JP4816030B2 - 光源装置、表示装置、及び光源装置の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置と、この光源装置を有する表示装置、及び光源装置の製造方法に関する。

近年、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ−ＴＶ；Liquid Crystal Display-Television）などの表示装置においては、液晶素子などを有する光学装置の背面にバックライトとなる光源装置が設けられた構成によって、広色域化などの光学特性向上が図られている。
このバックライト構成における光源装置としては、赤色，緑色，青色（ＲＧＢ）の３色のうち、２色ないし３色に対応したＬＥＤ（Laser Emitting Diode；発光ダイオード）による光源が、表示装置の画素に対応して、それぞれ設けられた光源装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

しかし、ＬＥＤのように発振波長によって材料物性や仕様が互いに異なる発光体を同時に制御するには、各発光体ごとに異なる制御系統が必要となる。
例えばＬＥＤの場合には、その材料物性に応じた異なる動作電圧による発光制御のみならず、コントロール回路などによる制御系統を設ける必要が生じ、その仕様つまり構成も複雑となる。

また、発光特性が異なる複数種類の光源は、例えば発光強度の温度依存性にも違いを有し、所定の温度で適切な発光が図られていても、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、動作環境等の温度が変化すると光出力も変化し、所謂色ずれを起こしてしまう（ＬＵＭＩＬＥＤＳ社ホームページより一部転載）。
したがって、この構成による光源装置においては、色ずれを回避するために、温度変化に対応するための色補正用の部材、例えばセンサーや補正回路までもが必要となるため、コストアップに繋がってしまう。

一方、１つの青色光源からの光を、この青色光源に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する（緑色及び赤色の）蛍光体の励起光として一部利用する光源装置と、液晶などが設けられた光学装置とを有する表示装置が提案されている（例えば特許文献２参照）。
この表示装置におけるような、光源と複数の蛍光体の組み合わせによる光源装置については、互いに異なる発光波長帯に対応したこれらの画素を互いに離して設けたり、画素間部にブラックマトリクスを配置するなどの手法によって、各画素における発光の漏れが抑制された構造が知られている（例えば特許文献３参照）。

更に、このような光源装置について、蛍光体を含む蛍光部からの光を出力する画素とは別に光源からの光が直接出力する画素が設けられることによって、出力面から出力されるＲＧＢ３色それぞれの出力光の色純度を向上させる構成や、この色純度の向上に伴って、光学装置内にカラーフィルタを設けない構成などが検討されている。
特開2004-327492号公報 特開2002-60747号公報 特開2002-124383号公報

しかしながら、色純度の低下は、例えば蛍光部に導入された光源からの光が一部蛍光体の励起に寄与することなくそのまま透過して出力されることなどによっても生じることから、各画素における発光の漏れの抑制を図った構成においても、色純度を追求する限りカラーフィルタを設けることが必要となる。したがって、カラーフィルタに対して最適な光学特性を示す導光部出力面及び蛍光部を有する光源装置が、求められている。
また、光源からの光を一部直接出力させるような画素構成は、製造過程における煩雑さが問題となる。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、製造の煩雑さが回避されながらも、輝度の高い光源装置及びその製造方法と、この光源装置によって構成される表示装置を提供することにある。

本発明に係る光源装置は、光源と、この光源に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する第１蛍光体を含む第１蛍光部と、第１蛍光体に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する第２蛍光体を含む第２蛍光部と、を有する。
また、光源と第１蛍光体及び第２蛍光体との各々から得られる出力光の光路を規定する出力面と、第１蛍光部及び第２蛍光部の少なくとも一方を通じてのみ、出力光が出力される導光部と、を有する。
そして、光源の発光中心波長が、青色域にあり、第１蛍光体の発光中心波長が、緑色域にあり、第２蛍光体の発光中心波長が、赤色域にある。
さらに、第１蛍光体及び第２蛍光体が、各々、ユーロピウムで付活され、且つ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａのうち少なくとも１つを含む。
さらに、第１蛍光部及び第２蛍光部が、光源から離れ、且つ、導光部を介して光源と対向して設けられる。
また、第１蛍光部及び第２蛍光部が、導光部の出力面と、出力面以外の他の面とが、異なる蛍光体の密度を有して設けられる。

本発明に係る表示装置は、光源装置と、この光源装置の表面側に設けられて出力光を拡散させる拡散シート及び光学装置と、光源装置の裏面側に設けられるリフレクタとを有する。
また、光源装置が、光源と、この光源に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する第１蛍光体を含む第１蛍光部と、第１蛍光体に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する第２蛍光体を含む第２蛍光部と、を有する。
光源と第１蛍光体及び第２蛍光体との各々から得られる出力光の光路を規定する出力面と、第１蛍光部及び第２蛍光部の少なくとも一方を通じてのみ、出力光が出力される導光部と、を有する。
光源の発光中心波長が、青色域にあり、第１蛍光体の発光中心波長が、緑色域にあり、第２蛍光体の発光中心波長が、赤色域にある。
第１蛍光体及び第２蛍光体が、各々、ユーロピウムで付活され、且つ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａのうち少なくとも１つを含む。
さらに、第１蛍光部及び第２蛍光部が、光源から離れ、且つ、導光部を介して光源と対向して設けられる。
また、第１蛍光部及び第２蛍光部が、導光部の出力面と、出力面以外の他の面とが、異なる蛍光体の密度を有して設けられる。

本発明に係る光源装置によれば、複雑な仕様を要することなく、ＲＧＢの３色の間で偏りのない光出力を得られると共に、高い輝度を得ることが可能となる。

本発明に係る表示装置によれば、カラーフィルタに対して最適な光学特性を有する導光部出力面及び蛍光部を有する高輝度の光源装置によって、表示装置を構成することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

＜第１の実施の形態＞
本発明に係る光源装置及び表示装置の、第１の実施の形態を説明する。
本実施形態では、この導光部の出力面からみて側面を構成する方向に光源が配置された、所謂エッジライト型（サイドライト型）の光源装置を例として説明する。

図１に、本実施形態に係る光源装置を有する表示装置の概略構成図を示す。
本実施形態に係る表示装置１は、光源装置２を有し、この光源装置２の表面側に、拡散シート３と光学装置４が設けられ、光源装置２の裏面側に、リフレクタ５が設けられて構成される。
本実施形態において、光源装置２は、青色光源６が側面方向に配置されかつ出力光の光路を規定する導光部（本例では導光板）７を有し、この導光部７の、光学装置４側の主面つまり出力面７ａには、第１蛍光体が樹脂中に分散された第１蛍光部８ａ及び第２蛍光体が樹脂中に分散された第２蛍光部８ｂによる蛍光体塗布部８が形成されて出力面７ａを覆っている。

光学装置４は、図示しないが、拡散シート３側から順に、偏向板と、ドット電極を有するＴＦＴガラス基板と、配向膜が両面に形成された液晶素子と、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂに対応したカラーフィルタと、このカラーフィルタの間隙つまり画素間に設けられたブラックマトリクスと、ガラス基板を介してカラーフィルタ及びブラックマトリクスと対向する偏向板とが設けられた構成を有する。

青色光源６は、発光中心波長４５４ｎｍ、主たる発光波長帯が４５０ｎｍ〜４６０ｎｍの青色ＬＥＤにより構成される。
また、第１蛍光部８ａを構成する第１蛍光体は、例えば(Sr_1-x-yCa_xBa_y)Ga₂S₄:Euによって構成することができ(0≦x≦1，0≦y≦1，x+y≦1)、一例としてSrGa₂S₄:Euを用いた場合には、図２Ａに示すように、４５０ｎｍ近傍にピークを有する励起スペクトル（図中ａ）に対応する波長帯（励起波長帯）の光照射に基づいて、発光中心波長５３２ｎｍ，主たる発光波長帯４９０ｎｍ〜６００ｎｍのスペクトル（図中ａ´）を有する蛍光を得ることができる。なお、緑色域の発光を得るために、第１蛍光体の発光波長帯は、５１０ｎｍ〜５５０ｎｍの少なくとも一部を含むことが好ましい。
また、第２蛍光部８ｂを構成する第２蛍光体は、例えばCaS:Euによって構成することができ、この場合には、図２Ｂに示すように、４５０ｎｍ近傍にピークを有する励起スペクトル（図中ｂ）に対応する波長帯（励起波長帯）の光照射に基づいて、発光中心波長６５４ｎｍ，主たる発光波長帯６００ｎｍ〜７５０ｎｍのスペクトル（図中ｂ´）を有する蛍光を得ることができる。なお、赤色域の発光を得るために、第２蛍光体の発光波長帯は、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの少なくとも一部を含むことが好ましい。

また、図３Ａ及び図３Ｂに、本実施形態における第１蛍光体SrGa2S4:Euと第２蛍光体CaS:Euの各硫化物蛍光体の輝度の温度依存性（温度消光特性）について示す。
一般に、ＬＥＤの動作時の温度は発光波長帯に関わらず（ＲＧＢ共通で）約９０℃であるが、本実施形態に係る光源装置における構造では緑色光及び赤色光を蛍光体材料により得ているために温度消光が生じにくいのみならず、第１及び第２の蛍光体が青色光源などの熱源から離れて設けられるために温度消光の程度が低減される。
従来の赤色ＬＥＤ（発光中心波長６２７ｎｍ）では、２０℃から８０℃まで温度が上がった場合には、輝度が徐々に下がって初期輝度の５２％にまで低下してしまうが、本実施形態に係る赤色蛍光体の温度消光の程度は、この従来の赤色ＬＥＤにおけるのに比して低減されたものとなっている。なお、青色ＬＥＤは赤色ＬＥＤに比して温度消光が生じ難いため、本実施形態に係る光源装置によれば、表示装置全体としての耐久性向上も図られるものである。

また、図４Ａ及び図４Ｂに、本実施形態に係る光源装置２における白色発光のスペクトルと、本実施形態に係る表示装置１を構成する光学装置４内のカラーフィルタの透過率特性の測定結果を示す。
カラーフィルタを構成する３種類のフィルタである青色用フィルタ（Ｂ−ＣＦ），緑色用フィルタ（Ｇ−ＣＦ），赤色用フィルタ（Ｒ−ＣＦ）について、それぞれの透過率が高い波長帯中（つまりピーク位置）に白色発光スペクトルのＲＧＢに対応する各ピークが位置しており、光学装置４内のカラーフィルタとの関係において、より高い輝度を各色について得られることがわかる。また、ＲＧＢの３色の各光強度と対応する各フィルタの透過率特性とからは、特に緑色の出力が青色や赤色に比して低いことが読み取れるが、これは人間の視感効率がＲ：Ｇ：Ｂ≒３：６：１であることに基づいて選定された出力であることから、本実施形態に係る表示装置構成によれば、ＲＧＢの３色の間で偏りのない光出力を得られると考えられる。

なお、従来構成（白色ＣＣＦＬから直接ＲＧＢの各光を得る構成）による場合は、各カラーフィルタのピーク位置に対応する波長以外にも例えば４８８ｎｍや５８２ｎｍを中心とする発光が生じてしまうのみならず、緑色光及び赤色光の発光中心波長が５４３ｎｍ及び６１１ｎｍとなって、本実施形態に係る光源装置における発光中心波長（緑色光５３４ｎｍ、赤色光６５４ｎｍ）に比して色純度が浅くなってしまうこと、更にはＲＧＢの各光の量も本発明構成におけるよりも少なくなってしまうことが確認できた。
この結果より、本実施形態に係る表示装置１においては、光学装置４内のカラーフィルタに対応して、光源装置２から適切な光出力がなされていることが確認できた。

このような光源装置２においては、青色光源６と、緑色光の発光が生じる第１蛍光部８ａと、赤色光の発光が生じる第２蛍光部８ｂとから、赤色，緑色，青色（ＲＧＢ）の３色の出力光を、光路を規定する導光部７の出力面７ａを通じて得ることから、例えば液晶素子を有する表示装置に設けられるカラーフィルタに対して適切な出力光として、前述のコントロール回路や補正回路などによる複雑な仕様を要することなく、温度消光を回避して高い輝度を得ることが可能となる。
本実施形態に係る光源装置においては、〔表１〕に示すような色度のＲＧＢの各原色を得ることができた。この結果に関して、色再現範囲をＮＴＳＣ比で計算した場合９０％であり、従来の、ＣＣＦＬ光源のみによってＲＧＢの３原色を得る構成における色再現範囲（ＮＴＳＣ比７５％）に比べて高い特性を得られることも確認できた。

また、本実施形態に係る光源装置においては、ＲＧＢの３色の出力光が、導光部の出力面から、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂの少なくとも一方を通じてのみ出力されることから、青色光源６からの青色光が、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂにおける第１蛍光体及び第２蛍光体の励起と、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂを透過することによる直接出力との両方に分配されることから、青色が直接出力される画素が特段に設けられる場合に比べて、ＲＧＢの３色の光出力が偏りなくなされる。
すなわち、本実施形態に係る表示装置においては、光源装置２を構成する第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂが互いに隣接して、導光部７の出力面７ａを隙間無く覆うように形成されていることから、青色光が緑色光及び赤色光に比して極端に強く出力されることを回避できるため、光学装置４を構成するカラーフィルタについても、ＲＧＢのうち一部に特に濃いフィルタを有する構成とする必要がなくなることから、カラーフィルタとの関係において最適な光学特性を有する導光部出力面及び蛍光部を有する構成によって、高い輝度を得ることが可能となるものである。

また、このように、第１蛍光部８ａと第２蛍光部８ｂとを混合することなく各々設けることによって、第１蛍光体の発光中心波長が第２蛍光体の主たる励起波長帯に含まれる場合にも、例えば第２蛍光体における励起によって第１蛍光体からの緑色光が吸収されることを回避でき、輝度の低下やＲＧＢの３色における出力の偏りをより確実に回避することができる。なお、輝度については、第１蛍光部８ａと第２蛍光部８ｂとを混合した場合に比して、輝度が約１５％向上することが確認できた。
更に、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂを構成する、各蛍光体の分散に用いられる樹脂の屈折率を、例えば樹脂を構成する高分子の種類を相違させることなどによって、少なくとも第１蛍光体の発光中心波長において互いに異ならせることにより、第１蛍光部８ａからの緑色光が第２蛍光部８ｂに入射して第２蛍光体の励起に消費されることをも抑制することが可能となり、混合することなく各々設けるだけの場合に比べて、更に輝度が向上する。

なお、本実施形態では、光源装置２について、図５Ａに示すように、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂが互いに隣り合って、例えば交互に配置されて導光部７の出力面７ａ上を覆う構成について説明したが、図５Ｂに示すように、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂを少なくとも一部互いに重複させて、例えば第１蛍光体及び第２蛍光体を互いに混合して共通の樹脂中に分散させた構成とすることも可能である。
また、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂが、少なくとも一部、互いに隣接または重複して設けられた構成とすることも可能であり、光学的に、前述の説明におけるような第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂが導光部７を介して青色光源６と対向する構成ではなく、第１蛍光部８ａ及び第２蛍光部８ｂが青色光源６と導光部７の間に設けられる構成とすることも可能である。
また、青色域の光を出力可能な光源として、ＣＣＦＬ（Cold Cathode Fluorescent Lamp；冷陰極管）を用いることも可能であるが、ＣＣＦＬによる構成はそれ自体が大きな空間を占有してしまうため、携帯電話などの小型の装置を構成する場合には特に、本実施形態で説明した構成による方が、より好ましいと考えられる。

＜第２の実施の形態＞
本発明に係る光源装置及び表示装置の、第２の実施の形態を説明する。
本実施形態では、この導光部の出力面からみて裏面を構成する側に光源が配置された、所謂直下型の光源装置を例として説明する。

図７に、本実施形態に係る光源装置を有する表示装置の概略構成図を示す。
本実施形態に係る表示装置１１は、光源装置１２を有し、この光源装置１２の表面側に、拡散シート１３と光学装置１４が設けられ、光源装置１２の裏面側に、リフレクタ５が設けられて構成される。
本実施形態において、光源装置１２は、出力光の光路を規定する導光部（本例では導光用空洞）１７の出力面１７ａの、光学装置１４側の主面つまり出力面１７ａ上に、第１蛍光体が樹脂中に分散された第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光体が樹脂中に分散された第２蛍光部１８ｂによる蛍光体塗布部１８が設けられ、この蛍光体塗布部１８とは離れて、よりリフレクタ５に近い裏面寄りの位置に、多数のＣＣＦＬによる青色光源１６が設けられている。
また、光学装置１４は、前述の第１実施形態と同様の構成とすることができるが、少なくとも、液晶素子と、第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂに対応したカラーフィルタと、このカラーフィルタの間隙つまり画素間に設けられたブラックマトリクスとを有する。

本実施形態において、多数の青色光源１６はそれぞれＣＣＦＬにより構成される。青色域の発光を得るために、青色光源１６の発光波長帯は、４５０ｎｍ〜４６０ｎｍの少なくとも一部を含むことが好ましく、発光中心波長も、４５０ｎｍ〜４６０ｎｍの間にあることが好ましい。
また、第１蛍光部１８ａを構成する第１蛍光体には、本実施形態においてもSrGa₂S₄:Euが用いられるが、緑色域の発光を得るためには、第１蛍光体の発光波長帯は、５１０ｎｍ〜５５０ｎｍの少なくとも一部を含むことが好ましい。
また、第２蛍光部１８ｂを構成する第２蛍光体には、本実施形態においてもCaS:Euが用いられるが、赤色域の発光を得るためには、第２蛍光体の発光波長帯は、６１０ｎｍ〜６７０ｎｍの少なくとも一部を含むことが好ましい。

本実施形態に係る光源装置１２においても、緑色光及び赤色光を蛍光体材料により得ていることによって、緑色や赤色の光源自体の発熱による温度消光が生じることなく、温度上昇による光学特性の低下を回避することができる。
また、本実施形態においても、第１蛍光体及び第２蛍光体が青色光源などの熱源から離れて設けられるために温度消光の程度が低減される。すなわち、ＣＣＦＬ上の温度はＨｇ発光の効率が良い約６０℃付近が一般的であるが、導光部の裏面寄りに位置するＣＣＦＬつまり青色光源１６から蛍光体塗布部１８までの間隔によって蛍光体の加熱が緩和ないし回避されるため、青色光源１６による蛍光体の温度消光も抑制される。

また、本実施形態に係る表示装置１１においても、前述の第１実施形態におけるのと同様、光学装置１４内のカラーフィルタに対応して、光源装置１２から適切な光出力がなされる。すなわち、カラーフィルタを構成する３種類のフィルタである青色用フィルタ（Ｂ−ＣＦ），緑色用フィルタ（Ｇ−ＣＦ），赤色用フィルタ（Ｒ−ＣＦ）の透過率と光源装置１２からの白色発光スペクトルの関係から、ＲＧＢの各色について高い輝度を得られ、かつ偏りのない光出力を得られることが確認できた。

また、本実施形態に係る光源装置１２においても、青色光源１６と、緑色光の発光が生じる第１蛍光部１８ａと、赤色光の発光が生じる第２蛍光部１８ｂとから、ＲＧＢの３色の出力光を、光路を規定する導光部１７の出力面１７ａを通じて得ることから、例えば液晶素子を有する表示装置に設けられるカラーフィルタに対して適切な出力光として、前述のコントロール回路や補正回路などによる複雑な仕様を要することなく、温度消光を回避して高い輝度を得ることが可能となる。

また、本実施形態に係る光源装置１２においても、ＲＧＢの３色の出力光が、導光部１７の出力面１７ａから、第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂの少なくとも一方を通じてのみ出力されることから、青色光源１６からの青色光が、第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂにおける第１蛍光体及び第２蛍光体の励起と、第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂを透過することによる直接出力との両方に分配されることから、青色が直接出力される画素が特段に設けられる場合に比べて、ＲＧＢの３色の光出力が偏りなくなされる。
すなわち、本実施形態に係る表示装置１１においては、光源装置１２を構成する第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂが互いに隣接して、導光部１７の出力面１７ａを隙間無く覆うように形成されていることから、青色光が緑色光及び赤色光に比して極端に強く出力されることを回避できるため、光学装置１４を構成するカラーフィルタについても、ＲＧＢのうち一部に特に濃いフィルタを有する構成とする必要がなくなり、カラーフィルタとの関係において最適な光学特性を有する導光部出力面及び蛍光部を有する構成によって、高い輝度を得ることが可能となるものである。

また、本実施形態に係る光源装置１２を有する表示装置１１においても、第１蛍光部１８ａと第２蛍光部１８ｂとを混合することなく各々設けることによって、第１蛍光体の発光中心波長が第２蛍光体の主たる励起波長帯に含まれる場合にも、例えば第２蛍光体における励起によって第１蛍光体からの緑色光が吸収されることを回避でき、輝度の低下やＲＧＢの３色における出力の偏りをより確実に回避することができる。
更に、本実施形態においても、第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂを構成する、各蛍光体の分散に用いられる樹脂の屈折率を、例えば樹脂を構成する高分子の種類を相違させることなどによって、少なくとも第１蛍光体の発光中心波長において互いに異ならせることにより、第１蛍光部１８ａからの緑色光が第２蛍光部１８ｂに入射して第２蛍光体の励起に消費されることをも抑制することが可能となり、混合することなく各々設けるだけの場合に比べて、更に輝度が向上する。

なお、本実施形態では、光源装置１２について、図７に示した構成のほか、例えば図８Ａに示すように、第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂが互いに隣り合って、例えば交互に配置されて、導光部１７の出力面１７ａ上を（少なくとも光学的に）覆い、更に導光部１７の他の面をも（例えば略全面）覆って、出力面１７ａに向かわない青色光成分に基づいて緑色光や赤色光を得る構成をとることも可能である。
また、図８Ｂに示すように、第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂを少なくとも一部互いに重複させて、例えば第１蛍光体及び第２蛍光体を互いに混合して共通の樹脂中に分散させた構成とすることも可能であり、更に図８Ｃに示すように、第１蛍光体及び第２蛍光体を互いに混合しながら導光部１７の出力面１７ａ以外の主面を覆う構成をとることも可能である。なお、これらの場合は、光学的に、前述の説明におけるような第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂが導光部７を介して青色光源１６と対向するのみならず、青色光源１６に比較的近い位置にも第１蛍光部１８ａ及び第２蛍光部１８ｂが設けられる構成となる。また、図８Ｃに示すような構成において、導光板の出力面側に分散塗布される各蛍光体の密度が、導光板の他の面に近接して分散塗布される蛍光体の密度と異なり、例えばより低い構成とされた場合には、出力面側への光を出力が促進される。
また、本実施形態では青色光源１６をＣＣＦＬによって構成したが、例えば前述した第１実施形態におけるように、青色域の光を出力可能な光源として青色ＬＥＤによって青色光源１６を構成することも可能である。

以上、本発明に係る光源装置及び表示装置の実施の形態を、光源装置の製造方法の実施の形態とともに説明したが、本発明に係る光源装置と表示装置及び光源装置の製造方法は、この実施の形態に限られるものではない。

例えば、前述の第１及び第２の実施形態では、光源が青色光源である例について説明したが、光源を、紫色域以下の短波長光またはそれを含む光を出力する発光体を有し、かつこの短波長域の光を青色光に変換する機能を有する構成とすることもできる。
なお、本実施形態におけるように青色光を直接に得る方が、導光板や樹脂などの劣化が少なく、吸収による光出力の効率低下も回避できるため、より好ましいと考えられる。
また、青色光源を構成する発光体も無機結晶によるＬＥＤに限られず、有機ＬＥＤやＬＤ（レーザダイオード）による構成も可能である。
また、前述した光源装置の製造における第１及び第２の蛍光体部の形成は、所謂印刷法によることができ、特に第１蛍光体部と第２蛍光体部とを隣接させる場合には、各蛍光体部に応じて例えば２回の塗布（印刷）によって得ることができるが、これに限られない。

また、前述した光源装置においては、導光部によって、例えば緑色光と赤色光について、所望の混合も可能とされるものであり、前述の第２蛍光体による第１蛍光体からの緑色光の吸収を回避しながらも所望の色混合を得ることが可能となるが、特に、第１蛍光体部及び第２蛍光体部がそれぞれ例えば５０μｍ以上（好ましくは１００μｍ）の幅を有して交互に（例えば格子状に）設けられることによって、導光部が存在することによる導光部内部での拡散効果と併せて所望の混合が可能とされるものである。なお、第１蛍光体部８ａ及び第２蛍光体部８ｂの幅の上限値については、拡散シートの構成や拡散シートと蛍光体塗布部との距離などに応じて適宜選定されるものである。

また、前述の第１及び第２の実施形態では、表示装置を構成する光学装置内にブラックマトリクスが設けられた例について説明したが、緑色光を発する第１蛍光体(Sr_1-x-yCa_xBa_y)Ga₂S₄:Euは緑色に、赤色を発する第２蛍光体（SrGa₂S₄:Eu）は赤色に、それぞれ着色しているため、図９に示す第１蛍光体（Ｇ）及び第２蛍光体（Ｒ）の反射率の測定結果からも、第１蛍光体からの赤色域の反射率や第２蛍光体からの緑色域の反射率が低く抑えられることがわかる。
したがって、本発明に係る表示装置においては、このような反射率特性を有する蛍光体を選定して光源装置を構成することにより、光源装置内にブラックマトリクスを設ける必要を回避できるばかりでなく、光学装置を含めた表示装置全体でブラックマトリクスを設ける必要を回避して、より簡潔な装置構成とすることも可能である。
なお、ブラックマトリクスが光源装置内でなく光学装置内に設けられることにより、光源装置内に設けられる場合に比べて、表示装置を利用する視聴者（観察者）により近い位置に配置でき、環境光の外光反射をより抑制できるほか、更に光源装置内で蛍光体からの光が減衰することを回避でき、出力面と光学装置との間で多重反射及び散乱されてカラーフィルタに至るため、光量増加も図られる。

また、本発明に係る表示装置においては、第１蛍光部と第２蛍光部のうち、一方が導光部について光源とは対向した位置に、他方が導光部と光源との間の位置に、それぞれ設けられた構成とすることも可能である。
更に、第１蛍光体及び第２蛍光体についても、(Sr_1-x-yCa_xBa_y)Ga₂S₄:EuやSrGa₂S₄:Euに限られず、前述した各蛍光体の好ましい発光中心波長及び発光波長帯の少なくとも一方について適するものであれば、例えば緑色光を発する第１蛍光体として、βサイアロンにEuなど希土類元素を付活したものなどを用いることもできるし、例えば赤色光を発する第２蛍光体として、αサイアロンにEuなど希土類元素を付活した蛍光体やCaAlSiN3:EuやM2Si5N8:Eu (M=Ca, Sr, Ba)などの窒化物蛍光体を用いることもできるなど、種々の変形及び変更をなされうる。

本発明に係る光源装置を有する表示装置の、一例の構成を示す概略構成図である。 Ａ，Ｂ それぞれ、本発明に係る光源装置を有する表示装置の一例における、第１蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す模式図と、第２蛍光体の励起スペクトル及び発光スペクトルを示す模式図である。 Ａ，Ｂ それぞれ、本発明に係る光源装置を有する表示装置の一例における、第１蛍光体の温度消光特性とを示す模式図と、第２蛍光体の温度消光特性を示す模式図である。 Ａ，Ｂ それぞれ、本発明に係る光源装置を有する表示装置の一例における、白色発光スペクトルを示す模式図と、カラーフィルタの特性を示す模式図である。 Ａ，Ｂ それぞれ、本発明に係る表示装置を構成する光源装置の、一例の概略構成図である。 Ａ，Ｂ それぞれ、本発明に係る表示装置を構成する光源装置の、一例の概略構成図である。 Ａ，Ｂ 本発明に係る光源装置を有する表示装置の、他の例の構成を示す概略構成図である。 Ａ〜Ｃ それぞれ、本発明に係る表示装置を構成する光源装置の、他の例の概略構成図である。 本発明に係る光源装置を有する表示装置の一例を構成し得る第１蛍光体及び第２蛍光体の、反射率特性を示す模式図である。 Ａ、Ｂ それぞれ、従来の光源装置を有する表示装置における、光源の温度消光特性の説明に供する模式図である。

符号の説明

１・・・表示装置、２・・・光源装置、３・・・拡散シート、４・・・光学装置、５・・・リフレクタ、６・・・青色光源、７・・・導光部、７ａ・・・出力面、８・・・蛍光体塗布部、８ａ・・・第１蛍光部、８ｂ・・・第２蛍光部、１１・・・表示装置、１２・・・光源装置、１３・・・拡散シート、１４・・・光学装置、１５・・・リフレクタ、１６・・・青色光源、１７・・・導光部、１７ａ・・・出力面、１８・・・蛍光体塗布部、１８ａ・・・第１蛍光部、１８ｂ・・・第２蛍光部

Claims (10)

1. 光源と、
   前記光源に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する第１蛍光体を含む第１蛍光部と、
   前記第１蛍光体に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する第２蛍光体を含む第２蛍光部と、
   前記光源と前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体との各々から得られる出力光の光路を規定する出力面を有し、前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部の少なくとも一方を通じてのみ、前記出力光が出力される導光部と、を備え、
   前記光源の発光中心波長が、青色域にあり、
   前記第１蛍光体の発光中心波長が、緑色域にあり、前記第２蛍光体の発光中心波長が、赤色域にあり、
   前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体が、各々、ユーロピウムで付活され、且つ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａのうち少なくとも１つを含み、
   さらに、前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部が、前記光源から離れ、且つ、前記導光部を介して前記光源と対向して設けられ、
   前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部が、前記導光部の前記出力面と、前記出力面以外の他の面とが、異なる蛍光体の密度を有して設けられる、
   光源装置。
2. 前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部の少なくとも一部が、互いに隣接して設けられる、請求項１に記載の光源装置。
3. 前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部の少なくとも一部が、互いに重複して設けられる、請求項１に記載の光源装置。
4. 前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部が、前記光源と前記導光部との間に設けられる、請求項１〜３のいずれかに記載の光源装置。
5. 前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部が、少なくとも前記第１蛍光体の発光中心波長において、互いに異なる屈折率を有する、請求項１〜４のいずれかに記載の光源装置。
6. 前記導光部の少なくとも出力面が、光学的に、前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部によって覆われる、請求項１〜５のいずれかに記載の光源装置。
7. 光源装置と、前記光源装置の表面側に設けられて出力光を拡散させる拡散シートと、前記拡散シートに近接配置される光学装置と、前記光源装置の裏面側に設けられるリフレクタと、を有する表示装置であって、
   前記光源装置が、
   少なくとも、光源と、前記光源に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する第１蛍光体を含む第１蛍光部と、前記第１蛍光体に比して長波長側に主たる発光波長帯を有する第２蛍光体を含む第２蛍光部と、前記光源と前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体との各々から得られる出力光の光路を規定する出力面を有し、前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部の少なくとも一方を通じてのみ、前記出力光が出力される導光部と、を備え、
   前記光源の発光中心波長が、青色域にあり、
   前記第１蛍光体の発光中心波長が、緑色域にあり、前記第２蛍光体の発光中心波長が、赤色域にあり、
   前記第１蛍光体及び前記第２蛍光体が、各々、ユーロピウムで付活され、且つ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃａのうち少なくとも１つを含み、
   さらに、前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部が、前記光源から離れ、且つ、前記導光部を介して前記光源と対向して設けられ、
   前記第１蛍光部及び前記第２蛍光部が、前記導光部の前記出力面と、前記出力面以外の他の面とが、異なる蛍光体の密度を有して設けられる、
   表示装置。
8. 前記光学装置が、液晶素子を有する、請求項７に記載の表示装置。
9. 前記光学装置が、カラーフィルタを有する、請求項７又は８に記載の表示装置。
10. 前記光学装置内に、ブラックマトリクスが設けられる、請求項７〜９のいずれかに記載の表示装置。

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