[发明专利]背光单元及液晶显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及背光单元及液晶显示装置，特别涉及具备微透镜阵列基片和导光单元的背光单元以及具备该背光单元的液晶显示装置。

背景技术

在液晶显示装置中，现已提出为了实现高亮度及高视场角化使用了微透镜阵列的技术方案。根据这种技术，通过在液晶显示面板的背面一侧配置微透镜阵列基片，能够使背光(back light)光会聚，以避开形成于液晶显示面板的透明基片上的TFT元件或黑色矩阵(black matrix)，从而可以提高光的利用率，实现高亮度化。

专利文献1(日本特开平8-166502号公报)公开了一种在玻璃基片上形成由玻璃构成的微透镜阵列的方法。专利文献1所记载的方法是通过在基片上形成由玻璃粉末和感光性树脂构成的感光性玻璃浆料的膜，然后进行曝光、显影及热处理，从而形成微透镜阵列。

专利文献2(日本特开平10-333144号公报)公开了一种在液晶显示面板和背光之间配置了微透镜阵列的技术。

专利文献3(日本特开2006-114239号公报)及专利文献4(日本特开2004-227956号公报)公开一种利用棱镜状的反射槽将从侧面一侧入射并传播的光反射到前面一侧，再通过多个透镜使其出射的导光件。然而，专利文件3和专利文件4所记载的透镜并不使背光会聚，以避开形成于液晶显示面板的透明基片上的TFT元件或黑色矩阵

为了利用设于导光件上的微透镜提高液晶显示面板的亮度，必须对微透镜入射并会聚指向性高的光，以便能够高精度地避开TFT元件或黑色矩阵。可是，由于设于导光件的底面上的棱镜状的反射槽必须向遍及导光件前面的整个区域将来自侧面的入射光均匀地出射，因此入射光不是首先在反射了的反射槽上全部从导光件的前面出射，而必须在导光件的前面一侧界面与该反射槽之间重复多次反射后，再将入射光引导至与导光件的入射一侧的面相反一侧的侧面附近。因此，利用设于导光件的底面上的反射槽，不能使指向性高的光从导光件的前面出射而对微透镜入射，从而难以提高液晶显示面板的亮度。

发明内容

本发明就是为了解决以上的问题而提出的，其目的在于提供一种可以进一步提高液晶显示面板的亮度的背光单元以及使用了该背光单元的液晶显示装置。

本发明的背光单元，是具备设于液晶显示面板的背面一侧，使光在该液晶显示面板的各像素透射区域会聚的微透镜的背光单元，其具备：光源；导光件，该导光件通过从端部入射来自上述光源的光，通过在设于一侧面上的第一棱镜部上反射，将平行光从与设有上述第一棱镜部的侧面相对的侧面出射；以及微透镜阵列基片，该微透镜阵列基片从侧面入射从上述导光件出射的平行光，利用设于底面上的第二棱镜部将其反射后，通过设于前面的上述微透镜将其向上述液晶显示面板出射；上述微透镜阵列基片具备：由多个微透镜构成的微透镜阵列；形成有由在垂直于从上述侧面入射的平行光的传播方向的方向上延伸的反射槽构成的第二棱镜部的透明基片；以及形成于上述微透镜阵列和上述透明基片之间，折射率比该透明基片还低的低折射率层。采用这种结构，由于可以对微透镜入射指向性高的光，由于可以使背光高精度地通过液晶显示面板的像素的透射区域，因而能提高液晶显示面板的亮度。

在此，优选上述光源具有设于上述导光件的一端部上的第一光源和设于另一端部上的第二光源。这样，通过采用从导光件的两端入射光的结构，不必将来自光源的光导向相反一侧的端部附近，所以可容易地产生指向性高的光。

另外，优选在上述导光件上，设有上述第一棱镜部的侧面具有中央部突出的曲面结构。采用这种结构，可容易地产生指向性高的光。

本发明的另外一种背光单元，是具备设于液晶显示面板的背面一侧，使光在该液晶显示面板的各像素透射区域会聚的微透镜的背光单元，其具备：出射平行光的导光件；以及微透镜阵列基片，该微透镜阵列基片从侧面入射从上述导光件出射的平行光，利用设于底面上的第二棱镜部将其反射后，通过设于前面的上述微透镜将其向上述液晶显示面板出射；上述微透镜阵列基片具备：由多个微透镜构成的微透镜阵列；形成有由在垂直于从上述侧面入射的平行光的传播方向的方向上延伸的反射槽构成的第二棱镜部的透明基片；以及形成于上述微透镜阵列和上述透明基片之间，折射率比该透明基片还低的低折射率层。采用这种结构，由于可以对微透镜入射指向性高的光，由于可以使背光高精度地通过液晶显示面板的像素的透射区域，因而能提高液晶显示面板的亮度。

在此，优选上述微透镜是在垂直于上述第二棱镜部的反射槽的方向上延伸的柱面透镜。更优选具备设于上述低折射率层和上述微透镜阵列之间的偏光片或偏振层。