JP2006227117A - Liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
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
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
However, since a polarizing
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
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
The
A
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
The number of RGB three-
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
The
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
As described above, one parallel
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
Irradiation light from the
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
The polarization axis aligned by the
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
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
The S wave bent and reflected by 90 degrees is converted into a P wave by the half-
In this way, a plurality of
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
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
In consideration of the transmission wavelength of the
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
With such a configuration, it can be expected that the colors can be mixed evenly in the alignment direction of the
(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
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
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
In view of this, the plurality of aligned
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
Further, the plurality of
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
Therefore, the
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
In this embodiment, the
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
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
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
The reflecting
Thus, the depth of the liquid
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
According to such a configuration, the angle of the light applied to the
(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
However, as shown in FIG. 10, the plurality of
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
Therefore, the
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
Also in the present embodiment, the
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
For this reason, also in the present embodiment, the interval between the aligned
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
That is, as shown in FIG. 10, the
Thus, the depth of the liquid
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
According to such a configuration, the angle of the light applied to the
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
Further, in each of the
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
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
(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
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. .
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
Claims (18)
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.
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.
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.
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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WO2011024530A1 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | シャープ株式会社 | Backlight system and liquid crystal display device using the same |
JP2014042463A (en) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Satake Corp | Method of testing microorganism and device thereof |
JP2014055796A (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Satake Corp | Inspection method and apparatus of microorganism |
US9915601B2 (en) | 2012-08-24 | 2018-03-13 | Satake Corporation | Method for examining microorganisms and examination apparatus for microorganisms |
-
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011024530A1 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-03 | シャープ株式会社 | Backlight system and liquid crystal display device using the same |
JPWO2011024530A1 (en) * | 2009-08-27 | 2013-01-24 | シャープ株式会社 | Backlight system and liquid crystal display device using the same |
US8922735B2 (en) | 2009-08-27 | 2014-12-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Backlight system and liquid crystal display device using the same |
JP2014042463A (en) * | 2012-08-24 | 2014-03-13 | Satake Corp | Method of testing microorganism and device thereof |
US9915601B2 (en) | 2012-08-24 | 2018-03-13 | Satake Corporation | Method for examining microorganisms and examination apparatus for microorganisms |
JP2014055796A (en) * | 2012-09-11 | 2014-03-27 | Satake Corp | Inspection method and apparatus of microorganism |
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