WO2013157510A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2013157510A1
WO2013157510A1 PCT/JP2013/061152 JP2013061152W WO2013157510A1 WO 2013157510 A1 WO2013157510 A1 WO 2013157510A1 JP 2013061152 W JP2013061152 W JP 2013061152W WO 2013157510 A1 WO2013157510 A1 WO 2013157510A1
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phosphor
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source unit
color conversion
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PCT/JP2013/061152
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真也 門脇
Original Assignee
シャープ株式会社
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Publication date
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    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/38—Anti-reflection arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a display device.
  • a display device described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-131683 and 2003-5182 includes a liquid crystal display element, a light source that illuminates the liquid crystal display element from the back, and a wavelength conversion unit.
  • the wavelength conversion unit is disposed corresponding to each pixel on the light emitting side of the liquid crystal display element, and includes one or more wavelength conversion phosphors that convert light source light into red or green.
  • the display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-66437 includes a front plate, an optical shutter, and a light source.
  • the front plate includes a plurality of light scatterers that generate diffused light and a planarization film that is formed so as to cover the light diffusing body.
  • the light scatterer includes a red phosphor that converts blue light into red, a green phosphor that converts blue light into green, and a blue light scatterer that scatters blue collimated light.
  • the liquid shutter is used for the optical shutter.
  • a polarizing plate is provided on the uppermost layer of the liquid crystal display element. The polarizing plate of the optical shutter and the flattening film of the front plate are bonded with an adhesive.
  • an adhesive layer may be filled between the color conversion substrate including the phosphor and the light source unit in order to fix the color conversion substrate to the light source unit. It is common.
  • the phosphor when light of a predetermined frequency band is incident on the phosphor from the light source unit, the phosphor is excited to emit light of a predetermined frequency band.
  • the phosphor Since the phosphor emits light radially, a part of the light from the phosphor may be emitted toward the light source unit.
  • the phosphor is formed on the main surface of the transparent substrate, since the refractive index of the phosphor is higher than that of the glass substrate, light having a large incident angle also enters the glass substrate. In many cases, light having a large incident angle is not directed to the observer when emitted from the glass substrate to the outside. As described above, the display device provided with the conventional phosphor has a problem that the utilization efficiency of light from the phosphor is low.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a display device in which the utilization efficiency of light emitted from a phosphor is improved.
  • the display device includes a light source unit that emits light and a color conversion substrate.
  • the color conversion substrate is formed between a plurality of phosphors that emit light when light from the light source unit is incident, a transparent substrate disposed on the phosphors, and the phosphors and the transparent substrate.
  • the reflection member is located closer to the light source unit than the phosphor.
  • An air layer is formed between the phosphor and the light source unit.
  • a spacer disposed between the color conversion substrate and the light source unit is further provided.
  • the color conversion substrate further includes a reflecting member that is positioned closer to the light source unit than the phosphor and reflects light emitted from the phosphor.
  • the spacer is disposed between the reflecting member and the light source unit.
  • a plurality of the spacers are provided between the color conversion substrate and the light source unit.
  • the plurality of phosphors are arranged so as to be arranged at intervals.
  • a groove extending in one direction is formed between the phosphors.
  • the spacer is provided between the phosphors and extends in one direction.
  • the plurality of phosphors are arranged so as to be arranged at intervals.
  • the spacer is disposed between the phosphors.
  • the phosphor includes an incident surface that faces the light source unit and receives light from the light source unit.
  • the spacer extends along the periphery of the incident surface of the phosphor and is formed in an annular shape.
  • the spacer is made of a light-shielding material.
  • the color conversion substrate includes a light diffuser formed on the main surface of the transparent substrate, and an air layer is formed between the light diffuser and the light source unit.
  • the phosphor includes an incident surface on which light is incident from the light source unit, an exit surface facing the transparent substrate, and a peripheral surface located between the entrance surface and the exit surface.
  • the color conversion substrate includes a resin layer that covers the peripheral surface of the phosphor. The resin layer is formed so as to protrude toward the light source unit from the incident surface of the phosphor, and an air layer is formed between the incident surface of the phosphor and the light source unit.
  • the resin layer is formed in an annular shape so as to surround the periphery of the phosphor, and the resin layer includes a first facing surface facing the transparent substrate, a second facing surface facing the light source unit, and a first facing. And a circumferential surface located between the surface and the second facing surface.
  • the color conversion substrate includes a reflecting member formed from the peripheral surface of the resin layer to the second facing surface.
  • the display device can improve the utilization efficiency of light emitted from the phosphor.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a display device 1 according to a first embodiment. It is a top view which shows the color conversion board
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a first step of a manufacturing process of color conversion substrate 4 according to the first embodiment. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the color conversion substrate 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a first step of a manufacturing process of color conversion substrate 4 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the color conversion substrate 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a third step in the process for manufacturing the color conversion substrate 4.
  • 6 is a cross-sectional view showing a fourth step in the process of manufacturing the color conversion substrate 4.
  • FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fifth step of the color conversion substrate 4 manufacturing process. It is sectional drawing which shows the display apparatus 1 which concerns on this Embodiment 2.
  • FIG. 2 is a plan view showing a color conversion substrate 4.
  • FIG. 6 is a plan view showing a second modification of the color conversion substrate 4. It is a top view which shows the 3rd modification of the color conversion board
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along line XIX-XIX shown in FIG. It is a top view which shows the 4th modification of the color conversion board
  • FIG. 22 is a cross-sectional view taken along line XXII-XXII shown in FIG. It is sectional drawing which shows the display apparatus 1 which concerns on this Embodiment 3.
  • FIG. 2 is a plan view showing a color conversion substrate 4.
  • FIG. It is sectional drawing which shows the structure of red fluorescent substance 45R and its periphery. It is a top view which shows the structure located in red fluorescent substance 45R and its circumference
  • FIG. It is a top view which shows the 2nd modification of the color conversion board
  • FIG. It is a top view which shows the 3rd modification of the color conversion board
  • FIG. It is sectional drawing which shows the structure located in red phosphor 45R and its circumference
  • FIG. It is sectional drawing which shows the structure of red fluorescent substance 45R and its periphery. It is a top view which shows the structure of red fluorescent substance 45R and its periphery.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a display device 1 according to the first embodiment.
  • the display device 1 includes a light source unit 1a including a light source module 2 and an optical shutter 3, and a color conversion board 4 disposed on the light source unit 1a.
  • the light source unit 1 a includes a light source module 2 that emits blue light BL, and an optical shutter 3 disposed on the light source module 2.
  • the optical shutter 3 and the color conversion substrate 4 are connected to each other by a fixing member 9.
  • the light source module 2 includes, for example, a light guide plate 2b and a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes) 2a provided on the side surfaces of the light guide plate 2b.
  • the light source module 2 is a surface emitting unit that emits blue light BL toward the optical shutter 3.
  • the light source module 2 is not limited to the side edge type backlight as described above.
  • a direct type backlight including a plurality of LEDs 2a arranged in an array may be used.
  • the wavelength region of the blue light BL is, for example, not less than 390 nm and not more than 510 nm.
  • the wavelength when the intensity of the blue light BL is highest is, for example, about 450 nm.
  • the optical shutter 3 selectively blocks the blue light BL emitted from the light source module 2 and selectively causes the blue light BL from the light source module 2 to enter the color conversion substrate 4.
  • adopted the liquid crystal is demonstrated as the optical shutter 3, as the optical shutter 3, you may utilize the MEMS.
  • the optical shutter 3 includes a TFT (Thin Film Transistor) substrate 5 disposed on the light source module 2 side, a counter substrate 6 disposed on the opposite side of the light source module 2 with respect to the TFT substrate 5, and the TFT substrate 5 and the counter substrate.
  • 6 includes a liquid crystal layer 7 sealed between 6 and a seal member 8 for sealing the liquid crystal layer 7.
  • the TFT substrate 5 includes a transparent substrate 10 such as a glass substrate, a polarizing plate 11 formed on the main surface of the transparent substrate 10 facing the light source module 2, and a polarizing plate of the main surface of the transparent substrate 10.
  • a pixel electrode 15 and an alignment film 16 formed so as to cover the pixel electrode 15 are included.
  • the TFT transistor 13 includes a gate electrode 20 formed on the main surface of the transparent substrate 10, a gate insulating film 12 formed so as to cover the gate electrode 20, and a semiconductor layer formed on the gate insulating film 12. 21 and a source electrode 22 and a drain electrode 23 formed on the semiconductor layer 21 with a space therebetween.
  • the pixel electrode 15 is formed of a transparent conductive film such as an ITO (Indium Tin Oxide) film or an IZO (Indium Zinc Oxide) film.
  • the pixel electrode 15 is connected to the drain electrode 23 by a contact (not shown). For this reason, when the TFT transistor 13 is turned on, a predetermined voltage is applied to the pixel electrode 15.
  • TFT transistors 13 are provided.
  • TFT transistors 13R, 13G, and 13B are provided.
  • the TFT transistors 13R, 13G, and 13B are connected to the pixel electrodes 15R, 15G, and 15B, respectively.
  • the gate insulating film 12 and the interlayer insulating film 14 are transparent insulating films such as a silicon oxide film and a silicon nitride film.
  • the alignment film 16 is formed of a polyimide film or the like, and the surface is rubbed so that the alignment direction of the liquid crystal molecules can be controlled.
  • the liquid crystal layer 7 includes a plurality of liquid crystal molecules.
  • the counter substrate 6 is formed so as to cover the glass substrate 30 formed of glass or the like, the shared electrode 31 formed on the main surface of the main surface of the glass substrate 30 facing the TFT substrate 5, and the shared electrode 31. And the polarizing plate 33 formed on the main surface of the glass substrate 30 facing the color conversion substrate 4.
  • the sealing member 8 is formed in an annular shape along the outer peripheral edge of the TFT substrate 5 and the counter substrate 6, and seals the liquid crystal layer 7 between the counter substrate 6 and the TFT substrate 5.
  • the color conversion substrate 4 includes a main plate 39 and a phosphor layer 42 formed on a main surface of the main surface of the main plate 39 facing the optical shutter 3.
  • the main plate 39 includes a transparent substrate 40 and a low refractive index film 41 formed on the main surface of the transparent substrate 40.
  • the transparent substrate 40 is a glass substrate, for example.
  • the refractive index of the low refractive index film 41 is, for example, 1.20 or more and 1.40 or less.
  • the phosphor layer 42 includes a light scatterer 44, a phosphor 45, a resin layer 43 covering the light scatterer 44 and the peripheral surface of the phosphor 45, and a reflecting member 46 formed on the resin layer 43.
  • the phosphor 45 includes a red phosphor 45R and a green phosphor 45G. The red phosphor 45R, the green phosphor 45G, and the light scatterer 44 are arranged with a space therebetween.
  • the refractive indexes of the red phosphor 45R and the green phosphor 45G are about 1.49 or more and 1.59 or less.
  • the red phosphor 45R and the green phosphor 45G are formed of an organic fluorescent material or a nano fluorescent material.
  • organic fluorescent materials include rhodamine dyes such as rhodamine B as red fluorescent dyes, and coumarin dyes such as coumarin 6 as green fluorescent dyes.
  • the nano fluorescent material includes a binder and a plurality of phosphors diffused in the binder.
  • the binder is made of, for example, a transparent silicone-based, epoxy-based, or acrylic resin.
  • the phosphor for example, a nanoparticle phosphor such as CdSe or ZnS can be used.
  • the red phosphor 45R can transmit red light (light having a wavelength range of 530 nm to 690 nm). Thereby, the light emitted when the red phosphor 45R is excited can pass through the red phosphor 45R itself, and the utilization efficiency of the light from the red phosphor 45R can be improved.
  • the green phosphor 45G can transmit green light, and the light emitted by excitation of the green phosphor 45G can pass through the green phosphor 45G itself, and the green phosphor 45G.
  • the utilization efficiency of light from the can be improved.
  • the light scatterer 44 is a layer that diffuses light incident on the inside and emits the light to the outside.
  • the light scatterer 44 includes, for example, a transparent resin as a binder and a plurality of scattering particles scattered in the resin.
  • the transparent resin as a binder passes the blue light BL, and the improvement of the utilization efficiency of light is aimed at.
  • the resin layer 43 is formed from a transparent resin material.
  • the resin layer 43 is formed so as to protrude from the light scatterer 44 and the phosphor 45 toward the optical shutter 3 side.
  • a reflective member 46 is formed so as to cover the surface of the resin layer 43, and the reflective member 46 is in contact with the upper surface of the optical shutter 3.
  • an air layer 48 is formed between the light scatterer 44 and the phosphor 45 and the optical shutter 3. That is, the reflecting member 46 and the resin layer 43 function as a spacer 47 that forms an air layer 48 between the red phosphor 45R, the green phosphor 45G, the light scatterer 44, and the optical shutter 3.
  • FIG. 2 is a plan view showing the color conversion board 4, and is a plan view when the color conversion board 4 is viewed from the optical shutter 3 side.
  • the light scatterer 44, the green phosphor 45G, and the red phosphor 45R are arranged in an array. Specifically, the red phosphor 45R, the green phosphor 45G, and the light scatterer 44 are alternately arranged at intervals in the arrangement direction D2.
  • the plurality of red phosphors 45R are arranged at intervals in the arrangement direction D1.
  • a plurality of green phosphors 45G are arranged at intervals in the arrangement direction D1
  • the light scatterers 44 are also arranged at intervals in the arrangement direction D1.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the periphery of the red phosphor 45R.
  • the red phosphor 45 ⁇ / b> R is formed between the incident surface 20 where the blue light BL is incident from the optical shutter 3, the emission surface 21 facing the transparent substrate 40, and between the incidence surface 20 and the emission surface 21.
  • the peripheral surface 22 located.
  • the resin layer 43 is formed in an annular shape so as to surround the periphery of the red phosphor 45R.
  • the resin layer 43 is disposed on the lower surface of the low refractive index film 41, and the resin layer 43 is formed on the peripheral surface 22, and around the red phosphor 45 ⁇ / b> R, the green phosphor 45 ⁇ / b> G, or the light scatterer 44. It is formed so as to surround.
  • the resin layer 43 includes an upper surface 25 in contact with the low refractive index film 41, a lower surface 26 located on the counter substrate 6 side, an inner peripheral surface 27 in contact with the peripheral surface 22 of the red phosphor 45R, and an outer peripheral surface 28. Including.
  • the reflection member 46 includes a bottom surface portion 55 formed on the lower surface 26 of the resin layer 43, an inner wall portion 56 formed on the inner peripheral surface 27, and an outer wall portion 57 formed on the outer peripheral surface 28.
  • the inner wall 56 is formed in an annular shape, and the inner wall 56 forms an opening 53 through which the blue light BL enters the red phosphor 45R.
  • an opening 51 for the blue light BL to enter the light scatterer 44 is formed, and an opening 52 for the blue light BL to enter the green phosphor 45G.
  • a resin layer 43 is formed so as to surround the periphery of the light scatterer 44, and a reflection member 46B is formed on the resin layer 43.
  • a resin layer 43 is also formed around the red phosphor 45 ⁇ / b> R, and a reflective member 46 ⁇ / b> R is formed on the resin layer 43.
  • FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the red phosphor 45R and its surroundings. As shown in FIG. 4, the light scatterer 44 and the red color are disposed between the red phosphor 45R and the light scatterer 44. A groove portion 37 extending along the phosphor 45R is formed.
  • a groove 37 is also formed between the green phosphor 45G and the red phosphor 45R and between the light scatterer 44 and the green phosphor 45G.
  • the groove portion 37 is formed to extend in the arrangement direction D1.
  • the color conversion substrate 4 is formed with a groove 36 that intersects with the groove 37 and extends in the arrangement direction D2.
  • the groove 36 passes between the red phosphors 45R, the green phosphors 45G, and the light scatterers 44 that are arranged with an interval in the arrangement direction D1.
  • the blue light BL from the light source module 2 enters the optical shutter 3.
  • the optical shutter 3 selectively emits the incident blue light BL to the color conversion substrate 4. Specifically, when the selected TFT transistor 13 is turned on, only the blue light BL that passes through the pixel electrode 15 connected to the selected TFT transistor 13 passes through the polarizing plate 33 and enters the color conversion substrate 4. Incident.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a state when the blue light BL is incident on the red phosphor 45R.
  • the red phosphor 45R is excited and emits the red light RL radially.
  • the refractive index of the low refractive index film 41 is lower than the refractive index of the red phosphor 45R. Therefore, the red light RL1 incident on the low refractive index film 41 at an incident angle smaller than the critical angle of the interface between the low refractive index film 41 and the red phosphor 45R enters the main plate 39.
  • the red light RL incident at an incident angle larger than the above critical angle is reflected at the interface between the red phosphor 45R and the low refractive index film 41.
  • the red light RL2 shown in FIG. 5 is reflected at the interface between the low refractive index film 41 and the red phosphor 45R.
  • the red light RL2 enters the resin layer 43 from the peripheral surface of the red phosphor 45R.
  • the incident angle when the red light RL2 enters the low refractive index film 41 is smaller than the critical angle, and the red light RL2 enters the main plate 39.
  • a part of the red light RL1 emitted radially proceeds toward the incident surface 20.
  • the red lights RL3 and RL4 are emitted toward the incident surface 20.
  • the incident surface 20 is exposed to the air layer 48.
  • the refractive index of the air layer 48 is 1.0, and the refractive index of the red phosphor 45R is larger than the refractive index of air.
  • the incident angle of the red light RL3, RL4 is larger than the critical angle of the interface between the air layer 48 and the red phosphor 45R, the red light RL3, RL4 is reflected. For this reason, it is possible to suppress the red light RL emitted from the red phosphor 45R from being emitted toward the optical shutter 3 side. In connection with this, the utilization efficiency of light is improved.
  • the red light RL4 is reflected at the interface between the red phosphor 45R and the air layer 48, the red light RL4 is then reflected by the reflecting member 46.
  • the red light RL4 reflected by the reflecting member 46 enters the interface between the red phosphor 45R and the low refractive index film 41.
  • the incident angle of the red light RL4 is smaller than the critical angle of the interface between the low refractive index film 41 and the red phosphor 45R, and the red light RL4 enters the main plate 39. Thereafter, the light is emitted from the emission surface of the transparent substrate 40 to the outside.
  • the red light RL3 is reflected at the interface between the red phosphor 45R and the air layer 48, the red light RL3 travels toward the emission surface 21.
  • the red light RL3 is reflected at the interface between the low refractive index film 41 and the red phosphor 45R. . Thereafter, the red light RL3 is reflected by the reflecting member 46 and is incident again toward the interface between the low refractive index film 41 and the red phosphor 45R. Since the incident angle at this time is smaller than the critical angle, it passes through the low refractive index film 41. In addition, red light that has repeatedly reflected between the incident surface 20 and the exit surface 21 and reaches the reflecting member 46 also passes through the low refractive index film 41. Thus, the use efficiency of the emitted red light RL is improved by reflecting the red light RL reflected at the interface between the red phosphor 45R and the air layer 48 by the reflecting member 46.
  • the reflecting member 46 includes the inner wall portion 56, the bottom surface portion 55, and the outer wall portion 57, it is possible to prevent light that has entered the resin layer 43 from leaking to the optical shutter 3. Moreover, it can suppress that the outer wall part 57 injects into adjacent green fluorescent substance 45G etc. because red light RL is reflected.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a first step in the process of manufacturing the color conversion substrate 4 according to the first embodiment. As shown in FIG. 6, first, a transparent substrate 40 is prepared. Thereafter, the low refractive index film 41 is formed on the main surface of the transparent substrate 40 using a spin coater, a slit coater or the like.
  • the film thickness of the low refractive index film 41 is, for example, about 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m, and preferably about 1 ⁇ m.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a second step of the manufacturing process of the color conversion substrate 4.
  • a transparent resin is formed on the upper surface of the low refractive index film 41 by spin coating or the like. Thereafter, the transparent resin film is subjected to photolithography to form the resin layer 43 on the low refractive index film 41.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a third step of the manufacturing process of the color conversion substrate 4.
  • a phosphor material and a scattering material are applied by the Nkjet method or the like.
  • a plurality of holes 60 are formed by the resin layer 43, and the phosphor material and the scattering material are applied to each hole 60.
  • the phosphor material and the diffusion material are baked to form the red phosphor 45R, the green phosphor 45G, and the light scatterer 44.
  • the upper surfaces of the red phosphor 45R, the green phosphor 45G, and the light scatterer 44 are positioned below the upper surface of the resin layer 43 by adjusting the application amount of the phosphor material or the diffusion material.
  • the film thicknesses of the red phosphor 45R and the green phosphor 45G are, for example, 2 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the film thicknesses of the red phosphor 45R and the green phosphor 45G are 5 ⁇ m or more and 8 ⁇ m or less.
  • the film thickness of the light scatterer 44 is, for example, 3 ⁇ m or more and 10 ⁇ m or less.
  • the film thickness of the light scatterer 44 is not less than 5 ⁇ m and not more than 8 ⁇ m.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a fourth step of the manufacturing process of the color conversion substrate 4.
  • an inorganic transparent film 49 is formed so as to cover the resin layer 43, the red phosphor 45 ⁇ / b> R, the green phosphor 45 ⁇ / b> G, and the light scatterer 44.
  • the inorganic transparent film 49 is formed by, for example, sputtering or vapor deposition.
  • the inorganic transparent film 49 is made of, for example, an inorganic transparent material such as a silicon oxide film (SiO 2) or a silicon nitride film (SiN).
  • the film thickness of the inorganic transparent film 49 is, for example, not less than 100 nm and not more than 500 nm.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a fifth step of the manufacturing process of the color conversion substrate 4.
  • a metal film such as aluminum (Al) or silver (Ag) is formed on the upper surface of the inorganic transparent film 49 by sputtering or vapor deposition.
  • a resist is formed on the upper surface of the metal film.
  • the reflective member 46 is formed by patterning the metal film using this resist.
  • the color conversion substrate 4 according to the first embodiment can be formed by removing the resist.
  • substrate 4 when manufacturing the color conversion board
  • the light source module 2, the optical shutter 3, and the color conversion substrate 4 are sequentially stacked to manufacture the display device 1 according to the first embodiment. it can.
  • FIGS. 11 to 22 The display device 1 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. Of the configurations shown in FIGS. 11 to 22, the same or corresponding components as those shown in FIGS. 1 to 10 may be assigned the same reference numerals and explanations thereof may be omitted.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing the display device 1 according to the second embodiment.
  • the display device 1 includes a light source unit 1a, a spacer 47 disposed on the light source unit 1a, and a color conversion substrate 4 supported by the spacer 47.
  • the color conversion substrate 4 is arranged at a distance from the optical shutter 3 by the spacer 47. Therefore, an air layer 48 is formed between the red phosphor 45R and the optical shutter 3, between the green phosphor 45G and the optical shutter 3, and between the light scatterer 44 and the optical shutter 3. Yes.
  • FIG. 12 is a plan view showing the color conversion substrate 4.
  • FIG. 12 is a plan view of the color conversion substrate 4 viewed from the optical shutter 3 side.
  • the resin layer 43 is formed in an annular shape so as to surround the light scatterer 44, the red phosphor 45R, and the green phosphor 45G.
  • the resin layer 43 is formed in a rectangular frame shape.
  • the spacers 47 are disposed at the corners of the resin layer 43. Specifically, it is provided at a portion where the groove 36 and the groove 37 intersect.
  • the spacer 47A includes a corner portion of the resin layer 43 surrounding the light scatterer 44, a corner portion of the resin layer 43 surrounding the light scatterer 44 adjacent to the light scatterer 44, and one red color. It arrange
  • the other spacers 47 are similarly arranged. Each spacer 47 is provided at a position away from the openings 51, 52, 53. For this reason, the spacer 47 is prevented from blocking the blue light BL incident on the color conversion substrate 4 from the optical shutter 3.
  • the spacer 47 is formed in a cylindrical shape.
  • various shapes such as a rectangular column shape and a polygonal column shape can be adopted in addition to the cylindrical shape.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the red phosphor 45R and its surroundings
  • FIG. 14 is a plan view showing the red phosphor 45R and a portion located around the red phosphor 45R.
  • the color conversion substrate 4 includes a resin layer 43B surrounding the light scatterer 44 and a resin layer 43R surrounding the red phosphor 45R.
  • the reflection member 46 includes a reflection member 46R that covers the resin layer 43R and a reflection member 46B that covers the resin layer 43B.
  • Both the reflecting member 46R and the reflecting member 46B include a bottom surface portion 55 and an outer wall portion 57.
  • the bottom surface portion 55 of the reflecting member 46R is formed so as to cover the lower surface 26 of the resin layer 43R, and the outer wall portion 57 is formed so as to cover the outer peripheral surface 28 of the resin layer 43R.
  • the bottom surface portion 55 of the reflection member 46B is formed so as to cover the lower surface 26 of the resin layer 43B, and the outer wall portion 57 is formed so as to cover the outer peripheral surface 28 of the resin layer 43G.
  • the spacer 47A supports the bottom surface portion 55 and the outer wall portion 57 of the reflecting members 46B and 46R. Thereby, an air layer 48 is formed between the red phosphor 45 ⁇ / b> R and the optical shutter 3. For this reason, also in the display device 1 according to the second embodiment, even if the red phosphor 45R emits light and the red light RL is emitted radially, the red light RL is emitted to the optical shutter 3 side. Can be suppressed.
  • air layers 48 are also formed between the green phosphor 45G and the optical shutter 3 and between the light scatterer 44 and the optical shutter 3. For this reason, even if the green phosphor 45G emits light and the green light is emitted radially, the green light can be suppressed from being emitted to the optical shutter 3 side.
  • the scattered blue light BL is prevented from being emitted from the light scatterer 44 to the optical shutter 3. it can.
  • the spacer 47 is provided between the reflecting member 46 and the optical shutter 3, and the spacer 47 is emitted from the optical shutter 3 toward the red phosphor 45 ⁇ / b> R, the green phosphor 45 ⁇ / b> G, and the light scatterer 44. Blocking the light BL is suppressed.
  • FIG. 15 is a plan view showing a first modification of the color conversion board 4 mounted on the display device 1 according to the second embodiment.
  • the arrangement mode of the spacers 47 is not limited to the example shown in FIG.
  • spacers 47 may be arranged at scattered points.
  • the spacer 47 is disposed in the groove 36 with an interval.
  • the spacer 47 is formed in a square shape.
  • FIG. 16 is a plan view showing a second modification of the color conversion board 4.
  • the color conversion substrate 4 includes a plurality of spacers 47 extending in the arrangement direction D1.
  • the color conversion substrate 4 includes a spacer 47a formed in a groove 37 located between the green phosphor 45G and the light scatterer 44, and a groove located between the green phosphor 45G and the red phosphor 45R. 36 and a spacer 47 c formed in the groove portion 37 located between the red phosphor 45 ⁇ / b> R and the light scattering body 44.
  • the spacer 47a, the spacer 47b, and the spacer 47c are all formed so as to extend in the arrangement direction D1.
  • each spacer 47a, 47b, 47c is formed of a resin material having a light shielding property. For this reason, in FIG. 13, even if the light emitted from the red phosphor 45R leaks to the polarizing plate 33 side, the spacer 47 prevents the leaked light from spreading around.
  • the light from the red phosphor 45R can be prevented from entering the green phosphor 45G and the light scatterer 44.
  • FIG. 17 is a plan view showing a third modification of the color conversion board 4.
  • the spacer 47 is formed so as to cover substantially the entire lower surface of the color conversion substrate 4.
  • the spacer 47 includes an opening 61a that exposes the incident surface of the light scatterer 44, an opening 61b that exposes the incident surface of the green phosphor 45G, and an opening 61c that exposes the incident surface of the red phosphor 45R. And are formed.
  • the spacer 47 is formed so as to fill the groove 36 and the groove 37 shown in FIG.
  • FIG. 18 is a plan view showing the red phosphor 45R and its periphery
  • FIG. 19 is a cross-sectional view taken along the line XIX-XIX shown in FIG.
  • the spacer 47 is formed so as to surround the periphery of the incident surface 20 of the red phosphor 45R. For this reason, in FIG. 19, even if the red light RL emitted from the red phosphor 45R leaks to the polarizing plate 33 side, the leaked red light RL can be prevented from leaking around the red phosphor 45R. .
  • the air layer 48 formed between the color conversion substrate 4 and the optical shutter 3 is sealed with a spacer 47. For this reason, even if a pressing force is applied to the display device 1, it is possible to prevent the air in the air layer 48 from leaking outside between the optical shutter 3 and the color conversion substrate 4.
  • FIG. 20 is a plan view showing a fourth modification of the color conversion board 4 according to the second embodiment.
  • the optical shutter 3 includes a plurality of spacers 47R, a plurality of spacers 47G, and a plurality of spacers 47B.
  • the spacer 47R, the spacer 47G, and the spacer 47B are arranged at intervals.
  • FIG. 21 is a plan view showing the red phosphor 45R and a portion located around the red phosphor 45R.
  • 22 is a cross-sectional view taken along line XXII-XXII shown in FIG.
  • the spacer 47R when viewing the incident surface 20 and the spacer 47R in a direction perpendicular to the main surface of the transparent substrate 40 from a position away from the color conversion substrate 4, the spacer 47R is located on the outer periphery of the incident surface 20 of the red phosphor 45R. It is formed in an annular shape along. As shown in FIG. 22, the spacer 47R is formed on the bottom surface 55 of the reflecting member 46R. The spacer 47R is disposed between the bottom surface portion 55 of the reflecting member 46R and the optical shutter 3.
  • the spacer 47G extends along the outer periphery of the incident surface of the green phosphor 45G and is formed in an annular shape.
  • the spacer 47B extends along the outer periphery of the incident surface of the light scatterer 44, and is formed in an annular shape.
  • the leaked light can be prevented from entering the red phosphor 45R and the light scatterer 44, and other green The entry into the phosphor 45G can be suppressed.
  • each spacer 47R, spacer 47B, and spacer 47G are spaced apart from each other, even if any one of the spacers is damaged such as a crack, the damage Propagation of the portion to other spacers can be suppressed.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing the display device 1 according to the third embodiment.
  • the display device 1 is disposed between the light source unit 1a, the color conversion substrate 4 disposed on the upper surface of the light source unit 1a, and the upper surface of the light source unit 1a and the lower surface of the color conversion substrate 4.
  • the light source unit 1a is formed in the same manner as the transparent substrate 10 according to the first embodiment.
  • the color conversion substrate 4 includes a main plate 39 having an upper surface and a lower surface, and a phosphor layer 42 formed on the lower surface of the main plate 39.
  • the main plate 39 includes a transparent substrate 40 and a low refractive index film 41 formed on the lower surface of the transparent substrate 40.
  • the phosphor layer 42 includes a plurality of light scatterers 44, a plurality of red phosphors 45R, a plurality of green phosphors 45G, and a reflecting member 46.
  • FIG. 24 is a plan view showing the color conversion substrate 4. As shown in FIG. 24, the plurality of light scattering bodies 44, the red phosphor 45R, and the green phosphor 45G are sequentially arranged at intervals in the arrangement direction D2.
  • a plurality of light scatterers 44 are arranged at intervals in the arrangement direction D1.
  • a plurality of green phosphors 45G are arranged at intervals in the arrangement direction D1, and a plurality of red phosphors 45R are arranged at intervals in the arrangement direction D1.
  • a groove 62 is formed between the green phosphor 45G and the light scatterer 44, between the green phosphor 45G and the red phosphor 45R, and between the red phosphor 45R and the light scatterer 44. ing.
  • the groove 62 extends in the arrangement direction D1.
  • the groove 63 is formed so as to extend in the arrangement direction D2.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing the structure of the red phosphor 45R and its surroundings. As shown in FIG. 25, the red phosphor 45 ⁇ / b> R is formed on the lower surface of the main plate 39. The reflection member 46 is disposed closer to the optical shutter 3 than the red phosphor 45R.
  • the red phosphor 45R includes an upper surface 24 that is in contact with the low refractive index film 41, a lower surface 23 that faces the optical shutter 3, and a peripheral surface 22 that is located between the upper surface 24 and the lower surface 23.
  • the resin layer 43 is not formed.
  • the reflecting member 46 includes an outer wall portion 57 formed on the peripheral surface 22 of the red phosphor 45R and a bottom surface portion 55 formed on the lower surface 23 of the red phosphor 45R.
  • the red phosphor 45R when the blue light BL enters the red phosphor 45R, the red phosphor 45R emits the red light RL radially. Even if a part of the red light RL leaks from the peripheral surface 22, the outer wall portion 57 reflects the red light RL. In particular, the outer wall portion 57 is formed in an inclined shape so as to expand from the optical shutter 3 side toward the transparent substrate 40 side. For this reason, the red light RL traveling outward from the peripheral surface 22 can be favorably reflected toward the transparent substrate 40. Further, the bottom surface portion 55 reflects the red light RL toward the optical shutter 3. Thus, also in the display device 1 according to the third embodiment, the utilization efficiency of the light emitted from the red phosphor 45R is improved.
  • an opening 58 a that exposes a part of the lower surface 23 is formed in the bottom surface portion 55.
  • a part of the lower surface 23 exposed from the opening 58 a is the incident surface 20.
  • the spacer 47 is disposed between the reflecting member 46 and the optical shutter 3.
  • the air layer 48 is formed between the incident surface 20 and the optical shutter 3 by arranging the spacer 47.
  • the display device 1 according to the third embodiment as in the display device 1 according to the first embodiment, at least a part of the red light RL traveling from the red phosphor 45R toward the optical shutter 3 is reflected.
  • the light utilization efficiency can be improved.
  • FIG. 26 is a plan view showing the red phosphor 45R and the configuration located around it.
  • the red phosphor 45R, the green phosphor 45G, and the light scatterer 44 are all formed in a square shape.
  • the spacer 47 is disposed so as to straddle the corners of the two adjacent green phosphors 45G and the corners of the two adjacent red phosphors 45R.
  • it is formed at a portion where the groove 62 and the groove 63 intersect.
  • the spacer 47 is formed to have a circular shape.
  • Various shapes can be adopted as the shape of the spacer 47 and the like.
  • FIG. 27 is a plan view showing a first modification of the color conversion board 4 according to the third embodiment.
  • the spacer 47 is formed to have a square shape.
  • the spacer 47 is formed in the groove 63.
  • FIG. 28 is a plan view showing a second modification of the color conversion board 4 according to the third embodiment.
  • the spacer 47 is formed in the groove 62 and extends in the arrangement direction D1.
  • the spacer 47 is provided between the reflecting member 46 and the optical shutter 3 as shown in FIG. For this reason, for example, the light emitted from the red phosphor 45R can be prevented from entering the adjacent green phosphor 45G or the light scatterer 44.
  • FIG. 29 is a plan view showing a third modification of the color conversion board 4 according to the third embodiment.
  • the spacer 47 is formed so as to cover substantially the entire lower surface of the color conversion substrate 4, and the spacer 47 has a plurality of openings 61a, 61b, 61c.
  • FIG. 30 is a cross-sectional view showing the red phosphor 45R and the configuration located around it.
  • the spacer 47 is disposed between the reflecting member 46 and the optical shutter 3. Specifically, the spacer 47 is formed between the bottom surface portion 55 and the outer wall portion 57 of the reflecting member 46 and the optical shutter 3. A part of the lower surface 23 of the green phosphor 45G is exposed from the opening 58a of the bottom surface 55 and the opening 61c of the spacer 47. Thereby, the incident surface 20 is formed.
  • FIG. 31 is a plan view showing the red phosphor 45R and the configuration located around it. As shown in FIG. 31, the spacer 47 is formed so as to fill the groove 62 and the groove 63.
  • the spacer 47 for example, the light emitted from the green phosphor 45G can be prevented from entering the adjacent red phosphor 45R, light scatterer 44, and green phosphor 45G.
  • FIG. 32 is a plan view showing a fourth modification of the color conversion board 4 according to the third embodiment.
  • the spacer 47 includes a plurality of frame-shaped spacers 47R, 47G, 47B.
  • FIG. 33 is a cross-sectional view showing the red phosphor 45R and the configuration around it. As shown in FIG. 33, the spacer 47R is formed between the bottom surface portion 55 of the reflecting member 46R and the optical shutter 3. For this reason, the air layer 48 is formed between the red phosphor 45 ⁇ / b> R and the optical shutter 3.
  • a part of the lower surface 23 of the red phosphor 45R is exposed from the opening 58a of the reflecting member 46 and the opening 61c of the spacer 47R, and the incident surface 20 is formed.
  • the spacer 47G is formed between the bottom surface portion 55 of the reflecting member 46G and the optical shutter 3.
  • the spacer 47B is also formed between the bottom surface portion 55 and the optical shutter 3.
  • An air layer is also formed between the green phosphor 45G and the optical shutter 3 and between the light scatterer 44 and the optical shutter 3.
  • FIG. 34 is a plan view showing the configuration of the red phosphor 45R and its surroundings. As shown in FIG. 34, the spacer 47R is formed in a rectangular frame shape and has an opening 61c.
  • the spacer 47R is formed in an annular shape so as to surround the entrance surface 20
  • the light from the red phosphor 45R is adjacent to the red phosphor 45R, the green phosphor 45G, and the light.
  • the entry into the scatterer 44 is suppressed.
  • the spacer 47R is formed in an annular shape, even when an external force is applied to the display device 1, the air layer 48 formed between the red phosphor 45R and the optical shutter 3 is prevented from leaking to the outside. can do.
  • 1 display device 1a light source unit, 2 light source module, 2a LED, 2b light guide plate, 3 light shutter, 4 color conversion substrate, 5 substrate, 6 counter substrate, 7 liquid crystal layer, 8 seal member, 9 fixing member, 10, 40 Transparent substrate, 11, 33 polarizing plate, 12 gate insulating film, 13, 13R, 13G, 13B transistor, 14 interlayer insulating film, 15, 15R, 15G, 15B pixel electrode, 16, 32 alignment film, 20 incident surface, 21 exit Surface, 22 peripheral surface, 23 lower surface, 24, 25 upper surface, 27 inner peripheral surface, 28 outer peripheral surface, 30 glass substrate, 31 shared electrode, 36, 37, 62, 63 groove, 39 main plate, 41 low refractive index film, 42 Phosphor layer, 43, 43B, 43G, 43R resin layer, 44 light scatterer, 45 phosphor, 45G green phosphor, 45 Red phosphor, 46,46B, 46G, 46R reflecting member, 47 and 47A, 47B, 47G, 47R spacer, 48 an air layer, 49 an inorganic transparent

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Abstract

蛍光体から出射された光の利用効率の向上が図られた表示装置を提供することである。 表示装置は、光を出射する光源ユニットと、光源ユニットからの光が入射すると光を発光する複数の蛍光体４５Ｒと、蛍光体４５Ｒ上に配置された透明基板４０と、蛍光体４５Ｒと透明基板４０との間に形成され、蛍光体４５Ｒよりも屈折率が低い低屈折率層と反射部材とを含む色変換基板３９と、蛍光体４５Ｒと光源ユニットとの間に形成された空気層４８とを備える。

Description

表示装置
　本発明は、表示装置に関する。
　従来から蛍光体基板を備えた画像表示装置について各種提案されている。たとえば、特開２０００－１３１６８３号公報や特開２００３－５１８２号公報に記載された表示装置は、液晶表示素子と、液晶表示素子を背面から照明する光源と、波長変換部とを備える。波長変換部は、液晶表示素子の光出射側の各画素に対応して配置され、光源光を赤色または緑色に変換する一種以上の波長変換用蛍光体を含む。
　また、特開２０１０－６６４３７号公報に記載された表示装置は、前面板と、光シャッタと、光源とを備える。前面板は、拡散光を発生する複数の光散乱体と、この光拡散体を覆うように形成された平坦化膜とを含む。
　光散乱体は、青色の光を赤色に変換する赤色蛍光体と、青色の光を緑色に変換する緑色蛍光体と、青色のコリメート光を散乱する青色光散乱体とを含む。
　光シャッタは、液晶表示素子が採用されている。この液晶表示素子の最上層には、偏光板が設けられている。光シャッタの偏光板と、前面板の平坦化膜とは、接着剤によって接着されている。
特開２０００－１３１６８３号公報 特開２００３－５１８２号公報 特開２０１０－６６４３７号公報
　上記のような蛍光体を備えた表示装置においては、蛍光体を含む色変換基板と光源ユニットとの間には、色変換基板を光源ユニットに固定するために接着層が充填されていることが一般的である。
　ここで、光源ユニットから所定の周波数帯の光が蛍光体に入射すると、蛍光体が励起して、所定の周波数帯の光を発光する。
　蛍光体は、光を放射状に発光するため、蛍光体からの光の一部は、光源ユニットに向けて出射する場合がある。
　この際、上記のように、光源ユニットと蛍光体との間に接着層などが介在していると、蛍光体からの光のうち、光源ユニット側に向かう光が接着層内に入り込む。その結果、光の利用効率が低下するとの問題があった。
　さらに、蛍光体は、透明基板の主表面上に形成されているが、蛍光体の屈折率は、ガラス基板よりも高いため、入射角度が大きい光もガラス基板内に入り込む。入射角度が大きい光は、ガラス基板から外部に出射される際に、観察者に向かわない場合が多い。このように、従来の蛍光体を備えた表示装置においては、蛍光体からの光の利用効率が低いという問題があった。
　本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、蛍光体から出射された光の利用効率の向上が図られた表示装置を提供することである。
　本発明に係る表示装置は、光を出射する光源ユニットと、色変換基板とを備える。上記色変換基板は、光源ユニットからの光が入射すると光を発光する複数の蛍光体と、蛍光体上に配置された透明基板と、蛍光体と透明基板との間に形成され、蛍光体よりも屈折率が低い低屈折率層と、蛍光体で発光した光を反射する反射部材とを含む。上記反射部材は、記蛍光体よりも、光源ユニット側に位置する。上記蛍光体と光源ユニットとの間に空気層が形成される。
　好ましくは、上記色変換基板と光源ユニットとの間に配置されたスペーサをさらに備える。好ましくは、上記色変換基板は、蛍光体よりも、光源ユニット側に位置し、蛍光体で発光した光を反射する反射部材をさらに備える。上記スペーサは、反射部材と光源ユニットとの間に配置される。
　好ましくは、上記スペーサは、色変換基板と光源ユニットとの間に複数設けられる。好ましくは、上記複数の蛍光体は、間隔をあけて配列するように配置される。上記蛍光体の間には、一方向に延びる溝部が形成される。上記スペーサは、蛍光体の間に設けられると共に、一方向に延びる。好ましくは、複数の蛍光体は、間隔をあけて配列するように配置される。上記スペーサは、蛍光体の間に配置される。好ましくは、上記蛍光体は、光源ユニットと対向し、光源ユニットからの光が入射する入射面を含む。上記スペーサは、蛍光体の入射面の周囲に沿って延び、環状に形成される。好ましくは、上記スペーサは、遮光性を有する材料から形成される。好ましくは、上記色変換基板は、透明基板の主表面に形成された光拡散体を含み、光拡散体と光源ユニットとの間に空気層が形成される。
　好ましくは、上記蛍光体は、光源ユニットから光が入射する入射面と、透明基板と対向する出射面と、入射面と出射面との間に位置する周面とを含む。上記色変換基板は、蛍光体の周面を覆う樹脂層を含む。上記樹脂層は、蛍光体の入射面よりも光源ユニットに向けて突出するように形成され、蛍光体の入射面と光源ユニットとの間に空気層が形成される。
　好ましくは、上記樹脂層は、蛍光体の周囲を取り囲むように環状に形成され、樹脂層は、透明基板と対向する第１対向面と、光源ユニットと対向する第２対向面と、第１対向面と第２対向面との間に位置する周面とを含む。上記色変換基板は、樹脂層の周面から第２対向面に亘って形成された反射部材を含む。
　本発明に係る表示装置によれば、蛍光体から出射される光の利用効率の向上を図ることができる。
本実施の形態１に係る表示装置１を示す断面図である。 色変換基板４を示す平面図であり、光シャッター３側から色変換基板４を視たときの平面図である。 赤色蛍光体４５Ｒの周囲を示す断面図である。 赤色蛍光体４５Ｒとその周囲の構成を示す平面図である。 赤色蛍光体４５Ｒに青色光ＢＬが入射したときの様子を示す断面図である。 本実施の形態１に係る色変換基板４の製造工程の第１工程を示す断面図である。 色変換基板４の製造工程の第２工程を示す断面図である。 色変換基板４の製造工程の第３工程を示す断面図である。 色変換基板４の製造工程の第４工程を示す断面図である。 色変換基板４の製造工程の第５工程を示す断面図である。 本実施の形態２に係る表示装置１を示す断面図である。 色変換基板４を示す平面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲を示す断面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する部分を示す平面図である。 本実施の形態２に係る表示装置１に搭載された色変換基板４の第１変形例を示す平面図である。 色変換基板４の第２変形例を示す平面図である。 色変換基板４の第３変形例を示す平面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲を示す平面図である。 図１８に示すＸＩＸ－ＸＩＸ線における断面図である。 本実施の形態２に係る色変換基板４の第４変形例を示す平面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する部分を示す平面図である。 図２１に示すＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線における断面図である。 本実施の形態３に係る表示装置１を示す断面図である。 色変換基板４を示す平面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲の構成を示す断面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する構成を示す平面図である。 本実施の形態３に係る色変換基板４の第１変形例を示す平面図である。 本実施の形態３に係る色変換基板４の第２変形例を示す平面図である。 本実施の形態３に係る色変換基板４の第３変形例を示す平面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する構成を示す断面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する構成を示す平面図である。 本実施の形態３に係る色変換基板４の第４変形例を示す平面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲の構成を示す断面図である。 赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲の構成を示す平面図である。
　　（実施の形態１）
　図１は、本実施の形態１に係る表示装置１を示す断面図である。この図１に示すように、表示装置１は、光源モジュール２および光シャッター３を含む光源ユニット１ａと、光源ユニット１ａ上に配置された色変換基板４とを備える。
　光源ユニット１ａは、青色光ＢＬを発光する光源モジュール２と、この光源モジュール２上に配置された光シャッタ３を含む。なお、光シャッタ３と、色変換基板４とは、固定部材９によって互いに連結されている。
　光源モジュール２は、たとえば、導光板２ｂと、この導光板２ｂの側面に設けられた複数のＬＥＤ（Light　Emitting　Diode）２ａなどを備える。なお、光源モジュール２は、は、光シャッタ３に向けて青色光ＢＬを照射する面発光ユニットである。光源モジュール２としては、上記のようなサイドエッジ型のバックライトに限られない。たとえば、アレイ状に配置された複数のＬＥＤ２ａを備えた直下型のバックライトであってもよい。この青色光ＢＬの波長領域は、たとえば、３９０ｎｍ以上５１０ｎｍ以下である。この青色光ＢＬの強度が最も高くなるときの波長は、たとえば、４５０ｎｍ程度である。
　光シャッタ３は、光源モジュール２から出射された青色光ＢＬを選択的に遮光して、選択的に光源モジュール２からの青色光ＢＬを色変換基板４に入射させる。なお、光シャッター３として、液晶を採用した例について説明するが、光シャッター３としては、ＭＥＭＳを利用したものであってもよい。
　光シャッタ３は、光源モジュール２側に配置されたＴＦＴ（Thin　Film　Transistor）基板５と、ＴＦＴ基板５に対して光源モジュール２と反対側に配置された対向基板６と、ＴＦＴ基板５および対向基板６の間に封入された液晶層７と、液晶層７を封止するシール部材８とを含む。
　ＴＦＴ基板５は、ガラス基板などの透明基板１０と、透明基板１０の主表面のうち光源モジュール２と対向する主表面に形成された偏光板１１と、透明基板１０の主表面のうち、偏光板１１が形成された主表面と反対側の主表面に形成された複数のＴＦＴトランジスタ１３と、このＴＦＴトランジスタ１３を覆うように形成された層間絶縁膜１４と、層間絶縁膜１４上に形成された画素電極１５と、この画素電極１５を覆うように形成された配向膜１６とを含む。
　ＴＦＴトランジスタ１３は、透明基板１０の主表面上に形成されたゲート電極２０と、このゲート電極２０を覆うように形成されたゲート絶縁膜１２と、このゲート絶縁膜１２上に形成された半導体層２１と、この半導体層２１上に互いに間隔をあけて形成されたソース電極２２およびドレイン電極２３とを含む。
　画素電極１５は、たとえば、ＩＴＯ（Indium　Tin　Oxide）膜やＩＺＯ（Indium　Zinc　Oxide）膜などのように透明導電膜によって形成されている。画素電極１５は、図示されないコンタクトによってドレイン電極２３に接続されている。このため、ＴＦＴトランジスタ１３がＯＮ状態となると、画素電極１５には所定の電圧が印加される。
　ＴＦＴトランジスタ１３は、複数設けられており、この図１に示す例においては、ＴＦＴトランジスタ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが設けられている。なお、各ＴＦＴトランジスタ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、いずれも、複数設けられている。
　そして、ＴＦＴトランジスタ１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは、それぞれ、画素電極１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂに接続されている。
　なお、ゲート絶縁膜１２および層間絶縁膜１４は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜などのように透明絶縁膜である。配向膜１６は、ポリイミド膜などから形成されており、液晶分子の配向方向を制御可能なように表面にラビング処理が施されている。液晶層７は、複数の液晶分子を含む。
　対向基板６は、ガラスなどから形成されたガラス基板３０と、ガラス基板３０の主表面のうちＴＦＴ基板５と対向する主表面に形成された共有電極３１と、この共有電極３１を覆うように形成された配向膜３２と、ガラス基板３０の主表面のうち、色変換基板４と対向する主表面に形成された偏光板３３とを含む。シール部材８は、ＴＦＴ基板５と対向基板６との外周縁部に沿って環状に形成されており、液晶層７を対向基板６とＴＦＴ基板５との間に封止している。
　色変換基板４は、主板３９と、主板３９の主表面のうち、光シャッター３と対向する主表面に形成された蛍光体層４２とを含む。主板３９は、透明基板４０と、この透明基板４０の主表面に形成された低屈折率膜４１とを含む。透明基板４０は、たとえば、ガラス基板などである。低屈折率膜４１の屈折率は、たとえば、１．２０以上１．４０以下である。
　蛍光体層４２は、光散乱体４４と、蛍光体４５と、光散乱体４４および蛍光体４５の周面を覆う樹脂層４３と、樹脂層４３上に形成された反射部材４６とを含む。蛍光体４５は、赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇとがある。赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇと、光散乱体４４とは、互いに間隔をあけて配置されている。
　赤色蛍光体４５Ｒおよび緑色蛍光体４５Ｇの屈折率は１．４９以上１．５９以下程度である。赤色蛍光体４５Ｒおよび緑色蛍光体４５Ｇは、有機蛍光材料またはナノ蛍光材料などから形成されている。有機蛍光材料としては、赤色蛍光色素としてローダミンＢ等のローダミン系色素、緑色蛍光色素としてクマリン６等のクマリン系色素などが挙げられる。ナノ蛍光材料は、バインダと、バインダ内に拡散した複数の蛍光体とを含む。バインダは、たとえば、透明なシリコーン系またはエポキシ系またはアクリル系などの樹脂から形成されている。蛍光体は、たとえば、CdSeやZnS等のナノ粒子蛍光体を使うこともできる。
上記のような材料で赤色蛍光体４５Ｒを形成することで、赤色蛍光体４５Ｒは赤色光（波長域が５３０ｎｍ以上６９０ｎｍ以下の光）を透過させることができる。これにより、赤色蛍光体４５Ｒが励起することで発光した光が、赤色蛍光体４５Ｒ自身を透過することができ、赤色蛍光体４５Ｒからの光の利用効率の向上を図ることができる。
　なお、同様に、緑色蛍光体４５Ｇは、緑色光を透過することができ、緑色蛍光体４５Ｇが励起することで発光した光が、緑色蛍光体４５Ｇ自身を透過することができ、緑色蛍光体４５Ｇからの光の利用効率の向上を図ることができる。
　光散乱体４４は、内部に入射された光を拡散して、外部に出射する層である。光散乱体４４は、たとえば、バインダーとしての透明樹脂と、樹脂内に散乱する複数の散乱粒子とを含む。なお、バインダーとしての透明樹脂は、青色光ＢＬを通し、光の利用効率の向上が図られている。
　樹脂層４３は、透明な樹脂材料から形成されている。樹脂層４３は、光散乱体４４および蛍光体４５よりも光シャッター３側に向けて突出するように形成されている。そして、この樹脂層４３の表面を覆うように反射部材４６が形成されており、反射部材４６は、光シャッター３の上面に接触している。
　このため、光散乱体４４および蛍光体４５と、光シャッター３との間には、空気層４８が形成されている。すなわち、反射部材４６および樹脂層４３は、赤色蛍光体４５Ｒ、緑色蛍光体４５Ｇおよび光散乱体４４と、光シャッター３との間に空気層４８を形成するスペーサ４７として機能している。
　図２は、色変換基板４を示す平面図であり、光シャッター３側から色変換基板４を視たときの平面図である。この図２に示すように、光散乱体４４と、緑色蛍光体４５Ｇと、赤色蛍光体４５Ｒとは、アレイ状に配置されている。具体的には、赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇと、光散乱体４４とは、配列方向Ｄ２に間隔をあけて交互に配置されている。そして、複数の赤色蛍光体４５Ｒは、配列方向Ｄ１に間隔をあけて配置されている。同様に、複数の緑色蛍光体４５Ｇが配列方向Ｄ１に間隔をあけて配置され、光散乱体４４も、配列方向Ｄ１に間隔をあけて配置されている。
　図３は、赤色蛍光体４５Ｒの周囲を示す断面図である。この図３に示すように、赤色蛍光体４５Ｒは、光シャッター３から青色光ＢＬが入射する入射面２０と、透明基板４０と対向する出射面２１と、入射面２０および出射面２１の間に位置する周面２２とを含む。
　図２に示すように、樹脂層４３は、赤色蛍光体４５Ｒの周囲を取り囲むように環状に形成されている。図３において、樹脂層４３は、低屈折率膜４１の下面に配置されており、樹脂層４３は周面２２上に形成され、赤色蛍光体４５Ｒ、緑色蛍光体４５Ｇまたは光散乱体４４の周囲を取り囲むように形成されている。
　樹脂層４３は、低屈折率膜４１と接触する上面２５と、対向基板６側に位置する下面２６と、赤色蛍光体４５Ｒの周面２２と接触する内周面２７と、外周面２８とを含む。
　反射部材４６は、樹脂層４３の下面２６に形成された底面部５５と、内周面２７に形成された内壁部５６と、外周面２８に形成された外壁部５７とを含む。
　内壁部５６は、環状に形成され、この内壁部５６によって、青色光ＢＬが赤色蛍光体４５Ｒに入射する開口部５３が形成されている。図２において、同様に、光散乱体４４に青色光ＢＬが入射するための開口部５１が形成され、緑色蛍光体４５Ｇに青色光ＢＬが入射するための開口部５２が形成されている。
　図３において、光散乱体４４の周囲を取り囲むように、樹脂層４３が形成されており、この樹脂層４３には、反射部材４６Ｂが形成されている。また、赤色蛍光体４５Ｒの周囲にも樹脂層４３が形成され、この樹脂層４３には、反射部材４６Ｒが形成されている。
　ここで、反射部材４６Ｂの外壁部５７と、反射部材４６Ｒの外壁部５７との間は、溝部３７が形成されている。図４は、赤色蛍光体４５Ｒとその周囲の構成を示す平面図であり、この図４に示すように、赤色蛍光体４５Ｒと、光散乱体４４との間には、光散乱体４４および赤色蛍光体４５Ｒに沿って延びる溝部３７が形成されている。
　図２において、緑色蛍光体４５Ｇと赤色蛍光体４５Ｒとの間と、光散乱体４４と緑色蛍光体４５Ｇとの間にも、溝部３７が形成されている。この溝部３７は、配列方向Ｄ１に延びるように形成されている。
　さらに、図２に示すように、色変換基板４には、この溝部３７と交差すると共に、配列方向Ｄ２に延びる溝部３６が形成されている。この溝部３６は、配列方向Ｄ１に間隔をあけて配置された赤色蛍光体４５Ｒ同士の間と、緑色蛍光体４５Ｇ同士の間と、光散乱体４４同士の間を通る。
　このように構成された表示装置１の駆動について説明する。図１において、光源モジュール２から青色光ＢＬは、光シャッター３に入射する。光シャッター３は、入射した青色光ＢＬを選択的に色変換基板４に出射する。具体的には、選択されたＴＦＴトランジスタ１３がＯＮとなると、当該選択されたＴＦＴトランジスタ１３に接続された画素電極１５を通る青色光ＢＬのみが偏光板３３を通過して、色変換基板４に入射する。
　図５は、赤色蛍光体４５Ｒに青色光ＢＬが入射したときの様子を示す断面図である。赤色蛍光体４５Ｒは、青色光ＢＬが入射すると、励起されて、赤色光ＲＬを放射状に出射する。
　ここで、低屈折率膜４１の屈折率は、赤色蛍光体４５Ｒの屈折率よりも低い。このため、低屈折率膜４１と赤色蛍光体４５Ｒとの界面の臨界角度よりも小さい入射角度で低屈折率膜４１に入射する赤色光ＲＬ１が主板３９内に入り込む。
　その一方で、上記の臨界角度よりも大きい入射角度で入射する赤色光ＲＬは、赤色蛍光体４５Ｒと低屈折率膜４１との界面で反射する。たとえば、図５に示す赤色光ＲＬ２は、低屈折率膜４１と赤色蛍光体４５Ｒとの界面で反射されている。当該赤色光ＲＬ２は赤色蛍光体４５Ｒの周面から樹脂層４３内に入り込む。
　そして、反射部材４６によって反射され、低屈折率膜４１に再度入射する。この際、赤色光ＲＬ２が低屈折率膜４１に入射するときの入射角度は、臨界角度よりも小さく、赤色光ＲＬ２は、主板３９内に入射する。
　また、放射状に出射した赤色光ＲＬ１の一部は、入射面２０に向けて進む。たとえば、赤色光ＲＬ３，ＲＬ４は、入射面２０に向けて出射されている。ここで、入射面２０は、空気層４８に露出している。空気層４８の屈折率は、１．０であり、赤色蛍光体４５Ｒの屈折率は、空気の屈折率よりも大きい。
　このため、空気層４８と赤色蛍光体４５Ｒとの界面の臨界角度よりも赤色光ＲＬ３，ＲＬ４の入射角度が大きい場合には、赤色光ＲＬ３，ＲＬ４は反射される。このため、赤色蛍光体４５Ｒで発光した赤色光ＲＬが光シャッター３側に向けて出射されることを抑制することができる。これに伴い、光の利用効率の向上が図られている。赤色光ＲＬ４は、赤色蛍光体４５Ｒと空気層４８との界面で反射されると、その後、反射部材４６で反射される。反射部材４６で反射された赤色光ＲＬ４は、赤色蛍光体４５Ｒと低屈折率膜４１との界面に入射する。このとき、低屈折率膜４１と赤色蛍光体４５Ｒとの界面の臨界角度よりも赤色光ＲＬ４の入射角度が小さく、赤色光ＲＬ４は、主板３９内に入り込む。そして、その後、透明基板４０の出射面から外部に出射される。赤色光ＲＬ３は赤色蛍光体４５Ｒと空気層４８との界面で反射されると、当該赤色光ＲＬ３は、出射面２１に向けて進む。
　この際、低屈折率膜４１と赤色蛍光体４５Ｒとの界面への入射角度が臨界角度よりも大きい場合において、赤色光ＲＬ３は、低屈折率膜４１と赤色蛍光体４５Ｒの界面で反射される。その後、赤色光ＲＬ３は、反射部材４６によって反射され、再度、低屈折率膜４１と赤色蛍光体４５Ｒとの界面に向けて入射する。そして、このときの入射角度が臨界角度よりも小さいため、低屈折率膜４１を通過する。また、入射面２０と出射面２１との間で複数回反射を繰り返して反射部材４６に達した赤色光も低屈折率膜４１を通過する。このように、赤色蛍光体４５Ｒと空気層４８との界面で反射された赤色光ＲＬを反射部材４６で反射させることで、発光した赤色光ＲＬの利用効率の向上が図られている。
　また、反射部材４６は、内壁部５６と、底面部５５と、外壁部５７とを含むため、樹脂層４３内に入り込んだ光が光シャッター３に漏れることを抑制することができる。また、外壁部５７が赤色光ＲＬを反射することで、隣接する緑色蛍光体４５Ｇなどに入射されることを抑制することができる。
　上記のように構成された色変換基板４の製造方法について説明する。図６は、本実施の形態１に係る色変換基板４の製造工程の第１工程を示す断面図である。この図６に示すように、まず、透明基板４０を準備する。その後、スピンコータやスリットコータなどを用いて、透明基板４０の主表面に低屈折率膜４１を形成する。
　なお、低屈折率膜４１の膜厚は、たとえば、０．５μｍ以上３μｍ以下程度であり、好ましくは、１μｍ程度とする。
　図７は、色変換基板４の製造工程の第２工程を示す断面図である。この図７において、透明樹脂をスピンコート法などによって、低屈折率膜４１の上面上に形成する。その後、この透明樹脂膜にフォトリソグラフィを施して、樹脂層４３を低屈折率膜４１上に形成する。
　図８は、色変換基板４の製造工程の第３工程を示す断面図である。この図８において、ンクジェット法などによって、蛍光体材料と、散乱材料とを塗布する。樹脂層４３によって複数の穴部６０が形成されており、蛍光体材料と、散散乱材料とは、各穴部６０に塗布される。その後、蛍光体材料や拡散材料にベーク処理が施されて、赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇと、光散乱体４４とが形成される。ここで、蛍光体材料や拡散材料の塗布量を調整することで、赤色蛍光体４５Ｒ、緑色蛍光体４５Ｇおよび光散乱体４４の上面が樹脂層４３の上面よりも下方に位置するようにする。
　たとえば、赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇの膜厚は、たとえば、２μｍ以上１０μｍ以下とする。好ましくは、赤色蛍光体４５Ｒと緑色蛍光体４５Ｇの膜厚は５μｍ以上８μｍ以下とする。光散乱体４４の膜厚は、たとえば、３μｍ以上１０μｍ以下とする。好ましくは、光散乱体４４の膜厚は、５μｍ以上８μｍ以下とする。
　図９は、色変換基板４の製造工程の第４工程を示す断面図である。この図９において、樹脂層４３と、赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇと、光散乱体４４とを覆うように、無機透明膜４９を形成する。無機透明膜４９は、たとえば、スパッタリングや蒸着法によって形成される。無機透明膜４９は、たとえば、シリコン酸化膜（ＳｉＯ２）やシリコン窒化膜（ＳｉＮ）などの無機透明材料から形成されている。無機透明膜４９の膜厚は、たとえば、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下である。
　図１０は、色変換基板４の製造工程の第５工程を示す断面図である。この図１０において、無機透明膜４９の上面上にスパッタリングや蒸着法により、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの金属膜を形成する。その後、この金属膜の上面上にレジストを形成する。このレジストを用いて、金属膜にパターニングを施して、反射部材４６を形成する。反射部材４６を形成した後、レジストを除去することで、本実施の形態１に係る色変換基板４を形成することができる。
　なお、色変換基板４を製造する場合には、面積の広いマザーガラス基板の主表面上に複数の色変換基板４を同時に形成するようにしてもよい。この場合には、マザーガラス基板上に形成された複数の色変換基板４を各色変換基板４ごとに切断する。
　このように形成した後、図１に示すように、光源モジュール２と、光シャッター３と、色変換基板４とを順次積層して、本実施の形態１に係る表示装置１を製作することができる。
　　（実施の形態２）
　図１１から図２２を用いて、本実施の形態２に係る表示装置１について説明する。なお、図１１から図２２に示す構成のうち、上記図１から図１０に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
　図１１は、本実施の形態２に係る表示装置１を示す断面図である。この図１１に示すように、表示装置１は、光源ユニット１ａと、この光源ユニット１ａ上に配置されたスペーサ４７と、このスペーサ４７によって支持された色変換基板４とを含む。
　色変換基板４は、スペーサ４７によって光シャッター３から間隔をあけて配置されている。このため、赤色蛍光体４５Ｒと光シャッター３との間と、緑色蛍光体４５Ｇと光シャッター３との間と、光散乱体４４と光シャッター３との間には、空気層４８が形成されている。
　図１２は、色変換基板４を示す平面図である。なお、この図１２においては、色変換基板４を光シャッター３側から視た平面図である。
　この図１２に示すように、樹脂層４３は、光散乱体４４、赤色蛍光体４５Ｒ、緑色蛍光体４５Ｇの周囲を取り囲むように環状に形成されている。
　なお、この図１２に示す例においては、樹脂層４３は、方形の枠状となるように形成されている。スペーサ４７は、樹脂層４３の角部に配置されている。具体的には、溝部３６と、溝部３７とが交わる部分に設けられている。ここで、図１２に示すスペーサ４７Ａに着目する。このスペーサ４７Ａは、１つの光散乱体４４の周囲を取り囲む樹脂層４３の角部と、この光散乱体４４と隣り合う光散乱体４４の周囲を取り囲む樹脂層４３の角部と、１つの赤色蛍光体４５Ｒの周囲を取り囲む樹脂層４３の角部と、この赤色蛍光体４５Ｒと隣り合う赤色蛍光体４５Ｒの周囲を取り囲む樹脂層４３の角部とを覆うように配置されている。なお、他のスペーサ４７も同様に配置されている。各スペーサ４７は、開口部５１，５２，５３から離れた位置に設けられている。このため、光シャッター３から色変換基板４に入射する青色光ＢＬをスペーサ４７がさえぎることが抑制されている。
　なお、本実施の形態においては、スペーサ４７は、円柱状に形成されている。当然のことながら、スペーサ４７の形状としては、円柱状以外にも方形柱状、多角柱状などの各種形状を採用することができる。
　図１３は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲を示す断面図であり、図１４は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する部分を示す平面図である。
　図１３および図１４において、色変換基板４は、光散乱体４４の周囲を取り囲む樹脂層４３Ｂと、赤色蛍光体４５Ｒの周囲を取り囲む樹脂層４３Ｒとを含む。
　反射部材４６は、樹脂層４３Ｒを覆う反射部材４６Ｒと、樹脂層４３Ｂを覆う反射部材４６Ｂとを含む。
　反射部材４６Ｒおよび反射部材４６Ｂは、いずれも、底面部５５と、外壁部５７とを含む。反射部材４６Ｒの底面部５５は、樹脂層４３Ｒの下面２６を覆うように形成され、外壁部５７は、樹脂層４３Ｒの外周面２８を覆うように形成されている。反射部材４６Ｂの底面部５５は、樹脂層４３Ｂの下面２６を覆うように形成され、外壁部５７は、樹脂層４３Ｇの外周面２８を覆うように形成されている。
　そして、スペーサ４７Ａは、反射部材４６Ｂ，４６Ｒの底面部５５および外壁部５７を支持している。これにより、赤色蛍光体４５Ｒと光シャッター３との間に空気層４８が形成される。このため、本実施の形態２に係る表示装置１においても、赤色蛍光体４５Ｒが発光して、赤色光ＲＬが放射状に出射したとしても、光シャッター３側に赤色光ＲＬが出射されることを抑制することができる。
　また、図１１において、緑色蛍光体４５Ｇと光シャッター３との間と、光散乱体４４と光シャッター３との間にも空気層４８が形成されている。このため、緑色蛍光体４５Ｇが発光して、放射状に緑色光が出射されたとしても、当該緑色光が光シャッター３側に出射されることを抑制することができる。
　また、光散乱体４４においても、青色光ＢＬが光散乱体４４内に入り込み散乱したとしても、当該散乱した青色光ＢＬが光散乱体４４から光シャッター３に出射されることを抑制することができる。
　また、スペーサ４７は、反射部材４６と光シャッター３との間に設けられており、スペーサ４７が赤色蛍光体４５Ｒ、緑色蛍光体４５Ｇおよび光散乱体４４に向けて光シャッター３から出射された青色光ＢＬを遮光することが抑制されている。
　図１５は、本実施の形態２に係る表示装置１に搭載された色変換基板４の第１変形例を示す平面図である。この図１５に示すように、スペーサ４７の配置態様としては、図１２に示す例に限られない。図１５に示すように、散点的にスペーサ４７を配置してもよい。
　スペーサ４７は、溝部３６に間隔をあけて配置されている。なお、この図１５に示す例においては、スペーサ４７を平面視すると、スペーサ４７は、方形形状に形成されている。
　図１６は、色変換基板４の第２変形例を示す平面図である。この図１６に示す例においては、色変換基板４は、配列方向Ｄ１に延びる複数のスペーサ４７を含む。具体的には、色変換基板４は、緑色蛍光体４５Ｇと光散乱体４４と間に位置する溝部３７に形成されたスペーサ４７ａと、緑色蛍光体４５Ｇと赤色蛍光体４５Ｒと間に位置する溝部３６に形成されたスペーサ４７ｂと、赤色蛍光体４５Ｒと光散乱体４４と間に位置する溝部３７に形成されたスペーサ４７ｃとを含む。スペーサ４７ａと、スペーサ４７ｂと、スペーサ４７ｃとは、いずれも、配列方向Ｄ１に延びるように形成されている。
　ここで、各スペーサ４７ａ、４７ｂ、４７ｃは、遮光性を有する樹脂材料から形成されている。このため、図１３において、赤色蛍光体４５Ｒで発光した光が、仮に、偏光板３３側に漏れたとしても、スペーサ４７が当該漏洩した光が周囲に広がることを抑制する。
　このため、赤色蛍光体４５Ｒからの光が、緑色蛍光体４５Ｇや光散乱体４４に入り込むことを抑制することができる。
　図１７は、色変換基板４の第３変形例を示す平面図である。この図１７に示すように、スペーサ４７は、色変換基板４の下面の略全面を覆うように形成されている。スペーサ４７には、光散乱体４４の入射面を露出させる開口部６１ａと、緑色蛍光体４５Ｇの入射面を外部に露出させる開口部６１ｂと、赤色蛍光体４５Ｒの入射面を露出させる開口部６１ｃとが形成されている。このように、スペーサ４７は、図２に示す溝部３６および溝部３７を埋めるように形成されている。
　図１８は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲を示す平面図であり、図１９は、図１８に示すＸＩＸ－ＸＩＸ線における断面図である。図１８に示すように、スペーサ４７は、赤色蛍光体４５Ｒの入射面２０の周囲を取り囲むように形成されている。このため、図１９において、赤色蛍光体４５Ｒで発光した赤色光ＲＬが偏光板３３側に漏れたとしても、当該漏れた赤色光ＲＬが赤色蛍光体４５Ｒの周囲に漏れることを抑制することができる。
　具体的には、図１７において、赤色蛍光体４５Ｒに対して、配列方向Ｄ２に隣り合う緑色蛍光体４５Ｇおよび光散乱体４４に入り込むことを抑制することができる。さらに、当該赤色蛍光体４５Ｒに対して配列方向Ｄ１に隣り合う他の赤色蛍光体４５Ｒ内にも、漏れ出た赤色光ＲＬが入り込むことを抑制することができる。
　図１７に示すように、色変換基板４と光シャッター３との間に形成された空気層４８は、スペーサ４７によって密閉されている。このため、表示装置１に押圧力が加えられたとしても、空気層４８内の空気が、光シャッター３と色変換基板４との間から外部に漏れ出ることを抑制することができる。
　図２０は、本実施の形態２に係る色変換基板４の第４変形例を示す平面図である。この図２０に示す例においては、光シャッター３は、複数のスペーサ４７Ｒと、複数のスペーサ４７Ｇと、複数のスペーサ４７Ｂとを含む。スペーサ４７Ｒと、スペーサ４７Ｇと、スペーサ４７Ｂとは、それぞれ間隔をあけて配置されている。図２１は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する部分を示す平面図である。図２２は、図２１に示すＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ線における断面図である。
　図２１において、色変換基板４から離れた位置から透明基板４０の主表面に垂直な方向に入射面２０およびスペーサ４７Ｒを視ると、スペーサ４７Ｒは、赤色蛍光体４５Ｒの入射面２０の外周に沿って環状に形成されている。図２２に示すように、スペーサ４７Ｒは、反射部材４６Ｒの底面部５５に形成されている。そして、スペーサ４７Ｒは、反射部材４６Ｒの底面部５５と光シャッター３との間に配置されている。
　同様に、図２０に示すように、スペーサ４７Ｇは、緑色蛍光体４５Ｇの入射面の外周に沿って延び、環状に形成されている。スペーサ４７Ｂは、光散乱体４４の入射面の外周に沿って延び、環状に形成されている。
　このため、図２２において、赤色蛍光体４５Ｒが発光して、赤色光ＲＬが放射状に出射した際に、仮に、赤色光ＲＬが光シャッター３側に漏れ出たとしても、隣接する緑色蛍光体４５Ｇや光散乱体４４に赤色光ＲＬが入り込むことを抑制することができる。
　また、図２０において、当該赤色蛍光体４５Ｒと隣り合う他の赤色蛍光体４５Ｒに漏れた赤色光ＲＬが入り込むことも抑制することができる。
　同様に、緑色蛍光体４５Ｇからの緑色光が光シャッター３側に漏れたとして、当該漏れた光が、赤色蛍光体４５Ｒや光散乱体４４に入り込むことを抑制することができると共に、他の緑色蛍光体４５Ｇに入り込むことを抑制することができる。
　また、光散乱体４４においても、光散乱体４４で拡散した青色光ＢＬが光シャッター３側に漏れたとしても、当該青色光ＢＬが他の緑色蛍光体４５Ｇや赤色蛍光体４５Ｒに入り込むことを抑制することができると共に、他の光散乱体４４に入り込むことを抑制することができる。
　なお、図２０に示すように、各スペーサ４７Ｒ、スペーサ４７Ｂおよびスペーサ４７Ｇが各々間隔をあけて配置されているため、仮に、いずれか１つのスペーサにクラックなどの損傷が生じたとしても、当該損傷部分が他のスペーサに伝播することを抑制することができる。
　　（実施の形態３）
　図２３から図３４を用いて、本実施の形態３に係る表示装置１について説明する。なお、図２３から図３４に示す構成のうち、上記図１から図２２に示す構成と同一または相当する構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
　図２３は、本実施の形態３に係る表示装置１を示す断面図である。この図２３において、表示装置１は、光源ユニット１ａと、光源ユニット１ａの上面上に配置された色変換基板４と、光源ユニット１ａの上面と色変換基板４の下面との間に配置された複数のスペーサ４７とを含む。光源ユニット１ａは、上記実施の形態１に係る透明基板１０と同様に形成されている。色変換基板４は、上面および下面を有する主板３９と、主板３９の下面に形成された蛍光体層４２とを含む。主板３９は、透明基板４０と、透明基板４０の下面に形成された低屈折率膜４１とを含む。
　蛍光体層４２は、複数の光散乱体４４と、複数の赤色蛍光体４５Ｒと、複数の緑色蛍光体４５Ｇと、反射部材４６とを含む。図２４は、色変換基板４を示す平面図である。この図２４に示すように、複数の光散乱体４４と、赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇは、配列方向Ｄ２に間隔をあけて順次配列する。
　複数の光散乱体４４が配列方向Ｄ１に間隔をあけて配列する。複数の緑色蛍光体４５Ｇが配列方向Ｄ１に間隔をあけて配列し、複数の赤色蛍光体４５Ｒが配列方向Ｄ１に間隔をあけて配列している。
　そして、緑色蛍光体４５Ｇと光散乱体４４との間と、緑色蛍光体４５Ｇと赤色蛍光体４５Ｒとの間と、赤色蛍光体４５Ｒと光散乱体４４との間には、溝部６２が形成されている。溝部６２は、配列方向Ｄ１に延びる。色変換基板４には、この溝部６２と交差する溝部６３が形成されている。この溝部６３は、配列方向Ｄ２に延びるように形成されている。
　図２５は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲の構成を示す断面図である。この図２５に示すように、赤色蛍光体４５Ｒは、主板３９の下面に形成されている。反射部材４６は、この赤色蛍光体４５Ｒよりも、光シャッター３側に配置されている。
　赤色蛍光体４５Ｒは、低屈折率膜４１と接触する上面２４と、光シャッター３と対向する下面２３と、上面２４および下面２３の間に位置する周面２２とを含む。なお、本実施の形態３においては、樹脂層４３は形成されていない。反射部材４６は、赤色蛍光体４５Ｒの周面２２上に形成された外壁部５７と、赤色蛍光体４５Ｒの下面２３に形成された底面部５５とを含む。
　ここで、青色光ＢＬが赤色蛍光体４５Ｒ内に入り込むと、赤色蛍光体４５Ｒは、赤色光ＲＬを放射状に発光する。そして、赤色光ＲＬの一部が周面２２から漏れ出ようとしても、外壁部５７が当該赤色光ＲＬを反射する。特に、外壁部５７は、光シャッター３側から透明基板４０側に向かうにつれて、広がるように傾斜状に形成されている。このため、周面２２から外部に向かう赤色光ＲＬを良好に、透明基板４０に向けて反射することができる。また、底面部５５は、光シャッター３に向かう赤色光ＲＬを反射する。このように、本実施の形態３に係る表示装置１においても、赤色蛍光体４５Ｒで発光した光の利用効率の向上が図られている。
　なお、底面部５５には、下面２３の一部を露出させる開口部５８ａが形成されている。そして、下面２３のうち、開口部５８ａから露出する部分が入射面２０である。ここで、スペーサ４７は、反射部材４６と光シャッター３との間に配置されている。このように、スペーサ４７が配置されることで、入射面２０と、光シャッター３との間に空気層４８が形成される。
　このため、本実施の形態３に係る表示装置１においても、上記実施の形態１に係る表示装置１と同様に、赤色蛍光体４５Ｒ内から光シャッター３に向かう赤色光ＲＬの少なくとも一部を反射することができ、光の利用効率の向上が図られている。
　ここで、図２６は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する構成を示す平面図である。この図２６および図２４に示すように、赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇと、光散乱体４４とは、いずれも、方形形状に形成されている。そして、色変換基板４を平面視すると、スペーサ４７は、隣り合う２つの緑色蛍光体４５Ｇの角部と、隣り合う２つの赤色蛍光体４５Ｒの角部とに跨るように配置されている。具体的には、図２４に示すように、溝部６２と溝部６３との交わる部分に形成されている。また、色変換基板４を平面視すると、スペーサ４７は、円形形状となるように形成されている。なお、スペーサ４７の形状などに関しては、各種形状を採用することができる。
　図２７は、本実施の形態３に係る色変換基板４の第１変形例を示す平面図である。この図２７に示すように、色変換基板４を平面視すると、スペーサ４７は、方形形状となるように形成されている。また、図２７に示す例においては、スペーサ４７は、溝部６３に形成されている。
　図２８は、本実施の形態３に係る色変換基板４の第２変形例を示す平面図である。この図２８において、スペーサ４７は、溝部６２に形成されており、配列方向Ｄ１に延びるように形成されている。
　この図２８に示す例においても、スペーサ４７は、図２５に示すように、スペーサ４７は、反射部材４６と、光シャッター３との間に設けられている。このため、たとえば、赤色蛍光体４５Ｒで発光した光が隣接する緑色蛍光体４５Ｇや光散乱体４４に入り込むことを抑制することができる。
　図２９は、本実施の形態３に係る色変換基板４の第３変形例を示す平面図である。この図２９に示す例においては、スペーサ４７は、色変換基板４の下面の略全面を覆うように形成され、スペーサ４７には、複数の開口部６１ａ，６１ｂ、６１ｃが形成されている。
　図３０は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する構成を示す断面図である。この図３０に示すように、スペーサ４７は、反射部材４６と光シャッター３との間に配置されている。具体的には、スペーサ４７は、反射部材４６の底面部５５および外壁部５７と光シャッター３との間に形成されている。そして、緑色蛍光体４５Ｇの下面２３の一部が、底面部５５の開口部５８ａと、スペーサ４７の開口部６１ｃとから露出する。これにより、入射面２０が形成されている。
　赤色蛍光体４５Ｒと、光シャッター３との間には、空気層４８が形成されている。図３１は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲に位置する構成を示す平面図である。この図３１に示すように、スペーサ４７は、溝部６２および溝部６３を埋めるように形成されている。
　このように、スペーサ４７を形成することで、たとえば、緑色蛍光体４５Ｇで発光した光が、隣接する赤色蛍光体４５Ｒ、光散乱体４４、緑色蛍光体４５Ｇに入り込むことを抑制することができる。
　図３２は、本実施の形態３に係る色変換基板４の第４変形例を示す平面図である。この図３２に示すように、スペーサ４７は、複数の枠状のスペーサ４７Ｒ，４７Ｇ，４７Ｂを含む。図３３は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲の構成を示す断面図である。この図３３に示すように、スペーサ４７Ｒは、反射部材４６Ｒの底面部５５と光シャッター３との間に形成されている。このため、空気層４８が赤色蛍光体４５Ｒと光シャッター３との間に形成されている。
　なお、赤色蛍光体４５Ｒの下面２３の一部が、反射部材４６の開口部５８ａと、スペーサ４７Ｒの開口部６１ｃとから露出し、入射面２０が形成されている。
　同様に、スペーサ４７Ｇは、反射部材４６Ｇの底面部５５と光シャッター３との間に形成されている。なお、スペーサ４７Ｂも底面部５５と光シャッター３との間に形成されている。そして、緑色蛍光体４５Ｇと光シャッター３との間と、光散乱体４４と光シャッター３との間とにも空気層が形成されている。
　図３４は、赤色蛍光体４５Ｒおよびその周囲の構成を示す平面図である。この図３４に示すように、スペーサ４７Ｒは、方形の枠状に形成されており、開口部６１ｃが形成されている。
　図３３および図３４において、スペーサ４７Ｒが入射面２０の周囲を取り囲むように環状に形成されているため、赤色蛍光体４５Ｒからの光が隣接する赤色蛍光体４５Ｒと、緑色蛍光体４５Ｇと、光散乱体４４とに入り込むことが抑制されている。
　また、スペーサ４７Ｒが環状に形成されているため、表示装置１に外力が加えられたとしても、赤色蛍光体４５Ｒと光シャッター３との間に形成された空気層４８が外部に漏れることを抑制することができる。以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。さらに、上記数値などは、例示であり、上記数値および範囲にかぎられない。
　１　表示装置、１ａ　光源ユニット、２　光源モジュール、２ａ　ＬＥＤ、２ｂ　導光板、３　光シャッタ、４　色変換基板、５　基板、６　対向基板、７　液晶層、８　シール部材、９　固定部材、１０，４０　透明基板、１１，３３　偏光板、１２　ゲート絶縁膜、１３，１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ　トランジスタ、１４　層間絶縁膜、１５，１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ　画素電極、１６，３２　配向膜、２０　入射面、２１　出射面、２２　周面、２３　下面、２４，２５　上面、２７　内周面、２８　外周面、３０　ガラス基板、３１　共有電極、３６，３７，６２，６３　溝部、３９　主板、４１　低屈折率膜、４２　蛍光体層、４３，４３Ｂ，４３Ｇ，４３Ｒ　樹脂層、４４　光散乱体、４５　蛍光体、４５Ｇ　緑色蛍光体、４５Ｒ　赤色蛍光体、４６，４６Ｂ，４６Ｇ，４６Ｒ　反射部材、４７，４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｇ，４７Ｒ　スペーサ、４８　空気層、４９　無機透明膜。

Claims (11)

  1. 　光を出射する光源ユニットと、
    　前記光源ユニットからの光が入射すると光を発光する複数の蛍光体と、前記蛍光体上に配置された透明基板と、前記蛍光体と前記透明基板との間に形成され、前記蛍光体よりも屈折率が低い低屈折率層と、前記蛍光体で発光した光を反射する反射部材とを含む色変換基板と、
    　を備え、
    　前記反射部材は、前記蛍光体よりも、前記光源ユニット側に位置し、
    　前記蛍光体と前記光源ユニットとの間に空気層が形成された、表示装置。
  2. 　前記色変換基板と前記光源ユニットとの間に配置されたスペーサをさらに備えた、請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記スペーサは、前記反射部材と前記光源ユニットとの間に配置された、請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記スペーサは、前記色変換基板と前記光源ユニットとの間に複数設けられた、請求項２または請求項３に記載の表示装置。
  5. 　複数の前記蛍光体は、間隔をあけて配列するように配置され、
    　前記蛍光体の間には、一方向に延びる溝部が形成され、
    　前記スペーサは、前記蛍光体の間に設けられると共に、前記一方向に延びる、請求項２から請求項４のいずれかに記載の表示装置。
  6. 　複数の前記蛍光体は、間隔をあけて配列するように配置され、
    　前記スペーサは、前記蛍光体の間に配置された、請求項２から請求項４のいずれかに記載の表示装置。
  7. 　前記蛍光体は、前記光源ユニットと対向し、前記光源ユニットからの光が入射する入射面を含み、
    　前記スペーサは、前記蛍光体の入射面の周囲に沿って延び、環状に形成された、請求項２から請求項４のいずれかに記載の表示装置。
  8. 　前記スペーサは、遮光性を有する材料から形成された、請求項２から請求項７のいずれかに記載の表示装置。
  9. 　前記色変換基板は、前記透明基板の主表面に形成された光拡散体を含み、前記光拡散体と前記光源ユニットとの間に空気層が形成された、請求項１から請求項８のいずれかに記載の表示装置。
  10. 　前記蛍光体は、前記光源ユニットから光が入射する入射面と、前記透明基板と対向する出射面と、前記入射面と前記出射面との間に位置する周面とを含み、
    　前記色変換基板は、前記蛍光体の周面を覆う樹脂層を含み、
    　前記樹脂層は、前記蛍光体の前記入射面よりも前記光源ユニットに向けて突出するように形成され、前記蛍光体の前記入射面と前記光源ユニットとの間に前記空気層が形成された、請求項１に記載の表示装置。
  11. 　前記樹脂層は、前記蛍光体の周囲を取り囲むように環状に形成され、
    　前記樹脂層は、前記透明基板と対向する第１対向面と、前記光源ユニットと対向する第２対向面と、前記第１対向面と前記第２対向面との間に位置する周面とを含み、
    　前記色変換基板は、前記樹脂層の周面から前記第２対向面に亘って形成された反射部材を含む、請求項１０に記載の表示装置。
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