(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ青色光を発する青色発光素子と、
前記青色発光素子の発する青色光の一部を吸収して、５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ緑色光を発する緑色蛍光体と、
前記青色発光素子の発する青色光の一部および前記緑色蛍光体の発する緑色光の一部の少なくとも一方を吸収して、６２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ赤色光を発する赤色蛍光体と、
前記緑色光と前記赤色光の一部を吸収するフッ化ネオジムを含有する吸収体と、
前記青色発光素子、前記緑色蛍光体および前記赤色蛍光体の発する光の光路上に位置する、前記吸収体が含有される第１部材と、
を有し、
前記吸収体の含有量は、前記吸収体が含有される前記第１部材の全質量に対して、１．２質量％以上８．１質量％以下である装置光源。
【請求項２】
前記吸収体は、結晶性化合物からなる請求項１に記載の装置光源。
【請求項３】
前記第１部材は、前記青色発光素子を覆う第１透光性部材であり、
前記第１透光性部材は、前記緑色蛍光体、前記赤色蛍光体を含有する請求項１または請求項２に記載の装置光源。
【請求項４】
前記第１部材は、第２透光性部材であり、
前記装置光源は、さらに、前記青色発光素子を覆う第１透光性部材を有し、
前記第１透光性部材は前記第２透光性部材で覆われており、
前記第１透光性部材は前記緑色蛍光体および前記赤色蛍光体を含有する請求項１または請求項２に記載の装置光源。
【請求項５】
前記第１部材は、光拡散板であり、
前記光拡散板は、前記青色光、前記緑色光および前記赤色光の混色光を、一方の主面から入射して、他方の主面から出射する請求項１または請求項２に記載の装置光源。
【請求項６】
前記第１部材は、導光板であり、
前記導光板は、前記青色光、前記緑色光および前記赤色光の混色光を、側面から入射して、少なくとも一方の主面から出射する請求項１または請求項２に記載の装置光源。
【請求項７】
前記緑色蛍光体は、硫化物蛍光体、酸窒化物蛍光体および酸化物蛍光体の群から選択された少なくとも１種を含有する請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の装置光源。
【請求項８】
前記赤色蛍光体は、フッ化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体および硫化物蛍光体の群から選択された少なくとも１種を含有する請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の装置光源。
【請求項９】
前記吸収体は、Ｎｄ１−ｘＲｘＦ３（ＲはＮｄ以外の希土類元素、０≦ｘ＜１）で表される組成物を含有する請求項１ないし請求項８のいずれか一項に記載の装置光源。
【請求項１０】
前記青色発光素子の発光ピークでの発光強度を１とした際、前記緑色蛍光体の発光ピークでの発光強度が０．１５以上０．５以下であり、前記赤色蛍光体の発光ピークでの発光強度が０．１以上２．５以下である請求項１ないし請求項９のいずれか一項に記載の装置光源。
【請求項１１】
前記装置光源は、バックライト光源として用いられる請求項１ないし請求項１０のいずれか一項に記載の装置光源。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、装置光源に関する。
【背景技術】
【０００２】
透過型液晶表示装置は、液晶パネルの背面に設けられたバックライト光源の発光によって画像を認識させる。従来、青色発光素子と、緑色蛍光体と、赤色蛍光体と、５７０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長域の分光放射強度を低減するフィルター成分と、を備えるバックライト装置（バックライト光源）が提案されている。そして、フィルター成分としては、酸化ネオジムまたはネオジムガラスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
青色発光素子、緑色蛍光体および赤色蛍光体を用いた白色光源においては、青色発光素子の発光スペクトルの波長域と緑色蛍光体の発光スペクトルの波長域との重なりは少ないが、緑色蛍光体の発光スペクトルの波長域と赤色蛍光体の発光スペクトルの波長域との重なりは多く、概ね黄色光に該当する特定波長域で重複する。そのため、緑色蛍光体および赤色蛍光体の両者を用いた光源においては、黄色波長域でのスペクトル強度が強くなる傾向にある。
【０００４】
また、液晶パネルに設けられたカラーフィルターにおいても、緑色フィルターの透過スペクトルの波長域と赤色フィルターの透過スペクトルの波長域とが前記特定波長域で重なり合う。その結果、液晶パネルで緑色を表示したとき、緑色フィルターの透過光には、純粋な緑色光に黄色光が含まれたものとなる。また、赤色フィルターの透過光には、純粋な赤色光に黄色光が含まれたものとなる。
【０００５】
特許文献１に記載のバックライト光源においては、特定波長域に相当する５７０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長域の分光放射強度を低減するフィルター成分を備えるため、黄色波長域でのスペクトル強度を低下させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１９９２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載のバックライト光源においては、酸化ネオジムまたはネオジムガラスからなるフィルター成分を備えることによって、黄色波長域でのスペクトル強度を下げることができるが、緑色蛍光体（緑色光）のスペクトル強度を大きく下げてしまう。その結果、バックライト光源の白色光源を、液晶パネルのカラーフィルターで赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に色分解して３原色として用いる場合のＧの色再現範囲が狭くなると共に、パネル輝度も低下してしまう。
【０００８】
そこで、本開示に係る実施形態は、白色光源をカラーフィルターでＲＧＢに色分解して３原色として用いる場合の色再現範囲が広くなると共に、光の損失が小さい装置光源を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示の実施形態に係る装置光源は、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ青色光を発する青色発光素子と、前記青色発光素子の発する青色光の一部を吸収して、５００ｎｍ以上５７５ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ緑色光を発する緑色蛍光体と、前記青色発光素子の発する青色光の一部および前記緑色蛍光体の発する緑色光の一部の少なくとも一方を吸収して、６００ｎｍ以上６９０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ赤色光を発する赤色蛍光体と、前記緑色光と前記赤色光の一部を吸収するフッ化ネオジムを含有する吸収体と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の実施形態に係る装置光源によれば、白色光源をカラーフィルターでＲＧＢに色分解して３原色として用いる場合の色再現範囲が広くなると共に、光の損失が小さいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る装置光源の構成を示す断面図である。
【図２】図１の装置光源の他の形態を示す断面図である。
【図３】第２実施形態に係る装置光源の構成を示す断面図である。
【図４】第３実施形態に係る装置光源の構成を示すと共に、装置光源が使用される液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図５】第４実施形態に係る装置光源の構成を示すと共に、装置光源が使用される液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る装置光源の発光スペクトルを示すグラフである。
【図７】図６の装置光源の発光スペクトルの一部の拡大部分と、Ｒ、Ｇ、Ｂの液晶用カラーフィルターの透過度を重ねた分光特性を示すグラフである。
【図８】従来の装置光源の発光スペクトルを示すグラフである。
【図９】図８の装置光源の発光スペクトルの一部の拡大部分と、Ｒ、Ｇ、Ｂの液晶用カラーフィルターの透過度を重ねた分光特性を示すグラフである。
【図１０】従来の装置光源の発光スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本実施形態に係る装置光源について説明する。
以下の説明において参照する図面は、実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、例えば断面図において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。
【００１３】
本実施形態に係る装置光源において、「上」、「下」、「左」及び「右」などは、状況に応じて入れ替わるものである。本明細書において、「上」、「下」などは、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。
【００１４】
本実施形態に係る装置光源は、青色発光素子と、緑色蛍光体と、赤色蛍光体と、吸収体とを有する。そして、吸収体は、青色発光素子、緑色蛍光体および赤色蛍光体の発する光の光路上に位置する部材に含有される。  以下、装置光源において吸収体が含有される部材が異なる第１〜４実施形態について、具体的に説明する。
【００１５】
＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る装置光源について、図１、２を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る装置光源の構成を示す断面図である。図２は、図１の装置光源の他の形態を示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、第１実施形態に係る装置光源１Ａは、青色発光素子２と、緑色蛍光体３と、赤色蛍光体４と、吸収体５と、第１透光性部材６とを有する。そして、第１透光性部材６は吸収体５を含有する。
【００１７】
装置光源１Ａでは、第１透光性部材６が吸収体５を含有することによって、装置光源１Ａを使用した際の色再現範囲が広がると共に、輝度の低下が抑制される。その結果、装置光源１Ａは、例えば、液晶表示装置のバックライト光源として好適に使用できる。
【００１８】
以下、装置光源１Ａの各構成について説明する。
（青色発光素子）
青色発光素子２は、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ青色光を発する発光素子である。このような青色発光素子２としては、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に発光層が配置された半導体発光部を有するものが好適に利用できる。そして、半導体発光部は、例えば、一般式がＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表わされる窒化ガリウム等からなる半導体材料で構成されているものが好ましい。
【００１９】
（緑色蛍光体）
緑色蛍光体３は、青色発光素子２の発する青色光の一部を吸収して、５００ｎｍ以上５７５ｎｍ以下、好ましくは５２０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ緑色光を発する蛍光体である。そして、緑色蛍光体３が前記した波長域に発光ピークを持つことによって、緑色蛍光体３の発光スペクトルと赤色蛍光体４の発光スペクトルとが特定波長域で重複する割合が少なくなるため、特定波長域（黄色波長域）でのスペクトル強度が小さくなる。その結果、白色光源として機能する装置光源１Ａをカラーフィルターで色分解して３原色として用いる場合、例えば、液晶表示装置のバックライト光源として使用する際に、フィルター透過後の緑色光および赤色光に黄色光が混じることが抑制されるため、色再現範囲が広くなる。
【００２０】
緑色蛍光体３は、硫化物蛍光体、酸窒化物蛍光体および酸化物蛍光体の群から選択された少なくとも１種を含有する蛍光体であることが好ましい。硫化物蛍光体としては、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋等が挙げられ、酸窒化物蛍光体としては、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋等が挙げられ、酸化物蛍光体としては、（Ｂａ，Ｓｒ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００２１】
カラーフィルター透過前において、青色発光素子２の発光ピークでの発光強度（スペクトル強度）を１とした際に、緑色蛍光体３の発光ピークでの発光強度は、０．１５以上０.５以下であることが好ましく、特に０．３以上０．５以下が好ましい。すなわち、青色光の４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長域における発光ピークでのスペクトル強度を１とした際に、緑色光の５００ｎｍ以上５７５ｎｍ以下の波長域における発光ピークでのスペクトル強度は、０．１５以上０．５以下であることが好ましく、特に０．３以上０．５以下が好ましい。そして、緑色蛍光体３が前記した発光強度を持つことによって、装置光源１Ａにおける緑色光のスペクトル強度が向上する。その結果、装置光源１Ａを使用した際の輝度が向上する。
【００２２】
（赤色蛍光体）
赤色蛍光体４は、青色発光素子２の発する青色光の一部および緑色蛍光体３の発する緑色光の一部の少なくとも一方を吸収して、６００ｎｍ以上６９０ｎｍ以下、好ましくは６２０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下の波長域に発光ピークを持つ赤色光を発する蛍光体である。そして、赤色蛍光体４が前記した波長域に発光ピークを持つことによって、赤色蛍光体４の発光スペクトルと緑色蛍光体３の発光スペクトルとが特定波長域で重複する割合が少なくなるため、特定波長域（黄色波長域）でのスペクトル強度が小さくなる。その結果、白色光源として機能する装置光源１Ａをカラーフィルターで色分解して３原色として用いる場合、例えば、液晶表示装置のバックライト光源として使用する際に、フィルター透過後の赤色光および緑色光に黄色光が混じることが抑制されるため、色再現範囲が広くなる。
【００２３】
赤色蛍光体４は、フッ化物蛍光体、窒化物蛍光体、酸窒化物蛍光体および硫化物蛍光体の群から選択された少なくとも１種を含有する蛍光体であることが好ましい。フッ化物蛍光体としては、Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋等が挙げられ、窒化物蛍光体としては、ＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ２＋等が挙げられ、酸窒化物蛍光体としては、Ｃａ−α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋等が挙げられ、硫化物蛍光体としては、ＣａＳ：Ｅｕ２＋等が挙げられる。
【００２４】
青色発光素子２の発光ピークでの発光強度を１とした際に、赤色蛍光体４の発光ピークでの発光強度は、０．１以上２．５以下であることが好ましい。すなわち、青色光の４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の波長域における発光ピークでのスペクトル強度を１とした際に、赤色光の６００ｎｍ以上６９０ｎｍ以下の波長域における発光ピークでのスペクトル強度は、０．１以上２．５以下であることが好ましい。そして、赤色蛍光体４が前記した発光強度を持つことによって、装置光源１Ａにおける赤色光のスペクトル強度が向上する。その結果、装置光源１Ａを使用した際の輝度が向上する。
【００２５】
（吸収体）
吸収体５は、フッ化ネオジムを含有するものである。フッ化ネオジムは、一般式がＮｄ１−ｘＲＸＦ３（Ｒは他の希土類元素、０≦Ｘ＜１）で表わされるフッ化物であって、ネオジムだけでなく他の希土類元素を含むフッ化物であってもよい。ただし、ＮｄＦ３で表されるフッ化ネオジムが最も好ましい。
【００２６】
フッ化ネオジムは、緑色光と赤色光の一部、すなわち、緑色光と赤色光の発光スペクトルの波長域が重複する特定波長域、５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下の黄色波長域でシャープな吸収スペクトルを有し、装置光源１Ａにおける特定波長域（黄色波長域）でのスペクトル強度を下げる作用を有する。しかも、フッ化ネオジムは、従来の装置光源でフィルター成分として使用されていた酸化ネオジムのように、緑色蛍光体（緑色光）のスペクトル強度を大きく下げることがないという作用も有する。
【００２７】
吸収体５は、ＳｉＯ２、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属酸化物およびフッ化ネオジムを含有する非晶性のネオジムガラスでもよいが、特定波長域での吸収効率の観点からフッ化ネオジムを含有する微粒子状の結晶性化合物であることが好ましい。また、結晶性の吸収体の平均粒径は、０．１μｍ以上５μｍ以下が好ましい。
【００２８】
装置光源１Ａでは、フッ化ネオジムを含有する吸収体を有することによって、特定波長域（黄色波長域）でのスペクトル強度が低下すると共に、緑色発光体３（緑色光）のスペクトル強度を大きく下げることがない。その結果、白色光源として機能する装置光源１Ａをカラーフィルターで色分解して３原色として用いる場合、例えば、液晶表示装置のバックライト光源として使用する際に、フィルター透過後の緑色光および赤色光に黄色光が混じることが抑制されると共に、緑色光のスペクトル強度が大きく下がることがないため、色再現範囲が広くなると共に、輝度の低下が抑制される。
【００２９】
（第１透性部材）
第１透光性部材６は、青色発光素子２を覆うもので、緑色蛍光体３、赤色蛍光体４および吸収体５を含有するもので、好ましくは光拡散材を含有するものである。また、第１透光性部材６は、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂等の透光性の樹脂材料中に緑色蛍光体３、赤色蛍光体４および吸収体５が分散されたものであることが好ましい。なお、樹脂材料としては、透光性を有していればエポキシ樹脂、シリコーン樹脂以外の樹脂であってもよい。
【００３０】
第１透光性部材６においては、吸収体５の含有量が、第１透光性部材６の全質量に対して、０．１質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましい。吸収体５の含有量が０．１質量％未満であると、特定領域でのスペクトル強度の低下が小さく、装置光源使用の際の色再現範囲が期待したほど広くならない。また、吸収体５の含有量が１５．０質量％を超えると、緑色蛍光体（緑色光）のスペクトル強度が大きく低下し、装置光源使用の際の輝度が低下し易くなる。
【００３１】
緑色蛍光体３および赤色蛍光体４の含有量については、青色発光素子２の発光ピークでの発光強度に対して各蛍光体の発光ピークでの発光強度を所定範囲とするために、第１透光性部材６の全質量に対して、緑色蛍光体３が０．５質量％以上２５質量％以下、赤色蛍光体４が１質量％以上４５質量％以下であることが好ましい。また、蛍光体の質量比については、緑色蛍光体：赤色蛍光体＝１：９９以上９５：５以下であることが好ましい。
【００３２】
第１透光性部材６は、緑色蛍光体３、赤色蛍光体４および吸収体５に加えてＳｉＯ２等の光拡散材を樹脂材料中にさらに分散させたものであってもよい。光拡散材の含有量については、第１透光性部材６の全質量に対して、１質量％以上１５質量％以下であることが好ましい。
【００３３】
装置光源１Ａは、青色発光素子２と、緑色蛍光体３、赤色蛍光体４、および、吸収体５を含有した第１透光性部材６とによって発光装置１０Ａを構成し、それによって、青色光、緑色光および赤色光の混色光（白色光）を出射して、白色光源として機能する。発光装置１０Ａの好ましい実施形態は、以下のとおりである。
【００３４】
図１に示すように、発光装置１０Ａは、青色発光素子２と、青色発光素子２を収容する凹部７ａを有するケース部７と、ケース部７に支持され、ケース部７の裏面側に露出すると共に、凹部７ａの底面側に露出して青色発光素子２とワイヤ等で電気的に導通する２つの電極８と、青色発光素子２を覆うように凹部７ａに充填される第１透光性部材６とを有し、第１透光性部材６が緑色蛍光体３、赤色蛍光体４および吸収体５を含有するものである。そして、発光装置１０Ａは、図示しない配線パターンが形成された実装基板の上に実装される。なお、発光装置１０Ａは、図１では装置の表面側（上面側）に白色光が出射される表面発光型（トップビュータイプ）の発光装置を示したが、装置の側面側に白色光が出射される側面発光型（サイドビュータイプ）の発光装置でもよい。
【００３５】
図２に示すように、第１実施形態に係る発光装置１０Ａは、ケース部７を用いずに、緑色蛍光体３、赤色蛍光体４および吸収体５を含有する第１透光性部材６で覆われた青色発光素子２を、実装基板１２の上に形成された配線パターン１２ａにワイヤ等で電気的に導通させたものであってもよい。
【００３６】
発光装置１０Ａは、図１、２に示すように１つの青色発光素子２が第１透光性部材６で覆われている形態に限定されず、図示しないが複数の青色発光素子２が第１透光性部材６に覆われている形態であってもよい。
【００３７】
発光装置１０Ａは、図１、２に示すように緑色蛍光体３、赤色蛍光体４および吸収体５が第１透光性部材６内に均一に分散された形態に限定されず、偏在して分散された形態（図示せず）であることが好ましい。例えば、発光装置１０Ａは、緑色蛍光体３および赤色蛍光体４が青色発光素子２の近傍に分散し、吸収体５が凹部７ａの上面（出射面）の近傍に分散した形態であることが好ましい。このように、緑色蛍光体３、赤色蛍光体４および吸収体５が第１透光性部材６内に偏在して分散された形態であることによって、吸収体５の特定波長域における吸収スペクトル強度がさらに高くなる。
【００３８】
＜第２実施形態＞
第２実施形態に係る装置光源について、図３を参照して説明する。図３は、第２実施形態に係る装置光源の構成を示す断面図である。
【００３９】
図３に示すように、第２実施形態に係る装置光源１Ｂは、青色発光素子２と、緑色蛍光体３と、赤色蛍光体４と、吸収体５と、第１透光性部材６と、第２透光性部材９とを有する。そして、第２透光性部材９は吸収体５を含有する。
【００４０】
装置光源１Ｂでは、第２透光性部材９が吸収体５を含有することによって、装置光源１Ｂを使用した際の色再現範囲が広くなると共に、輝度の低下が抑制される。その結果、装置光源１Ｂは、例えば、液晶表示装置のバックライト光源として好適に使用できる。
【００４１】
以下、各構成について説明する。なお、青色発光素子２、緑色蛍光体３、赤色蛍光体４および吸収体５については、前記第１実施形態と同様であり、第１透光性部材６については、吸収体５を含有しないこと以外は前記第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００４２】
（第２透光性部材）
第２透光性部材９は、第１透光性部材６を覆うもので、吸収体５を含有するもので、好ましくは光拡散材を含有するものである。また、第２透光性部材９は、エポキシ樹脂、変成エポキシ樹脂、硬質のシリコーン樹脂、硬質の変成シリコーン樹脂等の透光性の樹脂材料中に吸収体５が分散されたものであることが好ましい。なお、樹脂材料としては、透光性を有していれば上記以外の樹脂を使用することもできる。第２透光性部材９の膜厚は５〜１００μｍ程度が好ましいがこれに限定されない。
【００４３】
第２透光性部材９においては、吸収体５の含有量が、第２透光性部材９の全質量に対して、０．１質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましい。吸収体５の含有量が０．１質量％未満であると、特定領域でのスペクトル強度の低下が小さく、装置光源使用の際の色再現範囲が期待したほど広くならない。また、吸収体５の含有量が１５.０質量％を超えると、緑色蛍光体の発光ピークでのスペクトル強度が大きく低下し、装置光源使用の際の輝度が低下し易くなる。
【００４４】
第２透光性部材９は、吸収体５に加えてガラスフィラー、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム等の光拡散材を樹脂材料中にさらに分散させたものであってもよい。光拡散材の含有量については、第２透光性部材９の全質量に対して、０．１質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。
【００４５】
装置光源１Ｂは、青色発光素子２と、緑色蛍光体３および赤色蛍光体４を含有した第１透光性部材６と、吸収体５を含有した第２透光性部材９とによって発光装置１０Ｂを構成し、それによって、白色光を出射して白色光源として機能する。発光装置１０Ｂの好ましい形態は、以下のとおりである。
【００４６】
図３に示すように、発光装置１０Ｂは、図１に示す発光装置１０Ａの第１透光性部材６を覆うようにケース部７の上面に配置された第２透光性部材９をさらに有し、第１透光性部材６が緑色蛍光体３および赤色蛍光体４を含有し、第２透光性部材９が吸収体５を含有するものである。そして、発光装置１０Ｂは、図示しない配線パターンが形成された実装基板の上に実装される。また、発光装置１０Ｂは、図２に示す発光装置１０Ａの第１透光性部材６を覆う第２透光性部材９を有するものであってもよい。
【００４７】
発光装置１０Ｂは、図３では装置の表面側（上面側）に白色光が出射される表面発光型（トップビュータイプ）の発光装置を示したが、図示しない装置の側面側に白色光が出射される側面発光型（サイドビュータイプ）の発光装置でもよい。また、発光装置１０Ｂは、図３に示すように１つの青色発光素子２が第１透光性部材６で覆われている形態に限定されず、図示しないが複数の青色発光素子２が第１透光性部材６に覆われている形態であってもよい。
【００４８】
＜第３実施形態＞
第３実施形態に係る装置光源について、図４を参照して説明する。図４は、第３実施形態に係る装置光源の構成を示すと共に、装置光源が使用される液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【００４９】
図４に示すように、第３実施形態に係る装置光源１Ｃは、発光装置１０Ｃと、光拡散板１３とを有する。そして、発光装置１０Ｃは、青色発光素子、緑色蛍光体および赤色蛍光体によって構成され、さらに、光拡散板１３は、吸収体５を含有する。それによって、装置光源１Ｃは、青色光、緑色光および赤色光の混色光（白色光）を出射して、白色光源として機能する。
【００５０】
装置光源１Ｃでは、光拡散板１３が吸収体５を含有することによって、装置光源１Ｃを使用した際の色再現範囲が広がると共に、輝度の低下が抑制される。その結果、装置光源１Ｃは、例えば、直下型の液晶表示装置１００のバックライト光源として好適に使用できる。
【００５１】
以下、各構成について説明する。なお、青色発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体および吸収体５については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００５２】
（光拡散板）
光拡散板１３は、発光装置１０Ｃから出射された青色光、緑色光および赤色光の混色光（白色光）を、一方の主面１３ａから入射して、他方の主面１３ｂから出射する板状体であって、白色光を拡散により均一に分布させて面内輝度むらをなくす作用を有する。
【００５３】
光拡散板１３は、アクリル樹脂等の透光性樹脂材料中に吸収体５およびＳｉＯ２等の光拡散材が分散されたものであることが好ましい。なお、樹脂材料としては、透光性を有していればアクリル樹脂以外の樹脂であってもよい。また、光拡散材についても、光拡散性を有していればＳｉＯ２以外の無機系光拡散材または有機系光拡散材を使用してもよい。
【００５４】
光拡散板１３においては、吸収体５の含有量が、光拡散板１３の全質量に対して、０．１質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましい。吸収体５の含有量が０．１質量％未満であると、特定領域でのスペクトル強度の低下が小さく、装置光源使用の際の色再現範囲が期待したほど広くならない。また、吸収体５の含有量が１５．０質量％を超えると、緑色蛍光体の発光ピークでのスペクトル強度が大きく低下し、装置光源使用の際の輝度が低下し易くなる。また、光拡散材の含有量は、光拡散板１３の全質量に対して、０．１質量％以上３０質量％以下であることが好ましい。
【００５５】
装置光源１Ｃの好ましい実施形態は、以下のとおりである。
図４に示すように、装置光源１Ｃは、発光装置１０Ｃと、発光装置１０Ｃが実装された実装基板１２を収容する筐体１１と、光拡散板１３とを有し、筐体１１が主面１３ａと対面する光拡散板１３の背面側に配置されていることが好ましい。装置光源１Ｃでは、複数の発光装置１０Ｃが実装基板１２の上に実装されていることが好ましい。
【００５６】
装置光源１Ｃでは、光拡散板１３の上面側に、輝度上昇フィルムとしてＢＥＦ（Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ）等、反射型偏光フィルムとしてＤＢＥＦ（Ｄｕａｌ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ  Ｆｉｌｍ）等を配置してもよい。
【００５７】
装置光源１Ｃにおいては、発光装置１０Ｃとして図１、２に示すような第１透光性部材６を有する発光装置１０Ａ、または、図３に示すような第１透光性部材６および第２透光性部材９を有する発光装置１０Ｂを用いることが好ましい。その際、第１透光性部材６および第２透光性部材９には、吸収体５が含有されていないことが好ましい。また、発光装置１０Ｃは、表面発光型の発光装置であることが好ましい。
【００５８】
＜第４実施形態＞
第４実施形態に係る装置光源について、図５を参照して説明する。図５は、第４実施形態に係る装置光源の構成を示すと共に、装置光源が使用される液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【００５９】
図５に示すように、第４実施形態に係る装置光源１Ｄは、発光装置１０Ｄと、導光板１５とを有する。そして、発光装置１０Ｄは、青色発光素子、緑色蛍光体および赤色蛍光体によって構成され、導光板１５は、吸収体５を含有する。それによって、装置光源１Ｄは、青色光、緑色光および赤色光の混色光（白色光）を出射して、白色光源として機能する。
【００６０】
装置光源１Ｄでは、導光板１５が吸収体５を含有することによって、装置光源１Ｄを使用した際の色再現範囲が広がると共に、輝度の低下が抑制される。その結果、装置光源１Ｄは、例えば、エッジライト型の液晶表示装置１００のバックライト光源として好適に使用できる。
【００６１】
以下、各構成について説明する。なお、青色発光素子、緑色蛍光体、赤色蛍光体および吸収体５については、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００６２】
（導光板）
導光板１５は、発光装置１０Ｄから出射された青色光、緑色光および赤色光の混色光（白色光）を、側面から入射して、少なくとも一方の主面から出射する板状体であって、略平板状の部材で構成された６つの面を有する構造体であることが好ましい。すなわち、図５に示すように、導光板１５は、一方の側面に位置する入射面（入射板）１５ａと、底面に位置する一方の主面である主反射面１５ｃ（主反射板）と、底面と対向する正面に位置する他方の主面である出射面（出射板）１５ｂと、一方の側面と対向する他方の側面に位置する副反射面（副反射板）１５ｄと、図示しない一方の側面と隣接する左右の側面に位置する２つの副反射面（副反射板）とを有することが好ましい。
【００６３】
導光板１５は、白色光を入射面１５ａで取り込んだ後、主反射面１５ｃと、出射面１５ｂと、副反射面１５ｄとの間で反射させながら、その内部の隅々まで白色光を導光する。そして、出射面１５ｂに対して白色光がなす角度が臨界角を超えると、その白色光は出射面１５ｂを透過して導光板１５の外部に面状に出射することとなる。なお、臨界角とは、屈折率の大きい媒質から小さい媒質に光が入射する際に、全反射が起きる入射角のことをいう。
【００６４】
導光板１５の形状は、図５に示すように、入射面１５ａから副反射面１５ｄの側に近づくにつれて、徐々に厚みが薄くなるように形成することが好ましい。導光板１５をこのような形状に形成することで、白色光が、出射面１５ｂに対して全反射する角度（臨界角）で導光板１５の内部に入射し易くなる。その結果、導光板１５の出射光の輝度が、厚みを均一にした場合と比較して、さらに向上させることができる。
【００６５】
導光板１５の各面は、アクリル樹脂等の透光性樹脂材料中に吸収体５が分散されたものであることが好ましい。なお、樹脂材料としては、透光性を有していればアクリル樹脂以外の樹脂であってもよい。また、導光板１５において、吸収体５は各面に含有されていることが好ましいが、出射面１５ｂのみに含有されていてもよい。
【００６６】
導光板１５は、主反射面１５ｃおよび副反射面１５ｄに、酸化チタン等の白色材料をコーティングしたもの、アルミニウム等の金属を蒸着したもの、白色材料または金属を樹脂材料中に分散させた樹脂シートを接着固定したものであってもよい。
【００６７】
導光板１５においては、吸収体５の含有量が、導光板１５の全質量に対して、０．１質量％以上１５．０質量％以下であることが好ましい。吸収体５の含有量が０．１質量％未満であると、特定領域でのスペクトル強度の低下が小さく、装置光源使用の際の色再現範囲が期待したほど広くならない。また、吸収体５の含有量が１５．０質量％を超えると、緑色蛍光体の発光ピークでのスペクトル強度が大きく低下し、装置光源使用の際の輝度が低下し易くなる。
【００６８】
装置光源１Ｄの好ましい実施形態は、以下のとおりである。
図５に示すように、装置光源１Ｄは、発光装置１０Ｄと、発光装置１０Ｄが実装された実装基板１２を収容する筐体１４と、導光板１５とを有し、導光板１５が発光装置１０Ｄの側面側に配置されるように筐体１４内に収容されていることが好ましい。また、装置光源１Ｄでは、複数の発光装置１０Ｄが実装基板１２の上に実装されていることが好ましい。
【００６９】
装置光源１Ｄは、図示しないが、導光板１５（主反射面１５ｃ）の背面側に反射シート、導光板１５（出射面１５ｂ）の上面側に光拡散シート、光拡散シートの上面側にプリズムシート等を配置してもよい。
【００７０】
反射シートとしては、白色材料をコーティングした樹脂シート、金属を蒸着した樹脂シート、白色材料または金属を樹脂材料中に分散させた樹脂シート等を用いることができる。反射シートは、導光板１５の主反射面１５ｃを透過した白色光を、導光板１５の外部から反射、あるいは乱反射させて、導光板１５の内部に再入射させる部材である。また、光拡散シートとしては、前記した光拡散板１３を用いることができ、その際、拡散シートには吸収体５を含有させない。さらに、プリズムシートは、シート表面に微小な三角プリズムを多数形成して入射光をシート面の法線方向に屈折させて集光する機能を有する部材である。
【００７１】
装置光源１Ｄにおいては、発光装置１０Ｄとして図１、２に示すような第１透光性部材６を有する発光装置１０Ａ、または、図３に示すような第１透光性部材６および第２透光性部材９を有する発光装置１０Ｂを用いてもよい。その際、第１透光性部材６および第２透光性部材９には、吸収体５が含有されていないことが好ましい。また、発光装置１０Ｄは、表面発光型の発光装置が好ましいが、側面発光型の発光装置を用いることもできる。
【００７２】
本実施形態に係る装置光源は、前記した第１〜４実施形態に限定されず、例えば、第１、２実施形態の装置光源１Ａ、１Ｂが、図４、５に示す光拡散板１３または導光板１５をさらに有するものであってもよい。その際、吸収体５を含有していない光拡散板１３または導光板１５であることが好ましい。
【００７３】
次に、装置光源がバックライト光源として用いられる液晶表示装置について、図４、５を参照して説明する。図４は、第３実施形態に係る装置光源の構成を示すと共に、装置光源を使用した液晶表示装置の構成を示す断面図である。図５は、第４実施形態に係る装置光源の構成を示すと共に、装置光源が使用される液晶表示装置の構成を示す断面図である。なお、図４は、直下型の液晶表示装置の構成を示し、図５はエッジライト型の液晶表示装置の構成を示す。
【００７４】
液晶表示装置１００は、液晶パネル５０と、液晶パネル５０の背面側に配置された装置光源１Ｃまたは装置光源１Ｄとを有する。なお、装置光源１Ｃ、１Ｄについては、前記のとおりであるので、説明を省略する。
【００７５】
液晶パネル５０は、装置光源１Ｃ、１Ｄ側から順に、偏光フィルター５１と、ガラス基板５２と、透明電極５３と、配向膜５４と、液晶層５５と、配向膜５６と、透明電極５７と、カラーフィルター５８と、ガラス基板５９および偏光フィルター６０とを有する。
【００７６】
偏光フィルター５１、６０は、特定の方向に振動する光を形成するものである。ガラス基板５２、５９は、電極部（透明電極５３、５７）からの電気がほかの部分に漏れないようにするものである。透明電極５３、５７は、液晶パネル５０を駆動するための電極である。配向膜５４、５６は、液晶層５５に含まれる液晶分子を一定方向に配列させるためのものである。液晶層５５は、液晶物質が充填された層である。カラーフィルター５８は、サブピクセル毎に青色、緑色および赤色のカラーフィルターが配列されたものである。
【実施例】
【００７７】
本開示の実施例について、本開示の要件を満たす実施例と、本開示の要件を満たさない比較例を挙げて、図１、図６〜１０を用いて説明する。図１は、第１実施形態に係る装置光源の構成を示す断面図である。図６は、第１実施形態に係る装置光源（実施例）の発光スペクトルを示すグラフである。図７は、図６の装置光源の発光スペクトルの一部の拡大部分と、Ｒ、Ｇ、Ｂの液晶用カラーフィルターの透過度を重ねた分光特性を示すグラフである。図８は、従来の装置光源（従来例）の発光スペクトルを示すグラフである。図９は、図８の装置光源の発光スペクトルの一部の拡大部分と、Ｒ、Ｇ、Ｂの液晶用カラーフィルターの透過度を重ねた分光特性を示すグラフである。図１０は、従来の装置光源（他の従来例）の発光スペクトルを示すグラフである。
【００７８】
（実施例、対照例）
実施例Ｎｏ．１〜１０として、図１に示す発光装置を以下に示す部材を用い、表１に示す構成で作製した。なお、対照例Ｎｏ．１１として、吸収材を有さないこと以外は実施例と同様にして、表１の構成で図１に示す発光装置を作製した。
青色発光素子：窒化物半導体
第１透光性部材の母材：屈折率１．５２のエポキシ／シリコーンのハイブリッド樹脂
緑色蛍光体：β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ２＋蛍光体
赤色蛍光体：Ｋ２ＳｉＦ６：Ｍｎ４＋蛍光体
光拡散材：ＳｉＯ２
吸収体：ＮｄＦ３
【００７９】
作製された発光装置を２０ｍＡで駆動させたときの発光スペクトルを測定した。測定されたスペクトルデータと、発光装置（装置光源）と共に用いられる液晶パネルの赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）フィルターの透過率データから、液晶表示装置におけるＤＣＩ−Ｐ３包含率と、パネル輝度をシミュレーションした。その評価結果を表１に示す。
また、実施例Ｎｏ．４〜６については、発光スペクトルの測定結果を図６、７に示した。なお、図６、７では、対照例Ｎｏ．１１の発光スペクトルの測定結果についても合わせて示した。
【００８０】
ＤＣＩ−Ｐ３とは、色再現範囲を表す規格の１つで、ｘｙ色度図上の（ｘ，ｙ）＝Ｒ（０．６８，０.３２）、Ｇ（０．２６５，０.６９）、Ｂ（０．１５，０.０６）の３点からなる三角形で表わされる。ＤＣＩ−Ｐ３包含率は、８９．５％を超えるときに色再現範囲が広く良好（○）、８９．５％以下のときに色再現範囲が狭く不良（×）と評価した。
【００８１】
輝度は、吸収体を有さない従来の発光装置（対照例Ｎｏ．１１）の輝度を１００としたときの相対輝度で表わし、７５．０％以上を輝度低下が少なく優れている（◎）、７５．０％未満７０．０％以上を輝度低下が問題ないレベルで良好（○）、７０．０％未満を輝度低下が大きく不良（×）と評価した。
【００８２】
（比較例）
比較例Ｎｏ．１２〜１５として、図１に示す発光装置を、吸収体以外の部材については実施例と同様にして、表１に示す構成で作製した。なお、吸収体については以下を用いた。
吸収体：なし、Ｎｄ２Ｏ３、Ｅｒ２Ｏ３
【００８３】
実施例と同様にして、作製された発光装置を２０ｍＡで駆動させたときの発光スペクトルを測定し、測定されたスペクトルデータと、所定のカラーフィルターデータから、ＤＣＩ−Ｐ３包含率およびパネル輝度をシミュレーションした。その評価結果を表１に示す。また、図８〜１０に、比較例Ｎｏ．１２〜１５の発光スペクトルの測定結果を示した。なお、図８〜１０では、対照例Ｎｏ．１１の発光スペクトルの測定結果についても合わせて示した。
【００８４】
表１の結果から、実施例と比較例との差異を明確にするため、吸収体の含有量と、ＤＣＩ−Ｐ３包含率およびパネル輝度との関係を表２に示した。
【００８５】
【表１】
0006638292.tif 000002
【００８６】
【表２】
0006638292.tif 000003
【００８７】
表１に示すように、実施例Ｎｏ．１〜１０では、ＤＣＩ−Ｐ３包含率で表わされる色再現範囲が広く良好であった。また、実施例Ｎｏ．１〜１０では、パネル輝度については、対照例Ｎｏ．１１からの低下が小さく良好であった。しかも、表２に示すように、実施例Ｎｏ．４〜６では、吸収体の含有量の増加に伴うパネル輝度の低下が、比較例Ｎｏ．１２〜１４に比べて小さいものであった。
【００８８】
このことは、実施例Ｎｏ．４〜６では、図６、７に示すように、第１透光性部材が吸収体（ＮｄＦ３）を含有するため、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）フィルターの透過率が交差する特定波長域（５７０ｎｍ以上６００ｎｍ以下）でのスペクトル強度が低下すると共に、緑色蛍光体（緑色光）のスペクトル強度の減少が少ないことに起因する。
【００８９】
表１に示すように、比較例Ｎｏ．１２〜１５では、ＤＣＩ−Ｐ３包含率で表わされる色再現範囲が狭く不良であった。また、比較例Ｎｏ．１２〜１５では、パネル輝度については、吸収体の含有量が多くなると、対照例Ｎｏ．１１からの低下が大きくなるものがあった。しかも、表２に示すように、比較例Ｎｏ．１２〜１４では、吸収体の含有量の増加に伴うパネル輝度の低下が、実施例Ｎｏ．４〜６に比べて大きいものであった。
【００９０】
このことは、比較例Ｎｏ．１２〜１４では、図８、９に示すように、第１透光性部材が吸収体（Ｎｄ２Ｏ３）を含有するため、Ｒ、Ｇフィルターの透過率が交差する特定波長域でのスペクトル強度は低下するが、緑色蛍光体（緑色光）のスペクトル強度が減少することに起因する。また、比較例Ｎｏ．１５では、図１０に示すように、第１透光性部材が吸収体（Ｅｒ２Ｏ３）を含有するため、緑色蛍光体（緑色光）のスペクトル強度が減少することに起因する。なお、比較例Ｎｏ．１５では、Ｒ、Ｇフィルターの透過率が交差する特定波長域でのスペクトル強度の低下は見られなかった。
【符号の説明】
【００９１】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  装置光源
２      青色発光素子
３      緑色蛍光体
４      赤色蛍光体
５      吸収体
６      第１透光性部材
７      ケース部
７ａ    凹部
８      電極
９      第２透光性部材
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ  発光装置
１１、１４  筐体
１２    実装基板
１２ａ  配線パターン
１３    光拡散板
１３ａ、１３ｂ  主面
１５    導光板
１５ａ  入射面
１５ｂ  出射面
１５ｃ  主反射面
１５ｄ  副反射面
５０    液晶パネル
５１、６０  偏光フィルター
５２、５９  ガラス基板
５３、５７  透明電極
５４、５６  配向膜
５５    液晶層
５８    カラーフィルター
１００  液晶表示装置
【図１】
0006638292.tif 000004
【図２】
0006638292.tif 000005
【図３】
0006638292.tif 000006
【図４】
0006638292.tif 000007
【図５】
0006638292.tif 000008
【図６】
0006638292.tif 000009
【図７】
0006638292.tif 000010
【図８】
0006638292.tif 000011
【図９】
0006638292.tif 000012
【図１０】
0006638292.tif 000013