JP2023178227A - バックライト装置 - Google Patents

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沙月 萩原
Satsuki Hagiwara
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Abstract

【課題】表示装置の表示品位および／または薄型化を含む性能を向上させることができるバックライト装置を提供する。【解決手段】バックライト装置は、青色光を出射する光源と、導光層と、量子ドット蛍光体層と、反射層と、黄色蛍光体層とを有する。導光層は、第１主面と、第１主面と反対側の第２主面と、光源から出射された青色光を受ける少なくとも１つの受光側面と、光源から出射された青色光を受けない少なくとも１つの非受光側面とを有する。量子ドット蛍光体層は、導光層の第１主面側に設けられており、赤色量子ドット蛍光体および緑色量子ドット蛍光体を含む。反射層は、導光層の第２主面側に配置されている。黄色蛍光体層は、導光層の第２主面と反射層との間に、かつ、第１主面の法線方向から見たとき、少なくとも１つの非受光側面に沿った領域に設けられており、黄色蛍光体を含む。量子ドット蛍光体層は、導光層の第１主面に接している。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、バックライト装置に関する。
液晶表示装置の多くは、ＬＥＤを有するバックライト装置を備えている。液晶表示装置が備えるバックライト装置として、青色ＬＥＤと蛍光体とを組み合わせた白色ＬＥＤ装置が用いられている。例えば、青色光を発する青色ＬＥＤと、緑色蛍光体および赤色蛍光体とを組み合わせたリモートフォスファー方式の白色ＬＥＤ装置が用いられている。具体的には、青色ＬＥＤから導光板に向けて出射され導光板に入射した青色光が導光板内を伝搬し、導光板の光出射面から出射された青色光は、緑色蛍光体および赤色蛍光体を含む波長変換層に入射する。このような白色ＬＥＤ装置は、導光板の側面に向けて青色ＬＥＤから青色光が出射されるエッジライト型と、導光板の光出射面と反対側の主面に向けて青色ＬＥＤから青色光が出射される直下型とがある。特許文献１から３には、エッジライト型の、青色ＬＥＤと、緑色量子ドット蛍光体および赤色量子ドット蛍光体とを用いたリモートフォスファー方式のバックライト装置が開示されている。
特許文献１から３に記載されているように、エッジライト型の、青色ＬＥＤと緑色蛍光体および赤色蛍光体とを用いたリモートフォスファー方式のバックライト装置を用いた表示装置において、表示領域の外周部分が他の部分よりも青色に色付いて見える色むらが発生することがある。このような色むらの発生を抑制するために、特許文献１に記載されたバックライト装置は、波長変換層（光変換層）または反射シートの外縁部に、黄色（すなわち、青色ＬＥＤから出射された光の色の補色）を呈する着色層を設けている。着色層は、黄色の顔料または染料を含む。特許文献２に記載されたバックライト装置は、波長変換層（波長変換部材）の外周部分に、波長変換層の側面を覆うように設けられた、黄色を呈する呈色部材を有する。呈色部材は、黄色の顔料または染料を含む。特許文献３に記載されたバックライト装置は、導光板の側面のうち光源（青色ＬＥＤ）から出射された光を受けない側面（非入光端面）上に、青色ＬＥＤから出射された青色光を受けて蛍光を発する蛍光体（例えば黄色蛍光体）を含む蛍光体層（端面波長変換シート）を有する。
特開２０１７－２６７０５号公報 国際公開第２０１６／１５８３７０号 国際公開第２０１６／１４３７６５号
本発明者の検討によると、特許文献１から３のバックライト装置を用いると、表示装置の表示品位の低下を十分に抑制することができないという問題および／または表示装置を十分に薄型化することができないという問題が生じることがある。詳細は後述する。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、表示装置の表示品位および／または薄型化を含む性能を向上させることができるバックライト装置を提供することを目的とする。
本発明の実施形態によると、以下の項目に記載の解決手段が提供される。
［項目１］
青色光を出射する光源と、
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、前記第１および第２主面と交わり、前記光源から出射された前記青色光を受ける少なくとも１つの受光側面と、前記第１および第２主面と交わり、前記青色光を受けない少なくとも１つの非受光側面とを有する導光層と、
前記導光層の前記第１主面側に設けられた、前記青色光を受けて赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体および前記青色光を受けて緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体を含む量子ドット蛍光体層と、
前記導光層の前記第２主面側に配置された反射層と、
前記導光層の前記第２主面と前記反射層との間に、かつ、前記第１主面の法線方向から見たとき、前記少なくとも１つの非受光側面に沿った領域に設けられた、前記青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む黄色蛍光体層と
を有し、
前記量子ドット蛍光体層は、前記導光層の前記第１主面に接している、バックライト装置。
［項目２］
前記第１主面の法線方向から前記黄色蛍光体層を見たとき、前記領域の幅は５ｍｍ以下である、項目１に記載のバックライト装置。
［項目３］
前記黄色蛍光体層は、前記反射層の前記導光層側の主面に接している、項目１または２に記載のバックライト装置。
［項目４］
前記黄色蛍光体層と前記導光層の前記第２主面との間に空隙が形成されている、項目１から３のいずれか１項に記載のバックライト装置。
［項目５］
青色光を出射する光源と、
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、前記第１および第２主面と交わり、前記光源から出射された前記青色光を受ける少なくとも１つの受光側面と、前記第１および第２主面と交わり、前記青色光を受けない少なくとも１つの非受光側面とを有する導光層と、
前記導光層の前記第１主面側に設けられた量子ドット蛍光体層であって、前記第１主面と対向する第３主面と、前記第３主面と反対側の第４主面と、前記少なくとも１つの受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第１側面と、前記少なくとも１つの非受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第２側面とを有し、前記青色光を受けて赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体および前記青色光を受けて緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体を含む量子ドット蛍光体層と、
前記導光層の前記第２主面側に配置された反射層と、
前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面と対向するように設けられた、前記青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む黄色蛍光体層と
を有する、バックライト装置。
［項目６］
前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面に接している、項目５に記載のバックライト装置。
［項目７］
前記量子ドット蛍光体層の前記導光層と反対側に設けられた光学シートをさらに有し、
前記光学シートは、前記量子ドット蛍光体層側の第５主面と、前記第５主面と反対側の第６主面と、前記少なくとも１つの受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第３側面と、前記少なくとも１つの非受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第４側面とを有し、
前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面および前記光学シートの前記少なくとも１つの第４側面と対向するように設けられている、項目５または６に記載のバックライト装置。
［項目８］
前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面および前記光学シートの前記少なくとも１つの第４側面に接している、項目７に記載のバックライト装置。
［項目９］
前記光学シートの前記量子ドット蛍光体層と反対側に設けられた他の光学シートをさらに有し、
前記他の光学シートは、前記光学シート側の第７主面と、前記第７主面と反対側の第８主面と、前記少なくとも１つの受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第５側面と、前記少なくとも１つの非受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第６側面とを有し、
前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面、前記光学シートの前記少なくとも１つの第４側面、および前記他の光学シートの前記少なくとも１つの第６側面と対向するように設けられている、項目７または８に記載のバックライト装置。
［項目１０］
前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面、前記光学シートの前記少なくとも１つの第４側面および前記他の光学シートの前記少なくとも１つの第６側面に接している、項目９に記載のバックライト装置。
［項目１１］
前記光学シートおよび前記他の光学シートは、稜線が互いに直交するように配置されたプリズムシートである、項目９または１０に記載のバックライト装置。
［項目１２］
前記量子ドット蛍光体層の前記第３主面は、前記導光層の前記第１主面に接している、項目５から１１のいずれか１項に記載のバックライト装置。
［項目１３］
青色光を出射する光源と、
第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、前記第１および第２主面と交わり、前記光源から出射された前記青色光を受ける少なくとも１つの受光側面と、前記第１および第２主面と交わり、前記青色光を受けない少なくとも１つの非受光側面とを有する導光層と、
前記導光層の前記第１主面側に設けられた量子ドット蛍光体層であって、前記第１主面と対向する第３主面と、前記第３主面と反対側の第４主面と、前記第３および第４主面と交わる側面とを有し、前記青色光を受けて赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体および前記青色光を受けて緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体を含む量子ドット蛍光体層と、
前記導光層の前記第２主面側に配置された反射層と、
前記導光層の前記少なくとも１つの非受光側面と対向するように設けられた、前記青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む黄色蛍光体層と
を有し、
前記量子ドット蛍光体層の前記第３主面が前記導光層の前記第１主面に接している、バックライト装置。
［項目１４］
前記導光層を包囲するように設けられているプラスチックフレームをさらに有し、
前記プラスチックフレームは、前記導光層の前記少なくとも１つの非受光側面と対向する第１対向部を有し、
前記黄色蛍光体層は、前記第１対向部上に設けられている、項目１３に記載のバックライト装置。
［項目１５］
前記黄色蛍光体層と前記導光層の前記少なくとも１つの非受光側面との間に空隙が形成されている、項目１３または１４に記載のバックライト装置。
本発明の実施形態によると、表示装置の表示品位および／または薄型化を含む性能を向上させることができるバックライト装置が提供される。
本発明の実施形態１によるバックライト装置１００Ａを備える液晶表示装置２００Ａの模式的な断面図である。 液晶表示装置２００Ａの模式的な平面図である。 バックライト装置１００Ａが有する導光層１１２の模式的な斜視図である。 バックライト装置１００Ａが有する量子ドット蛍光体層１２２を示す模式的な平面図である。 バックライト装置１００Ａが有する反射層１３２および黄色蛍光体層１４２を示す模式的な平面図である。 比較例１のバックライト装置９００Ａを備える液晶表示装置９９０Ａの模式的な断面図を示す。 比較例１の液晶表示装置９９０Ａにおいて生じる問題を説明するための模式的な図である。 比較例２のバックライト装置９００Ｂを備える液晶表示装置９９０Ｂの模式的な断面図を示す。 本発明の実施形態２によるバックライト装置１００Ｂを備える液晶表示装置２００Ｃの模式的な断面図である。 本発明の実施形態２の変形例によるバックライト装置１００Ｂ１を備える液晶表示装置２００Ｃ１の模式的な断面図である。 本発明の実施形態３によるバックライト装置１００Ｃを備える液晶表示装置２００Ｂの模式的な断面図である。 色むら評価のためのサンプルパネルに用いた黄色蛍光体の発光スペクトルを示す図である。 サンプルパネルＡの色むら評価の結果を示す図である。 色むら評価の方法を説明するための模式的な図である。 色むら評価の方法を説明するための模式的な図である。 サンプルパネルＡの色むら評価の結果を示すグラフである。 サンプルパネルＢ、サンプルパネルＢ１およびサンプルパネルＣの色むら評価の結果を示すグラフである。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の図面において、実質的に同じ機能を有する構成要素は共通の参照符号で示し、その説明を省略することがある。
（実施形態１）
図１Ａは、本発明の実施形態によるバックライト装置１００Ａを備える液晶表示装置２００Ａの模式的な断面図であり、図１Ｂは、液晶表示装置２００Ａの模式的な平面図である。図１Ａは、図１Ｂの１Ａ－１Ａ’線に沿った断面を示している。図２Ａは、バックライト装置１００Ａが有する導光層１１２の模式的な斜視図であり、図２Ｂは、バックライト装置１００Ａが有する量子ドット蛍光体層１２２を示す模式的な平面図である。図２Ｃは、バックライト装置１００Ａが有する反射層１３２および黄色蛍光体層１４２を示す模式的な平面図である。図２Ａ、図２Ｂおよび図２Ｃには、光源ＬＳをあわせて示している。
図１Ａに示すように、液晶表示装置２００Ａは、液晶表示パネル５０と、液晶表示パネル５０の背面５０ｒに向けて白色光を出射するバックライト装置１００Ａとを備える。液晶表示パネル５０の背面５０ｒは、液晶表示パネル５０の観察者側の前面５０ｆと反対側の面である。
液晶表示パネル５０は、液晶セル１０と、液晶セル１０の両側に設けられた偏光板３２および３４とを有する。液晶セル１０は、ＴＦＴ基板１２と、ＴＦＴ基板１２と対向する対向基板１４と、ＴＦＴ基板１２と対向基板１４との間に配置された液晶層とを有する。液晶表示パネル５０は、表示を行う表示領域Ｒｄ（図１Ｂで破線で囲んだ領域）と、表示領域Ｒｄを包囲する周辺領域Ｒｆとを有する。表示領域Ｒｄは、液晶表示パネル５０が有する複数の画素によって画定される。複数の画素のそれぞれには、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）および画素電極が設けられている。ＴＦＴ基板１２は、複数の画素のそれぞれが有するＴＦＴおよび画素電極と、これらを支持する基板（例えばガラス基板）とを有する。対向基板１４は、基板（例えばガラス基板）と、基板に支持されたカラーフィルタ層とを有し、カラーフィルタ層は、周辺領域Ｒｆにブラックマトリクス（遮光層）を有する。液晶表示パネル５０の詳細な構造については説明を省略するが、液晶表示パネル５０は公知の液晶表示パネルであってよい。液晶表示パネル５０の表示領域Ｒｄおよび周辺領域Ｒｆに対応する領域を、液晶表示装置２００Ａ全体についても表示領域Ｒｄおよび周辺領域Ｒｆとそれぞれいうことがある。
バックライト装置１００Ａは、青色光を出射する光源ＬＳと、導光層１１２と、量子ドット蛍光体層１２２と、反射層１３２と、黄色蛍光体層１４２とを有する。
導光層１１２は、第１主面１１２ａと、第１主面１１２ａと反対側の第２主面１１２ｂと、第１主面１１２ａおよび第２主面１１２ｂと交わる側面１１２ｃ１～１１２ｃ４とを有する。側面１１２ｃ１～１１２ｃ４は、互いに実質的に平行な第１主面１１２ａおよび第２主面１１２ｂの間にある。この例では、第１主面１１２ａおよび第２主面１１２ｂは矩形状であり、側面１１２ｃは、４つの側面１１２ｃ１、１１２ｃ２、１１２ｃ３および１１２ｃ４（側面１１２ｃと総称することがある。）を含む。導光層１１２の４つの側面１１２ｃ１～１１２ｃ４のうち、光源ＬＳから出射された青色光を受ける側面１１２ｃ１を受光側面１１２ｃ１といい、光源ＬＳから青色光を受けない側面１１２ｃ２～１１２ｃ４を非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４という。非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４には、光源ＬＳから出射された青色光は実質的に入射されない。非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４は、光源ＬＳから出射された青色光を直接受けることはないが、光源ＬＳから出射された青色光を間接的に（例えば、導光層１１２に入射された後に）受けてもよい。受光側面の参照符号に括弧付きでＲ１を付すことがあり、非受光側面の参照符号に括弧付きでＲ２を付すことがある（図１Ａ、図１Ｂおよび図２Ａ参照）。光源ＬＳは、矩形の長辺（ｘ方向に延びる辺）の１つを含む受光側面１１２ｃ１に向けて青色光を出射する。光源ＬＳは、例えば、受光側面１１２ｃ１に対向して配置されている。ここでは、第１主面１１２ａおよび第２主面１１２ｂはｘｙ面に平行な面であり、側面１１２ｃ１および１１２ｃ３はｘｚ面に平行な面であり、側面１１２ｃ２および１１２ｃ４はｙｚ面に平行な面である。光源ＬＳは、例えば青色ＬＥＤ装置であり、複数の青色ＬＥＤチップを有していてもよい。
量子ドット蛍光体層１２２は、導光層１１２の第１主面１１２ａ側に設けられている。導光層１１２の第１主面１１２ａは、例えば導光層１１２の光出射面である。量子ドット蛍光体層１２２は、光源ＬＳから出射された青色光を受けて赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体１２４ｒと、光源ＬＳから出射された青色光を受けて緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体１２４ｇとを含む。本明細書において、「蛍光体」は狭義の蛍光体およびりん光体を含む。蛍光体が発する光を「蛍光」ということがある。「蛍光」は、狭義の蛍光およびりん光を含む。量子ドット蛍光体層１２２は、第３主面１２２ａと、第３主面１２２ａと反対側の第４主面１２２ｂと、第３主面１２２ａおよび第４主面１２２ｂと交わる４つの側面１２２ｃ１、１２２ｃ２、１２２ｃ３および１２２ｃ４とを有する。量子ドット蛍光体層１２２の第３主面１２２ａは、導光層１１２の第１主面１１２ａに接している。すなわち、量子ドット蛍光体層１２２の第３主面１２２ａと導光層１１２の第１主面１１２ａとの間に空隙は形成されていない。量子ドット蛍光体層１２２は、例えば接着剤層を介して導光層１１２の第１主面１１２ａに貼り付けられていてもよいし、導光層１１２の第１主面１１２ａ上に載置されていてもよい。量子ドット蛍光体層１２２の第３主面１２２ａおよび第４主面１２２ｂは、例えば、導光層１１２の第１主面１１２ａおよび第２主面１１２ｂと同様の形状（この例では矩形状）である。
反射層１３２は、導光層１１２の第２主面１１２ｂ側に配置されている。反射層１３２は光反射性を有する。反射層１３２は白色を呈する。この例では、図２Ｃに示すように、反射層１３２の主面は、導光層１１２の第１主面１１２ａおよび第２主面１１２ｂと同様の形状（この例では矩形状）を有する。
黄色蛍光体層１４２は、光源ＬＳから出射された青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む。黄色蛍光体として、例えば、（Ｙ，Ｇｄ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（通称ＹＡＧ：Ｃｅ３＋）、α－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）３ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋などを用いることができる。黄色蛍光体層１４２は、導光層１１２の第２主面１１２ｂと反射層１３２との間に、かつ、第１主面１１２ａまたは第２主面１１２ｂの法線方向から見たとき、非受光側面１１２ｃ２、１１２ｃ３および１１２ｃ４に沿った領域に設けられている。黄色蛍光体層１４２は、図２Ｃに示す例では、反射層１３２の導光層１１２側の主面上に、当該主面の外周（つまり矩形の４辺）のうちの、光源ＬＳが配置される長辺を除く３辺に沿った、幅Ｗ１の領域に設けられている。幅Ｗ１は、光源ＬＳが配置される長辺を除く３辺それぞれに沿った方向に直交するｘｙ面上の方向の幅を示す。図示する例では、黄色蛍光体層１４２と導光層１１２の第２主面１１２ｂとの間には空隙が形成されているが、黄色蛍光体層１４２と導光層１１２の第２主面１１２ｂと接していてもよい。黄色蛍光体層１４２は、導光層１１２の第２主面１１２ｂ上に設けられていてもよい。
バックライト装置１００Ａは、導光層１１２、量子ドット蛍光体層１２２および反射層１３２を保持するプラスチックフレーム１８４と、プラスチックフレーム１８４を背面側から保持するホルダー１８２をさらに有する。プラスチックフレーム１８４は、導光層１１２の側面１１２ｃ１～１１２ｃ４を囲むように、かつ、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ１～１２２ｃ４を囲むように設けられている。この例では、プラスチックフレーム１８４は、導光層１１２の側面１１２ｃ１～１１２ｃ４を囲む第１包囲部１９１と、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ１～１２２ｃ４を囲む第２包囲部１９３とを有する。第１包囲部１９１は、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４と対向する第１対向部１９２を有する。第２包囲部１９３は、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ２～１２２ｃ４と対向する第２対向部１９４とを有する。プラスチックフレーム１８４と、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４との間には、空隙が形成されている。図１Ａでは、プラスチックフレーム１８４の第１対向部１９２と、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ４との間の空隙Ｇ２を示している。プラスチックフレーム１８４と、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ２～１２２ｃ４との間には、空隙（例えば０．６ｍｍ程度）が形成されている。図１Ａでは、プラスチックフレーム１８４の第２対向部１９４と、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ４との間の空隙Ｇ３を示している。図示する例では、液晶表示パネル５０はプラスチックフレーム１８４にテープ（接着剤層）ＴＰａを介して貼り付けられている。プラスチックフレーム１８４は、ホルダー１８２と、テープ（接着剤層）ＴＰｂを介して貼り付けられている。導光層１１２の第２主面１１２ｂとホルダー１８２とを固定するテープ（接着剤層）ＴＰｃと、反射層１３２とホルダー１８２とを固定するテープ（接着剤層）ＴＰｄとがさらに設けられていてもよい。
バックライト装置１００Ａは、量子ドット蛍光体層１２２の導光層１１２と反対側に設けられた光学シート積層体１５０をさらに有する。光学シート積層体１５０は、光学シート１５２および１５４を含む。光学シート積層体１５０は、例えば、稜線が互いに直交するように配置されたプリズムシート１５２および１５４を含む。プリズムシート１５２および１５４として、例えば３Ｍ社製のＢＥＦを用いることができる。この例では、光学シート積層体１５０と液晶表示パネル５０との間、すなわち、光学シート（プリズムシート）１５４と液晶表示パネル５０の背面５０ｒ側の偏光板３２との間に空隙Ｇ１（例えば０．０７ｍｍ程度）が形成されている。
バックライト装置１００Ａを備える液晶表示装置２００Ａは、表示品位の低下が抑制され、かつ、薄型化が実現される。
比較例のバックライト装置と比較しながら、本実施形態のバックライト装置によって得られる効果を説明する。
図３に、比較例１のバックライト装置９００Ａを備える液晶表示装置９９０Ａの模式的な断面図を示す。図４は、液晶表示装置９９０Ａにおいて生じる問題を説明するための模式的な図である。
比較例１のバックライト装置９００Ａは、黄色蛍光体層１４２を有しない点において、実施形態１のバックライト装置１００Ａと異なる。比較例１のバックライト装置９００Ａを備える液晶表示装置９９０Ａにおいて、表示領域Ｒｄ（図４において破線で囲まれている矩形状の領域）のうち、光源ＬＳが配置される長辺を除く３辺に沿った領域（図４においてハッチングが付されている領域Ｒｂ）が、表示領域Ｒｄの他の領域よりも青く色付きかつ暗いという表示むらが生じることがある。領域Ｒｂは、表示領域Ｒｄのうち、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２、１１２ｃ３および１１２ｃ４に沿った領域である。領域Ｒｂを青色むら領域Ｒｂと呼ぶことがある。
導光層１１２の第１主面１１２ａ（光出射面）から出射される青色光の輝度は、光源ＬＳから遠ざかるほど低下する。さらに、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４と対向するプラスチックフレーム１８４に青色光が吸収され得る。従って、青色むら領域Ｒｂにおいて、青色光を受けて緑色量子ドット蛍光体１２４ｇが発する緑色光および赤色量子ドット蛍光体１２４ｒが発する赤色光の輝度は、他の領域よりも低いので、表示領域Ｒｄのうち、青色むら領域Ｒｂが他の領域よりも青く色付きかつ暗く見えるという表示むらが生じる。
さらに、緑色量子ドット蛍光体１２４ｇが発する緑色光および赤色量子ドット蛍光体１２４ｒが発する赤色光が、量子ドット蛍光体層１２２の側面と対向するプラスチックフレーム１８４に吸収されると、青色むら領域Ｒｂが青く色付きかつ暗く見える程度が大きくなる場合がある。なお、図示する例のように、量子ドット蛍光体層１２２とプラスチックフレーム１８４との間に、空隙Ｇ３が形成されている場合においても、緑色量子ドット蛍光体１２４ｇが発する緑色光および赤色量子ドット蛍光体１２４ｒが発する赤色光が、量子ドット蛍光体層１２２の側面と対向するプラスチックフレーム１８４に吸収され得る。
図５に、比較例２のバックライト装置９００Ｂを備える液晶表示装置９９０Ｂの模式的な断面図を示す。
比較例２のバックライト装置９００Ｂは、黄色蛍光体層１４２に代えて、黄色呈色層９６０を有する点において、実施形態１のバックライト装置１００Ａと異なる。黄色呈色層９６０は、黄色の顔料または染料を含み、黄色蛍光体は含まない。比較例２のバックライト装置９００Ｂを用いた液晶表示装置９９０Ｂにおいては、青色むら領域Ｒｂが青く色付いて見えることは抑制されるが、青色むら領域Ｒｂが暗い（輝度が低い）ことは改善されない。
特許文献１のバックライト装置は、黄色の顔料または染料を含む着色層を有するが、着色層は黄色蛍光体を含まない。特許文献１のバックライト装置においては、比較例２のバックライト装置９００Ｂと同様に、青色むら領域Ｒｂが他の領域よりも暗い（輝度が低い）ことが改善されない。
実施形態１のバックライト装置１００Ａを用いると、比較例１および２のバックライト装置に比べて、表示装置の表示品位が改善される。実施形態１のバックライト装置１００Ａは、青色むら領域Ｒｂに設けられた黄色蛍光体層１４２を有する。黄色蛍光体層１４２に含まれる黄色蛍光体は、青色光を受けて黄色光を発するので、青色むら領域Ｒｂが青く色付くことおよび暗く見えることが抑制される。
バックライト装置１００Ａにおいて、量子ドット蛍光体層１２２は導光層１１２の第１主面１１２ａに接している。バックライト装置１００Ａにおいて、量子ドット蛍光体層１２２と導光層１１２との間に空隙が形成されていないので、バックライト装置１００Ａは、表示装置を薄型化することができる。
（実施形態２）
図６を参照して、本実施形態によるバックライト装置１００Ｂを備える液晶表示装置２００Ｂを説明する。
液晶表示装置２００Ｂは、バックライト装置１００Ｂを備える点において、バックライト装置１００Ａを備える実施形態１の液晶表示装置２００Ａと異なる。バックライト装置１００Ｂは、バックライト装置１００Ａが有する黄色蛍光体層１４２に代えて黄色蛍光体層１４６を有する。黄色蛍光体層１４６は、量子ドット蛍光体層１２２の４つの側面１２２ｃ１～１２２ｃ４のうち、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４と実質的に平行な側面１２２ｃ２～１２２ｃ４と対向するように設けられている。黄色蛍光体層１４６は、光源ＬＳから出射された青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む。この例では、黄色蛍光体層１４６は、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ２～１２２ｃ４上に設けられている。すなわち、黄色蛍光体層１４６は、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ２～１２２ｃ４と接している。黄色蛍光体層１４６は、この例に限られず、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ２～１２２ｃ４と対向する、プラスチックフレーム１８４の第２対向部１９４上に設けられていてもよい。量子ドット蛍光体層１２２の４つの側面１２２ｃ１～１２２ｃ４は、導光層１１２の側面１１２ｃ１～１１２ｃ４とそれぞれ整合していてもよいし、整合していなくてもよい。量子ドット蛍光体層１２２の側面と導光層１１２の側面とが整合しているとは、実質的に面一であることをいう。
バックライト装置１００Ｂを用いることによっても、バックライト装置１００Ａと同様に、表示装置の表示品位の低下が抑制される。
バックライト装置１００Ｂにおいて、量子ドット蛍光体層１２２が導光層１１２の第１主面１１２ａに接しているので、バックライト装置１００Ｂは、バックライト装置１００Ａと同様に、表示装置を薄型化することができる。なお、量子ドット蛍光体層１２２と導光層１１２との間に空隙が形成されていてもよく、量子ドット蛍光体層１２２と導光層１１２との間に空隙が形成されている場合においても、青色むら領域Ｒｂが青く色付くことおよび暗く見えることが抑制されるという効果は得られる。
図７を参照して、本実施形態の変形例によるバックライト装置１００Ｂ１を備える液晶表示装置２００Ｂ１を説明する。
バックライト装置１００Ｂ１が有する黄色蛍光体層１４８は、量子ドット蛍光体層１２２の側面と対向するように設けられており、かつ、光学シート（プリズムシート）１５２の４つの側面のうち、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４と実質的に平行な３つの側面と対向するように設けられており、さらに、光学シート（プリズムシート）１５４の４つの側面のうち、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４と実質的に平行な３つの側面と対向するように設けられている点で、バックライト装置１００Ｂの黄色蛍光体層１４６と異なる。この例では、黄色蛍光体層１４８は、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ２～１２２ｃ４上、光学シート１５２の４つの側面のうち、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４と実質的に平行な３つの側面上、および、光学シート１５４の４つの側面のうち、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４と実質的に平行な３つの側面上に設けられている。すなわち、黄色蛍光体層１４８は、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ２～１２２ｃ４、光学シート１５２の上記の３つの側面、および光学シート１５４の上記の３つの側面と接している。黄色蛍光体層１４８は、この例に限られず、量子ドット蛍光体層１２２の側面１２２ｃ２～１２２ｃ４と対向する、プラスチックフレーム１８４の第２対向部１９４上に設けられていてもよい。黄色蛍光体層１４８は、量子ドット蛍光体層１２２の側面および光学シート１５２の側面にのみ対向するように設けられ、光学シート１５４の側面に対向する部分を有しなくてもよい。プリズムシート１５２および１５４の側面は、量子ドット蛍光体層１２２の側面と整合している（実質的に面一である）ことが好ましい。
バックライト装置１００Ｂ１を用いることによっても、バックライト装置１００Ａと同様に、表示装置の表示品位の低下が抑制される。
バックライト装置１００Ｂ１においても、量子ドット蛍光体層１２２が導光層１１２の第１主面１１２ａに接しているので、バックライト装置１００Ｂ１は、バックライト装置１００Ａと同様に、表示装置を薄型化することができる。
（実施形態３）
図８を参照して、本実施形態によるバックライト装置１００Ｃを備える液晶表示装置２００Ｃを説明する。
液晶表示装置２００Ｃは、バックライト装置１００Ｃを備える点において、バックライト装置１００Ａを備える実施形態１の液晶表示装置２００Ａと異なる。バックライト装置１００Ｃは、バックライト装置１００Ａが有する黄色蛍光体層１４２に代えて黄色蛍光体層１４４を有する。黄色蛍光体層１４４は、導光層１１２の非受光側面１１２ｃ２～１１２ｃ４と対向するように設けられている。黄色蛍光体層１４４は、光源ＬＳから出射された青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む。この例では、黄色蛍光体層１４４は、プラスチックフレーム１８４の、第１対向部１９２上に設けられている。黄色蛍光体層１４４と導光層１１２とは接していない。黄色蛍光体層１４４と導光層１１２の非受光側面１１２ｃ４との間に空隙が形成されている。
バックライト装置１００Ｃを用いることによっても、バックライト装置１００Ａと同様に、表示装置の表示品位の低下が抑制される。
バックライト装置１００Ｃにおいて、量子ドット蛍光体層１２２は導光層１１２に接しており、量子ドット蛍光体層１２２と導光層１１２との間に空隙が形成されていないので、バックライト装置１００Ｃは、特許文献３のバックライト装置に比べて、表示装置を薄くすることができる。特許文献３のバックライト装置は、波長変換層と導光層との間に空隙が設けられているので、十分に薄型化することができない。
（色むら評価結果）
サンプルパネルを用いて色むらの程度を評価することによって、本発明の実施形態のバックライト装置によって得られる効果を調べた。
図２Ｃに示したように、反射層１３２の外周の４辺のうち、光源ＬＳが配置される長辺を除く３辺に沿って幅Ｗ１の領域に、黄色蛍光体インク（蛍光量３）を塗布（または印刷）することによって、黄色蛍光体層１４２を形成し、バックライト装置１００Ａと同じ構造を有するサンプルパネルＡを得た。サンプルパネルＡは、１３．３型（１３．３インチ）の液晶表示パネルに対応するサイズである。「蛍光量」の値は、以下のように定義した。黄色蛍光体層を表面に形成した反射層の全光線反射率を測定し、図９のような、横軸を波長、縦軸を全光線反射率とするグラフを得る。全光線反射率は、分光測色計（コニカミノルタ株式会社製、CM-3700d）を用いて測定した。図９では、基準試料における全光線反射率を１００％とした値で示している。黄色蛍光体層を表面に形成していない反射層についても同様の測定を行う（図９中「蛍光体層なし」）。黄色蛍光体層を表面に形成した反射層の全光線反射率の最も高い値（％）（図示する例では５７０ｎｍ付近の波長における値）と、その波長における黄色蛍光体層を印刷していない反射層の全光線反射率（％）との差を「蛍光量」とする。例えば、図９において矢印で示す部分（波長５７０ｎｍ）における全光線反射率の差が１０８％－９７％＝１１％であるので、このとき蛍光量１１とする。なお、図９には光源ＬＳ（青色ＬＥＤ）の発光スペクトル（図９中「Ｂｌｕｅ ＬＥＤ」）もあわせて示している。
サンプルパネルＡの黄色蛍光体層１４２の幅Ｗ１および蛍光量を変化させて、青色むら領域Ｒｂでの色むらを目視で評価した。黄色蛍光体層１４２の発光スペクトルを図９に示し、目視評価の結果を図１０に示す。図１０に示すように、色むらの程度を－５から５の１１段階で評価した。数値が小さいほど青色に色付いて見え、数値が大きいほど黄色に色付いて見えることを示す。－２以上２以下の範囲をＯＫ（色むらが抑制されている）とした。図１０の左の表で、ＯＫの範囲を太枠で囲んでいる。黄色蛍光体層１４２の幅Ｗ１は５ｍｍ以下が好ましいことが分かる。なお、表示パネルのサイズや構造によっても色むらが発生する範囲は異なり得るので、黄色蛍光体層１４２の幅Ｗ１の好ましい範囲は上記に限られず変更され得る。
さらに、色むらの程度を定量的に評価することを検討した。図１１Ａ、図１１Ｂおよび図１２を参照して説明する。
サンプルパネルＡの長辺と平行な方向の線（図１１Ａの破線）を短辺方向の中心を通るように引き、その線上での色度を、２次元色彩輝度計（コニカミノルタ株式会社製、ＣＡ２５００）で測定した。測定結果を、例えば図１１Ｂのグラフのように、ｘ軸がパネルの端からの距離（ｍｍ）を示し、ｙ軸が色度ｙを示すグラフに表示した。グラフから、以下のように青面積および黄面積を見積もった。
青面積：パネル中央部と比較して色度ｙがマイナス方向に沈んだ部分の面積
黄面積：黄色蛍光体層によって色度ｙが持ち上がった部分の面積
図１１Ｂは、黄色蛍光体層の蛍光量１１、幅Ｗ１：２ｍｍの場合のグラフを例として示している。図１１Ｂには、青面積および黄面積をそれぞれ見積もるための領域ＲｂおよびＲｙをあわせて示している。色むらの程度を黄面積と青面積との差（黄面積－青面積）で表した。黄面積と青面積との差（黄面積－青面積）が小さいほど青色に色付いて見え、大きいほど黄色に色付いて見えることを示す。黄面積と青面積との差（黄面積－青面積）の値が、－０．０６０以上０．００５以下の範囲で色むらが抑制されていると表すことができた。
バックライト装置１００Ｂ、１００Ｂ１および１００Ｃに対応するサンプルパネルＢ、サンプルパネルＢ１、サンプルパネルＣを同様に作製して、色むらの評価を行った。ここでは蛍光量１８の黄色蛍光体層を用いた。結果を図１３に示す。サンプルパネルＢ、サンプルパネルＢ１、サンプルパネルＣのいずれも、色むらが抑制されていた。図１３に示すように、サンプルパネルＢ、サンプルパネルＢ１、サンプルパネルＣのいずれにおいても、黄面積と青面積との差（黄面積－青面積）の値が、－０．０６０以上０．００５以下の範囲内にあることが分かった。
本発明の実施形態のバックライト装置は、表示装置の表示品位および／または薄型化を含む性能を向上させることができる。
１０ ：液晶セル
１２ ：ＴＦＴ基板
１４ ：対向基板
３２ ：偏光板
５０ ：液晶表示パネル
５０ｆ ：前面
５０ｒ ：背面
１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｂ１、１００Ｃ ：バックライト装置
１１２ ：導光層
１１２ａ ：第１主面
１１２ｂ ：第２主面
１１２ｃ、１１２ｃ１、１１２ｃ２、１１２ｃ３、１１２ｃ４ ：側面
１２２ ：量子ドット蛍光体層
１２２ａ ：第３主面
１２２ｂ ：第４主面
１２２ｃ１、１２２ｃ２、１２２ｃ３、１２２ｃ４ ：側面
１２４ｇ ：緑色量子ドット蛍光体
１２４ｒ ：赤色量子ドット蛍光体
１３２ ：反射層
１４２、１４４、１４６、１４８ ：黄色蛍光体層
１５０ ：光学シート積層体
１５２、１５４ ：光学シート
２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｂ１、２００Ｃ、２００Ｃ１ ：液晶表示装置

Claims (15)

  1. 青色光を出射する光源と、
    第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、前記第１および第２主面と交わり、前記光源から出射された前記青色光を受ける少なくとも１つの受光側面と、前記第１および第２主面と交わり、前記青色光を受けない少なくとも１つの非受光側面とを有する導光層と、
    前記導光層の前記第１主面側に設けられた、前記青色光を受けて赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体および前記青色光を受けて緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体を含む量子ドット蛍光体層と、
    前記導光層の前記第２主面側に配置された反射層と、
    前記導光層の前記第２主面と前記反射層との間に、かつ、前記第１主面の法線方向から見たとき、前記少なくとも１つの非受光側面に沿った領域に設けられた、前記青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む黄色蛍光体層と
    を有し、
    前記量子ドット蛍光体層は、前記導光層の前記第１主面に接している、バックライト装置。
  2. 前記第１主面の法線方向から前記黄色蛍光体層を見たとき、前記領域の幅は５ｍｍ以下である、請求項１に記載のバックライト装置。
  3. 前記黄色蛍光体層は、前記反射層の前記導光層側の主面に接している、請求項１または２に記載のバックライト装置。
  4. 前記黄色蛍光体層と前記導光層の前記第２主面との間に空隙が形成されている、請求項１または２に記載のバックライト装置。
  5. 青色光を出射する光源と、
    第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、前記第１および第２主面と交わり、前記光源から出射された前記青色光を受ける少なくとも１つの受光側面と、前記第１および第２主面と交わり、前記青色光を受けない少なくとも１つの非受光側面とを有する導光層と、
    前記導光層の前記第１主面側に設けられた量子ドット蛍光体層であって、前記第１主面と対向する第３主面と、前記第３主面と反対側の第４主面と、前記少なくとも１つの受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第１側面と、前記少なくとも１つの非受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第２側面とを有し、前記青色光を受けて赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体および前記青色光を受けて緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体を含む量子ドット蛍光体層と、
    前記導光層の前記第２主面側に配置された反射層と、
    前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面と対向するように設けられた、前記青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む黄色蛍光体層と
    を有する、バックライト装置。
  6. 前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面に接している、請求項５に記載のバックライト装置。
  7. 前記量子ドット蛍光体層の前記導光層と反対側に設けられた光学シートをさらに有し、
    前記光学シートは、前記量子ドット蛍光体層側の第５主面と、前記第５主面と反対側の第６主面と、前記少なくとも１つの受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第３側面と、前記少なくとも１つの非受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第４側面とを有し、
    前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面および前記光学シートの前記少なくとも１つの第４側面と対向するように設けられている、請求項５に記載のバックライト装置。
  8. 前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面および前記光学シートの前記少なくとも１つの第４側面に接している、請求項７に記載のバックライト装置。
  9. 前記光学シートの前記量子ドット蛍光体層と反対側に設けられた他の光学シートをさらに有し、
    前記他の光学シートは、前記光学シート側の第７主面と、前記第７主面と反対側の第８主面と、前記少なくとも１つの受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第５側面と、前記少なくとも１つの非受光側面と実質的に平行な少なくとも１つの第６側面とを有し、
    前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面、前記光学シートの前記少なくとも１つの第４側面、および前記他の光学シートの前記少なくとも１つの第６側面と対向するように設けられている、請求項７に記載のバックライト装置。
  10. 前記黄色蛍光体層は、前記量子ドット蛍光体層の前記少なくとも１つの第２側面、前記光学シートの前記少なくとも１つの第４側面および前記他の光学シートの前記少なくとも１つの第６側面に接している、請求項９に記載のバックライト装置。
  11. 前記光学シートおよび前記他の光学シートは、稜線が互いに直交するように配置されたプリズムシートである、請求項９に記載のバックライト装置。
  12. 前記量子ドット蛍光体層の前記第３主面は、前記導光層の前記第１主面に接している、請求項５から１１のいずれか１項に記載のバックライト装置。
  13. 青色光を出射する光源と、
    第１主面と、前記第１主面と反対側の第２主面と、前記第１および第２主面と交わり、前記光源から出射された前記青色光を受ける少なくとも１つの受光側面と、前記第１および第２主面と交わり、前記青色光を受けない少なくとも１つの非受光側面とを有する導光層と、
    前記導光層の前記第１主面側に設けられた量子ドット蛍光体層であって、前記第１主面と対向する第３主面と、前記第３主面と反対側の第４主面と、前記第３および第４主面と交わる側面とを有し、前記青色光を受けて赤色光を発する赤色量子ドット蛍光体および前記青色光を受けて緑色光を発する緑色量子ドット蛍光体を含む量子ドット蛍光体層と、
    前記導光層の前記第２主面側に配置された反射層と、
    前記導光層の前記少なくとも１つの非受光側面と対向するように設けられた、前記青色光を受けて黄色光を発する黄色蛍光体を含む黄色蛍光体層と
    を有し、
    前記量子ドット蛍光体層の前記第３主面が前記導光層の前記第１主面に接している、バックライト装置。
  14. 前記導光層を包囲するように設けられているプラスチックフレームをさらに有し、
    前記プラスチックフレームは、前記導光層の前記少なくとも１つの非受光側面と対向する第１対向部を有し、
    前記黄色蛍光体層は、前記第１対向部上に設けられている、請求項１３に記載のバックライト装置。
  15. 前記黄色蛍光体層と前記導光層の前記少なくとも１つの非受光側面との間に空隙が形成されている、請求項１３または１４に記載のバックライト装置。
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