JP2017207683A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光を照明光として用いた場合に生じるスペックルノイズを低減でき、表示性能を向上できる液晶表示装置を提供する。【解決手段】液晶表示装置１０は、ＴＦＴ基板３１と、カラーフィルタ基板３２と、ＴＦＴ基板３１とカラーフィルタ基板３２間に設けられた液晶層３３と、ＴＦＴ基板３１上に設けられたＴＦＴ３７と、ＴＦＴ３７に電気的に接続された画素電極３８と、カラーフィルタ基板３２の液晶側に画素電極３８に対応して設けられたカラーフィルタ３９と、カラーフィルタ３９の液晶側に設けられた共通電極４０と、側面に入射されたレーザ光を導光し、主面からレーザ光を出射する導光板２４と、導光板２４から出射されたレーザ光を拡散し、レーザ光をＴＦＴ基板３１へ照射する拡散板２５と、拡散板２５を支持するバックライト部１２と、バックライト部１２に設けられ、拡散板２５を振動させる振動モータ１７とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、液晶表示装置に係り、例えばレーザバックライトを用いた液晶表示装置に関する。

白色ＬＥＤとブロードな分光特性を持つカラーフィルタを用いた液晶表示装置の色純度には限界がある。そこで、さらに色純度をあげる場合、ピーキーな分光特性をもつ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のレーザ光を液晶表示パネルの照明光としたレーザバックライトを用いるのが有効である。しかしながら、レーザ光を照明光として用いた場合、スペックルノイズ（レーザのように干渉性の良い光が物体を透過したり、物体により散乱したときに生ずる斑点模様）が現れ、液晶表示パネルにおける元来の表示性能を下げてしまう。それを解決するための方法として、光学ローパスフィルタを光路の途中に挟む方法（特許文献１）や液晶プロジェクタにおいて拡散板を平面内で振動させるもの（特許文献２）がある。

特開２０１１−１５８５４３号公報 特開２０１１−１５８５４２号公報

本発明は、レーザ光を照明光として用いた場合に生じるスペックルノイズを低減でき、表示性能を向上させることができる液晶表示装置を提供する。

本発明の一態様に係る液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板上に配置された第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、前記第１基板上に設けられたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極と、前記第２基板の液晶側に前記画素電極に対応して設けられたカラーフィルタと、前記カラーフィルタの液晶側に設けられた共通電極と、側面と主面を有し、前記側面に入射されたレーザ光を導光し、前記主面から前記レーザ光を出射する導光板と、前記導光板から出射された前記レーザ光を拡散し、前記レーザ光を前記第１基板へ照射する拡散板と、前記拡散板を支持する支持部と、前記支持部に設けられ、前記拡散板を振動させる振動発生部とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、レーザ光を照明光として用いた場合に生じるスペックルノイズを低減でき、表示性能を向上させることができる液晶表示装置を提供できる。

第１実施形態の液晶表示装置の回路構成を示すブロック図である。 第１実施形態の液晶表示装置における表示パネルとバックライト部の平面図である。 第１実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 第１実施形態の液晶表示装置における表示パネル内の画素の回路図である。 第１実施形態の液晶表示装置におけるバックライト部とレーザ光源の構成を示す斜視図である。 第１実施形態の変形例の液晶表示装置における表示パネルとバックライト部の平面図である。 第１実施形態の変形例の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 第１実施形態の液晶表示装置におけるレーザ光及びカラーフィルタの分光特性を示す図である。 図８に示したレーザ光とカラーフィルタとを合わせた分光特性を示す図である。 第２実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 第２実施形態におけるバックライト部の拡散板とピエゾフィルムとの位置関係を示す平面図である。 第２実施形態におけるバックライト部の拡散板とピエゾフィルムとの位置関係の他例を示す平面図である。 第３実施形態の液晶表示装置の構成を示す断面図である。 第３実施形態におけるバックライト部の拡散板とピエゾフィルムとの位置関係を示す平面図である。 第３実施形態におけるバックライト部の拡散板とピエゾフィルムとの位置関係の他例を示す平面図である。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率などは必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置などによって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

［１］第１実施形態
以下に、第１実施形態の液晶表示装置について説明する。

［１−１］液晶表示装置の構成
図１は、本発明の第１実施形態に係る液晶表示装置１０の回路構成を示すブロック図である。液晶表示装置１０は、表示パネル１１、バックライト部（支持部）１２、走査ドライバ（走査線駆動回路）１３、信号ドライバ（信号線駆動回路）１４、共通電圧供給回路１５、電圧発生回路１６、振動発生部、例えば振動モータ１７、及び制御回路１８を備える。

表示パネル１１は、複数の画素がマトリクス状に配列された画素アレイを備える。表示パネル１１には、それぞれがロウ方向（Ｘ方向）に延びる複数の走査線ＧＬと、それぞれがカラム方向（Ｙ方向）に延びる複数の信号線ＳＬとが配設される。走査線ＧＬと信号線ＳＬとの交差領域には、画素が配置される。

バックライト部１２は、表示パネル１１の背面に光を照射するユニットである。バックライト部１２としては、例えば、側面に入射されたレーザ光を主面から表示パネル１１に面状光として照射するレーザバックライトが用いられる。バックライト部１２については後で詳述する。

走査ドライバ１３は、複数の走査線ＧＬに接続される。走査ドライバ１３は、制御回路１８から送られる垂直制御信号に基づいて、画素に含まれるスイッチング素子をオン／オフするための走査信号を表示パネル１１に送る。

信号ドライバ１４は、複数の信号線ＳＬに接続される。信号ドライバ１４は、制御回路１８から水平制御信号、及び表示データを受ける。信号ドライバ１４は、水平制御信号に基づいて、表示データに対応する階調信号（駆動電圧）を表示パネル１１に送る。

共通電圧供給回路１５は、共通電圧Ｖｃｏｍを生成してこれを表示パネル１１に供給する。電圧発生回路１６は、液晶表示装置１０の動作に必要な各種電圧を生成して各回路に供給する。

振動モータ１７は、バックライト部１２に設けられ、バックライト部１２内の拡散板を振動させる。振動モータ１７については後で詳述する。

制御回路１８は、外部から画像データを受ける。制御回路１８は、画像データに基づいて、各種制御信号を各回路に送る。そして、制御回路１８は、各種制御信号によって表示パネル１１における表示を制御すると共に、振動モータ１７による振動の発生を制御する。

［１−１−１］表示パネル及びバックライト部の構成
次に、表示パネル１１とバックライト部１２の構成について説明する。図２は表示パネル１１とバックライト部１２の平面図であり、図３はそれらの断面図である。

図２及び図３に示すように、バックライト部１２上に表示パネル１１が配置され、バックライト部１２から出射されたレーザ光が表示パネル１１に照射される。

バックライト部１２は、バックライト土台２１、バックライトケース２２、反射板（または反射フィルム）２３、導光板２４、及び拡散板（または拡散フィルム）２５を備える。

バックライト土台２１には、バックライトケース２２が固定されている。バックライトケース２２内には反射板２３、導光板２４、及び拡散板２５が順に配置されている。バックライト土台２１には、振動発生部、例えば振動モータ１７が取り付けられている。詳述すると、バックライト土台２１は拡散板２５の主面と交差（例えば直交）する方向の取付け面（第１面）を持つ。バックライト土台２１のこの取付け面に、振動モータ１７が取付けられている。

振動モータ１７は、振動子を持つ回転軸を有し、回転軸の回転により振動を発生する。振動モータ１７の回転軸が回転すると、回転軸に設けられた振動子が回転し、振動モータ１７は取付け面と平行な方向に主に振動する。

振動モータ１７から発生する振動は、バックライト土台２１及びバックライトケース２２に伝播する。さらに、バックライトケース２２に伝播した振動は拡散板２５に伝播する。詳述すると、振動モータ１７の振動により、バックライト土台２１とバックライトケース２２が、取付け面と平行な方向に、言い換えると拡散板２５の主面と交差する方向に主に振動する。さらに、バックライトケース２２の振動により、拡散板２５は拡散板２５の主面と交差する方向に主に振動する。

また、表示パネル１１は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）及び画素電極等が形成されるＴＦＴ基板３１と、カラーフィルタ及び共通電極等が形成され、かつＴＦＴ基板３１に対向配置されるカラーフィルタ基板（ＣＦ(Color Filter）基板）３２と、ＴＦＴ基板３１及びＣＦ基板３２間に挟持された液晶層３３とを備える。

ＴＦＴ基板３１及びＣＦ基板３２の各々は、透明基板（例えば、ガラス基板）から構成される。ＴＦＴ基板３１の液晶層３３と反対側の面には偏光板３４が配置される。さらに、ＣＦ基板３２の液晶層３３と反対側の面には偏光板３５が配置される。

ＴＦＴ基板３１は、バックライト部１２に対向配置される。バックライト部１２（拡散板２５）から照射された照明光は、ＴＦＴ基板３１側から表示パネル１１に入射する。ＣＦ基板３２のバックライト部１２と反対側の面が表示パネル１１の表示面である。

ＴＦＴ基板３１とＣＦ基板３２は、空間を保ってシール材３６により貼り合わせられている。ＴＦＴ基板３１、ＣＦ基板３２、及びシール材３６によって囲まれた空間には、液晶材料が封入され、液晶層３３を形成している。

液晶層３３が含む液晶材料は、ＴＦＴ基板３１及びＣＦ基板３２間に印加された電界に応じて、液晶分子の配向が操作されて光学特性が変化する。また、液晶層３３は、誘電異方性を有する液晶分子を備えた液晶層から構成され、例えば、ネマティック液晶から構成される。ネマティック液晶の液晶分子は、外部電界に応じて電気分極が生じる。液晶モードとしては、例えばＶＡ（Vertical Alignment）モードが用いられるが、勿論、ＴＮ（Twisted Nematic）モードやホモジニアスモードなど他の液晶モードであってもよい。

ＴＦＴ基板３１の液晶層３３側には、複数のスイッチング素子、例えば前述したＴＦＴ（Thin Film Transistor）３７が設けられる。ＴＦＴ３７は、走査線ＧＬに電気的に接続されたゲート電極と、ゲート電極上に設けられたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に設けられた半導体層（例えばアモルファスシリコン層）と、半導体層上に離間して設けられたソース電極及びドレイン電極とを備える。ソース電極は、信号線ＳＬに電気的に接続される。ＴＦＴ３７上には、絶縁層（図示せず）が設けられる。絶縁層上には、複数の画素電極３８が設けられる。

ＣＦ基板３２の液晶層３３側には、カラーフィルタ３９が設けられる。カラーフィルタ３９は、複数の着色フィルタ（着色部材）を備える。具体的には、複数の赤フィルタ３９−Ｒ、複数の緑フィルタ３９−Ｇ、及び複数の青フィルタ３９−Ｂを備える。一般的なカラーフィルタは、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）で構成される。隣接したＲ、Ｇ、Ｂの三色のセットが表示の単位（画素）となっており、１つの画素中のＲ、Ｇ、Ｂのいずれか単色の部分はサブピクセル（サブ画素）と呼ばれる最小駆動単位である。ＴＦＴ３７及び画素電極３８は、サブピクセルごとに設けられる。以下の説明では、画素とサブ画素との区別が特に必要な場合を除き、サブ画素を画素と呼ぶものとする。

赤フィルタ３９−Ｒ、緑フィルタ３９−Ｇ、及び青フィルタ３９−Ｂの境界部分、及び画素（サブピクセル）の境界部分には、遮光用のブラックマトリクス（遮光膜）（図示せず）が設けられる。すなわち、ブラックマトリクスは、網目状に形成される。ブラックマトリクスは、例えば、着色部材間の不要な光を遮蔽し、コントラストを向上させるために設けられる。

カラーフィルタ３９及びブラックマトリクス上には、共通電極４０が設けられる。共通電極４０は、表示パネル１１の表示領域全体に平面状に形成される。

偏光板３４、３５は、ＴＦＴ基板３１及びＣＦ基板３２を挟むように設けられる。偏光板３４、３５は、それぞれ直線偏光子と１／４波長板とから構成される。

画素電極３８及び共通電極４０は、透明電極から構成され、例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）が用いられる。

［１−１−２］画素の構成
次に、表示パネル１１が備える画素の構成について説明する。図４は、表示パネル１１内の画素の回路図である。図４では、４つの画素を抽出して示している。

画素４１は、ＴＦＴ３７、液晶容量（液晶素子）Ｃｌｃ、及び蓄積容量Ｃｓを備える。ＴＦＴ３７としては、例えばｎチャネルＴＦＴが用いられる。

ＴＦＴ３７のソースは、信号線ＳＬ（ＳＬ１、ＳＬ２）に電気的に接続される。ＴＦＴ３７のゲートは、走査線ＧＬ（ＧＬ１、ＧＬ２）に電気的に接続される。ＴＦＴ３７のドレインは、液晶容量Ｃｌｃに電気的に接続される。液晶素子としての液晶容量Ｃｌｃは、画素電極と、共通電極と、これらに挟まれた液晶層とにより構成される。

蓄積容量Ｃｓは、液晶容量Ｃｌｃに並列接続される。蓄積容量Ｃｓは、画素電極３８に生じる電位変動を抑制するとともに、画素電極３８に印加された駆動電圧を次の信号に対応する駆動電圧が印加されるまでの間保持する機能を有する。蓄積容量Ｃｓは、画素電極３８と、蓄積電極（蓄積容量線）（図示せず）と、これらに挟まれた絶縁膜とにより構成される。共通電極及び蓄積電極には、共通電圧供給回路１５により共通電圧Ｖｃｏｍが印加される。

［１−１−３］バックライト部及びレーザ光源の構成
次に、バックライト部１２内の反射フィルム２３、導光板２４、拡散板２５と、導光板２４にレーザ光を出射するレーザ光源の構成について説明する。図５は、液晶表示装置１０におけるバックライト部１２とレーザ光源の構成を示す斜視図である。

レーザ光源４２のレーザ光の光路上には、レンチキュラーレンズ４３、導光板２４が順に配置されている。レーザ光源４２から出射された平行光のレーザ光は、レンチキュラーレンズ４３を通り線状光となり、扇状に拡がって導光板２４の側面に入射する。導光板２４に入射したレーザ光は、導光板２４内で主面方向に反射され面状光となり、照明光として表示パネル１１に照射する。

［１−２］液晶表示装置の動作
制御回路１８は、表示パネル１１における表示状態を制御する。制御回路１８は、走査ドライバ1１３及び信号ドライバ１４を介して走査線ＧＬ及び信号線ＳＬをそれぞれ駆動し、画素電極３８と共通電極４０間の液層層３３へ電圧を印加するか否かを制御する。これにより、表示パネル１１における画像が表示あるいは非表示とされる。

また、制御回路１８は、表示パネル１１に画像を表示するとき、この画像の表示と共に振動モータ１７を駆動させる。一方、表示パネル１１の画像を非表示とするとき、画像の非表示と共に振動モータ１７を非駆動にさせる。

前述したように、バックライト部１２（バックライト土台２１）の一部分には、振動モータ１７が取り付けられている。振動モータ１７は、制御回路１８からの制御により表示パネル１１の表示がオン状態となるのに応じて振動を発生し、バックライト部１２を振動させる。バックライト部１２が振動すると、その振動は拡散板２５に伝播し、拡散板２５が振動する。ここで、バックライト部１２は拡散板２５の主面と交差する方向に平行な取付け面を持ち、この取付け面に振動モータ１７が取付けられている。このため、振動モータ１７は、取付け面と平行な方向に、すなわち拡散板２５の主面と交差する方向にバックライト部１２を主に振動させる。これにより、拡散板２５はその主面と交差する方向に主に振動する。

［１−３］変形例
次に、第１実施形態の変形例について説明する。前記第１実施形態では、バックライトケース２２にて、反射フィルム２３、導光板２４、及び拡散板２５を支持したが、この変形例は、拡散板２５を支持する部材と、その他を支持する部材とに分離した例を示す。変形例における回路構成及び液晶パネルは第１実施形態と同様である。以下に、前記第１実施形態と異なる点について述べる。

［１−３−１］バックライト部の構成
変形例におけるバックライト部の構成について説明する。図６は変形例の表示パネル１１とバックライト部の平面図であり、図７はそれらの断面図である。

図７に示すように、バックライト部１２Ａは、バックライト土台２１、バックライトケース２２、反射フィルム２３及び導光板２４から構成された第１支持部材と、拡散板２５を支持する第２支持部材２２Ａとを備える。

第１支持部材は以下のように構成される。バックライト土台２１上には、バックライトケース２２が設けられている。バックライトケース２２内には、反射フィルム２３及び導光板２４が順に配置されている。

第２支持部材２２Ａは以下のように構成される。第２支持部材２２Ａには拡散板２５が支持されている。バックライトケース２２の導光板２４の上方に、第２支持部材２２Ａに支持された拡散板２５が配置されている。第２支持部材２２Ａは、拡散板２５の主面と交差（例えば直交）する方向の取付け面を持つ。この取付け面に振動モータ１７が取付けられている。

振動モータ１７の回転軸が回転すると、回転軸に設けられた振動子が回転し、振動モータ１７は取付け面と平行な方向に主に振動する。振動モータ１７から発生する振動は、第２支持部材２２Ａに伝播する。さらに、第２支持部材２２Ａに伝播した振動は、拡散板２５に伝播する。すなわち、振動モータ１７の振動により、第２支持部材２２Ａが、取付け面と平行な方向に、言い換えると拡散板２５の主面と交差する方向に主に振動する。第２支持部材２２Ａの振動により、拡散板２５は拡散板２５の主面と交差する方向に主に振動する。

［１−４］第１実施形態の効果
本実施形態及び変形例の液晶表示装置によれば、レーザ光を照明光として用いた場合に生じるスペックルノイズを低減でき、表示性能を向上させることができる。

以下、本実施形態及び変形例の効果について詳述する。

前述したように、液晶表示装置の色純度を上げるために、レーザバックライトを用いた場合、レーザ光のスペックルノイズが現れ、表示パネル１１の表示性能を下げてしまう場合がある。

そこで、本実施形態及び変形例では、照明光としてのレーザ光を出射する拡散板２５をその主面と交差する方向（あるいはレーザ光の光路方向）に振動させる。すなわち、前述したように、拡散板２５を支持する支持部（バックライト部１２）は、拡散板２５の主面と交差（例えば直交）する方向に平行な取付け面を持ち、この取付け面に振動発生部、例えば振動モータ１７を取り付ける。振動モータ１７から発生する振動は、支持部（バックライト土台２１、バックライトケース２２、第２支持部材２２Ａ）あるいは導光板２４を介して拡散板２５に伝播する。これにより、拡散板２５は、その主面に交差する方向、例えば直交方向に主に振動する。この結果、拡散板２５から出射されるレーザ光の散乱を乱すことにより、レーザ光の干渉によって生じるスペックルノイズと呼ばれる斑点模様を低減することができる。

また、本実施形態及び変形例では、レーザ光の光路にフィルタを追加する必要がないため、製品コストの上昇を抑制できる。また、バックライト部１２を振動させることによって拡散板２５を振動させるため、拡散板２５における縦横スペースの精度を低下させることもない。

図８に本実施形態及び変形例におけるレーザ光及びカラーフィルタの分光特性を示す。横軸に光の波長を示し、縦軸に相対強度、例えばここでは使用される赤色レーザ光の最大値を１００％としたときの光強度を示す。レーザ光として赤色レーザＬＲ、緑色レーザＬＧ、青色レーザＬＢと、カラーフィルタとして赤色フィルタＲ、緑色フィルタＧ、青色フィルタＢの分光特性を示した。図９に、図８に示したレーザ光とカラーフィルタとを合わせた分光特性ＡＲ、ＡＧ、ＡＢを示す。すなわち、分光特性ＡＲは、図８に示した赤色レーザＬＲと赤色フィルタＲの光強度を掛け合わせたものである。分光特性ＡＧは、図８に示した緑色レーザＬＧと緑色フィルタＧの光強度を掛け合わせたものである。さらに、分光特性ＡＢは、図８に示した青色レーザＬＢと青色フィルタＢの光強度を掛け合わせたものである。図９からわかるように、本実施形態及び変形例によれば、液晶表示装置１０における表示の色純度を高めることができる。

［２］第２実施形態
次に、第２実施形態の液晶表示装置について説明する。第２実施形態は、ピエゾフィルムを用いて拡散板を振動させる例を述べる。第２実施形態では、第１実施形態と異なる点について主に説明する。

［２−１］表示パネル及びバックライト部の構成
図１０は、第２実施形態における表示パネル１１とバックライト部１２Ｂの断面図である。図１１は、バックライト部１２Ｂにおける拡散板２５とピエゾフィルムとの位置関係を示す平面図である。

バックライト部１２Ｂは以下のように構成される。図１０に示すように、バックライトケース２２上に、反射板２３、導光板２４、振動発生部、例えばピエゾフィルム５１、及び拡散板２５が順に配置されている。すなわち、バックライトケース２２において、導光板２４と拡散板２５間にピエゾフィルム５１が設けられている。ピエゾフィルム５１は、図１１に示すように、拡散板２５の一部と重なり接触するように配置されている。

ピエゾフィルム５１は圧電素子を含むフィルムである。例えば、ピアゾフィルム５１に交流電源ＡＰにて６０Ｈｚの交流電圧を印加すると、圧電素子に変位が生じる。ピエゾフィルム５１の圧電素子に発生するこの変位によって、拡散板２５はその主面に交差する方向、例えば直交方向に主に振動する。ピエゾフィルム５１は透明な素材から構成される。なお、ピエゾフィルム５１が表示パネル１１の表示エリアの外に配置される場合は、不透明であってもよい。

また、図１１には拡散板２５の主面の一部分にピエゾフィルム５１を配置した例を示したが、これに限るわけではなく、図１２に示すように、拡散板２５の主面のほぼ全体にピエゾフィルム５１Ａを配置してもよい。

［２−２］液晶表示装置の動作
制御回路１８は、表示パネル１１に画像を表示するとき、この画像の表示と共にピエゾフィルム５１を駆動させる。一方、表示パネル１１の画像を非表示とするとき、画像の非表示と共にピエゾフィルム５１を非駆動にさせる。

前述したように、バックライト部１２Ｂの導光板２４と拡散板２５間にピエゾフィルム５１が配置されている。ピエゾフィルム５１は、制御回路１８からの制御により表示パネル１１の表示がオン状態となるのに応じて振動を発生し、拡散板２５を振動させる。これにより、拡散板２５はその主面と交差する方向に主に振動する。

［２−３］第２実施形態の効果
本実施形態の液晶表示装置によれば、レーザ光を照明光として用いた場合に生じるスペックルノイズを低減でき、表示性能を向上させることができる。

以下、本実施形態の効果について詳述する。

本実施形態では、ピアゾフィルム５１により照明光としてのレーザ光を出射する拡散板２５をその主面と交差する方向（あるいはレーザ光の光路方向）に主に振動させる。すなわち、前述したように、導光板２４と拡散板２５間にピアゾフィルム５１が配置されている。ピアゾフィルム５１から発生する振動は、拡散板２５に伝播する。これにより、拡散板２５は、その主面に交差する方向、例えば直交方向に主に振動する。この結果、拡散板２５から出射されるレーザ光の散乱を乱すことにより、レーザ光の干渉によって生じるスペックルノイズを低減することができる。

また、本実施形態では、拡散板２５のみを主に振動させることができる。このため、本実施形態は、例えば拡散板２５以外の部材が振動することによって不具合が生じるような場合にも適用することができる。

［３］第３実施形態
次に、第３実施形態の液晶表示装置について説明する。第３実施形態は、ピエゾフィルムを用いて拡散板を振動させる他の例を述べる。第３実施形態では、第１及び第２実施形態と異なる点について主に説明する。

［３−１］表示パネル及びバックライト部の構成
図１３は、第３実施形態における表示パネル１１とバックライト部１２Ｃの断面図である。図１４は、バックライト部１２Ｃにおける拡散板２５とピエゾフィルムとの位置関係を示す平面図である。

バックライト部１２Ｃは以下のように構成される。図１３に示すように、バックライトケース２２上に、振動発生部、例えばピエゾフィルム５２、反射板２３、導光板２４、及び拡散板２５が順に配置されている。すなわち、バックライトケース２２と反射板２３間にピエゾフィルム５２が設けられている。ピエゾフィルム５２は、図１４に示すように、拡散板２５の一部と接触せずに重なるように配置されている。

ピアゾフィルム５２に、例えば、交流電源ＡＰにて６０Ｈｚの交流電圧が印加されることにより、圧電素子に変位が生じる。ピエゾフィルム５２に発生するこの変位によって、拡散板２５はその主面に交差する方向、例えば直交方向に主に振動する。ピエゾフィルム５２は、バックライトケース２２と反射板２３間に配置されているため、不透明であってもよい。

また、図１４には拡散板２５の主面の一部分に重なるようにピエゾフィルム５２を配置した例を示したが、これに限るわけではなく、図１５に示すように、拡散板２５の主面のほぼ全体に重なるようにピエゾフィルム５２Ａを配置してもよい。

［３−２］液晶表示装置の動作
制御回路１８は、表示パネル１１に画像を表示するとき、この画像の表示と共にピエゾフィルム５２を駆動させる。一方、表示パネル１１の画像を非表示とするとき、画像の非表示と共にピエゾフィルム５２を非駆動にさせる。

前述したように、バックライト部１２Ｃの一部分、すなわちバックライトケース２２と反射板２３間にピエゾフィルム５２が配置されている。ピエゾフィルム５２は、制御回路１８からの制御により表示パネル１１の表示がオン状態となるのに応じて振動を発生し、拡散板２５を振動させる。これにより、拡散板２５はその主面と交差する方向に主に振動する。

［３−３］第３実施形態の効果
本実施形態の液晶表示装置によれば、レーザ光を照明光として用いた場合に生じるスペックルノイズを低減でき、表示性能を向上させることができる。

以下、本実施形態の効果について詳述する。

本実施形態では、ピアゾフィルム５２により照明光としてのレーザ光を出射する拡散板２５をその主面と交差する方向（あるいはレーザ光の光路方向）に主に振動させる。すなわち、前述したように、バックライトケース２２と反射板２３間にピアゾフィルム５２が配置されている。ピアゾフィルム５２から発生する振動は、拡散板２５に伝播する。これにより、拡散板２５は、その主面に交差する方向、例えば直交方向に主に振動する。この結果、拡散板２５から出射されるレーザ光の散乱を乱すことにより、レーザ光の干渉によって生じるスペックルノイズを低減することができる。

また、本実施形態では、バックライトケース２２と反射板２３間にピアゾフィルム５２が配置されているため、不透明なピアゾフィルム５２を用いることができる。これにより、種々のピアゾフィルムが使用可能であり、ピアゾフィルムのコストを抑制することが可能である。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、１つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。

１０…液晶表示装置、１１…表示パネル、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…バックライト部、１３…走査ドライバ（走査線駆動回路）、１４…信号ドライバ（信号線駆動回路）、１５…共通電圧供給回路、１６…電圧発生回路、１７…振動モータ（振動発生部）、１８…制御回路、２１…バックライト土台、２２…バックライトケース、２３…反射板、２４…導光板、２５…拡散板、３１…ＴＦＴ基板、３２…カラーフィルタ基板（ＣＦ基板）、３３…液晶層、３４，３５…偏光板、３６…シール材、３７…ＴＦＴ、３８…画素電極、３９…カラーフィルタ、４０…共通電極、４１…画素、４２…レーザ光源、４３…レンチキュラーレンズ、５１，５１Ａ，５２，５２Ａ…ピエゾフィルム（振動発生部）。

Claims (17)

1. 第１基板と、
   前記第１基板上に配置された第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
   前記第１基板上に設けられたスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極と、
   前記第２基板の液晶側に前記画素電極に対応して設けられたカラーフィルタと、
   前記カラーフィルタの液晶側に設けられた共通電極と、
   側面と主面を有し、前記側面に入射されたレーザ光を導光し、前記主面から前記レーザ光を出射する導光板と、
   前記導光板から出射された前記レーザ光を拡散し、前記レーザ光を前記第１基板へ照射する拡散板と、
   前記拡散板を支持する支持部と、
   前記支持部に設けられ、前記拡散板を振動させる振動発生部と、
   を具備することを特徴とする液晶表示装置。
2. 前記振動発生部は、前記拡散板の主面と交差する方向に、前記拡散板を振動させることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
3. 前記振動発生部は、前記拡散板からのレーザ光の光路方向に、前記拡散板を振動させることを特徴とする請求項１または２に記載の液晶表示装置。
4. 前記支持部は前記拡散板の主面と交差する方向の第１面を持ち、前記振動発生部は前記第１面に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
5. 前記振動発生部は、前記支持部の前記第１面に平行な方向に、前記第１面を振動させることを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
6. 前記振動発生部は、回転軸に振動子を有し回転軸の回転により振動を発生する振動モータであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液晶表示装置。
7. 第１基板と、
   前記第１基板上に配置された第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間に設けられた液晶層と、
   前記第１基板上に設けられたスイッチング素子と、
   前記スイッチング素子に電気的に接続された画素電極と、
   前記第２基板の液晶側に前記画素電極に対応して設けられたカラーフィルタと、
   前記カラーフィルタの液晶側に設けられた共通電極と、
   側面と主面を有し、前記側面に入射されたレーザ光を導光し、前記主面から前記レーザ光を出射する導光板と、
   前記導光板から出射された前記レーザ光を拡散し、前記レーザ光を前記第１基板へ照射する拡散板と、
   前記拡散板を振動させる振動発生部と、
   前記導光板、前記拡散板、及び前記振動発生部を支持する支持部と、
   を具備することを特徴とする液晶表示装置。
8. 前記振動発生部は、前記導光板と前記拡散板との間に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
9. 前記振動発生部は、前記拡散板の一部に接触していることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
10. 前記振動発生部は、前記拡散板の主面に接触していることを特徴とする請求項８に記載の液晶表示装置。
11. 前記支持部と前記導光板との間に配置され、前記導光板から出たレーザ光を反射する反射板をさらに具備し、
    前記振動発生部は、前記支持部と前記反射板との間に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の液晶表示装置。
12. 前記振動発生部は、前記反射板の一部に接触していることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
13. 前記振動発生部は、前記反射板の主面に接触していることを特徴とする請求項１１に記載の液晶表示装置。
14. 前記振動発生部は、電圧が印加されることにより変位が生じるピエゾフィルムであることを特徴とする請求項７乃至１３のいずれかに記載の液晶表示装置。
15. 前記振動発生部は、電圧が印加されることにより変位が生じる透明なピエゾフィルムであることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の液晶表示装置。
16. 前記第１基板、前記第２基板、前記液晶層、前記スイッチング素子、前記画素電極、前記カラーフィルタ、及び前記共通電極から構成された液晶表示パネルにおける表示をオン状態あるいはオフ状態のいずれかに切り替える制御回路をさらに備え、
    前記制御回路は、液晶表示パネルの表示をオン状態に切り替えるのに応じて、前記振動発生部を振動させることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記載の液晶表示装置。
17. 前記振動発生部により前記拡散板を振動させた場合に生じる前記レーザ光のスペックルノイズは、前記拡散板を振動させない場合に生じる前記スペックルノイズより少ないことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれかに記載の液晶表示装置。