01-12 | 2019-06-25 | 苏州茂立光电科技有限公司 | 导光板、背光模组与光学微结构加工方法 |
-
2018
- 2018-01-18 JP JP2018006259A patent/JP2019125519A/ja active Pending
-
2019
- 2019-01-03 US US16/238,552 patent/US10585227B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2019-01-16 CN CN201910040513.8A patent/CN110058452B/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111427195A (zh) * | 2020-04-27 | 2020-07-17 | 安徽精卓光显技术有限责任公司 | 背光模组及电子设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20190219756A1 (en) | 2019-07-18 |
CN110058452A (zh) | 2019-07-26 |
US10585227B2 (en) | 2020-03-10 |
CN110058452B (zh) | 2022-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110058452B (zh) | 照明装置和显示装置 | |
WO2017061312A1 (ja) | 照明装置及び表示装置 | |
WO2013035601A1 (ja) | 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 | |
US9016919B2 (en) | Lighting device, display device and television receiver | |
KR100999780B1 (ko) | 광학 어셈블리, 이를 구비한 백라이트 유닛 및 디스플레이 장치 | |
US20150226415A1 (en) | Lighting device, display device, and television device | |
WO2011093119A1 (ja) | 照明装置、表示装置、テレビ受信装置 | |
US20160062034A1 (en) | Display device | |
JP2019129060A (ja) | 照明装置および表示装置 | |
US20150226913A1 (en) | Lighting device, display device and television device | |
WO2014021303A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
US10705276B2 (en) | Lighting device and display device | |
WO2011092953A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
WO2016181838A1 (ja) | 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置 | |
US20200278488A1 (en) | Illumination device and display device | |
US20160131828A1 (en) | Illumination device, display device, and tv receiver | |
US10705289B2 (en) | Lighting device and display device | |
KR101920760B1 (ko) | 백라이트 유닛을 포함하는 액정표시장치모듈 | |
US20160131821A1 (en) | Illumination device, display device, and tv receiver | |
US20150103258A1 (en) | Lighting device, display device and television device | |
KR20130025765A (ko) | 액정표시장치 | |
CN111694186A (zh) | 显示装置 | |
JP4692458B2 (ja) | 面状照明装置 | |
WO2012102096A1 (ja) | エッジライト型照明装置及び表示装置 | |
KR102127508B1 (ko) | 인쇄 회로 기판 어셈블리 및 그것을 포함하는 표시 장치 |