CN105467672A - 背灯单元、液晶显示装置及色度控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及背灯单元、液晶显示装置及色度控制方法，提供一种用来将从具备波长变换部件的背灯单元得到的白色光的泛色消除或缓和的新的手段。一种背灯单元、液晶显示装置及色度控制方法，背灯单元具有：两种以上的光源；波长变换部件，位于从两种以上的光源分别射出的光的光路上；波长变换部件具有至少包括被激励光激励而发出绿色光的荧光体和被激励光激励而发出红色光的荧光体的波长变换层；两种以上的光源的发光极大波长及从光源射出的光向波长变换部件入射的入射角度的至少一方分别不同。

Description

背灯单元、液晶显示装置及色度控制方法

技术领域

本发明涉及背灯单元、液晶显示装置及色度控制方法。

进而，本发明涉及从背灯单元射出的射出光的色度控制方法。

背景技术

液晶显示装置(以下也称作LCD(LiquidCrystalDisplay))等的平板显示器耗电较小，作为节省空间的图像显示装置而年年其用途在扩大。液晶显示装置至少由背灯单元和液晶面板构成。

作为背灯单元，广泛地使用作为光源而包括白色LED(Light－EmittingDiode)等的白色光源的结构。相对于此，近年来，提出了代替白色光源而通过从例如蓝色LED那样的光源发出的光、和来自包含被从光源射出的光激励而发出荧光的荧光体的与光源作为不同部件配置的波长变换部件的发光将白色光具体实现的新的背灯单元(参照专利文献1)。

现有技术

专利文献1：特表2013－544018号公报

发明概要

发明要解决的课题

在专利文献1所记载的背灯单元中，更详细地讲，例如如以下这样具体实现白色光。

从光源射出的光向配置在该光的光路上的波长变换部件入射。在入射到波长变换部件中的光之中，被荧光体吸收的光使荧光体激励，没有被荧光体吸收而穿过波长变换层的光被向波长变换部件之外射出(光源由来的射出光)。

此外，被激励的荧光体发光与入射光不同的波长的光(荧光)。例如，如果作为荧光体而使用发出绿色光的荧光体(绿色荧光体)，则从波长变换部件射出绿色光，如果使用发出红色光的荧光体(红色荧光体)，则从波长变换部件射出红色光。这样，能够从波长变换部件得到与光源由来的射出光波长不同的射出光(增量的射出光)。并且，通过将这样得到的增量的射出光与光源由来的射出光混色(例如，通过将作为增量的射出光的绿色光及红色光与作为光源由来的射出光的蓝色光混色)，能够具体实现白色光。

如上述那样具体实现的白色光可以根据平板显示器的种类设定色度。关于液晶显示装置，在用由CIE(国际照明委员会；CommissionInternationalde1’Eclairage)规定的色度图(CIE1931)中的颜色坐标表示的情况下，上述白色光的色度例如可以设定为x＝0.33，y＝0.33的白色点。颜色坐标越从该白色点偏离，白色越呈现出泛色(例如泛蓝色或泛黄色)，所以显示在液晶显示装置上的图像的颜色再现性下降。关于这一点，在专利文献1的第[0175]段落中，记载有为了达到白色点而控制荧光体的添加量等的方法。

然而，即使通过控制荧光体的添加量等而在背灯单元的刚制造后得到了在色度图中位于白色点的白色光，也有长期间使用后的背灯单元射出的白色光呈现带颜色的情况。作为其原因，可以考虑例如因荧光体的老化带来的发光效率的下降。详细地讲，是以下这样的。例如在具备射出蓝色光的光源和包括绿色荧光体及红色荧光体的波长变换部件的背灯单元中，如果上述荧光体劣化而发光效率下降，则相对于作为光源由来的射出光的蓝色光的光量，绿色光和红色光的光量减少，所以通过这些光的混色得到的白色光呈现泛蓝色。

还可以想到，在决定用于制品量产的制造条件时使用的荧光体和实际为了制品量产而使用的荧光体因批次的差异而性能(例如荧光体的发光效率)不同的情况下，相比制造条件决定时，光源由来的射出光与增量的射出光的光量的平衡变化了，从背灯单元射出的白色光泛色。

此外，作为背灯单元射出的白色光呈现出泛色的原因，还可以考虑背灯单元的构成部件的光的散射及吸收的变化。例如，在构成背灯单元的部件老化而透明的部件泛黄色的情况下，可以想到作为光源由来的射出光的蓝色光的光量与增量的射出光的光量的平衡变化了，从背灯单元射出的白色光泛色。

如以上那样，从具备波长变换部件的背灯单元得到的白色光的泛色可以考虑是通过各种各样的原因发生的。然而，通过专利文献1所记载那样的波长变换部件制造时的荧光体的添加量等的控制，并不能将因荧光体的老化造成的白色光的泛色消除或缓和。此外，为了通过专利文献1所记载那样的波长变换部件制造时的荧光体的添加量等的控制消除因荧光体的批次间的性能的离差或背灯单元的构成部件的光的反射或吸收造成的白色光的泛色，必须按照制造批次决定荧光体的添加量等以便能够得到在色度图中位于白色点的白色光，带来制造工序的复杂化及生产性的下降。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种用来将从具备波长变换部件的背灯单元得到的白色光的泛色消除或缓和的新的手段。

本发明的一技术方案关于背灯单元，具有：两种以上的光源；波长变换部件，位于从两种以上的光源分别射出的光的光路上；波长变换部件具有至少包括被激励光激励而发出绿色光的荧光体和被激励光激励而发出红色光的荧光体的波长变换层；两种以上的光源的发光极大波长及从光源射出的光向波长变换部件入射的入射角度(以下，也单记作“入射角度”)的至少一方分别不同。

另外，两种以上的光源的各一种光源既可以是单一的光源(例如，1个发光二极管(LightEmittingDiode；LED)或激光光源)，也可以是包括发光极大波长及入射角度相同的两个以上的光源的光源群。

在一技术方案中，两种以上的光源的发光极大波长处于蓝色光的波长带～紫外光的波长带的范围。这里，在本发明及本说明书中，将在430～490nm的波长带中具有发光极大波长的光称作蓝色光，将在365nm～不到430nm的波长带中具有发光极大波长的光称作紫外光。此外，将在520～560nm的波长带中具有发光极大波长的光称作绿色光，将在600～680nm的波长带中具有发光极大波长的光称作红色光。峰值的“半值宽度”，是指峰值高度1/2下的峰值的宽度。此外，将作为单一峰值的光而射出蓝色光的光源称作蓝色光源，将作为单一峰值的光而射出紫外光的光源称作紫外光源。这里所谓发光单一峰值的光，是指在发光波谱中不像白色光源那样出现两个以上的峰值、而仅存在以发光极大波长为发光中心波长的1个峰值。

在一技术方案中，背灯单元包括能够与其他光源的射出光强度独立地控制两种以上的光源的至少一种射出光强度的控制部。另外，控制部在光源是如上述那样包括发光极大波长及入射角度相同的两个以上的光源的光源群的情况下，只要将被分类到同一光源群中的全部光源中的至少1个射出光强度与被分类到其他光源中的光源的射出光强度独立地控制就可以，也可以将被分类到同一光源群中的两个以上的光源的射出光强度分别独立地控制。或者，将被分类到同一光源群中的全部光源中的各光源不独立地控制而将被分类到同一光源群中的全部光源的射出光强度一律地控制(但是，与被分类为其他光源的光源的射出光强度独立地控制)的形态也包含在本技术方案中。此外，所谓能够独立地控制，是指能够与其他光源的射出光强度独立地调节某个特定的光源的射出光强度。上述能够独立地控制的控制部能够输出能够将两种以上的光源中的一种光源的射出光强度不使其他光源的射出光强度变化而调整的信号。此外，在使射出光强度变化中，包括使射出光强度连续或阶段性地增加或减小、在其他光源点亮的状态下灭掉、或者相反在其他光源灭掉的状态下点亮。

在一技术方案中，控制部能够将两种以上的光源的各光源的射出光强度与其他光源的射出光强度独立地控制。

在一技术方案中，两种以上的光源的发光极大波长分别不同。在本技术方案中，包括相对于某个光源的发光极大波长、其他光源的发光极大波长处于更靠长波长侧的形态、处于更靠短波长侧的形态。

在一技术方案中，光源是发光二极管，波长变换部件是薄片状的部件。

在一技术方案中，上述背灯单元在射出侧(即，在配置在液晶显示装置中的状态下靠液晶单元侧)及光源侧的至少一方至少包括1个具有反射性的部件。具有反射性的部件在一技术方案中是薄片状的部件。

背灯单元大体分为正下方型背灯单元和边缘发光型背灯单元。上述背灯单元是哪种背灯单元多可以。在一技术方案中，上述背灯单元是正下方型背灯单元。

在一技术方案中，上述背灯单元包括计测从波长变换部件射出的光的色度的色度计测部。

在一技术方案中，上述背灯单元包括基于由色度计测部计测的色度使两种以上的光源的至少一种光源的射出光强度变化的控制部。

本发明的另一技术方案关于包括上述背灯单元和液晶面板的液晶显示装置。

本发明的另一技术方案关于色度控制方法，是从背灯单元射出的射出光的色度控制方法，背灯单元是上述背灯单元；包括：评价从背灯单元射出的射出光的色度；判定评价出的色度是容许范围内还是容许范围外；在判定的结果是判定为容许范围外的情况下，通过使两种以上的光源的至少一种光源的射出光强度变化，调整从背灯单元射出的射出光的色度，以使其进入到容许范围内。

发明效果

根据本发明，能够将考虑可能因为各种各样的原因发生的从背灯单元射出的白色光的泛色通过使光源的射出光强度变化的简单的手段消除或缓和。

附图说明

图1是表示背灯单元的一例的部分结构的说明图。

图2是色度控制方法的说明图。

图3表示在后述的实施例及比较例中从背灯单元射出的白色光的色度图中的位置。

具体实施方式

以下的说明是基于本发明的代表性的实施方式做出的，但本发明并不限定于这样的实施方式。另外，在本发明及本说明书中使用“～”表示的数值范围是指包含在“～”的前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。

有关本发明的一技术方案的背灯单元，具有：两种以上的光源；波长变换部件，位于从两种以上的光源分别射出的光的光路上；波长变换部件具有至少包括被激励光激励而发出绿色光的荧光体和被激励光激励而发出红色光的荧光体的波长变换层；两种以上的光源其发光极大波长及从光源射出的光向波长变换部件入射的入射角度的至少一方分别不同。

本发明者为了达到前面记载的目的而反复进行了专门研究，结果，发现了本发明的背灯单元。以下，参照附图说明关于通过上述背灯单元能够将白色光的泛色消除或缓和的理由的本发明者的推测。

图1是表示背灯单元的一例的部分结构的说明图。图1所示的背灯单元100是正下方型背灯单元，包括反射板(具有反射性的部件)111、包括光源112a和发光极大波长与光源112a不同的112b的发光部101及波长变换部件113。另外，在图中，作为例示而表示了两个光源，但本发明的背灯单元具有的光源的数量并不限定于两个。此外，如前面记载那样，两种以上的光源的各一种光源也可以是单一的光源，也可以是包括发光极大波长及入射角度相同的两个以上的光源的光源群。

如在图1中用箭头表示那样，波长变换部件113位于从光源射出的光的光路上。因而，来自光源112a的射出光及来自光源112b的射出光分别向波长变换部件113入射。波长变换部件具有至少包含被激励光激励而发出绿色光的荧光体、和被激励光激励而发出红色光的荧光体的波长变换层，从各光源入射的光的一部分被这些荧光体吸收，激励荧光体而使其发光荧光。此外，在从各光源入射的光中，没有被荧光体吸收的光穿过波长变换部件。穿过后的光通常至少一部分被通常配置在波长变换部件的射出侧(配置在液晶显示装置中时的液晶面板侧)的具有反射性的部件(图1中，标号114)反射，再次向波长变换部件入射，将荧光体激励，穿过波长变换部件，被发光部101的反射板111等的具有反射性的部件反射，再次向波长变换部件入射。通常，来自光源的射出光这样多重地重复反射及入射。并且，例如在作为两种以上的光源的至少一种而包括蓝色光源的形态中，在从光源射出的光中，通过最终射出到背灯单元的射出侧的蓝色光与波长变换层的荧光体发光的绿色光及红色光的混色能够具体实现白色光。或者，在波长变换层中包含被激励光激励而发光蓝色光的荧光体的形态中，通过被激励的荧光体发光的蓝色光、绿色光及红色光的混色能够具体实现白色光。

这里，如果着眼于荧光体的发光特性，则以以后述详细情况的量子点为代表的荧光体的发光在紫外光～蓝色光的区域中激励光越为短波长光则发光强度越强，激励光越为长波长光则发光强度有变弱的趋向。本发明的一技术方案，通过利用该荧光体的发光特性，能够将白色光的泛色消除或缓和。详细是以下这样的。

图2是色度控制方法的说明图，是将上述色度图简略化表示的图。图中设B1为希望的白色光。即使通过仅一种光源实现了色度点B1的白色光，也有通过前面记载的各种各样的原因而白色光泛色的情况。例如作为一例，如果泛蓝色，则在色度图上白色光变动到色度点b1或b2，如果泛黄色，则在色度图上白色光变动到色度点b3。

相对于此，例如在包括发光极大波长不同的两种蓝色光源的背灯单元中，如果着眼于上述荧光体的发光特性的波长依存性，则在两种光源之中，从射出更短波长的蓝色光的光源射出的蓝色光使来自荧光体的绿色光和红色光的发光强度相对地变强，所以能够带来通过绿色光和红色光的混色得到的泛黄色较强的白色光(图2中色度点C2)。此外相反，从射出更长波长的蓝色光的光源射出的蓝色光使来自荧光体的绿色光和红色光的发光强度相对变弱，所以能够带来通过绿色光和红色光的混色得到的黄色较弱即泛蓝色较强的白色光(图2中色度点C1)。并且，通过调节上述两种光源的射出强度，能够在图2中的连结色度点C1和C2的线段上混色，能够将白色光的色度调节到希望的色度点B1。

因而，在得到的白色光因某种原因而从希望的色度点B1变动到b1、b2或b3的情况下，通过调节带来色度点Cl、C2的两种光源的射出强度的平衡，能够在将色度点Cl、C2连结的线段上调节射出光的色度。这样，能够进行白色光的泛色的消除/缓和。这样的泛色的消除/缓和在具备仅一种光源的背灯单元中不能进行。另外，如上述那样，从光源射出的射出光通过入射到波长变换层中并被荧光体吸收而成为荧光体的激励光，能够使荧光体发光。

以上，以使用发光极大波长不同的两种光源的形态为例进行了说明，但包含在上述背灯单元中的光源也可以是发光极大波长及入射角度的至少一方分别不同的三种以上的光源。在使用三种以上的光源的情况下，也与上述同样，通过调节各光源的射出强度的平衡以带来不同的色度点，能够得到希望的色度点B1的白色光。例如在使用发光极大波长不同的三种光源的形态中，在色度图上，通过选择三种光源的发光极大波长、调节各个光源的射出强度并混色以使希望的白色光的色度点进入到由3个色度点形成的三角形的内部，能够得到希望的色度点的白色光。

此外，以上是关于使用具有不同的发光极大波长的两种以上的光源的形态的说明，但光源也可以是具有相同的发光中极大心波长的射出光向波长变换部件入射的入射角度不同的两种以上。在这样的使用两种以上的光源的形态中，越是入射角度较大的射出光，波长变换层中的光路长越长。光路长越长，来自光源的射出光在波长变换层中被荧光体吸收的概率越高。如果使用射出入射角度更大的射出光的光源，则从被激励的荧光体发光的荧光的发光强度变强(即，绿色光和红色光的发光强度变强)，所以作为射出光能够得到泛黄色较强的白色光。相反，如果使用射出入射角度更小的(接近于垂直的)射出光的光源，则绿色光和红色光的发光强度变弱，所以作为射出光能够得到泛蓝色较强的白色光。这样，通过使用波长变换层中的光路长不同的两种以上的光源，也能够实现白色光的泛色的消除/缓和。这样的泛色的消除/缓和也在具备仅一种光源的背灯单元中不能进行。

如以上那样，根据本发明，通过发光极大波长及入射角度的至少一方分别不同的两种以上的光源的射出光强度的调整的简单的手段，能够将白色光的泛色消除或缓和。

但是，以上包括本发明者的推测，完全不限定本发明。

以下，对本发明更详细地说明。

<光源>

包含在背灯单元中的光源是发光中极大心波长及入射角度的至少一方分别不同的两种以上的光源。另外，在上述中，以使用两种光源的形态为例进行了说明，但当然也能够如上述那样使用三种以上的光源。此外，两种以上的光源的发光极大波长及入射角度的两者也可以不同。

在上述背灯单元中，包括被激励光激励而发出绿色光的荧光体(以下也记作“绿色荧光体”)和被激励光激励而发出红色光的荧光体(以下也记作红色荧光体”)。在作为光源的至少一种而使用蓝色光源的情况下，通过在被从蓝色光源射出后透过波长变换层而从背灯单元射出的蓝色光、由绿色荧光体发光的绿色光以及由红色荧光体发光的红色光的混色，作为来自背灯单元的射出光能够得到白色光。此外，在波长变换层除了绿色荧光体及红色荧光体以外还包括被激励光激励而发光蓝色光的荧光体(以下也记作“蓝色荧光体”)的情况下，即使光源不包含蓝色光源，例如通过作为光源而包含紫外光源，紫外光成为激励光，通过由蓝色荧光体发光的蓝色光、由绿色荧光体发光的绿色光及由红色荧光体发光的红色光的混色，作为来自背灯单元的射出光能够得到白色光。另外，荧光体具有被比发光波长短波长的光激励的性质。因而，激励光并不一定限于从波长变换层的外部向波长变换层入射的光，也可能有以在波长变换层内发光的荧光为激励光而荧光体发光的情况。

使用发光波长不同的两种以上的光源的情况下的各光源的发光极大波长为了使包含在波长变换层中的荧光体的至少一部分激励而优选的是处于蓝色光的波长带～紫外光的波长带的范围中。作为更优选的组合，可以举出例如下述组合。通过这样将射出更短波长的射出光的光源与射出更长波长的射出光的光源组合，如前面记载那样，能够通过至少一种光源的射出光强度的控制将白色光的泛色消除或缓和。

(1)至少一种光源的发光极大波长处于365～460nm的波长带中，至少一种光源的发光极大波长处于430～490nm的波长带中，前者与后者相比是短波长。

(2)至少一种光源的发光极大波长处于420～450nm的波长带中，至少一种光源的发光极大波长处于430～490nm的波长带中，前者与后者相比是短波长。

(3)至少一种光源的发光极大波长处于365～430nm的波长带中，至少一种光源的发光极大波长处于430～490nm的波长带中，前者与后者相比是短波长。

(4)至少一种光源的发光极大波长处于365～420nm的波长带中，至少一种光源的发光极大波长处于390～430nm的波长带中，前者与后者相比是短波长。

关于包括发光中极大波长不同的两种蓝色光源的背灯单元，两种蓝色光源的发光极大波长优选的是相差5nm以上，更优选的是相差10nm以上，更加优选的是相差15～40nm。

作为光源没有特别限制，优选的是发光二极管(LED)或激光光源，优选的是在蓝色光的波长带～紫外光的波长带的范围中具有发光极大波长的发光二极管。其中，InGaN类的材料的发光二极管通过改变In的掺杂量变化，能够容易地调节发光特性，所以是优选的。

或者，作为光源也可以使用对在蓝色光的波长带～紫外光的波长带的范围中具有发光极大波长的发光二极管组合绿色荧光体、黄色荧光体(以发光极大波长为520～600nm、半值宽度50～150nm左右的YAG(YttriumAluminumGarnet)荧光体等为代表的荧光体)、红色荧光体等的荧光体的光源(例如在发光二极管的表面上涂敷了荧光体的光源)。在从这样的光源射出的光的发光波谱中，除了以发光二极管的发光极大波长为发光中心波长的峰值以外，在荧光体的发光中心波长中也出现峰值。

优选的光源是发光单一峰值的光的蓝色光源或紫外光源。

另一方面，将入射角度不同的两种以上的光源组合的情况下的来自各光源的射出光向波长变换部件入射的入射角度可以例示出例如一种光源的入射角度相对于波长变换部件表面是垂直(0°)、另一种光源的入射角度相对于波长变换部件表面为30°的组合、45°的组合、60°的组合等。只不过是例示，只要一种光源的入射角度与其他光源的入射角度不同，就能够带来前面记载的光路长的差异，所以入射角度没有被限定。在本发明及本说明书中，关于角度(例如“30°”、“45°”、“60°”等的角度)及与角度有关的关系(例如“垂直”等)，包含在本发明属于的技术领域中容许的误差的范围。例如，意味着是严格的不到角度±10°的范围内等，与严格的角度的误差优选的是5°以下。此外，各光源也可以具有入射角度分布，例如半值宽度也可以具有10～30°的分布。在此情况下，所谓入射角，是指带来峰值强度的角度。

<波长变换部件>

波长变换部件至少具有波长变换层。所谓波长变换层，是能够射出(波长变换)与入射到该层中的光不同的波长的光的层。上述背灯单元的波长变换部件通过在波长变换层中包含绿色荧光体和红色荧光体、任意地包含蓝色荧光体，能够发出绿色光、红色光、还有任意地发光蓝色光。关于从具备这样的具有波长变换层的波长变换部件的背灯单元作为射出光能够得到白色光，详细情况是前面记载那样的。

(荧光体)

包含在波长变换层中的荧光体能够将能够被激励光激励而发光荧光的各种荧光体没有任何限制地使用。荧光体通常能够发光以发光极大波长为发光中心波长的单一峰值的荧光。通过将这样的具有单一峰值的单色光混色，如前面记载那样，能够具体实现白色光。作为优选的荧光体，可以举出作为通过量子关入效应而取离散性的能级的荧光体的量子点(QuantumDot，QD，也称作量子点)、量子棒(QuantumRod)。量子棒被激励光激励而发光的荧光是偏光，相对于此，量子棒被激励光激励而发光的荧光是不具有偏光特性的光(也称作全方位光、无偏光)。量子点及量子棒由于发光的荧光的半值宽度比其他荧光体的荧光小，所以利用这些发光得到的白色光在颜色再现性良好这一点上是优选的荧光体。量子点及量子棒发光的荧光的半值宽度优选的是100nm以下，更优选的是80nm以下，更加优选的是50nm以下，更加优选的是45nm以下，更加优选的是40nm以下。量子点及量子棒的发光波长通常可以通过组成、尺寸、以及组成及尺寸来调整。

此外，量子棒与量子点相比，斯托克位移较大，例如具有即使是发光同样的红色光的荧光的情况、吸收端也向短波长位移的性质。由此，即使发出绿色光的荧光体(绿色荧光体)共存于相同的波长变换层中，也能够减少来自绿色荧光体的绿色光的再吸收，所以能够使来自背灯单元的绿色光的射出量变大这一点是优点。此外，根据量子棒，不易发生在荧光体间反复发光、激励的多重激励。这一点从能量利用效率提高的观点看是优选的。此外，量子棒与其他荧光体相比，对于量子棒被激励而发光的红色光的强度的绿色光的贡献较少，作为更短波长存在的绿色发光40nm的蓝色光～紫外光的波长带的光的贡献较大。这一点从白色光的色度的调节的容易性的观点是优选的。

量子点例如是具有纳米级的尺寸的半导体结晶(半导体纳米结晶)粒子、或半导体纳米结晶表面被有机配位体修饰的粒子、半导体纳米结晶表面被无机成分修饰的粒子、或者半导体纳米结晶表面被聚合物层覆盖的粒子。量子点能够用周知的方法合成，此外还能够作为市售品获得。关于详细情况，例如可以参照US2010/123155A1、特表2012－509604号公报、美国特许第8425803号、特开2013－136754号公报、WO2005/022120、特表2006－521278号公报、特表2010－535262号公报、特表2010－540709号公报等。

另一方面，关于量子棒，例如可以参照特表2014－502403号公报段落0005～0032、0049～0051、美国特许第7303628号说明书、论文(Peng，X.G.；Manna，L.；Yang，W.D.；Wickham，j.；Scher，E.；Kadavanich，A.；A1ivisatos，A.P.Nature2000，404，59－61)及论文(Manna，L.；Scher，E.C.；Alivisatos，A.P.j.Am.Chem.Soc.2000，122，12700－12706)。此外，也可以作为市售品获得。

波长变换层通常是在矩阵中包含以上记载的荧光体的层。波长变换层的制作方法没有被特别限定。例如，作为与荧光体一起包含聚合性化合物、在将任意包含聚合开始剂等的添加剂的一种以上的聚合性组成物涂敷到适当的基材上之后实施聚合处理而形成的硬化层，能够得到波长变换层。此外，波长变换部件可以是薄片状、薄膜状、棒状等的任意的形状。进而，波长变换部件也可以仅由波长变换层构成，也可以包含基材、隔离薄膜等的任意的部件的1个以上。关于可以任意包含的部件，例如可以参照特表2013－544018号公报等。

在本发明中，为了通过较少的量的荧光体进行波长变换，与后述的背灯单元的任意部件一起使用，为了有效地激励荧光体，波长变换部件优选的是薄片状。另外，在本发明及本说明书中，薄片状以与薄膜状同义使用。

<背灯单元的任意部件>

上述背灯单元至少包括以上说明的光源及波长变换部件，但也可以任意地包括其他部件的一种以上。以下，对可以任意包括的各种部件进行说明。

背灯单元除了波长变换部件以外，通常还包括包含反射部件及光源的发光部。此外，在背灯单元中，通常在发光部的射出侧(波长变换部件侧)配置从由扩散部件及导光部件构成的群中选择的一个以上的部件。背灯单元通过发光部的结构分类为正下方型和边缘发光型。正下方型背灯单元通常至少包括反射部件、配置在反射部件上的多个光源、和将从光源发光的光扩散并射出的扩散部件(通常称作扩散板、扩散薄片等)。另一方面，在边缘发光型背灯单元中，通常在导光部件(通常称作导光板)的侧面侧配置光源，与导光部件的射出侧相反而配置反射部件。进而，也有在导光部件的射出面侧配置扩散部件的情况。另外，也可以利用导光板来调整来自光源的射出光向波长变换部件入射的入射角度。本发明的背灯单元既可以是正下方型背灯单元，也可以是边缘发光型背灯单元。从两种以上的光源的配置的容易性的观点看，优选的是正下方型背灯单元。

进而，背灯单元也可以在任意的位置包括反射薄片、散射薄片等的具有散射功能的部件、棱镜薄片等的具有聚光功能的部件、亮度提高膜等的1个以上。

在作为光源而使用发光极大波长不同的两种以上的光源的形态中，反射薄片也可以对于不同的发光极大波长的光具有不同的反射率。此外，也可以为了整体或部分地调节反射率而通过周知的印刷方法在反射薄片上设置凹凸形状等的团。在背灯单元的面内形成了光的强度的不匀或图案的情况下，也可以使用色素、颜料、紫外线吸收剂等印刷图案，进行面内的激励光的反射的部分性的调节。

具有散射功能的部件在一形态中是散射薄片。此外，在另一形态中，也可以对任意的部件(与波长变换层或波长变换层层叠的隔离薄膜、棱镜薄片、用来将部件间贴合的粘接层等)添加具有光散射性的粒子(散射粒子)等而赋予散射功能。另外，散射功能例如也可以对后述的液晶面板的背灯侧偏光板的保护薄膜赋予。

作为棱镜薄片，可以使用具有平行于一方的表面配置的多个棱镜列的棱镜薄片等的周知的棱镜薄片。此外，例如也可以将两片棱镜薄片以将棱镜列朝向同一方向并且棱镜列正交的方式层叠而使用。这样的棱镜薄片例如在背灯单元中，通过在比波长变换部件靠射出侧(在配置在液晶显示装置中时在液晶面板侧)将棱镜列朝向射出侧配置，能够发挥将从波长变换部件射出的光向液晶面板侧聚光的功能。另外，棱镜薄片优选的是荧光体发光的荧光或从光源射出的射出光的吸收较少，从这一点看，作为棱镜薄片的材料也可以使用玻璃。但是，并不限定于玻璃，作为棱镜薄片的材料也可以使用各种树脂材料。

作为亮度提高膜，可以使用通过装入能够提高液晶显示装置的显示面的亮度的各种部件。作为亮度提高膜的一例，例如可以举出反射偏光子。这里，所谓反射偏光子，是指在一边向所有的方向振动一边入射的光中、使向特定的偏光方向振动的光透过、将向其他偏光方向振动的光反射的偏光子。

以上说明的各种部件都能够用周知的方法制作，也可以使用市售品。

上述部件的许多具有将光反射的性质(反射性)。因此，从光源射出的射出光如果被这些具有反射性的部件反射，则如前面记载那样多重地重复反射及入射。这有利于从光源射出的光有效率地向波长变换层入射，所以有利于提高以从光源射出的光为激励光而发光荧光、及以这样发光的荧光为激励光的荧光的发光的发光强度。这一点在提高液晶显示装置的显示面的亮度上是有效的。或者，在通过更少的量的荧光体得到高强度的发光上是有效的。另一方面，多重地重复反射及入射，暗示着由许多部件带来的各种各样的因素可能成为最终的白色光的色感的变动因素。相对于此，本发明的背灯单元通过如前面记载那样使用两种以上的光源，能够通过出强度调整的简单的手段将白色光的泛色消除或缓和。

<射出光的色度控制的具体的形态>

接着，对从上述背灯单元射出的射出光的色度控制的具体的形态进行说明。但是，以下是例示，本发明并不限定于下述具体的形态。

(射出光的色度的评价及判定)

从背灯单元射出的射出光的色度在一形态中，可以用周知的色度计计测并作为色度图上的颜色坐标求出等进行数值化来求出。但是，作为一形态，也可以举出不是通过数值化的客观的评价、而通过感官评价将色度主观地评价的形态。例如，通过观察者将显示在具备背灯单元的液晶显示装置上的图像的泛色进行感官评价，能够评价来自背灯单元的色度。

在一形态中，判定通过数值化得到的色度的评价结果是预先设定的容许范围内还是容许范围外。

此外，在另一形态中，判定色度的感官评价的结果对于观察者而言是容许范围内还是容许范围外。

在通过某种评价判定射出光的色度是容许范围内的情况下，可以判定为能够不将包含在背灯单元中的两种以上的光源的射出光强度的设定从初始设定变更而从背灯单元得到没有泛色(或能够容许泛色)的白色光。

另一方面，在通过某种评价判定射出光的色度是容许范围外的情况下，通过将包含在背灯单元中的两种以上的光源的至少一种射出光强度的设定从初始设定变更而调整从背灯单元射出的射出光的色度，以使其进入上述容许范围内。

以上的评价及判定也可以以手动进行，也可以将一部分或全部的工序自动化。例如，上述通过感官评价的评价及判定可以以手动进行。另一方面，通过数值化的评价及判定例如可以通过在背灯单元或装入了它的液晶显示装置中设置受光元件、用色度计等的色度计测部计测该受光元件受光的光的色度来进行。受光元件可以设在背灯单元的比波长变换部件靠射出侧(液晶面板侧)的任意的位置。或者也可以设置在液晶面板的任意的位置。进而，也可以设置在受光元件的两处以上的不同的位置，使用多个受光元件受光的光的色度的平均值、最大值、最小值等的代表值进行色度的评价及判定。

(色度的调整)

射出光的色度的调整如前面参照附图说明那样，可以通过使发光极大波长及入射角度的至少一方不同的两种以上的光源的至少一种射出光强度变化来进行。也可以仅使一种光源的射出光强度变化，也可以使两种以上的光源的射出光强度变化。射出光强度例如可以通过以下的手段变化。以下，将使射出光强度变化也称作调光。

(1)通过时间划分发光来变更光源的射出光强度。

(2)变更光源的电流及电压的一方或两者的输入值。

作为光源，如上述那样可以使用发光二极管(LED)，LED驱动电路的调光的实现方法大体划分有两种。

1种是脉冲宽度调制(PWM控制(PulseWidthModulation))，另一种是模拟调光。

PWM控制是通过控制LED元件的点亮时间和灭掉时间来调整明亮度的。通常通过调整PMW信号的占空比(开启关闭中的开启时间的比例)来控制明亮度。通常，开启关闭的频率可以设定为50Hz～32KHz左右。如果反复点亮和灭掉的频率较低，则有人的眼睛感到“闪变”的情况，所以优选的是将PMW信号的频率充分地提高。作为显示器用的背灯单元，可以设定为100Hz～10KHz左右，通常使用200Hz左右，在制造线等中使用的机器视觉等的用途中可以设定为1KHz左右。可以根据用途来选择不发生闪变或鸣响的频率。另外，所谓鸣响，是在PWM控制时发生了向输出电容器的电压变动的情况下通过电容器的伸缩而基板共振、发出声音的现象。占空比可以任意地设定，例如可以减光到1％左右，明亮度的控制范围较大。此外，控制电路的设计也比较容易。

另一方面，模拟调光是通过使向LED元件提供的电流量变化来调整明亮度的。如果使电流量增加则变得明亮，如果使其减少则变暗。模拟调光可以通过使用电子电位器或可变电阻器等使从外部供给的电压值模拟地变化来实现。在模拟调光方式中不发生闪变的问题。低亮度侧能够进行10％左右以内的调光(减光)。从颜色再现性的观点看，优选的是在20％左右的范围以内使用。

或者，也可以并用PWM控制、模拟调光的两方式。此外，在PMW控制中，也能够使电流值下降。

来自背灯单元的射出光的色度的调整例如具体地可以将色度计测部计测的色度的评价结果向LED轨道电路发送并通过预先设定的程序的反馈控制来进行。通过具备这样基于由色度计测部计测的色度使光源的至少一种射出光强度变化的控制部，能够使射出光的色度的调整自动化。但是，来自背灯单元的射出光的色度的调整也可以通过由模拟调光用人工从外部调节电流值来进行。

以上，对通过基于色度的评价结果使光源的至少一种射出光强度变化来调整来自背灯单元的射出光的色度的形态进行了说明。但是本发明并不限定于上述形态。作为本发明的一形态，也可以举出不论色度的评价结果如何、都根据光源的点亮时间的累计值及制品出货后的经过年数、基于预先存储在控制部中的电流－电压设定数据来控制光源的一种以上的射出光强度的形态。

<液晶显示装置的结构>

可以将上述背灯单元与液晶面板组合而构成液晶显示装置。液晶面板至少包括液晶单元。关于液晶单元的驱动模式没有特别限制，可以使用扭曲向列(TN)、超级扭曲向列(STN)、垂直排列(VA)、平面转换(IPS)、光学补偿弯曲排列(OCB)等的各种模式。

液晶面板通常至少包括观看侧偏光子、液晶单元及背灯侧偏光子。此外，观看侧偏光子及背灯侧偏光子优选的是分别在一方或两者的表面上具有保护薄膜(偏光板保护薄膜)。另外，将在偏光子中具有一层以上的保护薄膜的层叠体称作偏光板。在液晶显示装置的一实施方式中，具有在对置的至少一方上设有电极的基板间夹持着液晶层的液晶单元，该液晶单元配置在两片偏光板之间而构成。液晶显示装置具备在上下基板间封入了液晶的液晶单元，通过电压施加使液晶的取向状态变化而进行图像的显示。还根据需要而具有偏光板保护薄膜或进行光学补偿的光学补偿部件、粘接层等的附带的功能层。此外，也可以与颜色过滤基板、薄层晶体管基板、透镜薄膜、扩散薄片、硬涂层、防反射层、低反射层、防眩光层等一起(或代之)而配置前方散射层、底涂层、防带电层、下涂层等的表面层。

可是，如前面记载那样，作为光源的一种可以使用紫外光源，但在此情况下，在从背灯单元射出的射出光中通常包含紫外光。此时，优选的是在背灯单元或液晶面板的任意的位置配置具有将紫外光吸收或反射的性质的部件。由此，能够防止从液晶显示装置的显示面的紫外光的射出、或减少紫外光的射出光量。此外，为了防止向液晶面板的紫外光的入射、或者为了减少向液晶面板的紫外光的入射光，优选的是在背灯单元及液晶面板的至少一方上配置具有将紫外光吸收或反射的性质的部件。从将紫外光作为荧光体的激励光有效地利用的观点看，优选的是在液晶显示装置中在从波长变换部件离开的位置配置这样的部件。作为一例，可以使配置在背灯单元的最靠液晶面板侧的部件或液晶面板的背灯侧偏光子的背灯侧的保护薄膜具有将紫外光吸收或反射的性质。例如通过添加紫外线吸收剂，能够对上述部件赋予吸收紫外光的性质。紫外线吸收剂既可以是有机材料也可以是无机材料。作为有机材料，例如可以举出苯并三唑类化合物、三嗪类化合物等，作为无机材料，可以举出氧化钛、氧化锡、氧化锌等的纳米尺寸的胶体粒子等。另外，在作为紫外线吸收剂而使用粒子的情况下，这样的粒子也可以兼作为散射粒子。作为这样的粒子，优选的是粒子尺寸0.5～20μm左右的粒子。

如以上说明那样，根据本发明，通过作为背灯单元的光源而使用发光极大波长及入射光角度不同的两种以上的光源，能够通过使光源的射出光强度变化的简单的手段控制来自背灯单元的射出光的色度。由此，能够将从背灯单元射出的白色光的泛色消除或缓和。

从背灯单元射出的光的白色度可以通过前面说明的色度图中的色度点的坐标表示，但也有通过色温(开尔文色温)表示。色温可以通过周知的色度计测量。此外，从背灯单元射出的光的白色度例如可以作为作为液晶显示装置的白色光的设计色温而设为5000K～7000K。但是，并不限定于上述范围，也可以根据装入了背灯单元的平板显示器的用途而设定得比5000K低或设定得比7000K高。此外，在液晶显示装置中，来自背灯单元的射出光穿过液晶面板而最终被从液晶显示装置的表面射出，所以通过液晶面板内的偏光板、液晶单元、颜色过滤器等而泛色可能变化。来自背灯单元的射出光的设计也可以也考虑由包含在液晶面板中的各种部件对泛色的影响来设计。

[实施例]

以下基于实施例更具体地说明本发明。以下的实施例所示的处理内容、处理次序等只要不脱离本发明的主旨，就能够适当变更。因而，本发明的范围不应被以下所示的实施例限定地解释。

下述的色度通过色度亮度计(TOPCON社制SR－3)计测。

以下使用的光源1～3是射出在下述波长中具有发光极大波长的单一峰值的光的蓝色LED光源。

光源1：455nm

光源2：465nm

光源3：440nm

[液晶显示装置101(比较例)的制作]

作为波长变换部件，使用在包含发光极大波长520nm的量子点1(绿色荧光体)及发光极大波长630nm的量子点2(红色荧光体)的波长变换层的两面上层叠有隔离薄膜的波长变换部件。

背灯单元是正下方型背灯单元，作为光源而仅配置有光源1。此外，在背灯单元中，从波长变换部件侧起依次配置有散射薄片、使棱镜列正交的两片棱镜薄片、反射偏光子及散射薄片。这些部件是具有反射性的部件。

调整波长变换部件中的各量子点的量，以作为来自背灯单元的射出光而在色度图中得到x＝0.33，y＝0.33的白色光。将从背灯单元射出的射出光的亮度用色度亮度计(TOPCON社制SR3)测量，是250cd/m²。以下，将上述色坐标的状态的色度称作初始设定状态，将这里设定的光源的射出光强度称作初始设定强度。

在将液晶显示装置101的散射薄片变更为不同批次的散射薄片后，以初始设定强度从光源1射出射出光，通过色度计计测色坐标。

将液晶显示装置101的波长变换部件变更为具备批次不同的隔离薄膜的部件后，以初始设定强度从光源1射出射出光，通过色度计计测颜色坐标。

在将液晶显示装置101的波长变换部件变更为通过光照射的加速试验使其老化而故意地使量子点的发光效率下降的部件后，以初始设定强度从光源1射出射出光，通过色度计计测颜色坐标。

在表1中表示在上述变更后计测出的颜色坐标。此外，在图3的色度图中表示初始设定状态及由装入了通过加速试验老化的波长变换部件的液晶显示装置101测量出的颜色坐标的位置。

[表1]

[液晶显示装置102(比较例)的制作]

除了作为光源而仅使用光源2这一点以外，与液晶显示装置101同样，调节光源2的强度并计测初始设定状态的颜色坐标，以成为由液晶显示装置101设定的初始设定亮度。

然后，在将波长变换部件变更为与上述同样老化的部件后，与上述同样以初始设定强度从光源2射出射出光，通过色度计计测颜色坐标。将结果表示在下述表2中。

[表2]

[液晶显示装置103(比较例)的制作]

除了作为光源而仅使用光源3这一点以外，与液晶显示装置101同样，调节光源3的强度并计测初始设定状态的颜色坐标，以成为由液晶显示装置101设定的初始设定亮度。

然后，在将波长变换部件与上述同样变更为已老化的结构后，与上述同样以初始设定强度从光源3射出射出光，通过色度计计测颜色坐标。将结果表示在下述表3中。

[表3]

在液晶显示装置101中，在初始设定状态下能够得到不泛色的白色光作为来自背灯单元的射出光(图3中，位置a)。

但是，通过使用已老化的波长变换部件，从背灯单元射出的白色光的颜色坐标其泛蓝色变强(图3中，位置b)。

另一方面，在液晶显示装置102中，在初始设定状态下得到的白色光稍稍泛蓝色(图3中，位置c)，通过使用已老化的波长变换部件，白色光的泛蓝色变强(图3中，位置d)。

在液晶显示装置103中，在初始设定状态下得到的白色光泛黄色(图3中，位置e)，通过将波长变换部件变更，白色光的色度图上的位置变动(图3中，位置f)。

如以上这样，在仅使用一种光源的情况下，通过构成部件的变化，从背灯单元射出的白色光在色度图上在a－b之间、c－d之间、e－f之间运动。

[液晶显示装置104(实施例)的制作]

除了作为光源而同时使用光源2、光源3的两种这一点以外，与液晶显示装置102及103同样，从由液晶显示装置102及103设定的初始设定状态将两光源的射出光强度分别减光为50％。

通过从上述状态改变两光源的射出光的强度比(具体而言，通过将光源2的相对的强度相对于光源3的强度增强)，能够使x＝0.33，y＝0.33的不泛色的白色光从背灯单元射出。将这作为初始设定状态，在将波长变换部件改变为已老化的波长变换部件的情况下，通过将光源2的相对的强度相对于光源3的强度减弱，也能够调整为x＝0.33，y＝0.33的白色光(参照下述表4)。

[表4]

在将蓝色光作为荧光体的激励光、得到来自荧光体的绿色光的发光及红色光的发光、通过与没有被用于荧光体的激励而射出的蓝色光混色而得到白色光的背灯单元中，射出光的色感在色度图上容易发生蓝－黄方向的变动。在这样的情况下，优选的是如光源2和光源3那样，通过从各光源射出光而从背灯单元得到的射出光的色感分别夹着想要设计的白色光的点位于泛蓝色的一侧和泛黄色的一侧。通过这样，通过调整来自各光源的射出光强度，能够容易地得到想要设计的白色光。

在上述中表示了使用发光极大波长不同的两种光源的例子，但如在前面说明那样，通过使用入射光角度不同的两种以上的光源，也能够实现白色光的泛色的降低/缓和。

Claims (13)

1.一种背灯单元，其特征在于，

具有：

两种以上的光源；以及

波长变换部件，位于从上述两种以上的光源分别射出的光的光路上；

上述波长变换部件具有至少包括被激励光激励而发出绿色光的荧光体和被激励光激励而发出红色光的荧光体的波长变换层；

上述两种以上的光源的发光极大波长及从上述光源射出的光向上述波长变换部件入射的入射角度的至少一方分别不同。

2.如权利要求1所述的背灯单元，其特征在于，

上述两种以上的光源的发光极大波长处于蓝色光的波长带～紫外光的波长带的范围。

3.如权利要求1或2所述的背灯单元，其特征在于，

包括能够与其他光源的射出光强度独立地控制上述两种以上的光源的至少一种光源的射出光强度的控制部。

4.如权利要求3所述的背灯单元，其特征在于，

上述控制部能够将上述两种以上的光源的各光源的射出光强度与其他光源的射出光强度独立地控制。

5.如权利要求1或2所述的背灯单元，其特征在于，

上述两种以上的光源的发光极大波长分别不同。

6.如权利要求1或2所述的背灯单元，其特征在于，

上述光源是发光二极管，上述波长变换部件是薄片状的部件。

7.如权利要求1或2所述的背灯单元，其特征在于，

在上述波长变换部件的射出侧及光源侧的至少一方，至少包括1个具有反射性的部件。

8.如权利要求7所述的背灯单元，其特征在于，

作为具有上述反射性的部件，至少包括1个薄片状的部件。

9.如权利要求1或2所述的背灯单元，其特征在于，

该背灯单元是正下方型背灯单元。

10.如权利要求1或2所述的背灯单元，其特征在于，

包括计测从上述波长变换部件射出的光的色度的色度计测部。

11.如权利要求10所述的背灯单元，其特征在于，

包括基于由上述色度计测部计测的色度使上述两种以上的光源的至少一种光源的射出光强度变化的控制部。

12.一种液晶显示装置，其特征在于，

包括液晶面板和权利要求1～11中任一项所述的背灯单元。

13.一种色度控制方法，是从背灯单元射出的射出光的色度控制方法，其特征在于，

上述背灯单元是权利要求1～11中任一项所述的背灯单元；

上述色度控制方法包括：

评价从上述背灯单元射出的射出光的色度；

判定评价出的色度是容许范围内还是容许范围外；

在判定的结果是判定为容许范围外的情况下，通过使上述两种以上的光源的至少一种光源的射出光强度变化，调整从上述背灯单元射出的射出光的色度，以使其进入到上述容许范围内。