JP2017123250A - 光源装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、光源装置の波長変換部材の端部に光を吸収する素材、あるいは低反射素材を設け、端部の発光を抑制することによって、液晶表示装置の色ムラの抑制を可能にする技術を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の光源装置は、第1の光を発する光源109と、光源109の側の面から入射した第1の光の波長を変換し第1の色とは異なる第2の光を発する波長変換部材106と、波長変換部材の光源109の側の面の端部において波長変換部材106を支持する支持部材と、を備え、波長変換部材106の光源109の側の面と支持部材との間に吸光部材108が設けられていることを特徴とする構成とした。
【選択図】図1

Description

本発明は、光源装置に関する。
従来、液晶表示装置用のバックライト装置として、B−LED、及び、R蛍光体とG蛍光体を有する波長変換部材、を有する光源装置が提案されている。B−LEDは、青色光を発する発光ダイオード(LED)である。R蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより赤色光を発する蛍光体である。G蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより緑色光を発する蛍光体である。このような光源装置では、B−LEDからの青色光によって、R蛍光体から赤色光が発せられ、G蛍光体から緑色光が発せられる。そして、B−LEDからの青色光、R蛍光体からの赤色光、及び、G蛍光体からの緑色光を合成した合成光が、光源装置から発せられる。このような光源装置を使用すれば、光源装置から発せられる光として、広色域の光を得ることができる。
また近年、励起が引き起こされることにより純度の高い光を生成することができる蛍光体(波長変換素子)として、量子ドットが提案されている。量子ドットは、紫外光や青色光に反応して、量子ドットの粒径に応じた波長の光を発する蛍光体である。量子ドットを使用すれば、青色光から半値幅が40nm程度の赤色光や緑色光を得ることができるため、光源装置から発せられる光として、より広色域の光を得ることができる。
量子ドットを使用した光源装置は、例えば、特許文献1に開示されている。特許文献1に開示の技術では、波長変換部材として、量子ドットを含有するシート状の部材(量子ドットシート)が使用され、このような量子ドットシートを使用したバックライトも増えてきている。
また、特許文献2に開示されている光源装置では、エッジ型バックライトの光源と導光板との間に量子ドット部材を設けたときの色ムラを抑制する技術が開示されている。具体的には、複数の光源に対向して光入射面を有する光学部品と、光源の光が光学部品に直接入射することを抑制する色ムラ防止構造を備えた光源装置が開示されている。
また、特許文献3に開示されている光源装置では、光源を覆う透光性部材の照射角度以上の方向、かつ光入射面へ向けた光の少なくとも一部を遮蔽する光遮蔽部を設けることを特徴とする光源装置が開示されている。
特開2012―022028号公報 特開2013−218954号公報 特開2011−171365号公報
量子ドットシートを用いたバックライトにおいて面内で均一な白色光を得るためには、量子ドットによる光の波長変換がバックライトの面内で均一に行われる必要がある。しかし、量子ドットシートなどのシート状の部材を用いる場合、シートの位置を保持する構造が必要なため、面内での均一な発光を得ることが難しい。以下、この理由について説明する。
特許文献1に示すような量子ドットシートをディスプレイへ使用する場合、光拡散板や集光シートなどと一緒に、液晶パネルの有効表示領域を覆うように設けられる。その際、
シート部材の端部を液晶パネルの有効表示領域外側まで延ばし、この領域でシート部材が支持される必要がある。この有効表示領域外側の領域に入射する光は主に、発光ダイオードから直接入射する光(以下「一次光」と呼ぶ)ではなく、量子ドットシートなどと一緒に用いられるシート部材などによって一度反射された光(以下「二次光」と呼ぶ)である。二次光は均一ではなく、二次光が入射する量子ドットシートの領域は色ムラを生みやすい。したがって、端部における二次光の波長変換の影響をできる限り軽減することが面内の均一な発光を得る上で望ましい。
この課題についての詳細を、図7(A)、図7(B)に示す。図7(A)は、本件の従来技術に係る液晶表示装置100の構成の一例を示す図(上面図)である。また、図7(B)は、図7(A)のA−A’断面図である。
図7(B)では、波長変換部材106(代表的な例として量子ドットシート)が拡散部材105と光線制御部材107の間に設けられており、これらの部材は端部で光源保持部材103によって支持されている。液晶パネル101の有効表示領域下部の波長変換部材106では、主に光源109から発せられた一次光121の入射が支配的である。これに対して、波長変換部材106端部の領域では、拡散部材105と波長変換部材106の界面や反射部材104によって反射された二次光122の入射が支配的となる。上述したように、二次光122は均一ではないため、波長変換部材106の端部に入射する二次光122は、色ムラの発生要因となる。
本発明は、波長変換部材を用いる光源装置において、色ムラの抑制を可能にする技術を提供することを目的とする。
本発明の光源装置は、第1の光を発する発光部材と、前記発光部材の側の面から入射した前記第1の光の波長を変換し前記第1の光とは異なる第2の光を発する波長変換部材と、前記波長変換部材の前記発光部材の側の面の端部において前記波長変換部材を支持する支持部材と、を備え、前記波長変換部材の前記発光部材の側の面と前記支持部材との間に吸光部材が設けられていることを特徴とする。
本発明は、波長変換部材を用いる光源装置において、色ムラの抑制を可能にする。
本発明の実施例1に係る光源装置の断面図 本発明の実施例1に係る光源の特性を示す図 本発明の実施例2に係る光源装置の概略構成を示す図 本発明の実施例3に係る光源装置の概略構成を示す図 本発明の実施例4に係る光源装置の概略構成を示す図 本発明の実施例5に係る光源装置の断面図 従来技術に係る光源装置の概略構成を示す図
<実施例1>
以下、本発明の実施例1に係る光源装置について説明する。本実施例に係る光源装置は、例えば、光源装置からの光を透過することで画面に画像を表示する表示部を有する画像表示装置の光源装置として使用することができる。具体的には、本実施例に係る光源装置は、液晶表示装置、広告表示装置、標識表示装置、等の画像表示装置の光源装置として使用することができる。本実施例に係る光源装置は、液晶表示装置の液晶素子とは異なる表
示素子(例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical System)シャッター)を用いた画像表示装置の光源装置として使用することもできる。また、本実施例に係る光源装置は、画像表示装置以外の装置(室内照明、街灯、など)の光源装置として使用することもできる。
図1は、本実施例に係る液晶表示装置100の断面図である。
液晶表示装置100は、液晶パネル101、液晶パネル保持部材102、光源装置を有する。光源装置は、光源保持部材103、反射部材104、拡散部材105、波長変換部材106、光線制御部材107、吸光部材108、光源109、基板110、等を有する。
液晶パネル101は、光源装置からの光を透過することで画面に画像を表示する表示部である。液晶パネル101は複数の液晶素子を有しており、各液晶素子の透過率は不図示の画像出力装置から出力された画像データに応じて制御される。光源装置からの光が画像データに応じた透過率で液晶パネル101(各液晶素子)を透過することにより、画面に画像が表示される。図1の例では、液晶パネル101の光線制御部材107とは反対側の面が、画面に相当する。
液晶パネル保持部材102は、液晶パネル101を保持する。図1の例では、液晶パネル保持部材102によって、光線制御部材107と液晶パネル101との間隔が所定の間隔に保持される。
光源保持部材103は、光源109を保持する。図1の例では、光源保持部材103は、拡散部材105、波長変換部材106、光線制御部材107を支持する支持部材の役割を果たしている。なお、光源保持部材103は、光源109の熱を外部に放出する放熱構造を有していてもよい。
反射部材104は、基板110の上面に設けられており、光源109から発せられた光を拡散部材105の側に反射する。図1の例では、反射部材104は板状の部材(反射板)である。なお、反射部材104は、光源保持部材103の側面に設けられていてもよい。それにより、そのような側面での反射効率を高めることができる。なお、反射部材104は、板状の部材でなくてもよい。例えば、反射部材103は、シート状の部材であってもよい。
拡散部材105は、光源109から発せられた光を拡散する。それにより、光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラを低減することができる。拡散部材105としては、例えば、拡散板、拡散シート、集光シート、偏光シート、等を使用することができる。拡散部材105は、1つの部材によって構成されていてもよいし、複数の部材を重ねた構造を有していてもよい。なお、光源装置は、拡散部材105を有していなくてもよい。
波長変換部材106には、拡散部材105によって拡散された光が入射する。波長変換部材106は、光源109からの光によって励起が引き起こされることにより、光源が発する光の波長とは異なる波長の光を発生する。本実施例では、波長変換部材106は、R蛍光体とG蛍光体を有する。R蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより赤色光(赤色の光)を発生する蛍光体である。また、G蛍光体は青色光によって励起が引き起こされることにより緑色光(緑色の光)を発生する蛍光体である。本実施例では、蛍光体によって、当該蛍光体の励起を引き起こす励起光が、当該励起光よりも長波長側の光に変換される。そのため、蛍光体は、“光変換素子”や“波長変換素子”と呼ぶこともできる。本実施例では、波長変換部材106はR蛍光体として量子ドットを有し、また、G蛍光体として量子ドットを有する。また、本実施例では、光源装置から発せられる光として白色光が得られるように、R蛍光体とG蛍光体の数(割合)が調整されている。図1
の例では、波長変換部材106は、シート状の部材(量子ドットシート)である。なお、以下では、説明を簡単にするために、波長変換部材106の内部において、光の反射は生じないものとする。
なお、波長変換部材106の蛍光体は量子ドットでなくてもよい。たとえば、YAGなどの黄色蛍光体であってもよい。また、波長変換部材106はシート状の部材でなくてもよい。例えば、波長変換部材106はガラス管構造を有していてもよい。波長変換部材106は、入射した光の波長を変換し他の波長の光を発生することができる部材であればよく、その構造や形状は特に限定されない。なお、光源装置から発せられる光は、白色光に限らない。例えば、光源装置から発せられる光は、赤色光、緑色光、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光、紫外光等であってもよい。また、励起によって発生する光は、赤色光と緑色光に限らない。例えば、励起によって発生する光は、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光、等であってもよい。
また、波長変換部材106は、後述する光源109の側の面の端部において、光源保持部材103によって支持されている。
光線制御部材107は、波長変換部材106から発せられた光の指向性や偏光を制御する。それにより、光源装置から発せられた光の輝度や視野角を制御することができる。光線制御部材107としては、例えば、集光シート、偏光シート、等を使用することができる。光線制御部材107は、1つの部材によって構成されていてもよいし、複数の部材を重ねた構造を有していてもよい。また、本実施例に係る光源装置は、発光面から光を発するが、図1の例では光源装置の発光面130は、光線制御部材107の液晶パネル101の側の面である。なお、光源装置は、光線制御部材107を有していなくてもよい。
吸光部材108は、光源保持部材103と波長変換部材106の間に設けられている。本実施例の場合、吸光部材108と波長変換部材106の間には、さらに拡散部材105が設けられている。吸光部材108は、光源109や拡散部材105、波長変換部材106、光線制御部材107、および液晶パネル101などからの光を吸収する部材である。それにより、色ムラの原因となる不要な光を吸収することができる。ここで、吸光部材108は、吸光シートや、あるいは、無反射シート、などを使用することができる。また、吸光部材108は、波長変換部材106を励起するための青色光のみを吸収する部材であってもよい。また、色ムラおよび輝度ムラの程度に応じて、吸光部材108を反射部材104よりも反射率が低い反射部材で構成することも可能である。
光源109には、本実施例では発光部材として青色光(青色の光)を発する発光ダイオード(LED)が使用される。また、本実施例では、光源109から発せられた光は、波長変換部材の励起光として使用される。なお、光源109が有する発光素子は、LEDに限らない。例えば、発光素子として、レーザー素子、有機EL素子、冷陰極管素子、プラズマ素子、等が使用されてもよい。なお、光源109から発せられる光は、青色光に限らない。例えば、光源109から発せられる光は、紫外光、等であってもよい。また、1つの光源109は、1つの発光素子を有していてもよいし、複数の発光素子を有していてもよい。
本実施例の作用効果の具体例について説明する。上述したように光源109からは青色光が発せられる。光源109から発せられる色の光は、例えば、波長変換部材106で発生する第2、第3の色の光よりもスペクトルのピークの波長が短い光である。光源109から発せられる青色光のスペクトルは、例えば、440nm以上480nm以下の波長範囲にピーク(極大値)を有する。光源109から発せられる青色光のスペクトル(分光特性)の一例を図2(A)に示す。図2(A)の横軸は波長を示し、縦軸は強度を示す。本実施例では、光源109は、基板110の上面に配置される。光源109の配置数及び配置間隔は、光源装置から発せられる光の色、光源装置から発せられる光の輝度、光源装置
から発せられる光のムラ(輝度ムラや色ムラ)、等を考慮して決定される。
波長変換部材106は、光源109から発せられた青色光の一部を緑色光及び赤色光に変換し、青色光と赤色光と緑色光を発することになる。波長変換部材106で発生する赤色光のスペクトルは、例えば、580nm以上700nm以下の波長範囲にピークを有する。また、波長変換部材106で発生する緑色光のスペクトルは、例えば、500nm以上550nm以下の波長範囲にピークを有する。波長変換部材106から発せられる合成光のスペクトルの一例を図2(B)に示す。図2(B)から、波長変換部材106から発せられる合成光のスペクトルが、青色光のスペクトルのピーク、赤色光のスペクトルのピーク、及び、緑色光のスペクトルのピーク、の3つのピークを有することがわかる。図2に示すスペクトルを有する合成光は、例えば、白色光である。
なお、光源109から発せられる光が紫外光である場合、紫外光を励起光として波長変換部材106で波長変換された青色光、緑色光、赤色光の合成光を得ることができる。合成光は、光源や波長変換部材106によっても変わるが、例えば白色光である。
波長変換部材106の端部に入射する光は、二次光122が支配的となる。例えば、波長変換部材106に量子ドットシートが使用される場合、二次光122は光の量が不均一であるため、波長変換部材106の端部では量子ドットにあたる光の量が局所的にばらつき、出射光に色ムラが生じる。
本実施例では、上記の課題を解決する方法として、図1に示すように波長変換部材106の光源109側の面と光源保持部材103との間に吸光部材108を設けることを特徴とする。これにより、二次光122は吸光部材108によって吸収され、波長変換部材106端部への二次光122の入射が抑制され、色ムラの発生も抑制されることになる。
以上述べたように、本実施例によれば、波長変換部材106の光源109側の面と光源保持部材103との間に吸光部材108を設ける、という簡易な構成で、光源装置の端部における色ムラや輝度ムラを抑制することができる。
<実施例2>
以下、本発明の実施例2に係る光源装置について説明する。本実施例では、波長変換部材などのシート部材の面内の位置を保持するために、光源保持部材の端部に凹凸を設けた場合の構成について説明する。
図3(A)は、本実施例に係る液晶表示装置200の構成の一例を示す図(上面図)である。また、図3(B)は、図3(A)のA−A’断面図である。また、図3(A)のB−B’断面は、図1と同様である。
液晶表示装置200は、液晶パネル201、液晶パネル保持部材202、光源装置、等を有する。光源装置は、光源保持部材203、反射部材204、拡散部材205、波長変換部材206、光線制御部材207、吸光部材208、光源209、基板210、シート固定部材211等を有する。
液晶パネル201は、実施例1(図1)の液晶パネル101と同じ部材である。
液晶パネル保持部材202は、実施例1の液晶パネル保持部材102と同じ部材である。
光源保持部材203は、実施例1の光源保持部材103と同じ材質である。なお、実施例1と同様に、光源保持部材203は、拡散部材205、波長変換部材206、光線制御部材207を支持する支持部材の役割を果たしている。
反射部材204は、実施例1の反射部材104と同じ材質である。
拡散部材205は、実施例1の拡散部材105と同じ材質である。
波長変換部材206は、実施例1の波長変換部材106と同じ材質である。
光線制御部材207は、実施例1の光線制御部材107と同じ材質である。
吸光部材208は、実施例1の吸光部材108と同じ材質である。
光源209は、実施例1の光源109と同じ部材である。
基板210は、実施例1の基板110と同じ部材である。
本実施例では、図3(A)に示すように、光源保持部材203が端部に凹凸の形状を有する。また、拡散部材205、波長変換部材206や光線制御部材207などのシート部材や反射部材204も端部に凹凸の形状を有する。各シート部材は、凹部が光源保持部材203の凸部280に合うように設けられる。この構造により、各シート部材は位置を合わせて設けられ、面内での位置ずれが防止される。
また、図3(A)の断面、すなわち図1に示す断面図においては、光源保持部材203が波長変換部材206の光源209の側の面の端部において、波長変換部材206を支持している。なお、本実施例では波長変換部材206と一緒に拡散部材205と光線制御部材207も光源保持部材203によって支持されている。
実施例1と同様に、本実施例においても波長変換部材の端部に入射する二次光122が課題となる。特に本実施例では、光源保持部材203端部の凹凸による、A−A’断面とB−B’断面における端部の構造の違いが問題となる。このような構造の違いが端部における光の反射の違いを生む。より具体的には、光が波長変換部材206を通過する回数に違いが生じ、これが色ムラの発生要因となる。この課題を解決するため、凹凸部の影響をなくすように液晶パネル201の有効表示領域に対して十分広い大きさの量子ドットシート面積とすることも考えられるが、製品の額縁が大きくなってしまい商品性が損なわれる可能性がある。
この課題を解決するため、本実施例では、図3(A)に示すように、波長変換部材206等のシート部材は端部に凸部(以下、光源保持部材の凸部と区別するために凸片250と呼ぶ)を有する。さらに断面方向の位置関係を説明すると、凸片250の領域において、図1に示すように、波長変換部材206の光源209の側の面と光源保持部材203との間に吸光部材208が設けられている。なお、吸光部材208の形状と大きさは、凸片250と同一でなくてもよい。凸片250以外の領域では、図3(B)から分かるように二次光の問題が起きにくいので、吸光部材は設けなくてもよい。
このような構造とすることで、凸片250の領域における波長変換部材206での二次光122の波長変換が抑制され、また端部の反射構造が均一になる。これによって波長変換部材206から出射される光の色ムラが抑制されることになる。
また、光源保持部材203が端部に凹凸を有するため、波長変換部材206等のシート部材が有する凹凸部と位置を合わせることができ、またこれによって面内の位置ずれを防止することができる。
<実施例3>
本実施例では、光源保持部材103に対して拡散部材105等を固定するために固定部材を用いる場合の光源装置の構成について説明する。
図4(A)は、本実施例に係る液晶表示装置300の構成の一例を示す図(上面図)である。また、図4(B)は、図4(A)のC−C’断面図である。
液晶表示装置300は、液晶パネル301、液晶パネル保持部材302、光源装置、等を有する。光源装置は、光源保持部材203、反射部材204、拡散部材205、波長変換部材306、光線制御部材307、吸光部材308、光源309、基板310、シート固定部材311等を有する。
液晶パネル301は、実施例1(図1)の液晶パネル101と同じ部材である。
液晶パネル保持部材302は、実施例1の液晶パネル保持部材102と同じ部材である。
光源保持部材303は、実施例1の光源保持部材103と同じ材質である。なお、実施例1と同様に、光源保持部材303は、拡散部材305、波長変換部材306、光線制御部材307を支持する支持部材の役割を果たしている。
反射部材304は、実施例1の反射部材104と同じ材質である。
拡散部材305は、実施例1の拡散部材105と同じ材質である。
波長変換部材306は、実施例1の波長変換部材106と同じ材質である。
光線制御部材307は、実施例1の光線制御部材107と同じ材質である。
吸光部材308は、実施例1の吸光部材108と同じ材質である。
光源309は、実施例1の光源109と同じ材質である。
基板310は、実施例1の基板110と同じ部材である。
シート固定部材311は、拡散部材305、波長変換部材306、および光線制御部材307などを光源保持部材303に対して固定するための部材である。シート固定部材311はピン構造であってもよいし、リベット構造であってもよく、上述のシート部材を固定する任意の構造をとることができる。また、素材は金属であってもよいし、プラスチックなどの樹脂であってもよい。
図4(A)と図4(B)に示すように、本実施例では実施例2と同様に、凸片350の領域に、波長変換部材306の光源309の側の面と光源保持部材303との間に吸光部材308が設けられている。なお、吸光部材308の面積や形状は、凸片350と同一でなくともよい。
本実施例は、図4(A)と図4(B)に示すように凸片350において、拡散部材305、波長変換部材306、および光線制御部材307などのシート部材をシート固定部材311によって、光源保持部材303に対して固定することを特徴とする。
本実施例のような構成においても、凸片350の領域における波長変換部材306での二次光322の波長変換が抑制される。これによって波長変換部材306から出射される光の色ムラが抑制されることになる。
さらに、シート固定部材311を用いることによって、波長変換部材306などのシート部材が、実施例1の場合に比べてより強固に光源保持部材303に固定されることになる。この結果、液晶表示装置300が回転する場合、例えば図4(A)の状態から90度回転する場合においても、波長変換部材306などのシート部材が所望の位置に固定される。また、シート部材の保持の役割はシート固定部材311が担うため、凸片の面積は実施例2の場合に比べて小さくすることができ、製造コストの削減にもつながる。
<実施例4>
以下、本発明の実施例4に係る光源装置について説明する。本実施例では、光源が千鳥配置や三角形配置など、面内に規則的に配置される場合を想定している。ところで一般的に、波長変換部材や拡散部材、光線制御部材などのシート部材は、液晶パネルの有効表示領域を確実に覆うために、有効表示領域以上の面積を有する。このような構成では、光源との距離によって、上辺下辺側と左辺右辺側で光が届く領域に違いが生じる。本実施例では、この違いを考慮した色ムラの抑制方法について説明する。
図5は、本実施例に係る光源装置400の構成の一例を示す図(拡散部材から光源側を見たときの上面図)である。
光源装置は、反射部材404、拡散部材(図示しない)、波長変換部材(図示しない)、光線制御部材(図示しない)、第一吸光部材408、光源409、基板(図示しない)、第二吸光部材412等を有する。
反射部材404は、実施例1の反射部材104と同じ材質である。
第一吸光部材408は、実施例1の吸光部材108と同じ材質である。本実施例では、第一吸光部材408は液晶表示パネルの有効表示領域外側の左辺右辺に設けられた吸光部材である。
光源409は、実施例1の光源109と同じ部材である。
第二吸光部材412は、実施例1の吸光部材108と同じ材質である。本実施例では、第二吸光部材412は、液晶表示パネルの有効表示領域外側の上辺下辺に設けられた吸光部材である。
本実施例では、第一吸光部材408と光源409との距離をL1とする。また、第二吸光部材412と光源409との距離をL2とする。
さらに、L1とL2の関係は、
L1>L2
とする。
実施例4では、波長変換部材に平行な方向であって光源から遠ざかる方向の第二吸光部材412の長さ(以下「吸光幅」と呼ぶ)を、L1とL2の関係性に応じて変更することを特徴とする。
具体的には、第一吸光部材408の大きさを波長変換部材406と光源保持部材の接触面積と同一とした上で、第二吸光部材412の吸光幅は第一吸光部材408とより小さくなるようにする。このような構造とする理由について説明する。まず、第一吸光部材308の面積は、波長変換部材406と光源保持部材の接触面積と同一とすることで、左辺右辺側の波長変換部材の端部における波長変換は抑制される。これに対し、L1とL2の大きさが異なる場合、第二吸光部材の吸光幅はL1とL2の関係に応じて小さくしても構わない。
液晶パネルの有効表示領域外側の波長変換部材において、光が届く領域は光源409との距離によって変化する。このことを説明するため、端部に入射する光の角度を考える。図1に示すように、入射光(この場合は二次光122)の入射角は、入射面(この場合は波長変換部材106)に垂直な線からの角度として定義される。波長変換部材などのシート部材の端部と光源409との距離が大きい場合、端部への入射光の入射角度は大きくなり、入射光は光源409から遠ざかる方向により遠くまで届くことになる。反対に、波長変換部材などのシート部材の端部と光源409との距離が小さい場合、端部への入射光の入射角度は小さくなり、入射光が届く距離はより小さくなる。したがって、本実施例のように上辺下辺側の端部と左辺右辺側の端部で光源との距離が異なる場合、各端部において入射光が届く距離が異なり、色ムラが生じる原因となる領域に相違が生じる。そこで本実施例では、L1、L2の距離に応じて第二吸光部材412の吸光幅を変化させ、上辺下辺側と左辺右辺側の端部における波長変換が均一に行われるようにしている。
具体的には、本実施例の場合、
L1>L2
の関係であるため、上辺下辺側の入射光は、左辺右辺側の入射光よりも入射角度が小さくなる。したがって、波長変換部材の上辺下辺側の端部には、左辺右辺側の端部よりも光が伝搬しにくくなるため、上辺下辺側に設ける第二吸光部材412の吸光幅を第一吸光部材412よりも小さくすることができる。
以上述べたように、本実施例によれば、光源409が面内で規則的な配置となっており、かつ光源409と波長変換部材の端部の距離が上辺下辺側と左辺右辺側で異なる場合において、端部での波長変換が抑制される。これによって、各辺における波長変換が均一になされ、光源装置の色ムラや輝度ムラを抑制することができる。また、本実施例では、吸光幅を小さくすることにより、第二吸光部材412の面積を縮小できるため、光源装置4
00の製造コストを低減することができる。
<実施例5>
以下、本発明の実施例5に係る光源装置について説明する。本実施例では、光源を直下型導光板側面に配置した構造の場合について説明する。
図6は、本実施例に係る液晶表示装置500の構成の一例を示す図(断面図)である。液晶表示装置500は、液晶パネル501、液晶パネル保持部材502、光源装置、等を有する。光源装置は、光源保持部材503、反射部材504、導光部材505、波長変換部材506、光線制御部材507、第一吸光部材508、光源509、基板510、遮光部材511、および第二吸光部材512等を有する。
液晶パネル501は、実施例1(図1)の液晶パネル101と同じ部材である。
液晶パネル保持部材502は、実施例1の液晶パネル保持部材102と同じ材質である。
光源保持部材503は、実施例1の光源保持部材103と同じ材質である。また、光源保持部材503は、波長変換部材506の光源509の側の面の端部において、波長変換部材506を支持する支持部材としての役割を果たしている。
反射部材504は、実施例1の反射部材104と同じ部材である。光源509から発する光を、後述する導光部材505の方に反射するように設けてある。また、本実施例では、波長変換部材506の光源509の側の面の端部において、波長変換部材506を支持する支持部材としての役割を果たしている。
導光部材505は、入射面、および出射面を有する。入射面は、光源509から発せられた光が入射する入射面であり、出射面は入射面に入射した光を出射する面である。図6の例では、入射面は、導光部材505の側面のうち、光源509が存在する側面である。導光部材505の出射面は、波長変換部材506側の面である。図6の例では、導光部材505として、板状の部材(導光板)が使用されている。なお、導光部材505は、板状の部材でなくてもよい。
波長変換部材506は、実施例1の波長変換部材106と同じ材質である。
光線制御部材507は、実施例1の光線制御部材107と同じ材質である。
第一吸光部材508は、実施例1の吸光部材108と同じ材質である。光源保持部材503の光源509から遠い方の壁面側に設けられている。
光源509は、実施例1の光源109と同じ材質である。
基板510は、実施例1の基板110と同じ材質である。
遮光部材511は、光源509から発せられた光が導光部材505を介さずに直接液晶パネル501方向へ放射されることを防ぐための部材である。なお、本遮光部材は、輝度ムラ、色ムラ性能の観点から反射部材であってもよい。
第二吸光部材512は、実施例1の吸光部材108と同じ部材である。光源保持部材503の光源509に近い方の壁面側に設けられている。
本実施例では、第一吸光部材508は、波長変換部材506の側の面と光源保持部材503との間に設けられ、第二吸光部材512は、波長変換部材506の側の面と反射部材504との間に設けられている。また、第一吸光部材508の大きさは、たとえば波長変換部材506と光源保持部材503の接触面積と同一とし、第二吸光部材512の大きさは第一吸光部材508よりも小さい、もしくは削除することとする。
このような構造とする理由について説明する。図6において、光源509から遠い端部にある、波長変換部材506の光源509側の領域への入射光520の入射角をθとする。一方、光源509に近い端部にある、波長変換部材506の光源509側の領域への入射光521の入射角をθ’とする。θはθ’より大きく、入射光520が届く距離も大きいため、それに応じて第一吸光部材508の吸光幅を十分大きくとる必要がある。一方、
入射光521が届く距離は入射光520に比べて小さく、第二吸光部材512の吸光幅は、第一吸光部材よりも小さくすることができる。または、遮光部材511によって光の伝搬を完全に防ぐ構造となっている場合には、第二吸光部材512を設ける必要が無い。
このような構造とすることで、光源509に近い端部と遠い端部において、光が届く距離に応じて、波長変換を抑制することができる。この結果、波長変換が面内で均一化され、波長変換部材506から出射される光の色も均一化されることになる。
以上述べたように、本実施例によれば、光源509から遠い端部に設けられる第一吸光部材508と、光源509に近い端部に設けられる第二吸光部材512の吸光幅を変更する、という構成により、光源装置の色ムラや輝度ムラを抑制することができる。また、本実施例では、第二吸光部材512の面積を縮小できるため、光源装置の製造コストを低減することができる。なお、図示しないが、本実施例の構成においても、実施例2,3のように端部にシート部材を保持するための保持構造を有していてもよい。
なお、実施例1〜5はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で実施例1〜5の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。実施例1〜4の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。
103,203,303,503 光源保持部材
106,206,306,506 波長変換部材
108,208,308 吸光部材
109,209,309,409,509 光源
408,508 第一吸光部材
412,512 第二吸光部材

Claims (14)

  1. 第1の光を発する発光部材と、
    前記発光部材の側の面から入射した前記第1の光の波長を変換し前記第1の光とは異なる第2の光を発する波長変換部材と、
    前記波長変換部材の前記発光部材の側の面の端部において前記波長変換部材を支持する支持部材と、を備え、
    前記波長変換部材の前記発光部材の側の面と前記支持部材との間に吸光部材が設けられている
    ことを特徴とする光源装置。
  2. 前記波長変換部材は、端部に凸片を有し、
    前記支持部材は、前記凸片を支え、
    前記吸光部材は、前記支持部材と前記凸片との間に設けられる
    ことを特徴とする請求項1に記載の光源装置。
  3. 前記波長変換部材と前記吸光部材を前記支持部材に対して固定する固定部材
    を備える請求項2に記載の光源装置。
  4. 前記吸光部材は、前記波長変換部材の第1の端部に設けられる第1の吸光部材と、前記波長変換部材の第2の端部に設けられる第2の吸光部材と、を有し、
    前記第1の端部と前記発光部材との距離が前記第2の端部と前記発光部材との距離より大きい場合に、前記波長変換部材と平行な方向であって前記光源から遠ざかる方向における前記第2の吸光部材の幅が、前記方向における前記第1の吸光部材の幅よりも短い
    ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の光源装置。
  5. 前記吸光部材は、少なくとも前記第1の光を吸収する部材であることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の光源装置。
  6. 前記発光部材から発せられた光を前記波長変換部材の側に反射する反射部材を備え、
    前記吸光部材は、前記反射部材よりも低い反射率を有する部材であることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の光源装置。
  7. 前記波長変換部材は、蛍光体を有することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の光源装置。
  8. 前記波長変換部材は、量子ドットを有することを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項に記載の光源装置。
  9. 前記第1の光は、スペクトルのピークの波長が前記第2の光よりも短い光である
    ことを特徴とする請求項1から請求項8の何れか1項に記載の光源装置。
  10. 前記波長変換部材は、青色光を緑色光及び赤色光に変換し、前記青色光、前記緑色光及び前記赤色光を発する
    ことを特徴とする請求項1から請求項9の何れか1項に記載の光源装置。
  11. 前記波長変換部材は、紫外光を青色光、緑色光及び赤色光に変換し、前記青色光、前記緑色光及び前記赤色光を発する
    ことを特徴とする請求項1から請求項9の何れか1項に記載の光源装置。
  12. 前記青色光のスペクトルは、440nm以上480nm以下の波長範囲にピークを有し、
    前記赤色光のスペクトルは、580nm以上700nm以下の波長範囲にピークを有し、
    前記緑色光のスペクトルは、500nm以上550nm以下の波長範囲にピークを有する
    ことを特徴とする請求項10または請求項11に記載の光源装置。
  13. 前記波長変換部材は、シート状の部材である
    ことを特徴とする請求項1から請求項12の何れか1項に記載の光源装置。
  14. 前記波長変換部材は、ガラス管構造を有する
    ことを特徴とする請求項1から請求項12の何れか1項に記載の光源装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021108293A (ja) * 2019-03-05 2021-07-29 日亜化学工業株式会社 発光モジュール

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10465861B1 (en) * 2016-01-13 2019-11-05 OPē, LLC Light source with quantum dot layer
KR102343413B1 (ko) * 2017-07-19 2021-12-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
US10642091B2 (en) * 2018-02-05 2020-05-05 Radiant Choice Limited Displays
CN109521604A (zh) * 2018-12-21 2019-03-26 厦门天马微电子有限公司 一种背光模组及显示装置
WO2023141961A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Display device for eye care

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012163936A (ja) * 2011-01-18 2012-08-30 Nippon Electric Glass Co Ltd 発光デバイス、発光デバイス用セル及び発光デバイスの製造方法
JP2014515863A (ja) * 2011-03-07 2014-07-03 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 発光モジュール、ランプ、照明器具、及び表示装置
JP2015216104A (ja) * 2014-04-21 2015-12-03 キヤノン株式会社 光源装置及び画像表示装置
US20150355399A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-10 Apple Inc. Display with Structures for Reducing Blue Edge Effects

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM289865U (en) * 2005-11-08 2006-04-21 Lighthouse Technology Co Ltd Sectional light emitting diode backlight unit
JP2011171365A (ja) 2010-02-16 2011-09-01 Panasonic Corp 半導体発光モジュール、光源装置、および液晶表示装置
JP2012022028A (ja) 2010-07-12 2012-02-02 Ns Materials Kk 液晶ディスプレイ
JP6192897B2 (ja) 2012-04-11 2017-09-06 サターン ライセンシング エルエルシーSaturn Licensing LLC 発光装置、表示装置および照明装置
JP2014170218A (ja) 2013-02-05 2014-09-18 Canon Inc 画像表示装置及びその制御方法
JP6217187B2 (ja) * 2013-07-03 2017-10-25 ソニー株式会社 発光装置および表示装置
CN105264432B (zh) * 2013-11-20 2018-05-04 华为终端(东莞)有限公司 一种液晶模组及电子设备
JP2015111518A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 株式会社ジャパンディスプレイ バックライト及びそれを用いた液晶表示装置
KR102126176B1 (ko) * 2014-02-05 2020-06-25 삼성디스플레이 주식회사 파장 변환 부재 및 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리
JP2016035908A (ja) 2014-08-01 2016-03-17 キヤノン株式会社 光源装置
KR101510855B1 (ko) * 2014-08-22 2015-04-09 삼성전자 주식회사 몰드프레임 및 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치
CN107407835B (zh) * 2015-04-01 2021-02-19 夏普株式会社 照明装置、显示装置以及电视接收装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012163936A (ja) * 2011-01-18 2012-08-30 Nippon Electric Glass Co Ltd 発光デバイス、発光デバイス用セル及び発光デバイスの製造方法
JP2014515863A (ja) * 2011-03-07 2014-07-03 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 発光モジュール、ランプ、照明器具、及び表示装置
JP2015216104A (ja) * 2014-04-21 2015-12-03 キヤノン株式会社 光源装置及び画像表示装置
US20150355399A1 (en) * 2014-06-09 2015-12-10 Apple Inc. Display with Structures for Reducing Blue Edge Effects

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021108293A (ja) * 2019-03-05 2021-07-29 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
JP7319557B2 (ja) 2019-03-05 2023-08-02 日亜化学工業株式会社 発光モジュール

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