JP2011197347A - Liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a thin liquid crystal display device by forming a thin backlight part composed of a light emitting element.SOLUTION: The light emitting element 10 is disposed on a first substrate 1 including TFT 4. Thus, the light emitting element 10 is directly formed on the substrate 1 among two substrates 1, 2 constituting the liquid crystal display device. Therefore, no substrate is required which is used to be required for a past backlight device.

Description

この発明は、例えば、直下型のバックライトを有する液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device having a direct type backlight, for example.

従来より、液晶表示装置は、液晶パネルと、この液晶パネルを照射するバックライト装置とを有している。   Conventionally, a liquid crystal display device has a liquid crystal panel and a backlight device that irradiates the liquid crystal panel.

上記液晶パネルは、薄膜トランジスタ基板とカラーフィルタ基板とを有し、この両方の基板は、互いに平行に対向して配置され、この両方の基板の間には、液晶が充填されている。   The liquid crystal panel includes a thin film transistor substrate and a color filter substrate, both of which are arranged to face each other in parallel, and a liquid crystal is filled between both the substrates.

上記バックライト装置は、上記液晶パネルの直下に配置され、液晶パネルの基板とは別の基板と、この別の基板に配置された発光素子とを有していた（特開２００９−１８１８８３号公報：特許文献１参照）。   The backlight device is disposed immediately below the liquid crystal panel, and includes a substrate different from the substrate of the liquid crystal panel and a light emitting element disposed on the other substrate (Japanese Patent Laying-Open No. 2009-181883). : Patent Document 1).

しかしながら、上記従来の液晶表示装置では、バックライト装置の基板は、液晶パネルの基板とは別の基板を用いていたため、バックライト装置が厚くなって、液晶表示装置が厚くなるという問題があった。   However, in the conventional liquid crystal display device, since the substrate of the backlight device is a substrate different from the substrate of the liquid crystal panel, there is a problem that the backlight device becomes thick and the liquid crystal display device becomes thick. .

特開２００９−１８１８８３号公報JP 2009-181883 A

そこで、この発明の課題は、発光素子にて構成されるバックライト部を薄く形成して、薄型の液晶表示装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a thin liquid crystal display device by thinly forming a backlight portion composed of light emitting elements.

上記課題を解決するため、この発明の液晶表示装置は、
光を透過する第１の基板と、
光を透過する第２の基板と、
上記第１の基板と上記第２の基板との間に充填されている液晶と、
上記第１の基板における上記液晶側と反対側の面に配置されている発光素子と
を備えることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a liquid crystal display device of the present invention is
A first substrate that transmits light;
A second substrate that transmits light;
A liquid crystal filled between the first substrate and the second substrate;
And a light-emitting element disposed on a surface opposite to the liquid crystal side of the first substrate.

ここで、この明細書では、例えば、上記第１の基板は、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）基板またはカラーフィルタ基板の一方の基板であり、上記第２の基板は、ＴＦＴ基板またはカラーフィルタ基板の他方の基板である。上記ＴＦＴ基板には、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が設けられている。上記カラーフィルタ基板には、発光素子から発せられた光を遮るブラックマトリクスが設けられており、または、ブラックマトリクスに加えて、赤色、緑色および青色の着色層が設けられている。   In this specification, for example, the first substrate is a TFT (thin film transistor) substrate or a color filter substrate, and the second substrate is a TFT substrate or the other substrate of the color filter substrate. It is. The TFT substrate is provided with a thin film transistor (TFT) as a switching element. The color filter substrate is provided with a black matrix that blocks light emitted from the light emitting element, or in addition to the black matrix, red, green, and blue colored layers are provided.

この発明の液晶表示装置によれば、上記発光素子は、上記第１の基板に配置されているので、発光素子は、液晶表示装置を構成する２枚の基板のうちの一方の基板に直接に形成されている。このため、従来のバックライト装置で必要であった、発光素子を配置するための基板が不要となる。   According to the liquid crystal display device of the present invention, since the light emitting element is disposed on the first substrate, the light emitting element is directly applied to one of the two substrates constituting the liquid crystal display device. Is formed. For this reason, the board | substrate for arrange | positioning a light emitting element which was required with the conventional backlight apparatus becomes unnecessary.

したがって、発光素子にて構成されるバックライト部を薄く形成することができて、薄型の液晶表示装置を実現できる。   Accordingly, the backlight portion formed of the light emitting elements can be formed thin, and a thin liquid crystal display device can be realized.

また、一実施形態の液晶表示装置では、
上記発光素子は、
棒状の第１導電型の半導体コアと、
上記半導体コアを覆うように形成された第２導電型の半導体層と
を有し、
上記発光素子は、上記発光素子の軸が上記第１の基板の上記面に略平行となるように、上記第１の基板に配置されている。 In the liquid crystal display device of one embodiment,
The light emitting element is
A rod-shaped first conductive type semiconductor core;
A second conductivity type semiconductor layer formed so as to cover the semiconductor core,
The light emitting element is disposed on the first substrate such that an axis of the light emitting element is substantially parallel to the surface of the first substrate.

この実施形態の液晶表示装置によれば、上記発光素子は、棒状構造の発光素子であるので、発光素子から発せられた光は、発光素子の軸を中心として３６０度方向に照射される。このため、発光素子を第１の基板上に配置させる工程において、上記軸を中心とした回転方向を制御する必要がない。したがって、発光素子の配列を容易に行うことが可能となる。   According to the liquid crystal display device of this embodiment, since the light-emitting element is a light-emitting element having a rod-like structure, light emitted from the light-emitting element is irradiated in a 360 degree direction around the axis of the light-emitting element. For this reason, it is not necessary to control the direction of rotation about the axis in the step of arranging the light emitting element on the first substrate. Therefore, the light emitting elements can be easily arranged.

また、上記発光素子は、棒状構造の発光素子であるので、発光素子の体積当りの発光面積を大きくすることができる。このため、所望の光量を得るための発光素子のサイズを小さくし、発光素子の材料費を低減することができる。したがって、液晶表示装置のコストを低減することができる。   Further, since the light emitting element is a light emitting element having a rod-like structure, the light emitting area per volume of the light emitting element can be increased. For this reason, the size of the light emitting element for obtaining a desired light quantity can be reduced, and the material cost of the light emitting element can be reduced. Therefore, the cost of the liquid crystal display device can be reduced.

また、一実施形態の液晶表示装置では、
上記第１の基板または上記第２の基板には、上記発光素子から発せられた光が通過する光通過領域が設けられ、
上記発光素子は、上記第１の基板の上記面に直交する方向からみて、上記光通過領域に重なる位置に配置され、上記発光素子は、上記光通過領域よりも小さい。 In the liquid crystal display device of one embodiment,
The first substrate or the second substrate is provided with a light passage region through which light emitted from the light emitting element passes,
The light emitting element is disposed at a position overlapping the light passage region when viewed from a direction orthogonal to the surface of the first substrate, and the light emitting element is smaller than the light passage region.

この実施形態の液晶表示装置によれば、上記光通過領域に重なる位置に、この光通過領域よりも小さい上記発光素子を配置しているので、発光素子から発せられた光を効率良く利用することができる。すなわち、光通過領域に重ならない位置には発光素子を配置しないことにより、表示に寄与しない光の照射を抑えることができ、低消費電力化が図れる。   According to the liquid crystal display device of this embodiment, since the light emitting element smaller than the light passage region is arranged at a position overlapping the light passage region, the light emitted from the light emitting element can be efficiently used. Can do. That is, by not arranging the light emitting element in a position that does not overlap with the light passage region, it is possible to suppress irradiation of light that does not contribute to display and to reduce power consumption.

また、１つの光通過領域に対して１つの発光素子を配置することができて、発光素子と光通過領域との位置関係を同じにできる。したがって、バックライトの光は画素ごとに一定で、輝度むらは生じない。これに対して、従来のバックライト装置では、発光素子の数量は、液晶パネルの画素数に対して一般的に少ない。このため、発光素子の位置と画素の位置との関係は、画素ごとに異なるため、発光素子からの光強度は画素ごとに異なり、バックライトの光に輝度むらが生じる。   In addition, one light emitting element can be arranged for one light passage region, and the positional relationship between the light emitting element and the light passage region can be made the same. Therefore, the backlight light is constant for each pixel, and uneven brightness does not occur. On the other hand, in the conventional backlight device, the number of light emitting elements is generally smaller than the number of pixels of the liquid crystal panel. For this reason, since the relationship between the position of the light emitting element and the position of the pixel is different for each pixel, the light intensity from the light emitting element is different for each pixel, and uneven brightness occurs in the light of the backlight.

また、液晶パネルを形成する上記第１の基板と同一基板上に発光素子を形成しているため、上記光通過領域に合わせて、制御性良く発光素子を配置できる。すなわち、光通過領域と発光素子のアライメントを制御良く行うことができる。   In addition, since the light emitting element is formed over the same substrate as the first substrate forming the liquid crystal panel, the light emitting element can be arranged with good controllability in accordance with the light passage region. That is, the alignment of the light passage region and the light emitting element can be performed with good control.

また、一実施形態の液晶表示装置では、上記発光素子から発せられた光を上記第１の基板側に反射させる反射膜を有する。   In one embodiment, the liquid crystal display device includes a reflective film that reflects the light emitted from the light emitting element toward the first substrate.

この実施形態の液晶表示装置によれば、上記発光素子から発せられた光を上記第１の基板側に反射させる反射膜を有するので、発光素子から第１の基板の液晶側と反対の向きに照射された光を効率良く液晶に向かって反射させることができる。したがって、発光素子から発せられた光を効率良く利用することができる。   According to the liquid crystal display device of this embodiment, since the reflective film that reflects the light emitted from the light emitting element to the first substrate side is provided, the light emitting element faces in the direction opposite to the liquid crystal side of the first substrate. The irradiated light can be efficiently reflected toward the liquid crystal. Therefore, the light emitted from the light emitting element can be used efficiently.

また、一実施形態の液晶表示装置では、上記反射膜は、上記発光素子上に積層された透明な保護膜上に積層されている。   In one embodiment, the reflective film is laminated on a transparent protective film laminated on the light emitting element.

この実施形態の液晶表示装置によれば、上記反射膜は、上記発光素子上に積層された透明な保護膜上に積層されているので、保護膜の膜厚および形状を調整することにより、第１の基板または第２の基板に設けられた光通過領域に無駄なく光を照射することができる。   According to the liquid crystal display device of this embodiment, since the reflective film is laminated on the transparent protective film laminated on the light emitting element, by adjusting the thickness and shape of the protective film, It is possible to irradiate the light passing area provided on the first substrate or the second substrate without waste.

また、一実施形態の液晶表示装置では、上記第１の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが設けられている。   In one embodiment, a thin film transistor as a switching element is provided on the liquid crystal side surface of the first substrate.

この実施形態の液晶表示装置によれば、上記第１の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が設けられているので、発光素子から発せられた光は、ＴＦＴが形成された基板側から液晶に入射される。   According to the liquid crystal display device of this embodiment, since the thin film transistor (TFT) as the switching element is provided on the surface of the first substrate on the liquid crystal side, the light emitted from the light emitting element is generated by the TFT. The light enters the liquid crystal from the formed substrate side.

そして、ＴＦＴが形成されている基板の側から光を入射するという点で、一般的な液晶表示装置と同様である。それゆえ、液晶表示装置の構成を大きく変えることなく薄型の液晶表示装置を実現できる。   And it is the same as that of a general liquid crystal display device in that light is incident from the side of the substrate on which the TFT is formed. Therefore, a thin liquid crystal display device can be realized without greatly changing the configuration of the liquid crystal display device.

また、一実施形態の液晶表示装置では、上記第２の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが設けられている。   In one embodiment, a thin film transistor as a switching element is provided on the liquid crystal side surface of the second substrate.

この実施形態の液晶表示装置によれば、上記第２の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が設けられているので、発光素子から発せられた光は、ＴＦＴが形成された基板と反対の基板側から液晶に入射される。   According to the liquid crystal display device of this embodiment, since the thin film transistor (TFT) as the switching element is provided on the surface of the second substrate on the liquid crystal side, the light emitted from the light emitting element is generated by the TFT. The light enters the liquid crystal from the side of the substrate opposite to the formed substrate.

そして、発光素子とＴＦＴとをそれぞれ別の基板上に形成することができるため、発光素子を配置する工程において、ＴＦＴにダメージを与えることを防ぐことができ、または、ＴＦＴを形成する工程において、発光素子にダメージを与えることを防ぐことができる。   Since the light emitting element and the TFT can be formed on different substrates, the TFT can be prevented from being damaged in the step of arranging the light emitting element, or in the step of forming the TFT. Damage to the light-emitting element can be prevented.

この発明の液晶表示装置によれば、上記発光素子は、上記第１の基板に配置されているので、発光素子にて構成されるバックライト部を薄く形成することができて、薄型の液晶表示装置を実現できる。   According to the liquid crystal display device of the present invention, since the light emitting element is disposed on the first substrate, a backlight portion formed of the light emitting element can be formed thin, and a thin liquid crystal display can be formed. A device can be realized.

本発明の液晶表示装置の第１実施形態を示す簡略断面図である。1 is a simplified cross-sectional view showing a first embodiment of a liquid crystal display device of the present invention. 発光素子の斜視図である。It is a perspective view of a light emitting element. 発光素子の製造方法の第１工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st process of the manufacturing method of a light emitting element. 発光素子の製造方法の第２工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd process of the manufacturing method of a light emitting element. 発光素子の製造方法の第３工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of a light emitting element. 発光素子の製造方法の第４工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 4th process of the manufacturing method of a light emitting element. 発光素子の製造方法の第５工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 5th process of the manufacturing method of a light emitting element. 液晶表示装置の電極を示す平面図である。It is a top view which shows the electrode of a liquid crystal display device. 発光素子を電極に配列する方法を示すと共に図４のＡ−Ａ線から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the AA line of FIG. 4 while showing the method to arrange a light emitting element in an electrode. 発光素子を電極に配列した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which arranged the light emitting element in the electrode. 発光素子を電極に配列した状態を示すと共に図６のＢ−Ｂ線から見た断面図である。It is sectional drawing seen from the BB line of FIG. 6 while showing the state which arranged the light emitting element in the electrode. 発光素子に反射膜を設けた状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which provided the reflecting film in the light emitting element. 比較例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a comparative example. 本発明の液晶表示装置の第２実施形態を示す簡略断面図である。It is a simplified sectional view showing a 2nd embodiment of a liquid crystal display device of the present invention. 本発明の液晶表示装置の第３実施形態を示す簡略断面図である。It is a simplified sectional view showing a third embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. 発光素子を電極に配列した状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which arranged the light emitting element in the electrode.

以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.

（第１の実施形態）
図１は、この発明の液晶表示装置の第１実施形態である断面図を示している。図１に示すように、この液晶表示装置は、光を透過する第１の基板１と、光を透過する第２の基板２とを有する。第１の基板１と第２の基板２とは、互いに平行に対向して配置され、この両方の基板１，２の間には、液晶３が充填されている。第１の基板１、第２の基板２および液晶３は、液晶パネルを構成する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. As shown in FIG. 1, the liquid crystal display device includes a first substrate 1 that transmits light and a second substrate 2 that transmits light. The first substrate 1 and the second substrate 2 are arranged to face each other in parallel, and a liquid crystal 3 is filled between both the substrates 1 and 2. The first substrate 1, the second substrate 2, and the liquid crystal 3 constitute a liquid crystal panel.

上記第１の基板１の液晶３側（下側）の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）４が設けられている。つまり、第１の基板１は、ＴＦＴ基板である。   A thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) 4 as a switching element is provided on the liquid crystal 3 side (lower side) of the first substrate 1. That is, the first substrate 1 is a TFT substrate.

上記ＴＦＴ４は、第１の基板１側から順に配置されたゲート電極４１、（アモルファスシリコン等からなる）半導体膜４２、ソース電極４３およびドレイン電極４４を有する。ゲート電極４１と半導体膜４２との間には、窒化シリコン等からなるゲート絶縁膜４５が設けられている。ソース電極４３とドレイン電極４４とは、ゲート電極４１下の半導体膜４２の両側に相互に離隔して形成されている。ドレイン電極４４は、コンタクトホールを介して、画素電極４６に接続されている。   The TFT 4 includes a gate electrode 41, a semiconductor film 42 (made of amorphous silicon or the like), a source electrode 43, and a drain electrode 44 arranged in order from the first substrate 1 side. A gate insulating film 45 made of silicon nitride or the like is provided between the gate electrode 41 and the semiconductor film 42. The source electrode 43 and the drain electrode 44 are formed on both sides of the semiconductor film 42 below the gate electrode 41 so as to be separated from each other. The drain electrode 44 is connected to the pixel electrode 46 through a contact hole.

上記ＴＦＴ４は、ゲート電極４１より供給される走査信号電圧によってオン／オフ制御される。また、ソース電極４３より供給される画像表示信号電圧は、ドレイン電極４４を介して画素電極４６に供給される。   The TFT 4 is on / off controlled by a scanning signal voltage supplied from the gate electrode 41. The image display signal voltage supplied from the source electrode 43 is supplied to the pixel electrode 46 via the drain electrode 44.

上記ＴＦＴ４は、ゲート絶縁膜４５の下側に形成された絶縁膜４７に覆われている。この絶縁膜４７は、感光性樹脂からなり、ソース電極４３と画素電極４６との間に配置されて両電極間を絶縁する。画素電極４６は、画素領域毎に、マトリクス状に形成されている。画素電極４６は、例えばＩＴＯ（indium-tin oxide：インジウム酸化スズ）等の透明導電体により形成されている。この画素電極４６の下側には図示しない配向膜が形成され、液晶３がこの配向膜により所定の方向に配向規制される。   The TFT 4 is covered with an insulating film 47 formed below the gate insulating film 45. The insulating film 47 is made of a photosensitive resin and is disposed between the source electrode 43 and the pixel electrode 46 to insulate the electrodes from each other. The pixel electrode 46 is formed in a matrix for each pixel region. The pixel electrode 46 is formed of a transparent conductor such as ITO (indium-tin oxide). An alignment film (not shown) is formed below the pixel electrode 46, and the alignment of the liquid crystal 3 is regulated in a predetermined direction by the alignment film.

上記第１の基板１における液晶３側と反対側（上側）の面に、第１の偏光膜１７を介して、発光素子１０が配置されている。発光素子１０上に透明な保護膜８が積層され、この保護膜８上に反射膜９が積層されている。   The light emitting element 10 is disposed on the surface opposite to the liquid crystal 3 side (upper side) of the first substrate 1 via the first polarizing film 17. A transparent protective film 8 is laminated on the light emitting element 10, and a reflective film 9 is laminated on the protective film 8.

上記反射膜９は、発光素子１０から発せられた光を第１の基板１側に反射させる。この反射膜９によって、発光素子１０から第１の基板１の液晶３側と反対の向きに照射された光を効率良く液晶３に向かって反射させることができる。したがって、発光素子１０から発せられた光を効率良く利用することができる。   The reflective film 9 reflects the light emitted from the light emitting element 10 to the first substrate 1 side. By the reflection film 9, light emitted from the light emitting element 10 in the direction opposite to the liquid crystal 3 side of the first substrate 1 can be efficiently reflected toward the liquid crystal 3. Therefore, the light emitted from the light emitting element 10 can be used efficiently.

上記発光素子１０は、例えば、青色のＬＥＤ発光素子であり、この発光素子１０上に、黄色の蛍光を発する蛍光体１３で覆うことで、白色のバックライト部を構成する。上記保護膜８は、例えば樹脂などからなり、上記反射膜９は、例えばアルミニウムなどからなる。   The light-emitting element 10 is, for example, a blue LED light-emitting element, and a white backlight unit is configured by covering the light-emitting element 10 with a phosphor 13 that emits yellow fluorescence. The protective film 8 is made of, for example, resin, and the reflective film 9 is made of, for example, aluminum.

上記発光素子１０は、棒状構造の発光素子であり、発光素子１０の軸が第１の基板１の上面に略平行となるように、第１の基板１に配置されている。   The light emitting element 10 is a light emitting element having a rod-like structure, and is disposed on the first substrate 1 such that the axis of the light emitting element 10 is substantially parallel to the upper surface of the first substrate 1.

図２に示すように、上記発光素子１０は、棒状の第１導電型の半導体コア１１と、半導体コア１１を覆うように形成された第２導電型の半導体層１２とを有する。半導体コア１１は、ｎ型ＧaＮからなり、断面六角形の棒状に形成されている。半導体層１２は、ｐ型ＧaＮからなっている。半導体コア１１は、一端側の外周面が露出する露出部分１１ａが形成されている。半導体コア１１の他端側の端面は、半導体層１２に覆われている。   As shown in FIG. 2, the light emitting element 10 includes a rod-shaped first conductive type semiconductor core 11 and a second conductive type semiconductor layer 12 formed so as to cover the semiconductor core 11. The semiconductor core 11 is made of n-type GaN and is formed in a bar shape having a hexagonal cross section. The semiconductor layer 12 is made of p-type GaN. The semiconductor core 11 has an exposed portion 11a where the outer peripheral surface on one end side is exposed. The end surface on the other end side of the semiconductor core 11 is covered with the semiconductor layer 12.

上記半導体コア１１の露出部分１１ａにｎ側電極（図７の第２の電極５２）が接続され、上記半導体層１２にｐ側電極（図７の第１の電極５１）が接続されて、半導体コア１１の外周面と半導体層１２の内周面とのｐｎ接合部で電子と正孔の再結合が起きるようにｐ側電極からｎ側電極に電流を流すことにより、ｐｎ接合部から光が放出される。この発光素子１０では、半導体層１２で覆われた半導体コア１１の全周から光が放出されることにより発光領域が広くなるので、発光効率が高い。   An n-side electrode (second electrode 52 in FIG. 7) is connected to the exposed portion 11a of the semiconductor core 11, and a p-side electrode (first electrode 51 in FIG. 7) is connected to the semiconductor layer 12. By flowing current from the p-side electrode to the n-side electrode so that recombination of electrons and holes occurs at the pn junction between the outer peripheral surface of the core 11 and the inner peripheral surface of the semiconductor layer 12, light is transmitted from the pn junction. Released. In the light emitting element 10, the light emission region is widened by emitting light from the entire circumference of the semiconductor core 11 covered with the semiconductor layer 12, and thus the light emission efficiency is high.

ここで、上記発光素子１０とは、例えば直径が１μｍで長さ１０μｍ〜３０μｍのマイクロオーダーサイズや、直径または長さのうちの少なくとも直径が１μｍ未満のナノオーダーサイズの素子である。   Here, the light-emitting element 10 is, for example, a micro-order size having a diameter of 1 μm and a length of 10 μm to 30 μm, or a nano-order size element having a diameter or length of less than 1 μm.

上記発光素子１０から発せられた光は、発光素子１０の軸を中心として３６０度方向に照射される。このため、発光素子１０を第１の基板１上に配置させる工程において、上記軸を中心とした回転方向を制御する必要がない。したがって、発光素子１０の配列を容易に行うことが可能となる。   The light emitted from the light emitting element 10 is irradiated in the direction of 360 degrees around the axis of the light emitting element 10. For this reason, in the process of disposing the light emitting element 10 on the first substrate 1, it is not necessary to control the rotation direction around the axis. Therefore, the light emitting elements 10 can be easily arranged.

また、上記発光素子１０は、棒状構造の発光素子であるので、発光素子１０の体積当りの発光面積を大きくすることができる。このため、所望の光量を得るための発光素子１０のサイズを小さくし、発光素子１０の材料費を低減することができる。したがって、液晶表示装置のコストを低減することができる。   Further, since the light emitting element 10 is a light emitting element having a rod-like structure, the light emitting area per volume of the light emitting element 10 can be increased. For this reason, the size of the light emitting element 10 for obtaining a desired light amount can be reduced, and the material cost of the light emitting element 10 can be reduced. Therefore, the cost of the liquid crystal display device can be reduced.

ここで、上記発光素子１０の製造方法を説明する。この実施形態では、Ｓiをドープしたｎ型ＧaＮとＭgをドープしたｐ型ＧaＮとを用いるが、ＧaＮにドーピングする不純物はこれに限らない。   Here, a method for manufacturing the light-emitting element 10 will be described. In this embodiment, n-type GaN doped with Si and p-type GaN doped with Mg are used, but the impurity doped into GaN is not limited to this.

まず、図３Ａに示すように、ｎ型ＧaＮからなる基板２１上に、成長穴２２ａを有するマスク２２を形成する。マスク２２には、酸化シリコン(ＳiＯ2)あるいは窒化シリコン(Ｓi3Ｎ4)など半導体コアおよび半導体層に対して選択的にエッチング可能な材料を用いることができる。成長穴２２ａの形成は、通常の半導体プロセスに使用する公知のリソグラフィー法とドライエッチング法が利用できる。この際、成長する半導体コアの径は上記マスク２２の成長穴２２ａのサイズに依存する。 First, as shown in FIG. 3A, a mask 22 having a growth hole 22a is formed on a substrate 21 made of n-type GaN. The mask 22 may be made of a material that can be selectively etched with respect to the semiconductor core and the semiconductor layer, such as silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ). The growth hole 22a can be formed by a known lithography method and dry etching method used in a normal semiconductor process. At this time, the diameter of the growing semiconductor core depends on the size of the growth hole 22 a of the mask 22.

その後、図３Ｂに示すように、半導体コア形成工程において、マスク２２の成長穴２２ａにより露出した基板２１上に、ＭＯＣＶＤ(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属気相成長)装置を用いて、ｎ型ＧaＮを結晶成長させて棒状の半導体コア１１を形成する。成長温度を９５０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ3)を使用し、ｎ型不純物供給用にシラン(ＳiＨ4)を、さらにキャリアガスとして水素(Ｈ2)を供給することによって、Ｓiを不純物としたｎ型ＧaＮの半導体コアを成長させることができる。ここで、ｎ型ＧaＮは、六方晶系の結晶成長となり、基板２１表面に対して垂直方向を軸方向にして成長させることにより、六角柱形状の半導体コアが得られる。 Thereafter, as shown in FIG. 3B, in the semiconductor core formation step, an n-type is formed on the substrate 21 exposed by the growth hole 22a of the mask 22 using a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) apparatus. GaN is crystal-grown to form a rod-shaped semiconductor core 11. The growth temperature is set to about 950 ° C., trimethyl gallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, silane (SiH 4 ) is used for supplying n-type impurities, and hydrogen (H 2 ) is used as a carrier gas. , An n-type GaN semiconductor core having Si as an impurity can be grown. Here, the n-type GaN has hexagonal crystal growth, and a hexagonal column-shaped semiconductor core can be obtained by growing the n-type GaN crystal in the direction perpendicular to the surface of the substrate 21.

その後、図３Ｃに示すように、半導体層形成工程において、棒状の半導体コア１１を覆うようにマスク２２全面にｐ型ＧaＮからなる半導体層１２を形成する。形成温度を９６０℃程度に設定し、成長ガスとしてトリメチルガリウム(ＴＭＧ)およびアンモニア(ＮＨ3)を、ｐ型不純物供給用にビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Ｃp2Ｍg)を用いることによってマグネシウム(Ｍg)を不純物とするｐ型ＧaＮを成長させることができる。 Thereafter, as shown in FIG. 3C, in the semiconductor layer forming step, the semiconductor layer 12 made of p-type GaN is formed on the entire surface of the mask 22 so as to cover the rod-shaped semiconductor core 11. The formation temperature is set to about 960 ° C., trimethylgallium (TMG) and ammonia (NH 3 ) are used as growth gases, and biscyclopentadienylmagnesium (Cp 2 Mg) is used for supplying p-type impurities. P-type GaN with impurities as a dopant can be grown.

その後、図３Ｄに示すように、露出工程において、リフトオフにより半導体コア１１を覆う半導体層１２の部分を除く領域とマスク２２を除去して、棒状の半導体コア１１の基板２１側に基板側の外周面を露出させて露出部分１１ａを形成する。この状態で、上記半導体コア１１の基板２１と反対の側の端面は、半導体層１２により覆われている。   Thereafter, as shown in FIG. 3D, in the exposure step, the region excluding the portion of the semiconductor layer 12 covering the semiconductor core 11 and the mask 22 are removed by lift-off, and the outer periphery on the substrate side of the rod-shaped semiconductor core 11 is moved to the substrate 21 side. The exposed portion 11a is formed by exposing the surface. In this state, the end surface of the semiconductor core 11 opposite to the substrate 21 is covered with the semiconductor layer 12.

上記マスク２２を酸化シリコン(ＳiＯ2)あるいは窒化シリコン(Ｓi3Ｎ4)で構成している場合、フッ酸(ＨＦ)を含んだ溶液を用いることにより、容易に半導体コア１１および半導体コア１１を覆う半導体層１２部分に影響を与えずにマスク２２をエッチングすることができ、マスク２２とともに半導体コア１１を覆う半導体層１２の部分を除く領域をリフトオフにより除去することができる。この実施形態の露出工程では、リフトオフを用いたがエッチングにより半導体コア１１の一部を露出させてもよい。ドライエッチングの場合、ＣＦ4やＸeＦ2を用いることにより、容易に半導体コア１１および半導体コア１１を覆う半導体層１２部分に影響を与えずにマスク２２をエッチングすることができ、マスク２２とともに半導体コアを覆う半導体層１２の部分を除く領域を除去することができる。 When the mask 22 is composed of silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (Si 3 N 4 ), the semiconductor core 11 and the semiconductor core 11 can be easily formed by using a solution containing hydrofluoric acid (HF). The mask 22 can be etched without affecting the portion of the semiconductor layer 12 that is covered, and the region excluding the portion of the semiconductor layer 12 that covers the semiconductor core 11 together with the mask 22 can be removed by lift-off. In the exposure process of this embodiment, lift-off is used, but a part of the semiconductor core 11 may be exposed by etching. In the case of dry etching, by using CF 4 or XeF 2 , the mask 22 can be easily etched without affecting the semiconductor core 11 and the semiconductor layer 12 covering the semiconductor core 11. The region excluding the portion of the semiconductor layer 12 covering the substrate can be removed.

その後、切り離し工程において、イソプロピルアルコール(ＩＰＡ)水溶液中に基板を浸し、超音波(例えば数１０ＫＨz)を用いて基板２１を基板平面に沿って振動させることにより、基板２１上に立設する半導体コア１１の基板２１側に近い根元を折り曲げるように、半導体層１２に覆われた半導体コア１１に対して応力が働いて、図３Ｅに示すように、半導体層１２に覆われた半導体コア１１が基板２１から切り離される。   Thereafter, in the separation step, the substrate is immersed in an isopropyl alcohol (IPA) aqueous solution, and the substrate 21 is vibrated along the substrate plane by using ultrasonic waves (for example, several tens of kHz), whereby the semiconductor core is erected on the substrate 21. As shown in FIG. 3E, the semiconductor core 11 covered with the semiconductor layer 12 is formed on the substrate by applying a stress to the semiconductor core 11 covered with the semiconductor layer 12 so that the base near the substrate 21 side of the substrate 11 is bent. Detach from 21.

こうして、基板２１から切り離なされた微細な棒状構造の発光素子１０を製造することができる。例えば、直径が１μｍであり、長さが１０μｍである発光素子１０を製造できる。   In this way, the light emitting element 10 having a fine rod-like structure separated from the substrate 21 can be manufactured. For example, the light emitting element 10 having a diameter of 1 μm and a length of 10 μm can be manufactured.

図１に示すように、上記第２の基板２の液晶３側（上側）の面には、ブラックマトリクス５および着色層６が設けられている。つまり、第２の基板２は、カラーフィルタ基板である。   As shown in FIG. 1, a black matrix 5 and a colored layer 6 are provided on the liquid crystal 3 side (upper side) of the second substrate 2. That is, the second substrate 2 is a color filter substrate.

上記ブラックマトリクス５は、発光素子１０から発せられた光を遮る。このブラックマトリクス５により、第１の基板１のＴＦＴ４が形成された領域が遮光されるようになっている。   The black matrix 5 blocks light emitted from the light emitting element 10. The black matrix 5 shields the region of the first substrate 1 where the TFT 4 is formed.

上記着色層６は、赤色、緑色、青色の何れか一色に着色されている。画素毎に、赤色、緑色、青色の何れか一色の着色層６が形成されている。この実施の形態では、水平方向に赤色、緑色、青色の着色層６が順番に繰り返し並んでいる。   The colored layer 6 is colored in any one of red, green, and blue. A colored layer 6 of any one of red, green, and blue is formed for each pixel. In this embodiment, the colored layers 6 of red, green, and blue are repeatedly arranged in order in the horizontal direction.

上記着色層６の上には、各画素共通の対向電極７が形成されている。この対向電極７も、ＩＴＯ等の透明導電体により形成されている。また、対向電極７の上側には図示しない配向膜が形成され、液晶３がこの配向膜により所定の方向に配向規制される。第２の基板２の下側の面には、第２の偏光膜２７が設けられている。   On the colored layer 6, a common electrode 7 common to each pixel is formed. The counter electrode 7 is also formed of a transparent conductor such as ITO. Further, an alignment film (not shown) is formed on the upper side of the counter electrode 7, and the alignment of the liquid crystal 3 is regulated in a predetermined direction by the alignment film. A second polarizing film 27 is provided on the lower surface of the second substrate 2.

上記第２の基板２には、発光素子１０から発せられた光が通過する光通過領域Ｚが設けられている。この光通過領域Ｚは、ブラックマトリクス５を除く領域、つまり着色層６の領域に相当する。そして、発光素子１０から発せられた光は、光通過領域Ｚを介して、第２の偏光膜２７から外部に出射する。   The second substrate 2 is provided with a light passage region Z through which light emitted from the light emitting element 10 passes. This light passage region Z corresponds to a region excluding the black matrix 5, that is, a region of the colored layer 6. Then, the light emitted from the light emitting element 10 is emitted to the outside from the second polarizing film 27 through the light passage region Z.

上記発光素子１０は、第１の基板１の上面に直交する方向からみて、光通過領域Ｚに重なる位置に配置され、発光素子１０は、光通過領域Ｚよりも小さい。このため、発光素子１０から発せられた光を効率良く利用することができる。すなわち、光通過領域Ｚに重ならない位置には発光素子１０を配置しないことにより、表示に寄与しない光の照射を抑えることができ、低消費電力化が図れる。   The light emitting element 10 is disposed at a position overlapping the light passage region Z when viewed from the direction orthogonal to the upper surface of the first substrate 1, and the light emitting element 10 is smaller than the light passage region Z. For this reason, the light emitted from the light emitting element 10 can be used efficiently. That is, by not arranging the light emitting element 10 at a position that does not overlap with the light passage region Z, irradiation with light that does not contribute to display can be suppressed, and power consumption can be reduced.

また、１つの光通過領域Ｚに対して１つの発光素子１０または複数の発光素子１０を配置することができて、発光素子１０と光通過領域Ｚとの位置関係を同じにできる。したがって、発光素子１０にて構成されるバックライト部の光は画素ごとに一定で、輝度むらは生じない。これに対して、従来のバックライト装置では、発光素子１０の数量は、液晶パネルの画素数に対して一般的に少ない。このため、発光素子１０の位置と画素の位置との関係は、画素ごとに異なるため、発光素子１０からの光強度は画素ごとに異なり、バックライトの光に輝度むらが生じる。   In addition, one light emitting element 10 or a plurality of light emitting elements 10 can be arranged for one light passage region Z, and the positional relationship between the light emitting element 10 and the light passage region Z can be made the same. Therefore, the light of the backlight unit configured by the light emitting element 10 is constant for each pixel, and uneven brightness does not occur. On the other hand, in the conventional backlight device, the number of the light emitting elements 10 is generally small with respect to the number of pixels of the liquid crystal panel. For this reason, since the relationship between the position of the light emitting element 10 and the position of the pixel is different for each pixel, the light intensity from the light emitting element 10 is different for each pixel, and uneven brightness occurs in the light of the backlight.

また、液晶パネルを形成する上記第１の基板１と同一基板上に発光素子１０を形成しているため、上記光通過領域Ｚに合わせて、制御性良く発光素子を配置できる。すなわち、光通過領域Ｚと発光素子１０のアライメントを制御良く行うことができる。   Further, since the light emitting element 10 is formed on the same substrate as the first substrate 1 forming the liquid crystal panel, the light emitting element can be arranged with good controllability in accordance with the light passage region Z. That is, the alignment of the light passage region Z and the light emitting element 10 can be performed with good control.

次に、上記構成の液晶表示装置の作成方法について説明する。   Next, a method for producing a liquid crystal display device having the above configuration will be described.

まず、第１の工程において、例えば、本願出願人の出願した特開２００８−３０４５３８公報に示されるように一般的に知られている通常の工程で、液晶パネルを作成する。なお、詳細については、特開２００８−３０４５３８公報と同じであるため、省略する。   First, in the first process, for example, a liquid crystal panel is formed by a generally known normal process as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-304538 filed by the applicant of the present application. The details are the same as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-304538, and are therefore omitted.

つまり、図１に示すように、第１の基板１に、ゲート電極４１、ゲート絶縁膜４５、半導体膜４２、ソース電極４３、ドレイン電極４４、絶縁膜４７および画素電極４６を形成して、ＴＦＴ４を形成する。第２の基板２に、ブラックマトリクス５、着色層６および対向電極７を形成する。そして、第１の基板１と第２の基板２とを張り合わせ、第１の基板１と第２の基板２との間に液晶３を注入する。第１の基板１の液晶３側と反対側の面に、第１の偏光膜１７を形成し、第２の基板２の液晶３側と反対側の面に、第２の偏光膜２７を形成する。このようにして、液晶パネルを作成する。   That is, as shown in FIG. 1, a gate electrode 41, a gate insulating film 45, a semiconductor film 42, a source electrode 43, a drain electrode 44, an insulating film 47, and a pixel electrode 46 are formed on the first substrate 1, and the TFT 4 Form. A black matrix 5, a colored layer 6, and a counter electrode 7 are formed on the second substrate 2. Then, the first substrate 1 and the second substrate 2 are bonded together, and the liquid crystal 3 is injected between the first substrate 1 and the second substrate 2. A first polarizing film 17 is formed on the surface of the first substrate 1 opposite to the liquid crystal 3 side, and a second polarizing film 27 is formed on the surface of the second substrate 2 opposite to the liquid crystal 3 side. To do. In this way, a liquid crystal panel is created.

その後、第２の工程において、上記液晶パネルの第１の基板１上にバックライト部を形成する。   Thereafter, in a second step, a backlight portion is formed on the first substrate 1 of the liquid crystal panel.

つまり、図４に示すように、第１の基板１上に形成した第１の偏光膜１７上に、第１の電極５１および第２の電極５２を形成する。第１の電極５１および第２の電極５２は、上記液晶パネルの光通過領域Ｚに対応する位置で、第１の電極５１と第２の電極５２との間の距離が短くなるように形成される。このようにすると、以下の工程（発光素子１０を配置する工程）で、第１の電極５１と第２の電極５２との間に交流電圧を印加した際、電極間の距離が短い部分のみに、発光素子１０を配置することができる。   That is, as shown in FIG. 4, the first electrode 51 and the second electrode 52 are formed on the first polarizing film 17 formed on the first substrate 1. The first electrode 51 and the second electrode 52 are formed at a position corresponding to the light passage region Z of the liquid crystal panel so that the distance between the first electrode 51 and the second electrode 52 is shortened. The If it does in this way, when an alternating voltage is applied between the 1st electrode 51 and the 2nd electrode 52 at the following processes (process which arranges light emitting element 10), it will be only in the part where the distance between electrodes is short. The light emitting element 10 can be disposed.

そして、本願出願人の出願した特開２００８−２６００７３号公報に示される方法で、発光素子１０を電極５１，５２に配列する。つまり、図５に示すように、図３Ａ〜図３Ｅに示す方法で作成した発光素子１０をイソプロピルアルコール６１に含ませ、この発光素子１０を含んだイソプロピルアルコール６１を第１の偏光膜１７上に薄く塗布する。そして、第１の電極５１と第２の電極５２との間に交流電圧を加えて、図６に示すように、発光素子１０を配列する。なお、詳細については、特開２００８−２６００７３公報と同じであるため、省略する。   And the light emitting element 10 is arranged in the electrodes 51 and 52 by the method shown by Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-260073 which the applicant of this application applied. That is, as shown in FIG. 5, the light emitting element 10 produced by the method shown in FIGS. 3A to 3E is included in isopropyl alcohol 61, and the isopropyl alcohol 61 including the light emitting element 10 is placed on the first polarizing film 17. Apply thinly. And an alternating voltage is applied between the 1st electrode 51 and the 2nd electrode 52, and as shown in FIG. 6, the light emitting element 10 is arranged. The details are the same as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-260073, and will be omitted.

その後、図７に示すように、配列した発光素子１０の両端部を第１の電極５１および第２の電極５２に接続する。このとき、発光素子１０は、導電性接着剤７１によって、電極５１，５２に固定される。   Thereafter, as shown in FIG. 7, both end portions of the arranged light emitting elements 10 are connected to the first electrode 51 and the second electrode 52. At this time, the light emitting element 10 is fixed to the electrodes 51 and 52 by the conductive adhesive 71.

ここで、上記発光素子１０は、第１の電極５１および第２の電極５２間に交流電圧を印加することにより駆動する。そのため、この電極５１、５２に対して発光素子１０の極性が統一されていなくても、複数の発光素子１０を均一に発光させることができる。したがって、発光素子１０の極性を統一するための制御をする必要がないため、製造工程が複雑になるのを防ぐことができる。   Here, the light emitting element 10 is driven by applying an AC voltage between the first electrode 51 and the second electrode 52. Therefore, even if the polarities of the light emitting elements 10 are not unified with respect to the electrodes 51 and 52, the plurality of light emitting elements 10 can emit light uniformly. Therefore, since it is not necessary to perform control for unifying the polarities of the light emitting elements 10, it is possible to prevent the manufacturing process from becoming complicated.

その後、図８に示すように、蛍光体１３をインクジェット方式などにより発光素子１０上に形成する。この蛍光体１３の厚さは、例えば10um〜200um程度である。蛍光体１３は、例えば、黄色に着色され、青色に発光する発光素子１０とともに、白色のバックライト部を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 8, the phosphor 13 is formed on the light emitting element 10 by an inkjet method or the like. The thickness of the phosphor 13 is, for example, about 10 μm to 200 μm. The phosphor 13 is colored yellow, for example, and forms the white backlight part with the light emitting element 10 which light-emits blue.

その後、図８に示すように、樹脂などからなる透明な保護膜８を形成して、この保護膜８上に、アルミニウムなどからなる反射膜９を積層する。この保護膜８の膜厚および形状を調整することにより、矢印の光路に示すように、光通過領域Ｚに無駄なく光を照射することができる。ここで、比較例として、図９に示すように、反射膜９Ａを保護膜８に積層しないで第１の基板１に平行な板状に形成すると、矢印の光路に示すように、光通過領域Ｚに発光素子１０から出た光を集め難くなる。つまり、光通過領域Ｚ以外にも光が反射されることになって、光の利用効率が悪くなる。   Thereafter, as shown in FIG. 8, a transparent protective film 8 made of resin or the like is formed, and a reflective film 9 made of aluminum or the like is laminated on the protective film 8. By adjusting the film thickness and shape of the protective film 8, it is possible to irradiate the light passing area Z without waste as shown by the optical path indicated by the arrow. Here, as a comparative example, as shown in FIG. 9, when the reflective film 9A is formed in a plate shape parallel to the first substrate 1 without being laminated on the protective film 8, as shown in the optical path of the arrow, the light passage region It becomes difficult to collect the light emitted from the light emitting element 10 in Z. That is, light is reflected in areas other than the light passage area Z, and the light utilization efficiency is deteriorated.

このようにして、上記液晶パネル上に、発光素子１０、保護膜８および反射膜９から構成されるバックライト部を形成する。   In this manner, a backlight unit composed of the light emitting element 10, the protective film 8, and the reflective film 9 is formed on the liquid crystal panel.

上記構成の液晶表示装置によれば、上記発光素子１０は、上記第１の基板１に配置されているので、発光素子１０は、液晶表示装置を構成する２枚の基板のうちの一方の基板に直接に形成されている。このため、従来のバックライト装置で必要であった、発光素子を配置するための基板が不要となる。したがって、発光素子１０にて構成されるバックライト部を薄く形成することができて、薄型の液晶表示装置を実現できる。   According to the liquid crystal display device having the above configuration, since the light emitting element 10 is disposed on the first substrate 1, the light emitting element 10 is one of the two substrates constituting the liquid crystal display device. Is formed directly on. For this reason, the board | substrate for arrange | positioning a light emitting element which was required with the conventional backlight apparatus becomes unnecessary. Therefore, the backlight part constituted by the light emitting element 10 can be formed thin, and a thin liquid crystal display device can be realized.

また、上記第１の基板１の上記液晶３側の面に、スイッチング素子としてのＴＦＴ４が設けられているので、発光素子１０から発せられた光は、ＴＦＴ４が形成された基板１側から液晶３に入射される。ＴＦＴ４が形成されている基板１の側から光を入射するという点で、一般的な液晶表示装置と同様である。それゆえ、液晶表示装置の構成を大きく変えることなく薄型の液晶表示装置を実現できる。   Further, since the TFT 4 as a switching element is provided on the surface of the first substrate 1 on the liquid crystal 3 side, the light emitted from the light emitting element 10 is transmitted from the substrate 1 side on which the TFT 4 is formed to the liquid crystal 3. Is incident on. This is similar to a general liquid crystal display device in that light is incident from the side of the substrate 1 on which the TFT 4 is formed. Therefore, a thin liquid crystal display device can be realized without greatly changing the configuration of the liquid crystal display device.

（第２の実施形態）
図１０は、この発明の液晶表示装置の第２の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第２の実施形態では、第１の基板１は、カラーフィルタ基板であり、第２の基板２は、ＴＦＴ基板である。なお、この第２の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 10 shows a second embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. The difference from the first embodiment will be described. In the second embodiment, the first substrate 1 is a color filter substrate, and the second substrate 2 is a TFT substrate. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１０に示すように、第１の基板１の液晶３側（下側）の面には、ブラックマトリクス５および着色層６が設けられている。この着色層６は、光通過領域Ｚを形成する。このように、発光素子１０は、カラーフィルタ基板と同一の基板上に設けられている。   As shown in FIG. 10, a black matrix 5 and a colored layer 6 are provided on the liquid crystal 3 side (lower side) of the first substrate 1. The colored layer 6 forms a light passage region Z. Thus, the light emitting element 10 is provided on the same substrate as the color filter substrate.

一方、第２の基板２の液晶３側（上側）の面に、スイッチング素子としてのＴＦＴ４が設けられている。このため、発光素子１０から発せられた光は、ＴＦＴ４が形成された基板２と反対の基板１側から液晶に入射される。そして、発光素子１０とＴＦＴ４とをそれぞれ別の基板上に形成することができるため、発光素子１０を配置する工程において、ＴＦＴ４にダメージを与えることを防ぐことができ、または、ＴＦＴ４を形成する工程において、発光素子１０にダメージを与えることを防ぐことができる。   On the other hand, a TFT 4 as a switching element is provided on the surface of the second substrate 2 on the liquid crystal 3 side (upper side). For this reason, the light emitted from the light emitting element 10 enters the liquid crystal from the substrate 1 side opposite to the substrate 2 on which the TFT 4 is formed. Since the light emitting element 10 and the TFT 4 can be formed on different substrates, the TFT 4 can be prevented from being damaged in the step of disposing the light emitting element 10, or the step of forming the TFT 4 is performed. In this case, it is possible to prevent the light emitting element 10 from being damaged.

（第３の実施形態）
図１１は、この発明の液晶表示装置の第３の実施形態を示している。上記第１の実施形態と相違する点を説明すると、この第３の実施形態では、発光素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが３種類存在し、図１の着色層６が存在しない。なお、この第３の実施形態において、上記第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照番号を付して、詳細な説明を省略する。 (Third embodiment)
FIG. 11 shows a third embodiment of the liquid crystal display device of the present invention. The difference from the first embodiment will be described. In the third embodiment, three types of light emitting elements 10A, 10B, and 10C exist, and the colored layer 6 of FIG. 1 does not exist. In the third embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１１に示すように、第１の発光素子１０Ａは、赤色の光を発し、第２の発光素子１０Ｂは、緑色の光を発し、第３の発光素子１０Ｃは、青色の光を発する。このため、各発光素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの直下の光通過領域Ｚには、着色層６を設ける必要がない。つまり、第２の基板２の液晶３側（上側）の面には、ブラックマトリクス５のみが設けられ、第２の基板２は、遮光の機能を有するフィルタ基板となる。   As shown in FIG. 11, the first light emitting element 10A emits red light, the second light emitting element 10B emits green light, and the third light emitting element 10C emits blue light. For this reason, it is not necessary to provide the colored layer 6 in the light passage region Z immediately below the light emitting elements 10A, 10B, and 10C. That is, only the black matrix 5 is provided on the surface of the second substrate 2 on the liquid crystal 3 side (upper side), and the second substrate 2 becomes a filter substrate having a light shielding function.

そして、図１２に示すように、発光素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃが３種類あるため、４つの電極５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ，５４Ａが必要になる。つまり、各発光素子１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃの一端は、第１の電極５１Ａに接続され、第１の発光素子１０Ａの他端は、第２の電極５２Ａに接続され、第２の発光素子１０Ｂの他端は、第３の電極５３Ａに接続され、第３の発光素子１０Ｃの他端は、第４の電極５４Ａに接続される。各電極５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ，５４Ａは、駆動電極を兼ねる。   As shown in FIG. 12, since there are three types of light emitting elements 10A, 10B, and 10C, four electrodes 51A, 52A, 53A, and 54A are required. That is, one end of each light emitting element 10A, 10B, 10C is connected to the first electrode 51A, the other end of the first light emitting element 10A is connected to the second electrode 52A, and the second light emitting element 10B The other end is connected to the third electrode 53A, and the other end of the third light emitting element 10C is connected to the fourth electrode 54A. Each electrode 51A, 52A, 53A, 54A also serves as a drive electrode.

なお、この第３の実施形態では、上記第１の実施形態の発光素子を３種類としかつ着色層を省略したが、上記第２の実施形態の発光素子を３種類としかつ着色層を省略するようにしてもよい。   In the third embodiment, the light emitting device of the first embodiment has three types and the colored layer is omitted. However, the light emitting device of the second embodiment has three types and the colored layer is omitted. You may do it.

なお、この発明は上述の実施形態に限定されない。例えば、上記第１から上記第３の実施形態のそれぞれの特徴点を様々に組み合わせてもよい。また、発光素子として、上記実施形態に示すいわゆる筒状の発光層を有する発光素子以外に、平面状の発光層を有する通常の発光素子を用いてもよい。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment. For example, the feature points of the first to third embodiments may be variously combined. In addition to the light emitting element having the so-called cylindrical light emitting layer described in the above embodiment, a normal light emitting element having a planar light emitting layer may be used as the light emitting element.

また、上記第１から上記第３の実施形態では、半導体コア１１の一端側の外周面が露出した露出部分１１ａを有する発光素子について説明したが、これに限らず、半導体コアの両端の外周面が露出した露出部分を有するものでもよいし、半導体コアの中央部分の外周面が露出した露出部分を有するものでもよい。   In the first to third embodiments, the light emitting element having the exposed portion 11a in which the outer peripheral surface on one end side of the semiconductor core 11 is exposed has been described. However, the present invention is not limited thereto, and the outer peripheral surfaces on both ends of the semiconductor core. It may have an exposed portion where is exposed, or may have an exposed portion where the outer peripheral surface of the central portion of the semiconductor core is exposed.

また、上記第１から上記第３の実施形態では、半導体コア１１と半導体層１２に、ＧaＮを母材とする半導体を用いたが、ＧaＡs,ＡlＧaＡs,ＧaＡsＰ,ＩnＧaＮ,ＡlＧaＮ,ＧaＰ,ＺnＳe,ＡlＧaＩnＰなどを母材とする半導体を用いた発光素子にこの発明を適用してもよい。また、半導体コアをｎ型とし、半導体層をｐ型としたが、導電型が逆の発光素子にこの発明を適用してもよい。また、六角柱形状の半導体コアを有する発光素子について説明したが、これに限らず、断面が円形または楕円の棒状であってもよいし、断面が三角形などの他の多角形状の棒状の半導体コアを有する発光素子にこの発明を適用してもよい。   In the first to third embodiments, the semiconductor core 11 and the semiconductor layer 12 are made of a semiconductor having GaN as a base material. The present invention may be applied to a light-emitting element using a semiconductor whose base material is, for example. Further, although the semiconductor core is n-type and the semiconductor layer is p-type, the present invention may be applied to a light-emitting element having a reverse conductivity type. Moreover, although the light emitting element which has a hexagonal column-shaped semiconductor core was demonstrated, it is not restricted to this, A cross section may be circular or an elliptical rod shape, and the cross section may be other polygonal rod-shaped semiconductor cores, such as a triangle. The present invention may be applied to a light emitting element having the following.

１ 第１の基板
２ 第２の基板
３ 液晶
４ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
５ ブラックマトリクス
６ 着色層
８ 保護膜
９ 反射膜
１０、１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 発光素子
１１ 半導体コア
１１ａ 露出部分
１２ 半導体層
１３ 蛍光体
５１，５２，５１Ａ，５２Ａ，５３Ａ，５４Ａ 電極
Ｚ 光通過領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st board | substrate 2 2nd board | substrate 3 Liquid crystal 4 TFT (thin film transistor)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Black matrix 6 Colored layer 8 Protective film 9 Reflective film 10, 10A, 10B, 10C Light emitting element 11 Semiconductor core 11a Exposed portion 12 Semiconductor layer 13 Phosphor 51, 52, 51A, 52A, 53A, 54A Electrode Z Light passage region

Claims (7)

光を透過する第１の基板と、
光を透過する第２の基板と、
上記第１の基板と上記第２の基板との間に充填されている液晶と、
上記第１の基板における上記液晶側と反対側の面に配置されている発光素子と
を備えることを特徴とする液晶表示装置。 A first substrate that transmits light;
A second substrate that transmits light;
A liquid crystal filled between the first substrate and the second substrate;
A liquid crystal display device comprising: a light emitting element disposed on a surface opposite to the liquid crystal side of the first substrate. 請求項１に記載の液晶表示装置において、
上記発光素子は、
棒状の第１導電型の半導体コアと、
上記半導体コアを覆うように形成された第２導電型の半導体層と
を有し、
上記発光素子は、上記発光素子の軸が上記第１の基板の上記面に略平行となるように、上記第１の基板に配置されていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1.
The light emitting element is
A rod-shaped first conductive type semiconductor core;
A second conductivity type semiconductor layer formed so as to cover the semiconductor core,
The liquid crystal display device, wherein the light emitting element is disposed on the first substrate such that an axis of the light emitting element is substantially parallel to the surface of the first substrate. 請求項１または２に記載の液晶表示装置において、
上記第１の基板または上記第２の基板には、上記発光素子から発せられた光が通過する光通過領域が設けられ、
上記発光素子は、上記第１の基板の上記面に直交する方向からみて、上記光通過領域に重なる位置に配置され、上記発光素子は、上記光通過領域よりも小さいことを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 1 or 2,
The first substrate or the second substrate is provided with a light passage region through which light emitted from the light emitting element passes,
The light emitting element is disposed at a position overlapping the light passage region when viewed from a direction orthogonal to the surface of the first substrate, and the light emitting element is smaller than the light passage region. apparatus. 請求項１から３の何れか一つに記載の液晶表示装置において、
上記発光素子から発せられた光を上記第１の基板側に反射させる反射膜を有することを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 3,
A liquid crystal display device comprising: a reflective film that reflects light emitted from the light emitting element toward the first substrate. 請求項４に記載の液晶表示装置において、
上記反射膜は、上記発光素子上に積層された透明な保護膜上に積層されていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to claim 4.
The liquid crystal display device, wherein the reflective film is laminated on a transparent protective film laminated on the light emitting element. 請求項１から５の何れか一つに記載の液晶表示装置において、
上記第１の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが設けられていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5,
A liquid crystal display device, wherein a thin film transistor as a switching element is provided on a surface of the first substrate on the liquid crystal side. 請求項１から５の何れか一つに記載の液晶表示装置において、
上記第２の基板の上記液晶側の面に、スイッチング素子としての薄膜トランジスタが設けられていることを特徴とする液晶表示装置。 The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 5,
A liquid crystal display device, wherein a thin film transistor as a switching element is provided on a surface of the second substrate on the liquid crystal side.
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