JP5717949B2 - 光学部材および表示装置 - Google Patents
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Description
(1)第1の実施の形態:拡散板の光出射面に蛍光体層を直に設けた例
(2)変形例1:拡散板の光入射面に蛍光体層を直に設けた例
(3)変形例2:導光板の光出射面に蛍光体層を直に設けた例
(4)変形例3:導光板の底面に蛍光体層を直に設けた例
(5)変形例4:導光板の光入射面(側面)に蛍光体層を直に設けた例
(6)第2の実施の形態:拡散板の光出射面に蛍光体シートを接着した例
(7)変形例5:拡散板の光入射面に蛍光体シートを接着した例
(8)変形例6:導光板の光出射面に蛍光体シートを接着した例
[1.表示装置1の構成]
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る表示装置1の断面構造を模式的に表すものである。表示装置1は、例えば液晶ディスプレイ等であり、表示パネル20と、この表示パネル20を照明するバックライトとしての光源部12を備えたものである。これらの表示パネル20と光源部12との間には、光源部12の側から順に、拡散板13(基材)、蛍光体層14、保護層15、拡散フィルム16、レンズフィルム17および反射型偏光フィルム18が順に積層されている。このような積層構造において、拡散板13の表面(光出射面)には、蛍光体層14が直に設けられており、この蛍光体層14の表面に保護層が形成されている。
本実施の形態では、LED12aから発せられた青色光は、拡散板13を通過したのち、蛍光体層14に入射する。蛍光体層14では、入射した青色光の一部が、蛍光体層14内に含まれている蛍光体により、例えば赤色光や緑色光等に色変換される。すなわち、蛍光体層14を色変換されずにそのまま通過した青色光と、蛍光体層14において色変換された色光との混色により、例えば白色光として蛍光体層14の上方へ出射する。
次に、上記第1の実施の形態の実施例(実施例1)として、蛍光体層14の劣化についての実験を行った。具体的には、青色発光ダイオードと、蛍光体層14を直に形成してなる拡散板13とを用いて、拡散板13の水蒸気透過率(g/m2/day)に対する発光効率の変化を測定した。その結果を図4に示す。但し、蛍光体層14には、一般的に高温高湿の環境下において劣化が大きいとされる赤色変換の蛍光体を用い、発光効率としては、初期の発光効率を1とし、85℃,90%RHの環境下に500時間放置した後の相対的な値を示す。図4に示したように、拡散板13における水蒸気透過率が高い程、すなわち水蒸気バリア性が低い程、蛍光体の劣化が顕著となり、発光効率が低下することがわかる。なお、このような実験での加速係数は一般に70以上とされており、実環境で35000時間以上使用した場合の劣化程度に相当する。一般的にバックライトの寿命特性においては、輝度半減に要する時間が30000時間以上であることが信頼性を保証するための条件となっている。すなわち、水蒸気透過率が2g/m2/day以下であれば、この信頼性条件を上回ることができることがわかる。
図5は、変形例1に係る表示装置の断面構造を模式的に表すものである。この表示装置では、光源部12と表示パネル20との間の積層構造において、蛍光体層14が、拡散板13の光入射面に直に設けられ、この蛍光体層14の表面には、上記第1の実施の形態と同様、保護層15が形成されている。拡散板13の光出射側には、拡散フィルム16、レンズフィルム17および反射偏光フィルム18が配設されている。
図6(A)は、変形例2に係る導光板31を用いた光学部材の断面構造を模式的に表すものである。この光学部材は、例えば液晶ディスプレイ等のバックライトとして用いられ、例えば平行平板状の導光板31(基材)の側面にLED30が配設されたものである。本変形例では、この導光板31の上面(光出射面)に、蛍光体層21が直に設けられている。蛍光体層21の表面には保護層22が形成されている。蛍光体層21は、一の色光をより長い波長域の色光に色変換する蛍光体を含んでいる。この蛍光体層21は、上記第1の実施の形態の蛍光体層14と同様の蛍光体を用いて、導光板31の光出射面に直接、印刷あるいは塗布することにより形成することができる。保護層22は、上記第1の実施の形態の保護層15と同様の材料により構成されている。LED30は、例えば青色発光ダイオードにより構成されている。なお、一体的に形成されてなる導光板31および蛍光体層21が、本発明の光学部材に対応している。
図7(A)は、変形例3に係る導光板31を用いた光学部材の断面構造を模式的に表すものである。この光学部材は、上記変形例2と同様、導光板31の側面にLED30が配設されると共に、底面(光出射面に対向する面)に複数の溝31aが形成されたものである。但し、本変形例では、導光板31の底面に蛍光体層23が直に設けられた構成となっている。蛍光体層23は、一の色光をより長い波長域の色光に色変換する蛍光体を含んでいる。この蛍光体層23は、上記第1の実施の形態の蛍光体層14と同様の蛍光体を用いて、導光板31の底面に直接、印刷あるいは塗布することにより形成することができる。保護層24は、上記第1の実施の形態の保護層15と同様の材料により構成されている。導光板31は、上記変形例2と同様、その厚みにより、蛍光体層23の保護層としての機能も有している。
図8(A)は、変形例4に係る導光板31を用いた光学部材の断面構造を模式的に表すものである。この光学部材は、上記変形例2と同様、導光板31の側面にLED30が配設されると共に、底面に複数の溝31aが形成されたものである。但し、本変形例では、導光板31の光入射面(LED30が配設されている側面)に、蛍光体層27が直に設けられた構成となっている。蛍光体層27は、一の色光をより長い波長域の色光に色変換する蛍光体を含んでいる。この蛍光体層27は、上記第1の実施の形態の蛍光体層14と同様の蛍光体を用いて、導光板31の側面に直接、印刷あるいは塗布することにより形成することができる。保護層28は、上記第1の実施の形態の保護層15と同様の材料により構成されている。また、本変形例においても、導光板31は、蛍光体層23の保護層としての機能を有している。
[1.表示装置2の構成]
図9は、本発明の第2の実施の形態に係る表示装置2の断面構造を模式的に表すものである。表示装置2は、例えば液晶ディスプレイ等であり、表示パネル20と、この表示パネル20を照明するバックライトとしての光源部12を備えたものである。これらの表示パネル20と光源部12との間には、光源部12の側から順に、拡散板33(基材)、蛍光体シート35、拡散フィルム16、レンズフィルム17および反射型偏光フィルム18が順に積層されている。このような積層構造において、拡散板33の光出射面に蛍光体シート35が接着層34により接着されている。なお、接着層34により一体的に形成されてなる拡散板13および蛍光体層14が、本発明の光学部材に対応している。また、以下では、上記第1の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
本実施の形態では、LED12aから発せられた青色光は、拡散板33を通過したのち、接着層34を介して蛍光体シート35に入射する。蛍光体層シート35では、入射した青色光は、フィルム37aを通過したのち、蛍光体層36に含まれている蛍光体により、その一部が例えば赤色光や緑色光等に色変換される。すなわち、蛍光体層36を色変換されずにそのまま通過した青色光と、蛍光体層36において色変換された色光との混色により、例えば白色光として蛍光体シート35の上方へ取り出される。蛍光体シート35から出射した白色光は、拡散フィルム16、レンズフィルム17および反射型偏光フィルム18を順に通過して、表示パネル20を照射する。この照射光が、表示パネル20において画像データに基づいて変調されることにより、画像表示が行われる。
図11は、変形例5に係る表示装置の断面構造を模式的に表すものである。この表示装置では、光源部12と表示パネル20との間の積層構造において、蛍光体層シート35が、拡散板33の光入射面に接着層34を介して設けられている。拡散板33の光出射側には、拡散フィルム16、レンズフィルム17および反射偏光フィルム18が配設されている。
図12は、変形例6に係る導光板31を用いた光学部材の断面構造を模式的に表すものである。この光学部材は、例えば液晶ディスプレイ等のバックライトとして用いられ、例えば平行平板状の導光板31(基材)の側面にLED30が配設されたものである。本変形例では、この導光板31の上面(光出射面)に、蛍光体シート35が接着層41を介して接着されている。LED30は、例えば青色発光ダイオードにより構成されている。接着層41は、上記第2の実施の形態の接着層34と同様の材料および厚みにより構成されている。なお、接着層41により一体的に形成されてなる導光板31および蛍光体シート35が、本発明の光学部材に対応している。
Claims (3)
- 対向する光入射面及び光出射面を有する板状の光拡散部材である基材と、
前記基材の光出射面に直に設けられると共に、一の色光を他の色光に変換する蛍光体を含む蛍光体層と、
前記蛍光体層の前記基材と反対側の面に設けられた保護層と
を備え、
前記光拡散部材である基材の水蒸気透過率が、2g/m2/day以下である
光学部材。 - 前記光拡散部材である基材の厚さが、1mm〜3mmである
請求項1に記載の光学部材。 - 光源部と、
前記光源部から発せられた光を通過させて一の色光を他の色光に変換するための、請求項1又は2のいずれか1項記載の光学部材と、
前記光学部材を通過した光を用いて画像を表示する表示パネルとを備え、
前記光源部が、前記光学部材の光入射面に対向配置されている
表示装置。
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