JP2005243347A - 発光装置及びこれを用いた表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発光色が異なる複数の光源101〜103を有する照明ユニット100の端部、及び照明ユニット100間に、照明ユニット100の有する各光源101〜103の光を混合して得られる発光色と同じ発光色を有する光源104を配置することで、照明ユニット100の当該領域における色ムラを抑制することができる。
【選択図】 図1
Description
SID DIGEST 03 PAGE1259〜1261
発光色が異なる複数の光源から発せられる光を混合し、これを照明光とすると、混合用の部材を追加する必要があり、混合用の部材を配置するための空間が必要となって、発光装置およびディスプレイの小型化,薄型化が困難である。
また、混合用の部材と出射用の部材とを接続する手段も必要であり、接続部分において光の損失が生じてしまい、光の利用効率が悪くなる。さらに、発光装置の端部では、最端部に配置される光源の発光が強く影響されるため、混合領域を設けたとしても色ムラの発生を十分に抑制することができないという課題がある。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る発光装置の模式図である。本実施形態に係る発光装置は、1つの照明ユニット100により構成されている。
照明ユニット100は、赤色、緑色及び青色に発光する各光源を少なくとも1つずつ含むように、赤色光源101を2つ、緑色光源102を2つ、青色光源103を2つ、白色光源104を4つ備えた構成になっており、照明ユニット100の発光色を白色としている。
なお、白色光源としては、例えば、紫外光によって赤色・緑色・青色の蛍光体を励起して白色を発光するものや、青色光によって黄色の蛍光体を励起して白色を発光するもので構成することができる。
すなわち、赤色光源101、緑色光源102、青色光源103は直線A1上に互いに一定の間隔で、照明ユニット100の中央部に配列されている。
また、青色光源103、赤色光源101、緑色光源102は直線A2上に互いに一定の間隔で、照明ユニット100の中央部に配列されている。
ここで、「一定の間隔」は等間隔の他、ほぼ等間隔を含む意味である。
直線A1と直線A2とは、中心O1を通り、かつ、互いに直交する直線A3,A4のうち、直線A4と平行にし、かつ、直線A4の両側に互いに等距離だけ離間している。
「照明ユニット100の端部」は、本実施形態においては、中心O1に対して互いに90度異なる4つの方向における端部を意味している。本実施形態においては、直線A3の延出方向と直線A4の延出方向であるが、これらの方向に限るものではない。
また、「端部」は、照明ユニット100の「辺縁部」,「縁部」「縁端部」などと同義であり、さらには、上記した照明ユニット100の中央部の外方と言い換えることもできる。
従って、照明ユニット100の端部に配置される光源の発光色を、照明ユニット100の所望の発光色である白色とすることで、色ムラを低減することができる。
次に、本発明の第2の実施形態に係る発光装置について、図2を参照して説明する。図2は、本発明の第2の実施形態に係る発光装置の模式図である。
第2の実施形態に係る発光装置は、1つの照明ユニット110により構成されている。
照明ユニット110は、赤色光源101を3つ、緑色光源102を3つ、青色光源103を3つ、白色光源104を2つ備えており、照明ユニット110の発光色を白色としている。
直線B2は、上記の直線B1と所要の間隔をもって平行になっており、その直線B2上には、赤色光源101、青色光源103及び緑色光源102が互いに一定の間隔で配列されている。
直線B3は、上記の直線B1と所要の間隔をもって平行になっており、その直線B3上には、緑色光源102、赤色光源101及び青色光源103が、互いに一定の間隔で配列されている。
本実施形態においては、白色光源104を、直線B1上の両端部に配置している。
上記した配列により、各色光源から発せられる光が混合し易くし、所望とする発光色である白色の照明光を得ることができる。
しかし、照明ユニット110の端部に側壁105を配置しているので、側壁105へ向かう光は側壁105によって反射される。側壁105に最も多く反射される光を発する光源は、側壁105に最も近くに配置されている光源であり、側壁105に反射された光と最も混合する光を発する光源も側壁105に最近傍である光源である。
従って、照明ユニット110の照明光の端部は、側壁105に最も近い光源の発光色に偏った発光色となるため、側壁105に最も近い光源、すなわち、照明ユニット110の端部の光源の発光色を、照明ユニット110の所望の発光色である白色とすることで、色ムラを低減することができる。
なお、本実施形態では側壁105を方形として説明したが、例えば他の多角形,円形等としてもよく、また、光源を囲繞することなく部分的に側壁を形成してもよい。
さらに、この実施形態においては、1つの照明ユニット110を囲繞する側壁を形成した例について示したが、複数の照明ユニット110を単一の側壁により囲繞してもよい。
次に、本発明の第3の実施形態に係る発光装置について、図3を参照して説明する。図3は、本発明の第3の実施形態に係る発光装置の模式図である。
第3の実施形態に係る発光装置120は、2つの照明ユニット130により構成されている。
各照明ユニット130は、赤色光源101を1つ、緑色光源102を2つ、青色光源103を1つ備えた構成になっており、照明ユニット130の発光色を白色としている。
各照明ユニット130は、互いに所要の間隔W3をもって配置されており、2つの照明ユニット130の間に、白色光源104を1つ配置している。なお、2つの照明ユニット130の間には、複数の光源を配置することができるが、この場合、少なくとも1つの光源の発色光を白色とする。
2つの照明ユニット130の間に配置された白色光源104は、直線C1上に配置されており、間隔W3の中央、換言すると、一方の照明ユニット130の緑色光源102と、他方の照明ユニット130の赤色光源101との間を等分する位置に配置されている。
なお、直線C1上に配列されている光源は、隣り合う光源の発光色が、同じ発光色とならないように配列されていることは、上述した各実施形態の場合と同様である。
従って、照明ユニットに設けられた複数の発光色の光源の配列を工夫したとしても、照明ユニットの間に空間が生じているため、2つの照明ユニットを合わせた全部の光源を等間隔に配置することが困難である。また、2つの照明ユニット間の空間を考慮して、照明ユニットの光源を配置する場合、光源間の距離が大きくなり、同じ領域に配置する光源数が減少して輝度が低下してしまう。
すなわち、図3において白色光源104が配置されていない場合、2つの照明ユニット130の間の発光色は、緑色光源と赤色光源の影響が強くなり、色ムラが発生してしまう。
従って、2つの照明ユニット130の間に配置された光源の発光色を、照明ユニット130の所望の発光色である白色とすることで、色ムラを低減させている。
次に、本発明の第4の実施形態に係る発光装置について、図4を参照して説明する。図4は、本発明の第4の実施形態に係る発光装置の模式図である。
第4の実施形態に係る発光装置は、1つの照明ユニット140により構成されている。
照明ユニット140は、白色光源104、緑色光源102、青色光源103、緑色光源102、赤色光源101、緑色光源102、青色光源103、緑色光源102、赤色光源101、緑色光源102及び白色光源104が、直線D1上に互いに一定の間隔をもって配列されており、照明ユニット140の発光色を白色としている。
直線D1上に配列されている光源は、隣り合う光源の発光色が、同じ発光色とならないように配列されているとともに、光源配列の両端部に、白色光源104を配置している。
換言すると、直線E1上に配列されている光源は、隣り合う光源の発光色が、同じ発光色とならないように配列されているとともに、光源配列の両端部に白色光源104を配置している。
図5から明らかなように、照明ユニット150,160の各中央部では、光源の発光色が赤色・緑色・青色の繰り返し配置になっているため、測定点の中央部でも色度に大きな違いは無い。
しかし、照明ユニット150,160の異なる位置、すなわち、光源の発光色が白色である端部では、色度の測定結果に大きな違いがある。照明ユニット150での測定点両端部の色度は、その両端部に配置した光源の発光色が白色であるため、照明ユニット150の照明光が白色となる中央部の各光源からの混色光の色度に大きな差が無く、均一な白色光が得られている。
これに対して、照明ユニット160での測定点両端部での色度は、その端部に配置された光源の発光色が、照明光の発光色である白色となる中央部の各光源からの混色光と異なるため、測定点中央部の色度と異なり、色ムラとなってしまう。
仮に、赤色・緑色・青色の順ではなく、緑色の発光色を有する光源を端部に配置したとしても、今度は、測定点両端部でy2の値が大きく変化してしまうのは明らかである。
従って、照明ユニットが備える光源の端部を白色にすることで、色ムラの低減された均一な白色光を得ることができる。また、本実施形態では、両最端部に白色光源104を配置しているので、片側の端部だけに白色光源104を配置した場合に比較して、色ムラを低減させる効果が大きい。
次に、本発明の第5の実施形態に係る発光装置について、図8を参照して説明する。図8は、本発明の第5の実施形態に係る発光装置の模式図である。
第5の実施形態に係る発光装置170は、1つの照明ユニット180と、発光色変換部材190とを有して構成されている。
照明ユニット180は、白色光源104、青色光源103、赤色光源101、青色光源103、赤色光源101及び白色光源104が、直線G1上に互いに一定の間隔をもって順次配列されており、当該照明ユニット180から発せられる照明光は白色としている。すなわち、本実施形態においては、緑色光源102を配置していない。
直線G1上に配列されている各光源は、隣り合う光源の発光色が、同じ発光色とならないように配列されているとともに、両端部に、白色光源104を配置していることは前述したとおりである。
具体的には、青色の光を緑色の光に変化する機能を有するものであり、本実施形態においては、有機蛍光体膜190aを透明フィルム190bの光源側に積層形成しているものである。
なお、青色の光を緑色の光に変換する割合は、有機蛍光体膜190aの膜厚みを薄く又は厚くするだけで容易に調整することができる。
本実施形態では、発光色変換部材に有機蛍光体を用いて説明したが、無機蛍光体等の他の材料により形成してもよい。
また、発光装置が複数の照明ユニットを有する場合、各照明ユニットそれぞれに発光色変換部材を設置しても、各照明ユニットに共通の単一の発光色変換部材を設置してもよい。
また、発色光変換部材が青色光源の上部にだけ配置されるようにしてもよい。さらに、照明ユニットの各光源を1次元に配置したが、2次元に配置した場合でも同様の効果が得られる。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、発光装置210の発光面に、液晶パネル200を配置した構成のものである。
発光装置210は、1つの照明ユニットにより構成されており、当該照明ユニットから発せられる照明光は白色である。
また、照明ユニットの端部に配置される光源の発光色は、照明ユニットの所望の発光色である白色である。なお、図示していないが、発光装置210と液晶パネル200の間に、拡散シートやプリズムシートといった光学シートを配置するようにしてもよい。
従って、液晶パネル200を通して表示される画像も、色ムラの低減された良質な表示を行なうことができる。また、照明ユニットが備える光源の発光色が複数種であるため、色純度が高い表示が可能であるとともに、照明光の色味を容易に調整することができる。
100 照明ユニット
110 照明ユニット
120 発光装置
130 照明ユニット
140 照明ユニット
150 照明ユニット
160 照明ユニット
170 発光装置
180 照明ユニット
190 発光色変換部材
200 液晶パネル
210 発光装置
Claims (9)
- 発光色が異なる複数の光源を備え、前記複数の光源から発せられた光を混合して出射する照明ユニットを少なくとも1つ有する発光装置であって、
発光色が前記照明ユニットの発光色である光源を、前記光源ユニットの端部に少なくとも1つ配置していることを特徴とする発光装置。 - 発光色が異なる複数の光源を備え、前記複数の光源から発せられた光を混合して出射する照明ユニットを複数有する発光装置であって、
発光色が前記照明ユニットの発光色である光源を、隣接する2つの前記照明ユニットの間に少なくとも1つ配置していることを特徴とする発光装置。 - 発光色が異なる複数の光源を備え、前記複数の光源から発せられた光を混合して出射する照明ユニットを複数有する発光装置であって、
発光色が前記照明ユニットの発光色である光源を、前記光源ユニットの端部と、隣接する2つの前記照明ユニットの間とに配置していることを特徴とする発光装置。 - 前記複数の光源は、赤色、緑色及び青色に発光する各光源を少なくとも1つずつ含んでいることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。
- 前記光源から発せられる光のうち、一種類の発光色を他の色へ変換する発光色変換部材を備えていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の発光装置。
- 前記複数の光源は、青色に発光する光源を少なくとも1つ含み、前記発光色変換部材が、青色の光により励起され、緑色を発する蛍光体であることを特徴とする請求項5に記載の発光装置。
- 前記照明ユニットに設けた複数の光源を、互いに一定の間隔で直線的に配列していることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の発光装置。
- 前記光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の発光装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の発光装置を用いていることを特徴とする表示装置。
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