JP2008090298A - Light emitting device - Google Patents

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邦明 紺野
Koichi Nitta
康一 新田
Haruhiko Okazaki
治彦 岡崎
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device suitable for various applications. <P>SOLUTION: Ultraviolet light emitted from a light source part 20 provided with a light emitting element is transmitted through a dimming part 30e including a liquid crystal layer 36 and polarizing plates 31 and 39 holding the liquid crystal layer 36 between themselves and then is subjected to wavelength conversion into wavelength areas of red, green, and blue by a wavelength conversion part 40b including phosphors 44a, 44b, and 44c. An ultraviolet light absorbing filter 46 layered on the wavelength conversion part prevents leakage to the outside, of the ultraviolet light emitted from the light emitting element. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光装置に関する。より詳しくは、本発明は、本発明は、種々の用途に用いて好適な発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device. More specifically, the present invention relates to a light emitting device suitable for use in various applications.

画像表示装置は、各種電子機器と人間とを視覚により結合するインターフェイスとしての役割を果たす。情報化社会の現在では、その役割はきわめて重要であり、各種テレビ受像器、コンピュータ、情報端末、ゲーム機、家庭電器製品などの、幅広い分野におけるキー・コンポーネントとなっている。そして、多様な応用分野において広範に使用されると同時に、刻々と進展し多様化する情報化社会のニーズに適合する高機能の新規な画像表示装置の開発が望まれている。   The image display device serves as an interface for visually connecting various electronic devices and humans. Today, the role of information society is extremely important, and it has become a key component in a wide range of fields such as various television receivers, computers, information terminals, game consoles, and home appliances. In addition, it is desired to develop a new image display device having a high function that can be widely used in various application fields and at the same time meet the needs of an information society that is constantly progressing and diversifying.

従来、このような画像表示を行う装置としては、ブラウン管や液晶表示装置が主流であった。ブラウン管は、真空に封じたガラス管の中で電子線を走査し、シャドウ・マスク上に配列された各蛍光体を励起することにより所定の画像を表示する装置である。ブラウン管は、比較的安価に製造することができ、高画質の画像を表示することができるために、テレビ受像器やデスク・トップ型コンピュータなどの画像表示装置として一般に広く用いられている。   Conventionally, cathode ray tubes and liquid crystal display devices have been the mainstream as devices for performing such image display. A cathode ray tube is a device that displays a predetermined image by scanning an electron beam in a glass tube sealed in a vacuum and exciting each phosphor arranged on a shadow mask. CRTs are widely used as image display devices such as television receivers and desk top computers because they can be manufactured relatively inexpensively and can display high-quality images.

一方、液晶表示装置は、２枚の基板の間に挟持した液晶層に所定の電界を印加することにより、液晶層の光学的性質を変化させ、透過光または反射光の強度の変化として所定の画像を表示する装置である。ブラウン管と比較すると、薄型で軽量という特徴を有するので、主としてノート型コンピュータや各種情報携帯端末などの電子機器において用いられている。   On the other hand, the liquid crystal display device changes the optical properties of the liquid crystal layer by applying a predetermined electric field to the liquid crystal layer sandwiched between two substrates, and changes the intensity of transmitted light or reflected light as a predetermined change. An apparatus for displaying an image. Compared to a cathode ray tube, it is thin and lightweight, and is therefore mainly used in electronic devices such as notebook computers and various information portable terminals.

前述したような各種電子機器の発達と情報化の進展に伴って、画像表示装置に対しても、さらに、小型軽量化、高画質化、高信頼性化などが要求されている。しかし、ブラウン管は、その構造上の要請から、奥行き寸法が大きく、重量が重く、しかも、内部を真空状態としたガラス管であるために、振動や衝撃に対する耐久性が十分でないという問題がある。   With the development of various electronic devices and the advancement of computerization as described above, image display devices are further required to be smaller and lighter, higher image quality, higher reliability, and the like. However, the cathode ray tube has a problem that due to its structural requirements, it is a glass tube having a large depth dimension and a heavy weight, and is not sufficiently durable against vibrations and shocks because it is a glass tube having a vacuum inside.

一方、従来の液晶表示装置は、その光源として陰極蛍光管を用いる場合が多く、その光源の小型、薄型化或いは長寿命化には限界があり、また、画像の表示輝度にも限界があった。さらに、液晶表示装置は、ブラウン管と比較して視野角が狭く、斜め方向からの画像認識性が著しく悪いという問題があった。   On the other hand, the conventional liquid crystal display device often uses a cathode fluorescent tube as its light source, and there is a limit to the size, thickness and life of the light source, and the display brightness of the image is also limited. . Furthermore, the liquid crystal display device has a problem that the viewing angle is narrower than that of a cathode ray tube, and the image recognizability from an oblique direction is extremely poor.

本発明は、種々の用途に用いて好適な発光装置を提供することを目的とするものである。   An object of the present invention is to provide a light emitting device suitable for various uses.

本発明の一態様によれば、紫外線を放出する発光素子と、前記発光素子から放出された前記紫外線を波長変換する蛍光体と、前記発光素子から放出された前記紫外線の外部への漏出を防ぐ紫外線吸収フィルタと、を備えたことを特徴とする発光装置が提供される。   According to an aspect of the present invention, a light emitting element that emits ultraviolet light, a phosphor that converts the wavelength of the ultraviolet light emitted from the light emitting element, and leakage of the ultraviolet light emitted from the light emitting element to the outside is prevented. There is provided a light emitting device comprising an ultraviolet absorbing filter.

本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に説明する効果を奏する。   The present invention is implemented in the form as described above, and has the effects described below.

本発明による発光素子は、小型且つ薄型で、輝度が高く、高信頼性で、ＲＧＢ光のような複数の発光波長を同時に取り出すことができる。   The light-emitting element according to the present invention is small and thin, has high luminance, is highly reliable, and can simultaneously extract a plurality of emission wavelengths such as RGB light.

このように、本発明によれば、簡易な構成により、小型で、高性能且つ高信頼性を有する発光素子が得られるようになり、産業上のメリットは多大である。   As described above, according to the present invention, a light-emitting element having a small size, high performance, and high reliability can be obtained with a simple configuration, and the industrial merit is great.

本発明は、小型で高輝度の発光装置を提供するものである。   The present invention provides a light emitting device that is small and has high brightness.

図１は、本発明の第１の実施の形態による画像表示装置の概略構成を表す断面図である。すなわち、本発明による画像表示装置１０は、光源部２０と、調光部３０と、波長変換部または波長選択部４０とを備える。光源部２０には、半導体発光素子が適宜配置され、所定の波長、光量、輝度分布を有する光を調光部３０に入射する。   FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image display device according to a first embodiment of the present invention. That is, the image display device 10 according to the present invention includes a light source unit 20, a light control unit 30, and a wavelength conversion unit or wavelength selection unit 40. A semiconductor light emitting element is appropriately disposed in the light source unit 20, and light having a predetermined wavelength, light amount, and luminance distribution is incident on the light control unit 30.

調光部３０は、光源部２０から入射された光の光量を画素毎に調節して、波長変換部４０に透過させる。波長変換部４０は、調光部３０を介して入射した光の波長を適宜変換して発光出力する。   The light control unit 30 adjusts the amount of light incident from the light source unit 20 for each pixel and transmits the light to the wavelength conversion unit 40. The wavelength conversion unit 40 appropriately converts the wavelength of the light incident via the dimming unit 30 and outputs the light.

本発明によれば、波長変換部または波長選択部４０から出力される光の空間的な強度分布は、波長変換部４０を光源とした点光源の集合体による強度分布として近似することができる。従って、通常の液晶表示装置と比較して視野角が極めて広く、画面を斜め方向から観察しても、映像を明瞭に認識することができる。また、本発明によれば、画像表示装置１０の前面に配置された波長変換部４０が波長変換した光は、調後部３０などを介さずに直接、発光出力される。従って、画像のにじみ或いはボケが生ずることがなく、鮮明な画像が得られる。   According to the present invention, the spatial intensity distribution of light output from the wavelength conversion unit or wavelength selection unit 40 can be approximated as an intensity distribution by an aggregate of point light sources using the wavelength conversion unit 40 as a light source. Accordingly, the viewing angle is extremely wide as compared with a normal liquid crystal display device, and an image can be clearly recognized even when the screen is observed from an oblique direction. In addition, according to the present invention, the light whose wavelength is converted by the wavelength conversion unit 40 disposed on the front surface of the image display device 10 is directly emitted and output without going through the adjusting unit 30 or the like. Therefore, a clear image can be obtained without blurring or blurring of the image.

さらに、本発明によれば、光源部２０は半導体発光素子を光源として用いるので、光電変換効率が極めて高く、液晶表示装置などの従来の画像表示装置と比較して、消費電力を低減することができる。   Furthermore, according to the present invention, since the light source unit 20 uses a semiconductor light emitting element as a light source, the photoelectric conversion efficiency is extremely high, and power consumption can be reduced as compared with a conventional image display device such as a liquid crystal display device. it can.

図２は、本発明による画像表示装置１０の具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ａは、光源部２０と、調光部３０ａと、波長変換部４０ａとを備える。   FIG. 2 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display apparatus 10 according to the present invention. That is, the image display device 10a shown in the figure includes a light source unit 20, a light control unit 30a, and a wavelength conversion unit 40a.

光源部２０は、所定の発光スペクトルを有する半導体発光素子を光源として備える。   The light source unit 20 includes a semiconductor light emitting element having a predetermined emission spectrum as a light source.

調光部３０ａは、液晶により光の透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部３０ａにおいては、偏光板３１及び３９の間に液晶層３６が挟持されている。液晶層３６は、画素電極３４と対向電極３８との間に所定の電圧を印加することによって、その分子の配向状態が制御され、上下の偏光板３１及び３９と共に作用して光の透過率を制御できるようにされている。各画素電極３６には、それぞれスイッチング素子３５を介して所定の電圧が供給される。スイッチング素子３５としては、例えば、金属・絶縁層・金属（ＭＩＭ）接合型素子や、水素化アモルファス・シリコン或いは多結晶化シリコンにより形成した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることができる。   The light control unit 30a has a configuration in which the light transmittance is adjusted by liquid crystal. In other words, in the light control section 30a, the liquid crystal layer 36 is sandwiched between the polarizing plates 31 and 39. The liquid crystal layer 36 is controlled in its molecular orientation by applying a predetermined voltage between the pixel electrode 34 and the counter electrode 38 and acts together with the upper and lower polarizing plates 31 and 39 to reduce the light transmittance. It can be controlled. A predetermined voltage is supplied to each pixel electrode 36 via a switching element 35. As the switching element 35, for example, a metal / insulating layer / metal (MIM) junction type element, a thin film transistor (TFT) formed of hydrogenated amorphous silicon, or polycrystalline silicon can be used.

波長変換部４０ａは、透明性基板４２の下面に蛍光体４４が配置された構成を有する。蛍光体４４は、遮光性の材料により形成されたブラック・マトリクスによって、画素毎に仕切られるようにしても良い。また、蛍光体４４は、透明性基板４２の上面に配置するようにしても良い。   The wavelength conversion unit 40 a has a configuration in which the phosphor 44 is disposed on the lower surface of the transparent substrate 42. The phosphor 44 may be partitioned for each pixel by a black matrix formed of a light shielding material. Further, the phosphor 44 may be disposed on the upper surface of the transparent substrate 42.

このような画像表示装置１０ａにおいては、光源部２０から出射した光は、調光部３０ａにおいて、液晶層３６に印加される電圧に応じて、画素毎に光量が調節され、それぞれ蛍光体４４に入射する。そして、蛍光体４４において画素毎に波長変換され、所定の映像を形成する。ここで、蛍光体４４は、長波長変換型蛍光体、すなわち、入射光を受けて、それよりも長い波長の光に変換して放射する蛍光体であっても良く、または、短波長変換型蛍光体、すなわち、入射光を短い波長の光に変換して放出する蛍光体であっても良い。   In such an image display device 10 a, the light emitted from the light source unit 20 is adjusted in light amount for each pixel in the dimming unit 30 a according to the voltage applied to the liquid crystal layer 36, and is respectively transmitted to the phosphor 44. Incident. Then, the phosphor 44 performs wavelength conversion for each pixel to form a predetermined image. Here, the phosphor 44 may be a long wavelength conversion type phosphor, that is, a phosphor that receives incident light, converts it into light having a longer wavelength and emits it, or a short wavelength conversion type phosphor. A phosphor, that is, a phosphor that converts incident light into light having a short wavelength and emits it may be used.

本発明によれば、光源に半導体発光素子を用いるので、従来の陰極蛍光管などと比較して光電変換効率が高く、消費電力を低減することができる。しかも、このような高効率である半導体発光素子からの光により蛍光体を励起させるという新規な構成を採用した結果、画像表示装置全体として消費電力の低減を図ることができる。一例として、従来の陰極蛍光管を光源とした１０．４インチ型ＴＦＴ液晶表示装置の場合の消費電力は、約９ワットであった。しかし、本発明による、紫外線ＬＥＤと蛍光体とを採用した画像表示装置の場合の消費電力は約４ワットであり、従来の液晶表示装置の半分以下に低減される。その結果として、ノート型コンピュータや各種情報携帯端末機器などの携帯型電子機器の電池寿命を延ばすことができる。   According to the present invention, since a semiconductor light emitting element is used as a light source, the photoelectric conversion efficiency is higher than that of a conventional cathode fluorescent tube, and power consumption can be reduced. In addition, as a result of adopting a novel configuration in which the phosphor is excited by light from such a highly efficient semiconductor light emitting element, the power consumption of the entire image display apparatus can be reduced. As an example, the power consumption of a 10.4 inch TFT liquid crystal display device using a conventional cathode fluorescent tube as a light source was about 9 watts. However, the power consumption of the image display device employing the ultraviolet LED and the phosphor according to the present invention is about 4 watts, which is reduced to less than half that of the conventional liquid crystal display device. As a result, the battery life of portable electronic devices such as notebook computers and various information portable terminal devices can be extended.

また、従来の陰極蛍光管などと比較して回路を簡略化し、駆動電圧を低減することができる。すなわち、陰極蛍光管では、安定化回路やインバータを介して高電圧を印加することが必要とされていた。しかし、本発明によれば、光源である半導体発光素子は、わずか２〜３．５ボルト程度の直流電圧で十分な発光強度を得ることができる。従って、安定化回路やインバータ回路が不要となり、光源の駆動回路が大幅に簡略化されると共に、駆動電圧を低減することができる。   Further, the circuit can be simplified and the driving voltage can be reduced as compared with a conventional cathode fluorescent tube or the like. That is, in the cathode fluorescent tube, it is necessary to apply a high voltage via a stabilization circuit or an inverter. However, according to the present invention, the semiconductor light emitting element as the light source can obtain sufficient light emission intensity with a DC voltage of only about 2 to 3.5 volts. Therefore, a stabilization circuit and an inverter circuit are not necessary, and the driving circuit for the light source is greatly simplified, and the driving voltage can be reduced.

また、本発明によれば、光源の寿命を従来よりも大幅に延ばすことができる。すなわち、従来の陰極蛍光管では、電極部でのスパッタリング現象などに起因して、所定の寿命期間の経過後は、輝度が急速に低下し、発光が停止する。しかし、本発明によれば、光源の半導体発光素子は、数万時間という極めて長時間の使用に対しても輝度の低下は殆ど見られず、その寿命は、半永久的ということもできる。従って、本発明による画像表示装置は、従来の装置と比べて、寿命が大幅に延びる。   In addition, according to the present invention, the lifetime of the light source can be greatly extended as compared with the prior art. That is, in the conventional cathode fluorescent tube, the luminance rapidly decreases and the light emission stops after a predetermined lifetime, due to the sputtering phenomenon at the electrode portion. However, according to the present invention, the light-emitting semiconductor light-emitting element hardly shows a decrease in luminance even when used for an extremely long time of tens of thousands of hours, and it can be said that its lifetime is semi-permanent. Therefore, the life of the image display device according to the present invention is greatly extended as compared with the conventional device.

さらに、本発明によれば、画像表示装置の動作立ち上がり時間が極めて短い。すなわち、電源を投入してから光源の照明輝度が定常状態に至るまでの時間は、従来の陰極蛍光管と比較して、きわめて短く、瞬時動作が可能である。   Furthermore, according to the present invention, the operation rise time of the image display apparatus is extremely short. That is, the time from when the power is turned on until the illumination brightness of the light source reaches a steady state is extremely short compared to the conventional cathode fluorescent tube, and an instantaneous operation is possible.

また、本発明によれば、信頼性も向上する。すなわち、従来の陰極蛍光管は、ガラス管に所定のガスを封入した構造を有する。従って、過度の衝撃や振動に対して破損することがあった。しかし、本発明によれば、光源として固体素子である半導体発光素子を用いるので、衝撃や振動に対する耐久性も顕著に向上する。この結果として、特に、本発明による画像表示装置を搭載した携帯用の各種電子機器の信頼性を格段に向上させることができる。   Further, according to the present invention, reliability is also improved. That is, the conventional cathode fluorescent tube has a structure in which a predetermined gas is sealed in a glass tube. Therefore, it may be damaged by excessive impact or vibration. However, according to the present invention, since the semiconductor light emitting element which is a solid element is used as the light source, the durability against impact and vibration is remarkably improved. As a result, the reliability of various portable electronic devices equipped with the image display device according to the present invention can be significantly improved.

さらに、本発明によれば、有害な水銀を使用することがない。すなわち、従来の陰極蛍光管では、ガラス管の内部に所定量の水銀が封入されていることが多かった。しかし、本発明によれば、このような有害な水銀を用いる必要がない。   Furthermore, according to the present invention, no harmful mercury is used. That is, in the conventional cathode fluorescent tube, a predetermined amount of mercury is often enclosed inside the glass tube. However, according to the present invention, it is not necessary to use such harmful mercury.

図３は、本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ｂは、光源部２０と、調光部３０ａと、波長変換部４０ｂとを備える。   FIG. 3 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display device 10a according to the present invention. That is, the image display device 10b shown in the figure includes a light source unit 20, a light control unit 30a, and a wavelength conversion unit 40b.

光源部２０は、紫外線領域において発光する半導体発光素子を光源として備える。その発光層の材料としては、例えば図４で説明する窒化ガリウムを用いることが望ましい。   The light source unit 20 includes a semiconductor light emitting element that emits light in the ultraviolet region as a light source. As a material of the light emitting layer, for example, gallium nitride described in FIG. 4 is preferably used.

図４は、画像表示装置１０ｂの光源部に用いて好適な半導体発光素子の具体例に関する説明図である。すなわち、同図においては、光の波長と、各波長に対応する色と、それぞれの波長帯において発光ピークを有する化合物半導体の材料とが示されている。ここで、図３に示した画像表示装置１０ｂは、波長変換部４０において、光源部２０からの光を波長変換して出力する。ここで、波長変換の手段として蛍光体を想定した場合には、長波長変換、すなわち、入射光の波長よりも長い波長を有する光を放出するものが多い。従って、フルカラー表示を実現するためには、半導体発光素子の波長は、可視光領域で最も波長の短い青色よりもさらに短いことが望ましい。また、同時に高い発光輝度を有することも必要とされる。   FIG. 4 is an explanatory diagram relating to a specific example of a semiconductor light emitting element suitable for use in the light source unit of the image display device 10b. That is, in the figure, the wavelength of light, the color corresponding to each wavelength, and the material of the compound semiconductor having the emission peak in each wavelength band are shown. Here, in the image display device 10b shown in FIG. 3, the wavelength conversion unit 40 converts the wavelength of the light from the light source unit 20 and outputs it. Here, when a phosphor is assumed as the wavelength conversion means, there are many that emit light having a longer wavelength conversion, that is, light having a wavelength longer than the wavelength of incident light. Therefore, in order to realize full-color display, it is desirable that the wavelength of the semiconductor light emitting element is shorter than blue having the shortest wavelength in the visible light region. At the same time, it is also necessary to have high emission luminance.

これらの条件を満たす半導体発光素子の材料としては、窒化ガリウムが挙げられる。特に、窒化ガリウムを発光層に用い、発光波長が３６０〜３８０ナノメータの波長領域であるような半導体発光素子は、発光効率が高い。従って、このような半導体発光素子を光源として用いることにより、輝度が高く、明瞭な画像を表示する画像表示装置を実現することができる。   An example of a material for a semiconductor light emitting element that satisfies these conditions is gallium nitride. In particular, a semiconductor light emitting device using gallium nitride for the light emitting layer and having an emission wavelength in the wavelength region of 360 to 380 nanometers has high emission efficiency. Therefore, by using such a semiconductor light emitting element as a light source, it is possible to realize an image display device that displays a clear image with high luminance.

図３に示した画像表示装置１０ｂの調光部３０ａは、図２に示した画像表示装置１０ａの調光部と同様とすることができる。従って、同一の部材には同一の符号を付して、説明を省略する。   The light control unit 30a of the image display device 10b shown in FIG. 3 can be the same as the light control unit of the image display device 10a shown in FIG. Therefore, the same members are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

また、画像表示装置１０ｂの波長変換部４０ｂは、透明性基板４２の下面に蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが所定のパターンで配置された構成を有する。蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃの材料としては、光源部２０の光源の発光特性と合致した励起特性を有する材料を用いることが望ましい。   The wavelength conversion unit 40b of the image display device 10b has a configuration in which phosphors 44a, 44b, and 44c are arranged in a predetermined pattern on the lower surface of the transparent substrate 42. As a material of the phosphors 44a, 44b, and 44c, it is desirable to use a material having an excitation characteristic that matches the light emission characteristic of the light source of the light source unit 20.

図５は、画像表示装置１０ｂの波長変換部４０ｂに用いて好適な蛍光体の具体例に関する説明図である。すなわち、同図においては、蛍光体に対する入射光の波長に対する、蛍光体の相対的発光効率の関係の一例が示されている。   FIG. 5 is an explanatory diagram regarding a specific example of a phosphor suitable for use in the wavelength conversion unit 40b of the image display device 10b. That is, in the figure, an example of the relationship of the relative luminous efficiency of the phosphor with respect to the wavelength of incident light on the phosphor is shown.

同図に示した蛍光体は、入射光の波長３４０〜３８０ナノメータにおいて、最大の発光効率を示している。すなわち、同図に示した蛍光体は、図４に関して説明したような発光素子の発光波長帯において励起ピークを有する。従って、図４に関して前述した半導体発光素子と、この蛍光体とを組み合わせることにより、極めて高い光電変換効率を実現することができる。また、蛍光体の発光波長は、所定の不純物を混入することにより適宜選択することができる。このようにして、画像表示装置１０ｂの表示輝度を向上させ、明るく、明瞭な画像を表示することができるようになる。   The phosphor shown in the figure shows the maximum luminous efficiency at a wavelength of incident light of 340 to 380 nanometers. That is, the phosphor shown in the figure has an excitation peak in the emission wavelength band of the light-emitting element as described with reference to FIG. Therefore, by combining the semiconductor light emitting element described above with reference to FIG. 4 and this phosphor, extremely high photoelectric conversion efficiency can be realized. The emission wavelength of the phosphor can be appropriately selected by mixing predetermined impurities. In this way, the display brightness of the image display device 10b can be improved, and a bright and clear image can be displayed.

このような蛍光体としては、例えば、赤色の発光を生ずるものとしては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、青色の発光を生ずるものとしては、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ）10（ＰＯ4）6・Ｃｌ2、緑色の発光を生ずるものとしては、３（Ｂａ、Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ2Ｏ3などを挙げることができる。 Examples of such phosphors include Y 2 O 2 S: Eu that emits red light, and (Sr, Ca, Ba, Eu) 10 (PO 4 ) that emits blue light. Examples of 6 · Cl 2 and those that generate green light emission include 3 (Ba, Mg, Eu, Mn) O · 8Al 2 O 3 and the like.

このような蛍光体を用いることによって、光源部２０からの紫外領域の光を高い効率で波長変換することができる。蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃは、光源部２０からの紫外領域の光を受けて、波長変換し、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の波長領域の光を出力し、所定のカラー画像を形成する。   By using such a phosphor, light in the ultraviolet region from the light source unit 20 can be wavelength-converted with high efficiency. The phosphors 44a, 44b, and 44c receive light in the ultraviolet region from the light source unit 20, convert the wavelength, and output light in the wavelength regions of red (R), green (G), and blue (B), respectively. A predetermined color image is formed.

また、蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃは、遮光性の材料により形成されたブラック・マトリクスによって、画素毎に仕切られるようにしても良い。また、蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃは、透明性基板４２の上面に配置するようにしても良い。このように上面に配置した場合には、透明性基板４２を介することによる画像をにじみ或いはボケを抑制することができる。   The phosphors 44a, 44b and 44c may be partitioned for each pixel by a black matrix formed of a light-shielding material. Further, the phosphors 44 a, 44 b and 44 c may be arranged on the upper surface of the transparent substrate 42. When arranged on the upper surface in this way, it is possible to suppress blurring or blurring of an image caused by passing through the transparent substrate 42.

本発明による画像表示装置１０ｂは、前述した画像表示装置１０ａに関して前述した種々の効果に加えて、以下に述べる効果を有する。   The image display device 10b according to the present invention has the following effects in addition to the various effects described above with respect to the above-described image display device 10a.

すなわち、光源として紫外線領域で発光する半導体発光素子を用い、蛍光体として、同じ紫外線領域で高い変換効率を有する蛍光体を用いることにより、表示輝度が極めて高い画像表示装置を実現することができる。   That is, by using a semiconductor light emitting element that emits light in the ultraviolet region as a light source and a phosphor having high conversion efficiency in the same ultraviolet region as a phosphor, an image display device with extremely high display luminance can be realized.

図６は、本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ｃは、光源部２０と、調光部３０ｂと、波長変換部４０ｂとを備える。   FIG. 6 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display device 10a according to the present invention. That is, the image display device 10c shown in the figure includes a light source unit 20, a light control unit 30b, and a wavelength conversion unit 40b.

光源部２０は、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、紫外線領域において発光する半導体発光素子を光源として備える。その発光層の材料としては、例えば前述した窒化ガリウムを用いることが望ましい。   The light source unit 20 includes a semiconductor light emitting element that emits light in the ultraviolet region as a light source, similar to the image display device 10b described above. As the material of the light emitting layer, for example, the aforementioned gallium nitride is desirably used.

調光部３０ｂも、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、液晶により光の透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部３０ｂにおいては、偏光板３１及び３９の間に液晶層３６が挟持されている。   Similarly to the image display device 10b described above, the light control unit 30b also has a configuration in which the light transmittance is adjusted by liquid crystal. That is, in the light control unit 30b, the liquid crystal layer 36 is sandwiched between the polarizing plates 31 and 39.

波長変換部４０ｂも、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、透明性基板４２の下面に蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが所定のパターンで配置された構成を有し、蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃの材料としては、図５に示したような発光特性を有する材料を用いることが望ましい。このような蛍光体を用いることによって、光源部２０からの紫外領域の光を高い効率で波長変換することができる。蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃは、光源部２０からの紫外領域の光を受けて、波長変換し、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の波長領域の光を出力する。   Similarly to the image display device 10b described above, the wavelength converter 40b also has a configuration in which phosphors 44a, 44b and 44c are arranged in a predetermined pattern on the lower surface of the transparent substrate 42, and the phosphors 44a, 44b and 44c. As the material, it is desirable to use a material having light emission characteristics as shown in FIG. By using such a phosphor, light in the ultraviolet region from the light source unit 20 can be wavelength-converted with high efficiency. The phosphors 44a, 44b, and 44c receive light in the ultraviolet region from the light source unit 20, perform wavelength conversion, and output light in the red (R), green (G), and blue (B) wavelength regions, respectively.

ここで、画像表示装置１０ｃにおいては、調光部３０ｂの透明性基板３２ａが、アルカリ元素の含有率が低い、低アルカリ・ガラスにより構成されている。ここで、「低アルカリ・ガラス」とは、中性ホウケイ酸ガラスからなり、ソーダライム・ガラスからなるいわゆる「アルカリ・ガラス」に対して、アルカリ含有率が低いガラスをいう。そのアルカリ含有率は、アルカリ・ガラスの場合は、約１３．５重量％であるのに対して、低アルカリ・ガラスの場合は、約７重量％である。このような低アルカリ・ガラスを用いることにより、光源部２０からの紫外線の吸収を抑制し、表示輝度を向上することができる。   Here, in the image display device 10c, the transparent substrate 32a of the light control unit 30b is made of low alkali glass having a low alkali element content. Here, the “low alkali glass” refers to a glass made of neutral borosilicate glass and having a lower alkali content than the so-called “alkali glass” made of soda lime glass. The alkali content is about 13.5% by weight in the case of alkali glass, whereas it is about 7% by weight in the case of low alkali glass. By using such a low alkali glass, absorption of ultraviolet rays from the light source unit 20 can be suppressed and display luminance can be improved.

図７は、本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ｄは、光源部２０と、調光部３０ｃと、波長変換部４０ｂとを備える。   FIG. 7 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display device 10a according to the present invention. That is, the image display device 10d shown in the figure includes the light source unit 20, the light control unit 30c, and the wavelength conversion unit 40b.

光源部２０は、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、紫外線領域において発光する半導体発光素子を光源として備える。その発光層の材料としては、例えば前述した窒化ガリウムを用いることが望ましい。   The light source unit 20 includes a semiconductor light emitting element that emits light in the ultraviolet region as a light source, similar to the image display device 10b described above. As the material of the light emitting layer, for example, the aforementioned gallium nitride is desirably used.

調光部３０ｃも、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、液晶により光の透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部３０ｃにおいては、偏光板３１及び３９の間に液晶層３６が挟持されている。   The light control unit 30c also has a configuration in which the light transmittance is adjusted by liquid crystal, similarly to the image display device 10b described above. That is, the liquid crystal layer 36 is sandwiched between the polarizing plates 31 and 39 in the light control unit 30c.

波長変換部４０ｂも、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、透明性基板４２の下面に蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが所定のパターンで配置された構成を有し、蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃの材料としては、図５に示したような発光特性を有する材料を用いることが望ましい。このような蛍光体を用いることによって、光源部２０からの紫外領域の光を高い効率で波長変換することができる。蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃは、光源部２０からの紫外領域の光を受けて、波長変換し、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の波長領域の光を出力する。   Similarly to the image display device 10b described above, the wavelength converter 40b also has a configuration in which phosphors 44a, 44b and 44c are arranged in a predetermined pattern on the lower surface of the transparent substrate 42, and the phosphors 44a, 44b and 44c. As the material, it is desirable to use a material having light emission characteristics as shown in FIG. By using such a phosphor, light in the ultraviolet region from the light source unit 20 can be wavelength-converted with high efficiency. The phosphors 44a, 44b, and 44c receive light in the ultraviolet region from the light source unit 20, perform wavelength conversion, and output light in the red (R), green (G), and blue (B) wavelength regions, respectively.

ここで、画像表示装置１０ｄにおいては、調光部３０ｃの透明性基板３２ｂが、実質的にアルカリ元素を含有しない、無アルカリ・ガラスにより構成されている。ここで、「無アルカリ・ガラス」とは、実質的にアルカリを含有しないガラスをいう。このような無アルカリ・ガラスを用いることにより、光源部２０からの紫外線の吸収をさらに抑制し、表示輝度を向上することができる。   Here, in the image display device 10d, the transparent substrate 32b of the light control unit 30c is made of alkali-free glass that does not substantially contain an alkali element. Here, “non-alkali glass” refers to glass that does not substantially contain alkali. By using such alkali-free glass, the absorption of ultraviolet rays from the light source unit 20 can be further suppressed, and the display luminance can be improved.

図８は、本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ｅは、光源部２０と、調光部３０ｄと、波長変換部４０ｂとを備える。   FIG. 8 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display device 10a according to the present invention. That is, the image display device 10e shown in the figure includes the light source unit 20, the light control unit 30d, and the wavelength conversion unit 40b.

光源部２０は、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、紫外線領域において発光する半導体発光素子を光源として備える。その発光層の材料としては、例えば前述した窒化ガリウムを用いることが望ましい。   The light source unit 20 includes a semiconductor light emitting element that emits light in the ultraviolet region as a light source, similar to the image display device 10b described above. As the material of the light emitting layer, for example, the aforementioned gallium nitride is desirably used.

調光部３０ｄも、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、液晶により光の透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部３０ｄにおいては、偏光板３１及び３９の間に液晶層３６が挟持されている。   The light control unit 30d also has a configuration in which the light transmittance is adjusted by liquid crystal, similarly to the image display device 10b described above. That is, the liquid crystal layer 36 is sandwiched between the polarizing plates 31 and 39 in the light control unit 30d.

波長変換部４０ｂも、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、透明性基板４２の下面に蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが所定のパターンで配置された構成を有し、蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃの材料としては、図５に示したような発光特性を有する材料を用いることが望ましい。このような蛍光体を用いることによって、光源部２０からの紫外領域の光を高い効率で波長変換することができる。蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃは、光源部２０からの紫外領域の光を受けて、波長変換し、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の波長領域の光を出力する。   Similarly to the image display device 10b described above, the wavelength converter 40b also has a configuration in which phosphors 44a, 44b and 44c are arranged in a predetermined pattern on the lower surface of the transparent substrate 42, and the phosphors 44a, 44b and 44c. As the material, it is desirable to use a material having light emission characteristics as shown in FIG. By using such a phosphor, light in the ultraviolet region from the light source unit 20 can be wavelength-converted with high efficiency. The phosphors 44a, 44b, and 44c receive light in the ultraviolet region from the light source unit 20, perform wavelength conversion, and output light in the red (R), green (G), and blue (B) wavelength regions, respectively.

ここで、画像表示装置１０ｅにおいては、調光部３０ｄの透明性基板３２ｃが、石英ガラスにより構成されている。石英ガラスは、アルカリ含有率が約２ｐｐｍ程度と低く、紫外線に対する吸収率が極めて低い。従って、光源部２０からの紫外線の吸収をさらに抑制し、表示輝度をさらに向上することができる。   Here, in the image display device 10e, the transparent substrate 32c of the light control unit 30d is made of quartz glass. Quartz glass has an alkali content as low as about 2 ppm and has an extremely low absorption rate for ultraviolet rays. Therefore, the absorption of ultraviolet rays from the light source unit 20 can be further suppressed, and the display luminance can be further improved.

図９は、本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ｆは、光源部２０と、調光部３０ｅと、波長変換部４０ｂとを備える。
光源部２０は、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、紫外線領域において発光する半導体発光素子を光源として備える。その発光層の材料としては、例えば前述した窒化ガリウムを用いることが望ましい。 FIG. 9 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display device 10a according to the present invention. That is, the image display device 10f shown in the figure includes the light source unit 20, the light control unit 30e, and the wavelength conversion unit 40b.
The light source unit 20 includes a semiconductor light emitting element that emits light in the ultraviolet region as a light source, similar to the image display device 10b described above. As the material of the light emitting layer, for example, the aforementioned gallium nitride is desirably used.

調光部３０ｅも、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、液晶により光の透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部３０ｄにおいては、偏光板３１及び３９の間に液晶層３６が挟持されている。また、透明性基板３２ｄは、前述した低アルカリ・ガラス、無アルカリ・ガラス或いは石英ガラスのいずれかにより構成することが望ましい。   The light control unit 30e also has a configuration in which the light transmittance is adjusted by liquid crystal, similarly to the image display device 10b described above. That is, the liquid crystal layer 36 is sandwiched between the polarizing plates 31 and 39 in the light control unit 30d. The transparent substrate 32d is preferably made of any of the low alkali / glass, alkali-free glass, or quartz glass described above.

波長変換部４０ｂも、前述した画像表示装置１０ｂと同様に、透明性基板４２の下面に蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが所定のパターンで配置された構成を有し、蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃの材料としては、図５に示したような発光特性を有する材料を用いることが望ましい。このような蛍光体を用いることによって、光源部２０からの紫外領域の光を高い効率で波長変換することができる。蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃは、光源部２０からの紫外領域の光を受けて、波長変換し、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の波長領域の光を出力する。   Similarly to the image display device 10b described above, the wavelength converter 40b also has a configuration in which phosphors 44a, 44b and 44c are arranged in a predetermined pattern on the lower surface of the transparent substrate 42, and the phosphors 44a, 44b and 44c. As the material, it is desirable to use a material having light emission characteristics as shown in FIG. By using such a phosphor, light in the ultraviolet region from the light source unit 20 can be wavelength-converted with high efficiency. The phosphors 44a, 44b, and 44c receive light in the ultraviolet region from the light source unit 20, perform wavelength conversion, and output light in the red (R), green (G), and blue (B) wavelength regions, respectively.

ここで、画像表示装置１０ｆにおいては、波長変化部４０ｂの上に紫外線カット・フィルタ４６が積層されている。この紫外線カット・フィルタ４６は、可視光に対する吸収率は低く、紫外線に対する吸収率が高い特性を有するものが望ましい。このような紫外線カット・フィルタ４６を積層することにより、以下の効果が得られる。   Here, in the image display device 10f, the ultraviolet cut filter 46 is laminated on the wavelength changing unit 40b. It is desirable that the ultraviolet cut filter 46 has a low absorption factor for visible light and a high absorption factor for ultraviolet rays. By laminating such an ultraviolet cut filter 46, the following effects can be obtained.

まず、外乱光により、蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが励起され、発光することを抑制することができる。すなわち、画像表示装置１０ｆの外部から紫外線が入射すると、蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが励起され、不要な発光が生ずることとなる。しかし、紫外線カット・フィルタ４６を設けることにより、このような外部からの紫外線を吸収して、不要な発光を抑制することができる。   First, it is possible to suppress the phosphors 44a, 44b and 44c from being excited by disturbance light and emitting light. That is, when ultraviolet rays are incident from the outside of the image display device 10f, the phosphors 44a, 44b, and 44c are excited, and unnecessary light emission occurs. However, by providing the ultraviolet cut filter 46, it is possible to absorb such external ultraviolet rays and suppress unnecessary light emission.

また、光源部２０からの紫外線が外部に漏出することを防ぐことができる。なお、紫外線カット・フィルタ４６は、波長変換部４０ｂの透明性基板４２と蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃとの間に配置しても同様の効果を得ることができる。   Moreover, it can prevent that the ultraviolet-ray from the light source part 20 leaks outside. The same effect can be obtained even if the ultraviolet cut filter 46 is disposed between the transparent substrate 42 of the wavelength conversion unit 40b and the phosphors 44a, 44b and 44c.

図１０は、本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ｇは、光源部２０と、調光部３０ｆと、波長変換部４０ｃとを備える。   FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a specific example of the image display device 10a according to the present invention. That is, the image display device 10g shown in the figure includes the light source unit 20, the light control unit 30f, and the wavelength conversion unit 40c.

ここで、光源部２０は、青色領域に発光ピークを有する半導体発光素子を光源として備える。例えば、窒化ガリウム系化合物半導体を用いた発光素子を用いることができる。   Here, the light source unit 20 includes a semiconductor light emitting element having a light emission peak in a blue region as a light source. For example, a light-emitting element using a gallium nitride-based compound semiconductor can be used.

調光部３０ｆは、前述した画像表示装置１０ａと同様に、液晶により光の透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部３０ｆにおいては、偏光板３１及び３９の間に液晶層３６が挟持されている。   The dimmer 30f has a configuration in which the light transmittance is adjusted by liquid crystal, as in the image display device 10a described above. That is, the liquid crystal layer 36 is sandwiched between the polarizing plates 31 and 39 in the light control unit 30f.

波長変換部４０ｂは、透明性基板４２の下面に赤（Ｒ）を発光する蛍光体４４ｄ、緑（Ｇ）を発光する蛍光体４４ｅ、及び青（Ｂ）を透過する窓部４４ｆを有する。すなわち、蛍光体４４ｄは、調光部３０ｆを介して入射した光源部２０からの青色光を受けて、波長変換し、赤色光を出力する。また、蛍光体４４ｅは、調光部３０ｆを介して入射した光源部２０からの青色光を受けて、波長変換し、緑色光を出力する。さらに、窓部４４ｆは、調光部３０ｆを介して入射した光源部２０からの青色光を受けて、透過し、青色光として出力する。   The wavelength conversion unit 40b includes a phosphor 44d that emits red (R), a phosphor 44e that emits green (G), and a window 44f that transmits blue (B) on the lower surface of the transparent substrate 42. That is, the phosphor 44d receives the blue light from the light source unit 20 incident through the light control unit 30f, converts the wavelength, and outputs red light. In addition, the phosphor 44e receives blue light from the light source unit 20 incident through the light control unit 30f, converts the wavelength, and outputs green light. Furthermore, the window part 44f receives the blue light from the light source part 20 incident through the light control part 30f, transmits it, and outputs it as blue light.

ここで、蛍光体４４ｄ及び４４ｅは、光源である青色領域において吸収励起ピークを有するような材料であることが望ましい。また、高い変換効率を実現するためには、有機材料からなる有機蛍光体を用いることが望ましい。このような有機蛍光体としては、例えば、赤色の発光を生ずるものとしては、ｒｈｏｄａｍｉｎｅ Ｂ、緑色の発光を生ずるものとしては、ｂｒｉｌｌｉａｎｔｓｕｌｆｏｆｌａｖｉｎｅ ＦＦなどを挙げることができる。一方、窓部４４ｆは、無色透明でも良く、または、赤色及び緑色との輝度のバランスを調節するために、所定の吸収率を有する透明性の材料により形成しても良い。   Here, the phosphors 44d and 44e are desirably made of a material having an absorption excitation peak in a blue region as a light source. In order to realize high conversion efficiency, it is desirable to use an organic phosphor made of an organic material. Examples of such organic phosphors include rhodamine B that emits red light, and brilliant sulfoflavine FF that emits green light. On the other hand, the window portion 44f may be colorless and transparent, or may be formed of a transparent material having a predetermined absorption rate in order to adjust the luminance balance between red and green.

図１０に示した画像表示装置１０ｇは、光源として青色の発光素子を用いるので、紫外線を用いた場合に生ずる液晶層などの部材の劣化を避けることができるという利点がある。また、表示する各色のうちで、青色光については波長変換せずにそのまま出力することができるので、波長変換のロスが少なく、画像の高輝度化が容易であるという利点も有する。   Since the image display device 10g shown in FIG. 10 uses a blue light emitting element as a light source, there is an advantage that deterioration of members such as a liquid crystal layer that occurs when ultraviolet rays are used can be avoided. In addition, among the colors to be displayed, blue light can be output as it is without wavelength conversion. Therefore, there is an advantage that the loss of wavelength conversion is small and it is easy to increase the brightness of an image.

図１１は、本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ｈは、光源部２０と、調光部３０ｇと、波長変換部４０ｄとを備える。   FIG. 11 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display apparatus 10a according to the present invention. That is, the image display device 10h shown in the figure includes a light source unit 20, a light control unit 30g, and a wavelength conversion unit 40d.

ここで、光源部２０は、前述した画像表示装置１０ｂのように、紫外線領域に発光ピークを有する半導体発光素子を光源とすることができる。また、前述した画像表示装置１０ｇのように、青色領域に発光ピークを有する半導体発光素子を光源とすることができる。さらに、その他の波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子を光源としても良い。   Here, the light source unit 20 can use, as the light source, a semiconductor light emitting element having a light emission peak in the ultraviolet region as in the image display device 10b described above. Further, as in the image display device 10g described above, a semiconductor light emitting element having a light emission peak in the blue region can be used as a light source. Furthermore, a semiconductor light emitting element having a light emission peak in another wavelength region may be used as the light source.

調光部３０ｇも、前述した画像表示装置１０ａと同様に、液晶により光の透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部３０ｇにおいても、偏光板３１及び３９の間に液晶層３６が挟持されている。   The light control unit 30g also has a configuration in which the light transmittance is adjusted by liquid crystal, similarly to the image display device 10a described above. That is, the liquid crystal layer 36 is sandwiched between the polarizing plates 31 and 39 also in the light control unit 30g.

波長変換部４０ｄは、前述した画像表示装置１０ｂのように、透明性基板４２の下面にそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の波長領域の光を出力する蛍光体４４ａ、４４ｂ及び４４ｃが所定のパターンで配置された構成とすることができる。また、光源が青色光の場合は、前述した画像表示装置１０ｇのように、赤（Ｒ）を発光する蛍光体４４ｄ、緑（Ｇ）を発光する蛍光体４４ｅ、及び青（Ｂ）を透過する窓部４４ｆを有する構成とすることができる。   As in the image display device 10b described above, the wavelength conversion unit 40d is a phosphor 44a that outputs light in the red (R), green (G), and blue (B) wavelength regions to the lower surface of the transparent substrate 42, respectively. 44b and 44c can be arranged in a predetermined pattern. When the light source is blue light, like the image display device 10g described above, the phosphor 44d that emits red (R), the phosphor 44e that emits green (G), and blue (B) are transmitted. It can be set as the structure which has the window part 44f.

さらに、画像表示装置１０ｈにおいては、波長変換部４０ｄの蛍光体４４の上部に光拡散板４７が設けられている。この光拡散板４７は、蛍光体４４から入射した光の方向を拡散して出力する。このような光拡散板４７を設けたことにより、視野角を広げ、画像を滑らかにすることができる。   Further, in the image display device 10h, a light diffusing plate 47 is provided above the phosphor 44 of the wavelength conversion unit 40d. The light diffusing plate 47 diffuses and outputs the direction of light incident from the phosphor 44. By providing such a light diffusion plate 47, the viewing angle can be widened and the image can be smoothed.

図１２は、本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置１０ｉは、光源部２０と、調光部３０ｇと、波長変換部４０ｅとを備える。   FIG. 12 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display device 10a according to the present invention. That is, the image display device 10i shown in the figure includes a light source unit 20, a light control unit 30g, and a wavelength conversion unit 40e.

ここで、画像表示装置１０ｉにおいては、前述した光拡散板４７が蛍光体４４の下層に配置されている。このように光拡散板４７を配置することにより、蛍光体４４に入射する光の輝度ムラを抑制して、各蛍光体を均一に発光させることができる。   Here, in the image display device 10 i, the light diffusion plate 47 described above is disposed below the phosphor 44. By disposing the light diffusing plate 47 in this way, the luminance unevenness of the light incident on the phosphor 44 can be suppressed and each phosphor can emit light uniformly.

次に、本発明における第２の実施の形態による画像表示装置について説明する。図１３は、本発明の第２の実施の形態による画像表示装置の概略構成を表す断面図である。すなわち、本発明による画像表示装置５０は、光源部２０と、波長変換部または波長選択部４０と、調光部３０とを備える。   Next, an image display apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image display apparatus according to the second embodiment of the present invention. That is, the image display device 50 according to the present invention includes the light source unit 20, the wavelength conversion unit or wavelength selection unit 40, and the light control unit 30.

光源部２０には、半導体発光素子が適宜配置され、所定の波長、光量、輝度分布を有する光を波長変換部４０に入射する。
波長変換部または波長選択部４０は、光源部２０から入射した光の波長を適宜変換し、あるいは選択して調光部３０に出力する。調光部３０は、波長変換部４０から入射された光の光量を画素毎に調節して、所定の画像を形成し、画像表示装置５０の観察面から出力する。 A semiconductor light emitting element is appropriately disposed in the light source unit 20, and light having a predetermined wavelength, light amount, and luminance distribution is incident on the wavelength conversion unit 40.
The wavelength conversion unit or wavelength selection unit 40 appropriately converts or selects the wavelength of the light incident from the light source unit 20 and outputs it to the dimming unit 30. The dimmer 30 adjusts the amount of light incident from the wavelength converter 40 for each pixel, forms a predetermined image, and outputs the image from the observation surface of the image display device 50.

本発明によれば、光源部２０と調光部３０との間に波長変換部４０が設けられているので、光源部２０からの光が調光部３０に直接、入射することがない。従って、光源部２０からの直接光による調光部３０の劣化や機能不全などの問題が生ずることがない。特に、調光部３０における液晶層やスイッチング素子などは、紫外線の照射により劣化が生じやすい。しかし、画像表示装置５０においては、このような劣化が生ずることがない。   According to the present invention, since the wavelength conversion unit 40 is provided between the light source unit 20 and the light control unit 30, the light from the light source unit 20 does not directly enter the light control unit 30. Therefore, problems such as deterioration and malfunction of the light control unit 30 due to direct light from the light source unit 20 do not occur. In particular, the liquid crystal layer, the switching element, and the like in the light control unit 30 are likely to be deteriorated by irradiation with ultraviolet rays. However, in the image display device 50, such deterioration does not occur.

また、本発明によれば、調光部３０の構成を、従来の液晶表示装置と同様にすることができる。すなわち、調光部３０への入射光を可視光に変換してしまうことにより、調光部３０を既存の構成と同一にすることができる。   Further, according to the present invention, the configuration of the light control unit 30 can be made the same as that of a conventional liquid crystal display device. That is, by converting the incident light to the light control unit 30 into visible light, the light control unit 30 can be made the same as the existing configuration.

図１４は、本発明による画像表示装置５０の具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置５０ａは、光源部２０と、波長変換部４０ａと、調光部３０ｈとを備える。   FIG. 14 is a schematic sectional view showing the configuration of a specific example of the image display device 50 according to the present invention. That is, the image display device 50a shown in the figure includes the light source unit 20, the wavelength conversion unit 40a, and the light control unit 30h.

ここで、光源部２０は、前述した画像表示装置１０ｂのように、紫外線領域に発光ピークを有する半導体発光素子を光源とすることができる。また、前述した画像表示装置１０ｇのように、青色領域に発光ピークを有する半導体発光素子を光源とすることができる。さらに、その他の波長領域に発光ピークを有する半導体発光素子を光源としても良い。   Here, the light source unit 20 can use, as the light source, a semiconductor light emitting element having a light emission peak in the ultraviolet region as in the image display device 10b described above. Further, as in the image display device 10g described above, a semiconductor light emitting element having a light emission peak in the blue region can be used as a light source. Furthermore, a semiconductor light emitting element having a light emission peak in another wavelength region may be used as the light source.

また、波長変換部４０ａは、光源部２０と調光部３０ｈとの間に設けられている。その材料としては、蛍光体４４を用いることができる。その吸収励起ピーク波長は、光源部２０において用いられている発光素子の発光ピーク波長と合致させることが望ましい。例えば、光源部２０において、図４に関して前述したような窒化ガリウムの発光素子が用いられている場合には、波長変換部４０ａの蛍光体としては、図５に示したような吸収励起ピークを有する蛍光体を用いることが望ましい。   Moreover, the wavelength conversion part 40a is provided between the light source part 20 and the light control part 30h. As the material, phosphor 44 can be used. The absorption excitation peak wavelength is preferably matched with the emission peak wavelength of the light emitting element used in the light source unit 20. For example, when the gallium nitride light-emitting element as described above with reference to FIG. 4 is used in the light source unit 20, the phosphor of the wavelength conversion unit 40a has an absorption excitation peak as shown in FIG. It is desirable to use a phosphor.

このような蛍光体としては、例えば、赤色の発光を生ずるものとしては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、青色の発光を生ずるものとしては、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ）10（ＰＯ4）6・Ｃｌ2、緑色の発光を生ずるものとしては、３（Ｂａ、Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ2Ｏ3などを挙げることができる。 Examples of such phosphors include Y 2 O 2 S: Eu that emits red light, and (Sr, Ca, Ba, Eu) 10 (PO 4 ) that emits blue light. Examples of 6 · Cl 2 and those that generate green light emission include 3 (Ba, Mg, Eu, Mn) O · 8Al 2 O 3 and the like.

また、光源部の下に第２の波長変換部４０ｂを設け、さらにその下に反射板６８を設けても良い。このようにすれば、光源部２０から下方に出射した光が波長変換され、反射されて調光部３０ｈに入射されるので、光を有効利用することができる。   Further, the second wavelength conversion unit 40b may be provided under the light source unit, and the reflection plate 68 may be further provided thereunder. In this way, the light emitted downward from the light source unit 20 is wavelength-converted, reflected, and incident on the dimming unit 30h, so that the light can be used effectively.

調光部３０ｈは、液晶により光の透過率を調節する構成を有する。すなわち、調光部３０ｈにおいては、偏光板３１及び３９の間に液晶層３６が挟持されている。液晶層３６は、画素電極３４と対向電極との間に所定の電圧を印加することによって、その分子の配向状態が制御され、上下の偏光板３１及び３９と共に作用して光の透過率を制御できるようにされている。各画素電極３４には、それぞれスイッチング素子３５を介して所定の電圧が供給される。スイッチング素子３５としては、例えば、金属・絶縁層・金属（ＭＩＭ）接合型素子や、水素化アモルファス・シリコン或いは多結晶化シリコンによる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などを用いることができる。   The light control unit 30h has a configuration in which the light transmittance is adjusted by liquid crystal. That is, the liquid crystal layer 36 is sandwiched between the polarizing plates 31 and 39 in the light control unit 30h. By applying a predetermined voltage between the pixel electrode 34 and the counter electrode, the liquid crystal layer 36 is controlled in its molecular orientation, and works together with the upper and lower polarizing plates 31 and 39 to control the light transmittance. It has been made possible. A predetermined voltage is supplied to each pixel electrode 34 via a switching element 35. As the switching element 35, for example, a metal / insulating layer / metal (MIM) junction type element, a thin film transistor (TFT) made of hydrogenated amorphous silicon or polycrystalline silicon can be used.

図１５は、本発明による画像表示装置５０ａの変形例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置５０ｂは、光源部２０と、波長変換部４０ｇと、調光部３０ｉとを備える。   FIG. 15 is a schematic sectional view showing the configuration of a modification of the image display device 50a according to the present invention. That is, the image display device 50b shown in the figure includes the light source unit 20, the wavelength conversion unit 40g, and the light control unit 30i.

ここで、例えば、画像表示装置５０ａに関して前述したように、波長変換部４０ｇと調光部３０ｉとの間には、透明性基板３２ａが設けられる。画像表示装置５０ｂにおいては、透明性基板３２ａの光学的性質が画素毎に変調される構成を有する。このような画素毎の変調は、例えば、画素毎に基板３２ａ内に屈折率が変化した領域を設けることにより達成される。または、基板３２ａ内に画素毎に遮光性の仕切を設けても良い。また、基板３２ａの両面或いは片面に遮光性のパターンを形成しても良い。   Here, for example, as described above with respect to the image display device 50a, the transparent substrate 32a is provided between the wavelength conversion unit 40g and the light control unit 30i. The image display device 50b has a configuration in which the optical properties of the transparent substrate 32a are modulated for each pixel. Such modulation for each pixel is achieved, for example, by providing a region where the refractive index is changed in the substrate 32a for each pixel. Alternatively, a light-shielding partition may be provided for each pixel in the substrate 32a. Further, a light-shielding pattern may be formed on both surfaces or one surface of the substrate 32a.

このように、透明性基板３２ａの光学的性質を画素毎に変調することにより、波長変換部４０ｇから透明性基板３２ａを通して調光部３０ｉに至るまでの間に光漏れが生じ、画素がぼけることを防ぐことができる。   In this way, by modulating the optical properties of the transparent substrate 32a for each pixel, light leakage occurs from the wavelength conversion unit 40g through the transparent substrate 32a to the dimming unit 30i, and the pixels are blurred. Can be prevented.

図１６は、本発明による画像表示装置５０の変形例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した画像表示装置５０ｃは、光源部２０と、波長変換部４０ｈと、調光部３０ｊとを備える。   FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a modified example of the image display device 50 according to the present invention. That is, the image display device 50c shown in the figure includes the light source unit 20, the wavelength conversion unit 40h, and the light control unit 30j.

しかし、画像表示装置５０ｃでは、波長変換部４０ｈは、光源部２０の導光板２６と光源２２との間に配置されている。すなわち、光源２２からの光は、波長変換部４０ｈにおいて所定の波長に変換された後に、導光板２６を介して調光部３０ｊに入射する。   However, in the image display device 50 c, the wavelength conversion unit 40 h is disposed between the light guide plate 26 and the light source 22 of the light source unit 20. That is, the light from the light source 22 is converted into a predetermined wavelength by the wavelength conversion unit 40 h and then enters the light control unit 30 j through the light guide plate 26.

波長変換部４０ｈの材料としては、画像表示装置５０ａの場合と同様に、蛍光体を用いることができる。その吸収励起ピーク波長は、光源２２において用いられている発光素子の発光ピーク波長と合致させることが望ましい。例えば、光源部２２において、図４に関して前述したような窒化ガリウムの発光素子が用いられている場合には、波長変換部４０ｈの蛍光体としては、図５に示したような吸収励起ピークを有する蛍光体を用いることが望ましい。   As a material of the wavelength conversion unit 40h, a phosphor can be used as in the case of the image display device 50a. The absorption excitation peak wavelength is desirably matched with the emission peak wavelength of the light emitting element used in the light source 22. For example, when the gallium nitride light emitting element as described above with reference to FIG. 4 is used in the light source unit 22, the phosphor of the wavelength conversion unit 40h has an absorption excitation peak as shown in FIG. It is desirable to use a phosphor.

また、蛍光体としては、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の各波長領域にそれぞれ発光ピークを有するような３種類の蛍光体を混合して用いることが望ましい。さらに詳しくは、蛍光体の発光ピーク波長は、調光部３０ｊのカラー・フィルタ６０の透過スペクトル特性と合致するように選択することが望ましい。   In addition, as the phosphor, for example, it is desirable to use a mixture of three types of phosphors each having an emission peak in each wavelength region of red (R), green (G), and blue (B). More specifically, it is desirable to select the emission peak wavelength of the phosphor so as to match the transmission spectral characteristics of the color filter 60 of the light control section 30j.

次に、本発明による画像表示装置１０或いは５０に用いて好適な調光部に関して説明する。図１７は、本発明において用いることのできる調光部３０ｋを用いた透過型画像表示装置の構成を例示する概略断面図である。ここでは、便宜的に、光源部２０と調光部３０ｋのみを示した。図示しない波長変換部は、図１〜図１６に関して前述した画像表示装置のいずれかと同様にして配置することができる。図１７においては、光源部２０から出射された光は、調光部３０ｋを介して、出射される。   Next, a light control unit suitable for use in the image display device 10 or 50 according to the present invention will be described. FIG. 17 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of a transmissive image display device using a light control unit 30k that can be used in the present invention. Here, for convenience, only the light source unit 20 and the light control unit 30k are shown. A wavelength conversion unit (not shown) can be arranged in the same manner as any of the image display devices described above with reference to FIGS. In FIG. 17, the light emitted from the light source unit 20 is emitted through the light control unit 30k.

ここで、調光部３０ｋの液晶３６ａとして、ゲスト・ホスト型液晶或いは、高分子分散型液晶を用いる。ここで、ゲスト・ホスト型液晶とは、分子の長軸方向と短軸方向で可視光の吸収に異方性を有する２色性染料（ゲスト）を一定の分子配列の液晶（ホスト）に溶解した液晶をいう。ゲスト・ホスト型液晶を用いた場合は、偏光板が１枚で済むために、光の透過率が高く、画像表示装置の輝度を向上させることができる。   Here, a guest / host type liquid crystal or a polymer dispersion type liquid crystal is used as the liquid crystal 36a of the light control section 30k. Here, the guest / host type liquid crystal is a solution of a dichroic dye (guest) having anisotropy in absorption of visible light in the major axis direction and minor axis direction of the molecule in a liquid crystal (host) having a certain molecular arrangement. Liquid crystal. When the guest / host type liquid crystal is used, only one polarizing plate is required, so that the light transmittance is high and the luminance of the image display device can be improved.

また、高分子分散型液晶とは、ネマチック液晶と高分子とから構成される複合体の光散乱効果を利用するものである。この複合体の種類により、ＮＣＡＰ（ｎｅｍａｔｉｃ ｃｕｒｖｉｌｉｎｅａｒ ａｌｉｇｎｅｄ ｐｈａｓｅ）型と、ＰＮ（ｐｏｌｙｍｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ）型とに大別される。高分子分散型液晶の場合には、偏光板が全く必要とされないために、さらに明るく視野角が広い画像表示ができる。   The polymer-dispersed liquid crystal utilizes the light scattering effect of a complex composed of a nematic liquid crystal and a polymer. Depending on the type of the complex, it is roughly classified into an NCAP (nematic curvilinear aligned phase) type and a PN (polymer network) type. In the case of a polymer dispersed liquid crystal, no polarizing plate is required, so that a brighter and wider viewing angle can be displayed.

図１８は、前述したような調光部３０ｋを用いた反射型画像表示装置の構成を例示する概略構成図である。すなわち、同図に示した画像表示装置においては、反射板２８の上に調光部３０ｋが積層され、さらにその上に光源部２０が積層されている。そして、光源部２０を出射した光は、調光部３０ｋを介して、反射板２８で反射され、再び調光部３０ｋを通過し、光源部２０を介して観察者に到達する。   FIG. 18 is a schematic configuration diagram illustrating the configuration of a reflection-type image display device using the light control unit 30k as described above. That is, in the image display device shown in FIG. 2, the light control unit 30k is stacked on the reflection plate 28, and the light source unit 20 is further stacked thereon. Then, the light emitted from the light source unit 20 is reflected by the reflecting plate 28 through the light control unit 30k, passes through the light control unit 30k again, and reaches the observer through the light source unit 20.

同図に示した画像表示装置においても、調光部３０ｋにおいて、液晶３６ａとして、ゲスト・ホスト型液晶或いは、高分子分散型液晶が用いられる。従って、偏光板が不要となり、光の透過率を向上させて、明るい画面表示が可能となる。図１９は、本発明による画像表示装置における各画素の面積を最適化した１例を表す概略説明図である。すなわち、図１〜図１８に関して前述したいずれの画像表示装置においても、カラー表示をする場合に、例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）のような各画素ごとの輝度は、同一とは限らない。このような各画素毎の輝度の相違を調節するために、図１９に示したように、それぞれの画素の面積を適当な比率とすることにより、画素毎の輝度の調節ができる。従って、例えば、ＲＧＢの各色を最適なバランスで表示することができ、中間色も正確に再現した画像を表示することができる。   Also in the image display apparatus shown in the figure, guest / host type liquid crystal or polymer dispersion type liquid crystal is used as the liquid crystal 36a in the light control section 30k. Accordingly, a polarizing plate is not necessary, and the light transmittance is improved and a bright screen display is possible. FIG. 19 is a schematic explanatory diagram showing an example in which the area of each pixel is optimized in the image display device according to the present invention. That is, in any of the image display devices described above with reference to FIGS. 1 to 18, when performing color display, for example, the luminance for each pixel such as red (R), green (G), and blue (B) is It is not necessarily the same. In order to adjust the difference in luminance for each pixel, the luminance of each pixel can be adjusted by setting the area of each pixel to an appropriate ratio as shown in FIG. Therefore, for example, each color of RGB can be displayed with an optimal balance, and an image in which intermediate colors are also accurately reproduced can be displayed.

次に、本発明による画像表示装置に用いて好適な光源部について説明する。図２０は、本発明による画像表示装置１０或いは５０の光源部２０の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ａは、光源が取り付けられた取り付け部２５ａと導光板２６とを備える。取り付け部２５ａにおいては、光源としての発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ２２ａが配置されている。ＬＥＤチップ２２ａは、例えば基板２４ａ上に実装され所定の配線が施されることにより、駆動電流を供給して発光させることができる。ＬＥＤチップ２２ａから放射された発光は、導光板２６の内部で拡がって、図示しない調光部３０或いは波長変換部４０に入射する。また、光の取り出し効率を向上するために、導光板２６の下に反射板２８を配置して、導光板２６から下方に出射した光を戻すこともできる。さらに、光の輝度ムラを低減するために、導光板２６の上方に拡散板２９を積層しても良い。   Next, a light source unit suitable for use in the image display device according to the present invention will be described. FIG. 20 is a schematic configuration diagram showing the configuration of a specific example of the light source unit 20 of the image display device 10 or 50 according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. The light source unit 20a shown in the figure includes an attachment unit 25a to which a light source is attached and a light guide plate 26. In the attachment portion 25a, a light emitting diode (LED) chip 22a as a light source is disposed. For example, the LED chip 22a is mounted on the substrate 24a and is provided with a predetermined wiring, so that a driving current can be supplied to emit light. The light emitted from the LED chip 22a spreads inside the light guide plate 26 and enters the light control unit 30 or the wavelength conversion unit 40 (not shown). Further, in order to improve the light extraction efficiency, a reflection plate 28 can be disposed under the light guide plate 26 to return light emitted downward from the light guide plate 26. Further, a diffusion plate 29 may be laminated above the light guide plate 26 in order to reduce unevenness of light brightness.

本発明による光源部２０ａを用いた画像表示装置は、図１から図２２に関して前述した種々の効果に加えて、以下の効果を有する。   The image display device using the light source unit 20a according to the present invention has the following effects in addition to the various effects described above with reference to FIGS.

すなわち、光源として、いわゆるベア・チップ状態の小型のＬＥＤチップ２２ａを用いるので、取り付け部２５ａの幅Ｗを小さくすることができる。この取り付け部２５ａは、通常は、画像表示装置の表示領域の外側に配置されることが多いので、取り付け部２５ａの幅Ｗを小さくすることにより、画像表示装置の額縁部、すなわち非表示領域を小型化することができる。   That is, since a small LED chip 22a in a so-called bare chip state is used as the light source, the width W of the attachment portion 25a can be reduced. Usually, the attachment portion 25a is often arranged outside the display area of the image display device. Therefore, by reducing the width W of the attachment portion 25a, the frame portion of the image display device, that is, the non-display area is reduced. It can be downsized.

また、ベア・チップ状態のＬＥＤチップ２２ａは、小型であるために高密度に実装して光源の輝度を上げることができる。その結果として、明るく鮮明な映像を表示することができる。   Moreover, since the LED chip 22a in a bare chip state is small, it can be mounted at a high density to increase the luminance of the light source. As a result, a bright and clear video can be displayed.

図２１は、本発明による画像表示装置の光源部の第２の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｂは、光源が取り付けられた取り付け部２５ｂと導光板２６とを備える。取り付け部２５ｂにおいては、ＬＥＤランプ２２ｂが配置されている。ＬＥＤランプ２２ｂは、リード線を有するリードフレーム或いはステム上にＬＥＤチップが実装され、樹脂によりモールドされたものである。このＬＥＤランプ２２ｂは、例えば基板２４ｂ上に実装することができる。また、反射板２８や拡散板２９をそれぞれ設けても良い。   FIG. 21 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the second specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. The light source unit 20b shown in the figure includes an attachment unit 25b to which a light source is attached and a light guide plate 26. An LED lamp 22b is disposed in the attachment portion 25b. The LED lamp 22b is obtained by mounting an LED chip on a lead frame or stem having a lead wire and molding it with a resin. The LED lamp 22b can be mounted on the substrate 24b, for example. Moreover, you may provide the reflecting plate 28 and the diffuser plate 29, respectively.

同図に示した光源部２０ｂを用いた画像表示装置は、画像表示装置１０ａに関して前述した種々の効果に加えて、以下の効果を有する。   The image display apparatus using the light source unit 20b shown in the figure has the following effects in addition to the various effects described above with respect to the image display apparatus 10a.

すなわち、ＬＥＤランプ２２ｂを用いるために、そのモールド樹脂のレンズ効果により集光性を向上し、光の利用効率を向上することができる。また、ＬＥＤランプ２２ｂのリード線を基板２４ｂに対して挿入し、半田付けするだけで実装ができるので、組立工程を簡略化することができる。   That is, since the LED lamp 22b is used, the light collecting efficiency can be improved by the lens effect of the molding resin, and the light utilization efficiency can be improved. Further, since the mounting can be performed simply by inserting the lead wire of the LED lamp 22b into the substrate 24b and soldering, the assembly process can be simplified.

図２２は、本発明による画像表示装置の光源部の第３の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｃは、光源が取り付けられた取り付け部２５ｃと導光板２６とを備える。取り付け部２５ｃにおいては、表面実装型（ＳＭＤ）ランプ２２ｃが配置されている。ＳＭＤランプ２２ｃは、小型の実装基板上にＬＥＤチップが実装され、樹脂によりモールドされたものである。ＳＭＤランプ２２ｃは、例えば基板２４ｃ上に実装することができる。また、反射板２８や拡散板２９をそれぞれ設けても良い。   FIG. 22 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the third specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. The light source unit 20c shown in the figure includes an attachment unit 25c to which a light source is attached and a light guide plate 26. In the mounting portion 25c, a surface mount type (SMD) lamp 22c is disposed. The SMD lamp 22c is obtained by mounting an LED chip on a small mounting substrate and molding it with a resin. The SMD lamp 22c can be mounted on the substrate 24c, for example. Moreover, you may provide the reflecting plate 28 and the diffuser plate 29, respectively.

同図に示した光源部２０ｃを用いた画像表示装置は、画像表示装置１０ａに関して前述した種々の効果に加えて、以下の効果を有する。   The image display apparatus using the light source unit 20c shown in the figure has the following effects in addition to the various effects described above with respect to the image display apparatus 10a.

まず、ＳＭＤランプ２２ｃを用いるために、組立工程を簡略化することができる。すなわち、基板２４ｃ上に、チップ型抵抗やチップ型コンデンサなどの他の実装部品と同時に、いわゆる半田リフロー法などの方法により、簡易に実装することができる。また、実装工程の自動化も容易に実現することができる。   First, since the SMD lamp 22c is used, the assembly process can be simplified. That is, it can be easily mounted on the substrate 24c by a method such as a so-called solder reflow method simultaneously with other mounting components such as a chip resistor and a chip capacitor. In addition, the mounting process can be easily automated.

また、ＳＭＤランプ２２ｃは、その高さ寸法が小さいので、光源部２０ｃの取り付け部２５ｃの幅Ｗを小さくすることができる。その結果として、画像表示装置の額縁部、すなわち非表示領域を小型化することができる。   Further, since the height dimension of the SMD lamp 22c is small, the width W of the mounting portion 25c of the light source unit 20c can be reduced. As a result, the frame portion of the image display device, that is, the non-display area can be reduced in size.

図２３は、本発明による画像表示装置の光源部の第４の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｄは、光源が取り付けられた取り付け部２５ｄと導光板２６とを備える。取り付け部２５ｄにおいては、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長帯に発光ピークを有するＬＥＤランプ２２ｄ、２２ｅ及び２２ｆが配置されている。   FIG. 23 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the fourth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. The light source unit 20d shown in the figure includes an attachment unit 25d to which a light source is attached and a light guide plate 26. In the mounting portion 25d, LED lamps 22d, 22e, and 22f having emission peaks in the red (R), green (G), and blue (B) wavelength bands are disposed.

このように、ＲＧＢ各色のＬＥＤランプ２２ｄ〜２２ｆが配置されることにより、既存の画像標示装置の照明部を置き換えることができる。すなわち、従来の液晶表示装置においては、照明として、陰極蛍光管或いは、エレクトロルミセッセンス素子が用いられていた。しかし、本発明による光源部２０ｄを用いることにより、消費電力が低く、寿命が長く、信頼性も良好で動作時間も速い画像表示装置を実現することができる。   In this way, by arranging the LED lamps 22d to 22f for each color of RGB, it is possible to replace the illumination unit of the existing image marking device. That is, in a conventional liquid crystal display device, a cathode fluorescent tube or an electroluminescent element has been used as illumination. However, by using the light source unit 20d according to the present invention, it is possible to realize an image display device with low power consumption, long life, good reliability, and quick operation time.

図２４は、本発明による画像表示装置の光源部の第５の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｅは、光源として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長帯に発光ピークを有するＳＭＤランプ２２ｇ、２２ｈ及び２２ｉが配置されている。このように、ＳＭＤランプを用いることにより、前述した光源部２０ｄと同様の効果に加えて、取り付け部２５ｅの幅Ｗをさらに小さくして、画像標示装置を小型化することができる。   FIG. 24 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a fifth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. In the light source unit 20e shown in the figure, SMD lamps 22g, 22h, and 22i having emission peaks in red (R), green (G), and blue (B) wavelength bands are arranged as light sources. As described above, by using the SMD lamp, in addition to the same effects as those of the light source unit 20d described above, the width W of the attachment unit 25e can be further reduced, and the image display device can be downsized.

また、ＳＭＤランプ２２ｇ、２２ｈ及び２２ｉの代わりに、それぞれＬＥＤチップを用いることにより、取り付け部２５ｅの幅Ｗをさらに小さくして、画像標示装置を小型化することができる。   Further, by using LED chips instead of the SMD lamps 22g, 22h, and 22i, the width W of the mounting portion 25e can be further reduced, and the image display device can be downsized.

図２５は、本発明による画像表示装置の光源部の第６の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｆは、前述した光源部２０ｄ或いは２０ｅのように、光源として、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青色（Ｂ）の波長帯に発光ピークを有する半導体発光素子２２が取り付け部２５ｆに配置されている。   FIG. 25 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the sixth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. The light source unit 20f shown in the figure, as the light source unit 20d or 20e described above, serves as a light source, for example, semiconductor light emission having emission peaks in the wavelength bands of red (R), green (G), and blue (B). The element 22 is disposed on the attachment portion 25f.

そして、取り付け部２５と導光板２６との間には、光拡散板２８が設けられている。このように、光源２２の近傍に光拡散板２８を配置することにより、ＲＧＢ各色の光源からの発光を混色して色ムラの発生を抑制することができる。   A light diffusing plate 28 is provided between the attachment portion 25 and the light guide plate 26. As described above, by arranging the light diffusion plate 28 in the vicinity of the light source 22, it is possible to suppress the occurrence of color unevenness by mixing the light emitted from the RGB light sources.

図２６は、本発明による画像表示装置の光源部の第７の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｇは、導光板２６を挟んで左右両側に取り付け部２５ｇが配置され、それぞれの取り付け部２５ｇ、２５ｇには、ＬＥＤランプ２２ｂが配置されている。このように、ＬＥＤランプ２２ｂを導光板２６の両側に配置することにより、光源の数を増やして、輝度をさらに向上させることができる。   FIG. 26 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the seventh specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. In the light source unit 20g shown in the figure, mounting portions 25g are disposed on both the left and right sides of the light guide plate 26, and LED lamps 22b are disposed in the respective mounting portions 25g and 25g. Thus, by arranging the LED lamps 22b on both sides of the light guide plate 26, the number of light sources can be increased and the luminance can be further improved.

図２７は、本発明による画像表示装置の光源部の第８の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｈは、導光板２６を挟んで左右両側に取り付け部２５ｈが配置され、それぞれの取り付け部２５ｈ、２５ｈには、ＳＭＤランプ２２ｃが配置されている。このように、ＬＥＤランプ２２ｃを導光板２６の両側に配置することにより、光源の数を増やして、輝度をさらに向上させることができる。また、ＬＥＤランプ２２ｂと比較して取り付け部２５ｈの幅Ｗを小さくすることができ、画像標示装置を小型化することができる。さらに、ＳＭＤランプ２２ｃの代わりにＬＥＤチップ２２ａを用いれば、取り付け部２５の幅Ｗをさらに小さくすることができ、画像標示装置をさらに小型化することができる。   FIG. 27 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the eighth example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. In the light source unit 20h shown in the figure, mounting portions 25h are disposed on both the left and right sides of the light guide plate 26, and SMD lamps 22c are disposed in the respective mounting portions 25h and 25h. Thus, by arranging the LED lamps 22c on both sides of the light guide plate 26, the number of light sources can be increased and the luminance can be further improved. Further, the width W of the attachment portion 25h can be reduced as compared with the LED lamp 22b, and the image display device can be downsized. Furthermore, if the LED chip 22a is used instead of the SMD lamp 22c, the width W of the mounting portion 25 can be further reduced, and the image display device can be further downsized.

図２８は、本発明による画像表示装置の光源部の第９の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｉは、導光板２６の４辺に取り付け部２５ｉが配置され、それぞれの取り付け部２５ｉ、２５ｉ、２５ｉ、２５ｉには、ＬＥＤランプ２２ｂが配置されている。このように、ＬＥＤランプ２２ｂを導光板２６の４辺に配置することにより、光源の数をさらに増やして、輝度をさらに向上させることができる。   FIG. 28 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the ninth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, this figure is a schematic cross-sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device. In the light source unit 20i shown in the figure, mounting portions 25i are arranged on four sides of the light guide plate 26, and LED lamps 22b are arranged in the respective mounting portions 25i, 25i, 25i, and 25i. Thus, by arranging the LED lamps 22b on the four sides of the light guide plate 26, the number of light sources can be further increased and the luminance can be further improved.

図２９は、本発明による画像表示装置の光源部の第１０の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｊは、導光板２６の４辺に取り付け部２５ｊが配置され、それぞれの取り付け部２５ｊ、２５ｊ、２５ｊ、２５ｊには、ＳＭＤランプ２２ｃが配置されている。このように、ＳＭＤランプ２２ｃを導光板２６の４辺に配置することにより、光源の数をさらに増やして、輝度をさらに向上させることができる。また、ＬＥＤランプ２２ｂと比較して取り付け部２５の幅Ｗを小さくすることができ、画像標示装置を小型化することができる。さらに、ＳＭＤランプ２２ｃの代わりにＬＥＤチップ２２ａを用いれば、取り付け部２５の幅Ｗをさらに小さくすることができ、画像標示装置をさらに小型化することができる。図３０は、本発明による画像表示装置の光源部の第１１の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｋは、導光板２６の３辺に取り付け部２５ｋが配置され、それぞれの取り付け部２５ｋ、２５ｋ、２５ｋには、それぞれ赤色ＬＥＤランプ２２ｄ、緑色ＬＥＤランプ２２ｅ、青色ＬＥＤランプ２２ｆが配置されている。このように、３色のＬＥＤランプを導光板２６の３辺に分けて配置することにより、局所的な色ムラの発生を抑制して、画面全体に渡って均一な中間色を得ることができる。   FIG. 29 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the tenth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, this figure is a schematic cross-sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device. In the light source section 20j shown in the figure, mounting portions 25j are disposed on four sides of the light guide plate 26, and SMD lamps 22c are disposed in the respective mounting sections 25j, 25j, 25j, and 25j. Thus, by arranging the SMD lamps 22c on the four sides of the light guide plate 26, the number of light sources can be further increased and the luminance can be further improved. In addition, the width W of the mounting portion 25 can be reduced as compared with the LED lamp 22b, and the image display device can be downsized. Furthermore, if the LED chip 22a is used instead of the SMD lamp 22c, the width W of the mounting portion 25 can be further reduced, and the image display device can be further downsized. FIG. 30 is a schematic configuration diagram showing a configuration of an eleventh example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, this figure is a schematic cross-sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device. In the light source unit 20k shown in the figure, mounting portions 25k are disposed on three sides of the light guide plate 26, and a red LED lamp 22d, a green LED lamp 22e, and a blue LED lamp are respectively attached to the mounting portions 25k, 25k, and 25k. 22f is arranged. Thus, by arranging the three color LED lamps on the three sides of the light guide plate 26, it is possible to suppress the occurrence of local color unevenness and obtain a uniform intermediate color over the entire screen.

図３１は、本発明による画像表示装置の光源部の第１２の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｌは、導光板２６の３辺に取り付け部２５ｌが配置され、それぞれの取り付け部２５ｌ、２５ｌ、２５ｌには、それぞれ赤色ＳＭＤランプ２２ｇ、緑色ＳＭＤランプ２２ｈ、青色ＳＭＤランプ２２ｉが配置されている。このように、３色のＳＭＤランプを導光板２６の３辺に分けて配置することにより、局所的な色ムラの発生を抑制して、画面全体に渡って均一な中間色を得ることができる。また、ＬＥＤランプ２２ｂと比較して取り付け部２５の幅Ｗを小さくすることができ、画像標示装置を小型化することができる。さらに、ＳＭＤランプ２２ｃの代わりにＬＥＤチップ２２ａを用いれば、取り付け部２５の幅Ｗをさらに小さくすることができ、画像標示装置をさらに小型化することができる。   FIG. 31 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a twelfth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, this figure is a schematic cross-sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device. In the light source unit 20l shown in the figure, mounting portions 25l are arranged on three sides of the light guide plate 26. The mounting portions 25l, 25l, and 25l have a red SMD lamp 22g, a green SMD lamp 22h, and a blue SMD lamp, respectively. 22i is arranged. Thus, by arranging the three-color SMD lamps on the three sides of the light guide plate 26, it is possible to suppress the occurrence of local color unevenness and obtain a uniform intermediate color over the entire screen. In addition, the width W of the mounting portion 25 can be reduced as compared with the LED lamp 22b, and the image display device can be downsized. Furthermore, if the LED chip 22a is used instead of the SMD lamp 22c, the width W of the mounting portion 25 can be further reduced, and the image display device can be further downsized.

図３２は、本発明による画像表示装置の光源部の第１３の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｍは、導光板２６の１辺に、ＬＥＤアレイ・ユニット２５ｍが取り付けられている。このＬＥＤアレイ・ユニット２５ｍ、は、所定の間隔で配置されたＬＥＤチップ２２ａと、ロッド・レンズ２３とを有する一体化された部品である。このロッド・レンズ２３は、細長い円柱状の形状を有し、ＬＥＤアレイ・ユニット２５ｍの長手方向に沿って配置されている。このようなＬＥＤアレイ・ユニット２５ｍを用いることにより、ロッド・レンズの長手方向に均一な発光強度分布を得ることができる。また、導光板２６とＬＥＤアレイ・ユニット２５ｍとを結合するだけで光源部２０ｍが構成されるので組立工程が簡略化される。   FIG. 32 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a thirteenth example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. In the light source unit 20m shown in the figure, an LED array unit 25m is attached to one side of the light guide plate. The LED array unit 25m is an integrated part having LED chips 22a and rod lenses 23 arranged at a predetermined interval. The rod lens 23 has an elongated cylindrical shape and is arranged along the longitudinal direction of the LED array unit 25m. By using such an LED array unit 25m, a uniform emission intensity distribution can be obtained in the longitudinal direction of the rod lens. Further, since the light source unit 20m is configured only by coupling the light guide plate 26 and the LED array unit 25m, the assembly process is simplified.

図３３は、本発明による画像表示装置の光源部の第１４の具体例を説明する概略断面図である。すなわち、同図に表した画像表示装置は、光源部２０ｎと波長変換部４０とを有する。ここで、光源部２０ｎは、導光部６６の一端に取り付け部２５を備え、他端に可動ミラー７０を備える。可動ミラー７０は、図示した矢印方向に動き、傾斜角度が変化するようにされている。その可動機構は、例えば、図示しないモータや電磁石によるものでも良く、または、圧電素子を用いたものでも良い。また、可動ミラー７０は、列方向に一体とされた細長いミラーでも良く、または、各画素に対応した独立の小さなミラーが列方向に配置されているようなものでも良い。   FIG. 33 is a schematic cross-sectional view illustrating a fourteenth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, the image display device shown in the figure includes a light source unit 20n and a wavelength conversion unit 40. Here, the light source unit 20n includes the attachment unit 25 at one end of the light guide unit 66 and the movable mirror 70 at the other end. The movable mirror 70 moves in the direction of the arrow shown in the figure so that the inclination angle changes. The movable mechanism may be, for example, a motor or an electromagnet (not shown), or a piezoelectric element. The movable mirror 70 may be an elongated mirror integrated in the column direction, or may be such that independent small mirrors corresponding to each pixel are arranged in the column direction.

取り付け部２５は光源２２を備える。ここで、光源２２としては、発光ダイオードでも良く、レーザ・ダイオードでも良い。光源２２から出射された光は、可動ミラー７０によって反射され、波長変換部４０の所定の画素位置に照射される。従って、光源２２の光量を変調し、それに同期させて可動ミラー７０を動かすことにより、波長変換部４０の各画素にそれぞれ所定の強度の光を入射させることができる。このようにして、所定の画像を表示することができる。   The attachment unit 25 includes a light source 22. Here, the light source 22 may be a light emitting diode or a laser diode. The light emitted from the light source 22 is reflected by the movable mirror 70 and applied to a predetermined pixel position of the wavelength conversion unit 40. Therefore, by modulating the light quantity of the light source 22 and moving the movable mirror 70 in synchronization therewith, light of a predetermined intensity can be incident on each pixel of the wavelength converter 40. In this way, a predetermined image can be displayed.

このような光源部２０ｎを用いた場合には、液晶などを用いた調光部が不要となる。従って、構成が簡略化される。また、液晶を用いる必要がないので、使用できる温度範囲が広く、画像表示の応答性が良好で、耐候性も向上する。   When such a light source unit 20n is used, a light control unit using liquid crystal or the like is not necessary. Therefore, the configuration is simplified. Further, since it is not necessary to use liquid crystal, the usable temperature range is wide, the responsiveness of image display is good, and the weather resistance is improved.

図３４は、本発明による画像表示装置の光源部の第１５の具体例を説明する概略断面図である。すなわち、同図に表した画像表示装置は、光源部２０ｐと波長変換部４０とを有する。ここで、光源部２０ｐは、導光部６６の一端に取り付け部２５を備える。取り付け部２５は光源２２を備える。ここで、光源２２としては、発光ダイオードでも良く、レーザ・ダイオードでも良い。   FIG. 34 is a schematic cross-sectional view illustrating a fifteenth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, the image display apparatus shown in the figure includes a light source unit 20p and a wavelength conversion unit 40. Here, the light source unit 20 p includes the attachment unit 25 at one end of the light guide unit 66. The attachment unit 25 includes a light source 22. Here, the light source 22 may be a light emitting diode or a laser diode.

また、導光部６６はその内部に、画素列ごとに配置された複数の可動ミラー７２、７２、・・・を備える。可動ミラー７２、７２、・・・は、図示した矢印方向に動き、それぞれ対応する画素に光源部２２からの光を反射するようにされている。その可動機構は、例えば、図示しないモータや電磁石によるものでも良く、または、圧電素子を用いたものでも良い。また、可動ミラー７２、７２、・・・は、画素の列方向に一体とされた細長いミラーでも良く、または、各画素毎に独立した小さなミラーが列方向に配置されているようなものでも良い。   In addition, the light guide unit 66 includes a plurality of movable mirrors 72, 72,... Arranged for each pixel column. The movable mirrors 72, 72,... Move in the direction indicated by the arrows, and reflect the light from the light source unit 22 to the corresponding pixels. The movable mechanism may be, for example, a motor or an electromagnet (not shown), or a piezoelectric element. Further, the movable mirrors 72, 72,... May be elongated mirrors integrated in the column direction of the pixels, or may be such that independent small mirrors are arranged in the column direction for each pixel. .

光源２２から出射された光は、可動ミラー７２、７２、・・・のいずれかによって反射され、波長変換部４０の所定の画素位置に照射される。従って、光源２２の光量を変調し、それに同期させて可動ミラー７２、７２、・・・のいずれかを動かして反射させることにより、波長変換部４０の各画素にそれぞれ所定の強度の光を入射させることができる。このようにして、所定の画像を表示することができる。   The light emitted from the light source 22 is reflected by one of the movable mirrors 72, 72,... And is applied to a predetermined pixel position of the wavelength conversion unit 40. Therefore, by modulating the amount of light from the light source 22 and synchronizing and moving one of the movable mirrors 72, 72,..., Light of a predetermined intensity is incident on each pixel of the wavelength converter 40. Can be made. In this way, a predetermined image can be displayed.

このような光源部２０ｐを用いた場合にも、液晶などを用いた調光部が不要となる。従って、構成が簡略化される。また、液晶を用いる必要がないので、使用できる温度範囲が広く、画像表示の応答性が良好で、耐候性も向上する。   Even when such a light source unit 20p is used, a light control unit using liquid crystal or the like is not necessary. Therefore, the configuration is simplified. Further, since it is not necessary to use liquid crystal, the usable temperature range is wide, the responsiveness of image display is good, and the weather resistance is improved.

図３５は、本発明による画像表示装置の光源部の第１６の具体例を説明する概略断面図である。すなわち、同図に表した画像表示装置は、光源部２０ｑと波長変換部４０とを有する。ここで、光源部２０ｑは、導光部６６の下端に光源２２を備える。光源２２としては、発光ダイオードでも良く、レーザ・ダイオードでも良い。   FIG. 35 is a schematic cross-sectional view illustrating a sixteenth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, the image display device shown in the figure includes a light source unit 20q and a wavelength conversion unit 40. Here, the light source unit 20 q includes the light source 22 at the lower end of the light guide unit 66. The light source 22 may be a light emitting diode or a laser diode.

また、光源２２の前面には、可動レンズ７４が配置されている。可動レンズ７４は、傾斜及び水平移動が可能であり、光源２２からの光を波長変換部４０の所定の画素位置に入射させる。その可動機構は、例えば、図示しないモータや電磁石によるものでも良く、または、圧電素子を用いたものでも良い。また、レンズ７４を固定して、光源２２を可動とし、光源２２からの光を波長変換部４０の所定の画素位置に入射させるようにしても良い。   A movable lens 74 is disposed on the front surface of the light source 22. The movable lens 74 can be tilted and moved horizontally, and makes light from the light source 22 incident on a predetermined pixel position of the wavelength conversion unit 40. The movable mechanism may be, for example, a motor or an electromagnet (not shown), or a piezoelectric element. Alternatively, the lens 74 may be fixed, the light source 22 may be movable, and light from the light source 22 may be incident on a predetermined pixel position of the wavelength conversion unit 40.

光源２２から出射された光は、可動レンズ７４によって集光され、波長変換部４０の所定の画素位置に照射される。従って、光源２２の光量を変調し、それに同期させて可動レンズ７４を動かして走査させることにより、波長変換部４０の各画素にそれぞれ所定の強度の光を入射させることができる。このようにして、所定の画像を表示することができる。   The light emitted from the light source 22 is collected by the movable lens 74 and irradiated to a predetermined pixel position of the wavelength conversion unit 40. Therefore, by modulating the light amount of the light source 22 and moving the movable lens 74 in synchronization with the light, scanning with a predetermined intensity can be made incident on each pixel of the wavelength conversion unit 40. In this way, a predetermined image can be displayed.

このような光源部２０ｑを用いた場合にも、液晶などを用いた調光部が不要となる。従って、構成が簡略化される。また、液晶を用いる必要がないので、使用できる温度範囲が広く、画像表示の応答性が良好で、耐候性も向上する。   Even when such a light source unit 20q is used, a light control unit using liquid crystal or the like is not necessary. Therefore, the configuration is simplified. Further, since it is not necessary to use liquid crystal, the usable temperature range is wide, the responsiveness of image display is good, and the weather resistance is improved.

図３６は、本発明による画像表示装置の光源部の第１７の具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に表した画像表示装置は、導光部と調光部と波長変換部とを備える。導光部は、その内部に画素毎、あるいは列毎にハーフミラーを備える。光源からの光はそれぞれのハーフミラーにより反射され、調光部を経て、波長変換部に到達する。   FIG. 36 is a schematic sectional view showing the structure of the seventeenth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, the image display apparatus shown in the figure includes a light guide unit, a light control unit, and a wavelength conversion unit. The light guide unit includes a half mirror for each pixel or each column. The light from the light source is reflected by the respective half mirrors, passes through the light control unit, and reaches the wavelength conversion unit.

このようにハーフミラーを用いることによって、従来の反射シートやドット印刷面を用いた光源部と比較して、光が散乱されることが少なくなり、光源からの光を効率良く調光部へ導くことができる。このような効果は、ＬＥＤや半導体レーザなどの集光性の高い光源を用いた場合に特に顕著となる。また、ミラーの反射面の大きさを調節して画素よりも若干狭い範囲に反射光を通すようにすれば、画素間の光漏れが抑制され、画素毎の「にじみ」あるいは「ぼけ」を防ぐことができるという効果も得ることができる。   By using a half mirror in this way, light is less scattered as compared with a light source unit using a conventional reflection sheet or dot printing surface, and light from the light source is efficiently guided to the light control unit. be able to. Such an effect becomes particularly remarkable when a light source with high light condensing properties such as an LED or a semiconductor laser is used. Also, by adjusting the size of the reflecting surface of the mirror so that the reflected light is allowed to pass through a slightly narrower range than the pixel, light leakage between the pixels is suppressed, preventing “bleeding” or “blurring” for each pixel. The effect that it is possible can also be acquired.

図３７は、本発明による画像表示装置の光源部の第１８の具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に表した画像表示装置は、導光部の内部に、各画素に反射光を送出するような反射面を有するフレネル型反射板を有する。また、その導光部の側部には、光源と可動レンズとが配置され、それぞれの反射鏡に順次、光を供給するようにされている。   FIG. 37 is a schematic sectional view showing the configuration of the eighteenth example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, the image display device shown in the figure has a Fresnel reflector having a reflection surface that sends reflected light to each pixel inside the light guide. In addition, a light source and a movable lens are disposed on the side of the light guide, and light is sequentially supplied to the respective reflecting mirrors.

光源から出射された光は、可動レンズによって集光され、導光部において走査され、それぞれのフレネル型反射鏡により波長変換部の所定の画素位置に順次照射される。従って、光源の光量を変調し、それに同期させて可動レンズを動かして走査させることにより、波長変換部の各画素にそれぞれ所定の強度の光を入射させることができる。このようにして、所定の画像を表示することができる。   The light emitted from the light source is collected by the movable lens, scanned by the light guide unit, and sequentially irradiated to predetermined pixel positions of the wavelength conversion unit by the respective Fresnel reflectors. Therefore, by modulating the light quantity of the light source and moving the movable lens in synchronization with the light, scanning with a predetermined intensity can be made incident on each pixel of the wavelength converter. In this way, a predetermined image can be displayed.

このような光源部を用いた場合にも、液晶などを用いた調光部が不要となる。従って、構成が簡略化される。また、液晶を用いる必要がないので、使用できる温度範囲が広く、画像表示の応答性が良好で、耐候性も向上するという効果を得ることができる。   Even when such a light source unit is used, a light control unit using liquid crystal or the like is not necessary. Therefore, the configuration is simplified. Further, since it is not necessary to use liquid crystal, it is possible to obtain the effects that the usable temperature range is wide, the responsiveness of image display is good, and the weather resistance is improved.

図３８は、本発明による画像表示装置の光源部の第１９の具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に表した画像表示装置も、導光部の内部に、各画素に反射光を送出するような反射面を有するフレネル型反射板を有する。また、その導光部の側部には、可動光源が配置され、それぞれの反射鏡に順次、光を供給するようにされている。すなわち、可動光源は、例えば、ＬＥＤや半導体レーザなどの発光素子自体を機械的に可動としたものでも良く、または、これらの発光素子の前面に光の偏向手段を設けたものでもよい。   FIG. 38 is a schematic sectional view showing the structure of the nineteenth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, the image display apparatus shown in the figure also has a Fresnel reflector having a reflection surface that sends reflected light to each pixel inside the light guide. In addition, a movable light source is disposed on the side of the light guide, and light is sequentially supplied to the respective reflecting mirrors. That is, the movable light source may be, for example, a light-emitting element itself such as an LED or a semiconductor laser that is mechanically movable, or a light deflection unit provided on the front surface of these light-emitting elements.

可動光源から出射された光は、導光部において走査され、それぞれのフレネル型反射鏡により波長変換部の所定の画素位置に順次照射される。従って、光源の光量を変調し、それに同期させて可動光源を動かして走査させることにより、波長変換部の各画素にそれぞれ所定の強度の光を入射させることができる。このようにして、所定の画像を表示することができる。   The light emitted from the movable light source is scanned by the light guide unit, and is sequentially irradiated to predetermined pixel positions of the wavelength conversion unit by the respective Fresnel reflectors. Therefore, by modulating the amount of light from the light source and moving the movable light source in synchronization with the light to scan, light of a predetermined intensity can be incident on each pixel of the wavelength conversion unit. In this way, a predetermined image can be displayed.

このような光源部を用いた場合にも、液晶などを用いた調光部が不要となる。従って、構成が簡略化される。また、液晶を用いる必要がないので、使用できる温度範囲が広く、画像表示の応答性が良好で、耐候性も向上するという効果を得ることができる。   Even when such a light source unit is used, a light control unit using liquid crystal or the like is not necessary. Therefore, the configuration is simplified. Further, since it is not necessary to use liquid crystal, it is possible to obtain the effects that the usable temperature range is wide, the responsiveness of image display is good, and the weather resistance is improved.

図３９は、本発明による画像表示装置の光源部の第２０の具体例の構成を表す概略断面図である。すなわち、同図に表した画像表示装置も、導光部の内部に、各画素に反射光を送出するような反射面を有するフレネル型反射板を有する。しかし、同図に示した装置においては、フレネル型ミラーの反射面に波長変換部が形成されている。例えば、ミラーの反射面上に波長変換部としての蛍光体材料が堆積されている。   FIG. 39 is a schematic sectional view showing the structure of a twentieth example of the light source unit of the image display device according to the present invention. That is, the image display apparatus shown in the figure also has a Fresnel reflector having a reflection surface that sends reflected light to each pixel inside the light guide. However, in the apparatus shown in the figure, a wavelength conversion unit is formed on the reflection surface of the Fresnel mirror. For example, a phosphor material as a wavelength conversion unit is deposited on the reflection surface of the mirror.

また、その導光部の側部には、可動光源が配置され、それぞれの反射鏡に順次、光を供給するようにされている。すなわち、可動光源は、例えば、ＬＥＤや半導体レーザなどの発光素子自体を機械的に可動としたものでも良く、または、これらの発光素子の前面に光の偏向手段を設けたものでもよい。   In addition, a movable light source is disposed on the side of the light guide, and light is sequentially supplied to the respective reflecting mirrors. That is, the movable light source may be, for example, a light-emitting element itself such as an LED or a semiconductor laser that is mechanically movable, or a light deflection unit provided on the front surface of these light-emitting elements.

可動光源から出射された光は、導光部において走査され、それぞれのフレネル型反射鏡の反射面上に堆積された波長変換部に順次照射される。そして、波長が変換されて、各画素に対応する画像情報として、観察面から出射される。   The light emitted from the movable light source is scanned by the light guide unit, and sequentially irradiated to the wavelength conversion units deposited on the reflection surfaces of the respective Fresnel reflectors. Then, the wavelength is converted and emitted from the observation surface as image information corresponding to each pixel.

従って、光源の光量を変調し、それに同期させて可動光源を動かして走査させることにより、各画素に対応する反射面上の波長変換部にそれぞれ所定の強度の光を入射させることができる。このようにして、所定の画像を表示することができる。   Therefore, by modulating the amount of light of the light source and moving the movable light source in synchronization with the light, scanning with a predetermined intensity can be made incident on the wavelength conversion unit on the reflecting surface corresponding to each pixel. In this way, a predetermined image can be displayed.

このような光源部を用いた場合には、液晶などを用いた調光部が不要となるばかりでなく、波長変換部を別途設ける必要もなくなる。従って、構成が極めて簡略化且つ小型薄型化される。また、液晶を用いる必要がないので、使用できる温度範囲が広く、画像表示の応答性が良好で、耐候性も向上するという効果を得ることができる。   When such a light source unit is used, not only a light control unit using liquid crystal or the like is unnecessary, but there is no need to separately provide a wavelength conversion unit. Therefore, the configuration is extremely simplified and reduced in size and thickness. Further, since it is not necessary to use liquid crystal, it is possible to obtain the effects that the usable temperature range is wide, the responsiveness of image display is good, and the weather resistance is improved.

図４０は、本発明による画像表示装置の光源部の第２１の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｒは、導光板２６の一端に取り付け部２５ｒが配置され、取り付け部２５ｒには、光源としてレーザ・ダイオード２２ｊが配置されている。   FIG. 40 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a twenty-first specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. In the light source section 20r shown in the figure, a mounting portion 25r is disposed at one end of the light guide plate 26, and a laser diode 22j is disposed as a light source in the mounting section 25r.

このように、光源としてレーザ・ダイオード２２ｊを用いることにより、集光性が向上する。また、光をビーム状に絞ることが容易であるので、図３３や図３４に関して前述したようなミラーによる光走査を行う場合に、特に有効である。図４１は、本発明による画像表示装置の光源部の第２２の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｓは、導光部２６の下面にＬＥＤランプ２２ｂが所定の間隔で配置されている。このように、ＬＥＤランプ２２ｂにより下方から照明することにより、画像表示装置の額縁部分、すなわち表示領域の周辺部の幅を顕著に短くすることが可能となり、装置の小型化が実現される。   Thus, the light condensing property is improved by using the laser diode 22j as the light source. Further, since it is easy to narrow the light into a beam, it is particularly effective when performing optical scanning with a mirror as described above with reference to FIGS. FIG. 41 is a schematic configuration diagram showing a configuration of a twenty-second specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. In the light source unit 20 s shown in the figure, LED lamps 22 b are arranged on the lower surface of the light guide unit 26 at a predetermined interval. Thus, by illuminating from below with the LED lamp 22b, the frame portion of the image display device, that is, the width of the peripheral portion of the display region can be remarkably shortened, and the device can be downsized.

また、ＬＥＤランプ２２ｂを高密度に配置することにより、輝度を容易に上げることができ、明るい画像を得ることができる。   Further, by arranging the LED lamps 22b at a high density, the luminance can be easily increased and a bright image can be obtained.

図４２は、本発明による画像表示装置の光源部の第２３の具体例の構成を表す概略構成図である。すなわち、同図（ａ）は、画像表示装置の観察面に平行方向の概略断面図であり、同図（ｂ）は、観察面に垂直方向の概略断面図である。同図に表した光源部２０ｔは、導光部２６の下面にＳＭＤランプ２２ｃが所定の間隔で配置されている。このように、ＳＭＤランプ２２ｃにより下方から照明することにより、画像表示装置の額縁部分、すなわち表示領域の周辺部の幅を顕著に短くすることが可能となり、装置の小型化が実現される。   FIG. 42 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the twenty-third specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. 1A is a schematic sectional view in the direction parallel to the observation surface of the image display device, and FIG. 1B is a schematic sectional view in the direction perpendicular to the observation surface. In the light source unit 20t shown in the figure, SMD lamps 22c are arranged on the lower surface of the light guide unit 26 at a predetermined interval. Thus, by illuminating from below with the SMD lamp 22c, the frame portion of the image display device, that is, the width of the peripheral portion of the display region can be remarkably shortened, and the device can be downsized.

また、ＳＭＤランプ２２ｃを高密度に配置することにより、輝度を容易に上げることができ、明るい画像を得ることができる。さらに、ＳＭＤランプ２２ｃは、高さ寸法がＬＥＤランプよりも小さいので、光源部２０ｔの厚さを薄くすることができる。また、ＳＭＤランプ２２ｃの代わりにＬＥＤチップを配置することにより、さらに高密度実装が可能となり輝度を上げることができるとともに、光源部２０ｔの厚さをさらに薄くすることができる。   Further, by arranging the SMD lamps 22c at a high density, the luminance can be easily increased and a bright image can be obtained. Furthermore, since the SMD lamp 22c is smaller in height than the LED lamp, the thickness of the light source unit 20t can be reduced. Further, by disposing the LED chip instead of the SMD lamp 22c, it is possible to achieve higher density mounting and increase the luminance, and it is possible to further reduce the thickness of the light source unit 20t.

図４３は、本発明による画像表示装置の光源部の第２４の具体例の構成を説明する概略断面図である。同図に表した光源部２０ｕは、導光部２６の下面に基板２４ｕが配置され、基板２４ｕ上にＬＥＤランプ２２ｂが所定の間隔で配置されている。さらに、それぞれのＬＥＤランプ２２ｂの周囲には反射板７６が設けられている。このように、反射板７６を設けることにより、ＬＥＤランプ２２ｂから側面方向や下方向に逃げる光を前面に取り出すことが可能となり、光の利用効率が改善される。   FIG. 43 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a twenty-fourth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. In the light source unit 20u shown in the figure, a substrate 24u is disposed on the lower surface of the light guide unit 26, and LED lamps 22b are disposed on the substrate 24u at a predetermined interval. Further, a reflecting plate 76 is provided around each LED lamp 22b. Thus, by providing the reflecting plate 76, it is possible to extract the light escaping from the LED lamp 22b in the side surface direction or the downward direction to the front surface, and the light utilization efficiency is improved.

図４４は、本発明による画像表示装置の光源部の第２５の具体例の構成を説明する概略断面図である。同図に表した光源部２０ｖは、導光部２６の下面に基板２４ｖが配置され、基板２４ｖ上にＳＭＤランプ２２ｃが所定の間隔で配置されている。さらに、それぞれのＳＭＤランプ２２ｃの周囲には反射板７６が設けられている。このように、反射板７６を設けることにより、ＳＭＤランプ２２ｃから側面方向や下方向に逃げる光を前面に取り出すことが可能となり、光の利用効率が改善される。また、ＳＭＤランプ２２ｃの代わりにＬＥＤチップを配置しても同様の効果が得られる。   FIG. 44 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of a twenty-fifth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. In the light source unit 20v shown in the figure, a substrate 24v is disposed on the lower surface of the light guide unit 26, and SMD lamps 22c are disposed on the substrate 24v at a predetermined interval. Further, a reflector 76 is provided around each SMD lamp 22c. Thus, by providing the reflecting plate 76, it is possible to extract the light escaping from the SMD lamp 22c in the side surface direction or the downward direction to the front surface, and the light utilization efficiency is improved. The same effect can be obtained even if an LED chip is arranged instead of the SMD lamp 22c.

図４５は、本発明による画像表示装置の光源部の第２６の具体例の構成を説明する概略断面図である。同図に表した画像表示装置は、いわゆるプロジェクション方式の画像表示装置であり、光源部２０ｗと液晶パネル３０と投写レンズ８０とを備える。光源部２０ｗは、集光レンズ７８と光源２２とリフレクタ７７とを備える。光源２２としては、発光ダイオードを用いる。   FIG. 45 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of a twenty-sixth specific example of the light source unit of the image display device according to the present invention. The image display apparatus shown in the figure is a so-called projection-type image display apparatus, and includes a light source unit 20w, a liquid crystal panel 30, and a projection lens 80. The light source unit 20 w includes a condenser lens 78, a light source 22, and a reflector 77. A light emitting diode is used as the light source 22.

光源２２から放射された光は、リフレクタ７７で反射され、集光レンズ７８により収束されて液晶パネル３０に入射する。そして、投写レンズ８０を介してスクリーン９０上に所定の画像を表示する。   The light emitted from the light source 22 is reflected by the reflector 77, converged by the condenser lens 78, and enters the liquid crystal panel 30. Then, a predetermined image is displayed on the screen 90 via the projection lens 80.

このように光源に発光ダイオードを用いることにより、従来のアーク・ランプを光源とする装置と比べて、寿命が極めて長くなる。また、発光動作の立ち上がり時間が短いために、瞬時動作が可能となる。   By using a light-emitting diode as a light source in this way, the lifetime becomes extremely long as compared with a conventional apparatus using an arc lamp as a light source. In addition, since the rise time of the light emitting operation is short, instantaneous operation is possible.

次に、本発明による画像表示装置の光源の具体例について説明する。図４６は、本発明による画像表示装置の光源の第１の具体例を表す概略断面図である。同図に示した光源２２Ａは、発光素子１１０とその表面に堆積された波長変換材料１１２とを備える。また、発光素子１１０の電極部１１４は、ワイア・ボンディングを施すために、波長変換材料１１２が堆積されていない領域を有する。   Next, a specific example of the light source of the image display device according to the present invention will be described. FIG. 46 is a schematic sectional view showing a first specific example of the light source of the image display device according to the present invention. The light source 22A shown in the figure includes a light emitting element 110 and a wavelength conversion material 112 deposited on the surface thereof. Further, the electrode portion 114 of the light emitting element 110 has a region where the wavelength conversion material 112 is not deposited in order to perform wire bonding.

発光素子１１０は、所定の発光波長ピークを有する半導体素子である。また、その構造は、いわゆる発光ダイオードでも、半導体レーザでも良い。発光素子１１０の材料は、必要とされる発光波長帯に応じて適宜決定される。例えば、ＲＧＢ各色の発光を実現するためには、図４に関して説明したような窒化ガリウムを発光層に有し、紫外線領域の発光波長を有する発光ダイオードであることが望ましい。   The light emitting element 110 is a semiconductor element having a predetermined emission wavelength peak. The structure may be a so-called light emitting diode or a semiconductor laser. The material of the light emitting element 110 is appropriately determined according to a required light emission wavelength band. For example, in order to realize light emission of each color of RGB, it is desirable that the light emitting diode has gallium nitride as described with reference to FIG. 4 in the light emitting layer and has an emission wavelength in the ultraviolet region.

また、波長変換材料１１２は、発光素子１１０の発光波長と合致した吸収励起ピークを有するものであることが望ましい。例えば、発光素子が窒化ガリウムを用いた素子である場合は、波長変換材料１１２は、図５に示したような吸収ピークを有するものであることが望ましい。   The wavelength converting material 112 desirably has an absorption excitation peak that matches the emission wavelength of the light emitting element 110. For example, when the light emitting element is an element using gallium nitride, the wavelength conversion material 112 desirably has an absorption peak as shown in FIG.

また、波長変換材料１１２としては、蛍光物質を用いることが望ましく、蛍光物質であれば、蛍光染料、蛍光顔料或いは蛍光体など、発光素子からの光を他の波長に変化できる材料であればどのようなものを使用しても良い。また、この波長変換材料１１２は、発光素子１１０の表面のうちの少なくとも一部に堆積されていれば良い。   In addition, it is desirable to use a fluorescent substance as the wavelength conversion material 112. As long as it is a fluorescent substance, any material can be used as long as the light from the light emitting element can be changed to another wavelength, such as a fluorescent dye, fluorescent pigment, or fluorescent substance Such a thing may be used. The wavelength converting material 112 may be deposited on at least a part of the surface of the light emitting element 110.

さらに、波長変換材料１１２の発光波長は、用途に応じて適宜選択することができる。例えば、フル・カラー表示を行う画像表示装置の光源として用いるためには、図４に関して説明した紫外線の発光を吸収してＲＧＢのそれぞれの波長の発光を生ずるような蛍光体の混合体を用いることが望ましい。また、発光素子１１０が青色の発光を生ずる場合には、その発光を吸収して緑および赤の発光を生ずるような蛍光体を用いることもできる。このような蛍光体としては、例えば、赤色の発光を生ずるものとしては、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ、青色の発光を生ずるものとしては、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｅｕ）10（ＰＯ4）6・Ｃｌ2、緑色の発光を生ずるものとしては、３（Ｂａ、Ｍｇ、Ｅｕ、Ｍｎ）Ｏ・８Ａｌ2Ｏ3などを挙げることができる。 Furthermore, the emission wavelength of the wavelength conversion material 112 can be appropriately selected according to the application. For example, in order to use as a light source for an image display device that performs full-color display, use a mixture of phosphors that absorbs ultraviolet light emission described with reference to FIG. Is desirable. In addition, when the light emitting element 110 emits blue light, a phosphor that absorbs the light and generates green and red light can be used. Examples of such phosphors include Y 2 O 2 S: Eu that emits red light, and (Sr, Ca, Ba, Eu) 10 (PO 4 ) that emits blue light. Examples of 6 · Cl 2 and those that generate green light emission include 3 (Ba, Mg, Eu, Mn) O · 8Al 2 O 3 and the like.

発光素子は、電流が注入されると半導体結晶内部で電子と正孔との再結合により発光が生ずる。従来の発光素子では、その発光のうちの一部は、半導体と空気或いは図示しないモールド樹脂との屈折率の差により、反射されて内部に閉じこめられる。その結果として発光素子から外部に取り出すことのできる光は、全体のうちのわずか２％に過ぎなかった。しかし、本発明による光源２２Ａでは、発光素子１１０の表面に達した光は、波長変換材料１１２に吸収され、波長が変換されて外部に取り出すことができる。   When a current is injected, the light emitting element emits light by recombination of electrons and holes inside the semiconductor crystal. In the conventional light emitting device, a part of the emitted light is reflected and confined inside due to a difference in refractive index between the semiconductor and air or a mold resin (not shown). As a result, only 2% of the total light can be extracted from the light emitting element. However, in the light source 22A according to the present invention, the light that has reached the surface of the light emitting element 110 is absorbed by the wavelength conversion material 112, the wavelength is converted, and the light can be extracted outside.

図４６に示した光源２２Ａは、例えば、発光素子１１０の製造工程において、発光素子の素子分離工程の後に波長変換材料１１２をスパッタ法により素子の表面に堆積することにより製造することができる。或いは、発光素子１１０の製造工程のいずれかの段階において、波長変換材料１１２を塗布或いはコーティングすれば良い。   The light source 22A shown in FIG. 46 can be manufactured, for example, by depositing the wavelength conversion material 112 on the surface of the element by a sputtering method after the element separation process of the light emitting element 110 in the manufacturing process of the light emitting element 110. Alternatively, the wavelength conversion material 112 may be applied or coated at any stage of the manufacturing process of the light emitting element 110.

また、本発明による光源２２Ａの用途は、画像表示装置の光源に限定されるものではない。すなわち、インジケータやパネルなどの各種表示装置、光ディスクの読みとり・書き込み用光源など、広範な分野において新規かつ高性能な光源として利用することができる。   The application of the light source 22A according to the present invention is not limited to the light source of the image display device. That is, it can be used as a new and high-performance light source in a wide range of fields such as various display devices such as indicators and panels, and a light source for reading and writing optical disks.

図４７は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した光源２２Ａ1は、発光素子１１０とその表面に堆積された波長変換材料１１２と実装部材１２０とを備える。発光素子１１０としては、例えば、窒化ガリウム系化合物半導体からなる発光ダイオード或いは半導体レーザを用いることができる。波長変換材料１１２は、発光素子１１０のほぼ全面に堆積されている。波長変換材料１１２としては、例えば、発光素子１１０からの発光を吸収して、ＲＧＢの発光を生ずる蛍光体を用いることができる。   FIG. 47 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, the light source 22A1 shown in the figure includes the light emitting element 110, the wavelength conversion material 112 deposited on the surface thereof, and the mounting member 120. As the light emitting element 110, for example, a light emitting diode or a semiconductor laser made of a gallium nitride compound semiconductor can be used. The wavelength conversion material 112 is deposited on almost the entire surface of the light emitting element 110. As the wavelength conversion material 112, for example, a phosphor that absorbs light emitted from the light emitting element 110 and generates RGB light can be used.

発光素子１１０は、実装部材１２０のカップ部１２１の底面上に実装されている。また、発光素子１１０には、ワイア１１６、１１６がボンディングされ、駆動電流が供給される。   The light emitting element 110 is mounted on the bottom surface of the cup portion 121 of the mounting member 120. Further, the wires 116 are bonded to the light emitting element 110, and a driving current is supplied thereto.

同図に示した光源は、１つの発光素子を用いて、例えばＲＧＢのような複数の波長の発光を得ることができる。従って、光源と構成が簡易で小型軽量であり、しかも駆動回路も簡略化することができる。   The light source shown in the figure can emit light of a plurality of wavelengths such as RGB using one light emitting element. Therefore, the light source and the configuration are simple, small and light, and the drive circuit can be simplified.

図４８は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した光源２２Ａ2においては、発光素子１１０の表面のうちの一部に波長変換材料１１２が堆積されている。従って、発光素子１１０から生ずる発光のうちで波長変換材料１１２に吸収された光は、その波長が変換されて出力され、残りの光は、発光素子１１０の発光波長のまま放出される。例えば、発光素子１１０が青色の発光を生じ、波長変換材料１１２が青色の光を吸収して赤及び緑の発光を生ずる材料である場合には、ＲＧＢの各波長の発光が得られる。   FIG. 48 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, in the light source 22A2 shown in the figure, the wavelength conversion material 112 is deposited on a part of the surface of the light emitting element 110. Accordingly, light emitted from the light emitting element 110 and absorbed by the wavelength conversion material 112 is converted in wavelength and output, and the remaining light is emitted with the light emission wavelength of the light emitting element 110. For example, when the light emitting element 110 emits blue light and the wavelength conversion material 112 is a material that absorbs blue light and emits red and green light, light emission of each wavelength of RGB can be obtained.

また、波長変換材料１１２を堆積する面積を調節することにより、このようなＲＧＢなどのそれぞれの波長成分の光の強度のバランスを制御することができる。例えば、Ｒ成分の強度を上げる場合には、波長変換材料１１２のＲ発光成分を増加し、且つその堆積する面積を増加すれば良い。   Further, by adjusting the area where the wavelength conversion material 112 is deposited, the balance of the light intensity of each wavelength component such as RGB can be controlled. For example, in order to increase the intensity of the R component, the R emission component of the wavelength conversion material 112 may be increased and the area on which it is deposited may be increased.

すなわち、本発明によれば、複数の発光波長を実現できるのみならず、それぞれの強度のバランスも容易に制御することが可能となる。   That is, according to the present invention, not only a plurality of emission wavelengths can be realized, but also the balance of the respective intensities can be easily controlled.

図４９は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した光源２２Ａ3においては、表面に波長変換材料１１２が堆積された発光素子１１０が実装部材１２２上にマウントされ、樹脂１３０でモールドされている。実装部材としては、リード・フレームあるいはステムを用いることができる。   FIG. 49 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, in the light source 22A3 shown in the figure, the light emitting element 110 having the wavelength conversion material 112 deposited on the surface is mounted on the mounting member 122 and molded with the resin 130. As the mounting member, a lead frame or a stem can be used.

発光素子としては、例えば、図４に関して前述した窒化ガリウムを発光層に用いた発光素子を用いることができる。また、その構造は、発光ダイオードでも良く、半導体レーザでも良い。   As the light-emitting element, for example, a light-emitting element using gallium nitride described above with reference to FIG. 4 as a light-emitting layer can be used. The structure may be a light emitting diode or a semiconductor laser.

波長変換材料１１２は、発光素子１１０の表面の少なくとも一部に堆積され、その材質としては、例えば、発光素子１１０からの紫外線を吸収して、ＲＧＢのそれぞれの波長の発光を生ずる蛍光体とすることができる。その吸収励起ピークは、発光素子１１０の発光波長と合致していることが望ましい。   The wavelength conversion material 112 is deposited on at least a part of the surface of the light emitting element 110, and the material thereof is, for example, a phosphor that absorbs ultraviolet rays from the light emitting element 110 and emits light of the respective wavelengths of RGB. be able to. It is desirable that the absorption excitation peak matches the emission wavelength of the light emitting element 110.

また、樹脂１３０は、その光放出面がレンズ上に形成されている。このレンズ効果により、発光素子１１０及び堆積された波長変換材料１１２からの発光を収束し、出力することができる。本発明によれば、波長変換された光の集光効率が極めて高いという利点を有する。   The resin 130 has a light emission surface formed on the lens. Due to this lens effect, light emitted from the light emitting element 110 and the deposited wavelength conversion material 112 can be converged and output. According to the present invention, there is an advantage that the light collection efficiency of the wavelength-converted light is extremely high.

図５０は、本発明との比較のために示した従来の光源の概略断面図である。同図に示した光源においては、発光素子２１０が実装部材２２２上にマウントされ、樹脂２３０でモールドされている。また、樹脂２３０は、発光素子２１０からの発光を収束して出力するように、その光取り出し面がレンズ状とされている。さらに、樹脂２３０中には、発光素子２１０からの発光波長を変換するため、或いは発光色を補色する目的のために、樹脂２３０の中に、発光素子の発光を他の波長に変換する蛍光物質或いは発光素子の発光波長の一部を吸収するフィルタ物質２５０が混入されている。これらの波長変換物質２５０は、樹脂２３０中に均一な分布で混入されることが多い。   FIG. 50 is a schematic cross-sectional view of a conventional light source shown for comparison with the present invention. In the light source shown in the figure, the light emitting element 210 is mounted on a mounting member 222 and molded with a resin 230. Further, the light extraction surface of the resin 230 has a lens shape so that the light emitted from the light emitting element 210 is converged and output. Further, in the resin 230, for the purpose of converting the emission wavelength from the light emitting element 210 or for the purpose of complementing the emission color, the resin 230 contains a fluorescent substance that converts the light emission of the light emitting element into another wavelength. Alternatively, a filter material 250 that absorbs a part of the emission wavelength of the light emitting element is mixed. These wavelength converting substances 250 are often mixed in the resin 230 with a uniform distribution.

しかし、このように波長変換物質２５０を樹脂２３０中に混入すると、図５０に示したように、樹脂中に均一に分布する波長変換物質２５０のそれぞれから発光が生ずることとなる。すなわち、同図に示した矢印は、発光素子からの光が波長変換物質２５０にあたり、波長変換された光が散乱する様子を模式的に示したものである。これらの発光は、樹脂２３０の全面に形成されているレンズからの位置関係がまちまちであり、レンズにより収束されない。従って、集光効率が極端に低下し、輝度が低下することとなる。しかも、樹脂２３０中に波長変換物質２５０を均一に分布させると波長変換物質２５０の隙間を透過する光の割合が増加し、波長変換効率が極めて低い。   However, when the wavelength converting substance 250 is mixed in the resin 230 as described above, light emission occurs from each of the wavelength converting substances 250 uniformly distributed in the resin as shown in FIG. That is, the arrows shown in the figure schematically show how the light from the light emitting element hits the wavelength converting material 250 and the wavelength-converted light is scattered. These light emissions vary in positional relationship from the lens formed on the entire surface of the resin 230 and are not converged by the lens. Accordingly, the light collection efficiency is extremely lowered, and the luminance is lowered. In addition, when the wavelength conversion substance 250 is uniformly distributed in the resin 230, the ratio of light transmitted through the gaps between the wavelength conversion substances 250 increases, and the wavelength conversion efficiency is extremely low.

このような従来の光源と比較して、図４９に示したような本発明による光源２２Ａ3は、発光素子１１０の表面に波長変換材料１１２が堆積されているので、波長変換された光も、樹脂１３０の前面のレンズにより効果的に集光される。また、波長変換材料１１２は、発光素子１１０の表面に直接、堆積されているので、波長変換効率は極めて高く、また、その堆積する面積に応じて、波長変換される発光の割合を容易に制御することができる。   Compared with such a conventional light source, the light source 22A3 according to the present invention as shown in FIG. 49 has the wavelength conversion material 112 deposited on the surface of the light emitting element 110. The light is effectively collected by the front lens of 130. Further, since the wavelength conversion material 112 is directly deposited on the surface of the light emitting element 110, the wavelength conversion efficiency is extremely high, and the ratio of light emission that is wavelength-converted is easily controlled according to the deposited area. can do.

このように、本発明によれば、発光素子１１０からの発光が波長変換材料と高い効率で結合でき、輝度が飛躍的に向上する。   Thus, according to the present invention, the light emitted from the light emitting element 110 can be combined with the wavelength conversion material with high efficiency, and the luminance is dramatically improved.

例えば、発光素子１１０として窒化ガリウム系の発光素子を用い、波長変換材料１１２として発光素子１１０からの紫外線を吸収して、ＲＧＢのそれぞれの波長の発光を生ずる蛍光体を用いると、高輝度の白色光源を実現することができる。このような白色光源は、高輝度の光源として、既存の陰極蛍光管と置き換えて使用することができる。   For example, when a gallium nitride-based light-emitting element is used as the light-emitting element 110 and a phosphor that absorbs ultraviolet rays from the light-emitting element 110 and emits light of each of RGB wavelengths is used as the wavelength conversion material 112, a high-intensity white color A light source can be realized. Such a white light source can be used as a high-intensity light source in place of an existing cathode fluorescent tube.

図５１は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図に示した光源２２Ａ4においては、表面に波長変換材料１１２が堆積された発光素子１１０が、リード・フレームやステムなどの実装部材１２２上にマウントされ、樹脂１３０でモールドされている。   FIG. 51 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, in the light source 22A4 shown in the figure, the light emitting element 110 having the wavelength conversion material 112 deposited on the surface is mounted on a mounting member 122 such as a lead frame or a stem, and is molded with a resin 130.

発光素子としては、例えば、青色の発光を生ずる窒化ガリウムを発光層に用いた発光素子を用いることができる。また、その構造は、発光ダイオードでも良く、半導体レーザでも良い。   As the light-emitting element, for example, a light-emitting element using gallium nitride that generates blue light emission as a light-emitting layer can be used. The structure may be a light emitting diode or a semiconductor laser.

波長変換材料１１２は、発光素子１１０の表面の少なくとも一部に堆積され、その材質としては、例えば、発光素子１１０からの青色光を吸収して、ＲＧのそれぞれの波長の発光を生ずる蛍光体とすることができる。そのような蛍光体としては、高い波長変換効率を有する点で有機蛍光体を用いることが望ましい。   The wavelength converting material 112 is deposited on at least a part of the surface of the light emitting element 110, and examples of the material include a phosphor that absorbs blue light from the light emitting element 110 and emits light of each wavelength of RG. can do. As such a phosphor, it is desirable to use an organic phosphor in terms of high wavelength conversion efficiency.

光源２２Ａ4は、発光素子１１０からの青色光と、波長変換材料１１２からの赤及び緑色光とを同時に得ることができる。従って、既存の白色光源を置き換えることができる。   The light source 22A4 can obtain blue light from the light emitting element 110 and red and green light from the wavelength conversion material 112 at the same time. Therefore, the existing white light source can be replaced.

図５２は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図には、光源２２Ａ5として、表面に波長変換材料１１２が堆積された発光素子１１０が実装部材１２２上にマウントされ、樹脂１３０でモールドされたＳＭＤランプが示されている。実装部材１２２としては、例えば基板やリード・フレームを用いることができる。   FIG. 52 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, FIG. 2 shows an SMD lamp in which a light emitting element 110 having a wavelength conversion material 112 deposited on its surface is mounted on a mounting member 122 and molded with a resin 130 as a light source 22A5. As the mounting member 122, for example, a substrate or a lead frame can be used.

発光素子１１０としては、図４に関して前述したような紫外線の発光を生ずる窒化ガリウムを発光層に用いた発光素子が用いられる。また、その構造は、発光ダイオードでも良く、半導体レーザでも良い。   As the light-emitting element 110, a light-emitting element using gallium nitride that generates ultraviolet light emission as described above with reference to FIG. The structure may be a light emitting diode or a semiconductor laser.

波長変換材料１１２は、発光素子１１０の表面の少なくとも一部に堆積され、その材質としては、発光素子１１０からの紫外線光を吸収して、ＲＧＢのそれぞれの波長の発光を生ずる蛍光体とされる。そのような蛍光体としては、高い波長変換効率を有する点で、図５に示したように吸収特性を有する蛍光体を用いることが望ましい。   The wavelength conversion material 112 is deposited on at least a part of the surface of the light emitting element 110, and the material thereof is a phosphor that absorbs ultraviolet light from the light emitting element 110 and emits light of each wavelength of RGB. . As such a phosphor, it is desirable to use a phosphor having absorption characteristics as shown in FIG. 5 in terms of having high wavelength conversion efficiency.

また、発光素子１１０として、青色の発光を生ずる発光素子を用い、波長変換材料１１２として、青色光を吸収してＲ及びＧの波長領域の発光を生ずる有機蛍光体を用いるようにしても良い。光源２２Ａ５は、小型であり、高輝度のＲＧＢ光を得ることができる。従って、既存の白色光源を置き換えることができる。   Alternatively, a light emitting element that emits blue light may be used as the light emitting element 110, and an organic phosphor that absorbs blue light and emits light in the R and G wavelength regions may be used as the wavelength conversion material 112. The light source 22A5 is small and can obtain RGB light with high luminance. Therefore, the existing white light source can be replaced.

図５３は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図には、光源２２Ａ6として、表面に波長変換材料１１２が堆積されたＬＥＤランプが示されている。このＬＥＤランプは、発光素子１１０がリード・フレームやステムなどの実装部材１２２上にマウントされ、樹脂１３０でモールドされた構成を有する。   FIG. 53 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, the figure shows an LED lamp having a wavelength conversion material 112 deposited on the surface thereof as the light source 22A6. This LED lamp has a configuration in which a light emitting element 110 is mounted on a mounting member 122 such as a lead frame or a stem and molded with a resin 130.

発光素子１１０としては、図４に関して前述したような紫外線の発光を生ずる窒化ガリウムを発光層に用いた発光素子が用いられる。また、その構造は、発光ダイオードでも良く、半導体レーザでも良い。   As the light-emitting element 110, a light-emitting element using gallium nitride that generates ultraviolet light emission as described above with reference to FIG. The structure may be a light emitting diode or a semiconductor laser.

波長変換材料１１２は、樹脂１３０の表面の少なくとも一部に堆積され、その材質としては、発光素子１１０からの紫外線光を吸収して、ＲＧＢのそれぞれの波長の発光を生ずる蛍光体とされる。そのような蛍光体としては、高い波長変換効率を有する点で、図５に示したように吸収特性を有する蛍光体を用いることが望ましい。   The wavelength conversion material 112 is deposited on at least a part of the surface of the resin 130, and the material thereof is a phosphor that absorbs ultraviolet light from the light emitting element 110 and emits light of each wavelength of RGB. As such a phosphor, it is desirable to use a phosphor having absorption characteristics as shown in FIG. 5 in terms of having high wavelength conversion efficiency.

また、発光素子１１０として、青色の発光を生ずる発光素子を用い、波長変換材料１１２として、青色光を吸収してＲ及びＧの波長領域の発光を生ずる有機蛍光体を用いるようにしても良い。光源２２Ａ６は、簡易に製造でき、小型であり、高輝度のＲＧＢ光を得ることができる。従って、既存の白色光源を置き換えることができる。   Alternatively, a light emitting element that emits blue light may be used as the light emitting element 110, and an organic phosphor that absorbs blue light and emits light in the R and G wavelength regions may be used as the wavelength conversion material 112. The light source 22A6 can be easily manufactured, is small, and can obtain high-luminance RGB light. Therefore, the existing white light source can be replaced.

図５４は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図には、光源２２Ａ7として、表面に波長変換材料１１２が堆積されたＳＭＤランプが示されている。このＳＭＤランプは、発光素子１１０が、基板などの実装部材１２２上にマウントされ、樹脂１３０でモールドされた構成を有する。   FIG. 54 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, the figure shows an SMD lamp in which the wavelength conversion material 112 is deposited on the surface as the light source 22A7. This SMD lamp has a configuration in which a light emitting element 110 is mounted on a mounting member 122 such as a substrate and molded with a resin 130.

発光素子１１０としては、図４に関して前述したような紫外線の発光を生ずる窒化ガリウムを発光層に用いた発光素子が用いられる。また、その構造は、発光ダイオードでも良く、半導体レーザでも良い。   As the light-emitting element 110, a light-emitting element using gallium nitride that generates ultraviolet light emission as described above with reference to FIG. The structure may be a light emitting diode or a semiconductor laser.

波長変換材料１１２は、樹脂１３０の表面の少なくとも一部に堆積され、その材質としては、発光素子１１０からの紫外線光を吸収して、ＲＧＢのそれぞれの波長の発光を生ずる蛍光体とされる。そのような蛍光体としては、高い波長変換効率を有する点で、図５に示したように吸収特性を有する蛍光体を用いることが望ましい。   The wavelength conversion material 112 is deposited on at least a part of the surface of the resin 130, and the material thereof is a phosphor that absorbs ultraviolet light from the light emitting element 110 and emits light of each wavelength of RGB. As such a phosphor, it is desirable to use a phosphor having absorption characteristics as shown in FIG. 5 in terms of having high wavelength conversion efficiency.

また、発光素子１１０として、青色の発光を生ずる発光素子を用い、波長変換材料１１２として、青色光を吸収してＲ及びＧの波長領域の発光を生ずる有機蛍光体を用いるようにしても良い。光源２２Ａ7は、簡易に製造でき、小型であり、高輝度のＲＧＢ光を得ることができる。従って、既存の白色光源を置き換えることができる。図５５は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図には、光源２２Ａ8として、リード・フレーム１２２の反射板１２４の表面に波長変換材料１１２が堆積されたＬＥＤランプが示されている。すなわち、このＬＥＤランプは、発光素子１１０がリード・フレーム１２２上にマウントされ、樹脂１３０でモールドされた構成を有する。   Alternatively, a light emitting element that emits blue light may be used as the light emitting element 110, and an organic phosphor that absorbs blue light and emits light in the R and G wavelength regions may be used as the wavelength conversion material 112. The light source 22A7 can be easily manufactured, is small in size, and can obtain high-luminance RGB light. Therefore, the existing white light source can be replaced. FIG. 55 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, FIG. 2 shows an LED lamp in which the wavelength conversion material 112 is deposited on the surface of the reflector 124 of the lead frame 122 as the light source 22A8. That is, the LED lamp has a configuration in which the light emitting element 110 is mounted on the lead frame 122 and molded with the resin 130.

発光素子１１０としては、図４に関して前述したような紫外線の発光を生ずる窒化ガリウムを発光層に用いた発光素子が用いられる。また、その構造は、発光ダイオードでも良く、半導体レーザでも良い。   As the light-emitting element 110, a light-emitting element using gallium nitride that generates ultraviolet light emission as described above with reference to FIG. The structure may be a light emitting diode or a semiconductor laser.

波長変換材料１１２は、リード・フレーム１２２の反射板１２４の表面の少なくとも一部に堆積され、その材質としては、発光素子１１０からの紫外線光を吸収して、ＲＧＢのそれぞれの波長の発光を生ずる蛍光体とされる。そのような蛍光体としては、高い波長変換効率を有する点で、図５に示したように吸収特性を有する蛍光体を用いることが望ましい。   The wavelength conversion material 112 is deposited on at least a part of the surface of the reflection plate 124 of the lead frame 122. The material of the wavelength conversion material 112 absorbs ultraviolet light from the light emitting element 110 and emits light of each wavelength of RGB. Fluorescent material. As such a phosphor, it is desirable to use a phosphor having absorption characteristics as shown in FIG. 5 in terms of having high wavelength conversion efficiency.

また、発光素子１１０として、青色の発光を生ずる発光素子を用い、波長変換材料１１２として、青色光を吸収してＲ及びＧの波長領域の発光を生ずる有機蛍光体を用いるようにしても良い。光源２２Ａ8も、簡易に製造でき、小型であり、高輝度のＲＧＢ光を得ることができる。従って、既存の白色光源を置き換えることができる。   Alternatively, a light emitting element that emits blue light may be used as the light emitting element 110, and an organic phosphor that absorbs blue light and emits light in the R and G wavelength regions may be used as the wavelength conversion material 112. The light source 22A8 can also be easily manufactured, is small in size, and can obtain high-luminance RGB light. Therefore, the existing white light source can be replaced.

図５６は、光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図には、透光性基板１２２上に波長変換材料１１２が堆積され、さらに、その上に発光素子１１０が実装された光源２２Ａ9が示されている。ここで、透光性基板１２２には、例えば所定の配線パターンが形成され、ワイア１１６を配線するようにしても良い。   FIG. 56 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source 22A. That is, the light source 22A9 in which the wavelength conversion material 112 is deposited on the translucent substrate 122 and the light emitting element 110 is mounted thereon is shown in FIG. Here, for example, a predetermined wiring pattern may be formed on the translucent substrate 122 and the wires 116 may be wired.

発光素子１１０としては、図４に関して前述したような紫外線の発光を生ずる窒化ガリウムを発光層に用いた発光素子が用いられる。また、その構造は、発光ダイオードでも良く、半導体レーザでも良い。   As the light-emitting element 110, a light-emitting element using gallium nitride that generates ultraviolet light emission as described above with reference to FIG. The structure may be a light emitting diode or a semiconductor laser.

波長変換材料１１２は、発光素子１１０と透光性基板１２２との対向領域の少なくとも一部に堆積され、その材質としては、発光素子１１０からの紫外線光を吸収して、ＲＧＢのそれぞれの波長の発光を生ずる蛍光体とされる。そのような蛍光体としては、高い波長変換効率を有する点で、図５に示したように吸収特性を有する蛍光体を用いることが望ましい。   The wavelength conversion material 112 is deposited on at least a part of the facing region between the light emitting element 110 and the translucent substrate 122. The material of the wavelength converting material 112 absorbs ultraviolet light from the light emitting element 110 and has each of RGB wavelengths. A phosphor that emits light. As such a phosphor, it is desirable to use a phosphor having absorption characteristics as shown in FIG. 5 in terms of having high wavelength conversion efficiency.

また、発光素子１１０として、青色の発光を生ずる発光素子を用い、波長変換材料１１２として、青色光を吸収してＲ及びＧの波長領域の発光を生ずる有機蛍光体を用いるようにしても良い。光源２２Ａ9においては、発光素子１１０からの発光は、波長変換材料１１２において所定の波長に変換され、透光性基板１２２を透過して外部に取り出される。   Alternatively, a light emitting element that emits blue light may be used as the light emitting element 110, and an organic phosphor that absorbs blue light and emits light in the R and G wavelength regions may be used as the wavelength conversion material 112. In the light source 22A9, the light emitted from the light emitting element 110 is converted to a predetermined wavelength by the wavelength conversion material 112, passes through the translucent substrate 122, and is extracted outside.

光源２２Ａ9も、簡易に製造でき、小型であり、且つ特にその厚さを薄くすることができ、しかも高輝度のＲＧＢ光を得ることができる。従って、既存の白色光源を置き換えることができる。   The light source 22A9 can also be easily manufactured, is small in size, can be particularly reduced in thickness, and can obtain RGB light with high luminance. Therefore, the existing white light source can be replaced.

図５７は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。同図に示した光源２２Ｂは、窒化ガリウム系化合物半導体を用いた発光素子２２Ｂを表す。発光素子２２Ｂは、基板３１２上に積層されたｐｎ接合を含む半導体の多層構造を有する。基板３１２上には、バッファ層３１４、ｎ型コンタクト層３１６、ｎ型クラッド層３１８、活性層３２０、ｐ型クラッド層３２２およびｐ型コンタクト層３２４がこの順序で形成されている。ｐ型の各層とｎ型の各層とは、逆の順序で基板上に積層しても良い。ｐ型コンタクト層３２４の上には、透明電極層３２６が堆積されている。また、ｎ型コンタクト層３１８の上には、ｎ側電極層３３４が堆積されている。   FIG. 57 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. A light source 22B shown in the figure represents a light emitting element 22B using a gallium nitride compound semiconductor. The light emitting element 22B has a semiconductor multilayer structure including a pn junction stacked on a substrate 312. A buffer layer 314, an n-type contact layer 316, an n-type cladding layer 318, an active layer 320, a p-type cladding layer 322, and a p-type contact layer 324 are formed on the substrate 312 in this order. The p-type layers and the n-type layers may be stacked on the substrate in the reverse order. A transparent electrode layer 326 is deposited on the p-type contact layer 324. An n-side electrode layer 334 is deposited on the n-type contact layer 318.

このような構造の発光素子２２Ｂに電流を注入すると、活性層３２０を中心とした青色領域または紫外線領域の波長を有する発光が得られる。   When a current is injected into the light emitting element 22B having such a structure, light emission having a wavelength in a blue region or an ultraviolet region centering on the active layer 320 can be obtained.

ここで、本発明においては、前述した基板３１２、バッファ層３１４、ｎ型コンタクト層３１６、ｎ型クラッド層３１８、活性層３２０、ｐ型クラッド層３２２、ｐ型コンタクト層３２４或いは透明電極層３２６のうちの少なくともいずれかの層に波長変換材料が混合されていることを特徴とする。このような波長変換材料としては、例えば、蛍光体を挙げることができる。   Here, in the present invention, the substrate 312, the buffer layer 314, the n-type contact layer 316, the n-type cladding layer 318, the active layer 320, the p-type cladding layer 322, the p-type contact layer 324, or the transparent electrode layer 326 described above. A wavelength conversion material is mixed in at least one of the layers. An example of such a wavelength conversion material is a phosphor.

また、その混合は、例えば、各層の結晶成長時に波長変換材料を不純物として添加することにより、実現することができる。すなわち、一例としては、結晶成長時に蛍光体材料を気化して混入させることができる。また、例えば基板３１２に蛍光体をイオン注入しても良い。   Moreover, the mixing can be realized, for example, by adding a wavelength conversion material as an impurity during crystal growth of each layer. That is, as an example, the phosphor material can be vaporized and mixed during crystal growth. Further, for example, a phosphor may be ion-implanted into the substrate 312.

さらに、絶縁膜３２８や保護膜３３０として蛍光体をスパッタ法または電子ビーム蒸着法により堆積しても良い。また、これらの絶縁膜３２８や保護膜３３０と半導体層との間の蛍光体膜をスパッタ法や電子ビーム蒸着法などにより堆積しても良い。また、絶縁膜３２８や保護膜３３０に蛍光体を添加しても良い。さらに、絶縁膜３２８や保護膜３３０の表面上に蛍光体を堆積しても良い。   Further, a phosphor may be deposited as the insulating film 328 or the protective film 330 by a sputtering method or an electron beam evaporation method. Further, a phosphor film between the insulating film 328 or the protective film 330 and the semiconductor layer may be deposited by a sputtering method, an electron beam evaporation method, or the like. Further, a phosphor may be added to the insulating film 328 and the protective film 330. Further, a phosphor may be deposited on the surfaces of the insulating film 328 and the protective film 330.

用いる蛍光体としては、特に、活性層３２０からの発光が紫外線領域の波長の発光の場合は、その紫外線光を吸収してＲＧＢ光をそれぞれ発光するような蛍光体であることが望ましい。一方、活性層３２０からの発光が青色領域の波長の発光の場合は、その青色光を吸収してＲＧ光をそれぞれ発光するような蛍光体であることが望ましい。特に、有機蛍光体は、青色光に対する波長変換効率が高いために、混合する波長変換材料として用いることが望ましい。このような有機蛍光体としては、例えば、赤色の発光を生ずるものとしては、ｒｈｏｄａｍｉｎｅＢ、緑色の発光を生ずるものとしては、ｂｒｉｌｌｉａｎｔｓｕｌｆｏｆｌａｖｉｎｅ ＦＦなどを挙げることができる。   The phosphor to be used is preferably a phosphor that absorbs the ultraviolet light and emits RGB light when the light emitted from the active layer 320 is light having a wavelength in the ultraviolet region. On the other hand, when the light emitted from the active layer 320 is light having a wavelength in the blue region, it is desirable to use a phosphor that absorbs the blue light and emits RG light. In particular, since the organic phosphor has high wavelength conversion efficiency with respect to blue light, it is desirable to use it as a wavelength conversion material to be mixed. Examples of such organic phosphors include rhodamine B that emits red light, and brilliant sulfoflavine FF that emits green light.

このように、半導体発光素子を構成するいずれかの箇所に、波長変換材料を配置することにより、ベア・チップ状態で高い効率の波長変換を実現することができる。   As described above, by arranging the wavelength conversion material at any location constituting the semiconductor light emitting device, highly efficient wavelength conversion can be realized in a bare chip state.

図５８は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。同図に示した光源２２Ｃにおいては、インジウム・ガリウム・アルミニウムりん系化合物半導体を用いた発光素子４００が実装部材４５０上に実装されている。発光素子４００は、ガリウム砒素基板４１２上に積層されたｐｎ接合を含む半導体の多層構造を有する。基板４１２上には、バッファ層４１４、ｎ型クラッド層４１８、活性層４２０、ｐ型クラッド層４２２およびｐ型コンタクト層４２４がこの順序で形成されている。ｐ型の各層とｎ型の各層とは、逆の順序で基板上に積層しても良い。ｐ型コンタクト層４２４の上には、ｐ側電極層４２６が堆積されている。   FIG. 58 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. In the light source 22C shown in the figure, a light emitting element 400 using an indium / gallium / aluminum phosphorus compound semiconductor is mounted on a mounting member 450. The light emitting device 400 has a semiconductor multilayer structure including a pn junction stacked on a gallium arsenide substrate 412. A buffer layer 414, an n-type cladding layer 418, an active layer 420, a p-type cladding layer 422, and a p-type contact layer 424 are formed on the substrate 412 in this order. The p-type layers and the n-type layers may be stacked on the substrate in the reverse order. A p-side electrode layer 426 is deposited on the p-type contact layer 424.

このような構造の発光素子４００に電流を注入すると、活性層４２０を中心とした緑色領域の発光が素子の上面から放出される。また、同時に素子の側面からは、赤色領域の波長を有する発光が放出される。   When current is injected into the light emitting device 400 having such a structure, light emission in the green region centering on the active layer 420 is emitted from the upper surface of the device. At the same time, light having a wavelength in the red region is emitted from the side surface of the element.

ここで、本発明においては、実装部材４５０が反射板４６０を備える。そして、発光素子４００の側面から放出される赤色光を上方に反射して、緑色光とともに取り出すことができるようにされている。このように、側面から放出される赤色光を利用することにより、ＲＧ光源として用いることができる。従って、青色の発光素子と組み合わせることにより、２個の発光素子でＲＧＢの３色の発光を得ることもできる。   Here, in the present invention, the mounting member 450 includes the reflector 460. The red light emitted from the side surface of the light emitting element 400 is reflected upward and can be extracted together with the green light. Thus, by using red light emitted from the side surface, it can be used as an RG light source. Therefore, by combining with a blue light emitting element, light emission of three colors of RGB can be obtained with two light emitting elements.

図５９は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。同図に示した光源２２Ｄは、異なる発光波長を有する発光素子を積層することにより、小型の多波長型光源を構成した場合の一例を示したものである。   FIG. 59 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. The light source 22D shown in the figure shows an example in which a small multi-wavelength light source is configured by stacking light emitting elements having different emission wavelengths.

すなわち、同図に示した光源２２Ｄにおいては、青色発光素子５００の上に接続手段５０５を介して赤色発光素子５１０が積層され、さらに接続手段５１５を介して緑色発光素子５２０が積層されている。ここで、接続手段としては、例えば、金或いはインジウムのような金属を用いることができる。また、絶縁性の材料で接続し、電気的な配線を別途施しても良い。   That is, in the light source 22D shown in the figure, the red light emitting element 510 is stacked on the blue light emitting element 500 via the connecting means 505, and the green light emitting element 520 is further stacked via the connecting means 515. Here, as the connection means, for example, a metal such as gold or indium can be used. Further, it may be connected with an insulating material, and electrical wiring may be separately provided.

このような積層された発光素子に電流を供給すると、青色発光素子５００からの青色光は、同図中に矢印で示したように、他の発光素子に遮蔽されずに上方に取り出すことができる。また、赤色発光素子５１０からの赤色光は、緑色発光素子５２０を透過して上方に取り出すことができる。そして、緑色発光素子５２０からの緑色光は、他の発光素子に遮蔽されることなく、上方に取り出すことができる。   When a current is supplied to such stacked light emitting elements, blue light from the blue light emitting element 500 can be extracted upward without being shielded by other light emitting elements, as indicated by arrows in FIG. . Further, red light from the red light emitting element 510 can be extracted upward through the green light emitting element 520. The green light from the green light emitting element 520 can be extracted upward without being shielded by other light emitting elements.

このように各色の発光素子を積層することにより、小型で高輝度の光源を実現することができる。   Thus, by stacking the light emitting elements of the respective colors, a small and high luminance light source can be realized.

図６０は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。同図に示した光源２２Ｅは、異なる発光波長を有する発光素子を積層することにより、小型の多波長型光源を構成した場合の他の一例を示したものである。   FIG. 60 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. The light source 22E shown in the figure shows another example when a small multi-wavelength light source is configured by stacking light emitting elements having different emission wavelengths.

すなわち、同図に示した光源２２Ｅにおいては、青色発光素子６００の上に接続手段６０５を介して緑色発光素子６１０が積層され、さらに接続手段６１５を介して赤色発光素子６２０が積層されている。接続手段としては、例えば、金或いはインジウムのような金属を用いることができる。また、絶縁性の材料で接続し電気的な配線を別途施しても良い。   That is, in the light source 22E shown in the figure, the green light emitting element 610 is stacked on the blue light emitting element 600 via the connecting means 605, and the red light emitting element 620 is further stacked via the connecting means 615. As the connection means, for example, a metal such as gold or indium can be used. Further, the wiring may be separately provided by connecting with an insulating material.

ここで、光源２２Ｅにおいては、各発光素子からの発光を遮蔽することなく上方に取り出すことができるように、それぞれ、発光部の位置をずらして積層されている。   Here, in the light source 22 </ b> E, the light emitting units are stacked while being shifted so that light emitted from each light emitting element can be extracted upward without being blocked.

このように積層された発光素子に電流を供給すると、各発光素子からの発光は、同図中に矢印で示したように、いずれも遮蔽されることなく上方に取り出すことができる。   When a current is supplied to the light emitting elements stacked in this manner, light emitted from each light emitting element can be extracted upward without being shielded as indicated by arrows in FIG.

このように各色の発光素子を積層することにより、小型で高輝度の光源を実現することができる。   Thus, by stacking the light emitting elements of the respective colors, a small and high luminance light source can be realized.

図６１は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。同図に示した光源２２Ｆは、異なる発光波長を有する発光素子を積層することにより、小型の多波長型光源を構成した場合の他の一例を示したものである。   FIG. 61 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. The light source 22F shown in the figure shows another example when a small multi-wavelength light source is configured by stacking light emitting elements having different emission wavelengths.

すなわち、同図に示した光源２２Ｆにおいては、赤色発光素子７００の上に接続手段７０５を介して緑色発光素子７１０が積層され、さらに接続手段７１５を介して青色発光素子７２０が積層されている。接続手段としては、例えば、金或いはインジウムのような金属を用いることができる。また、絶縁性の材料で接続し、別途、電気的な配線を施しても良い。青色発光素子７２０として窒化ガリウム系半導体素子を用いる場合には、基板として絶縁性のサファイアが選択される場合が多い。従って、このような窒化ガリウム系半導体素子を用いる場合は、基板に接続孔を設けて下層の発光素子７１０と電気的に接続するか、または、別途、電気的な配線を形成することが望ましい。また、青色発光素子７２０として例えば炭化シリコン系の材料を用いた素子を採用する場合には、基板が導電性を有するので、下層の発光素子７１０との間で、接続手段７１５により電気的な接続を確保することができる。   That is, in the light source 22 </ b> F shown in the figure, the green light emitting element 710 is stacked on the red light emitting element 700 via the connecting means 705, and further the blue light emitting element 720 is stacked via the connecting means 715. As the connection means, for example, a metal such as gold or indium can be used. Further, it may be connected with an insulating material and separately provided with electrical wiring. In the case where a gallium nitride based semiconductor element is used as the blue light emitting element 720, insulating sapphire is often selected as the substrate. Therefore, in the case of using such a gallium nitride based semiconductor element, it is desirable to provide a connection hole in the substrate to be electrically connected to the lower light emitting element 710 or to separately form an electrical wiring. Further, in the case where an element using, for example, a silicon carbide material is employed as the blue light emitting element 720, since the substrate has conductivity, electrical connection is made between the lower light emitting element 710 and the light emitting element 710 by the connecting means 715. Can be secured.

このように積層された発光素子に電流を供給すると、赤色発光素子７００からの発光は、同図中に矢印で示したように、緑色発光素子７１０及び青色発光素子７２０を透過して上方に取り出すことができる。これは、緑色発光素子７１０及び青色発光素子７２０を構成する材料は、いずれもバンドギャップが大きいために、赤色光に対する吸収係数が極めて小さいからである。同様の理由で、緑色発光素子７１０からの緑色光も、青色発光素子７２０を透過して上方に取り出すことができる。また、青色発光素子７２０からの青色光は、遮蔽されることなく上方に取り出すことができる。このようにして、光源２２Ｆの上方において、ＲＧＢ光を取り出すことができる。   When a current is supplied to the stacked light emitting elements in this manner, light emission from the red light emitting element 700 passes through the green light emitting element 710 and the blue light emitting element 720 and is extracted upward as indicated by arrows in FIG. be able to. This is because the materials constituting the green light emitting element 710 and the blue light emitting element 720 each have a large band gap, and thus have an extremely small absorption coefficient for red light. For the same reason, the green light from the green light emitting element 710 can also be extracted upward through the blue light emitting element 720. Further, the blue light from the blue light emitting element 720 can be extracted upward without being blocked. In this way, RGB light can be extracted above the light source 22F.

このように各色の発光素子を積層することにより、小型で高輝度の光源を実現することができる。   Thus, by stacking the light emitting elements of the respective colors, a small and high luminance light source can be realized.

図６２は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。同図に示した光源は、青色発光素子の上にそれぞれ緑色発光素子と赤色発光素子とを積層することにより、小型の多波長型光源を構成した場合の他の一例を示したものである。   FIG. 62 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. The light source shown in the figure shows another example in which a small multi-wavelength light source is configured by laminating a green light emitting element and a red light emitting element on a blue light emitting element.

すなわち、同図に示した光源においては、青色発光素子の陽極側の上に緑色発光素子が積層され、また、青色発光素子の陰極側の上に赤色発光素子が積層されている。そして、それぞれの発光素子から出射した光は、図中の上方に向かって、互いに干渉されることなく取り出すことができる。   That is, in the light source shown in the figure, a green light emitting element is laminated on the anode side of the blue light emitting element, and a red light emitting element is laminated on the cathode side of the blue light emitting element. And the light radiate | emitted from each light emitting element can be taken out without interfering mutually toward the upper direction in a figure.

このような光源では、素子の実装密度を上げることができると共に、３段重ねにする必要もないので実装を比較的容易に行うことができる。また、青色発光素子の陰極側に、例えばガリウム・アルミニウム砒素系などのいわゆるｎアップ型高輝度赤色発光ダイオードを用いることができるために、輝度も向上させることができる。   With such a light source, it is possible to increase the mounting density of the elements, and it is not necessary to have three layers, so that mounting can be performed relatively easily. In addition, since a so-called n-up type high luminance red light emitting diode such as gallium / aluminum arsenic can be used on the cathode side of the blue light emitting element, the luminance can be improved.

図６３は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。同図に示した光源は、緑色発光素子と赤色発光素子との上に青色発光素子を積層することにより、小型の多波長型光源を構成した場合の他の一例を示したものである。   FIG. 63 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. The light source shown in the figure shows another example in which a small multi-wavelength light source is configured by stacking a blue light emitting element on a green light emitting element and a red light emitting element.

すなわち、同図に示した光源においては、赤色発光素子の上に青色発光素子の陽極側が積層され、緑色発光素子の上に青色発光素子の陰極側が積層されている。そして、それぞれの発光素子から出射した光は、図中の上方に向かって、青色発光素子の基板を透過して取り出すことができる。   That is, in the light source shown in the figure, the anode side of the blue light emitting element is laminated on the red light emitting element, and the cathode side of the blue light emitting element is laminated on the green light emitting element. And the light radiate | emitted from each light emitting element can permeate | transmit and extract the board | substrate of a blue light emitting element toward the upper direction in a figure.

このような光源では、素子の実装密度を上げることができると共に、３段重ねにする必要もないので実装を比較的容易に行うことができる。また、青色発光素子の陰極側に、例えばガリウム・アルミニウム砒素系などのいわゆるｎアップ型高輝度赤色発光ダイオードを用いることができるために、輝度も向上させることができる。   With such a light source, it is possible to increase the mounting density of the elements, and it is not necessary to have three layers, so that mounting can be performed relatively easily. In addition, since a so-called n-up type high luminance red light emitting diode such as gallium / aluminum arsenic can be used on the cathode side of the blue light emitting element, the luminance can be improved.

また、ボンディング用のワイアを使用する必要がないために、組立工程が簡略化され、信頼性の点でも有利となる。さらに、光取り出し面が、青色発光素子の基板側になるために、青色発光素子の光取り出し効率が向上する。また、バンドギャップの比較的小さい赤色あるいは緑色発光素子の光がバンドギャップの大きい青色発光素子を透過するので、吸収されることなく効率良く取り出すことができる。   Further, since there is no need to use a bonding wire, the assembly process is simplified, which is advantageous in terms of reliability. Furthermore, since the light extraction surface is on the substrate side of the blue light emitting element, the light extraction efficiency of the blue light emitting element is improved. Further, since the light of the red or green light emitting element having a relatively small band gap is transmitted through the blue light emitting element having a large band gap, it can be efficiently extracted without being absorbed.

図６４は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図には、光源２２Ｇとして、複数の発光素子が実装されたＬＥＤランプが示されている。すなわち、このＬＥＤランプは、例えば、ＲＧＢの各波長で発光する発光素子８１０ａ、８１０ｂ、・・・がそれぞれ実装部材８２０上に実装され、樹脂８３０でモールドされた構成を有する。   FIG. 64 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. That is, in the drawing, an LED lamp on which a plurality of light emitting elements are mounted is shown as the light source 22G. That is, the LED lamp has a configuration in which, for example, light emitting elements 810a, 810b,... That emit light at RGB wavelengths are mounted on a mounting member 820 and molded with a resin 830, respectively.

同図に示した例では、赤色発光素子８１０ａと、青色発光素子８１０ｂと、緑色発光素子８１０ｃ及び８１０ｄがリード・フレーム８２０の上にマウントされているＬＥＤランプが示されている。   In the example shown in the figure, an LED lamp in which a red light emitting element 810a, a blue light emitting element 810b, and green light emitting elements 810c and 810d are mounted on a lead frame 820 is shown.

このように、複数色の発光素子を１つのパッケージにまとめることにより、小型で高信頼性かつ高輝度の光源を実現することができる。
さらに、高輝度のＲＧＢ光を得ることにより、既存の白色光源を置き換えることができる。 In this manner, a light source having a small size, high reliability, and high luminance can be realized by combining light emitting elements of a plurality of colors into one package.
Furthermore, the existing white light source can be replaced by obtaining high luminance RGB light.

図６５は、本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。すなわち、同図には、光源２２Ｈとして、複数の発光素子が実装されたＳＭＤランプが示されている。すなわち、このＳＭＤランプは、例えば、ＲＧＢの各波長で発光する発光素子９１０ａ、９１０ｂ、・・・がそれぞれ実装部材９２０上に実装され、樹脂９３０でモールドされた構成を有する。   FIG. 65 is a schematic sectional view showing a specific example of the light source of the image display device according to the present invention. That is, the figure shows an SMD lamp on which a plurality of light emitting elements are mounted as the light source 22H. That is, this SMD lamp has a configuration in which, for example, light emitting elements 910a, 910b,... That emit light at RGB wavelengths are mounted on a mounting member 920 and molded with a resin 930.

同図に示した例では、赤色発光素子９１０ａと、青色発光素子９１０ｂと、緑色発光素子９１０ｃ及び９１０ｄが実装基板９２０の上にマウントされているＳＭＤランプが示されている。   In the example shown in the figure, an SMD lamp in which a red light emitting element 910a, a blue light emitting element 910b, and green light emitting elements 910c and 910d are mounted on a mounting substrate 920 is shown.

このように、複数色の発光素子を１つのパッケージにまとめることにより、小型、薄型、高信頼性かつ高輝度の光源を実現することができる。   In this manner, a light source having a small size, a thin shape, high reliability, and high luminance can be realized by combining light emitting elements of a plurality of colors into one package.

さらに、高輝度のＲＧＢ光を得ることにより、既存の白色光源を置き換えることができる。   Furthermore, the existing white light source can be replaced by obtaining high luminance RGB light.

本発明の第１の実施の形態による画像表示装置の概略構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing schematic structure of the image display apparatus by the 1st Embodiment of this invention. 本発明による画像表示装置１０の具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10 by this invention. 本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10a by this invention. 画像表示装置１０ｂの光源部に用いて好適な半導体発光素子の具体例に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the specific example of a suitable semiconductor light-emitting device used for the light source part of the image display apparatus 10b. 画像表示装置１０ｂの波長変換部４０ｂに用いて好適な蛍光体の具体例に関する説明図である。It is explanatory drawing regarding the specific example of a fluorescent substance suitable for using for the wavelength conversion part 40b of the image display apparatus 10b. 本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10a by this invention. 本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10a by this invention. 本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10a by this invention. 本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10a by this invention. 本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10a by this invention. 本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10a by this invention. 本発明による画像表示装置１０ａの具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 10a by this invention. 本発明の第２の実施の形態による画像表示装置の概略構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing schematic structure of the image display apparatus by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明による画像表示装置５０の具体例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the specific example of the image display apparatus 50 by this invention. 本発明による画像表示装置５０ａの変形例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the modification of the image display apparatus 50a by this invention. 本発明による画像表示装置５０の変形例の構成を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the structure of the modification of the image display apparatus 50 by this invention. 本発明において用いることのできる調光部３０ｋを用いた透過型画像表示装置の構成を例示する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which illustrates the structure of the transmissive image display apparatus using the light control part 30k which can be used in this invention. 調光部３０ｋを用いた反射型画像表示装置の構成を例示する概略構成図である。It is a schematic block diagram which illustrates the structure of the reflection type image display apparatus using the light control part 30k. 本発明による画像表示装置における各画素の面積を最適化した１例を表す概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing showing an example which optimized the area of each pixel in the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置１０或いは５０の光源部２０の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the specific example of the light source part 20 of the image display apparatus 10 or 50 by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第２の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 2nd specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第３の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 3rd specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第４の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 4th example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第５の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 5th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第６の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 6th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第７の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 7th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第８の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 8th example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第９の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 9th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１０の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 10th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１１の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 11th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１２の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 12th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１３の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 13th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１４の具体例を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the 14th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１５の具体例を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the 15th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１６の具体例を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the 16th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１７の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 17th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１８の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 18th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第１９の具体例の構成を表す概略構成図である。It is a schematic block diagram showing the structure of the 19th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第２０の具体例の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the 20th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第２１の具体例の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the 21st specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第２２の具体例の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the 22nd specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第２３の具体例の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the 23rd specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第２４の具体例の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the 24th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第２５の具体例の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the 25th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源部の第２６の具体例の構成を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the structure of the 26th specific example of the light source part of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源の第１の具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the 1st specific example of the light source of the image display apparatus by this invention. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 本発明との比較のために示した従来の光源の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the conventional light source shown for the comparison with this invention. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of the light source of the image display apparatus by this invention. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 光源２２Ａの具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of 22 A of light sources. 本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of the light source of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of the light source of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of the light source of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of the light source of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of the light source of the image display apparatus by this invention. 本発明による画像表示装置の光源の具体例を表す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing showing the specific example of the light source of the image display apparatus by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 画像表示装置
２０ 光源部
２２ 光源
２３ ロッド・レンズ
２４ 基板
２５ 取り付け部
２６ 導光板または導光部
２８ 反射板
２９ 拡散板
３０ 調光部
４０ 波長変換部または波長選択部
３１ 偏光板
３２ 基板
３４ 透明電極
３５ スイッチング素子
３６ 液晶
３８ 共通電極
３９ 偏光板
４２ 基板
４４ 蛍光体、透過窓
６０ フィルタ
６２ 遮光材
６６ 導光部
７０ 可動鏡
７２ 可動鏡
７４ 可動レンズ
７６ 反射鏡
７７ リフレクタ
７８ 集光レンズ
８０ 投写レンズ
９０ スクリーン
１１０ 発光素子
１１２ 波長変換材
１１４ 電極
１１６ ワイア
１２０ 実装部材
１２４ 反射板
１２２ 実装部材
１３０ 樹脂
２１０ 発光素子
２２２、４５０ 実装部材
２３０、８３０ 樹脂
２５０ 波長変換物質
３１２、４１２ 基板
３１４、４１４ バッファ層
３１６ ｎ型コンタクト層
３１８、４１８ ｎ型クラッド層
３２０、４２０ 活性層
３２２、４２２ ｐ型クラッド層
３２４、４２６ ｐ型コンタクト層
３２６ ｐ側電極
３３４ ｎ側電極
５００、５１０、５２０、６００、６１０ 発光素子
６２０、７００、７１０、７２０、８１０、９１０ 発光素子
９２０ 実装部材
９３０ 樹脂 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image display apparatus 20 Light source part 22 Light source 23 Rod lens 24 Substrate 25 Mounting part 26 Light guide plate or light guide part 28 Reflecting plate 29 Diffuser plate 30 Light control part 40 Wavelength conversion part or wavelength selection part 31 Polarizing plate 32 Substrate 34 Transparent Electrode 35 Switching element 36 Liquid crystal 38 Common electrode 39 Polarizing plate 42 Substrate 44 Phosphor, transmission window 60 Filter 62 Light shielding material 66 Light guide 70 Movable mirror 72 Movable mirror 74 Movable lens 76 Reflective mirror 77 Reflector 78 Condensing lens 80 Projection lens 90 Screen 110 Light emitting element 112 Wavelength converting material 114 Electrode 116 Wire 120 Mounting member 124 Reflecting plate 122 Mounting member 130 Resin 210 Light emitting element 222, 450 Mounting member 230, 830 Resin 250 Wavelength converting substance 312, 412 Substrate 314, 414 Buffer layer 316 n-type contact layer 31 8, 418 n-type cladding layer 320, 420 active layer 322, 422 p-type cladding layer 324, 426 p-type contact layer 326 p-side electrode 334 n-side electrode 500, 510, 520, 600, 610 Light-emitting element 620, 700, 710 , 720, 810, 910 Light emitting element 920 Mounting member 930 Resin

Claims (5)

紫外線を放出する発光素子と、
前記発光素子から放出された前記紫外線を波長変換する蛍光体と、
前記発光素子から放出された前記紫外線の外部への漏出を防ぐ紫外線吸収フィルタと、
を備えたことを特徴とする発光装置。 A light emitting device that emits ultraviolet rays;
A phosphor that converts the wavelength of the ultraviolet light emitted from the light emitting element;
An ultraviolet absorbing filter that prevents leakage of the ultraviolet light emitted from the light emitting element to the outside;
A light-emitting device comprising: 前記発光素子は、窒化ガリウム系半導体を発光層として有し、発光スペクトルのピーク波長は、３６０ナノメータ以上３８０ナノメータ以下であることを特徴とする請求項１記載の発光装置。   The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting element has a gallium nitride semiconductor as a light emitting layer, and a peak wavelength of an emission spectrum is not less than 360 nanometers and not more than 380 nanometers. 前記蛍光体は、所定の画素パターンに従って配置された３種類の蛍光体を有し、
前記３種類の蛍光体は、それぞれ、前記透過光を赤、緑或いは青の波長帯の可視光に変換する蛍光体であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。 The phosphor has three types of phosphors arranged according to a predetermined pixel pattern,
3. The light emitting device according to claim 1, wherein each of the three types of phosphors is a phosphor that converts the transmitted light into visible light having a wavelength band of red, green, or blue. 4. 入射した光の強度を調節して透過光として透過させ、もしくは遮蔽する調光部をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の発光装置。   The light-emitting device according to claim 3, further comprising a light control unit that adjusts the intensity of incident light and transmits or blocks the transmitted light as transmitted light. 前記調光部は、透光性基板の上に前記画素毎に形成されたスイッチング素子を有する液晶セルを有し、前記画素毎に前記液晶セルに印加する電圧を制御することにより前記透過光の強度を調節するものとして構成されたことを特徴とする請求項４記載の発光装置。   The dimming unit includes a liquid crystal cell having a switching element formed for each pixel on a translucent substrate, and controls the voltage applied to the liquid crystal cell for each pixel to control the transmitted light. The light emitting device according to claim 4, wherein the light emitting device is configured to adjust intensity.
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