JP4622316B2 - バックライトおよび液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、バックライトおよび液晶表示装置に関し、特に、例えば、RGB（Red,Green,Blue）などの複数の色の画素の配列によって構成される画像を表示する液晶パネルなどの各色の画素に、対応する色の光を確実かつ容易に照射することができるようにするバックライトおよび液晶表示装置に関する。
従来、カラー透過型の液晶表示装置（LCD(Liquid Crystal Display)）において、バックライトとして白色光源を用いる装置がある。
図１は、この白色光源を用いた液晶表示装置の一例の構成を示す断面図である。
図１の液晶表示装置１は、白色光源１１、拡散板１２、拡散フィルム１３、BEF（Brightness Enhancement Firm）(商標)１４、拡散フィルム１５、D-BEF１６、およびLCDパネル１７から構成される。液晶表示装置１は、白色光源１１から発光された白色の光を、拡散板１２、拡散フィルム１３、BEF１４、拡散フィルム１５、およびD-BEF１６を介して、LCDパネル１７に照射することにより、画像を表示する。ここで、液晶表示装置１が表示する画像は、赤色の画素(以下、赤色画素という)、緑色の画素（以下、緑色画素という）、および青色の画素(以下、青色画素という)の配列によって構成される。
白色光源１１は、一般的には、CCFL（Cold Cathode Fluorescent Lamp）（冷陰極管）で構成されるが、この場合は、例えば、多数の赤色発光ダイオード（LED(Light Emission Diode)）、緑色発光ダイオード、および青色発光ダイオードから構成される。白色光源１１は、多数の赤色発光ダイオードにより発光される赤色の光、多数の緑色発光ダイオードにより発光される緑色の光、および多数の青色発光ダイオードにより発光される青色の光が加法混色されることにより形成される白色の光を、拡散板１２に照射する。
拡散板１２は、白色光源１１から入射される白色の光を拡散し、拡散フィルム１３に照射する。拡散フィルム１３は、拡散板１２から入射した白色の光を、さらに拡散してBEF１４に照射する。
BEF１４は、拡散フィルム１３から入射された白色の光のうちのＰ成分の、LCDパネル１７の液晶２４の視野角（LCDパネル１７に垂直な方向に対して成す角であって、LCDパネル１７を透過した光がユーザに視認可能な角度）から外れた光を集光して、図中上方向に光の進む方向を制限し、拡散フィルム１５およびD-BEF１６を介して、LCDパネル１７に入射する。即ち、LCDパネル１７の液晶２４には視野角があるため、LCDパネル１７に対して垂直な方向から所定の角度以上ずれた光は、LCDパネル１７を透過してもユーザには見えない。このため、BEF１４は、液晶２４の視野角に合わせて、視野角から外れた方向に射出する白色の光のＰ成分を集光し、LCDパネル１７の正面に向わせることによって、白色の光を有効に利用する。
D-BEF１６は、BEF１４から拡散フィルム１５を介して入射された白色の光のうちのＳ成分を、Ｐ成分に変換した後、LCDパネル１７の液晶２４の視野角から外れた光を集光して、図中上方向に光の進む方向を制限し、LCDパネル１７に照射する。即ち、LCDパネル１７には、Ｐ成分のみが透過される構成となっているため、D-BEF１６は、Ｓ成分をＰ成分に偏向させた後、BEF１４と同様の処理を施し、LCDパネル１７に照射する。なお、D-BEF１６は、BEF１４により処理されたＰ成分については、処理を加えることなく、そのままLCDパネル１７に照射する。
LCDパネル１７は、偏光板２１，TFT（Thin Film Transistor）２２、カラーフィルタ２３、液晶(表示素子)２４、および偏光板２５から構成される。
偏光板２１は、D-BEF１６から入射された白色の光のうちの所定の偏光方向の光を透過し、TFT２２を介してカラーフィルタ２３を照射する。
TFT２２は、画素毎に設けられ、液晶２４に印加する電圧を画素毎に制御する。
カラーフィルタ２３は、例えば、薄膜状の赤色フィルタ、緑色フィルタ、および青色フィルタの配列によって構成される。即ち、カラーフィルタ２３においては、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタが、水平方向には、例えば、その順番で周期的に配列され、垂直方向には、一直線上に配置されている。より具体的には、カラーフィルタ２３においては、その第１列目（左から１番目の垂直方向の列）に、赤色フィルタが配置され、第２列目に、緑色フィルタが配置され、第３列目に、青色フィルタが配置され、第４列目に、赤色フィルタが配置され、以下、同様に、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタが、水平方向に周期的に配置されている。
１つの赤色フィルタは、液晶２４の１つの画素に対応した大きさになっており、緑色フィルタおよび青色フィルタも同様である。偏光板２１を透過し、TFT２２を介してカラーフィルタ２３に入射する白色の光が、赤色フィルタ、緑色フィルタ、または青色フィルタを透過することにより、それぞれ、赤色、緑色、または青色の光となって、液晶２４の対応する画素に照射されることにより、液晶表示装置１では、カラーの画像が表示される。従って、液晶表示装置１が表示する画像を構成する赤色画素、緑色画素、および青色画素の配列は、カラーフィルタ２３の赤色フィルタ、緑色フィルタ、および青色フィルタの配列に等しい。
液晶２４には、図中上部に、透明導電層（不図示）が設けられ、その透明導電層は接地されている。TFT２２と透明導電層との間に電圧が印加されることによって電界が生じ、液晶２４は、各画素において、その画素を横切る電界に応じて、カラーフィルタ２３から照射された赤色、緑色、または青色の光の偏光方向を変化させる。例えば、ある画素においてその画素を横切る電界がない場合、液晶２４は、その画素にカラーフィルタ２３から照射（入射）された赤色、緑色、または青色の光を、その偏光方向を入射時の偏光(入射偏光)方向に対して直交するように９０度だけ回転し、偏光板２５を照射する。一方、ある画素においてその画素を横切る電界がある場合、液晶２４は、その画素にカラーフィルタ２３から照射された赤色、緑色、または青色の光を、その偏光方向を変化させずにそのまま、偏光板２５に照射する。
偏光板２５は、偏光板２１が透過する光の偏光方向と直交する偏光方向の光を透過するように配置されている。従って、偏光板２５は、液晶２４から照射された光のうち、液晶２４により偏光方向が入射偏光方向に対して直交するように回転された光のみを透過し、偏光方向が変化していない光を遮断する。ここで、上述したように、液晶２４は、各画素において、その画素を横切る電界、即ちTFT２２により液晶２４に印加される電圧に応じて、カラーフィルタ２３から照射された赤色、緑色、または青色の光の偏光方向を９０度だけ回転する。従って、TFT２２は、画素毎に、液晶２４に印加される電圧を制御することにより、偏光板２５を透過する（または偏光板２５により遮断される）光を画素ごとに制御することができる。これにより、液晶表示装置１において、任意の色を表示することができる。
以上のように構成される液晶表示装置１では、白色光源１１により発光された白色の光が、拡散板１２、拡散フィルム１３、BEF１４、拡散フィルム１５、およびD-BEF１６を介して、LCDパネル１７に照射される。LCDパネル１７の偏光板２１は、所定の偏光方向の白色の光を透過し、TFT２２を介してカラーフィルタ２３に照射する。カラーフィルタ２３は、画素毎に、白色の光のうち、その画素に対応する色の光のみを透過させ、液晶２４を介して偏光板２５に照射する。偏光板２５は、カラーフィルタ２３から液晶２４を介して照射された光の偏光方向に応じて、その光を透過、または遮断し、偏光板２５を透過した光により、カラーの画像が表示される。
ところで、上述した液晶表示装置１のカラーフィルタ２３の赤色フィルタ、緑色フィルタ、または青色フィルタは、それぞれ、白色の光のうちの赤色、緑色、または青色の光を透過させるので、カラーフィルタ２３を透過して液晶２４に照射される赤色、緑色、または青色の光は、単純には、白色光源１１から発光された白色の光の約1/3の明るさになる。従って、白色光源１１の明るさは、液晶表示装置１が表示する画像を構成する各画素の画素値がとりうる最大値の約３倍に対応する明るさにしなくてはならず、そのため、白色光源１１を、多数の発光ダイオードで構成する必要があった。
また、白色光源１１を多数のダイオードで構成する場合には、消費電力が大となり、さらに発熱に対する対策もとる必要があった。
そこで、バックライトとして、白色の光を発する白色光源１１ではなく、赤色、緑色、または青色の光をそれぞれ発する赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、または青色発光ダイオードを用い、その赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、または青色発光ダイオードそれぞれが発する赤色、緑色、または青色の光を、対応する色の画素に照射することにより、カラーフィルタを不要にした液晶表示装置が提案されている（例えば、特許文献１と２参照）。
特許文献１に記載されている液晶表示装置には、赤色発光ダイオードが配置される赤色光ガイド、緑色発光ダイオードが配置される緑色光ガイド、および青色発光ダイオードが配置される青色光ガイドが設けられている。赤色光ガイドには、赤色発光ダイオードにより発光された赤色の光を反射し、液晶層の赤色画素に照射するように設計された変形部が設けられている。緑色光ガイドと青色光ガイドにも同様に、変形部が設けられている。
さらに、特許文献２に記載されている液晶表示装置では、上述した赤色光ガイド、緑色光ガイド、および青色光ガイドの代わりに、共通の１つの光ガイドが設けられている。この光ガイドには、各色の発光ダイオードにより発光された各色の光を反射し、液晶層の対応する色の画素に照射するように設計された変形部が設けられている。これにより、カラーフィルタを用いずに、液晶層の各色の画素に、対応する色の光を照射することができる。
特開２００２−１９６３３２号公報 特開２００３−３５９０４号公報
しかしながら、上述したカラーフィルタを設けずに構成された液晶表示装置は、各色の光ガイドまたは共通の光ガイドに設けられた変形部により各色の光を反射させ、対応する画素に照射するので、各色の光を、対応する色の画素のみに確実に照射するには、その変形部を含む光ガイドの設計や発光ダイオードの配置位置の計算、さらには、発光ダイオードと光ガイドなどからなるバックライトの組立を、相当厳密に行う必要があると予想される。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、RGBなどの複数の色の画素の配列によって構成される画像を表示する液晶パネルなどの各色の画素に、対応する色の光を確実かつ容易に照射することができるようにするものである。
本発明のバックライトは、少なくとも第１の色の画素と第２の色の画素の配列によって構成される画像を表示する表示装置のバックライトにおいて、第１の色の光を発光する第１の発光ダイオードと、第２の色の光を発光する第２の発光ダイオードと、画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の底辺に対向する頂点側から入射される第１の発光ダイオードが発光する第１の色の光を、その帯状の平面にガイドして、第１の色の画素に照射する第１の光ガイドと、画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の底辺に対向する頂点側から入射される第２の発光ダイオードが発光する第２の色の光を、その帯状の平面にガイドして、第２の色の画素に照射する第２の光ガイドとを備え、複数の第１と第２の光ガイドが、周期的に、かつ帯状の平面が、画像が表示される表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、第１および第２の光ガイドである三角形状の平板それぞれは、第１および第２の光ガイドが、帯状の平面が表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、第１および第２の光ガイドのうちの一方の光ガイドの底辺に対向する頂点が、他方の光ガイドの底辺に対向する頂点と帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されていることを特徴とする。
画像は、第１の色の画素、第２の色の画素、および第３の色の画素の配列によって構成され、バックライトには、第３の色の光を発光する第３の発光ダイオードと、画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の底辺に対向する頂点側から入射される第３の発光ダイオードが発光する第３の色の光を、その帯状の平面にガイドして、第３の色の画素に照射する第３の光ガイドとをさらに設け、複数の第１乃至第３の光ガイドを、周期的に、かつ帯状の平面が、表示面と平行の平面上に並ぶように配置し、第１乃至第３の光ガイドである三角形状の平板それぞれを、第１乃至第３の光ガイドが、帯状の平面が表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、第１乃至第３の光ガイドのうちの１の光ガイドの底辺に対向する頂点が、他の光ガイドの底辺に対向する頂点と帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成することができる。
第１の色は、赤色であり、第２の色は、緑色であり、第３の色は、青色である。
バックライトには、複数の第１の光ガイドに対して、１つの第１の発光ダイオードが発光する第１の色の光をガイドする第４の光ガイドと、複数の第２の光ガイドに対して、１つの第２の発光ダイオードが発光する第２の色の光をガイドする第５の光ガイドと、複数の第３の光ガイドに対して、１つの第３の発光ダイオードが発光する第３の色の光をガイドする第６の光ガイドとをさらに設けることができる。
周期的に配置された所定の複数枚数の第１乃至第３の光ガイドを１つのユニットとして、複数のユニットを、帯状の平面が表示面と平行の平面上に並ぶように配置することができる。
隣接する第１の色の画素に対応する帯状の平面の領域どうしの間には反射膜が設けられ、隣接する第２の色の画素に対応する帯状の平面の領域どうしの間には反射膜が設けられるようにすることができる。
本発明の液晶表示装置は、液晶表示素子と、液晶表示素子を照明するためのバックライトとを備え、バックライトは、第１の色の光を発光する第１の発光ダイオードと、第２の色の光を発光する第２の発光ダイオードと、画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の底辺に対向する頂点側から入射される第１の発光ダイオードが発光する第１の色の光を、その帯状の平面にガイドして、第１の色の画素に照射する第１の光ガイドと、画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の底辺に対向する頂点側から入射される第２の発光ダイオードが発光する第２の色の光を、その帯状の平面にガイドして、第２の色の画素に照射する第２の光ガイドとを備え、複数の第１と第２の光ガイドが、周期的に、かつ帯状の平面が、画像が表示される液晶表示素子の表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、第１および第２の光ガイドである三角形状の平板それぞれは、第１および第２の光ガイドが、帯状の平面が表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、第１および第２の光ガイドのうちの一方の光ガイドの底辺に対向する頂点が、他方の光ガイドの底辺に対向する頂点と帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されていることを特徴とする。
本発明においては、第１の色の光を発光する第１の発光ダイオードと、第２の色の光を発光する第２の発光ダイオードと、画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の底辺に対向する頂点側から入射される第１の発光ダイオードが発光する第１の色の光を、その帯状の平面にガイドして、第１の色の画素に照射する第１の光ガイドと、画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の底辺に対向する頂点側から入射される第２の発光ダイオードが発光する第２の色の光を、その帯状の平面にガイドして、第２の色の画素に照射する第２の光ガイドとを備え、複数の第１と第２の光ガイドが、周期的に、かつ帯状の平面が、画像が表示される表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、第１および第２の光ガイドである三角形状の平板それぞれは、第１および第２の光ガイドが、帯状の平面が表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、第１および第２の光ガイドのうちの一方の光ガイドの底辺に対向する頂点が、他方の光ガイドの底辺に対向する頂点と帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されている。
本発明によれば、例えば、RGBなどの複数の色の画素の配列によって構成される画像を表示する液晶パネルなどの各色の画素に、対応する色の光を確実かつ容易に照射することができる。
以下に本発明の実施の形態を説明するが、請求項に記載の構成要件と、発明の実施の形態における具体例との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする具体例が、発明の実施の形態に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、構成要件に対応するものとして、ここには記載されていない具体例があったとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、具体例が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その具体例が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。
さらに、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明が、請求項に全て記載されていることを意味するものではない。換言すれば、この記載は、発明の実施の形態に記載されている具体例に対応する発明であって、この出願の請求項には記載されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加される発明の存在を否定するものではない。
請求項１に記載のバックライト（例えば、図２のバックライト４１）は、
少なくとも第１の色の画素（例えば、赤色画素）と第２の色の画素(例えば、緑色画素)の配列によって構成される画像を表示する表示装置(例えば、図３の液晶表示装置４０)のバックライトにおいて、
第１の色の光を発光する第１の発光ダイオード(例えば、図２の赤色発光ダイオード５１)と、
第２の色の光を発光する第２の発光ダイオード(例えば、図２の緑色発光ダイオード５２)と、
前記画素に対応する幅の帯状の平面(例えば、図２の平面Ｄ)を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第１の発光ダイオードが発光する前記第１の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第１の色の画素に照射する第１の光ガイド(例えば、図２の赤色光ガイド６１)と、
前記画素に対応する幅の帯状の平面(例えば、図２の平面Ｅ)を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第２の発光ダイオードが発光する前記第２の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第２の色の画素に照射する第２の光ガイド(例えば、図２の緑色光ガイド６２)と
を備え、
複数の前記第１と第２の光ガイドが、周期的に、かつ前記帯状の平面が、前記画像が表示される表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、
前記第１および第２の光ガイドである前記三角形状の平板それぞれは、前記第１および第２の光ガイドが、前記帯状の平面が前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、前記第１および第２の光ガイドのうちの一方の光ガイドの前記底辺に対向する頂点が、他方の光ガイドの前記底辺に対向する頂点と前記帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されている
ことを特徴とする。
請求項２に記載のバックライトは、
前記画像は、前記第１の色の画素(例えば、赤色画素)、前記第２の色の画素（例えば、緑色画素）、および第３の色の画素(例えば、青色画素)の配列によって構成され、
前記第３の色の光を発光する第３の発光ダイオード(例えば、図２の青色発光ダイオード５３)と、
前記画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第３の発光ダイオードが発光する前記第３の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第３の色の画素に照射する平板形状の第３の光ガイド(例えば、図２の青色光ガイド６３)と
をさらに備え、
複数の前記第１乃至第３の光ガイドが、周期的に、かつ前記帯状の平面が、前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、
前記第１乃至第３の光ガイドである前記三角形状の平板それぞれは、前記第１乃至第３の光ガイドが、前記帯状の平面が前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、前記第１乃至第３の光ガイドのうちの１の光ガイドの前記底辺に対向する頂点が、他の光ガイドの前記底辺に対向する頂点と前記帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されている
ことを特徴とする。
請求項４に記載のバックライトは、
複数の前記第１の光ガイド(例えば、図７の赤色光ガイド６１)に対して、１つの前記第１の発光ダイオード(例えば、図７の赤色発光ダイオード１２１)が発光する前記第１の色の光をガイドする第４の光ガイド(例えば、図７の赤色発光ダイオードガイド１２２)と、
複数の前記第２の光ガイド（例えば、図３の緑色光ガイド６２）に対して、１つの前記第２の発光ダイオード(例えば、図７の赤色発光ダイオード１２１と同様に構成される緑色発光ダイオード)が発光する前記第２の色の光をガイドする第５の光ガイド(例えば、図７の赤色発光ダイオードガイド１２２と同様に構成される緑色発光ダイオードガイド)と、
複数の前記第３の光ガイド（例えば、図３の青色光ガイド６３）に対して、１つの前記第３の発光ダイオード(例えば、図７の赤色発光ダイオード１２１と同様に構成される青色発光ダイオード)が発光する前記第３の色の光をガイドする第６の光ガイド(例えば、図７の赤色発光ダイオードガイド１２２と同様に構成される青色発光ダイオードガイド)と
をさらに備える
ことを特徴とする。
請求項７に記載の液晶表示装置は、
少なくとも第１の色の画素と第２の色の画素の配列によって構成される画像を表示する液晶表示装置において、
液晶表示素子(例えば、図３の液晶２４)と、
前記液晶表示素子を照明するためのバックライト(例えば、図３のバックライト４１)と
を備え、
前記バックライトは、
第１の色の光を発光する第１の発光ダイオード(例えば、図３の赤色発光ダイオード５１)と、
第２の色の光を発光する第２の発光ダイオード(例えば、図３の緑色発光ダイオード５２)と、
前記画素に対応する幅の帯状の平面(例えば、図２の平面Ｄ)を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第１の発光ダイオードが発光する前記第１の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第１の色の画素に照射する第１の光ガイド(例えば、図２の赤色光ガイド６１)と、
前記画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第２の発光ダイオードが発光する前記第２の色の光を、その帯状の平面(例えば、図２の平面Ｅ)にガイドして、前記第２の色の画素に照射する第２の光ガイド(例えば、図２の緑色光ガイド６２)と
を備え、
複数の前記第１と第２の光ガイドが、周期的に、かつ前記帯状の平面が、前記画像が表示される前記液晶表示素子の表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、
前記第１および第２の光ガイドである前記三角形状の平板それぞれは、前記第１および第２の光ガイドが、前記帯状の平面が前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、前記第１および第２の光ガイドのうちの一方の光ガイドの前記底辺に対向する頂点が、他方の光ガイドの前記底辺に対向する頂点と前記帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されている
ことを特徴とする。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
図２は、本発明を適用した液晶表示装置の一実施の形態の構成例を示す斜視図であり、図３は、その左側面図（図２のＡ方向から見た図）である。なお、図中、図１における場合と対応する部分については、同一の符号を付してある。
図２と図３の液晶表示装置４０は、バックライト４１とLCDパネル４２から構成され、バックライト４１において、赤色発光ダイオード５１、緑色発光ダイオード５２、および青色発光ダイオード５３から発光された光を、それぞれ赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３を介して、LCDパネル４２に照射することにより、画像を表示する。ここで、液晶表示装置４０が表示する画像は、赤色画素、緑色画素、および青色画素の配列によって構成される。なお、図２では、便宜上、バックライト４１とLCDパネル４２とを、別に図示してある。
バックライト４１は、赤色発光ダイオード５１、緑色発光ダイオード５２、青色発光ダイオード５３、赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３から構成される。
赤色発光ダイオード５１は、赤色の光を発光し、緑色発光ダイオード５２は、緑色の光を発光する。青色発光ダイオード５３は、青色の光を発光する。
赤色光ガイド６１は、例えば、画素に対応する幅の帯状の平面Ｄを、厚みとして有し、かつ平面Ｄ側（図２の前面側）を底辺とする三角形状の透明なアクリル板から構成される。三角形状の赤色光ガイド６１の、底辺に対向する頂点側には、赤色の光を、赤色光ガイド６１内に入射する赤色発光ダイオード５１が配置されている。ここで、赤色光ガイド６１の表面のうちの平面Ｄの赤色画素に対応する領域である赤色画素領域１０１と、赤色発光ダイオード５１が配置されている領域とを除くすべての部分には、反射膜が設けられている。これにより、赤色発光ダイオード５１から赤色光ガイド６１内に入射した赤色の光が、赤色光ガイド６１の赤色画素領域１０１と、赤色発光ダイオード５１が配置されている領域以外から、外部に射出することを防止するようになっている。赤色光ガイド６１は、赤色発光ダイオード５１により発光された赤色の光を、帯状の平面Ｄにガイドして、赤色画素領域１０１から射出し、LCDパネル４２の赤色画素に照射する。ここでは、赤色光ガイド６１は、三角形状としたが、赤色発光ダイオード５１が配置される面が細く、LCDパネル４２に接する面が広い末広形状であればどのような形状であってもよい。
なお、反射膜は、赤色光ガイド６１の表面に、例えば、アルミニウムをコーティングすること等によって形成することができる。
また、図２では(後述する図４および図５でも同様)、上下方向(垂直方向)に隣接する画素どうしの境界部分に対応する領域にのみ、反射膜を図示してあるが、反射膜は、左右方向(水平方向)に隣接する画素どうしの境界部分にも形成されている。
緑色光ガイド６２と青色光ガイド６３は、赤色光ガイド６１と同様に構成される。即ち、緑色光ガイド６２は、例えば、画素に対応する幅の帯状の平面Ｅを、厚みとして有し、かつ平面Ｅ側（図２の前面側）を底辺とする三角形状の透明なアクリル板から構成される。三角形状の緑色光ガイド６２の、底辺に対向する頂点側には、緑色の光を、緑色光ガイド６２内に入射する緑色発光ダイオード５２が配置されている。緑色光ガイド６２は、緑色発光ダイオード５２により発光された緑色の光を、帯状の平面Ｅにガイドして、緑色画素領域１０２から射出し、LCDパネル４２の緑色画素に照射する。
青色光ガイド６３は、例えば、画素に対応する幅の帯状の平面Ｆを、厚みとして有し、かつ平面Ｆ側（図２の前面側）を底辺とする三角形状の透明なアクリル板から構成される。三角形状の青色光ガイド６３の、底辺に対向する頂点側には、青色の光を、青色光ガイド６３内に入射する青色発光ダイオード５３が配置されている。青色光ガイド６３は、青色発光ダイオード５３により発光された青色の光を、帯状の平面Ｆにガイドして、青色画素領域１０３から射出し、LCDパネル４２の青色画素に照射する。
バックライト４１は、以上のように構成される複数の赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、青色光ガイド６３が、周期的に、かつ、LCDパネル４２に光を射出する帯状の平面Ｄ乃至Ｆ（三角形状のアクリル板の厚み）が、LCDパネル４２の表示面と平行の平面上に並ぶように配置されて構成されている。即ち、赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、青色光ガイド６３は、その順番で平面Ｄ，Ｅ，Ｆの長手方向が表示面の列方向(垂直方向)と平行となり、かつ、平面Ｄ，Ｅ，Ｆが同一平面内に含まれるように、周期的に配置されている。
ここで、上述のように、LCDパネル４２に光を射出する帯状の平面Ｄ乃至ＦがLCDパネル４２の表示面と平行の平面上に並ぶように配置された、三角形状の赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３のうちの１の光ガイドの、帯状の平面（平面Ｄ乃至Ｆのうちのいずれか）側である底辺に対向する頂点は、他の光ガイドの底辺に対向する頂点と異なる位置に露出するようになっている。これは、次のような理由による。
即ち、三角形状の赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、または青色光ガイド６３の、帯状の平面Ｄ乃至Ｆ側である底辺に対向する頂点（部分）には、それぞれ赤色発光ダイオード５１、緑色発光ダイオード５２、または青色発光ダイオード５３が配置される。従って、三角形状の赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３のうちの１の光ガイドの頂点が、他の光ガイドの頂点と異なる位置に露出するようになっていることにより、赤色光発光ダイオード５１、緑色発光ダイオード５２、および青色発光ダイオード５３の配置や、赤色光発光ダイオード５１、緑色発光ダイオード５２、および青色発光ダイオード５３への配線を容易に行うことができる。
なお、赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３は、上述のように、頂点が異なる位置に露出する、異なる三角形状でなくてもよい。即ち、赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３は、例えば、同一の三角形状であってもよい。また、赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、または青色光ガイド６３は、赤色発光ダイオード５１、緑色発光ダイオード５２、または青色発光ダイオード５３が配置される面が細く、LCDパネル４２に接する面が広い末広形状であればどのような形状であってもよい。
LCDパネル４２は、偏光板２１、TFT２２、液晶(表示素子)２４、および偏光板２５から構成される。なお、図２と図３の偏光板２１、TFT２２、液晶２４、および偏光板２５は、図１のそれらと同一のものであり、説明は繰り返しになるので省略する。
液晶表示装置４０は、バックライト４１の平面Ｄ乃至Ｆが、LCDパネル４２の偏光板２１に接するように、かつ、バックライト４１の赤色画素領域１０１、緑色画素領域１０２、青色画素領域１０３それぞれが、LCDパネル４２の赤色画素、緑色画素、青色画素それぞれと対向するように、バックライト４１とLCDパネル４２が配置されて構成されている。
以上のように構成される液晶表示装置４０では、赤色発光ダイオード５１により発光された赤色の光が、赤色光ガイド６１に入射し、その赤色光ガイド６１によってガイドされ、赤色画素領域１０１から射出する。赤色画素領域１０１から射出した赤色の光は、LCDパネル４２の赤色画素に照射される。赤色の光と同様に、緑色発光ダイオード５２により発光された緑色の光は、緑色光ガイド６２によって、LCDパネル４２の緑色画素にガイドされて照射され、青色発光ダイオード５３により発光された青色の光は、青色光ガイド６３によって、LCDパネル４２の青色画素にガイドされて照射される。LCDパネル４２では、図１で説明したように、光の透過または遮断が、画素ごとに制御され、これにより、偏光板２５側の平面である表示面に、カラーの画像が表示される。
図４は、バックライト４１が３個の赤色光ガイド６１、３個の緑色光ガイド６２、３個の青色光ガイド６３から構成される場合の、そのバックライト４１の斜視図を示している。
ここで、３個の赤色光ガイド６１を赤色光ガイド６１1乃至６１3と、３個の緑色光ガイド６２を緑色光ガイド６２1乃至６２3と、３個の青色光ガイド６３を青色光ガイド６３1乃至６３3と、それぞれ表す。なお、実際には、赤色光ガイド６１1乃至６１3、緑色光ガイド６２1乃至６２3、および青色光ガイド６３1乃至６３3は、図中手前側から、赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、青色光ガイド６３の順に周期的に並ぶように配置されているが、図４では、説明の便宜上、緑色光ガイド６２1乃至６２3が、図中矢印Ｘ方向に、赤色光ガイド６１1乃至６１3に対して所定の長さ分だけずらして図示されており、青色光ガイド６３1乃至６３3が、その緑ガイド６２1乃至６２3に対してさらに所定の長さ分ずらして図示されている。
赤色光ガイド６１1は、画素に対応する幅の帯状の平面７１1（図２の平面Ｄ）を厚みとし、平面７１1側を底辺とする三角形状のアクリル性の平板で構成されている。平面７１1において、LCDパネル４２の赤色画素に対応する位置の、その赤色画素に対応する大きさの領域（部分）は、赤色画素領域１０１11，１０１21、および１０１31とされている。
なお、平面７１1において、赤色画素領域１０１11，１０１21、および１０１31は、反射膜が形成されずに残った領域である。
また、ここでは、LCDパネル４２の赤色画素にのみ、赤色の光を照射するため、LCDパネル４２の赤色画素どうしの境界部分に、赤色の光が照射されないように、LCDパネル４２の赤色画素どうしの境界部分に対応する平面７１1の部分に、反射膜を設けるようにしたが、平面７１1には、反射膜を設けなくても良い。この場合、平面７１1の全体から、赤色の光が射出される。
赤色光ガイド６１1には、平面７１1に対向する頂点側から光を入射するにように、図中下部に、赤色発光ダイオード５１1が設けられている。
赤色光ガイド６１1と同様に、赤色光ガイド６１2と６１3には、それぞれ赤色発光ダイオード(図示せず)が配置される。そして、赤色光ガイド６１2の帯状の平面７１2において、LCDパネル４２の赤色画素に対応する位置の、その赤色画素に対応する大きさの領域（部分）は、赤色画素領域１０１12、１０１22、および１０１32とされている。また、赤色光ガイド６１3の平面７１3において、LCDパネル４２の赤色画素に対応する位置の、その赤色画素に対応する大きさの領域（部分）は、赤色画素領域１０１13、１０１23、および１０１33とされている。
赤色光ガイド６１1と６１2との間隔は、緑色光ガイド６２1および青色光ガイド６３1の２枚の光ガイドの厚み分になっている。同様に、赤色光ガイド６１2と６１3との間隔も、２枚の光ガイドの厚み分になっている。
なお、以下、赤色光ガイド６１1乃至６１3を区別する必要がない場合、まとめて赤色光ガイド６１という。また、赤色画素領域１０１11，１０１21、および１０１31を区別する必要がない場合、まとめて赤色画素領域１０１1という。同様に、赤色画素領域１０１12，１０１22、および１０１32を区別する必要がない場合、まとめて赤色画素領域１０１2といい、赤色画素領域１０１13，１０１23、および１０１33を区別する必要がない場合、まとめて赤色画素領域１０１3という。
また、赤色画素領域１０１1乃至１０１3を区別する必要がない場合、まとめて赤色画素領域１０１という。さらに、平面７１1乃至７１3を区別する必要がない場合、まとめて平面７１という。また、赤色光ガイド６１に配置される赤色発光ダイオードをまとめて、赤色発光ダイオード５１という。
赤色光ガイド６１の内部には、赤色発光ダイオード５１により発光された赤色の光が入射し、赤色光ガイド６１の表面に形成された反射膜で反射され、平面７１にガイドされる。平面７１にガイドされた赤色の光は、赤色画素領域１０１から射出され、LCDパネル４２の対応する赤色画素に照射される。従って、LCDパネル４２の赤色画素において、カラーフィルタなしで赤色を表示することができる。
なお、赤色画素領域１０１から射出された赤色の光は、赤色画素領域１０１から離れるほど拡がっていく。従って、赤色画素領域１０１と、LCDパネル４２とが、ある程度離れている場合には、赤色画素領域１０１は、上述のような光の拡がりを考慮した大きさ、即ち、赤色画素領域１０１と、LCDパネル４２との距離に応じて、画素よりも小さい大きさとするのが望ましい。但し、液晶表示装置４０では、上述したことから、赤色画素領域１０１は、LCDパネル４２に接した状態とされるので、赤色画素領域１０１の大きさは、上述のような光の拡がりを考慮せずに、例えば、LCDパネル４２の画素と同一の大きさとしても、問題はない。緑色画素領域１０２および青色画素領域１０３についても、同様である。
緑色光ガイド６２1は、赤色光ガイド６１と同様に構成される。即ち、緑色光ガイド６２1は、画素に対応する幅の帯状の平面７２1（図２の平面Ｅ）を厚みとし、平面７２1側を底辺とする三角形状のアクリル性の平板で構成されている。平面７２1において、LCDパネル４２の緑色画素に対応する位置の、その緑色画素に対応する大きさの領域（部分）は、緑色画素領域１０２11、１０２21、および１０２31とされている。また、緑色光ガイド６２1には、平面７２1に対向する頂点側から光を入射するにように、図中下部に、緑色発光ダイオード５２1が設けられている。
緑色光ガイド６２1と同様に、緑色光ガイド６２2と６２3には、それぞれ緑色発光ダイオード(図示せず)が配置される。そして、緑色光ガイド６２2の帯状の平面７２2において、LCDパネル４２の緑色画素に対応する位置の、その緑色画素に対応する大きさの領域（部分）は、緑色画素領域１０２12、１０２22、および１０２32とされている。また、緑色光ガイド６２3の平面７２3において、LCDパネル４２の緑色画素に対応する位置の、その緑色画素に対応する大きさの領域（部分）は、緑色画素領域１０２13、１０２23、および１０２33とされている。
緑色光ガイド６２1と６２2との間隔は、青色光ガイド６３1および赤色光ガイド６１2の２枚の光ガイドの厚み分になっている。同様に、緑色光ガイド６２2と６２3との間隔も、２枚の光ガイドの厚み分になっている。
なお、以下、緑色光ガイド６２1乃至６２3を区別する必要がない場合、まとめて緑色光ガイド６２という。また、緑色画素領域１０２11，１０２21、および１０２31を区別する必要がない場合、まとめて緑色画素領域１０２1という。同様に、緑色画素領域１０２12，１０２22、および１０２32を区別する必要がない場合、まとめて緑色画素領域１０２2といい、緑色画素領域１０２13，１０２23、および１０２33を区別する必要がない場合、まとめて緑色画素領域１０２3という。
また、緑色画素領域１０２1乃至１０２3を区別する必要がない場合、まとめて緑色画素領域１０２という。さらに、平面７２1乃至７２3を区別する必要がない場合、まとめて平面７２という。また、緑色光ガイド６２に配置される緑色発光ダイオードをまとめて、緑色発光ダイオード５２という。
緑色光ガイド６２の内部には、緑色発光ダイオード５２により発光された緑色の光が入射し、緑色光ガイド６２の表面に形成された反射膜で反射され、平面７２にガイドされる。平面７２にガイドされた緑色の光は、緑色画素領域１０２から射出され、LCDパネル４２の対応する緑色画素に照射される。従って、LCDパネル４２の緑色画素において、カラーフィルタなしで緑色を表示することができる。
青色光ガイド６３1は、赤色光ガイド６１と同様に構成される。即ち、青色光ガイド６３1は、画素に対応する幅の帯状の平面７３1（図２の平面Ｆ）を厚みとし、平面７３1側を底辺とする三角形状のアクリル性の平板で構成されている。平面７３1において、LCDパネル４２の青色画素に対応する位置の、その青色画素に対応する大きさの領域（部分）は、青色画素領域１０３11、１０３21、および１０３31とされている。また、青色光ガイド６３1には、平面７３1に対向する頂点側から光を入射するにように、図中下部に、青色発光ダイオード５２1が設けられている。
青色光ガイド６３1と同様に、青色光ガイド６３2と６３3には、それぞれ青色発光ダイオード(図示せず)が配置される。そして、青色光ガイド６３2の帯状の平面７３2において、LCDパネル４２の青色画素に対応する位置の、その青色画素に対応する大きさの領域（部分）は、青色画素領域１０３12、１０３22、および１０３32とされている。また、青色光ガイド６３3の平面７３3において、LCDパネル４２の青色画素に対応する位置の、その青色画素に対応する大きさの領域（部分）は、青色画素領域１０３13、１０３23、および１０３33とされている。
青色光ガイド６３1と６３2との間隔は、赤色光ガイド６１2および緑色光ガイド６２2の２枚の光ガイドの厚み分になっている。同様に、青色光ガイド６３2と６３3との間隔も、２枚の光ガイドの厚み分になっている。
なお、以下、青色光ガイド６３1乃至６３3を区別する必要がない場合、まとめて青色光ガイド６３という。また、青色画素領域１０３11，１０３21、および１０３31を区別する必要がない場合、まとめて青色画素領域１０３1という。同様に、青色画素領域１０３12，１０３22、および１０３32を区別する必要がない場合、まとめて青色画素領域１０３2といい、青色画素領域１０３13，１０３23、および１０３33を区別する必要がない場合、まとめて青色画素領域１０３3という。
また、青色画素領域１０３1乃至１０３3を区別する必要がない場合、まとめて青色画素領域１０３という。さらに、平面７３1乃至７３3を区別する必要がない場合、まとめて平面７３という。また、青色光ガイド６３に配置される青色発光ダイオードをまとめて、青色発光ダイオード５３という。
青色光ガイド６３の内部には、青色発光ダイオード５３により発光された青色の光が入射し、青色光ガイド６３の表面に形成された反射膜で反射され、平面７３にガイドされる。平面７３にガイドされた青色の光は、青色画素領域１０３から射出され、LCDパネル４２の対応する青色画素に照射される。従って、LCDパネル４２の青色画素において、カラーフィルタなしで青色を表示することができる。
バックライト４１は、赤色光ガイド６１の平面７１、緑色光ガイド６２の平面７２、および青色光ガイド６３の平面７３が、LCDパネル４２の表示面と平行の平面上に並ぶように配置されて構成されており、さらに、平面７１乃至７３が、LCDパネル４２（の偏光板２１）に接するように配置されている。
そして、赤色光ガイド６１は、赤色発光ダイオード５１により発光された赤色の光を、LCDパネル４２の赤色画素の位置の、赤色画素の大きさの赤色画素領域１０１から照射するので、カラーフィルタを用いずに、赤色の光を、LCDパネル４２の赤色画素に確実に照射することができる。同様に、緑色光ガイド６２は、緑色発光ダイオード５２により発光された緑色の光を、LCDパネル４２の緑色画素の位置の、緑色画素の大きさの緑色画素領域１０２から照射するので、カラーフィルタを用いずに、LCDパネル４２の緑色画素に確実に照射することができる。また、青色光ガイド６３は、青色発光ダイオード５３により発光された青色の光を、LCDパネル４２の青色画素の位置の、青色画素の大きさの青色画素領域１０３から照射するので、カラーフィルタを用いずに、LCDパネル４２の青色画素に確実に照射することができる。
ここで、例えば、光がカラーフィルタを透過することにより、その光の明るさが、約３０％に減衰する場合、カラーフィルタを用いない液晶表示装置４０は、カラーフィルタを用いる液晶表示装置に比べて、同一の明るさの画像を表示するのに、発光ダイオードが発光する光の明るさを約1/3(３０％)にする、即ち、発光ダイオードの数を約1/3にすることができる。
また、液晶表示装置４０では、カラーフィルタを用いずに、赤色発光ダイオード５１の赤色の光、緑色発光ダイオード５２の緑色の光、青色発光ダイオード５３の青色の光を、LCDパネル４２の画像に、いわば直接照射するので、その赤色、緑色、および青色の光は、その赤色、緑色、および青色の光から白色の光を得て、カラーフィルタを有するLCDパネルに照射する場合の、その白色の光の明るさの約1/3で済む。従って、かかる観点によれば、液晶表示装置４０においては、赤色、緑色、および青色の光から白色の光を得てカラーフィルタを用いて画像を表示する液晶表示装置に比べて、同一の明るさの画像を表示するのに、発光ダイオードの数を約1/3にすることができる。
さらに、液晶表示装置４０では、赤色発光ダイオード５１の赤色の光、緑色発光ダイオード５２の緑色の光、青色発光ダイオード５３の青色の光それぞれが、対応する色の画素にのみ照射される。一方、図１の白色光源１１を備える液晶表示装置１では、白色の光が、カラーフィルタ２３全体に照射されるので、画素以外の部分、即ち、画素どうしの境界部分にも光が照射され、その画素どうしの境界部分に照射される光は、画像の表示に、何ら寄与しない。従って、カラーフィルタ２３の画素どうしの境界部分にも、光が照射される場合の、その光の利用効率が約３０％であるとすると、液晶表示装置４０においては、カラーフィルタ２３の画素の境界部分にも白色の光を照射して画像を表示する液晶表示装置１に比べて、同一の明るさの画像を表示するのに、発光ダイオードの数を約1/3(約３０％)にすることができる。
以上から、カラーフィルタを用いずに、LCDパネル４２の各画素に、対応する色の光を照射する液晶表示装置４０においては、赤色発光ダイオード５１、緑色発光ダイオード５２、および青色発光ダイオード５３の光の利用効率を飛躍的に向上させることができ、図１の液晶表示装置１において同一の明るさの画像を表示する場合に、液晶表示装置１で必要となるダイオードの約1/27(=1/3×1/3×1/3)の数のダイオードで済む。
以上のように、液晶表示装置４０によれば、赤色発光ダイオード５１、緑色発光ダイオード５２、青色発光ダイオード５３が発する光の利用効率を飛躍的に向上させることができ、その結果、液晶表示装置４０全体の消費電力や、発熱量、生産コストを低減することができる。
図５は、図２乃至図４のバックライト４１を、LCDパネル４２と接する面（平面７１，７２，７３の面）側から見た平面図である。
図５に示すように、第１列目（左から１番目の列）に、赤色光ガイド６１1の平面７１1が配置され、第２列目に、緑色光ガイド６２1の平面７２1が配置され、第３列目に、青色光ガイド６３1の平面７３1が配置されている。第４列目乃至第９列目も、同様に、赤色光ガイド６１の平面７１、緑色光ガイド６２の平面７２、青色光ガイド６３の平面７３が、水平方向に周期的に配置されている。
また、第１行目(上から１番目の行)には、平面７１1の赤色画素領域１０１11、平面７２1の緑色画素領域１０２11、平面７３1の青色画素領域１０３11、平面７１2の赤色画素領域１０１12、平面７２2の緑色画素領域１０２12、平面７３2の青色画素領域１０３12、平面７１3の赤色画素領域１０１13、平面７２3の緑色画素領域１０２13、平面７３3の青色画素領域１０３13が、図中左から順に水平方向に一直線上に配置されている。第２行目と第３行目も、同様に、赤色画素領域１０１、緑色画素領域１０２、青色画素領域１０３が、水平方向に一直線上に配置されている。
図５の赤色画素領域１０１、緑色画素領域１０２、または青色画素領域１０３から、それぞれ赤色、緑色、または青色の光が、LCDパネル２２に照射されることにより、液晶表示装置４０では、水平方向には、赤色画素、緑色画素、および青色画素が、その順番で周期的に配列され、垂直方向には、３個の赤色画素、３個の緑色画素、および３個の青色画素が一直線上に配置されている画像が表示される。
ところで、図２乃至図５に示した液晶表示装置４０において、バックライト４１の奥行き方向の長さ、即ち、図２において、赤色光ガイド６１から光が射出される平面Ｄから、赤色発光ダイオード５１の配置位置までの距離を、例えば、約３０ｍｍ程度とした場合には、赤色光ガイド６１の一番上の赤色画素領域１０１から一番下の赤色画素領域１０１に亘って、赤色光ガイド６１の光を、万遍なく均等に射出するには、平面Ｄの長手方向の長さ（高さ）を、約２００ｍｍ程度に抑える必要がある。
いま、平面Ｄの長手方向の長さを、約２００ｍｍとすると、１つのバックライト４１によれば、約１５インチの液晶表示装置４０を構成することができる。
いま、この約１５インチの液晶表示装置４０を構成することができる１つのバックライト４１を、１ユニットと呼ぶこととすると、複数ユニットのバックライト４１を用いることにより、より大画面の液晶表示装置を、容易に構成することができる。
即ち、図６は、複数ユニットのバックライト４１を用いて構成される液晶表示装置のバックライト１１１を示している。
図６のバックライト１１１は、複数枚数の赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３から構成されるバックライト４１を１ユニットとして、複数のユニットが、帯状の平面７１乃至７３が表示面と平行の平面上に並ぶように配置されて構成されている。ここで、上述したように、１ユニットであるバックライト４１の、図中矢印Ｘ方向の長さ（高さ）は約３０ｍｍで、図中矢印Ｙ方向の長さ(幅)は約２００ｍｍであり、約１５インチに対応している。
図６に示すように、バックライト１１１を、複数のユニットから構成することにより、大画面の液晶表示装置を構成することができる。例えば、矢印Ｚ方向に２個のユニットを、矢印Ｙ方向に２個のユニットをそれぞれ並べて４個のユニットによってバックライト１１１を構成することにより、約３０インチの液晶表示装置を、容易に構成することができる。
図７は、本発明を適用したバックライト４１の他の一実施の形態の構成例の斜視図である。なお、図中、図４における場合と対応する部分については、同一の符号を付してある。また、図７では、バックライト４１のうちの赤色の光に関係する構成部分のみを図示してあり、緑色の光および青色の光に関係する部分の図示を省略してある。
図７では、３個の赤色光ガイド６１1乃至６１3に加えて、１つの赤色発光ダイオード１２１と、その赤色発光ダイオード１２１が発光する赤色の光を、赤色光ガイド６１1乃至６１3にガイドする赤色発光ダイオードガイド１２２とが設けられている。
図７の赤色発光ダイオード１２１は、上述した赤色発光ダイオード５１と同様に、赤色の光を発光する。赤色発光ダイオード１２１は、その発光する赤色の光を、赤色発光ダイオードガイド１２２内に入射するように、赤色発光ダイオードガイド１２２に配置されている。
赤色発光ダイオードガイド１２２は、例えば、赤色発光ダイオード６１と同様に、透明なアクリル平板で構成され、櫛形状をしている。さらに、赤色発光ダイオードガイド１２２の表面には、赤色発光ダイオード１２１が配置されている領域(部分)と、櫛の先端に相当する領域１２２Ａとを除いて、反射膜が形成されている。これにより、赤色発光ダイオード１２１が発光し、赤色発光ダイオードガイド１２２内に入射した赤色の光は、領域１２２Ａにガイドされ、その領域１２２Ａのみから射出されるようになっている。
また、赤色発光ダイオードガイド１２２は、櫛の先端に相当する領域１２２Ａどうしの間隔が、赤色発光ダイオード６１どうしの間隔に一致するように構成されており、領域１２２Ａが、赤色発光ダイオード６１の、図４において赤色発光ダイオード５１が配置されていた部分（三角形状の赤色光ガイド６１の平面Ｄ(図４)側の辺に対向する頂点部分）に位置するように配置される。
従って、図７では、赤色発光ダイオード１２１が発光した赤色の光は、赤色発光ダイオードガイド１２２内に入射し、領域１２２Ａにガイドされ、領域１２２Ａから、赤色光ガイド６１に入射する。そして、赤色光ガイド６１では、図４における場合と同様に、そこに入射した赤色の光が、赤色画素領域１０１（図４）(図７では、図示せず)にガイドされる。
上述のように、図７の３個の赤色光ガイド６１には、１つの赤色発光ダイオード１２１の光が、赤色発光ダイオードガイド１２２によってガイドされるので、図２乃至図６に示したように赤色光ガイド６１ごとに赤色発光ダイオード５１を配置する必要がなく、赤色発光ダイオード５１の個数を削減することができる。従って、生産コストを削減することができる。
なお、図７では、赤色発光ダイオードガイド１２２に、１つの赤色発光ダイオード１２１が発光する光を入射するようにしたが、赤色発光ダイオードガイド１２２には、複数の赤色発光ダイオード１２１が発光する光を入射するようにしてもよい。
上述した説明では、赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３の形状を略三角形であるようにしたが、赤色光ガイド６１、緑色光ガイド６２、および青色光ガイド６３の形状は、三角形に限定されるものではない。
図８Ａ乃至Ｃは、赤色光ガイド６１の他の例を示す左側面図（図２のＡ方向から見た図）である。なお、図８Ａ乃至Ｃでは、赤色光ガイド６１について説明するが、緑色光ガイド６２と青色光ガイド６３についても同様である。
図８Ａ乃至Ｃに示すように、赤色光ガイド６１は、赤色発光ダイオード５１が配置される面が細く、LCDパネル４２に接する面(赤色発光ダイオード５１が配置される面と対向する面)が広い末広形状となっている。
以上のように、液晶表示装置４０では、赤色光ガイド５１が、赤色発光ダイオード６１が発光する赤色の光を、画像が表示される表示面と平行の平面上に並べるように配置された、画素に対応する幅の帯状の平面７１にガイドして、赤色の画素に照射するので、カラーフィルタを用いずに、赤色画素に、赤色の光を確実に照射することができる。
また、緑色光ガイド５２と青色光ガイド５３によっても、同様に、緑色画素に緑色の光を、青色画素に青色の光を、それぞれ確実に照射することができる。即ち、各色の画素に、対応する色の光を確実に照射することができる。
さらに、赤色光ガイド６１の赤色画素領域１０１は、赤色光ガイド６１の表面に反射膜をコーティングすること等により、容易に形成することができる。また、赤色画素領域１０１の位置と大きさは、基本的に、画素の位置と大きさに一致させればよい。従って、赤色光ガイド６１は、容易に生産することができる。緑色光ガイド６２と青色光ガイド６３についても、同様である。
さらに、赤色光ガイド６１の平面Ｄ（平面７１）には、必ずしも反射膜を形成する必要はなく、この場合、赤色光ガイド６１の生産を、より容易化することができる。緑色光ガイド６２と青色光ガイド６３についても、同様である。
また、図７では、赤色発光ダイオードガイド１２１から、３個の赤色光ガイド６１に対して光をガイドするようにしたが、赤色発光ダイオードガイド１２１から光をガイドする赤色光ガイド６１の数は、任意の数、即ち、例えば１ユニットまたは複数ユニットを構成する赤色光ガイド６１の数などにすることができる。緑色発光ダイオードガイドおよび青色発光ダイオードガイドについても、同様である。
さらに、本発明の実施の形態では、液晶表示装置４０は、赤色画素、緑色画素、および青色画素の３色の画素から構成される画像を表示するようにしたが、４色以上の画素から構成される画像を表示するようにすることもできる。この場合、バックライト４１は、その４色以上の色の光それぞれを発光する発光ダイオードと、その光をガイドする光ガイドとで構成すればよい。
白色光源を用いた液晶表示装置の一例の構成を示す断面図である。 本発明を適用した液晶表示装置の一実施の形態の構成例を示す斜視図である。 図２の液晶表示装置の左側面図（図２のＡ方向から見た図）である。 バックライトが３個の赤色光ガイド、３個の緑色光ガイド、３個の青色光ガイドから構成される場合の、そのバックライトの斜視図である。 図２乃至図４のバックライトを、LCDパネルと接する面側から見た平面図である。 複数ユニットのバックライトを用いて構成される液晶表示装置のバックライトを示す図である。 本発明を適用したバックライトの他の一実施の形態を示す斜視図である。 赤色光ガイドの他の例を示す左側面図である。
符号の説明
２１ 偏光板，２２ TFT, ２４ 液晶， ２５ 偏光板， ４０ 液晶表示装置， ４１ バックライト， ４２ LCDパネル， ５１ 赤色発光ダイオード， ５２ 緑色発光ダイオード， ５３ 青色発光ダイオード， ６１ 赤色光ガイド， ６２ 緑色光ガイド， ６３ 青色光ガイド， ７１ 平面， ７２ 平面， ７３ 平面， １２１ 赤色発光ダイオード， １２２ 赤色発光ダイオードガイド

Claims (7)

  1. 少なくとも第１の色の画素と第２の色の画素の配列によって構成される画像を表示する表示装置のバックライトにおいて、
    第１の色の光を発光する第１の発光ダイオードと、
    第２の色の光を発光する第２の発光ダイオードと、
    前記画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第１の発光ダイオードが発光する前記第１の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第１の色の画素に照射する第１の光ガイドと、
    前記画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第２の発光ダイオードが発光する前記第２の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第２の色の画素に照射する第２の光ガイドと
    を備え、
    複数の前記第１と第２の光ガイドが、周期的に、かつ前記帯状の平面が、前記画像が表示される表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、
    前記第１および第２の光ガイドである前記三角形状の平板それぞれは、前記第１および第２の光ガイドが、前記帯状の平面が前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、前記第１および第２の光ガイドのうちの一方の光ガイドの前記底辺に対向する頂点が、他方の光ガイドの前記底辺に対向する頂点と前記帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されている
    ことを特徴とするバックライト。
  2. 前記画像は、前記第１の色の画素、前記第２の色の画素、および第３の色の画素の配列によって構成され、
    前記第３の色の光を発光する第３の発光ダイオードと、
    前記画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第３の発光ダイオードが発光する前記第３の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第３の色の画素に照射する第３の光ガイドと
    をさらに備え、
    複数の前記第１乃至第３の光ガイドが、周期的に、かつ前記帯状の平面が、前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、
    前記第１乃至第３の光ガイドである前記三角形状の平板それぞれは、前記第１乃至第３の光ガイドが、前記帯状の平面が前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、前記第１乃至第３の光ガイドのうちの１の光ガイドの前記底辺に対向する頂点が、他の光ガイドの前記底辺に対向する頂点と前記帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト。
  3. 前記第１の色は、赤色であり、
    前記第２の色は、緑色であり、
    前記第３の色は、青色である
    ことを特徴とする請求項２に記載のバックライト。
  4. 複数の前記第１の光ガイドに対して、１つの前記第１の発光ダイオードが発光する前記第１の色の光をガイドする第４の光ガイドと、
    複数の前記第２の光ガイドに対して、１つの前記第２の発光ダイオードが発光する前記第２の色の光をガイドする第５の光ガイドと、
    複数の前記第３の光ガイドに対して、１つの前記第３の発光ダイオードが発光する前記第３の色の光をガイドする第６の光ガイドと
    をさらに備える
    ことを特徴とする請求項２に記載のバックライト。
  5. 周期的に配置された所定の複数枚数の前記第１乃至第３の光ガイドを１つのユニットとして、複数の前記ユニットが、前記帯状の平面が前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置されている
    ことを特徴とする請求項２に記載のバックライト。
  6. 隣接する前記第１の色の画素に対応する前記帯状の平面の領域どうしの間には反射膜が設けられ、
    隣接する前記第２の色の画素に対応する前記帯状の平面の領域どうしの間には反射膜が設けられる
    ことを特徴とする請求項１に記載のバックライト。
  7. 少なくとも第１の色の画素と第２の色の画素の配列によって構成される画像を表示する液晶表示装置において、
    液晶表示素子と、
    前記液晶表示素子を照明するためのバックライトと
    を備え、
    前記バックライトは、
    第１の色の光を発光する第１の発光ダイオードと、
    第２の色の光を発光する第２の発光ダイオードと、
    前記画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第１の発光ダイオードが発光する前記第１の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第１の色の画素に照射する第１の光ガイドと、
    前記画素に対応する幅の帯状の平面を厚みとし、その帯状の平面側を底辺とする三角形状の平板であり、その三角形状の平板の前記底辺に対向する頂点側から入射される前記第２の発光ダイオードが発光する前記第２の色の光を、その帯状の平面にガイドして、前記第２の色の画素に照射する第２の光ガイドと
    を備え、
    複数の前記第１と第２の光ガイドが、周期的に、かつ前記帯状の平面が、前記画像が表示される前記液晶表示素子の表示面と平行の平面上に並ぶように配置され、
    前記第１および第２の光ガイドである前記三角形状の平板それぞれは、前記第１および第２の光ガイドが、前記帯状の平面が前記表示面と平行の平面上に並ぶように配置された状態において、前記第１および第２の光ガイドのうちの一方の光ガイドの前記底辺に対向する頂点が、他方の光ガイドの前記底辺に対向する頂点と前記帯状の平面に平行な方向に異なる位置に露出するように、異なる三角形状に構成されている
    ことを特徴とする液晶表示装置。
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