KR20180025157A - 파장 선택 소자, 광원 장치 및 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 색 순도를 더욱 향상시킬 수 있는 파장 선택 소자 및 이를 사용한 광원 장치와 표시 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
발광 소자로부터의 입사광을 파장에 따라서 다른 투과율로 투과시키는 파장 선택 소자로서, 상기 입사광이 입사되는 수광면의 적어도 일부가, 상기 발광 소자를 향해서 오목해지는 곡면 형상을 가진다.

Description

파장 선택 소자, 광원 장치 및 표시 장치{Wavelength selection element, light source device, and display device}
본 발명은 파장 선택 소자, 광원 장치 및 표시 장치에 관한 것이다.
특허문헌 1에는, 유사 백색 발광 소자와 액정 표시 소자 사이에 다층막으로 이루어진 반사 필터가 배치된 액정 표시 장치가 개시되어 있다. 상기 반사 필터는, 녹색과 적색 사이의 파장의 빛을 투과하는 반사 특성을 가지는 다층막을 가지고 있다. 이로써 액정 표시 소자에 대한 입사광의 색 순도가 향상되기 때문에 색 재현성이 좋은 화상을 표시할 수 있는 액정 표시 장치가 제공되는 것이 특허문헌 1에 기재되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개공보 2008-85232 호
그러나 ITU(국제 전기 통신 연합)에 의한 BT. 2020 규격 권고 등을 배경으로 표시 장치의 색 재현성 향상이 요구되고 있다. 따라서 표시 장치에 사용되는 광원 장치로부터의 출사광의 색 순도를 더욱 향상시키는 것이 과제가 될 수 있다.
본 발명은 상술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 색 순도를 더욱 향상시킬 수 있는 파장 선택 소자 및 이를 사용한 광원 장치와 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 관점에 따르면, 발광 소자로부터의 입사광을 파장에 따라서 다른 투과율로 투과시키는 파장 선택 소자로서, 상기 입사광이 입사되는 수광면의 적어도 일부가, 상기 발광 소자를 향해서 오목해지는 곡면 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 파장 선택 소자가 제공된다.
본 발명의 다른 하나의 관점에 따르면, 적어도 1개의 발광 소자와, 상기 적어도 1개의 발광 소자로부터의 입사광을 파장에 따라서 다른 투과율로 투과시키는 파장 선택 소자로서, 상기 입사광이 입사되는 수광면의 적어도 일부가, 상기 발광 소자를 향해서 오목해지는 곡면 형상을 가지는 파장 선택 소자를 가지는 것을 특징으로 하는 광원 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 하나의 관점에 따르면, 적어도 1개의 발광 소자와, 상기 적어도 1개의 발광 소자로부터의 입사광을 파장에 따라서 다른 투과율로 투과시키는 파장 선택 소자로서, 상기 입사광이 입사되는 수광면의 적어도 일부가, 상기 발광 소자를 향해서 오목해지는 곡면 형상을 가지는 파장 선택 소자를 가지는 광원 장치와, 상기 광원 장치로부터 사출된 빛을 광원으로 하는 액정 패널을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 색 순도를 더욱 향상시킬 수 있는 파장 선택 소자 및 이를 사용한 광원 장치와 표시 장치가 제공된다.
도 1은 유전체 다층막의 투과 특성을 도시한 그래프이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시한 개략도이다.
도 3a는 제 1 실시형태에 따른 광원 장치의 평면도이다.
도 3b는 제 1 실시형태에 따른 광원 장치의 단면도이다.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 파장 선택 소자를 투과하는 빛의 강도의 일례를 도시한 그래프이다.
도 5는 제 2 실시형태에 따른 광원 장치의 단면도이다.
도 6a는 제 3 실시형태에 따른 광원 장치의 평면도이다.
도 6b는 제 3 실시형태에 따른 광원 장치의 단면도이다.
도 6c는 제 3 실시형태에 따른 광원 장치의 단면도이다.
이하, 본 발명에 따른 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.
<제 1 실시형태>
상술과 같이 특허문헌 1의 액정 표시 장치에서는, 액정 패널을 배면으로부터 조명하는 빛을 고순색화하기 위해서 유전체 다층막이 사용되고 있다. 유전체 다층막은, 굴절률이 다른 유전체층이 교대로 적층된 구조를 가지고, 특정 파장을 가지는 빛을 선택적으로 투과시킨다. 도 1은 유전체 다층막의 투과 특성의 일례를 도시한 그래프이다. 도 1의 횡축은 입사광의 파장을 도시하고 있고, 종축은 투과율을 도시하고 있다. 또한 도 1에는, 적층면의 법선 방향에 대한 입사광의 각도가 0 deg., 15 deg., 30 deg., 45 deg.인 4가지 경우의 투과 특성이 도시되어 있다.
도 1에 도시되어 있는 유전체 다층막의 투과 특성은, 적층면의 법선 방향(0 deg.)으로부터 입사되는 빛에 대해서, R(적)/G(녹)B(청)의 3원색 파장이 높은 투과율이 되도록 최적화되어 있다. R/G/B 3원색의 파장을 각각 610/530/470 nm로 할 때 도 1에 실선으로 도시되어 있는 것과 같이 R/G/B 3원색에 대응하는 파장이 통과대역으로 되어 있고, 투과율이 모두 80 % 이상으로 되어 있다. 또한 B와 G 사이의 470 ~ 530 nm 및 G와 R 사이의 560 ~ 610 nm 파장대역에서, 투과율이 극소가 되는 저지 대역이 존재한다. 이로써 도 1에 도시한 유전체 다층막은, 3원색의 빛을 높은 투과율로 투과시키는 한편 3원색의 중간 파장의 빛의 대부분은 감쇠 또는 반사시킴으로써 입사광을 3원색 파장으로 순색화시킬 수 있다.
그러나 도 1에 도시된 것과 같이 유전체 다층막에는, 입사각이 적층면의 법선 방향에 대해서 커짐에 따라서 투과 특성이 단파장 측으로 시프트 된다는 각도 의존성이 보여진다. 입사각에 따라서, 입사광이 유전체 다층막 중을 통과하는 광로 길이가 변하기 때문이다. 이와 같은 투과 특성의 각도 의존성에 의해, 도 1에 도시되는 유전체 다층막의 투과 특성은, 적층면에 대해서 큰 각도(> 15 deg.)로 입사된 빛에 대해서는 상술한 최적화 조건을 만족하지 않게 된다. 이와 같이 유전체 다층막에 대각선으로 입사된 빛에 대해서는 순색화가 충분히 이루어지지 않는 경우가 있다. 본 실시형태는, 투과 특성에 각도 의존성을 가지는 유전체 다층막 등을 채용한 경우라도 색 순도를 더욱 향상시킬 수 있는 파장 선택 소자 및 이를 사용한 광원 장치와 표시 장치를 제공한다.
도 2는, 제 1 실시형태에 따른 액정 표시 장치의 구성을 도시한 개략도이다. 액정 표시 장치는, 액정 패널(1) 및 백라이트 유닛(2)을 구비한다. 액정 패널(1)과 백라이트 유닛(2) 사이에는 광 확산 시트, 프리즘 시트 등이 더욱 설치되어 있어도 된다.
액정 패널(1)은 전극(10), 액정층(11), 유리 기판(12a, 12b), 컬러필터(13), 편광판(14a, 14b)을 구비한다. 한 쌍의 유리 기판(12a, 12b)은, 액정층(11)을 개재하여 대향한다. 유리 기판(12a, 12b) 중에서 백라이트 유닛(2) 측의 유리 기판(12a)에는, 복수의 전극(10)이 설치되어 있다. 액정 표시 장치의 제어부(미도시)는, 유리 기판(12a)의 복수의 전극(10) 사이에 전압을 인가함으로써 액정층(11) 내에 액정층(11)과 평행한 전계를 생성한다. 이 전계가 액정 분자를 회전시킴으로써 액정 표시 장치의 표시가 제어된다.
편광판(14a, 14b)은, 유리 기판(12a, 12b) 외측 면에 각각 설치되어 있다. 편광판(14a, 14b)의 편광축 방향은, 백라이트 유닛(2)으로부터 조명되는 빛이, 전극(10)에 전압이 인가되어 있는 경우에 통과 또는 차단되도록 설정되어 있다. 예를 들면 도 3에 도시한 편광판(14a, 14b)의 편광축 방향은, 서로 직교하도록 구성된다.
컬러필터(13)는, 유리 기판(12b)과 액정층(11) 사이에 설치된다. 컬러 필터(13)는, 백라이트 유닛(2)으로부터 조명되는 빛 중에서 R/G/B 3원색 중 어느 파장대역의 빛을 통과시킨다.
백라이트 유닛(2)은, 엣지 라이트 방식의 백라이트이다. 백라이트 유닛(2)은 도광판(21)과, 광원 장치(22)를 구비한다. 광원 장치(22)는 도광판(21)의 단부에 설치되어 있고, 액정 패널(1)을 조명하는 빛을, 도광판(21)을 통하여 공급한다. 엣지 라이트 방식에서는 광원 장치(22)가 도광판(21)의 단부에 설치되어 있기 때문에 광원 장치(22)가 점유하는 면적을 작게 할 수 있어, 백라이트 유닛(2)을 소형화 할 수 있다. 백라이트 유닛(2)의 액정 패널(1)과 반대측에는, 도광판(21)에 공급된 빛을 액정 패널(1)을 향해서 반사하는 광 반사 시트 등이 더욱 설치되어 있어도 된다.
또한 도 2에서는 백라이트 유닛(2)의 방식으로서 엣지 라이트 방식을 예시하고 있지만, 액정 패널(1)의 배면에 복수의 광원 장치를 배열한 직하형 방식이어도 된다. 일부 광원 장치만을 구동함으로써 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.
도 3a 및 도 3b는, 제 1 실시형태에 따른 광원 장치(22)의 구성을 도시한 개략도이다. 도 3a는, 광원 장치(22)를 빛이 사출되는 면의 법선 방향으로부터 본 평면도이다. 도 3b는, 도 3a의 A-A'선에서의 단면도이다. 광원 장치(22)는 파장 선택 소자(222), 기재(223), 발광 소자(224) 및 이들을 탑재하는 기판(221)을 구비한다. 발광 소자(224)는, 백색광을 생성하여 사출하는 소자이다. 발광 소자(224)는, 예를 들면 청색 발광 다이오드, 형광체 및 이들을 탑재하는 패키지에 의해 구성될 수 있다. 형광체로는, YAG(Y3Al5O12) 등을 주성분으로 하는 재료가 사용될 수 있다. 청색 발광 다이오드로부터 사출된 청색광의 일부는, 형광체에 의해 황색광으로 변환된다. 발광 소자(224)는, 이와 같이 해서 얻어진 청색광과 황색광을 혼합하여 백색광으로서 사출한다.
기재(223)는, 발광 소자(224)를 중심으로 하고 이를 덮도록 형성된 구조물이다. 기재(223)는, 구체의 일부인 반구상 형상을 이루고 있다. 기재(223)의 재료로는 유리, 수지 등 가시광을 투과하는 재료가 사용될 수 있다. 파장 선택 소자(222)는, 기재(223) 표면에 설치된 막 형상의 부재이다. 파장 선택 소자(222)는, 발광 소자(224)로부터의 입사광을 파장에 따라서 다른 투과율로 투과시킨다. 기재(223)가, 발광 소자(224)를 중심으로 한 반구상 형상을 가지고 있으므로, 그 표면에 설치된 파장 선택 소자(222)는 반구면상, 즉 발광 소자(224)를 향해서 오목해지는 곡면 형상 수광면을 가진다. 또한 파장 선택 소자(222)와 발광 소자(224) 사이는 기재(223)로 충전되어 있다.
파장 선택 소자(222)는, 예를 들면 유전체 다층막, 콜레스테릭 액정막 등을 사용하여 구성될 수 있다. 파장 선택 소자(222)의 구조는, 수직으로 입사된 빛에 대해서, R/G/B 3원색의 파장이 높은 투과율이 되도록 최적화되어 있다.
발광 소자(224)로부터 사출된 백색광은, 기재(223)를 투과하여 파장 선택 소자(222)에 입사된다. 파장 선택 소자(222)는, 발광 소자(224)로부터의 입사광을 파장에 따라서 다른 투과율로 투과시킨다. 구체적으로는, 파장 선택 소자(222)는, 입사광을 R/G/B 3원색으로 분리한다. 이로써 광원 장치(22)는, 3원색으로 순색화된 빛을 사출할 수 있다.
파장 선택 소자(222)가 유전체 다층막을 사용하여 구성되어 있는 경우의 구조 예를 설명한다. 유전체 다층막은, 굴절률이 서로 다른 복수의 유전체층이 적층된 구조로 되어 있다. 더욱 구체적으로는, 유전체 다층막은, 고굴절률 유전체막과 저굴절률 유전체막을 교대로 복수층 적층한 구조를 가진다. 층간에서의 반사에 의해 발생한 반사광과 입사광의 간섭 등의 현상에 의해, 유전체 다층막은, 파장에 따라서 다른 투과율이 된다. 유전체막의 층 수, 각 층의 막 두께, 굴절률을 적절히 설계함으로써, 소망하는 투과 특성의 유전체 다층막을 얻을 수 있다. 고굴절률 유전체막의 예로는, 예를 들면 TiO2, Nb2O5, Ta2O5를 들 수 있다. 저굴절률 유전체막의 예로는, 예를 들면 SiO2, MgF2, CaF2를 들 수 있다. 이들 유전체막은, 예를 들면 마그네트론 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다.
파장 선택 소자(222)가 콜레스테릭 액정막을 사용하여 구성되어 있는 경우의 구조의 예를 설명한다. 콜레스테릭 액정막은, 박막상으로 형성된 콜레스테릭 액정을 포함하는 1 또는 2 이상의 층으로 구성된 막이다. 콜레스테릭 액정은, 액정 분자가 이루는 나선 방향 및 피치에 따라서 특성 파장 그리고 또한 특정 원편광의 빛을 반사한다. 이 성질에 의래, 예를 들면 좌측 방향 원편광의 빛을 반사하는 콜레스테릭 액정층과, 우측 방향의 원편광의 빛을 반사하는 콜레스테릭 액정층이 적층된 구조의 적층막은, 파장 선택 소자(222)로서 기능할 수 있다. 또한 동일 방향의 원편광을 반사하는 2층의 콜레스테릭 액정층 사이에 4분이 1 파장 판이 형성된 구조의 적층막도, 파장 선택 소자(222)로서 기능할 수 있다.
도 4는, 본 실시형태에 따른 파장 선택 소자(222)를 투과하는 빛의 강도의 일례를 도시한 그래프이다. 도 4의 횡축은 입사광의 파장을 도시하고 있고, 종축은 임의 단위(arb. units)에 의한 강도를 도시하고 있다. 또한 도 4에는, 발광 소자(224)로부터 출사된 빛의 법선 방향에 대한 사출 각도가 0 ~ 80 deg인 9개 경우에서의, 파장 선택 소자(222)를 투과하는 빛의 강도가 도시되어 있다. 본 투과 특성은, 시뮬레이션에 의해 얻어진 것이다. 발광 소자(224)는 램버시안형 배광 특성을 가지는 점광원으로 했다. 또한 파장 선택 소자(222)의 형상은, 발광 소자(224)의 위치를 중심으로 하는 반구면 형상으로 했다.
도 4에 의하면, 사출 각도가 0 ~ 80 deg 중 어느 경우에도 강도 차이는 있지만 거의 동일한 파장대역에 통과 대역 및 저지 대역이 존재하는 것을 알 수 있다. 더욱 구체적으로는 적, 녹, 청의 3원색에 대응하는 파장대역에 통과 대역이 존재하고, 적과 녹 사이 및 녹과 청 사이에 대응하는 파장대역에 저지 대역이 존재한다.
파장 선택 소자(222)는, 발광 소자(224)를 향해서 오목해지는 곡면 형상을 가진다. 따라서 도 3b에 화살표로 도시된 것과 같이 발광 소자(224)로부터 사출된 광속(光束)은, 사출 각도에 상관없이 파장 선택 소자(222)의 수광면에 대해서 대략 수직 각도로 입사한다. 따라서 파장 선택 소자(222)를 구성하는 유전 다층막 등의 재료 자체가 도 1에 도시한 것과 같은 각도 의존성을 가지고 있다고 하더라도, 그 영향은 충분히 저감된다. 따라서 파장 선택 소자(222)는, 도 4에 도시된 시뮬레이션 결과와 같이 어느 각도로 사출된 빛에 대해서도 동일한 파장대역에 통과 대역 및 저지 대역이 존재하는 투과 특성이 된다. 따라서 상기 파장 선택 소자(222)를 포함하는 광원 장치(22)로부터 사출되는 빛은, 양호한 색 순도를 가진다. 또한 상기 광원 장치(22)를 광원으로 하는 백라이트 유닛(2)을 구비한 표시 장치는, 양호한 색 재현성을 가진다. 또한 대략 수직이란, 각도 의존성에 의한 영향이 충분히 작은 각도 범위를 가리키는 것으로 하고, 예를 들면 도 1로부터 이해할 수 있듯이 각도 의존성이 작은 15 deg 이하인 범위로 규정할 수 있다.
이상과 같이 본 실시형태에 따르면 투과 특성에 각도 의존성을 가지는 유전체 다층막 등을 채용한 경우라도 색 순도를 더욱 향상시킬 수 있는 파장 선택 소자 및 이를 사용한 광원 장치와 표시 장치가 제공된다.
또한 본 실시형태에서는, 파장 선택 소자(222)와 발광 소자(224) 사이의 광로가 기재(223)로 충전되어 있다. 여기서 기재(223)는, 공기보다 굴절률이 큰 유리, 수지 등을 주재료로 할 수 있으므로, 파장 선택 소자(222)의 굴절률과 기재(223)의 굴절률의 차이를, 파장 선택 소자(222)의 굴절률과 공기의 굴절률의 차이보다 작게 할 수 있다. 이 경우, 발광 소자(224)로부터 사출된 빛이 파장 선택 소자(222)를 통과할 때까지의 광로를 이들과 굴절률이 가까운 기재(223)로 충전할 수 있으므로, 광로 중의 굴절률 변동을 작게 할 수 있다. 이 구성에 의해, 기재(223) 부분이 공기 등 중공인 경우와 비교해서 빛의 전파 효율이 향상될 수 있다.
또한 파장 선택 소자(222) 및 기재(223)의 형상은 반구면으로 했지만, 이들 형상은 적어도 발광 소자(224)를 향해서 오목해지는 곡면 형상을 가지고 있으면 되고, 기타 곡면 형상이어도 된다. 이 경우, 이들 형상이 직선인 경우에 비교하면 색 순도를 향상시키는 효과가 얻어진다. 예를 들면 파장 선택 소자(222)의 형상은, 구면의 일부를 잘라내어 얻어지는 형상, 즉 구면의 일부여도 된다.
또한 발광 소자(224)의 배광 특성이 다른 경우, 예를 들면 수직 방향으로 지향성을 가지는 배광 특성인 경우, 수직 방향으로 사출되는 광속의 비율이 많아지기 때문에 파장 선택 소자(222) 및 기재(223)의 형상은, 반구면보다 편평한 형상인 것이 더욱 바람직한 경우도 있다. 이 때 도 3b에 도시한 A-A' 단면에서의 파장 선택 소자(222) 및 기재(223)의 형상은 반원형보다 편평한 형상, 예를 들면 반타원 형상이 된다. 이와 같이 파장 선택 소자(222)의 수광면의 곡면 형상은, 발광 소자(224)의 배광 특성에 따라서 정할 수 있다.
<제 2 실시형태>
제 1 실시형태에서는, 기재(223)는, 파장 선택 소자(222)와 발광 소자(224) 사이를 충전하고 있다. 이에 반해서 제 2 실시형태에서는, 제 1 실시형태의 기재(223)에 대응하는 기재(225)가 막 형상으로 되어 있고, 기재(225)와 발광 소자(224) 사이가 중공인 점이 제 1 실시형태와 다르다.
도 5는 광원 장치(22)의 단면도로서, 제 1 실시형태에서의 도 3b에 대응하는 도면이다. 기재(225)는 막 형상의 재료이기 때문에, 파장 선택 소자(222)와 발광 소자(224) 사이에 공극이 존재한다. 이 공극부는 공기, 질소 등의 기체로 채워져 있어도 되고, 진공이어도 된다. 기타 구성은 동일하므로 설명을 생략한다. 본 실시형태의 구성에서도 제 1 실시형태와 동일하게, 색 순도를 더욱 향상시킬 수 있는 파장 선택 소자 및 이를 사용한 광원 장치와 표시 장치가 제공된다.
또한 본 실시형태에서는, 기재(225)가 막 형상이기 때문에, 우선 평면상의 기재(225) 상에 파장 선택 소자(222)를 형성하고, 그 후 파장 선택 소자(222)가 형성된 기재(225)를 곡면 형상으로 구부려서 성형한다는 공법에 의해 제조하는 것이 가능해진다. 이와 같은 공법을 채용하는 이점에 대하여 설명한다. 파장 선택 소자(222)를 형성하는 공정에서 기재(225)가 평면상인 것이 바람직한 경우가 있다. 예를 들면 파장 선택 소자(222)를 형성하는 공정이 마그네트론 스퍼터링법 등 진공 장치를 이용하는 공정인 경우, 기재(225)가 평면인 것이 파장 선택 소자(222) 두께의 불규칙함을 저감할 수 있다.
또한 파장 선택 소자(222)에 더하여 기재(225) 자체의 굴절률도 이용하여 파장 선택 기능을 실현해도 된다. 바꿔 말하면, 기재(225) 자체가 파장 선택 소자(222)의 일부여도 된다. 또한 도 5에서는, 발광 소자(224)에 대해서 기재(225)의 외측 면에 파장 선택 소자(222)가 형성되어 있다. 그러나 발광 소자(224)에 대해서 기재(225)의 내측 면에 파장 선택 소자(222)가 형성되어 있어도 되고, 기재(225)의 양면에 파장 선택 소자(222)가 형성되어 있어도 된다. 양면에 형성되는 파장 선택 소자는, 각각이 다른 투과 특성을 가지고 있어도 된다.
<제 3 실시형태>
제 1 실시형태에서는, 기재(223) 및 파장 선택 소자(222) 표면의 곡면 형상으로서 반구면 형상을 예시하고 있다. 이에 반해서 제 3 실시형태에서는, 발광 소자(224)가 복수개 설치되어 있고, 더욱이 제 1 실시형태의 기재(223)에 대응하는 기재(227)와 파장 선택 소자(226)의 표면이 타원체면 형상으로 되어 있는 점이 제 1 실시형태와 다르다. 또한 본 실시형태에서는, 제 2 실시형태와 동일하게 기재(227)가 막 형상이고, 기재(227)와 발광 소자(224) 사이는 중공으로 되어 있는 것으로 하지만, 제 1 실시형태와 같이 파장 선택 소자(226)와 발광 소자(224) 사이의 광로가 기재(227)로 충전되어 있어도 된다.
도 6a, 도 6b 및 도 6c는, 제 3 실시형태에 따른 광원 장치(22)의 구성을 도시한 개략도이다. 도 6a는, 광원 장치(22)를 빛이 사출되는 면의 법선 방향으로부터 본 평면도이다. 도 6b는 도 6a의 A-A'선에서의 단면도이고, 도 6c는 도 6a의 B-B'선에서의 단면도이다. 본 실시형태에서는, 기재(227)와 파장 선택 소자(226)의 표면이 타원체면 형상을 가지고 있기 때문에, 도 6a에 도시된 것과 같이 상면으로부터 봤을 때 파장 선택 소자(226)는 타원의 일부인 반타원 형상이다. 또한 A-A'선은 이 타원의 단축에 대응하고, B-B'선은 이 타원의 장축에 대응한다.
도 6b 및 도 6c에 도시된 것과 같이, 본 실시형태의 광원 장치(22)는 B-B'선에 따른 방향으로 배열되는 2개의 발광 소자(224)를 구비한다. 이 2개의 광원 장치로부터 사출되는 광속을 파장 선택 소자(222)에 가능한 한 수직에 가까운 각도로 입사되도록 구성하기 때문에 기재(227) 및 파장 선택 소자(226)의 표면은 B-B'선 단면에서 반타원면 형상으로 되어 있다. 본 실시형태에 따르면, 발광 소자(224)가 복수개 설치되어 있는 경우라도 제 1 실시형태의 경우와 동일하게, 색 순도를 더욱 향상시킬 수 있는 파장 선택 소자 및 이를 사용한 광원 장치와 표시 장치가 제공된다.
또한 3개 이상의 발광 소자(224)가 B-B'선을 따르는 방향으로 배열되는 구성으로 되어 있는 경우에는, 도 6a에 도시한 파장 선택 소자(226) 표면의 타원 형상의 장축을 발광 소자(224)의 개수에 따라서 더욱 길게 설계함으로써 동일한 효과가 얻어진다.
<기타 실시형태>
상술한 실시형태는, 본 발명을 적용할 수 있는 몇 가지 양태를 예시한 것에 불과하며, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 적절히 수정과 변형을 수행하는 것을 방해하는 것은 아니다.
예를 들면 파장 선택 소자(222)의 수광면이 가지는 곡면 형상은 상술한 예로 한정되지 않고, 예를 들면 원통면의 일부, 타원통면의 일부, 윤환면(도너츠 형상의 표면)의 일부 등이어도 된다.
또한 상기 수광면의 곡면 형상은 일부에 평면을 포함하고 있어도 된다. 도 4에 도시된 것과 같이, 발광 소자(224)의 수광면에 대해서 수평에 가까운 방향으로 사출되는 광량은 적다. 이와 같은 광량이 적은 방향에 대해서는 투과 특성이 변동했다고 하더라도 영향이 적으므로, 상기 방향에 대응하는 파장 선택 소자(222)의 수광면은 평면이어도 된다.
본 발명이 적용될 수 있는 액정 표시 장치의 구성은 도 2에 도시한 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 도 2에서는, 액정층(11)에 평행한 전계를 생성시키는 구성으로 되어 있지만, 액정층(11)에 수직한 전계를 생성시키는 방식이어도 되고, 그 경우, 전극(10)의 배치는 도 2와는 다른 것이 될 수 있다.
본 발명에 사용될 수 있는 발광 소자는, 복수의 파장을 포함하는 빛을 사출할 수 있는 것이라면 상술한 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 양자 도트를 형광체에 사용한 발광 소자여도 되고, 유기 전계 발광 소자와 복수 색의 발광 다이오드 혹은 레이저 다이오드를 조합한 발광 소자여도 된다.
본 발명에 사용될 수 있는 광원 장치의 기판(221)은, 발광 소자(224)를 구비하는 면에, 빛을 흡수하는 재료가 도포되어 있어도 된다. 빛을 흡수하는 재료가 도포되어 있음으로써, 파장 선택 소자(222)로부터의 반사광이 다시 파장 선택 소자(222)에 다른 각도로 입사되는 것을 억제하여, 본 발명의 효과를 높일 수 있다.
221: 기판
222: 파장 선택 소자
223: 기재
224: 발광 소자

Claims (15)

  1. 발광 소자로부터의 입사광을 파장에 따라서 다른 투과율로 투과시키는 파장 선택 소자로서,
    상기 입사광이 입사되는 수광면의 적어도 일부가, 상기 발광 소자를 향해서 오목해지는 곡면 형상을 가지는 파장 선택 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 곡면 형상은, 상기 발광 소자의 배광 특성에 따라서 정해져 있는 파장 선택 소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 곡면 형상은, 상기 발광 소자로부터 사출된 빛이 상기 수광면에 대해서 대략 수직으로 입사되도록 정해져 있는 파장 선택 소자.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    굴절률이 서로 다른 복수의 유전체층이 적층된 유전체 다층막을 가지는 파장 선택 소자.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    콜레스테릭 액정막을 가지는 파장 선택 소자.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 곡면 형상은, 구면의 일부인 파장 선택 소자.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 곡면 형상은, 타원체면의 일부인 파장 선택 소자.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자로부터의 상기 입사광은, 백색광인 파장 선택 소자.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적, 녹, 청의 3원색에 대응하는 파장대역에 통과 대역을 가지고,
    적과 녹 사이 및 녹과 청 사이에 대응하는 파장대역에 저지 대역을 가지는 파장 선택 소자.
  10. 적어도 1개의 발광 소자와,
    상기 적어도 1개의 발광 소자로부터의 입사광을 파장에 따라서 다른 투과율로 투과시키는, 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 기재한 파장 선택 소자를 가지는 광원 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 파장 선택 소자와 상기 발광 소자 사이가, 기재로 충전되어 있는 광원 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 파장 선택 소자의 굴절률과 상기 기재의 굴절률의 차이는, 상기 파장 선택 소자의 굴절률과 공기의 굴절률의 차이보다 작은 광원 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 파장 선택 소자와 상기 발광 소자 사이에 공극을 가지는 광원 장치.
  14. 제 10 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는, 복수 개인 광원 장치.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재한 광원 장치와,
    상기 광원 장치로부터 사출된 빛을 광원으로 하는 액정 패널을 가지는 표시 장치.
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