(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
出光面、及び、前記出光面とは異なる方向を向く入光面を有する導光板と、
前記導光板の前記出光面にパターン配列され前記導光板よりも屈折率の低い低屈折率パターン層と、
前記低屈折率パターン層が配置された前記導光板の前記出光面に接合され、量子ドットを含む量子ドット層と、
前記量子ドット層の前記導光板に接合された面とは反対側の面を覆うバリア層と、
を備える、導光部材。
【請求項２】
前記導光板は、ガラス製である、請求項１に記載の導光部材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導光部材と、
前記導光部材の前記入光面に対向して配置された光源と、を備える、面光源装置。
【請求項４】
請求項３に記載の面光源装置と、
前記面光源装置に対向して配置された表示パネルと、備える、表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導光板と量子ドット層とを有した導光部材に係り、とりわけ実用性に優れた導光部材に関する。また、本発明は、この導光部材を有する面光源装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
面状に光を照射する面光源装置が、例えば液晶表示装置に組み込まれ液晶表示パネルを背面側から照明するバックライトとして、広く普及している。液晶表示装置用の面光源装置は、大別すると、導光部材の直下に光源を配置する直下型と、導光部材の側方に光源を配置するエッジライト型（サイドライト型とも呼ぶ）と、に分類される。
【０００３】
エッジライト型の面光源装置は、直下型の面光源装置と比較して、面光源装置の薄型化を可能にするといった構造的特徴を有している。この構造的特徴から、エッジライト型面光源装置は、これまで主としてノート型パーソナルコンピュータ（以下において、単に「ノート型ＰＣ」とも呼ぶ）用の表示装置に適用されてきた。
【０００４】
ノート型ＰＣに代表されるモバイル機器では、薄型化に加えて高い色再現性も求められる。この点、例えば特許文献１には、色再現性に優れた量子ドットを含む量子ドットシートを導光部材や面光源装置に組み込むことが記載されている。量子ドットは、蛍光体として機能し、光を吸収して異なる波長の光を放出することができる。量子ドットが放出する光の波長は、主として量子ドットの粒径に依存する。したがって、量子ドット層が組み込まれた面光源装置では、単一の波長域の光を投射する光源を用いながら、種々の色を再現することができる。例えば、光源が青色光を投射し、且つ、量子ドットが青色光を吸収して赤色光及び緑色光を放出することもできる。このような面光源装置は色純度に優れることから、この面光源装置を用いた表示装置は優れた色再現性を有することになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０１３−５３９１７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
とりわけ、特許文献１に記載の面光源装置は、光源と導光板との間に量子ドットシートを配置したオンエッジ方式を採用している。しかしながら、オンエッジ方式では、量子ドットシートが光源に隣接して位置するため、熱の影響による発光効率の低下を避けることができない。また、熱に対する耐性を考慮して量子ドットシートをガラスチューブに収容して保護する手法も利用されているが、ガラスチューブの配置にスペースを必要とするため、面光源装置が大型となってしまう。
【０００７】
日々進化するモバイル機器等の用途においては、薄型化と高い色再現性が強く求められている。しかしながら、上述のように実用性に優れた量子ドットシートが組み込まれた導光部材や面光源装置は未だ実現されていない。
【０００８】
本発明は、このような知見に基づくものであり、量子ドットを含む量子ドット層が組み込まれた導光部材を実用性に優れた態様で提供することを目的とする。また、本発明は、この導光部材が組み込まれた面光源装置及び表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による第１の導光部材は、出光面、及び、前記出光面とは異なる方向を向く入光面を有するガラス製の導光板と、前記導光板の前記出光面に接合され前記導光板よりも屈折率の低い低屈折率層と、前記低屈折率層の前記導光板に接合された面とは反対側の面に接合され、量子ドットを含む量子ドット層と、前記量子ドット層の前記低屈折率層に接合された面とは反対側の面を覆うバリア層と、を備える。
【００１０】
本発明による第１の導光部材において、前記導光板は、前記出光面に対向し、複数の取出要素がパターン配列された裏面を含み、前記取出要素は、或る角度から入射する光の少なくとも一部を、前記或る角度から前記裏面のうちの前記取出要素が配置された領域以外の領域に入射した光が反射して向かう方向とは異なる方向に向かわせてもよい。
【００１１】
本発明による第２の導光部材は、出光面、及び、前記出光面とは異なる方向を向く入光面を有する導光板と、前記導光板の前記出光面にパターン配列され前記導光板よりも屈折率の低い低屈折率パターン層と、前記低屈折率パターン層が配置された前記導光板の前記出光面に接合され、量子ドットを含む量子ドット層と、前記量子ドット層の前記導光板に接合された面とは反対側の面を覆うバリア層と、を備える。
【００１２】
本発明による第３の導光部材は、出光面、及び、前記出光面とは異なる方向を向く入光面を有する導光板と、前記導光板の前記出光面にパターン配列され、量子ドットを含む量子ドットパターン層と、前記量子ドットパターン層が配置された前記導光板の前記出光面を覆う、前記導光板よりも屈折率の低い低屈折率層と、を備える。
【００１３】
本発明による第３の導光部材において、前記低屈折率層は、前記量子ドットパターン層に対するバリア層としても機能してもよい。
【００１４】
本発明による第２または第３の導光部材において、前記導光板は、ガラス製であってもよい。
【００１５】
本発明による表示装置は、上述した本発明による導光部材のいずれかと、前記導光部材の前記入光面に対向して配置された光源と、を備える。
【００１６】
本発明による表示装置は、上述した本発明による面光源装置と、前記面光源装置に対面して配置された表示パネルと、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、量子ドット層が組み込まれた導光部材を実用性に優れた態様で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施の形態による表示装置の概略構成を示す断面図。
【図２】図１に示す表示装置を構成する面光源装置及び導光部材を示す断面図。
【図３】図１に示す表示装置に組み込まれたプリズムシートを示す斜視図。
【図４】図３に示す線ＩＶ−ＩＶに沿ったプリズムシートの断面を示す断面図。
【図５】図２に示す面光源装置に組み込まれた導光部材から光が取り出されるようすを示す断面図。
【図６】図２に示す導光部材の取出要素の他の例を示す断面図。
【図７】図２に示す導光部材に側面バリア材がさらに設けられた例を示す断面図。
【図８】第２の実施の形態による面光源装置の概略構成を示す断面図。
【図９】図８に示す面光源装置に組み込まれた導光部材を拡大して示す断面図。
【図１０】第３の実施の形態による面光源装置の概略構成を示す断面図。
【図１１】図１０に示す面光源装置に組み込まれた導光部材を拡大して示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺及び縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２０】
≪第１の実施の形態≫
図１乃至図７は、第１の実施の形態を説明するための図である。このうち、図１は、液晶表示装置１０及び面光源装置２０の概略構成を示す斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、表示装置１０は、液晶表示パネル１５と、液晶表示パネル１５の背面側に配置され液晶表示パネル１５を背面側から面状に照らす面光源装置２０と、を備えている。表示装置１０は、画像を表示する表示面１０ａを有している。液晶表示パネル１５は、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御するシャッターとして機能し、表示面１０ａに像を表示するように構成されている。
【００２２】
図示された液晶表示パネル１５は、出光側に配置された上偏光板１３と、入光側に配置された下偏光板１４と、上偏光板１３と下偏光板１４との間に配置された液晶層セル１２と、を有している。偏光板１４，１３は、入射した光を直交する二つの偏光成分（Ｐ波及びＳ波）に分解し、一方の方向（透過軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）を透過させ、前記一方の方向に直交する他方の方向（吸収軸と平行な方向）に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を吸収する機能を有している。
【００２３】
液晶層１２には、一つの画素を形成する領域毎に、電界印加がなされ得るようになっている。そして、電界印加の有無によって液晶層１２中の液晶分子の配向方向が変化するようになる。一例として、入光側に配置された下偏光板１４を透過した特定方向の偏光成分は、電界印加された液晶層１２を通過する際にその偏光方向を９０°回転させ、その一方で、電界印加されていない液晶層１２を通過する際にその偏光方向を維持する。この場合、液晶層１２への電界印加の有無によって、下偏光板１４を透過した特定方向に振動する偏光成分が、下偏光板１４の出光側に配置された上偏光板１３をさらに透過するか、あるいは、上偏光板１３で吸収されて遮断されるか、を制御することができる。
【００２４】
また、液晶表示パネル１５は、下偏光板１４の入光側に輝度向上層１１をさらに含んでいる。輝度向上層１１は、下偏光板１４にて吸収されるべき方向に振動する直線偏光成分（例えば、Ｓ波）を、下偏光板１４にて透過されるべき方向に振動する直線偏光成分（例えば、Ｐ波）に変換して透過させる機能をもつ。このような輝度向上層１１としては、例えば、住友３Ｍ社製ＤＢＥＦシリーズが挙げられる。
【００２５】
このようにして液晶パネル（液晶表示部）１５では、面光源装置２０からの光の透過または遮断を画素毎に制御し得るようになっている。なお、液晶表示パネル１５の詳細については、種々の公知文献（例えば、「フラットパネルディスプレイ大辞典（内田龍男、内池平樹監修）」２００１年工業調査会発行）に記載されており、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００２６】
次に、面光源装置２０について図２を参照して説明する。図２は、面光源装置２０を示す断面図である。面光源装置２０は、面状に光を発光する発光面２１を有し、本実施の形態では、液晶表示パネル１５を背面側から照明する装置として用いられている。
【００２７】
図２に示すように、面光源装置２０は、エッジライト型の面光源装置として構成され、導光部材２２と、導光部材２２の一方の側（図１に於いては左側）の側方に配置された光源２４と、導光板３０の出光側に配置された二枚のプリズムシート７１、７２と、導光板３０の裏面側に配置された反射層２８と、を有している。図示された例では、第２プリズムシート７２が、液晶表示パネル１５に直面して配置されている。そして、二枚のプリズムシート７１，７２のうちの出光側に配置された第２プリズムシート７２の出光側の面７２ａによって、面光源装置２０の発光面２１が画成されている。
【００２８】
導光部材２２は、光源２４からの光を優れた色純度にて液晶表示パネル１５をむらなく照射するよう構成され、主要な構成として、光源２４からの光を導光する導光板３０を含んでいる。
【００２９】
図２に示すように、導光板３０は、液晶表示パネル１５側の一方の主面によって構成された出光面３１と、出光面３１に対向するもう一方の主面からなる裏面３２と、出光面３１及び裏面３２の間を延びる側面と、を有している。側面のうちの第１方向ｄ１に対向する二つの面の一方が、入光面３３をなしている。図１に示すように、入光面３３に対面して光源２４が設けられている。入光面３３から導光板３０内に入射した光は、第１方向（導光方向）ｄ１に沿って入光面３３に対向する反対面３４に向け、概ね第１方向（導光方向）ｄ１に沿って導光板３０内を導光されるようになる。
【００３０】
図示する例において、導光板３０の出光面３１は、液晶表示装置１０の表示面１０ａ及び面光源装置２０の発光面２１と同様に、平面視形状（図１に於いては、上方から見下ろして見た形状）が四角形形状に形成されている。この結果、導光板３０は、全体的に、一対の主面（出光面３１及び裏面３２）を有する相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されており、一対の主面間に画成される側面は四つの面を含んでいる。同様に、プリズムシート７１，７２及び反射シート２８は、全体的に、相対的に厚み方向の辺が他の辺よりも小さい直方体状の部材として構成されている。
【００３１】
光源２４は、例えば、線状の冷陰極管等の蛍光灯や、点状のＬＥＤ（発光ダイオード）や白熱電球等の種々の態様で構成され得る。本実施の形態において、光源２４は、入光面３３の長手方向（図１に於いては、紙面に直交する方向、即ち、紙面の表裏方向）に沿って、並べて配置された多数の点状発光体２５、具体的には、多数の発光ダイオード（ＬＥＤ）によって、構成されている。ここで説明する面光源装置２０では、後述する量子ドット層６０が設置されていることにともない、光源２４は、単一の波長域の光を放出する発光体２５のみを有することができる。例えば、発光体２５は、色純度の高い青色光を放出する発光ダイオードのみを発光体２５として有することができる。
【００３２】
また、導光板３０の裏面３２に対面して反射層２８が配置されている。反射層２８は、導光板３０の裏面３２から漏れ出した光を反射して、再び導光板３０側に戻すための部材である。反射層２８は、白色の散乱反射層、金属等の高い反射率を有する材料からなるシート、高い反射率を有する材料からなる薄膜（例えば金属薄膜）を表面層として含んだシート等から、構成され得る。反射層２８での反射は、正反射（鏡面反射）でもよく、拡散反射でもよい。反射層２８での反射が拡散反射の場合には、当該拡散反射は、等方性拡散反射であってもよいし、異方性拡散反射であってもよい。
【００３３】
ところで、本明細書において、「出光側」とは、光源２４、導光部材２２、第１プリズムシート７１、第２プリズムシート７２、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における下流側（観察者側、例えば図１における紙面の上側）のことであり、「入光側」とは、光源２４、導光部材２２、第１プリズムシート７１、第２プリズムシート７２、液晶表示パネル１５と、表示装置１０の構成要素間を逆戻りすることなく進んで、表示装置１０から出射して観察者へ向かう光の進行方向における上流側のことである。
【００３４】
また、本明細書において、「シート」、「フィルム」、「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。したがって、例えば、「シート」はフィルムや板とも呼ばれ得るような部材も含む概念である。
【００３５】
さらに、本明細書において「シート面（板面、フィルム面）」とは、対象となるシート状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるシート状部材の平面方向と一致する面のことを指す。そして、本実施の形態においては、導光板３０の板面、第１プリズムシート７１のシート面、第２プリズムシート７２のシート面、反射シート２８のシート面、液晶表示パネルのパネル面、表示装置１０の表示面１０ａ、及び、面光源装置２０の発光面２１は、互いに平行となっている。
【００３６】
さらに、本明細書において、シート状（板状）の部材の法線方向とは、対象となるシート状（板状）の部材のシート面（板面）への法線方向のことを指す。さらに、本明細書において「正面方向」とは、面光源装置２０の発光面２１への法線方向のことであり、本実施の形態においては、面光源装置２０の発光面２１への法線方向、導光板３０の板面への法線方向、第１プリズムシート７１のシート面への法線方向、第２プリズムシート７２のシート面への法線方向、表示装置１０の表示面１０ａへの法線方向等にも一致する（例えば、図２参照）。
【００３７】
次に、導光部材２２を構成する各構成要素についてさらに詳述する。図２に示すように、導光部材２２は、入光側から出光側に向かって、上述の導光板３０と、低屈折率層８０と、量子ドット層６０と、バリア層８５と、をこの順で含んでいる。
【００３８】
低屈折率層８０は、導光板３０をなす材料よりも屈折率の低い材料からなる。低屈折率層８０は、導光板３０の出光面３１に接合され、当該出光面３１の全域を隙間なく覆っている。低屈折率層８０が導光板３０の出光面３１を隙間なく覆うことにより、低屈折率層８０と導光板３０の出光面３１との間に屈折率差をもつ界面が形成される。この界面は、導光板３０内を導光される光を選択的に取り出す界面として機能する。すなわち、導光板３０内を導光される光の出光面３１への入射角度が全反射臨界角以上となる場合、導光される光は、前記界面にて全反射して導光板３０内に戻される。これに対して、導光板３０内を導光される光の出光面３１への入射角度が全反射臨界角未満となる場合、前記界面を透過して導光板３０から取り出される。
【００３９】
また、図２に示すように、導光板３０の裏面３２には、複数の取出要素４０がパターン配列されている。取出要素４０は、導光板３０内を第１方向ｄ１に沿って導光される光を取り出すように機能する。本実施の形態において、複数の取出要素４０は、導光方向となる第１方向ｄ１に間隔を空けて並べられ、各取出要素４０は、裏面３２に沿って第１方向ｄ１に交差する、より詳細には直交する方向に延びている。
【００４０】
本実施の形態の取出要素４０は、入射する光を拡散反射させる機能をもつ。一例として、拡散反射機能をもつ取出要素４０は、拡散反射機能をもつ白色インキを裏面３２にスクリーン印刷、インクジェット印刷あるいはフォトリソグラフィ加工することによって得られる。
【００４１】
取出要素４０が拡散反射機能をもつ場合、取出要素４０に入射した光は、当該取出要素４０にて拡散反射され種々の方向へと向かう。取出要素４０にて拡散反射された光の一部は、出光面３１への入射角度が全反射臨界角度以上となり、出光面３１にて全反射して再び裏面３２に戻ってくるが、取出要素４０にて拡散反射された光の別の一部は、出光面３１への入射角度が全反射臨界角度未満となり、出光面３１を透過していくことになる。
【００４２】
これに対して、導光板３０内を導光される光が裏面３２のうちの取出要素４０が配置された領域３２ａ以外の領域３２ｂに入射すると、当該領域３２ｂにて全反射され、その後に入射する出光面３１への入射角度も維持される。したがって、取出要素４０が配置された領域３２ａ以外の領域３２ｂにて全反射した光は、その後に出光面３１にて全反射され反対面３４に向かって導光されていく。
【００４３】
換言すれば、任意の或る方向ｄｘから裏面３２のうちの取出要素４０が配置された領域３２ａ以外の領域３２ｂに入射した光Ｌ２１が反射して向かう方向をｄｙとすると、取出要素４０は、前記或る方向ｄｘから入射する光Ｌ２２の少なくとも一部を、前記領域３２ｂで反射した光Ｌ２１が向かう方向ｄｙとは異なる方向ｄｚに向かわせるようになっている。そして、この異なる方向ｄｚに向かう光Ｌ２２の一部が、出光面３１から取り出される。
【００４４】
とりわけ、本実施の形態では、複数の取出要素４０は、第１方向ｄ１に沿って一定のピッチで配列されている一方で、第１方向ｄ１に沿って反対面３４に近接して配置された取出要素４０ほど、第１方向ｄ１に沿った長さが大きくなる傾向にある。したがって、第１方向ｄ１に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２のうちの取出要素４０が配置される領域の割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入射面３３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入射面３３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。
【００４５】
このようにして、導光板３０の出光面３１から偏りなく取り出された光は、低屈折率層８０を透過して量子ドット層６０に進入する。量子ドット層６０は、低屈折率層８０の導光板３０に接合された面とは反対側の面に接合され、当該面の全域を隙間なく覆っている。
【００４６】
量子ドット層６０は、透過光の波長を変換する層として機能する。すなわち、量子ドット層６０は、光源２４が単一の波長域の光を放出する発光体２５のみを有する場合においても、当該発光体２５からの光の波長を異なる波長に変換する。したがって、面光源装置２０は、光源２４の発光体２５が発光する光とは異なる色にて発光することが可能となる。
【００４７】
ここで説明する量子ドット層６０は、図２に示すように、バインダー樹脂６２と、バインダー樹脂６２中に分散した量子ドット６１と、を有している。量子ドット６１は、量子閉じ込め効果（quantum confinement effect）を有する所定のサイズの半導体粒子である。量子ドット６１は、励起源から光を吸収してエネルギー励起状態に達すると、量子ドット６１のエネルギーバンドギャップに該当するエネルギーを放出する。よって、量子ドット６１のサイズ又は物質の組成を調節すると、エネルギーバンドギャップを調節することができ、様々なレベルの波長帯のエネルギーを得ることができる。とりわけ、量子ドット６１は、狭い波長帯で強い蛍光を発生することができる。
【００４８】
したがって、光源２４が単一の波長域の光を放出する発光体２５のみを有する場合においても、量子ドット６１を用いることによって、量子サイズ効果（quantum size effect）による赤色、緑色、青色を含む様々な色を容易に得ることができる。例えば、量子ドットのサイズが５．５〜６．５ｎｍ(ナノメートル)の場合は赤色系の色を発し、量子ドットのサイズが４．０〜５．０ｎｍの場合は緑色系の色を発し、量子ドットのサイズが２．０〜３．５ｎｍの場合は青色系の色を発し、黄色は赤色を発する量子ドットと緑色を発する量子ドットの中間サイズを有する。
【００４９】
発光体２５から投射される光が青色光の場合、量子ドット層６０は、赤色量子ドット及び緑色量子ドットを含むようにすることができる。量子ドット層６０内の赤色量子ドットは、青色光の一部を６２０〜７５０ｎｍの波長域を有する赤色光に変換し、緑色量子ドットは、青色光の一部を４９５〜５７０ｎｍの波長域を有する緑色光に変換する。そして、赤色光と緑色光に変換されない青色光が、そのまま量子ドット層６０を透過する。この例によれば、青色光、赤色光及び緑色光の混合により、面光源装置２０を用いた白色光での照明が実現され得る。とりわけ、量子ドット６１は、所望の狭い波長域で強い蛍光を発生することができる。このため、面光源装置２０は、色純度の優れた三原色の光で、液晶表示パネル１５を照明することができる。この場合、液晶表示パネル１５は、優れた色再現性を有することになる。
【００５０】
量子ドット６１は、約２〜１０ｎｍサイズの中心体とＺｎＳ(硫化亜鉛)からなる殻で構成され得る。通常、殻の外表面に高分子コーティングをするので、量子ドット６１は１０〜１５ｎｍサイズのナノ粒子となる。量子ドット６１の中心体として、ＣｄＳｅ(セレン化カドミウム)、ＣｄＴｅ(テルル化カドミウム)、ＣｄＳ(硫化カドミウム)が用いられ得る。一方、バインダー樹脂６２は、シリコン(ｓｉｌｉｃｏｎ)樹脂、エポキシ(ｅｐｏｘｙ)樹脂、アクリル(ａｃｒｙｌａｔｅ)樹脂をそれぞれ単独若しくは一つ以上混合して構成され得る。
【００５１】
ただし、量子ドット層６０は、大気中の水分や酸素により劣化して発光効率の低下を招き易い。そこで、本実施の形態では、量子ドット層６０の低屈折率層８０に接合された面とは反対側の面を保護するべく、バリア層８５が量子ドット層６０を覆っている。図２に示すバリア層８５は、量子ドット層６０の低屈折率層８０に接合された面とは反対側の面に接合され、当該面の全域を隙間なく覆っている。なお、バリア層８５は、導光部材２２のうちの最も液晶表示パネル１５側に配置された層をなす。したがって、バリア層８５の液晶表示パネル１５側を向く面が、導光部材２２の発光面２２ａを画定している。
【００５２】
バリア層８５は、量子ドット層６０を水分や酸素から保護する機能を有している。すなわち、バリア層８５は、水蒸気の透過を防止する蒸気バリア性及び酸素ガス等のガスの透過を防止するガスバリア性を有している。
【００５３】
バリア層８５は、水分や酸素を遮断する機能をもつ材料であればよく、一例として、ポリエチレンテレフタレート等の有機ポリマーまたは酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の酸化物等が挙げられる。
【００５４】
このように、量子ドット層６０の一方の面は、バリア層８５によって水分や酸素から保護されている。量子ドット層６０の他方の面も、水分や酸素から保護する必要があるが、量子ドット層６０の他方の面を別のバリア層によって保護する場合、厚みが増加してしまいモバイル機器の用途としての魅力を低減させてしまう。そこで、本実施の形態では、導光板３０をガラス製とすることにより、量子ドット層６０の他方の面を、水分や酸素から保護している。すなわち、ガラス製の導光板３０は、蒸気バリア性及びガスバリア性に優れるため、導光板３０の裏面３２から出光面３１にかけて水分や酸素が透過し難い。この結果、導光板３０及び低屈折率層８０を介して量子ドット層６０の他方の面に、水分や酸素が到達することを妨げることができる。
【００５５】
導光板３０をなすガラス材料としては、典型的にはケイ酸塩ガラスが用いられるが、ソーダガラス、ホウ珪酸ガラス、アルミ珪酸ガラス、シリカガラス等、延伸成形可能なガラスであれば、いずれの材料も使用可能である。また、導光板３０をなすガラス材料として、延伸成形可能な結晶化ガラスを用いることもできる。結晶化ガラスは、導光部材２２に耐熱性を付与する点で優れている。
【００５６】
また、導光板３０の出光面３１に接合される低屈折率層８０をなす材料としては、導光板３０をなす材料よりも屈折率の低い材料であれば特に限定されないが、一例として、表示装置に組み込まれる光学シート用の材料として広く使用され、優れた機械的特性、光学特性、安定性及び加工性等を有するとともに安価に入手可能という観点から、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂が好適に使用され得る。
【００５７】
次に、導光部材２２の出光側に設けられた第１プリズムシート７１及び第２プリズムシート７２について、図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４は、それぞれ、プリズムシート７１、７２を示す斜視図及び断面図である。
【００５８】
第１プリズムシート７１及び第２プリズムシート７２は、透過光の進行方向を変化させて、輝度分布を調整する機能を有している。図示された第１プリズムシート７１及び第２プリズムシート７２は、入光側から入射した光の進行方向を変化させて出光側から出射させ正面方向の輝度を集中的に向上させる機能（集光機能）を有している。なお、第１プリズムシート７１及び第２プリズムシート７２は、配置が異なるだけであって、互いに同様の構成を有することができる。したがって、第１プリズムシート７１及び第２プリズムシート７２について共通する説明については、「第１」及び「第２」を区別することなく、符号「７１，７２」を用いて説明する。以下、各構成要素の構成について説明する。
【００５９】
図３及び図４に示すように、プリズムシート７１，７２は、シート状の本体部７３と、本体部７３のシート面に平行となる方向（配列方向）に並べられて本体部７３の出光側面７３ａ上に配置された多数の単位プリズム７５と、を有している。
【００６０】
なお、本明細書における「単位プリズム」とは、屈折や反射等の光学的作用を光に及ぼして、当該光の進行方向を変化させる機能を有した要素のことを指し、「単位形状要素」、「単位光学要素」及び「単位レンズ」とも呼ばれる。
【００６１】
本体部７３は、単位プリズム７５を支持するシート状部材として機能する。図３及び図４に示すように、本実施の形態において、本体部７３の出光側面７３ａ上には、単位プリズム７５が隙間なく並べられている。したがって、プリズムシート７１，７２の出光側面７０ａは、単位プリズム７５の２つのプリズム面７６によって形成されている。その一方で、図４に示すように、本体部７３は、出光側面７３ａに対向する入光側面７３ｂとして、プリズムシート７１，７２の入光側面７０ｂをなす平滑な面を有している。
【００６２】
上述したように、単位プリズム７５は、本体部７３の出光側面７３ａ上に並べて配列されている。図４に示すように、単位プリズム７５は、単位プリズム７５の配列方向ｄａと交差する方向、より詳細には直交する方向に線状に延びている。また、図４に示す断面において、各単位プリズム７５の断面形状は、出光側に突出する略三角形形状となっている。
【００６３】
また、図１及び図２から理解され得るように、第１プリズムシート７１の配列方向と第２プリズムシート７２の単位プリズム４５の配列方向とは交差、より詳細には直交している。正面方向ｎｄからプリズムシート７１，７２を観察した場合、第１プリズムシート７１の単位プリズム７５の長手方向ｄｂは、第２方向ｄ２と平行となっており、第２プリズムシート７２の単位プリズム７５の長手方向ｄｂは、第１方向ｄ１と平行となっている。
【００６４】
以上のような構成からなるプリズムシート７１，７２は、基材上に単位プリズム７５を賦型することにより、あるいは、押し出し成型により、作製することができる。単位プリズム７５の本体部７３及び単位プリズム７５をなす材料としては、種々の材料を使用することができ、例えば、アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリロニトリル等の一以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂（電離放射線硬化型樹脂等）が好適に使用され得る。
【００６５】
次に、以上のような構成からなる表示装置１０及び面光源装置２０の作用について説明する。
【００６６】
まず、図２に示すように、光源２４をなす発光体２５が光を発光する。本実施の形態では、量子ドット層６０が設けられていることに対応して、発光体２５は、青色波長域の光のみを発光する。発光体２５で発光された光は、入光面３３を介し、導光板３０に入射する。図２に示すように、導光板３０へ入射した光Ｌ２１，Ｌ２２は、導光板３０の出光面３１及び裏面３２において、反射を繰り返し、導光板３０の入光面３３と反対面３４とを結ぶ第１方向（導光方向）ｄ１へ進んでいく。
【００６７】
図５に、導光部材２２から光が取り出されるようすを示す。上述したように、導光板３０の裏面３２には、導光される光を拡散反射させる取出要素４０が配列されている。図５に示すように、導光板３０内を導光される光Ｌ２２が取出要素４０に入射すると、当該取出要素４０にて拡散反射され種々の方向へと向かう。取出要素４０にて拡散反射された光の一部Ｌ２２１は、出光面３１への入射角度が全反射臨界角度以上となり、再び出光面３１にて全反射して裏面３２に戻ってくる。その一方で、取出要素４０にて拡散反射された光の別の一部Ｌ２２２は、出光面３１への入射角度が全反射臨界角度未満となり、出光面３１を透過していくことになる。
【００６８】
これに対して、導光板３０内を導光される光Ｌ２１が裏面３２のうちの取出要素４０が配置された領域３２ａ以外の領域３２ｂに入射すると、当該領域３２ｂにて全反射され、その後に入射する出光面３１への入射角度も維持される。したがって、裏面３２のうちの取出要素４０が配置された領域３２ａ以外の領域３２ｂにて全反射した光Ｌ２１は、その後に出光面３１にて全反射され反対面３４に向かって導光されていく。
【００６９】
とりわけ、図示された例においては、導光方向となる第１方向ｄ１に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、裏面３２うちの取出要素４０が配置された領域３２ａの占める割合が高くなっている。これにより、出射光量が少なくなってしまう傾向がある入光面３３から離間した領域において、導光板３０の出光面３１からの出射光量を十分に確保し、導光方向に沿った出射光量の均一化を図ることができる。
【００７０】
導光板３０から出射した光Ｌ２２２は、その後、量子ドット層６０へ入射する。量子ドット層６０は、蛍光材料として機能し得る量子ドット６１を含んでいる。したがって、量子ドット層６０は、光源２４からの光の波長を変換する色変換層として機能する。具体的には、量子ドット層６０は、青色波長域の光のみが光源２４から発光されることに対応して、青色光の一部を６２０〜７５０ｎｍの波長域を有する赤色光に変換する赤色量子ドットと、青色光の一部を４９５〜５７０ｎｍの波長域を有する緑色光に変換する緑色量子ドットと、を含んでいる。したがって、量子ドット層６０内を透過する青色光の一部が緑色光に変換され、青色光の他の一部が赤色光に変換され、その一方で、量子ドット６１によって赤色光と緑色光に変換されない青色光が、そのまま量子ドット層６０を透過する。
【００７１】
なお、導光板３０から出射した光Ｌ２２２は、主として正面方向ｎｄから大きく傾斜した方向に進む光である。量子ドット層６０に含まれる量子ドット６１は、入射した光Ｌ２２２を吸収して異なる波長の光を放出するため、量子ドット６１から放出される光は、正面方向ｎｄから大きく傾斜した方向だけでなく、種々の方向に偏りなく拡散していく。
【００７２】
また、本実施の形態において、量子ドット層６０は、光拡散粒子が混入される等して、光拡散機能を有している。量子ドット層６０内を透過する光の量子ドット６１への入射確率は、量子ドット層６０内部で拡散されることによって、大幅に上昇する。
【００７３】
以上のようにして、量子ドット層６０を透過した青色、緑色及び赤色の光は、量子ドット層６０の出光側に配置されたプリズムシート７１，７２に向かう。図４に示すように、プリズムシート７１，７２を透過する光Ｌ７１，Ｌ７２は、単位プリズム７５のプリズム面７６において屈折する。この屈折により、正面方向ｎｄから傾斜した方向に進む光Ｌ７１，Ｌ７２の進行方向（出射方向）は、主として、当該プリズムシート７１，７２へ入射する際における光の進行方向と比較して、プリズムシート７１，７２のシート面への法線方向に対する角度が小さくなる側へ曲げられる。このような作用により、単位プリズム７５は、透過光の進行方向を正面方向ｎｄ側に絞り込むことができる。この結果、正面方向輝度を効果的に向上させることができる。
【００７４】
なお、単位プリズム７５による集光機能は、主として、単位プリズム７５の配列方向（図５で言えば左右方向）ｄａにおいて発揮される。そして、第１プリズムシート７１の単位プリズム７５の配列方向は、第２プリズムシート７２の単位プリズム７５の配列方向と非平行、とりわけ直交の関係にある。したがって、二枚のプリズムシート７１，７２を透過する光の出射方向は、異なる二方向において正面方向を中心とした狭い角度範囲内に絞り込まれることになる。
【００７５】
図１から理解されるように、面光源装置２０の発光面２１を形成する第２プリズムシート７２から出射した光は、その後、液晶表示パネル１５へ入射して輝度向上層１１を介して下偏光板１４を透過する。下偏光板１４を透過した光は、画素毎への電界印加の状態に応じて、選択的に上偏光板１３を透過するようになる。このようにして、液晶表示パネル１５によって、面光源装置２０からの光を画素毎に選択的に透過させることにより、液晶表示装置１０の観察者が、映像を観察することができるようになる。
【００７６】
以上のように、本実施の形態によれば、出光面３１、及び、出光面３１とは異なる方向を向く入光面３３を有するガラス製の導光板３０と、導光板３０の出光面３１に接合され導光板３０よりも屈折率の低い低屈折率層８０と、低屈折率層８０の導光板３０に接合された面とは反対側の面に接合され、量子ドット６１を含む量子ドット層６０と、量子ドット層６０の低屈折率層８０に接合された面とは反対側の面を覆うバリア層８５と、を備える。このような形態によれば、導光板３０の出光面３１からむらなく取り出された光が量子ドット６１に吸収されて異なる波長の光として放出される。量子ドット６１から放出される光は、優れた色純度にて液晶表示パネル１５を照明することができる。この結果、液晶表示パネル１５は、優れた色再現性で映像を表示することができる。
【００７７】
ただし、量子ドット層６０は、大気中の水分や酸素により劣化して発光効率の低下を招き易い。この点、本実施の形態によれば、量子ドット層６０は、水分や酸素の透過を妨げる機能をもつガラス製の導光板３０とバリア層８５との間に挟まれている。したがって、量子ドット層６０をガラス製の導光板３０とバリア層８５との間に挟むことによって、量子ドット層６０を水分や酸素から保護することができる。すなわち、導光板３０をガラス製とし量子ドット層６０に対するバリア層としても利用することで、量子ドット層６０に対する別個のバリア層を準備する必要がなくなる。この結果、導光部材２２の総厚みを薄くすることができる。以上のことから、本実施の形態によれば、量子ドット層６０が組み込まれた導光部材２２を、高い色再現性と薄型化を両立させた実用性に優れた態様で実現することができる。
【００７８】
また、本実施の形態によれば、導光板３０は、出光面３１に対向し、複数の取出要素４０がパターン配列された裏面３２を含み、取出要素４０は、或る方向ｄｘから入射する光Ｌ２２の少なくとも一部を、前記或る方向ｄｘから裏面３２のうちの取出要素４０が配置された領域３２ａ以外の領域３２ｂに入射した光Ｌ２１が反射して向かう方向ｄｙとは異なる方向ｄｚに向かわせる（図２参照）。このような形態によれば、導光板３０内を導光される光を取り出すための取出要素４０を実用的な態様で実現することができる。
【００７９】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いるとともに、重複する説明を省略する。
【００８０】
上述した実施の形態において、導光板３０の出光面３１が平坦面からなる例を示したが、このような例に限られない。例えば、導光板３０の出光面３１に、出射光の向きを調整する複数のプリズム要素が配列されていてもよい。
【００８１】
また、上述した実施の形態において、表示装置１０が輝度向上層１１や２つのプリズムシート７１、７２を含む例を示したが、これらは仕様に応じて適宜設けられ得る。すなわち、輝度向上層１１やプリズムシート７１、７２は、設けられていなくてもよい。
【００８２】
また、上述した実施の形態では、図２に示すように、取出要素４０が拡散反射機能をもつ白インキからなる例を示したが、取出要素４０の形態は、このような例に限定されない。図６に、取出要素４０の他の例を示す。図６に示す例では、複数の取出要素４０は、導光方向となる第１方向ｄ１に配列された複数の傾斜面４０からなる。図６に示す例では、複数の傾斜面４０は、第１方向ｄ１に間隔を空けて配置され、導光板３０の板面内を第１方向ｄ１に交差、より詳細には直交する方向に延びている。
【００８３】
また、図６に示す例では、傾斜面４０は、入光面３３側から反対面３４側へ向かうにつれて正面方向ｎｄに沿って出光面３１に接近いくように、正面方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に対して傾斜している。すなわち、傾斜面４０は、反対面３４側に位置する端部Ｅ１が入光面３３側に位置する端部Ｅ２よりも出光面３１に接近するように、正面方向ｎｄ及び第１方向ｄ１の両方に対して傾斜している。
【００８４】
このような取出要素としての傾斜面４０によれば、出光面３１と裏面３２との間で反射を繰り返す光のうち、裏面３２のうちの取出要素４０が配置された領域３２ａ以外の領域３２ｂで反射する光については、その後に出光面３１に入射する際の入射角度が維持され、裏面３２のうちの取出要素４０が配置された領域３２ａで反射する光については、その後に出光面３１に入射する際の入射角度が小さくなっていく。傾斜面４０での反射により出光面３１への入射角度が全反射臨界角度未満になると、この光は、導光板３０から出射するようになる。
【００８５】
また、上述した実施の形態において具体的に言及はされていないが、量子ドットパターン層６０の側面６０ｃは、外部に露出していてもよいし、保護されていてもよい。図７に、量子ドット層６０の側面を側面バリア材８６にて保護した例を示す。図７に示すように、量子ドット層６０は、低屈折率層８０に接合された入射面６０ａと、バリア層８５に覆われた出射面６０ｂと、前記入射面６０ａの外縁と出射面６０ｂの外縁との間を延びる側面６０ｃと、を含んでいる。そして、側面バリア材８６は、量子ドット層６０の側面６０ｃに接合され、当該側面６０ｃの全域を覆っている。
【００８６】
側面バリア材８６は、量子ドット層６０を水分や酸素から保護する機能を有している。換言すれば、側面バリア材８６は、水蒸気の透過を防止する蒸気バリア性及び酸素ガス等のガスの透過を防止するガスバリア性を有している。側面バリア材８６の組成は、上述のバリア層８５と略同様に構成することができるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【００８７】
図７に示す形態によれば、側面バリア材８６が量子ドット層６０の側面６０ｃをも水分や酸素から保護することができることから、水分や酸素による量子ドット層６０の発電効率の低下をさらに抑制することができる。
【００８８】
≪第２の実施の形態≫
次に、図８を参照して、第２の実施の形態について説明する。図８は、第２の実施の形態による面光源装置２０の概略構成を示す断面図である。図８を参照して説明する第２の実施の形態は、低屈折率層８０の配置と取出要素４０が設けられていない点で異なるが、その他の構成は、第１の実施形態と同様に構成することができる。第２の実施の形態に関する以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した第１の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の第１の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００８９】
図８に示す面光源装置２０においては、低屈折率層が、導光板３０の出光面３１にパターン配列された低屈折率パターン層８０として構成されている。この低屈折率パターン層８０は、導光板３０をなす材料よりも屈折率の低い材料からなる。低屈折率パターン層８０は、導光板３０の出光面３１に接合され、当該出光面３１を部分的に隙間なく覆っている。低屈折率パターン層８０と、当該低屈折率パターン層８０に覆われた導光板３０の出光面３１の部分との間には、屈折率差をもつ界面が形成される。この界面は、導光板３０内を導光される光を反射して反対面３４に向けて導光するように作用する。すなわち、導光板３０内を導光される光が低屈折率パターン層８０との界面に入射すると、当該界面にて全反射して裏面３２に向かっていく。
【００９０】
本実施の形態において、低屈折率パターン層８０は、導光方向となる第１方向ｄ１に間隔を空けて並べられた複数の低屈折単位要素８１を含んでいる。各低屈折単位要素８１は、出光面３１に沿って第１方向ｄ１に交差する、より詳細には直交する方向に延びている。
【００９１】
とりわけ、本実施の形態では、複数の低屈折単位要素８１は、第１方向ｄ１に沿って一定のピッチで配列されている一方で、第１方向ｄ１に沿って反対面３４に近接して配置された低屈折単位要素８１ほど、第１方向ｄ１に沿った長さが短くなる傾向にある。したがって、第１方向ｄ１に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、出光面３１のうちの低屈折単位要素８１が配置される領域の割合が低くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入射面３３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入射面３３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。
【００９２】
低屈折率パターン層８０が配置された導光板３０の出光面３１に量子ドット層６０が接合されている。本実施の形態において、量子ドット層６０は、低屈折率パターン層８０が配置された導光板３０の出光面３１を覆っている。このため、量子ドット層６０は、第１方向ｄ１に隣り合う低屈折単位要素８１の間にも充填され、導光板３０の出光面３１の一部と接している。本実施の形態において、量子ドット層６０の屈折率は、低屈折率パターン層８０の屈折率よりも大きく、導光板３０の屈折率と略同一になっている。したがって、導光板３０内を導光される光が量子ドット層６０との界面に入射すると、当該界面を透過して量子ドット層６０内に進入していく。
【００９３】
量子ドット層６０のうちの、出光面３１に接合された面とは反対側の面は、バリア層８５にて覆われている。図８に示すバリア層８５は、量子ドット層６０のうちの、出光面３１に接合された面とは反対側の面に接合され、当該面の全域を隙間なく覆っている。
【００９４】
図９に、導光部材２２から光が取り出されるようすを示す。図９に示すように、導光板３０内を導光される光Ｌ９１が出光面３１のうちの低屈折率パターン層８０に覆われた領域３１ａに入射すると、当該領域３１ａにて全反射され、その後に入射する裏面３２への入射角度も維持される。したがって、出光面３１のうちの低屈折率パターン層８０に覆われた領域３１ａにて全反射した光Ｌ９１は、その後に裏面３２にて全反射され反対面３４に向かって導光されていく。
【００９５】
これに対して、導光板３０内を導光される光Ｌ９２が出光面３１のうちの量子ドット層６０に覆われた領域３１ｂに入射すると、当該領域３１ｂを透過して量子ドット層６０内に進入していく。このようにして、光源２４からの光Ｌ９１、Ｌ９２は、導光板３０の出光面３１からむらなく取り出されていく。
【００９６】
量子ドット層６０に入射した光Ｌ９２は、量子ドット６１に吸収されて異なる波長の光として放出される。その後、放出された光は、２つのプリズムシート７１、７２を透過して、液晶表示パネル１５を照明する。
【００９７】
以上のように、本実施の形態によれば、出光面３１、及び、出光面３１とは異なる方向を向く入光面３３を有する導光板３０と、導光板３０の出光面３１にパターン配列され導光板３０よりも屈折率の低い低屈折率パターン層８０と、低屈折率パターン層８０が配置された導光板３０の出光面３１に接合され、量子ドット６１を含む量子ドット層６０と、量子ドット層６０の導光板３０に接合された面とは反対側の面を覆うバリア層８５と、を備える。このような形態によれば、導光板３０内を導光される光Ｌ９１が出光面３１のうちの低屈折率パターン層８０に覆われた領域３１ａに入射すると、当該領域３１ａにて全反射され、その後に入射する裏面３２への入射角度も維持される。したがって、出光面３１のうちの低屈折率パターン層８０に覆われた領域３１ａにて全反射した光Ｌ９１は、その後に裏面３２にて全反射され反対面３４に向かって導光されていく。これに対して、導光板３０内を導光される光Ｌ９２が出光面３１のうちの量子ドット層６０に覆われた領域３１ｂに入射すると、当該領域３１ｂを透過して量子ドット層６０内に進入していく。このようにして、光源２４からの光Ｌ９１、Ｌ９２は、導光板３０の出光面３１からむらなく取り出されていく。
【００９８】
導光板３０の出光面３１からむらなく取り出された光Ｌ９２は、量子ドット６１に吸収されて異なる波長の光として放出される。量子ドット６１から放出される光は、優れた色純度にて液晶表示パネル１５を照明することができる。この結果、液晶表示パネル１５は、優れた色再現性で映像を表示することができる。以上のことから、本実施の形態によれば、量子ドット層６０が組み込まれた導光部材２２を、高い色再現性と薄型化を両立させた実用性に優れた態様で実現することができる。
【００９９】
また、本実施の形態によれば、導光板３０は、ガラス製である。したがって、量子ドット層６０は、ガラス製の導光板３０とバリア層８５との間に挟まれている。ガラス製の導光板３０及びバリア層８５は、水分や酸素の透過を妨げることから、量子ドット層６０をガラス製の導光板３０とバリア層８５との間に挟むことによって、量子ドット層６０を水分や酸素から保護することができる。すなわち、導光板３０をガラス製とし量子ドット層６０に対するバリア層としても利用することで、量子ドット層６０に対する別個のバリア層を準備する必要がなくなり、導光部材２２の総厚みを薄くすることができる。
【０１００】
≪第３の実施の形態≫
次に、図１０を参照して、第３の実施の形態について説明する。図１０は、第３の実施の形態による面光源装置２０の概略構成を示す断面図である。図１０を参照して説明する第３の実施の形態は、低屈折率層８０及び量子ドット層６０の配置と取出要素４０が設けられていない点で異なるが、その他の構成は、第１の実施形態と同様に構成することができる。第３の実施の形態に関する以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した第１の実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の第１の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【０１０１】
図１０に示す面光源装置２０においては、量子ドット層６０が、導光板３０の出光面３１にパターン配列された量子ドットパターン層６０として構成されている。この量子ドットパターン層６０は、導光板３０をなす材料と略同一の屈折率の材料からなる。量子ドットパターン層６０は、導光板３０の出光面３１に接合され、当該出光面３１を部分的に隙間なく覆っている。
【０１０２】
本実施の形態において、量子ドットパターン層６０は、導光方向となる第１方向ｄ１に間隔を空けて並べられた複数の量子ドット単位要素６３を含んでいる。各量子ドット単位要素６３は、出光面３１に沿って第１方向ｄ１に交差する、より詳細には直交する方向に延びている。
【０１０３】
とりわけ、本実施の形態では、複数の量子ドット単位要素６３は、第１方向ｄ１に沿って一定のピッチで配列されている一方で、第１方向ｄ１に沿って反対面３４に近接して配置された量子ドット単位要素６３ほど、第１方向ｄ１に沿った長さが大きくなる傾向にある。したがって、第１方向ｄ１に沿って入射面３３から反対面３４に接近するにつれて、出光面３１のうちの量子ドット単位要素６３が配置される領域の割合が高くなっている。このような構成によれば、導光方向に沿って入射面３３から離間した領域での導光板３０からの光の出射が促進され、入射面３３から離間するにつれて出射光量が低下してしまうことを効果的に防止することができる。
【０１０４】
量子ドットパターン層６０が配置された導光板３０の出光面３１に低屈折率パターン層８０が接合されている。本実施の形態において、低屈折率パターン層８０は、量子ドットパターン層６０が配置された導光板３０の出光面３１を覆っている。このため、低屈折率パターン層８０は、第１方向ｄ１に隣り合う量子ドット単位要素６３の間にも充填され、導光板３０の出光面３１の一部と接している。本実施の形態において、低屈折率パターン層８０の屈折率は、導光板３０及び量子ドットパターン層６０の屈折率よりも小さくなっている。このため、低屈折率パターン層８０と、当該低屈折率パターン層８０に隣接した導光板３０の出光面３１の部分との間には、屈折率差をもつ界面が形成される。この界面は、導光板３０内を導光される光を反射して反対面３４に向けて導光するように作用する。すなわち、導光板３０内を導光される光が低屈折率パターン層８０との界面に入射すると、当該界面にて全反射して裏面３２に向かっていく。
【０１０５】
とりわけ、本実施の形態において、低屈折率パターン層８０は、量子ドット層６０に対するバリア層としても機能する。すなわち、低屈折率パターン層８０は、量子ドット層６０を水分や酸素から保護する機能を有している。換言すれば、低屈折率パターン層８０は、水蒸気の透過を防止する蒸気バリア性及び酸素ガス等のガスの透過を防止するガスバリア性を有している。
【０１０６】
このような低屈折率パターン層８０は、第１の実施の形態で説明したバリア層８５をなす材料を主成分として、屈折率を調整する成分を適宜添加することにより得られる。
【０１０７】
図１１に、導光部材２２から光が取り出されるようすを示す。図１１に示すように、導光板３０内を導光される光Ｌ１１が出光面３１のうちの低屈折率パターン層８０に覆われた領域３１ａに入射すると、当該領域３１ａにて全反射され、その後に入射する裏面３２への入射角度も維持される。したがって、出光面３１のうちの低屈折率パターン層８０に覆われた領域３１ａにて全反射した光Ｌ１１は、その後に裏面３２にて全反射され反対面３４に向かって導光されていく。
【０１０８】
これに対して、導光板３０内を導光される光Ｌ１２が出光面３１のうちの量子ドット層６０に覆われた領域３１ｂに入射すると、当該領域３１ｂを透過して量子ドット層６０内に進入していく。このようにして、光源２４からの光Ｌ１１、Ｌ１２は、導光板３０の出光面３１からむらなく取り出されていく。
【０１０９】
量子ドット層６０に入射した光Ｌ１１、Ｌ１２は、量子ドット６１に吸収されて異なる波長の光として放出される。その後、放出された光は、２つのプリズムシート７１、７２を透過して、液晶表示パネル１５を照明する。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態によれば、出光面３１、及び、出光面３１とは異なる方向を向く入光面３３を有する導光板３０と、導光板３０の出光面３１にパターン配列され、量子ドット６１を含む量子ドットパターン層６０と、量子ドットパターン層６０が配置された導光板３０の出光面３１を覆う、導光板３０よりも屈折率の低い低屈折率層８０と、を備える。このような形態によれば、導光板３０内を導光される光Ｌ１１が出光面３１のうちの低屈折率パターン層８０に覆われた領域３１ａに入射すると、当該領域３１ａにて全反射され、その後に入射する裏面３２への入射角度も維持される。したがって、出光面３１のうちの低屈折率パターン層８０に覆われた領域３１ａにて全反射した光Ｌ１１は、その後に裏面３２にて全反射され反対面３４に向かって導光されていく。これに対して、導光板３０内を導光される光Ｌ１２が出光面３１のうちの量子ドット層６０に覆われた領域３１ｂに入射すると、当該領域３１ｂを透過して量子ドット層６０内に進入していく。このようにして、光源２４からの光Ｌ１１、Ｌ１２は、導光板３０の出光面３１からむらなく取り出されていく。
【０１１１】
導光板３０の出光面３１からむらなく取り出された光Ｌ１１、Ｌ１２は、量子ドット６１に吸収されて異なる波長の光として放出される。量子ドット６１から放出される光は、優れた色純度にて液晶表示パネル１５を照明することができる。この結果、液晶表示パネル１５は、優れた色再現性で映像を表示することができる。以上のことから、本実施の形態によれば、量子ドット層６０が組み込まれた導光部材２２を、高い色再現性と薄型化を両立させた実用性に優れた態様で実現することができる。
【０１１２】
また、本実施の形態によれば、低屈折率層８０は、量子ドットパターン層６０に対するバリア層としても機能し、導光板３０は、ガラス製である。したがって、量子ドット層６０は、ガラス製の導光板３０とバリア機能をもつ低屈折率層８０との間に挟まれている。ガラス製の導光板３０及び低屈折率層８０は、水分や酸素の透過を妨げることから、量子ドット層６０をガラス製の導光板３０と低屈折率層８０との間に挟むことによって、量子ドット層６０を水分や酸素から保護することができる。すなわち、ガラス製の導光板３０及び低屈折率層８０を量子ドット層６０に対するバリア層として利用することで、量子ドット層６０に対する別個のバリア層を準備する必要がなくなり、導光部材２２の総厚みを薄くすることができる。
【０１１３】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０    表示装置
１０ａ  表示面
１５    液晶表示パネル
２０    面光源装置
２１    発光面
２２    導光部材
２４    光源
２５    発光体
３０    導光板
３１    出光面
３２    裏面
３３    入光面
３４    反対面
４０    取出要素
６０    量子ドット層、量子ドットパターン層
６１    量子ドット
６２    バインダー樹脂
８０    低屈折率層、低屈折率パターン層
８５    バリア層
８６    側バリア材
【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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