CN208027043U - 直下式背光源及液晶显示器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够改善例如液晶显示器的色彩不均匀的直下式背光源以及一种具备直下式背光源的液晶显示器。本实用新型的一个实施方案的直下式背光源具备：蓝色光源；第一反射性偏光片层，具有供来自蓝色光源的光射入的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面；以及下转换层，具有与第一反射性偏光片层的第二主要面邻接的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面。

Description

直下式背光源及液晶显示器

技术领域

本实用新型涉及一种能够改善例如液晶显示器的色彩不均匀的直下式背光源以及具备直下式背光源的液晶显示器。

背景技术

例如用于液晶显示器的背光源有侧光式和直下式这两种。近年来，在大型显示器中，随着高画质化、高亮度化等要求，采用了直下式的背光源。直下式的背光源是在液晶面板的液晶背面铺满多个光源的构造，与侧光式的背光源不同，可以分割为数个光源块，因此，能够使图像亮的部分的背光源亮、图像暗的部分的背光源暗等。这是被称为部分驱动、高动态范围(HDR：High-Dynamic Range)、区域调光(Local dimming) 的功能，能够提高整个图像的对比度。

在专利文献1(日本特开2015-035336号公报)中记载了一种直下式光源装置，其具备：基板、配置于基板上的多个光源、与多个光源对置配置的波长转换构件、以及配置于在基板上与多个光源不同的区域的反射构件，其中，反射构件所占的面积在基板最表面的比例为92％～ 95％。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-035336号公报

实用新型内容

实用新型要解决的问题

例如为了在液晶显示器中显示鲜明的色彩，从光源获得的蓝色、绿色、红色的光的强度最好是均匀的。然而，例如公知：白色LED使用黄色荧光体，由此绿色和红色的光没有被分离，因此，无法充分获取色彩再现范围。为了对此进行改善，例如公知采用量子点膜的技术。这是一种采用蓝色LED等蓝色光源作为光源，对来自该光源的蓝色光的一部分进行透射，通过量子点膜将剩余部分转换成绿色光和红色光，分离蓝色、绿色、红色的光的光谱而提高色彩再现性的技术。

然而，量子点膜将转换成的绿色光和红色光向来自光源的光行进方向射出的同时，还将其向光源方向射出(图1)。直下式背光源的光源配置于显示器的背面一面，因此，在光源与包含量子点膜等的光学构件之间通常形成有腔(空间)部，以便光源的轮廓等不被视觉确认。从量子点膜向腔部射出的绿色光和红色光在扩散层或光源部等受散射、反射或吸收等影响，向与来自光源的光行进方向不同的方向行进或者衰减，有时会产生色彩不均匀等不良情况。

本实用新型提供一种能够改善例如液晶显示器的色彩不均匀的直下式背光源。

技术方案

根据本实用新型的一个实施方案，提供一种直下式背光源，其特征在于，具备：蓝色光源；第一反射性偏光片层，具有供来自蓝色光源的光射入的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面；以及下转换层，具有与第一反射性偏光片层的第二主要面邻接的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面。

根据本实用新型的另一实施方案，提供一种具备上述直下式背光源的液晶显示器。

实用新型效果

本实用新型的直下式背光源能够改善例如液晶显示器的色彩不均匀，因此，能够显示鲜明的色彩。

本实用新型的直下式背光源能够使成为色彩不均匀的原因的、侵入至光源侧的绿色光和红色光的至少一部分向视觉确认侧返回。当向视觉确认侧返回的绿色光和红色光混合时，呈有助于亮度的黄色光，这种黄色光相对于来自蓝色光源的光的入射轴稍微偏离地向视觉确认侧返回，因此，本实用新型的直下式背光源还能够有助于亮度不均匀的改善。

上述的记载不应该视为公开了本实用新型的所有实施方案以及与本实用新型有关的所有优点。

附图说明

图1是表示以往的直下式背光源的概略图。

图2是表示本实用新型的一个实施方案的直下式背光源的概略图。

图3是与直下式背光源的光学试验装置有关的概略图。

图4是用于直下式背光源的反射性偏光片层以及下转换层的、与可见光波长以及光谱强度有关的测定数据。

图5是与直下式背光源的另一光学试验装置有关的概略图。

图6是使用图5的光学试验装置测定出的、与直下式背光源用光学层叠体的各观测位置的CIEx值的色移有关的测定数据。

图7是使用图5的光学试验装置测定出的、与直下式背光源用光学层叠体的各观测位置的CIEy值的色移有关的测定数据。

图8是与直下式背光源的又一光学试验装置有关的概略图。

图9是使用图8的光学试验装置测定出的、与直下式背光源用光学层叠体的CIEx值有关的测定数据。

图10是使用图8的光学试验装置测定出的、与直下式背光源用光学层叠体的CIEy值有关的测定数据。

图11(a)是透射率测定法的概略图，图11(b)是反射率测定法的概略图。

具体实施方式

第一实施方式的直下式背光源具备：蓝色光源；第一反射性偏光片层，具有供来自蓝色光源的光射入的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面；以及下转换层，具有与第一反射性偏光片层的第二主要面邻接的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面。通过以这种构成配置第一反射性偏光片层和下转换层，能够使从下转换层向蓝色光源侧射出的绿色光和红色光的至少一部分反射而使其向视觉确认侧返回，因此，能够改善例如液晶显示器的色彩不均匀。当向视觉确认侧返回的绿色光和红色光混合时，呈有助于亮度的黄色光，这种黄色光相对于来自蓝色光源的光的入射轴稍微偏离地向视觉确认侧返回，因此，还能够改善亮度不均匀。

作为第一实施方式的直下式背光源的下转换层，可以采用量子点层。通过调整量子点层中所含的量子点的粒径和量、以及量子点层的厚度等，能够适当控制蓝色、绿色、红色的光强度。

第一实施方式的直下式背光源可以在下转换层的第二主要面进一步具备光回收层，和/或可以在第一反射性偏光片层的第一主要面进一步具备扩散层。光回收层是对入射光的一部分进行回收或反射，且对入射光的一部分进行透射的层。通过应用该光回收层，能够提高亮度，并且能够使所回收的蓝色光再次射入至下转换层而转换成绿色光和红色光，在第一反射性偏光片层使该绿色光和红色光的至少一部分再次返回至视觉确认侧，因此，能够进一步改善色彩不均匀以及亮度不均匀。在应用了扩散层的情况下，能够使来自蓝色光源的入射光扩散，因此，能够进一步改善亮度不均匀，并且还能够降低蓝色光源的轮廓的视觉确认性。

作为第一实施方式的直下式背光源的光回收层，可以使用选自由第二反射性偏光片层和微结构化层构成的组中的至少一种。这些层对亮度的提高、色彩不均匀的改善等更有效。

在第一实施方式的直下式背光源包含第一反射性偏光片层和第二反射性偏光片层的情况下，可以将第二反射性偏光片层的偏光轴相对于第一反射性偏光片层的偏光轴的偏差设在-20度～20度的范围内。这种构成的直下式背光源能够体现足够的亮度。

作为第一实施方式的直下式背光源的蓝色光源，可以使用蓝色 LED。对于蓝色LED的使用，除了高亮度以及节能化优异以外，在下转换层上的绿色光和红色光的转换效率也优异。

第一实施方式的直下式背光源可以用于液晶显示器。具备这种直下式背光源的液晶显示器能够减少亮度不均匀，并显示鲜明的色彩。

以下，以举例示出本实用新型的代表性实施方案的目的更详细地进行说明，但本实用新型并不限定于这些实施方案。

本实用新型中，“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸，“(甲基)丙烯酸酯”是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。

本实用新型中，“主要面”是指构成背光源的各层的蓝色光源侧或视觉确认侧的主要的面，不包含各层的侧面(端面)。

本实用新型中，“邻接”是指两个层直接接合的状态、或者经由粘接剂等接合手段贴合的状态。

本实用新型的一个实施方案的直下式背光源具备：蓝色光源；第一反射性偏光片层，具有供来自蓝色光源的光射入的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面；以及下转换层，具有与第一反射性偏光片层的第二主要面邻接的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面。

以下，以举例示出本实用新型的代表性实施方案的目的，参照附图更详细地进行说明，但本实用新型并不限定于这些实施方案。关于附图的参照附图标记，在不同附图中赋予类似的附图标记的要素表示类似或对应的要素。

在图1中示出以往的直下式背光源的剖面图，在图2中示出本实用新型的一个实施方案的直下式背光源的剖面图。

[蓝色光源]

图2中举例示出的本实用新型的直下式背光源200所使用的蓝色光源202配置于基材(例如白色基材、具备反射层的基材等的反射性基材) 上，如果是具有能够在下转换层206将蓝色光转换成绿色光和红色光的能量的光源则可以是任何光源，并不限定于以下光源，可以使用发出在约425nm～约485nm的波段具有发光中心(峰)波长的蓝色光的光源，例如蓝色发光二极管(蓝色LED)、蓝色激光。其中，对于蓝色LED，除了高亮度以及节能化优异以外，在下转换层上的绿色光和红色光的转换效率也优异。作为LED，可以使用无机LED、有机LED等。

蓝色光源的应用数量、配置部位等可以根据应用直下式背光源的显示器的尺寸、亮度等要求性能进行适当设定。本实用新型的直下式背光源包含蓝色光源作为光源即可，也可以包含其他光源，例如白色光源、绿色光源、红色光源。

[第一反射性偏光片层]

在如图1中举例示出的以往的直下式背光源100的情况下，从下转换层106向蓝色光源102侧射出的绿色光(图中的黑色箭头)和红色光 (图中的白色箭头)经过扩散层104或腔部103，向与从蓝色光源102 射出的光行进方向不同的方向行进，因此，成为色彩不均匀等的原因。特别是，在具备部分驱动(区域调光)的液晶显示器的情况下，有时绿色光和红色光会侵入至使背光源变暗的部分，成为降低整个图像的对比度的原因。向不同方向行进的绿色光和红色光的一部分在扩散层104等被吸收而衰减，因此，充分地使从直下式背光源100射出的蓝色光、绿色光以及红色光的强度均匀化是困难的。

图2中举例示出的本实用新型的直下式背光源200包含第一反射性偏光片层205，该第一反射性偏光片层205具有供来自蓝色光源202的光射入的第一主要面、以及供光射出的位于该第一主要面的相反侧的第二主要面。第一反射性偏光片层205是指使单一偏光状态的光透射，对剩余部分的光进行反射的层。例如，使P波的光透射、使S波的光反射的反射性偏光片层使射入至该层的S波的光反射而回收，所回收的光中变成P波的光能够透射过反射性偏光片层。因此，这种第一反射性偏光片层205呈现出以下性能：对来自蓝色光源的蓝色光(图中的点状箭头) 的至少一部分进行透射以及反射，对通过以下所说明的下转换层206转换成的绿色光(图中的黑色箭头)和红色光(图中的白色箭头)的至少一部分进行透射以及反射。通过将第一反射性偏光片层205与下转换层 206邻接，并配置于该下转换层206与蓝色光源202之间，能够使从下转换层向蓝色光源侧射出的绿色光和红色光的至少一部分反射而使其向视觉确认侧返回(换言之，与如图1所示的以往的直下式背光源的构成相比，能够降低经过扩散层或腔部的绿色光和红色光的比例)，因此，除了能够改善例如液晶显示器、特别是具备部分驱动(区域调光)的液晶显示器的色彩不均匀以外，还能够充分地使从直下式背光源200射出的蓝色光、绿色光以及红色光的强度均匀化。当向视觉确认侧返回的绿色光和红色光混合时，呈有助于亮度的黄色光，这种黄色光相对于来自蓝色光源的光的入射轴稍微偏离地向视觉确认侧返回，因此，还能够改善亮度不均匀。

第一反射性偏光片层205可以直接配置于下转换层206或者作为任意层的扩散层204，也可以经由粘接剂层等进行配置。

作为第一反射性偏光片层，例如可列举出双折射反射性偏光片层、光纤偏光片层以及准直多层反射体。双折射反射性偏光片层例如包含通过共挤出在第二材料的第二层上配置有第一材料的第一层的多层光学层叠体。第一材料和第二材料的一者或两者可以是双折射性的。层的总数可以是几十、几百、几千、或者更多。在一些代表性实施方式中，有时将邻接的第一层和第二层称为光学重复单元。可用于本实用新型的实施方式的反射性偏光片层例如记载于美国专利第5882774号、第6498683 号、第5808794号。

例如，可以使用多层光学膜(MOF：Multilayer optical film)型反射性偏光片层、连续/分散相型反射性偏光片层之类的扩散反射性偏光膜 (DRPF：Diffuse reflectivepolarizing film)、线栅型反射性偏光片层、或者胆甾型反射性偏光片层作为第一反射性偏光片层。

MOF和连续/分散相型反射性偏光片层的两者通常由取决于高分子材料之间的折射率差的至少两种材料构成，能够一边使正交偏光状态的光透射，一边选择性地对一种偏光状态的光进行反射。作为MOF型反射性偏光片层的例子，记载于美国专利第5882774号等。MOF型反射性偏光片例如可以使用3M日本株式会社制的DBEF系列的增亮膜 (DBEF-D2-400、DBEF-D4-400、DBEF-ULF-400等)。

在一个实施方式中，也可以使用准直型多层光学膜(CMOF： Collimatedmultilayer optical film)作为第一反射性偏光片层。该CMOF 例如记载于2011年10月20申请的美国专利临时申请第61/549588号。

作为扩散反射性偏光膜(DRPF)，例如可列举出美国专利第5825543 号所记载的连续/分散相反射性偏光片、美国专利第5867316号所记载的扩散反射性多层偏光片。其他类型的DRPF例如记载于美国专利第 5751388号。

作为线栅型偏光片，例如可列举出美国专利第6122103号所记载的偏光片。线栅偏光片例如由Moxtek Inc.，Orem，Utah市售。

作为胆甾型偏光片层，例如可列举出美国专利第5793456号以及美国专利公开第2002/0159019号所记载的偏光片层。一般而言，胆甾型偏光片层大多在输出侧与1/4波长延迟层一起被提供，以便透射过胆甾型偏光片层的光被转换成直线偏光。

可以使用双折射反射性偏光片层作为第一反射性偏光片层。在双折射反射性偏光片层中，第一层的折射率(n_1x、n_1y、n_1z)和第二层的折射率(n_2x、n_2y、n_2z)沿着面内的轴(Y轴)实质上一致，沿着面内的其他轴(X轴)实质上不一致。一致的方向(Y轴方向)形成双折射反射性偏光片层的透射(通过)轴，因此，沿着此方向偏光的光被选择性地透射。不一致的方向(X轴方向)形成双折射反射性偏光片层的反射(截断)轴，因此，沿着此方向偏光的光被选择性地反射。一般而言，沿着反射方向的折射率的偏差越大，在透射方向上折射率越很好地一致，双折射反射性偏光片层的性能越高。

[下转换层]

本实用新型的直下式背光源200包含下转换层206，该下转换层206 具有与第一反射性偏光片层205的第二主要面邻接的第一主要面、以及位于该第一主要面的相反侧的第二主要面。这种下转换(down converter) 层206是指能够将蓝色光下转换或波长转换成绿色光和红色光的层，例如可以使用包含量子点、荧光染料等荧光体或者这两者，并任意包含聚合物基质的层。其中，从发光光谱的宽度窄、能够提高色彩的再现范围的观点考虑，优选包含量子点的层。作为聚合物基质，并不限定于以下基质，可以使用热熔型基质、环氧树脂等热固化型基质、(甲基)丙烯酸酯等放射线(例如紫外线、电子射线)固化型基质。作为下转换层的厚度，可以设为约0.3μm以上、约3μm以上或者约30μm以上，可以设为约500μm以下、约300μm以下或者约150μm以下。下转换层可以通过刮板涂布机(Knife coater)、模涂布机(Die Coater)、辊式涂布机(Roll coater)、刮棒涂布机(Bar coater)、流延涂布机(Castcoater)、缺口棒式涂布机[Notch bar coater(逗号涂布机：Comma coater)]、凹版涂布机(Gravure coater)、杆式涂布机(Rod coater)等的涂布法、挤出成型法等公知方法来形成。以下，示出作为下转换层的一种的量子点层的一个方案。

量子点层例如可以通过将量子点与聚合物基质混合，根据需要对该基质进行聚合和/或交联来制备。作为聚合物基质，并不限定于以下基质，可以使用热熔型基质、环氧树脂等热固化型基质、(甲基)丙烯酸酯等放射线(例如紫外线、电子射线)固化型基质。量子点可以包含一个以上的量子点群。量子点是具有吸收短波长的光并放出长波长的光的性能的物质，因此，能够对蓝色光进行下转换或波长转换，二次发光成绿色光和红色光。作为量子点层的量子点，例如可以使用包含CdSe/ZnS、 InP/ZnS、PbSe/PbS、CdSe/CdS、CdTe/CdS或者CdTe/ZnS的核/壳型发光性纳米晶。在例示性实施方式中，发光性纳米晶包含外部配体涂层(通过硅烷偶联剂等的改性处理得到的改性基团等)，分散在聚合物基质中。量子点由Nanosys Inc.(Palo Alto，CA)市售。光吸收后的光输出波长可以通过量子点的尺寸进行调整，当外径尺寸小时，能够输出短波长的光，当外径尺寸大时，能够输出长波长的光。例如，外径的平均尺寸为约3nm以上且小于约5nm的量子点能够输出绿色光，外径的平均尺寸为约5nm以上且约7nm以下的量子点能够输出红色光。量子点层的蓝色光的吸收能力、以及绿色光和红色光的二次发光强度可以通过量子点的配合量以及量子点层的厚度进行调整。量子点层基于该层的总重量，可以包含约0.1质量％以上或约0.5质量％以上的量子点，可以包含约2质量％以下或约1质量％以下的量子点。作为量子点层的厚度，可以采用上述下转换层的厚度。

下转换层可以任选地在该层的一面或两面直接或经由粘接剂等配置阻隔层。具备阻隔层的下转换层能够抑制氧气、水蒸气等的接触，因此，能够提高耐久性。作为阻隔层，可以是无机阻隔层、有机阻隔层或者它们的组合，也可以是单层或层叠构成。作为阻隔层，可以采用公知的阻隔层，从阻隔性的观点考虑，优选包含无机材料的层，虽然并不限定于以下物质，但例如可列举出金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氮氧化物、金属硼氧化物、以及它们的组合，具体而言，可列举出氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化钽、氧化锆、氧化铌、碳化硼、碳化钨、碳化硅、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氮氧化铝、氮氧化硅、氮氧化硼、硼氧化锆、硼氧化钛、以及它们的组合等。氧化铟锡、氧化硅、氧化铝、以及它们的组合是特别优选的无机阻隔材料。无机阻隔层可以使用溅射(例如，阴极或平面磁控溅射)、沉积(例如，电阻或电子束沉积)、化学沉积、等离子体沉积、原子层沉积(ALD)、电镀等膜金属化技术中所采用的技术来形成。

阻隔层可以直接应用于下转换层，或者，例如也可以预先另行制作在任意具备底涂层和/或平滑化层的基材上应用了阻隔层的层叠体，通过粘接剂等将该层叠体贴合于下转换层。

在不损害目的的范围内，下转换层可以包含扩散性粒子、颜料、染料、润滑剂、填充剂、光稳定剂、热稳定剂、阻燃剂、紫外线吸收剂、固化剂、交联剂等添加剂。

[扩散层]

本实用新型的直下式背光源200可以在第一反射性偏光片层205的第一主要面直接或经由粘接剂等进一步具备扩散层204。扩散层204用于对从蓝色光源202接收的光进行扩散，并且使蓝色光源自身的轮廓难以被视觉确认者视觉确认。

扩散层204可以以膜、片或者板的形态进行应用。扩散层204例如可以包含任意合适的扩散材料和粘合剂树脂。在某一实施方式中，扩散层204可以包含含有选自由玻璃粉、聚苯乙烯珠等聚合物粒子、以及 CaCO₃粒子等无机粒子构成的组中的至少一种分散相的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等高分子基质。作为代表性扩散层，可列举出能够从3M Company(St.Paul，Minnesota)获取的3M(注册商标)Scotchcal(注册商标)扩散膜(Diffuser Film)3635-30、3635-70以及3635-100型。 [光回收层]

本实用新型的直下式背光源200可以在下转换层206的第二主要面直接或经由粘接剂等进一步具备光回收层(208、210)，可以在该光回收层上直接或经由粘接剂等层叠透明面板212。光回收层是指对入射光的一部分进行回收或反射，并使入射光的一部分透射的光学元件。光回收层能够对入射光的至少约30％、至少约40％或者至少约50％进行回收或反射。当将光回收层应用于直下式背光源时，能够提高亮度。由光回收层回收的蓝色光再次射入至下转换层206，被转换成绿色光和红色光，但本实用新型的直下式背光源在下转换层206的下层具备第一反射性偏光片层205，因此，即使产生这种绿色光和红色光，也能够在第一反射性偏光片层205使这种光的至少一部分反射而再次使其返回至视觉确认侧。其结果是，与尽管采用了光回收层，但没有将第一反射性偏光片层应用于规定位置的以往的直下式背光源相比，本实用新型的直下式背光源没有色彩不均匀，能够提高亮度。作为光回收层，例如可以使用选自由微结构化层208和第二反射性偏光片层210构成的组中的至少一种，从光回收效果、色彩不均匀等观点考虑，优选同时使用微结构化层208 和反射性偏光片层210。这种微结构化层208和反射性偏光片层210可以直接或经由粘接剂等层叠。

微结构化层208是指具备微结构形貌的层，是能够通过反射以及折射改变光的朝向的层。微结构化层208能够使所射入的光聚光至视觉确认者侧，因此，能够提高背光源的亮度，还能够通过再反射对视场角外的未被利用的光进行回收，并以最佳角度使其聚光至视觉确认者侧。微结构化层208例如具备基材层和微结构形貌，它们可以由相同材料或不同材料构成。相同材料的微结构化层208例如可以通过对熔融的热塑性树脂进行挤出来得到。不同材料的微结构化层208例如可以通过在聚酯等树脂基材上层叠由(甲基)丙烯酸树脂等形成的微结构形貌图案来得到。微结构形貌例如可以采用多个棱镜形状。作为多个棱镜形状，例如，在将从上面观察微结构化层时的一边设为x方向、将与该x方向直行的方向设为y方向的情况下，例如可以采用在x方向排列多个在y方向延伸的线状棱镜的结构(以下，有时称为“线状棱镜阵列”)。从提高亮度、改善色彩不均匀等观点考虑，具备这种线状棱镜阵列的微结构化层优选使用两层，在该情况下，优选以线状棱镜阵列正交的方式直接或经由粘接剂等配置各层。棱镜的高度(例如在图2的微结构化层208的情况下，从三角剖面部的底边到顶点的距离)可以设在约1μm以上且约 75μm以下的范围。棱镜的顶角可以设在约70°以上或约80°以上且约120°以下或约100°以下的范围，优选为约90°。棱镜的顶部可以设为尖锐形、圆形、平坦形、或者截顶形等。圆形棱镜的顶角可以通过面(例如平面)的交叉来近似地获得。棱镜面无需相同，棱镜可以相互倾斜。棱镜阵列的棱镜的高度实质上可以相同也可以不同。棱镜的高度与微结构化层的总厚度之比可以设在25/125～2/125的范围。作为微结构化层，例如可以使用3M日本株式会社制的BEF系列的增亮膜等。

若微结构化层以对光进行重定向的方式发挥功能，则微结构形貌可以具有各种间距、交叉的通道、和/或棱镜角。例如，微结构形貌可以是具有如美国专利第6322236号说明书所记载的伪随机棱镜起伏的微结构形貌。微结构形貌可以具有四个以上的面，也可以具有金字塔之类的形状。构成微结构形貌的面可以是曲面，和/或也可以具有其他非三角形。微结构形貌可以是非棱镜状。

作为第二反射性偏光片层210，可以使用与上述第一反射性偏光片层相同的层。在本实用新型的直下式背光源包含第一反射性偏光片层和第二反射性偏光片层的情况下，从亮度的观点考虑，第二反射性偏光片层的偏光轴相对于第一反射性偏光片层的偏光轴的偏差优选设在-20 度～20度的范围、-15度～15度的范围、或者-10度～10度的范围。

对于上述第一和第二反射性偏光片层的透射率以及绝对反射率，例如可以使用株式会社日立制作所制的分光光度计U-4100进行测定。在图 11中示出两种测定方法的测定原理。

实例

在以下的实例中，举例示出本实用新型的具体实施方案，但本实用新型并不限定于此。

在以下的表1中示出本实例所使用的商品等。

表1

(试验1)

在如图3所示的构成中，使用对角65英寸的液晶电视 (KD-65X9500B、索尼株式会社制)，设定图示的6处(A～F的圆形部)测定点，按照65英寸的屏幕尺寸准备下转换层16(QDEF-360a) 和第一反射性偏光片层15(DBEF-ULF-400)，以覆盖这些片的方式配置液晶(LCD)面板22，制作出光学试验用评价装置。在直下式背光源用光学层叠体的上方，通过分光辐射亮度计450(SR-UL1R、株式会社拓普康制)对图3的6处各测定点进行了测定。在液晶电视的全亮灯条件下使蓝色LED发光，通过分光辐射亮度计450分别对根据本提案的第一反射性偏光片层15(DBEF-ULF-400)的有无所决定的亮度值、CIEx 和CIEy的值进行测定，将其结果示于表2。在此，亮度的均匀性是指选自A～F的各LED的亮度值中的、最小亮度值相对于最大亮度值的比例，数值越大，意味着亮度的均匀性越优异。ΔCIEx是指从例1以及比较例1～2的平均的各CIEx值中减去作为以往构成的比较例2的平均的CIEx 值的值，ΔCIEy是指从例1以及比较例1～2的平均的各CIEy值中减去作为以往构成的比较例2的平均的CIEy值的值，这些数值越大，意味着色彩转换效率越优异。

(直下式背光源用光学层叠体)

<例1>

在扩散层14(KD-65X9500B附带的厚度2.0mm的扩散板)上依次层叠第一反射性偏光片层15的DBEF-ULF-400和下转换层16的 QDEF-360a，进而以线状棱镜阵列分别正交的方式层叠两片微结构化层 18(KD-65X9500B附带的棱镜片)，然后层叠第二反射性偏光片层20的DBEF-ULF-400，进而配置液晶(LCD)面板22，制作出直下式背光源用光学层叠体。在此，第一和第二反射性偏光片层对位成：第二反射性偏光片层20的偏光轴相对于第一反射性偏光片层15的偏光轴的偏差落入-10度～10度的范围内。

<比较例1>

除了未层叠下转换层16的QDEF-360a和第一反射性偏光片层15 以外，通过与例1相同的方法制作出直下式背光源用光学层叠体。

<比较例2>

除了未层叠第一反射性偏光片层15的DBEF-ULF-400以外，通过与例1相同的方法制作出直下式背光源用光学层叠体。

表2

由表2的结果可知，可以确认：相当于具备第一反射性偏光片层15 的本实用新型的直下式背光源的构成的例1与比较例1以及2相比，除了亮度的均匀性得到提高、亮度不均匀得到改善以外，色彩转换效率也得到提高。

接着，对于例1、以及比较例1、2的直下式背光源用光学层叠体，使用株式会社拓普康制的SR-UL1R对可见光波长(400～700nm)范围的光谱强度进行了评价。将其结果示于图4。由图4可知，可以确认：相当于本实用新型的直下式背光源的构成的例1与相当于以往构成的比较例2相比，蓝色(420～470nm附近)的强度变低，另一方面，红色(590～ 680nm附近)的强度变高，因此，与以往产品相比，色彩转换效率也得到改善。

(试验2)

在如图5所示的构成中，在基材304上配置蓝色面发光体303，在其上以线状棱镜阵列分别正交的方式层叠两片微结构化层的 BEF3-T155。以中央的测定点设定于以50mm宽度通过黑色胶带以及白色胶带进行遮蔽处的正上方的方式，在微结构化层305上应用了遮蔽构件310。接着，将厚度23mm的垫片301配置于微结构化层305的周围，在这种垫片301上放置厚度2mm的透明板307(亚克力板)，在其上配置直下式背光源用光学层叠体320，制作出光学试验用样品。在此，在如图5所示的配置中，设定了5处(圆形部)测定点302。在该试验2 中，通过对中央部进行遮蔽，能够对通过下转换层转换成的红色光和绿色光从遮蔽部以外的部位侵入至遮蔽部的程度、即色彩不均匀的程度进行建模。

在直下式背光源用光学层叠体的上方、大致中间位置配置摄像机镜头，并且以所有测定点均落入视场角内的方式配置二维色彩亮度计450 (CA-2500、柯尼卡美能达株式会社制)。在全亮灯条件下使蓝色面发光体303发光，通过二维色彩亮度计450分别测定出CIEx和CIEy的值。其测定值中，以最左侧的测定点的CIEx和CIEy的值为基准(以下，有时称为“基准值”)，将从各测定点的CIEx和CIEy的值中减去CIEx 和CIEy的基准值的值定义为Δx和Δy，将其结果示于图6以及图7。在此，图6以及图7的x轴的数值是指距离图5的中心位置(0mm)的距离，从中心开始，将右侧标记为正，将左侧标记为负。在图6以及图7 中，Δx和Δy的值较低意味着色彩不均匀得到改善。

(直下式背光源用光学层叠体)

<例2>

除了没有扩散层(扩散板)、以及将微结构化层替代为BEF3-T155 以外，与例1相同地制作出直下式背光源用光学层叠体。

<比较例3>

除了没有扩散层(扩散板)、未层叠第一反射性偏光片层的 DBEF-ULF-400、以及将微结构化层替代为BEF3-T155以外，通过与例 1相同的方法制作出直下式背光源用光学层叠体。

由图6以及图7的结果也可知，可以确认：相当于本实用新型的直下式背光源的构成的例2与相当于以往构成的比较例3相比，Δx和Δy 的值分别变低，因此，色彩不均匀得到改善。

(试验3)

在如图8所示的构成中，在应用了由白色PET膜形成的反射材403 的容器内，在1、3、5的圆形部的位置逐一配置两个蓝色LED402共6 处。在容器上放置厚度2mm的透明板407(亚克力板)，在其上依次配置直下式背光源用光学层叠体420以及偏光板405，制作出光学试验用样品。在直下式背光源用光学层叠体420的上方，在排列于图8的3的位置的两个蓝色LED的大致中间位置配置摄像机镜头，并且以所有蓝色 LED均落入视场角内的方式配置二维色彩亮度计450(CA-2500、柯尼卡美能达株式会社制)。在6.1V、150mA的条件下使蓝色LED发光，通过二维色彩亮度计450测定出CIEx和CIEy的值。将其结果示于图9 以及图10。在此，图9以及图10的x轴的数值是指图8的1～5的位置 (以下，有时称为“观测点”)。

(直下式背光源用光学层叠体)

<例3>

除了将扩散层由KD-65X9500B附带的厚度2.0mm的扩散板设为 EFD-D2-85、将微结构化层替代为两片KD-65X9500B附带的棱镜片并以线状棱镜阵列分别正交的方式层叠两片BEF-4GT以外，与例1相同地制作出直下式背光源用光学层叠体。

<比较例4>

除了将扩散层由KD-65X9500B附带的厚度2.0mm的扩散板设为 EFD-D2-85、将微结构化层替代为两片KD-65X9500B附带的棱镜片并以线状棱镜阵列分别正交的方式层叠两片BEF-4GT、未使用第一反射性偏光片层的DBEF-ULF-400以外，通过与例1相同的方法制作出直下式背光源用光学层叠体。

当观察图9以及图10时，可以确认：相当于本实用新型的直下式背光源的构成的例3与相当于以往构成的比较例4相比，各观测点的 CIEx和CIEy的值大致上升，因此，通过采用第一反射性偏光片层，色彩转换效率上升。在观察图9以及10的图表的波形时，可以确认：例3 与比较例4相比变得比较平缓，因此，通过采用第一反射性偏光片层，色彩不均匀也得到改善。

符号说明

100、200 直下式背光源

12、102、202、402 蓝色光源

103、203 腔部

14、104、204 扩散层

15、205 第一反射性偏光片层

16、106、206 下转换层

18、108、208 光回收层(微结构化层)

20、110、210 光回收层(第二反射性偏光片层)

112、212 透明面板

120、220、320、420 直下式背光源用光学层叠体

22 液晶(LCD)面板

301 垫片

302 测定点

303 蓝色面发光体

304 基材

305、306 微结构化层

307、407 透明板

308 白色胶带

309 黑色胶带

310 遮蔽构件

13、403 反射材

405 偏光板

Claims (7)

1.一种直下式背光源，其特征在于，具备：

蓝色光源；

第一反射性偏光片层，具有供来自所述蓝色光源的光射入的第一主要面、以及位于所述第一主要面的相反侧的第二主要面；以及

下转换层，具有与所述第一反射性偏光片层的第二主要面邻接的第一主要面、以及位于所述第一主要面的相反侧的第二主要面。

2.根据权利要求1所述的直下式背光源，其特征在于，

所述下转换层是量子点层。

3.根据权利要求1或2所述的直下式背光源，其特征在于，

在所述下转换层的第二主要面进一步具备光回收层，和/或在所述第一反射性偏光片层的第一主要面进一步具备扩散层。

4.根据权利要求3所述的直下式背光源，其特征在于，

所述光回收层是选自由第二反射性偏光片层和微结构化层构成的组中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的直下式背光源，其特征在于，

在包含第一反射性偏光片层和第二反射性偏光片层的情况下，第二反射性偏光片层的偏光轴相对于第一反射性偏光片层的偏光轴的偏差在-20度～20度的范围。

6.根据权利要求1、2、4以及5中任一项所述的直下式背光源，其特征在于，

所述蓝色光源为蓝色LED。

7.一种液晶显示器，其特征在于，

具备权利要求1～6中任一项所述的直下式背光源。