JP6603723B2 - 照明装置、表示装置及びテレビ受信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、照明装置、表示装置及びテレビ受信装置に関する。
液晶表示装置は、液晶パネルと共に、液晶パネルに光を供給する照明装置(バックライト装置)を備えている。この種の照明装置としては、導光板の端面に沿う形でLED(Light Emitting Diode)が配設される、所謂エッジライト型(又はサイドライト型)のものが知られている。このような照明装置は、液晶パネルの背面側に配され、液晶パネルの背面に向かって面状に広がった光を供給する。
また、近年、量子ドット蛍光体(Quantum Dot Phosphor)を樹脂中に分散させたものをガラス製の筒状容器内に密閉した状態で充填した蛍光体チューブを波長変換部材として利用するエッジライト式の照明装置が知られている(例えば、特許文献1)。この種の照明装置では、LEDと、光が入射される導光板の端面(光入射面)との間に長手状の蛍光体チューブが配される構成となっている。
LEDから出射された一次光(例えば、青色光)が蛍光体チューブに供給されると、その光の一部が蛍光体チューブ内の量子ドット蛍光体を励起し、残りの光が蛍光体チューブ中を透過することになる。量子ドット蛍光体が一次光によって励起されると、その量子ドット蛍光体からは、一次光とは異なった波長の二次光(例えば、緑色光及び赤色光)が放出される。つまり、量子ドット蛍光体は、一次光を二次光に波長変換する機能を備えている。蛍光体チューブから放出された二次光は、蛍光体チューブを透過する一次光と互いに混ざり合うため、結果的に、蛍光体チューブからは、白色光が出射される。
さらに、バックライトの一例として下記特許文献2に記載されたものも知られている。この特許文献2に記載されたバックライトである面状光源は、青色が発光可能なLEDと、LEDの発光により励起されて蛍光を発する蛍光物質が具備された波長変換体と、LEDと波長変換体を介して設けられLEDからの発光と蛍光物質からの発光とを合成した発光を端面より導入し発光観測面側から放出する導光板からなる。
特開2014−225379号公報 特許第3114805号公報
(発明が解決しようとする課題)
上記特許文献1の照明装置において、蛍光体チューブの長手方向の端部は、量子ドット蛍光体を含んでいない光透過性を有する材質(例えば、ガラス)のみからなる。そのため、蛍光体チューブの端部に、LEDから一次光が供給されると、その一次光は波長変換されずにそのまま端部を透過することになる。つまり、蛍光体チューブの端部からは、一次光の存在比率が高い光が、導光板側へ出射されることになる。すると、その光は、光入射面から導光板内に入射し、更に導光板内を直線的に伝播しながら導光板の表側の板面から出射される。このように、一次光の存在比率が高い光が、導光板内を伝播しながら導光板から出射されると、照明装置から出射される面状の光において、蛍光体チューブの端部から、LEDの光出射方向に沿って導光板内を直線的に延びた範囲から出射される光が、その他の範囲から出射される光よりも、光源の一次光の色彩で色付くことがあった。
また、上記した特許文献2に記載されたような波長変換体は、導光板の端面の長さ方向に沿って延在しているが、その長さ方向の端縁には蛍光物質が配置されない領域が生じるものとされる。ここで、バックライトの狭額縁化が進行すると、波長変換体における蛍光物質が配置されない領域がLEDと重なり合う位置関係となり易く、それに起因してLEDからの光が蛍光体により波長変換されずに導光板の端面における長さ方向の端側部分に入射してしまい、色ムラが発生することが懸念されていた。
本発明の目的は、波長変換部材を利用するエッジライト式の照明装置において、波長変換部材の端部から、光源の光出射方向に沿って直線的に延びた範囲から出射される光が、その他の範囲から出射される光よりも、光源の一次光の色彩で色付く出射光の色ムラを抑制する技術を提供することである。
(課題を解決するための手段)
本発明に係る照明装置は、その第1の態様として、各々が所定の波長領域に含まれる一次光を出射し、かつ互いに列状に並ぶ複数の光源からなる光源列と、前記一次光によって励起されて前記波長領域とは異なる他の波長領域に含まれる二次光を放出する蛍光体を含有する波長変換部と、前記波長変換部を包囲する形で収容しつつ光透過性を有する長手状の収容部と、前記収容部の長手方向の端部からなり前記光源から出射された前記一次光を透過させる非波長変換部とを有し、前記光源列と対向しつつ前記光源列の長さ方向に沿って配される波長変換部材と、導光板とを備え、前記導光板と前記光源列との間に前記波長変換部材が配され、前記導光板は、前記光源から出射された前記一次光が前記波長変換部材を前記光源側から前記導光板側へ透過してなる前記二次光及び前記一次光を含む透過光が入射される光入射面と、前記透過光を出射させる光出射面と、前記光出射面の反対側に配される反対面と、光反射性及び光散乱性を有する光反射・散乱パターンと、を有し、前記光反射・散乱パターンは、面状に広がった状態で前記反対面に形成される複数のドット部の集まりからなり、複数の前記ドット部のうち、前記非波長変換部の前記導光板側において前記光源の光出射方向に沿うように配され、前記一次光を吸収して前記一次光が呈する基準色と補色の関係にある色を呈する複数の補色ドット部を有することを特徴とする。前記照明装置は、上記構成を備えることにより、波長変換部材の端部から、光源の光出射方向に沿って直線的に延びた範囲から出射される光が、その他の範囲から出射される光よりも、光源の一次光の色彩で色付く出射光の色ムラを抑制することができる。
本発明に係る照明装置は、その第2の態様として、各々が所定の波長領域に含まれる一次光を出射し、かつ互いに列状に並ぶ複数の光源からなる光源列と、前記一次光によって励起されて前記波長領域とは異なる他の波長領域に含まれる二次光を放出する蛍光体を含有する波長変換部と、前記波長変換部を包囲する形で収容しつつ光透過性を有する長手状の収容部と、前記収容部の長手方向の端部からなり前記光源から出射された前記一次光を透過させる非波長変換部とを有し、前記光源列と対向しつつ前記光源列の長さ方向に沿って配される波長変換部材と、導光板とを備え、前記導光板と前記光源列との間に前記波長変換部材が配され、前記導光板は、前記光源から出射された前記一次光が前記波長変換部材の前記光源側から前記導光板側へ透過してなる前記二次光及び前記一次光を含む透過光が入射される光入射面と、前記透過光を出射させる光出射面と、前記光出射面の反対側に配される反対面とを有し、前記反対面を覆うように配され、光を反射する反射部材と、前記一次光が呈する基準色と補色の関係にある色を呈し、前記反対面のうち、前記非波長変換部から、前記光源の光出射方向に沿って延びた部分と重なるように前記反対面と前記反射部材との間に介在される補色部材とを備える。本発明の照明装置は、上記構成を備えることにより、波長変換部材の端部から、光源の光出射方向に沿って直線的に延びた範囲から出射される光が、その他の範囲から出射される光よりも、光源の一次光の色彩で色付くことが抑制される。
本発明に係る照明装置は、その第3の態様として、光源と、外周端面の少なくとも一部であって前記光源からの光が入射される入光端面と一対の板面のいずれかであって光を出射させる出光板面とを有する導光板と、前記入光端面の長さ方向に沿って延在するとともに前記光源と前記入光端面との間に介在する形で配されて前記光源からの光を波長変換する蛍光体を有する主波長変換部と、前記導光板のうち前記主波長変換部における前記長さ方向の端側部分に対して前記長さ方向について重なる部分と、前記導光板のうち前記端側部分に対して前記長さ方向について外側に配される部分と、の少なくともいずれか一方に配されて前記光源からの光を波長変換する副波長変換部と、を備える。このようにすれば、光源から発せられた光は、光源と入光端面との間に介在する形で配される主波長変換部に有される蛍光体にて波長変換されるなどしてから導光板の入光端面に入射されて導光板内を伝播された後に出光板面から出射される。この主波長変換部は、入光端面の長さ方向に沿って延在しているが、長さ方向の端縁には蛍光体が配置されない領域が生じるものとされる。ここで、当該照明装置の狭額縁化が進行すると、主波長変換部における蛍光体が配置されない領域が光源と重なり合う位置関係となり易く、それに起因して光源からの光が蛍光体により波長変換されずに導光板の入光端面における長さ方向の端側部分に入射することが懸念されていた。これに対し、導光板のうち主波長変換部における長さ方向の端側部分と長さ方向について重なる部分と、導光板のうち端側部分に対して長さ方向について外側に配される部分と、の少なくともいずれか一方には、光源からの光を波長変換する副波長変換部が配されているから、主波長変換部における長さ方向の端縁に蛍光体が配置されない領域が生じ、その領域が光源と長さ方向について重なり合うような位置関係になることに起因して主波長変換部における長さ方向の端側部分を透過した光に、蛍光体により波長変換されないものが含まれていても、その光を上記副波長変換部によって波長変換することができる。これにより、導光板の出光板面のうち入光端面の長さ方向についての端側部分から出射される光の色味と、出光板面のうち入光端面の長さ方向についての中央側部分から出射される光の色味と、に差が生じ難くなるので、狭額縁化が進行しても出光板面から出射される光に色ムラが発生し難いものとなる。
また、本発明に係る表示装置は、前記照明装置と、前記照明装置からの光を利用して画像を表示させる表示パネルとを備える。前記表示装置において、前記表示パネルは、液晶パネルからなるものであってもよい。また、本発明に係るテレビ受信装置は、前記表示装置を備える。
(発明の効果)
本発明によれば、波長変換部材を利用するエッジライト式の照明装置において、波長変換部材の端部から、光源の光出射方向に直線的に延びた範囲から出射される光が、その他の範囲から出射される光よりも、光源の一次光の色彩で色付く出射光の色ムラを抑制する技術を提供できる。
本発明の実施形態1に係るテレビ受信装置の概略構成を示す分解斜視図 図1のA−A線断面図 LED付近を拡大した液晶表示装置の拡大断面図 表面側から見た状態のLED列、蛍光体チューブ及び導光板の配置関係を模式的に表した平面図 蛍光体チューブの平面図 裏面側から見た状態のLED列、蛍光体チューブ及び導光板の配置関係を模式的に表した平面図 実施形態2の照明装置に利用される、表面側から見た状態の複数のLED列、複数の蛍光体チューブ及び導光板との配置関係を模式的に表した平面図 実施形態2の照明装置に利用される、裏面側から見た状態の複数のLED列、複数の蛍光体チューブ及び導光板との配置関係を模式的に表した平面図 実施形態3に係る液晶表示装置の光入射面付近の拡大断面図 ホルダの正面図 変形例1の補色ドット部を示す図 変形例2の補色ドット部を示す図 変形例3の補色ドット部を示す図 他の実施形態に係る光反射・散乱パターンの一部を示す図 他の実施形態に係る補色ドット部の断面図 実施形態4に係るA−A線断面図(実施形態1の図2と同様の断面図) 図16のLED8017付近を拡大した拡大断面図 表面側から見た状態のLED列、蛍光体チューブ及び導光板の配置関係を模式的に表した平面図 裏面側から見た状態のLED列、蛍光体チューブ及び導光板の配置関係を模式的に表した平面図 表面側から見た状態のLED列、蛍光体チューブ、導光板、補色部材及び反射シートの配置関係を模式的に表した平面図 LED列の左端に配されるLED付近にける液晶表示装置の拡大断面図 光源非対向隣接端部付近における液晶表示装置の拡大断面図 実施形態5に係る源非対向隣接端部付近における液晶表示装置の拡大断面図 実施形態6の照明装置で利用されるLED列、蛍光体チューブ及び導光板の配置関係を模式的に表した平面図 実施形態7に係る液晶表示装置の光入射面付近の拡大断面図 ホルダの正面図 実施形態8に係るテレビ受信装置が備える液晶表示装置の概略構成を示す分解斜視図 液晶表示装置が備えるバックライト装置を構成するシャーシ、LED基板及び導光板の平面図 液晶表示装置を短辺方向に沿って切断した断面構成を示す断面図 液晶表示装置を長辺方向に沿って切断した断面構成を示す断面図 LED及びLED基板の断面図 図29の拡大図 図29のviii-viii線断面図 図33の拡大図 副波長変換部の断面図 導光板の非入光側端面付近を拡大した断面図 実施形態9に係るバックライト装置の平断面図 図37の拡大図 本発明の実施形態10に係るバックライト装置の拡大平断面図 本発明の実施形態11に係るバックライト装置の拡大平断面図 図39のxvi-xvi線断面図 本発明の実施形態12に係るバックライト装置の拡大正断面図 本発明の実施形態13に係るバックライト装置の拡大正断面図 本発明の実施形態14に係るバックライト装置の拡大正断面図 本発明の実施形態15に係るバックライト装置の拡大正断面図 本発明の実施形態16に係るバックライト装置の拡大側断面図 ホルダの正面図 ホルダの背面図 本発明の実施形態17に係るバックライト装置の平面図 本発明の実施形態18に係るバックライト装置の平面図 本発明の実施形態19に係るバックライト装置の平面図 本発明の実施形態20に係るバックライト装置の平面図 本発明の実施形態21に係るバックライト装置の拡大平断面図 図53のxxix-xxix線断面図 本発明の実施形態22に係るバックライト装置の拡大平断面図 本発明の実施形態23に係るバックライト装置の拡大平断面図
<実施形態1>
本発明の実施形態1を、図1〜図6を参照しつつ説明する。本実施形態では、照明装置(バックライト装置)12を備えるテレビ受信装置10TV(液晶表示装置10の一例)について例示する。なお、各図面には、説明の便宜上、X軸、Y軸及びZ軸が示されている。先ず、テレビ受信装置10TV及び液晶表示装置10について説明する。図1は、本発明の実施形態1に係るテレビ受信装置10TVの概略構成を示す分解斜視図であり、図2は、図1のA−A線断面図であり、図3は、LED17付近を拡大した液晶表示装置10の拡大断面図である。テレビ受信装置10TVは、図1に示されるように、主として、液晶表示装置(表示装置の一例)10と、その液晶表示装置10を前後(表裏)両側から挟むようにして収容する表裏両キャビネット10Ca,10Cbと、電源10Pと、テレビ信号を受信するチューナー(受信部)10Tと、スタンド10Sとを備えている。
本実施形態の液晶表示装置10は、全体的には、左右方向に長く延びた横長の矩形状をなしている。また、液晶表示装置10は、図2に示されるように、主として、表示パネルとして利用される液晶パネル11と、液晶パネル11に対して光を供給する外部光源としての照明装置(バックライト装置)12と、液晶パネル11及び照明装置12等を保持する枠状のベゼル13等を備えている。液晶パネル11は、主として、一対の透明な基板と、それらの間で挟まれる形で封止される液晶層とを備えたものからなり、照明装置12から出射される光を利用して、パネル面上に視認可能な状態で画像を表示させる。液晶パネル11は、全体的には、平面視で横長の矩形状をなしている。
照明装置12は、液晶パネル11の背面側に配され、液晶パネル11に向けて光を供給する装置である。照明装置12は、白色光を出射するように構成されている。なお、本実施形態の照明装置12は、所謂エッジライト型(又はサイドライト型)である。照明装置12は、図2に示されるように、シャーシ14、光学部材15、フレーム16、LED17、LED基板18、導光板19、反射シート20、蛍光体チューブ(波長変換部材)30等を備えている。
シャーシ14は、全体的には、表側に開口した略箱型をなし、例えば、アルミニウム板や電気亜鉛めっき鋼板(SECC)等の金属板から構成される。シャーシ14は、液晶パネル11等と同様、平面視略矩形状をなした底板14aと、その底板14aの周縁から立ち上がりつつ底板14aを取り囲む側壁板14bとを備えている。シャーシ14の内側には、LED17、蛍光体チューブ30、LED基板18、反射シート20、導光板19、光学部材15等の各種部材が収容される。なお、シャーシ14の外側には、図示されないコントロール基板やLED駆動基板等の基板類が取り付けられている。シャーシ14内において、底板14aの表面を覆うように反射シート20が敷かれている。反射シート(反射部材の一例)20は、光反射性のシート状の部材であり、例えば、白色の発泡ポリエチレンテレフタレート(白色プラスチックシートの一例)等からなる。また、シャーシ14内において、反射シート20に載せられる形で、導光板19が収容されている。
導光板19は、屈折率が空気よりも十分に高く、透明であり、光透過性に優れる合成樹脂材料(例えば、PMMA等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂等)からなる。導光板19は、液晶パネル11等と同様、平面視で略矩形状をなす板状部材からなり、表面19aが液晶パネル11と対向し、裏面(反対面)19bが反射シート20と対向する形で、シャーシ14内に収容されている。導光板19の表面19aは、液晶パネル11側に向けて光を出射する光出射面19aとなっている。光出射面19aと液晶パネル11との間には、光学部材15がフレーム16に支持された状態で配される。また、導光板19の一方の長辺側端面19cは、LED17からの光が、蛍光体チューブ30越しに入射される光入射面19cとなっている。なお、光入射面19cを含む導光板19の端部を、入射端部190と称する。導光板19の他方の長辺側端面19d、導光板19の2つの短辺側端面19e,19fは、光源(LED17)と対向していないため、それらを「光源非対向端面」と称する場合がある。また、光源非対向端面を含む導光板の端部191,192,193を、「光源非対向端部」と称する場合がある。また、光入射面19cに隣接し、LED(光源)17と対向しない導光板19の短辺側端面19e,19fを「光源非対向隣接端面」と称し、その光源非対向隣接端面を含む導光板19の端部192,193を「光源非対向隣接端部」と称する場合がある。また、光入射面19cの反対側にある光源非対向端面(長辺側端面19d)を、「反対側光源非対向端面」と称し、その反対側光源非対向端面を含む導光板19の端部191を、「反対側光源非対向端部」と称する場合がある。
フレーム16は、全体的には、導光板19の外周端部を表側から覆うような枠状(額縁状)をなし、シャーシ14の開口部分に表側から組み付けられる。フレーム16は、例えば、合成樹脂からなり、光反射性を有するように白色塗装されている。フレーム16は、平面視で枠状をなしつつその内周縁側が、シャーシ14内に収容された状態の導光板19の外周端部に表側から宛がわれる枠本体部161と、その枠本体部161からシャーシ14の底板14a側に向って延びつつ、シャーシ14内に収容される立壁部162とを備えている。
枠本体部161は、内周縁側が導光板19の外周端部と重なり、かつ外周縁側がシャーシ14の側壁板14bの上端部と重なるような所定の幅を持った枠状をなしている。枠本体部161の内周縁側の裏面には、ウレタンフォーム等からなる弾性部材21が取り付けられている。本実施形態の弾性部材21は、黒色であり、遮光性を備えている。弾性部材21は、全体的には枠状(環状)をなし、導光板19の外周端部に対して表側から当接される。また、枠本体部161の内周縁側の表面は、外周縁側の表面よりも一段低くなるように設定されており、その低くなった部分に光学部材15の端部が載せられる。なお、枠本体部161の内周縁側の表面には、図示されない突起部が設けられており、その突起部に光学部材15の端部に設けられている孔部が嵌められることで、光学部材15が枠本体部161に支持される。
立壁部162は、枠本体部161の外周縁側の裏面からシャーシ14の底板14aに向かって延びつつ、導光板19の端面19c等と対向するような板状をなしている。また、立壁部162は、全体的には、導光板19の周りを囲むような筒状をなしている。このような立壁部162のうち、導光板19の一方の長辺側端面19cと対向する部分には、LED17を実装したLED基板18が取り付けられている。なお、LED基板18が取り付けられる部分以外の残りの部分は、それぞれ導光板19の端面とシャーシ14の側壁板14bとの間に収まる形でシャーシ14内に収容される。
LED(光源の一例)17は、発光源であるチップ状の青色LED素子(青色発光素子)と、その青色LED素子を封止する透明な封止材と、青色LED素子及び封止材を収容する略箱型のケース部とを備えており、青色光を発光するように構成されている。なお、青色LED素子は、例えば、InGaN等からなる半導体であり、順方向に電圧が印加されることで、青色光の波長領域(約420nm〜約500nm)に含まれる光(つまり、青色光)を出射する。なお、本明細書において、LED17から発せられる光を、一次光と称する場合がある。
図4は、表面側から見た状態のLED列170、蛍光体チューブ30及び導光板19の配置関係を模式的に表した平面図である。LED17は、所謂、頂面発光型であり、長尺状をなしたLED基板18の板面(実装面)18a上に表面実装されている。LED17は、LED基板18上に、等間隔で一列に並ぶように複数個実装されている。なお、複数個のLED17が互いに列状に並んだものを、LED列(光源列の一例)170と称する。
LED17は、LED基板18に実装された状態で、発光面17aが導光板19の一方の長辺側端面(光入射面)19cと蛍光体チューブ30越しに対向するように、フレーム16の立壁部162に取り付けられた状態で、シャーシ14内に収容されている。蛍光体チューブ30は、後述するように、LED17の発光面17aと導光板19の長辺側端面(光入射面)19cとの間に、配設されている。蛍光体チューブ30の詳細は、後述する。LED17は、光入射面19cの手前側に配されている蛍光体チューブ30に向けて光(一次光、青色光)を出射する。なお、本明細書において、LED17の発光面17aが向く方向(LED17の光出射方向、LED17の光軸方向L)を「前方」とし、その反対方向を「後方」と称する場合がある。
光学部材15は、液晶パネル11等と同様、平面視で横長の略矩形状をなしている。光学部材15は、その外周端部が、フレーム16の枠本体部161に表側から載せられる形で、導光板19の光出射面19aと液晶パネル11の背面との間に配される。光学部材15は、所定の光学作用を付与しつつ、導光板19から出射された光を液晶パネル11側へ透過させる機能を備えている。光学部材15は、互いに積層される複数枚のシート状の部材(光学シート)からなる。光学部材15を構成する具体的な部材(光学シート)としては、例えば、拡散シート、レンズシート、反射型偏光シート等が挙げられる。
ここで、蛍光体チューブ(波長変換部材)30について説明する。図5は、蛍光体チューブ30の平面図である。蛍光体チューブ30は、全体的には、長手状をなしており、複数個のLED17が一列に並ぶ方向(本実施形態の場合、導光板19の長辺方向)に沿うように、LED17の発光面17aと導光板19の光入射面19cとの間の隙間に配設されている。蛍光体チューブ30は、LED17からの光(一次光)の一部を、光入射面19c側にそのまま透過させると共に、LED17からの光の一部を吸収してその光を他の波長領域の光(二次光)に変換して放出する機能を備えている。蛍光体チューブ30は、量子ドット蛍光体(蛍光体の一例)を含有する波長変換部31と、波長変換部31を包囲する形で収容しつつ光透過性を有する長手状の収容部32とを備えている。
波長変換部31は、LED17から出射された一次光(本実施形態の場合、青色光)を、一次光の波長領域とは異なる他の波長領域に含まれる二次光(本実施形態の場合、緑色光及び赤色光)に変換して放出する機能を備えている。なお、波長変換部31に入射された一次光のうち、波長変換部31中に含まれる量子ドット蛍光体に吸収されたものが二次光に波長変換され、量子ドット蛍光体に吸収されなかった一次光は、そのまま波長変換部31を透過することになる。波長変換部31は、例えば、量子ドット蛍光体が添加された樹脂の硬化物からなる。量子ドット蛍光体が添加される樹脂としては、例えば、透明な紫外線硬化型樹脂が挙げられる。なお、本実施形態の波長変換部31は、長手状の収容部52に収容された状態で、収容部52の長手方向に沿って延びた形をなしている。
量子ドット蛍光体は、優れた量子効率を有する蛍光体であり、ナノサイズ(例えば、直径2nm〜10nm程度)の半導体結晶中に、電子・正孔や励起子を三次元空間全方位で閉じ込めることで、離散的エネルギー準位を有し、そのドットのサイズを変えることで発光光のピーク波長(発光色)等を自由に選択することができる。本実施形態の場合、波長変換部31中には、量子ドット蛍光体として、緑色光(約500nm〜約570nmの波長領域)を発光する緑色量子ドット蛍光体と、赤色光(約600nm〜約780nmの波長領域)を発光する赤色量子ドット蛍光体とが配合される。緑色量子ドット蛍光体及び赤色量子ドット蛍光体から発せられる緑色光の発光スペクトル及び赤色光の発光スペクトルは、それぞれシャープなピークを有しており、それらの半値幅が狭くなることから、緑色光及び赤色光の各純度は、極めて高くなり、それらの色域も広くなる。
緑色量子ドット蛍光体は、LED17からの光(青色光、一次光)を吸収して励起し、緑色光(約500nm〜約570nmの波長領域)を放出する。つまり、緑色量子ドット蛍光体は、LED17からの光(青色光、一次光)を、波長領域の異なる他の光(緑色光、二次光)に変換する機能を備えている。赤色量子ドット蛍光体は、LED17からの光(青色光、一次光)を吸収して励起し、赤色光(約600nm〜約780nmの波長領域)を放出する。つまり、赤色量子ドット蛍光体は、LED17からの光(青色光、一次光)を、波長領域の異なる他の光(赤色光、二次光)に変換する機能を備えている。量子ドット蛍光体に用いられる材料としては、2価の陽イオンになり得るZn、Cd、Pb等と、2価の陰イオンになり得るO、S、Se、Te等とを組み合わせた材料(例えば、セレン化カドミウム(CdCe)、硫化亜鉛(ZnS)等)、3価の陽イオンとなり得るGa、In等と3価の陰イオンとなり得るP、As、Sb等とを組み合わせた材料(例えば、リン化インジウム(InP)、ヒ化ガリウム(GaAs)等)、更にはカルコパイライト型化合物(CuInSe等)等が挙げられる。本実施形態では、量子ドット蛍光体の材料の一例として、CdSeが用いられる。本実施形態において、量子ドット蛍光体(緑色量子ドット蛍光体、及び赤色量子ドット蛍光体)は、波長変換部31を構成する樹脂中に、略均一となるように分散配合される。なお、波長変換部31中には、散乱剤等の他の成分が含まれてもよい。
収容部32は、全体的には長手状をなしており、波長変換部31を収容した状態で両端が閉塞された光透過性を有する筒体からなる。収容部32としては、例えば、一方の端部が開口しかつ他方の端部が閉塞したガラス製の筒体(例えば、ガラス管)を、内側に波長変換部51を収容させた状態で、前記一方の端部を閉塞したものからなる。収容部32は、波長変換部31を取り囲む透明な筒状の壁からなり、内側に波長変換部31を収容する空間を有する長手状の筒状本体部33と、筒状本体部33の長手方向の両端を閉塞(封止)する封止端部(非波長変換部)34,35とからなる。なお、封止端部(非波長変換部)34,35は、収容部32の長手方向の各端部であり、また蛍光体チューブ30の各端部でもある。
蛍光体チューブ30は、例えば、量子ドット蛍光体を、流動性を有する未硬化の紫外線硬化型樹脂に添加・混合し、得られた混合物を、ガラス管に入れてガラス管の開口端を封止(閉塞)した後、紫外線を照射してガラス管内の樹脂を硬化させることにより製造される。蛍光体チューブ30は、図示されない保持部材を利用しつつ、シャーシ14の底板14aと、フレーム16の枠部161との間で挟み込まれる形で、LED17(LED列170)と光入射面19cとの間の所定位置に固定されている。蛍光体チューブ30は、図4に示されるように、収容部32に収容された波長変換部31が、LED17の光出射方向(LED17の光軸方向L)において、LED17の発光面17a及び導光板19の光入射面19cとそれぞれ重なるように、照明装置12内に設置されている。蛍光体チューブ30の長手方向の両端部34,35は、光透過性を有する部材(例えば、ガラス)のみからなり、波長変換機能を備えていない。そのため、蛍光体チューブ30の両端部34,35は、LED17の光出射方向(LED17の光軸方向L)において、LED列170の両端側に配される各LED17の発光面17aと導光板19の光入射面19cにそれぞれ重ならないように、光入射面19cの外側に配されている。
LED17から出射された一次光の一部は、波長変換部31で二次光に波長変換されつつ後方側(LED17側)から前方側(導光板19側)へ蛍光体チューブ30を透過する。また、LED17から出射された一次光の他の一部は、一次光のまま後方側(LED17側)から前方側(導光板19側)へ蛍光体チューブ30を透過する。このようにLED17から出射された一次光が、部分的に波長変換されつつ蛍光体チューブ30を後方側(LED17側)から前方側(導光板19側)へ透過すると、蛍光体チューブ30からは一次光及び二次光を含む白色の透過光が導光板19の光入射面19c側に出射される。
なお、蛍光体チューブ30の両端部34,35は、上述したように、光入射面19cの外側に配されているものの、LED17から出射された一次光の一部は、ある程度、各端部34,35を後方側(LED17側)から前方側(導光板19側)へ透過してしまう。各LED17より出射される光は、直進性が高いものの、ある程度の角度で広がった配向分布を有している。そのため、LED17から出射された光(一次光)の中には、蛍光体チューブ30の両端部(封止端部、非波長変換部)34,35を透過するものがある。光が、蛍光体チューブ30の各端部(封止端部、非波長変換部)34,35を透過した場合、それらの端部(封止端部、非波長変換部)34,35からは、主として一次光(青色光)からなる光が出射される。その結果、蛍光体チューブ30の各端部34,35からは、一次光が呈する色で着色された光(本実施形態の場合、青みを帯びた光)が光入射面19c側に出射される。
図6は、裏面19b側から見た状態のLED列170、蛍光体チューブ20及び導光板19の配置関係を模式的に表した平面図である。図6に示されるように、導光板19の裏面(反対面)19bには、光反射・散乱パターン220が形成されている。
光反射・散乱パターン220は、導光板19内に入射された光を、反射又は散乱させて、光出射面19a側に向けて立ち上げる機能を備えている。光反射・散乱パターン220は、各々が光反射性及び散乱性を有する複数のドット部22の集まりからなる。複数のドット部22は、導光板19の裏面(反対面)19b上において、所定のパターンをなしつつ面状に広がっている。なお、各々のドット部22は、平面視で円形状をなしている。
本実施形態の複数のドット部22は、導光板19の短辺側の各端部192,193に沿う形で設けられ、かつLED17からの一次光(青色光)を吸収して、一次光(青色光)が呈する基準色(青色)と補色の関係にある色(黄色)を呈する複数の補色ドット部22aと、補色ドット部22aよりも中央側に配されかつ白色を呈する複数の白色ドット部22bとを備えている。複数の補色ドット部22aは、蛍光体チューブ30の両端部(非波長変換部)34,35からLED17の光出射方向(光軸方向L)に沿うように配されている。
本実施形態のドット部22は、ベースとなる樹脂に着色剤等を添加してなる塗料を、膜状に形成したもの(つまり、塗膜)からなる。ドット部22は、シルク印刷、インクジェット印刷等の公知の印刷技術等を利用して、導光板19の裏面19bに適宜、形成される。前記着色剤としては、目的の色に応じた顔料、染料等が利用される。
なお、補色ドット部22aでは、着色剤として、LED17からの一次光(青色光)を吸収して、一次光(青色光)が呈する基準色(青色)と補色の関係にある色(黄色)を呈する(反射する)黄色着色剤(補色着色剤の一例)が利用される。黄色着色剤としては、黄色顔料、黄色染料、黄色蛍光体等が利用される。また、白色ドット部22bでは、着色剤として、白色顔料、白色染料等が利用される。
光反射・散乱パターン220は、導光板19の裏面(反対面)19bの各場所によって、形成される単位面積当たりの密度が異なるように設定されている。例えば、図6に示されるように、光反射・散乱パターン220は、裏面(反対面)19bにおける単位面積当たりの密度が、光入射面19cから反対側光源非対向端面19d側に向って遠ざかるにつれて、徐々に高くなるように設定されている。
図6に示されるように、裏面(反対面)19bのうち、光入射面19cの近くにおけるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積S1当たりの密度は低く設定され、また、反対側光源非対向端面19dの近くにおけるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積S3当たりの密度は高く設定されている。そして、裏面19bのうち、光入射面19cと反対側光源非対向端面19dとの間にある位置におけるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積S2当たりの密度は、単位面積S1当たりの密度よりも高く、かつ単位面積S3当たりの密度よりも低く設定されている。
また、光反射・散乱パターン220は、裏面(反対面)19bにおける単位面積当たりの密度が、光入射面19c側よりも、LED(光源)17と対向しない導光板19の端面(光源非対向端面)19d,19e,19f側の方が高くなるように設定されている。図6に示されるように、裏面19bのうち、光入射面19cに隣接する一方の光源非対向端面(つまり、光源非対向隣接端面)19eの近くにおけるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積S4当たりの密度は、上記単位面積S1当たりの密度と比べて高く設定されている。また、裏面19bのうち、光入射面19cに隣接する他方の光源非対向端面(つまり、光源非対向隣接端面)19fの近くにおけるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積S5当たりの密度は、上記単位面積S1当たりの密度と比べて高く設定されている。
また、上述したように、裏面19bのうち、反対側光源非対向端面19dの近くにおけるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積S3当たりの密度は、上記単位面積S1当たりの密度よりも高く設定されている。なお、裏面19bにおける単位面積当たりの光反射・散乱パターン220の密度(疎密)は、ドット部の大きさや個数等を適宜、設定することにより、調節できる。
LED(光源)17の近く(つまり、光入射面19cの近く)では、LED17から発せられた光が多量に存在している。そのため、光入射面19cの近くでは、形成されるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積当たりの密度を低くしても、導光板19内から光出射面19a側に向って十分な量の光を立ち上げることができる。これに対し、LED(光源)17側からその反対側(反対側光源非対向端面19d側)に遠ざかるにつれて、LED17より導光板19内に供給される光の量が、光入射面19c側や裏面19bの中央側と比べて、少なくなる傾向がある。また、光入射面19cに隣接する各光源非対向隣接端面19e,19fの近くでも、LED17より導光板19内に供給される光の量が、光入射面19c側や裏面19bの中央側と比べて、少なくなる傾向がある。そのため、このような個所では、形成されるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積当たりの密度を高くすることで、導光板19内から光出射面19a側に向って十分な量の光を立ち上げている。
なお、本実施形態の場合、導光板19の裏面19bのうち、光源非対向隣接端面19e,19fの近くよりも、反対側光源非対向端面19dの近くの方が、形成されるドット部22(光反射・散乱パターン220)の単位面積当たりの密度が高くされている。
図6に示されるように、光反射・散乱パターン220のうち、複数の補色ドット部22aは、短辺側の各端部(光源非対向隣接端部)192,193が延びる方向に沿う形で、直線的な帯状に集合するように裏面19b上に形成されている。このような帯状の複数の補色ドット部22aは、上述したように、蛍光体チューブ30の両端部(非波長変換部)34,35からLED17の光出射方向(光軸方向L)に沿うように配されている。なお、補色ドット部22aは、後述するように、蛍光体チューブ30の各端部34,35から出射した青みを帯びた光が供給される範囲に形成される。
一次光(青色光)が、補色ドット部22aに当たると、その光の一部は黄色を呈する補色ドット部22aによって吸収される。また、二次光(緑色光、赤色光)が、補色ドット部22aに当たると、その光は、補色ドット部22aによって反射又は散乱等されることになる。これに対し、一次光(青色光)、又は二次光(緑色光、赤色光)が、白色ドット部22bに当たると、一次光、又は二次光は、白色ドット部22bによって反射又は散乱等されることになる。
以上のような構成の照明装置12において、各LED17に電力が供給されると、各LED17が点灯して、各LED17より出射された一次光(青色光)が、蛍光体チューブ30内に入射される。波長変換部31を含む部分(筒状本体部33及び波長変換部31からなる中央部分)の蛍光体チューブ30には、LED列170のうち、主として、両端のLED17を除いた中央側の複数のLED17より出射された一次光が入射される。蛍光体チューブ30の各端部34,35には、LED列170のうち、主として、LED列170の両端の各LED17から出射された一次光の一部が入射される。
蛍光体チューブ30内に入射した一次光のうち、波長変換部31中の量子ドット蛍光体により吸収されたものは、波長変換されて二次光として蛍光体チューブ30から出射される。また、それ以外の蛍光体チューブ30内に入射した主な一次光は、蛍光体チューブ30で波長変換されずにそのまま一次光として蛍光体チューブ30から出射される。波長変換部31を含む部分(筒状本体部33及び波長変換部31からなる中央部分)の蛍光体チューブ30では、各LED17から出射された一次光が蛍光体チューブ30を透過することで、一次光及び二次光を含む白色の透過光が生成され、その透過光が導光板19の光入射面19cに向けて出射される。これに対し、蛍光体チューブ30の各端部34,35では、LED17から出射された一次光がそのまま各端部34,35を透過することで、一次光を多く含む青みを帯びた光(透過光)がそれぞれ生成される。そして、それらの青みを帯びた光は、主として、光入射面19cの各端側からそれぞれ導光板19内に入射される。導光板19内に入射された光は、導光板19内で反射等を繰り返しながら伝播する。そして、導光板19内を伝播する際に、裏面19bの光反射・散乱パターン220(ドット部22)に当たった光は、光出射面19aに向かって立ち上がり、更に光出射面19aから光学部材15側に出射される。
蛍光体チューブ30の波長変換部31を含む部分(筒状本体部33及び波長変換部31からなる中央部分)より出射された一次光及び二次光を含む白色の光(透過光)は、導光板19内に入射された後、短辺側の各端部192,193に沿った部分を除いた裏面19bの中央側大部分に配されている白色ドット部22bに当たり、白色ドット部22bによって光出射面19a側に立ち上がるように反射又は散乱等される。これに対し、蛍光体チューブ30の各端部34,35より出射された青みを帯びた光(透過光)は、導光板19内に入射された後、裏面19bの短辺側の各端部192,193に沿った部分に配されている補色ドット部22aに適宜、当たる。補色ドット部22aに当たった一次光(青色光)の一部は補色ドット部22aによって吸収され、そして補色ドット部22aに当たったその他の光は、補色ドット部22aにより光出射面19a側に立ち上がるように反射又は散乱等される。
このように、導光板19のうち、蛍光体チューブ30の各端部34,35を透過して青みを帯びた光が供給される範囲(蛍光体チューブ30の各端部34,35から、LED17の光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた範囲)R1,R2については、それらの範囲R1,R2に対応する部分の裏面19bに、補色ドット部22aを配設することで、青みを帯びた光に含まれる一次光(青色光)を、補色ドット部22aにより吸収して間引くことができる。そのため、導光板19の光出射面19aのうち、青みを帯びた光が供給される前記範囲R1,R2に対応する部分からは、青みが低減された光が出射されることになる。したがって、光出射面19a全体からは、色ムラが抑制された白色の面状の光が出射されることになる。
なお、光出射面19aより出射した光は、光学部材(光学シート)15や、導光板19の裏面19b側に配されている反射シート20等に当たる等して、複数回の再帰反射を繰り返した後、最終的に液晶パネル11の背面に向かうように、光学部材15から面状に広がった光(面光)として出射する。
図4には、導光板19において、光入射面19cに隣接する2つの短辺側端面(光源非対向隣接端面)19e,19f付近に、蛍光体チューブ30の各端部34,35から、LED17の光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた範囲R1,R2が示されている。これらの範囲R1,R2の導光板19内に、蛍光体チューブ30の各端部34,35から出射した青みを帯びた光(青色光の存在比率が中央側よりも高くなっている光)が供給される。なお、図4において、光出射面19aの周端部に沿うように示される矩形状の範囲(一点鎖線)130は、フレーム16の内周縁(枠本体部161の内周縁、ベゼル13の内周縁)の位置を表す。導光板19の光出射面19aより出射される光のうち、実際に液晶パネル11に供給される光(つまり、照明装置12より出射される光)は、フレーム16の内周縁の内側を通過する光である。そのため、仮に、光反射・散乱パターン220をすべて白色ドット部22bで構成した場合、実際に液晶パネル11の表示面に青みを帯びた部分が現れるのは、範囲130と範囲R1とで囲まれた範囲R11に対応する部分と、範囲130と範囲R2とで囲まれた範囲R22に対応する部である。
本実施形態では、青みを帯びた光が導光板19内に供給される各範囲R1,R2と少なくとも平面視で重なるように、導光板19の裏面19bにおいて、光反射・散乱パターン220の補色ドット部22aが配置される。導光板19を平面視した際、各範囲R1,R2内に、黄色を呈する補色ドット部22aが収まるように配されている。つまり、導光板19を平面視した際、上述した各範囲R11,R22よりも、広い各範囲R1,R2と重なるように、補色ドット部22aが形成されている。
以上のように、本実施形態の照明装置12では、蛍光体チューブ30の各端部34,35から、LED17の光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた範囲R1,R2(R11,R22)から出射される光が、その他の範囲から出射される光よりも、LED17の一次光の色彩(青色)で色付くことが抑制され、ひいては色ムラが抑制された白色の面光が出射される。
<実施形態2>
次いで、本発明の実施形態2を、図7及び図8等を参照しつつ説明する。本実施形態では、実施形態1の光反射・散乱パターン220を、光反射・散乱パターン220Aに代えた照明装置について説明する。なお、本実施形態の照明装置の基本的な構成は、上記実施形態1と同様である。そのため、実施形態1と同じ構成については、実施形態1と同じ符号を付し、その詳細説明は省略する。図7は、実施形態2の照明装置に利用される、表面側から見た状態の複数のLED列170A1,170A2、複数の蛍光体チューブ30A1,30A2及び導光板19Aとの配置関係を模式的に表した平面図であり、図8は、実施形態2の照明装置に利用される、裏面側から見た状態の複数のLED列170A1,170A2、複数の蛍光体チューブ30A1,30A2及び導光板19Aとの配置関係を模式的に表した平面図である。
本実施形態の照明装置では、2つ(複数)のLED基板18A1,18A2が一列に並べられた状態で利用される。なお、各LED基板18A1,18A2上には、複数のLED17が一列に並んだ状態でそれぞれ実装されており、各LED基板18A1,18A2上にそれぞれLED列170A1,170A2が形成されている。なお、各LED基板18A1,18A2上に実装されている複数のLED17は、全体的には、等間隔で一列に並べられた状態となっている。また、本実施形態の照明装置では、各LED基板18A1,18A2に割り当てられる形で、2つ(複数)の蛍光体チューブ30A1,30A2が一列に並べられた状態で利用される。なお、本実施形態の導光板19Aは、裏面(反対面)19bに形成される光反射・散乱パターン220Aが、上記実施形態1の導光板19と異なっているものの、それ以外の構成は同じである。
LED列170A1を備えたLED基板18A1、及び蛍光体チューブA1は、導光板19を表側から見た際、図7に示されるように、導光板19Aの左側(短辺側端面19e側)に配されている。これに対し、LED列170A2を備えたLED基板18A2、及び蛍光体チューブA2は、導光板19Aの右側(短辺側端面19f側)に配されている。本実施形態の場合、LED列170A1を備えたLED基板18A1と、LED列170A2を備えたLED基板18A2とは、互いに同じ大きさに設定されている。また、蛍光体チューブ30A1,30A2同士も、互いに同じ大きさに設定されている。
蛍光体チューブ30A1は、LED基板18A1上に実装されている各LED17と導光板19Aの光入射面19cとの間に配され、また、蛍光体チューブ30A2は、LED基板18A2上に実装されている各LED17と光入射面19cとの間に配されている。
なお、左側に配される蛍光体チューブ30A1は、一方の端部34が、LED17の光出射方向で重ならないように光入射面19cの左外側に配され、かつ他方の端部35が、光入射面19cとLED17の光出射方向で重なるように配されている。また、右側に配される蛍光体チューブ30A2は、一方の端部35が、LED17の光出射方向で重ならないように光入射面19cの右外側に配され、かつ他方の端部34が、光入射面19cとLED17の光出射方向で重なるように配されている。
導光板19Aの裏面19bに形成される光反射・散乱パターン220Aは、図8に示されるように、実施形態1と同様、黄色を呈する複数の補色ドット部22aと、白色を呈する白色ドット部22bとを有する複数のドット部22を備えている。ただし、本実施形態の場合、補色ドット部22aは、導光板19Aの短辺側の各端部192,193に設けられるもの以外に、導光板19Aを短辺方向に横切るように、裏面19bの中央に設けられている。なお、裏面19bに形成されるドット部22自体の配置パターン(単位面積当たりの密度)は、実施形態1と同様である。
本実施形態の場合、波長変換機能を備えていない蛍光体チューブ30A1,30A2の各端部34,35を透過した光(青みを帯びた光)が、導光板19Aの短辺側の端部192,193に沿った部分のみならず、導光板19Aの中央部分を短辺方向に横切る部分にも供給される。そのため、本実施形態では、図8に示されるように、導光板19Aの裏面19b中央にも、複数の補色ドット部22aが配置されている。このように本実施形態では、蛍光体チューブ30A1,30A2同士が隣り合う部分からLED17の光出射方向に沿いつつ、裏面(反対面)19bを横切るように、複数の補色ドット部22aが配置されている。
図7には、導光板19Aにおいて、光入射面19cに隣接する2つの短辺側端面(光源非対向隣接端面)19e,19f付近に、一方の蛍光体チューブ30A1の外側の端部34と、他方の蛍光体チューブ30A2の外側の端部35とから、LED17の光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた範囲R1,R2が示されている。そして、更に、導光板19Aの中央部分に、一方の蛍光体チューブ30A1の内側の端部35及び他方の蛍光体チューブ30A2の内側の端部34とから、LED17の光出射方向に沿って直線状に延びた範囲R3が示されている。
本実施形態の場合、これらの範囲R1,R2,R3の導光板19A内に、蛍光体チューブ30A1,30A2の各端部34,35から出射した青みを帯びた光(青色光の存在比率が中央側よりも高くなっている光)が供給される。
導光板19Aの光出射面19aより出射される光のうち、実際に液晶パネル11に供給される光は、フレーム16の内周縁の内側を通過する光である。そのため、仮に、光反射・散乱パターン220をすべて白色ドット部22bで構成した場合、実際に液晶パネル11の表示面に青みを帯びた部分が現れるのは、範囲130と範囲R1とで囲まれた範囲R11に対応する部分、範囲130と範囲R2とで囲まれた範囲R22に対応する部、及び範囲130と範囲R3とで囲まれた範囲R33に対応する部分である。
本実施形態では、青みを帯びた光が導光板19A内に供給される各範囲R1,R2,R3と少なくとも平面視で重なるように、導光板19Aの裏面19bにおいて、光反射・散乱パターン220の補色ドット部22aが配置される。
以上のように、本実施形態の照明装置では、各蛍光体チューブ30A1,30A2の各端部34,35から、LED17の光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた範囲R1,R2,R3(R11,R22,R33)から出射される光が、その他の範囲から出射される光よりも、LED17の一次光の色彩(青色)で色付くことが抑制され、ひいては色ムラが抑制された白色の面光が出射される。
<実施形態3>
次いで、本発明の実施形態3を、図9及び図10等を参照しつつ説明する。図9は、実施形態3に係る液晶表示装置10Bの光入射面19c付近の拡大断面図であり、図10は、ホルダの正面図である。本実施形態の液晶表示装置10Bで利用される照明装置12Bは、長手状のホルダ60によって保持された蛍光体チューブ30Bを備えている。なお、蛍光体チューブ30B自体の構成は、上記実施形態1のものと同様である。
本実施形態の蛍光体チューブ(波長変換部材)30Bは、図9に示されるように、LED17と導光板19の光入射面19cとの間の隙間に、ホルダ60によって保持された状態で配置されている。ホルダ60は、全体的には、長手状をなした部材であり、光反射性に優れた白色を呈する合成樹脂の成形品からなる。ホルダ60は、蛍光体チューブ30Bのうち、波長変換部を内包する部分を、略全長に亘って上下方向(表裏方向)から挟み込むような断面略C字状の形をなしている。ホルダ60は、蛍光体チューブ30Bを上下方向から挟み込む一対の表側保持壁部61及び裏側保持壁部62と、上下方向(表裏方向)で表側保持壁部61と裏側保持壁部62とを繋ぐと共に、蛍光体チューブ30BよりもLED17側(LED基板18側)に配される連結壁部63とを備えている。なお、ホルダ60は、蛍光体チューブ30Bを上下方向から挟持した状態で、導光板19の光入射面19c側に開放した形をなしている。
本実施形態の場合、表側保持壁部61が枠本体部161と当接し、かつ裏側保持壁部62が底板14a上に載せられた状態で、フレーム16とシャーシ14の底板14aとの間で挟まれている。連結壁部63は、シャーシ14内で上下方向に沿って起立しつつ、複数個のLED17が一列に並ぶ方向に沿って延びた形をなしている。また、連結壁部63には、各LED17を光入射面19c側に露出させるための複数の開口部64が形成されている。なお、連結壁部63は、シャーシ14内において、各開口部64から各LED17を露出させた状態で、LED基板18の実装面18a上に宛がわれた状態となっている。蛍光体チューブ30Bは、このようなホルダ60によって保持された状態で、シャーシ14の底板14aに対して図示されない固定手段により固定されている。なお、本実施形態の場合、図9に示されるように、LED17の発光面17aは、蛍光体チューブ30Bの収容部32の壁面に対して密着されている。
本実施形態のように、ホルダ60を利用して蛍光体チューブ30Bを、シャーシ14内の所定個所に配設してもよい。このようなホルダ60を利用すれば、蛍光体チューブ30Bを、適宜、所定個所に配置し易い。なお、上記実施形態において、補色ドット部は、一次光が呈する基準色(青色光)と補色の関係にある色(黄色)が、全面的に呈するように設定されていたが、本発明はこれに限られず、ドット部の一部が前記基準色(青色光)と補色の関係にある色(黄色)を呈し、残りの部分が白色を呈するようにしてもよい。例えば、図11に示される変形例1の補色ドット部22Baのように、中心側に白色を呈する部分を有しつつ、その周りを取り囲む円環状の部分が前記基準色(青色光)と補色の関係にある色(黄色)を呈するように設定してもよい。また、図12に示される変形例2の補色ドット部22Caのように、2つの半円部分のうち、一方の半円部分を白色とし、他方の半円部分を前記基準色(青色光)と補色の関係にある色(黄色)としてもよい。また、図13に示される変形例3の補色ドット部22Daのように、四等分された部分のうち、一つの部分(1/4の部分)を白色とし、残りの部分(3/4)を前記基準色(青色光)と補色の関係にある色(黄色)としてもよい。このように、補色ドット部について、部分的に前記基準色(青色光)と補色の関係にある色(黄色)を呈するようにし、単位面積当たりの補色ドット部の密度を調節してもよい。
また、上記実施形態において、光反射・散乱パターンを構成する複数のドット部のうち、白色ドット部は、すべて補色ドット部よりも導光板の中央側に配される構成となっていたが、本発明の目的を損なわない限り、隣り合った補色ドット部の間に白色ドット部が配されてもよい。図14は、他の実施形態に係る光反射・散乱パターンの一部を示す図である。図14に示されるように、隣り合った補色ドット部22Eaの間に、白色ドット部Ebが配されている。このように、ドット部22Eを配置することによって、単位面積当たりの補色ドット部22Eaの密度を調節してもよい。
また、上記実施形態において、光反射・散乱パターンを構成するドット部は、所定の着色剤を含む塗膜から形成されていたが、本発明の目的を損なわない限り、他の構成のものをドット部として利用してもよい。例えば、図15に示されるドット部22Fは、導光板19Fの裏面(反対面)19bに、所謂シボ加工により形成されるドット状の凹部23からなる。そして、この場合の補色ドット部22Faは、凹部23の内面に、一次光を吸収して一次光が呈する基準色と補色の関係にある色(黄色)を呈する塗料(塗膜)24を付与したものからなる。なお、この場合の白色ドット部は、凹部23のみから構成される。このように、ドット部22Fが凹部23から形成されるものであってもよい。
<実施形態4>
次いで、本発明の実施形態4を、図16〜図22を参照しつつ説明する。本実施形態の液晶表示装置8010は、実施形態1の液晶表示装置10と同様の構成の液晶パネル8011を備え、照明装置8012については導光板8019を除き概ね実施形態1と同様の構成を備えている。つまり、シャーシ8014、光学部材8015、フレーム8016、LED8017、LED基板8018、反射シート8020、蛍光体チューブ8030については特に説明のない限り実施形態1と同様の構成を備えている。
導光板8019は、屈折率が空気よりも十分に高く、透明であり、光透過性に優れる合成樹脂材料(例えば、PMMA等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂等)からなる。導光板8019は、液晶パネル8011等と同様、平面視で略矩形状をなす板状部材からなり、表面8019aが液晶パネル8011と対向し、裏面(反対面)8019bが反射シート8020と対向する形で、シャーシ8014内に収容されている。なお、後述するように、導光板8019の短辺側の端部と反射シート8020との間には、補色部材8023が介在されている。導光板8019の表面8019aは、液晶パネル8011側に向けて光を出射する光出射面8019aとなっている。光出射面8019aと液晶パネル8011との間には、光学部材8015がフレーム8016に支持された状態で配される。また、導光板8019の一方の長辺側端面8019cは、LED8017からの光が入射される光入射面8019cとなっている。なお、光入射面8019cを含む導光板8019の端部を、入射端部80190と称する。
導光板8019の他方の長辺側端面8019d、導光板8019の2つの短辺側端面8019e,8019fは、光源(LED8017)と対向していないため、それらを「光源非対向面」と称する場合がある。特に、光入射面8019cの反対側にある光源非対向面(長辺側端面8019d)を、「反対側光源非対向面」と称する場合がある。なお、本明細書において、光源非対向面を含む導光板の端部80191,80192,80193を、「光源非対向端部」と称し、特に、反対側光源非対向面を含む導光板8019の端部80191を、「反対側光源非対向端部」と称する場合がある。また、光入射面8019cに隣接する光源非対向面としての隣接端面(短辺側端面)8019e,8019fを含む導光板の端部80192,80193を、「光源非対向隣接端部」と称する場合がある。
フレーム8016は、全体的には、導光板8019の外周端部を表側から覆うような枠状(額縁状)をなし、シャーシ8014の開口部分に表側から組み付けられる。フレーム8016は、例えば、合成樹脂からなり、光反射性を有するように白色塗装されている。フレーム8016は、平面視で枠状をなしつつその内周縁側が、シャーシ8014内に収容された状態の導光板8019の外周端部に表側から宛がわれる枠本体部80161と、その枠本体部80161からシャーシ8014の底板8014a側に向って延びつつ、シャーシ8014内に収容される立壁部80162とを備えている。枠本体部80161は、内周縁側が導光板8019の外周端部と重なり、かつ外周縁側がシャーシ8014の側壁板8014bの上端部と重なるような所定の幅を持った枠状をなしている。枠本体部80161の内周縁側の裏面には、ウレタンフォーム等からなる弾性部材8021が取り付けられている。本実施形態の弾性部材8021は、黒色であり、遮光性を備えている。弾性部材8021は、全体的には枠状(環状)をなし、導光板8019の外周端部に対して表側から当接される。また、枠本体部80161の内周縁側の表面は、外周縁側の表面よりも一段低くなるように設定されており、その低くなった部分に光学部材8015の端部が載せられる。立壁部80162は、枠本体部80161の外周縁側の裏面からシャーシ8014の底板8014aに向かって延びつつ、導光板8019の端面8019c等と対向するような板状をなしている。また、立壁部80162は、全体的には、導光板8019の周りを囲むような筒状をなしている。このような立壁部80162のうち、導光板8019の一方の長辺側端面8019cと対向する部分には、LED8017を実装したLED基板8018が取り付けられている。なお、LED基板8018が取り付けられる部分以外の残りの部分は、それぞれ導光板8019の端面とシャーシ8014の側壁板8014bとの間に収まる形でシャーシ8014内に収容される。
図18は、表面側から見た状態のLED列80170、蛍光体チューブ8030及び導光板8019の配置関係を模式的に表した平面図である。LED8017は、所謂、頂面発光型であり、長尺状をなしたLED基板8018の板面(実装面)8018a上に表面実装されている。LED8017は、LED基板8018上に、等間隔で一列に並ぶように複数個実装されている。なお、複数個のLED8017が互いに列状に並んだものを、LED列(光源列の一例)80170と称する。
LED8017は、LED基板8018に実装された状態で、発光面8017aが導光板8019の一方の長辺側端面8019cと蛍光体チューブ8030越しに対向するように、フレーム8016の立壁部80162に取り付けられた状態で、シャーシ8014内に収容されている。蛍光体チューブ8030は、後述するように、LED8017の発光面8017aと導光板8019の光入射面8019cとの間に配設されている。蛍光体チューブ8030の詳細は、後述する。LED8017は、導光板8019の光入射面8019cに向けて、光(青色光)を出射する。なお、本明細書において、LED8017の発光面8017aが向く方向(LED8017の光出射方向、LED8017の光軸方向L)を「前方」とし、その反対方向を「後方」と称する。
光学部材8015は、液晶パネル8011等と同様、平面視で横長の略矩形状をなしている。光学部材8015は、その外周端部が、フレーム8016の枠本体部80161に表側から載せられる形で、導光板8019の光出射面8019aと液晶パネル8011の背面との間に配される。光学部材8015は、所定の光学作用を付与しつつ、導光板8019から出射された光を液晶パネル8011側へ透過させる機能を備えている。光学部材8015は、互いに積層される複数枚のシート状の部材(光学シート)からなる。光学部材8015を構成する具体的な部材(光学シート)としては、例えば、拡散シート、レンズシート、反射型偏光シート等が挙げられる。
ここで、蛍光体チューブ(波長変換部材)8030について説明する。蛍光体チューブ8030は、実施形態1と同様、長手状をなしており、複数個のLED8017が一列に並ぶ方向(本実施形態の場合、導光板8019の長辺方向)に沿うように、LED8017の発光面8017aと導光板8019の光入射面8019cとの間の隙間に配設されている。蛍光体チューブ8030は、実施形態1と同様に、量子ドット蛍光体(蛍光体の一例)を含有する波長変換部8031と、波長変換部8031を包囲する形で収容しつつ光透過性を有する長手状の収容部8032とを備えている。
蛍光体チューブ8030は、図18に示されるように、収容部8032に収容された波長変換部8031が、LED8017の光出射方向(LED8017の光軸方向L)において、LED8017の発光面8017a及び導光板8019の光入射面8019cとそれぞれ重なるように、照明装置8012内に設置されている。LED列80170のうち、両端を除いた中央側の各LED8017は、発光面8017aが収容部8032に収容された波長変換部8031と対向するように、照明装置8012内に設置されている。そして、中央側の前記LED8017は、LED8017の光出射方向(LED8017の光軸方向L)において、波長変換部8031越しに、光入射面8019cと重なるように設定されている。
蛍光体チューブ8030の長手方向の両端部8034,8035は、光透過性を有する部材(例えば、ガラス)のみからなり、波長変換機能を備えていない。このような蛍光体チューブ8030の両端部8034,8035は、光入射面8019cの外側にはみ出さないように、LED8017の光出射方向(LED8017の光軸方向L)において、光入射面8019cと重なるように配設されている。そして、LED列80170の両端に配される各LED8017は、発光面8017aの一部がそれぞれ各端部(非波長変換部)8034,8035と共に波長変換部8031と対向するように配され、かつ発光面8017aの残りの部分が、導光板8019の光入射面8019cと直接対向するように、照明装置8012内に設置されている。具体的には、LED列80170の左端に配されるLED8017では、発光面8017aの左側が部分的に光入射面8019cと直接対向し、残りの右側の部分が蛍光体チューブ8030の左側の端部8034と共に波長変換部8031の左端部分と対向している。また、LED列80170の右端に配されるLED8017では、発光面8017aの右側が部分的に光入射面8019cと直接対向し、残りの左側の部分が蛍光体チューブ8030の右側の端部8035と共に波長変換部8031の右端部分と対向している。
LED列80170の中央側に配されている各LED8017は、主として、蛍光体チューブ8030の中央側部分(波長変換部8031を含む部分)に向けて一次光(青色光)を出射する。そして、波長変換部8031は、各LED8017から出射された一次光(青色光)の一部を、二次光(緑色光及び赤色光)に波長変換する。LED8017から出射された一次光の一部は、波長変換部8031で二次光に波長変換されつつ後方側(LED8017側)から前方側(導光板8019側)へ蛍光体チューブ8030を透過する。また、LED8017から出射された一次光の他の一部は、一次光のまま後方側(LED8017側)から前方側(導光板8019側)へ蛍光体チューブ8030を透過する。このようにLED8017から出射された一次光が、部分的に波長変換されつつ蛍光体チューブ8030を後方側(LED8017側)から前方側(導光板8019側)へ透過すると、蛍光体チューブ8030からは一次光及び二次光を含む白色の透過光が導光板8019の光入射面8019c側に出射される。
また、LED列80170の両端に配されている各LED8017は、主として、蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035側に配される波長変換部8031の各端部に向けて一次光を出射する。波長変換部8031に入射された青色光(一次光)の一部は、波長変換部8031中の量子ドット蛍光体を励起して二次光に波長変換される。なお、両端の各LED8017から出射された青色光の一部は、波長変換機能を備えていない蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035をそのまま透過して、光入射面8019c側に出射される。つまり、蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035からは、一次光が呈する色で着色された光(本実施形態の場合、青みを帯びた光)が光入射面8019c側に出射される。
図19は、裏面側から見た状態のLED列80170、蛍光体チューブ8030及び導光板8019の配置関係を模式的に表した平面図である。図19に示されるように、導光板8019の裏面8019bには、各々が光反射性及び散乱性を有する複数のドット部8022aの集まりからなる光反射・散乱パターン8022が形成されている。各ドット部8022aは、略円形状の白色の塗膜からなり、導光板8019の裏面8019bに対して、印刷技術等の公知の方法により形成されている。光反射・散乱パターン8022において、LED8017の近く(つまり、光入射面8019cの近く)では、ドット部8022aの大きさが小さく、かつドット部8022aが形成される密度(単位面積あたりの密度)が低くなり、LED8017から遠ざかるにつれて、ドット部8022aの大きさが大きく、かつドット部8022aが形成される密度(単位面積あたりの密度)が高くなるように設定されている。導光板8019の光入射面8019cより入射された光が、ドット部8022aに当たると、ドット部8022aより反射又は散乱されて、光出射面8019aから出射される。
次いで、図20〜図22を参照しつつ、補色部材8023について説明する。図20は、表面側から見た状態のLED列80170、蛍光体チューブ8030、導光板8019、補色部材8023及び反射シート8020の配置関係を模式的に表した平面図であり、図21は、LED列80170の左端に配されるLED付近にける液晶表示装置8010の拡大断面図であり、図22は、光源非対向隣接端部80192付近における液晶表示装置8010の拡大断面図である。なお、図21には、図20のB−B線に対応する部分の断面図が示され、図22には、図20のC−C線に対応する部分の断面図が示されている。
補色部材8023は、シート状をなし、LED8017から出射された光(一次光、青色光)が呈する青色(基準色)と補色の関係にある色(本実施形態の場合、黄色)を呈する部材からなる。特に、本実施形態の補色部材(第1の補色部材の一例)8023は、光透過性を有すると共に、LED8017から出射された光(一次光、青色光)の一部を吸収してその光を他の波長領域の光(二次光)に変換して放出する機能を備えている。そのため、補色部材8023は、LED8017から出射された光(一次光、青色光)により励起されて前記他の波長領域の光(二次光)を放出する蛍光体を含有している。
本実施形態の補色部材8023は、例えば、蛍光体を含有する波長変換層と、その波長変換層を挟む一対の支持層と、各支持層の外側に積層され、波長変換層及び一対の支持層を挟む一対のバリア層とを備えている。補色部材8023の波長変換層は、バインダ樹脂としてのアクリル系樹脂と、そのアクリル系樹脂中に分散した状態で配合される量子ドット蛍光体とを含有するものからなる。また、補色部材8023の支持層は、PET等のポリエステル系樹脂からなるシート状(フィルム状)の部材からなる。
補色部材8023の波長変換層中に配合される量子ドット蛍光体としては、例えば、蛍光体チューブ8030に利用されるものと同様、緑色光(約500nm〜約570nmの波長領域)を発光する緑色量子ドット蛍光体と、赤色光(約600nm〜約780nmの波長領域)を発光する赤色量子ドット蛍光体とが挙げられる。量子ドット蛍光体に用いられる材料としては、蛍光体チューブ8030の波長変換部8031と同様のもの(例えば、CdSe)が利用される。なお、補色部材8023の波長変換層中においても、散乱剤等の他の成分が含まれてもよい。バリア層は、例えば、アルミナな酸化ケイ素等の金属酸化物膜からなり、波長変換層中の量子ドット蛍光体が湿気(水分)や酸素等と接触しないように保護する機能を備えている。
補色部材8023は、図20〜図22に示されるように、導光板8019の裏面(反対面)8019bのうち、導光板8019の両端部(光源非対向隣接端部)80192,80193と重なるように、それぞれ裏面(反対面)8019bと反射シート8020との間に介在される。補色部材8023は、平面視矩形状であり、光入射面8019cの左右両側に配される端部(光源非対向隣接端部)80192,80193を裏面(反対面)8019b側から覆うように1つずつ設けられている。なお、補色部材8023の一部は、各端部(光源非対向隣接端部)80192,80193よりも外側にはみ出した状態となっている。そのため、導光板8019の各端部(光源非対向隣接端部)80192,80193の裏面は、補色部材8023によって隅々まで覆われている。
図18には、導光板8019において、光入射面8019cに隣接する2つの短辺側端面(光源非対向隣接端面)8019e,8019f付近に、蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035から、LED8017の光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた範囲R1,R2が示されている。これらの範囲R1,R2の導光板8019内に、蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035から出射した青みを帯びた光(青色光の存在比率が中央側よりも高くなっている光)が供給される。補色部材8023は、それらの範囲R1,R2に対応する部分の裏面8019bを少なくとも覆う形で配設されている。
以上のような構成の照明装置8012において、各LED8017に電力が供給されると、各LED8017が点灯して、各LED8017より出射された一次光(青色光)が、蛍光体チューブ8030内に入射される。波長変換部8031を含む部分(筒状本体部8033及び波長変換部8031からなる中央部分)の蛍光体チューブ8030には、LED列80170のうち、主として中央側の複数のLED8017より出射された一次光が入射される。なお、蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035には、LED列80170のうち、主として、LED列80170の両端の各LED8017から出射された一次光の一部が入射される。
蛍光体チューブ8030内に入射した一次光のうち、波長変換部8031中の量子ドット蛍光体により吸収されたものは、波長変換されて二次光として蛍光体チューブ8030から出射される。また、それ以外の蛍光体チューブ8030内に入射した主な一次光は、蛍光体チューブ8030で波長変換されずにそのまま一次光として蛍光体チューブ8030から出射される。
波長変換部8031を含む部分(筒状本体部8033及び波長変換部8031からなる中央部分)の蛍光体チューブ8030では、各LED8017から出射された一次光が蛍光体チューブ8030を透過することで、一次光及び二次光を含む白色の透過光が生成され、その透過光が光入射面8019cより導光板8019内に入射される。これに対し、蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035では、LED8017から出射された一次光がそのまま各端部8034,8035を透過することで、一次光を多く含む青みを帯びた光(透過光)がそれぞれ生成される。そして、それらの青みを帯びた光は、主として、光入射面8019cの各端側からそれぞれ導光板8019の各端部80192,80193内に入射される。このように導光板8019内に入射された光は、導光板8019内で反射等を繰り返しながら伝播する。そして、導光板8019内を伝播する際に、裏面8019bの光反射・散乱パターン8022(ドット部8022a)に当たった光は、光出射面8019aに向かって立ち上がり、更に光出射面8019aから光学部材8015側に出射される。
なお、蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035より出射された青みを帯びた光(透過光)は、導光板8019内に入射されると、入射された光の一部が、裏面(反対面)8019bを通過して補色部材8023に供給される。すると、その光に含まれる一次光(青色光)が、補色部材8023に含まれる蛍光体により波長変換され、二次光(緑色光及び赤色光からなる黄色光)として出射される。つまり、導光板8019の各端部80192,80193内では、一次光の存在比率が低められると共に、二次光の存在比率が高められるため、光全体としては、白色化される。
なお、補色部材8023に対して、二次光が供給された場合、その光は、補色部材8023を透過して反射シート8020で反射等されて、再び導光板8019内へ戻される。
また、各端部8034,8035より導光板8019内に供給された光や、反射シート8020等により再び導光板8019内に戻された光が、裏面8019bに設けられている白色のドット部8022aに当たると、それらの光はドット部8022aによって光出射面8019a側に立ち上がるように反射又は散乱等される。そのため、導光板8019の光出射面8019aのうち、青みを帯びた光が供給される前記範囲R1,R2に対応する部分からは、青みが低減され、白色化された光が出射されることになる。したがって、光出射面8019a全体からは、色ムラが抑制された白色の面状の光が出射されることになる。
光出射面8019aより出射した光は、光学部材(光学シート)8015や、導光板8019の裏面8019b側に配されている反射シート8020等に当たる等して、複数回の再帰反射を繰り返した後、最終的に液晶パネル8011の背面に向かうように、光学部材8015から面状に広がった光(面光)として出射する。
なお、図18において、光出射面8019aの周端部に沿うように示される矩形状の範囲(一点鎖線)80130は、フレーム8016の内周縁(枠本体部80161の内周縁、ベゼル8013の内周縁)の位置を表す。導光板8019の光出射面8019aより出射される光のうち、実際に液晶パネル8011に供給される光(つまり、照明装置8012より出射される光)は、フレーム8016の内周縁の内側を通過する光である。そのため、仮に、補色部材8023を照明装置8012から取り除いた場合、実際に液晶パネル8011の表示面に青みを帯びた部分が現れるのは、範囲80130と範囲R1とで囲まれた範囲R11に対応する部分と、範囲80130と範囲R2とで囲まれた範囲R22に対応する部である。
導光板8019を平面視した際、補色部材8023aは、上記各範囲R11,R22よりも、広い各範囲R1,R2と重なるように配されている。
以上のように、本実施形態の照明装置8012では、補色部材8023が上記各範囲R1,R2と重なるように導光板8019の裏面8019bと反射シート8020との間に配されることで、光出射面8019aの各範囲R11,R22(R1,R2)における、青色と補色の関係にある黄色を呈する光(補色光)の存在比率を高くし、青色を呈する光(青色光)の存在比率を低くすることができる。その結果、照明装置8012からは、中央側と同様、両端側も白味を帯びた光が出射される。つまり、照明装置8012では、面状に広がった出射光(面光)において、端側(光源非対向隣接端部80192,80193側)が中央側よりもLED8017の一次光の色彩(青色)で色付くことが抑制されている。
また、本実施形態の照明装置8012では、蛍光体チューブ(波長変換部材)8030の少なくとも一方の端部(非波長変換部)8034,8035が、光入射面8019cに隣接する導光板8019の側端面8019e,8019f側に配され、補色部材8023が、側端面8019e,8019fを含む導光板8019の側端部80192,80193に沿うように裏面(反対面)8019bと反射シート(反射部材)8021との間に介在されている。
また、本実施形態の照明装置8012では、蛍光体チューブ(波長変換部材)8030の端部8034,8035が、LED列80170の端部よりも内側寄りに配されている。
特に、本実施形態の照明装置8012では、蛍光体チューブ(波長変換部材)8030は、LED列80170よりも長手方向の長さが短く設定されており、蛍光体チューブ(波長変換部材)8030の両端部(非波長変換部)8034,8035が、LED列80170の両端部よりもそれぞれ内側よりに配されている。このような構成を備えることにより、照明装置8012内での蛍光体チューブ(波長変換部材)8030の取付位置が、長手方向に多少位置ずれした場合であっても、波長変換部8031を含む部分の蛍光体チューブ(波長変換部材)8030が、光入射面8019cよりも外側にはみ出すことが抑制される。なお、波長変換部8031の一部が光入射面8019cの外側にはみ出した場合、そのはみ出した部分からは、一次光が呈する基準色(青色光)と補色の関係にある色の光(黄色)で色付いたが光が出射されることになる。
<実施形態5>
次いで、本発明の実施形態5を、図23等を参照しつつ説明する。本実施形態では、上記実施形態4の補色部材8023に代えて、補色部材8023Aを用いた照明装置8012Aを備える液晶表示装置8010Aについて説明する。なお、本実施形態の照明装置8012A(液晶表示装置8010A)の基本的な構成は、上記実施形態4と同様である。そのため、実施形態4と同じ構成については、実施形態4と同じ符号を付し、その詳細説明は省略する。なお、以降の各実施形態においても、実施形態4と同じ構成については、実施形態4と同じ符号を付し、その詳細説明は省略する。
図23は、実施形態5に係る源非対向隣接端部80192付近における液晶表示装置8010Aの拡大断面図である。なお、図23には、上記実施形態4の図22に対応する部分が示されている。本実施形態の補色部材8023Aは、上記実施形態4と同様、シート状をなし、LED8017から出射された光(一次光、青色光)が呈する青色(基準色)と補色の関係にある色(本実施形態の場合、黄色)を呈する部材からなる。ただし、補色部材8023Aは、上記実施形態4のものとは異なり、LED8017からの光(一次光、青色光)を選択的に吸収する機能を備えている。なお、補色部材8023Aは、二次光(緑色光、赤色光)を透過させる機能(光透過性)も備えている。このような補色部材8023Aとしては、例えば、黄色のセロファンフィルムが利用される。
本実施形態では、上記実施形態4と同様、青みを帯びた光が供給される、蛍光体チューブ8030の各端部8034,8035から、LED8017の光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた範囲R1,R2に対応する部分の裏面8019bを少なくとも覆う形で補色部材8023Aが導光板8019の各端部(光源非対向端部)80192,80193と反射シート8020との間に介在される。例えば、導光板8019内に入射された一次光(青色光)のうち、裏面(反対面)8019bを通過して補色部材8023Aに供給された光の一部は、補色部材8023Aで吸収される。これに対して、補色部材8023Aに、二次光(緑色光、赤色光)が供給された場合、その光は、補色部材8023Aを透過して反射シート8020で反射等されて、再び導光板8019内へ戻される。
本実施形態の照明装置8012Aでは、光出射面8019aの各範囲R11,R22(R1,R2)において、一次光(青色光)を選択的に吸収しつつ、二次光(緑色光及び赤色光からなる黄色光)を選択的に透過させる補色部材8023Aを、反射シート8020に載せた状態で、導光板8019の各端部(光源非対向端部)80192,80193の裏面(反対面)8019b側に配することで、光出射面8019aの各範囲R11,R22(R1,R2)における、青色と補色の関係にある黄色を呈する光(補色光)の存在比率を高くし、青色を呈する光(青色光)の存在比率を低くすることができる。その結果、照明装置8012Aからは、中央側と同様、両端側も白味を帯びた光が出射される。つまり、照明装置8012Aでは、面状に広がった出射光(面光)において、端側(光源非対向隣接端部80192,80193側)が中央側よりもLED8017の一次光の色彩(青色)で色付くことが抑制されている。このように、LED8017からの光(一次光、青色光)を選択的に吸収する機能を備えつつ、二次光(緑色光、赤色光)を透過させる機能(光透過性)も備えた補色部材8023Aを利用してもよい。
<実施形態6>
次いで、本発明の実施形態6を、図24等を参照しつつ説明する。本実施形態では、2つの蛍光体チューブ8030A1,8030A2を備えた照明装置8012Bについて説明する。図24は、実施形態6の照明装置8012Bで利用されるLED列80170、蛍光体チューブ8030A1,A2及び導光板8019の配置関係を模式的に表した平面図である。本実施形態の場合、上記実施形態4とは異なり、2本(複数)の蛍光体チューブ8030A1,8030A2が利用される。そして、それらの蛍光体チューブ8030A1,8030A2は、一列に並べられた状態で利用される。本実施形態において、複数(2つ)の蛍光体チューブ8030A1,8030A2は、長手方向に一列に並べられた状態で、LED列80170と光入射面8019cとの間に形成される隙間に介在される。なお、各蛍光体チューブ8030A1,8030A2は、長手方向における長さが、上記実施形態4の蛍光体チューブ8030よりも、短く設定されているものの、基本的な構成は上記実施形態4の蛍光体チューブ8030と同様であり、それぞれ波長変換部8031A1,8031A2、収容部8032A1,8032A2を備えている。また、各収容部8032A1,8032A2は、それぞれ筒状本体部8033A1,8033A2、封止端部(非波長変換部8034A1,8035A1,8034A2,8035A2)を備えている。
2本の蛍光体チューブ8030A1,8030A2は、導光板の光入射面8019cと、LED列80170との間に配されている。図24において、一方の蛍光体チューブ8030A1は、導光板8019の左端面(短辺側端面)8019e側寄りに配され、他方の蛍光体チューブ8030A2は、導光板8019の右端面(短辺側端面)8019f側寄りに配されている。蛍光体チューブ8030A1の左側の端部8034A1は、光入射面8019cからはみ出さないように、左端面8019eよりも内側寄りに配された状態で、光入射面8019cと対向している。また、蛍光体チューブ8030A1の右側の端部8035A1は、光入射面8019cの中央側に配された状態で、光入射面8019cと対向している。また、蛍光体チューブ8030A2の右側の端部8035A2は、光入射面8019cからはみ出さないように、右端面8019fよりも内側寄りに配された状態で、光入射面8019cと対向している。また、蛍光体チューブ8030A2の左側の端部8035A2は、光入射面8019cの中央側に配された状態で、光入射面8019cと対向している。
蛍光体チューブ8030A1,8030A2は、LED列80170よりも長手方向の長さが短く設定されている。各蛍光体チューブ8030A1,8030A2の各両端部8034A1,8035A1,8034A2,8035A2は、LED列80170Aの両端部よりもそれぞれ内側寄りに配されている。LED列80170は、実施形態4と同様、複数の青色光を出射するLED8017が列状に並んだ状態でLED基板8018に実装されている。LED列80170の左端に配されるLED8017は、蛍光体チューブ8030A1の左側の端部8034A1と対向している。ただし、前記LED8017は、左側が部分的に端部8034A1と対向せず、光入射面8019cと直接対向し、LED8017から出射される光(青色光、一次光)の一部が、光入射面8019cに直接入射される構成となっている。
また、LED列80170の右端に配されるLED8017は、蛍光体チューブ8030A2の右側の端部8035A2と対向している。ただし、前記LED8017は、右側が部分的に端部8035A2と対向せず、光入射面8019cと直接対向し、LED8017から出射される光の一部が、光入射面8019cに直接入射される構成となっている。また、LED列80170の中央側に配される2つのLED8017のうち、左側寄りに配される一方のLED8017は、蛍光体チューブ8030A1の右側の端部8035A1と対向している。ただし、前記LED8017は、右側が部分的に端部8035A1と対向せず、光入射面8019cと直接対向し、LED8017から出射される光(青色光、一次光)の一部が、光入射面8019cに直接入射される構成となっている。
また、LED列80170の中央側に配される2つのLED8017のうち、右側寄りに配される他方のLED8017は、蛍光体チューブ8030A2の左側の端部8034A2と対向している。ただし、前記LED8017は、左側が部分的に端部8034A2と対向せず、光入射面8019cと直接対向し、LED8017から出射される光(青色光、一次光)の一部が、光入射面8019cに直接入射される構成となっている。また、その他の各LED8017Aは、それぞれ蛍光体チューブ8030A1,8030A2の波長変換部8031A1,8031A2と対向するように配されている。また、各LED8017Aは、LED8017の光出射方向において、光入射面8019cと重なるように配されている。
このような照明装置8012Bにおいて、実施形態4と同様、導光板8019の短辺側の各端部80192の裏側に、補色部材8023がそれぞれ配設されている。そして更に、本実施形態の照明装置8012Bでは、2つの蛍光体チューブ8030A1,8030A2同士が隣り合う部分から、LED8017の出射方向に沿いつつ、導光板8019の裏面を短辺方向に横切るように、導光板8019の裏面と反射シート8020の間に、補色部材8023Bが介在されている。補色部材8023Bは、実施形態4で例示した補色部材8023と同じ材質からなる。補色部材8023Bは、全体的には、矩形状をなしており、導光板8019の各端部80192,80193側に配される補色部材8023と比べて大きな形を備えている。
以上のような照明装置8012Bにおいて、LED列80170の各LED8017に対して、電力が供給されると、各LED8017が点灯し、各LED8017より出射された光(青色光、一次光)が、光入射面8019cより導光板8019内に入射する。その際、波長変換部8031A1,8031A2を含む部分の各蛍光体チューブ8030A1,8030A2からは、各LED8017からの青色光を受けて、白色光が出射される。これに対し、蛍光体チューブ8030の両端部8034A1,8035A1,8034A2,8035A2からも、各LED8017からの白色光を受けて、白色光が出射される。その結果、導光板8019内には、全体的に白色光が供給されるため、光出射面8019aからは白色の面光が出射される。仮に、補色部材8023及び補色部材8023Bを照明装置8012Bから取り除いた場合、各蛍光体チューブ8030A1,A2の各端部8034A1,8035A1,8034A2,8035A2から、LED8017の光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた導光板8019の部分に、各端部8034A1,8035A1,8034A2,8035A2を透過等する等して青色光が供給される。
つまり、本実施形態において、仮に、補色部材8023及び補色部材8023Bを照明装置8012Bから取り除いた場合、導光板8019の左端側、右端側に沿って青色光が供給されるのみならず、導光板8019の中央を短辺方向に横切るようにも青色光が供給されることになり、光出射面8019aからは、部分的に一次光の色彩(青色)で色付いた面光(部分的に青みを帯びた面光)が出射されてしまう。しかしながら、本実施形態の照明装置8012Bでは、上述したように、導光板8019の両端部80192,80193の裏側に補色部材8023を配置すると共に、導光板8019の中央の裏側に補色部材8023Bを配置することで、出射光(面光)が一次光の色彩(青色)で色付くことが抑制されている。
<実施形態7>
次いで、本発明の実施形態7を、図25及び図26等を参照しつつ説明する。本実施形態の液晶表示装置8010Cで利用される照明装置8012Cは、長手状のホルダ8060によって保持された蛍光体チューブ8030Cを備えている。なお、蛍光体チューブ8030C自体の構成は、上記実施形態4のものと同様であり、波長変換部8031C、収容部8032C等を備えている。
本実施形態の蛍光体チューブ(波長変換部材)8030Cは、図25に示されるように、LED8017と導光板8019の光入射面8019cとの間の隙間に、ホルダ8060によって保持された状態で配置されている。ホルダ8060は、全体的には、長手状をなした部材であり、光反射性に優れた白色を呈する合成樹脂の成形品からなる。ホルダ8060は、蛍光体チューブ8030Cのうち、波長変換部を内包する部分を、略全長に亘って上下方向(表裏方向)から挟み込むような断面略C字状の形をなしている。ホルダ8060は、蛍光体チューブ8030Cを上下方向から挟み込む一対の表側保持壁部8061及び裏側保持壁部8062と、上下方向(表裏方向)で表側保持壁部8061と裏側保持壁部8062とを繋ぐと共に、蛍光体チューブ8030CよりもLED8017側(LED基板8018側)に配される連結壁部8063とを備えている。なお、ホルダ8060は、蛍光体チューブ8030Bを上下方向から挟持した状態で、導光板8019の光入射面8019c側に開放した形をなしている。
本実施形態の場合、表側保持壁部8061が枠本体部80161と当接し、かつ裏側保持壁部8062が底板8014a上に載せられた状態で、フレーム8016とシャーシ8014の底板8014aとの間で挟まれている。連結壁部8063は、シャーシ8014内で上下方向に沿って起立しつつ、複数個のLED8017が一列に並ぶ方向に沿って延びた形をなしている。また、連結壁部8063には、各LED8017を光入射面8019c側に露出させるための複数の開口部8064が形成されている。なお、連結壁部8063は、シャーシ8014内において、各開口部8064から各LED8017を露出させた状態で、LED基板8018の実装面8018a上に宛がわれた状態となっている。蛍光体チューブ8030Cは、このようなホルダ8060によって保持された状態で、シャーシ8014の底板8014aに対して図示されない固定手段により固定されている。なお、本実施形態の場合、図25に示されるように、LED8017の発光面8017aは、蛍光体チューブ8030Cの収容部8032の壁面に対して密着されている。本実施形態のように、ホルダ8060を利用して蛍光体チューブ8030Cを、シャーシ8014内の所定個所に配設してもよい。このようなホルダ8060を利用すれば、蛍光体チューブ8030Cを、適宜、所定個所に配置し易い。
<実施形態8>
次いで、本発明の実施形態8を図27から図36によって説明する。本実施形態に係るテレビ受信装置は、実施形態1と同様に、液晶表示装置9010を主体として構成され、この液晶表示装置9010は、図27に示すように、画像を表示する表示パネルである液晶パネル9011と、液晶パネル9011に表示のための光を供給する外部光源であるバックライト装置(照明装置)9012と、を備え、これらが枠状のベゼル9013などにより一体的に保持されるようになっている。なお、液晶表示装置9010を構成する液晶パネル9011は実施形態1と同様の構成を備える。
バックライト装置9012は、図27に示すように、表側(液晶パネル9011側、出光側)の外部に向けて開口する光出射部9014bを有した略箱型をなすシャーシ9014と、シャーシ9014の光出射部9014bを覆う形で配される複数の光学部材(光学シート)9015と、を備える。さらに、シャーシ9014内には、光源であるLED9017と、LED9017が実装されたLED基板9018と、LED9017からの光を導光して光学部材9015(液晶パネル9011)へと導く導光板9019と、LED9017と導光板9019との間に介在する形で配されてLED9017からの光を波長変換する主波長変換部(主波長変換チューブ)9020と、導光板9019などを表側から押さえるとともに光学部材9015を裏側から受けるフレーム9016と、が備えられる。そして、このバックライト装置9012は、その長辺側の一対の端部のうちの一方(図27及び図28に示す手前側、図29に示す左側)の端部に、LED基板9018が配されており、そのLED基板9018に実装された各LED9017が液晶パネル9011における長辺側の一端部寄りに偏在していることになる。なお、バックライト装置9012を構成するシャーシ9014、光学部材9015、フレーム9016、LED9017及びLED9017が実装されるLED基板9018は、特に説明のない限り実施形態1の構成と同様とされる。
一方、導光板9019は、ほぼ透明で透光性に優れた合成樹脂材料(例えばPMMAなどのアクリル樹脂材料など)からなり、その屈折率が例えば1.49程度と、空気の屈折率よりも十分に高いものとされる。導光板9019は、図27及び図28に示すように、液晶パネル9011及びシャーシ9014と同様に平面に視て横長の方形状をなすとともに光学部材9015よりも厚みが大きな板状をなしており、その板面における長辺方向がX軸方向と、短辺方向がY軸方向とそれぞれ一致し、且つ板面と直交する板厚方向がZ軸方向と一致している。導光板9019は、図29及び図30に示すように、シャーシ9014内において液晶パネル9011及び光学部材9015の直下位置に配されており、その外周端面のうちの一方(図27及び図28に示す手前側、図29に示す左側)の長辺側の端面がシャーシ9014における長辺側の一端部に配されたLED基板9018の各LED9017とそれぞれ対向状をなしている。従って、LED9017(LED基板9018)と導光板9019との並び方向がY軸方向と一致するのに対して、光学部材9015(液晶パネル9011)と導光板9019との並び方向がZ軸方向と一致しており、両並び方向が互いに直交するものとされる。そして、導光板9019は、LED9017からY軸方向に向けて発せられた光を導入するとともに、その光を内部で伝播させつつ光学部材9015側(表側)へ向くよう立ち上げて出射させる機能を有する。導光板9019の厚み(Z軸方向についての寸法)は、LED9017の高さ寸法(Z軸方向についての寸法)よりも大きなものとされる。
導光板9019における一対の板面のうちの表側の板面が、図29及び図30に示すように、内部の光を光学部材9015及び液晶パネル9011に向けて出射させる出光板面(光出射面)9019aとなっている。導光板9019における板面に対して隣り合う外周端面は、その周方向であるX軸方向(LED9017の並び方向、LED基板9018の長辺方向、導光板9019の長辺方向)に沿って長手状をなす一対の長辺側の端面と、同じく周方向であるY軸方向(LED9017と導光板9019との並び方向、LED基板9018の板厚方向、導光板9019の短辺方向)に沿って長手状をなす一対の短辺側の端面と、から構成される。導光板9019の外周端面を構成する一対の長辺側の端面のうち、一方(図27及び図28に示す手前側)の長辺側の端面は、LED9017(LED基板9018)と所定の空間(後述する主波長変換部9020の配置スペース)を空けて対向状をなしており、これがLED9017から発せられた光が後述する主波長変換部9020を介して入射される入光端面(光入射面)9019bとなっている。この入光端面9019bは、LED9017と対向状をなしていることから、「LED対向端面(光源対向端面)」であるとも言える。入光端面9019bは、その長さ方向(長辺方向)がX軸方向と、幅方向(短辺方向)がZ軸方向と、法線方向がY軸方向と、それぞれ一致しており、出光板面9019aに対して略直交する面とされる。これに対して、導光板9019の上記外周端面のうち、入光端面9019bを除いた部分(他方の長辺側の端面及び一対の短辺側の端面)が、LED9017から発せられた光が直接的に入射されることがない非入光端面9019dとされる。この非入光端面9019dは、LED9017と対向状をなしていないことから、「LED非対向端面(光源非対向端面)」であるとも言える。非入光端面9019dは、導光板9019の上記外周端面における一対の長辺側の端面のうちの他方の端面、つまり上記した入光端面9019bとは反対側の端面から構成される非入光反対端面9019d1と、入光端面9019b及び非入光反対端面9019d1に対して隣り合う一対の短辺側の端面から構成される一対の非入光側端面9019d2と、からなる。なお、本実施形態では、LED非対向端面のことを「非入光端面9019d」として説明しているが、光が全く入射しないことまでを意味するものではなく、例えば非入光端面9019dから一旦外側に漏れ出した光が例えばシャーシ9014の側部9014cによって反射されて戻された場合にはその戻される光が非入光端面9019dに入射することもあり得る。
導光板9019における裏側、つまり出光板面9019aとは反対側の反対板面9019cに対しては、図29及び図30に示すように、反射シート(反射部材)9025が裏側に重なる形で配されている。反射シート9025は、表面が光の反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製(例えば発泡PET製)とされていて、導光板9019内を伝播して反対板面9019cに達した光を反射することでその光を表側、つまり出光板面9019aへ向かうよう立ち上げるものとされる。反射シート9025は、導光板9019の反対板面9019cをほぼ全域にわたって覆う形で配されている。反射シート9025は、平面に視てLED基板9018(LED9017)と重畳する範囲にまで拡張されてその拡張部分と表側のフレーム9016の枠状部9016aとの間でLED基板9018(LED9017)を挟み込む形で配されている。これにより、LED9017からの光を反射シート9025の拡張部分によって反射することで、入光端面9019bに対して効率的に入射させることができる。この導光板9019の反対板面9019cには、導光板9019内の光を出光板面9019aに向けて反射させることで出光板面9019aから出射を促すための光反射部からなる光反射パターン(図示せず)が形成されている。この光反射パターンを構成する光反射部は、多数の光反射ドットからなるものとされており、その分布密度が入光端面9019b(LED9017)からの距離に応じて変化するものとされる。具体的には、光反射部を構成する光反射ドットの分布密度は、Y軸方向について入光端面9019bから遠ざかるほど(非入光反対端面9019d1に近づくほど)高くなり、逆に入光端面9019bに近づくほど(非入光反対端面9019d1から遠ざかるほど)低くなる傾向にあり、それにより出光板面9019aからの出射光が面内において均一な分布となるよう制御されている。
主波長変換部9020について詳しく説明する。主波長変換部9020は、図32及び図33に示すように、LED9017から発せられた光(一次光)を他の波長の光(二次光)へと波長変換する蛍光体(波長変換物質)を有するとともにLED9017と導光板9019の入光端面9019bとの間に介在する形で配されている。主波長変換部9020は、図示しない保持手段によって上記した姿勢に保持されている。主波長変換部9020は、導光板9019の入光端面9019bにおける長さ方向(X軸方向)に沿って延在し、入光端面9019bに対してほぼ全長にわたって対向状をなすとともにLED基板9018に実装された全てのLED9017に対して対向状をなす形で配されている。主波長変換部9020は、その長さ方向(延在方向、X軸方向)と直交する方向に沿って切断した断面形状が縦長の略長円形状をなしており、長さ寸法(X軸方向についての寸法)が導光板9019の長辺寸法(入光端面9019bの長さ寸法)よりも大きく、高さ寸法(Z軸方向についての寸法)が導光板9019の厚み寸法(入光端面9019bの幅寸法)よりも大きなものとされる。主波長変換部9020は、X軸方向及びZ軸方向に沿う両外面が共にほぼフラットな面とされており、各LED9017の発光面9017aと対向する外面が同発光面9017aに並行して同発光面9017aからの光が入射される入光面9020aとされるのに対し、導光板9019の入光端面9019bと対向する外面が同入光端面9019bに並行して同入光端面9019bに向けて光が出射される出光面9020bとされる。主波長変換部9020は、その幅方向(Y軸方向)について内端位置がフレーム9016の枠状部9016aの内端位置よりも外側に配されている。つまり、主波長変換部9020は、その全域がフレーム9016の枠状部9016aと平面に視て重畳する配置とされているので、液晶表示装置9010の使用者に表側から主波長変換部9020が直接視認されるなどといった事態が生じ難いものとされる。このような構成によれば、LED9017から発せられた光は、LED9017と導光板9019の入光端面9019bとの間に介在する形で配される主波長変換部9020を透過する過程で波長変換されるなどしてから入光端面9019bに入射されて導光板9019内を伝播された後に出光板面9019aから出射されることになる。主波長変換部9020は、LED9017と導光板9019の入光端面9019bとの間に介在する形で配されているので、仮に波長変換部をシート状に形成して導光板9019の出光板面9019aまたは反対板面9019cに重なる形で配した場合に比べると、蛍光体の使用量が少なく済み、もって製造コストを低下させる上で好適とされる。
そして、主波長変換部9020は、図32及び図33に示すように、LED9017からの光を波長変換するための蛍光体(波長変換物質)を含有する蛍光体含有部9029と、入光端面9019bの長さ方向であるX軸方向に沿って延在して蛍光体含有部9029を収容する容器(キャピラリ)9030と、容器9030におけるX軸方向についての端側部分を封止する封止部9031と、を有している。蛍光体含有部9029には、LED9017からの青色の単色光を励起光として、赤色の光(赤色に属する特定の波長領域の可視光線)を発する赤色蛍光体と、緑色(緑色に属する特定の波長領域の可視光線)の光を発する緑色蛍光体と、が分散配合されている。これにより、主波長変換部9020は、LED9017の発光光(青色の光、一次光)をその色味(青色)に対して補色となる色味(黄色)を呈する二次光(緑色の光及び赤色の光)に波長変換するものとされる。蛍光体含有部9029は、例えば液体状態の紫外線硬化性樹脂材料中に赤色蛍光体及び緑色蛍光体を分散配合して得た蛍光体溶液を容器9030内に注入した後に照射される紫外線によって硬化されてなるものとされる。
より詳しくは、蛍光体含有部9029に含有される各色の蛍光体は、いずれも励起光が青色の光とされており、次のような発光スペクトルを有している。すなわち、緑色蛍光体は、青色の光を励起光として、緑色に属する波長領域(約500nm〜約570nm)の光、つまり緑色の光を蛍光光として発するものとされる。緑色蛍光体は、好ましくは、ピーク波長が緑色の光の波長範囲の中の約530nmとされ且つ半値幅が40nm未満とされる発光スペクトルを有する。赤色蛍光体は、青色の光を励起光として、赤色に属する波長領域(約600nm〜約780nm)の光、つまり赤色の光を蛍光光として発するものとされる。赤色蛍光体は、好ましくは、ピーク波長が赤色の光の波長範囲の中の約610nmとされ且つ半値幅が40nm未満とされる発光スペクトルを有する。
蛍光体含有部9029は、図32及び図33に示すように、容器9030の内部空間に密封されており、X軸方向及びZ軸方向に沿う面を有している。蛍光体含有部9029は、その形成範囲が、X軸方向についてLED基板9018におけるLED9017の実装範囲の大部分に対して重畳するとともに、Z軸方向についてLED9017の発光面9017aの全域に対して重畳するよう設定されている。蛍光体含有部9029は、その厚さ寸法(Y軸方向についての寸法)が、容器9030の厚さ寸法よりも小さくて具体的には約0.5mm程度とされる。蛍光体含有部9029は、X軸方向及びZ軸方向に沿う表裏の両面が共にフラットな面とされ、LED9017の発光面9017a及び導光板9019の入光端面9019bにそれぞれ並行している。
容器9030は、ほぼ透明で透光性に優れた無機ガラス材料(例えば無アルカリガラスや石英ガラスなど)からなり、その屈折率は、例えば約1.5程度とされる。容器9030は、図32及び図33に示すように、蛍光体含有部9029をその全長にわたって取り囲んでおり、X軸方向に沿って延在する略有底筒状をなすとともにその長さ方向(延在方向)と直交する形で切断した断面形状が縦長な略長円形状をなしている。容器9030における長さ方向に沿った両外面が、既述した入光面9020a及び出光面9020bを構成している。容器9030は、その厚さ寸法が、上記した蛍光体含有部9029の厚さ寸法よりも大きくて具体的には約1mm程度ずつとされる。容器9030は、その長さ方向についての一方の端側部分が封止部9031により封止されている。つまり、この主波長変換部9020は、片端側のみが封止部9031により封止された片側封止構造とされている。容器9030は、製造過程において蛍光体含有部9029が形成される前の段階では、一方の端側部分が外部に開口しているのに対し、他方の端側部分が底部9030aにより閉塞した状態とされており、蛍光体含有部9029が形成された後に開口が封止部9031により封止されるようになっている。封止部9031は、容器9030と同一の無機ガラス材料からなるものとされているので、容器9030における端側部分を高い密閉性でもって封止することができる。封止部9031におけるX軸方向についての寸法は、容器9030における底部9030aの厚み寸法よりは大きく、LED9017におけるX軸方向についての寸法よりも小さいか同じ程度とされており、具体的には例えば5mm程度とされる。
上記のような構成(片側封止構造)の主波長変換部9020における長さ方向についての一対の端側部分9020EPのうち、一方の端側部分9020EPに封止部9031が設けられるのに対し、他方の端側部分9020EPに封止部31が設けられていないことから、以下では前者を封止部設置端側部分9020EP1とし、後者を封止部非設置端側部分(底部設置端側部分)9020EP2とする。主波長変換部9020における封止部設置端側部分9020EP1(封止部9031)は、図33に示すように、導光板9019における一方(図33に示す右側)の非入光側端面9019d2よりもX軸方向について外側に突き出していて一方の非入光側端面9019d2とX軸方向について重なり合う位置関係とされるのに対し、封止部非設置端側部分9020EP2(容器9030の底部9030a)は、導光板9019における他方(図33に示す左側)の非入光側端面9019d2よりもX軸方向について内側に引っ込んでいて他方の非入光側端面9019d2とはX軸方向について重なり合わない位置関係とされる。主波長変換部9020における封止部設置端側部分9020EP1は、封止部9031を有しているのに対し、封止部非設置端側部分9020EP2は、封止部9031を有さずに容器9030の底部9030aを有しているため、主波長変換部9020における長さ方向についての両端縁には、蛍光体含有部9029(蛍光体)が配置されない領域がそれぞれ少なからず存在することになる。特に、封止部設置端側部分9020EP1における端縁は、蛍光体含有部9029が配置されない領域が封止部9031におけるX軸方向についての寸法分だけ存在しており、封止部非設置端側部分9020EP2の同領域(底部9030aの厚み寸法分)よりも広いものとなっている。ここで、液晶表示装置9010及びバックライト装置9012の狭額縁化が進行すると、主波長変換部9020における蛍光体含有部9029が配置されない領域がLED9017とX軸方向について重なり合う位置関係となり易く、それに起因してLED9017からの青色の光が蛍光体含有部9029の蛍光体により波長変換されずに導光板9019の入光端面9019bにおける長さ方向の端側部分に入射し、導光板9019におけるX軸方向についての端側部分から出射する光が青色味を帯びたものとなる、といった色ムラを発生させる事態が懸念されていた。特に、封止部設置端側部分9020EP1における端縁は、蛍光体含有部9029が配置されない領域が広いことから、同領域がLED9017とX軸方向について重なり合う位置関係となり易く、色ムラの発生が懸念されていた。
そこで、本実施形態に係るバックライト装置9012では、図33及び図34に示すように、導光板9019のうち主波長変換部9020における長さ方向の端側部分9020EPに対してX軸方向(入光端面9019bの長さ方向)について重なる部分に設けられてLED9017からの光を波長変換する副波長変換部(副波長変換シート)9032が備えられている。このような構成によれば、主波長変換部9020における長さ方向の端縁に蛍光体含有部9029が配置されない領域が生じ、その領域がLED9017と長さ方向について重なり合うような位置関係になることに起因して主波長変換部9020における長さ方向の端側部分9020EPを透過した光に、蛍光体含有部9029の蛍光体により波長変換されないものが含まれていても、その波長未変換の光を、導光板9019のうち主波長変換部9020における長さ方向の端側部分9020EPに対して長さ方向について重なる部分に設けられた副波長変換部9032によって波長変換することができる。これにより、導光板9019の出光板面9019aのうち入光端面9019bの長さ方向についての端側部分から出射される光の色味と、出光板面9019aのうち入光端面9019bの長さ方向についての中央側部分から出射される光の色味と、に差が生じ難くなるので、狭額縁化が進行しても出光板面9019aから出射される光に色ムラが発生し難いものとなる。
副波長変換部9032について詳しく説明する。副波長変換部9032は、図35に示すように、波長未変換の青色の光を波長変換するための蛍光体(波長変換物質)を含有する波長変換層(蛍光体フィルム)9032aと、波長変換層9032aを表裏から挟み込んでこれを保護する一対の保護層(保護フィルム)9032bと、から構成されており、全体としてシート状をなしている。波長変換層9032aには、LED9017からの波長未変換の青色の単色光を励起光として、赤色の光(赤色に属する特定の波長領域の可視光線)を発する赤色蛍光体と、緑色(緑色に属する特定の波長領域の可視光線)の光を発する緑色蛍光体と、が分散配合されている。これにより、副波長変換部9032は、波長未変換の青色の光(一次光)をその色味(青色)に対して補色となる色味(黄色)を呈する二次光(緑色の光及び赤色の光)に波長変換するものとされる。波長変換層9032aは、ほぼ透明な合成樹脂製でフィルム状をなす基材(蛍光体担体)9032a1に、赤色蛍光体及び緑色蛍光体を分散配合した蛍光体層9032a2を塗布してなるものとされる。蛍光体層9032a2に分散配合される赤色蛍光体及び緑色蛍光体は、いずれも量子ドット蛍光体とされている。蛍光体層9032a2に含有される各量子ドット蛍光体は、好ましくは、主波長変換部9020の蛍光体含有部9029に含有される各量子ドット蛍光体と同一材料または近似した材料とされており、それにより副波長変換部9032により波長変換された緑色の光及び赤色の光に係る光学特性(主発光波長など)が、主波長変換部9020により波長変換された緑色の光及び赤色の光に係る光学特性と同一または近似したものとなる。保護層9032bは、ほぼ透明な合成樹脂製でフィルム状をなしており、防湿性などに優れるものとされる。
副波長変換部9032は、図34に示すように、導光板9019の外周端面における非入光端面9019dのうち、入光端面9019bに隣り合う非入光側端面9019d2に重なる(接する)形で配されている。つまり、副波長変換部9032は、導光板9019における非入光側端面9019d2に設置された「非入光端面副波長変換部」である、と言える。シート状をなす副波長変換部9032は、その板面が非入光側端面9019d2に並行する形で非入光側端面9019d2をほぼ全域にわたって覆う形で積層配置されている。ところで、主波長変換部9020におけるX軸方向の端側部分9020EPを透過した光は、導光板9019の入光端面9019bにおけるX軸方向についての端側部分に入射してから、非入光側端面9019d2へと向かい易い傾向にある。従って、主波長変換部9020における長さ方向の端側部分9020EPを透過した光に、蛍光体含有部9029の蛍光体により波長変換されないものが含まれていても、その青色の光が非入光側端面9019d2に達したところで副波長変換部9032に含まれる蛍光体により緑色の光及び赤色の光へと波長変換されるので、色ムラの発生を好適に抑制することができる。
導光板9019には、入光端面9019bに隣り合う形で一対の非入光側端面9019d2が備えられているが、このうち、主波長変換部9020の封止部設置端側部分9020EP1に対してX軸方向について重なる配置(図34に示す右側の配置)となる非入光側端面9019d2に対して副波長変換部9032が取り付けられている。つまり、副波長変換部9032は、一対の非入光側端面9019d2のうち、封止部非設置端側部分9020EP2に対してX軸方向について外側(図34に示す左側)に配される非入光側端面9019d2には配されておらず、封止部設置端側部分9020EP1に対してX軸方向について重なる配置となる非入光側端面9019d2のみに選択的に配されている。このような構成によれば、主波長変換部9020の封止部設置端側部分9020EP1において蛍光体含有部9029が配置されない範囲が封止部非設置端側部分9020EP2よりも広くなることに起因して封止部設置端側部分9020EP1の透過光に、蛍光体により波長変換されない青色の光が多く含まれていても、その光を副波長変換部9032により緑色の光及び赤色の光へと波長変換することができる。これにより、色ムラの発生をより好適に抑制することができる。しかも、導光板9019のうち封止部非設置端側部分9020EP2に対して長さ方向について外側に配される部分には、副波長変換部9032が配されることがないので、副波長変換部9032の設置に係るコストを削減する上で好適となる。
この副波長変換部9032は、図36に示すように、導光板9019の非入光側端面9019d2に対して導光板側接着層9033を介して接着されることで導光板9019に対して一体に設けられている。これにより、導光板9019の非入光側端面9019d2と副波長変換部9032との間に空気層などの界面が生じるのが避けられるから、非入光側端面9019d2から出射した光が副波長変換部9032に到達するまでの間に不適切に屈折されることが避けられる。従って、導光板9019の非入光側端面9019d2から出射した光が副波長変換部9032をより確実に透過することになるから、波長変換効率がより高いものとなり、色ムラの抑制を図る上でより好適となる。
さらには、副波長変換部9032に対して外側(導光板9019側とは反対側))には、図36に示すように、副波長変換部9032を透過した光を反射させる端面反射部材(端面反射シート)9034が重なる(接する)形で配されている。端面反射部材9034は、既述した反射シート9025と同様の構造とされる。すなわち、端面反射部材9034は、表面が光の反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製(例えば発泡PET製)とされている。端面反射部材9034は、副波長変換部9032を全域にわたって外側から覆う形で配されている。このような構成によれば、導光板9019の入光端面9019bに入射してから非入光側端面9019d2に達した光は、副波長変換部9032を透過してから端面反射部材9034により反射されることで、非入光側端面9019d2からそのまま外部へと出射することなく導光板9019側に戻される。これにより、副波長変換部9032にて波長変換された光の利用効率が優れたものとなる。副波長変換部9032は、端面反射部材9034に対して端面反射部材側接着層9035を介して接着されており、端面反射部材側接着層9035によって端面反射部材9034に対して一体に設けられている、と言える。これにより、副波長変換部9032と端面反射部材9034との間に空気層などの界面が生じるのが避けられるから、副波長変換部9032を透過した光が端面反射部材9034に到達するまでの間に不適切に屈折されることが避けられる。従って、副波長変換部9032を透過した光が端面反射部材9034にてより確実に反射されることになるから、光の利用効率がより高いものとなる。
本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。液晶表示装置9010の電源をONすると、図示しないコントロール基板のパネル制御回路により液晶パネル9011の駆動が制御されるとともに、図示しないLED駆動基板からの駆動電力がLED基板9018の各LED9017に供給されることでその駆動が制御される。各LED9017からの光は、導光板9019により導光されることで、光学部材9015を介して液晶パネル9011に照射され、もって液晶パネル9011に所定の画像が表示される。
各LED9017を点灯させると、各LED9017の発光面9017aから発せられた青色の光(一次光)は、図32及び図33に示すように、主波長変換部9020の入光面9020aに入射し、容器9030内の蛍光体含有部9029に含有される緑色蛍光体及び赤色蛍光体により緑色の光及び赤色の光(二次光)へと波長変換される。この波長変換された緑色の光及び赤色の光と、LED9017の青色の光と、によって、概ね白色の照明光が得られることになる。蛍光体含有部9029にて波長変換された緑色の光及び赤色の光と、蛍光体含有部9029にて波長変換されなかった青色の光と、は、主波長変換部9020の出光面9020bから出射して導光板9019における入光端面9019bに入射する。入光端面9019bに入射した光は、導光板9019における外部の空気層との界面にて全反射されたり、反射シート9025により反射されるなどして導光板9019内を伝播されつつ、光反射パターンの光反射部にて散乱反射されることで、出光板面9019aに対する入射角が臨界角を超えない光となって出光板面9019aからの出射が促されるようになっている。導光板9019の出光板面9019aを出射した光は、各光学部材9015を透過する過程でそれぞれ光学作用を付与された上で液晶パネル9011に対して照射される。
主波長変換部9020に係る作用について詳しく説明する。図32及び図33に示すように、LED9017から発せられた青色の光(一次光)が主波長変換部9020の入光面9020aに入射すると、容器9030内に充填された蛍光体含有部9029に分散配合された緑色蛍光体及び赤色蛍光体では青色の光の一部が励起光として利用されて緑色蛍光体及び赤色蛍光体から緑色の光及び赤色の光(二次光)が発せられる。波長変換された緑色の光及び赤色の光と、未変換の青色の光と、は、主波長変換部9020の出光面9020bから出射して導光板9019の入光端面9019bに入射されることになる。ここで、主波長変換部9020における長さ方向の両端側部分9020EPの各端縁には、封止部9031及び容器9030の底部9030aが存在するため、当該部位には蛍光体含有部9029の緑色蛍光体及び赤色蛍光体が配置されることがないものとされる。液晶表示装置9010及びバックライト装置9012の狭額縁化が進行すると、主波長変換部9020における緑色蛍光体及び赤色蛍光体が配置されない部位である封止部9031及び底部9030aが、LED基板9018におけるLED9017の並び方向(X軸方向)について端に位置するLED(端側光源)9017と重なり合う位置関係となり易くなる。このような位置関係に起因してLED9017からの光が緑色蛍光体及び赤色蛍光体により波長変換されずに導光板9019の入光端面9019bにおける長さ方向の端側部分に入射することが懸念されていた。特に、封止部設置端側部分9020EP1の封止部31は、封止部非設置端側部分9020EP2における容器9030の底部9030aに比べると、X軸方向についての寸法が大きなものとなっているから、端に位置するLED9017に対してX軸方向について重なり合う位置関係によりなり易く、それに起因して端に位置するLED9017からの青色の光が緑色蛍光体及び赤色蛍光体により波長変換されずに導光板9019の入光端面9019bのうち、封止部設置端側部分9020EP1と対向状をなす長さ方向の端側部分に入射して青色味を帯びた出射光が出光板面9019aの一部から出射することが懸念されていた。
その点、本実施形態によれば、図34及び図36に示すように、導光板9019のうち主波長変換部9020における長さ方向の端側部分9020EPに対してX軸方向について重なる部分である非入光側端面9019d2には、LED9017からの光を波長変換する蛍光体(緑色蛍光体及び赤色蛍光体)を有する副波長変換部9032が重なる形で設けられているから、上記のように主波長変換部9020における長さ方向の端側部分9020EPを透過した光に、蛍光体含有部9029の蛍光体により波長変換されないものが含まれていても、その波長未変換の青色の光が導光板9019の入光端面9019bに入射した後に非入光側端面9019d2に達すると、そこで副波長変換部9032に有される蛍光体によって緑色の光及び赤色の光へと波長変換される。しかも、副波長変換部9032は、一対の非入光側端面9019d2のうち、封止部設置端側部分9020EP1に対してX軸方向について重なる配置となる非入光側端面9019d2のみに選択的に配されているから、主波長変換部9020の封止部設置端側部分9020EP1において蛍光体含有部9029が配置されない範囲が封止部非設置端側部分9020EP2よりも広くなることに起因して封止部設置端側部分9020EP1の透過光に、蛍光体により波長変換されない青色の光が多く含まれていても、その光を副波長変換部9032により緑色の光及び赤色の光へと波長変換することができる。以上により、導光板9019の出光板面9019aのうち入光端面9019bの長さ方向についての端側部分から出射される光の色味と、出光板面9019aのうち入光端面9019bの長さ方向についての中央側部分から出射される光の色味と、に差が生じ難くなるので、狭額縁化が進行しても出光板面9019aから出射される光に色ムラが発生し難いものとなる。さらには、副波長変換部9032に対して外側には、端面反射部材9034が重なる形で配されているから、導光板9019の入光端面9019bに入射してから非入光側端面9019d2に達して副波長変換部9032を透過した光を端面反射部材9034により反射して導光板9019側に戻すことができる。これにより、副波長変換部9032にて波長変換された光が非入光側端面9019d2からそのまま外部へと出射することがなく、導光板9019側に戻された後に出光板面9019aから出射されることになるから、副波長変換部32にて波長変換された光の利用効率が優れたものとなる。
<実施形態9>
本発明の実施形態9を図37または図38によって説明する。この実施形態9では、副波長変換部90132の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態8と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る複数のLED90117のうち、主波長変換部90120における封止部非設置端側部分90120EP2が配置された側の端に位置するLED(端側光源)90117は、図37に示すように、その一部が、主波長変換部90120の封止部非設置端側部分90120EP2のうち蛍光体含有部90129が配置されない領域である容器90130の底部90130aに対してX軸方向について重なり合う配置とされる。このような配置構成は、上記した実施形態8に記載したものよりもバックライト装置90112の狭額縁化が進行した場合に採られ得るものとされる。このような配置構成において、副波長変換部90132は、図38に示すように、導光板90119のうち封止部設置端側部分90120EP1に対してX軸方向について重なる部分となる非入光側端面90119d2に加えて、導光板90119のうち封止部非設置端側部分90120EP2に対してX軸方向について外側に配される部分となる非入光側端面90119d2にも設けられている。つまり、副波長変換部90132は、一対の非入光側端面90119d2のそれぞれに対して外側に重なる形で一対が設けられている。一対の副波長変換部90132は、上記した実施形態8に記載したものと同様の構造とされており、各非入光側端面90119d2の全域をそれぞれ覆う形で配置されている。各副波長変換部90132の外側には、それぞれ端面反射部材90134が重なる形で設けられている。
主波長変換部90120における封止部非設置端側部分90120EP2のうち蛍光体含有部90129が配置されない領域である容器90130の底部90130aが端に位置するLED90117とX軸方向について重なり合うような位置関係になると、主波長変換部90120におけるX軸方向の封止部非設置端側部分90120EP2を透過した光に、蛍光体により波長変換されない青色の光が含まれる場合がある。そのような場合でも、封止部非設置端側部分90120EP2を透過した波長未変換の青色の光は、導光板90119の入光端面90119bに入射してからX軸方向について封止部非設置端側部分90120EP2側の非入光側端面90119d2に達すると、そこに配された副波長変換部90132によって緑色の光及び赤色の光に波長変換される。これにより、色ムラの発生がより好適に抑制される。さらには、副波長変換部90132を透過した光は、端面反射部材90134によって反射されることで導光板90119側に戻されるので、光の利用効率が高いものとなる。なお、一対の副波長変換部90132における蛍光体の含有量や含有濃度を異ならせることも可能であり、その場合は、封止部設置端側部分90120EP1に対してX軸方向について重なり合う副波長変換部90132を、封止部非設置端側部分90120EP2に対してX軸方向について外側に位置する副波長変換部90132よりも、蛍光体の含有量を多くして含有濃度を高くするのが好ましい。
以上説明したように本実施形態によれば、副波長変換部90132は、導光板90119のうち封止部設置端側部分90120EP1に対して長さ方向について重なる部分と、導光板90119のうち封止部非設置端側部分90120EP2に対して長さ方向について外側に配される部分と、に配される。このようにすれば、主波長変換部90120における封止部非設置端側部分90120EP2の端縁に蛍光体が配置されない領域が生じ、その領域がLED90117と長さ方向について重なり合うような位置関係になることに起因して主波長変換部90120における長さ方向の封止部非設置端側部分90120EP2を透過した光に、蛍光体により波長変換されないものが含まれていても、その光を副波長変換部90132によって波長変換することができる。これにより、色ムラの発生がより好適に抑制される。
<実施形態10>
本発明の実施形態10を図39によって説明する。この実施形態10では、上記した実施形態8から主波長変換部90220の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態8と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る主波長変換部90220は、図39に示すように、導光板90219の入光端面90219bの長さ方向に沿って2本が互いに隣り合う形で並んで配されている。2本の主波長変換部90220は、互いの軸線がほぼ一致する形で、LED90217と導光板90219との間の空間にてX軸方向に沿って直線的に並んで配置されている。このように2本の主波長変換部90220を用いるようにすれば、より大型のバックライト装置90212に好適とされる。2本の主波長変換部90220における互いに隣り合うことがない一対の端側部分90220EPは、それぞれ封止部設置端側部分90220EP1とされるとともに、バックライト装置90212におけるX軸方向(入光端面90219bにおける長さ方向)についての両外側(両端)に配されている。これに対し、2本の主波長変換部90220における互いに隣り合う一対の端側部分90220EPは、それぞれ封止部非設置端側部分90220EP2とされるとともに、バックライト装置90212におけるX軸方向についての中央側に配されている。2本の主波長変換部90220における各封止部設置端側部分90220EP1は、それぞれ導光板90219における各非入光側端面90219d2よりもX軸方向について外側に突き出していて各非入光側端面90219d2とX軸方向について重なり合う位置関係とされる。2本の主波長変換部90220の各封止部設置端側部分90220EP1における各封止部90231は、バックライト装置90212においてX軸方向について端に位置する各LED(端側光源)90217に対して部分的に重なり合う配置とされる。一方、2本の主波長変換部90220における各封止部非設置端側部分90220EP2が有する各容器90230の底部90230aは、バックライト装置90212においてX軸方向について中央に位置する各LED(中央側光源)90217に対して重なり合わない配置とされる。また、LED基板90218は、主波長変換部90220と同様に、入光端面90219bの長さ方向に沿って2枚が隣り合う形で並んで配されている。各LED基板90218は、その長さ寸法が各主波長変換部90220の長さ寸法と概ね同じ程度とされており、各主波長変換部90220に対して個別に対向する形で配置されている。従って、各LED基板90218に実装された複数ずつのLED90217から発せられた光は、各LED基板90218と対向する各主波長変換部90220に対してそれぞれ入射されるようになっている。
そして、副波長変換部90232は、導光板90219のうち2本の主波長変換部90220において互いに隣り合わない一対の端側部分90220EPである一対の封止部設置端側部分90220EP1に対してX軸方向について重なり合う部分である一対の非入光側端面90219d2にそれぞれ設けられている。つまり、副波長変換部90232は、上記した実施形態9と同様に、一対の非入光側端面90219d2のそれぞれに対して外側に重なる形で一対が設けられている。一対の副波長変換部90232は、上記した実施形態8,9に記載したものと同様の構造とされており、各非入光側端面90219d2の全域をそれぞれ覆う形で配置されている。本実施形態においては、一対の副波長変換部90232を同一部材とし、蛍光体の含有量や含有濃度を等しくするのが好ましい。また、各副波長変換部90232の外側には、それぞれ端面反射部材90234が重なる形で設けられている。このような構成によれば、バックライト装置90212の狭額縁化に伴って、導光板90219の入光端面90219bにおける長さ方向についての両端側において、それぞれ主波長変換部90220における蛍光体含有部90229が配置されない領域である各封止部90231が両端に位置する各LED(一対の端側光源)90217とそれぞれ重なり合う位置関係となっていても、各封止部90231を透過して導光板90219の入光端面90219bに入射された波長未変換の青色の光が、各非入光側端面90219d2に達したところでそこに配された各副波長変換部90232によって緑色の光及び赤色の光へと波長変換される。これにより、狭額縁化が進行しても色ムラが生じ難いものとなっている。また、副波長変換部90232を透過した光は、端面反射部材90234によって反射されることで導光板90219側に戻されるので、光の利用効率が高いものとなる。
<実施形態11>
本発明の実施形態11を図40または図41によって説明する。この実施形態11では、上記した実施形態10に記載した構成に出光板面副波長変換部9036及び出光板面反射部材9037を追加するなどしたものを示す。なお、上記した実施形態10と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る複数のLED90317のうち、その並び方向(X軸方向)についての中央に位置する2つのLED(中央側光源)90317は、図40に示すように、2本の主波長変換部90320において互いに隣り合う一対の端側部分90320EPである封止部非設置端側部分90320EP2と対向状をなしている。これら中央に位置する2つのLED90317は、2本の主波長変換部90320における各封止部非設置端側部分90320EP2のうち蛍光体含有部90329が配置されない領域である容器90330の底部90330aに対してそれぞれX軸方向について重なり合う配置とされる。各封止部非設置端側部分90320EP2と対向状をなす2つのLED90317は、2枚のLED基板90318において互いに隣り合う端部にそれぞれ配置されている。
このような配置構成において、導光板90319の出光板面90319aには、図40及び図41に示すように、X軸方向について2本の主波長変換部90320における各封止部非設置端側部分90320EP2の間に跨る範囲と重なる形成範囲を有する出光板面副波長変換部9036が設けられている。この出光板面副波長変換部9036は、導光板90319における各非入光側端面90319d2に重なる形で設けられた一対の副波長変換部90332と同様の構成を有している。つまり、出光板面副波長変換部9036は、青色の光を励起光として緑色の光及び赤色の光を発する緑色蛍光体及び赤色蛍光体を有しており、これら緑色蛍光体及び赤色蛍光体は、いずれも量子ドット蛍光体とされる。なお、図40では、出光板面副波長変換部9036(出光板面反射部材9037)の形成範囲を二点鎖線により図示している。
詳しくは、出光板面副波長変換部9036は、図40に示すように、出光板面90319aのうちX軸方向について中央側に位置して配されており、そのX軸方向についての形成範囲が、一方の主波長変換部90320における封止部非設置端側部分90320EP2から他方の主波長変換部90320における封止部非設置端側部分90320EP2に跨る範囲に対してX軸方向について重なり合うものとされる。出光板面副波長変換部9036は、平面に視て横長の方形状をなしており、その長辺寸法(X軸方向についての寸法)は、各封止部非設置端側部分90320EP2のX軸方向についての寸法と、隣り合う封止部非設置端側部分90320EP2の間の間隔と、を足し合わせた大きさ程度となっている。このような構成により、2本の主波長変換部90320における各封止部非設置端側部分90320EP2を透過した光は、導光板90319の入光端面90319bに入射してから出光板面90319aに達すると、出光板面副波長変換部9036を透過し易いものとなる。従って、2本の主波長変換部90320における各封止部非設置端側部分90320EP2を透過した光に、蛍光体により波長変換されない青色の光が含まれていても、その青色の光が出光板面90319aに達したところで出光板面副波長変換部9036により波長変換されるので、色ムラの発生を好適に抑制することができる。
出光板面副波長変換部9036の表側(外側、導光板90319側とは反対側)には、図41に示すように、出光板面副波長変換部9036を透過した光を反射させる出光板面反射部材9037が重なる形で設けられている。出光板面反射部材9037は、端面反射部材90334と同様の部材であり、表面が光の反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製(例えば発泡PET製)とされている。出光板面反射部材9037は、出光板面副波長変換部9036を全域にわたって表側から覆う形で配されている。そして、互いに表裏に積層された出光板面副波長変換部9036及び出光板面反射部材9037は、図40に示すように、導光板90319の出光板面90319aを、出射光が有効利用される有効発光領域EAと有効発光領域EAを取り囲む非有効発光領域NEAとに区分したとき、非有効発光領域NEAに配されている。なお、図40では、枠状の一点鎖線が有効発光領域EAの外形を表しており、当該一点鎖線よりも外側の領域が非有効発光領域NEAとなっている。このようにすれば、2本の主波長変換部90320における各封止部非設置端側部分90320EP2を透過した後に、導光板90319の入光端面90319bに入射してから出光板面90319aに達した光は、出光板面副波長変換部9036を透過してから出光板面反射部材9037により反射されることで導光板90319側に戻される。これにより、出光板面副波長変換部9036にて波長変換された光が出光板面90319aからそのまま外部へと出射することがなく、導光板90319側に戻された後に出光板面90319aから出射されることになるから、出光板面副波長変換部9036にて波長変換された光の利用効率が優れたものとなる。しかも、出光板面副波長変換部9036及び出光板面反射部材9037が出光板面90319aのうちの非有効発光領域NEAに配されているので、出光板面反射部材9037によって有効発光領域EAから出射される光が妨げられる事態を避けることができる。
以上説明したように本実施形態によれば、主波長変換部90320は、長さ方向について複数が並んで配されており、出光板面副波長変換部(副波長変換部)9036は、導光板90319の出光板面90319aに重なる形で配されていて長さ方向についての形成範囲が、複数の主波長変換部90320において互いに隣り合う端側部分90320EPである封止部非設置端側部分90320EP2の間に跨る範囲と重なるものとされる。このようにすれば、導光板90319の入光端面90319bの長さ方向に沿って並ぶ複数の主波長変換部90320において互いに隣り合う端側部分90320EPである封止部非設置端側部分90320EP2を透過した光は、入光端面90319bに入射してから出光板面90319aに達すると、出光板面90319aにおける長さ方向についての形成範囲が複数の主波長変換部90320において互いに隣り合う端側部分90320EPである封止部非設置端側部分90320EP2の間に跨る範囲と重なる出光板面副波長変換部9036を透過する。従って、複数の主波長変換部90320において互いに隣り合う端側部分90320EPである封止部非設置端側部分90320EP2を透過した光に、蛍光体により波長変換されないものが含まれていても、その光が出光板面90319aに達したところで出光板面副波長変換部9036により波長変換されるので、色ムラの発生を好適に抑制することができる。
<実施形態12>
本発明の実施形態12を図42によって説明する。この実施形態12では、上記した実施形態8から反射シート90425と端面反射部材90434とを一体化したものを示す。なお、上記した実施形態8と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る反射シート90425には、図42に示すように、端面反射部材90434が一体形成されている。つまり、端面反射部材90434は、反射シート90425における外縁部から表側に向けて立ち上がるようほぼ垂直に屈曲されており、それにより非入光側端面90419d2に重なる副波長変換部90432に対して外側(非入光側端面90419d2側とは反対側)に重なる形で配されている。反射シート90425は、展開状態(端面反射部材90434を屈曲させる前の状態)では、導光板90419の非入光側端面90419d2よりも外側に延出する延出部を有しており、この延出部が端面反射部材90434を構成している。このような構成によれば、端面反射部材90434と反射シート90425とが一部品化されるから、部品点数が削減されるのに加えて、端面反射部材90434と反射シート90425との間に隙間が生じることが避けられるので、導光板90419からの光漏れがより生じ難いものとなる。なお、副波長変換部90432は、端面反射部材90434(反射シート90425の延出部)に対して端面反射部材側接着層90435を介して接着されるとともに、導光板90419の非入光側端面90419d2に対して導光板側接着層90433を介して接着されている。
以上説明したように本実施形態によれば、導光板90419の出光板面90419aとは反対側の板面と対向する形で配されるとともに光を反射する反射シート(反射部材)90425を備えており、端面反射部材90434は、反射シート90425に一体形成されている。このようにすれば、端面反射部材90434と反射シート90425とが一部品化されるから、部品点数が削減されるのに加えて、端面反射部材90434と反射シート90425との間に隙間が生じることが避けられるので、導光板90419からの光漏れが生じ難いものとなる。
<実施形態13>
本発明の実施形態13を図43によって説明する。この実施形態13では、上記した実施形態12から副波長変換部90532を変更したものを示す。なお、上記した実施形態12と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る副波長変換部90532は、図43に示すように、導光板90519の非入光側端面90519d2に対して直接的に塗布されることで、導光板90519に対して一体に設けられている。副波長変換部90532は、図示しないLEDからの青色の単色光を励起光として、赤色の光を発する赤色蛍光体と、緑色の光を発する緑色蛍光体と、をバインダに分散配合してなる蛍光体塗料(蛍光体分散液)からなる。具体的には、この蛍光体塗料を導光板90519の非入光側端面90519d2の表面にほぼ均一な膜厚でもって塗布することで、副波長変換部90532が導光板90519の非入光側端面90519d2に対して上記した実施形態8に記載した導光板側接着層9033(図36を参照)や空気層などの界面を有することがないよう一体化される。また、副波長変換部90532は、端面反射部材90534に対して端面反射部材側接着層90535を介して接着されている。副波長変換部90532を構成する蛍光体塗料に含有される各蛍光体としては、次のようなものを用いるのが好ましい。
<実施形態14>
本発明の実施形態14を図44によって説明する。この実施形態14では、上記した実施形態13から副波長変換部90632の配置を変更したものを示す。なお、上記した実施形態13と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る副波長変換部90632は、図44に示すように、端面反射部材90634に対して直接的に塗布されることで、端面反射部材90634に対して一体に設けられている。具体的には、副波長変換部90632を構成する蛍光体塗料を端面反射部材90634の表面にほぼ均一な膜厚でもって塗布することで、副波長変換部90632が端面反射部材90634に対して上記した実施形態8に記載した端面反射部材側接着層9035(図36を参照)や空気層などの界面を有することがないよう一体化される。また、副波長変換部90632は、導光板90619の非入光側端面90619d2に対して導光板側接着層90633を介して接着されている。このような構成によれば、上記した実施形態13に比べると、副波長変換部90632を容易に設置することができる。
<実施形態15>
本発明の実施形態15を図45によって説明する。この実施形態15では、上記した実施形態14に記載した構成を実施形態12に組み合わせたものを示す。なお、上記した実施形態12,14と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。本実施形態に係る端面反射部材90734は、図45に示すように、反射シート90725に一体形成されるのに加えて、表面に副波長変換部90732が直接的に塗布されることで副波長変換部90732が一体に設けられている。
<実施形態16>
本発明の実施形態16を図46から図48によって説明する。この実施形態16では、上記した実施形態8に記載したものに主波長変換部90820の保持構造を追加したものを示す。なお、上記した実施形態8と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。本実施形態に係る主波長変換部90820は、図46に示すように、バックライト装置90812内においてLED90817と導光板90819の入光端面90819bとの間となる位置にてホルダ9038によって保持されている。ホルダ9038は、光の反射性に優れた白色を呈する合成樹脂製とされており、主波長変換部90820をほぼ全長にわたって取り囲む形で収容するよう略筒状をなしている。ホルダ9038は、主波長変換部90820をZ軸方向について図46に示す上下から挟み込む一対の第1壁部9038aと、主波長変換部90820をY軸方向について図46に示す左右(前後)から挟み込む一対の第2壁部9038bと、を有しており、これらの各壁部9038a,9038bによって主波長変換部90820をほぼ全長にわたって取り囲んで保持を図っている。
ホルダ9038を構成する一対の第2壁部9038bのうち、図46に示す左側(LED基板90818側)の第2壁部9038bには、図46及び図47に示すように、LED90817を収容するLED収容開口部9039が開口して設けられている。LED収容開口部9039は、LED基板90818に実装された各LED90817を個別に収容するよう、相互に独立した開口として第2壁部9038bに複数設けられている。LED収容開口部9039は、第2壁部9038bにおいてX軸方向に沿って複数(LED90817と同数)が並んで設けられており、その配列間隔がLED基板90818における各LED90817の配列間隔と一致している。このLED収容開口部9039が設けられた第2壁部9038bは、その外面がLED基板90818における実装面90818aに接する形で固定されている。LED収容開口部9039に収容されたLED90817は、その発光面90817aが主波長変換部90820の入光面90820aにほぼ接する位置関係に保たれている。これにより、LED90817の発光面90817aから発せられた光が主波長変換部90820の入光面90820aにより効率的に入射されるようになっている。
一方、ホルダ9038を構成する一対の第2壁部9038bのうち、図46に示す右側(導光板90819側)の第2壁部9038bには、図46及び図48に示すように、主波長変換部90820の出光面90820bを出射した光を通して導光板90819の入光端面90819bに入射させるための透光開口部9040が開口して設けられている。透光開口部9040は、X軸方向に沿って延在する細長い開口として第2壁部9038bに設けられており、その形成範囲が全LED収容開口部9039の形成範囲を包含する大きさに設定されている。これにより、各LED90817から発せられて主波長変換部90820を透過した光を効率的に導光板90819の入光端面90819bに入射させることができる。この透光開口部9040が設けられた第2壁部9038bは、その外面がY軸方向について導光板90819の入光端面90819bとの間に所定の間隔を空けて対向状に配置されている。従って、バックライト装置90812内の温度環境が高温化し、それに伴って導光板90819が熱膨張した場合には、熱膨張した導光板90819が主波長変換部90820に干渉する手前の段階で透光開口部9040が設けられた第2壁部9038bに干渉することになる。つまり、透光開口部9040が設けられた第2壁部9038bによって熱膨張する導光板90819の変位を規制することができるので、主波長変換部90820及びLED90817に導光板90819からの応力が直接的に作用するのを防ぐことができる。
<実施形態17>
本発明の実施形態17を図49によって説明する。この実施形態17では、上記した実施形態8からLED90917、LED基板90918及び主波長変換部90920の配置を変更したものを示す。なお、上記した実施形態8と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るバックライト装置90912では、図49に示すように、LED90917、LED基板90918及び主波長変換部90920が、シャーシ90914における一方(図49に示す左側)の短辺側の端部に配された構成となっている。詳しくは、LED基板90918は、シャーシ90914の一対の短辺側の側部90914cのうち、一方(図49に示す左側)の短辺側の側部90914cに対して取り付けられている。LED基板90918に実装された各LED90917及び主波長変換部90920は、導光板90919の外周端面のうちの一方の短辺側の端面と対向する形で配されている。従って、本実施形態では、導光板90919の外周端面のうち、一方の短辺側の端面が、LED90917及び主波長変換部からの光が入射される入光端面90919bとされるのに対し、残りの3つの端面(他方の短辺側の端面及び一対の長辺側の端面)が非入光端面90919dとされる。非入光端面90919dのうち、他方の短辺側の端面が入光端面90919bとは反対側に配される非入光反対端面90919d1とされるのに対し、一対の長辺側の端面が入光端面90919bに隣り合う一対の非入光側端面90919d2とされる。
そして、副波長変換部90932及び端面反射部材90934は、導光板90919の外周端面のうち一対の長辺側の端面、つまり一対の非入光側端面90919d2のうち、主波長変換部90920における封止部設置端側部分90920EP1とY軸方向(入光端面90919bの長さ方向)について重なる側の非入光側端面90919d2に設けられている。このような構成であっても、上記した実施形態8と同様の作用及び効果を得ることができる。
<実施形態18>
本発明の実施形態18を図50によって説明する。この実施形態18では、上記した実施形態8から両側入光タイプのバックライト装置901012に変更したものを示す。なお、上記した実施形態8と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るバックライト装置901012では、図50に示すように、LED901017、LED基板901018及び主波長変換部901020が、シャーシ901014における長辺側の両端部にそれぞれ配された構成となっている。詳しくは、LED基板901018は、シャーシ901014における一方(図50に示す下側)の長辺側の側部901014cと、他方(図50に示す上側)の長辺側の側部901014cと、に対してそれぞれ取り付けられている。各LED基板901018に実装された各LED901017及び主波長変換部901020は、導光板901019の外周端面のうちの一対の長辺側の端面のそれぞれと対向する形で配されている。従って、本実施形態では、導光板901019の外周端面のうちの一対の長辺側の端面のそれぞれがLED901017及び主波長変換部901020からの光が入射される入光端面901019bとされるのに対し、残りの一対の短辺側の端面が非入光端面901019dとされる。従って、本実施形態に係る非入光端面901019dには、上記した実施形態8のような非入光反対端面9019d1(図28を参照)が含まれることがなく、入光端面901019bに隣り合う一対の非入光側端面901019d2のみが含まれている。このように本実施形態に係るバックライト装置901012は、導光板901019がその短辺方向(Y軸方向)についての両側から各LED基板901018、各LED901017及び各主波長変換部901020によって挟み込まれてなる、両側入光タイプとされている。
一対の主波長変換部901020は、各封止部設置端側部分901020EP1がX軸方向について互いに重なり合わない配置とされている。つまり、一方の主波長変換部901020における封止部設置端側部分901020EP1は、他方の主波長変換部901020における封止部非設置端側部分901020EP2とX軸方向について重なり合うのに対し、他方の主波長変換部901020における封止部設置端側部分901020EP1は、一方の主波長変換部901020における封止部非設置端側部分901020EP2とX軸方向について重なり合うよう配置されている。そして、副波長変換部901032及び端面反射部材901034は、導光板901019の外周端面のうち、各主波長変換部901020における各封止部設置端側部分901020EP1に対してX軸方向についてそれぞれ重なり合う一対の非入光側端面901019d2にそれぞれ設けられている。このような構成であっても、上記した実施形態8と同様の作用及び効果を得ることができる。
<実施形態19>
本発明の実施形態19を図51によって説明する。この実施形態19では、上記した実施形態18からLED901117、LED基板901118及び主波長変換部901120の配置を変更したものを示す。なお、上記した実施形態18と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るバックライト装置901112では、図51に示すように、LED901117、LED基板901118及び主波長変換部901120が、シャーシ901114における短辺側の両端部にそれぞれ配された構成となっている。詳しくは、LED基板901118は、シャーシ901114における一方(図51に示す左側)の短辺側の側部901114cと、他方(図51に示す右側)の短辺側の側部901114cと、に対してそれぞれ取り付けられている。各LED基板901118に実装された各LED901117及び主波長変換部901120は、導光板901119の外周端面のうちの一対の短辺側の端面のそれぞれと対向する形で配されている。従って、本実施形態では、導光板901119の外周端面のうちの一対の短辺側の端面のそれぞれがLED901117からの光が入射される入光端面901119bとされるのに対し、残りの一対の長辺側の端面が非入光端面901119d(一対の非入光側端面901119d2)とされる。このように本実施形態に係るバックライト装置901112は、導光板901119がその長辺方向(X軸方向)についての両側から一対のLED基板901118及びそれらに実装された各LED901117によって挟み込まれてなる、両側入光タイプとされている。
一対の主波長変換部901120は、各封止部設置端側部分901120EP1がY軸方向(入光端面901119bの長さ方向)について互いに重なり合わない配置とされている。そして、副波長変換部901132及び端面反射部材901134は、導光板901119の外周端面のうち、各主波長変換部901120における各封止部設置端側部分901120EP1に対してY軸方向についてそれぞれ重なり合う一対の非入光側端面901119d2にそれぞれ設けられている。このような構成であっても、上記した実施形態8と同様の作用及び効果を得ることができる。
<実施形態20>
本発明の実施形態20を図52によって説明する。この実施形態20では、上記した実施形態18からLED901217、LED基板901218及び主波長変換部901220の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態18と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るバックライト装置901212では、図52に示すように、LED901217、LED基板901218及び主波長変換部901220が、シャーシ901214における長辺側の両端部と、一方(図52に示す左側)の短辺側の端部と、にそれぞれ配された構成となっている。詳しくは、LED基板901218は、シャーシ901214における一方(図52に示す下側)の長辺側の側部901214cと、他方(図52に示す上側)の長辺側の側部901214cと、一方の短辺側の側部901214cと、に対してそれぞれ取り付けられている。各LED基板901218に実装された各LED901217及び主波長変換部901220は、導光板901219の外周端面のうちの一対の長辺側の端面及び一方の短辺側の端面のそれぞれと対向する形で配されている。従って、本実施形態では、導光板901219の外周端面のうちの一対の長辺側の端面及び一方の短辺側の端面のそれぞれがLED901217からの光が入射される入光端面901219bとされるのに対し、残りの他方の短辺側の端面が非入光端面901219dとされる。従って、本実施形態に係る非入光端面901219dは、短辺側の入光端面901219bに対しては非入光反対端面901219d1となり且つ一対の長辺側の入光端面901219bに対しては非入光側端面901219d2となっている。このように本実施形態に係るバックライト装置901212は、導光板901219がその3つの辺部に倣って配される3つのLED基板901218及びそれらに実装された各LED901217から入光される、3辺入光タイプとされている。そして、副波長変換部901232及び端面反射部材901234は、導光板901219の外周端面のうち、非入光端面901219dにそれぞれ設けられている。このような構成であっても、上記した実施形態8と同様の作用及び効果を得ることができる。
<実施形態21>
本発明の実施形態21を図53または図54によって説明する。この実施形態21では、上記した実施形態8から副波長変換部901332の配置を変更したものを示す。なお、上記した実施形態8と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る副波長変換部901332は、図53及び図54に示すように、導光板901319の入光端面901319bに設けられており、入光端面901319bのうちその長さ方向(X軸方向)についての端側部分に対して外側(主波長変換部901320側)に重なる形で配されている。入光端面901319bにおける長さ方向についての端側部分及びそこに設置された副波長変換部901332は、主波長変換部901320の長さ方向についての端側部分901320EPである封止部設置端側部分901320EP1とX軸方向について重なり合う位置関係とされる。主波長変換部901320における封止部設置端側部分901320EP1には、蛍光体含有部901329が配置されない領域である封止部901331が設けられているため、封止部設置端側部分901320EP1を透過して入光端面901319bの端側部分に入射する光には、波長未変換の青色の光が多く含まれる可能性がある。そのような場合であっても、入光端面901319bの端側部分に入射する光は、そこに設置された副波長変換部901332を透過するので、そこで波長未変換の青色の光が緑色の光及び赤色の光へと波長変換されるようになっている。これにより、入光端面901319bの端側部分に入射する光が青色味を帯び難いものとなり、もって色ムラの発生を好適に抑制することができる。また、副波長変換部901332は、封止部901331に加えて蛍光体含有部901329におけるX軸方向についての端部に対してもX軸方向について重なり合う配置とされ、それにより封止部901331を透過した光に屈折して斜めに進行するものが生じても、その光を波長変換することが可能とされる。なお、本実施形態では、上記した実施形態8に記載した端面反射部材9034が備えられていない。
<実施形態22>
本発明の実施形態22を図55によって説明する。この実施形態22では、上記した実施形態21から副波長変換部901432の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態21と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係る複数のLED901417のうち、主波長変換部901420における封止部非設置端側部分901420EP2が配置された側の端に位置するLED(端側光源)901417は、図55に示すように、その一部が、主波長変換部901420の封止部非設置端側部分901420EP2のうち蛍光体含有部901429が配置されない領域である容器901430の底部901430aに対してX軸方向について重なり合う配置とされる。この配置構成は、上記した実施形態9に記載したものと同様である。このような配置構成において、副波長変換部901432は、導光板901419の入光端面901419bのうち、封止部設置端側部分901420EP1に対してX軸方向について重なる端側部分に加えて、封止部非設置端側部分901420EP2に対してX軸方向について重なる端側部分にも設けられている。つまり、副波長変換部901432は、入光端面901419bにおける長さ方向についての両端側部分に対してそれぞれ外側(主波長変換部901420側)に重なる形で配されている。
主波長変換部901420における封止部非設置端側部分901420EP2のうち蛍光体含有部901429が配置されない領域である容器901430の底部901430aが端に位置するLED901417とX軸方向について重なり合うような位置関係になると、主波長変換部901420におけるX軸方向の封止部非設置端側部分901420EP2を透過した光に、蛍光体により波長変換されない青色の光が含まれる場合がある。そのような場合でも、封止部非設置端側部分901420EP2を透過した光は、そこに設置された副波長変換部901432を透過するので、そこで波長未変換の青色の光が緑色の光及び赤色の光へと波長変換されるようになっている。これにより、入光端面901419bの両端側部分に入射する光がそれぞれ青色味を帯び難いものとなり、もって色ムラの発生を好適に抑制することができる。
<実施形態23>
本発明の実施形態23を図56によって説明する。この実施形態23では、上記した実施形態10からLED基板901518の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態10と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
本実施形態に係るLED基板901518は、図56に示すように、導光板901519の入光端面901519bの長さ方向(X軸方向)に沿って3枚が互いに隣り合う形で並んで配されている。各LED基板901518は、その長さ寸法が各主波長変換部901520の長さ寸法よりも短いものとされている。このうち、X軸方向について両端に位置する一対のLED基板901518に実装された複数のLED901517の一部(バックライト装置901512におけるX軸方向について端に位置するLED901517)は、各主波長変換部901520における封止部設置端側部分901520EP1とX軸方向について重なり合う配置とされる。これに対し、X軸方向について中央に位置するLED基板901518に実装された複数のLED901517の一部(バックライト装置901512におけるX軸方向について中央に位置するLED901517)は、各主波長変換部901520における封止部非設置端側部分901520EP2とX軸方向について重なり合う配置とされる。このような構成によれば、より大型のバックライト装置901512に好適とされる。
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、導光板の各端面のうち、長辺側の端面の1つを光入射面として設定していたが、本発明はこれに限られず、例えば、2つの長辺側の端面を光入射面としてもよいし、1つ又は2つの短辺側の端面を光入射面としてもよい。
(2)上記実施形態では、光反射・散乱パターンを構成する各ドット部は、平面視円形状をなしていたが、本発明はこれに限られず、多角形状、楕円形状、不規則な形状等の他の形状であってもよい。
(3)上記各実施形態では、一次光を出射する光源として青色の単色光を発するLEDを用いた場合を示したが、光源として青色以外の色の光を発するLEDを用いることも可能である。例えば、マゼンタ色の光を一次光として発するLEDを用いることができる。この場合、蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含有させる蛍光体として緑色蛍光体を用いれば、照明装置の出射光を白色化することができる。そして、その場合、補色ドット部は、緑色を呈するように設定される。
(4)上記(3)以外にも、紫色の光を一次光として発するLEDを光源として用いることができる。この場合、蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含有させる蛍光体として黄色蛍光体及び緑色蛍光体を所定の含有比率でもって用いれば、照明装置の出射光を白色化することができる。そして、その場合、補色ドット部は、紫色と補色の関係にある色を呈するように設定される。
(5)上記(3),(4)以外にも、シアン色の光を一次光として発するLEDを光源として用いることができる。この場合、蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含有させる蛍光体として赤色蛍光体を用いれば、照明装置の出射光を白色化することができる。そして、その場合、補色ドット部は、シアン色と補色の関係にある色(赤色)を呈するように設定される。
(6)蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含まれる蛍光体として用いた量子ドット蛍光体は、コア・シェル型であってもよいし、内部組成を単一組成としたコア型量子ドット蛍光体であってもよい。
(7)上記各実施形態では、蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に、蛍光体として、量子ドット蛍光体を含有させていたが、他の実施形態においては、他の種類の蛍光体を蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含有させるようにしても構わない。例えば、蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含有させる蛍光体として硫化物蛍光体を用いることができ、具体的には緑色蛍光体としてSrGa:Eu2+を、赤色蛍光体として(Ca,Sr,Ba)S:Eu2+を、それぞれ用いることが可能である。
(8)上記(7)以外にも、蛍光体チューブ(波長変換部材)に含有させる緑用蛍光体を、(Ca,Sr,Ba)SiO:Eu2+、β−SiAlON:Eu2+、CaScSi12:Ce3+等とすることができる。また、蛍光体チューブ(波長変換部材)に含有させる赤色用蛍光体を、(Ca,Sr,Ba)SiO:Eu2+、CaAlSiN:Eu2+等とすることができる。さらには、蛍光体チューブ(波長変換部材)に含有させる黄色用蛍光体を、(Y,Gd)(Al,Ga)12:Ce (通称 YAG:Ce3+)、α−SiAlON:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)SiO:Eu2+等とすることができる。それ以外にも、蛍光体チューブ(波長変換部材)に含有させる蛍光体として、複フッ化物蛍光体(マンガン付活のケイフッ化カリウム(KTiF)等)を用いることも可能である。
(9)上記(7),(8)以外にも、蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含有させる蛍光体として有機蛍光体を用いることができる。有機蛍光体としては、例えばトリアゾール又はオキサジアゾールを基本骨格とした低分子の有機蛍光体を用いることができる。
(10)上記した(7),(8),(9)以外にも、蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含有させる蛍光体としてドレスト光子(近接場光)を介したエネルギー移動によって波長変換を行う蛍光体を用いることも可能である。この種の蛍光体としては、具体的には、直径3nm〜5nm(好ましくは4nm程度)の酸化亜鉛量子ドット(ZnO−QD)にDCM色素を分散・混合させた構成の蛍光体を用いるのが好ましい。
(11)上記各実施形態では、LEDを構成するLED素子の材料としてInGaNを用いた場合を示したが、他のLED素子の材料として、例えばGaN、AlGaN、GaP、ZnSe、ZnO、AlGaInP等を用いることも可能である。
(12)上記各実施形態では、蛍光体チューブ(波長変換部材、波長変換部)に含有させる蛍光体として、青色光(一次光)により励起して緑色光(二次光)を放出する緑色蛍光体と、青色光(一次光)により励起して赤色光(二次光)を放出する赤色蛍光体とが利用されていたが、本発明はこれに限られず、例えば、一次光としての青色光により励起して、二次光として黄色光を放出する黄色蛍光体が利用されてもよい。本発明の波長変換部材は、蛍光体として、一次光としての青色光により励起して、二次光として緑色光を放出する緑色蛍光体と、一次光としての青色光により励起して、二次光として赤色光を放出する赤色蛍光体と、一次光としての青色光により励起して、二次光として黄色光を放出する黄色蛍光体とのうち、少なくとも1つを含有するものであればよい。なお、黄色蛍光体としては、例えば、(Y,Gd) (Al,Ga)12:Ce3+(通称 YAG:Ce3+)、α−SiAlON:Eu2+、(Ca,Sr,Ba)SiO:Eu2+等が挙げられる。
(13)上記実施形態では、波長変換機能を備えた蛍光体を含む補色部材23と、一次光を選択的に吸収する補色部材23Aとをそれぞれ別々に使用したが、本発明はこれに限られず、例えば、補色部材23と、補色部材23Aとを併用してもよい。
(14)上記した各実施形態では、主波長変換部の封止部設置端側部分が導光板の非入光側端面に対して入光端面の長さ方向について外側に突き出す配置とされる場合を示したが、主波長変換部の封止部設置端側部分が導光板の非入光側端面に対してX軸方向について内側に引っ込む配置(重ならない配置)とされていても構わない。その場合、導光板の非入光側端面に副波長変換部を設けると、その副波長変換部は、封止部設置端側部分に対して入光端面の長さ方向について外側に配されることになる。
(15)上記した各実施形態では、主波長変換部の封止部非設置端側部分が導光板の非入光側端面に対して入光端面の長さ方向について内側に引っ込む配置(重ならない配置)とされる場合を示したが、主波長変換部の封止部非設置端側部分が導光板の非入光側端面に対してX軸方向について外側に突き出す配置とされていても構わない。その場合、導光板の非入光側端面に副波長変換部を設けると、その副波長変換部は、封止部非設置端側部分に対して入光端面の長さ方向について重なる配置となる。
(16)上記した各実施形態以外にも、主波長変換部の封止部設置端側部分及び封止部非設置端側部分とLEDとの入光端面の長さ方向についての位置関係は、適宜に変更可能である。
(17)上記した実施形態8〜20,23では、副波長変換部及び端面反射部材が導光板の非入光側端面における全域(全長及び全高さ)にわたってそれぞれ配される場合を示したが、副波長変換部及び端面反射部材が導光板の非入光側端面における長さ方向または高さ方向の一部にそれぞれ配されるようにしても構わない。その場合、副波長変換部及び端面反射部材を、非入光側端面のうちLEDに近い側の部分に優先的に配置するのが好ましい。それ以外にも、導光板の外周端面のうち、四隅の角部に対して副波長変換部及び端面反射部材が選択的に重なる構成を採ることも可能である。また、端面反射部材を省略することも可能である。
(18)上記した実施形態8〜20,23では、副波長変換部及び端面反射部材がほぼ同じ大きさとされる場合を示したが、副波長変換部及び端面反射部材の大きさを互いに異ならせることも可能である。その場合、副波長変換部を端面反射部材よりも大きくすることもできるが、端面反射部材を副波長変換部よりも大きくすることも可能である。
(19)上記した実施形態11では、導光板の出光板面に配置した出光板面副波長変換部及び出光板面端面反射部材がほぼ同じ大きさとされる場合を示したが、出光板面副波長変換部及び出光板面端面反射部材の大きさを互いに異ならせることも可能である。その場合、出光板面副波長変換部を出光板面端面反射部材よりも大きくすることもできるが、出光板面端面反射部材を出光板面副波長変換部よりも大きくすることも可能である。特に、出光板面副波長変換部を出光板面端面反射部材よりも大きくする場合には、出光板面副波長変換部を部分的に有効発光領域と重畳する配置とすることも可能である。
(20)上記した実施形態21,22以外にも、入光端面に設けた副波長変換部と、主波長変換部の封止部設置端側部分及び封止部非設置端側部分と、LEDと、の入光端面の長さ方向についての位置関係は、適宜に変更可能である。
(21)上記した実施形態11に記載した、出光板面に出光板面副波長変換部及び出光板面端面反射部材を設ける構成を、実施形態8〜20,23に記載した副波長変換部及び端面反射部材に置き換えて設置することも可能である。具体的には、導光板の出光板面のうち、主波長変換部の封止部設置端側部分と封止部非設置端側部分とのいずれか一方または両方に対して入光端面の長さ方向について重なり合う部分に出光板面副波長変換部及び出光板面端面反射部材を設けることができる。
(22)上記した実施形態11に記載した、主波長変換部の配置及び出光板面に出光板面副波長変換部及び出光板面端面反射部材を設ける構成を、実施形態21,22に記載した構成に組み合わせることも可能である。
(23)上記した実施形態21に記載した、入光端面に副波長変換部を設ける構成を、実施形態8などに記載した構成に組み合わせることも可能である。
(24)上記した実施形態22に記載した、入光端面に一対の副波長変換部を設ける構成を、実施形態9〜11などに記載した構成に組み合わせることも可能である。特に、実施形態11と実施形態22とを組み合わせる場合には、入光端面における長さ方向の両端位置に副波長変換部をそれぞれ設置するのに加えて、入光端面における長さ方向の中央位置にも副波長変換部を設置するのが好ましい。
(25)上記した実施形態23に記載した構成に、実施形態11,22に記載した構成を組み合わせることも可能である。
(26)上記した実施形態16に記載した主波長変換部の保持構造を、実施形態9〜15,17〜23に記載した構成に組み合わせることも可能である。
(27)上記した(22)〜(26)以外にも、各実施形態に記載した構成を適宜に組み合わせることも可能である。
(28)上記した各実施形態以外にも、主波長変換部が入光端面の長さ方向に沿って3本以上並ぶ構成を採ることも可能である。
(29)上記した各実施形態では、片端側のみが封止部により封止された片側封止構造の主波長変換部を用いた場合を示したが、両端側部分がそれぞれ封止部により封止された両側封止構造の主波長変換部を用いた場合にも本発明は適用可能である。
(30)上記した各実施形態(実施形態21,22を除く)では、端面反射部材を設けるようにした場合を例示したが、端面反射部材を省略するとともに、シャーシのうち少なくとも側部を光の反射性に優れた白色などとし、当該側部により副波長変換部を透過した光を反射して導光板側に戻すような構成を採ることも可能である。つまり、副波長変換部に対してシャーシのうちの光反射性を有する側部を外側(非入光端面側とは反対側)に重なる形で配すれば、端面反射部材を省略することが可能となる。その場合、光反射性を有する側部を副波長変換部に対して接する形で配置するのが好ましいものとされる。
10...液晶表示装置(表示装置)、12...照明装置(バックライト装置)、13...ベゼル、14...シャーシ、15...光学部材、16...フレーム、17...LED(光源)、170...LED列(光源列)、18...LED基板、19...導光板、19a...光出射面、19b...裏面、19c...光入射面、20...反射シート(反射部材)、21...弾性部材、220...光反射・散乱パターン、22...ドット部、22a...補色ドット部、22b...白色ドット部、30...蛍光体チューブ(波長変換部材)、31...波長変換部、32...収容部、34,35...封止端部(非波長変換部)

Claims (15)

  1. 各々が所定の波長領域に含まれる一次光を出射し、かつ互いに列状に並ぶ複数の光源からなる光源列と、
    前記一次光によって励起されて前記波長領域とは異なる他の波長領域に含まれる二次光を放出する蛍光体を含有する波長変換部と、前記波長変換部を包囲する形で収容しつつ光透過性を有する長手状の収容部と、前記収容部の長手方向の端部からなり前記光源から出射された前記一次光を透過させる非波長変換部とを有し、前記光源列と対向しつつ前記光源列の長さ方向に沿って配される波長変換部材と、
    導光板とを備え、
    前記導光板と前記光源列との間に前記波長変換部材が配され、
    前記導光板は、前記光源から出射された前記一次光が前記波長変換部材を前記光源側から前記導光板側へ透過してなる前記二次光及び前記一次光を含む透過光が入射される光入射面と、前記透過光を出射させる光出射面と、前記光出射面の反対側に配される反対面と、光反射性及び光散乱性を有する光反射・散乱パターンと、を有し、
    前記光反射・散乱パターンは、
    面状に広がった状態で前記反対面に形成される複数のドット部の集まりからなり、複数の前記ドット部のうち、前記非波長変換部の前記導光板側において前記光源の光出射方向に沿うように配され、前記一次光を吸収して前記一次光が呈する基準色と補色の関係にある色を呈する複数の補色ドット部を有することを特徴とする照明装置。
  2. 前記光反射・散乱パターンは、前記反対面における単位面積当たりの密度が、前記光入射面から遠ざかるにつれて、徐々に高くなるように設定されている請求項1に記載の照明装置。
  3. 前記波長変換部材の前記波長変換部は、前記蛍光体が透明な樹脂中に分散されたものからなり、
    前記波長変換部材の前記収容部は、両端が封止された筒体からなり、
    前記波長変換部材の前記非波長変換部は、前記筒体の封止された端部からなる請求項1又は請求項2に記載の照明装置。
  4. 前記非波長変換部からなる前記波長変換部材の端部が、前記光入射面に隣接する前記導光板の側端面側に配され、
    複数の前記補色ドット部は、前記側端面を含む前記導光板の側端部に沿うように前記反対面に設けられ、
    前記波長変換部材は、複数のものからなり、
    複数の前記波長変換部材が、長手方向に一列に並べられた状態で、前記光源列と前記光入射面との間に形成される隙間に介在され、
    複数の前記補色ドット部は、複数の前記波長変換部材同士が隣り合う部分から前記光源の光出射方向に沿いつつ、前記反対面を横切るように前記反対面に設けられている請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の照明装置。
  5. 各々が所定の波長領域に含まれる一次光を出射し、かつ互いに列状に並ぶ複数の光源からなる光源列と、
    前記一次光によって励起されて前記波長領域とは異なる他の波長領域に含まれる二次光を放出する蛍光体を含有する波長変換部と、前記波長変換部を包囲する形で収容しつつ光透過性を有する長手状の収容部と、前記収容部の長手方向の端部からなり前記光源から出射された前記一次光を透過させる非波長変換部とを有し、前記光源列と対向しつつ前記光源列の長さ方向に沿って配される波長変換部材と、
    導光板とを備え、
    前記導光板と前記光源列との間に前記波長変換部材が配され、
    前記導光板は、前記光源から出射された前記一次光が前記波長変換部材の前記光源側から前記導光板側へ透過してなる前記二次光及び前記一次光を含む透過光が入射される光入射面と、前記透過光を出射させる光出射面と、前記光出射面の反対側に配される反対面とを有し、
    前記反対面を覆うように配され、光を反射する反射部材と、
    前記一次光が呈する基準色と補色の関係にある色を呈し、前記反対面のうち、前記非波長変換部から、前記光源の光出射方向に沿って延びた部分と重なるように前記反対面と前記反射部材との間に介在される補色部材とを備える照明装置。
  6. 前記波長変換部材の前記波長変換部は、前記蛍光体が透明な樹脂中に分散されたものからなり、
    前記波長変換部材の前記収容部は、両端が封止された筒体からなり、
    前記波長変換部材の前記非波長変換部は、前記筒体の封止された端部からなる請求項5に記載の照明装置。
  7. 前記非波長変換部からなる前記波長変換部材の少なくとも一方の端部が、前記光入射面に隣接する前記導光板の側端面側に配され、
    前記補色部材は、前記側端面を含む前記導光板の側端部に沿うように前記反対面と前記反射部材との間に介在される請求項5又は請求項6に記載の照明装置。
  8. 前記波長変換部材は、複数のものからなり、
    複数の前記波長変換部材が、長手方向に一列に並べられた状態で、前記光源列と前記光入射面との間に形成される隙間に介在され、
    前記補色部材は、複数の前記波長変換部材同士が隣り合う部分から前記光源の光出射方向に沿いつつ、前記反対面を横切るように前記反対面と前記反射部材との間に介在される請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の照明装置。
  9. 前記波長変換部は、前記蛍光体として、量子ドット蛍光体を含む請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の照明装置。
  10. 光源と、
    外周端面の少なくとも一部であって前記光源からの光が入射される入光端面と一対の板面のいずれかであって光を出射させる出光板面とを有する導光板と、
    前記入光端面の長さ方向に沿って延在するとともに前記光源と前記入光端面との間に介在する形で配されて前記光源からの光を波長変換する蛍光体を有する主波長変換部と、
    前記導光板のうち前記主波長変換部における前記長さ方向の端側部分に対して前記長さ方向について外側に配される部分に配されて前記光源からの光を波長変換する副波長変換部と、を備える照明装置。
  11. 前記導光板は、前記外周端面のうち前記入光端面と隣り合う端面が、前記光源からの光が直接入射されることのない非入光側端面とされており、
    前記副波長変換部は、少なくとも前記非入光側端面に重なる形で配されている請求項10記載の照明装置。
  12. 前記副波長変換部に重なる形で配されるとともに前記副波長変換部を透過した光を反射させる端面反射部材を備え、
    前記導光板の前記出光板面とは反対側の板面と対向する形で配されるとともに光を反射する反射部材を備えており、
    前記端面反射部材は、前記反射部材に一体形成されている請求項11記載の照明装置。
  13. 前記主波長変換部は、前記蛍光体として、量子ドット蛍光体を含む請求項10から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置。
  14. 請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して画像を表示させる表示パネルとを備える表示装置。
  15. 請求項14に記載の表示装置を備えるテレビ受信装置。
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