<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1から図11によって説明する。本実施形態では、バックライト装置12、それを用いた液晶表示装置10及びテレビ受信装置10TVについて例示する。また、本実施形態では、バックライト装置12に備えられる波長変換部20の製造方法についても例示する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、図4及び図5などに示す上側を表側とし、同図下側を裏側とする。
本実施形態に係るテレビ受信装置10TVは、図1に示すように、液晶表示装置10と、当該液晶表示装置10を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、を備えて構成される。液晶表示装置(表示装置)10は、全体として横長(長手)の方形状(矩形状)をなし、縦置き状態で収容されている。この液晶表示装置10は、図2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11と、液晶パネル11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)12と、を備え、これらが枠状のベゼル13などにより一体的に保持されるようになっている。
次に、液晶表示装置10を構成する液晶パネル11及びバックライト装置12について順次に説明する。このうち、液晶パネル(表示パネル)11は、平面に視て横長な方形状をなしており、一対のガラス基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられるとともに、両ガラス基板間に電界印加に伴って光学特性が変化する物質である液晶分子を含む液晶層(図示せず)が封入された構成とされる。一方のガラス基板(アレイ基板、アクティブマトリクス基板)の内面側には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)と、ソース配線とゲート配線とに囲まれた方形状の領域に配されてスイッチング素子に接続される画素電極と、がマトリクス状に平面配置される他、配向膜等が設けられている。他方のガラス基板(対向基板、CF基板)の内面側には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列でマトリクス状に平面配置されたカラーフィルタが設けられる他、各着色部間に配されて格子状をなす遮光層(ブラックマトリクス)、画素電極と対向状をなすベタ状の対向電極、配向膜等が設けられている。なお、両ガラス基板の外面側には、それぞれ偏光板が配されている。また、液晶パネル11における長辺方向がX軸方向と一致し、短辺方向がY軸方向と一致し、さらに厚さ方向がZ軸方向と一致している。
バックライト装置12は、図2に示すように、表側(液晶パネル11側、出光側)の外部に向けて開口する光出射部14bを有した略箱型をなすシャーシ14と、シャーシ14の光出射部14bを覆う形で配される複数の光学部材(光学シート)15と、を備える。さらに、シャーシ14内には、光源であるLED17と、LED17が実装されたLED基板18と、LED17からの光を導光して光学部材15(液晶パネル11)へと導く導光板19と、LED17と導光板19との間に介在する形で配されてLED17からの光を波長変換する波長変換部20と、導光板19などを表側から押さえるとともに光学部材15を裏側から受けるフレーム16と、が備えられる。そして、このバックライト装置12は、その長辺側の一対の端部のうちの一方(図2及び図3に示す手前側、図4に示す左側)の端部に、LED基板18が配されており、そのLED基板18に実装された各LED17が液晶パネル11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。このように、本実施形態に係るバックライト装置12は、LED17の光が導光板19に対して片側からのみ入光される片側入光タイプのエッジライト型(サイドライト型)とされている。続いて、バックライト装置12の各構成部品について詳しく説明する。
シャーシ14は、金属製とされ、図2及び図3に示すように、液晶パネル11と同様に横長の方形状をなす底部14aと、底部14aの各辺の外端からそれぞれ立ち上がる側部14cと、からなり、全体としては表側に向けて開口した浅い略箱型をなしている。シャーシ14(底部14a)は、その長辺方向がX軸方向(水平方向)と一致し、短辺方向がY軸方向(鉛直方向)と一致している。また、側部14cには、フレーム16及びベゼル13が固定可能とされる。
光学部材15は、図2に示すように、液晶パネル11及びシャーシ14と同様に平面に視て横長の方形状をなしている。光学部材15は、シャーシ14の光出射部14bを覆うとともに、液晶パネル11と導光板19との間に介在する形で配されている。つまり、光学部材15は、LED17に対して出光経路の出口側に配されている、と言える。光学部材15は、シート状をなしていて合計で3枚が備えられている。具体的には、光学部材15は、光に等方性集光作用を付与するマイクロレンズシート21と、光に異方性集光作用を付与するプリズムシート22と、光を偏光反射する反射型偏光シート23と、から構成される。光学部材15は、図4及び図5に示すように、裏側からマイクロレンズシート21、プリズムシート22、及び反射型偏光シート23の順で相互に積層されてそれらの外縁部がフレーム16に対してその表側に載せられている。つまり、光学部材15を構成するマイクロレンズシート21、プリズムシート22、及び反射型偏光シート23は、導光板19に対して表側、つまり光出射側にフレーム16(詳しくは後述する枠状部16a)分の間隔を空けて対向状をなしている。
フレーム16は、図2に示すように、導光板19及び光学部材15の外周縁部に沿って延在する横長の枠状部(額縁状部、枠状支持部)16aを有しており、その枠状部16aにより導光板19の外周縁部をほぼ全周にわたって表側から押さえて支持するものとされる。フレーム16の枠状部16aは、光学部材15(マイクロレンズシート21)と導光板19との間に介在するとともに、光学部材15の外周縁部を裏側から受けて支持するものとされ、それにより光学部材15が導光板19との間に枠状部16a分の間隔を空けた位置に保たれる。また、フレーム16の枠状部16aにおける裏側(導光板19側)の面には、例えばポロン(登録商標)などからなる緩衝材24が設けられている。緩衝材24は、枠状部16aの全周にわたって延在するよう枠状をなしている。さらには、フレーム16は、枠状部16aから表側に向けて突出するとともに、液晶パネル11における外周縁部を裏側から支持する液晶パネル支持部16bを有している。
次に、LED17及びLED17が実装されるLED基板18について説明する。LED17は、図3及び図4に示すように、LED基板18上に表面実装されるとともにその発光面17aがLED基板18側とは反対側を向いた、いわゆる頂面発光型とされている。このLED17は、青色の単色光を発する青色LEDとされている。そして、LED17から発せられた青色の光は、その一部が詳しくは後述する波長変換部20によって緑色の光や赤色の光に波長変換されるようになっており、これら波長変換された緑色の光及び赤色の光(二次光)と、LED17の青色の光(一次光)と、の加法混色によりバックライト装置12の出射光が概ね白色を呈するものとされる。
詳しくは、LED17は、図6に示すように、発光源である青色LED素子(青色発光素子、青色LEDチップ)26と、青色LED素子26を封止する封止材27と、青色LED素子26が収容されるとともに封止材27が充填されるケース(収容体、筐体)28と、を備える。青色LED素子26は、例えばInGaNなどの半導体材料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の波長領域(約420nm〜約500nm)に含まれる波長の青色の単色光を発光するものとされる。つまり、LED17の発光光は、この青色LED素子26の発光光と同色の単色光とされる。この青色LED素子26は、図示しないリードフレームによってケース28外に配されたLED基板18における配線パターンに接続される。封止材27は、LED17の製造工程では青色LED素子26が収容されたケース28の内部空間に充填されることで、青色LED素子26及びリードフレームを封止するとともにこれらの保護を図るものとされる。封止材27は、ほぼ透明な熱硬化性樹脂材料(例えば、エポキシ樹脂材料、シリコーン樹脂材料など)からなるものとされ、それにより青色LED素子26から発せられた青色の単色光がそのままLED17の発光光となるものとされる。ケース28は、表面が光の反射性に優れた白色を呈する合成樹脂材料(例えばポリアミド系樹脂材料)またはセラミック材料からなる。ケース28は、全体として発光面17a側が開口した有底筒型をなしており、その底面に青色LED素子26が配置されるとともに、周壁を上記リードフレームが貫通されることで青色LED素子26がLED基板18の配線パターンに接続されている。
LED基板18は、図3及び図4に示すように、シャーシ14の長辺方向(X軸方向、導光板19における入光端面19bの長手方向)に沿って延在する細長い板状をなすとともに、その板面をX軸方向及びZ軸方向に並行した姿勢、つまり液晶パネル11及び導光板19(光学部材15)の板面と直交させた姿勢でシャーシ14内に収容されている。すなわち、このLED基板18は、板面における長辺方向(長さ方向)がX軸方向と、短辺方向(幅方向)がZ軸方向と、それぞれ一致し、さらには板面と直交する板厚方向がY軸方向と一致した姿勢とされる。LED基板18は、導光板19とシャーシ14における一方の長辺側の側部14cとの間に介在するよう配され、シャーシ14に対してはZ軸方向に沿って表側から収容されるようになっている。LED基板18は、LED17が実装される実装面18aとは反対側の板面がシャーシ14における長辺側の側部14cの内面に接する形でそれぞれ取り付けられている。従って、LED基板18に実装された各LED17の発光面17aが、後述する導光板19の長辺側の端面(入光端面19b)と対向状をなすとともに、各LED17における光軸、つまり発光強度が最も高い光の進行方向がY軸方向(液晶パネル11の板面に並行する方向、LED17と導光板19との並び方向、入光端面19bの法線方向)とほぼ一致する。
LED基板18は、図3及び図4に示すように、その内側、つまり導光板19側を向いた板面(導光板19との対向面)が、上記した構成のLED17が表面実装された実装面18aとされる。LED17は、LED基板18の実装面18aにおいて、その長さ方向(X軸方向)に沿って複数が所定の間隔を空けつつ一列に(直線的に)並んで配置されている。つまり、LED17は、バックライト装置12における一方の長辺側の端部において長辺方向(入光端面19bの長さ方向)に沿って複数が間欠的に並んで配置されている、と言える。従って、LED17の並び方向は、LED基板18の長さ方向(入光端面19bの長さ方向)と一致していることになる。X軸方向について隣り合うLED17間の間隔、つまりLED17の配列間隔(配列ピッチ)は、ほぼ等しいものとされており、別言するとLED17は等ピッチ配列されている、と言える。LED基板18におけるLED17のX軸方向についての寸法は、LED17の配列間隔よりも大きなものとされ、具体的には例えば5mm〜10mm程度とされる。また、LED基板18の実装面18aには、X軸方向に沿って延在するとともにLED17群を横切って隣り合うLED17同士を直列に接続する、金属膜(銅箔など)からなる配線パターン(図示せず)が形成されている。LED基板18には、上記配線パターンの端部に図示しない端子部が形成されており、この端子部に対して図示しない配線部材を介してLED駆動基板(光源駆動基板、光源制御基板)LDBから駆動電力が供給されるようになっている(図10を参照)。なお、LED17を駆動するための回路構成に関しては、後に改めて説明する。このLED基板18は、板面の片面のみが実装面18aとされる片面実装タイプとされている。このLED基板18の基材は、例えばアルミニウムなどの金属製とされ、その表面に絶縁層を介して既述した配線パターン(図示せず)が形成されている。なお、LED基板18の基材に用いる材料としては、合成樹脂やセラミックなどの絶縁材料を用いることも可能である。
導光板19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19は、図2及び図3に示すように、液晶パネル11及びシャーシ14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15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19は、図4及び図5に示すように、シャーシ14内において液晶パネル11及び光学部材15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2及び図3に示す手前側、図4に示す左側)の長辺側の端面がシャーシ14における長辺側の一端部に配されたLED基板18の各LED17とそれぞれ対向状をなしている。従って、LED17(LED基板18)と導光板19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15(液晶パネル11)と導光板19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19は、LED17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15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19の厚み(Z軸方向についての寸法)は、LED17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19における一対の板面のうちの表側の板面が、図4及び図5に示すように、内部の光を光学部材15及び液晶パネル11に向けて出射させる出光板面(光出射面)19aとなっている。導光板19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(LED17の並び方向、LED基板18の長辺方向、導光板19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(LED17と導光板19との並び方向、LED基板18の板厚方向、導光板19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19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2及び図3に示す手前側)の長辺側の端面は、LED17(LED基板18)と所定の空間(後述する波長変換部20の配置スペース)を空けて対向状をなしており、これがLED17から発せられた光が後述する波長変換部20を介して入射される入光端面(光入射面)19bとなっている。この入光端面19bは、LED17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19b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19aに対して略直交する面とされる。これに対して、導光板19の上記外周端面のうち、入光端面19b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、LED17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19dとされる。この非入光端面19dは、LED17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19dは、導光板19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19bとは反対側の端面から構成される非入光反対端面19d1と、入光端面19b及び非入光反対端面19d1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19d2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19d」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19dから一旦外側に漏れ出した光が例えばシャーシ14の側部14c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19dに入射することもあり得る。
導光板19における裏側、つまり出光板面19aとは反対側の反対板面19cに対しては、図4及び図5に示すように、反射シート(反射部材)25が裏側に重なる形で配されている。反射シート25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19内を伝播して反対板面19c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19aへ向かうよう立ち上げるものとされる。反射シート25は、導光板19の反対板面19c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25は、平面に視てLED基板18(LED17)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16の枠状部16aとの間でLED基板18(LED17)を挟み込む形で配されている。これにより、LED17からの光を反射シート25の拡張部分によって反射することで、入光端面19bに対して効率的に入射させることができる。この導光板19の反対板面19cには、導光板19内の光を出光板面19aに向けて反射させることで出光板面19a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19b(LED17)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19bから遠ざかるほど(非入光反対端面19d1に近づくほど)高くなり、逆に入光端面19bに近づくほど(非入光反対端面19d1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19a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。
波長変換部20について詳しく説明する。波長変換部20は、図7及び図8に示すように、LED17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LED17と導光板19の入光端面19bとの間に介在する形で配されている。波長変換部20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。波長変換部20は、導光板19の入光端面19bにおける長さ方向(X軸方向)に沿って延在し、入光端面19b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18に実装された全てのLED17に対して対向状をなす形で配されている。波長変換部20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19の長辺寸法(入光端面19b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19の厚み寸法(入光端面19bの幅寸法)よりも大きなものとされる。波長変換部20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LED17の発光面17aと対向する外面が同発光面17aに並行して同発光面17aからの光が入射される入光面20aとされるのに対し、導光板19の入光端面19bと対向する外面が同入光端面19bに並行して同入光端面19bに向けて光が出射される出光面20bとされる。波長変換部20は、その幅方向(Y軸方向)について内端位置がフレーム16の枠状部16aの内端位置よりも外側に配されている。つまり、波長変換部20は、その全域がフレーム16の枠状部16a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10の使用者に表側から波長変換部20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、LED17から発せられた光は、LED17と導光板19の入光端面19bとの間に介在する形で配される波長変換部20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19bに入射されて導光板19内を伝播された後に出光板面19aから出射されることになる。波長変換部20は、LED17と導光板19の入光端面19b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19の出光板面19aまたは反対板面19c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、波長変換部20は、図7及び図8に示すように、LED17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29と、入光端面19b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29を収容する容器(キャピラリ)30と、容器30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31と、を有している。蛍光体含有部29には、LED17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、波長変換部20は、LED17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29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30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29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。
このように、各色の蛍光体は、励起波長が蛍光波長よりも短波長とされるダウンコンバージョン型(ダウンシフティング型)とされている。このダウンコンバージョン型の蛍光体は、相対的に短波長で且つ高いエネルギーを持つ励起光を、相対的に長波長で且つ低いエネルギーを持つ蛍光光に変換するものとされる。従って、仮に励起波長が蛍光波長よりも長波長とされるアップコンバージョン型の蛍光体を用いた場合(量子効率が例えば28%程度)に比べると、量子効率(光の変換効率)が30%〜50%程度と、より高いものとなっている。各色の蛍光体は、それぞれ量子ドット蛍光体(Quantum Dot Phosphor)とされる。量子ドット蛍光体は、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ており、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)などを適宜に選択することが可能とされる。この量子ドット蛍光体の発光光(蛍光光)は、その発光スペクトルにおけるピークが急峻となってその半値幅が狭くなることから、色純度が極めて高くなるとともにその色域が広いものとなる。量子ドット蛍光体の材料としては、2価の陽イオンになるZn、Cd、Hg、Pb等と2価の陰イオンになるO、S、Se、Te等とを組み合わせた材料(CdSe(セレン化カドミウム)、ZnS(硫化亜鉛)等)、3価の陽イオンとなるGa、In等と3価の陰イオンとなるP、As、Sb等とを組み合わせた材料(InP(リン化インジウム)、GaAs(ヒ化ガリウム)等)、さらにはカルコパイライト型化合物(CuInSe2等)などがある。本実施形態では、量子ドット蛍光体の材料として、上記のうちのCdSeとZnSとを併用している。また、本実施形態において用いる量子ドット蛍光体は、いわゆるコア・シェル型量子ドット蛍光体とされる。コア・シェル型量子ドット蛍光体は、量子ドットの周囲を、比較的バンドギャップの大きな半導体物質からなるシェルによって被覆した構成とされる。具体的には、コア・シェル型量子ドット蛍光体として、シグマ アルドリッチ ジャパン合同会社の製品である「Lumidot(登録商標) CdSe/ZnS」を用いるのが好ましい。
蛍光体含有部29は、図7及び図8に示すように、容器30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29は、その形成範囲が、X軸方向についてLED基板18におけるLED17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LED17の発光面17a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29は、その厚さ寸法(Y軸方向についての寸法)が、次述する容器30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29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、LED17の発光面17a及び導光板19の入光端面19bにそれぞれ並行している。
容器30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30は、図7及び図8に示すように、蛍光体含有部29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30における長さ方向に沿った両外面が、既述した入光面20a及び出光面20bを構成している。容器30は、その厚さ寸法が、上記した蛍光体含有部29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30は、その長さ方向についての一方の端側部分が封止部31により封止されている。つまり、この波長変換部20は、片端側のみが封止部31により封止された片側封止構造とされている。容器30は、製造過程において蛍光体含有部29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30aにより閉塞した状態とされており、蛍光体含有部29が形成された後に開口が封止部31により封止されるようになっている。封止部31は、容器30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30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31におけるX軸方向についての寸法は、容器30における底部30aの厚み寸法よりは大きく、LED17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。
上記のような構成の波長変換部20における長さ方向についての一対の端側部分20EPのうち、一方の端側部分20EPに封止部31が設けられるのに対し、他方の端側部分20EP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20EP1とし、後者を封止部非設置端側部分(底部設置端側部分)20EP2とする。波長変換部20における封止部設置端側部分20EP1は、封止部31を有しているのに対し、封止部非設置端側部分20EP2は、封止部31を有さずに容器30の底部30aを有しているため、波長変換部20における長さ方向についての両端縁には、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20EP1における端縁は、蛍光体が配置されない領域が封止部31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20EP2の同領域(底部30a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10及びバックライト装置12の狭額縁化が進行すると、波長変換部20における蛍光体が配置されない領域がLED17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LED17からの青色の光が蛍光体により波長変換されずに導光板19の入光端面19bにおける長さ方向の端側部分に入射し、導光板19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20EP1における端縁は、蛍光体が配置されない領域が広いことから、同領域がLED17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12に備えられるLED駆動基板LDBは、図9から図11に示すように、LED基板18においてX軸方向に沿って並ぶ形で設けられた複数のLED17のうち、その並び方向(X軸方向)について一方の端側に位置する端側LED(端側光源)17E(後述する第1端側LED17E1)における単位時間当たりの発光量が、並び方向について中央側に位置する中央側LED(中央側光源)17Cにおける単位時間当たりの発光量よりも少なくなるよう制御するLED制御部32を備えている。このようにすれば、一方の端側に位置する端側LED17Eから波長変換部20における長さ方向の端側部分20EPに供給される光量が、中央側LED17Cから長さ方向の中央側部分20CPに供給される光量よりも少ないものとなる。従って、波長変換部20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、その領域が一方の端側に位置する端側LED17Eと重なり合うような位置関係になっても、波長変換部20における長さ方向の端側部分20EPに端側LED17Eから供給される光量が少なくされることで、蛍光体により波長変換されずに導光板19の入光端面19bに入射される光量も少なくなる。これにより、導光板19の入光端面19bにおける長さ方向の端側部分に入射される光の色味と、入光端面19bにおける長さ方向の中央側部分に入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19aから出射される光に色ムラが発生し難いものとなる。なお、LED17を区別する場合には、中央側LEDの符号に添え字「C」を、端側LEDの符号に添え字「E」を付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
詳しくは、図9に示すように、複数のLED17のうち、その並び方向の両端に位置するものが一対の端側LED17Eとされ、それら一対の端側LED17Eの間に挟まれるものが複数の中央側LED17Cとされている。一対の端側LED17Eのうち、図9に示す右端に位置するものが、波長変換部20の封止部設置端側部分20EP1と対向状をなす第1端側LED17E1とされるのに対し、図9に示す左端に位置するものが、封止部非設置端側部分20EP2と対向状をなす第2端側LED17E2とされている。そして、封止部設置端側部分20EP1と対向状をなすものが第1端側LED17E1における単位時間当たりの発光量が、並び方向について中央側に位置する中央側LED17Cにおける単位時間当たりの発光量よりも少なくなるようLED制御部32により制御されている。なお、一対の端側LED17Eを区別する場合には、封止部設置端側部分20EP1と対向状をなす第1端側LEDの符号に添え字「1」を、封止部非設置端側部分20EP2と対向状をなす第2端側LEDの符号に添え字「2」を付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
LED制御部32は、図10及び図11に示すように、第1端側LED17E1に接続されてその第1端側LED17E1における単位時間当たりの発光量が相対的に少なくなるよう駆動を制御する少発光量LED制御部(少発光量光源制御部)32Aと、複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2に接続されてそれら複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2における単位時間当たりの発光量が相対的に多くなるよう駆動を制御する多発光量LED制御部(多発光量光源制御部、基準発光量光源制御部)32Bと、を備えている。つまり、複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2は、多発光量LED制御部32Bによって単位時間当たりの発光量が互いに等しくなるとともに、第1端側LED17E1に係る同発光量よりも相対的に多くなるよう制御されている。このように、複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2における単位時間当たりの発光量が互いに等しくされることで、複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2に係る発光量の制御が簡単になるので、複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2と多発光量LED制御部32Bとを電気的に接続する配線などの部材に係る構成が簡素化される。なお、LED制御部32を区別する場合には、少発光量LED制御部の符号に添え字「A」を、多発光量LED制御部の符号に添え字「B」を付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。
この多発光量LED制御部32Bによって制御される複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2における単位時間当たりの発光量が、バックライト装置12におけるLED17の基準発光量とされる。これに対し、少発光量LED制御部32Aによって制御される第1端側LED17E1における単位時間当たりの発光量は、上記基準発光量よりも少ないものとされている。従って、第1端側LED17E1と対向状をなす波長変換部20の封止部設置端側部分20EP1に入射される単位時間当たりの光量は、複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2と対向状をなす波長変換部20の中央側部分20CP及び封止部非設置端側部分20EP2に入射される単位時間当たりの光量よりも少ないものとなる。これにより、封止部設置端側部分20EP1の端縁に蛍光体含有部29が配置されない領域が生じ、その領域が第1端側LED17E1と重なり合うような位置関係になっても、封止部設置端側部分20EP1に第1端側LED17E1から供給される光量が少なくされることで、蛍光体含有部29の蛍光体により波長変換されずに導光板19の入光端面19bに入射される光量も少なくなり、もって色ムラの発生が抑制されるようになっている。なお、以下では、図10に示すように、少発光量LED制御部32Aに接続される第1端側LED17E1を少発光量LED(少発光量光源)33とし、多発光量LED制御部32Bに接続される複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2を多発光量LED群(多発光量光源群、基準発光量光源群)34とする。
各LED17の具体的な駆動に関しては、LED制御部32は、図10及び図11に示すように、各LED17にパルス信号を供給するとともに、各LED17における点灯期間LPと消灯期間(非点灯期間)NLPとの時間比率(デューティ比)を調整することで単位時間当たりの発光量を制御するものとされる。つまり、LED制御部32は、各LED17を周期的に点滅させ、その点灯期間LPと消灯期間NLPとの時間比率を変化させるPWM(Pulse Width Modulation)調光駆動を行うものとされる。具体的には、少発光量LED制御部32Aは、少発光量LED33(第1端側LED17E1)にパルス信号を供給することで、多発光量LED群34(複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2)に比べると、少発光量LED33の点灯期間LPが相対的に短くなるとともに消灯期間NLPが相対的に長くなるよう、少発光量LED33を調光駆動している。これに対し、多発光量LED制御部32Bは、多発光量LED群34(複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2)にパルス信号を供給することで、少発光量LED33(第1端側LED17E1)に比べると、多発光量LED群34の点灯期間LPが相対的に長くなるとともに消灯期間NLPが相対的に短くなるよう、多発光量LED群34を調光駆動している。
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10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11の駆動が制御されるとともに、LED駆動基板LDBのLED制御部32からの駆動電力がLED基板18の各LED17に供給されることでその駆動が制御される。各LED17からの光は、導光板19により導光されることで、光学部材15を介して液晶パネル11に照射され、もって液晶パネル11に所定の画像が表示される。以下、バックライト装置12に係る作用について詳しく説明する。
各LED17を点灯させると、各LED17の発光面17aから発せられた青色の光(一次光)は、図7及び図8に示すように、波長変換部20の入光面20aに入射し、容器30内の蛍光体含有部29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、LED17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29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29にて波長変換されなかった青色の光と、は、波長変換部20の出光面20bから出射して導光板19における入光端面19bに入射する。入光端面19bに入射した光は、導光板19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25により反射されるなどして導光板19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19a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19aからの出射が促されるようになっている。導光板19の出光板面19aを出射した光は、各光学部材15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11に対して照射される。
波長変換部20に係る作用について詳しく説明する。図7及び図8に示すように、LED17から発せられた青色の光(一次光)が波長変換部20の入光面20aに入射すると、容器30内に充填された蛍光体含有部29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、波長変換部20の出光面20bから出射して導光板19の入光端面19bに入射されることになる。ここで、波長変換部20における長さ方向の両端側部分20EPの各端縁には、封止部31及び容器30の底部30aが存在するため、当該部位には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10及びバックライト装置12の狭額縁化が進行すると、波長変換部20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31及び底部30aが、LED基板18におけるLED17の並び方向(X軸方向)について端に位置する端側LED17E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LED17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19の入光端面19b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20EP1の封止部31は、封止部非設置端側部分20EP2における容器30の底部30a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、第1端側LED17E1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、それに起因して第1端側LED17E1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19の入光端面19bのうち、封止部設置端側部分20EP1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19a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、複数のLED17は、図9から図11に示すように、LED制御部32によってそれぞれの単位時間当たりの発光量が制御されており、第1端側LED17E1は、中央側LED17Cに比べると、単位時間当たりの発光量が相対的に少なくなるよう少発光量LED制御部32Aにより制御されているので、第1端側LED17E1から波長変換部20の封止部設置端側部分20EP1に供給される光量が、中央側LED17Cから中央側部分20CPに供給される光量よりも少ないものとなる。従って、波長変換部20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、その領域が第1端側LED17E1と重なり合うような位置関係になっても、波長変換部20の封止部設置端側部分20EP1に第1端側LED17E1から供給される光量が少なくされることで、蛍光体により波長変換されずに導光板19の入光端面19bに入射される光量も少なくなる。これにより、導光板19の入光端面19bにおける長さ方向の端側部分に入射される光の色味と、入光端面19bにおける長さ方向の中央側部分に入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19aから出射される光に色ムラが発生し難いものとなる。
詳しくは、多発光量LED群34である複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2は、図11に示すように、少発光量LED33である第1端側LED17E1に比べると、多発光量LED制御部32Bによって点灯期間LPが相対的に長くなるとともに消灯期間NLPが相対的に短くなるようPWM調光駆動がなされることで、単位時間当たりの発光量が相対的に少なくなるよう制御されている。この多発光量LED群34における単位時間当たりの発光量は、基準発光量とされており、多発光量LED群34から発せられた青色の光は、その一部が波長変換部20の中央側部分20CP及び封止部非設置端側部分20EP2において蛍光体含有部29に含まれる緑色蛍光体及び赤色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て白色化された後に、導光板19の入光端面19bにおける長さ方向の中央側部分及び封止部非設置端側部分20EP2と対向状をなす端側部分へと入射されるようになっている。これにより、導光板19の出光板面19aのうち、X軸方向について波長変換部20の中央側部分20CP及び封止部非設置端側部分20EP2(多発光量LED群34)と重なり合う部分から発せられる光が白色を呈するものとなる。なお、封止部非設置端側部分20EP2は、封止部設置端側部分20EP1に比べると、蛍光体が配置されない領域(底部30aの厚み寸法)が相対的に狭いため、同領域が第2端側LED17E2に対してX軸方向について重なり合う位置関係とは相対的になり難くなっており、少なくとも本実施形態においては第2端側LED17E2から発せられた青色の光が底部30aに直接的に入射し難くて色ムラが発生し難いものとなっている。
これに対し、少発光量LED33である第1端側LED17E1は、図11に示すように、多発光量LED群34である複数の中央側LED17C及び第2端側LED17E2に比べると、少発光量LED制御部32Aによって点灯期間LPが相対的に短くなるとともに消灯期間NLPが相対的に長くなるようPWM調光駆動がなされることで、単位時間当たりの発光量が相対的に少なくなるよう制御されている。従って、少発光量LED33が波長変換部20の封止部設置端側部分20EP1における封止部31に対してX軸方向について重なり合う位置関係となった場合でも、少発光量LED33から発せられる青色の光が相対的に少なくされることで、封止部31を透過して導光板19の入光端面19bのうち封止部設置端側部分20EP1と対向状をなす端側部分へと波長変換されることなく直接入射する青色の光も少ないものとなる。これにより、導光板19の出光板面19aのうち、X軸方向について波長変換部20の封止部設置端側部分20EP1(少発光量LED33)と重なり合う部分から出射される光が青色味を帯び難いものとなり、他の部分(X軸方向について波長変換部20の中央側部分20CP及び封止部非設置端側部分20EP2と重なり合う部分)から発せられる光との間に色味の差が生じ難いものとなる。もって出光板面19aからの出射光に係る色味がその面内において均一化されたものとなり、色ムラの発生が好適に抑制されている。より具体的には、少発光量LED制御部32Aは、多発光量LED制御部32Bに比べると、点灯期間LPの時間比率(デューティ比)を3%〜7%の範囲で少なくするものとしており、それにより上記のような色ムラ改善効果が十分に得ることができる。
以上説明したように本実施形態のバックライト装置(照明装置)12は、列状に並んで配されてその並び方向の端側に配される複数の端側LED(端側光源)17Eと並び方向の中央側に配される中央側LED(中央側光源)17Cとを含む複数のLED(光源)17と、外周端面の少なくとも一部であって並び方向に沿って延在して複数のLED17からの光が入射される入光端面19b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19aとを有する導光板19と、並び方向に沿って延在するとともに複数のLED17と入光端面19bとの間に介在する形で配されて複数のLED17からの光を波長変換する蛍光体を有する波長変換部20と、複数のLED17における単位時間当たりの発光量を制御するLED制御部32であって、少なくともいずれか1つの端側LED17Eに係る発光量が、中央側LED17Cに係る発光量よりも少なくなるよう制御するLED制御部(光源制御部)32と、を備える。
このようにすれば、複数のLED17から発せられた光は、複数のLED17と入光端面19bとの間に介在する形で配される波長変換部20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19の入光端面19bに入射されて導光板19内を伝播された後に出光板面19aから出射される。この波長変換部20は、複数のLED17の並び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、当該バックライト装置12の狭額縁化が進行すると、波長変換部20における蛍光体が配置されない領域が端側LED17Eと重なり合う位置関係となり易く、それに起因して端側LED17Eからの光が蛍光体により波長変換されずに導光板19の入光端面19b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、複数のLED17は、LED制御部32によってそれぞれの単位時間当たりの発光量が制御されており、少なくともいずれか1つの端側LED17Eは、中央側LED17Cに比べると、単位時間当たりの発光量が相対的に少なくなるようLED制御部32により制御されているので、端側LED17Eから波長変換部20における長さ方向の端側部分に供給される光量が、中央側LED17Cから長さ方向の中央側部分に供給される光量よりも少ないものとなる。従って、波長変換部20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、その領域が端側LED17Eと重なり合うような位置関係になっても、波長変換部20における長さ方向の端側部分に端側LED17Eから供給される光量が少なくされることで、蛍光体により波長変換されずに導光板19の入光端面19bに入射される光量も少なくなる。これにより、導光板19の入光端面19bにおける長さ方向の端側部分に入射される光の色味と、入光端面19bにおける長さ方向の中央側部分に入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19a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、波長変換部20は、その長さ方向についての一対の端側部分20EPのうちの一方側が封止部31が設けられた封止部設置端側部分20EP1とされるのに対し、他方側が封止部31が設けられない封止部非設置端側部分20EP2とされており、LED制御部32は、波長変換部20の封止部設置端側部分20EP1と対向状をなす端側LED17Eである第1端側LED17E1に係る発光量が、波長変換部20の封止部非設置端側部分20EP2と対向状をなす端側LED17Eである第2端側LED17E2に係る発光量よりも少なくなるよう制御する。このように、波長変換部20における長さ方向についての一対の端側部分20EPのうち一方側は、封止部31が設けられた封止部設置端側部分20EP1とされるため、蛍光体が配置されない範囲が、封止部31が設けられない封止部非設置端側部分20EP2よりも広くなり易い傾向にある。その点、LED制御部32によって波長変換部20の封止部設置端側部分20EP1と対向状をなす第1端側LED17E1に係る発光量が、波長変換部20の封止部非設置端側部分20EP2と対向状をなす第2端側LED17E2に係る発光量よりも少なくなるよう制御されることで、封止部設置端側部分20EP1を透過して入光端面19bに達する光と、中央側部分を透過して入光端面19bに達する光と、封止部非設置端側部分20EP2を透過して入光端面19bに達する光と、に色味の差が生じ難くなる。これにより、色ムラの発生がより好適に抑制される。
また、LED制御部32は、波長変換部20の封止部非設置端側部分20EP2と対向状をなす端側LED17Eである第2端側LED17E2に係る発光量が、中央側LED17Cに係る発光量と等しくなるよう制御する。このようにすれば、複数のLED17C,17E2に係る発光量の制御が簡単になるので、LED17とLED制御部32とを電気的に接続する配線などの部材に係る構成が簡素化される。
また、LED制御部32は、複数のLED17にパルス信号を供給するとともに、複数のLED17における点灯期間LPと消灯期間NLPとの時間比率を調整することで単位時間当たりの発光量を制御する。このようにすれば、複数のLED17における単位時間当たりの発光量に係るダイナミックレンジが十分に広いものとなる。
また、LED17は、青色の光を発するものとされており、波長変換部20は、蛍光体として、青色の光を緑色の光に波長変換する緑色蛍光体及び青色の光を赤色の光に波長変換する赤色蛍光体を有する。このようにすれば、LED17から発せられた青色の光は、波長変換部20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に波長変換される。ここで、波長変換部20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、その領域が端側LED17Eと重なり合うような位置関係になっても、波長変換部20における長さ方向の端側部分20EPに端側LED17Eから供給される青色の光の光量が少なくされることで、蛍光体により波長変換されずに導光板19の入光端面19bに入射される光が青色味を帯び難いものとなる。これにより、色ムラの発生が好適に抑制される。
また、波長変換部20は、蛍光体として量子ドット蛍光体を含有している。このようにすれば、波長変換部20による光の波長変換効率がより高いものとなるとともに、波長変換された光の色純度が高いものとなる。
本実施形態に係る液晶表示装置10は、上記記載のバックライト装置12と、バックライト装置12から照射される光を利用して画像を表示する液晶パネル(表示パネル)11と、を備える。このような構成の液晶表示装置10によれば、バックライト装置12からの光に色ムラが生じ難いものとなっているから、表示品位に優れた表示を実現することができる。
本実施形態に係るテレビ受信装置10TVは、上記記載の液晶表示装置10を備える。このようなテレビ受信装置10TVによれば、液晶表示装置10の表示品位が優れたものとされているから、表示品位に優れたテレビ画像の表示を実現することができる。
<実施形態2>
本発明の実施形態2を図12から図14によって説明する。この実施形態2では、第2端側LED117E2における単位時間当たりの発光量を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1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。
本実施形態に係る第2端側LED117E2は、図12に示すように、その一部が、波長変換部120の封止部非設置端側部分120EP2のうち蛍光体含有部129が配置されない領域である容器130の底部130a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1に記載したものよりもバックライト装置112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、LED制御部132は、図13に示すように、第1端側LED117E1に接続されてその第1端側LED117E1における単位時間当たりの発光量が最も少なくなるよう駆動を制御する第1少発光量LED制御部(第1少発光量光源制御部)132A1と、第2端側LED117E2に接続されてその第2端側LED117E2における単位時間当たりの発光量が2番目に少なくなるよう駆動を制御する第2少発光量LED制御部(第2少発光量光源制御部)132A2と、複数の中央側LED117Cに接続されてそれら複数の中央側LED117Cにおける単位時間当たりの発光量が最も多くなるよう駆動を制御する多発光量LED制御部132Bと、を備えている。つまり、このLED制御部132には、2つの少発光量LED制御部132A1,132A2が備えられ、且つそれらによって制御される2つの端側LED117E1,117E2に係る単位時間当たりの発光量が互いに異なるものとされる。
多発光量LED制御部132Bによって制御される複数の中央側LED117Cにおける単位時間当たりの発光量が、バックライト装置112におけるLED117の基準発光量とされる。これに対し、第1少発光量LED制御部132A1及び第2少発光量LED制御部132A2によって制御される第1端側LED117E1及び第2端側LED117E2におけるそれぞれの単位時間当たりの発光量は、図14に示すように、上記基準発光量よりも少ないものとされている。その上で、第1少発光量LED制御部132A1によって制御される第1端側LED117E1における単位時間当たりの発光量は、第2少発光量LED制御部132A2によって制御される第2端側LED117E2における単位時間当たりの発光量よりも少ないものとされている。従って、波長変換部120に入射される単位時間当たりの光量は、第1端側LED117E1と対向状をなす封止部設置端側部分120EP1、第2端側LED117E2と対向状をなす封止部非設置端側部分120EP2、複数の中央側LED117Cと対向状をなす中央側部分120CP、の順で多くなるものとされる。また、第1少発光量LED制御部132A1に接続される第1端側LED117E1が第1少発光量LED(第1少発光量光源)133Aとされ、第2少発光量LED制御部132A2に接続される第2端側LED117E2が第2少発光量LED(第2少発光量光源)133Bとされ、多発光量LED制御部132Bに接続される複数の中央側LED117Cが多発光量LED群134とされる。
ここで、波長変換部120のうち、第1端側LED117E1が対向状をなす封止部設置端側部分120EP1は、図12に示すように、蛍光体含有部129が配置されない領域として封止部131を有しているのに対し、封止部非設置端側部分120EP2は、蛍光体含有部129が配置されない領域として容器130の底部130aを有しており、これらがX軸方向について占める範囲は、封止部131(封止部設置端側部分120EP1)の方が底部130a(封止部非設置端側部分120EP2)よりも相対的に広くなっている。従って、第1端側LED117E1及び第2端側LED117E2における単位時間当たりの発光量は、これらが対向状をなす波長変換部120の封止部設置端側部分120EP1及び封止部非設置端側部分120EP2における蛍光体含有部129が配置されない領域のX軸方向についての広さに対して逆相関の関係となるよう設定されている、と言える。
より詳しくは、封止部設置端側部分120EP1及び封止部非設置端側部分120EP2の各端縁における蛍光体含有部129が配置されない領域が、第1端側LED117E1及び第2端側LED117E2に対してそれぞれX軸方向について重なり合う位置関係となった場合、その重なり範囲は、図12に示すように、第1端側LED117E1及び封止部設置端側部分120EP1の方が、第2端側LED117E2及び封止部非設置端側部分120EP2よりも広くなる傾向にある。これに対し、第1端側LED117E1は、中央側LED117C及び第2端側LED117E2よりも単位時間当たりの発光量が少なくなるよう第1少発光量LED制御部132A1により制御されているので、封止部設置端側部分120EP1に対するX軸方向についての重なり範囲が相対的に広くなっていても、波長変換されないまま封止部設置端側部分120EP1を透過し得る青色の光に係る光量が十分に少ないものとなる。そして、第2端側LED117E2は、第1端側LED117E1よりも単位時間当たりの発光量が多くなるものの、中央側LED117Cよりは単位時間当たりの発光量が少なくなるよう第2少発光量LED制御部132A2により制御されることで、封止部非設置端側部分120EP2に対するX軸方向についての重なり範囲が相対的に狭くなるのに応じて適切なものとなり、もって波長変換されないまま封止部設置端側部分120EP1を透過し得る青色の光に係る光量が十分に少なくなって封止部設置端側部分120EP1を透過する同光量と同等になる。以上により、波長変換部120における封止部設置端側部分120EP1を透過して導光板119の入光端面119bに達する光と、中央側部分120CPを透過して入光端面119bに達する光と、封止部非設置端側部分120EP2を透過して入光端面119bに達する光と、に色味の差が生じ難くなり、もって色ムラの発生がより好適に抑制される。
なお、各LED117の具体的な駆動に関しては、第1少発光量LED制御部132A1は、図13及び図14に示すように、第1少発光量LED133A(第1端側LED117E1)にパルス信号を供給することで、他のLED133B,134のいずれと比べても、第1少発光量LED133Aの点灯期間LPが最も短くなるとともに消灯期間NLPが最も長くなるよう、第1少発光量LED133Aを調光駆動している。第2少発光量LED制御部132A2は、第2少発光量LED133B(第2端側LED117E2)にパルス信号を供給することで、第1少発光量LED133Aに比べると、第2少発光量LED133Bの点灯期間LPが相対的に長くなるとともに消灯期間NLPが相対的に短くなるものの、多発光量LED制御部132Bにより制御される多発光量LED群134(複数の中央側LED117C)に比べると、第2少発光量LED133Bの点灯期間LPが相対的に短くなるとともに消灯期間NLPが相対的に長くなるよう、第2少発光量LED133Bを調光駆動している。多発光量LED制御部132Bは、多発光量LED群134(複数の中央側LED117C)にパルス信号を供給することで、第1少発光量LED133A及び第2少発光量LED133Bのいずれと比べても、多発光量LED群134の点灯期間LPが最も長くなるとともに消灯期間NLPが最も短くなるよう、多発光量LED群134を調光駆動している。
以上説明したように本実施形態によれば、LED制御部132は、波長変換部120の封止部非設置端側部分120EP2と対向状をなす端側LED117Eである第2端側LED117E2に係る発光量が、中央側LED117Cに係る発光量よりも少なくなるよう制御する。このようにすれば、波長変換部120における封止部非設置端側部分120EP2の端縁に蛍光体が配置されない領域が生じ、その領域が第2端側LED117E2と重なり合うような位置関係になっても、封止部非設置端側部分120EP2と対向状をなす第2端側LED117E2から供給される光量が少なくされることで、蛍光体により波長変換されずに導光板119の入光端面119bに入射される光量も少なくなる。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3>
本発明の実施形態3を図15または図16によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態1から波長変換部220の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1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。
本実施形態に係る波長変換部220は、図15に示すように、導光板219の入光端面219bの長さ方向(X軸方向)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本の波長変換部220は、互いの軸線がほぼ一致する形で、LED217と導光板219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本の波長変換部220を用いるようにすれば、より大型のバックライト装置212に好適とされる。2本の波長変換部220における互いに隣り合うことがない一対の端側部分220EPは、それぞれ封止部設置端側部分220EP1とされるとともに、バックライト装置212におけるX軸方向(入光端面219b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本の波長変換部220における互いに隣り合う一対の端側部分220EPは、それぞれ封止部非設置端側部分220EP2とされるとともに、バックライト装置212におけるX軸方向についての中央側に配されている。また、LED基板218は、波長変換部220と同様に、入光端面219b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218は、その長さ寸法が各波長変換部220の長さ寸法と概ね同じ程度とされており、各波長変換部220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218に実装された複数ずつのLED217から発せられた光は、各LED基板218と対向する各波長変換部220に対してそれぞれ入射されるようになっている。
そして、LED制御部232に備えられる少発光量LED制御部232Aは、図16に示すように、2本の波長変換部220において互いに隣り合わない一対の端側部分220EPである一対の封止部設置端側部分220EP1と対向状をなす一対の端側LED217Eにおける単位時間当たりの発光量が、中央側LED217Cにおける同発光量よりも少なくなるよう制御している。また、一対の端側LED217Eは、2本の波長変換部220の各封止部設置端側部分220EP1における各封止部231に対してX軸方向について部分的に重なり合うとともに、その重なり範囲が互いに等しくなっていることから、少発光量LED制御部232Aは、一対の端側LED217Eにおける単位時間当たりの発光量が互いに等しくなるよう制御している。このような構成によれば、バックライト装置212の狭額縁化に伴って、導光板219の入光端面219bにおける長さ方向についての両端側において、それぞれ波長変換部220における蛍光体含有部229が配置されない領域である封止部231が端側LED217Eと重なり合う位置関係となっても、導光板219の入光端面219bに対する蛍光体により波長変換されない青色の光の入光量が少なくなる。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。なお、少発光量LED制御部232A及び多発光量LED制御部232Bにより制御される各LED217C,217Eにおける点灯期間及び消灯期間の関係は、上記した実施形態1の図11と同様であるため、本実施形態では図示を省略する。
LED制御部232は、上記した実施形態1と同様に複数の中央側LED217Cにおける単位時間当たりの発光量が互いに等しくなるとともに、端側LED217Eの同発光量よりも多くなるよう制御している。ここで、本実施形態に係る複数の中央側LED217Cには、2本の波長変換部220において互いに隣り合う一対の端側部分220EPである封止部非設置端側部分220EP2と対向状をなす2つの第1中央側LED217C1と、2本の波長変換部220における各中央側部分220CPと対向状をなす2つ以上の第2中央側LED217C2と、が含まれている。なお、中央側LED217Cを区別する場合には、第1中央側LEDの符号に添え字「1」を、第2中央側LEDの符号に添え字「2」を付し、区別せずに総称する場合には、符号に添え字を付さないものとする。従って、LED制御部232は、2本の波長変換部220において互いに隣り合う一対の端側部分220EPである封止部非設置端側部分220EP2と対向状をなす第1中央側LED217C1における単位時間当たりの発光量が、それ以外の第2中央側LED217C2における同発光量と等しくなるよう制御していることになる。このようにすれば、複数の中央側LED217Cに係る発光量の制御が簡単になるので、LED217とLED制御部232とを電気的に接続する配線などの部材に係る構成が簡素化される。また、本実施形態では、第1中央側LED217C1は、2本の波長変換部220における各封止部非設置端側部分220EP2が有する各容器230の底部230aに対してX軸方向について重なり合わない配置とされている。従って、第1中央側LED217C1における単位時間当たりの発光量が、第2中央側LED217C2の同発光量と同等であっても、2本の波長変換部220における各底部230aを青色の光が透過し難くなっており、色ムラの発生が生じ難いものとなっている。
以上説明したように本実施形態によれば、波長変換部220は、並び方向に沿って複数が列をなす形で並んで配されており、LED制御部232は、複数の波長変換部220において互いに隣り合わない一対の端側部分220EPである一対の封止部設置端側部分220EP1と対向状をなす複数の端側LED217Eに係る発光量が、中央側LED217Cに係る発光量よりも少なくなるよう制御する。当該バックライト装置212の狭額縁化が進行すると、導光板219の入光端面219bにおける長さ方向についての両端側において、それぞれ波長変換部220における蛍光体が配置されない領域が端側LED217Eと重なり合う位置関係となり易い。その点、LED制御部232は、複数の波長変換部220において互いに隣り合わない一対の端側部分220EPである一対の封止部設置端側部分220EP1と対向状をなす複数の端側LED217Eに係る発光量が、中央側LED217Cに係る発光量よりも少なくなるよう制御するので、導光板219の入光端面219bにおける長さ方向についての両端側において、それぞれ波長変換部220における蛍光体が配置されない領域が端側LED217Eと重なり合う位置関係となっても、導光板219の入光端面219bに対する蛍光体により波長変換されない光の入光量が少なくなる。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、中央側LED217Cは、複数が並び方向に沿って並んで配されており、LED制御部232は、複数の波長変換部220において互いに隣り合う一対の端側部分220EPと対向状をなす中央側LED217Cに係る発光量が、それ以外の中央側LED217Cに係る発光量と等しくなるよう制御する。このようにすれば、複数の中央側LED217Cに係る発光量の制御が簡単になるので、LED217とLED制御部232とを電気的に接続する配線などの部材に係る構成が簡素化される。
<実施形態4>
本発明の実施形態4を図17または図18によって説明する。この実施形態4では、上記した実施形態3から第1中央側LED317C1における単位時間当たりの発光量を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3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。
本実施形態に係る中央側LED317Cは、図17に示すように、2本の波長変換部320において互いに隣り合う一対の端側部分320EPである各封止部非設置端側部分320EP2とそれぞれ対向状をなす一対の第1中央側LED317C1と、2本の波長変換部320における各中央側部分320CPと対向状をなす複数の第2中央側LED317C2と、が含まれている。この一対の第1中央側LED317C1は、2本の波長変換部320における各封止部非設置端側部分320EP2のうち蛍光体含有部329が配置されない領域である容器330の底部330a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。一対の第1中央側LED317C1が2本の波長変換部320における各封止部非設置端側部分320EP2の各容器330の底部330aに対してX軸方向について重なり合う範囲の積算値は、各端側LED317Eが波長変換部320における各封止部設置端側部分320EP1の各封止部331に対してX軸方向について重なり合う範囲よりも広くなっている。一対の第1中央側LED317C1は、2枚のLED基板318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、LED制御部332は、図18に示すように、一対の第1中央側LED317C1に接続されてその第1中央側LED317C1における単位時間当たりの発光量が最も少なくなるよう駆動を制御する第1少発光量LED制御部332A1と、一対の端側LED317Eに接続されてそれら端側LED317Eにおける単位時間当たりの発光量が2番目に少なくなるよう駆動を制御する第2少発光量LED制御部(第2少発光量光源制御部)332A2と、複数の第2中央側LED317C2に接続されてそれら複数の第2中央側LED317C2における単位時間当たりの発光量が最も多くなるよう駆動を制御する多発光量LED制御部332Bと、を備えている。つまり、このLED制御部332には、少発光量LED制御部332A1,332A2が2つ備えられ、且つそれらによって制御される一対の端側LED317Eに係る単位時間当たりの発光量と、一対の第1中央側LED317C1に係る単位時間当たりの発光量と、が互いに異なっており、その大小関係は、2本の波長変換部320における蛍光体含有部329が配置されない領域に対する各LED317C1,317EのX軸方向についての重なり範囲の広さに対して逆相関の関係となるよう設定されている。これにより、2本の波長変換部320における各封止部設置端側部分320EP1を透過して導光板319の入光端面319bに達する光と、中央側部分320CPを透過して入光端面319bに達する光と、各封止部非設置端側部分320EP2を透過して入光端面319bに達する光と、に色味の差が生じ難くなり、もって色ムラの発生がより好適に抑制される。なお、各少発光量LED制御部332A1,332A2及び多発光量LED制御部332Bにより制御される各LED317C1,317C2,317Eにおける点灯期間及び消灯期間の関係は、上記した実施形態2の図14と同様であるため、本実施形態では図示を省略する。
以上説明したように本実施形態によれば、中央側LED317Cは、複数が並び方向に沿って並んで配されており、LED制御部332は、複数の波長変換部320において互いに隣り合う一対の端側部分320EPである一対の封止部非設置端側部分320EP2と対向状をなす中央側LED317Cである第1中央側LED317C1に係る発光量が、それ以外の中央側LED317Cである第2中央側LED317C2に係る発光量よりも少なくなるよう制御する。各波長変換部320における長さ方向の両端縁に蛍光体が配置されない領域がそれぞれ生じると、複数の波長変換部320において互いに隣り合う一対の封止部非設置端側部分320EP2における各端縁が隣接する位置関係となるため、蛍光体が配置されない領域が広くなり、その領域と第1中央側LED317C1とが重なり合う位置関係となり易く、それに起因して第1中央側LED317C1からの光が蛍光体により波長変換されずに導光板319の入光端面319bにおける長さ方向の中央側部分に入射することが懸念される。そのような場合でも、LED制御部332は、複数の波長変換部320において互いに隣り合う一対の封止部非設置端側部分320EP2と対向状をなす第1中央側LED317C1に係る発光量が、それ以外の第2中央側LED317C2に係る発光量よりも少なくなるよう制御しているので、互いに隣り合う一対の封止部非設置端側部分320EP2と対向状をなす第1中央側LED317C1から同一対の封止部非設置端側部分320EP2に供給される光量が、それ以外の第2中央側LED317C2から中央側部分に供給される光量よりも少ないものとなる。従って、複数の波長変換部320において互いに隣り合う一対の封止部非設置端側部分320EP2における各端縁が互いに隣接し且つ第1中央側LED317C1と重なり合う位置関係となっても、互いに隣り合う一対の封止部非設置端側部分320EP2に第1中央側LED317C1から供給される光量が少なくされることで、蛍光体により波長変換されずに導光板319の入光端面319bに入射される光量も少なくなる。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。
<実施形態5>
本発明の実施形態5を図19によって説明する。この実施形態5では、上記した実施形態1からLED制御部によるLEDの調光方法を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1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制御部は、図19に示すように、複数のLEDを定電流駆動するとともに、複数のLEDに供給する電流値を異ならせることで単位時間当たりの発光量を制御するようにしている。具体的には、LED制御部を構成する多発光量LED制御部は、多発光量LED群に供給する定電流の電流値が相対的に高くなるよう多発光量LED群を駆動することで、多発光量LED群における単位時間当たりの発光量が相対的に多くなるよう制御している。これに対し、LED制御部を構成する少発光量LED制御部は、少発光量LEDに供給する定電流の電流値が相対的に低くなるよう少発光量LEDを駆動することで、少発光量LEDにおける単位時間当たりの発光量が相対的に少くなるよう制御している。このような構成によれば、各LEDにおける単位時間当たりの発光量を制御するに際して容易に低コスト化を図ることができる。また、上記発光量の制御に際してノイズが生じ難いものとなる。
以上説明したように本実施形態によれば、LED制御部は、複数のLEDを定電流駆動するとともに、複数のLEDに供給する電流値を異ならせることで単位時間当たりの発光量を制御する。このようにすれば、複数のLEDにおける単位時間当たりの発光量を制御するに際して容易に低コスト化を図ることができる。また、上記発光量の制御に際してノイズが生じ難いものとなる。
<実施形態6>
本発明の実施形態6を図20から図22によって説明する。この実施形態6では、上記した実施形態1に記載したものに波長変換部520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1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。
本実施形態に係る波長変換部520は、図20に示すように、バックライト装置512内においてLED517と導光板519の入光端面519bとの間となる位置にてホルダ35によって保持されている。ホルダ35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、波長変換部520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35は、波長変換部520をZ軸方向について図20に示す上下から挟み込む一対の第1壁部35aと、波長変換部520をY軸方向について図20に示す左右(前後)から挟み込む一対の第2壁部35bと、を有しており、これらの各壁部35a,35bによって波長変換部520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35を構成する一対の第2壁部35bのうち、図20に示す左側(LED基板518側)の第2壁部35bには、図20及び図21に示すように、LED517を収容するLED収容開口部36が開口して設けられている。LED収容開口部36は、LED基板518に実装された各LED517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35bに複数設けられている。LED収容開口部36は、第2壁部35bにおいてX軸方向に沿って複数(LED517と同数)が並んで設けられており、その配列間隔がLED基板518における各LED517の配列間隔と一致している。このLED収容開口部36が設けられた第2壁部35bは、その外面がLED基板518における実装面518aに接する形で固定されている。LED収容開口部36に収容されたLED517は、その発光面517aが波長変換部520の入光面520aにほぼ接する位置関係に保たれている。これにより、LED517の発光面517aから発せられた光が波長変換部520の入光面520a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35を構成する一対の第2壁部35bのうち、図20に示す右側(導光板519側)の第2壁部35bには、図20及び図22に示すように、波長変換部520の出光面520bを出射した光を通して導光板519の入光端面519bに入射させるための透光開口部37が開口して設けられている。透光開口部37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35bに設けられており、その形成範囲が全LED収容開口部36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LED517から発せられて波長変換部520を透過した光を効率的に導光板519の入光端面519bに入射させることができる。この透光開口部37が設けられた第2壁部35bは、その外面がY軸方向について導光板519の入光端面519b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512内の温度環境が高温化し、それに伴って導光板519が熱膨張した場合には、熱膨張した導光板519が波長変換部520に干渉する手前の段階で透光開口部37が設けられた第2壁部35bに干渉することになる。つまり、透光開口部37が設けられた第2壁部35bによって熱膨張する導光板519の変位を規制することができるので、波長変換部520及びLED517に導光板519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7>
本発明の実施形態7を図23によって説明する。この実施形態7では、上記した実施形態1からLED基板618及び波長変換部620の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1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612では、図23に示すように、LED617及びLED基板618が、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、一対のLED基板618は、実装された各LED617が導光板619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619の外周端面のうちの一対の長辺側の端面のそれぞれがLED617からの光が入射される入光端面619b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619dとされる。従って、本実施形態に係る非入光端面619dには、上記した実施形態1のような非入光反対端面19d1(図3を参照)が含まれることがなく、入光端面619bに隣り合う一対の非入光側端面619d2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612は、導光板619がその短辺方向(Y軸方向)についての両側から一対のLED基板618及びそれらに実装された各LED617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。
そして、波長変換部620は、各LED基板618と各入光端面619bとの間にそれぞれ介在する形で一対が配置されている。これにより、各LED基板618の各LED617から発せられた光は、各波長変換部620にて波長変換されて導光板619の各入光端面619bに入射されるようになっている。
<実施形態8>
本発明の実施形態8を図24によって説明する。この実施形態8では、上記した実施形態7からLED基板718及び波長変換部720の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態7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712では、図24に示すように、LED717及びLED基板718が、長辺側の両端部と、一方(図24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、各LED基板718は、実装された各LED717が導光板719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719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LED717からの光が入射される入光端面719b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719dとされる。従って、本実施形態に係る非入光端面719dは、短辺側の入光端面719bに対しては非入光反対端面719d1となり且つ一対の長辺側の入光端面719bに対しては非入光側端面719d2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712は、導光板719がその3つの辺部に倣って配される3つのLED基板718及びそれらに実装された各LED717から入光される、3辺入光タイプとされている。
そして、波長変換部720は、各LED基板718と各入光端面719bとの間にそれぞれ介在する形で3つが配置されている。これにより、各LED基板718の各LED717から発せられた光は、各波長変換部720にて波長変換されて導光板719の各入光端面719bに入射されるようになっている。
<実施形態9>
本発明の実施形態9を図25によって説明する。この実施形態9では、上記した実施形態7からLED基板818及び波長変換部820の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態7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812では、図25に示すように、LED817及びLED基板818が、長辺側の両端部と、短辺側の両端部と、にそれぞれ配された構成、つまり外周側端部の全周にわたって配された構成となっている。詳しくは、各LED基板818は、実装された各LED817が導光板819の外周端面の全周にわたって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819の外周端面が全周にわたってLED817からの光が入射される入光端面819bとされており、導光板819の外周端面に非入光端面が有されない構成とされている。このように本実施形態に係るバックライト装置812は、導光板819がその4つの辺部に倣って配される4つのLED基板818及びそれらに実装された各LED817から入光される、4辺入光タイプとされている。
そして、波長変換部820は、各LED基板818と各入光端面819bとの間にそれぞれ介在する形で4つが配置されている。これにより、各LED基板818の各LED817から発せられた光は、各波長変換部820にて波長変換されて導光板819の各入光端面819bに入射されるようになっている。
<実施形態10>
本発明の実施形態10を図26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3からLED基板918の設置数を変更したものを示す。なお、上記した実施形態3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918は、図26に示すように、導光板919の入光端面919b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918は、その長さ寸法が各主波長変換部920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918に実装された複数のLED917の一部(バックライト装置912におけるX軸方向について端に位置する端側LED917E)は、各主波長変換部920における封止部設置端側部分920EP1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918に実装された複数のLED917の一部(バックライト装置912におけるX軸方向について中央に位置する第1中央側LED917C1)は、各主波長変換部920における封止部非設置端側部分920EP2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(例えば70型以上)のバックライト装置912に好適とされる。
<実施形態11>
本発明の実施形態11を図27〜図32を参照しつつ説明する。本実施形態の液晶表示装置9910は、実施形態1と同様、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9910は、図27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9911と、液晶パネル9911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)9912と、液晶パネル9911及び照明装置9912等を保持する枠状のベゼル9913等を備えている。なお、液晶パネルの構成は実施形態1と同様のため説明を省略する。
照明装置9912についても、概略構成は実施形態1と同様で、シャーシ9914、光学部材9915、フレーム9916、LED9917、LED基板9918、導光板9919、反射シート9920、蛍光体チューブ9930等を備えている。このうち、蛍光体チューブ9930以外の構成については特に説明のない限り実施形態1と同様の構成として説明を省略する。
導光板9919は、表面9919aが液晶パネル9911と対向し、裏面9919bが反射シート9920と対向する形で、シャーシ9914内に収容されている。導光板9919の表面9919aは、液晶パネル9911側に向けて光を出射する光出射面9919aとなっている。光出射面9919aと液晶パネル9911との間には、光学部材9915がフレーム9916に支持された状態で配される。また、導光板9919の一方の長辺側端面9919cは、LED9917からの光が蛍光体チューブ9930越しに入射される光入射面9919cとなっている。なお、導光板9919の他方の長辺側端面9919d、導光板9919の2つの短辺側端面9919e,9919fは、LED9917と光源(LED9917)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9919cの反対側にある光源非対向面(長辺側端面9919d)を、「反対側光源非対向面」と称する場合がある。
LED9917は、導光板9919の光入射面9919cに向けて蛍光体チューブ9930越しに光を照射する光源として利用される。LED9917は、所謂、頂面発光型であり、複数個の物が利用される。複数個のLED9917は、互いに間隔を保ちつつ列状に並んだ状態で、LED基板9918上に実装されている。なお、本明細書において、複数個のLED9917が列状に並んだものを、LED列(光源列の一例)99170と称する。図28は、表面側から見た状態のLED列99170、蛍光体チューブ9930及び導光板9919の配置関係を模式的に表した平面図である。図28に示されるように、LED列99170を構成する複数個のLED9917が、導光板9919の光入射面(長辺側端面)9919cに沿うように配設されている。本実施形態の場合、隣り合ったLED9917同士の間隔は、一定に設定されている。なお、後述するように、LED列99170と導光板9919の光入射面9919cとの間に蛍光体チューブ9930が配設されている。
LED9917としては、互いに出射する光の色が異なる2種類の物が利用される。具体的には、LED9917として、発光面9917Aaから青色光を出射するLED(基準色光源の一例)9917Aと、発光面9917Baから白色光を出射するLED(混色光源の一例)9917Bとが利用される。なお、本明細書において、LED9917A等のLED9917から発せられ、蛍光体チューブ9930が備える蛍光体(第1の蛍光体)を励起するための光(本実施形態の場合、青色光)を、一次光と称する。LED(混色光源の一例)9917Bは、青色光を出射すると共に、青色と補色の関係にある黄色を呈する光(つまり、黄色光)を出射するように構成されている。このようなLED9917Bは、青色光と共に、黄色光(補色光の一例)を出射することで、結果的にそれらが混色した白色光を出射する。青色光(一次光)を出射するLED9917Aは、図28に示されるように、LED列99170の中央側に複数個の物が列状に配され、また、白色光を出射するLED9917Bは、LED列99170の両端にそれぞれ1つずつ配されている。なお、LED9917(LED9917A,9917B)の詳細は、後述する。
図29は、蛍光体チューブ9930の平面図である。蛍光体チューブ(波長変換部材)9930は、全体的には、長手状をなしており、複数個のLED9917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、LED9917の発光面9917aと導光板9919の光入射面9919cとの間の隙間に配設されている。蛍光体チューブ9930は、LED9917からの光の一部を、光入射面9919c側にそのまま透過させると共に、LED9917からの光の一部を吸収してその光を他の波長領域の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9930の長手方向の長さは、LED列99170の長さよりも短くなるように設定されている。また、蛍光体チューブ9930の長手方向の長さは、光入射面9919cの長手方向(長辺方向)の長さよりも短くなるように設定されている。蛍光体チューブ9930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(第1の波長変換部)9931と、波長変換部9931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9932とを備えている。
波長変換部9931は、LED9917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。波長変換部9931に入射された一次光のうち、波長変換部9931中に含まれる量子ドット蛍光体を励起したものが二次光に波長変換され、量子ドット蛍光体を励起しなかった一次光は、そのまま波長変換部9931を透過することになる。波長変換部9931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9931は、長手状の収容部9932に収容された状態で、収容部9932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9931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、LED9917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、LED9917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、LED9917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、LED9917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(CuInSe2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9931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9931中には、散乱剤等の他の成分が含まれてもよい。収容部9932は、全体的には長手状をなしており、波長変換部9931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9932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9931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9932は、波長変換部9931を取り囲む透明な筒状の壁からなり、内側に波長変換部9931を収容する空間を有する長手状の筒状本体部9933と、筒状本体部9933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)9934,9935とからなる。なお、封止端部(非波長変換部)9934,9935は、収容部9932の長手方向の各端部であり、また蛍光体チューブ9930の各端部でもある。
蛍光体チューブ9930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9930は、図示されない保持部材を利用しつつ、シャーシ9914の底板9914aと、フレーム9916の枠本体部99161との間で挟み込まれる形で、LED9917(LED列99170)と光入射面9919cとの間の所定位置に固定されている。
LED列99170のうち、各LED9917Aは、発光面9917Aaが収容部9932に収容された波長変換部9931と対向するように、照明装置9912内に設置されている。そして、各LED9917Aは、LED9917の光出射方向(LED9917の光軸方向L)において、波長変換部9931越しに、光入射面9919cと重なるように設定されている。
蛍光体チューブ9930の長手方向の両端部9934,9935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9930の両端部9934,9935は、光入射面9919cの外側にはみ出さないように、LED9917の光出射方向(LED9917の光軸方向L)において、光入射面9919cと重なるように配設されている。そして、LED列99170の両端に配される各LED9917Bは、発光面9917Baの一部がそれぞれ各端部(非波長変換部)9934,9935と対向すると共に、発光面9917Baの残りの部分が、導光板9919の光入射面9919cと直接対向するように、照明装置9912内に設置されている。
LED列99170の中央側に配されている各LED9917Aは、主として、蛍光体チューブ9930の中央側部分(波長変換部31を含む部分)に向けて光を出射する。そして、波長変換部9931は、主として、各LED9917Aから出射された一次光(青色光)を、二次光(緑色光及び赤色光)に波長変換する。各LED9917Aから出射された一次光の一部は、波長変換部9931で二次光に波長変換されつつ後方側(LED9917側)から前方側(導光板9919側)へ蛍光体チューブ9930を透過する。また、各LED9917A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(LED9917側)から前方側(導光板9919側)へ蛍光体チューブ9930を透過する。このように各LED9917A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9930を後方側(LED9917側)から前方側(導光板9919側)へ透過すると、蛍光体チューブ9930の中央側部分(波長変換部9931を含む部分)からは、主として一次光及び二次光を含む白色の透過光が導光板9919の光入射面9919c側に出射される。
図30は、青色光を出射するLED9917A付近における液晶表示装置9910の拡大断面図である。図30には、図28に示されるB−B線に対応する部分の断面図が示されている。図30に示されるように、LED9917Aは、発光面(光出射部)9917Aaが蛍光体チューブ9930の波長変換部9931と対向しつつ、蛍光体チューブ9930越しに導光板9919の光入射面9919cと対向するように、扁平な板状のLED基板9918の実装面9918a上に実装されている。
LED(基準色光源の一例)9917A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。
これに対し、LED列99170の両端に配されている各LED9917Bは、主として、蛍光体チューブ9930の各端部9934,9935に向けて光を出射する。各LED9917Bから出射された白色光の一部は、波長変換機能を備えていない蛍光体チューブ9930の各端部9934,9935を透過して、そのまま光入射面9919c側に出射される。そのため、蛍光体チューブ9930の各端部9934,9935からは、蛍光体チューブ9930の中央側部分(波長変換部9931を含む部分)と同様、白色光が光入射面9919c側に出射される。なお、各LED9917Bから出射された白色光の一部が、波長変換部9931に入射された場合、白色光中の青色光(一次光)の一部が、波長変換部9931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。また、各LED9917Bから出射された白色光の一部は、直接、導光板9919の光入射面9919cに供給される。
図31は、白色光を出射するLED9917B付近における液晶表示装置9910の拡大断面図である。図31には、図28に示されるC−C線に対応する部分の断面図が示されている。図31に示されるように、LED9917Bは、発光面9917Baの一部が波長変換機能を備えていない、蛍光体チューブ9930の端部(非波長変換部)9934と対向しつつ、蛍光体チューブ9930越しに導光板9919の光入射面9919cと対向するように、扁平な板状のLED基板9918の実装面9918a上に実装されている。
本実施形態のLED9917Bは、上述のLED9917Aからなる本体部(一次光光源の一例)9971の表面(発光面(光出射部)9917Aaを含む)を覆うように、黄色を呈する波長変換部(第2の波長変換部の一例)9972を前記表面に形成したものからなる。波長変換部9972は、黄色を呈する蛍光体(第2の蛍光体の一例)を、アクリル樹脂等の透明なバインダ樹脂に分散させてなる塗膜からなる。波長変換部9972は、前記蛍光体として、例えば、SrGa2S4:Eu2+等からなる緑色蛍光体(第2の緑色蛍光体の一例)と、(Ca,Sr,Ba)S:Eu2+等からなる赤色蛍光体(第2の赤色蛍光体の一例)とを含む。
LED9917Bの本体部9971(一次光光源)からは、LED9917Aと同様、一次光である青色光(波長領域:約420nm〜約500nm)が出射される。本体部9971から出射された青色光のうち、一部の青色光は、波長変換部9972中の蛍光体により、波長変換されて、黄色光(補色光)として出射され、残りの青色光は、そのまま青色光として波長変換部9972を透過する。
波長変換部9972中の緑色蛍光体は、本体部9971からの青色光(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。また、波長変換部9972中の赤色蛍光体は、本体部9971からの青色光(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、波長変換部9972は、本体部9971からの青色光を吸収すると、緑色光と赤色光とが混ざり合った黄色光を放出することになる。このようにLED9917Bは、青色光と共に、黄色光を放出するため、結果的に、青色光と黄色光とが混ざり合った白色光(白味を帯びた光の一例)を出射することになる。
図32は、裏面側から見た状態のLED列99170と導光板9919との配置関係を模式的に表した平面図である。図32に示されるように、導光板9919の裏面9919b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9922aの集まりからなる光反射・散乱パターン9922が形成されている。各ドット部9922aは、略円形状の白色の塗膜からなり、導光板9919の裏面9919b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9922において、LED9917の近く(つまり、光入射面9919cの近く)では、ドット部9922aの大きさが小さく、かつドット部9922aが形成される密度(単位面積あたりの密度)が低くなり、LED9917から遠ざかるにつれて、ドット部9922aの大きさが大きく、かつドット部9922a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9919の光入射面9919cより入射された光が、ドット部9922aに当たると、ドット部9922aより反射又は散乱されて、光出射面9919aから出射される。
以上のような照明装置9912において、LED列99170を構成する各LED9917に対して、電力が供給されると、各LED9917が点灯し、各LED9917より出射された光が、光入射面9919cより導光板9919内に入射する。その際、波長変換部9931を含む部分の蛍光体チューブ9930からは、各LED9917A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9930の両端部9934,9935からも、各LED9917B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9919内には、全体的に白色光が供給されるため、光出射面9919aからは白色の面光が出射される。
仮に、LED列99170をすべてLED9917Aで構成した場合、蛍光体チューブ9930の各端部9934,9935から、LED9917Aの光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた導光板9919の部分に、各端部9934,9935を透過等する等して青色光が供給され、光出射面9919a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9912では、波長変換機能を備えていない各端部9934,9935に対して主に光を供給するLED9917について、予め白色光を出射するLED9917Bを用いることで、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。
また、本実施形態では、LED9917Aと同種のものを、LED9917Bの本体部(一次光光源)9971として利用している。そのため、本実施形態の照明装置9912では、LED9917Bの本体部(一次光光源)9971と、LED(基準色光源)9917Aとを共通化でき、生産性に優れ、また、各LED9917の点灯制御を行い易い等の利点を有している。また、本実施形態では、LED9917Bとして、本体部(一次光光源)9971と、塗膜からなる波長変換部9972とからなるものが利用されている。そのため、本体部(一次光光源)9971に形成する塗膜の厚みや、蛍光体の含有量等を調節することで、波長変換部9972における波長変換機能を容易に調節することができる。また、本実施形態では、LED(混色光源)9917Bは、部分的に端部(非波長変換部)9934,9935と対向せず、光入射面9919cと直接対向し、LED(混色光源)9917Bから出射される光の一部が、光入射面9919cに直接入射される構成となっている。また、本実施形態では、蛍光体チューブ(波長変換部材)9930の少なくとも一方の端部(波長変換部)が、LED列(光源列)99170の端部よりも内側寄りに配される構成となっている。
また、本実施形態では、蛍光体チューブ(波長変換部材)9930が、LED列(光源列)99170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)9930の両端部9934,9935が、LED列(光源列)99170の両端部9934,9935よりもそれぞれ内側寄りに配されている。そのため、蛍光体チューブ(波長変換部材)9930が長手方向に多少位置ずれした場合であっても、両端部9934,9935に対して、白色光を出射するLED9917Bを確実に割り当てることができる。
<実施形態12>
次いで、本発明の実施形態12を、図33を参照しつつ説明する。本実施形態では、上記実施形態11のLED列99170を、LED列99170Aに代えつつ、蛍光体チューブ9930を、2つの蛍光体チューブ9930A1,9930A2に代えた照明装置9912A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11と同様である。そのため、実施形態11と同じ構成については、実施形態11と同じ符号を付し、その詳細説明は省略する。
図33は、実施形態12の照明装置で利用されるLED列99170A、蛍光体チューブ9930A1,A2及び導光板9919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11とは異なり、2本(複数)の蛍光体チューブ9930A1,9930A2が利用される。そして、それらの蛍光体チューブ9930A1,9930A2は、一列に並べられた状態で利用される。なお、各蛍光体チューブ9930A1,9930A2は、長手方向における長さが、上記実施形態11の蛍光体チューブ9930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11の蛍光体チューブ9930と同様であり、それぞれ波長変換部9931A1,9931A2、収容部9932A1,9932A2を備えている。また、各収容部9932A1,9932A2は、それぞれ筒状本体部9933A1,9933A2、封止端部(非波長変換部9934A1,9935A1,9934A2,9935A2)を備えている。
2本の蛍光体チューブ9930A1,9930A2は、導光板の光入射面9919cと、LED列99170Aとの間に配されている。図33において、一方の蛍光体チューブ9930A1は、導光板9919の左端面(短辺側端面)9919e側寄りに配され、他方の蛍光体チューブ9930A2は、導光板9919の右端面(短辺側端面)9919f側寄りに配されている。
蛍光体チューブ9930A1の左側の端部9934A1は、光入射面9919cからはみ出さないように、左端面9919eよりも内側寄りに配された状態で、光入射面9919cと対向している。また、蛍光体チューブ9930A1の右側の端部9935A1は、光入射面9919cの中央側に配された状態で、光入射面9919cと対向している。また、蛍光体チューブ9930A2の右側の端部9935A2は、光入射面9919cからはみ出さないように、右端面9919fよりも内側寄りに配された状態で、光入射面9919cと対向している。また、蛍光体チューブ9930A2の左側の端部9935A2は、光入射面9919cの中央側に配された状態で、光入射面9919cと対向している。蛍光体チューブ9930A1,9930A2は、LED列99170A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9930A1,9930A2の各両端部9934A1,9935A1,9934A2,9935A2は、LED列99170Aの両端部よりもそれぞれ内側寄りに配されている。
本実施形態のLED列99170Aは、実施形態11と同様、複数のLED9917が列状に並んだ状態でLED基板9918に実装されており、その両端に、それぞれ1つずつ白色光を出射するLED9917Bが配置されている。そして更に、本実施形態では、LED列99170の中央側に、白色光を出射するLED9917Bが2つ配設されている。なお、青色光を出射するLED9917は、LED列99170の右端側のLED9917Bと中央側のLED9917Bとの間、及びLED列99170の左端側のLED9917Bと中央側のLED9917Bとの間に、それぞれ複数個配されている。
LED列99170Aの左端に配されるLED9917Bは、蛍光体チューブ9930A1の左側の端部9934A1と対向している。ただし、前記LED9917Bは、左側が部分的に端部9934A1と対向せず、光入射面9919cと直接対向し、LED(混色光源)9917Bから出射される光の一部が、光入射面9919cに直接入射される構成となっている。また、LED列99170Aの右端に配されるLED9917Bは、蛍光体チューブ9930A2の右側の端部9935A2と対向している。ただし、前記LED9917Bは、右側が部分的に端部9935A2と対向せず、光入射面9919cと直接対向し、LED(混色光源)9917Bから出射される光の一部が、光入射面9919cに直接入射される構成となっている。
また、LED列99170Aの中央側に配される2つのLED9917Bのうち、左側に配される一方のLED9917Bは、蛍光体チューブ9930A1の右側の端部9935A1と対向している。ただし、前記LED9917Bは、右側が部分的に端部9935A1と対向せず、光入射面9919cと直接対向し、LED(混色光源)9917Bから出射される光の一部が、光入射面9919cに直接入射される構成となっている。また、LED列99170Aの中央側に配される2つのLED9917Bのうち、右側に配される他方のLED9917Bは、蛍光体チューブ9930A2の左側の端部9934A2と対向している。ただし、前記LED9917Bは、左側が部分的に端部9934A2と対向せず、光入射面9919cと直接対向し、LED(混色光源)9917Bから出射される光の一部が、光入射面9919cに直接入射される構成となっている。また、LED列99170Aのうち、各LED9917Aは、蛍光体チューブ9930A1,9930A2の波長変換部9931A1,9931A2と対向するように配されている。また、各LED9917Aは、LED9917の光出射方向において、光入射面9919cと重なるように配されている。
以上のような照明装置において、LED列99170Aを構成する各LED9917(LED9917A,LED9917B)に対して、電力が供給されると、各LED9917が点灯し、各LED9917より出射された光が、光入射面9919cより導光板9919内に入射する。その際、波長変換部9931A1,9931A2を含む部分の各蛍光体チューブ9930A1,9930A2からは、各LED9917A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9930の両端部9934A1,9935A1,9934A2,9935A2からも、各LED9917B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9919内には、全体的に白色光が供給されるため、光出射面9919aからは白色の面光が出射される。
仮に、LED列99170AをすべてLED9917Aで構成した場合、各蛍光体チューブ9930A1,A2の各端部9934A1,9935A1,9934A2,9935A2から、LED9917Aの光出射方向に沿ってそれぞれ直線的に延びた導光板9919の部分に、各端部9934A1,9935A1,9934A2,9935A2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、LED列99170AをすべてLED9917Aで構成した場合、導光板9919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9919の中央を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9919a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では、波長変換機能を備えていない各端部9934A1,9935A1,9934A2,9935A2に対して主に光を供給するLED9917について、予め白色光を出射するLED9917Bを用いることで、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13>
次いで、本発明の実施形態13を、図34及び図35等を参照しつつ説明する。図34は、実施形態13に係る液晶表示装置9910Bの光入射面9919c付近の拡大断面図であり、図35は、ホルダの正面図である。本実施形態の液晶表示装置9910Bで利用される照明装置9912Bは、長手状のホルダ9960によって保持された蛍光体チューブ9930Bを備えている。なお、蛍光体チューブ9930B自体の構成は、上記実施形態11のものと同様であり、波長変換部9931B、収容部9932B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)9930Bは、図34に示されるように、LED9917と導光板9919の光入射面9919cとの間の隙間に、ホルダ9960によって保持された状態で配置されている。ホルダ9960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9960は、蛍光体チューブ9930B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9960は、蛍光体チューブ9930Bを上下方向から挟み込む一対の表側保持壁部9961及び裏側保持壁部9962と、上下方向(表裏方向)で表側保持壁部9961と裏側保持壁部9962とを繋ぐと共に、蛍光体チューブ9930BよりもLED9917側(LED基板9918側)に配される連結壁部9963とを備えている。なお、ホルダ9960は、蛍光体チューブ9930Bを上下方向から挟持した状態で、導光板9919の光入射面9919c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9961が枠本体部99161と当接し、かつ裏側保持壁部9962が底板9914a上に載せられた状態で、フレーム9916とシャーシ9914の底板9914aとの間で挟まれている。連結壁部9963は、シャーシ9914内で上下方向に沿って起立しつつ、複数個のLED9917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9963には、各LED9917を光入射面9919c側に露出させるための複数の開口部9964が形成されている。なお、連結壁部9963は、シャーシ9914内において、各開口部9964から各LED9917を露出させた状態で、LED基板9918の実装面9918a上に宛がわれた状態となっている。蛍光体チューブ9930Bは、このようなホルダ9960によって保持された状態で、シャーシ9914の底板9914a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34に示されるように、LED9917の発光面9917aは、蛍光体チューブ9930Bの収容部9932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9960を利用して蛍光体チューブ9930Bを、シャーシ9914内の所定個所に配設してもよい。このようなホルダ9960を利用すれば、蛍光体チューブ9930Bを、適宜、所定個所に配置し易い。
<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)上記した各実施形態では、X軸方向に沿って並ぶ複数のLEDのうち、最も端に位置する1つずつのLEDを端側LEDとした場合を示したが、最も端に位置するLEDと、端から2番目に位置するLEDと、をそれぞれ端側LEDとすることも可能である。その場合、最も端に位置する端側LEDと、端から2番目に位置するLEDと、で単位時間当たりの発光量を異ならせることもできるが、等しくなるようにすることも可能である。また、X軸方向に沿って並ぶ複数のLEDのうち、端から数えて3つ以上のLEDをそれぞれ端側LEDとすることも可能である。なお、中央側LEDの設置数についても適宜に変更可能である。
(2)上記した実施形態2では、第1端側LEDと第2端側LEDとで単位時間当たりの発光量を異ならせた場合を示したが、第1端側LEDと第2端側LEDとにおける単位時間当たりの発光量を等しくすることも可能である。また、第2端側LEDが第1端側LEDよりも単位時間当たりの発光量が少なくなるようにしてもよい。
(3)上記した実施形態3では、第1中央側LEDが2つとされた場合を示したが、第1中央側LEDが3つ以上であってもよい。
(4)上記した実施形態4では、第1中央側LEDが1つとされた場合を示したが、第1中央側LEDが2つ以上であってもよい。
(5)上記した実施形態4では、第1中央側LEDと端側LEDとで単位時間当たりの発光量を異ならせた場合を示したが、第1中央側LEDと端側LEDとにおける単位時間当たりの発光量を等しくすることも可能である。また、端側LEDが第1中央側LEDよりも単位時間当たりの発光量が少なくなるようにしてもよい。
(6)上記した実施形態3,4,10では、導光板の入光端面の長さ方向に沿って波長変換部が2本並ぶ構成を例示したが、同長さ方向に沿って波長変換部が3本以上並ぶ構成であっても構わない。また、上記した実施形態3,4,10では、導光板の入光端面の長さ方向に沿ってLED基板が2枚または3枚並ぶ構成を例示したが、同長さ方向に沿ってLED基板が4枚以上並ぶ構成であっても構わない。
(7)上記した実施形態5に記載した各LEDの制御方法を、実施形態2〜4に記載した構成に組み合わせることも可能である。
(8)上記した実施形態6に記載した波長変換部の保持構造を、実施形態2〜4に記載した構成に組み合わせることも可能である。
(9)上記した実施形態2〜6に記載した構成を、実施形態7〜9に適宜に組み合わせることも可能である。
(10)上記した各実施形態では、LEDが青色LED素子を備える構成を示したが、青色LED素子に代えて可視光線である紫色の光を発する紫色LED素子を備えたLEDや紫外線(例えば近紫外線)を発する紫外線LED素子(近紫外線LED素子)などを用いることも可能である。紫色LED素子または紫外線LED素子を備えるLEDに組み合わせて用いられる波長変換部には、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体を含有させるのが好ましいものとされる。それ以外にも、紫色LED素子または紫外線LED素子を備えるLEDに組み合わせて用いられる波長変換部には、赤色蛍光体、緑色蛍光体及び青色蛍光体の中から選択される1色または2色の蛍光体を含有させ、残りの2色または1色の蛍光体をLEDの封止材に含有させるようにしてもよい。また、これら以外にも具体的な蛍光体の色などは適宜に変更可能である。
(11)上記した各実施形態では、LEDが青色LED素子を有し、波長変換部が緑色蛍光体及び赤色蛍光体を有する構成を例示したが、LEDが青色LED素子に加えて赤色の光を発する赤色LED素子を有することでマゼンタ色の光を発する構成とし、それに組み合わせて用いられる波長変換部が緑色蛍光体を有する構成とすることも可能である。この赤色LED素子に代えて、LEDの封止材に青色の光を励起光として赤色の光を発する赤色蛍光体を含有させるようにしても構わない。
(12)上記した(11)以外にも、LEDが青色LED素子に加えて緑色の光を発する緑色LED素子を有することでシアン色の光を発する構成とし、それに組み合わせて用いられる波長変換部が赤色蛍光体を有する構成とすることも可能である。この緑色LED素子に代えて、LEDの封止材に青色の光を励起光として緑色の光を発する緑色蛍光体を含有させるようにしても構わない。
(13)上記した各実施形態では、波長変換部が緑色蛍光体及び赤色蛍光体を含む構成とされる場合を示したが、波長変換部に黄色蛍光体のみを含ませた構成としたり、黄色蛍光体に加えて赤色蛍光体や緑色蛍光体を含ませた構成としたりすることも可能である。
(14)上記した各実施形態では、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をCdSe及びZnSからなるコア・シェル型とした場合を例示したが、内部組成を単一組成としたコア型量子ドット蛍光体を用いることも可能である。例えば、2価の陽イオンになるZn、Cd、Hg、Pb等と2価の陰イオンになるO、S、Se、Te等とを組み合わせた材料(CdSe、CdS、ZnS)を単独で用いることが可能である。さらには、3価の陽イオンとなるGa、In等と3価の陰イオンとなるP、As、Sb等とを組み合わせた材料(InP(リン化インジウム)、GaAs(ヒ化ガリウム)等)やカルコパイライト型化合物(CuInSe2等)などを単独で用いることも可能である。また、コア・シェル型やコア型の量子ドット蛍光体以外にも、合金型の量子ドット蛍光体を用いることも可能である。また、カドミウムを含有しない量子ドット蛍光体を用いることも可能である。
(15)上記した各実施形態では、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をCdSe及びZnSのコア・シェル型とした場合を例示したが、他の材料同士を組み合わせてなるコア・シェル型の量子ドット蛍光体を用いることも可能である。また、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を、Cd(カドミウム)を含有しない量子ドット蛍光体とすることも可能である。
(16)上記した各実施形態では、波長変換部に量子ドット蛍光体を含有させた構成のものを例示したが、他の種類の蛍光体を波長変換部に含有させるようにしても構わない。例えば、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SrGa2S4: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。
(17)上記した(16)以外にも、波長変換部に含有させる緑色蛍光体を、(Ca,Sr,Ba) 3SiO4:Eu2+、β−SiAlON:Eu2+、Ca3Sc2Si3O12:Ce3+などとすることができる。また、波長変換部に含有させる赤色蛍光体を、(Ca,Sr,Ba) 2SiO5N8:Eu2+、CaAlSiN3:Eu2+、複フッ化物蛍光体(マンガン付活のケイフッ化カリウム(K2TiF6)など)などとすることができる。さらには、波長変換部に含有させる黄色蛍光体を、(Y,Gd) 3 (Al,Ga) 5O12:Ce3+(通称 YAG:Ce3+)、α−SiAlON:Eu2+、(Ca,Sr,Ba) 3SiO4:Eu 2+などとすることができる。
(18)上記した(16),(17)以外にも、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また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。
(19)上記した(16),(17),(18)以外にも、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。
(20)上記した各実施形態では、LEDを構成する青色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などを用いることも可能である。