JP6448892B2 - Liquid crystal display device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

この発明は、直下型バックライトユニットを用いた液晶表示装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device using a direct type backlight unit and a manufacturing method thereof.

従来から、液晶表示装置に適用されるバックライトユニットとして、光源を導光板のエッジに配置し、導光板を介して、光源から出射された光を液晶パネルに入射させるエッジライト型バックライトユニットが知られている。   Conventionally, as a backlight unit applied to a liquid crystal display device, an edge light type backlight unit in which a light source is arranged at an edge of a light guide plate and light emitted from the light source is incident on the liquid crystal panel via the light guide plate. Are known.

しかしながら、エッジライト型バックライトユニットでは、導光板を用いるため、特に大型の液晶ディスプレイでは重量が重くなるといった問題や、光源を導光板のエッジに配置することから、液晶パネル周囲の額縁部分を広くとる必要があり、デザイン性が低下するといった問題があった。   However, since the edge light type backlight unit uses a light guide plate, the large liquid crystal display is particularly heavy, and the light source is arranged at the edge of the light guide plate. There was a problem that the design was reduced.

一方、上記のエッジライト型バックライトユニットに対し、光源を液晶パネルの裏面に配置し、光源から出射された光を各種光学フィルム(拡散シート、プリズムシート、レンズシート等)の組み合わせにより拡散、集光して、液晶パネルに入射させる直下型バックライトユニットが知られている。   On the other hand, a light source is arranged on the back surface of the liquid crystal panel with respect to the edge light type backlight unit described above, and the light emitted from the light source is diffused and collected by a combination of various optical films (diffusion sheet, prism sheet, lens sheet, etc.). A direct type backlight unit that emits light and enters a liquid crystal panel is known.

また、直下型バックライトユニットとして、複数の光源と光源に対応する複数の光学レンズとを備え、光学レンズのそれぞれが、凸形状を有する中心レンズ部と、凹形状を有して中心レンズ部の外側に形成された周辺レンズ部と、周辺レンズ部から延長された導光部とを含むバックライトアセンブリが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   The direct-type backlight unit includes a plurality of light sources and a plurality of optical lenses corresponding to the light sources, and each of the optical lenses has a central lens portion having a convex shape, a concave shape, and a central lens portion. There has been proposed a backlight assembly including a peripheral lens portion formed on the outside and a light guide portion extended from the peripheral lens portion (see, for example, Patent Document 1).

特許第4959971号明細書Japanese Patent No. 4959971

しかしながら、直下型バックライトには、光源を液晶パネルの裏面に配置するため、ディスプレイの厚みが厚くなるという課題がある。また、液晶ディスプレイ共通の課題として、光源から出射された光の多くが、液晶パネルの入射面(バックライトユニット側の面)に設けられた偏光板で吸収されるので、光の利用効率が低いという問題がある。   However, the direct type backlight has a problem that the thickness of the display is increased because the light source is disposed on the back surface of the liquid crystal panel. In addition, as a common problem with liquid crystal displays, most of the light emitted from the light source is absorbed by the polarizing plate provided on the incident surface (the surface on the backlight unit side) of the liquid crystal panel, so the light use efficiency is low. There is a problem.

直下型バックライトの厚みを薄くする手段として、高屈折率のレンズ材料を用いる手法が提案されているが、一般的な高屈折率材料は、屈折率が1.7程度であり、これ以上の改善を求める際には、高価な特殊材料を用いる必要がある。   As a means for reducing the thickness of the direct type backlight, a method using a lens material having a high refractive index has been proposed. However, a general high refractive index material has a refractive index of about 1.7, and more than that. When seeking improvement, it is necessary to use expensive special materials.

一方、液晶ディスプレイの光の利用効率を高めるために、液晶パネルの入射側偏光板(バックライト側の面に設けられた偏光板)の前面に設置された直交する軸方向で反射成分と透過成分の分離能力を有する光学フィルム(偏光性光学フィルム)と、前記の光学フィルムを透過しなかった光や光源から出射された光を前記フィルム側に反射させる反射板とからなる光リサイクル構造を適用する手法が広く用いられている。前記フィルムの代表例としては、屈折率の異なる多層薄膜からなるDBEF(DUAL BRIGHTNESS ENHANCEMENT FILM)があげられる。しかしながら、DBEFのサイズは、液晶パネルのサイズとほぼ同等のサイズが必要であり、また、DBEFは、多層膜で形成されているため、特に大画面化した場合において、コストが高くなるという問題がある。また、DBEFにおけるS波からP波への変換効率が100%ではないので、低コストで更なる光利用効率を達成するには、新たなブレークスルーが必要な状況にある。   On the other hand, in order to increase the light use efficiency of the liquid crystal display, the reflection component and the transmission component in the orthogonal axial direction installed in front of the incident side polarizing plate (polarizing plate provided on the backlight side surface) of the liquid crystal panel A light recycling structure composed of an optical film (polarizing optical film) having a separating ability and a reflecting plate that reflects light not transmitted through the optical film or light emitted from a light source to the film side is applied. The method is widely used. A typical example of the film is DBEF (Dual BRIGHTNESS ENHANCEMENT FILM) composed of multilayer thin films having different refractive indexes. However, the size of the DBEF needs to be approximately the same as the size of the liquid crystal panel, and since the DBEF is formed of a multilayer film, there is a problem that the cost is increased particularly when the screen is enlarged. is there. Further, since the conversion efficiency from S wave to P wave in DBEF is not 100%, a new breakthrough is necessary to achieve further light use efficiency at low cost.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、低コストで、薄型化、光の利用効率の向上、低消費電力化を実現できる直下型バックライトユニットを用いた液晶表示装置およびその製造方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a liquid crystal using a direct type backlight unit that can be realized at low cost, thinning, improvement of light utilization efficiency, and low power consumption. An object is to obtain a display device and a manufacturing method thereof.

この発明に係る液晶表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルに光を照射するバックライトユニットとから構成される液晶表示装置であって、バックライトユニットは、液晶パネルに対向して設けられ、それぞれ光を出射する複数の光源と、複数の光源から出射された光を屈折させる複数のレンズと、複数の光源と複数のレンズとの間に設けられ、特定の振動方向の光のみを透過させるとともに、透過しない光を反射させる第1偏光板と、第1偏光板で反射された光および複数の光源から出射された光を液晶パネル側に反射させる反射板と、を備え、液晶パネルは、バックライトユニット側の面に設けられて、特定の振動方向の光のみを透過させる第2偏光板を備え、第1偏光板の透過軸方向と第2偏光板の透過軸方向とが、互いに一致しており、第1偏光板は、複数の光源のそれぞれに対応して、複数設けられているものである。 The liquid crystal display device according to the present invention is a liquid crystal display device including a liquid crystal panel and a backlight unit that irradiates light to the liquid crystal panel, and the backlight unit is provided to face the liquid crystal panel. Provided between a plurality of light sources that emit light, a plurality of lenses that refract the light emitted from the plurality of light sources, and between the plurality of light sources and the plurality of lenses, and transmits only light in a specific vibration direction A first polarizing plate that reflects non-transmitted light, and a reflecting plate that reflects the light reflected by the first polarizing plate and the light emitted from the plurality of light sources to the liquid crystal panel side. A second polarizing plate is provided on the light unit side surface and transmits only light in a specific vibration direction, and the transmission axis direction of the first polarizing plate and the transmission axis direction of the second polarizing plate coincide with each other. Wait , The first polarizer, for each of the plurality of light sources are those provided with a plurality.

また、この発明に係る液晶表示装置の製造方法は、液晶パネルと、液晶パネルに光を照射するバックライトユニットとから構成される液晶表示装置の製造方法であって、バックライトユニットについて、それぞれ光を出射する複数の光源と複数の光源から出射された光を屈折させる複数のレンズとの間であって、基板の一方の面に、特定の振動方向の光のみを透過させるとともに、透過しない光を反射させる第1偏光板を形成するステップと、第1偏光板で反射された光および複数の光源から出射された光を液晶パネル側に反射させる反射板を構築するステップとを有し、液晶パネルのバックライトユニット側面に、特定の振動方向の光のみを透過させる第2偏光板を形成するステップであって、第1偏光板の透過軸方向と第2偏光板の透過軸方向とが互いに一致するように、第2偏光板を形成するステップを有し、第1偏光板は、複数の光源のそれぞれに対応して、複数設けられているものである。 The liquid crystal display device manufacturing method according to the present invention is a method of manufacturing a liquid crystal display device including a liquid crystal panel and a backlight unit that irradiates light to the liquid crystal panel. Between a plurality of light sources that emit light and a plurality of lenses that refract light emitted from the plurality of light sources, and transmits only light in a specific vibration direction to one surface of the substrate and does not transmit light. forming a first polarizing plate for reflecting the light emitted from the light and a plurality of light sources reflected by the first polarizing plate and a step of constructing a reflector for reflecting toward the liquid crystal panel, the liquid crystal Forming a second polarizing plate that transmits only light in a specific vibration direction on a side surface of the backlight unit of the panel, the transmission axis direction of the first polarizing plate and the transmission of the second polarizing plate As the direction coincide with each other, comprising the step of forming a second polarizer, the first polarizer, for each of the plurality of light sources are those provided with a plurality.

この発明に係る液晶表示装置およびその製造方法によれば、それぞれ光を出射する複数の光源と複数の光源から出射された光を屈折させる複数のレンズとの間に設けられ、特定の振動方向の光のみを透過させるとともに、透過しない光を反射させる第1偏光板と、第1偏光板で反射された光を液晶パネル側に反射させるリサイクル構造と、液晶パネルのバックライトユニット側の面に設けられて、特定の振動方向の光のみを透過させる第2偏光板と、を備え、第1偏光板の透過軸方向と第2偏光板の透過軸方向とが、互いに一致している。
ここで、光リサイクル構造と第1偏光板とを設けることにより、光源からの光が第2偏光板(液晶パネルのバックライトユニット側の面に設けられた偏光板)を理想的には100%透過することができる。
そのため、低コストで、薄型化、光の利用効率の向上、低消費電力化を実現できる直下型バックライトユニットを用いた液晶表示装置およびその製造方法を得ることができる。
According to the liquid crystal display device and the method of manufacturing the same according to the present invention, the liquid crystal display device is provided between a plurality of light sources that emit light and a plurality of lenses that refract light emitted from the plurality of light sources, respectively. Provided on the surface on the backlight unit side of the liquid crystal panel, a first polarizing plate that transmits only light and reflects light that does not transmit, a recycling structure that reflects light reflected by the first polarizing plate to the liquid crystal panel side And a second polarizing plate that transmits only light in a specific vibration direction, and a transmission axis direction of the first polarizing plate and a transmission axis direction of the second polarizing plate coincide with each other.
Here, by providing the light recycling structure and the first polarizing plate, the light from the light source is ideally 100% of the second polarizing plate (the polarizing plate provided on the backlight unit side surface of the liquid crystal panel). Can penetrate.
Therefore, it is possible to obtain a liquid crystal display device using a direct-type backlight unit and a method for manufacturing the same, which can realize a reduction in thickness, an improvement in light utilization efficiency, and a reduction in power consumption at low cost.

この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置を示す模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device according to Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の要部を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the principal part of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置の要部を示す別の拡大断面図である。It is another expanded sectional view which shows the principal part of the liquid crystal display device which concerns on Embodiment 1 of this invention.

以下、この発明に係る液晶表示装置およびその製造方法の好適な実施の形態につき図面を用いて説明するが、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of a liquid crystal display device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts will be described with the same reference numerals.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置1を示す模式断面図である。図1において、この液晶表示装置1は、液晶パネル10と、液晶パネル10に光を照射するバックライトユニット20とから構成されている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, the liquid crystal display device 1 includes a liquid crystal panel 10 and a backlight unit 20 that irradiates the liquid crystal panel 10 with light.

また、バックライトユニット20は、液晶パネル10に対向して設けられ、それぞれ光を出射する複数の光源と、複数の光源から出射された光を屈折させる複数のレンズとを備えている。すなわち、バックライトユニット20は、直下型バックライトユニットを構成している。   The backlight unit 20 is provided to face the liquid crystal panel 10 and includes a plurality of light sources that respectively emit light and a plurality of lenses that refract the light emitted from the plurality of light sources. That is, the backlight unit 20 constitutes a direct type backlight unit.

ここで、光源としては、LED(発光ダイオード:Light Emitting Diode)やCCFL(冷陰極蛍光管:Cold Cathode Fluorescent Lamp)、半導体レーザー等が用いられる。ここでは、光源がLEDの場合について説明するが、CCFLであっても同様のことが言える。   Here, an LED (Light Emitting Diode), a CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp), a semiconductor laser, or the like is used as the light source. Here, a case where the light source is an LED will be described, but the same can be said for a CCFL.

図2は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置1の要部を示す拡大断面図である。図2において、液晶パネル10は、液晶層11と、液晶層11のバックライトユニット20側の面に設けられ、特定の振動方向の光のみを透過させる第2偏光板12とを有している。なお、液晶パネル10は、複数の基板や第2偏光板12とは別の偏光板も有しているが、ここでは、これらの図示を省略する。   FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of the liquid crystal display device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 2, the liquid crystal panel 10 includes a liquid crystal layer 11 and a second polarizing plate 12 that is provided on the surface of the liquid crystal layer 11 on the backlight unit 20 side and transmits only light in a specific vibration direction. . The liquid crystal panel 10 also has a polarizing plate different from the plurality of substrates and the second polarizing plate 12, but illustration of these is omitted here.

バックライトユニット20は、基板21と、レンズ22と、第1偏光板23と、LED24と、反射板25とを有している。レンズ22は、基板21の液晶パネル10側に形成されている。なお、レンズ22の詳細な構成については、後述する。   The backlight unit 20 includes a substrate 21, a lens 22, a first polarizing plate 23, an LED 24, and a reflection plate 25. The lens 22 is formed on the liquid crystal panel 10 side of the substrate 21. The detailed configuration of the lens 22 will be described later.

第1偏光板23は、レンズ22とLED24との間であって、基板21の液晶パネル10とは反対側の面に形成され、特定の振動方向の光のみを透過させる。なお、第1偏光板23は、基板21の液晶パネル10側の面に形成されてもよい。このとき、レンズ22は、第1偏光板23上に形成されることになる。なお、基板21の役割を第1偏光板23に兼用させることも可能である。その場合、第1偏光板23の液晶パネル10側の面にレンズ22を、反対側の面にLED24を形成する。   The first polarizing plate 23 is formed between the lens 22 and the LED 24 on the surface of the substrate 21 opposite to the liquid crystal panel 10 and transmits only light in a specific vibration direction. The first polarizing plate 23 may be formed on the surface of the substrate 21 on the liquid crystal panel 10 side. At this time, the lens 22 is formed on the first polarizing plate 23. The role of the substrate 21 can also be used for the first polarizing plate 23. In that case, the lens 22 is formed on the surface of the first polarizing plate 23 on the liquid crystal panel 10 side, and the LED 24 is formed on the opposite surface.

また、第1偏光板23は、反射性の偏光板であり、望ましくは、ワイヤグリッド偏光板である。ワイヤグリッド偏光板は、金属配線が例えば50〜100nmピッチで並べられた偏光板であって、金属配線と垂直方向に振動する光を透過するとともに、金属配線と平行な方向に振動する光を反射する。また、耐熱性が高く、高温にさらされるLEDの近傍での使用には適している。   The first polarizing plate 23 is a reflective polarizing plate, and is preferably a wire grid polarizing plate. The wire grid polarizing plate is a polarizing plate in which metal wiring is arranged at a pitch of 50 to 100 nm, for example, and transmits light that vibrates in a direction perpendicular to the metal wiring and reflects light that vibrates in a direction parallel to the metal wiring. To do. In addition, it has high heat resistance and is suitable for use in the vicinity of LEDs that are exposed to high temperatures.

また、第1偏光板23は、バックライトユニット20に設けられた複数のLED24のそれぞれに対応して、複数設けられている。具体的には、第1偏光板23は、LED24の個数分だけ、レンズ22やLED24の大きさに合わせて設けられる。すなわち、第1偏光板23は、基板21の一部に設けられるものであって、全面には設けられない。   A plurality of first polarizing plates 23 are provided corresponding to each of the plurality of LEDs 24 provided in the backlight unit 20. Specifically, as many first polarizing plates 23 as the number of LEDs 24 are provided in accordance with the sizes of the lenses 22 and the LEDs 24. That is, the 1st polarizing plate 23 is provided in a part of board | substrate 21, and is not provided in the whole surface.

LED24は、第1偏光板23のレンズ22とは反対側の面に、樹脂によって固定されている。樹脂中にはLED24の波長を変換するための、蛍光体や量子ドット(QD:Quantum Dot)等を混合してもよい。反射板25は、第1偏光板23上に、LED24を覆うように形成され、第1偏光板23で反射された光やLED24から出射された光を、液晶パネル10側に反射させる。なお、反射板25の周囲に、LED24で発生した熱を放熱するための放熱板(図示せず)等を設けてもよい。   LED24 is being fixed to the surface on the opposite side to the lens 22 of the 1st polarizing plate 23 with resin. A phosphor, a quantum dot (QD: Quantum Dot), or the like for converting the wavelength of the LED 24 may be mixed in the resin. The reflection plate 25 is formed on the first polarizing plate 23 so as to cover the LED 24, and reflects the light reflected by the first polarizing plate 23 and the light emitted from the LED 24 toward the liquid crystal panel 10. A heat radiating plate (not shown) for radiating heat generated by the LED 24 may be provided around the reflecting plate 25.

このとき、第1偏光板23および反射板25は、光リサイクル構造を構成する。なお、上述した従来の直下型バックライトユニットにおける光リサイクル構造では、液晶パネルのサイズとほぼ同等のサイズのDBEF、および反射板を用いることから、コストが高くなるのに対して、この発明の実施の形態1では、第1偏光板23をレンズ22やLED24の大きさに合わせて設けることで、コストを削減することができる。   At this time, the 1st polarizing plate 23 and the reflecting plate 25 comprise an optical recycling structure. Note that the light recycling structure in the above-described conventional direct type backlight unit uses DBEF and a reflector that are approximately the same size as the liquid crystal panel, which increases the cost. In the first embodiment, the cost can be reduced by providing the first polarizing plate 23 according to the size of the lens 22 or the LED 24.

ここで、図2において、第1偏光板23の透過軸方向と、第2偏光板12の透過軸方向とは、互いに一致している。このような液晶表示装置1において、LED24から出射された光のうち、第1偏光板23で反射された光は、反射板25で反射して偏光状態が変化するので、反射を繰り返すことにより、100%に近い効率で第1偏光板23を透過することになる。   Here, in FIG. 2, the transmission axis direction of the first polarizing plate 23 and the transmission axis direction of the second polarizing plate 12 coincide with each other. In such a liquid crystal display device 1, among the light emitted from the LED 24, the light reflected by the first polarizing plate 23 is reflected by the reflecting plate 25 and changes its polarization state. The light passes through the first polarizing plate 23 with an efficiency close to 100%.

また、第1偏光板23の透過軸方向と、第2偏光板12の透過軸方向とが、互いに一致しているので、第1偏光板23を透過した光は、すべて第2偏光板12を透過する。すなわち、第1偏光板23を設けることにより、第2偏光板12で吸収される光を大幅に低減することができる。そのため、光の利用効率を高めるとともに、消費電力を低減することができる。   Further, since the transmission axis direction of the first polarizing plate 23 and the transmission axis direction of the second polarizing plate 12 coincide with each other, all the light transmitted through the first polarizing plate 23 passes through the second polarizing plate 12. To Penetrate. That is, by providing the first polarizing plate 23, the light absorbed by the second polarizing plate 12 can be significantly reduced. Therefore, it is possible to increase the light utilization efficiency and reduce the power consumption.

続いて、レンズ22の詳細な構成について説明する。直下型バックライトユニットでは、複数のLED24を液晶パネル10の下部に配置するので、LED数が多くなる。また、LED数を削減するためには、LED24から出射される光を拡散させるために、LED24から液晶パネル10までの間に、一定の距離をとる必要があり、エッジライト型バックライトユニットを用いた場合と比較して、液晶表示装置1の厚みが厚くなる。   Next, the detailed configuration of the lens 22 will be described. In the direct type backlight unit, the plurality of LEDs 24 are arranged at the lower part of the liquid crystal panel 10, so that the number of LEDs increases. Further, in order to reduce the number of LEDs, it is necessary to take a certain distance between the LED 24 and the liquid crystal panel 10 in order to diffuse the light emitted from the LED 24, and an edge light type backlight unit is used. The thickness of the liquid crystal display device 1 is thicker than that of the case.

そこで、LED数を削減するとともに、液晶表示装置1を薄型化するために、屈折率の高いレンズ22を用いることが考えられる。しかしながら、一般的な高屈折率材料は、屈折率が1.7程度であり、これ以上の改善を求める際には、高価な材料を用いる必要がある。そこで、比較的低コストで高屈折率なレンズを形成するために、この発明の実施の形態1に係る複数のレンズ22は、それぞれ一軸配向した液晶材料、例えば、ビス−ビフェニル−ジアセチレン系材料、またはジナフチル−ジアセチレン系材料等で構成してもよい。   Therefore, it is conceivable to use a lens 22 having a high refractive index in order to reduce the number of LEDs and reduce the thickness of the liquid crystal display device 1. However, a general high refractive index material has a refractive index of about 1.7, and when further improvement is required, it is necessary to use an expensive material. Therefore, in order to form a lens with a relatively low cost and a high refractive index, each of the plurality of lenses 22 according to Embodiment 1 of the present invention includes a liquid crystal material that is uniaxially aligned, for example, a bis-biphenyl-diacetylene-based material. Or a dinaphthyl-diacetylene-based material or the like.

また、レンズ22を構成する液晶材料の一軸配向は、ラビング法、光配向法、ズリ(せん断)を与える方法、または磁場配向による方法の何れかによって実現されている。また、一軸配向した液晶材料に代えて、一軸配向した結晶を用いることも考えられる。   Further, the uniaxial alignment of the liquid crystal material constituting the lens 22 is realized by any of a rubbing method, a photo alignment method, a shearing method, or a magnetic field alignment method. It is also conceivable to use a uniaxially oriented crystal instead of the uniaxially oriented liquid crystal material.

上述した液晶材料を用いたレンズ22は、液晶の長手方向の屈折率neと短手方向の屈折率noとの差Δnが0.4程度と大きく、屈折率neは、2.0程度の高い値を示す。そのため、液晶材料の長手方向の屈折率neを利用することにより、比較的低コストで高屈折率なレンズを作成することができ、LED数を削減するとともに、液晶表示装置1を薄型化することができる。   In the lens 22 using the liquid crystal material described above, the difference Δn between the refractive index ne in the longitudinal direction of the liquid crystal and the refractive index no in the short direction is as large as about 0.4, and the refractive index ne is as high as about 2.0. Indicates the value. Therefore, by using the refractive index ne in the longitudinal direction of the liquid crystal material, it is possible to produce a lens with a relatively low cost and a high refractive index, to reduce the number of LEDs and to make the liquid crystal display device 1 thinner. Can do.

ここで、図2において、レンズ22を構成する液晶材料のより高い屈折率を有する光軸(屈折率neを示す方向)が、第1偏光板23および第2偏光板12の透過軸方向と、互いに一致している。このような液晶表示装置1において、第1偏光板23を透過した光は、屈折率neを示す方向と平行に入射するので、屈折率neで屈折されて、第2偏光板12を透過する。   Here, in FIG. 2, the optical axis (direction showing the refractive index ne) of the liquid crystal material constituting the lens 22 has a transmission axis direction of the first polarizing plate 23 and the second polarizing plate 12, and Are consistent with each other. In such a liquid crystal display device 1, the light transmitted through the first polarizing plate 23 is incident in parallel with the direction indicating the refractive index ne, and thus is refracted with the refractive index ne and transmitted through the second polarizing plate 12.

すなわち、レンズ22を構成する液晶材料の屈折率neを示す方向と、第1偏光板23および第2偏光板12の透過軸方向とを互いに一致させることにより、高い屈折率を活用することができ、比較的低コストで高屈折率なレンズを作成することができ、LED数を削減するとともに、液晶表示装置1を薄型化することができる。   That is, by making the direction of the refractive index ne of the liquid crystal material constituting the lens 22 coincide with the transmission axis directions of the first polarizing plate 23 and the second polarizing plate 12, a high refractive index can be utilized. A lens with a high refractive index can be produced at a relatively low cost, the number of LEDs can be reduced, and the liquid crystal display device 1 can be made thinner.

また、薄型化と共に、直下型バックライトユニットでは、光源を液晶パネルの裏面に配置するため、エッジライト型バックライトユニットのように液晶パネルの周辺にLEDを配置するためのスペースを確保する必要はなく、更に、直下型バックライトユニットでは、導光板が存在しないため、高温や吸湿による導光板の膨張を考慮する必要がなく、超狭額縁化が容易に実現でき、デザイン性を向上することができる。   In addition, along with the reduction in thickness, in the direct type backlight unit, the light source is arranged on the back surface of the liquid crystal panel, so it is necessary to secure a space for arranging the LEDs around the liquid crystal panel like the edge light type backlight unit. Furthermore, in the direct type backlight unit, since there is no light guide plate, it is not necessary to consider the expansion of the light guide plate due to high temperature or moisture absorption, and an ultra-narrow frame can be easily realized and the design can be improved. it can.

以上のように、実施の形態1によれば、それぞれ光を出射する複数の光源と複数の光源から出射された光を屈折させる複数のレンズとの間に設けられ、特定の振動方向の光のみを透過させる第1偏光板の透過軸方向と、液晶パネルのバックライトユニット側の面に設けられて、特定の振動方向の光のみを透過させる第2偏光板の透過軸方向とが、互いに一致している。
ここで、第1偏光板は光リサイクル構造を有する反射型偏光板であり、第1偏光板を設けることにより、第2偏光板(液晶パネルのバックライトユニット側の面に設けられた偏光板)で吸収される光を低減することができる。
そのため、低コストで光の利用効率を大幅に高めるとともに、消費電力を低減することができる直下型バックライトユニットを用いた液晶表示装置およびその製造方法を得ることができる。
As described above, according to the first embodiment, only light in a specific vibration direction is provided between a plurality of light sources that emit light and a plurality of lenses that refract light emitted from the plurality of light sources. The transmission axis direction of the first polarizing plate that transmits light and the transmission axis direction of the second polarizing plate that is provided on the surface on the backlight unit side of the liquid crystal panel and transmits only light in a specific vibration direction are identical to each other. I'm doing it.
Here, the first polarizing plate is a reflective polarizing plate having a light recycling structure. By providing the first polarizing plate, the second polarizing plate (the polarizing plate provided on the surface of the liquid crystal panel on the backlight unit side). Can reduce the light absorbed.
Therefore, it is possible to obtain a liquid crystal display device using a direct type backlight unit and a method for manufacturing the same, which can significantly increase the light utilization efficiency and reduce power consumption at low cost.

また、複数のレンズは、それぞれ一軸配向した液晶材料で構成され、レンズのより高い屈折率を有する光軸が、第1偏光板および第2偏光板の透過軸と、互いに一致している。
そのため、比較的低コストで高い屈折率を有するレンズを形成でき、光源の数を削減するとともに、液晶表示装置を薄型化することができる。
Each of the plurality of lenses is made of a uniaxially oriented liquid crystal material, and the optical axes having higher refractive indices of the lenses coincide with the transmission axes of the first polarizing plate and the second polarizing plate.
Therefore, a lens having a high refractive index can be formed at a relatively low cost, the number of light sources can be reduced, and the liquid crystal display device can be thinned.

なお、上記実施の形態1では、図2を参照して、第1偏光板23が反射型の偏光板である場合について説明したが、第1偏光板は、吸収型の偏光板であってもよい。以下、図3を参照しながら、第1偏光板が吸収型の偏光板である場合について説明する。   In the first embodiment, the case where the first polarizing plate 23 is a reflection-type polarizing plate has been described with reference to FIG. 2, but the first polarizing plate may be an absorption-type polarizing plate. Good. Hereinafter, the case where the first polarizing plate is an absorption-type polarizing plate will be described with reference to FIG.

図3は、この発明の実施の形態1に係る液晶表示装置1の要部を示す別の拡大断面図である。図3において、第1偏光板は、吸収型の偏光板であり、吸収型偏光板26と、吸収型偏光板26のLED24側に設けられた偏光性光学フィルム27とから構成されている。偏光性光学フィルム27は、例えばDBEF等の屈折率の異なる多層薄膜構造を有するフィルムである。   FIG. 3 is another enlarged cross-sectional view showing the main part of the liquid crystal display device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 3, the first polarizing plate is an absorptive polarizing plate, and includes an absorptive polarizing plate 26 and a polarizing optical film 27 provided on the LED 24 side of the absorptive polarizing plate 26. The polarizing optical film 27 is a film having a multilayer thin film structure with different refractive indexes, such as DBEF.

ここで、吸収型偏光板26の透過軸方向と、偏光性光学フィルム27の透過軸方向とは、互いに一致している。このような第1偏光板では、偏光性光学フィルム27を透過した光は、吸収されることなくすべて吸収型偏光板26を透過するので、図2に示した第1偏光板23と同様の機能を有する。   Here, the transmission axis direction of the absorption-type polarizing plate 26 and the transmission axis direction of the polarizing optical film 27 coincide with each other. In such a first polarizing plate, all the light transmitted through the polarizing optical film 27 passes through the absorption-type polarizing plate 26 without being absorbed, and thus functions similar to those of the first polarizing plate 23 shown in FIG. Have

1 液晶表示装置、10 液晶パネル、11 液晶層、12 第2偏光板、20 バックライトユニット、21 基板、22 レンズ、23 第1偏光板、24 LED、25 反射板、26 吸収型偏光板、27 偏光性光学フィルム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Liquid crystal display device, 10 Liquid crystal panel, 11 Liquid crystal layer, 12 2nd polarizing plate, 20 Backlight unit, 21 Substrate, 22 Lens, 23 1st polarizing plate, 24 LED, 25 Reflector, 26 Absorption type polarizing plate, 27 Polarizing optical film.

Claims (8)

液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライトユニットとから構成される液晶表示装置であって、
前記バックライトユニットは、
前記液晶パネルに対向して設けられ、それぞれ光を出射する複数の光源と、
前記複数の光源から出射された光を屈折させる複数のレンズと、
前記複数の光源と前記複数のレンズとの間に設けられ、特定の振動方向の光のみを透過させるとともに、透過しない光を反射させる第1偏光板と、
前記第1偏光板で反射された光および前記複数の光源から出射された光を前記液晶パネル側に反射させる反射板と、を備え、
前記液晶パネルは、
前記バックライトユニット側の面に設けられて、特定の振動方向の光のみを透過させる第2偏光板を備え、
前記第1偏光板の透過軸方向と前記第2偏光板の透過軸方向とが、互いに一致しており、
前記第1偏光板は、前記複数の光源のそれぞれに対応して、複数設けられている
液晶表示装置。
A liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel and a backlight unit for irradiating the liquid crystal panel with light,
The backlight unit is
A plurality of light sources provided facing the liquid crystal panel, each emitting light;
A plurality of lenses for refracting light emitted from the plurality of light sources;
A first polarizing plate that is provided between the plurality of light sources and the plurality of lenses and transmits only light in a specific vibration direction and reflects light that does not transmit;
A reflection plate that reflects the light reflected by the first polarizing plate and the light emitted from the plurality of light sources to the liquid crystal panel side,
The liquid crystal panel is
A second polarizing plate that is provided on the surface of the backlight unit and transmits only light in a specific vibration direction;
The transmission axis direction of the first polarizing plate and the transmission axis direction of the second polarizing plate coincide with each other,
A plurality of the first polarizing plates are provided corresponding to each of the plurality of light sources.
前記第1偏光板は、反射性の偏光板である
請求項1に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first polarizing plate is a reflective polarizing plate.
前記反射性の偏光板は、ワイヤグリッド偏光板である
請求項2に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 2, wherein the reflective polarizing plate is a wire grid polarizing plate.
前記第1偏光板は、吸収型の偏光板である
請求項1に記載の液晶表示装置。
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the first polarizing plate is an absorptive polarizing plate.
前記吸収型の偏光板は、
吸収型偏光板と、
前記吸収型偏光板の光源側に設けられた偏光性光学フィルムとから構成され、
前記吸収型偏光板の透過軸方向と前記偏光性光学フィルムの透過軸方向とが、互いに一致している
請求項4に記載の液晶表示装置。
The absorption-type polarizing plate is
An absorption polarizing plate;
A polarizing optical film provided on the light source side of the absorption-type polarizing plate;
The liquid crystal display device according to claim 4, wherein a transmission axis direction of the absorptive polarizing plate and a transmission axis direction of the polarizing optical film coincide with each other.
前記反射板は、前記複数の光源の、前記液晶パネルとは反対側に設けられ、前記第1偏光板で反射された光を前記液晶パネル側に反射させる
請求項1から請求項5までの何れか1項に記載の液晶表示装置。
The said reflecting plate is provided in the opposite side to the said liquid crystal panel of these light sources, and reflects the light reflected by the said 1st polarizing plate to the said liquid crystal panel side. Any one of Claim 1-5 2. A liquid crystal display device according to item 1.
前記複数のレンズは、それぞれ一軸配向した液晶材料で構成され、前記液晶材料のより高い屈折率を有する光軸が、前記第1偏光板および前記第2偏光板の透過軸方向と、互いに一致している
請求項1から請求項6までの何れか1項に記載の液晶表示装置。
The plurality of lenses are each composed of a uniaxially oriented liquid crystal material, and the optical axes of the liquid crystal material having a higher refractive index coincide with the transmission axis directions of the first polarizing plate and the second polarizing plate. The liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 6.
液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射するバックライトユニットとから構成される液晶表示装置の製造方法であって、
前記バックライトユニットについて、それぞれ光を出射する複数の光源と前記複数の光源から出射された光を屈折させる複数のレンズとの間であって、基板の一方の面に、特定の振動方向の光のみを透過させるとともに、透過しない光を反射させる第1偏光板を形成するステップと、
前記第1偏光板で反射された光および前記複数の光源から出射された光を前記液晶パネル側に反射させる反射板を構築するステップと、を有し、
前記液晶パネルの前記バックライトユニット側面に、特定の振動方向の光のみを透過させる第2偏光板を形成するステップであって、前記第1偏光板の透過軸方向と前記第2偏光板の透過軸方向とが互いに一致するように、前記第2偏光板を形成するステップを有し、
前記第1偏光板は、前記複数の光源のそれぞれに対応して、複数設けられている
液晶表示装置の製造方法。
A method of manufacturing a liquid crystal display device comprising a liquid crystal panel and a backlight unit for irradiating the liquid crystal panel with light,
About the backlight unit, light in a specific vibration direction is provided between a plurality of light sources that emit light and a plurality of lenses that refract light emitted from the plurality of light sources, on one surface of the substrate. Forming a first polarizing plate that transmits only light and reflects light that does not transmit;
Constructing a reflector that reflects the light reflected by the first polarizing plate and the light emitted from the plurality of light sources to the liquid crystal panel side, and
Forming a second polarizing plate that transmits only light in a specific vibration direction on a side surface of the backlight unit of the liquid crystal panel, the transmission axis direction of the first polarizing plate and the transmission of the second polarizing plate; Forming the second polarizing plate so that the axial directions coincide with each other;
The said 1st polarizing plate is provided with two or more corresponding to each of these light sources. The manufacturing method of a liquid crystal display device.
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JPH0289017A (en) * 1988-09-26 1990-03-29 Olympus Optical Co Ltd Image pickup system
JP2002341343A (en) * 2001-05-14 2002-11-27 Nitto Denko Corp Lighting device and liquid crystal display device
JP2009047802A (en) * 2007-08-16 2009-03-05 Sumitomo Chemical Co Ltd Reflective polarizing plate, layered optical member, and liquid crystal display device
US20090279175A1 (en) * 2008-05-07 2009-11-12 Rohm And Haas Denmark Finance A/S Optical diffuser film with linear domains of varying diffusion
US7787074B2 (en) * 2008-05-28 2010-08-31 Lg Electronics Inc. Optical sheet, backlight unit, and liquid crystal display
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