WO2022102678A1 - 液晶表示装置 - Google Patents

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light
laser light
crystal panel
light emitting
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克彦 森下
優 望月
美樹 田中
健太 鴨志田
哲也 森田
充弘 村田
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京セラ株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a liquid crystal display device.
  • Patent Document 1 An example of the prior art is described in Patent Document 1.
  • the liquid crystal display device of the present disclosure includes a plurality of light emitting elements that emit laser light, and is located on the light emitting surface and a light source device having an emitting surface that emits laser light emitted from the plurality of light emitting elements.
  • a liquid crystal panel that controls and displays the amount of laser light transmitted from the emission surface is provided, and the plurality of light emitting elements emit the laser light at a polarization angle that maximizes the transmission rate of the liquid crystal panel.
  • the configuration is to be used.
  • the liquid crystal display device of another aspect of the present disclosure includes a plurality of light emitting elements that emit laser light, and has a light source device having an emission surface that emits laser light emitted from the plurality of light emitting elements, and a light source device on the emission surface.
  • the liquid crystal panel is provided with a liquid crystal panel that controls and displays the amount of light transmitted from the emitted surface, and the liquid crystal panel is a retardation that maximizes the light transmittance of the laser light. Is configured to be transparent.
  • the liquid crystal display device which is the basic configuration of the liquid crystal display device of the present disclosure, includes a light source device and a liquid crystal panel.
  • the light source devices are arranged at predetermined intervals on the side opposite to the display surface of the liquid crystal panel.
  • a semiconductor laser that generates laser light of three colors of red laser light, green laser light, and blue laser light is used as the light emitting element.
  • one pixel is composed of three sub-pixels corresponding to the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B). Each subpixel that transmits laser light of each color with a different wavelength is set to the same cell gap.
  • FIG. 1 is a graph for explaining the transmission characteristics premised on the liquid crystal display device according to the embodiment of the present disclosure.
  • the vertical axis shows the relative value of the transmittance
  • the horizontal axis shows the wavelength.
  • the spectral characteristics with FR, FG, and FB are shown.
  • the wavelength ⁇ R of the red laser light is about 640 nm
  • the wavelength ⁇ G of the green laser light is about 530 nm
  • the wavelength ⁇ B of the blue laser light is about 450 nm, showing monochromatic light.
  • each of the laser beam transmittances LR, LG, and LB of each color RGB shows a narrow spectral distribution with a wavelength bandwidth having one maximum peak LR MAX , LG MAX , and LB MAX .
  • the spectral distribution of each color filter measured spectroscopically under a C light source (correlated color temperature 6774K), which is one of the standard light sources, is also shown in the figure.
  • the transmittances FR, FG, and FB of the color filters 6R, 6G, and 6B of each color are the maximum peak FR MAX . It shows a convex curved spectral distribution that gradually decreases from FG MAX and FB MAX .
  • the laser light is used as the backlight of the liquid crystal panel 3 as compared with the case where the light of the LED or the like is used as the light source. It can be seen that high color purity can be obtained in units.
  • the light emitting element that emits laser light include a gas laser, a solid-state laser, and a semiconductor laser, and among them, the gas laser is preferable.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a cross-sectional configuration of the liquid crystal panel 3.
  • FIG. 3 is a graph showing the relationship between the transmittance of three types of monochromatic light contained in the laser beam in the liquid crystal panel 3 and the retardation ( ⁇ nd).
  • the pixel electrode, the common electrode, the TFT (Thin Film Transistor) element, the insulating layer, each wiring, and the like are omitted in order to facilitate the illustration.
  • the retardation refers to the phase difference of the light generated by the birefringence of the liquid crystal panel 3 through which the light source light is transmitted.
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment includes a plurality of light emitting elements 13 that emit laser light, and has a light source device 2 having an emission surface that emits laser light emitted from the plurality of light emitting elements 13 and a light source device 2 on the emission surface. It is provided with a liquid crystal panel 3 that is located and controls the amount of transmitted laser light incident from the emission surface to display the light.
  • the liquid crystal panel 3 is configured to transmit the laser light with a retardation that maximizes the transmittance of the laser light.
  • the light source device 2 shows a direct type in which the light emitting element 13 is directly under the liquid crystal panel 3, but is a side light type in which a plurality of light emitting elements 13 are arranged on the side surface of a light guide plate (not shown). You may. Further, although the light source device 2 is described in a simplified manner, the light source device 2 includes at least a plurality of light source devices 13 (in this embodiment, RGB 3-color light emitting elements 13R, 13G, 13B), a light guide plate, and a light guide plate. It includes a diffuser plate arranged on the liquid crystal panel side of the above.
  • the liquid crystal panel (LCD) 3 includes a TFT array-side substrate 5 in which pixel portions having TFT elements are formed in a matrix on the first surface 4a of the glass substrate 4, a color filter 6 and a black matrix 10.
  • the color filter side substrate 8 formed on the second surface 7a of the glass substrate 7 is bonded to each other with a gap between them, and a liquid crystal display is filled between the TFT array side substrate 5 and the color filter side substrate 8. , It is produced by providing a sealed liquid crystal layer 9. Further, on the side of the glass substrate 7 opposite to the liquid crystal layer 9 side, a polarizing plate 11 having a polarization axis in a specific direction is arranged.
  • the polarization axis in the specific direction of the polarizing plate 11 decomposes the light passing through the polarizing plate 11 into two orthogonal linear polarizations, and sets the main refractive index of the polarizing plate 11 to nx, ny (however, however).
  • nx> ny the incident linearly polarized light on the polarizing plate 11 can be considered by being decomposed into a slow axis x corresponding to the main refractive index nx and ny and a phase advance axis y, and these slow axes can be considered.
  • Either or both of x and the phase-advancing axis y may be used as the polarization axis in a specific direction.
  • the liquid crystal mode for example, a VA (Vertical Alignment) mode is used.
  • the present invention is not limited to this, and various liquid crystal modes such as a TN (Twisted Nematic) mode and a homogeneous mode can be used.
  • a normally black mode a mode in which the light transmittance or brightness in the off state is lower than that in the on state
  • a normally white mode a mode in which the light transmittance or the brightness in the off state is lower than that in the on state
  • a mode in which the brightness is higher than that in the on state may be used.
  • the display mode can be changed by appropriately setting the polarization direction of the polarizing plate 11 and the phase difference of the liquid crystal layer 9.
  • a common electrode for forming a vertical electric field applied to the liquid crystal layer 9 between the pixel electrode and the second surface 7a of the glass substrate 7 of the color filter side substrate 8 is formed.
  • the common electrode can be configured to generate a transverse electric field by being formed in the same plane as the pixel electrode of the pixel portion of the TFT array side substrate 5.
  • the common electrode is formed by sandwiching an insulating layer above or below the pixel electrode of the pixel portion of the TFT array side substrate 5, and generates an end electric field (Fringe Field). Can be.
  • red (R), green (G), and blue (B) color filters 6R, 6G, and 6B corresponding to each pixel (subpixel) are arranged on the second surface 7a of the glass substrate 7 of the color filter side substrate 8.
  • red (R), green (G), and blue (B) color filters 6R, 6G, and 6B corresponding to each pixel (subpixel) are arranged.
  • a black matrix 10 is formed at each boundary portion of each of the color filters 6R, 6G, and 6B in order to prevent the light that is formed and passes through each pixel (subpixel) from interfering with each other.
  • the liquid crystal panel 3 provided in the liquid crystal display device 1 of the present embodiment has a cell gap d between each color filter 6R, 6G, 6B and a pixel electrode on the first surface 4a of the glass substrate 4 of the TFT array side substrate 5. Is formed.
  • each cell gap d is 3.59 ⁇ m, 3.09 ⁇ m, and 2.59 ⁇ m in the order of each color filter 6R, 6G, 6B when the birefringence ⁇ n of the liquid crystal layer 9 is 0.1199. Will be done.
  • the transmittance of the laser light can be improved.
  • the birefringence index ⁇ n in the color filters 6R, 6G, 6B may be changed, or the cell gap d may be changed.
  • the cell gap d is changed and set to a value suitable for each color filter 6R, 6G, 6B. Since the laser beam is polarized, a polarizing plate is not required on the light source device 2 side provided as the backlight of the liquid crystal panel 3.
  • the laser beam having polarization property is emitted from each light emitting element 13 mounted on the element substrate by adjusting the polarization axis so as to be orthogonal to the polarization axis (slow phase axis, phase advance axis) of the upper polarizing plate 11. ..
  • the liquid crystal panel 3 adopts a semiconductor laser for all three colors of RGB as a backlight source to improve the color purity, and is set to a retardation that maximizes the transmission rate of the laser light. It is possible to display high-brightness and high-definition images.
  • the "maximum” includes a range in which the value drops by about 5% from the peak representing the maximum value.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the incident polarization angle of the laser beam RGB to the liquid crystal panel 3 applied to the liquid crystal display device 1 of another embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5A is a graph showing the relationship between the incident polarization angle of the laser beam B on the liquid crystal panel 3 and the transmittance.
  • FIG. 5B is a graph showing the relationship between the incident polarization angle of the laser beam G on the liquid crystal panel 3 and the transmittance.
  • FIG. 5C is a graph showing the relationship between the incident polarization angle of the laser beam R on the liquid crystal panel 3 and the transmittance.
  • the same reference numerals are given to the parts corresponding to the above-described embodiments, and duplicate explanations will be omitted.
  • the liquid crystal display device 1 of the present embodiment includes a plurality of light emitting elements 13 that emit laser light, and has a light source device 2 having an emission surface that emits laser light emitted from the plurality of light emitting elements 13 and a light source device 2 on the emission surface. It is provided with a liquid crystal panel 3 that is located and controls the amount of transmitted laser light incident from the emission surface to display the light.
  • the liquid crystal panel 3 is configured to transmit laser light at a birefringence that maximizes the light transmittance of the laser light.
  • the light emitting element 13 (laser) at which the brightness of the liquid crystal panel 3 is maximized. It is set using the luminance data for the angular position of the diode LD).
  • the vertical axis is the transmittance (simulation value), but the vertical axis having the same characteristics is the curve of the luminance data.
  • the incident polarization angle of 90 ° in FIG. 5 is an angle with respect to the orientation direction of the liquid crystal layer 9 of the liquid crystal panel 3 on the back surface side.
  • the incident polarization angle at the maximum value of the transmittance of the blue laser light B having a wavelength of 450 nm is 81 °
  • the incident polarization angle at the maximum value of the transmittance of the green laser light G having a wavelength of 530 nm is 83 °
  • the incident polarization angle at the maximum value of the transmittance of the red laser light R having a wavelength of 640 nm is 84 °.
  • the liquid crystal panel 3 adopts a semiconductor laser for all three colors of RGB as a backlight source to improve the color purity, and is set to a retardation that maximizes the transmission rate of the laser light. Therefore, a high-brightness, high-definition image can be displayed.
  • the liquid crystal display device of the present disclosure includes a plurality of light emitting elements that emit laser light, and is located on the light emitting surface and a light source device having an emitting surface that emits laser light emitted from the plurality of light emitting elements.
  • a liquid crystal panel that controls and displays the amount of laser light transmitted from the emission surface is provided, and the plurality of light emitting elements emit the laser light at a polarization angle that maximizes the transmission rate of the liquid crystal panel.
  • the configuration is to be used.
  • the liquid crystal display device of another aspect of the present disclosure includes a plurality of light emitting elements that emit laser light, and has a light source device having an emission surface that emits laser light emitted from the plurality of light emitting elements, and a light source device on the emission surface.
  • the liquid crystal panel is provided with a liquid crystal panel that controls and displays the amount of light transmitted from the emitted surface, and the liquid crystal panel is a retardation that maximizes the light transmittance of the laser light. Is configured to be transparent.
  • liquid crystal display device of the present disclosure it is possible to provide a liquid crystal display device capable of improving color purity and displaying a high-definition image with high image quality.
  • the liquid crystal display device of the present disclosure can be applied to various electronic devices as an active matrix type LCD.
  • Electronic devices include head-up displays, projector devices, automated route guidance systems (car navigation systems), ship route guidance systems, aircraft route guidance systems, smartphone terminals, mobile phones, tablet terminals, personal digital assistants (PDAs), and video cameras.
  • Digital still camera electronic notebook, electronic book, electronic dictionary, personal computer, copying machine, terminal device of game equipment, television, product display catalog, price display tag, industrial programmable display device, car audio, digital audio player , Facsimile, printer, automated cash deposit / payment machine (ATM), vending machine, digital display type clock, etc.
  • Liquid crystal display 2 Light source device 3 Liquid crystal panel 4 Glass substrate 4a 1st surface 5 TFT array side substrate 6; 6R, 6G, 6B color filter 7 Glass substrate 7a 2nd surface 8 Color filter side substrate 9 Liquid crystal 9R, 9G, 9B Liquid crystal layer 10 Black matrix 11R, 11G, 11B Plate plate 13 Light source LR, LG, LB Laser light transmission rate FR, FG, FB Color filter transmission rate

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Abstract

レーザ光を放射する複数の発光素子（１３）を含み、複数の発光素子から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置（２）と、出射面上に位置し、出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネル（３）と、を備え、複数の発光素子は、液晶パネルの透過率が最大となる液晶パネルへの入射偏光角度でレーザ光を放出する構成とする。

Description

液晶表示装置
　本開示は、液晶表示装置に関する。
　従来技術の一例は、特許文献１に記載されている。
特開２０１８－　１８７１０号公報
　本開示の液晶表示装置は、レーザ光を放射する複数の発光素子を含み、前記複数の発光素子から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置と、前記出射面上に位置し、前記出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネルと、を備え、前記複数の発光素子は、前記液晶パネルの透過率が最大となる偏光角度で前記レーザ光を放出する構成とする。
　本開示の他の態様の液晶表示装置は、レーザ光を放射する複数の発光素子を含み、前記複数の発光素子から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置と、前記出射面上に位置し、前記出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネルと、を備え、前記液晶パネルは、前記レーザ光の光透過率が最大となるリタデーションで前記レーザ光を透過させる構成とする。
　本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
本開示の液晶表示装置が前提とする透過特性の概念を説明するためのグラフである。 液晶パネルの断面構成を模式的に示す図である。 レーザ光に含まれる３種類の単色光の液晶パネル内での透過率とリタデーションとの関係を示すグラフである。 本開示の他の実施形態の液晶表示装置に適用されるレーザ光ＲＧＢの液晶パネルへの入射偏光角度を説明するための図である。 レーザ光Ｂの液晶パネルへの入射偏光角度と透過率との関係を示すグラフである。 レーザ光Ｇの液晶パネルへの入射偏光角度と透過率との関係を示すグラフである。 レーザ光Ｒの液晶パネルへの入射偏光角度と透過率との関係を示すグラフである。
　本開示の液晶表示装置の基礎となる構成である液晶表示装置は、光源装置と、液晶パネルとを備える。光源装置は、液晶パネルの表示面と反対側に所定の間隔をあけて配置される。光源装置は、発光素子として、赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光の３色のレーザ光を発生する半導体レーザが用いられる。液晶パネルは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に対応する３つのサブピクセルによって１つの画素が構成される。波長が異なる各色のレーザ光を透過する各サブピクセルで、同一のセルギャップに設定されている。
　近年、動画のスムーズな動きが得られない動画特性の低下、画像が粗い等の問題を解消するために、液晶パネルを高周波駆動して、１秒間に表示する画像数（フレーム数）を増加するとともに、画質の高精細化を要望されている。このような課題を解決するために、従来では、表示面上を主走査方向Ｘに複数回走査しながら副走査方向Ｙに走査して、フルラインの画像を表示面上に表示するので、動画表示の場合、１秒間に表示できる画像数（フレーム数）には限界があり、高精細化すると走査回数が増加し、さらに時間を要してしまう。したがって、高い色純度で高精細画像を表示可能な液晶表示装置が求められている。
　以下、添付図面を参照して、本開示の液晶表示装置の実施形態について説明する。
　図１は、本開示の一実施形態の液晶表示装置が前提とする透過特性を説明するためのグラフである。同図において、縦軸は透過率の相対値を示し、横軸は波長を示す。発光素子１３が放射するレーザ光に含まれる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３種類の単色光の各透過率ＬＲ，ＬＧ，ＬＢと、各色のカラーフィルタ６の透過率ＦＲ，ＦＧ，ＦＢとの分光特性を示している。同図から明らかなように、赤色レーザ光の波長λＲは約６４０ｎｍ、緑色レーザ光の波長λＧは約５３０ｎｍ、青色レーザ光の波長λＢは約４５０ｎｍで単色光を示している。また、各色ＲＧＢのレーザ光の透過率ＬＲ，ＬＧ，ＬＢのそれぞれは、１つの最大ピークＬＲＭＡＸ，ＬＧＭＡＸ，ＬＢＭＡＸを持つ波長帯域幅の狭いスペクトル分布を示す。これに対し、標準光源の１種であるＣ光源（相関色温度６７７４Ｋ）の下で分光測定した各カラーフィルタのスペクトル分布も同図に示す。Ｃ光源のもと、赤色カラーフィルタ６Ｒ、緑色カラーフィルタ６Ｇ、青色カラーフィルタ６Ｂを透過させたとき、各色のカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの透過率ＦＲ，ＦＧ，ＦＢは、最大ピークＦＲＭＡＸ，ＦＧＭＡＸ，ＦＢＭＡＸから緩やかに低下する凸曲線状のスペクトル分布を示す。
　同図からも明らかなように、レーザ光は各色ＲＧＢのスペクトル分布幅が狭いために、液晶パネル３のバックライトとして用いることによって、ＬＥＤ等の光を光源光として用いる場合に比べて、サブピクセル単位で高い色純度が得られることが分かる。なお、レーザ光を発する発光素子として、気体レーザ、固体レーザ、半導体レーザを例示することができ、その中でも気体レーザが好ましい。
　図２は、液晶パネル３の断面構成を模式的に示す図である。図３は、レーザ光に含まれる３種類の単色光の液晶パネル３内での透過率とリタデーション(Δｎｄ)との関係を示すグラフである。なお、図２は、図解を容易にするため、画素電極、共通電極、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子、絶縁層、各配線等は省略している。本実施形態において、リタデーションは、光源光が透過する液晶パネル３の複屈折によって生じる光の位相差をいうものとする。
　本実施形態の液晶表示装置１は、レーザ光を放射する複数の発光素子１３を含み、複数の発光素子１３から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置２と、出射面上に位置し、出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネル３と、を備える。液晶パネル３は、レーザ光の透過率が最大となるリタデーションでレーザ光を透過させる構成とされる。なお、図２において、光源装置２は、発光素子１３が液晶パネル３の直下にある直下型を示しているが、図示しない導光板の側面に複数の発光素子１３を配置するサイドライト型であってもよい。また、光源装置２を簡素化して記載しているが、光源装置２は少なくとも複数（本実施形態では、ＲＧＢ３色の発光素子１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ）の発光素子１３と、導光板と、導光板の液晶パネル側に配置される拡散板とを含んでいる。
　液晶パネル（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）３は、ガラス基板４の第１面４ａ上にＴＦＴ素子を備える画素部がマトリクス状に形成されたＴＦＴアレイ側基板５と、カラーフィルタ６およびブラックマトリクス１０がガラス基板７の第２面７ａ上に形成されたカラーフィルタ側基板８とを、互いに間隔をあけて対向させて貼り合わせ、ＴＦＴアレイ側基板５とカラーフィルタ側基板８との間に液晶を充填、封止した液晶層９を設けることによって作製される。また、ガラス基板７の液晶層９側と反対側には、特定方向に偏光軸を有する偏光板１１が配置される。本実施形態において、偏光板１１の特定方向に偏光軸は、例えば、偏光板１１を通過する光を直交する２つの直線偏光に分解し、偏光板１１の主屈折率をｎｘ，ｎｙ（ただし、ｎｘ＞ｎｙ）としたとき、偏光板１１への入射直線偏光は主屈折率ｎｘ，ｎｙに対応する遅相軸ｘと進相軸ｙとに分解して考えることができ、これらの遅相軸ｘおよび進相軸ｙのいずれか一方または両方を、特定方向の偏光軸として用いるようにしてもよい。
　液晶モードとしては、例えばＶＡ（Vertical Alignment）モードが用いられる。しかし、これに限定されず、ＴＮ（Twisted Nematic）モード、及びホモジニアスモードなど種々の液晶モードを用いることができる。表示モードとしては、ノーマリーブラックモード（オフ状態での光透過率又は輝度が、オン状態でのそれよりも低いモード）を用いてもよく、ノーマリーホワイトモード（オフ状態での光透過率又は輝度が、オン状態でのそれよりも高いモード）を用いてもよい。表示モードは、偏光板１１による偏光方向、及び液晶層９の位相差を適宜設定することで変更可能である。
　カラーフィルタ側基板８のガラス基板７の第２面７ａには、画素電極との間の液晶層９に印加する垂直電界を形成するための共通電極が形成されている。共通電極は、ＩＰＳ（In-Plane Switching）方式のＬＣＤの場合、ＴＦＴアレイ側基板５の画素部の画素電極と同じ面内の形成されることによって、横電界を生じる構成とすることができる。共通電極は、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）方式のＬＣＤの場合、ＴＦＴアレイ側基板５の画素部の画素電極の上方または下方に絶縁層を挟んで形成され、端部電界（Fringe Field）を生じる構成とすることができる。
　カラーフィルタ側基板８のガラス基板７の第２面７ａ上には、各画素（サブピクセル）に対応する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のカラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂがそれぞれ形成され、各画素（サブピクセル）を通過する光が互いに干渉することを防ぐために、各カラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの互いの境界部分には、ブラックマトリクス１０が形成される。本実施形態の液晶表示装置１に備えられる液晶パネル３は、各カラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６ＢとＴＦＴアレイ側基板５のガラス基板４の第１面４ａ上の画素電極との間にセルギャップｄが形成される。各セルギャップｄは、一例として述べると、液晶層９の複屈折率Δｎを０．１１９９としたとき、各カラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの順に、３．５９μｍ、３．０９μｍ、２．５９μｍとされる。
　光源装置２の各発光素子１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂのレーザ光の各波長において、液晶層９のリタデーションを最適な値とすることによって、レーザ光の透過率を向上させることができる。この場合、カラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂにおける複屈折率Δｎを変えてもよく、セルギャップｄを変えてもよい。本実施形態では、セルギャップｄを変えて各カラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂに適した値に設定にしている。レーザ光は偏光性があるので、液晶パネル３のバックライトとして設けられる光源装置２側には、偏光板が不要となる。偏光性を有するレーザ光は、偏光軸が上側の偏光板１１の偏光軸（遅相軸、進相軸）に直交するように調整して素子基板に実装された各発光素子１３から発信される。
　本実施形態の液晶表示装置１によれば、液晶パネル３は、バックライト光源にＲＧＢ３色とも半導体レーザを採用して色純度を向上させ、そして、レーザ光の透過率が最大となるリタデーションに設定し、高輝度・高精細画像を表示することができる。ここで、「最大」とは、最大値を表すピークから５％程度低下する範囲も含んでいる。
　図４は、本開示の他の実施形態の液晶表示装置１に適用されるレーザ光ＲＧＢの液晶パネル３への入射偏光角度を説明するための図である。図５Ａは、レーザ光Ｂの液晶パネル３への入射偏光角度と透過率との関係を示すグラフである。図５Ｂは、レーザ光Ｇの液晶パネル３への入射偏光角度と透過率との関係を示すグラフである。図５Ｃは、レーザ光Ｒの液晶パネル３への入射偏光角度と透過率との関係を示すグラフである。なお、前述の実施形態と対応する部分には、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。
　本実施形態の液晶表示装置１は、レーザ光を放射する複数の発光素子１３を含み、複数の発光素子１３から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置２と、出射面上に位置し、出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネル３と、を備える。液晶パネル３は、レーザ光の光透過率が最大となる複屈折率でレーザ光を透過させる構成とされる。
　複数の発光素子１３の液晶パネル３への入射偏光角度が、液晶パネル３の透過率が最大となるように調整する手法の例としては、液晶パネル３の輝度が最大となる発光素子１３（レーザダイオードＬＤ）の角度位置に対する輝度データを用いて設定する。図５Ａ，５Ｂ，５Ｃは、縦軸が透過率（シミュレーション値）であるが、これと同じような特性の縦軸が輝度データの曲線が得られる。偏光軸方向が定められている偏光板１１にレーザ光を照射し、徐々にレーザ光を回転させると、透過光強度に強弱がつく、最も明るい時が偏光板１１の透過軸と同じ角度で、最も暗い時が偏光板の透過軸と垂直の角度となる。このようにして、発光素子１３の出射角を決めていく。なお、図５における入射偏光角９０°とは、液晶パネル３の液晶層９の裏面側の配向方向に対する角度である。
　例えば、波長４５０ｎｍの青色レーザ光Ｂの透過率の最大値での入射偏光角度は８１°であり、波長５３０ｎｍの緑色レーザ光Ｇの透過率の最大値での入射偏光角度は８３°であり、波長６４０ｎｍの赤色レーザ光Ｒの透過率の最大値での入射偏光角度は８４°である。このように各色のレーザ光ＲＧＢの液晶パネル３への入射偏光角度を、それぞれ８１°、８３°、８４°に設定することによって、液晶９の各液晶層９Ｒ，９Ｇ，９Ｂおよび各カラーフィルタ６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを経て、出射側の各偏光板１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂの透過軸と偏光軸とが平行となり、各偏光板１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂから最大となる透過率で光を出射することができる。
　本実施形態の液晶表示装置１によれば、液晶パネル３は、バックライト光源にＲＧＢ３色とも半導体レーザを採用して色純度を向上させ、そして、レーザ光の透過率が最大となるリタデーションに設定されるので、高輝度・高精細画像を表示することができる。
　本開示は次の実施の形態が可能である。
　本開示の液晶表示装置は、レーザ光を放射する複数の発光素子を含み、前記複数の発光素子から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置と、前記出射面上に位置し、前記出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネルと、を備え、前記複数の発光素子は、前記液晶パネルの透過率が最大となる偏光角度で前記レーザ光を放出する構成とする。
　本開示の他の態様の液晶表示装置は、レーザ光を放射する複数の発光素子を含み、前記複数の発光素子から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置と、前記出射面上に位置し、前記出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネルと、を備え、前記液晶パネルは、前記レーザ光の光透過率が最大となるリタデーションで前記レーザ光を透過させる構成とする。
　本開示の液晶表示装置によれば、色純度を向上し、高精細画像を高画質で表示可能な液晶表示装置を提供することができる。
　以上、本開示の実施形態について詳細に説明したが、また、本開示は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、改良等が可能である。上記各実施形態をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
　本開示の液晶表示装置は、アクティブマトリクス型ＬＣＤとして各種の電子機器に適用することができる。電子機器としては、ヘッドアップディスプレイ、プロジェクタ装置、自動経路誘導システム（カーナビゲーションシステム）、船舶経路誘導システム、航空機経路誘導システム、スマートフォン端末、携帯電話、タブレット端末、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、電子手帳、電子書籍、電子辞書、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム機器の端末装置、テレビジョン、商品表示カタログ、価格表示タグ、産業用のプログラマブル表示装置、カーオーディオ、デジタルオーディオプレイヤ、ファクシミリ、プリンタ、現金自動預け入れ払い機（ＡＴＭ）、自動販売機、デジタル表示式時計などがある。
　１　液晶表示装置
　２　光源装置
　３　液晶パネル
　４　ガラス基板
　４ａ　第１面
　５　ＴＦＴアレイ側基板
　６；６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ　カラーフィルタ
　７　ガラス基板
　７ａ　第２面
　８　カラーフィルタ側基板
　９　液晶
　９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ　液晶層
　１０　ブラックマトリクス
　１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ　偏光板
　１３　発光素子
　ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ　レーザ光の透過率
　ＦＲ，ＦＧ，ＦＢ　カラーフィルタの透過率

Claims (5)

  1. 　レーザ光を放射する複数の発光素子を含み、前記複数の発光素子から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置と、
    　前記出射面上に位置し、前記出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネルと、を備え、
    　前記複数の発光素子は、前記液晶パネルの透過率が最大となる偏光角度で前記レーザ光を放出する、液晶表示装置。
  2. 　レーザ光を放射する複数の発光素子を含み、前記複数の発光素子から放射されたレーザ光を出射する出射面を有する光源装置と、
    　前記出射面上に位置し、前記出射面から入射したレーザ光の透過量を制御して表示を行う液晶パネルと、を備え、
    　前記液晶パネルは、前記レーザ光の光透過率が最大となるリタデーションで前記レーザ光を透過させる、液晶表示装置。
  3. 　前記複数の発光素子は、第１波長のレーザ光を放射する第１発光素子と、前記第１波長よりも短い第２波長のレーザ光を放射する第２発光素子と、前記第１波長よりも短くかつ前記第２波長よりも長い第３波長のレーザ光を放射する第３発光素子と、を含む、請求項１または２に記載の液晶表示装置。
  4. 　前記複数の発光素子のそれぞれは、半導体レーザから成る、請求項１～３のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
  5. 　前記液晶パネルの、前記出射面に対向する第１面とは反対側の第２面上に位置する偏光板であって、前記第２面上における偏光軸が、前記第１面に入射するレーザ光の偏光軸に対して垂直な偏光板を、さらに含んでいる請求項１～４のいずれか１項に記載の液晶表示装置。
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