JP2006227117A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＬＥＤから照射される光を効率よく確実に液晶モジュールに照射させ、高輝度化を達成しうる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 映像を表示する液晶モジュール３２と、液晶モジュール３２の背面に照射光を照射するバックライト装置３３とを具備する液晶表示装置３０において、バックライト装置３３は、光源である複数のＬＥＤ４６と、ＬＥＤ４６の前面に配置され、ＬＥＤ４６から照射される光を平行光に変換する平行光変換レンズ４９と、平行光変換レンズ４９を通過した光を液晶モジュール３２の背面側の偏光板４４の透過軸と一致するようにＰ波またはＳ波のいずれか一方の偏光にそろえる偏光変換手段５０と、偏光変換手段５０を通過した光を分散させて液晶モジュール３２の背面に照射する輝度均一化レンズ５６とを有しており、１個のＬＥＤ４６に対して、平行光変換レンズ４９と、偏光変換手段５０と、輝度均一化レンズ５６とがそれぞれ１個ずつ設けられている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、液晶モジュールとバックライト装置とを具備する液晶表示装置に関する。

図１５に示すように、液晶表示装置１０は、ＴＦＴアレイ基板１１とカラーフィルタ基板１２とによって液晶材料１３を挟み込んで構成されている液晶モジュール１４と、液晶モジュール１４の背面側に配置されて液晶モジュール１４に照射光を出射するバックライト装置１５とを有している。バックライト装置１５は、光源１６と、光源１６が照射した光を液晶モジュール１４の背面に導く導光板１７とを有している。
なお、ＬＥＤを光源とするバックライト装置は、３色のＬＥＤを利用することによってバックライトの色を自由に変更でき、点灯制御が容易になることによって動画特性を向上させることができ、さらに水銀不使用（Ｈｇフリー）にも対応することができる。

バックライト装置１５の光源１６としてＬＥＤを用いることがあるが、従来の冷陰極線管と比較して同等以上の輝度が必要とされている。
しかし、液晶モジュール１４の背面側の照射光を受ける部分には、特定の方向に透過軸を有する偏光板１８が設けられているので、バックライト装置１５が照射した光の全てが液晶モジュール１４内に入射されるわけではなく、偏光板１８の透過軸と一致しない偏光については単に熱に変換されているだけであり、高輝度化を目指す上で効率が悪いと言う課題があった。

このような課題を解決するために、光源であるＬＥＤから照射された光の偏光をそろえる偏光変換手段について、特許文献１に開示されている。ただし、特許文献１に開示されている装置は、液晶表示装置ではなく、プロジェクター装置である。

特開２０００−２２１４９９号公報

特許文献１の図１や図２等に開示されているように、偏光変換手段を設けた表示装置においては、複数のＬＥＤに対して１個の偏光変換手段および１個の集光レンズを設けている。
しかし、このような構成では、複数のＬＥＤが照射する光について偏光変換を行なったり集光等の調整を行なう場合、光の漏れ等によって効率良く確実に実行できないおそれがあるという課題があった。
また、液晶モジュールが大画面化しつつある近年においては、複数のＬＥＤに対して１個の偏光変換手段や１個の集光レンズ等を設ける場合、偏光変換手段や集光レンズを極めて大型のものを採用せざるを得ず、コストアップに繋がる。

そこで、本発明者は、ＬＥＤと偏光変換手段等との配置を様々に検討し、本発明に想到した。

すなわち、本発明は上記目的を達成すべくなされ、その目的とするところは、ＬＥＤから照射される光を効率よく確実に液晶モジュールに照射させ、高輝度化を達成しうる液晶表示装置を提供することにある。

本発明にかかる液晶表示装置によれば、映像を表示する液晶モジュールと、該液晶モジュールの背面に照射光を照射するバックライト装置とを具備する液晶表示装置において、前記バックライト装置は、光源である複数のＬＥＤと、該ＬＥＤの前面に配置され、ＬＥＤから照射される光を平行光に変換する平行光変換レンズと、該平行光変換レンズを通過した光を前記液晶モジュールの背面側に設けられている偏光板の透過軸と一致するようにＰ波またはＳ波のいずれか一方の偏光にそろえる偏光変換手段と、該偏光変換手段を通過した光を分散させて前記液晶モジュールの背面に照射する輝度均一化レンズとを有しており、１個の前記ＬＥＤに対して、前記平行光変換レンズと、前記偏光変換手段と、前記輝度均一化レンズとがそれぞれ１個ずつ設けられていることを特徴としている。
この構成を採用することにより、１個のＬＥＤが照射した光は１個の平行光変換レンズで平行光に変換され、１個の偏光変換手段により偏光変換され、１個の輝度均一化レンズにより分散されるので、１個のＬＥＤが照射した光の変換が漏れなく確実に実行され、高輝度化が図れる。またＬＥＤが複数あって、それぞれ異なる色や特性を有する場合には、各ＬＥＤの色や特性に適合した変換が実施できる。そして、１個の大型のレンズ等を採用しなくても良いのでコストダウンにも寄与する。

また、前記複数の偏光変換手段は、隣り合うビームスプリッタとの間に１／２波長板を設けて成ることを特徴としてもよい。
この構成によれば、ビームスプリッタで反射された偏光は、隣のビームスプリッタに入射するが、隣のビームスプリッタに入射される前に偏光変換され、隣のビームスプリッタにおいて透過する偏光と同一方向に反射して隣のビームスプリッタから出射される。このように、ビームスプリッタと１／２波長板とを連続して配置するだけのコンパクトな構成で偏光変換を確実に実行できる。

また、カラーフィルタの透過波長を考慮した波長の光のみを透過させ、それ以外の波長の光を透過しない波長選択手段が設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、ＬＥＤが照射する光のうち、必要としない波長部分を反射もしくは吸収することができ、液晶モジュールにて表示される映像の色の再現性を良くすることができる。

また、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、該整列された複数の前記輝度均一化レンズの光軸は、列の端部に向かうにしたがって、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズおよび前記偏光変換手段の光軸からずらされて配置され、分散光の照射方向が前記整列したＬＥＤの列の中心方向に向くように設けられていることを特徴としてもよい。
すなわち、従来は、液晶モジュールの外周縁近傍に位置するＬＥＤからの照射光の全てが液晶モジュールに入射されるものではなく、液晶モジュールの外側に向けて照射されている部分が無駄になってしまっていたが、この構成によれば、レンズをＬＥＤ位置毎に設計しなくても、液晶モジュールの外周縁近傍に位置するＬＥＤからの照射光をＬＥＤの列の中心方向に向けて照射でき、照射光が無駄になることを防ぎ、高輝度化に寄与する。

また、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、該整列された複数のＬＥＤは、列の中心付近では隣接するＬＥＤとの間隔が長く、列の端部に向かうにしたがって隣接するＬＥＤとの間隔が短くなるように設けられていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、列の端部側に存するＬＥＤの照射光が液晶モジュールの中心に向くように設けられているために液晶モジュールの中心付近には十分な照射光が入射することとなる。このため、列の中心付近ではＬＥＤの数を列の外側の数よりも少なくして液晶モジュールに入射される照射光が全体的に均一となるようにバランスをとることができる。

また、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズは、それぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、前記各ＬＥＤは、列の中心に対して同色のＬＥＤが対称に配置されていることを特徴としてもよい。
複数色のＬＥＤを有する場合にはＬＥＤ各色の混色を行なう必要があるが、この構成を採用することによって、ＬＥＤの整列方向において各色の混色がムラなく行なうことができる。

また、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ複数個が前記液晶モジュールの背面側の上方から下方、および下方から上方に向けて照射光が照射されるように、前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列して配置され、前記上方から下方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第１の反射板が配置され、前記下方から上方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第２の反射板が配置されていることを特徴としてもよい。
この構成を採用することによって、バックライト装置を液晶モジュールの背面側の上下に配置するので、液晶表示装置全体の奥行きを短くすることができる。また、複数のＬＥＤを上下それぞれに分けて配置したので、隣り合うＬＥＤ同士の間隔をあけることができ、集光率を上げることができる。

なお、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ複数個が前記液晶モジュールの背面側の左方から右方、および左方から右方に向けて照射光が照射されるように、前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列して配置され、前記右方から左方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第３の反射板が配置され、前記左方から右方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第４の反射板が配置されていることを特徴としてもよい。
この構成によっても、液晶表示装置の奥行きを短くすることができる。また、隣り合うＬＥＤ同士の間隔をあけることができ、集光率を上げることができる。

また、第１〜第４の反射板は、前記液晶モジュールから離れた位置にある端部が液晶モジュールに近づく方向に湾曲して形成されていることを特徴としてもよい。
この構成によれば、反射板の端部を液晶モジュールに近づける方向に湾曲させた分だけ液晶表示装置の奥行きをさらに短くすることができる。

なお、第１〜第４の反射板は、平板状の基部と、該基部に対して基部の表面に対して非平行となる小反射板が複数個配置されて成ることを特徴としてもよい。
この構成によれば、液晶モジュールへ照射する光の角度調整を小反射板によって行なうので、反射板全体の奥行きを長く取らなくともよく、液晶表示装置の奥行きを短くすることができる。

本発明の液晶表示装置によれば、ＬＥＤからの照射光を効率良く液晶モジュールに入射できるため、ＬＥＤ自体の出力を高めたりＬＥＤの個数を増やすことなく高輝度化を達成することができる。

（実施例１）
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。
液晶表示装置３０は、液晶モジュール３２と、バックライト装置３３とを具備している。バックライト装置３３は、液晶モジュール３２の背面側に配置されており、液晶モジュール３２に対して照明光を照射する。

液晶モジュール３２は、液晶材料３６をＴＦＴアレイ基板３８とカラーフィルタ基板４０とが挟み込んで構成しており、ＴＦＴアレイ基板３８が背面側、カラーフィルタ基板４０が前面側に位置する。
ＴＦＴアレイ基板３８は、透明基板上に形成されたマトリクス状の電極線の交点に薄膜トランジスタを配置して構成されたものである。
カラーフィルタ基板４０の前面側には偏光板４２が配置されており、ＴＦＴアレイ基板３８の背面側にも偏光板４４が配置されている。

バックライト装置３３は、液晶モジュール３２の背面側の偏光板４４に向けて照射光を照射するものであり、光源としてＬＥＤ４６を採用している。ＬＥＤ４６は、ＲＧＢ（赤、緑、青）三色のＬＥＤを用いるようにすると好適である。三色のＬＥＤが照射する光を混色させて液晶モジュール３２に照射することにより、表示映像の色の再現がより広域化する。
なお、ＲＧＢ三色のＬＥＤ４６の数は各色全て同じ個数設けるのではなく、色によってその個数が異なるようにしてもよい。

バックライト装置３３の構成について図２，図３に基づいて説明する。図２は、バックライト装置３３内の構成を示す平面図であり、図３はＬＥＤの配列について示す背面図である。
バックライト装置３３は、複数のＬＥＤ４６，４６・・と、各ＬＥＤ４６の前面に配置されＬＥＤ４６から出射された光を平行光に変換するための複数の平行光変換レンズ４９，４９・・と、各平行光変換レンズ４９の前面に配置されＬＥＤ４６からの照射光の２つの偏光成分（Ｐ波とＳ波）のうちどちらか一方の偏光軸を他方の偏光軸に合わせてそろえる複数の偏光変換素子５０，５０・・と、各偏光変換素子５０の前面に配置され偏光変換された平行光を分散させて分散光に変換する複数の輝度均一化レンズ５６，５６・・とを具備している。

本実施例による複数のＬＥＤ４６は、水平方向に一定間隔をあけて整列して設けられている。
このように、水平方向に整列した各ＬＥＤ４６の前面には、平行光変換レンズ４９と、偏光変換素子５０と、輝度均一化レンズ５６とがそれぞれ１個ずつ配置される。したがって、平行光変換レンズ４９、偏光変換素子５０および輝度均一化レンズ５６もそれぞれ水平方向に一定間隔をあけて整列して設けられることとなる。

平行光変換レンズ４９は、対応する１個のＬＥＤ４６が照射した光が全て入射されるような曲率および大きさに設けられた平凸レンズを採用している。平凸レンズは、平面側がＬＥＤ４６を向くように配置される。
平行光変換レンズ４９に入射したＬＥＤ４６からの照射光は、平行光に変換され偏光変換素子５０に向けて出射される。

偏光変換素子５０は、平行光変換レンズ４９の前面に配置され、ＬＥＤ４６からの照射光の２つの偏光成分（Ｐ波とＳ波）のうちどちらか一方の偏光軸を他方の偏光軸に合わせてそろえるものである。
なお、偏光変換素子５０によってそろえられる偏光軸は、液晶モジュール３２の背面側に設けられている偏光板４４の透過軸と一致する方向である。このため、ＬＥＤ４６から照射される光を効率よく使用でき、また偏光板４４で反射もしくは吸収される偏光成分による発熱を無くして温度上昇の防止を図れる。

偏光変換素子５０は、ビームスプリッタ５２、１／２波長板５４とから構成されている。ビームスプリッタ５２は平行光のＰ波とＳ波とを分離する部品であり、１／２波長板５４は分離した一方の偏光を１／２波長分位相を遅らせて偏光を他方の偏光に一致させる。１／２波長板５４は、水平方向に整列するビームスプリッタ５２同士の間に配置されている。

本実施例では、ビームスプリッタ５２によってＰ波が直進し、Ｓ波が９０度曲げられて反射されるものであるとする。
９０度曲げられて反射されたＳ波は、１／２波長板５４によってＰ波に変換され、隣のビームスプリッタ５２に入射する（破線矢印）。隣のビームスプリッタ５２に入射した変換後のＰ波は、隣のビームスプリッタ５２の反射面で反射され、隣のビームスプリッタ５２が透過させるＰ波と同一方向に出力される。
このように、反射させる偏光の出射方向に隣りのビームスプリッタ５２が位置するように、複数のビームスプリッタ５２を配置し、ビームスプリッタ５２同士の間に偏光を変換する１／２波長板５４を配置したことにより、コンパクトな構成で効率よく偏光変換が行える。

なお、図２に示した本実施例では、列の端部においては、ビームスプリッタ５２で分離されたＳ波がそのまま利用されずに終わっているが、この列の端部には反射板（図示せず）を設け、さらにＰ波に変換する１／２波長板を設け、列の端部から出射される光も液晶モジュール３２へ入射させるようにするとよい。

なお、図４に示すように、特定の波長の光のみを透過させ、特定の波長以外の光を反射する波長選択手段の一例として、ダイクロイックミラー５８をＬＥＤ４６の照射光の光軸上に設けてもよい。ダイクロイックミラー５８を設けてＬＥＤ４６が照射する光の波長を絞り込むことにより、色の再現性が良くなることが期待できる。
ダイクロイックミラー５８は、カラーフィルタ４０の透過波長を考慮し、ＬＥＤ４６の色それぞれで異なる種類のものが配置される。配置場所は、図４に示すような平行光変換レンズ４９と偏光変換素子５０との間であってもよいし、偏光変換素子５０と輝度均一化レンズ５６との間であってもよい。

さらに、図５に示すように、ＬＥＤ４６の配列としては、各ＬＥＤ４６の色を列の中心に対して同じ色となるように対称にしてもよい。つまり、列の一方の端部と他方の端部の双方に同色のＬＥＤ４６を配置し、一方の端部から２番目と他方の端部から２番目の双方に同色のＬＥＤ４６を配置し、一方の端部から３番目と他方の端部から３番目の双方に同色のＬＥＤ４６を配置する、といった具合である。
このような構成によって、ＬＥＤ４６の整列方向において各色の混色がムラなく行なうことができるものと期待できる。

（実施例２）
以下、図６に基づいて実施例２について説明する。なお、上述した実施例と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
本実施例では、水平方向に整列した輝度均一化レンズ５６の光軸が、列の中心付近では対応するＬＥＤ４６の光軸と一致し、列の端部に向かうにしたがって輝度均一化レンズ５６の光軸を対応するＬＥＤ４６の光軸から徐々にずらしている点が特徴となっている。

光軸のずれ幅は、列の端部に向かうにしたがって徐々に大きくなるように設けられている。また、輝度均一化レンズ５６の光軸を列の中心方向にずらすことにより、輝度均一化レンズ５６に入射された光は、輝度均一化レンズ５６で屈折してＬＥＤ４６の列の中心方向（結果として液晶モジュール３２の中心方向）に向けて分散するような分散光に変換される。このため、列の端部において液晶モジュール３２の外周縁の外側に漏れてしまう光量を低減でき、高輝度化に寄与する。

また、図７および図８に示すように、本実施例においては、１列中の複数のＬＥＤ４６の配置の間隔を異なるようにしてもよい。すなわち、本実施例ではＬＥＤ４６の列の端部付近における照射光は中心方向に向けられる。このため、液晶モジュール３２の中心部付近では十分な光が照射されることとなり、全体的に均一な照射光強度とすべく列の中心付近ではＬＥＤ４６の数を減らすことが好適であると考えられるためである。
そこで、整列した複数のＬＥＤ４６については、中心付近は隣接するＬＥＤ同士の間隔をあけ、列の端部に向かうにしたがって徐々に隣接するＬＥＤ同士の間隔を狭めていくように配置する。このため、整列した複数のＬＥＤ４６は、列の中心付近は疎であり、端部に向かうにしたがって密となるように配置される。
この構成によって、レンズ設計を共通化しＬＥＤアレイ基板に複数のＬＥＤを有することが容易になり、なおかつ輝度ムラを抑える最適な配置にできる。

（実施例３）
次に、実施例３について図９に基づいて説明する。なお、上述してきた各実施例と同一の構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する場合もある。
実施例３においては、複数のＬＥＤ４６を上方から下方に向けて光が照射されるように下向きにし、且つ水平方向に整列させて液晶モジュール３２の背面側の上方に配置して、上方列６０を構成している。
さらに、複数のＬＥＤ４６を下方から上方に向けて光が照射されるように上向きにし、且つ水平方向に整列させて液晶モジュール３２の背面側の下方に配置して、下方列６２を構成している。

図面上では省略して図示しているが、上方列６０および下方列６２の双方のＬＥＤ４６においては、上述した実施例と同様にＬＥＤ１個に対して、１個の平行光変換レンズ４９、１個の偏光変換素子５０および１個の輝度均一化レンズ５６が配置される。
したがって、上方列６０、下方列６２は、液晶モジュール３２の背面側の偏光板４４の透過軸と一致した偏光を有し、液晶モジュール３２に対して分散した分散光を照射する。

上方列６０の下方には、上方列６０から照射された照射光を液晶モジュール３２方向に向くように反射させる反射板６４が設けられている。また、下方列６２の上方には、下方列６２から照射された照射光を液晶モジュール３２方向に向くように反射させる反射板６６が設けられている。
本実施例では、反射板６４の液晶モジュール３２側端部６４ａと、反射板６６の液晶モジュール３２側端部６６ａが連結され、両反射板６４ａ，６６ａは、１枚の反射板を中途部で折り曲げた形状のように構成されている。

本実施例のように、複数のＬＥＤ４６を上方と下方とで分離して配置したので、上方列６０および下方列６２のそれぞれの列に存するＬＥＤ４６の数を、１列に整列させた場合と比較して半分に減らすことができる。
このため、整列させたＬＥＤ同士の間隔を、１列に整列させた場合と比較して大きくとることができ、集光率を上げることができる。また、結果として（ＬＥＤ同士の間隔が大きくなったため）、熱設計が容易になる。
また、液晶モジュール３２の背面側の中心付近には反射板６４，６６が配置されるのみであるため、液晶表示装置３０全体の奥行きを短くすることができ、液晶表示装置３０の薄型化に寄与する。

なお、本実施例における反射板６４，６６の形状としては上述したような平板状のものには限定されず、図１０や図１１に示すような形状であってもよい。
図１０に示す反射板６４，６６は、それぞれの液晶モジュール３２から離れた側の端部６４ｂ，６６ｂが液晶モジュール３２側に接近する方向に湾曲している。したがって、反射板６４，６６は反射面が曲面となるように形成されている。この反射板６４，６６の曲率は、上方列６０および下方列６２のそれぞれの列に存するＬＥＤ４６から照射される光が液晶モジュール３２に対して均一に照射されるように形成されている。
このように、反射面が曲面の湾曲した反射板を用いることで、液晶表示装置３０の奥行きをさらに短くすることができる。

また、図１１に示す反射板６４，６６は、平板状の基部７９に対して小反射板７８が複数取り付けられている。小反射板７８は基部７９の表面に対して非平行となるように取り付けられ、反射板６４，６６全体として反射面に階段状の凹凸が存するように形成される。上方列６０および下方列６２のそれぞれの列に存するＬＥＤ４６から照射される光は、各小反射板７８で反射されて液晶モジュール３２に対して均一に照射される。
このような構成によれば、液晶モジュール３２へ照射する光の角度調整は、小反射板７８によって行なうので、図９に示した反射板６４，６６のように奥行きを長く取らなくともよく、液晶表示装置３０の奥行きをさらに短くすることができる。

（実施例４）
上述した実施例３は、本来１列分となる数の複数のＬＥＤ４６を半分に分けて、半分に分けたそれぞれを上方から下方および下方から上方に向けて光が照射されるように下向きおよび上向きにし、且つそれぞれを水平方向に整列させて液晶モジュール３２の背面側の上方および下方に配置して、上方列６０および下方列６２を構成したものであった。
しかし、図１０に示すように、複数のＬＥＤ４６を半分に分けて、半分に分けたそれぞれを右方から左方および左方から右方に向けて光が照射されるように左向きおよび右向きにし、且つそれぞれを上下方向に整列させて液晶モジュール３２の背面側の右方および左方に配置して、右方列７０および左方列７２を構成してもよい。

図面上では省略して図示しているが、右方列７０および左方列７２の双方のＬＥＤ４６においては、上述した実施例と同様にＬＥＤ１個に対して、１個の平行光変換レンズ４９、１個の偏光変換素子５０および１個の輝度均一化レンズ５６が配置される。
したがって、右方列７０、左方列７２は、液晶モジュール３２の背面側の偏光板４４の透過軸と一致した偏光を有し、液晶モジュール３２の幅方向に対して分散した分散光を照射する。

右方列７０の左方には、右方列７０から照射された照射光を液晶モジュール３２方向に向くように反射させる反射板７４が設けられている。また、左方列７２の右方には、左方列７２から照射された照射光を液晶モジュール３２方向に向くように反射させる反射板７６が設けられている。
本実施例においても、反射板７４の液晶モジュール３２側端部７４ａと、反射板７６の液晶モジュール３２側端部７６ａが連結され、両反射板７４，７６は、１枚の反射板を中途部で折り曲げた形状となっている。

本実施例のように、複数のＬＥＤ４６を右方と左方とで分離して配置したので、右方列７０および左方列７２のそれぞれの列に存するＬＥＤ４６の数を、１列に整列させた場合と比較して半分に減らすことができる。
このため、本実施例においても、整列させたＬＥＤ４６同士の間隔を、１列に整列させた場合と比較して大きくとることができ、集光率を上げることができる。

なお、本実施例における反射板７４，７６も、上述した実施例３と同様に形状としては上述したような平板状のものには限定されず、図１０や図１１に示すような形状であってもよい。
すなわち、図１０に示したように、反射板７４，７６は、それぞれの液晶モジュール３２から離れた側の端部が液晶モジュール３２側に接近する方向に湾曲して、反射面が曲面となるように形成し、この反射面の曲率を、右方列７０および左方列７２のそれぞれの列に存するＬＥＤ４６から照射される光が液晶モジュール３２に対して均一に照射されるように形成してもよい（図示せず）。
このように、反射面が曲面の湾曲した反射板を用いることで、液晶表示装置３０の奥行きをさらに短くすることができる。

また、図１１に示したように、反射板７４，７６は、平板状の基部に、基部の表面とは非平行となるように複数の小反射板が取り付けられて、反射面に階段状の凹凸が形成されていてもよい（図示せず）。小反射板は、右方列７０および左方列７２のそれぞれの列に存するＬＥＤ４６から照射される光が各小反射板で反射して、液晶モジュール３２に対して均一に照射されるように設けられる。
このような構成によれば、液晶モジュール３２へ照射する光の角度調整は、小反射板によって行なうので、図９に示した反射板６４，６６のように奥行きを長く取らなくともよく、液晶表示装置３０の奥行きをさらに短くすることができる。

なお、上述した実施例３および実施例４においても、実施例１〜実施例２において説明した構成を採用することができる。
すなわち、上方列６０、下方列６２、右方列７０および左方列７２の各列において、図４に示すように、特定の波長の光のみを透過させ、特定の波長以外の光を反射するダイクロイックミラー５８をＬＥＤ４６の照射光の光軸上に設けてもよい。
また、上方列６０、下方列６２、右方列７０および左方列７２の各列において、図５に示すように、ＬＥＤ４６の配列として、各ＬＥＤ４６の色を列の中心に対して同じ色となるように対称にしてもよい。

さらに、上方列６０、下方列６２、右方列７０および左方列７２の各列において、図６に示すように、整列した輝度均一化レンズ５６の光軸が、列の中心付近では対応するＬＥＤ４６の光軸と一致し、列の端部に向かうにしたがって輝度均一化レンズ５６の光軸を対応するＬＥＤ４６の光軸から徐々にずらすことによって、輝度均一化レンズ５６に入射された光を、輝度均一化レンズ５６で屈折させてＬＥＤ４６の各列の中心方向に向けて分散させてもよい。

なお、上記のように輝度均一化レンズ５６の光軸をずらして配置した場合に、図７および図８に示すように、上方列６０、下方列６２、右方列７０および左方列７２の各列において、中心付近は隣接するＬＥＤ同士の間隔をあけ、列の端部に向かうにしたがって徐々に隣接するＬＥＤ同士の間隔を狭めていくように配置してもよい。

（他の実施例）
上述してきた実施例１〜実施例２は、複数のＬＥＤ４６、平行光変換レンズ４９、偏光変換素子５０および輝度均一化レンズ５６を水平方向に１列に整列させたものについてのみ説明した。
しかし、図１３に示すように、このような列を複数列設けてもよいし、図１４に示すように上下方向に整列させたものであってもよい。上下方向に整列させた場合であっても、このような列を複数列設けてもよい。

本発明の液晶表示装置は、ＰＣのモニタ用、ＴＶ受像機用など様々な用途に使用することができる。

以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのはもちろんである。

本発明の液晶表示装置の概略構成を示す平面図である。 実施例１のバックライト装置の構成を示す平面図である。 実施例１のＬＥＤの配列を説明する背面図である。 実施例１においてダイクロイックミラーを設けた構成を示す平面図である。 実施例１においてＬＥＤの色の配置を列の中心に対して対称に設けた構成を示す平面図である。 実施例２のバックライト装置の構成を示す平面図である。 実施例２においてＬＥＤの配列を列の中心と端部とでは異なるようにした構成を示す背面図である。 実施例２においてＬＥＤの配列を列の中心と端部とでは異なるようにした構成を示す平面図である。 実施例３の構成を説明する側面図である。 実施例３において反射面が曲面の反射板を採用した構成を示す側面図である。 実施例３において小反射板を複数取り付けて奥行きを短くした反射板を採用した構成を示す側面図である。 実施例４の構成を説明する平面図である。 ＬＥＤ等を水平方向に複数列設けた構成を示す背面図である。 ＬＥＤ等を上下方向に設けた構成を示す背面図である。 従来の液晶表示装置の構成を示す平面図である

符号の説明

３０ 液晶表示装置
３２ 液晶モジュール
３３ バックライト装置
３６ 液晶材料
３８ ＴＦＴアレイ基板
４０ カラーフィルタ基板
４２，４４ 偏光板
４９ 平行光変換レンズ
５０ 偏光変換素子
５２ ビームスプリッタ
５４ １／２波長板
５６ 輝度均一化レンズ
５８ ダイクロイックミラー
６０ 上方列
６２ 下方列
６４，６６，７４，７６ 反射板
７０ 右方列
７２ 左方列
７８ 小反射板
７９ 基部

Claims (18)

1. 映像を表示する液晶モジュールと、
   該液晶モジュールの背面に照射光を照射するバックライト装置とを具備する液晶表示装置において、
   前記バックライト装置は、
   光源である複数のＬＥＤと、
   該ＬＥＤの前面に配置され、ＬＥＤから照射される光を平行光に変換する平行光変換レンズと、
   該平行光変換レンズを通過した光を前記液晶モジュールの背面側に設けられている偏光板の透過軸と一致するようにＰ波またはＳ波のいずれか一方の偏光にそろえる偏光変換手段と、
   該偏光変換手段を通過した光を分散させて前記液晶モジュールの背面に照射する輝度均一化レンズとを有しており、
   １個の前記ＬＥＤに対して、前記平行光変換レンズと、前記偏光変換手段と、前記輝度均一化レンズとがそれぞれ１個ずつ設けられていることを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記複数の偏光変換手段は、隣り合うビームスプリッタとの間に１／２波長板を設けて成ることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 前記偏光変換素子の背面に位置するＬＥＤの照射する光を選択的に透過させ、それ以外の波長の光を透過させない波長選択手段が設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の液晶表示装置。
4. 前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、
   該整列された複数の前記輝度均一化レンズの光軸は、列の端部に向かうにしたがって、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズおよび前記偏光変換手段の光軸からずらされて配置され、分散光の照射方向が前記整列したＬＥＤの列の中心方向に向くように設けられていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
5. 前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、
   該整列された複数のＬＥＤは、列の中心付近では隣接するＬＥＤとの間隔が長く、列の端部に向かうにしたがって隣接するＬＥＤとの間隔が短くなるように設けられていることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
6. 前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズは、それぞれ上下方向または水平方向に整列して配置され、
   前記各ＬＥＤは、列の中心に対して同色のＬＥＤが対称に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
7. 前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ複数個が前記液晶モジュールの背面側の上方から下方、および下方から上方に向けて照射光が照射されるように、前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列して配置され、
   前記上方から下方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第１の反射板が配置され、
   前記下方から上方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第２の反射板が配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
8. 前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列された複数の前記輝度均一化レンズの光軸は、各列の端部に向かうにしたがって、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズおよび前記偏光変換手段の光軸からずらされて配置され、分散光の照射方向が整列したＬＥＤの列の中心方向に向くように設けられていることを特徴とする請求項７記載の液晶表示装置。
9. 前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列された各列中の複数のＬＥＤは、各列の中心付近では隣接するＬＥＤとの間隔が長く、各列の端部に向かうにしたがって隣接するＬＥＤとの間隔が短くなるように設けられていることを特徴とする請求項８記載の液晶表示装置。
10. 前記液晶モジュールの背面側上方および背面側下方においてそれぞれ水平方向に整列された各列中の前記各ＬＥＤは、各列の中心に対して同色のＬＥＤが対称に配置されていることを特徴とする請求項７〜請求項９のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
11. 前記第１の反射板および前記第２の反射板は、前記液晶モジュールから離れた位置にある端部が液晶モジュールに近づく方向に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項７〜請求項１０のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
12. 前記第１の反射板および前記第２の反射板は、平板状の基部と、該基部に対して基部の表面に対して非平行となる小反射板が複数個配置されて成ることを特徴とする請求項７〜請求項１０のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
13. 前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズ、前記偏光変換手段および前記輝度均一化レンズはそれぞれ複数個が前記液晶モジュールの背面側の左方から右方、および左方から右方に向けて照射光が照射されるように、前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列して配置され、
    前記右方から左方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第３の反射板が配置され、
    前記左方から右方に向けて照射された光を前記液晶モジュールの背面に向けて反射させるように第４の反射板が配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
14. 前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列された複数の前記輝度均一化レンズの光軸は、各列の端部に向かうにしたがって、前記ＬＥＤ、前記平行光変換レンズおよび前記偏光変換手段の光軸からずらされて配置され、分散光の照射方向が整列したＬＥＤの列の中心方向に向くように設けられていることを特徴とする請求項１３記載の液晶表示装置。
15. 前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列された各列中の複数のＬＥＤは、各列の中心付近では隣接するＬＥＤとの間隔が長く、各列の端部に向かうにしたがって隣接するＬＥＤとの間隔が短くなるように設けられていることを特徴とする請求項１４記載の液晶表示装置。
16. 前記液晶モジュールの背面側右方および背面側左方においてそれぞれ上下方向に整列された各列中の前記各ＬＥＤは、各列の中心に対して同色のＬＥＤが対称に配置されていることを特徴とする請求項１３〜請求項１５のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
17. 前記第３の反射板および前記第４の反射板は、前記液晶モジュールから離れた位置にある端部が液晶モジュールに近づく方向に湾曲して形成されていることを特徴とする請求項１３〜請求項１６のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
18. 前記第３の反射板および前記第４の反射板は、平板状の基部と、該基部に対して基部の表面に対して非平行となる小反射板が複数個配置されて成ることを特徴とする請求項１３〜請求項１６のうちのいずれか１項記載の液晶表示装置。
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

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