CN101910713A - 液晶显示装置 - Google Patents

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永田贵之
伊藤达男
山本和久
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Abstract

波长选择基板(23)包括：仅透射红色激光而反射其他光的波长选择部(23R)、仅透射绿色激光而反射其他光的波长选择部(23G)、以及仅透射蓝色激光而反射其他光的波长选择部(23B)。从导光板(14)出射的激光(12)中的与波长选择部的透射颜色一致的激光直接透射波长选择基板(23)并入射到液晶面板(22)中，不一致的激光由波长选择基板(23)反射并返回到导光板(14)。返回到导光板(14)的激光由反射板(21)反射并再次向波长选择基板(23)入射。直到透射波长选择部为止重复进行该激光的往复。通过重复进行该透射和反射，激光(12)被分离成红绿蓝各颜色并从波长选择基板(23)出射。

Description

液晶显示装置
技术领域
本发明涉及液晶显示装置，该液晶显示装置使用激光光源作为光源，实现了高效率和均匀辉度。
背景技术
目前，作为液晶显示装置用的光源，多使用冷阴极萤光灯(以下记为CCFL)。作为使用了该CCFL的背光方式，一般公知的有侧光式和直下式，侧光式是CCFL的光从导光板的侧面入射，并作为大致均匀的面状光从导光板的前面出射，而且从后面向液晶面板照射面状光，直下式是在液晶面板的背面排列多个CCFL，利用CCFL的光直接照射液晶面板。
不过近年来，从环境问题以及节省电力的观点出发，人们开发出采用了下述光源的图像显示装置，该光源作为不使用水银并且耗电量小的光源利用了发光二极管(LED)以及激光二极管(LD)等半导体材料。特别是，激光光源不仅耗电量低，而且从色彩再现范围大等画质角度来看也可以说是最适合图像显示装置的光源。而且，以单独激光光源就能够出射W级的光输出，从使图像显示装置的光源部分小型化以及简化的观点出发是有利的。
另一方面，为了将液晶显示装置构成为薄型，一般采用灯箱或者导光板。作为采用了导光板的液晶背光，例如有专利文献1的液晶显示装置。在该专利文献1所记载的液晶显示装置中，在光导杆的两端部安装LED，利用设置于光导杆的与导光板侧相反的面上的三角形的槽来反射来自于LED的光。然后将该光导向导光板，并利用于导光板的与光出射面对置的反射面上所形成的棱镜阵列进行反射，从而提高透射液晶面板的偏振板的光的透射率。
另外，人们提出了下述液晶背光(参照专利文献2和3)：通过在激光光源的配置和光学系统方面想办法能够以均匀的光量分布进行照射，并且实现了低耗电量。
此外，人们也提出了下述技术(参照专利文献4)：利用至少两个光学透镜使来自于激光光源的激光与导光板结合，并且能够相对于液晶面板的入射侧的偏振方向来调整激光的偏振方向。
另外，人们也提出了下述技术(参照专利文献5)：通过使从光源出射的光中所包含的红绿蓝各颜色的光分别在导光板内部分离，并分别入射到液晶面板内的红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素中，从而减少被液晶面板内的彩色滤光片所吸收的光的成分，提高效率。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】特开2003-131228号公报
【专利文献2】特开2006-331683号公报
【专利文献3】国际公开第2007/015402号小册子
【专利文献4】特开2008-66162号公报
【专利文献5】特开2006-12722号公报
发明要解决的技术课题
但是，在上述现有技术中，将从导光板出射的光提供给液晶面板时的利用效率还仍然很低。特别是关于由液晶面板反射回到导光板的光没有再利用的概念，产生了光的浪费。因此，上述现有技术中，在光的利用效率提高方面是有限度的。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种液晶显示装置，该液晶显示装置能够有效地再利用由液晶面板反射回到导光板上的激光，从而高效率并且简单地实现均匀辉度。
本发明公开了一种采用了侧光式背光的液晶显示装置。而且，为了实现上述目的，本发明的液晶显示装置包括：激光光源单元，出射具有不同的多个波长的激光；导光板，使激光从侧面入射，并且作为带有规定的发散角的二维激光从与侧面垂直的上表面出射；液晶面板，在内部具有与多个波长相对应的彩色滤光片；波长选择基板，与彩色滤光片的排列相对应地设置在液晶面板和导光板的上表面侧之间，并且关于多个波长的每一个排列有波长选择部，该波长选择部透射规定波长的激光，并且反射除该规定波长以外的激光；反射体，设置在与导光板的上表面对置的底面侧，并且对由波长选择基板反射并从导光板穿过来的激光进行反射，从而使该激光经由导光板再次入射到波长选择基板中。使与波长选择部的排列方向平行的平面以及/或者与排列方向正交的平面具有规定的发散角。此外，也可以使液晶面板的内部具有波长选择基板，此时可以省略彩色滤光片。
波长选择基板的波长选择部的宽度和长度比彩色滤光片的宽度和长度短，在波长选择部邻接的边界部分上还可以具有使从激光光源单元输出的所有波长的激光反射50％以上的反射部。该反射部典型地由金属薄膜或者电介体多层膜构成。另外，反射部可以设置在一部分与邻接的两个波长选择部交迭的位置上。
根据与波长选择部的排列方向垂直的轴和入射到波长选择部中的激光的主光线的光轴间所成的角度θ、以及彩色滤光片和波长选择基板间的距离，可以使波长选择基板的波长选择部的配置与彩色滤光片的排列错开。利用波长选择部的排列方向的节距Pg、波长选择基板与反射体之间的距离Hg、以及与波长选择部的排列方向正交的平面上的从导光板向上述波长选择基板出射的激光的发散角α，该所成的角度θ被设定为满足10≥θ≥sin-1(Pg/(10×Hg×tanα))的值。
导光板在底面的至少一部分上具有反射部，该反射部使从侧面入射的激光的行进方向向上表面方向弯曲，在反射部上带有倾斜度地形成有多个三棱镜、梯形棱镜、以及具有曲面的棱镜中的任一种，被入射的激光所照射的棱镜的范围在与导光板的上表面平行的方向上优选地被设定为1μm以上20μm以下。另外，反射体是设置在导光板的底面上的全反射棱镜。
此外，可以进一步具有振动部，该振动部使得从激光光源单元出射的激光在导光板的宽度方向以及厚度方向的至少任一方向上振动。振动部可以进一步具有控制部，该控制部根据导光板的辉度分布或者由液晶面板显示的图像数据来对从激光光源单元出射的多个波长的每一个波长的激光的光量进行单独调整。此外，控制部可以根据从激光光源单元入射到导光板中的激光的位置、或者从激光光源单元向导光板入射规定光量的激光时从导光板出射的激光的各波长的一维或者二维辉度分布来对从激光光源单元出射的激光的光量进行单独调整。
激光光源单元可以产生关于规定的方向横模为单模的激光，并且将由该激光所转换的与规定方向大致平行的平行光入射到导光板的侧面中。激光光源单元中可以使用产生关于活性层的厚度方向横模为单模的激光的半导体激光光源。
发明效果
根据本发明，能够使以低的吸收损失在波长选择基板中进行了波长分离的各颜色激光维持着原样入射到各颜色的彩色滤光片中。由此，无需对液晶面板施加任何改造，也能够简单地构成即使温度发生变化也能够获得辉度均匀并且光利用效率高的液晶显示装置。
附图说明
图1是示意地示出本发明的各实施方式中所说明的液晶显示装置的大致构造的图；
图2A是说明本发明的第一实施方式的液晶显示装置10的结构的矢向图；
图2B是说明本发明的第一实施方式的液晶显示装置10的结构的剖面图；
图2C是说明本发明的第一实施方式的液晶显示装置10的结构的剖面图；
图3A是形成于导光板14的底面14c上的立式棱镜14p的形状例子的图；
图3B是形成于导光板14的底面14c上的立式棱镜14p的形状例子的图；
图4A是表示具有反射板21的导光板14的结构的例子的图；
图4B是表示具有反射板21的导光板14的结构的例子的图；
图4C是表示具有反射板21的导光板14的结构的例子的图；
图5A是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图5B是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图5C是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图5D是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图6A是说明本发明的第一实施方式的液晶显示装置10的结构的矢向图；
图6B是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图7A是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图7B是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图8A是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图8B是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图8C是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图9A是本发明的第二实施方式的液晶显示装置20的结构的矢向图；
图9B是本发明的第二实施方式的液晶显示装置20的结构的剖面图；
图9C是本发明的第二实施方式的液晶显示装置20的结构的剖面图；
图9D是说明彩色滤光片阵列24的构造的例子的图；
图10A是说明本发明的第三实施方式的液晶显示装置30的结构的矢向图；
图10B是说明本发明的第三实施方式的液晶显示装置30的结构的剖面图；
图11A是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图11B是说明波长选择基板23的构造的例子的图；
图12A是说明本发明的第四实施方式的液晶显示装置40的结构的剖面图；
图12B是图12A的局部放大剖面图；
图12C是图12A的局部放大剖面图；
图13是说明可适用于本发明的所有实施方式的结构的图；
图14A是说明本发明第五实施方式的液晶显示装置50的结构的图；
图14B是高输出半导体激光器16的示意结构图；
图14C是说明本发明第五实施方式的液晶显示装置50的结构的图；
图15A是激光的发散角与导光板14上的辉度强度分布之间的关系测量图；
图15B是激光的发散角与导光板14上的辉度强度分布之间的关系测量图；
图15C是激光的发散角与导光板14上的辉度强度分布之间的关系测量图；
图16是表示从半导体激光器16出射的激光12入射到三棱镜51为止的结构的例子的图；
图17A是说明本发明的第六实施方式的液晶显示装置60的结构的图；
图17B是说明本发明的第六实施方式的液晶显示装置60的结构的图；
图17C是说明本发明的第六实施方式的液晶显示装置60的结构的图；
图18A是说明本发明的第七实施方式的液晶显示装置70的结构的图；
图18B是说明本发明的第七实施方式的液晶显示装置70的结构的图；
具体实施方式
图1是示意地示出本发明的各实施方式中所说明的液晶显示装置的大致构造的图。图1中，本发明的液晶显示装置包括激光光源单元11、导光板14、反射板21、波长选择基板23、以及液晶面板22。从激光光源单元11出射的激光入射到导光板14。所入射的激光在整个导光板14上扩散后，经由反射板21和波长选择基板23被提供给液晶面板22。
以下按顺序对本发明的液晶显示装置的各实施方式进行说明。
<第一实施方式>
图2A～图2C是说明本发明的第一实施方式所涉及的液晶显示装置10的结构的图。图2A是从图1中的点A看到的矢向图，图2B是图1中的B-B线于XZ平面上的垂直剖面图，图2C是图1中C-C线于XY平面上的垂直剖面图。另外，图2A中描绘为能够理解透射液晶面板22并在导光板14中传播的激光12(虚线箭头)。
图2A中，激光光源单元11包括：红色激光光源11r、绿色激光光源11g、蓝色激光光源11b、准直透镜13r、13g、以及13b、分色镜12K以及12L。红色激光光源11r出射红色激光，绿色激光光源11g出射绿色激光，蓝色激光光源11b出射蓝色激光。从光源出射的各色激光利用准直透镜13r、13g、以及13b被分别转换为大致平行光12r、12g、以及12b。被转换为该大致平行光12r、12g、以及12b的各色激光经由分色镜12K及12L被合成为一个激光12并被出射。
导光板14是在长方体的第一侧面14a和底面14c上设有倾斜部的形状，在该倾斜部上设有反射部。从激光光源单元11出射的激光12从与第一侧面14a相接的第二侧面14d进入导光板14内，碰到第一侧面14a的倾斜的反射部，传播方向弯曲90度成为线状光(图2A)。该线状光碰到底面14c的倾斜的反射部，再使传播方向弯曲90度而成为面状光，并从波长选择基板23所处的上表面14b出射(图2C)。
如图2A所示，通过在第一侧面14a的倾斜部上设置以规定节距形成有多个三棱镜的反射部，能够利用全反射高效率地将激光12的传播方向改变90度。同样，例如如图2C所示，通过在底面14c的倾斜部上设置以规定节距形成有立式棱镜14p的反射部，能够利用全反射形成没有光损的均匀的面状光。由该立式棱镜14p所反射的激光12在包含反射前的激光行进方向的导光板14的厚度方向上(以下记为XY平面)具有规定的发散角S。对激光的发散角S将在后面说明。
从导光板14的上表面14b出射的面状激光12入射到波长选择基板23中。该波长选择基板23包括：具有仅透射红色激光而反射其他光的功能的波长选择部23R、具有仅透射绿色激光而反射其他光的功能的波长选择部23G、以及具有仅透射蓝色激光而反射其他光的功能的波长选择部23B。
图2B中，与波长选择部23R、23G、及23B的透射颜色一致的激光直接穿过波长选择基板23并入射到液晶面板22中。另一方面，与波长选择部23R、23G、及23B的透射颜色不一致的激光由波长选择基板23反射并再次向导光板14入射。再次入射到导光板14中的颜色不一致的激光由反射板21反射并再次入射到波长选择基板23中。在该激光与再次到达的波长选择部23R、23G、及23B的透射颜色一致时，穿过波长选择基板23并入射到液晶面板22中，如果不一致，则返回到导光板14并重复进行同样的操作。通过重复进行该透射及反射，最终由三基色合成的激光12被分离成红色、绿色、及蓝色，并从波长选择基板23出射。
液晶面板22包括：液晶层22a、彩色滤光片阵列24、下侧玻璃板22b、上侧玻璃板22c、下侧偏振板22d、上侧偏振板22e。彩色滤光片阵列24包括红色滤光片24R、绿色滤光片24G、及蓝色滤光片24B，各颜色滤光片24R、24G、及24B的排列和垂直方向位置与波长选择基板23的波长选择部23R、23G、及23B之间按各颜色是一致的(图2B)。
通过以上的构造，本发明的液晶显示装置10能够使以低的吸收损失在波长选择基板23中进行了波长分离的各色激光直接入射到彩色滤光片阵列24中。因而，能够构成即使温度发生变化光利用效率也总是高的液晶显示装置。以下，说明各结构的具体实施例。
图3A及图3B是表示形成于导光板14的底面14c上的立式棱镜14p的形状的例子的图。图3A是将立式棱镜14p制成使三棱镜的一部分具有曲面14f的形状的例子，图3B是将立式棱镜14p制成整体为曲面14g的形状的例子。通过以图3A及图3B那样的形状来构成立式棱镜14p，能够向波长选择基板23出射具有规定的发散角S的激光12。
特别是，如果使在XY平面上被照射激光的立式棱镜14p的范围、即立式棱镜14p的宽度Wd为20μm以下，则能够进一步扩大由立式棱镜14p所竖起的激光的发散角S。这是因为，通过缩小反射的宽度引起了光的折射。例如，在红色激光的情况下，如果宽度Wd为20μm，则能够使之具有±1.2度的发散角S。另外，虽然宽度Wd越小于20μm，发散角S就能够越大，但是如果宽度达到光波长的程度就到了折射的极限，所以优选为1μm以上。此外，图3B中，通过调整曲面14g的大小，不仅能使XY平面而且能使包含反射前的激光行进方向的导光板14的宽度方向(以下记为XZ平面)也具有规定的发散角。
另外，使向波长选择基板23入射的激光12具有发散角S的方法并不仅限于上述的利用了带曲面的立式棱镜14p的光反射。例如，也可以使向导光板14入射的激光12预先在XY平面上带有规定的发散角地入射。由于激光12一边在XY平面上进行全反射一边行进，所以入射到导光板14中时的角度分布被保存。因而，如果先利用三棱镜或者梯形棱镜来构成立式棱镜14p，则带有发散角地入射的激光12维持着该发散角地被朝向波长选择基板23反射。
如果这样使向波长选择基板23入射的激光预先带有规定的发散角S，则能够降低由波长选择基板23所反射的颜色不一致的激光的发生比例。此外，由于由相邻接的立式棱镜14p所反射的激光彼此之间发生交迭，所以还有保持一定的辉度的效果。
另外导光板14的厚度可以与波长选择基板23相配合地变薄。即、在XY平面上，当使沿Y方向传播的激光由立式棱镜14p全反射、并从上表面14b向X轴方向出射时，满足立式棱镜14p的全反射条件的发散角S约为6度以下。当在上表面14b和液晶面板22之间存在波长选择基板23时，立式棱镜14p的节距如果为1mm左右，则能够实现均匀的照明(导光板14的折射率为1.49、导光板14和波长选择基板23间的距离为10mm)。另一方面，在没有波长选择基板23的情况下，如果不使立式棱镜14p的节距为0.5mm左右，则不能进行均匀的照明。这是因为，如果采用波长选择基板23，在波长选择基板23和反射板21之间所产生的多重反射的作用下，激光12从立式棱镜14p的位置到达很广的范围。这样，如果采用波长选择基板23，则能够减少立式棱镜14p的个数n，即、能够使导光板14的厚度变薄(＝图3A的宽度Wh×n)。
另外，上述实施例中，对导光板14和反射板21为独立的构造进行了说明，但是反射板21也可以与导光板14为一体。图4A～4C是示出具有反射板21的导光板14的结构的例子的图。图4A是从图1中的点D看到的矢向图，图4B是从图1中的点E看到的矢向图，图4C是沿图1中的B-B线在XZ平面上的垂直剖面图。
图4A中的导光板14如图2A所示，在第一侧面14a上设有三棱镜，并且如图2C所示，在上表面14b上以规定的间隔设有立式棱镜14p。该立式棱镜14p由三棱镜或者梯形棱镜等构成。而且，在底面14c上，于邻接的立式棱镜14p之间，并在反射面垂直于立式棱镜14p的方向上设有取代反射板21而发挥作用的全反射棱镜14q。采用该导光板14的情况下，如图4C所示，在全反射棱镜14q中的二次全反射的作用下，再次入射到导光板14的颜色不一致的激光被再次入射到与最开始不同的波长选择部中，以高的概率透射波长选择部。由于全反射棱镜14q对激光进行全反射，所以根本不存在反射损失，光利用效率高。
图5A～图5D是说明波长选择基板23的构造的例子的图。
图5A是通过蒸镀或者涂布等将膜厚度不同的涂层在玻璃或者树脂等基板23a的表面上进行成膜、从而形成有各波长选择部23R、23G、及23B的例子。该涂布是通过例如将作为电介体多层膜的高折射率膜15a和低折射率膜15b交替地进行多层叠层而进行的。高折射率膜15a多采用TiO2(折射率为2.4)或者Nb2O5(折射率为2.33)等，低折射率膜15b多采用SiO2(折射率为1.4)等。图5B的例子是，在基板23a的表面上设有不同节距的表面格子，并在其上均匀地蒸镀多层高折射率膜15a和低折射率膜15b，从而形成各波长选择部23R、23G、及23B。根据该方法，由于波长选择部23R、23G、及23B所蒸镀的涂层的膜厚度均相同，所以适于在一定程度大的面积上进行蒸镀。图5C的例子是，在基板23a的表面上通过蒸镀或者涂布等将膜厚度均匀的涂层进行成膜，通过在层间插入基于各波长选择部23R、23G、及23B的间隔层15c(一层蚀刻等)，来形成各波长选择部23R、23G、及23B。图5D的例子是，在基板23a的表面上，将不同子波长数量级的格子图案23c进行两层叠层，而形成各波长选择部23R、23G、及23B。此时，由于可通过模具转印来设置格子图案，所以不特别需要进行蒸镀等，适于一次进行大面积的加工。
不过，到此为止都是以激光12在XZ平面内不带有发散角为前提进行的说明。但是，也有使从激光光源单元11出射的激光12发散的情况、或者使之在导光板14的第一侧面14a具有规定的角度(参照图6A)地发散而进行反射的情况。在使用具有此种发散角
Figure BPA00001178465100102
的激光12的情况下，优选地对波长选择基板23和液晶面板22实施下述处理。另外，图6A中描绘为能够理解透射液晶面板22并在导光板14中传播的激光12(虚线箭头)。
以发散角
Figure BPA00001178465100103
入射到导光板14中的激光12由立式棱镜14p全反射，并如图6B所示，维持着发散角
Figure BPA00001178465100104
到达波长选择基板23。此时，使波长选择部23R、23G、及23B的宽度比彩色滤光片24R、24G、及24B的宽度窄，并先在各波长选择部的边界部分上设置使激光12的所有波长的光反射的反射部25。反射部25的宽度W利用激光12的发散角
Figure BPA00001178465100105
以及波长选择基板23和彩色滤光片阵列24之间的距离d由下式求出。
Figure BPA00001178465100106
通过设置该反射部25，即使入射到波长选择基板23中的激光带有发散角
Figure BPA00001178465100107
也能够防止透射波长选择基板23的某颜色的激光入射到相邻的其他颜色的彩色滤光片中。因此，能够消除其他颜色的滤光片所引起的吸收损失，能够提高光利用效率。该反射部25优选地由金属薄膜(铝、银等)或者电介体多层膜等构成，并且对各颜色波长具有50％以上的反射率。
此外，如图7A所示，在彩色滤光片24R、24G、及24B的边界部分存在黑色矩阵24M的情况下、或者在液晶层22a内存在TFT或者布线部24T的情况下也一样。即、如果使波长选择部23R、23G、及23B的宽度比彩色滤光片24R、24G、及24B的宽度窄、并且在各波长选择部的边界部分上先设置使激光12的所有波长的光反射的反射部25，则能够提高光利用效率。另外，上述内容不仅适用于在画面水平方向上的相邻接的彩色滤光片之间，而且适用于画面垂直方向上相邻接的像素之间。即，使波长选择部23R、23G、及23B的长度(像素单位)比彩色滤光片24R、24G、及24B的长度(像素单位)短，并且在各波长选择部的像素边界部分上先设置使激光12的所有波长的光反射的反射部25(图7B)。
另外，反射部25不仅可以设置在由相邻的波长选择部之间所夹持的位置上，还可以如图8A～图8C所示那样设置。图8A是配置成波长选择部的一部分交迭在反射部25上的例子。图8B是配置成反射部25交迭在各波长选择部的边界部分上的例子。
在例如由电介体多层膜构成各波长选择部时，各波长选择部的端部有时因成膜时的“膜厚度下垂”而产生特性恶化。该“膜厚度下垂”是指，受成膜时蒸镀的方向等影响，在掩模24M的端部附近的区域中所蒸镀的膜厚比本来的厚度薄(图8C中的圆圈部)。在该区域中，得不到所希望的特性。此时，可以认为是本来不应该从波长选择部的端部附近透射的波长的光发生了透射，使损失增加。此外，相邻地成膜时，端部的位置精度变得严格。与之相对，如图8A及图8B所示，通过交迭一部分地进行成膜，能够消除因端部的“膜厚度下垂”所引起的影响，并且也能够缓和各波长选择部的端部的位置精度。
如上所述，根据本发明的第一实施方式所涉及的液晶显示装置10，能够使以低的吸收损失在波长选择基板23中进行了波长分离的各颜色的激光直接入射到彩色滤光片阵列24中。这样，无需对液晶面板22进行任何改造，即使温度发生变化，也能够简单地构成辉度均匀并且光利用效率高的液晶显示装置。
<第二实施方式>
图9A及9B是说明本发明的第二实施方式所涉及的液晶显示装置20的结构的图。图9A是从图1中的点A看到的矢向图，图9B是图1中的B-B线在XZ平面上的垂直剖面图，图9C是图1中的C-C线在XY平面上的垂直剖面图。另外，图9A中描绘成能够理解通过液晶面板22并在导光板14中传播的激光12(虚线箭头)。
该第二实施方式所涉及的液晶显示装置20与上述第一实施方式所涉及的液晶显示装置10相比，导光板31和波长选择基板33不同，其他结构相同。以下关于该不同的地方对液晶显示装置20进行说明。
导光板31与导光板14的构造基本相同，第一侧面31a的三棱镜的倾斜角度稍微不同。从激光光源光源11出射的激光12从与第一侧面31a相接的第二侧面31d进入导光板31内，碰到第一侧面31a的倾斜的反射部使传播方向弯曲90+θ度而.成为线状光(图9A)。因此，从导光板31的上表面31b出射光轴相对于XY平面仅倾斜角度θ的面状激光12(图9B)。
这样，通过向波长选择基板33出射光轴仅倾斜了角度θ的面状激光12，来防止在波长选择部中颜色变为不一致的激光由反射板21反射后再次返回到相同颜色的波长选择部中。因而，能够缩短光在导光板31内的传播距离，故能够极力抑制因导光板31所引起的光的吸收及反射损失，而获得高的光利用效率。另外，角度θ优选为10度以下。如果形成该角度，则能够将因光偏振旋转而产生的损失抑制在可忽略的1.5％的程度。
此时，依据波长选择部23R、23G、及23B的排列方向的节距Pg、波长选择基板33与反射板21间的距离Hg、及XY平面(与波长选择部23R、23G、及23B的排列方向正交的平面)上的从导光板14向波长选择基板33出射的激光的发散角α(图9B及图9C)，用下式表示入射到某彩色滤光片中的激光到移动到相邻的彩色滤光片为止的反射次数N。
N＝Pg/(2×Hg×tanα×sinθ)
多重反射次数越少，所能够构成的液晶显示装置的光利用效率越高。例如，如果考虑在波长选择基板33和反射板21之间以5次以内的反射次数向相邻的彩色滤光片入射，则假定节距Pg为100μm、距离Hg为15mm、以及角度α为5度时，角度θ为0.45度以上即可。即，角度θ优选为是满足下式的值。
θ≥sin-1(Pg/(10×Hg×tanα))
此外，从图9B也可知，透射波长选择基板33的激光也带有角度θ地入射到彩色滤光片阵列24中。因而，需要错开波长选择基板33与彩色滤光片阵列24之间的位置关系。一般地，如图9D所示，彩色滤光片阵列24的各彩色滤光片24R、24G、及24B的各颜色排列成条状。因而，如果波长选择基板33和彩色滤光片阵列24之间的距离为L，则波长选择基板33的位置是使各颜色一致的波长选择基板23在上述的垂直方向位置上仅错开δ＝L×tanθ的位置。这样，如果将波长选择基板33的位置仅错开δ，则能够使透射波长选择基板33的激光入射到所希望的颜色的彩色滤光片中。
如上所述，根据本发明的第二实施方式所涉及的液晶显示装置20，能够与上述第一实施方式一样，无需对液晶面板22施加任何改造，能够简单地构成液晶显示装置，即使温度发生变化，该液晶显示装置也能够获得均匀的辉度和高的光利用效率。当然，如在上述第一实施方式中所述，在波长选择基板33中也可以包括反射部25的结构，该反射部25用于避免由液晶面板22内的黑色矩阵24M、TFT或者布线部24T所产生的影响。
<第三实施方式>
图10A及图10B是说明本发明第三实施方式所涉及的液晶显示装置30的结构的图。图10A是从图1中的点A看到的矢向图，图10B是图1中的B-B线在XZ平面上的垂直剖面图。另外，图10A中描绘成能够理解透射液晶面板32并在导光板14中传播的激光12(虚线箭头)。
该第三实施方式所涉及的液晶显示装置30与上述第一实施方式所涉及的液晶显示装置10相比，波长选择基板23和液晶面板32的结构不同，其他的结构相同。以下关于该不同的地方对液晶显示装置30进行说明。
液晶面板32包括液晶层22a、波长选择基板23、下侧玻璃板22b、上侧玻璃板22c、下侧偏振板22d、上侧偏振板22e。该液晶面板32是将在液晶显示装置10中处于液晶面板22的外部的波长选择基板23内置于液晶面板32中的构造。此外，液晶层22a配置在波长选择基板23的上侧。
从导光板14的上表面14b出射的面状激光12中的偏振方向一致的激光透射下侧偏振板22d.而入射到波长选择基板23中。波长选择基板23利用波长选择部23R、23G、及23B仅透射规定的颜色的光，并反射除规定的颜色以外的光。被反射的颜色不一致的激光被再次入射到导光板14中并由反射板21反射后，再次通过导光板14及下侧偏振板22d入射到波长选择基板23中。反复进行该透射及反射。
如上所述，根据本发明的第三实施方式所涉及的液晶显示装置30，能够使以低的吸收损失在波长选择基板23中进行了波长分离的各颜色激光直接入射到液晶层22a中。这样，能够简单地构成即使温度发生变化也能够获得辉度均匀并且光利用效率高的液晶显示装置。此外，通过将波长选择基板23内置于液晶面板32中，能够省略彩色滤光片阵列，并且由于对液晶层22a的配置进行了对策，所以能够期待降低制造成本的同时减少光吸收损失。
另外，在该液晶显示装置30中，当激光12以发散角
Figure BPA00001178465100141
入射到导光板14中时(参照图6A)，也可以通过设置反射部25来抑制光吸收损失。另外，也可以配置成使反射部25交迭在波长选择部的边界部分上。图11A及图11B是在波长选择基板23内设有使激光12的所有波长的光反射的反射部25的例子。反射部25的宽度及长度与TFT或者布线部24T的面积相同，或者当激光以角度θ入射到波长选择基板23中时(参照图9A)，只要先形成将该角度θ考虑在内的反射部25的宽度以及长度即可。
<第四实施方式>
图12A及图12B是说明本发明第四实施方式所涉及的液晶显示装置40的结构的图。图12A是图1中的B-B线在XZ平面上的垂直剖面图，图12B是图12A的圆圈部的放大图。
该第四实施方式所涉及的液晶显示装置40与上述第三实施方式所涉及的液晶显示装置30相比，不同的是设有金属细线26来取代下侧偏振板22d，其他的结构相同。以下，关于该不同的地方对液晶显示装置40进行说明。
液晶显示装置40中，在波长选择基板23与下侧玻璃板22b之间设有金属细线26。该金属细线起线栅(wire grid)的作用。为了使金属细线具有线栅的作用，将例如宽度为30nm以及厚度为100nm左右的铝线在各颜色的波长选择部的排列方向上(参照图9D)以150nm左右的节距排列多根即可。通过该排列，从下侧玻璃板22b入射到波长选择基板23中的激光具有各波长选择部的排列方向(XZ平面)上的偏振光的情况下，该激光透射金属细线，具有与各波长选择部的排列方向正交的方向(XY平面)上的偏振光的情况下，该激光由金属细线反射。
一般，液晶面板32中所使用的下侧偏振板22d是利用了碘等的双色性的偏振板，但是线栅对向透射轴方向偏振的光的吸收少。因而，采用金属细线26比采用下侧偏振板22d更能提高光利用效率。另外，在将反射部25和金属细线26用相同材料(铝等)成形时，由于能够利用相同的工序进行加工，所以与采用下侧偏振板22d的情况相比，能够大幅降低成本。
该金属细线26也可以设置在波长选择基板23和液晶层22a之间(图12C)。在该构造的情况下，在波长选择基板23与反射板21之间吸收光的部件不存在了，能够消除在波长选择基板23与反射板21之间往复反射的激光的吸收损失。另外，.不言自明的是，入射到液晶层22a中的激光12的偏振方向由金属细线26维持。
如上所述，根据本发明的第四实施方式所涉及的液晶显示装置40，能够使以低的吸收损失在波长选择基板23中进行了波长分离的各颜色的激光直接入射到液晶层22a中。这样，能够简单地构成即使温度发生变化也能够获得辉度均匀并且光利用效率高的液晶显示装置。
另外，在上述的第一～第四实施方式所涉及的液晶显示装置10～40中，为了使激光12在入射到导光板14或者34中之前其消光比为规定值以上，也可以考虑插入偏振板27。图13是表示插入有偏振板27的液晶显示装置的一个例子的从图1中的点A看到的矢向图。另外，图13中描绘成能够理解透射液晶面板22并且在导光板14中传播的激光12(虚线箭头)。
一般，入射到液晶层22a中的激光需要3000∶1以上的消光比，如果低于该值，有图像对比度降低的问题。此外，下侧偏振板22d是利用了碘等的双色性的偏振板，当消光比为3000∶1左右的情况下，得知相对于向透射轴方向偏振的激光吸收12％左右。采用线栅作为下侧偏振板22d的情况下，得知相对于向透射轴方向偏振的激光吸收10％左右。因而，假如在波长选择基板23与反射板21之间进行5次往返，则利用了碘等的双色性的偏振板吸收激光的强度的70％，即使是线栅也吸收65％以上。
于是，在图13的例子中，在激光光源单元11和导光板14之间插入偏振板27来提高偏振度。例如，如果采用具有100∶1左右的消光比的偏振板27和具有30∶1左右的消光比的下侧偏振板22d，则入射到液晶层22a中的激光具有3000∶1的消光比。当然，也可以不采用偏振板27，而从激光光源单元11出射偏振为100∶1以上的激光12。
<第五实施方式>
图14A是说明本发明的第五实施方式所涉及的液晶显示装置50的结构的图。图14A是从图1中的点A看到的矢向图。另外，图14A中，描绘了省略掉反射板21、波长选择基板23、及液晶面板22的结构的矢向图。
该第五实施方式所涉及的液晶显示装置50与上述第一～第四实施方式所涉及的液晶显示装置10～40相比，不同的是进一步增加了包括三棱镜51、致动器52、和控制装置53的振动部，其他的结构相同。以下关于该不同的地方对液晶显示装置50进行说明。
从激光光源单元11出射的激光12利用三棱镜51使传播方向弯曲90度之后，从第二侧面14d进入导光板14。致动器52使三棱镜51在导光板14的宽度方向上振动(水平移动)，对向导光板14入射的激光12进行一维扫描。这样，通过对向导光板14入射的激光12进行扫描，即使在激光12的特性(profile)发生变化的情况下，也能够维持液晶面板22或者32的辉度均匀。以下具体说明该效果。
一般，如果考虑到个体差、温度变化、以及经时变化，半导体激光器16的光的垂直方向上的发散角θs在30～50度左右的范围内产生偏差，并且水平方向上的发散角θt在5～20度左右的范围内产生偏差(图14B)。为了确认该偏差的影响，图15A～图15C是使发散角为50度的激光入射到下述导光板中时的强度的例示图，即该导光板设计成使激光的水平方向θt的发散角为40度并且辉度均匀。
不扫描从激光光源单元11出射的激光12时，如图15A所示，导光板的中心部分的辉度降低，会产生辉度不均。另一方面，扫描从激光光源单元11出射的激光12时，如图15B及图15C所示，在整个导光板上不会产生大的辉度差，结果不产生可识别的辉度不均。另外，图15B是正弦波状地扫描激光时的数据，图15B是锯齿状地扫描激光时的数据。
另外，如果能够扫描激光12，即使不是采用了上述的三棱镜51及致动器52的结构，也可以是采用了例如多角镜及fθ透镜的结构。
此外，也可以考虑与扫描同步地改变激光12的光量。例如，预先与致动器52的位置相关联地求出导光板14的上表面14b上的辉度不均匀的地方以及所需要的光量，并先存储在控制装置53中。这样，控制装置53能够按照存储信息和致动器52的位置将从激光光源单元11输出的激光12的光量调整为最佳。
此外，对使用检测光量的传感器阵列54的情况进行考察。例如，如图14C所示，在图14A的结构中，于导光板14上设置传感器阵列54，并将传感器阵列54所检测的信息反馈连接到控制装置53上。这样，由于能够将初始状态的辉度的不均匀的地方和需要的光量从传感器阵列54通知给控制装置53，来调整从激光光源单元11输出的激光12的光量(例如，只是导光板14的一部分(图14C的虚线矩形部分)传播激光)，所以能够修正辉度偏差。另外，在使用三基色激光光源的情况下，通过用传感器阵列54检测各个颜色的信息，不仅能够修正辉度偏差，也能够修正颜色偏差。
此外，也可以考虑根据输入到液晶面板22或者32中的图像数据的每个颜色的明暗来控制激光的光量。例如，将输入到液晶面板22或者32中的图像数据连接到控制装置53上。这样，能够进行下述控制：在扫描图像图案的暗的部分的定时降低激光12的光量，在扫描明亮的部分的定时增加光量。因此，虽然是单一光源，但是能够局部地控制光量，可有助于提高对比度并降低耗电量。特别是，当从激光光源单元11出射的激光12的横模(导光板14的宽度方向)为单模时，由于能够使激光12与该宽度方向大致平行地传播，所以能够与图像数据的较小的区域相对应地来控制光量。
另外，在将W级的高功率半导体激光器用作激光光源单元11时，由于激光的出射直径达数μm以上，故优选为如下所述的结构。图14B中示出了一般的高功率半导体激光器16的构造。该半导体激光器16的结构是在基板16c上载置有由熔覆层16b夹持的活性层16a。活性层16a的折射率设定为比熔覆层16b的折射率大。在半导体激光器16中，为了使出射的激光功率密度为一定以下，使活性层的宽度Wa为数十～数百μm、活性层的厚度Da为5μm左右。因此，半导体激光器16在宽度方向上横模以多模振荡，在厚度方向上，横模以单模振荡，故关于厚度方向可以作为点光源来使用。因而，可以通过使导光板14的宽度方向和半导体激光器16的厚度方向一致的配置来构成激光光源单元11。
此外，上述说明中，对吸收与导光板14的宽度方向相关的激光特性的变动的方法进行了说明，但是如果按如下方式构成，也能够吸收与导光板14的厚度方向相关的激光的特性的变动。例如，对下述情况进行考察，即、将横模相对于导光板14的厚度方向具有多模的上述半导体激光器16用作光源的情况。图16是表示将半导体激光器16出射的激光12向三棱镜51入射为止的结构的例子的图。
图16中，从半导体激光器16出射的激光12即使透射准直透镜13h也不变为平行，仍以发散角ψ传播。其中，设有柱型光学积分器82，该柱型光学积分器82设计成使从半导体激光器16出射的激光12全部入射。在该柱型光学积分器82的前端，设有仅在导光板14的厚度方向具有功率的双面凸透镜81(lenticular lens)。使双面凸透镜18的功率具有将激光12相对于平行光束发散到比角度ψ还充分大的角度ω的作用。这样，从柱型光学积分器82出射的激光12由双面凸透镜81进行发散，并且在柱型光学积分器82中混合。这样，激光12在柱型光学积分器82的出射端面内的分布变得均匀，并且，其发散角ω由于比角度ψ充分大，所以大致成为角度ω。因而，假设即使激光12的发散角发生变动，从柱型光学积分器82出射的出射角的变动也很小。此外，即使从半导体激光器16出射的激光12的光量分布发生偏移，由于利用双面凸透镜81和柱型光学积分器82进行了混合，所以在柱型光学积分器82的出射面中，面内分布仍是均匀的。
如上所述，根据本发明的第五实施方式所涉及的液晶显示装置50，通过对向导光板14入射的激光12进行一维扫描，即使激光12的特性发生变动，也能够将液晶面板22或32的辉度维持均匀。
另外，即使将该第五实施方式中所说明的方式应用于除上述第一～第四实施方式中所说明的结构以外的结构的情况下，也能够同样地发挥本实施方式中所说明的效果，其中，第一～第四实施方式中所说明的结构采用了导光板14、反射板21、及液晶面板22和32，第五实施方式中所说明的方式为：采用了包括三棱镜51、致动器52、控制装置53、及传感器阵列54的振动部、并且对激光12进行扫描来实现辉度的均匀化的方式，和与扫描同步、或者根据传感器阵列54的测量数据、或者根据输入到液晶面板22或32中的输入图像数据来改变激光12的光量的方式。
<第六实施方式>
图17A及图17B是说明本发明的第六实施方式所涉及的液晶显示装置60的结构的图。图17A是从图1中的点A看到的矢向图。17B是从图17A的点F看到的矢向图。另外，图17A中，描绘了省略掉了反射板21、波长选择基板23、及液晶面板22的结构的矢向图。
该第六实施方式所涉及的液晶显示装置60与上述第五实施方式所涉及的液晶显示装置50相比不同的是，进一步在振动部上增加了反射镜71、三棱镜72、及致动器73，其他的结构相同。以下关于该不同的地方对液晶显示装置60进行说明。
从激光光源单元11出射的激光12利用反射镜71将传播方向弯曲90度，而向导光板14的厚度方向前进。该激光12进一步利用三棱镜72将传播方向弯曲90度而向导光板14的宽度方向前进。该激光12入射到三棱镜51中。致动器73使三棱镜72在与致动器52正交的方向上振动(水平移动)。如上所述，致动器52使三棱镜51在导光板14的宽度方向上振动(水平移动)。通过这两个振动，利用致动器73使在导光板14的厚度方向上振动，利用致动器52使在导光板14的宽度方向上振动，结果能够将向导光板14入射的激光12进行二维扫描。
如上所述，根据本发明的第六实施方式所涉及的液晶显示装置60，通过对向导光板14入射的激光12进行二维扫描，即使激光12的特性发生变动，也能够将液晶面板22或者32的辉度维持均匀。
另外，即使将该第六实施方式中所说明的方式应用于除上述第一～第四实施方式中所说明的结构以外的结构的情况下，也能够同样地发挥本实施方式中所说明的效果，其中，第一～第四实施方式中所说明的结构采用了导光板14、反射板21、及液晶面板22和32，第六实施方式中所说明的方式为：采用了包括三棱镜51、致动器52、控制装置53、传感器阵列54、反射镜71、三棱镜72、及致动器73的振动部、并且对激光12进行扫描来实现辉度的均匀化的方式，和与扫描同步、或者根据传感器阵列54的测量数据、或者根据输入到液晶面板22或32中的输入图像数据来改变激光12的光量的方式(参照图17C)。
<第七实施方式>
图18A及图18B是说明本发明第七实施方式所涉及的液晶显示装置70的结构的图。图18A是从图1中的点A看到的矢向图，图18B是图1中的B-B线的垂直剖面图。另外，图18A中，描绘成能够理解透射液晶面板22并在导光板14中传播的激光12(虚线箭头)。
该第七实施方式所涉及的液晶显示装置70提供可适用于上述第一～第六实施方式所涉及的液晶显示装置10～60的、将波长选择基板23和液晶面板22固定到导光板14上的固定构造。
在导光板14的上表面14b上设有用于嵌入波长选择基板23的凹部101。在该凹部101的周围的两边或者四边上竖立着肋部102，在该肋部102的内侧设有用于将液晶面板22载置到波长选择基板23上的台阶部103。
制造液晶显示装置70时，首先，波长选择基板23以与肋部102的任意两边抵靠的状态被嵌入到凹部101中。在波长选择基板23和肋部102之间有缝隙的情况下，通过插入板簧105等进行固定即可。接着，液晶面板22以与肋部102的任意两边抵靠的状态被载置到台阶部103上。在液晶面板22和肋部102之间存在缝隙的情况下，通过插入板簧105等进行固定即可。另外，固定方式可以采用除板簧105以外的各种公知技术。
如上所述，根据本发明的第七实施方式所涉及的液晶显示装置70，可容易地对波长选择基板23和液晶面板22进行定位。此外，肋部102由于对弯曲或者扭拧起到补强的作用，对特别是想提高刚度的大型液晶电视等来说作为辉度不均的对策是有效的。
另外，在上述各实施方式中，作为激光光源单元11的例子，示出了采用红色激光光源11r、绿色激光光源11g、及蓝色激光光源11b的例子。但是，激光光源单元11并不限于此。例如，如果采用激发蓝色激光的含镨氟化物激光器作为光源，能够以单一光源产生多个波长的光。另外，也可以采用将多个波长的半导体激光器封装在一个封装包内的结构的半导体激光器。此外，也可以按照各个颜色分别准备多个光源，并且将多个光进行合成。此时，也可以将来自于横模为单模的多个同颜色光源的光进行合成。
工业实用性
本发明可用于使用激光光源作为光源的液晶显示装置等中，特别是适用于想高效率并且简单地获得均匀辉度的情况等。
附图标记说明
10～70液晶显示装置
11激光光源单元
11r、11g、11b光源
12、12r、12g、12b激光
12K、12L  分色镜
13r、13g、13b准直透镜
14导光板
14p立式棱镜
14f、14g  曲面
15a、15b折射率膜
16半导体激光器
21反射板
22、32液晶面板
22a液晶层
22b、22c  玻璃板
22d、22e、27偏振板
23波长选择基板
23R、23G、23B波长选择部
23c格子图案
23M掩模
24彩色滤光片阵列
24R、24G、24B彩色滤光片
24M黑色矩阵
24T TFT或者布线部
25反射部
26金属细线
51、72三棱镜
52、73致动器
53控制装置
54传感器阵列
71反射镜.
81双面凸透镜
82柱型光学积分器
101凹部
102肋部
103台阶部
105板簧

Claims (29)

1.一种液晶显示装置，是采用了侧光式背光的液晶显示装置，包括：
激光光源单元，出射具有不同的多个波长的激光；
导光板，使上述激光从侧面入射，并且作为带有规定的发散角的二维激光从与该侧面垂直的上表面出射；
液晶面板，在内部具有与上述多个波长相对应的彩色滤光片；
波长选择基板，与上述彩色滤光片的排列相对应地设置在上述液晶面板和上述导光板的上表面侧之间，并且关于上述多个波长的每一个排列有波长选择部，该波长选择部透射规定波长的激光，并且反射除该规定波长以外的激光；
反射体，设置在与上述导光板的上表面对置的底面侧，并且对由上述波长选择基板反射并从上述导光板穿过来的激光进行反射，从而经由上述导光板使该激光再次入射到上述波长选择基板中。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，上述波长选择基板的上述波长选择部的宽度及长度比上述彩色滤光片的宽度及长度短，在上述波长选择部邻接的边界部分上具有反射部，该反射部使得从上述激光光源单元输出的所有波长的激光反射50％以上。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其特征在于，上述反射部由金属薄膜或者电介体多层膜构成。
4.如权利要求3所述的液晶显示装置，其特征在于，上述反射部设置在一部分与邻接的两个上述波长选择部交迭的位置上。
5.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，根据垂直于上述波长选择部的排列方向的轴与入射到上述波长选择部中的激光的主光线的光轴间所成的角度θ、以及上述彩色滤光片和上述波长选择基板间的距离，上述波长选择基板的上述波长选择部的配置与上述彩色滤光片的排列错开。
6.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，利用上述波长选择部的排列方向的节距Pg、上述波长选择基板与反射体之间的距离Hg、以及与上述波长选择部的排列方向正交的平面上的从导光板向上述波长选择基板出射的激光的发散角α，上述所成的角度θ被设定为满足下式的值：
10≥θ≥sin-1(Pg/(10×Hg×tanα))。
7.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，上述导光板在与上述波长选择部的排列方向平行的平面及正交的平面的至少任一平面中以规定的发散角出射激光。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述导光板在上述底面的至少一部分上具有反射部，该反射部使从上述侧面入射的激光的行进方向向上述上表面方向弯曲，
在上述反射部上带有倾斜度地形成有多个三棱镜、梯形棱镜、以及具有曲面的棱镜中的任一种，被上述入射的激光所照射的棱镜的范围在与上述导光板的上表面平行的方向上被设定为1μm以上20μm以下。
9.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，上述反射体是设置在上述导光板的底面上的全反射棱镜。
10.如权利要求1所述的液晶显示装置，其特征在于，还具有振动部，该振动部使得从上述激光光源单元出射的激光在上述导光板的宽度方向以及厚度方向的至少任一方向上振动。
11.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，上述振动部还具有控制部，该控制部根据上述导光板的辉度分布或者由上述液晶面板显示的图像数据来单独地对从上述激光光源单元出射的上述多个波长的每一个波长的激光的光量进行调整。
12.如权利要求11所述的液晶显示装置，其特征在于，上述控制部根据从上述激光光源单元入射到上述导光板中的激光的位置来单独地调整从上述激光光源单元出射的激光的光量。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其特征在于，上述控制部根据从上述激光光源单元向上述导光板入射规定光量的激光时从上述导光板出射的激光的各波长的一维或者二维辉度分布来对从上述激光光源单元出射的激光的光量进行单独调整。
14.如权利要求10所述的液晶显示装置，其特征在于，上述激光光源单元产生关于规定的方向横模为单模的激光，并且将由该激光所转换的与该规定方向大致平行的平行光入射到上述导光板的侧面中。
15.如权利要求14所述的液晶显示装置，其特征在于，上述激光光源单元包括产生关于活性层的厚度方向横模为单模的激光的半导体激光光源。
16.一种液晶显示装置，是采用了侧面式背光的液晶显示装置，包括：
激光光源单元，出射具有不同的多个波长的激光；
导光板，使上述激光从侧面入射，并且作为带有规定的发散角的二维激光从与该侧面垂直的上表面出射；
液晶面板，设于上述导光板的上表面侧，并且在内部具有波长选择基板，该波长选择基板关于上述多个波长的每一个排列着透射规定波长的激光并且反射除该规定的波长以外的激光的波长选择部；
反射体，设于与上述导光板的上表面对置的底面侧，将由上述波长选择基板反射而从上述导光板中穿过来的激光进行反射，并经由上述导光板使该激光再次入射到上述波长选择基板中。
17.如权利要求16所述的液晶表示装置，其特征在于，在上述波长选择部邻接的边界部分上具有反射部，该反射部使从上述激光光源单元输出的所有波长的激光反射50％以上。
18.如权利要求17所述的液晶表示装置，其特征在于，上述反射部由金属薄膜或者电介体多层膜构成。
19.如权利要求18所述的液晶表示装置，其特征在于，上述反射部设置在一部分与邻接的两个上述波长选择部交迭的位置上。
20.如权利要求16所述的液晶表示装置，其特征在于，利用上述波长选择部的排列方向的节距Pg、上述波长选择基板与反射体之间的距离Hg、以及与上述波长选择部的排列方向正交的平面上的从导光板向上述波长选择基板出射的激光的发散角α，垂直于上述波长选择部的排列方向的轴与入射到上述波长选择部中的激光的主光线的光轴之间所成的角度θ被设定为满足下式的值：
10≥θ≥sin-1(Pg/(10×Hg×tanα))。
21.如权利要求16所述的液晶表示装置，其特征在于，上述导光板在与上述波长选择部的排列方向平行的平面及正交的平面的至少任一平面中以规定的发散角出射激光。
22.如权利要求21所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述导光板在上述底面的至少一部分上具有反射部，该反射部使从上述侧面入射的激光的行进方向向上述上表面方向弯曲，
在上述反射部上带有倾斜度地形成有多个三棱镜、梯形棱镜、以及具有曲面的棱镜中的任一种，被上述入射的激光所照射的棱镜的范围在与上述导光板的上表面平行的方向上被设定为1μm以上20μm以下。
23.如权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，
上述反射体是设置在上述导光板的底面上的全反射棱镜。
24.如权利要求16所述的液晶显示装置，其特征在于，还具有振动部，该振动部使得从上述激光光源单元出射的激光在上述导光板的宽度方向以及厚度方向的至少任一方向上振动。
25.如权利要求24所述的液晶显示装置，其特征在于，上述振动部还具有控制部，该控制部根据上述导光板的辉度分布或者由上述液晶面板显示的图像数据来对从上述激光光源单元出射的上述多个波长的每一个波长的激光的光量进行单独调整。
26.如权利要求25所述的液晶显示装置，其特征在于，上述控制部根据从上述激光光源单元入射到上述导光板中的激光的位置来单独地调整从上述激光光源单元出射的激光的光量。
27.如权利要求26所述的液晶显示装置，其特征在于，上述控制部根据从上述激光光源单元向上述导光板入射规定光量的激光时从上述导光板出射的激光的各波长的一维或者二维辉度分布来对从上述激光光源单元出射的激光的光量进行单独调整。
28.如权利要求26所述的液晶显示装置，其特征在于，上述激光光源单元产生关于规定的方向横模为单模的激光，并且将由该激光所转换的与该规定方向大致平行的平行光入射到上述导光板的侧面中。
29.如权利要求28所述的液晶显示装置，其特征在于，上述激光光源单元包括产生关于活性层的厚度方向横模为单模的激光的半导体激光光源。
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