JP2019074747A - 照明装置および表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光の利用効率を高めることが可能な照明装置、およびこれを備えた表示装置を提供する。【解決手段】この表示装置は、第１の波長の光ν１１、ν１２を発生する光源１０と、第１の波長の光ν１２により励起され、第１の波長の光ν１２を第１の波長とは異なる第２の波長の光ν２１に波長変換する発光体２０と、発光体２０の入光側に設けられ、第１の波長の光ν１１、ν１２を透過させ、第２の波長の光ν２１を反射させる波長選択性フィルタ３０とを備える。【選択図】図１

Description

本開示は、面光源に好適な照明装置、並びにこれを備えた表示装置に関する。

液晶表示装置のバックライトなどに用いられる照明装置では、例えば、導光板の側面（光入射面）近傍に光源を配置したエッジ型の構成が知られている。エッジ型の照明装置では、光源からの光を導光板の側面に入射させ、導光板の前面から出射させる。

例えば特許文献１には、導光板の劣化を抑制するため、光源である冷陰極管の後方を取り囲むようにダイクロックミラーを設けることが記載されている。ダイクロックミラーは、紫外線を選択的に透過させると共に、少なくとも可視光線を選択的に反射させる。ダイクロックミラーの背後には紫外線吸収シートが配置されており、ダイクロックミラーを透過した紫外線が吸収される。

特開２０１０−１５７４６８号公報

照明装置では、一般に、光の利用効率を高くすることが望まれる。

従って、光の利用効率を高めることが可能な照明装置、およびこれを備えた表示装置を提供することが望ましい。

本開示の一実施の形態の照明装置は、第１の波長の光を発生する光源と、第１の波長の光を第１の波長とは異なる第２の波長の光に波長変換する発光体と、発光体の入光側に設けられ、第１の波長の光を透過させ、第２の波長の光を反射させる波長選択性フィルタとを備えたものである。

本開示の一実施の形態の照明装置では、光源からの第１の波長の光は、波長選択性フィルタを通過して発光体に向かって進む。発光体に衝突した光は、発光体により波長変換され、第２の波長の光となる。発光体に衝突しなかった光は、そのまま通過する。

ここでは、波長選択性フィルタが、第１の波長の光を透過させ、第２の波長の光を反射させるので、光源から発した第１の波長の光は、ほぼ減衰することなく波長選択性フィルタを透過することが可能となる。また、発光体に衝突して波長変換された第２の波長の光のうち、後方に出ていく光は、波長選択性フィルタにより反射され、反射光となって前方に放射され、有効に利用される。

本開示の一実施の形態の表示装置は、液晶パネルと、液晶パネルの背面側の照明装置とを備え、照明装置は、第１の波長の光を発生する光源と、第１の波長の光を第１の波長とは異なる第２の波長の光に波長変換する発光体と、発光体の入光側に設けられ、第１の波長の光を透過させ、第２の波長の光を反射させる波長選択性フィルタとを備えたものである。

本開示の一実施の形態の表示装置では、照明装置からの第１の波長の光または第２の波長の光が液晶パネルにより選択的に透過されることにより、画像表示が行われる。

本開示の一実施の形態の照明装置によれば、発光体の入光側に、第１の波長の光を透過させ、第２の波長の光を反射させる波長選択性フィルタを設けるようにしたので、光の利用効率を高めることが可能となる。よって、この照明装置により表示装置を構成すれば、消費電力を低減することが可能となる。

本開示の第１の実施の形態に係る照明装置の主要部の概略構成を表す図である。 図１に示した波長選択性フィルタの透過特性を模式的に表す図である。 図１に示した波長選択性フィルタの反射特性を模式的に表す図である。 表示装置用途における波長選択性フィルタの透過特性を模式的に表す図である。 表示装置用途における波長選択性フィルタの反射特性を模式的に表す図である。 図１に示した発光体および波長選択性フィルタの配置関係の一例を拡大して表す断面図である。 図１に示した発光体および波長選択性フィルタの配置関係の他の例を表す断面図である。 図１に示した照明装置の作用を説明するための図である。 本開示の第２の実施の形態に係る照明装置における発光体および波長選択性フィルタの配置関係の一例を拡大して表す断面図である。 図９に示した発光体および波長選択性フィルタの配置関係の他の例を表す断面図である。 本開示の第３の実施の形態に係る照明装置の全体構成を表す斜視図である。 図１１に示した光源、発光体、波長選択性フィルタおよび導光板の配置関係を表す断面図である。 図１１に示した照明装置の作用を説明するための図である。 図１３に示した光源から導光板の光入射面に向かう光線束を表す斜視図である。 変形例２に係る照明装置における光源、発光体、波長選択性フィルタおよび導光板の配置関係を表す断面図である。 本開示の第４の実施の形態に係る表示装置の外観を表す斜視図である。 図１６に示した本体部を分解して表す斜視図である。 図１７に示したパネルモジュールを分解して表す斜視図である。 上記実施の形態の表示装置の適用例１の表側から見た外観を表す斜視図である。 表示装置の適用例１の裏側から見た外観を表す斜視図である。 表示装置の適用例２の表側から見た外観を表す斜視図である。 表示装置の適用例２の裏側から見た外観を表す斜視図である。 表示装置の適用例３の表側から見た外観を表す斜視図である。 表示装置の適用例３の裏側から見た外観を表す斜視図である。 表示装置の適用例４の外観を表す斜視図である。 表示装置の適用例５の外観を表す斜視図である。 表示装置の適用例６の閉じた状態の外観を表す正面図である。 表示装置の適用例６の開いた状態の外観を表す正面図である。 照明装置の適用例７の外観を表す斜視図である。 照明装置の適用例８の外観を表す斜視図である。 照明装置の適用例９の外観を表す斜視図である。

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（照明装置；発光体の入光側に波長選択性フィルタを設けた例）
２．変形例１（照明装置；発光体が硫化物蛍光体を含む例）
３．第２の実施の形態（照明装置；容器の波長選択性フィルタを設けた面を、光源に向かって凸に湾曲させた例）
４．第３の実施の形態（照明装置；バックライト）
５．変形例２（照明装置；第２および第３の実施の形態の組合せ）
６．第４の実施の形態（表示装置；液晶表示装置）
７．電子機器（表示装置の適用例）
８．照明機器（照明装置の適用例）

（第１の実施の形態）
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る照明装置の主要部の概略構成を表したものである。この照明装置１は、透過型の液晶パネルを背後から照明するバックライトとして、あるいは室内等において照明機器として用いられ、例えば、光源１０、発光体２０および波長選択性フィルタ３０を有している。

本実施の形態では、光源１０、発光体２０および波長選択性フィルタ３０の配列方向Ａ１において、光源１０から発光体２０に向かう方向を前方Ａ１Ｆ、発光体２０から光源１０に向かう方向を後方Ａ１Ｒという。

光源１０は、特定波長（第１の波長λ１）の光ν１１，ν１２を発生するものである。光源１０は、例えば、点光源であり、具体的にはＬＥＤ（Light Emitting Diode；発光ダイオード）により構成されている。

発光体２０は、蛍光顔料や蛍光染料などの蛍光体（蛍光物質）、または量子ドットなどの、波長変換作用を有する発光体を含んでいる。発光体２０は、第１の波長の光ν１１，ν１２によって励起され、蛍光発光等の原理により、第１の波長の光ν１１，ν１２を第１の波長とは異なる別波長（第２の波長λ２）の光ν２１に波長変換して発光するものである。図１では、第１の波長の光ν１１，ν１２を実線、第２の波長の光ν２１を一点鎖線で表している。

第１の波長λ１および第２の波長λ２は特に限定されないが、例えば表示装置用途の場合には、第１の波長の光ν１１，ν１２は青色光（例えば、波長４４０〜４６０ｎｍ程度）、第２の波長の光ν２１は赤色光（例えば、波長６２０ｎｍ〜７５０ｎｍ）または緑色光（例えば、波長４９５ｎｍ〜５７０ｎｍ）である。すなわち、光源１０は、青色光源であり、発光体２０は、青色光を赤色光または緑色光に波長変換する。

発光体２０は、量子ドットを含むことが好ましい。量子ドットは、長径１ｎｍ〜１００ｎｍ程度の粒子であり、離散的なエネルギー準位を有している。量子ドットのエネルギー状態はその大きさに依存するので、サイズを変えることにより自由に発光波長を選択することが可能となる。また、量子ドットの発光光はスペクトル幅が狭い。このような急峻なピークの光を組み合わせることにより色域が拡大する。従って、発光体２０に量子ドットを用いることにより、容易に色域を拡大することが可能となる。更に、量子ドットは応答性が高く、光源１０の光を効率良く利用することが可能となる。加えて、量子ドットは安定性も高い。量子ドットは、例えば、１２族元素と１６族元素との化合物、１３族元素と１６族元素との化合物あるいは１４族元素と１６族元素との化合物であり、例えば、ＣｄＳｅ，ＣｄＴｅ，ＺｎＳ，ＣｄＳ，ＰｂＳ，ＰｂＳｅまたはＣｄＨｇＴｅ等である。

なお、図１では、簡単のため、発光体２０を量子ドットのような粒子として表しているが、発光体２０は必ずしも粒子に限られないことは言うまでもない。また、図１では、発光体２０が配置されている領域（以下、発光体配置領域２１という。）を点線で囲んで表している。

波長選択性フィルタ３０は、発光体２０の入光側２０Ａに設けられ、第１の波長の光ν１１，ν１２を透過させ、第２の波長の光ν２１を反射させるものである。これにより、この照明装置１では、光の利用効率を高めることが可能となっている。

ここで発光体２０の入光側２０Ａとは、配列方向Ａ１上で発光体配置領域２１よりも後方Ａ１Ｒ側（光源１０側）の空間領域をいう。具体的には、発光体２０の入光側２０Ａとは、光源１０と発光体配置領域２１との間をいう。

図２は、波長選択性フィルタ３０の透過特性３０Ｔの一例を模式的に表したものである。図２には、青色光のスペクトルＳＢを併せて示す。図２に示したように、第１の波長の光ν１１，ν１２が例えば青色光である場合には、波長選択性フィルタ３０は、青色光の波長帯を含む、例えば約５００ｎｍ以下の波長域において高い透過率を有している。

図３は、波長選択性フィルタ３０の反射特性３０Ｒの一例を模式的に表したものである。図３には、緑色光のスペクトルＳＧを併せて示す。図３に示したように、第２の波長の光ν２１が例えば緑色光である場合には、波長選択性フィルタ３０は、緑色光の波長帯を含む、例えば約５００ｎｍ以上の波長域において高い反射率を有している。

図４および図５は、それぞれ、表示装置用途における波長選択性フィルタ３０の透過特性３０ＴＤおよび反射特性３０ＲＤの一例を模式的に表したものである。図４および図５には、赤色光のスペクトルＳＲ、緑色光のスペクトルＳＧおよび青色光のスペクトルＳＢを併せて示す。図４および図５に示したように、波長選択性フィルタ３０は、第１の波長の光ν１１，ν１２すなわち青色光の波長帯を含む、例えば約５００ｎｍ以下の波長域において高い透過率を有し、第２の波長の光ν２１すなわち赤色光または緑色光の波長帯を含む、例えば約５００ｎｍ以上の波長域において高い反射率を有している。

このような波長選択性フィルタ３０は、例えば、誘電体多層膜により構成されている。詳しくは、波長選択性フィルタ３０は、第２の波長の約１／４（４分の１）の厚みで且つ互いに屈折率が異なる誘電体層を多数積層した構成を有し、第２の波長の光ν２１を選択的に反射させると共に第１の波長の光ν１１，ν１２については選択的に透過させることが可能となっている。

図６は、図１に示した発光体２０および波長選択性フィルタ３０の配置関係の一例を拡大して表したものである。発光体２０は、ガラス等の管状の容器（キャピラリ）２２に収容・封止されていることが好ましい。大気中の水分や酸素に起因する波長変換部材３０の特性変化を抑えると共に、取り扱いを容易にすることが可能となるからである。

容器２２は、直方体の形状（辺に丸みがついている等の微細な変形を有していても実質的に直方体といえる程度の形状も含む）を有すると共に、この直方体の一面を光源１０に対向させて配置されている。容器２２は、内部に発光体２０の収容部２３となる空洞部を有している。この収容部２３は上述した発光体配置領域２１に相当することは言うまでもない。

波長選択性フィルタ３０は、容器２２の入光側の外表面２２Ａに設けられていることが好ましい。発光体２０は発散光源なので、光の利用効率を更に高めるためには、波長選択性フィルタ３０を発光体２０の至近距離に配置することが望ましいからである。また、容器２２と波長選択性フィルタ３０との間に隙間をなくし、光漏れを低減し光の利用効率低下を抑えることが可能となる。更に、ガラスへのコーティングは容易であり、波長選択性フィルタ３０を容易に形成することが可能となる。

波長選択性フィルタ３０の幅Ｗ３０は、収容部２３の幅Ｗ２３よりも大きいことが好ましい。収容部２３を通過せず容器２２のガラス部分２２Ｂを通り抜ける第１の波長の光を低減し、面内の色の均一性を高めることが可能となる。

波長選択性フィルタ３０は、容器２２の少なくとも光源１０との対向面２２Ｃに設けられていることが好ましい。これにより、波長選択性フィルタ３０の幅Ｗ３０は、収容部２３の幅Ｗ２３に、容器２２の厚みＴ２２の２倍を加えた値、またはそれにほぼ等しい値となる。よって、波長選択性フィルタ３０の幅Ｗ３０を、収容部２３の幅Ｗ２３よりも確実に大きくすることが可能となる。

更に、波長選択性フィルタ３０は、図７に示したように、容器２２の光源１０との対向面２２Ｃを超えて、対向面２２Ｃに隣接する面２２Ｄ，２２Ｅの少なくとも一部（一部または全部）に延在していることが好ましい。隣接面２２Ｄ，２２Ｅに回り込む光を捕捉することが可能となるからである。

図６または図７に示した発光体２０および波長選択性フィルタ３０は、例えば次のようにして製造することができる。

まず、例えば、蛍光物質または量子ドットを紫外線硬化性の樹脂に混練し、得られた混合物をガラス管などの容器２２に入れ、容器２２の片側を封止し、紫外線を照射して樹脂を硬化させ、ある程度の粘度を有するレジン状の発光体２０を形成する。続いて、容器２２の入光側の外表面２２Ａに、スパッタにより誘電体多層膜をコーティングし、波長選択性フィルタ３０を形成する。その際、容器２２のガラス管の表面処理は不要であり、表面を洗浄する程度でよい。

この照明装置１では、光源１０が第１の波長の光ν１１，ν１２を発生すると、この光ν１１，ν１２は、波長選択性フィルタ３０を通過して発光体２０に向かって進む。発光体２０に衝突した光ν１２は、発光体２０により波長変換され、第２の波長λ２の光ν２１となる。発光体２０に衝突しなかった光ν１１は、そのまま通過する。

ここでは、波長選択性フィルタ３０が、第１の波長の光ν１１，ν１２を透過させ、第２の波長の光ν２１を反射させるので、光源１０から発した第１の波長の光ν１１，ν１２は、ほぼ減衰することなく波長選択性フィルタ３０を透過し、発光体２０に向かって進むことが可能となる。

光ν１２が発光体２０に衝突すると、図８に示したように、発光体２０は、波長変換した第２の波長の光ν２１を、発光体２０から全方位に発光する。光ν２１のように、入光時とほぼ同じ角度で発光体２０から出ていく光があり、一方で、光ν２２のように、後方Ａ１Ｒに（波長選択性フィルタ３０に向かって）出ていく光線束も存在する。

ここでは、波長選択性フィルタ３０が、第１の波長の光ν１１，ν１２を透過させ、第２の波長の光ν２１，ν２２を反射させるので、光ν２２は、波長選択性フィルタ３０により反射され、反射光ν２３となって前方Ａ１Ｆに放射され、有効に利用される。

このように本実施の形態では、発光体２０の入光側２０Ａに、第１の波長の光ν１１，ν１２を透過させ、第２の波長の光ν２１，ν２２を反射させる波長選択性フィルタ３０を設けるようにしている。よって、発光体２０により波長変換される光の半分近くを波長選択性フィルタ３０で反射させて進行方向を変えて前方Ａ１Ｆに発光させ、光の利用効率を高めることが可能となる。

また、光を有効利用することで、システム全体の発光効率を改善し、照明装置１の明るさをアップすることが可能となる。更に、光を有効利用することで、システム全体の発光効率を改善し、光源１０の電力を下げることが可能となり、それにより照明装置１の消費電力を下げることが可能となる。加えて、光を有効利用することで、システム全体の発光効率を改善し、光源１０を構成するＬＥＤ等の数量を減らし、コスト低減を図ることが可能となる。

特に、発光体２０を容器２２に収容し、この容器２２の入光側の外表面２２Ａに波長選択性フィルタ３０を設けるようにしたので、発光体２０と波長選択性フィルタ３０との距離を小さくし、光漏れを低減し、光の利用効率を更に高めることが可能となる。

また、特に、容器２２の内部に発光体２０の収容部２３を設け、波長選択性フィルタ３０の幅Ｗ３０を、収容部２３の幅Ｗ２３よりも大きくするようにしたので、第１の波長の光ν１１，ν１２の漏れを低減し、面内の色の均一性を高めることが可能となる。

（変形例１）
なお、上記第１の実施の形態では、発光体２０が蛍光物質、または量子ドットを含む場合について説明した。しかしながら、上記第１の実施の形態は、発光体２０が硫化物蛍光体を含む場合にも好適に適用可能である。硫化物蛍光体は、化学的に不安定であり、大気中では変質しやすく、取り扱いが難しいという性質を有している。よって、硫化物蛍光体を発光体２０として利用する場合にも、上記第１の実施の形態と同様に発光体２０を容器２２に封入し密閉することにより、大気中の水分や酸素に起因する特性変化を抑えると共に、取り扱いを容易にするという効果を得ることが可能となる。

第２の波長の光ν２１として緑色光を発生する硫化物蛍光体としては、例えば、ＳｒＧａ２ Ｓ４ ：Ｅｕ（ストロンチウム・チオ・ガレート）が挙げられる。第２の波長の光ν２１として赤色光を発生する硫化物蛍光体としては、例えば、ＣａＳ：Ｅｕ（硫化カルシウム）が挙げられる。

（第２の実施の形態）
図９は、本開示の第２の実施の形態に係る照明装置２における発光体２０および波長選択性フィルタ３０の配置関係の一例を拡大して表したものである。この照明装置２は、容器２２の光源１０との対向面２２Ｃを光源１０に向かって凸に湾曲させることにより集光効果を高めたことを除いては、上記第１の実施の形態と同様の構成、作用および効果を有している。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。

光源１０，発光体２０，発光体配置領域２１，波長選択性フィルタ３０は第１の実施の形態と同様に構成されている。

容器２２では、上述したように、光源１０との対向面２２Ｃが光源１０に向かって凸に湾曲している。これにより、対向面２２Ｃの内面が凹面鏡としての機能を有し、集光効果が向上し、更に光の利用効率を上げることが可能となる。

波長選択性フィルタ３０は、第１の実施の形態と同様に、容器２２の入光側の外表面２２Ａに設けられていることが好ましい。

波長選択性フィルタ３０の幅Ｗ３０は、第１の実施の形態と同様に、収容部２３の幅Ｗ２３よりも大きいことが好ましい。

波長選択性フィルタ３０は、第１の実施の形態と同様に、容器２２の少なくとも光源１０との対向面２２Ｃに設けられていることが好ましい。

更に、波長選択性フィルタ３０は、図１０に示したように、容器２２の光源１０との対向面２２Ｃを超えて、対向面２２Ｃに隣接する面２２Ｄ，２２Ｅの一部または全部に延在していることが好ましい。隣接面２２Ｄ，２２Ｅに回り込む光を捕捉することが可能となるからである。

この照明装置２では、容器２２の光源１０との対向面２２Ｃが、光源１０に向かって凸に湾曲しているので、対向面２２Ｃの内面が凹面鏡としての機能を有する。よって、第２の波長の光ν２２は、波長選択性フィルタ３０により反射され、反射光ν２３は内側に集まりやすくなり、更に有効に利用される。

（第３の実施の形態）
図１１は、本開示の第３の実施の形態に係る照明装置の全体構成を表したものである。この照明装置３は、第１の実施の形態の照明装置１をその主要部として含む。すなわち、照明装置３は、第１の実施の形態で説明した光源１０、発光体２０および波長選択性フィルタ３０を設けた容器２２に加えて、導光板４０、反射部材５０、および光学シート６０を有している。導光板４０は、本開示における「光学部品」の一具体例に対応する。

本実施の形態以降では、光学シート６０，導光板４０および反射部材５０の積層方向をＺ方向（前後方向）、導光板４０の主面（最も広い面）において左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向という。

光源１０は、第１の実施の形態と同様に構成されている。光源１０は、例えば、パッケージ１１（図１１には図示せず、図１２参照。）内に封止されると共に光源基板１２に実装されており、導光板４０の光入射面４０Ａに対向配置されている。光源基板１２は、例えば細長い直方体の形状を有し、光源基板１２の長手方向に一列に並べられている。

図１１に示した例において、光入射面４０Ａは、導光板４０の左右の端面である。従って、第１の実施の形態における配列方向Ａ１，前方Ａ１Ｆ，後方Ａ１Ｒは、図１１における左右方向Ｘに平行な方向である。

発光体２０および波長変換部材３０は、第１の実施の形態と同様に構成されている。

導光板４０は、光源１０からの光を光入射面４０Ａから光出射面４０Ｂへと導くものであり、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）またはアクリル樹脂（例えば、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート））などの透明熱可塑性樹脂を主に含んで構成されている。導光板４０は、例えば、前後方向（ｚ方向）に対向する一対の主面（表面および底面）と、これらに接する上下左右の四つの端面（側面）とからなる直方体形状を有している。

導光板４０の左右の端面は、上述したように、光源１０からの光が入射する光入射面４０Ａとなっている。なお、光入射面４０Ａは、導光板４０の左右の端面のどちらか一方のみでもよい。また、光入射面４０Ａは、導光板４０の三つの端面でもよいし、あるいは四つの端面すべてであってもよい。

導光板４０の表面は、光入射面４０Ａから入射した光を出射させる光出射面４０Ｂとなっている。導光板４０の光出射面４０Ｂ（表面）および底面は、例えば、導光板４０の光出射面４０Ｂ側に配置される被照射物（例えば後述の液晶パネル１２２）に対応した平面形状を有している。

導光板４０の底面４０Ｄには、乱反射特性を有するパターン（図１１には図示せず、図１３参照。）が印刷されている。このパターンは、導光板４０の底面４０Ｄに向かって進む光を導光板４０の光出射面４０Ｂに向けて反射させるものである。

反射部材５０は、導光板４０の底面４０Ｄ側に設けられた板状またはシート状部材であり、光源１０から導光板４０の底面４０Ｄ側へ漏れ出てきた光、または導光板４０の内部から底面４０Ｄ側へ出射してきた光を、導光板４０へ向けて戻すものである。反射部材５０は、例えば、反射、拡散、散乱などの機能を有しており、これにより光源１０からの光を効率的に利用し、正面輝度を高めることが可能となっている。

反射部材５０は、例えば、発泡ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート），銀蒸着フィルム，多層膜反射フィルム，または白色ＰＥＴにより構成されている。反射部材５０に正反射（鏡面反射）の機能を持たせる場合には、反射部材５０の表面は、銀蒸着，アルミニウム蒸着，または多層膜反射などの処理がなされたものであることが好ましい。反射部材５０に微細形状を付与する場合は、反射部材５０は、熱可塑性樹脂を用いた熱プレス成型，または溶融押し出し成型などの手法で一体的に形成されていてもよいし、また、例えばＰＥＴなどからなる基材上にエネルギー線（たとえば紫外線）硬化樹脂を塗布したのち、そのエネルギー線硬化樹脂に形状を転写して形成されていてもよい。ここで、熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート樹脂）などのアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂、ＭＳ（メチルメタクリレートとスチレンの共重合体）などの非晶性共重合ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂などが挙げられる。また、エネルギー線（たとえば紫外線）硬化樹脂に形状を転写する場合は、基材はガラスであってもよい。

光学シート６０は、導光板４０の光出射面４０Ｂ（表面）側に設けられ、例えば、拡散板，拡散シート，レンズフィルム，偏光分離シートなどを含んでいる。図１１では、これら複数枚の光学シート６０のうちの一枚のみを記載している。このような光学シート６０を設けることにより、導光板４０から斜め方向に出射した光を正面方向に立ち上げることが可能となり、正面輝度を更に高めることが可能となる。

図１２は、図１１に示した光源１０、発光体２０、波長選択性フィルタ３０および導光板４０の配置関係を表したものであり、光源１０の発光中心１０Ａを通り光入射面４０Ａに垂直な断面を表している。

光源１０は、導光板４０の光入射面４０Ａに対向配置され、光源１０と光入射面４０Ａとの間に、発光体２０を収容した容器２２および波長選択性フィルタ３０が配置されている。光源１０、容器２２および波長変換部材３０は、例えば、固定部材（ホルダ）７０により保持されている。導光板４０の底面４０Ｄ側には反射部材５０が敷かれている。

発光体配置領域２１は、光源１０から光入射面４０Ａの端（上端４０Ｅおよび下端４０Ｆ）に入射する光ν３１，ν３２の光路と光入射面４０Ａとによって囲まれる領域Ｓ１を横断し、この領域Ｓ１を超えた外側の領域Ｓ２まで延在していることが好ましい。発光体２０をこのように配置することにより、面内の色の均一性を高めることが可能となる。

容器２２および収容部２３は、第１の実施の形態と同様に構成されている。

固定部材７０は、高反射性ポリカーボネート樹脂，ポリアミド系樹脂（例えばクラレ社製「ジェネスタ（商品名）」）などにより構成され、例えば、光源１０を保持する第１固定部７１と、発光体２０の容器２２を保持する第２固定部７２および第３固定部７３とを有している。

第１固定部７１は、光源１０を搭載した光源基板１２が取り付けられる部分であり、光入射面４０Ａに対向している。第１固定部７１の中央部には、外面７１Ａから内面７１Ｂまで貫通する開口７１Ｃが設けられている。この開口７１Ｃの外面７１Ａ側には、開口７１Ｃの周囲を階段状に凹ませることにより、座部７１Ｄが設けられている。従って、座部７１Ｄに光源基板１２が固定されることにより、光源１０を実装したパッケージ１１が開口７１Ｃ内に緩やかに嵌り込むようになっている。なお、座部７１Ｄは、光源基板１２の寸法によっては、必ずしも設けなくてもよい。また、内面７１Ｂの一部または全部は、光源１０からの光の利用効率を高めるため、傾斜面とされていることが望ましい。

第２固定部７２および第３固定部７３は、発光体２０の容器２２の上端および下端を挟み込み、容器２２の位置や向きがずれないように固定するものである。第２固定部７２および第３固定部７３は、例えば、第１固定部７１の上端および下端から第１固定部７１に対してほぼ垂直方向に伸びている。そのため、第１固定部７１ないし第３固定部７３の断面形状は、例えば、矩形の三辺をなしている。容器２２の上端および下端は、例えば第２固定部７２および第３固定部７３に設けられた固定用の突起（図示せず）に固定されている。なお、容器２２の上端および下端は、両面接着テープなどの他の方法により固定されていてもよい。

更に、第２固定部７２の先端部と第３固定部７３の先端部との間には、導光板４０の端部および反射部材５０の端部が挟み込まれて保持されている。なお、第２固定部７２および第３固定部７３は、少なくとも容器２２の上端および下端を挟み込んでいれば足り、導光板４０の端部および反射部材５０の端については他の部材（後述）により保持させることも可能である。

なお、このような固定部材７０の外側、特に光源１０の周辺には、図示しない放熱部材（ヒートスプレッダ）が取り付けられている。更に、光源１０ないし固定部材７０および放熱部材（図示せず）を含む照明装置２の全体が、図示しない筐体（図１１，図１２には図示せず、例えば図１８の後部筐体１２４参照。）に収容される。

この照明装置３では、図１３に示したように、光源１０が第１の波長の光ν１１，ν１２，ν１３を発生すると、この光ν１１〜ν１３は、波長選択性フィルタ３０を通過して容器２２に入る。ここでは、波長選択性フィルタ３０が、第１の波長の光ν１１〜ν１３を透過させ、第２の波長の光ν２１を反射させるので、光源１０から発した第１の波長の光ν１１〜ν１３は、ほぼ減衰することなく波長選択性フィルタ３０を透過し、容器２２に入り、発光体２０に向かって進むことが可能となる。

容器２２に入ったが発光体２０に衝突しなかった光ν１１，ν１２は、容器２２を通過し、導光板４０に入光する。導光板４０の底面４０Ｄには乱反射特性を有するパターン４１が施されているので、光ν１２はパターン４１により反射されて導光板４０の上部に向けて進行し、光出射面４０Ｂから出射する。光ν１１はパターン４１に至る前に、導光板４０の光出射面４０Ｂで全反射し、底面４０Ｄに向かって進み、パターン４１により反射されて光出射面４０Ｂから出射する。これらの出射光は、光学シート５０を通過して発光
として観測される。

一方、容器２２に入り、発光体２０に衝突し発光体２０に衝突した光ν１３は、発光体２０により波長変換され、第２の波長λ２の光ν２１，ν２２となる。

発光体２０に衝突して前方Ａ１Ｆに発光した光ν２１は、容器２２を通過し、導光板４０の光入射面４０Ａに入射し、パターン４１により反射されて光出射面４０Ｂから出射する。この出射光は、光学シート５０を通過して発光として観測される。

一方、発光体２０に衝突して後方Ａ１Ｒに発光する光ν２２もある。ここでは、波長選択性フィルタ３０が、第１の波長の光ν１１，ν１２を透過させ、第２の波長の光ν２１，ν２２を反射させるので、光ν２２は、波長選択性フィルタ３０により反射され、反射光ν２３となって前方Ａ１Ｆに放射され、容器２２を通過し、導光板４０の光入射面４０Ａに入射する。光ν２３はパターン４１により反射されて光出射面４０Ｂから出射する。この出射光は、光学シート５０を通過して発光として観測され、有効に利用される。

また、光源１０は上述したように点光源であるので、光源１０から出た光は、発光中心１０Ａから３６０°全方向に広がっていく。図１４に示したように、発光体配置領域２１および光入射面４０Ａは左右方向に長いので、左右方向への光の広がりは特に問題にはならない。一方、上下方向に広がった光の一部は、光入射面４０Ａの上端４０Ｅよりも上方、または下端４０Ｆよりも下方に逸れる可能性がある。

ここで、発光体配置領域２１は、図１２に示したように、光源１０から光入射面４０Ａの端（上端４０Ｅおよび下端４０Ｆ）に入射する光ν３１，ν３２の光路と光入射面４０Ａとによって囲まれる領域Ｓ１を横断している。換言すれば、発光体配置領域２１は、領域Ｓ１に対して光入射面４０Ａに平行な方向に交差して（横切って）いる。よって、領域Ｓ１内を通って光入射面４０Ａに入射する光については、発光体２０による波長変換を受けることが可能となる。

更に、発光体配置領域２１は、この領域Ｓ１を超えた外側の領域Ｓ２まで延在している。つまり、発光体配置領域２１は、領域Ｓ１をはみ出して、外側の領域Ｓ２にかかるように設けられている。よって、光源１０から出て上下方向に広がり、領域Ｓ１よりも外側を進む光についても、ある程度は発光体２０により捕捉され、波長変換を受けることが可能となる。従って、この照明装置２では、光源１０からの光のうち発光体配置領域２１を通らない光、すなわち発光体２０により波長変換されない光が少なくなり、面内の色の均一性が向上する。

このように本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、発光体２０の入光側２０Ａに、第１の波長の光ν１１，ν１２を透過させ、第２の波長の光ν２１を反射させる波長選択性フィルタ３０を設けるようにしたので、光の利用効率を高めることが可能となる。

また、発光体配置領域２１を、光源１０から光入射面４０Ａの端（上端４０Ｅおよび下端４０Ｆ）に入射する光ν１，ν２の光路と光入射面４０Ａとによって囲まれる領域Ｓ１を横断し、この領域Ｓ１を超えた外側の領域Ｓ２まで延在するようにしている。よって、光源１０からの光のうち発光体配置領域２１を通らない光、すなわち発光体２０により波長変換されない光を少なくして、面内の色の均一性を高めることが可能となる。

（変形例２）
なお、上記第２の実施の形態では、照明装置３が、第１の実施の形態の照明装置１をその主要部として含む場合について説明した。しかしながら、図１５に示したように、第２
の実施の形態の照明装置２を主要部として含む照明装置４を構成し、容器２２の光源１０との対向面２２Ｃを、光源１０に向かって凸に湾曲させるようにすることも可能である。

（第４の実施の形態）
図１６は、本開示の第４の実施の形態に係る表示装置１０１の外観を表したものである。この表示装置１０１は、例えば薄型テレビジョン装置として用いられるものであり、画像表示のための平板状の本体部１０２をスタンド１０３により支持した構成を有している。なお、表示装置１０１は、スタンド１０３を本体部１０２に取付けた状態で、床，棚または台などの水平面に載置して据置型として用いられるが、スタンド１０３を本体部１０２から取り外した状態で壁掛型として用いることも可能である。

図１７は、図１６に示した本体部１０２を分解して表したものである。本体部１０２は、例えば、前面側（視聴者側）から、前部外装部材（ベゼル）１１１，パネルモジュール１１２および後部外装部材（リアカバー）１１３をこの順に有している。前部外装部材１１１は、パネルモジュール１１２の前面周縁部を覆う額縁状の部材であり、下方には一対のスピーカー１１４が配置されている。パネルモジュール１１２は前部外装部材１１１に固定され、その背面には電源基板１１５および信号基板１１６が実装されると共に取付金具１１７が固定されている。取付金具１１７は、壁掛けブラケットの取付、基板等の取付およびスタンド１０３の取付のためのものである。後部外装部材１１３は、パネルモジュール１１２の背面および側面を被覆している。

図１８は、図１６に示したパネルモジュール１１２を分解して表したものである。パネルモジュール１１２は、例えば、前面側（視聴者側）から、前部筐体（トップシャーシ）１２１，液晶パネル１２２，枠状部材（ミドルシャーシ）８０，光学シート６０，導光板４０，反射部材５０，後部筐体（バックシャーシ）１２４，バランサー基板１２５，バランサーカバー１２６およびタイミングコントローラ基板１２７をこの順に有している。

前部筐体１２１は、液晶パネル１２２の前面周縁部を覆う枠状の金属部品である。液晶パネル１２２は、例えば、液晶セル１２２Ａと、ソース基板１２２Ｂと、これらを接続するＣＯＦ（Chip On Film）などの可撓性基板１２２Ｃとを有している。枠状部材１２３は、液晶パネル１２２および光学シート５０を保持する枠状の樹脂部品である。後部筐体１２４は、液晶パネル１２２，中間筐体１２３および照明装置３を収容する、鉄（Ｆｅ）等よりなる金属部品である。バランサー基板１２５は、照明装置３を制御するものであり、図１６に示したように、後部筐体１２４の背面に実装されると共にバランサーカバー１２６により覆われている。タイミングコントローラ基板１２７もまた、後部筐体１２４の背面に実装されている。

この表示装置１０１では、照明装置３からの光が液晶パネル１２２により選択的に透過されることにより、画像表示が行われる。ここでは、第３の実施の形態で説明したように、光の利用効率が向上した照明装置３を備えているので、表示装置１０１の明るさが向上すると共に消費電力が低減される。

なお、上記実施の形態では、表示装置１０１が第３の実施の形態に係る照明装置３を備えている場合について説明したが、表示装置１０１は、第３の実施の形態に係る照明装置３に代えて、変形例２に係る照明装置４を備えていてもよいことは言うまでもない。

（表示装置の適用例）
以下、上記のような表示装置１０１の電子機器への適用例について説明する。電子機器としては、例えばテレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等が挙げられる。言い換えると、上記
表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

（適用例１）
図１９および図２０はそれぞれ、上記実施の形態の表示装置１０１が適用される電子ブック２１０の外観を表したものである。この電子ブック２１０は、例えば、表示部２１１および非表示部２１２を有しており、この表示部２１１が上記実施の形態の表示装置１０１により構成されている。

（適用例２）
図２１および図２２は、上記実施の形態の表示装置１０１が適用されるスマートフォン２２０の外観を表したものである。このスマートフォン２２０は、例えば、表側に表示部２２１および操作部２２２を有し、裏側にカメラ２２３を有しており、この表示部２２１が上記実施の形態の表示装置１０１により構成されている。

（適用例４）
図２３および図２４は、上記実施の形態の表示装置１０１が適用されるデジタルカメラ２４０の外観を表したものである。このデジタルカメラ２４０は、例えば、フラッシュ用の発光部２４１、表示部２４２、メニュースイッチ２４３およびシャッターボタン２４４を有しており、この表示部２４２が上記実施の形態の表示装置１０１により構成されている。

（適用例５）
図２５は、上記実施の形態の表示装置１０１が適用されるノート型パーソナルコンピュータ２５０の外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータ２５０は、例えば、本体２５１，文字等の入力操作のためのキーボード２５２および画像を表示する表示部２５３を有しており、この表示部２５３が上記実施の形態の表示装置１０１により構成されている。

（適用例６）
図２６は、上記実施の形態の表示装置１０１が適用されるビデオカメラ２６０の外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部２６１，この本体部２６１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ２６２，撮影時のスタート／ストップスイッチ２６３および表示部２６４を有している。そして、この表示部２６４が上記実施の形態の表示装置１０１により構成されている。

（適用例７）
図２７および図２８は、上記実施の形態の表示装置１０１が適用される携帯電話機２７０の外観を表したものである。この携帯電話機２７０は、例えば、上側筐体２７１と下側筐体２７２とを連結部（ヒンジ部）２７３で連結したものであり、ディスプレイ２７４，サブディスプレイ２７５，ピクチャーライト２７６およびカメラ２７７を有している。ディスプレイ２７４またはサブディスプレイ２７５が、上記実施の形態の表示装置１０１により構成されている。

（照明装置の適用例）
図２９および図３０は、上記実施の形態の照明装置１〜４が適用される卓上用の照明機器の外観を表したものである。この照明機器３１０は、例えば、基台３１１に設けられた支柱３１２に、照明部３１３を取り付けたものであり、この照明部３１３は、上記実施の形態に係る照明装置１〜４のいずれかにより構成されている。照明部３１３は、導光板４０を湾曲形状とすることにより、図２９に示した筒状、または図３０に示した曲面状など
、任意の形状とすることが可能である。

図３１は、上記実施の形態の照明装置１〜４が適用される室内用の照明機器の外観を表したものである。この照明機器３２０は、例えば、上記実施の形態に係る照明装置１〜４のいずれかにより構成された照明部３２１を有している。照明部３２１は、建造物の天井３２２Ａに適宜の個数および間隔で配置されている。なお、照明部３２１は、用途に応じて、天井３２２Ａに限らず、壁３２２Ｂまたは床（図示せず）など任意の場所に設置することが可能である。

これらの照明機器３１０，３２０では、照明装置１〜４からの光により、照明が行われる。ここでは、上記実施の形態で説明したように、光の利用効率が向上した照明装置１〜４を備えているので、明るさが向上すると共に消費電力が低減される。

以上、実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態において説明した各層の材料および厚みなどは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよい。

また、例えば、上記実施の形態では、光源１０がＬＥＤである場合について説明したが、光源１０は半導体レーザ等により構成されていてもよい。

更に、例えば、上記実施の形態において照明装置１〜４、表示装置１０１（テレビジョン装置）の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備えていなくてもよく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。

なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
第１の波長の光を発生する光源と、
前記第１の波長の光を前記第１の波長とは異なる第２の波長の光に波長変換する発光体と、
前記発光体の入光側に設けられ、前記第１の波長の光を透過させ、前記第２の波長の光を反射させる波長選択性フィルタと
を備えた照明装置。
（２）
前記発光体は、蛍光物質を含む
前記（１）記載の照明装置。
（３）
前記発光体は、量子ドットを含む
前記（２）記載の照明装置。
（４）
前記発光体は、硫化物蛍光体を含む
前記（２）記載の照明装置。
（５）
前記発光体を収容する容器を備え、
前記波長選択性フィルタは、前記容器の入光側の外表面に設けられている
前記（１）ないし（４）のいずれかに記載の照明装置。
（６）
前記容器は、内部に前記発光体の収容部を有し、
前記波長選択性フィルタの幅は、前記収容部の幅よりも大きい
前記（５）記載の照明装置。
（７）
前記容器は直方体の形状を有すると共に前記直方体の一面を前記光源に対向させて配置され、
前記波長選択性フィルタは、前記容器の少なくとも前記光源との対向面に設けられている
前記（６）記載の照明装置。
（８）
前記容器の前記光源との対向面は、前記光源に向かって凸に湾曲している
前記（７）記載の照明装置。
（９）
前記波長選択性フィルタは、前記容器の前記光源との対向面を超えて、前記対向面に隣接する面の少なくとも一部に延在している
前記（７）または（８）記載の照明装置。
（１０）
前記光源は、青色光源である
前記（１）ないし（９）のいずれかに記載の照明装置。
（１１）
前記発光体は、青色光を赤色光または緑色光に波長変換する
前記（１０）記載の照明装置。
（１２）
前記発光体に対向する光入射面を有する光学部品を備えた
前記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の照明装置。
（１３）
前記光学部品は、導光板であり、
前記光入射面は、前記導光板の端面である
前記（１２）記載の照明装置。
（１４）
液晶パネルと、前記液晶パネルの背面側の照明装置とを備え、
前記照明装置は、
第１の波長の光を発生する光源と、
前記第１の波長の光を前記第１の波長とは異なる第２の波長の光に波長変換する発光体と、
前記発光体の入光側に設けられ、前記第１の波長の光を透過させ、前記第２の波長の光を反射させる波長選択性フィルタと
を備えた表示装置。

本出願は、日本国特許庁において２０１２年１１月９日に出願された日本特許出願番号２０１２−２４７２６２号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。

当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (19)

1. 第１の波長域に含まれる青色光を発光可能に設けられた光源と、
   前記青色光を受光可能に硬化樹脂に埋設され、前記青色光の一部を第２の波長域に含まれる緑色光および第３の波長域に含まれる赤色光にそれぞれ変換する量子ドットと、
   前記硬化樹脂の外部であって前記緑色光および前記赤色光を受光可能な位置に、前記青色光を透過すると共に前記緑色光および前記赤色光を反射するように設けられた波長選択性フィルタと、
   前記波長選択性フィルタを透過した光を受光可能に設けられた表示パネルと
   を備える表示装置。
2. 複数の前記光源が搭載された少なくとも１つの光源基板、をさらに備えた
   請求項１記載の表示装置。
3. 前記光源基板は、長手方向に一列に配列されている
   請求項２記載の表示装置。
4. 前記緑色光と、前記赤色光と、前記青色光とを受光可能な位置に設けられた導光板と、
   前記導光板の側方に設けられた反射部材と
   をさらに備えた請求項１記載の表示装置。
5. 第１の波長域に含まれる青色光を発光可能に設けられた複数の光源と、
   前記青色光を受光可能に硬化樹脂に埋設され、前記青色光の一部を第２の波長域に含まれる緑色光および第３の波長域に含まれる赤色光にそれぞれ変換する量子ドットと、
   前記硬化樹脂の外部であって前記緑色光および前記赤色光を受光可能な位置に、前記青色光を透過すると共に前記緑色光および前記赤色光を反射するように設けられた波長選択性フィルタと、
   前記波長選択性フィルタを透過した光を受光可能に設けられた表示パネルと
   を備える表示装置。
6. 前記複数の光源がそれぞれ搭載された複数の光源基板、をさらに備えた
   請求項５記載の表示装置。
7. 少なくとも１つの前記光源基板は、長手方向に一列に配列されている
   請求項６記載の表示装置。
8. 前記緑色光と、前記赤色光と、前記青色光とを受光可能な位置に設けられた導光板と、
   前記導光板の側方に設けられた反射部材と
   をさらに備えた請求項７記載の表示装置。
9. 前記量子ドットと対向する光入射面を含む光学部材
   をさらに備えた請求項５記載の表示装置。
10. 前記光学部材は、導光板である
    請求項９記載の表示装置。
11. 前記波長選択性フィルタは、前記光学部材と前記量子ドットとの間に設けられている
    請求項９記載の表示装置。
12. 前記光学部材は、導光板である
    請求項１１記載の表示装置。
13. 前記光入射面は、前記反射部材および前記表示パネルの双方に対して垂直をなす、前記導光板の端面である
    請求項１２記載の表示装置。
14. 前記波長選択性フィルタの幅は、前記硬化樹脂の幅よりも大きい
    請求項１３記載の表示装置。
15. 前記複数の光源は、一群の発光ダイオード（ＬＥＤ）である
    請求項６記載の表示装置。
16. 前記量子ドットと対向する光入射面を含む光学部材をさらに備え、
    ２以上の前記一群の発光ダイオードと、前記量子ドットと、前記波長選択性フィルタとが、 前記光学部材の端面に沿って配置されている
    請求項１５記載の表示装置。
17. 前記量子ドットは、前記複数の光源の中心から前記光入射面の上端までの第１の導光経路および前記複数の光源の中心から前記光入射面の下端までの第２の導光経路によって規定される第１の領域を横切って前記第１の領域の外側の第２の領域まで延在している
    請求項１６記載の表示装置。
18. 前記光学部材は、導光板である
    請求項１７記載の表示装置。
19. 前記波長選択性フィルタは、前記光学部材と前記量子ドットとの間に設けられている
    請求項１７記載の表示装置。

Images