JP3898217B1 - バックライトユニットおよび液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
本発明にかかるバックライトユニットでは、LED301からの光を端部から入射し、プリズム状の反射溝において反射することにより出射面より平行光を出射するライトガイド302を用いている。ライトガイド302から出射された平行光を側面より入射し、プリズム部205によって反射してマイクロレンズアレイ202を介して液晶表示パネル100に対して出射するマイクロレンズアレイ基板も備えている。プリズム部205は、側面より入射した平行光の進行方向に対して垂直方向に延在する反射溝205aを有する。マイクロレンズ202aは、反射溝205aに対し垂直な方向に延在している。マイクロレンズアレイ202側には、低屈折率層204を設けている。
【選択図】図9
Description
本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置について、図に基づいて説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。
本発明のバックライトユニットを用いた液晶表示装置の輝度シュミレーションを図15に示す。光源出射角が小さいほど(平行光であるほど)、輝度が上昇することがわかる。
次に、本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置について、図に基づいて説明する。図12は、本発明の実施の形態2に係る液晶表示装置の構成を模式的に示す断面図である。図13は、本発明の実施の形態2に係るマイクロレンズアレイ基板および光源の構成を示す模式図であって、図13(a)は模式前面図、図13(b)は図13(a)のT−T切断線における模式断面図、図13(c)は図2(a)のU−U切断線における模式断面図である。
101、102 透明基板
103 液晶層
104 カラーフィルタ層
105 ブラックマトリックス
106 透明電極
107 配向膜
108 TFT素子
109a、109b 偏光板
110 スペーサ
111 シール材
112a、112b λ/4板
200、200a マイクロレンズアレイ基板
201 マイクロレンズアレイ形成用透明基板
202 マイクロレンズアレイ
202a マイクロレンズ
203 リム
204 低屈折率層
205 プリズム部
205a 溝
206 反射部
300 光源
301a、301b 発光ダイオード(LED)
302 ライトガイド
Claims (14)
- 液晶表示パネルの背面側に設けられ、当該液晶表示パネルの各画素の透過領域に光を集光させるマイクロレンズを備えたバックライトユニットであって、
光源と、
前記光源からの光を端部から入射し、一側面に設けられた第1のプリズム部において反射することにより前記第1のプリズム部が設けられた側面と対向する側面より平行光を出射するライトガイドと、
前記ライトガイドから出射された平行光を側面より入射し、底面に設けられた第2のプリズム部によって反射して前面に設けられた前記マイクロレンズを介して前記液晶表示パネルに対して出射するマイクロレンズアレイ基板とを備え、
前記マイクロレンズアレイ基板は、
複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイと、
前記側面より入射した平行光の進行方向に対して垂直な方向に延在する反射溝からなる第2のプリズム部が形成された透明基板と、
前記マイクロレンズアレイと前記透明基板の間に形成され、当該透明基板よりも低屈折率の低屈折率層を備えたことを特徴とするバックライトユニット。 - 前記光源は、前記ライトガイドの一方の端部に設けられた第1の光源と、他方の端部に設けられた第2の光源を有することを特徴とする請求項1記載のバックライトユニット。
- 前記ライトガイドにおいて、前記第1のプリズム部が設けられた側面は、中央部が突出する曲面構造を有することを特徴とする請求項1〜2いずれかに記載のバックライトユニット。
- 液晶表示パネルの背面側に設けられ、当該液晶表示パネルの各画素の透過領域に光を集光させるマイクロレンズを備えたバックライトユニットであって、
平行光を出射するライトガイドと、
前記ライトガイドから出射された平行光を側面より入射し、底面に設けられた第2のプリズム部によって反射して前面に設けられた前記マイクロレンズを介して前記液晶表示パネルに対して出射するマイクロレンズアレイ基板とを備え、
前記マイクロレンズアレイ基板は、
複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイと、
前記側面より入射した平行光の進行方向に対して垂直な方向に延在する反射溝からなる第2のプリズム部が形成された透明基板と、
前記マイクロレンズアレイと前記透明基板の間に形成され、当該透明基板よりも低屈折率の低屈折率層を備えたことを特徴とする
バックライトユニット。 - 前記マイクロレンズが、前記第2のプリズム部の反射溝に対して垂直な方向に延在するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載のバックライトユニット。
- 前記低屈折率層と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられた偏光板又は偏光層を備えたことを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載のバックライトユニット。
- 内面に電極が形成された一対の素子基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に設けられたバックライトユニットを備えた液晶表示装置であって、
前記バックライトユニットは、
光源と、
前記光源からの光を端部から入射し、一側面に設けられた第1のプリズム部において反射することにより前記第1のプリズム部が設けられた側面と対向する側面より平行光を出射するライトガイドと、
前記ライトガイドから出射された平行光を側面より入射し、底面に設けられた第2のプリズム部によって反射して前面に設けられた前記マイクロレンズを介して前記液晶表示パネルに対して出射するマイクロレンズアレイ基板とを備え、
前記マイクロレンズアレイ基板は、
複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイと、
前記側面より入射した平行光の進行方向に対して垂直な方向に延在する反射溝からなる第2のプリズム部が形成された透明基板と、
前記マイクロレンズアレイと前記透明基板の間に形成され、当該透明基板よりも低屈折率の低屈折率層を備えたことを特徴とする液晶表示装置。 - 前記光源は、前記ライトガイドの一方の端部に設けられた第1の光源と、他方の端部に設けられた第2の光源を有することを特徴とする請求項7記載の液晶表示装置。
- 前記ライトガイドにおいて、前記第1のプリズム部が設けられた側面は、中央部が突出する曲面構造を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の液晶表示装置。
- 内面に電極が形成された一対の素子基板の間に液晶を挟持してなる液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルの背面側に設けられたバックライトユニットを備えた液晶表示装置であって、
前記バックライトユニットは、
平行光を出射するライトガイドと、
前記ライトガイドから出射された平行光を側面より入射し、底面に設けられた第2のプリズム部によって反射して前面に設けられた前記マイクロレンズを介して前記液晶表示パネルに対して出射するマイクロレンズアレイ基板とを備え、
前記マイクロレンズアレイ基板は、
複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイと、
前記側面より入射した平行光の進行方向に対して垂直な方向に延在する反射溝からなる第2のプリズム部が形成された透明基板と、
前記マイクロレンズアレイと前記透明基板の間に形成され、当該透明基板よりも低屈折率の低屈折率層を備えたことを特徴とする
液晶表示装置。 - 前記マイクロレンズが、前記第2のプリズム部の反射溝に対して垂直な方向に延在するシリンドリカルレンズであることを特徴とする請求項7〜10いずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記低屈折率層と前記マイクロレンズアレイとの間に設けられた偏光板又は偏光層を備えたことを特徴とする請求項7〜11いずれかに記載の液晶表示装置。
- 前記液晶表示パネルは、それぞれが長方形からなる複数の画素を有し、それぞれの画素の長手方向が同一方向を向くように隣接して配列された画素構造を有し、
前記バックライトユニットのマイクロレンズの長手方向が、前記画素の短手方向と平行になるように配置されていることを特徴とする請求項7〜12いずれかに記載の液晶表示装置。 - 前記液晶表示装置が、半透過型液晶表示装置であることを特徴とする請求項7〜13いずれかに記載の液晶表示装置。
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