(57)【要約】【課題】ＬＥＤ素子から得られる照明光の利用効率を向上させる。【解決手段】表示モジュール１０は液晶表示パネル２０と、この液晶表示パネル２０を照明する面光源３０とを備える。面光源３０は液晶表示パネル２０の背面に対向する平面上に配置される複数のＬＥＤ素子３１を含み、複数のＬＥＤ素子３１の偏光軸は液晶表示パネル２０の背面側偏光軸に一致する向きに揃えられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルを照明する面光源とを備え、前記面光源は前記液晶表示パネルの背面に対向する平面上に配置される複数のＬＥＤ素子を含み、前記複数のＬＥＤ素子の偏光軸は前記液晶表示パネルの背面側偏光軸に一致する向きに揃えられていることを特徴とする表示モジュール。
【請求項２】
前記面光源はさらに前記複数のＬＥＤ素子から出射される光を拡散させる光学シートを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
【請求項３】
前記面光源はさらに前記複数のＬＥＤ素子から出射される光を集光する第１光学シート、およびこの第１光学シートを透過した光を拡散させる第２光学シートを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
【請求項４】
前記液晶表示パネルは、光透過性の第１および第２電極基板、前記第１および第２電極基板間に挟持される液晶層、並びに前記第１および第２電極基板上に配置される第１および第２偏光板を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示モジュール。
【請求項５】
前記第１電極基板はマトリクス状に配置される複数の画素電極、互いに交差して配置される複数の信号線および複数の走査線、並びに前記複数の信号線と前記複数の走査線との交差位置近傍に配置される複数の画素スイッチング素子を含み、前記第２電極基板は前記複数の画素電極に対向する共通電極を含むことを特徴とする請求項４に記載の表示モジュール。
【請求項６】
液晶表示パネルを面光源により照明する表示モジュールの製造方法であって、前記面光源として複数のＬＥＤ素子を前記液晶表示パネルの背面に対向する平面上に配置し、前記平面上で前記複数のＬＥＤ素子の偏光軸を前記液晶表示パネルの背面側偏光軸に一致する向きに揃えることを特徴とする製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルを面光源により照明する表示モジュールおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶表示パネルが、軽量、薄型、低消費電力という利点から様々な電子機器のディスプレイとして使用されている。一般的には、液晶表示パネルがこの液晶表示パネルを照明するバックライトと共に表示モジュールを構成し、電子機器に組み込まれる。バックライトは、例えば冷陰極管のような光源とこの光源からの照明光を液晶表示パネルに導く導光板との組み合わせにより構成される。
【０００３】
近年では、複数のＬＥＤ(発光ダイオード)素子を用いたバックライトの採用が進んでいる(例えば、特許文献１を参照)。これらＬＥＤ素子は液晶表示パネルに対向してマトリクス状に配置された面光源である。
【特許文献１】特開２００８−２１８６９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ＬＥＤ素子は発光に偏光成分を有するため、この偏光成分と液晶表示パネルの光学特性との相対的な関係によって光利用効率の低下が生じている。
【０００５】
本発明の目的は、ＬＥＤ素子から得られる照明光の利用効率を向上できる表示モジュールおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、液晶表示パネルと、この液晶表示パネルを照明する面光源とを備え、面光源は液晶表示パネルの背面に対向する平面上に配置される複数のＬＥＤ素子を含み、複数のＬＥＤ素子の偏光軸は液晶表示パネルの背面側偏光軸に一致する向きに揃えられている表示モジュールが提供される。
【０００７】
さらに、本発明によれば、液晶表示パネルを面光源により照明する表示モジュールの製造方法であって、面光源として複数のＬＥＤ素子を液晶表示パネルの背面に対向する平面上に配置し、この平面上で複数のＬＥＤ素子の偏光軸を液晶表示パネルの背面側偏光軸に一致する向きに揃える製造方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
これら表示モジュールおよびその製造方法では、複数のＬＥＤ素子の偏光軸が液晶表示パネルの背面側偏光軸に一致する向きに揃えられるため、これら偏光軸の不一致により生じる照明光の減衰損失を抑制することができる。従って、ＬＥＤ素子から得られる照明光の利用効率を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態に係る表示モジュールについて図面を参照して説明する。
【００１０】
図１はこの表示モジュール１０を分解して示し、図２は図１に示す透過型液晶表示パネル２０の平面構造を示し、図３は図１に示す表示モジュール１０の断面構造を示す。表示モジュール１０は、液晶表示パネル２０、この液晶表示パネル２０を照明する面光源３０、および液晶表示パネル２０の外縁に接続される外部回路基板４０を備える。
【００１１】
液晶表示パネル２０は光透過性のアレイ基板ＡＲと、このアレイ基板ＡＲに対向する光透過性の対向基板ＣＴと、これらアレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴ間に挟持される液晶層ＬＱと、アレイ基板１および対向基板ＣＴをそれぞれ覆う第１および第２偏光板ＰＬ１，ＰＬ２とを有する。液晶層ＬＱは例えばツイストネマティック(ＴＮ)液晶で構成される。アレイ基板ＡＲおよび対向基板ＣＴは、これらをスペーサ部材で規定される間隙だけ離した状態で液晶層ＬＱを取り囲むように配置されるシール材で貼り合わされている。
【００１２】
アレイ基板ＡＲはマトリクス状に配置される複数の画素電極ＰＥ、互いに交差するように配置される複数の信号線Ｘ(Ｘ１〜Ｘｎ)および複数の走査線Ｙ(Ｙ１〜Ｙｍ)、複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎと複数の走査線Ｙ１〜Ｙｍとの交差位置近傍に配置される複数の画素スイッチング素子１１、および複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎを駆動する信号線駆動回路ＸＤ、複数の走査線Ｙ１からＹｍを駆動する走査線駆動回路ＹＤを含む第１電極基板である。複数の画素電極ＰＥは例えばＩＴＯ(インジウム・ティン・オキサイド)のような光透過性の導電性部材からなり、配向膜で全体的に覆われる。対向基板ＣＴは複数の画素電極ＰＥに対向する共通電極ＣＥを含む第２電極基板である。各画素スイッチング素子１１は多結晶シリコン薄膜トランジスタからなる。共通電極ＣＥは例えばＩＴＯ(インジウム・ティン・オキサイド)のような光透過性の導電性部材からなり、配向膜で全体的に覆われる。また、信号線駆動回路ＸＤおよび走査線駆動回路ＹＤの各々も画素スイッチング素子１１の多結晶シリコン薄膜トランジスタと共通の製造処理で一緒に形成される複数の多結晶シリコン薄膜トランジスタからなる。
【００１３】
信号線駆動回路ＸＤおよび走査線駆動回路ＹＤは、液晶表示パネル２０の外縁に配置される複数のＯＬＢ(Outer Lead Bonding)パッドＰＤにフレキシブル配線板を介して接続される外部回路基板４０上に設けられる液晶コントローラ４１によって制御される。この液晶コントローラ４１は電子機器からデジタル映像信号および同期信号を受取り、画素表示信号、垂直走査制御信号および水平走査制御信号を発生する。垂直走査制御信号は例えば垂直スタートパルスおよび垂直クロック信号等を含み、走査線駆動回路ＹＤに供給される。水平走査制御信号は水平スタートパルス、水平クロック信号等を含み、画素表示信号と共に信号線駆動回路ＸＤに供給される。
【００１４】
走査線駆動回路ＹＤは１垂直走査(フレーム)期間毎に垂直スタートパルスを垂直クロック信号に同期してシフトすることにより走査線Ｙ1〜Ｙmを順次選択し、１水平走査期間から水平ブランキング期間を除いた有効走査期間にこの選択走査線に走査信号を供給する。信号線駆動回路ＸＤは各走査線Ｙが走査信号により駆動される１水平走査期間毎に水平スタートパルスを水平クロック信号に同期してシフトすることにより複数の信号線Ｘ１〜Ｘｎを順次選択し、選択信号線に対して画素表示信号を供給する。各表示画素ＰＸにおいて、画素スイッチング素子１１は走査信号が走査線Ｙから供給されるときに信号線Ｘ上の画素表示信号を画素電極ＰＥに印加する。これにより、この表示画素ＰＸの光透過率がこの画素電極ＰＥの電位と共通電極ＣＥの電位との電位差に基づいて制御される。
【００１５】
表示モジュール１０では、偏光板ＰＬ１およびＰＬ２は液晶層ＬＱに対して反対側となるアレイ基板ＡＲの表面および対向基板ＣＴの表面にそれぞれ接着剤で貼り付けられている。偏光板ＰＬ１およびＰＬ２の透過軸は例えば図４に示すように互いに直交する向きに設定されている。これにより、液晶表示パネル２０の背面側偏光軸(すなわち、偏光板ＰＬ１側液晶の偏光軸)が偏光板ＰＬ１の透過軸にほぼ一致するように決定される。
【００１６】
面光源３０は複数のＬＥＤ(発光ダイオード)素子３１、複数のＬＥＤ素子３１を支持するベースユニット３２、およびベースユニット３１に対して重ねられ複数のＬＥＤ素子３１から出射される光を透過して液晶表示パネル２０に入射させる第１および第２光学シート３３，３４を含む。ベースユニット３１は液晶表示パネル２０の背面に対向する平面を含み、複数のＬＥＤ素子３１はこのベースユニット３１の平面上でマトリクス状に配置され、同時に発光するように配線される。複数のＬＥＤ素子３１の偏光軸は、図５に示すように液晶表示パネル２０の背面側偏光軸に一致する向きに揃えられている。第１光学シート３３は複数のＬＥＤ素子３１から出射する光を拡散し、第２光学シート３４は第１光学シート３３を透過した光を集光して液晶表示パネル２０に入射させる。この入射光は偏光板ＰＬ１を介して液晶表示パネル２０に入射し、表示画素ＰＸ単位に制御される画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥ間の電界に対応して液晶層ＬＱにより変調され、偏光板ＰＬ２を選択的に透過する。
【００１７】
本実施形態の表示モジュールでは、複数のＬＥＤ素子３１の偏光軸が液晶表示パネル２０の背面側偏光軸に一致する向きに揃えられるため、これら偏光軸の不一致により生じる照明光の減衰損失を抑制することができる。従って、複数のＬＥＤ素子３１から得られる照明光の利用効率を向上できる。もし、複数のＬＥＤ素子３１の偏光軸が図６に示す比較例のように液晶表示パネル２０の背面側偏光軸に一致しない場合には、これらＬＥＤ素子３１からの照明光が減衰損失により暗くなってしまう。
【００１８】
尚、本発明は上述の実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。
【００１９】
例えばベースユニット３２の平面上に配置される複数のＬＥＤ素子３１の分布等が液晶表示パネル２０を均一に照明するために十分である場合、上述の光学シート３３，３４を選択的に省略してもよい。また、これが不十分な場合には、これら光学シート３３，３４の枚数を選択的に増大してもよい。さらに、これら光学シート３３，３４は柔軟なシート材に限らず、上述の集光や拡散を行う硬い板材に変更してもよい。
【００２０】
また、上述の実施形態では、液晶表示パネル２０がツイステッドネマテックモードで動作するが、本発明は偏光板を利用する他の液晶表示モードの液晶表示パネルにも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示モジュールを分解して示す図である。
【図２】図１に示す透過型液晶表示パネルの平面構造を示す図である。
【図３】図１に示す表示モジュールの断面構造を示す図である。
【図４】図１に示すＬＥＤ素子の偏光軸と偏光板の透過軸との関係を示す斜視図である。
【図５】図１に示すＬＥＤ素子の偏光軸と液晶表示パネルの背面側偏光軸との関係を示す平面図である。
【図６】一般的なＬＥＤ素子の偏光軸と液晶表示パネルの背面側偏光軸との関係を比較例として示す図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０…表示モジュール、２０…透過型液晶表示パネル、３０…面光源、３１…ＬＥＤ素子、３２…ベースユニット、３３，３４…光学シート、４０…外部回路基板、４１…液晶コントローラ、ＡＲ…アレイ基板、ＣＴ…対向基板、ＬＱ…液晶層、ＰＥ…画素電極、ＣＥ…共通電極、Ｘ…信号線、Ｙ…走査線、ＸＤ…信号線駆動回路、ＹＤ…走査線駆動回路、ＰＬ１，ＰＬ２…偏光板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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