(57)【要約】【課題】輝度が向上し、光の利用効率が高い偏光ＬＥＤ、及び、該偏光ＬＥＤを用いてなるバックライトユニット、液晶表示装置、ヘッドアップディスプレイユニット及び液晶プロジェクターの提供。【解決手段】基板上に少なくとも一つのＬＥＤ素子が実装され、該ＬＥＤ素子の発光を吸収する蛍光体を含有する蛍光体分散樹脂層により該ＬＥＤ素子が覆われ、且つ、該ＬＥＤ素子の出射面側にワイヤグリッド偏光素子が配置され、好ましくは、ＬＥＤ素子が基板上に形成された凹部の底部に実装され、凹部の内面に反射面を有する偏光ＬＥＤ。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に少なくとも一つのＬＥＤ素子が実装され、該ＬＥＤ素子から発光された光を吸収して発光する蛍光体を含有する蛍光体分散樹脂が、該ＬＥＤ素子の実装部以外の部分を直接覆うように配され、且つ、該ＬＥＤ素子からの光の出射面側にワイヤグリッド偏光素子が、ワイヤグリッド偏光素子からの反射光が該蛍光体分散樹脂に戻るように配置された偏光ＬＥＤ。
【請求項２】
ワイヤグリッド偏光素子のワイヤグリッドの周期が１５０ｎｍ以下である請求項１に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項３】
ワイヤグリッド偏光素子のワイヤグリッドの周期が１２０ｎｍ以下である請求項２に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項４】
ワイヤグリッド偏光素子において、ワイヤグリッド上にワイヤグリッドと屈折率が異なる誘電体層が設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項５】
基板に形成された凹部の底部に該ＬＥＤ素子が実装され、該凹部に該蛍光体分散樹脂が充填され、該凹部の内側面に、少なくとも該蛍光体からの光及びワイヤグリッド偏光素子からの反射光を、反射する反射面を有する請求項１〜４のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項６】
ワイヤグリッド偏光素子が上記反射面の末端部と密着するように配置されている請求項５に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項７】
ワイヤグリッド偏光素子とＬＥＤ素子の間に四分の一波長板を更に備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項８】
前記ワイヤグリッド偏光素子が、ガラス基板の表面にワイヤグリッドを有する偏光素子であり、ワイヤグリッド形成面がＬＥＤ素子と対向するように配置されている請求項１〜７のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項９】
上記ＬＥＤ素子が青色光または青色よりも短波長の光を発光するＬＥＤ素子であり、上記蛍光体として緑色または緑色より長波長の蛍光を発する蛍光体を含む請求項１〜８のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項１０】
上記ＬＥＤ素子が発光極大波長が４００〜５００ｎｍの青色光を出射するＬＥＤ素子である請求項１〜９のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項１１】
上記蛍光体が発光極大波長５００〜６５０ｎｍの蛍光を発する蛍光体である請求項１〜１０のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項１２】
出射光が白色である請求項１〜１１のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項１３】
前記ワイヤグリッド偏光素子が波長４５０ｎｍの光及び波長５５０ｎｍの光の単体透過率が両者とも４５％以上であるワイヤグリッド偏光素子である請求項１〜１２のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項１４】
基板上に実装されたＬＥＤ素子が複数個である請求項１〜１３のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤを用いた表示装置。
【請求項１６】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤの複数個が回路基板上に並べて配置されているか又は請求項１４に記載の偏光ＬＥＤを用いた液晶用バックライト。
【請求項１７】
請求項１６に記載の液晶用バックライトを有する液晶表示装置。
【請求項１８】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤを光源として備えたヘッドアップディスプレイ。
【請求項１９】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤを光源として備える液晶プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤグリッド偏光素子及び蛍光体を用いた偏光ＬＥＤ、該偏光ＬＥＤを有するバックライトユニット、液晶表示装置、ヘッドアップディスプレイおよび液晶プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）は、薄型化、低電圧駆動および低電力消耗などといった利点を有するため、卓上型およびノート型パソコンのディスプレイ、及びプロジェクター等への応用が広まっている。液晶表示装置の主な構造は、光源、液晶パネル及び液晶パネルの前後両側に位置する二つの偏光素子である。光線は光源から出射された後、液晶パネルの光源に近い側の偏光素子へ達すると、光線の約半分が透過する。その後、透過した光線は液晶パネルおよびその反対側にある偏光素子を透過して画像を表示する。
【０００３】
近年、液晶表示装置等の画像表示装置の光源として、エネルギー消費量の少ない発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が広く利用されている。ＬＥＤは、光を放射する半導体ダイオードであり、電気エネルギーを可視光又は紫外光に変換するものである。
また、従来より、上記の表示装置において、偏光光源も用いられることが知られており、近年、該偏光光源として、エネルギー消費の少ないＬＥＤも多用されるようになってきている。また、偏光を得るためにワイヤグリッド偏光素子を用いて、ＬＥＤ光源の光利用率を向上させるために、反射板などを設ける技術も知られている（特許文献１及び２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−７９１０４
【特許文献２】特開２００５−３２８０４２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記技術等により、ＬＥＤでの光の利用効率も、かなり向上してきている。しかしながら、表示装置の小型化や、また、表示画像のより鮮明化、偏光された光のプロジェクターへの利用、自動車のヘッドライトへの使用など利用範囲の広がりから、耐久化の向上、及び、白色ＬＥＤでの光の利用効率の効率化が望まれている。
【０００６】
上記の問題に鑑み、本発明の目的は、ＬＥＤから発光された無偏光の光を、効率的に直線偏光変換すると共に、ＬＥＤから発光された光の出射量をより向上させ、輝度の高い偏光ＬＥＤ（偏光ＬＥＤ光源）、特に白色偏光ＬＥＤを得ようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、ＬＥＤの発光部全体を、蛍光体を含む樹脂で直接覆うと共に、ワイヤグリッド偏光素子を、該偏光素子からの反射光が該蛍光体を含む樹脂に戻るようにワイヤグリッド偏光素子を配置することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
具体的には、下記（１）〜（１９）の発明に関する。
（１）  基板上に少なくとも一つのＬＥＤ素子が実装され、該ＬＥＤ素子から発光された光を吸収して発光する蛍光体を含有する蛍光体分散樹脂が、該ＬＥＤ素子の実装部以外の部分を直接覆うように配され、且つ、該ＬＥＤ素子からの光の出射面側にワイヤグリッド偏光素子が、ワイヤグリッド偏光素子からの反射光が該蛍光体分散樹脂に戻るように配置された偏光ＬＥＤ。
（２）  ワイヤグリッド偏光素子のワイヤグリッドの周期が１５０ｎｍ以下である上記（１）に記載の偏光ＬＥＤ。
（３）  ワイヤグリッド偏光素子のワイヤグリッドの周期が１２０ｎｍ以下である上記（２）に記載の偏光ＬＥＤ。
（４）  ワイヤグリッド偏光素子において、ワイヤグリッド上にワイヤグリッドと屈折率が異なる誘電体層が設けられている上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（５）  基板に形成された凹部の底部に該ＬＥＤ素子が実装され、該凹部に該蛍光体分散樹脂が充填され、該凹部の内側面に、少なくとも該蛍光体からの光及びワイヤグリッド偏光素子からの反射光を、反射する反射面を有する上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（６）  ワイヤグリッド偏光素子が上記反射面の末端部と密着するように配置されている上記（５）に記載の偏光ＬＥＤ。
（７）  ワイヤグリッド偏光素子とＬＥＤ素子の間に四分の一波長板を更に備える上記（１）〜（４）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（８）  前記ワイヤグリッド偏光素子が、ガラス基板の表面にワイヤグリッドを有する偏光素子であり、ワイヤグリッド形成面がＬＥＤ素子と対向するように配置されている上記（１）〜（７）の何れか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（９）  上記ＬＥＤ素子が青色光または青色よりも短波長の光を発光するＬＥＤ素子であり、上記蛍光体として緑色または緑色より長波長の蛍光を発する蛍光体を含む上記（１）〜（８）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（１０）  上記ＬＥＤ素子が発光極大波長が４００〜５００ｎｍの青色光を出射するＬＥＤ素子である上記（１）〜（９）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（１１）  上記蛍光体が発光極大波長５００〜６５０ｎｍの蛍光を発する蛍光体である上記（１）〜（１０）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（１２）  出射光が白色である上記（１）〜（１１）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（１３）  前記ワイヤグリッド偏光素子が波長４５０ｎｍの光及び波長５５０ｎｍの光の単体透過率が両者とも４５％以上であるワイヤグリッド偏光素子である上記（１）〜（１２）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（１４）  基板上に実装されたＬＥＤ素子が複数個である上記（１）〜（１３）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤ。
（１５）  上記（１）〜（１４）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤを用いた表示装置。
（１６）  上記（１）〜（１３）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤの複数個を回路基板上に並べて配置されている又は上記（１４）に記載の偏光ＬＥＤを用いた液晶用バックライト。
（１７）  上記（１６）に記載の液晶用バックライトを有する液晶表示装置。
（１８）  上記（１）〜（１４）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤを光源として備えたヘッドアップディスプレイ。
（１９）  上記（１）〜（１４）のいずれか一項に記載の偏光ＬＥＤを光源として備える液晶プロジェクター。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、偏光ＬＥＤにおいて、耐久性がよく、高輝度を有する偏光ＬＥＤを得ることができる。特に本発明は白色光を発光する偏光ＬＥＤに適し、また、高透過型ワイヤグリッド偏光素子を用いることにより、より高輝度を有する偏光ＬＥＤを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の表面実装型偏光ＬＥＤの構成を示す断面図である。
【図２】本発明の砲弾型偏光ＬＥＤの構成を示す断面図である。
【図３】本発明の表面実装型偏光ＬＥＤにおいて、基板上に複数のＬＥＤ素子を備える構成を示す断面図である。
【図４】本発明の表面実装型の偏光ＬＥＤを適用した液晶表示装置の構成例を示す。
【図５】本発明の表面実装型の偏光ＬＥＤを適用したヘッドアップディスプレイユニット（ＨＵＤユニット）の構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１〜図３は、本発明に係る偏光ＬＥＤの模式的な断面図である。図１〜図３に示すように、本発明の偏光ＬＥＤは、少なくとも、基板に実装された少なくとも一つのＬＥＤ素子と、該ＬＥＤ素子の発光を吸収して発光する蛍光体が分散され、該ＬＥＤ素子を直接覆う蛍光体分散樹脂層と、ＬＥＤ素子からの光の出射面側に、ワイヤグリッド偏光素子からの反射光が該蛍光体分散樹脂に戻るように備えられたワイヤグリッド偏光素子とを少なくとも備える。
【００１２】
本発明の偏光ＬＥＤに使用する基板としては、たとえば、アルミナ、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）等のセラミックス、ガラス、エポキシ樹脂等が用いられる。システムの放熱効果を高め、偏光ＬＥＤの温度上昇を抑制することができるため、アルミナや窒化アルミニウム等の熱伝導性が高い材料を使用することが好ましい。
基板には電極が形成されている。電極としては、たとえば、Ａｇ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＰｄおよびＡｌ等からなる金属電極が用いられる。
【００１３】
本発明の偏光ＬＥＤに用いる基板には、図１又は図２に示す通り、ＬＥＤ素子が実装されるための凹部が形成されていることが好ましい。その場合、ＬＥＤ素子は形成された凹部の底部に実装される。該凹部は、基板自体に形成されても、また、ＬＥＤ素子を装着する基板上に、ＬＥＤ素子を囲うように、凸部を形成することにより、該凹部が形成されていてもよい。該凹部の深さは、ＬＥＤ素子がその凹部に完全に収まり、かつ、該凹部に、該蛍光体分散樹脂を充填したときに、ＬＥＤ素子の上部を該蛍光体分散樹脂で覆うことが出来る深さが好ましい。
本発明の偏光ＬＥＤの好ましい態様においては、ＬＥＤ素子を囲う基板の内側（ＬＥＤ素子側）の面、特に上記の凹部が形成されている内側の面に、少なくとも、ワイヤグリッド偏光素子からの反射光及び蛍光体から発光された光を、反射して、蛍光体分散樹脂を通って、ＬＥＤ素子からの光の出射側に戻すように、反射面を有する。該反射面は、通常、ＬＥＤ素子からの光も反射して、光の出射側に戻す。従って、ＬＥＤ素子からの光、蛍光体から発光された光、及び、ワイヤグリッドで反射された光の全てが、再度蛍光体分散樹脂を通って、ＬＥＤ素子からの光の出射側に戻されることなる。これがくり返されることにより、ＬＥＤ素子から発せられた光は、全て無駄になることなく、蛍光体の発光に使用されると共に、偏光として出射されることになる。
該反射面は、基板自体の内側が光を反射できるように磨かれていても、また、内側に金属膜等を付けて反射面を形成しても、また、反射板を該基板の内側に設けて反射面を形成してもよい。通常反射板を設ける方法が簡便で好ましい。
また、底面の反射面は導電性の金属膜で形成されていてもよい。
本発明の偏光ＬＥＤに使用するＬＥＤ素子は、フリップチップ（flip-chip）方式により基板の電極に接続されるＬＥＤ素子であってもよい。その場合、ＬＥＤ素子の電極は、例えばインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）からなる透明電極を使用することが好ましい。
【００１４】
本発明で使用するＬＥＤ素子としては、青色又はそれよりも長波長の光を発するＬＥＤ素子であればいずれも使用できる。本発明で使用するＬＥＤ素子は、たとえば、炭化珪素（シリコンカーバイト）の基板上にＧａＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ又はＩｎＧａＡｌＰ等の半導体からなる発光層を形成することにより得られる。
本発明の偏光ＬＥＤにおいては、青色光を発するＬＥＤ素子の使用が好ましく、極大波長４００〜５００ｎｍの青色光を発する青色ＬＥＤ素子の使用がより好ましい。青色ＬＥＤ素子としては、公知の青色ＬＥＤ素子を用いることができ、たとえば、ＧａＮ系ＬＥＤ素子を用いることができる。
ＬＥＤ素子は、基板の所定の位置に実装され、ＡｕＳｎ共晶半田他の各種半田または銀ペースト等により電極に接合されるか、又は、リードワイヤ等を用いて電極と接続される。
【００１５】
本発明の偏光ＬＥＤにおいては、蛍光体分散樹脂が、該ＬＥＤ素子の実装部以外の全体、特に発光部の全体を直接覆うように配される。このようにすることにより、該ＬＥＤ素子からの光が効率良く蛍光体を発光させると共に、蛍光体の発光に使用されなかった光はそのまま直接ワイヤグリッド偏光素子へ到達する。該ワイヤグリッド偏光素子では、該偏光素子に到着した光（ＬＥＤ素子から直接到着した光、蛍光体から発光された光等）の半分が該偏光素子を通過して偏光として出射され、残りの半量は該ワイヤグリッド偏光素子で反射される。反射された光は蛍光体分散樹脂に戻り、蛍光体の発光を増強し、蛍光体の発光量を増加する。従って、出射光の光量を増やし、輝度を高めることができる。
特に、上記した、基板の内側面に光の反射面を有する場合は、該ＬＥＤ素子からの光は、無駄なく、偏光として出射されるので、出射された光の輝度をより高めることができる。
本発明で使用する蛍光体としては、ＬＥＤ素子が発する光を吸収し、ＬＥＤ素子の出射光より長波長の蛍光を発する蛍光体が使用される。
本発明の偏光ＬＥＤに使用可能な蛍光体としては、青色または青色よりも短波長の光を吸収し、吸収光よりも長波長の蛍光を発する蛍光体であれば何れも使用でき、緑色または緑色よりも長波長の蛍光を発する蛍光体が好ましい。例えば、青色〜青紫色の光を吸収して、緑色、黄色又は赤色の光を発する緑色蛍光体、黄色蛍光体又は赤色蛍光体等が挙げられる。また、紫外光を出射するＬＥＤ素子を使用する場合は、紫外光を吸収して青色、緑色、黄色又は赤色の蛍光を発する青色蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体又は赤色蛍光体等が単独又は２種以上の組合せで使用できる。
【００１６】
緑色蛍光体としては、たとえば、４９０〜５７５ｎｍ程度の発光極大波長を有する緑色蛍光体が用いられる。緑色蛍光体としては、たとえば、ユーロピウムマンガン付活アルミン酸塩からなる緑色蛍光体、および、ユーロピウムマンガン付活珪酸塩からなる緑色蛍光体の少なくとも１種を含む緑色蛍光体等が挙げられる。
【００１７】
黄色蛍光体としては、たとえば、５００〜６５０ｎｍ程度、好ましくは５２０〜６２０ｎｍ程度の発光極大波長を有する黄色蛍光体が用いられる。黄色蛍光体としては、たとえば、セリウムをドープしたイットリウム・アルミニウム・ガーネットを用いたＹＡＧ系黄色蛍光体、および、セリウムをドープしたテルビウム・アルミニウム・ガーネットを用いたＴＡＧ系黄色蛍光体の少なくとも１種を含む黄色蛍光体等が挙げられる。
【００１８】
赤色蛍光体としては、たとえば、６２０〜７８０ｎｍ程度の発光極大波長を有する赤色蛍光体が用いられる。赤色蛍光体としては、たとえば、ユーロピウム付活酸硫化ランタンからなる赤色蛍光体、および、ユーロピウム付活ＣａＳｉＡｌＮ３からなる赤色蛍光体の少なくとも１種を含む赤色蛍光体等が挙げられる。
【００１９】
青色蛍光体としては、たとえば、４００〜４９０ｎｍ程度の発光極大波長を有する青色蛍光体が用いられる。青色蛍光体としては、例えば、バリウム・アルミニウム酸化物（ＢＡＭ）を主材料とする青色蛍光体等が挙げられる。
【００２０】
蛍光体分散樹脂に使用する蛍光体は、単独であってもよいし、また、複数の蛍光体の併用であってもよい。例えば、ＬＥＤ素子として青色ＬＥＤ素子を使用し、蛍光体として、青色光を吸収する黄色蛍光体を単独で使用するか、又は、青色光を吸収する緑色蛍光体と赤色蛍光体の両者を組み合わせて使用することによって、白色光を出射する偏光ＬＥＤを得ることができる。
本発明で使用する蛍光体の粒径は特に限定されないが、平均粒径が、通常１０μｍ以上、好ましくは１０μｍ〜１００μｍ、さらに好ましくは２０μｍ〜８０μｍである。ここで、平均粒径とは、レーザー回折法で測定した値を意味する。
本発明の偏光ＬＥＤにおいては、吸収極大波長が４００〜５００ｎｍであり、発光極大波長が５２０〜６２０ｎｍである黄色蛍光体を単独で使用するか、または、吸収極大波長が４００〜５００ｎｍであり、発光極大波長が４９０〜５７５ｎｍである緑色蛍光体及び吸収極大波長が４００〜５００ｎｍであり、発光極大波長が５２０〜６２０ｎｍである赤色蛍光体の両者を併用することがより好ましい。吸収極大波長が４００〜５００ｎｍであり、発光極大波長が５２０〜６２０ｎｍである黄色蛍光体を単独で使用することが特に好ましい。
【００２１】
蛍光体分散樹脂で、ＬＥＤ素子の実装部分以外を直接に覆う方法は、ＬＥＤ素子の実装部分（基板への装着部分）以外の部分を直接に覆うことができれば、特に制限されない。例えば、上記蛍光体を透明樹脂中に分散した熱又は光硬化型樹脂組成物を、実装されたＬＥＤ素子の周囲に充填し、該樹脂組成物を硬化させればよい。該樹脂組成物の硬化は、通常の硬化型樹脂組成物の硬化方法に従って、紫外線照射または加熱等により行うことができる。
ＬＥＤ素子を覆う蛍光体分散樹脂量は、通常、ＬＥＤ素子の全体を十分に被覆できる量であれば、特に支障はない。本発明の偏光ＬＥＤは、好ましい態様においては、白色光を出射する。従って、その場合には、例えば、青色発光ＬＥＤから発せられた光を白色光として出射できる量の蛍光体分散樹脂で、該青色発光ＬＥＤを覆えばよい。前記基板の凹部の底部にＬＥＤ素子が実装された、本発明の偏光ＬＥＤにおいては、該凹部に、蛍光体分散樹脂を、ＬＥＤ素子から発せられた光を、白色光にすることの出来る量で、充填する。充填量は、本発明の効果が達成される量であれば、支障は無く、凹部の上部にすき間が出来ても良いが、好ましくは、該凹部が一杯になる量で充填する。一杯になるまで充填することにより、ワイヤグリッド偏光素子を取り付けたときに、該蛍光体分散樹脂とワイヤグリッド偏光素子とが密着し、ワイヤグリッド偏光素子からの反射光がより効率的に蛍光体の発光を増強する。
【００２２】
蛍光体の分散に用いられている透明樹脂は、光学部材において一般的に使用される、可視光の透過率が高い樹脂であれば特に支障はない。
本発明で使用する該蛍光体分散樹脂を形成するには、例えば市販の光学部材用の硬化性樹脂組成物に、蛍光体を均一に分散させることにより得ることが出来る。市販の光学部材用の硬化性樹脂組成物としては、市販の熱又は光硬化性のシリコーン樹脂又はエポキシ樹脂等の樹脂組成物が用いられる。
蛍光体分散樹脂における蛍光体の含有量は、所望の色相、好ましくは白色を有する出射光が得られるように適宜調整すればよい。複数の蛍光体を使用する場合の各蛍光体の比率は、所望する色相が得られるように適宜調整される。
【００２３】
本発明の偏光ＬＥＤは、ＬＥＤ素子及び蛍光体を適宜選択することにより、単色光を出射するＬＥＤ素子から任意の色相を有する偏光を得ることができる。
本発明の好ましい偏光ＬＥＤとしては、青色光を出射する青色ＬＥＤ素子を使用する偏光ＬＥＤが挙げられる。青色ＬＥＤ素子とともに、該青色ＬＥＤからの青色光を吸収し、黄色光を出す黄色蛍光体又は／及び該青色光を吸収して緑色光を出す緑色蛍光体又は／及び赤色蛍光体を使用して得られる白色偏光ＬＥＤはより好ましく、青色ＬＥＤ素子と該黄色蛍光体を使用して得られる白色偏光ＬＥＤは、更に好ましい。
本発明の偏光ＬＥＤにおいては、発光極大波長が４００〜５００ｎｍの青色光を出射するＬＥＤ素子と、吸収極大波長が４００〜５００ｎｍであり、且つ、発光極大波長が５００〜６５０ｎｍである黄色蛍光体とを組み合わせて使用することが特に好ましい。
【００２４】
上記の好ましい白色偏光ＬＥＤは、青色ＬＥＤ素子から出された青色光と、蛍光体から出された光が混合して、白色光を出射するように、蛍光体分散樹脂層中の蛍光体の含有量を調整すれば良い。
本発明における白色光としては、ＣＩＥ（Commission Internationale d'Eclairage）によって提案されたＸＹＺ表色系で示した場合に、その白色の色度が、Ｘ＝０．２７０〜０．３２０、且つ、Ｙ＝０．２７０〜０．３２０の範囲が好ましく、より好ましくは、Ｘ＝０．２８０〜０．３１０、且つ、Ｙ＝０．２８０〜０．３１０の範囲がより好ましい。更に好ましくは、上記の範囲で、更に、Ｘ＝０．３及びＹ＝０．３に近づくように調整するのが好ましい。
なお、本発明の偏光ＬＥＤにおけるＬＥＤ素子と蛍光体の組合せは上記に限られないが、上記白色偏光ＬＥＤが好ましい。
【００２５】
本発明の偏光ＬＥＤは、上記のように蛍光体分散樹脂で覆われたＬＥＤ素子からの光の出射面側（以下ＬＥＤ出光側とも云う）に、ワイヤグリッド偏光素子（ワイヤグリッド偏光板とも云われる）を、ワイヤグリッド偏光素子での反射光が再びＬＥＤ素子を覆う蛍光体分散樹脂に戻るように、備えることを特徴とする。ワイヤグリッド偏光素子を上記のように設けることにより、ＬＥＤ素子から発せられた光の一部は蛍光体樹脂層中の蛍光体を発光させ、残りの光は、蛍光体から発せられた光と共に、ワイヤグリッド偏光素子に到達する。到達した光はワイヤグリッド偏光素子の透過軸に平行な方向（ワイヤグリッド偏光素子におけるワイヤーと直交する方向）の光のみが偏光として外部へ出射する。一方、透過軸と直交する方向（ワイヤグリッド偏光素子におけるワイヤーと平行する方向）の光はワイヤグリッド偏光素子で反射される。その反射光が再び蛍光体分散樹脂層へと導かれる。その結果、ワイヤグリッド偏光素子での反射光は蛍光体分散樹脂層中の蛍光体を発光させ、蛍光体からの発光量が増加する。また、本発明の好ましい態様においては、ＬＥＤ素子が、基板の有する凹部における底部に実装され、蛍光体分散樹脂が、ＬＥＤ素子を覆うように、凹部の内側に充填され、かつ、該凹部の内側面には、光を反射する反射面を有するので、ワイヤグリッド偏光素子での反射光で、蛍光体の発光に使用されなかった光、蛍光体から発せられた光で、ＬＥＤ出光側以外の方向に発せられた光、及び、ＬＥＤから発せられた光で、ＬＥＤ出光側以外の方向に発せられた光で、かつ、蛍光体の発光にも使用されなかった光等の光が全て反射面で反射され、再び、蛍光体分散樹脂層に戻る。該好ましい態様においては、光のこの循環がくり返されるので、結果として、理論上は、ＬＥＤ素子から発せられた光、蛍光体から発せられた光の全て（１００％）が無駄なく、偏光として出射される。実際には、ワイヤグリッド偏光素子での反射の際の損失、樹脂層を通過することによる損失、反射面での反射の際の損失等が生じるので、理論通りには行かないが、出射光全体の輝度を大きく向上させることができる。
【００２６】
本発明で使用するワイヤグリッド偏光素子について以下に説明する。
本発明で使用するワイヤグリッド偏光素子は、特に制限はなく、透明基板上にワイヤーを平行に並べて、偏光を可能とした偏光素子であれば何れも使用できるが、単体透過率が、４５０ｎｍの波長及び５５０ｎｍの波長の光で、何れも４５％より大きいものが好ましい。より好ましくは、上記波長の単体透過率が何れも４６％以上が好ましく、更に好ましくは４７％以上である。ワイヤグリッド偏光素子の単体透過率の上限は５０％までよいが、通常４９％以下程度である。該高透過率ワイヤグリッド偏光素子を用いることにより、偏光として出射される光の輝度を大幅に向上させることが出来る。
また、該ワイヤグリッド偏光素子の透過軸と平行な偏光の透過率が、４５０ｎｍの波長及び５５０ｎｍの波長において何れも９０％より大きいワイヤグリッド偏光素子も好ましい。該透過率が９２％以上のものはより好ましい。そのようなワイヤグリッド偏光素子を用いることにより、偏光として出射される光の輝度が向上するためである。更に、好ましくは、４５０ｎｍの波長及び５５０ｎｍの波長において、少なくとも何れか一方の偏光における該透過率が９４％を超えるものがより好ましい。最も好ましくは、４５０ｎｍの波長及び５５０ｎｍの波長の両者における該透過率が９４％以上のものである。
また、上記において、偏光素子の透過軸と直交する偏光の透過率が、４５０ｎｍの波長及び５５０ｎｍの波長の光で、何れも１％より小さいワイヤグリッド偏光素子が好ましく、何れも０．６％より小さいものはより好ましい。
なお、本明細書における「単体透過率」は、偏光板を１枚使用して自然光（無偏光）を照射したときの透過率を言い、ＪＩＳ Ｚ８７０１：１９９９に準拠した方法により分光光度計を用いて測定される。また、偏光素子の透過軸と平行又は直交する偏光の透過率は、該偏光素子を１枚使用して、該透過軸に平行又は直交する光を該偏光素子に照射したときの透過率を言い、分光光度計を用いて測定される。なお、ワイヤグリッド偏光素子において、透過軸とは、ワイヤグリッドのワイヤ−と直交する方向を言う。
【００２７】
ワイヤグリッド偏光素子の透明基板としては、従来の透明樹脂製の基板又はガラス製基板等が使用でき、耐熱性の面からガラス製基板を使用することが好ましい。ワイヤグリッドを構成する材料としては、例えばアルミニウム、銀、銅、クロム、チタン、ニッケル、タングステン及び鉄などの金属又はこれらの合金が使用できる。
ワイヤグリッドのワイヤーの周期（ピッチ）が、入射する電磁波に比して充分短い場合、ワイヤグリッドは偏光子として作用して、電磁波のうち、ワイヤーと電場の向きが平行な偏光成分を反射し、直交する偏光成分を透過する。
ワイヤーの周期を、少なくとも入射光の波長の２分の１より短くすることにより、優れた偏光特性を有するワイヤグリッド偏光素子とすることができる。本発明の偏光ＬＥＤに使用するワイヤグリッド偏光素子の、ワイヤーの周期（ピッチ）は１５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは１４５ｎｍ以下である。該周期が１２５ｎｍ以下であるとき更に好ましく、１２０ｎｍ以下は最も好ましい。該周期の下限は特にないが、技術上の問題から７０ｎｍ程度である。商業生産を考えた場合、９０〜１２５ｎｍ程度が最も好ましい。
そのようなワイヤグリッド偏光素子は、４５０ｎｍの波長における透過軸と平行な偏光の透過率が８２％以上と高く、又５５０ｎｍの波長における透過軸と平行な偏光の透過率も８６％以上と高い上、透過軸と直交する偏光の反射率は、両波長において、８５〜９０％程度と高いことから、偏光ＬＥＤからの偏光の出射量を増やすことができ、偏光ＬＥＤからの出射光の輝度を高めることができる。
【００２８】
本発明の偏光ＬＥＤに使用可能なワイヤグリッド偏光素子は、例えば、製品名ＰｒｏＦｌｕｘ  ＰＰＬ０５Ｃ及びＰｒｏＦｌｕｘ  ＰＦＵ０１Ｃ（いずれも株式会社ポラテクノ製、ガラス基板、アルミニウム製ワイヤグリッド）等として市場より入手することができる。
また、本発明の偏光ＬＥＤに使用するワイヤグリッド偏光素子においては、基板上に形成されたワイヤグリッド上（ワイヤグリッド基板とは反対側）に、ワイヤーを構成する材料と屈折率が異なる誘電体層が形成されていてもよい。誘電体層の厚さは、８０〜１２０ｎｍ程度が好ましく、より好ましくは９０〜１１０ｎｍである。このような誘電体層を形成することにより、４５０ｎｍの波長におけるワイヤグリッドの透過軸と直交する偏光の反射率を最大９０％程度まで向上させることができる。このような誘電体層を構成する材料としては、シリコン、アルミニウム、クロム、チタン、ニッケル及びタングステンから選択される物質の酸化物、窒化物又は酸化窒化物が使用できるが、これらに限定されない。
【００２９】
本発明の好ましい態様である凹部が形成された基板を有する図１〜図３に示す本発明の偏光ＬＥＤにおいては、ワイヤグリッド偏光素子は、基板の凹部の開口部を完全に塞ぐように配置される。ワイヤグリッド偏光素子は、基板の凹部の開口部を完全に塞ぐ大きさであれば支障は無いが、経済性の面から、基板凹部の開口部の形状に合った形状及びサイズが好ましい。この場合、図１に示すようにＬＥＤ素子ごとにワイヤグリッド偏光素子を有するものであっても、また、図３に示すように、基板凹部の底部に複数のＬＥＤ素子を実装し、複数のＬＥＤ素子を一緒に覆う蛍光体分散樹脂を充填した上に、開口部を塞ぐように、一つのワイヤグリッド偏光素子を有するものであっても良い。
本発明の偏光ＬＥＤにおいては、耐久性、透過及び反射性能向上の観点から、透明ガラス基板表面にワイヤグリッドが形成されているワイヤグリッド偏光素子を使用することが好ましい。該ワイヤグリッド偏光素子をＬＥＤ素子に配置する際のＬＥＤ素子に対向する面としては、ワイヤグリッドが形成された基板表面、及び、ワイヤグリッドが形成されていない基板表面のいずれであってもよい。該偏光素子は、ワイヤグリッド形成面がＬＥＤ素子と対向するように配置されることが好ましい。
本発明の偏光ＬＥＤにおいては、偏光子がＬＥＤ素子に非常に近接して設置されるため、ＬＥＤ素子の使用中は発熱により高温になることが想定される。そのためガラス基板を用いたワイヤグリッド偏光素子を有する本発明の偏光ＬＥＤが好ましく、該偏光ＬＥＤは耐熱性に優れることから、常に安定した偏光特性を発揮する。
【００３０】
上記のようにして得られた本発明の偏光ＬＥＤは、必要に応じて透明樹脂により、さらに封止されていてもよい。そのような例としては、図２に示す砲弾型偏光ＬＥＤを挙げることが出来る。
該封止用透明樹脂としては、上記蛍光体分散樹脂に用いられる樹脂と同じく、光学部材において一般的に使用される、可視光の透過率が高い硬化型透明樹脂が使用できる。蛍光体分散樹脂層の分散媒と封止樹脂として使用する透明樹脂は、同一であっても異なっていても良く、同一であることが好ましい。
該透明樹脂での封止は、通常のＬＥＤ封止と同様にして、本発明の偏光ＬＥＤを封止すればよい。
【００３１】
以下、本発明の偏光ＬＥＤの代表的な構成を、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の表面実装型の偏光ＬＥＤの構成を示す断面図である。本発明の偏光ＬＥＤの作用について、図１で示す偏光ＬＥＤにおいて、ＬＥＤ素子として青色光を発光する青色ＬＥＤ素子を使用し、蛍光体として該青色光を吸収して黄色光を発光する黄色蛍光体を使用する場合を例に挙げて説明する。
図１において、不偏光である青色光がＬＥＤ素子２０から出射されると、その一部が蛍光体分散樹脂層３０中の蛍光体に吸収され、黄色蛍光体を発光させ、残部は蛍光体分散樹脂層３０を透過し、黄色蛍光体からの光と共に白色光としてワイヤグリッド偏光素子４０に達する。ワイヤグリッド偏光素子４０に到達した光の一方の偏光は透過して外部へ出射され、それと直交する偏光は反射される。ワイヤグリッド偏光素子４０で反射された光は蛍光体分散樹脂層３０に戻り、蛍光体の発光を増強する。また、ワイヤグリッド偏光素子での反射光で、蛍光体の発光に使用されなかった光、蛍光体から発せられた光で、ＬＥＤ出光側以外の方向に発せられた光、及び、ＬＥＤ素子から発せられた光で、ＬＥＤ出光側以外の方向に発せられた光で、かつ、蛍光体の発光にも使用されなかった光等が全て反射面で反射され、再び、蛍光体分散樹脂層に戻り、上記と同様なことが偏光ＬＥＤの中でくり返される。その結果、光の経路での損失を無視すると理論上、ＬＥＤ素子から発せられた光は、一部は蛍光体の発光に使用され、残りの部分はそのまま、蛍光体からの光と共に、白色偏光として、１００％が出射されることになる。
【００３２】
本発明の偏光ＬＥＤ、特に凹部に反射面を有する偏光ＬＥＤにおいては、上記の通り、ＬＥＤ素子から発せられた全ての方向の光が利用され、蛍光体の発光量が増加すると共に、残りの光は、蛍光体からの光と共に、最終的にはワイヤグリッド偏光素子から偏光として出射されるので、本発明の偏光ＬＥＤは、出射光の輝度が向上し、電力消費を抑えることができる。
【００３３】
図１〜図３に示すように、本発明の偏光ＬＥＤの基板として凹部が形成されている基板を使用する場合、基板凹部の内側面及び底面に反射面が設けられる。該反射面は、好ましくは、反射光を、ＬＥＤ出光側に反射するように設置される。また、該反射面は高反射率材で作製されることにより、蛍光体におけるＬＥＤ素子の出射光の利用効率及び蛍光体から発せられる蛍光の外部への出射量を増加させ、偏光ＬＥＤの輝度をさらに向上させることができる。該反射面での反射率（入射光に対する反射光の割合）は９０％以上が好ましく、より好ましくは９５％以上、更に好ましくは９８％〜１００％である。
該高反射率材としては、アルミナなどの白色セラミック、耐熱性白色樹脂などの拡散反射材料が好適に使用できる。
【００３４】
本発明の偏光ＬＥＤには、場合により、ワイヤグリッド偏光素子とＬＥＤ素子との間に、四分の一波長板及び二分の一波長板などの位相差板を設置することができ、四分の一波長板を設置することが好ましい。四分の一波長板を設置する場合、ワイヤグリッド偏光素子の透過軸と、四分の一波長板の進相軸（遅相軸）との角度が４５°になるように配置することにより、ワイヤグリッド偏光素子で反射された偏光が、１回目の四分の一波長板の透過、基板凹部の反射面での反射及び２回目の四分の一波長板の透過を経て、ワイヤグリッド偏光素子を透過する偏光に変換されるため、出射光量の増大を図ることができる。
【００３５】
本発明の偏光ＬＥＤの製造方法を、図１で示される表面実装型偏光ＬＥＤを例に挙げて説明する。なお、本発明の偏光ＬＥＤの製造方法は下記の方法に限定されない。
まず、ＬＥＤ素子載置用の基板凹部１１に、ペーストを用いてＬＥＤ素子２０を設置し、リードワイヤ１３により各電極１２と接続する。このとき、一方のリードワイヤ１３を使用する代わりに、一方の電極の上に導電性ペーストを用いてＬＥＤ素子を接合しても良い。次いで、蛍光体を分散させた蛍光体分散樹脂をＬＥＤ素子２０を被覆するように塗布又は滴下し、該樹脂を硬化させることにより、蛍光体分散樹脂層３０を形成する。必要に応じて、蛍光体分散樹脂層３０で満たしきれない凹部１１の間隙に透明樹脂を満たし、該透明樹脂を硬化させることにより、封止樹脂層を形成してもよい。本発明の偏光ＬＥＤにおいては、ワイヤグリッド偏光素子４０と基板凹部１１とで囲われた空間の全てを蛍光体分散樹脂層３０で満たしてもよい。このようにして得られたＬＥＤパッケージの出射面側に、ワイヤグリッド偏光素子４０を載置することにより、図１で示す本発明の偏光ＬＥＤが製造される。
上記の製造方法により製造された偏光ＬＥＤは、従来の白色ＬＥＤ光源と比較して色度のばらつきが少なく、且つ、再現性の良い白色光を発し、また同一の供給電力に対する発光強度も増加する。
【００３６】
図２は、本発明の砲弾型の偏光ＬＥＤの構成を示す断面図である。図１の表面実装型偏光ＬＥＤと同じ部材には同じ符号を付し、その説明を省略する。
本発明の砲弾型偏光ＬＥＤは、基板１０、リードワイヤ１３、リードフレーム１４、ＬＥＤ素子２０及び蛍光体分散樹脂層３０を有するＬＥＤパッケージ、及び、ワイヤグリッド偏光素子４０を備え、該ＬＥＤパッケージ及びワイヤグリッド偏光素子４０を包囲するように、砲弾型の透明モールド樹脂５０を形成することにより製造される。該ＬＥＤパッケージの出射面側にワイヤグリッド偏光素子４０を配置した後に、透明なモールド樹脂５０で封止し、砲弾型に形成して硬化させること以外は、上記の図１の表面実装型偏光ＬＥＤの製造方法と同様にして、本発明の砲弾型偏光ＬＥＤを製造することができる。
【００３７】
本発明の砲弾型偏光ＬＥＤにおいてモールド樹脂として使用する樹脂は、前記の蛍光体分散樹脂層の分散媒又は封止樹脂として使用可能な、可視光において透明な硬化型樹脂を使用することができる。モールド樹脂の発光方向に突出する凸形状を適宜加工することで、光の取り出し方位或いは発光の広がり角を制御することが可能になる。
【００３８】
図１及び図２に示した偏光ＬＥＤでは、上記蛍光体分散樹脂層で被覆されたＬＥＤ素子（以下、蛍光体被覆素子とも言う）が各基板に１個ずつ実装されている。しかしながら、本発明に係る偏光ＬＥＤは、各基板に複数個の蛍光体被覆素子を有していても良く、また、当該蛍光体被覆素子と共に、他の構成を有する青色、緑色、赤色、黄色及び／又は白色等の各発光色を有するＬＥＤ素子を同一基板上に実装していてもよい。
図３に、１つの基板凹部１１に複数個のＬＥＤ素子２０を実装し、当該複数個のＬＥＤ素子２０が蛍光体分散樹脂層３０で被覆され、出射面に１つのワイヤグリッド偏光素子４０を配置してなる本発明の偏光ＬＥＤの構成を示す。
【００３９】
本発明の偏光ＬＥＤは、各種表示装置の光源として好ましく使用できる。例えば図４に示すように、本発明の表面実装型偏光ＬＥＤを、回路基板にマトリックス上に配列することにより、面状偏光ＬＥＤを作製し、液晶表示装置用バックライトユニットとして使用することができる。
本発明の面状偏光ＬＥＤを備えてなるバックライトユニットを用いて、液晶セル等の光学部品と組み合わせることにより、液晶表示装置を製造することができる。
図４に、本発明の面状偏光ＬＥＤを備えるバックライトユニットを用いた液晶表示装置の一例を示す。液晶表示装置に用いる液晶セルとしては、従来の２枚の直線偏光素子により液晶層が挟持されてなる従来の液晶セルが使用できる。従来の２枚の直線偏光素子を有する液晶セルを使用するときは、本発明の面状偏光ＬＥＤの出射光の偏光面と入射側直線偏光素子の透過軸が平行になるように配置すればよい。また、本発明の面状偏光ＬＥＤは偏光を出射するため、液晶セルとして、入射側が偏光能を有さない透明基板であり、出射側のみに直線偏光素子を有する液晶セルを使用することもできる。
【００４０】
図５に示すように、本発明の液晶表示装置は、ヘッドアップディスプレイユニット（ＨＵＤユニット）に用いることができる。図５において、本発明の液晶表示装置は、被表示体（たとえば、自動車のフロントウインドウなど）に表示光を投射するための所定の装置に装着されている。具体的には、本発明のＨＵＤユニットは、本発明の偏光ＬＥＤと液晶セルとを少なくとも有する液晶表示装置、及び、凹面鏡を少なくとも有する。液晶表示装置から出射された表示光は、凹面鏡により反射され、フロントウインドウ等に投射される。このような車載用のＨＵＤユニットは、自動車の運転に必要な情報（たとえば、方向指示、車間距離、走行距離、各種警告情報、道路情報など）の表示に用いられる。
【００４１】
本発明の偏光ＬＥＤは、マイクロプロジェクター等の小型液晶プロジェクターの白色光源として使用することもできる。このとき、本発明の砲弾型偏光ＬＥＤを使用することが好ましい。
本発明の偏光ＬＥＤを光源として用いることにより、高輝度であっても消費電力が低く、また色度のバラつきも少ないという優れた特徴を有する液晶表示装置、ＨＵＤユニット及び小型液晶プロジェクター等の各種表示装置を製造することができる。
【実施例】
【００４２】
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれらに限定されて解釈されるものではない。
【００４３】
実施例１
基板上に凹部を有し、凹部の底面及び側面の内側に反射板を有し、凹部の底面に青色ＬＥＤ素子が実装され、該ＬＥＤ素子が完全に覆われるように、凹部全体に、黄色発光の蛍光体分散樹脂が充填されたＬＥＤユニット（日亜化学工業株式会社製、製品名ＮＳ６Ｗ０８３ＢＴ）を用い、ガラス表面に周期が１４４ｎｍであるワイヤグリッドが形成されたワイヤグリッド偏光素子（４５０ｎｍの波長の単体透過率４６．５％、５５０ｎｍの単体透過率４７．１％）（株式会社ポラテクノ製、製品名ＰＰＬ０５Ｃ）を、ワイヤグリッド形成面をＬＥＤ素子に対向させ、基板の凹部を完全に蓋をするように貼り合わせ、本発明の偏光ＬＥＤを得た。
【００４４】
実施例２
上記実施例１において、ワイヤグリッド偏光素子を、ガラス表面に周期が１２０ｎｍであるワイヤグリッドが形成された４５０ｎｍの波長の単体透過率４７．１％及び５５０ｎｍの単体透過率４７．７％のワイヤグリッド偏光素子（株式会社ポラテクノ製、製品名ＰＦＵ０１Ｃ）に換えた以外は実施例１と同様にして、本発明の偏光ＬＥＤを得た。
【００４５】
［比較例１］
ワイヤグリッド偏光素子の代わりに吸収型直線偏光板（株式会社ポラテクノ製染料系偏光板、製品名ＳＨＣ−１１５Ｕ）を用いること以外は、実施例１と同様にして比較用の偏光ＬＥＤを作製した。
実施例１、実施例２及び比較例２で使用した各偏光板について、透過軸に平行又は直交する偏光に対する、波長４５０ｎｍ及び５５０ｎｍにおける透過率を、下記表１に示す。表１において、Tpは透過軸と平行な偏光に対する透過率を示し、Tsは透過軸と直交する偏光に対する透過率を示す。
【００４６】
【表１】
2014183192.tif 000003
【００４７】
各実施例及び比較例で得られた偏光ＬＥＤについて、出射光のうち、ワイヤグリッドの透過軸と平行な成分及び直交する成分のそれぞれの照度（以下、偏光照度と言う）を、下記の方法に従って測定した。
偏光ＬＥＤの出射面上に、基準偏光板、分光放射照度計（ウシオ電機株式会社製、製品名スペクトロラディオメータＵＳＲ−４０）の受光部をこの順に設置し、可視光領域の波長範囲における、基準偏光板の透過軸が偏光ＬＥＤの透過軸と平行又は直交するように基準偏光板を配置したときの照度を、それぞれ測定した。基準偏光板として、染料系偏光板（株式会社ポラテクノ製、製品名ＳＨＣ−１２５Ｕ）を用いた。
４５０ｎｍ及び５５０ｎｍにおける各偏光成分ごとの照度測定結果を表２に示す。表２において、Tpolは基準偏光板の透過軸と本発明の偏光ＬＥＤ又は比較用偏光ＬＥＤの透過軸とを平行にしたときの照度を示し、Tpol-cは基準偏光板の透過軸と本発明の偏光ＬＥＤ又は比較用偏光ＬＥＤの透過軸とを直交させたときの照度を示す。
【００４８】
【表２】
2014183192.tif 000004
【００４９】
表２に示す通り、ワイヤグリッド偏光素子を用いた本発明の偏光ＬＥＤは、従来の吸収型直線偏光板を用いた比較例１の偏光ＬＥＤに比して、青色光に該当する４５０ｎｍにおけるTpolは、実施例１では約１．０４倍に向上し、実施例２では約１．１６倍に向上し、黄色光に該当する５５０ｎｍにおけるTpolは、実施例１では約１．３２倍に向上し、実施例２では約１．５７倍に向上した。さらに、比較例１の偏光ＬＥＤに比して、４５０ｎｍにおけるTpol-cは、実施例１では約７７％に低下し、実施例２では約６５％に低下し、５５０ｎｍにおけるTpol-cは、実施例１では約９４％に低下し、実施例２では約８８％に低下した。従って、ワイヤグリッド偏光素子を用いた本発明の偏光ＬＥＤを用いることにより、従来の染料系偏光素子を用いた偏光ＬＥＤに比して、出射光量が増大し、且つ、液晶表示装置に使用した時の黒表示において光漏れのない表示が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の偏光ＬＥＤは、上記の通り、輝度の高い出射光を出すことが出来ることから、液晶表示装置、ＨＵＤユニット及びマイクロプロジェクター等の各種表示装置に用いられる各種の光源として有用である。
【符号の説明】
【００５１】
１０  基板
１０−１  基板上の凹部形成部分
１１  基板反射面
１２  電極
１３  リードワイヤ
１４  リードフレーム
２０  ＬＥＤ素子
３０  蛍光体分散樹脂層
４０  ワイヤグリッド偏光素子
５０  モールド樹脂
【図１】
2014183192.tif 000005
【図２】
2014183192.tif 000006
【図３】
2014183192.tif 000007
【図４】
2014183192.tif 000008
【図５】
2014183192.tif 000009