CN107407465B - 照明装置、显示装置以及电视接收装置 - Google Patents

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Abstract

本实施方式的照明装置(12)具备:光源(17),其出射一次光;导光板(19),其具有:光入射面(19c),其入射一次光;光出射面(19a),其使入射的一次光出射;相反面(19b),其配置在光出射面的相反侧;以及光反射散射图案(220),其包括形成在相反面(19b)的多个点部(22)的集合,具有多个补色点部(22a)和多个白色点部(22b),多个补色点部(22a)设置在相反面(19b)的端部侧并且吸收一次光而呈现与一次光所呈现的基准色为补色的关系的颜色,多个白色点部(22b)配置在比补色点部(22a)靠中央侧并且呈现白色;以及波长转换构件,其含有被一次光激发而释放二次光的荧光体,覆盖光出射面(19a)并且使一次光的一部分透射过而出射面状光。

Description

照明装置、显示装置以及电视接收装置
技术领域
本发明涉及照明装置、显示装置以及电视接收装置。
背景技术
液晶显示装置具备液晶面板和对液晶面板供应光的照明装置(背光源装置)。作为这种照明装置,已知以沿着导光板的端面的形式配设LED(Light Emitting Diode:发光二极管)的所谓的边光型(或侧光型)照明装置。这种照明装置配置于液晶面板的背面侧,朝向液晶面板的背面供应以面状扩展的光。
另外,近年来已知将包含量子点荧光体(Quantum Dot Phosphor)的荧光体片用作覆盖导光板的光学构件的照明装置(例如专利文献1)。在这种照明装置中,当从LED出射的一次光(例如蓝色光)供应到荧光体片时,该光的一部分会激发片中的量子点荧光体,而其余的光会从片中透射过。当量子点荧光体被一次光激发时,会从该量子点荧光体释放波长与一次光的波长不同的二次光(绿色光和红色光)。从片释放的二次光与透射过膜的一次光相互混合,因此结果是,从荧光体片出射白色光。
此外,在这种照明装置中,以层叠于荧光体片的形式设置有透镜片、反射型偏振片等其它光学片。因此,从导光板的光出射面出射的光会照到上述光学片等而反复进行多次逆反射后最终朝向液晶面板的背面。即,从导光板的光出射面出射的光对荧光体片供应多次,因此会被荧光体片中的量子点荧光体高效地进行波长转换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特表2013-544018号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述照明装置中,从光出射面的端侧(周缘侧)出射的光与从中央侧出射的光相比,由于逆反射的次数少等原因,较多地出射未被进行波长转换而保持一次光的原样的状态的光。因此,有时会从照明装置出射端侧(周缘侧)比中央侧更按一次光的色彩(例如蓝色)着色的光。
本发明的目的在于提供在将荧光体片用作光学构件的边光式照明装置中抑制端侧比中央侧更按光源的一次光的色彩着色的出射光的颜色不匀的技术。
用于解决问题的方案
本发明的照明装置具备:光源,其出射规定的波长区域所包含的一次光;导光板,其具有:光入射面,其与上述光源相对,并且入射来自上述光源的上述一次光;光出射面,其使从上述光入射面入射的上述一次光出射;相反面,其配置在上述光出射面的相反侧;以及光反射散射图案,其包括具有光反射性和光散射性并且以面状扩展的状态形成在上述相反面的多个点部的集合,具有多个上述点部中的多个补色点部和多个白色点部,多个上述补色点部设置在上述相反面的端部侧并且吸收上述一次光而呈现与上述一次光所呈现的基准色为补色的关系的颜色,多个上述白色点部配置在比上述补色点部靠中央侧并且呈现白色;以及波长转换构件,其含有被上述一次光激发而释放与上述波长区域不同的其它波长区域所包含的二次光的荧光体,以覆盖上述光出射面的方式配置,使上述一次光的一部分透射过而出射面状光。
上述照明装置通过具备这种构成,能抑制端侧比中央侧更按光源的一次光的色彩着色的出射光(面状光)的颜色不匀。
上述照明装置中,也可以是,上述光反射散射图案设定为上述相反面上的每单位面积的密度随着远离上述光入射面而逐渐变高。
上述照明装置中,也可以是,上述光反射散射图案设定为上述相反面上的每单位面积的密度在包括不与上述光源相对的上述导光板的端面的光源非相对端面侧高于上述光入射面侧。
上述照明装置中,也可以是,多个上述补色点部设定为随着从上述相反面的端侧去往中央侧而与上述基准色为补色的关系的颜色逐渐变淡。
上述照明装置中,也可以是,多个上述补色点部以沿着上述导光板的端部的方式设置于上述相反面。
上述照明装置中,也可以是,多个上述补色点部以沿着包含与上述光入射面相邻而不与上述光源相对的光源非相对相邻端面的光源非相对相邻端部的方式设置于上述相反面。
上述照明装置中,也可以是,多个上述补色点部呈包围多个上述白色点部的框状。
上述照明装置中,也可以是,上述补色点部设定为整个或者部分地呈现与上述基准色为补色的关系的颜色。
上述照明装置中,也可以是,构成上述光反射散射图案的上述点部包含含有着色剂的涂膜,上述补色点部包含补色着色剂作为上述着色剂,上述补色着色剂吸收上述一次光而呈现与上述一次光所呈现的基准色为补色的关系的颜色。
上述照明装置中,也可以是,构成上述光反射散射图案的上述点部包括形成于上述导光板的上述相反面的点状的凹部,上述补色点部包括在上述凹部涂敷有吸收上述一次光而呈现与上述一次光所呈现的基准色为补色的关系的颜色的涂料的点部。
上述照明装置中,也可以是,上述一次光是蓝色光,上述波长转换构件至少含有绿色荧光体和红色荧光体作为上述荧光体,上述绿色荧光体被作为上述一次光的上述蓝色光激发而释放绿色光作为上述二次光,上述红色荧光体被作为上述一次光的上述蓝色光激发而释放红色光作为上述二次光,上述补色点部呈现黄色。
上述照明装置中,也可以是,具备以覆盖上述波长转换构件的方式配置的反射型偏振构件。
另外,本发明的显示装置具备:上述照明装置;以及显示面板,其利用来自上述照明装置的光显示图像。
上述显示装置中,也可以是,上述显示面板包括液晶面板。
另外,本发明的电视接收装置具备上述显示装置。
发明效果
根据本发明,能提供在将荧光体片用作光学构件的边光式照明装置中抑制端侧比中央侧更按光源的一次光的色彩着色的出射光的颜色不匀的技术。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的电视接收装置的概略构成的分解立体图。
图2是图1的A-A线截面图。
图3是示意性地表示从表面侧观看的状态的LED与导光板的配置关系的俯视图。
图4是示意性地表示从里面侧观看的状态的LED与导光板的配置关系的俯视图。
图5是将LED附近放大的液晶显示装置的放大截面图。
图6是将光源非相对相邻端部附近放大的液晶显示装置的放大截面图。
图7是示意性地表示实施方式2的照明装置中利用的从里面侧观看的状态的LED与导光板的配置关系的俯视图。
图8是示出变形例1的补色点部的图。
图9是示出变形例2的补色点部的图。
图10是示出变形例3的补色点部的图。
图11是示出其它实施方式的光反射散射图案的一部分的图。
图12是其它实施方式的补色点部的截面图。
具体实施方式
<实施方式1>
参照图1~图6说明本发明的实施方式1。在本实施方式中,例示具备照明装置(背光源装置)12的电视接收装置10TV(液晶显示装置10的一例)。此外,在各附图中,为了便于说明,示出X轴、Y轴和Z轴。
首先,说明电视接收装置10TV和液晶显示装置10。图1是表示本发明的实施方式1的电视接收装置10TV的概略构成的分解立体图,图2是图1的A-A线截面图。
如图1所示,电视接收装置10TV主要具备:液晶显示装置(显示装置的一例)10;以从前后(表里)两侧夹着该液晶显示装置10的方式将其收纳的表里两机箱10Ca、10Cb;电源10P;接收电视信号的调谐器(接收部)10T;以及台座10S。
本实施方式的液晶显示装置10整体上呈在左右方向较长地延伸的横长的矩形。另外,如图2所示,液晶显示装置10主要具备:用作显示面板的液晶面板11;作为对液晶面板11供应光的外部光源的照明装置(背光源装置)12;以及保持液晶面板11和照明装置12等的框状的外框13等。
液晶面板11Z主要包括具备一对透明基板和以夹在它们之间的形式被密封的液晶层的液晶面板,利用从照明装置12出射的光在面板面上以能看到的状态显示图像。液晶面板11整体上俯视时呈横长的矩形。构成液晶面板11的一对基板中的一个基板是阵列基板,包括在透明的玻璃制的基板上按矩阵状配设有作为开关元件的TFT(Thin FilmTransistor:薄膜晶体管)、像素电极等的阵列基板。另外,另一个基板是彩色滤光片(以下称为CF)基板,包括在透明的玻璃制的基板上按矩阵状配设有包括红色、绿色、蓝色的各色的彩色滤光片的彩色滤光片基板。
照明装置12是配置于液晶面板11的背面侧并向液晶面板11供应光的装置。照明装置12构成为出射白色光。此外,本实施方式的照明装置12是所谓的边光型(或者侧光型)。
如图2所示,照明装置12具备:底座14、光学构件15、框架16、LED17、LED基板18、导光板19、反射片20等。
底座14整体上呈向表侧开口的大致箱型,例如包括铝板、电镀锌钢板(SECC)等金属板。底座14具备:与液晶面板11等同样地俯视时呈大致矩形的底板14a;以及从该底板14a的周缘立起并包围底板14a的侧壁板14b。
在底座14的内侧收纳LED17、LED基板18、反射片20、导光板19、光学构件15等各种构件。此外,在底座14的外侧装配有未图示的控制基板或LED驱动基板等基板类。
在底座14内以覆盖底板14a的表面的方式铺设有反射片20。反射片(反射构件的一例)20是光反射性的片状构件,例如包括白色的发泡聚对苯二甲酸乙二醇酯(白色塑料片的一例)等。另外,在底座14内以载置于反射片20的形式收纳有导光板19。
导光板19的折射率与空气的折射率相比足够高且是透明的,包括光透射性优异的合成树脂材料(例如PMMA等丙烯酸系树脂、聚碳酸酯树脂等)。导光板19与液晶面板11等同样地包括俯视时呈大致矩形的板状构件,以表面19a与液晶面板11相对且里面(相反面)19b与反射片20相对的形式收纳在底座14内。
导光板19的表面19a为使光向液晶面板11侧出射的光出射面19a。光学构件15在支撑于框架16的状态下配置在光出射面19a与液晶面板11之间。另外,导光板19的一个长边侧端面19c为来自LED17的光所入射的光入射面19c。此外,将包含光入射面19c的导光板19的端部称为入射端部190。
导光板19的另一个长边侧端面19d、导光板19的2个短边侧端面19e、19f不与LED17和光源(LED17)相对,因此,有时将它们称为“光源非相对面”。另外,将包含光源非相对端面的导光板的端部191、192、193称为“光源非相对端部”。
另外,将与光入射面19c相邻且不与LED(光源)17相对的导光板19的短边侧端面19e、19f称为“光源非相对相邻端面”,有时将包含该光源非相对相邻端面的导光板19的端部192、193称为“光源非相对相邻端部”。
另外,有时将位于光入射面19c的相反侧的光源非相对端面(长边侧端面19d)称为“相反侧光源非相对端面”,将包含该相反侧光源非相对端面的导光板19的端部191称为“相反侧光源非相对端部”。
框架16整体上呈从表侧覆盖导光板19的外周端部的框状(边框状),从表侧组装到底座14的开口部分。框架16例如包括合成树脂,为了具有光反射性而涂成白色。框架16具备:框主体部161,其俯视时呈框状且其内周缘侧从表侧贴靠于收纳在底座14内的状态的导光板19的外周端部;以及立壁部162,其从该框主体部161向底座14的底板14a侧延伸,且收纳在底座14内。
框主体部161呈具有规定的宽度的框状,其内周缘侧与导光板19的外周端部重叠,且外周缘侧与底座14的侧壁板14b的上端部重叠。在框主体部161的内周缘侧的里面装配有包括聚氨酯泡沫等的弹性构件21。本实施方式的弹性构件21为黑色,具备遮光性。弹性构件21整体上呈框状(环状),从表侧抵接到导光板19的外周端部。
另外,框主体部161的内周缘侧的表面设定成比外周缘侧的表面低一阶,在该变低的部分载置有光学构件15的端部。此外,在框主体部161的内周缘侧的表面设有未图示的突起部,该突起部嵌入在光学构件15的端部设置的孔部,由此,光学构件15支撑于框主体部161。
立壁部162呈板状,从框主体部161的外周缘侧的里面向底座14的底板14a延伸且与导光板19的端面19c等相对。另外,立壁部162整体呈包围导光板19的周围的筒状。在这种立壁部162中的、与导光板19的一个长边侧端面19c相对的部分装配有安装了LED17的LED基板18。此外,装配有LED基板18的部分以外的其余部分以分别收到导光板19的端面与底座14的侧壁板14b之间的形式收纳于底座14内。
LED(光源的一个例子)17具备:作为发光源的芯片状的蓝色LED元件(蓝色发光元件);将该蓝色LED元件密封的透明的密封材料;以及收纳蓝色LED元件和密封材料的大致箱型的壳体部,LED(光源的一个例子)17构成为发出蓝色光。此外,蓝色LED元件例如是包括InGaN等的半导体,当被施加正向电压时出射蓝色光的波长区域(约420nm~约500nm)所包含的光(即,蓝色光)。此外,在本说明书中,有时将从LED17发出的光称为一次光。
图3是示意性地表示从表面侧观看的状态的LED17与导光板19的配置关系的俯视图。LED17是所谓的顶面发光型,表面安装在呈长条状的LED基板18的板面18a上。多个LED17以等间隔排列成一列的方式安装在LED基板18上。LED17以安装在LED基板18上的状态且以发光面17a与导光板19的一个长边侧端面(光入射面)19c相对的方式装配到框架16的立壁部162的状态收纳在底座14内。LED17向导光板19的光入射面19c出射光(蓝色光)。
光学构件15与液晶面板11等同样地俯视时呈横长的大致矩形。光学构件15以其外周端部从表侧载置于框架16的框主体部161的形式配置在导光板19的光出射面19a与液晶面板11的背面之间。光学构件15具备赋予规定的光学作用且使从导光板19出射的光向液晶面板11侧透射的功能。光学构件15包括相互层叠的多个片状的构件(光学片)。
作为构成光学构件15的具体构件(光学片),例如可举出扩散片、透镜片、反射型偏振片等。特别是,本实施方式的光学构件15作为必须的构件(光学片)具备含有量子点荧光体的荧光体片(波长转换构件的一例)150。光学构件15中的荧光体片150配置于最靠光出射面19a侧。
在此,说明荧光体片150。荧光体片150与液晶面板11等同样地俯视时呈大致矩形。荧光体片150具备使来自LED17的光的一部分在厚度方向上直接透射过并且吸收来自LED17的光的一部分而将该光转换为其它波长区域的光(二次光)后释放的功能。这种荧光体片150例如具备波长转换层、夹着该波长转换层的一对支撑层、层叠于各支撑层的外侧并夹着波长转换层和一对支撑层的一对阻挡层。
波长转换层含有:作为粘合剂树脂的丙烯酸系树脂;以及在该丙烯酸系树脂中以分散的状态混合的量子点荧光体(荧光体的一个例子)。丙烯酸系树脂是透明的,具有光透射性并且具备对支撑层的粘接性。支撑层是包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等聚酯系树脂的片状(膜状)构件。
量子点荧光体是具有优异的量子效率的荧光体,通过将电子/空穴或激子以三维空间全方位封闭在纳米尺寸(例如直径为2nm~10nm程度)的半导体晶体中,从而具有分立能级,通过改变其点的尺寸而能自由地选择发射光的峰值波长(发光色)等。
在本实施方式的情况下,在波长转换层中混合有发出绿色光(约500nm~约570nm的波长区域)的绿色量子点荧光体和发出红色光(约600nm~约780nm的波长区域)的红色量子点荧光体作为量子点荧光体。从绿色量子点荧光体和红色量子点荧光体发出的绿色光的发光光谱和红色光的发光光谱分别具有尖锐的波峰,由于它们的半值宽度窄,所以绿色光和红色光各自的纯度极高,它们的色域也变宽。
绿色量子点荧光体吸收来自LED17的光(蓝色光、一次光、激发光)而被激发,释放绿色光(约500nm~约570nm的波长区域)。即,绿色量子点荧光体具备将来自LED17的光(蓝色光、一次光、激发光)转换为波长区域不同的其它光(绿色光、二次光)的功能。
红色量子点荧光体吸收来自LED17的光(蓝色光、一次光、激发光)而被激发,释放红色光(约600nm~约780nm的波长区域)。即,红色量子点荧光体具备将来自LED17的光(蓝色光、一次光、激发光)转换为波长区域不同的其它光(红色光、二次光)的功能。
量子点荧光体所使用的材料可举出将可成为2价阳离子的Zn、Cd、Pb等与可成为2价阴离子的O、S、Se、Te等组合后的材料(例如硒化镉(CdCe)、硫化锌(ZnS)等)、将可成为3价阳离子的Ga、In等与可成为3价阴离子的P、As、Sb等组合后的材料(例如磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)等)、以及黄铜矿型化合物(CuInSe2等)等。在本实施方式中,使用CdSe作为量子点荧光体的材料的一例。
在本实施方式中,量子点荧光体(绿色量子点荧光体和红色量子点荧光体)以成为大致均匀的方式分散混合到构成波长转换层的丙烯酸系树脂中。此外,在波长转换层中也可以包含散射剂等其它成分。
阻挡层包括氧化铝、氧化硅等的金属氧化物膜,具备保护波长转换层中的量子点荧光体不与湿气(水分)、氧等接触的功能。阻挡层例如使用真空蒸镀法形成在支撑层上。
图4是示意性地表示从里面侧观看的状态的LED17与导光板19的配置关系的俯视图。如图4所示,在导光板19的里面(相反面)19b形成有光反射散射图案220。
光反射散射图案220具备使入射到导光板19内的光反射或者散射而朝向光出射面19a侧立起的功能。光反射散射图案220包括各自具有光反射性和散射性的多个点部22的集合。多个点部22在导光板19的里面(相反面)19b上呈规定的图案并且以面状扩展。此外,各个点部22在俯视时呈圆形。
本实施方式的多个点部22具备:多个补色点部22a,其设置在导光板19的各端部190、191、192、193侧,并且吸收来自LED17的一次光(蓝色光),呈现与一次光(蓝色光)所呈现的基准色(蓝色)为补色的关系的颜色(黄色);以及多个白色点部22b,其配置在比补色点部22a靠中央侧并且呈现白色。
本实施方式的点部22是将在作为基底的树脂中添加着色剂等而成的涂料形成为膜状的构成(即,涂膜)。点部22利用丝网印刷、喷墨印刷等公知的印刷技术等适当地形成在导光板19的里面19b。作为上述着色剂,利用与目标颜色相应的颜料、染料等。
此外,在补色点部22a中,作为着色剂,利用吸收来自LED17的一次光(蓝色光)而呈现(反射)与一次光(蓝色光)所呈现的基准色(蓝色)为补色的关系的颜色(黄色)的黄色着色剂(补色着色剂的一个例子)。作为黄色着色剂,利用黄色颜料、黄色染料、黄色荧光体等。另外,在白色点部22b中,作为着色剂,利用白色颜料、白色染料等。
光反射散射图案220设定为所形成的每单位面积的密度根据导光板19的里面(相反面)19b的各位置而不同。例如,如图4所示,光反射散射图案220设定为里面(相反面)19b上的每单位面积的密度随着从光入射面19c向相反侧光源非相对端面19d侧远离而逐渐变高。
如图4所示,里面19b中的光入射面19c附近的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积S1的密度设定得较低,另外,相反侧光源非相对端面19d附近的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积S3的密度设定得较高。并且,里面19b中的光入射面19c与相反侧光源非相对端面19d之间的位置的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积S2的密度设定得比每单位面积S1的密度高并且比每单位面积S3的密度低。
另外,光反射散射图案220设定为里面(相反面)19b上的每单位面积的密度在不与LED(光源)17相对的导光板19的端面(光源非相对端面)19d、19e、19f侧高于光入射面19c侧。如图4所示,里面19b中的与光入射面19c相邻的一个光源非相对端面(即,光源非相对相邻端面)19e附近的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积S4的密度与上述每单位面积S1的密度相比设定得较高。另外,里面19b中的与光入射面19c相邻的另一个光源非相对端面(即,光源非相对相邻端面)19f附近的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积S5的密度与上述每单位面积S1的密度相比设定得较高。
另外,如上所述,里面19b中的相反侧光源非相对端面19d附近的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积S3的密度设定得比上述每单位面积S1的密度高。
此外,里面19b上的每单位面积的光反射散射图案220的密度(疏密)能通过适当地设定点部的大小、个数等而进行调节。
图5是将LED17附近放大的液晶显示装置10的放大截面图,图6是将光源非相对相邻端部192附近放大的液晶显示装置10的放大截面图。此外,图6示出与图3的B-B线对应的部分的截面图。
在LED(光源)17的附近(即,光入射面19c的附近),大量存在从LED17发出的光。因此,在光入射面19c的附近,即使将所形成的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积的密度降低,也能使足够的量的光从导光板19内朝向光出射面19a侧立起。
而另一方面,随着从LED(光源)17侧向其相反侧(相反侧光源非相对端面19d侧)远离,由LED17向导光板19内供应的光的量具有与光入射面19c侧、里面19b的中央侧相比变少的倾向。另外,即使在与光入射面19c相邻的各光源非相对相邻端面19e、19f的附近,由LED17向导光板19内供应的光的量也具有与光入射面19c侧、里面19b的中央侧相比变少的倾向。因此,在这种部位,通过将所形成的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积的密度提高,使足够的量的光从导光板19内朝向光出射面19a侧立起。
此外,在本实施方式的情况下,在导光板19的里面19b中的相反侧光源非相对端面19d的附近形成的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积的密度高于在导光板19的里面19b中的光源非相对相邻端面19e、19f的附近形成的点部22(光反射散射图案220)的每单位面积的密度。但是,如后所述,补色点部22a的每单位面积的密度在光源非相对相邻端面19e、19f的附近高于相反侧光源非相对端面19d的附近。
如图4所示,光反射散射图案220中的多个补色点部22a呈包围多个白色点部22b的框状。
另外,在光反射散射图案220中,多个补色点部22a以沿着导光板19的各端部190、191、192、193的方式形成在里面19b上。即,补色点部22a以沿着导光板19的各边延伸的方向的形式形成在里面19b上。
在本实施方式的情况下,形成于各光源非相对相邻端部192、193的补色点部22a设定为每单位面积的密度高于形成于相反侧光源非相对端部191、入射端部190的补色点部22a的每单位面积的密度。另外,形成于相反侧光源非相对端部191的补色点部22a设定为每单位面积的密度高于形成于入射端部190的补色点部22a的每单位面积的密度。
当入射到导光板19的光入射面19c的光(一次光、蓝色光)照到补色点部22a时,该光的一部分会被呈现黄色的补色点部22a吸收,而其余的光会被补色点部22a反射或者散射等。此外,当由荧光体片150进行波长转换后的二次光(绿色光、红色光)照到补色点部22a时,会被补色点部22a反射或者散射等。
而另一方面,当入射到导光板19的光入射面19c的光(一次光、蓝色光)、或者进行波长转换后的二次光(绿色光、红色光)照到白色点部22b时,该光会被白色点部22b反射或者散射等。
在以上的照明装置12中,当向各LED17供应电力时,各LED17点亮,由各LED17出射的光(一次光、蓝色光)通过光入射面19c入射到导光板19内。
入射到导光板19内的光在导光板19内反复反射并且传播。在导光板19内传播时,照到里面19b的光反射散射图案220(点部22)的光朝向光出射面19a立起,然后从光出射面19a供应给荧光体片150。
在荧光体片150中,如上所述,虽然一部分蓝色光直接作为蓝色光透射过,但是其它一部分蓝色光被进行波长转换而作为黄色光释放。由荧光体片150出射的光(蓝色光、黄色光)照到层叠于荧光体片150的其它光学构件(光学片)15、配置在导光板19的里面19b侧的反射片20等,而反复进行多次逆反射,并多次经过荧光体片150后,最终从光学构件15作为以面状扩展的光(面状光)向液晶面板11的背面出射。
图3示出从光出射面19a侧观看的状态的导光板19。从呈矩形的光出射面19a中的与光入射面19c相邻的2个短边侧端面(光源非相对相邻端面)19e、19f附近的各区域R1、R2出射的光与光出射面19a的中央侧的区域相比,特别是逆反射的次数变少。
在光出射面19a中的中央侧的区域,主要由以列状排列的多个LED17中的配置在中央侧的多个LED17供应光。而另一方面,存在于光出射面19a的左右两侧的区域R1、R2由以列状排列的多个LED17中的配置在其端侧的LED17供应光。
由各LED17出射的光具有以某程度的角度扩展的取向分布,直行性高。因此,来自配置在LED基板18的中央侧的各LED17的光难以供应给导光板19的两端侧(与光入射面19c相邻的光源非相对相邻端面19e、19f侧)。
此外,在图3中,沿着光出射面19a的周端部示出的矩形的区域(单点划线)130表示框架16的内周边(框主体部161的内周边、外框13的内周边)的位置。由导光板19的光出射面19a出射的光中的实际上供应给液晶面板11的光(即,由照明装置12出射的光)是经过框架16的内周边的内侧的光。因此,在俯视照明装置12的光出射侧时,被区域130和区域R1包围的区域R11以及被区域130和区域R2包围的区域R22主要是与中央侧相比逆反射的次数少的光出射的部分。
此外,虽然与上述区域R1、R2(区域R11、R22)相比范围相当窄,但是从光出射面19a中的沿着相反侧光源非相对端面19d的部分和沿着光入射面19c的部分出射的光的逆反射的次数也少。
于是,在本实施方式中,以俯视时至少与逆反射的次数少的光出射的部分重叠的方式,在导光板19的里面19b配置光反射散射图案220的补色点部22a。
在俯视导光板19时,呈现黄色的补色点部22a以收在各区域R1、R2内的方式配置。即,在俯视导光板19时,以与比上述各区域R11、R22大的各区域R1、R2重叠的方式形成有补色点部22a。
另外,呈现黄色的补色点部22a以与沿着相反侧光源非相对端面19d的部分和沿着光入射面19c的部分分别重叠的方式形成在导光板19的里面19b。
如果反射散射图案220全部由光白色点部22b构成,则当由各LED17供应光时,会从导光板19的各区域R11、R22出射蓝色光的存在比率高于中央侧的光。在该情况下,在液晶面板11的显示面上,两端部分(与区域R11、R22对应的部分)成为比中央侧带有蓝色感的状态。
另外,虽然与上述区域R1、R2(区域R11、R22)相比范围相当窄,但是沿着相反侧光源非相对端面19d的部分和沿着光入射面19c的部分也同样会出射蓝色光的存在比率高于中央侧的光。
在本实施方式的照明装置12中,如上述那样,将吸收一次光(蓝色光)的补色点部22a和白色点部22b呈规定的配置图案的光反射散射图案220形成在导光板19的里面19b,由此,补色点部22a能适当地吸收一次光(蓝色光),而能提高光出射面19a的各区域R11、R22(R1、R2)等中的呈现与蓝色为补色的关系的黄色的光(补色光)的存在比率,降低蓝色的光(蓝色光)的存在比率。
其结果是,从照明装置12的两端侧与中央侧同样地出射带有白色感的光。即,在照明装置12中,能抑制以面状扩展的出射光(面状光)在端侧(光源非相对相邻端部192、193侧等)比中央侧按LED17的一次光的色彩(蓝色)着色。
<实施方式2>
接着,参照图7等说明本发明的实施方式2。在本实施方式中,说明用光反射散射图案220A代替实施方式1的光反射散射图案220的照明装置。此外,本实施方式的照明装置的基本构成与上述实施方式1是同样的。因此,对与实施方式1相同的构成标注与实施方式1相同的附图标记,省略其详细说明。
图7是示意性地表示实施方式2的照明装置中利用的从里面侧观看的状态的LED17与导光板19A的配置关系的俯视图。本实施方式的导光板19A虽然在形成于里面(相反面)19b的光反射散射图案220A上与上述实施方式1的导光板19不同,但除此以外的构成是相同的。
如图7所示,光反射散射图案220A与实施方式1同样具备多个点部22A,多个点部22A具有呈现黄色的多个补色点部22Aa和呈现白色的白色点部22Ab。此外,形成在里面19b的点部22A本身的配置图案(每单位面积的密度)与实施方式1是同样的。
补色点部22Aa与实施方式1同样,沿着导光板19A的各端部190、191、192、193以排列成框状的形式设置在里面19b。并且,在排列成框状的补色点部22Aa的内侧,配置有多个白色点部22Ab。
但是,本实施方式的补色点部22Aa设定为随着从里面(相反面)19b的各端侧去往中央侧而与基准色(蓝色)为补色的关系的颜色(黄色)逐渐变淡。如图7所示,补色点部22Aa具备:外侧补色点部22Aa1,其以沿着里面19b的外缘的方式配置为框状,各自呈现比较浓的黄色;以及内侧补色点部22Aa2,其配置在比外侧补色点部22Aa1靠中央侧,呈包围白色点部22Ab的框状,各自呈现比较淡的黄色。
如上所述,如果光反射散射图案220A全部由白色点部22Ab构成,则从导光板19A的各区域R11、R22(实施方式1的导光板19,参照图3)会出射蓝色光的存在比率高于中央侧的光。并且,具有随着接近导光板19A的各端侧而蓝色光的存在比率更高的倾向。即,在液晶面板11的显示面上,成为两端部分(与区域R11、R22对应的部分)特别是最端侧更带有蓝色感的状态。
因此,如本实施方式所示,当设定为随着从里面(相反面)19b的各端侧去往中央侧而补色点部22Aa的颜色(黄色)逐渐变淡时,能根据蓝色光的存在比率来控制补色点部22Aa对一次光(蓝色光)的吸收效率。在由具备这种导光板19A的照明装置出射的以面状扩展的出射光(面状光)中,也能抑制端侧(光源非相对相邻端部192、193侧等)比中央侧按LED17的一次光的色彩(蓝色)着色。
<其它实施方式>
本发明不限于通过上述记载和附图说明的实施方式,例如如下所示的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
(1)在上述实施方式中,将导光板的各端面中的1个长边侧端面设定为光入射面,但本发明不限于此,例如也可以将2个长边侧端面设为光入射面,还可以将1个或2个短边侧端面设为光入射面。
(2)在上述实施方式中,构成光反射散射图案的各点部俯视时呈圆形,但是本发明不限于此,也可以是多边形、椭圆形、不规则的形状等其它形状。
(3)在上述实施方式中,补色点部设定为整个呈现与一次光所呈现的基准色(蓝色光)为补色的关系的颜色(黄色),但是本发明不限于此,也可以是点部的一部分呈现与上述基准色(蓝色光)为补色的关系的颜色(黄色),其余的部分呈现白色。
例如,如图8所示的变形例1的补色点部22Ba所示,也可以设定为在中心侧具有呈现白色的部分,包围其周围的圆环状的部分呈现与上述基准色(蓝色光)为补色的关系的颜色(黄色)。另外,如图9所示的变形例2的补色点部22Ca所示,也可以将2个半圆部分中的一个半圆部分设为白色,将另一个半圆部分设为与上述基准色(蓝色光)为补色的关系的颜色(黄色)。另外,如图10所示的变形例3的补色点部22Da所示,也可以将四等分的部分中的一个部分(1/4部分)设为白色,将其余的部分(3/4)设为与上述基准色(蓝色光)为补色的关系的颜色(黄色)。这样,对于补色点部,可以调节每单位面积的补色点部的密度,使得部分地呈现与上述基准色(蓝色光)为补色的关系的颜色(黄色)。
(3)上述实施方式中,构成光反射散射图案的多个点部中的白色点部均构成为配置在比补色点部靠导光板的中央侧,但是只要不损害本发明的目的,也可以在相邻的补色点部之间配置白色点部。图11是示出其它实施方式的光反射散射图案的一部分的图。如图11所示,在相邻的补色点部22Ea之间,配置有白色点部Eb。这样,可以通过配置点部22E来调节每单位面积的补色点部22Ea的密度。
(4)上述实施方式中,构成光反射散射图案的点部是由包含规定的着色剂的涂膜形成的,但是只要不损害本发明的目的,也可以利用其它构成的点部。例如,图12所示的点部22F包括在导光板19F的里面(相反面)19b通过所谓压花加工形成的点状的凹部23。并且,这种情况下的补色点部22Fa包括在凹部23的内面涂敷有吸收一次光且呈现与一次光所呈现的基准色为补色的关系的颜色(黄色)的涂料(涂膜)24的点部。此外,这种情况下的白色点部仅由凹部23构成。这样,点部22F可以由凹部23形成。
(5)在上述各实施方式中,示出了使用发出蓝色的单色光的LED作为出射一次光的光源的情况,但是作为光源也能使用发出蓝色以外的颜色的光的LED。例如,能使用发出品红色的光作为一次光的LED。在这种情况下,如果使用绿色荧光体作为荧光体片(波长转换构件)所含有的荧光体,则能使照明装置的出射光白色化。并且,在该情况下,补色点部设定为呈现绿色。
(6)除了上述(5)以外,还能使用发出紫色的光作为一次光的LED作为光源。在这种情况下,如果按规定的含有比率使用黄色荧光体和绿色荧光体作为荧光体片(波长转换构件)所含有的荧光体,则能使照明装置的出射光白色化。并且,在该情况下,补色点部能设定为呈现与紫色为补色的关系的颜色。
(7)除了上述(5)、(6)以外,还能使用发出青色的光作为一次光的LED作为光源。在这种情况下,如果使用红色荧光体作为荧光体片(波长转换构件)所含有的荧光体,则能使照明装置的出射光白色化。并且,在该情况下,补色点部能设定为呈现与青色为补色的关系的颜色(红色)。
(8)能适当地变更构成光学构件的构件(光学片)的种类、层叠顺序等。
(9)能适当地变更荧光体片(波长转换构件)所构成的层的种类、层叠顺序等。
(10)作为荧光体片(波长转换构件)所包含的荧光体使用的量子点荧光体既可以是核/壳型,也可以是将内部组成设为单一组成的核型量子点荧光体。
(11)在上述各实施方式中,在荧光体片(波长转换构件)中含有量子点荧光体作为荧光体,但在其它实施方式中,也可以设为在荧光体片(波长转换构件)中含有其它种类的荧光体。例如作为荧光体片(波长转换构件)中含有的荧光体,能使用硫化物荧光体,具体地,能使用SrGa2S4:Eu2+作为绿色荧光体,使用(Ca,Sr,Ba)S:Eu2+作为红色荧光体。
(12)除了上述(11)以外,能将荧光体片(波长转换构件)中含有的绿色用荧光体设为(Ca,Sr,Ba)3SiO4:Eu2+、β-SiAlON:Eu2+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+等。另外,能将荧光体片(波长转换构件)中含有的红色用荧光体设为(Ca,Sr,Ba)2SiO5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+等。而且,能将荧光体片(波长转换构件)中含有的黄色用荧光体设为(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12:Ce3+(通称YAG:Ce3+)、α-SiAlON:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)3SiO4:Eu2+等。除此以外,还能使用双氟化物荧光体(锰活化硅氟化钾(K2TiF6)等)作为荧光体片(波长转换构件)中含有的荧光体。
(13)除了上述(11)、(12)以外,作为荧光体片(波长转换构件)中含有的荧光体,还能使用有机荧光体。作为有机荧光体,例如能使用以三唑或恶二唑为基本骨架的低分子有机荧光体。
(14)除了上述(11)、(12)、(13)以外,作为荧光体片(波长转换构件)中含有的荧光体,还能使用通过经由修整光子(dressed photon;近场光)的能量移动来进行波长转换的荧光体。作为这种荧光体,具体地,优选使用在直径为3nm~5nm(优选为4nm程度)的氧化锌量子点(ZnO-QD)中使DCM色素分散、混合后的构成的荧光体。
(15)除了上述各实施方式以外,还能适当地变更LED的发光光谱(峰值波长的数值、波峰的半值宽度的数值等)和荧光体层中包含的荧光体的发光光谱(峰值波长的数值、波峰的半值宽度的数值等)。
(16)在上述各实施方式中,示出了作为构成LED的LED元件的材料使用了InGaN的情况,但作为其它LED元件的材料,还能使用例如GaN、AlGaN、GaP、ZnSe、ZnO、AlGaInP等。
(17)在上述各实施方式中,例示了底座14由金属制成的情况,但也能将底座设为由合成树脂制成。
(18)在上述各实施方式中,示出了作为光源使用了LED的情况,但也能使用有机EL等其它光源。
(19)在上述各实施方式中,例示了液晶面板和底座设为使其短边方向与铅垂方向一致的纵置状态的构成,但液晶面板和底座设为使其长边方向与铅垂方向一致的纵置状态的构成也包含在本发明中。
(20)在上述各实施方式中,作为液晶显示装置的开关元件使用了TFT,但也能应用于使用了TFT以外的开关元件(例如薄膜二极管(TFD))的液晶显示装置,除了能应用于进行彩色显示的液晶显示装置以外,也能应用于进行黑白显示的液晶显示装置。
(21)在上述各实施方式中,例示了透射型液晶显示装置,但除此以外在反射型液晶显示装置或半透射型液晶显示装置中也能应用本发明。
(22)在上述各实施方式中,例示了作为显示面板使用了液晶面板的液晶显示装置,但也能在使用了其它种类的显示面板的显示装置中应用本发明。
(23)在上述各实施方式中,例示了具备调谐器的电视接收装置,但也能在不具备调谐器的显示装置中应用本发明。具体地,也能在作为电子广告牌(数字标牌)或电子黑板使用的液晶显示装置中应用本发明。
(24)在上述各实施方式中,从照明装置出射的面状光设定为白色,但本发明不限于此。例如也可以将照明装置构成为出射用红色、橙色等暖色或其它颜色调色后的面状光。
附图标记说明
10...液晶显示装置(显示装置);12...照明装置(背光源装置);13...外框;14...底座;15...光学构件;150...荧光体片(波长转换构件);16...框架;17...LED(光源);18...LED基板;19...导光板;19a...光出射面;19b...里面;19c...光入射面;20...反射片(反射构件);21...弹性构件;220...光反射散射图案;22...点部;22a...补色点部;22b...白色点部。

Claims (16)

1.一种照明装置,其特征在于,具备:
光源,其出射规定的波长区域所包含的一次光;
导光板,其具有:光入射面,其与上述光源相对,并且入射来自上述光源的上述一次光;光出射面,其使从上述光入射面入射的上述一次光出射;相反面,其配置在上述光出射面的相反侧;以及光反射散射图案,其包括具有光反射性和光散射性并且以面状扩展的状态形成在上述相反面的多个点部的集合,具有多个上述点部中的多个补色点部和多个白色点部,多个上述补色点部设置在上述相反面的端部侧并且吸收上述一次光而呈现与上述一次光所呈现的基准色为补色的关系的颜色,多个上述白色点部配置在比上述补色点部靠中央侧并且呈现白色;以及
波长转换构件,其含有被上述一次光激发而释放与上述波长区域不同的其它波长区域所包含的二次光的荧光体,以覆盖上述光出射面的方式配置,使上述一次光的一部分透射过而出射面状光。
2.根据权利要求1所述的照明装置,
上述光反射散射图案设定为上述相反面上的每单位面积的密度随着远离上述光入射面而逐渐变高。
3.根据权利要求1所述的照明装置,
上述光反射散射图案设定为上述相反面上的每单位面积的密度在包括不与上述光源相对的上述导光板的端面的光源非相对端面侧高于上述光入射面侧。
4.根据权利要求2所述的照明装置,
上述光反射散射图案设定为上述相反面上的每单位面积的密度在包括不与上述光源相对的上述导光板的端面的光源非相对端面侧高于上述光入射面侧。
5.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
多个上述补色点部设定为随着从上述相反面的端侧去往中央侧而与上述基准色为补色的关系的颜色逐渐变淡。
6.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
多个上述补色点部以沿着上述导光板的端部的方式设置于上述相反面。
7.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
多个上述补色点部以沿着包含与上述光入射面相邻而不与上述光源相对的光源非相对相邻端面的光源非相对相邻端部的方式设置于上述相反面。
8.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
多个上述补色点部呈包围多个上述白色点部的框状。
9.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
上述补色点部设定为整个或者部分地呈现与上述基准色为补色的关系的颜色。
10.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
构成上述光反射散射图案的上述点部包含含有着色剂的涂膜,
上述补色点部包含补色着色剂作为上述着色剂,上述补色着色剂吸收上述一次光而呈现与上述一次光所呈现的基准色为补色的关系的颜色。
11.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
构成上述光反射散射图案的上述点部包括形成于上述导光板的上述相反面的点状的凹部,上述补色点部包括在上述凹部涂敷有吸收上述一次光而呈现与上述一次光所呈现的基准色为补色的关系的颜色的涂料的点部。
12.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
上述一次光是蓝色光,
上述波长转换构件至少含有绿色荧光体和红色荧光体作为上述荧光体,上述绿色荧光体被作为上述一次光的上述蓝色光激发而释放绿色光作为上述二次光,上述红色荧光体被作为上述一次光的上述蓝色光激发而释放红色光作为上述二次光,上述补色点部呈现黄色。
13.根据权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的照明装置,
具备以覆盖上述波长转换构件的方式配置的反射型偏振构件。
14.一种显示装置,其特征在于,具备:
权利要求1至权利要求13中的任意一项所述的照明装置;以及显示面板,其利用来自上述照明装置的光显示图像。
15.根据权利要求14所述的显示装置,
上述显示面板包括液晶面板。
16.一种电视接收装置,其特征在于,
具备权利要求14或权利要求15所述的显示装置。
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