(57)【要約】【課題】蛍光部から導光板への光の取り出し効率を向上させる。【解決手段】本発明に係る発光装置１は、ＬＥＤ２から出射された励起光を受けて蛍光を発する蛍光部３１と、蛍光部３１から出射された、蛍光を含む光を導光する導光板４とを備える。蛍光部３１は、ＬＥＤ２と対向する入射面３１ａおよび導光板４と対向する出射面３１ｂの少なくとも一方が、導光板４に向けて凸状に形成されている。【選択図】図１
2013258120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する蛍光部と、
前記蛍光部から出射された、前記蛍光を含む光を導光する導光板とを備え、
前記蛍光部は、前記励起光源と前記導光板との間に配設されており、
前記励起光源と対向する前記蛍光部の入射面、および前記導光板と対向する前記蛍光部の出射面の少なくとも一方は、前記導光板に向けて凸状に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記蛍光部は、透光性を有する封止部材によって封止されていることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記蛍光部は、前記封止部材内における当該蛍光部の重心位置が前記導光板側に偏在するように、前記封止部材によって封止されていることを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記封止部材と前記導光板とは、互いに接していることを特徴とする請求項２または３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記封止部材および前記導光板を構成する材料は、屈折率が同一であることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記入射面および前記出射面の少なくとも一方は、前記導光板側に湾曲した円周面であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
前記蛍光部は、半円柱形状であることを特徴とする請求項６に記載の発光装置。
【請求項８】
前記蛍光部は、台形柱形状であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記蛍光部は、ナノ粒子蛍光体を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の発光装置を備えることを特徴とするバックライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光部から出射された光を効率的に導光板に導光する発光装置、およびこの発光装置を備えたバックライトに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）等の発光素子から青色の光または紫外光を発光し、この光で蛍光体を励起して異なる色を発光させる発光装置が知られている。このような発光装置に関して、例えば、特許文献１には、回路基板と、この回路基板の長手方向に沿って線状に配列される複数のＬＥＤチップと、各ＬＥＤチップの上に配設される蛍光体膜とからなる発光装置が開示されている。特許文献１では、この発光装置を液晶表示装置のサイドエッジ型バックライトとして利用することにより、ベゼル幅を狭くしつつ、均一な配光特性を得ることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５５２６２号公報（２０１１年０８月１１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された発光装置では、蛍光体膜の形状が平坦であるため、蛍光部から導光板へ向けて光を効率的に導光板に出射することができず、光の取り出し効率が低下するという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、蛍光部から導光板への光の取り出し効率を向上させた発光装置およびこの発光装置を備えたバックライトを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る発光装置は、上記の課題を解決するために、
励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する蛍光部と、
前記蛍光部から出射された、前記蛍光を含む光を導光する導光板とを備え、
前記蛍光部は、前記励起光源と前記導光板との間に配設されており、
前記励起光源と対向する前記蛍光部の入射面、および前記導光板と対向する前記蛍光部の出射面の少なくとも一方は、前記導光板に向けて凸状に形成されていることを特徴としている。
【０００７】
一般的に、蛍光を発する蛍光体は、励起光によって励起されたとき、その表面から等方的に蛍光を放射する。そのため、蛍光部から導光板への光の取り出し効率を向上させるためには、蛍光部から励起光源側への光の漏出を抑えて、励起光源側への出射量を低減する、或いは、蛍光部から導光板側への光の出射を促して、導光板側への光の出射量を増加させることが好ましいと言える。
【０００８】
そこで、上記の構成では、励起光源と対向する蛍光部の入射面、および導光板と対向する蛍光部の出射面の少なくとも一方は、導光板に向けて凸状に形成されている。
【０００９】
蛍光部の入射面を導光板に向けて凸状に形成することにより、当該凸状に形成された入射面の界面における光の全反射率を向上させることができるため、蛍光部から励起光源側に戻る光を入射面の界面において効率よく反射して導光板側に向かわせることができる。従って、蛍光部の入射面を導光板に向けて凸状に形成することにより、蛍光部から励起光源側への光の漏出を抑えて、励起光源側への出射量を低減することができる。
【００１０】
また、蛍光部の出射面を導光板に向けて凸状に形成することにより、当該凸状に形成された出射面の界面における光の全反射率を低下させることができるため、導光板側に向かう光を出射面の界面において効率よく透過することができる。さらに、凸状の出射面の起立方向に対して垂直な方向へ出射される光量に比べて、当該起立方向へ出射される光量を多くすることができる。従って、蛍光部の出射面を導光板に向けて凸状に形成することにより、蛍光部から導光板側への光の出射を促して、導光板側への光の出射量を増加させることができる。
【００１１】
それゆえ、上記の構成によれば、蛍光部から導光板への光の取り出し効率を向上させた発光装置を実現することができる。
【００１２】
また、本発明に係る発光装置では、
前記蛍光部は、透光性を有する封止部材によって封止されていることが好ましい。
【００１３】
上記の構成では、蛍光部は透光性を有する封止部材によって封止されているため、蛍光部を外部環境から保護して気密性を維持することができる。
【００１４】
従って、上記の構成によれば、酸化等による蛍光部の劣化を抑制することができる。
【００１５】
また、本発明に係る発光装置では、
前記蛍光部は、前記封止部材内における当該蛍光部の重心位置が前記導光板側に偏在するように、前記封止部材によって封止されていることが好ましい。
【００１６】
上記の構成では、蛍光部は、封止部材内における当該蛍光部の重心位置が導光板側に偏在するように、封止部材によって封止されているため、励起光源から相対的に離れた位置に蛍光部を配設することができる。そのため、励起光源において発生した熱による、蛍光部の劣化等の影響を低減することができる。
【００１７】
従って、上記の構成によれば、励起光源において発生した熱による蛍光体の発光効率の低下を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明に係る発光装置では、
前記封止部材と前記導光板とは、互いに接していることが好ましい。
【００１９】
上記の構成では、封止部材と導光板とは互いに接しているため、蛍光部の出射面から出射された光を、封止部材を介して直接導光板に入射させることができる。そのため、蛍光部から導光板までの伝播過程における、光のロスを低減することができる。
【００２０】
従って、上記の構成によれば、蛍光部から導光板への光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００２１】
また、本発明に係る発光装置では、
前記封止部材および前記導光板を構成する材料は、屈折率が同一であることが好ましい。
【００２２】
上記の構成では、封止部材および導光板を構成する材料の屈折率が同一であるため、封止部材と導光板との接触面において、蛍光部の出射面から出射された光が反射されることを抑制することができる。そのため、蛍光部から導光板までの伝播過程における、光のロスをさらに低減することができる。
【００２３】
従って、上記の構成によれば、蛍光部から導光板への光の取り出し効率をより一層向上させることができる。
【００２４】
また、本発明に係る発光装置では、
前記入射面および前記出射面の少なくとも一方は、前記導光板側に湾曲した円周面であることが好ましい。
【００２５】
上記の構成では、入射面および出射面の少なくとも一方は、導光板側に湾曲した円周面である。蛍光部の入射面を導光板側に湾曲した円周面に形成することで、入射面の界面における光の全反射率を効果的に向上させることができる。また、蛍光部の出射面を導光板側に湾曲した円周面に形成することで、出射面の界面における光の全反射率を効果的に低下させることができる。
【００２６】
従って、上記の構成によれば、励起光源側に戻ろうとする光を界面において効率よく反射することが可能な蛍光部の入射面、または、導光板側に向かう光を界面において効率よく透過することが可能な蛍光部の出射面を好適に形成するができる。
【００２７】
また、本発明に係る発光装置では、
前記蛍光部は、半円柱形状であることが好ましい、
上記の構成によれば、蛍光部は半円柱形状であるため、蛍光部の出射面の界面における光の全反射率を効果的に向上させることができる。
【００２８】
従って、上記の構成によれば、導光板側への光の出射量を増加させることが可能な蛍光部を好適に得ることができる。
【００２９】
また、本発明に係る発光装置では、
前記蛍光部は、台形柱形状であることが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、蛍光部は台形柱形状であるため、蛍光部の出射面の界面における光の全反射率を効果的に向上させることができる。
【００３１】
従って上記の構成によれば、導光板側への光の出射量を増加させることが可能な蛍光部を好適に得ることができる。
【００３２】
また、本発明に係る発光装置では、
前記蛍光部は、ナノ粒子蛍光体を含むことが好ましい。
【００３３】
ナノ粒子蛍光体は、その粒子サイズを変更することにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることができる。
【００３４】
また、ナノ粒子蛍光体は、励起光のエネルギーを素早く蛍光に変換して放射することができるため、高いエネルギーを有する励起光に対して耐性が強いという特徴も備える。これは、ナノ粒子蛍光体の発光寿命が１０ナノ秒程度と、希土類を発光中心とする通常の蛍光体材料に比べて５桁も小さいためであり、発光寿命が短いため、励起光の吸収と蛍光の発光を素早く繰り返すことができる。
【００３５】
その結果、高いエネルギーを有する励起光に対して高効率を保つことができ、蛍光体からの発熱が低減される。
【００３６】
従って、上記の構成によれば、熱による蛍光部の劣化（変色や変形）を抑えることができ、特に高出力の励起光源を利用する場合に、蛍光部の短寿命化を防止することができる。
【００３７】
また、本発明に係るバックライトは、上記の課題を解決するために、
上記発光装置を備えることを特徴としている。
【００３８】
上記の構成によれば、上記発光装置を備えているため、蛍光部から導光板への光の取り出し効率を向上させたバックライトを実現することができる。
【発明の効果】
【００３９】
以上のように、本発明に係る発光装置は、励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する蛍光部と、前記蛍光部から出射された、前記蛍光を含む光を導光する導光板とを備え、前記蛍光部は、前記励起光源と前記導光板との間に配設されており、前記励起光源と対向する前記蛍光部の入射面、および前記導光板と対向する前記蛍光部の出射面の少なくとも一方は、前記導光板に向けて凸状に形成されている。
【００４０】
それゆえ、上記の構成によれば、蛍光部から導光板への光の取り出し効率を向上させた発光装置を提供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、実施形態に係る発光装置の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示される発光装置をｚ軸方向から見たときの断面図である。
【図３】図３（ａ）〜図３（ｃ）は、図１に示される発光装置の変形例を示す斜視図である。
【図４】図４（ａ）〜図４（ｄ）は、図１に示される蛍光部の変形例を示す斜視図である。
【図５】図５は、図１に示されるＬＥＤの変形例を示す斜視図である。
【図６】図６は、図１に示されるＬＥＤの他の変形例を示す斜視図である。
【図７】図７は、実施形態に係る発光装置をバックライトとして備える液晶表示装置を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
本発明に係る発光装置の実施の一形態について、図１〜図７に基づいて説明すれば以下のとおりである。本実施形態では、本発明に係る発光装置を、液晶表示装置等のサイドエッジ型のバックライトに適用する場合を例にして説明する。ただし、本発明に係る発光装置は、直下型のバックライト、或いは、その他の照明装置に適用することも可能である。
【００４３】
なお、以下の説明では、同一部材および構成要素には同一の符号を付し、それらの名称および機能は同一であるものとする。
【００４４】
〔発光装置１の構成〕
まず、図１および図２を参照して、本実施形態に係る発光装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る発光装置１の外観構成を示す斜視図であり、図２は、図１に示される発光装置１をｚ軸方向から見たときの断面図である。
【００４５】
図１および図２に示されるように、発光装置１は、複数のＬＥＤ（励起光源）２と、キャピラリ３と、導光板４とを備えている。以下、発光装置１が備える各部材について、順次説明する。
【００４６】
（ＬＥＤ２）
ＬＥＤ２は、蛍光体を励起する励起光を出射する励起光源である。ＬＥＤ２は、キャピラリ３の長手方向に沿って等間隔で配列されており、各ＬＥＤ２からの励起光が、キャピラリ３の一側面から入射するように位置決めされている。
【００４７】
ＬＥＤ２は、基板２１と、基板２１上に実装されたＬＥＤ素子２２と、ＬＥＤ素子２２が収容される側壁部２３と、ＬＥＤ素子２２を封止する透明樹脂２４とを備えている。
【００４８】
ＬＥＤ素子２２は、１チップに１つの発光点を有するもの、或いは、１チップに複数の発光点を有するものであってもよい。ＬＥＤ素子２２の発光波長は、例えば、４５０ｎｍ（青色）であるが、４２０ｎｍ〜４９０ｎｍの青色領域の発光波長を選択可能である。また、ＬＥＤ素子２２の発光波長は、ナノ粒子蛍光体（後述）の種類に応じて適宜選択されればよく、従って、青色とは異なる波長としてもよい。
【００４９】
このＬＥＤ素子２２は、側壁部２３の内部に配置された状態で、透明樹脂２４によって封止されている。この側壁部２３の内壁は反射面として機能することが好ましい。これにより、ＬＥＤ素子２２から出射された励起光を当該反射面で反射して、キャピラリ３に向かわせることができる。
【００５０】
なお、励起光源はＬＥＤ２に限られず、ＬＥＤ２に代えて、レーザ等の他の光源を用いていてもよい。
【００５１】
（キャピラリ３）
キャピラリ３は、励起光源から出射された励起光を受けて、発光するものである。キャピラリ３は、励起光を受けて発光する蛍光体を含む蛍光部３１が、封止樹脂（封止部材）３２によって封止された構成である。キャピラリ３は、ＬＥＤ２と導光板４との間に、導光板４の一側面と平行に並べて配設されている。
【００５２】
蛍光部３１は、蛍光体保持物質としてのシリコーン樹脂（封止材料）の内部に蛍光体が分散されたものである。シリコーン樹脂と蛍光体との割合は、１０：１程度が好ましいが、この比率に限られない。蛍光体保持物質は、シリコーン樹脂に限定されず、いわゆる有機無機ハイブリッドガラスや無機ガラスであってもよい。また、蛍光部３１は、蛍光体を押し固めたものであってもよい。
【００５３】
蛍光部３１の蛍光体は、例えば、酸窒化物系のものであり、青色、緑色および赤色の蛍光体が選択され、シリコーン樹脂に分散されている。例えば、蛍光部３１が、黄色の蛍光体、または緑色の蛍光体と赤色の蛍光体との混合物である場合、４５０ｎｍ（青色）の励起光を照射することで、蛍光部３１から白色光を発生させることができる。
【００５４】
なお、黄色の蛍光体とは、５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。また、緑色の蛍光体とは、５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。また、赤色の蛍光体とは、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。
【００５５】
励起光として、４０５ｎｍ（青紫色）のレーザ光を発振した場合、蛍光部３１は、黄色の蛍光体、または緑色の蛍光体と赤色の蛍光体との混合物であることが好ましい。
【００５６】
また、蛍光部３１の蛍光体は、サイアロン蛍光体と通称されるものであってよい。サイアロン蛍光体とは、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）のシリコーン原子の一部がアルミニウム原子に、窒素原子の一部が酸素原子に置換された蛍光体である。サイアロン蛍光体は、例えば、窒化ケイ素にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、シリカ（ＳｉＯ２）および希土類元素等を固溶させて得ることができる。
【００５７】
また、蛍光部３１の蛍光体の別の好適な例としては、III−Ｖ族化合物半導体のナノメータサイズの粒子を用いた半導体ナノ粒子蛍光体を用いてもよい。組成が同一の化合物半導体（例えば、インジウムリン：ＩｎＰ）を用いても、その粒子サイズを変更させることにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることが可能であることが半導体ナノ粒子蛍光体の特徴の一つである。例えば、ＩｎＰでは、粒子サイズが３〜４ｎｍ程度のときに赤色に発光する。
【００５８】
半導体ナノ粒子蛍光体は、半導体ベースであるため蛍光寿命が短く、励起光により吸収した励起エネルギーを素早く蛍光として放射できるためハイパワーの励起光に対して耐性が強いという特徴もある。これは、半導体ナノ粒子蛍光体の発光寿命が１０ナノ秒程度と、希土類を発光中心とする通常の蛍光体材料に比べて５桁も小さいためである。
【００５９】
その結果、強い励起光に対して高効率を保つことができ、蛍光体からの発熱が低減される。よって、熱による蛍光部の劣化（変色や変形）を抑えることができる。これにより、光の出力が高い発光素子を励起光源として用いる場合に、発光装置１の短寿命化を防止することができる。
【００６０】
このように、蛍光部３１の蛍光体は、特定の種類に限定されるものではなく、用途等に応じて適宜選択することができる。
【００６１】
封止樹脂３２は、蛍光部３１を封止するものであり、透光性材料からなる。封止樹脂３２には、透光性を有する樹脂材料、つまり非結晶樹脂が用いられ、ポリスチレン、アクリルニトリル／スチレン、アクリルニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル等を好適に用いることができる。また、封止樹脂３２として、例えば、ガラス材を用いることもできる。さらに、水分・酸素に対して弱い蛍光体を使用する場合、封止樹脂３２によって蛍光部３１を封止することで、蛍光体の水分・酸素に対する耐性を高めることができる。
【００６２】
このように、透光性を有する封止樹脂３２によって蛍光部３１を封止することにより、蛍光部３１を外部環境から保護して気密性を維持することができる。従って、酸化等による蛍光部３１の劣化を抑えることができる。
【００６３】
ここで、本実施形態では、蛍光部３１は、封止樹脂３２内において、蛍光部３１の重心Ｇの位置が導光板４側に偏在するように、封止樹脂３２によって封止されている。すなわち、蛍光部３１の重心Ｇの位置が、キャピラリ３を２等分する中心線Ｃよりも導光板４側に偏在するように、蛍光部３１は封止樹脂３２によって封止されている。そのため、蛍光部３１をＬＥＤ２から相対的に離れた位置に配設することができるので、ＬＥＤ２において発生した熱による、蛍光部３１が劣化等の影響を低減することができる。従って、ＬＥＤ２において発生した熱による蛍光体の発光効率の低下を抑制することができる。
【００６４】
（導光板４）
導光板４は、キャピラリ３が発した光を均一な面状に出射する面光源である。導光板４は、蛍光体が発した蛍光と共に、ＬＥＤ２から出射された励起光を取り込んでもよい。この導光板４は、導光板４に入射した光を内部で全反射、散乱等して上面４ａから均一な光を出射する。
【００６５】
〔発光装置１による効果〕
一般的に、蛍光体は、励起光によって励起されたとき、その表面から等方的に蛍光を放射する。そのため、蛍光体を含む蛍光部３１から導光板４への光の取り出し効率を向上させるためには、蛍光部３１からＬＥＤ２側への光の漏出を抑えて、ＬＥＤ２側への出射量を低減する、或いは、蛍光部３１から導光板４側への光の出射を促して、導光板４側への光の出射量を増加させることが好ましいと言える。
【００６６】
そこで、発光装置１では、ＬＥＤ２と対向する蛍光部３１の入射面３１ａ、および導光板４と対向する蛍光部３１の出射面３１ｂが、いずれも導光板４に向けて凸状に形成されている。
【００６７】
蛍光部３１の入射面３１ａを導光板４に向けて凸状に形成することにより、当該凸状に形成された入射面３１ａの界面における光の全反射率を向上させることができるため、蛍光部３１からＬＥＤ２側に戻る光を入射面３１ａの界面において効率よく反射して導光板４側に向かわせることができる。従って、蛍光部３１の入射面３１ａを導光板４に向けて凸状に形成することにより、蛍光部３１からＬＥＤ２側への蛍光の漏出を抑えて、ＬＥＤ２側への出射量を低減することができる。
【００６８】
また、蛍光部３１の出射面３１ｂを導光板４に向けて凸状に形成することにより、当該凸状に形成された出射面３１ｂの界面における光の全反射率を低下させることができるため、導光板４側に向かう光を出射面３１ｂの界面において効率よく透過することができる。さらに、凸状の起立方向に対して垂直な方向へ出射される光量に比べて、当該起立方向へ出射される光量を多くすることができる。従って、蛍光部３１の出射面３１ｂを導光板４に向けて凸状に形成することにより、蛍光部３１から導光板４側への光の出射を促して、導光板４側への光の出射量を増加させることができる。
【００６９】
それゆえ、発光装置１によれば、従来の平坦な形状の蛍光部を用いた構成に比べて、蛍光部３１から導光板４への光の取り出し効率を向上させることができる。
【００７０】
なお、入射面３１ａおよび出射面３１ｂは、導光板４側に円弧状に湾曲した円周面であることが好ましい。これにより、入射面３１ａの界面における光の全反射率を効果的に向上させることができると共に、出射面３１ｂの界面における光の全反射率を効果的に低下させることができる。従って、入射面３１ａおよび出射面３１ｂを導光板４側に円弧状に湾曲した円周面に形成することにより、ＬＥＤ２側に戻ろうとする光を界面において効率よく反射することが可能な入射面３１ａ、および、導光板４側に向かう光を界面において効率よく透過することが可能な出射面３１ｂを好適に形成するができる。
【００７１】
〔発光装置１の変形例〕
次に、図３を参照して、発光装置１の変形例について説明する。図３（ａ）〜図３（ｃ）は、図１に示される発光装置１の変形例を示す斜視図である。
【００７２】
上記では、ＬＥＤ２と、キャピラリ３と、導光板４とが、それぞれ離間して配設された発光装置１について説明したが、本発明はこれに限定されない。
【００７３】
例えば、図３（ａ）に示される発光装置１ａのように、ＬＥＤ２とキャピラリ３とが、互いに接するように配設されていてもよい。このように、ＬＥＤ２をキャピラリ３の封止樹脂３２に当接させて配設することにより、ＬＥＤ２から出射される励起光をロスなくキャピラリ３に導光することができる。従って、発光装置１ａによれば、励起光の利用効率を向上させることができる。
【００７４】
ここで、ＬＥＤ２をキャピラリ３の封止樹脂３２に当接させた場合、ＬＥＤ２において発生した熱による、蛍光部３１が劣化等の影響が懸念される。しかしながら、上述のように、蛍光部３１は、封止樹脂３２内における蛍光部３１の重心Ｇの位置が導光板４側に偏在するように、封止樹脂３２によって封止されているため、蛍光部３１をＬＥＤ２から相対的に離れた位置に配設することができる。従って、ＬＥＤ２をキャピラリ３の封止樹脂３２に当接させた場合であっても、ＬＥＤ２において発生した熱による、蛍光部３１が劣化等の影響を低減することができる。
【００７５】
また、図３（ｂ）に示される発光装置１ｂのように、キャピラリ３と導光板４とが、互いに接するように配設されていてもよい。このように、キャピラリ３の封止樹脂３２を導光板４に当接させることにより、蛍光部３１の出射面３１ｂから出射された光を、封止樹脂３２を介して直接導光板４に入射させることができる。そのため、蛍光部３１から導光板４までの伝播過程における、光のロスを低減することができる。従って、発光装置１ｂによれば、蛍光部３１から導光板４への光の取り出し効率をより向上させることができる。
【００７６】
また、この場合、封止樹脂３２および導光板４を構成する材料は、屈折率が同一であることが好ましい。これにより、封止樹脂３２と導光板４との接触面において、蛍光部３１の出射面３１ｂから出射された光が反射されることを抑制することができるので、蛍光部３１から導光板４までの伝播過程における、光のロスをさらに低減することができる。従って、蛍光部３１から導光板４への光の取り出し効率をさらに一層向上させることができる。
【００７７】
また、図３（ｃ）に示される発光装置１ｃのように、ＬＥＤ２とキャピラリ３、およびキャピラリ３と導光板４が、それぞれ接するように配設されていてもよい。発光装置１ｃによれば、励起光の利用効率および蛍光部３１から導光板４への光の取り出し効率の双方を向上させることができる。
【００７８】
〔蛍光部３１の変形例〕
次に、図４を参照して、蛍光部３１の変形例について説明する。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、図１に示される蛍光部３１の変形例を示す斜視図である。
【００７９】
上記では、ＬＥＤ２と対向する入射面３１ａ、および導光板４と対向する出射面３１ｂが、いずれも導光板４に向けて凸状に形成された蛍光部３１について説明したが、本発明はこれに限定されない。蛍光部３１は、入射面３１ａおよび出射面３１ｂの少なくとも一方が導光板４に向けて凸状に形成されていればよい。
【００８０】
例えば、図４（ａ）に示される蛍光部３３のように、入射面３１ａを平坦に形成し、出射面３１ｂを導光板４側に円弧状に湾曲した円周面に形成してもよい。すなわち、蛍光部３３は、円周面側を導光板４側に向けて横設された半円柱形状であってもよい。この場合であっても、出射面３１ｂの界面における光の全反射率を低下させることができるため、蛍光部３３から導光板４側への光の出射を促して、従来の平坦な形状の蛍光部を用いた構成に比べて、導光板４側への光の出射量を増加させることができる。
【００８１】
また、図４（ｂ）に示される蛍光部３４のように、入射面３１ａを導光板４側に円弧状に湾曲した円周面に形成し、出射面３１ｂを平坦に形成してもよい。この場合であっても、入射面３１ａの界面における光の全反射率を向上させることができるため、蛍光部３４からＬＥＤ２側に戻る光を入射面３１ａの界面において効率よく反射して導光板４側に向かわせることができるので、従来の平坦な形状の蛍光部を用いた構成に比べて、導光板４側への光の出射量を増加させることができる。
【００８２】
また、図４（ｃ）に示される蛍光部３５のように、入射面３１ａを平坦に形成し、出射面３１ｂを、図中の参照番号３１ｃ〜３１ｅで示される３つの面で構成してもよい。すなわち、蛍光部３５は、出射面３１ｂのうち、入射面３１ａと平行な面３１ｄを導光板４側に向けて横設された台形柱形状であっってもよい。この場合であっても、導光板４側に突出した出射面３１ｂの界面における光の全反射率を低下させることができるため、従来の平坦な形状の蛍光部を用いた構成に比べて、導光板４側への光の出射量を増加させることができる。
【００８３】
また、図４（ｄ）に示される蛍光部３６のように、入射面３１ａの一部を導光板４に向けて凸状（円弧状）に形成してもよい。この場合であっても、入射面３１ａのうち、導光板４側に円弧状に湾曲した部分の界面における光の全反射率を向上させることができるため、蛍光部３６からＬＥＤ２側に戻る光を入射面３１ａの一部の界面において効率よく反射して導光板４側に向かわせることができるので、従来の平坦な形状の蛍光部を用いた構成に比べて、導光板４側への光の出射量を増加させることができる。
【００８４】
〔ＬＥＤ２の変形例〕
次に、図５および図６を参照して、ＬＥＤ２の変形例について説明する。図５は、図１に示されるＬＥＤ２の変形例を示す断面図であり、図６は、図１に示されるＬＥＤ２の他の変形例を示す断面図である。
【００８５】
例えば、図５に示されるＬＥＤ２ａのように、複数のＬＥＤ２が基板５の長手方向に沿って間隔をあけて配列され、各ＬＥＤ素子２２が、透明樹脂２４によって個別に封止されていてもよい。
【００８６】
また、図６に示されるＬＥＤ２ｂように、複数のＬＥＤ素子２２が基板５の長手方向に沿って間隔をあけて実装され、各ＬＥＤ素子２２が１つの透明樹脂２４によって纏めて封止されていてもよい。
【００８７】
このように、発光装置１には、種々のタイプの励起光源を用いることができ、このことは、励起光源としてレーザ光源等を用いた場合であっても同様である。
【００８８】
〔発光装置１の適用例〕
次に、図７を参照して、発光装置１の適用例について説明する。発光装置１は、例えば、液晶表示装置のバックライトとして好適に用いることができる。
【００８９】
図７は、発光装置１をバックライトとして備える液晶表示装置１１を示す概略図である。図７に示されるように、液晶表示装置１１は、バックライトとして発光装置１を備えている。発光装置１は、ＬＥＤ素子（励起光源）２２と、キャピラリ３と、導光板４と、基板５と、回路基板６とを備えている。
【００９０】
液晶表示装置１１では、基板５の一方の面に複数のＬＥＤ素子２２が間隔をあけて配列されており、基板５の他方の面に回路基板６と、この回路基板６に接続された電極(不図示）とが設けられている。ＬＥＤ素子２２に対向する位置にはキャピラリ３が配設されており、キャピラリ３の蛍光部３１の出射面３１ｂから導光板４に入射した光は、導光板４の内部で全反射、散乱等されることにより、上面４ａから均一に出射される。
【００９１】
なお、導光板４への光の入射は、導光板４の両側、四方等、あらゆる方向から行われてよく、図７に示されるように、導光板４の一側面から光の入射させる構成に限定されない。
【００９２】
ここで、液晶表示装置１１に用いられる蛍光部３１は、ナノ粒子蛍光体を含んでもよい。上述のように、ナノ粒子蛍光体は、組成が同一の材料を用いても、その材料の粒子径をナノメータサイズに変更することにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることができる。
【００９３】
そのため、ナノ粒子蛍光体を用いることで導光板４から出射される光の波長コントロールが容易になり、カラーフィルタの透過率の特性とマッチングさせやすくなる。従って、ナノ粒子蛍光体を用いることで、液晶表示装置１１での表示を明るくすることができ、また、色の変更が可能なため、色再現性を高めることができるという効果も期待できる。
【００９４】
このように、液晶表示装置１１のバックライトとして発光装置１を用いることにより、蛍光部３１から導光板４への光の取り出し効率を向上させたバックライトを実現することができる。
【００９５】
〔実施形態の総括〕
以上のように、本実施形態に係る発光装置１は、ＬＥＤ２から出射された励起光を受けて蛍光を発する蛍光部３１と、蛍光部３１から出射された、蛍光を含む光を導光する導光板４とを備え、蛍光部３１は、ＬＥＤ２と導光板４との間に配設されており、ＬＥＤ２と対向する蛍光部３１の入射面３１ａ、および導光板４と対向する蛍光部３１の出射面３１ｂの少なくとも一方は、導光板４に向けて凸状に形成されている。
【００９６】
蛍光部３１の入射面３１ａを導光板４に向けて凸状に形成することにより、当該凸状に形成された入射面３１ａの界面における光の全反射率を向上させることができるため、蛍光部３１からＬＥＤ２側に戻る光を入射面３１ａの界面において効率よく反射して導光板４側に向かわせることができるので、蛍光部３１からＬＥＤ２側への光の漏出を抑えて、ＬＥＤ２側への出射量を低減することができる。
【００９７】
また、蛍光部３１の出射面３１ｂを導光板４に向けて凸状に形成することにより、当該凸状に形成された出射面３１ｂの界面における光の全反射率を低下させることができるため、導光板４側に向かう光を出射面３１ｂの界面において効率よく透過することができる。さらに、凸状の出射面３１ｂの起立方向に対して垂直な方向へ出射される光量に比べて、当該起立方向へ出射される光量を多くすることができる。従って、蛍光部３１の出射面３１ｂを導光板に向けて凸状に形成することにより、蛍光部３１から導光板４側への光の出射を促して、導光板４側への光の出射量を増加させることができる。
【００９８】
それゆえ、本実施形態によれば、蛍光部３１から導光板４への光の取り出し効率を向上させた発光装置１を実現することができる。
【００９９】
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１００】
〔補足〕
なお、本発明に係る発光装置は、下記のように表現することもできる。すなわち、本発明に係る発光装置は、励起光を出射する励起光源と、上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発する、透光性材料（封止部材）によって封止された発光部（蛍光部）と、前記励起光源および前記発光部とから発する光が入射する導光板と、を備え、前記発光部が前記透光性部材内の導光板側に偏って配置されていることを特徴としている。
【０１０１】
また、本発明に係る発光装置は、前記発光部が半円柱状であることを特徴としている。
【０１０２】
また、本発明に係る発光装置は、前記発光部を封止する透光性部材と前記導光板とが接していることを特徴としている。
【０１０３】
また、本発明に係る発光装置は、前記発光部を封止する透光性部材と前記導光板との屈折率が同じであることを特徴としている。
【０１０４】
また、本発明に係る発光装置は前記発光部がナノ粒子蛍光体からなることを特徴としている。
【０１０５】
また、本発明に係るバックライトは、上記発光装置を備えていることを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【０１０６】
本発明に係る発光装置は、液晶ディスプレイのバックライト等、各種の照明装置として利用することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１    発光装置
２    ＬＥＤ（励起光源）
２ａ  ＬＥＤ（励起光源）
２ｂ  ＬＥＤ（励起光源）
３    キャピラリ
４    導光板
５    基板
６    回路基板
１１    液晶表示装置
２１    基板
２２    ＬＥＤ素子（励起光源）
３１    蛍光部
３１ａ  入射面
３１ｂ  出射面
３１ｃ  面（出射面）
３１ｄ  面（出射面）
３１ｅ  面（出射面）
３２    封止樹脂（封止部材）
３３    蛍光部
３４    蛍光部
３５    蛍光部
３６    蛍光部
Ｃ    中心線
Ｇ    重心
【図１】
2013258120.tif 000003
【図２】
2013258120.tif 000004
【図３】
2013258120.tif 000005
【図４】
2013258120.tif 000006
【図５】
2013258120.tif 000007
【図６】
2013258120.tif 000008
【図７】
2013258120.tif 000009