JP6700792B2 - 光源装置 - Google Patents

光源装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6700792B2
JP6700792B2 JP2016001178A JP2016001178A JP6700792B2 JP 6700792 B2 JP6700792 B2 JP 6700792B2 JP 2016001178 A JP2016001178 A JP 2016001178A JP 2016001178 A JP2016001178 A JP 2016001178A JP 6700792 B2 JP6700792 B2 JP 6700792B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
source device
conversion member
wavelength conversion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2016001178A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2017123250A (ja
JP2017123250A5 (ja
Inventor
易広 松浦
易広 松浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2016001178A priority Critical patent/JP6700792B2/ja
Priority to EP16204216.2A priority patent/EP3190457A1/en
Priority to US15/394,926 priority patent/US10151950B2/en
Priority to KR1020170000032A priority patent/KR20170082458A/ko
Priority to CN201710011144.0A priority patent/CN106990608A/zh
Publication of JP2017123250A publication Critical patent/JP2017123250A/ja
Publication of JP2017123250A5 publication Critical patent/JP2017123250A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6700792B2 publication Critical patent/JP6700792B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133611—Direct backlight including means for improving the brightness uniformity
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0023—Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed between the light guide and the light source, or around the light source
    • G02B6/0031—Reflecting element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086—Positioning aspects
    • G02B6/0088—Positioning aspects of the light guide or other optical sheets in the package
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0081—Mechanical or electrical aspects of the light guide and light source in the lighting device peculiar to the adaptation to planar light guides, e.g. concerning packaging
    • G02B6/0086—Positioning aspects
    • G02B6/009—Positioning aspects of the light source in the package
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133512—Light shielding layers, e.g. black matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133603—Direct backlight with LEDs
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133606—Direct backlight including a specially adapted diffusing, scattering or light controlling members
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133608—Direct backlight including particular frames or supporting means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133602—Direct backlight
    • G02F1/133609—Direct backlight including means for improving the color mixing, e.g. white
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133388—Constructional arrangements; Manufacturing methods with constructional differences between the display region and the peripheral region
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133614—Illuminating devices using photoluminescence, e.g. phosphors illuminated by UV or blue light
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00—Materials and properties
    • G02F2202/36—Micro- or nanomaterials
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00—Function characteristic
    • G02F2203/05—Function characteristic wavelength dependent
    • G02F2203/055—Function characteristic wavelength dependent wavelength filtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

本発明は、光源装置に関する。
従来、液晶表示装置用のバックライト装置として、Ｂ−ＬＥＤ、及び、Ｒ蛍光体とＧ蛍光体を有する波長変換部材、を有する光源装置が提案されている。Ｂ−ＬＥＤは、青色光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。Ｒ蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより赤色光を発する蛍光体である。Ｇ蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより緑色光を発する蛍光体である。このような光源装置では、Ｂ−ＬＥＤからの青色光によって、Ｒ蛍光体から赤色光が発せられ、Ｇ蛍光体から緑色光が発せられる。そして、Ｂ−ＬＥＤからの青色光、Ｒ蛍光体からの赤色光、及び、Ｇ蛍光体からの緑色光を合成した合成光が、光源装置から発せられる。このような光源装置を使用すれば、光源装置から発せられる光として、広色域の光を得ることができる。
また近年、励起が引き起こされることにより純度の高い光を生成することができる蛍光体（波長変換素子）として、量子ドットが提案されている。量子ドットは、紫外光や青色光に反応して、量子ドットの粒径に応じた波長の光を発する蛍光体である。量子ドットを使用すれば、青色光から半値幅が４０ｎｍ程度の赤色光や緑色光を得ることができるため、光源装置から発せられる光として、より広色域の光を得ることができる。
量子ドットを使用した光源装置は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の技術では、波長変換部材として、量子ドットを含有するシート状の部材（量子ドットシート）が使用され、このような量子ドットシートを使用したバックライトも増えてきている。
また、特許文献２に開示されている光源装置では、エッジ型バックライトの光源と導光板との間に量子ドット部材を設けたときの色ムラを抑制する技術が開示されている。具体的には、複数の光源に対向して光入射面を有する光学部品と、光源の光が光学部品に直接入射することを抑制する色ムラ防止構造を備えた光源装置が開示されている。
また、特許文献３に開示されている光源装置では、光源を覆う透光性部材の照射角度以上の方向、かつ光入射面へ向けた光の少なくとも一部を遮蔽する光遮蔽部を設けることを特徴とする光源装置が開示されている。
特開２０１２―０２２０２８号公報 特開２０１３−２１８９５４号公報 特開２０１１−１７１３６５号公報
量子ドットシートを用いたバックライトにおいて面内で均一な白色光を得るためには、量子ドットによる光の波長変換がバックライトの面内で均一に行われる必要がある。しかし、量子ドットシートなどのシート状の部材を用いる場合、シートの位置を保持する構造が必要なため、面内での均一な発光を得ることが難しい。以下、この理由について説明する。
特許文献１に示すような量子ドットシートをディスプレイへ使用する場合、光拡散板や集光シートなどと一緒に、液晶パネルの有効表示領域を覆うように設けられる。その際、
シート部材の端部を液晶パネルの有効表示領域外側まで延ばし、この領域でシート部材が支持される必要がある。この有効表示領域外側の領域に入射する光は主に、発光ダイオードから直接入射する光（以下「一次光」と呼ぶ）ではなく、量子ドットシートなどと一緒に用いられるシート部材などによって一度反射された光（以下「二次光」と呼ぶ）である。二次光は均一ではなく、二次光が入射する量子ドットシートの領域は色ムラを生みやすい。したがって、端部における二次光の波長変換の影響をできる限り軽減することが面内の均一な発光を得る上で望ましい。
この課題についての詳細を、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示す。図７（Ａ）は、本件の従来技術に係る液晶表示装置１００の構成の一例を示す図（上面図）である。また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
図７（Ｂ）では、波長変換部材１０６（代表的な例として量子ドットシート）が拡散部材１０５と光線制御部材１０７の間に設けられており、これらの部材は端部で光源保持部材１０３によって支持されている。液晶パネル１０１の有効表示領域下部の波長変換部材１０６では、主に光源１０９から発せられた一次光１２１の入射が支配的である。これに対して、波長変換部材１０６端部の領域では、拡散部材１０５と波長変換部材１０６の界面や反射部材１０４によって反射された二次光１２２の入射が支配的となる。上述したように、二次光１２２は均一ではないため、波長変換部材１０６の端部に入射する二次光１２２は、色ムラの発生要因となる。
本発明は、波長変換部材を用いる光源装置において、色ムラの抑制を可能にする技術を提供することを目的とする。
本発明の光源装置は、第１の光を発する光源と、端部に凸片を有し、前記第１の光が入射したことに応じて第２の光を発するシート状の変換部材と、前記凸片を支え、前記変換部材の外周領域を支持する支持部材と、前記支持部材と前記凸片との間に設けられ、前記変換部材の前記外周領域において前記第１の光の反射を抑制する抑制部材と、を備えることを特徴とする。
本発明は、波長変換部材を用いる光源装置において、色ムラの抑制を可能にする。
本発明の実施例１に係る光源装置の断面図 本発明の実施例１に係る光源の特性を示す図 本発明の実施例２に係る光源装置の概略構成を示す図 本発明の実施例３に係る光源装置の概略構成を示す図 本発明の実施例４に係る光源装置の概略構成を示す図 本発明の実施例５に係る光源装置の断面図 従来技術に係る光源装置の概略構成を示す図
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る光源装置について説明する。本実施例に係る光源装置は、例えば、光源装置からの光を透過することで画面に画像を表示する表示部を有する画像表示装置の光源装置として使用することができる。具体的には、本実施例に係る光源装置は、液晶表示装置、広告表示装置、標識表示装置、等の画像表示装置の光源装置として使用することができる。本実施例に係る光源装置は、液晶表示装置の液晶素子とは異なる表
示素子（例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）シャッター）を用いた画像表示装置の光源装置として使用することもできる。また、本実施例に係る光源装置は、画像表示装置以外の装置（室内照明、街灯、など）の光源装置として使用することもできる。
図１は、本実施例に係る液晶表示装置１００の断面図である。
液晶表示装置１００は、液晶パネル１０１、液晶パネル保持部材１０２、光源装置を有する。光源装置は、光源保持部材１０３、反射部材１０４、拡散部材１０５、波長変換部材１０６、光線制御部材１０７、吸光部材１０８、光源１０９、基板１１０、等を有する。
液晶パネル１０１は、光源装置からの光を透過することで画面に画像を表示する表示部である。液晶パネル１０１は複数の液晶素子を有しており、各液晶素子の透過率は不図示の画像出力装置から出力された画像データに応じて制御される。光源装置からの光が画像データに応じた透過率で液晶パネル１０１（各液晶素子）を透過することにより、画面に画像が表示される。図１の例では、液晶パネル１０１の光線制御部材１０７とは反対側の面が、画面に相当する。
液晶パネル保持部材１０２は、液晶パネル１０１を保持する。図１の例では、液晶パネル保持部材１０２によって、光線制御部材１０７と液晶パネル１０１との間隔が所定の間隔に保持される。
光源保持部材１０３は、光源１０９を保持する。図１の例では、光源保持部材１０３は、拡散部材１０５、波長変換部材１０６、光線制御部材１０７を支持する支持部材の役割を果たしている。なお、光源保持部材１０３は、光源１０９の熱を外部に放出する放熱構造を有していてもよい。
反射部材１０４は、基板１１０の上面に設けられており、光源１０９から発せられた光を拡散部材１０５の側に反射する。図１の例では、反射部材１０４は板状の部材（反射板）である。なお、反射部材１０４は、光源保持部材１０３の側面に設けられていてもよい。それにより、そのような側面での反射効率を高めることができる。なお、反射部材１０４は、板状の部材でなくてもよい。例えば、反射部材１０３は、シート状の部材であってもよい。
拡散部材１０５は、光源１０９から発せられた光を拡散する。それにより、光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラを低減することができる。拡散部材１０５としては、例えば、拡散板、拡散シート、集光シート、偏光シート、等を使用することができる。拡散部材１０５は、１つの部材によって構成されていてもよいし、複数の部材を重ねた構造を有していてもよい。なお、光源装置は、拡散部材１０５を有していなくてもよい。
波長変換部材１０６には、拡散部材１０５によって拡散された光が入射する。波長変換部材１０６は、光源１０９からの光によって励起が引き起こされることにより、光源が発する光の波長とは異なる波長の光を発生する。本実施例では、波長変換部材１０６は、Ｒ蛍光体とＧ蛍光体を有する。Ｒ蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより赤色光（赤色の光）を発生する蛍光体である。また、Ｇ蛍光体は青色光によって励起が引き起こされることにより緑色光（緑色の光）を発生する蛍光体である。本実施例では、蛍光体によって、当該蛍光体の励起を引き起こす励起光が、当該励起光よりも長波長側の光に変換される。そのため、蛍光体は、“光変換素子”や“波長変換素子”と呼ぶこともできる。本実施例では、波長変換部材１０６はＲ蛍光体として量子ドットを有し、また、Ｇ蛍光体として量子ドットを有する。また、本実施例では、光源装置から発せられる光として白色光が得られるように、Ｒ蛍光体とＧ蛍光体の数（割合）が調整されている。図１
の例では、波長変換部材１０６は、シート状の部材（量子ドットシート）である。なお、以下では、説明を簡単にするために、波長変換部材１０６の内部において、光の反射は生じないものとする。
なお、波長変換部材１０６の蛍光体は量子ドットでなくてもよい。たとえば、ＹＡＧなどの黄色蛍光体であってもよい。また、波長変換部材１０６はシート状の部材でなくてもよい。例えば、波長変換部材１０６はガラス管構造を有していてもよい。波長変換部材１０６は、入射した光の波長を変換し他の波長の光を発生することができる部材であればよく、その構造や形状は特に限定されない。なお、光源装置から発せられる光は、白色光に限らない。例えば、光源装置から発せられる光は、赤色光、緑色光、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光、紫外光等であってもよい。また、励起によって発生する光は、赤色光と緑色光に限らない。例えば、励起によって発生する光は、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光、等であってもよい。
また、波長変換部材１０６は、後述する光源１０９の側の面の端部において、光源保持部材１０３によって支持されている。
光線制御部材１０７は、波長変換部材１０６から発せられた光の指向性や偏光を制御する。それにより、光源装置から発せられた光の輝度や視野角を制御することができる。光線制御部材１０７としては、例えば、集光シート、偏光シート、等を使用することができる。光線制御部材１０７は、１つの部材によって構成されていてもよいし、複数の部材を重ねた構造を有していてもよい。また、本実施例に係る光源装置は、発光面から光を発するが、図１の例では光源装置の発光面１３０は、光線制御部材１０７の液晶パネル１０１の側の面である。なお、光源装置は、光線制御部材１０７を有していなくてもよい。
吸光部材１０８は、光源保持部材１０３と波長変換部材１０６の間に設けられている。本実施例の場合、吸光部材１０８と波長変換部材１０６の間には、さらに拡散部材１０５が設けられている。吸光部材１０８は、光源１０９や拡散部材１０５、波長変換部材１０６、光線制御部材１０７、および液晶パネル１０１などからの光を吸収する部材である。それにより、色ムラの原因となる不要な光を吸収することができる。ここで、吸光部材１０８は、吸光シートや、あるいは、無反射シート、などを使用することができる。また、吸光部材１０８は、波長変換部材１０６を励起するための青色光のみを吸収する部材であってもよい。また、色ムラおよび輝度ムラの程度に応じて、吸光部材１０８を反射部材１０４よりも反射率が低い反射部材で構成することも可能である。
光源１０９には、本実施例では発光部材として青色光（青色の光）を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）が使用される。また、本実施例では、光源１０９から発せられた光は、波長変換部材の励起光として使用される。なお、光源１０９が有する発光素子は、ＬＥＤに限らない。例えば、発光素子として、レーザー素子、有機ＥＬ素子、冷陰極管素子、プラズマ素子、等が使用されてもよい。なお、光源１０９から発せられる光は、青色光に限らない。例えば、光源１０９から発せられる光は、紫外光、等であってもよい。また、１つの光源１０９は、１つの発光素子を有していてもよいし、複数の発光素子を有していてもよい。
本実施例の作用効果の具体例について説明する。上述したように光源１０９からは青色光が発せられる。光源１０９から発せられる色の光は、例えば、波長変換部材１０６で発生する第２、第３の色の光よりもスペクトルのピークの波長が短い光である。光源１０９から発せられる青色光のスペクトルは、例えば、４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲にピーク（極大値）を有する。光源１０９から発せられる青色光のスペクトル（分光特性）の一例を図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）の横軸は波長を示し、縦軸は強度を示す。本実施例では、光源１０９は、基板１１０の上面に配置される。光源１０９の配置数及び配置間隔は、光源装置から発せられる光の色、光源装置から発せられる光の輝度、光源装置
から発せられる光のムラ（輝度ムラや色ムラ）、等を考慮して決定される。
波長変換部材１０６は、光源１０９から発せられた青色光の一部を緑色光及び赤色光に変換し、青色光と赤色光と緑色光を発することになる。波長変換部材１０６で発生する赤色光のスペクトルは、例えば、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲にピークを有する。また、波長変換部材１０６で発生する緑色光のスペクトルは、例えば、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長範囲にピークを有する。波長変換部材１０６から発せられる合成光のスペクトルの一例を図２（Ｂ）に示す。図２（Ｂ）から、波長変換部材１０６から発せられる合成光のスペクトルが、青色光のスペクトルのピーク、赤色光のスペクトルのピーク、及び、緑色光のスペクトルのピーク、の３つのピークを有することがわかる。図２に示すスペクトルを有する合成光は、例えば、白色光である。
なお、光源１０９から発せられる光が紫外光である場合、紫外光を励起光として波長変換部材１０６で波長変換された青色光、緑色光、赤色光の合成光を得ることができる。合成光は、光源や波長変換部材１０６によっても変わるが、例えば白色光である。
波長変換部材１０６の端部に入射する光は、二次光１２２が支配的となる。例えば、波長変換部材１０６に量子ドットシートが使用される場合、二次光１２２は光の量が不均一であるため、波長変換部材１０６の端部では量子ドットにあたる光の量が局所的にばらつき、出射光に色ムラが生じる。
本実施例では、上記の課題を解決する方法として、図１に示すように波長変換部材１０６の光源１０９側の面と光源保持部材１０３との間に吸光部材１０８を設けることを特徴とする。これにより、二次光１２２は吸光部材１０８によって吸収され、波長変換部材１０６端部への二次光１２２の入射が抑制され、色ムラの発生も抑制されることになる。
以上述べたように、本実施例によれば、波長変換部材１０６の光源１０９側の面と光源保持部材１０３との間に吸光部材１０８を設ける、という簡易な構成で、光源装置の端部における色ムラや輝度ムラを抑制することができる。
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る光源装置について説明する。本実施例では、波長変換部材などのシート部材の面内の位置を保持するために、光源保持部材の端部に凹凸を設けた場合の構成について説明する。
図３（Ａ）は、本実施例に係る液晶表示装置２００の構成の一例を示す図（上面図）である。また、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ’断面図である。また、図３（Ａ）のＢ−Ｂ’断面は、図１と同様である。
液晶表示装置２００は、液晶パネル２０１、液晶パネル保持部材２０２、光源装置、等を有する。光源装置は、光源保持部材２０３、反射部材２０４、拡散部材２０５、波長変換部材２０６、光線制御部材２０７、吸光部材２０８、光源２０９、基板２１０、シート固定部材２１１等を有する。
液晶パネル２０１は、実施例１（図１）の液晶パネル１０１と同じ部材である。
液晶パネル保持部材２０２は、実施例１の液晶パネル保持部材１０２と同じ部材である。
光源保持部材２０３は、実施例１の光源保持部材１０３と同じ材質である。なお、実施例１と同様に、光源保持部材２０３は、拡散部材２０５、波長変換部材２０６、光線制御部材２０７を支持する支持部材の役割を果たしている。
反射部材２０４は、実施例１の反射部材１０４と同じ材質である。
拡散部材２０５は、実施例１の拡散部材１０５と同じ材質である。
波長変換部材２０６は、実施例１の波長変換部材１０６と同じ材質である。
光線制御部材２０７は、実施例１の光線制御部材１０７と同じ材質である。
吸光部材２０８は、実施例１の吸光部材１０８と同じ材質である。
光源２０９は、実施例１の光源１０９と同じ部材である。
基板２１０は、実施例１の基板１１０と同じ部材である。
本実施例では、図３（Ａ）に示すように、光源保持部材２０３が端部に凹凸の形状を有する。また、拡散部材２０５、波長変換部材２０６や光線制御部材２０７などのシート部材や反射部材２０４も端部に凹凸の形状を有する。各シート部材は、凹部が光源保持部材２０３の凸部２８０に合うように設けられる。この構造により、各シート部材は位置を合わせて設けられ、面内での位置ずれが防止される。
また、図３（Ａ）の断面、すなわち図１に示す断面図においては、光源保持部材２０３が波長変換部材２０６の光源２０９の側の面の端部において、波長変換部材２０６を支持している。なお、本実施例では波長変換部材２０６と一緒に拡散部材２０５と光線制御部材２０７も光源保持部材２０３によって支持されている。
実施例１と同様に、本実施例においても波長変換部材の端部に入射する二次光１２２が課題となる。特に本実施例では、光源保持部材２０３端部の凹凸による、Ａ−Ａ’断面とＢ−Ｂ’断面における端部の構造の違いが問題となる。このような構造の違いが端部における光の反射の違いを生む。より具体的には、光が波長変換部材２０６を通過する回数に違いが生じ、これが色ムラの発生要因となる。この課題を解決するため、凹凸部の影響をなくすように液晶パネル２０１の有効表示領域に対して十分広い大きさの量子ドットシート面積とすることも考えられるが、製品の額縁が大きくなってしまい商品性が損なわれる可能性がある。
この課題を解決するため、本実施例では、図３（Ａ）に示すように、波長変換部材２０６等のシート部材は端部に凸部（以下、光源保持部材の凸部と区別するために凸片２５０と呼ぶ）を有する。さらに断面方向の位置関係を説明すると、凸片２５０の領域において、図１に示すように、波長変換部材２０６の光源２０９の側の面と光源保持部材２０３との間に吸光部材２０８が設けられている。なお、吸光部材２０８の形状と大きさは、凸片２５０と同一でなくてもよい。凸片２５０以外の領域では、図３（Ｂ）から分かるように二次光の問題が起きにくいので、吸光部材は設けなくてもよい。
このような構造とすることで、凸片２５０の領域における波長変換部材２０６での二次光１２２の波長変換が抑制され、また端部の反射構造が均一になる。これによって波長変換部材２０６から出射される光の色ムラが抑制されることになる。
また、光源保持部材２０３が端部に凹凸を有するため、波長変換部材２０６等のシート部材が有する凹凸部と位置を合わせることができ、またこれによって面内の位置ずれを防止することができる。
＜実施例３＞
本実施例では、光源保持部材１０３に対して拡散部材１０５等を固定するために固定部材を用いる場合の光源装置の構成について説明する。
図４（Ａ）は、本実施例に係る液晶表示装置３００の構成の一例を示す図（上面図）である。また、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のＣ−Ｃ’断面図である。
液晶表示装置３００は、液晶パネル３０１、液晶パネル保持部材３０２、光源装置、等を有する。光源装置は、光源保持部材２０３、反射部材２０４、拡散部材２０５、波長変換部材３０６、光線制御部材３０７、吸光部材３０８、光源３０９、基板３１０、シート固定部材３１１等を有する。
液晶パネル３０１は、実施例１（図１）の液晶パネル１０１と同じ部材である。
液晶パネル保持部材３０２は、実施例１の液晶パネル保持部材１０２と同じ部材である。
光源保持部材３０３は、実施例１の光源保持部材１０３と同じ材質である。なお、実施例１と同様に、光源保持部材３０３は、拡散部材３０５、波長変換部材３０６、光線制御部材３０７を支持する支持部材の役割を果たしている。
反射部材３０４は、実施例１の反射部材１０４と同じ材質である。
拡散部材３０５は、実施例１の拡散部材１０５と同じ材質である。
波長変換部材３０６は、実施例１の波長変換部材１０６と同じ材質である。
光線制御部材３０７は、実施例１の光線制御部材１０７と同じ材質である。
吸光部材３０８は、実施例１の吸光部材１０８と同じ材質である。
光源３０９は、実施例１の光源１０９と同じ材質である。
基板３１０は、実施例１の基板１１０と同じ部材である。
シート固定部材３１１は、拡散部材３０５、波長変換部材３０６、および光線制御部材３０７などを光源保持部材３０３に対して固定するための部材である。シート固定部材３１１はピン構造であってもよいし、リベット構造であってもよく、上述のシート部材を固定する任意の構造をとることができる。また、素材は金属であってもよいし、プラスチックなどの樹脂であってもよい。
図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示すように、本実施例では実施例２と同様に、凸片３５０の領域に、波長変換部材３０６の光源３０９の側の面と光源保持部材３０３との間に吸光部材３０８が設けられている。なお、吸光部材３０８の面積や形状は、凸片３５０と同一でなくともよい。
本実施例は、図４（Ａ）と図４（Ｂ）に示すように凸片３５０において、拡散部材３０５、波長変換部材３０６、および光線制御部材３０７などのシート部材をシート固定部材３１１によって、光源保持部材３０３に対して固定することを特徴とする。
本実施例のような構成においても、凸片３５０の領域における波長変換部材３０６での二次光３２２の波長変換が抑制される。これによって波長変換部材３０６から出射される光の色ムラが抑制されることになる。
さらに、シート固定部材３１１を用いることによって、波長変換部材３０６などのシート部材が、実施例１の場合に比べてより強固に光源保持部材３０３に固定されることになる。この結果、液晶表示装置３００が回転する場合、例えば図４（Ａ）の状態から９０度回転する場合においても、波長変換部材３０６などのシート部材が所望の位置に固定される。また、シート部材の保持の役割はシート固定部材３１１が担うため、凸片の面積は実施例２の場合に比べて小さくすることができ、製造コストの削減にもつながる。
＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４に係る光源装置について説明する。本実施例では、光源が千鳥配置や三角形配置など、面内に規則的に配置される場合を想定している。ところで一般的に、波長変換部材や拡散部材、光線制御部材などのシート部材は、液晶パネルの有効表示領域を確実に覆うために、有効表示領域以上の面積を有する。このような構成では、光源との距離によって、上辺下辺側と左辺右辺側で光が届く領域に違いが生じる。本実施例では、この違いを考慮した色ムラの抑制方法について説明する。
図５は、本実施例に係る光源装置４００の構成の一例を示す図（拡散部材から光源側を見たときの上面図）である。
光源装置は、反射部材４０４、拡散部材（図示しない）、波長変換部材（図示しない）、光線制御部材（図示しない）、第一吸光部材４０８、光源４０９、基板（図示しない）、第二吸光部材４１２等を有する。
反射部材４０４は、実施例１の反射部材１０４と同じ材質である。
第一吸光部材４０８は、実施例１の吸光部材１０８と同じ材質である。本実施例では、第一吸光部材４０８は液晶表示パネルの有効表示領域外側の左辺右辺に設けられた吸光部材である。
光源４０９は、実施例１の光源１０９と同じ部材である。
第二吸光部材４１２は、実施例１の吸光部材１０８と同じ材質である。本実施例では、第二吸光部材４１２は、液晶表示パネルの有効表示領域外側の上辺下辺に設けられた吸光部材である。
本実施例では、第一吸光部材４０８と光源４０９との距離をＬ１とする。また、第二吸光部材４１２と光源４０９との距離をＬ２とする。
さらに、Ｌ１とＬ２の関係は、
Ｌ１＞Ｌ２
とする。
実施例４では、波長変換部材に平行な方向であって光源から遠ざかる方向の第二吸光部材４１２の長さ（以下「吸光幅」と呼ぶ）を、Ｌ１とＬ２の関係性に応じて変更することを特徴とする。
具体的には、第一吸光部材４０８の大きさを波長変換部材４０６と光源保持部材の接触面積と同一とした上で、第二吸光部材４１２の吸光幅は第一吸光部材４０８とより小さくなるようにする。このような構造とする理由について説明する。まず、第一吸光部材３０８の面積は、波長変換部材４０６と光源保持部材の接触面積と同一とすることで、左辺右辺側の波長変換部材の端部における波長変換は抑制される。これに対し、Ｌ１とＬ２の大きさが異なる場合、第二吸光部材の吸光幅はＬ１とＬ２の関係に応じて小さくしても構わない。
液晶パネルの有効表示領域外側の波長変換部材において、光が届く領域は光源４０９との距離によって変化する。このことを説明するため、端部に入射する光の角度を考える。図１に示すように、入射光（この場合は二次光１２２）の入射角は、入射面（この場合は波長変換部材１０６）に垂直な線からの角度として定義される。波長変換部材などのシート部材の端部と光源４０９との距離が大きい場合、端部への入射光の入射角度は大きくなり、入射光は光源４０９から遠ざかる方向により遠くまで届くことになる。反対に、波長変換部材などのシート部材の端部と光源４０９との距離が小さい場合、端部への入射光の入射角度は小さくなり、入射光が届く距離はより小さくなる。したがって、本実施例のように上辺下辺側の端部と左辺右辺側の端部で光源との距離が異なる場合、各端部において入射光が届く距離が異なり、色ムラが生じる原因となる領域に相違が生じる。そこで本実施例では、Ｌ１、Ｌ２の距離に応じて第二吸光部材４１２の吸光幅を変化させ、上辺下辺側と左辺右辺側の端部における波長変換が均一に行われるようにしている。
具体的には、本実施例の場合、
Ｌ１＞Ｌ２
の関係であるため、上辺下辺側の入射光は、左辺右辺側の入射光よりも入射角度が小さくなる。したがって、波長変換部材の上辺下辺側の端部には、左辺右辺側の端部よりも光が伝搬しにくくなるため、上辺下辺側に設ける第二吸光部材４１２の吸光幅を第一吸光部材４１２よりも小さくすることができる。
以上述べたように、本実施例によれば、光源４０９が面内で規則的な配置となっており、かつ光源４０９と波長変換部材の端部の距離が上辺下辺側と左辺右辺側で異なる場合において、端部での波長変換が抑制される。これによって、各辺における波長変換が均一になされ、光源装置の色ムラや輝度ムラを抑制することができる。また、本実施例では、吸光幅を小さくすることにより、第二吸光部材４１２の面積を縮小できるため、光源装置４
００の製造コストを低減することができる。
＜実施例５＞
以下、本発明の実施例５に係る光源装置について説明する。本実施例では、光源を直下型導光板側面に配置した構造の場合について説明する。
図６は、本実施例に係る液晶表示装置５００の構成の一例を示す図（断面図）である。液晶表示装置５００は、液晶パネル５０１、液晶パネル保持部材５０２、光源装置、等を有する。光源装置は、光源保持部材５０３、反射部材５０４、導光部材５０５、波長変換部材５０６、光線制御部材５０７、第一吸光部材５０８、光源５０９、基板５１０、遮光部材５１１、および第二吸光部材５１２等を有する。
液晶パネル５０１は、実施例１（図１）の液晶パネル１０１と同じ部材である。
液晶パネル保持部材５０２は、実施例１の液晶パネル保持部材１０２と同じ材質である。
光源保持部材５０３は、実施例１の光源保持部材１０３と同じ材質である。また、光源保持部材５０３は、波長変換部材５０６の光源５０９の側の面の端部において、波長変換部材５０６を支持する支持部材としての役割を果たしている。
反射部材５０４は、実施例１の反射部材１０４と同じ部材である。光源５０９から発する光を、後述する導光部材５０５の方に反射するように設けてある。また、本実施例では、波長変換部材５０６の光源５０９の側の面の端部において、波長変換部材５０６を支持する支持部材としての役割を果たしている。
導光部材５０５は、入射面、および出射面を有する。入射面は、光源５０９から発せられた光が入射する入射面であり、出射面は入射面に入射した光を出射する面である。図６の例では、入射面は、導光部材５０５の側面のうち、光源５０９が存在する側面である。導光部材５０５の出射面は、波長変換部材５０６側の面である。図６の例では、導光部材５０５として、板状の部材（導光板）が使用されている。なお、導光部材５０５は、板状の部材でなくてもよい。
波長変換部材５０６は、実施例１の波長変換部材１０６と同じ材質である。
光線制御部材５０７は、実施例１の光線制御部材１０７と同じ材質である。
第一吸光部材５０８は、実施例１の吸光部材１０８と同じ材質である。光源保持部材５０３の光源５０９から遠い方の壁面側に設けられている。
光源５０９は、実施例１の光源１０９と同じ材質である。
基板５１０は、実施例１の基板１１０と同じ材質である。
遮光部材５１１は、光源５０９から発せられた光が導光部材５０５を介さずに直接液晶パネル５０１方向へ放射されることを防ぐための部材である。なお、本遮光部材は、輝度ムラ、色ムラ性能の観点から反射部材であってもよい。
第二吸光部材５１２は、実施例１の吸光部材１０８と同じ部材である。光源保持部材５０３の光源５０９に近い方の壁面側に設けられている。
本実施例では、第一吸光部材５０８は、波長変換部材５０６の側の面と光源保持部材５０３との間に設けられ、第二吸光部材５１２は、波長変換部材５０６の側の面と反射部材５０４との間に設けられている。また、第一吸光部材５０８の大きさは、たとえば波長変換部材５０６と光源保持部材５０３の接触面積と同一とし、第二吸光部材５１２の大きさは第一吸光部材５０８よりも小さい、もしくは削除することとする。
このような構造とする理由について説明する。図６において、光源５０９から遠い端部にある、波長変換部材５０６の光源５０９側の領域への入射光５２０の入射角をθとする。一方、光源５０９に近い端部にある、波長変換部材５０６の光源５０９側の領域への入射光５２１の入射角をθ’とする。θはθ’より大きく、入射光５２０が届く距離も大きいため、それに応じて第一吸光部材５０８の吸光幅を十分大きくとる必要がある。一方、
入射光５２１が届く距離は入射光５２０に比べて小さく、第二吸光部材５１２の吸光幅は、第一吸光部材よりも小さくすることができる。または、遮光部材５１１によって光の伝搬を完全に防ぐ構造となっている場合には、第二吸光部材５１２を設ける必要が無い。
このような構造とすることで、光源５０９に近い端部と遠い端部において、光が届く距離に応じて、波長変換を抑制することができる。この結果、波長変換が面内で均一化され、波長変換部材５０６から出射される光の色も均一化されることになる。
以上述べたように、本実施例によれば、光源５０９から遠い端部に設けられる第一吸光部材５０８と、光源５０９に近い端部に設けられる第二吸光部材５１２の吸光幅を変更する、という構成により、光源装置の色ムラや輝度ムラを抑制することができる。また、本実施例では、第二吸光部材５１２の面積を縮小できるため、光源装置の製造コストを低減することができる。なお、図示しないが、本実施例の構成においても、実施例２，３のように端部にシート部材を保持するための保持構造を有していてもよい。
なお、実施例１〜５はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で実施例１〜５の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。実施例１〜４の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。
１０３，２０３，３０３，５０３ 光源保持部材
１０６，２０６，３０６，５０６ 波長変換部材
１０８，２０８，３０８ 吸光部材
１０９，２０９，３０９，４０９，５０９ 光源
４０８，５０８ 第一吸光部材
４１２，５１２ 第二吸光部材

Claims (15)

  1. 第１の光を発する光源と、
    端部に凸片を有し、前記第１の光が入射したことに応じて第２の光を発するシート状の変換部材と、
    前記凸片を支え、前記変換部材の外周領域を支持する支持部材と、
    前記支持部材と前記凸片との間に設けられ、前記変換部材の前記外周領域において前記第１の光の反射を抑制する抑制部材と、
    を備えることを特徴とする光源装置。
  2. 前記抑制部材は、前記変換部材の前記外周領域と前記支持部材との間に設けられ、前記第１の光を吸光する吸光部材であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  3. 前記支持部材は、前記光源を収容する箱型の筐体であり、
    前記支持部材内に設けられ、光を反射する反射部材をさらに備え、
    前記抑制部材は、前記変換部材の前記外周領域と前記支持部材との間に設けられ、前記第１の光に対する反射率が前記反射部材よりも低い部材であることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
  4. 前記変換部材と前記抑制部材を前記支持部材に対して固定する固定部材
    を備える請求項１から請求項３の何れか１項に記載の光源装置。
  5. 前記抑制部材は、前記変換部材の第１の端部に設けられる第１の抑制部材と、前記変換部材の第２の端部に設けられる第２の抑制部材と、を有し、
    前記第１の端部と前記光源との距離が前記第２の端部と前記光源との距離より大きい場合に、前記変換部材と平行な方向であって前記光源から遠ざかる方向における前記第２の抑制部材の幅が、前記方向における前記第１の抑制部材の幅よりも短い
    ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の光源装置。
  6. 前記抑制部材は、少なくとも前記第１の光を吸収する部材である
    ことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の光源装置。
  7. 前記変換部材は、蛍光体を有する
    ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の光源装置。
  8. 前記変換部材は、量子ドットを有する
    ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１項に記載の光源装置。
  9. 前記第１の光は、スペクトルのピークの波長が前記第２の光よりも短い光である
    ことを特徴とする請求項１から請求項８の何れか１項に記載の光源装置。
  10. 前記変換部材は、青色光を緑色光及び赤色光に変換し、前記青色光、前記緑色光及び前記赤色光を発する
    ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載の光源装置。
  11. 前記変換部材は、紫外光を青色光、緑色光及び赤色光に変換し、前記青色光、前記緑色光及び前記赤色光を発する
    ことを特徴とする請求項１から請求項９の何れか１項に記載の光源装置。
  12. 前記青色光のスペクトルは、４４０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下の波長範囲にピークを有し、
    前記赤色光のスペクトルは、５８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長範囲にピークを有し、
    前記緑色光のスペクトルは、５００ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長範囲にピークを有する
    ことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の光源装置。
  13. 第１の光を発する光源と、
    前記第１の光が入射したことに応じて第２の光を発するシート状の変換部材と、
    前記変換部材の外周領域を支持する支持部材と、
    前記変換部材の前記外周領域において前記第１の光の反射を抑制する抑制部材と、
    を備え、
    前記抑制部材は、前記変換部材の第１の端部に設けられる第１の抑制部材と、前記変換部材の第２の端部に設けられる第２の抑制部材と、を有し、
    前記第１の端部と前記光源との距離が前記第２の端部と前記光源との距離より大きい場合に、前記変換部材と平行な方向であって前記光源から遠ざかる方向における前記第２の抑制部材の幅が、前記方向における前記第１の抑制部材の幅よりも短い
    ことを特徴とする光源装置。
  14. 請求項１から請求項１３のいずれか１項に記載の光源装置と、
    前記光源装置から出力された光を透過して画像を表示する表示パネルと、
    を備える表示装置。
  15. 前記変換部材の外周領域は、前記表示パネルの表示領域よりも外側に設けられることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
JP2016001178A 2016-01-06 2016-01-06 光源装置 Expired - Fee Related JP6700792B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016001178A JP6700792B2 (ja) 2016-01-06 2016-01-06 光源装置
EP16204216.2A EP3190457A1 (en) 2016-01-06 2016-12-15 Light source device comprising wavelength conversion member
US15/394,926 US10151950B2 (en) 2016-01-06 2016-12-30 Light source device with color conversion member, supporting member and light suppressing member
KR1020170000032A KR20170082458A (ko) 2016-01-06 2017-01-02 광원장치
CN201710011144.0A CN106990608A (zh) 2016-01-06 2017-01-06 光源装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016001178A JP6700792B2 (ja) 2016-01-06 2016-01-06 光源装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2017123250A JP2017123250A (ja) 2017-07-13
JP2017123250A5 JP2017123250A5 (ja) 2019-01-31
JP6700792B2 true JP6700792B2 (ja) 2020-05-27

Family

ID=57794037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016001178A Expired - Fee Related JP6700792B2 (ja) 2016-01-06 2016-01-06 光源装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10151950B2 (ja)
EP (1) EP3190457A1 (ja)
JP (1) JP6700792B2 (ja)
KR (1) KR20170082458A (ja)
CN (1) CN106990608A (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10465861B1 (en) * 2016-01-13 2019-11-05 OPē, LLC Light source with quantum dot layer
KR102343413B1 (ko) * 2017-07-19 2021-12-24 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
US10642091B2 (en) * 2018-02-05 2020-05-05 Radiant Choice Limited Displays
CN109521604A (zh) * 2018-12-21 2019-03-26 厦门天马微电子有限公司 一种背光模组及显示装置
JP6866903B2 (ja) * 2019-03-05 2021-04-28 日亜化学工業株式会社 発光モジュール
WO2023141961A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Display device for eye care

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM289865U (en) * 2005-11-08 2006-04-21 Lighthouse Technology Co Ltd Sectional light emitting diode backlight unit
JP2011171365A (ja) 2010-02-16 2011-09-01 Panasonic Corp 半導体発光モジュール、光源装置、および液晶表示装置
JP2012022028A (ja) 2010-07-12 2012-02-02 Ns Materials Kk 液晶ディスプレイ
JP5737011B2 (ja) * 2011-01-18 2015-06-17 日本電気硝子株式会社 発光デバイス、発光デバイス用セル及び発光デバイスの製造方法
CN103403894B (zh) * 2011-03-07 2016-10-26 皇家飞利浦有限公司 发光模块、灯、照明器和显示装置
JP6192897B2 (ja) 2012-04-11 2017-09-06 サターン ライセンシング エルエルシーＳａｔｕｒｎ Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ ＬＬＣ 発光装置、表示装置および照明装置
JP2014170218A (ja) 2013-02-05 2014-09-18 Canon Inc 画像表示装置及びその制御方法
JP6217187B2 (ja) * 2013-07-03 2017-10-25 ソニー株式会社 発光装置および表示装置
EP3054342A4 (en) * 2013-11-20 2016-11-16 Huawei Device Co Ltd LIQUID CRYSTAL MODULE AND ELECTRONIC DEVICE
JP2015111518A (ja) * 2013-12-06 2015-06-18 株式会社ジャパンディスプレイ バックライト及びそれを用いた液晶表示装置
KR102126176B1 (ko) * 2014-02-05 2020-06-25 삼성디스플레이 주식회사 파장 변환 부재 및 그 제조 방법, 및 이를 포함하는 백라이트 어셈블리
JP6021967B2 (ja) * 2014-04-21 2016-11-09 キヤノン株式会社 光源装置及び画像表示装置
US9535206B2 (en) * 2014-06-09 2017-01-03 Apple Inc. Display with structures for reducing blue edge effects
JP2016035908A (ja) 2014-08-01 2016-03-17 キヤノン株式会社 光源装置
KR101510855B1 (ko) * 2014-08-22 2015-04-09 삼성전자 주식회사 몰드프레임 및 광학 시트와 이를 포함하는 백라이트 유닛 및 액정 표시 장치
JP6377254B2 (ja) * 2015-04-01 2018-08-22 シャープ株式会社 照明装置、表示装置、及びテレビ受信装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017123250A (ja) 2017-07-13
EP3190457A1 (en) 2017-07-12
US20170192304A1 (en) 2017-07-06
CN106990608A (zh) 2017-07-28
KR20170082458A (ko) 2017-07-14
US10151950B2 (en) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6700792B2 (ja) 光源装置
US10061188B2 (en) Illumination system and projection apparatus having reflection cover
JP6021967B2 (ja) 光源装置及び画像表示装置
CN114730044A (zh) 定向照明设备和隐私显示器
JP5026620B2 (ja) 面光源および液晶表示装置
WO2017002308A1 (ja) バックライト装置および液晶表示装置
TWI486648B (zh) Surface light source device and liquid crystal display device
WO2012153514A1 (ja) 照明装置及び液晶表示装置
JP2012155999A (ja) 照明装置及び画像表示装置
JP2007025285A (ja) 液晶用バックライト
JP2009244861A (ja) 画像表示装置
TWI567456B (zh) Surface light source device and liquid crystal display device
EP3699488B1 (en) Display device
WO2016121530A1 (ja) 照明装置および表示装置
JP2012238462A (ja) 光混合ユニット、面光源装置および液晶表示装置
TWI405102B (zh) 背光模組與光學式觸控面板
JP5208039B2 (ja) 表示装置および光源装置
JP4125756B2 (ja) フラットパネルディスプレイのバックライトモジュール
JP2007080520A (ja) バックライト装置
JP2017162726A (ja) 照明装置及び表示装置
WO2018123812A1 (ja) 照明装置及び表示装置
JP2011124026A (ja) 照明装置及びこれを備える表示装置
JP4429870B2 (ja) 液晶表示装置
WO2020196572A1 (ja) 面光源装置および表示装置
WO2014192659A1 (ja) 光源装置及び表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20181116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181213

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190814

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191009

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200310

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200501

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6700792

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees