(57)【要約】      （修正有）【課題】スペックルノイズを低減する。【解決手段】半導体レーザ１は、半導体レーザ素子ＬＤと、駆動部ＤＲとを備えており、例えば、青系の色の光を出射する青色レーザ素子、緑系の色の光を出射する緑色レーザ素子、又は、赤系の色の光を出射する赤色レーザ素子で構成する。半導体レーザ素子ＬＤには、直流電流ＤＣに交流電流ＡＣを重畳させた駆動電流Ｃが印加され、交流電流の波形は非矩形波であり、交流電流の周波数は５０Ｈｚから５００ｋＨｚである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ素子を備え、
前記半導体レーザ素子には、直流電流に交流電流を重畳させた駆動電流が印加され、
前記交流電流の波形は非矩形波であり、
前記交流電流の周波数は５０Ｈｚから５００ｋＨｚである、半導体レーザ。
【請求項２】
前記非矩形波は、正弦波又は三角波である、請求項１に記載の半導体レーザ。
【請求項３】
前記半導体レーザの発光主波長は、４６７ｎｍ超過４８５ｎｍ以下、５３２ｎｍ超過５５５ｎｍ以下、又は、６３０ｎｍ超過６５５ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の半導体レーザ。
【請求項４】
前記半導体レーザの発光波長域において、発光主波長と最短波長との波長差は、発光主波長と最長波長との波長差よりも大きい、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体レーザ。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の半導体レーザを複数備え、
前記複数の半導体レーザは、同系色であり、互いに発光主波長が異なる、半導体レーザセット。
【請求項６】
前記複数の半導体レーザの発光波長域の一部同士が重複する、請求項５に記載の半導体レーザセット。
【請求項７】
第１半導体レーザと、第２半導体レーザとを備え、
前記第１及び第２半導体レーザの各々は、請求項１乃至３に記載の半導体レーザであり、
前記第１半導体レーザの発光主波長は４５０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であり、
前記第２半導体レーザの発光主波長は５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であり、
前記第１半導体レーザの発光主波長と前記第２半導体レーザの発光主波長との波長差が６５ｎｍ以上９５ｎｍ以下である、半導体レーザセット。
【請求項８】
請求項７に記載の半導体レーザセットと、
最大透過率となる波長が４５０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下のカラーフィルタと、を備え、
前記カラーフィルタは、最大透過率となる第１波長と、前記第１波長より短波長であり透過率が１０％となる第２波長と、前記第１波長より長波長であり透過率が１０％となる第３波長とを有し、
前記第１波長と前記第２波長との波長差をＡとし、前記第１波長と前記第３波長との波長差をＢとした場合に、Ｂ／Ａが０．７５以下である、表示装置。
【請求項９】
第１色の同系色であり互いに発光主波長の異なる前記第１半導体レーザを複数備えている、又は、
前記第１色とは異なる第２色の同系色であり互いに発光主波長の異なる前記第２半導体レーザを複数備えている、請求項７又は８に記載の半導体レーザセット。
【請求項１０】
第３半導体レーザを備え、
前記第３半導体レーザの発光主波長は６００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である、請求項９に記載の半導体レーザセット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体レーザ、半導体レーザセット、及び、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光は、高い干渉性を有しているため、スペックルノイズを発生しやすい。このようなスペックルノイズは、レーザ光源を利用する各種用途において不具合をもたらす虞がある。近年では、半導体レーザを光源とする表示装置の検討がなされている。このような表示装置では、スペックルノイズに起因した表示品位の低下を招く虞がある。このため、スペックルノイズの低減が要望されている。  
一方で、戻り光に起因したレーザノイズを低減する目的で、半導体レーザを、直流電流に高周波電流を重畳させた駆動電流で駆動する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０９９８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態の目的は、スペックルノイズを低減することが可能な半導体レーザ、半導体レーザセット、及び、表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態によれば、
半導体レーザ素子を備え、前記半導体レーザ素子には、直流電流に交流電流を重畳させた駆動電流が印加され、前記交流電流の波形は非矩形波であり、前記交流電流の周波数は５０Ｈｚから５００ｋＨｚである、半導体レーザが提供される。  
本実施形態によれば、
上記半導体レーザを複数備え、前記複数の半導体レーザは、同系色であり、互いに発光主波長が異なる、半導体レーザセットが提供される。  
本実施形態によれば、
第１半導体レーザと、第２半導体レーザとを備え、前記第１及び第２半導体レーザの各々は、上記半導体レーザであり、前記第１半導体レーザの発光主波長は４５０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下であり、前記第２半導体レーザの発光主波長は５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であり、前記第１半導体レーザの発光主波長と前記第２半導体レーザの発光主波長との波長差が６５ｎｍ以上９５ｎｍ以下である、半導体レーザセットが提供される。  
本実施形態によれば、
上記半導体レーザセットと、最大透過率が４５０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下のカラーフィルタと、を備え、前記カラーフィルタは、最大透過率となる第１波長と、前記第１波長より短波長であり透過率が１０％となる第２波長と、前記第１波長より長波長であり透過率が１０％となる第３波長とを有し、前記第１波長と前記第２波長との波長差をＡとし、前記第１波長と前記第３波長との波長差をＢとした場合に、Ｂ／Ａが０．７５以下である、表示装置が提供される。  
本実施形態によれば、
第１色の同系色であり互いに発光主波長の異なる第１半導体レーザを複数備えている、又は、前記第１色とは異なる第２色の同系色であり互いに発光主波長の異なる第２半導体レーザを複数備えている、半導体レーザセットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施形態に係る半導体レーザ１の構成例を示す図である。
【図２】図２は、図１に示した半導体レーザ１について駆動電流とレーザ出力及び発光波長域との関係の一例を示す図である。
【図３】図３は、図１に示した半導体レーザ１に印加される駆動電流とレーザ出力との関係の一例を示す図である。
【図４】図４は、スペックルノイズの周波数依存性を検証するための実験結果を示す図である。
【図５】図５は、低周波駆動及びＤＣ駆動による発光波長域の一例を示す図である。
【図６】図６は、目標色域を説明するための色度図である。
【図７】図７は、図６に示した色度図のうち点Ｒ１を含む赤色領域の拡大図である。
【図８】図８は、図６に示した色度図のうち点Ｇ１を含む緑色領域の拡大図である。
【図９】図９は、図６に示した色度図のうち点Ｂ１を含む青色領域の拡大図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る半導体レーザセット２の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、半導体レーザセット２の第１構成例による発光波長域の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、半導体レーザセット２の第２構成例による発光波長域の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、半導体レーザセット２の第３構成例による発光波長域の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、本実施形態に係る半導体レーザセット３の構成例を示す図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係る半導体レーザセット４の構成例を示す図である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係る半導体レーザセット５の構成例を示す図である。
【図１７】図１７は、半導体レーザ素子の発光波長域と、カラーフィルタの分光透過率との関係を示す図である。
【図１８】図１８は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰを示す図である。
【図１９】図１９は、図１８に示した画素ＰＸの構成を示す図である。
【図２０】図２０は、図１８に示した照明装置１００を示す図である。
【図２１】図２１は、図１８に示した表示パネルの断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。  
本明細書において「αはＡ，Ｂ又はＣを含む」、「αはＡ，Ｂ及びＣのいずれかを含む」、「αはＡ，Ｂ及びＣからなる群から選択される一つを含む」といった表現は、特に明示がない限り、αがＡ〜Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
【０００８】
図１は、本実施形態に係る半導体レーザ１の構成例を示す図である。半導体レーザ１は、半導体レーザ素子ＬＤと、駆動部ＤＲとを備えている。  
半導体レーザ素子ＬＤは、可視光波長範囲の発光主波長λの光を出射する。一例では、可視光波長範囲は、３８０ｎｍ乃至７８０ｎｍの波長範囲である。半導体レーザ素子ＬＤは、例えば、青系の色の光を出射する青色レーザ素子、緑系の色の光を出射する緑色レーザ素子、又は、赤系の色の光を出射する赤色レーザ素子である。これらの詳細は後述する。なお、半導体レーザ素子ＬＤは、それ自身で可視光波長範囲の光を出射するものであってもよいし、第２高調波発生（ｓｅｃｏｎｄ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）、第３高調波発生（ｔｈｉｒｄ  ｈａｒｍｏｎｉｃ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）等の技術を利用して赤外光あるいは遠赤外光の波長範囲の光を可視光波長範囲の光に変換して出射するものであってもよい。また、半導体レーザ素子ＬＤは、屈折率導波型であってもよいし、利得導波型であってもよい。
【０００９】
駆動部ＤＲは、半導体レーザ素子ＬＤに印加する駆動電流を制御する。一例では、駆動部ＤＲは、半導体レーザ素子ＬＤに対して、直流電流ＤＣに交流電流ＡＣを重畳させた駆動電流Ｃを印加する。交流電流ＡＣの波形は、電流値が連続的に変化する正弦波や三角波等の非矩形波である。後に詳述するが、交流電流ＡＣの周波数は、５０Ｈｚから５００ｋＨｚである。本実施形態の半導体レーザ１は、印加される駆動電流Ｃの増加に伴ってレーザ出力が増加するとともに発光波長域が長波長側にシフトするものである。
【００１０】
図２は、図１に示した半導体レーザ１について駆動電流とレーザ出力及び発光波長域との関係の一例を示す図である。図の横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸はレーザ出力を示している。図示した例は、屈折率導波型の半導体レーザ素子を備えた半導体レーザ１に関する。図中のＷ１は第１駆動電流Ｃ１を印加した時の半導体レーザ１の発光波長域を示している。図中のＷ２、Ｗ３、Ｗ４も同様である。但し、発光波長域Ｗ２が得られる第２駆動電流Ｃ２は第１駆動電流Ｃ１より高く、発光波長域Ｗ３が得られる第３駆動電流Ｃ３は第２駆動電流Ｃ２より高く、発光波長域Ｗ４が得られる第４駆動電流Ｃ４は第３駆動電流Ｃ３より高い。図中のλ１は発光波長域Ｗ１の発光主波長を示している。図中のλＢ、λＣ、λＤも同様である。発光主波長は、発光波長域の中でレーザ出力が最大となる（あるいは最大とみなせる）波長に相当する。
【００１１】
図示したように、駆動電流Ｃが、第１駆動電流Ｃ１から第４駆動電流Ｃ４に増加するにしたがって、発光波長域が、発光波長域Ｗ１から発光波長域Ｗ４へ長波長側にシフトしている。また、第１駆動電流Ｃ１から第４駆動電流Ｃ４に増加するにしたがって、発光主波長におけるレーザ出力が増加している。なお、駆動電流Ｃが、第４駆動電流Ｃ４から第１駆動電流Ｃ１へ減少する際には、発光波長域は短波長側にシフトし、レーザ出力は減少する方向に変化する。本実施形態で適用される駆動電流Ｃは、電流値が連続的に変化する交流電流ＡＣを含むため、図示したような発光波長域及びレーザ出力の時間的な変化を出現させることができる。
【００１２】
図３の（ａ）は、図１に示した半導体レーザ素子ＬＤに印加される駆動電流Ｃの一例を示す図である。図の横軸は時間であり、縦軸は電流値である。直流電流ＤＣは、半導体レーザ素子ＬＤがレーザ発振する閾値以上の電流値に設定される。駆動電流Ｃは、図示した直流電流ＤＣに、図示しない交流電流を重畳したものである。駆動電流Ｃは、図中の矢印ＡＵで示すように増加し、また、矢印ＡＤで示すように減少する。
【００１３】
図３の（ｂ）は、（ａ）に示した駆動電流Ｃが印加された半導体レーザ素子ＬＤのレーザ出力及び発光波長域の一例を示す図である。図の横軸は波長であり、縦軸はレーザ出力である。なお、横軸の波長は一例であり、この例に限らない。図示した例は、半導体レーザ素子ＬＤが赤色レーザ素子である場合の時間平均的な発光波長域Ｗ５を示している。すなわち、駆動電流Ｃが矢印ＡＵの如く増加する場合には発光波長域及び発光主波長は短波長側から長波長側に向かってシフトし、レーザ出力が次第に増加する。一方、駆動電流Ｃが矢印ＡＤの如く減少する場合には発光波長域及び発光主波長は長波長側から短波長側に向かってシフトし、レーザ出力が次第に減少する。このため、時間平均的には、図示したような発光波長域Ｗ５が得られることになる。
【００１４】
したがって、半導体レーザ素子ＬＤに対して、直流電流ＤＣのみの駆動電流Ｃを印加する場合と比較して、直流電流ＤＣに交流電流ＡＣを重畳した駆動電流Ｃを印加する本実施形態によれば、時間平均的に拡大された発光波長域Ｗ５を得ることができる。特に、駆動電流Ｃが５００ｋＨｚ以下の低周波数の交流電流ＡＣを含むことにより、半導体レーザ素子ＬＤにおいて、図２を参照して説明したような電流値の変化に伴う発光波長域及びレーザ出力の変化の追従性が向上する。このため、５００ｋＨｚを超過する高周波数の交流電流ＡＣを含む駆動電流Ｃを印加する場合と比較して、本実施形態によれば、同等以上に拡大された発光波長域Ｗ５を得ることができる。発光波長域が拡大されることにより、半導体レーザ１のコヒーレンス長を短くすることができ、ひいてはスペックルノイズを低減することができる。
【００１５】
図４は、スペックルノイズの周波数依存性を検証するための実験結果を示す図である。図の横軸は駆動電流Ｃのうちの交流電流ＡＣの周波数であり、縦軸はスペックルノイズレベルである。  
ここでは、半導体レーザ素子ＬＤから出射される光をスクリーンに投影し、複数の被験者が投影された光パターンを観察し、スペックルノイズを認識した被験者の人数に応じてスペックルノイズをレベル分けする実験を行った。交流電流ＡＣは、５０Ｈｚから１００ＭＨｚまでの範囲で変化させた。被験者は１０人である。スペックルノイズは、レベル１乃至４の４段階に分けた。レベル１は、被験者全員がスペックルノイズを認識しなかった場合に相当する。レベル２は、半数未満（４人以下）の被験者がスペックルノイズを認識した場合に相当する。レベル３は、半数以上（５人以上）の被験者がスペックルノイズを認識した場合に相当する。レベル４は、被験者全員がスペックルノイズを認識した場合に相当する。
【００１６】
図示した実験結果によれば、交流電流ＡＣの周波数が５０Ｈｚから５００ｋＨｚの範囲である場合に、スペックルノイズが気にならないレベルに低減できることが確認された。また、交流電流ＡＣの周波数が６０Ｈｚから１００ｋＨｚの範囲である場合に、全員がスペックルノイズが認識されないレベルに低減できることが確認された。上記の実験結果に基づき、本実施形態では、交流電流ＡＣの周波数は、５０Ｈｚから５００ｋＨｚの範囲、より好ましくは６０Ｈｚから１００ｋＨｚの範囲に設定される。以下、上記周波数範囲の交流電流ＡＣを含む駆動電流Ｃで半導体レーザ素子ＬＤを駆動することを低周波駆動と称し、直流電流ＤＣのみの駆動電流Ｃで半導体レーザ素子ＬＤを駆動することをＤＣ駆動と称する。
【００１７】
図５は、低周波駆動及びＤＣ駆動による発光波長域の一例を示す図である。図の横軸は波長であり、縦軸はレーザ出力である。なお、横軸の波長は一例であり、この例に限らない。図示した例は、半導体レーザ素子ＬＤが赤色レーザ素子である場合の時間平均的な発光波長域を示している。発光波長域Ｗ５は、低周波駆動によって得られる。発光波長域Ｗ６は、ＤＣ駆動によって得られる。発光波長域Ｗ５及びＷ６において、発光主波長は、いずれも６３０ｎｍである。  
発光波長域Ｗ５及びＷ６を比較すると、最短波長と最長波長との波長差は、発光波長域Ｗ５が発光波長域Ｗ６よりも大きい。図示した例では、発光波長域Ｗ５において、最短波長は６２８ｎｍであり、最長波長は６３２ｎｍであり、波長差は４ｎｍである。発光波長域Ｗ６において、最短波長は６２４ｎｍであり、最長波長は６３１ｎｍであり、波長差は７ｎｍである。つまり、低周波駆動の場合にはＤＣ駆動の場合よりも、発光波長域を拡大することができる。
【００１８】
発光波長域Ｗ６において、発光主波長と最短波長との波長差は、発光主波長と最長波長との波長差と同等であり、図示した例では２ｎｍである。つまり、発光波長域Ｗ６は、発光主波長を中心として短波長側及び長波長側で対称である。このため、発光波長域Ｗ６の光は、発光主波長の色の光とみなされる。発光波長域Ｗ５において、発光主波長と最短波長との波長差は、発光主波長と最長波長との波長差より大きい。図示した例では、前者の波長差は６ｎｍであり、後者の波長差は１ｎｍである。つまり、発光波長域Ｗ５は、発光主波長を中心として短波長側及び長波長側で非対称となり、短波長側に拡大される。このため、人の目に視認される発光波長域Ｗ５の光は、発光主波長よりも短波長側にシフトした波長の光とみなされる。これらのことは、発光波長域Ｗ５及びＷ６を比較したときに、発光主波長が同一でありながら、それらの光の色度が相違することを意味している。  
図中に点線で示した発光波長域Ｗ７は、発光波長域Ｗ５を長波長側にシフトさせたものに相当する。一例では、発光波長域Ｗ７の発光主波長は６３１ｎｍである。  
なお、半導体レーザ素子ＬＤが青色レーザ素子や緑色レーザ素子である場合であっても、低周波駆動及びＤＣ駆動による発光波長域は、それぞれ図示した例と同様の傾向を呈する。
【００１９】
次に、超高精細テレビジョンの映像フォーマットを規定したＢＴ．２０２０の色域と、半導体レーザ素子ＬＤの発光主波長との関係について、ＣＩＥ１９３１  ｘｙ色度図を参照しながら説明する。
【００２０】
図６は、目標色域を説明するための色度図である。この図における色度座標は、（ｘ、ｙ）で表現される。ＢＴ．２０２０が定める色域は、色度図上に示される三原色（赤色、緑色、青色）によって規定され、赤色、緑色、青色の波長は、それぞれ６３０ｎｍ、５３２ｎｍ、４６７ｎｍである。すなわち、点Ｒ１は、赤色の波長６３０ｎｍに相当し、その色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．７０８、０．２９２）である。点Ｇ１は、緑色の波長５３２ｎｍに相当し、その色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１７０、０．７９７）である。点Ｂ１は、青色の波長４６７ｎｍに相当し、その色度座標は（ｘ、ｙ）＝（０．１３１、０．０４６）である。点Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１を頂点とした三角形は、ＢＴ．２０２０の色域に相当し、これを目標色域とする。このような目標色域を実現するためには、点Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１のそれぞれを発光主波長とする光源が必要となる。
【００２１】
図７は、図６に示した色度図のうち点Ｒ１を含む赤色領域の拡大図である。半導体レーザ素子ＬＤとして赤色レーザ素子をＤＣ駆動した際、赤色光ｒ１が出射される。赤色光ｒ１の発光主波長は６３０ｎｍであり、発光波長域は例えば図５の発光波長域Ｗ６である。点Ｒ１は、赤色光ｒ１の色度座標に一致する。半導体レーザ素子ＬＤとして赤色レーザ素子を低周波駆動した際、赤色光ｒ２が出射される。周波数は、例えば１００Ｈｚである。赤色光ｒ２の発光主波長は６３０ｎｍであり、発光波長域は例えば図５の発光波長域Ｗ５である。点Ｒ２は、赤色光ｒ２の色度座標に相当する。図示したように、点Ｒ１及び点Ｒ２は一致しない。この理由は、図５を参照して説明した通りである。このため、赤色光ｒ２が出射された際には、目標色域を十分に実現できない。
【００２２】
そこで、赤色レーザ素子を低周波駆動した際に、発光波長域を長波長側にシフトさせる。このときに出射される赤色光ｒ３は、赤色光ｒ２よりも長波長側にシフトした発光波長域を有する。赤色光ｒ３の発光主波長は６３１ｎｍであり、発光波長域は例えば図５の発光波長域Ｗ７である。赤色光ｒ３の色度座標は、点Ｒ１とほぼ一致する。図６に示した目標色域を実現するための赤色波長は６３０ｎｍであるが、低周波駆動を適用する場合には、発光主波長が６３０ｎｍよりも長波長側となることが重要である。一例では、発光主波長は、６３０ｎｍ超過６５５ｎｍ以下であることが望ましい。
【００２３】
図８は、図６に示した色度図のうち点Ｇ１を含む緑色領域の拡大図である。半導体レーザ素子ＬＤとして、緑色レーザ素子を適用した場合についても、赤色レーザ素子を適用した場合と同様である。すなわち、ＤＣ駆動時の緑色光ｇ１の発光主波長は５３２ｎｍであり、点Ｇ１は緑色光ｇ１の色度座標に一致する。低周波駆動時の緑色光ｇ２の発光主波長は５３２ｎｍであるが、その色度座標である点Ｇ２は点Ｇ１に一致しない。緑色光ｇ３の発光主波長は５３３ｎｍであり、その色度座標は、点Ｇ１とほぼ一致する。低周波駆動を適用する場合には、発光主波長が５３２ｎｍよりも長波長側となることが重要であり、一例では、発光主波長は、５３２ｎｍ超過５５５ｎｍ以下であることが望ましい。
【００２４】
図９は、図６に示した色度図のうち点Ｂ１を含む青色領域の拡大図である。半導体レーザ素子ＬＤとして、青色レーザ素子を適用した場合についても、赤色レーザ素子を適用した場合と同様である。すなわち、ＤＣ駆動時の青色光ｂ１の発光主波長は４６７ｎｍであり、点Ｂ１は青色光ｂ１の色度座標に一致する。低周波駆動時の青色光ｂ２の発光主波長は４６７ｎｍであるが、その色度座標である点Ｂ２は点Ｂ１に一致しない。青色光ｂ３の発光主波長は４６８ｎｍであり、その色度座標は、点Ｇ１とほぼ一致する。低周波駆動を適用する場合には、発光主波長が４６７ｎｍよりも長波長側となることが重要であり、一例では、発光主波長は、４６７ｎｍ超過４８５ｎｍ以下であることが望ましい。  
以上のように、スペックルノイズを低減するために低周波駆動を適用した際に、発光波長域を長波長側にシフトさせる、あるいは、発光主波長を目標波長よりも長波長側にシフトさせることにより、点Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１のそれぞれを発光主波長とする光源を提供することができる。したがって、目標色域を十分に実現することができる。
【００２５】
図１０は、本実施形態に係る半導体レーザセット２の構成例を示す図である。半導体レーザセット２は、図１に示した半導体レーザ１を複数備えている。複数の半導体レーザ１は、同系色の光を出射するものであり、互いに発光主波長が異なる。図示した例では、半導体レーザ素子ＬＤ１は発光主波長λの光を出射し、半導体レーザ素子ＬＤ２は発光主波長λ±Δλの光を出射する。Δλは、例えば３０ｎｍ以下である。
【００２６】
一例では、半導体レーザ素子ＬＤ１及びＬＤ２が赤色レーザ素子である第１構成例において、発光主波長λ及びλ±Δλは６００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である。赤色レーザ素子は、例えばアルミニウムガリウムインジウムリン（ＡｌＧａＩｎＰ）系、ＧａＩｎＰ系の半導体材料により構成される。半導体レーザ素子ＬＤ１及びＬＤ２が緑色レーザ素子である第２構成例において、それらの発光主波長λ及びλ±Δλは５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である。緑色レーザ素子は、例えば、窒化ガリウムインジウム(ＩｎＧａＮ)系、セレン化亜鉛（ＺｎＳｅ）系の半導体材料により構成される。半導体レーザ素子ＬＤ１及びＬＤ２が青色レーザ素子である第３構成例において、それらの発光主波長λ及びλ±Δλは４５０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である。青色レーザ素子は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系、ＩｎＧａＮ系の半導体材料により構成される。青色レーザ素子を構成するＩｎＧａＮ系の半導体材料は、結晶中のインジウム配合比率が緑色レーザ素子を構成するＩｎＧａＮ系の半導体材料よりも少ない。なお、半導体レーザ１におけるそれぞれの駆動部ＤＲ１及びＤＲ２は、単一化されてもよい。また、半導体レーザセット２は、３個以上の半導体レーザ１を備えていてもよい。
【００２７】
図１１は、半導体レーザセット２の第１構成例による発光波長域の一例を示す図である。図１２は、半導体レーザセット２の第２構成例による発光波長域の一例を示す図である。図１３は、半導体レーザセット２の第３構成例による発光波長域の一例を示す図である。図１１乃至図１３の横軸は波長であり、縦軸はレーザ出力である。なお、横軸の波長は一例である。以下、第１乃至第３構成例のいずれの半導体レーザセット２においても、各半導体レーザ素子ＬＤ１及びＬＤ２が低周波駆動されることを前提に説明する。
【００２８】
図１１に示すように、半導体レーザ素子ＬＤ１及びＬＤ２の発光波長域ＷＲ１及びＷＲ２の一部同士が重複する。図示した例では、発光波長域ＷＲ１は約６２４ｎｍから６３１ｎｍの範囲に及ぶ。発光波長域ＷＲ２は約６２６ｎｍから６３３ｎｍの範囲に及ぶ。半導体レーザセット２の発光波長域ＷＲ１２は、発光波長域ＷＲ１及びＷＲ２を合算したものと同等となる。発光波長域ＷＲ１２は、約６２４ｎｍから６３３ｎｍの範囲に及ぶ。発光波長域ＷＲ１２は２つの極大値を有し、各極大値の波長は半導体レーザ素子ＬＤ１及びＬＤ２のそれぞれの発光主波長とほぼ等しい。なお、半導体レーザ素子ＬＤ１の発光主波長は６３０ｎｍであり、半導体レーザ素子ＬＤ２の発光主波長は６３２ｎｍである。このような発光波長域ＷＲ１２においては、発光波長域ＷＲ１及びＷＲ２のそれぞれと比較して、波長６３０ｎｍのレーザ出力が増加し、且つ、波長６３０ｎｍよりも長波長側のレーザ出力が増加する。これにより、発光主波長が６３０ｎｍであり、発光波長域を広くしてスペックルノイズを低減した赤色光源に相当する、半導体レーザセット２を提供することができる。
【００２９】
図１２においても、発光波長域ＷＧ１及びＷＧ２の一部同士が重複する。図示した例では、発光波長域ＷＧ１は約５２６ｎｍから５３３ｎｍの範囲に及び、発光波長域ＷＧ２は約５２８ｎｍから５３５ｎｍの範囲に及ぶ。発光波長域ＷＧ１２は、約５２６ｎｍから５３５ｎｍの範囲に及ぶ。発光波長域ＷＧ１２における２つの極大値の波長は、半導体レーザ素子ＬＤ１の発光主波長５３２ｎｍ、及び、半導体レーザ素子ＬＤ２の発光主波長５３４ｎｍとほぼ等しい。発光波長域ＷＧ１２において、発光波長域ＷＧ１及びＷＧ２のそれぞれと比較して、波長５３２ｎｍのレーザ出力が増加し、且つ、波長５３２ｎｍよりも長波長側のレーザ出力が増加する。これにより、発光主波長が５３２ｎｍであり、発光波長域を広くしてスペックルノイズを低減した緑色光源に相当する、半導体レーザセット２を提供することができる。
【００３０】
図１３においても、発光波長域ＷＢ１及びＷＢ２の一部同士が重複する。図示した例では、発光波長域ＷＢ１は約４６１ｎｍから４６８ｎｍの範囲に及び、発光波長域ＷＢ２は約４６３ｎｍから４７０ｎｍの範囲に及ぶ。発光波長域ＷＢ１２は、約４６１ｎｍから４７０ｎｍの範囲に及ぶ。発光波長域ＷＢ１２における２つの極大値の波長は、半導体レーザ素子ＬＤ１の発光主波長４６７ｎｍ、及び、半導体レーザ素子ＬＤ２の発光主波長４６９ｎｍとほぼ等しい。発光波長域ＷＢ１２において、発光波長域ＷＢ１及びＷＢ２のそれぞれと比較して、波長４６７ｎｍのレーザ出力が増加し、且つ、波長４６７ｎｍよりも長波長側のレーザ出力が増加する。これにより、発光主波長が４６７ｎｍであり、発光波長域を広くしてスペックルノイズを低減した青色光源に相当する、半導体レーザセット２を提供することができる。
【００３１】
図１４は、本実施形態に係る半導体レーザセット３の構成例を示す図である。半導体レーザセット３は、第１半導体レーザ１ｂと、第２半導体レーザ１ｇと、を備えている。第１半導体レーザ１ｂ及び第２半導体レーザ１ｇは、それぞれ図１に示した半導体レーザ１と同様に構成されている。但し、第１半導体レーザ１ｂ及び第２半導体レーザ１ｇは、非同系色の光を出射するものである。第１半導体レーザ１ｂは青色光源に相当し、第２半導体レーザ１ｇは緑色光源に相当する。半導体レーザ素子ＬＤｂは青色レーザ素子であり、その発光主波長λｂは４５０ｎｍ以上４８０ｎｍ以下である。半導体レーザ素子ＬＤｇは緑色レーザ素子であり、その発光主波長λｇは５２５ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である。発光主波長λｇと発光主波長λｂとの波長差は、６５ｎｍ以上９５ｎｍ以下である。なお、半導体レーザセット３におけるそれぞれの駆動部ＤＲｂ及びＤＲｇは、単一化されてもよい。また、半導体レーザセット３は、第１半導体レーザ１ｂまたは第２半導体レーザ１ｇの代わりに、赤色光源である第３半導体レーザ１ｒを備えていてもよい。
【００３２】
図１５は、本実施形態に係る半導体レーザセット４の構成例を示す図である。半導体レーザセット４は、第１半導体レーザ１ｂと、第２半導体レーザ１ｇと、第３半導体レーザ１ｒと、を備えている。第１乃至第３半導体レーザ１ｂ、１ｇ、１ｒは、それぞれ図１に示した半導体レーザ１と同様に構成され、それぞれ非同系色の光を出射するものである。半導体レーザ素子ＬＤｒは赤色レーザ素子であり、その発光主波長λｒは６００ｎｍ以上６５０ｎｍ以下である。なお、駆動部ＤＲｂ、ＤＲｇ、ＤＲｒは、単一化されてもよい。
【００３３】
図１６は、本実施形態に係る半導体レーザセット５の構成例を示す図である。半導体レーザセット５は、複数の第１半導体レーザ１ｂと、複数の第２半導体レーザ１ｇと、第３半導体レーザ１ｒと、を備えている。複数の半導体レーザ１ｂは、青色（第１色）の同系色の光を出射するものであり、互いに発光主波長が異なる。半導体レーザ素子ＬＤｂ１は発光主波長λｂの光を出射し、半導体レーザ素子ＬＤｂ２は発光主波長λｂ±Δλｂの光を出射する。複数の半導体レーザ１ｇは、緑色（第２色）の同系色の光を出射するものであり、互いに発光主波長が異なる。半導体レーザ素子ＬＤｇ１は発光主波長λｇの光を出射し、半導体レーザ素子ＬＤｇ２は発光主波長λｇ±Δλｇの光を出射する。複数の半導体レーザ１ｒは、赤色（第３色）の同系色の光を出射するものであり、互いに発光主波長が異なる。半導体レーザ素子ＬＤｒ１は発光主波長λｒの光を出射し、半導体レーザ素子ＬＤｒ２は発光主波長λｒ±Δλｒの光を出射する。
【００３４】
次に、半導体レーザ素子から出射された光がカラーフィルタを透過するシステムを考慮し、発光波長域と分光透過率との関係について検討する。
【００３５】
図１７は、半導体レーザ素子の発光波長域と、カラーフィルタの分光透過率との関係を示す図である。図の横軸は波長であり、図の左側縦軸は透過率であり、図の右側縦軸はレーザ出力である。ここでは、図１５に示した半導体レーザ素子ＬＤｂ、ＬＤｇ、ＬＤｒのそれぞれの発光波長域Ｗｂ、Ｗｇ、Ｗｒと、赤カラーフィルタＲ−ＣＦ、緑カラーフィルタＧ−ＣＦ、青カラーフィルタＢ−ＣＦのそれぞれの分光透過率を示している。望ましい形態としては、青カラーフィルタＢ−ＣＦは半導体レーザ素子ＬＤｂからの青色光のみを透過し、緑カラーフィルタＧ−ＣＦは半導体レーザ素子ＬＤｇからの緑色光のみを透過し、赤カラーフィルタＲ−ＣＦは半導体レーザ素子ＬＤｒからの赤色光のみを透過することが望ましい。特に、ＢＴ．２０２０で要求される緑色波長と青色波長との差は、緑色波長と赤色波長との差より小さい。このため、青カラーフィルタＢ−ＣＦの分光透過率は、緑色波長に広がらないことが望ましい。同様に、緑カラーフィルタＧ−ＣＦの分光透過率は、青色波長に広がらないことが望ましい。
【００３６】
ここでは、青カラーフィルタＢ−ＣＦに着目すると、その最大透過率となる第１波長が４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下である。第１波長よりも短波長側で透過率が１０％となる第２波長と、第１波長よりも長波長側で透過率が１０％となる第３波長としたとき、青カラーフィルタＢ−ＣＦは、第１波長から第２波長までの波長範囲よりも、第１波長から第３波長までの波長範囲の方が小さい。あるいは、第１波長と第２波長との差をＡとし、第１波長と第３波長との差をＢとした場合に、Ｂ／Ａが０．７５以下である。一例では、第１波長は４５０ｎｍであり、第２波長は３５５ｎｍであり、第３波長は５０５ｎｍであり、Ａの値は９５ｎｍであり、Ｂのあたいは５５ｎｍであり、Ｂ／Ａの値は０．５８である。これにより、青カラーフィルタＢ−ＣＦからの緑色光の漏れを抑制することができる。他のカラーフィルタについても、上記と同様である。したがって、目標色域からのずれを抑制することができる。
【００３７】
次に、上記の半導体レーザあるいは半導体レーザセットを備えた表示装置について説明する。
【００３８】
図１８は、本実施形態に係る表示装置ＤＳＰを示す斜視図である。表示装置ＤＳＰは、表示パネルＰＮＬ、表示パネルＰＮＬを駆動する駆動ＩＣチップＩＣ、表示パネルＰＮＬを照明する照明装置１００、表示パネルＰＮＬ及び照明装置１００の動作を制御する制御モジュールＣＭ、表示パネルＰＮＬ及び照明装置１００へ制御信号を伝達するフレキシブル回路基板ＦＰＣ１、ＦＰＣ２、などを備えている。なお、本実施形態において、第１方向Ｘは、例えば表示パネルＰＮＬの短辺方向である。第２方向Ｙは、第１方向Ｘと交差する方向であり、表示パネルＰＮＬの長辺方向である。また、第３方向Ｚは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと交差する方向であり、第３方向Ｚを示す矢印の先端に向かう方向を「上」と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を「下」と称する。「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよいし、第１部材から離間していてもよい。
【００３９】
表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第１基板ＳＵＢ１に対向する第２基板ＳＵＢ２と、後述する液晶層ＬＱとを備えている。表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡ、及び、表示領域ＤＡの周辺に位置する非表示領域ＮＤＡを備えている。表示パネルＰＮＬは、例えば、表示領域ＤＡ内において第１方向Ｘ及び第２方向Ｙにマトリクス状に並んだ画素ＰＸを備えている。  
照明装置１００は、表示パネルＰＮＬの第１基板ＳＵＢ１の下にこれと対面するように配置されている。照明装置１００は、表示パネルＰＮＬを背面側から照明する、いわゆるバックライトユニットに相当する。  
駆動ＩＣチップＩＣは、表示パネルＰＮＬの第１基板ＳＵＢ１上に実装されている。フレキシブル回路基板ＦＰＣ１は、第１基板ＳＵＢ１上に実装され、表示パネルＰＮＬと制御モジュールＣＭとを接続している。フレキシブル回路基板ＦＰＣ２は、照明装置１００と制御モジュールＣＭとを接続している。  
このような構成の表示装置ＤＳＰは、照明装置１００から表示パネルＰＮＬに入射する光を各画素ＰＸで選択的に透過させることによって画像を表示する。
【００４０】
図１９は、画素ＰＸの構成を示す図である。画素ＰＸは、スイッチング素子ＰＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶層ＬＱ等を備えている。スイッチング素子ＰＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）で形成されている。スイッチング素子ＰＳＷは走査線Ｇ、信号線Ｓ、及び画素電極ＰＥと電気的に接続されている。例えば、走査線Ｇは第１方向Ｘに延在し、信号線Ｓは第２方向Ｙに延在している。なお、走査線Ｇ及び信号線Ｓは、直線状に形成されていてもよいし、それぞれの少なくとも一部が屈曲していてもよい。液晶層ＬＱは、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間に生じる電界によって駆動されている。保持容量ＣＳは、例えば、共通電極ＣＥと画素電極ＰＥとの間に形成される電気容量である。
【００４１】
図２０は、図１８に示した照明装置１００を示す図である。図２０の（ａ）は照明装置１００の概略断面図であり、図２０の（ｂ）はレーザ光源ＬＤの一構成例を示す図である。照明装置１００は、光源部ＬＳ及び導光部１４０を備えている。光源部ＬＳは、レーザ光源ＬＤ及び光学レンズ（１２０、１３０）を備えている。なお、図示した光源部ＬＳ及び導光部１４０は一例であり、それらの構成は図示した例に限らない。
【００４２】
図２０の（ｂ）に示すように、レーザ光源ＬＤは、赤色レーザ光（以下、Ｒ光とする）を出射する赤色レーザ光源（以下、Ｒ光源とする）ＬＤＲ、緑色レーザ光（以下、Ｇ光とする）を出射する緑色レーザ光源（以下、Ｇ光源とする）ＬＤＧ、及び、青色レーザ光（以下、Ｂ光とする）を出射する青色レーザ光源（以下、Ｂ光源とする）ＬＤＢを含む。Ｒ光源ＬＤＲ、Ｇ光源ＬＤＧ、及び、Ｂ光源ＬＤＢの各々は、例えば、偏光したＲ光、Ｇ光、及びＢ光を出射し、これらの光の偏光方向が揃うように構成されている。Ｒ光源ＬＤＲ、Ｇ光源ＬＤＧ、及び、Ｂ光源ＬＤＢには、例えばそれぞれコリメートレンズが設けられ、平行光が出射するよう構成されている。Ｒ光、Ｇ光、及び、Ｂ光は、例えばダイクロイックミラー１１０によって合成される。これにより、レーザ光源ＬＤは、白色レーザ光を出射する。なお、ダイクロイックミラー１１０を省略し、Ｒ光、Ｇ光、及び、Ｂ光が各々直接導光部１４０に入射し、導光部１４０の内部で合成されてもよい。  
図示したＲ光源ＬＤＲ、Ｇ光源ＬＤＧ、及び、Ｂ光源ＬＤＢの各々は、図１に示した半導体レーザ１、あるいは、図１０に示した半導体レーザセット２に相当する。Ｒ光源ＬＤＲ、Ｇ光源ＬＤＧ、及び、Ｂ光源ＬＤＢのセットは、図１５に示した半導体レーザセット４、あるいは、図１６に示した半導体レーザセット５に相当する。なお、各光源の半導体レーザ素子は、例えばリッジ構造の側面発光型の半導体レーザ素子等であり、偏光状態を容易に調整できため好ましい。
【００４３】
光学レンズ１２０は、レーザ光源ＬＤから出射したレーザ光のビーム幅を拡大する。光学レンズ１３０は、レーザ光を導光部１４０の側面１４１に均一に入射する平行光に適宜変換する。光学レンズ１３０は、レーザ光を平行光に変換するものであれば特に限定されないが、例えば回折レンズやフレネルレンズを用いることができる。  
導光部１４０は、表示パネルＰＮＬの下に配置されている。第２方向Ｙ及び第３方向Ｚによって規定されるＹ−Ｚ平面において、導光部１４０は、例えばくさび型状の断面を有している。導光部１４０は、光源部ＬＳと対向する側面１４１と、表示パネルＰＮＬと対向する第１主面１４２と、第１主面１４２とは反対側に位置する第２主面１４３とを有している。側面１４１は、第１方向Ｘ及び第３方向Ｚによって規定されるＸ−Ｚ平面に平行な平坦面である。第１主面１４２は、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面に平行な平坦面である。第２主面１４３は、第１方向Ｘと平行であり且つ第２方向Ｙ及び第３方向Ｚと交差する傾斜面である。第２主面１４３は、側面１４１から入射するレーザ光が全反射条件を満たすよう緩やかに傾斜している。第２主面１４３の傾斜は、反射されたレーザ光が第１主面１４２に垂直に出射するように形成されている。導光部１４０は、表示パネルＰＮＬの表示領域ＤＡに対応する領域の全体に亘って延在している。
【００４４】
導光部１４０は、例えば、光透過性を有する樹脂で形成されている。また、導光部１４０は、その内部を通過するレーザ光の偏光方向を維持する観点から、低複屈折性を有することが望ましい。導光部１４０のリタデーションは、例えば、入射されるレーザ光の主波長の４分の１以下であることが望ましい。このような導光部１４０は、例えば正の複屈折物質と負の複屈折物質との混合体または共重合体で形成されており、例えば固有複屈折率が絶対値で３×１０−３以下のポリマーで形成されている。
【００４５】
なお、第２主面１４３には、反射シート１５０が設けられているが、省略してもよい。反射シート１５０は、第２主面１４３を介して漏れ出てくる光を再び導光部１４０に向けて反射させる。また、第１主面１４２には、プリズムシート１６０が設けられているが、省略してもよい。プリズムシート１６０は、導光部１４０で導光された光を屈折、集光させて表示パネルＰＮＬを均一に照明し輝度を上昇させる。プリズムシート１６０は、表示パネルＰＮＬと対向する面に複数のプリズムを有している。プリズムシート１６０は、プリズムの長手方向が入射するレーザ光の偏光方向と平行であることが望ましい。プリズムシート１６０は、その内部を通過するレーザ光の偏光方向を維持する観点から、低複屈折性を有することが望ましい。低複屈折性を有するプリズムシート１６０は、例えば、導光部１４０と同様の材料により形成することができる。
【００４６】
レーザ光源ＬＤから出射されるレーザ光は、例えば偏光方向が紙面に対し垂直な偏光である。レーザ光源ＬＤから出射されるレーザ光は、光学レンズ１２０によりそのビーム幅が拡大される。次に、レーザ光は、光学レンズ１３０により平行光に変換され、例えば偏光方向が紙面に対して垂直に保持されたまま、側面１４１に対して垂直に入射する。側面１４１を透過したレーザ光は、偏光方向を維持したまま平行光として第２主面１４３で反射され、第１主面１４２から出射される。但し、レーザ光は、導光部１４０の内部で複数回の反射を繰り返しながら伝播されてもよい。このように、導光部１４０は、光源部ＬＳから出射されるレーザ光の偏光方向を維持しながら表示パネルＰＮＬに向けて導光する。導光部１４０から表示パネルＰＮＬに向けて出射される光は、表示パネルＰＮＬを照明する照明光に相当する。
【００４７】
図２１は、図１８に示した表示パネルＰＮＬの概略断面図である。この図においては、一例として、横電界を利用する表示モードの液晶表示装置が図示されている。ただし、本実施形態における液晶表示装置の表示モードは、特に限定されるものではなく、縦電界等の他の電界を利用するモードであってもよい。表示パネルＰＮＬは、第１画素ＰＸ１、第２画素ＰＸ２、及び第３画素ＰＸ３を備えている。  
第１基板ＳＵＢ１は、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第１絶縁基板１０を用いて形成されている。第１基板ＳＵＢ１は、第１絶縁基板１０の第２基板ＳＵＢ２と対向する側に、共通電極ＣＥ、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第１配向膜ＡＬ１などを備えている。共通電極ＣＥは、第１絶縁膜１１の上に形成され、第１乃至第３画素ＰＸ１乃至ＰＸ３に亘って延在している。第２絶縁膜１２は、共通電極ＣＥを覆っている。なお、第１絶縁基板１０と第１絶縁膜１１との間には、図示しないゲート配線やソース配線、スイッチング素子などが形成されている。画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、第２絶縁膜１２の上に形成され、共通電極ＣＥと対向している。画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、共通電極ＣＥと対向する位置にスリットＳＬＡを有している。画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、第１配向膜ＡＬ１によって覆われている。共通電極ＣＥ及び画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、例えば、インジウム錫酸化物やインジウム亜鉛酸化物などの透明な導電材料によって形成されている。
【００４８】
第２基板ＳＵＢ２は、ガラス基板や樹脂基板などの透明な第２絶縁基板２０を用いて形成されている。第２基板ＳＵＢ２は、第２絶縁基板２０の第１基板ＳＵＢ１と対向する側に、遮光層ＢＭ、カラーフィルタ部ＣＦ、オーバーコート層ＯＣ、第２配向膜ＡＬ２などを備えている。遮光層ＢＭは、第２絶縁基板２０の第１基板ＳＵＢ１と対向する内面に形成されている。遮光層ＢＭは、黒色の樹脂材料や遮光性の金属材料によって形成されている。カラーフィルタ部ＣＦは、第２絶縁基板２０の内面に形成され、それぞれの一部が遮光層ＢＭに重なっている。カラーフィルタ部ＣＦは、それぞれ液晶層ＬＱを挟んで画素電極ＰＥ１、ＰＥ２、及びＰＥ３と対向している。  
カラーフィルタ部ＣＦは、赤色フィルタ膜ＣＦＲと、緑色フィルタ膜ＣＦＧと、青色フィルタ膜ＣＦＢとを含む。ここでの赤色フィルタ膜ＣＦＲ、緑色フィルタ膜ＣＦＧ、及び、青色フィルタ膜ＣＦＢは、それぞれ、図１７を参照して説明した赤カラーフィルタＲ−ＣＦ、緑カラーフィルタＧ−ＣＦ、及び、青カラーフィルタＢ−ＣＦに対応する。
【００４９】
また、緑色フィルタ膜ＣＦＧにおいて、光の最大透過率を示す波長と、光の透過率１０％を示す短波長側の波長との差は７０ｎｍ以下であり、好ましくは６０ｎｍ以下である。また、緑色フィルタ膜ＣＦＧにおいて、光の透過率１０％を示す短波長側の波長は、Ｂ光の発光主波長よりも長波長であることが好ましい。また、緑色フィルタ膜ＣＦＧにおいて、Ｂ光の発光主波長の光の透過率が５％以下であることが好ましい。これらの構成によれば、緑色フィルタ膜ＣＦＧは、狭帯域の分光透過特性を持つこととなり、Ｂ光の透過率が減少し緑色フィルタ膜ＣＦＧを透過した光の色純度が上昇する。緑色フィルタ膜ＣＦＧにおいて、最大透過率を示す波長は５２０ｎｍ以上５４０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５２５ｎｍ以上５３８ｎｍ以下である。なお、緑色フィルタ膜ＣＦＧは、赤色フィルタ膜ＣＦＲ及び青色フィルタ膜ＣＦＢよりも面積が大きいことが好ましい。
【００５０】
青色フィルタ膜ＣＦＢは、例えば、光の最大透過率を示す波長が４３５ｎｍ〜４８０ｎｍである。青色フィルタ膜ＣＦＢにおいて、最大透過率を示す波長と、透過率１０％を示す長波長側の波長との差は７０ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは６０ｎｍ以下である。また、青色フィルタ膜ＣＦＢにおいて、最大透過率を示す波長は、Ｂ光の発光主波長よりも短波長であることが好ましい。これらの構成によれば、青色フィルタ膜ＣＦＢは、狭帯域の分光透過特性を持つこととなり、Ｇ光の透過率が減少し青色フィルタ膜ＣＦＢを透過した光の色純度が上昇する。
【００５１】
オーバーコート層ＯＣは、カラーフィルタ部ＣＦを覆っている。オーバーコート層ＯＣは、透明な樹脂材料によって形成されている。オーバーコート層ＯＣは、第２配向膜ＡＬ２によって覆われている。第１配向膜ＡＬ１及び第２配向膜ＡＬ２は、水平配向性を示す材料によって形成されている。  
第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２とは、所定のセルギャップが形成された状態で貼り合わせられている。液晶層ＬＱは、第１配向膜ＡＬ１と第２配向膜ＡＬ２との間に封入されている。  
第１偏光板ＰＬ１を含む第１光学フィルムＯＤ１は、第１基板ＳＵＢ１の下に配置されている。照明光が偏光している場合、第１偏光板ＰＬ１の透過軸は、照明光の偏光方向と平行であることが望ましい。第２偏光板ＰＬ２を含む第２光学フィルムＯＤ２は、第２基板ＳＵＢ２の上に配置されている。第２偏光板ＰＬ２の上には、例えば、散乱粒子を含む散乱層ＤＬが形成されている。本実施形態における照明光は平行光であり、表示パネルＰＮＬを透過した透過光も平行光である。このため、散乱層ＤＬによって透過光を散乱させることにより、Ｘ−Ｙ平面内における輝度ムラを抑制することができる。よって、散乱層ＤＬを設けると好ましい。拡散粒子は、光を散乱するものであれば特に限定されず、有機粒子であっても無機粒子であってもよいが、好ましくは、無機粒子である。無機粒子としてはシリカやアルミナのような無機酸化物粒子が好ましい。
【００５２】
なお、図示した例では、カラーフィルタ部ＣＦは、第２基板ＳＵＢ２に形成されているが、第１基板ＳＵＢ１に形成されてもよい。一例では、カラーフィルタ部ＣＦは、第１絶縁膜１１と置換されてもよいし、第１絶縁基板１０と第１絶縁膜１１との間に配置されてもよい。また、赤色、緑色及び青色フィルタ膜の各パラメータの測定は、ガラス基板、偏光板、絶縁層及び画素電極等の他の光透過性材料が形成された状態で測定してもよい。これらの材料が測定に与える影響は無視できるほど小さいからである。図示した例では、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとが第１基板ＳＵＢ１上に形成された表示パネルＰＮＬを示しているが、この構成に限らず、表示パネルＰＮＬの表示モードによって適宜様々な構成をとることが可能である。
【００５３】
本実施形態に係る表示装置ＤＳＰにおいて、光源部ＬＳから出射された光は、導光部１４０でカラーフィルタ部ＣＦに向けて導光される。第１主面１４２の略全面から出射される照明光の偏光方向は、例えば紙面に対して垂直方向であり、第１偏光板ＰＬ１の透過軸と平行である。このため、照明光は、第１偏光板ＰＬ１でほとんど吸収されずに透過される。このとき、照明光は、平行性を損なわれることなく、液晶層ＬＱを通過してカラーフィルタ部ＣＦに略垂直に入射する。緑色フィルタ膜ＣＦＧは、上に説明したように、狭帯域の分光透過特性を持ち、従来のカラーフィルタ部と比較してＢ光が透過しづらいように構成されている。そのため、緑色フィルタ膜ＣＦＧにおけるＢ光の透過率が減少し、緑色フィルタ膜ＣＦＧを透過した光の色純度が上昇する。その結果、表示装置ＤＳＰの色域を、目標色域に近づけ広色域化することができる。  
更に、照明光の偏光方向と第１偏光板ＰＬ１の透過軸とが平行である場合には、光の利用効率を向上することができる。これによって、表示装置ＤＳＰは、低い消費電力で高輝度な光を発光することができる。なお、透明な表示装置ＤＳＰを製造する場合は、第１偏光板ＰＬ１を備えていなくてもよい。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態によれば、スペックルノイズを低減することが可能な半導体レーザ、半導体レーザセット、及び、表示装置を提供することができる。
【００５５】
なお、この発明は、上記実施形態そのものに限定されるものではなく、その実施の段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１…半導体レーザ  ＬＤ…半導体レーザ素子  
２，３，４，５…半導体レーザセット
ＤＳＰ…表示装置  ＰＮＬ…表示パネル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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