JP2006227117A - Liquid crystal display device - Google Patents

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JP2006227117A JP2005038239A JP2005038239A JP2006227117A JP 2006227117 A JP2006227117 A JP 2006227117A JP 2005038239 A JP2005038239 A JP 2005038239A JP 2005038239 A JP2005038239 A JP 2005038239A JP 2006227117 A JP2006227117 A JP 2006227117A
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Takayuki Kasahara
孝幸 笠原
Hiroshi Kawamura
博至 河村
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Iiyama Corp
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Iiyama Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal display device capable of attaining high luminance by efficiently and reliably irradiating a liquid crystal module with light emitted from LEDs. <P>SOLUTION: The liquid crystal display device 30 is provided with the liquid crystal module 32 display displaying a video image and a backlight device 33 irradiating the rear surface of the liquid crystal module 32 with light, wherein the backlight device 33 includes: a plurality of LEDs 46 to be light sources; parallel light conversion lenses 49 disposed in front of the LEDs 46 and converting light emitted from the LEDs 46 into parallel light; polarization conversion means 50 unifying light passing through the parallel light conversion lenses 49 in either one polarization state of a P wave and a S wave so that the polarization state is made coincident with the transmission axis of a polarizing plate 44 located on the rear side of the liquid crystal module 32; and luminance uniformizing lenses 56 dispersing light passing through the polarization conversion means 50 to irradiate the rear surface of the liquid crystal module 32 with the dispersed light, and one parallel light conversion lens 49, one polarization conversion means 50 and one luminance uniformizing lens 56 are provided for each of the LED 46. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶モジュールとバックライト装置とを具備する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device including a liquid crystal module and a backlight device.

図15に示すように、液晶表示装置10は、TFTアレイ基板11とカラーフィルタ基板12とによって液晶材料13を挟み込んで構成されている液晶モジュール14と、液晶モジュール14の背面側に配置されて液晶モジュール14に照射光を出射するバックライト装置15とを有している。バックライト装置15は、光源16と、光源16が照射した光を液晶モジュール14の背面に導く導光板17とを有している。
なお、LEDを光源とするバックライト装置は、3色のLEDを利用することによってバックライトの色を自由に変更でき、点灯制御が容易になることによって動画特性を向上させることができ、さらに水銀不使用(Hgフリー)にも対応することができる。
As shown in FIG. 15, the liquid crystal display device 10 includes a liquid crystal module 14 having a liquid crystal material 13 sandwiched between a TFT array substrate 11 and a color filter substrate 12, and a liquid crystal module 14 disposed on the back side of the liquid crystal module 14. The module 14 includes a backlight device 15 that emits irradiation light. The backlight device 15 includes a light source 16 and a light guide plate 17 that guides light emitted from the light source 16 to the back surface of the liquid crystal module 14.
Note that the backlight device using LEDs as the light source can freely change the color of the backlight by using three colors of LEDs, can improve the moving image characteristics by facilitating lighting control, and can further improve mercury characteristics. Non-use (Hg-free) can also be handled.

バックライト装置15の光源16としてLEDを用いることがあるが、従来の冷陰極線管と比較して同等以上の輝度が必要とされている。
しかし、液晶モジュール14の背面側の照射光を受ける部分には、特定の方向に透過軸を有する偏光板18が設けられているので、バックライト装置15が照射した光の全てが液晶モジュール14内に入射されるわけではなく、偏光板18の透過軸と一致しない偏光については単に熱に変換されているだけであり、高輝度化を目指す上で効率が悪いと言う課題があった。
An LED may be used as the light source 16 of the backlight device 15, but a luminance equal to or higher than that of a conventional cold cathode ray tube is required.
However, since a polarizing plate 18 having a transmission axis in a specific direction is provided in a portion receiving the irradiation light on the back side of the liquid crystal module 14, all of the light irradiated by the backlight device 15 is inside the liquid crystal module 14. In other words, the polarized light that does not coincide with the transmission axis of the polarizing plate 18 is merely converted into heat, and there is a problem that the efficiency is poor when aiming at high luminance.

このような課題を解決するために、光源であるLEDから照射された光の偏光をそろえる偏光変換手段について、特許文献1に開示されている。ただし、特許文献1に開示されている装置は、液晶表示装置ではなく、プロジェクター装置である。   In order to solve such problems, Patent Document 1 discloses a polarization conversion unit that aligns the polarization of light emitted from an LED that is a light source. However, the device disclosed in Patent Document 1 is not a liquid crystal display device but a projector device.

特開2000−221499号公報JP 2000-212499 A

特許文献1の図1や図2等に開示されているように、偏光変換手段を設けた表示装置においては、複数のLEDに対して1個の偏光変換手段および1個の集光レンズを設けている。
しかし、このような構成では、複数のLEDが照射する光について偏光変換を行なったり集光等の調整を行なう場合、光の漏れ等によって効率良く確実に実行できないおそれがあるという課題があった。
また、液晶モジュールが大画面化しつつある近年においては、複数のLEDに対して1個の偏光変換手段や1個の集光レンズ等を設ける場合、偏光変換手段や集光レンズを極めて大型のものを採用せざるを得ず、コストアップに繋がる。
As disclosed in FIG. 1 and FIG. 2 of Patent Document 1, in a display device provided with polarization conversion means, one polarization conversion means and one condenser lens are provided for a plurality of LEDs. ing.
However, in such a configuration, there has been a problem that when performing polarization conversion or adjustment of light collection or the like on light emitted from a plurality of LEDs, there is a possibility that the light cannot be efficiently and reliably executed due to light leakage or the like.
Further, in recent years when liquid crystal modules are becoming larger in screen, when one polarization conversion means, one condenser lens, etc. are provided for a plurality of LEDs, the polarization conversion means and the condenser lens are extremely large. Must be adopted, leading to increased costs.

そこで、本発明者は、LEDと偏光変換手段等との配置を様々に検討し、本発明に想到した。   Therefore, the present inventor has studied the arrangement of the LED and the polarization conversion means in various ways and has arrived at the present invention.

すなわち、本発明は上記目的を達成すべくなされ、その目的とするところは、LEDから照射される光を効率よく確実に液晶モジュールに照射させ、高輝度化を達成しうる液晶表示装置を提供することにある。   That is, the present invention has been made to achieve the above object, and the object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that can achieve high luminance by irradiating the liquid crystal module with light emitted from the LED efficiently and reliably. There is.

本発明にかかる液晶表示装置によれば、映像を表示する液晶モジュールと、該液晶モジュールの背面に照射光を照射するバックライト装置とを具備する液晶表示装置において、前記バックライト装置は、光源である複数のLEDと、該LEDの前面に配置され、LEDから照射される光を平行光に変換する平行光変換レンズと、該平行光変換レンズを通過した光を前記液晶モジュールの背面側に設けられている偏光板の透過軸と一致するようにP波またはS波のいずれか一方の偏光にそろえる偏光変換手段と、該偏光変換手段を通過した光を分散させて前記液晶モジュールの背面に照射する輝度均一化レンズとを有しており、1個の前記LEDに対して、前記平行光変換レンズと、前記偏光変換手段と、前記輝度均一化レンズとがそれぞれ1個ずつ設けられていることを特徴としている。
この構成を採用することにより、1個のLEDが照射した光は1個の平行光変換レンズで平行光に変換され、1個の偏光変換手段により偏光変換され、1個の輝度均一化レンズにより分散されるので、1個のLEDが照射した光の変換が漏れなく確実に実行され、高輝度化が図れる。またLEDが複数あって、それぞれ異なる色や特性を有する場合には、各LEDの色や特性に適合した変換が実施できる。そして、1個の大型のレンズ等を採用しなくても良いのでコストダウンにも寄与する。
According to the liquid crystal display device of the present invention, in the liquid crystal display device including a liquid crystal module that displays an image and a backlight device that irradiates the back surface of the liquid crystal module, the backlight device is a light source. A plurality of LEDs, a parallel light conversion lens that is disposed on the front surface of the LED and converts light emitted from the LEDs into parallel light, and light that has passed through the parallel light conversion lens is provided on the back side of the liquid crystal module. A polarization converter that aligns with either the P-wave or S-wave polarization so as to coincide with the transmission axis of the polarizing plate, and disperses the light that has passed through the polarization converter to irradiate the back surface of the liquid crystal module. The parallel light conversion lens, the polarization conversion unit, and the brightness uniformizing lens are each 1 for each of the LEDs. It is characterized in that is provided by.
By adopting this configuration, light emitted from one LED is converted into parallel light by one parallel light conversion lens, polarized by one polarization conversion means, and converted by one luminance uniforming lens. Since it is dispersed, the conversion of the light irradiated by one LED is executed without fail and high brightness can be achieved. In addition, when there are a plurality of LEDs and each has a different color and characteristic, conversion suitable for the color and characteristic of each LED can be performed. Further, it is not necessary to use one large lens or the like, which contributes to cost reduction.

また、前記複数の偏光変換手段は、隣り合うビームスプリッタとの間に1/2波長板を設けて成ることを特徴としてもよい。
この構成によれば、ビームスプリッタで反射された偏光は、隣のビームスプリッタに入射するが、隣のビームスプリッタに入射される前に偏光変換され、隣のビームスプリッタにおいて透過する偏光と同一方向に反射して隣のビームスプリッタから出射される。このように、ビームスプリッタと1/2波長板とを連続して配置するだけのコンパクトな構成で偏光変換を確実に実行できる。
Further, the plurality of polarization conversion means may be characterized in that a half-wave plate is provided between adjacent beam splitters.
According to this configuration, the polarized light reflected by the beam splitter is incident on the adjacent beam splitter, but is polarized before being incident on the adjacent beam splitter, and in the same direction as the polarized light transmitted by the adjacent beam splitter. Reflected and emitted from the adjacent beam splitter. In this way, polarization conversion can be reliably performed with a compact configuration in which the beam splitter and the half-wave plate are continuously arranged.

また、カラーフィルタの透過波長を考慮した波長の光のみを透過させ、それ以外の波長の光を透過しない波長選択手段が設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、LEDが照射する光のうち、必要としない波長部分を反射もしくは吸収することができ、液晶モジュールにて表示される映像の色の再現性を良くすることができる。
In addition, a wavelength selection unit that transmits only light having a wavelength that considers the transmission wavelength of the color filter and does not transmit light having other wavelengths may be provided.
According to this configuration, it is possible to reflect or absorb an unnecessary wavelength portion of the light emitted from the LED, and to improve the color reproducibility of the image displayed on the liquid crystal module.

また、前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、該整列された複数の前記輝度均一化レンズの光軸は、列の端部に向かうにしたがって、前記LED、前記平行光変換レンズおよび前記偏光変換手段の光軸からずらされて配置され、分散光の照射方向が前記整列したLEDの列の中心方向に向くように設けられていることを特徴としてもよい。
すなわち、従来は、液晶モジュールの外周縁近傍に位置するLEDからの照射光の全てが液晶モジュールに入射されるものではなく、液晶モジュールの外側に向けて照射されている部分が無駄になってしまっていたが、この構成によれば、レンズをLED位置毎に設計しなくても、液晶モジュールの外周縁近傍に位置するLEDからの照射光をLEDの列の中心方向に向けて照射でき、照射光が無駄になることを防ぎ、高輝度化に寄与する。
Further, the LED, the parallel light conversion lens, the polarization conversion means, and the brightness uniformizing lens are arranged in an up-down direction or a horizontal direction, respectively, and the optical axes of the aligned plurality of brightness uniformizing lenses are The LED, the parallel light conversion lens, and the polarization conversion means are arranged so as to be shifted from the optical axis toward the end of the row, and the direction of irradiation of the dispersed light is directed toward the center of the row of the aligned LEDs. It is good also as providing.
That is, conventionally, not all of the light emitted from the LEDs located near the outer periphery of the liquid crystal module is incident on the liquid crystal module, and the portion irradiated toward the outside of the liquid crystal module is wasted. However, according to this configuration, it is possible to irradiate the irradiation light from the LEDs located in the vicinity of the outer peripheral edge of the liquid crystal module toward the center direction of the LED rows without designing the lens for each LED position. This prevents light from being wasted and contributes to higher brightness.

また、前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、該整列された複数のLEDは、列の中心付近では隣接するLEDとの間隔が長く、列の端部に向かうにしたがって隣接するLEDとの間隔が短くなるように設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、列の端部側に存するLEDの照射光が液晶モジュールの中心に向くように設けられているために液晶モジュールの中心付近には十分な照射光が入射することとなる。このため、列の中心付近ではLEDの数を列の外側の数よりも少なくして液晶モジュールに入射される照射光が全体的に均一となるようにバランスをとることができる。
The LEDs, the parallel light conversion lens, the polarization conversion means, and the brightness uniformizing lens are arranged in an up-down direction or a horizontal direction, and the plurality of aligned LEDs are adjacent in the vicinity of the center of the column. The distance between the adjacent LEDs may be long, and the distance between the adjacent LEDs may be shortened toward the end of the column.
According to this configuration, since the irradiation light of the LEDs existing on the end side of the column is provided so as to face the center of the liquid crystal module, sufficient irradiation light is incident near the center of the liquid crystal module. For this reason, the number of LEDs can be made smaller than the number outside the column in the vicinity of the center of the column, so that the irradiation light incident on the liquid crystal module can be balanced as a whole.

また、前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズは、それぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、前記各LEDは、列の中心に対して同色のLEDが対称に配置されていることを特徴としてもよい。
複数色のLEDを有する場合にはLED各色の混色を行なう必要があるが、この構成を採用することによって、LEDの整列方向において各色の混色がムラなく行なうことができる。
Further, the LED, the parallel light conversion lens, the polarization conversion means, and the luminance uniformizing lens are arranged in an up-down direction or a horizontal direction, respectively, and each LED is an LED of the same color with respect to the center of the column May be arranged symmetrically.
In the case of having a plurality of colors of LEDs, it is necessary to mix the colors of the LEDs. By adopting this configuration, the colors of the colors can be mixed evenly in the LED alignment direction.

また、前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ複数個が前記液晶モジュールの背面側の上方から下方、および下方から上方に向けて照射光が照射されるように、前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列して配置され、前記上方から下方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第1の反射板が配置され、前記下方から上方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第2の反射板が配置されていることを特徴としてもよい。
この構成を採用することによって、バックライト装置を液晶モジュールの背面側の上下に配置するので、液晶表示装置全体の奥行きを短くすることができる。また、複数のLEDを上下それぞれに分けて配置したので、隣り合うLED同士の間隔をあけることができ、集光率を上げることができる。
A plurality of the LEDs, the parallel light conversion lens, the polarization conversion means, and the brightness uniformizing lens are irradiated with irradiation light from the upper side to the lower side and from the lower side to the upper side on the back side of the liquid crystal module. As described above, the liquid crystal module is arranged so as to be aligned in the horizontal direction at the back side upper side and the back side lower side, so that the light irradiated from the upper side to the lower side is reflected toward the back side of the liquid crystal module. One reflecting plate may be disposed, and a second reflecting plate may be disposed so as to reflect the light emitted from the lower side toward the upper side toward the back surface of the liquid crystal module.
By adopting this configuration, the backlight devices are arranged above and below the back side of the liquid crystal module, so that the entire depth of the liquid crystal display device can be shortened. Moreover, since several LED was divided and arrange | positioned at each upper and lower sides, the space | interval of adjacent LED can be opened and a condensing rate can be raised.

なお、前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ複数個が前記液晶モジュールの背面側の左方から右方、および左方から右方に向けて照射光が照射されるように、前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列して配置され、前記右方から左方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第3の反射板が配置され、前記左方から右方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第4の反射板が配置されていることを特徴としてもよい。
この構成によっても、液晶表示装置の奥行きを短くすることができる。また、隣り合うLED同士の間隔をあけることができ、集光率を上げることができる。
Note that a plurality of the LEDs, the parallel light conversion lens, the polarization conversion means, and the brightness uniformizing lens are irradiated from left to right and from left to right on the back side of the liquid crystal module. So that the light emitted from the right side to the left side is arranged on the back side right side and the back side left side of the liquid crystal module. A third reflector is disposed so as to reflect the light toward the left, and a fourth reflector is disposed so as to reflect the light emitted from the left to the right toward the back of the liquid crystal module. It is good also as a feature.
Also with this configuration, the depth of the liquid crystal display device can be shortened. Moreover, the space | interval of adjacent LED can be opened and a condensing rate can be raised.

また、第1〜第4の反射板は、前記液晶モジュールから離れた位置にある端部が液晶モジュールに近づく方向に湾曲して形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、反射板の端部を液晶モジュールに近づける方向に湾曲させた分だけ液晶表示装置の奥行きをさらに短くすることができる。
In addition, the first to fourth reflectors may be formed such that an end portion located away from the liquid crystal module is curved in a direction approaching the liquid crystal module.
According to this configuration, the depth of the liquid crystal display device can be further shortened by the amount that the end portion of the reflecting plate is curved in a direction approaching the liquid crystal module.

なお、第1〜第4の反射板は、平板状の基部と、該基部に対して基部の表面に対して非平行となる小反射板が複数個配置されて成ることを特徴としてもよい。
この構成によれば、液晶モジュールへ照射する光の角度調整を小反射板によって行なうので、反射板全体の奥行きを長く取らなくともよく、液晶表示装置の奥行きを短くすることができる。
The first to fourth reflectors may be characterized in that a flat base and a plurality of small reflectors that are non-parallel to the surface of the base with respect to the base are arranged.
According to this configuration, since the angle of the light applied to the liquid crystal module is adjusted by the small reflector, it is not necessary to increase the depth of the entire reflector, and the depth of the liquid crystal display device can be shortened.

本発明の液晶表示装置によれば、LEDからの照射光を効率良く液晶モジュールに入射できるため、LED自体の出力を高めたりLEDの個数を増やすことなく高輝度化を達成することができる。   According to the liquid crystal display device of the present invention, the light emitted from the LED can be efficiently incident on the liquid crystal module, so that high brightness can be achieved without increasing the output of the LED itself or increasing the number of LEDs.

(実施例1)
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
液晶表示装置30は、液晶モジュール32と、バックライト装置33とを具備している。バックライト装置33は、液晶モジュール32の背面側に配置されており、液晶モジュール32に対して照明光を照射する。
Example 1
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a liquid crystal display device of the present invention.
The liquid crystal display device 30 includes a liquid crystal module 32 and a backlight device 33. The backlight device 33 is disposed on the back side of the liquid crystal module 32 and irradiates the liquid crystal module 32 with illumination light.

液晶モジュール32は、液晶材料36をTFTアレイ基板38とカラーフィルタ基板40とが挟み込んで構成しており、TFTアレイ基板38が背面側、カラーフィルタ基板40が前面側に位置する。
TFTアレイ基板38は、透明基板上に形成されたマトリクス状の電極線の交点に薄膜トランジスタを配置して構成されたものである。
カラーフィルタ基板40の前面側には偏光板42が配置されており、TFTアレイ基板38の背面側にも偏光板44が配置されている。
The liquid crystal module 32 is configured by sandwiching a liquid crystal material 36 between a TFT array substrate 38 and a color filter substrate 40, and the TFT array substrate 38 is located on the back side and the color filter substrate 40 is located on the front side.
The TFT array substrate 38 is configured by arranging thin film transistors at intersections of matrix-like electrode lines formed on a transparent substrate.
A polarizing plate 42 is disposed on the front side of the color filter substrate 40, and a polarizing plate 44 is also disposed on the back side of the TFT array substrate 38.

バックライト装置33は、液晶モジュール32の背面側の偏光板44に向けて照射光を照射するものであり、光源としてLED46を採用している。LED46は、RGB(赤、緑、青)三色のLEDを用いるようにすると好適である。三色のLEDが照射する光を混色させて液晶モジュール32に照射することにより、表示映像の色の再現がより広域化する。
なお、RGB三色のLED46の数は各色全て同じ個数設けるのではなく、色によってその個数が異なるようにしてもよい。
The backlight device 33 irradiates irradiation light toward the polarizing plate 44 on the back side of the liquid crystal module 32, and employs an LED 46 as a light source. The LED 46 is preferably an RGB (red, green, blue) three-color LED. By mixing the light emitted from the three color LEDs and irradiating the liquid crystal module 32, the reproduction of the color of the display image becomes wider.
The number of RGB three-color LEDs 46 is not necessarily the same for all the colors, but may be different depending on the color.

バックライト装置33の構成について図2,図3に基づいて説明する。図2は、バックライト装置33内の構成を示す平面図であり、図3はLEDの配列について示す背面図である。
バックライト装置33は、複数のLED46,46・・と、各LED46の前面に配置されLED46から出射された光を平行光に変換するための複数の平行光変換レンズ49,49・・と、各平行光変換レンズ49の前面に配置されLED46からの照射光の2つの偏光成分(P波とS波)のうちどちらか一方の偏光軸を他方の偏光軸に合わせてそろえる複数の偏光変換素子50,50・・と、各偏光変換素子50の前面に配置され偏光変換された平行光を分散させて分散光に変換する複数の輝度均一化レンズ56,56・・とを具備している。
The configuration of the backlight device 33 will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the backlight device 33, and FIG. 3 is a rear view showing the arrangement of LEDs.
The backlight device 33 includes a plurality of LEDs 46, 46..., A plurality of parallel light conversion lenses 49, 49... Disposed on the front surface of each LED 46 for converting light emitted from the LEDs 46 into parallel light, A plurality of polarization conversion elements 50 arranged in front of the parallel light conversion lens 49 and aligning one of the two polarization components (P wave and S wave) of the irradiation light from the LED 46 with the other polarization axis. , 50... And a plurality of luminance equalizing lenses 56, 56... Disposed on the front surface of each polarization conversion element 50 to disperse and convert the parallel-converted parallel light into dispersed light.

本実施例による複数のLED46は、水平方向に一定間隔をあけて整列して設けられている。
このように、水平方向に整列した各LED46の前面には、平行光変換レンズ49と、偏光変換素子50と、輝度均一化レンズ56とがそれぞれ1個ずつ配置される。したがって、平行光変換レンズ49、偏光変換素子50および輝度均一化レンズ56もそれぞれ水平方向に一定間隔をあけて整列して設けられることとなる。
The plurality of LEDs 46 according to the present embodiment are arranged in a horizontal direction at regular intervals.
As described above, one parallel light conversion lens 49, one polarization conversion element 50, and one luminance uniforming lens 56 are disposed on the front surface of each LED 46 aligned in the horizontal direction. Therefore, the parallel light conversion lens 49, the polarization conversion element 50, and the luminance uniformizing lens 56 are also provided in a line with a certain interval in the horizontal direction.

平行光変換レンズ49は、対応する1個のLED46が照射した光が全て入射されるような曲率および大きさに設けられた平凸レンズを採用している。平凸レンズは、平面側がLED46を向くように配置される。
平行光変換レンズ49に入射したLED46からの照射光は、平行光に変換され偏光変換素子50に向けて出射される。
The parallel light conversion lens 49 employs a plano-convex lens provided with such a curvature and size that all the light emitted from the corresponding LED 46 is incident thereon. The plano-convex lens is arranged so that the plane side faces the LED 46.
Irradiation light from the LED 46 incident on the parallel light conversion lens 49 is converted into parallel light and emitted toward the polarization conversion element 50.

偏光変換素子50は、平行光変換レンズ49の前面に配置され、LED46からの照射光の2つの偏光成分(P波とS波)のうちどちらか一方の偏光軸を他方の偏光軸に合わせてそろえるものである。
なお、偏光変換素子50によってそろえられる偏光軸は、液晶モジュール32の背面側に設けられている偏光板44の透過軸と一致する方向である。このため、LED46から照射される光を効率よく使用でき、また偏光板44で反射もしくは吸収される偏光成分による発熱を無くして温度上昇の防止を図れる。
The polarization conversion element 50 is disposed on the front surface of the parallel light conversion lens 49, and one of the two polarization components (P wave and S wave) of the irradiation light from the LED 46 is aligned with the other polarization axis. It is what you have.
The polarization axis aligned by the polarization conversion element 50 is a direction that coincides with the transmission axis of the polarizing plate 44 provided on the back side of the liquid crystal module 32. For this reason, the light irradiated from LED46 can be used efficiently, and the heat_generation | fever by the polarization component reflected or absorbed by the polarizing plate 44 can be eliminated, and temperature rise can be prevented.

偏光変換素子50は、ビームスプリッタ52、1/2波長板54とから構成されている。ビームスプリッタ52は平行光のP波とS波とを分離する部品であり、1/2波長板54は分離した一方の偏光を1/2波長分位相を遅らせて偏光を他方の偏光に一致させる。1/2波長板54は、水平方向に整列するビームスプリッタ52同士の間に配置されている。   The polarization conversion element 50 includes a beam splitter 52 and a half-wave plate 54. The beam splitter 52 is a component that separates the P wave and the S wave of parallel light, and the half-wave plate 54 delays the phase of one of the separated polarized light by ½ wavelength so that the polarized light matches the other polarized light. . The half-wave plate 54 is disposed between the beam splitters 52 aligned in the horizontal direction.

本実施例では、ビームスプリッタ52によってP波が直進し、S波が90度曲げられて反射されるものであるとする。
90度曲げられて反射されたS波は、1/2波長板54によってP波に変換され、隣のビームスプリッタ52に入射する(破線矢印)。隣のビームスプリッタ52に入射した変換後のP波は、隣のビームスプリッタ52の反射面で反射され、隣のビームスプリッタ52が透過させるP波と同一方向に出力される。
このように、反射させる偏光の出射方向に隣りのビームスプリッタ52が位置するように、複数のビームスプリッタ52を配置し、ビームスプリッタ52同士の間に偏光を変換する1/2波長板54を配置したことにより、コンパクトな構成で効率よく偏光変換が行える。
In the present embodiment, it is assumed that the P wave travels straight by the beam splitter 52 and the S wave is bent 90 degrees and reflected.
The S wave bent and reflected by 90 degrees is converted into a P wave by the half-wave plate 54 and enters the adjacent beam splitter 52 (broken arrow). The converted P wave incident on the adjacent beam splitter 52 is reflected by the reflecting surface of the adjacent beam splitter 52 and is output in the same direction as the P wave transmitted by the adjacent beam splitter 52.
In this way, a plurality of beam splitters 52 are arranged so that the adjacent beam splitters 52 are positioned in the outgoing direction of the polarized light to be reflected, and a half-wave plate 54 that converts the polarized light is arranged between the beam splitters 52. As a result, polarization conversion can be performed efficiently with a compact configuration.

なお、図2に示した本実施例では、列の端部においては、ビームスプリッタ52で分離されたS波がそのまま利用されずに終わっているが、この列の端部には反射板(図示せず)を設け、さらにP波に変換する1/2波長板を設け、列の端部から出射される光も液晶モジュール32へ入射させるようにするとよい。   In the present embodiment shown in FIG. 2, the S wave separated by the beam splitter 52 is not used as it is at the end of the row, but a reflector (see FIG. (Not shown) and a half-wave plate for converting to a P wave may be provided so that light emitted from the end of the column is also incident on the liquid crystal module 32.

なお、図4に示すように、特定の波長の光のみを透過させ、特定の波長以外の光を反射する波長選択手段の一例として、ダイクロイックミラー58をLED46の照射光の光軸上に設けてもよい。ダイクロイックミラー58を設けてLED46が照射する光の波長を絞り込むことにより、色の再現性が良くなることが期待できる。
ダイクロイックミラー58は、カラーフィルタ40の透過波長を考慮し、LED46の色それぞれで異なる種類のものが配置される。配置場所は、図4に示すような平行光変換レンズ49と偏光変換素子50との間であってもよいし、偏光変換素子50と輝度均一化レンズ56との間であってもよい。
As shown in FIG. 4, a dichroic mirror 58 is provided on the optical axis of the irradiation light of the LED 46 as an example of wavelength selection means that transmits only light of a specific wavelength and reflects light other than the specific wavelength. Also good. By providing the dichroic mirror 58 and narrowing down the wavelength of light emitted by the LED 46, it can be expected that the color reproducibility is improved.
In consideration of the transmission wavelength of the color filter 40, different types of dichroic mirrors 58 are arranged for the colors of the LEDs 46. The arrangement location may be between the parallel light conversion lens 49 and the polarization conversion element 50 as shown in FIG. 4 or between the polarization conversion element 50 and the luminance uniforming lens 56.

さらに、図5に示すように、LED46の配列としては、各LED46の色を列の中心に対して同じ色となるように対称にしてもよい。つまり、列の一方の端部と他方の端部の双方に同色のLED46を配置し、一方の端部から2番目と他方の端部から2番目の双方に同色のLED46を配置し、一方の端部から3番目と他方の端部から3番目の双方に同色のLED46を配置する、といった具合である。
このような構成によって、LED46の整列方向において各色の混色がムラなく行なうことができるものと期待できる。
Furthermore, as shown in FIG. 5, the arrangement of the LEDs 46 may be symmetric so that the colors of the LEDs 46 are the same color with respect to the center of the column. That is, LEDs 46 of the same color are arranged at both one end and the other end of the row, LEDs 46 of the same color are arranged at both the second from the one end and the second from the other end, For example, LEDs 46 of the same color are arranged on both the third end from the end and the third end from the other end.
With such a configuration, it can be expected that the colors can be mixed evenly in the alignment direction of the LEDs 46.

(実施例2)
以下、図6に基づいて実施例2について説明する。なお、上述した実施例と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施例では、水平方向に整列した輝度均一化レンズ56の光軸が、列の中心付近では対応するLED46の光軸と一致し、列の端部に向かうにしたがって輝度均一化レンズ56の光軸を対応するLED46の光軸から徐々にずらしている点が特徴となっている。
(Example 2)
Hereinafter, Example 2 is demonstrated based on FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component same as the Example mentioned above, and description may be abbreviate | omitted.
In the present embodiment, the optical axis of the luminance uniformizing lens 56 aligned in the horizontal direction coincides with the optical axis of the corresponding LED 46 near the center of the column, and the light of the luminance uniforming lens 56 approaches the end of the column. A feature is that the axis is gradually shifted from the optical axis of the corresponding LED 46.

光軸のずれ幅は、列の端部に向かうにしたがって徐々に大きくなるように設けられている。また、輝度均一化レンズ56の光軸を列の中心方向にずらすことにより、輝度均一化レンズ56に入射された光は、輝度均一化レンズ56で屈折してLED46の列の中心方向(結果として液晶モジュール32の中心方向)に向けて分散するような分散光に変換される。このため、列の端部において液晶モジュール32の外周縁の外側に漏れてしまう光量を低減でき、高輝度化に寄与する。   The deviation width of the optical axis is provided so as to gradually increase toward the end of the row. Further, by shifting the optical axis of the luminance uniforming lens 56 toward the center of the column, the light incident on the luminance uniforming lens 56 is refracted by the luminance uniforming lens 56 and is thus centered in the column of the LEDs 46 (as a result It is converted into dispersed light that is dispersed toward the center of the liquid crystal module 32. For this reason, the amount of light leaking to the outside of the outer peripheral edge of the liquid crystal module 32 at the end of the row can be reduced, which contributes to higher brightness.

また、図7および図8に示すように、本実施例においては、1列中の複数のLED46の配置の間隔を異なるようにしてもよい。すなわち、本実施例ではLED46の列の端部付近における照射光は中心方向に向けられる。このため、液晶モジュール32の中心部付近では十分な光が照射されることとなり、全体的に均一な照射光強度とすべく列の中心付近ではLED46の数を減らすことが好適であると考えられるためである。
そこで、整列した複数のLED46については、中心付近は隣接するLED同士の間隔をあけ、列の端部に向かうにしたがって徐々に隣接するLED同士の間隔を狭めていくように配置する。このため、整列した複数のLED46は、列の中心付近は疎であり、端部に向かうにしたがって密となるように配置される。
この構成によって、レンズ設計を共通化しLEDアレイ基板に複数のLEDを有することが容易になり、なおかつ輝度ムラを抑える最適な配置にできる。
Further, as shown in FIGS. 7 and 8, in this embodiment, the arrangement intervals of the plurality of LEDs 46 in one row may be different. That is, in this embodiment, the irradiation light near the end of the row of LEDs 46 is directed toward the center. For this reason, sufficient light is irradiated in the vicinity of the center of the liquid crystal module 32, and it is considered preferable to reduce the number of LEDs 46 in the vicinity of the center of the column in order to obtain a uniform irradiation light intensity as a whole. Because.
In view of this, the plurality of aligned LEDs 46 are arranged so that adjacent LEDs are spaced apart in the vicinity of the center, and the distance between adjacent LEDs is gradually reduced toward the end of the column. For this reason, the aligned LEDs 46 are arranged so that the vicinity of the center of the column is sparse and becomes denser toward the end.
With this configuration, it is easy to have a common lens design and have a plurality of LEDs on the LED array substrate, and it is possible to achieve an optimal arrangement that suppresses luminance unevenness.

(実施例3)
次に、実施例3について図9に基づいて説明する。なお、上述してきた各実施例と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
実施例3においては、複数のLED46を上方から下方に向けて光が照射されるように下向きにし、且つ水平方向に整列させて液晶モジュール32の背面側の上方に配置して、上方列60を構成している。
さらに、複数のLED46を下方から上方に向けて光が照射されるように上向きにし、且つ水平方向に整列させて液晶モジュール32の背面側の下方に配置して、下方列62を構成している。
(Example 3)
Next, Example 3 will be described with reference to FIG. In addition, about the component same as each Example mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and description may be abbreviate | omitted.
In the third embodiment, the plurality of LEDs 46 are directed downward so that light is emitted from above to below, and are aligned in the horizontal direction and arranged above the back side of the liquid crystal module 32, and the upper row 60 is formed. It is composed.
Further, the plurality of LEDs 46 are directed upward so that light is emitted from below to above, and are aligned in the horizontal direction and disposed below the back side of the liquid crystal module 32 to constitute the lower row 62. .

図面上では省略して図示しているが、上方列60および下方列62の双方のLED46においては、上述した実施例と同様にLED1個に対して、1個の平行光変換レンズ49、1個の偏光変換素子50および1個の輝度均一化レンズ56が配置される。
したがって、上方列60、下方列62は、液晶モジュール32の背面側の偏光板44の透過軸と一致した偏光を有し、液晶モジュール32に対して分散した分散光を照射する。
Although not shown in the drawing, the LED 46 in both the upper row 60 and the lower row 62 has one parallel light conversion lens 49 and one for one LED as in the above-described embodiment. The polarization conversion element 50 and one luminance uniforming lens 56 are arranged.
Therefore, the upper row 60 and the lower row 62 have polarized light that matches the transmission axis of the polarizing plate 44 on the back side of the liquid crystal module 32, and irradiates the dispersed light to the liquid crystal module 32.

上方列60の下方には、上方列60から照射された照射光を液晶モジュール32方向に向くように反射させる反射板64が設けられている。また、下方列62の上方には、下方列62から照射された照射光を液晶モジュール32方向に向くように反射させる反射板66が設けられている。
本実施例では、反射板64の液晶モジュール32側端部64aと、反射板66の液晶モジュール32側端部66aが連結され、両反射板64a,66aは、1枚の反射板を中途部で折り曲げた形状のように構成されている。
Below the upper row 60 is provided a reflector 64 that reflects the irradiation light emitted from the upper row 60 so as to face the liquid crystal module 32. Further, a reflection plate 66 is provided above the lower row 62 to reflect the irradiation light emitted from the lower row 62 so as to face the liquid crystal module 32.
In this embodiment, the liquid crystal module 32 side end portion 64a of the reflector 64 and the liquid crystal module 32 side end portion 66a of the reflector plate 66 are connected, and both the reflector plates 64a and 66a have one reflector plate in the middle. It is configured like a bent shape.

本実施例のように、複数のLED46を上方と下方とで分離して配置したので、上方列60および下方列62のそれぞれの列に存するLED46の数を、1列に整列させた場合と比較して半分に減らすことができる。
このため、整列させたLED同士の間隔を、1列に整列させた場合と比較して大きくとることができ、集光率を上げることができる。また、結果として(LED同士の間隔が大きくなったため)、熱設計が容易になる。
また、液晶モジュール32の背面側の中心付近には反射板64,66が配置されるのみであるため、液晶表示装置30全体の奥行きを短くすることができ、液晶表示装置30の薄型化に寄与する。
Since the plurality of LEDs 46 are arranged separately in the upper and lower portions as in this embodiment, the number of LEDs 46 in each of the upper row 60 and the lower row 62 is compared with a case where they are aligned in one row. And can be cut in half.
For this reason, the space | interval of aligned LED can be taken larger compared with the case where it arranges in 1 row, and a condensing rate can be raised. Moreover, as a result (because the space | interval of LED became large), thermal design becomes easy.
Further, since only the reflectors 64 and 66 are disposed near the center of the back side of the liquid crystal module 32, the entire depth of the liquid crystal display device 30 can be shortened, contributing to the thinning of the liquid crystal display device 30. To do.

なお、本実施例における反射板64,66の形状としては上述したような平板状のものには限定されず、図10や図11に示すような形状であってもよい。
図10に示す反射板64,66は、それぞれの液晶モジュール32から離れた側の端部64b,66bが液晶モジュール32側に接近する方向に湾曲している。したがって、反射板64,66は反射面が曲面となるように形成されている。この反射板64,66の曲率は、上方列60および下方列62のそれぞれの列に存するLED46から照射される光が液晶モジュール32に対して均一に照射されるように形成されている。
このように、反射面が曲面の湾曲した反射板を用いることで、液晶表示装置30の奥行きをさらに短くすることができる。
In addition, as a shape of the reflecting plates 64 and 66 in a present Example, it is not limited to the flat thing as mentioned above, A shape as shown in FIG.10 and FIG.11 may be sufficient.
The reflecting plates 64 and 66 shown in FIG. 10 are curved in a direction in which the end portions 64b and 66b on the side away from the liquid crystal module 32 approach the liquid crystal module 32 side. Therefore, the reflecting plates 64 and 66 are formed so that the reflecting surface is a curved surface. The curvatures of the reflecting plates 64 and 66 are formed so that the light emitted from the LEDs 46 in the upper row 60 and the lower row 62 is uniformly irradiated to the liquid crystal module 32.
Thus, the depth of the liquid crystal display device 30 can be further shortened by using a reflecting plate having a curved reflecting surface.

また、図11に示す反射板64,66は、平板状の基部79に対して小反射板78が複数取り付けられている。小反射板78は基部79の表面に対して非平行となるように取り付けられ、反射板64,66全体として反射面に階段状の凹凸が存するように形成される。上方列60および下方列62のそれぞれの列に存するLED46から照射される光は、各小反射板78で反射されて液晶モジュール32に対して均一に照射される。
このような構成によれば、液晶モジュール32へ照射する光の角度調整は、小反射板78によって行なうので、図9に示した反射板64,66のように奥行きを長く取らなくともよく、液晶表示装置30の奥行きをさらに短くすることができる。
In addition, the reflectors 64 and 66 shown in FIG. 11 have a plurality of small reflectors 78 attached to a flat base 79. The small reflecting plate 78 is attached so as to be non-parallel to the surface of the base 79, and the reflecting plates 64 and 66 are formed so that stepped irregularities exist on the reflecting surface. The light emitted from the LEDs 46 in each of the upper row 60 and the lower row 62 is reflected by each small reflection plate 78 and is uniformly emitted to the liquid crystal module 32.
According to such a configuration, the angle of the light applied to the liquid crystal module 32 is adjusted by the small reflector 78, so that it is not necessary to take a long depth like the reflectors 64 and 66 shown in FIG. The depth of the display device 30 can be further shortened.

(実施例4)
上述した実施例3は、本来1列分となる数の複数のLED46を半分に分けて、半分に分けたそれぞれを上方から下方および下方から上方に向けて光が照射されるように下向きおよび上向きにし、且つそれぞれを水平方向に整列させて液晶モジュール32の背面側の上方および下方に配置して、上方列60および下方列62を構成したものであった。
しかし、図10に示すように、複数のLED46を半分に分けて、半分に分けたそれぞれを右方から左方および左方から右方に向けて光が照射されるように左向きおよび右向きにし、且つそれぞれを上下方向に整列させて液晶モジュール32の背面側の右方および左方に配置して、右方列70および左方列72を構成してもよい。
Example 4
In the above-described third embodiment, the plurality of LEDs 46, which is essentially one row, are divided into halves, and each of the halves is irradiated downward and upward so that light is irradiated from above to below and from below to above. The upper row 60 and the lower row 62 are configured by arranging them in the horizontal direction and disposing them above and below the back side of the liquid crystal module 32.
However, as shown in FIG. 10, the plurality of LEDs 46 are divided into halves, and each of the halves is turned left and right so that light is emitted from the right to the left and from the left to the right, Further, the right row 70 and the left row 72 may be configured by aligning them in the vertical direction and disposing them on the right side and the left side of the back side of the liquid crystal module 32.

図面上では省略して図示しているが、右方列70および左方列72の双方のLED46においては、上述した実施例と同様にLED1個に対して、1個の平行光変換レンズ49、1個の偏光変換素子50および1個の輝度均一化レンズ56が配置される。
したがって、右方列70、左方列72は、液晶モジュール32の背面側の偏光板44の透過軸と一致した偏光を有し、液晶モジュール32の幅方向に対して分散した分散光を照射する。
Although not shown in the drawing, in each of the LEDs 46 in the right row 70 and the left row 72, one parallel light conversion lens 49 for each LED, as in the above-described embodiment, One polarization conversion element 50 and one luminance uniforming lens 56 are arranged.
Therefore, the right column 70 and the left column 72 have polarized light that coincides with the transmission axis of the polarizing plate 44 on the back side of the liquid crystal module 32, and irradiate dispersed light dispersed in the width direction of the liquid crystal module 32. .

右方列70の左方には、右方列70から照射された照射光を液晶モジュール32方向に向くように反射させる反射板74が設けられている。また、左方列72の右方には、左方列72から照射された照射光を液晶モジュール32方向に向くように反射させる反射板76が設けられている。
本実施例においても、反射板74の液晶モジュール32側端部74aと、反射板76の液晶モジュール32側端部76aが連結され、両反射板74,76は、1枚の反射板を中途部で折り曲げた形状となっている。
On the left side of the right row 70, a reflection plate 74 that reflects the irradiation light emitted from the right row 70 so as to face the liquid crystal module 32 is provided. Further, on the right side of the left row 72, a reflection plate 76 that reflects the irradiation light emitted from the left row 72 so as to face the liquid crystal module 32 is provided.
Also in the present embodiment, the liquid crystal module 32 side end portion 74a of the reflection plate 74 and the liquid crystal module 32 side end portion 76a of the reflection plate 76 are connected, and both the reflection plates 74 and 76 are arranged in the middle of one reflection plate. The shape is bent at

本実施例のように、複数のLED46を右方と左方とで分離して配置したので、右方列70および左方列72のそれぞれの列に存するLED46の数を、1列に整列させた場合と比較して半分に減らすことができる。
このため、本実施例においても、整列させたLED46同士の間隔を、1列に整列させた場合と比較して大きくとることができ、集光率を上げることができる。
Since the plurality of LEDs 46 are arranged separately on the right side and the left side as in this embodiment, the number of LEDs 46 existing in each of the right column 70 and the left column 72 is aligned in one column. Compared to the case, it can be reduced to half.
For this reason, also in the present embodiment, the interval between the aligned LEDs 46 can be made larger than in the case where they are aligned in one row, and the light collection rate can be increased.

なお、本実施例における反射板74,76も、上述した実施例3と同様に形状としては上述したような平板状のものには限定されず、図10や図11に示すような形状であってもよい。
すなわち、図10に示したように、反射板74,76は、それぞれの液晶モジュール32から離れた側の端部が液晶モジュール32側に接近する方向に湾曲して、反射面が曲面となるように形成し、この反射面の曲率を、右方列70および左方列72のそれぞれの列に存するLED46から照射される光が液晶モジュール32に対して均一に照射されるように形成してもよい(図示せず)。
このように、反射面が曲面の湾曲した反射板を用いることで、液晶表示装置30の奥行きをさらに短くすることができる。
Note that the reflectors 74 and 76 in the present embodiment are not limited to the flat plate shape as described above as in the third embodiment, and have the shapes shown in FIGS. May be.
That is, as shown in FIG. 10, the reflection plates 74 and 76 are curved so that the end portions on the side away from the liquid crystal module 32 approach the liquid crystal module 32 side, and the reflection surface becomes a curved surface. And the curvature of the reflecting surface is formed so that the light emitted from the LEDs 46 in each of the right column 70 and the left column 72 is uniformly irradiated to the liquid crystal module 32. Good (not shown).
Thus, the depth of the liquid crystal display device 30 can be further shortened by using a reflecting plate having a curved reflecting surface.

また、図11に示したように、反射板74,76は、平板状の基部に、基部の表面とは非平行となるように複数の小反射板が取り付けられて、反射面に階段状の凹凸が形成されていてもよい(図示せず)。小反射板は、右方列70および左方列72のそれぞれの列に存するLED46から照射される光が各小反射板で反射して、液晶モジュール32に対して均一に照射されるように設けられる。
このような構成によれば、液晶モジュール32へ照射する光の角度調整は、小反射板によって行なうので、図9に示した反射板64,66のように奥行きを長く取らなくともよく、液晶表示装置30の奥行きをさらに短くすることができる。
In addition, as shown in FIG. 11, the reflecting plates 74 and 76 have a flat base portion with a plurality of small reflecting plates attached so as to be non-parallel to the surface of the base portion, and a stepped shape on the reflecting surface. Concavities and convexities may be formed (not shown). The small reflectors are provided so that light emitted from the LEDs 46 in each of the right column 70 and the left column 72 is reflected by the small reflectors and is uniformly irradiated to the liquid crystal module 32. It is done.
According to such a configuration, the angle of the light applied to the liquid crystal module 32 is adjusted by the small reflector, so that it is not necessary to take a long depth like the reflectors 64 and 66 shown in FIG. The depth of the device 30 can be further shortened.

なお、上述した実施例3および実施例4においても、実施例1〜実施例2において説明した構成を採用することができる。
すなわち、上方列60、下方列62、右方列70および左方列72の各列において、図4に示すように、特定の波長の光のみを透過させ、特定の波長以外の光を反射するダイクロイックミラー58をLED46の照射光の光軸上に設けてもよい。
また、上方列60、下方列62、右方列70および左方列72の各列において、図5に示すように、LED46の配列として、各LED46の色を列の中心に対して同じ色となるように対称にしてもよい。
In addition, also in Example 3 and Example 4 mentioned above, the structure demonstrated in Example 1-Example 2 is employable.
That is, in each of the upper row 60, the lower row 62, the right row 70, and the left row 72, as shown in FIG. 4, only light having a specific wavelength is transmitted and light other than the specific wavelength is reflected. The dichroic mirror 58 may be provided on the optical axis of the irradiation light of the LED 46.
Further, in each of the upper row 60, the lower row 62, the right row 70, and the left row 72, as shown in FIG. 5, the LEDs 46 are arranged in the same color with respect to the center of the row. You may make it symmetrical.

さらに、上方列60、下方列62、右方列70および左方列72の各列において、図6に示すように、整列した輝度均一化レンズ56の光軸が、列の中心付近では対応するLED46の光軸と一致し、列の端部に向かうにしたがって輝度均一化レンズ56の光軸を対応するLED46の光軸から徐々にずらすことによって、輝度均一化レンズ56に入射された光を、輝度均一化レンズ56で屈折させてLED46の各列の中心方向に向けて分散させてもよい。   Further, in each of the upper row 60, the lower row 62, the right row 70, and the left row 72, as shown in FIG. 6, the optical axes of the aligned luminance uniformizing lenses 56 correspond in the vicinity of the center of the row. By gradually shifting the optical axis of the luminance uniformizing lens 56 from the corresponding optical axis of the LED 46 toward the end of the column, which coincides with the optical axis of the LED 46, the light incident on the luminance uniformizing lens 56 is The light may be refracted by the brightness uniformizing lens 56 and dispersed toward the center of each column of the LEDs 46.

なお、上記のように輝度均一化レンズ56の光軸をずらして配置した場合に、図7および図8に示すように、上方列60、下方列62、右方列70および左方列72の各列において、中心付近は隣接するLED同士の間隔をあけ、列の端部に向かうにしたがって徐々に隣接するLED同士の間隔を狭めていくように配置してもよい。   When the optical axis of the luminance uniformizing lens 56 is shifted as described above, the upper row 60, the lower row 62, the right row 70, and the left row 72 are arranged as shown in FIGS. In each row, the vicinity of the center may be arranged so that adjacent LEDs are spaced apart, and the distance between adjacent LEDs is gradually narrowed toward the end of the row.

(他の実施例)
上述してきた実施例1〜実施例2は、複数のLED46、平行光変換レンズ49、偏光変換素子50および輝度均一化レンズ56を水平方向に1列に整列させたものについてのみ説明した。
しかし、図13に示すように、このような列を複数列設けてもよいし、図14に示すように上下方向に整列させたものであってもよい。上下方向に整列させた場合であっても、このような列を複数列設けてもよい。
(Other examples)
In the above-described first and second embodiments, only the plurality of LEDs 46, the parallel light conversion lens 49, the polarization conversion element 50, and the luminance uniformizing lens 56 are arranged in a line in the horizontal direction has been described.
However, a plurality of such rows may be provided as shown in FIG. 13, or may be arranged in the vertical direction as shown in FIG. Even when aligned in the vertical direction, a plurality of such rows may be provided.

本発明の液晶表示装置は、PCのモニタ用、TV受像機用など様々な用途に使用することができる。   The liquid crystal display device of the present invention can be used for various applications such as PC monitors and TV receivers.

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。   While the present invention has been described in detail with reference to a preferred embodiment, the present invention is not limited to this embodiment, and it goes without saying that many modifications can be made without departing from the spirit of the invention. .

本発明の液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。It is a top view which shows schematic structure of the liquid crystal display device of this invention. 実施例1のバックライト装置の構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a configuration of a backlight device of Example 1. FIG. 実施例1のLEDの配列を説明する背面図である。FIG. 3 is a rear view illustrating the arrangement of LEDs according to the first embodiment. 実施例1においてダイクロイックミラーを設けた構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a configuration in which a dichroic mirror is provided in Embodiment 1. FIG. 実施例1においてLEDの色の配置を列の中心に対して対称に設けた構成を示す平面図である。In Example 1, it is a top view which shows the structure which provided the color arrangement | positioning of LED symmetrically with respect to the center of a row | line | column. 実施例2のバックライト装置の構成を示す平面図である。6 is a plan view showing a configuration of a backlight device of Example 2. FIG. 実施例2においてLEDの配列を列の中心と端部とでは異なるようにした構成を示す背面図である。In Example 2, it is a rear view which shows the structure which made the arrangement | sequence of LED different in the center and edge part of a row | line | column. 実施例2においてLEDの配列を列の中心と端部とでは異なるようにした構成を示す平面図である。In Example 2, it is a top view which shows the structure which made the arrangement | sequence of LED different in the center and edge part of a row | line | column. 実施例3の構成を説明する側面図である。10 is a side view illustrating the configuration of Example 3. FIG. 実施例3において反射面が曲面の反射板を採用した構成を示す側面図である。In Example 3, it is a side view which shows the structure which employ | adopted the reflecting plate with a curved reflective surface. 実施例3において小反射板を複数取り付けて奥行きを短くした反射板を採用した構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure which employ | adopted the reflecting plate which attached multiple small reflecting plates in Example 3, and shortened depth. 実施例4の構成を説明する平面図である。10 is a plan view illustrating a configuration of Example 4. FIG. LED等を水平方向に複数列設けた構成を示す背面図である。It is a rear view which shows the structure which provided multiple rows of LED etc. in the horizontal direction. LED等を上下方向に設けた構成を示す背面図である。It is a rear view which shows the structure which provided LED etc. in the up-down direction. 従来の液晶表示装置の構成を示す平面図であるIt is a top view which shows the structure of the conventional liquid crystal display device.

符号の説明Explanation of symbols

30 液晶表示装置
32 液晶モジュール
33 バックライト装置
36 液晶材料
38 TFTアレイ基板
40 カラーフィルタ基板
42,44 偏光板
49 平行光変換レンズ
50 偏光変換素子
52 ビームスプリッタ
54 1/2波長板
56 輝度均一化レンズ
58 ダイクロイックミラー
60 上方列
62 下方列
64,66,74,76 反射板
70 右方列
72 左方列
78 小反射板
79 基部
30 Liquid crystal display device 32 Liquid crystal module 33 Backlight device 36 Liquid crystal material 38 TFT array substrate 40 Color filter substrates 42 and 44 Polarizing plate 49 Parallel light conversion lens 50 Polarization conversion element 52 Beam splitter 54 1/2 wavelength plate 56 Brightness uniformizing lens 58 Dichroic mirror 60 Upper row 62 Lower row 64, 66, 74, 76 Reflector 70 Right row 72 Left row 78 Small reflector 79 Base

Claims (18)

映像を表示する液晶モジュールと、
該液晶モジュールの背面に照射光を照射するバックライト装置とを具備する液晶表示装置において、
前記バックライト装置は、
光源である複数のLEDと、
該LEDの前面に配置され、LEDから照射される光を平行光に変換する平行光変換レンズと、
該平行光変換レンズを通過した光を前記液晶モジュールの背面側に設けられている偏光板の透過軸と一致するようにP波またはS波のいずれか一方の偏光にそろえる偏光変換手段と、
該偏光変換手段を通過した光を分散させて前記液晶モジュールの背面に照射する輝度均一化レンズとを有しており、
1個の前記LEDに対して、前記平行光変換レンズと、前記偏光変換手段と、前記輝度均一化レンズとがそれぞれ1個ずつ設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal module for displaying images;
In a liquid crystal display device comprising a backlight device for irradiating irradiation light on the back surface of the liquid crystal module,
The backlight device includes:
A plurality of LEDs as light sources;
A parallel light conversion lens that is disposed in front of the LED and converts light emitted from the LED into parallel light;
Polarization conversion means for aligning light that has passed through the parallel light conversion lens with either P-wave or S-wave polarization so as to coincide with the transmission axis of a polarizing plate provided on the back side of the liquid crystal module;
A brightness uniformizing lens that disperses the light that has passed through the polarization conversion means and irradiates the back surface of the liquid crystal module;
1. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein each of the LEDs is provided with one each of the parallel light conversion lens, the polarization conversion unit, and the luminance uniformizing lens.
前記複数の偏光変換手段は、隣り合うビームスプリッタとの間に1/2波長板を設けて成ることを特徴とする請求項1記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the plurality of polarization conversion means are provided with half-wave plates between adjacent beam splitters. 前記偏光変換素子の背面に位置するLEDの照射する光を選択的に透過させ、それ以外の波長の光を透過させない波長選択手段が設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2記載の液晶表示装置。   3. A wavelength selection unit that selectively transmits light emitted from an LED located on the back surface of the polarization conversion element and does not transmit light of other wavelengths is provided. The liquid crystal display device described. 前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、
該整列された複数の前記輝度均一化レンズの光軸は、列の端部に向かうにしたがって、前記LED、前記平行光変換レンズおよび前記偏光変換手段の光軸からずらされて配置され、分散光の照射方向が前記整列したLEDの列の中心方向に向くように設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。
The LED, the parallel light conversion lens, the polarization conversion unit, and the luminance uniformizing lens are arranged in the vertical direction or the horizontal direction, respectively.
The optical axes of the plurality of aligned luminance equalizing lenses are arranged so as to be shifted from the optical axes of the LEDs, the parallel light conversion lens, and the polarization conversion unit toward the end of the row, and are distributed light. 4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the irradiation direction is directed toward a center direction of the array of the aligned LEDs. 5.
前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、
該整列された複数のLEDは、列の中心付近では隣接するLEDとの間隔が長く、列の端部に向かうにしたがって隣接するLEDとの間隔が短くなるように設けられていることを特徴とする請求項4記載の液晶表示装置。
The LED, the parallel light conversion lens, the polarization conversion unit, and the luminance uniformizing lens are arranged in the vertical direction or the horizontal direction, respectively.
The plurality of aligned LEDs are provided so that the distance between adjacent LEDs is long near the center of the column and the distance between adjacent LEDs is shortened toward the end of the column. The liquid crystal display device according to claim 4.
前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズは、それぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、
前記各LEDは、列の中心に対して同色のLEDが対称に配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。
The LED, the parallel light conversion lens, the polarization conversion means, and the brightness uniformizing lens are arranged in an up-down direction or a horizontal direction, respectively.
6. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the LEDs of the same color are arranged symmetrically with respect to the center of the column.
前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ複数個が前記液晶モジュールの背面側の上方から下方、および下方から上方に向けて照射光が照射されるように、前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列して配置され、
前記上方から下方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第1の反射板が配置され、
前記下方から上方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第2の反射板が配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。
A plurality of the LEDs, the parallel light conversion lens, the polarization conversion means, and the brightness uniformizing lens are irradiated with irradiation light from the upper side to the lower side and from the lower side to the upper side on the back side of the liquid crystal module. , The liquid crystal module is arranged in the horizontal direction at the back side upper side and the back side lower side, respectively,
A first reflector is disposed so as to reflect the light emitted from above to below toward the back of the liquid crystal module;
The second reflecting plate is disposed so as to reflect the light emitted from the lower side to the upper side toward the back surface of the liquid crystal module. A liquid crystal display device according to claim 1.
前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列された複数の前記輝度均一化レンズの光軸は、各列の端部に向かうにしたがって、前記LED、前記平行光変換レンズおよび前記偏光変換手段の光軸からずらされて配置され、分散光の照射方向が整列したLEDの列の中心方向に向くように設けられていることを特徴とする請求項7記載の液晶表示装置。   The optical axes of the plurality of brightness equalizing lenses aligned in the horizontal direction on the back side upper side and the back side lower side of the liquid crystal module are directed to the end of each column, the LEDs, the parallel light conversion lenses, and 8. The liquid crystal display device according to claim 7, wherein the liquid crystal display device is disposed so as to be shifted from the optical axis of the polarization conversion means so that the direction of irradiation of the dispersed light is directed to the center direction of the aligned LED rows. 前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列された各列中の複数のLEDは、各列の中心付近では隣接するLEDとの間隔が長く、各列の端部に向かうにしたがって隣接するLEDとの間隔が短くなるように設けられていることを特徴とする請求項8記載の液晶表示装置。   The plurality of LEDs in each row aligned in the horizontal direction on the back side upper side and the back side lower side of the liquid crystal module have a long interval between adjacent LEDs near the center of each row and head toward the end of each row. The liquid crystal display device according to claim 8, wherein an interval between adjacent LEDs is shortened according to the above. 前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列された各列中の前記各LEDは、各列の中心に対して同色のLEDが対称に配置されていることを特徴とする請求項7〜請求項9のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。   The LEDs in each row arranged in the horizontal direction on the back side upper side and the back side lower side of the liquid crystal module are characterized in that LEDs of the same color are arranged symmetrically with respect to the center of each row. The liquid crystal display device according to any one of claims 7 to 9. 前記第1の反射板および前記第2の反射板は、前記液晶モジュールから離れた位置にある端部が液晶モジュールに近づく方向に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項7〜請求項10のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。   8. The first reflecting plate and the second reflecting plate are formed such that end portions located at positions away from the liquid crystal module are curved in a direction approaching the liquid crystal module. Item 11. The liquid crystal display device according to any one of items 10 to 10. 前記第1の反射板および前記第2の反射板は、平板状の基部と、該基部に対して基部の表面に対して非平行となる小反射板が複数個配置されて成ることを特徴とする請求項7〜請求項10のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。   The first reflecting plate and the second reflecting plate are characterized in that a flat base portion and a plurality of small reflecting plates which are not parallel to the surface of the base portion with respect to the base portion are arranged. The liquid crystal display device according to any one of claims 7 to 10. 前記LED、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ複数個が前記液晶モジュールの背面側の左方から右方、および左方から右方に向けて照射光が照射されるように、前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列して配置され、
前記右方から左方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第3の反射板が配置され、
前記左方から右方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第4の反射板が配置されていることを特徴とする請求項1〜請求項3のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。
A plurality of the LEDs, the parallel light conversion lens, the polarization conversion means, and the brightness uniformizing lens are irradiated with irradiation light from the left side to the right side and from the left side to the right side of the back side of the liquid crystal module. So that the liquid crystal module is arranged in the vertical direction on the right side and the left side on the back side of the liquid crystal module,
A third reflector is arranged to reflect the light emitted from the right to the left toward the back of the liquid crystal module;
4. The fourth reflecting plate is disposed so as to reflect the light emitted from the left to the right toward the back surface of the liquid crystal module. 5. The liquid crystal display device according to any one of the above.
前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列された複数の前記輝度均一化レンズの光軸は、各列の端部に向かうにしたがって、前記LED、前記平行光変換レンズおよび前記偏光変換手段の光軸からずらされて配置され、分散光の照射方向が整列したLEDの列の中心方向に向くように設けられていることを特徴とする請求項13記載の液晶表示装置。   The optical axes of the plurality of brightness equalizing lenses aligned in the vertical direction on the right side and the left side of the liquid crystal module are directed toward the end of each column, and the LEDs and the parallel light conversion 14. The liquid crystal display according to claim 13, wherein the liquid crystal display is disposed so as to be shifted from the optical axis of the lens and the polarization conversion means, and the irradiation direction of the dispersed light is directed toward the center direction of the aligned LED columns. apparatus. 前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列された各列中の複数のLEDは、各列の中心付近では隣接するLEDとの間隔が長く、各列の端部に向かうにしたがって隣接するLEDとの間隔が短くなるように設けられていることを特徴とする請求項14記載の液晶表示装置。   The plurality of LEDs arranged in the vertical direction on the back side right side and the back side left side of the liquid crystal module have long intervals between adjacent LEDs near the center of each row, and end portions of each row The liquid crystal display device according to claim 14, wherein an interval between adjacent LEDs is shortened toward the front. 前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列された各列中の前記各LEDは、各列の中心に対して同色のLEDが対称に配置されていることを特徴とする請求項13〜請求項15のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。   The LEDs in each row arranged in the vertical direction on the right side on the back side and the left side on the back side of the liquid crystal module are characterized in that LEDs of the same color are arranged symmetrically with respect to the center of each row. The liquid crystal display device according to any one of claims 13 to 15. 前記第3の反射板および前記第4の反射板は、前記液晶モジュールから離れた位置にある端部が液晶モジュールに近づく方向に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項13〜請求項16のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。   The third reflector and the fourth reflector are formed such that an end portion located away from the liquid crystal module is curved in a direction approaching the liquid crystal module. Item 19. The liquid crystal display device according to any one of items 16. 前記第3の反射板および前記第4の反射板は、平板状の基部と、該基部に対して基部の表面に対して非平行となる小反射板が複数個配置されて成ることを特徴とする請求項13〜請求項16のうちのいずれか1項記載の液晶表示装置。









The third reflector and the fourth reflector comprise a flat base and a plurality of small reflectors arranged non-parallel to the surface of the base with respect to the base. The liquid crystal display device according to any one of claims 13 to 16.









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