(57)【要約】【課題】光源を小型化することが可能な光源装置及び電子機器を提供すること。【解決手段】第一波長の光を射出する光源と、当該光源からの第一波長の光を入射する光入射面を有すると共に、光入射面から入射した第一波長の光を射出する光射出面を有する導光板と、光射出面から射出された光の第一波長の光の一部を第二波長の光に変換する波長変換部とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一波長の光を射出する光源と、
前記光源からの前記第一波長の光を入射する光入射面を有すると共に、前記光入射面から入射した前記第一波長の光を射出する光射出面を有する導光板と、
前記光射出面から射出された前記第一波長の光の一部を第二波長の光に変換する波長変換部と
を備える光源装置。
【請求項２】
前記波長変換部は、前記第一波長の光と前記第二波長の光とを透過可能であり、前記光射出面を覆うように配置されている
請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記波長変換部は、シート状に形成されている
請求項１又は請求項２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記波長変換部は、前記光射出面に対して着脱可能に設けられている
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
前記光源から前記光入射面に入射するまでの前記第一波長の光は第一方向に進行し、
前記光射出面から射出された前記光は前記第一方向に直交する第二方向に進行し、
前記波長変換部は、前記第二方向に進行する前記第一波長の光の一部を第二波長の光に変換する
請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項６】
前記第一波長の光は、青色光であり、
前記第二波長の光は、黄色光であり、
前記青色光と前記黄色光との混色により白色光を得ることが可能な
請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項７】
前記波長変換部は、
前記第一波長の光と第二波長の光とを透過可能な光透過部材と、
前記光透過部材に含まれ、青色光の照射を受けることで励起して黄色光を発生させる蛍光体と
を有する
請求項６に記載の光源装置。
【請求項８】
光源装置からの光を用いて表示を行う表示パネルを表示部に有する電子機器であって、
前記光源装置として、請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の光源装置が用いられている
電子機器。
【請求項９】
前記光源装置に用いられる前記波長変換部は、前記表示パネルに設けられている
請求項８に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や、ＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯ゲーム機、携帯ミュージックプレーヤーなどのモバイルタイプの電子機器では、各種情報や画像を表示する液晶表示装置が広く採用されており、液晶表示パネルの裏面側からバックライト（光源装置）を用いて表示領域を照明している。このバックライトは、光源からの光を導光板の側面から入射させ、導光板の光射出面（例えば上面）から面状の光を射出させて液晶表示パネルを広く照明する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
携帯電話等のモバイルタイプの電子機器では、機器自体を大型化せずに各種情報や画像を表示する領域を拡大する必要がある。そのため、表示領域の周囲である、いわゆる額縁部分を狭くすることにより表示領域を拡大している。また、電子機器のデザイン性向上からも額縁部分を狭くすることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４４３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような狭額縁の形態では、額縁部分に光源が配置される。したがって、狭額縁化を図るためには、光源が極力小型化することが求められている。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明は、光源を小型化することが可能な光源装置及び電子機器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】
【０００７】
本発明の第一の態様に従えば、第一波長の光を射出する光源と、当該光源からの第一波長の光を入射する光入射面を有すると共に、光入射面から入射した第一波長の光を射出する光射出面を有する導光板と、光射出面から射出された第一波長の光を第二波長の光に変換する波長変換部とを備える光源装置が提供される。
【０００８】
本発明の第二の態様に従えば、光源装置からの光を用いて表示を行う表示パネルを表示部に有する電子機器であって、光源装置として、本発明の第一の態様に従う光源装置が用いられている電子機器が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様によれば、光源を小型化することが可能な光源装置及び電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る光源装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る光源装置の一部の構成を示す図。
【図３】本発明の第二実施形態に係る電子機器の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材や各部分を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１２】
［第一実施形態］  
まず、本発明の第一実施形態を説明する。  
図１は、本実施形態に係る光源装置１００を説明する斜視図である。図２は、光源装置１００の一部の構成を示す断面図である。図１及び図２に示すように、光源装置１００は、光源２、導光板１及び波長変換部３を有している。
【００１３】
光源２は、複数の発光装置（発光装置２１、発光装置２２、発光装置２３及び発光装置２４）を有している。発光装置２１、発光装置２２、発光装置２３及び発光装置２４は、一方向にほぼ等間隔で配置されている。
【００１４】
図２に示すように、発光装置２１は、発光体２１ａと、当該発光体２１ａを収容するパッケージ２１ｂとを有している。同様に、発光装置２２は、発光体２２ａと、当該発光体２２ａを収容するパッケージ２２ｂとを有している。また、発光装置２３は、発光体２３ａと、当該発光体２３ａを収容するパッケージ２３ｂとを有している。また、発光装置２４は、発光体２４ａと、当該発光体２４ａを収容するパッケージ２４ｂとを有している。
【００１５】
発光体２１ａ〜２４ａとしては、例えば青色ＬＥＤが用いられる。ただし、光源２としてＬＥＤに限定するものではなく、冷陰極管など各種発光体を用いてもよい。また、図１に示すような発光体２１〜２４の個数や間隔に限定されず、任意に設定できる。
【００１６】
パッケージ２１ｂ〜２４ｂには、板状体１１の光入射面１１ｃへ向けられた開口部２１ｃ〜２４ｃがそれぞれ形成されている。発光体２１ａ〜２４ａから射出される光は、開口部２１ｃ〜２４ｃから光入射面１１ｃへ向けて射出される。開口部２１ｃ〜２４ｃから射出される光は、青色光である。
【００１７】
パッケージ２１ｂ〜２４ｂには、青色の光を射出する発光体２１ａ〜２４ａのみが設けられており、例えば従来の発光装置パッケージに含まれるような黄色の蛍光体層（青色光を白色光に変換する波長変換層）は設けられてはいない。このため、パッケージ２１ｂ〜２４ｂは、蛍光体層が設けられていない分、小型化された構成となっている。
【００１８】
また、本実施形態では、発光体２１ａ〜２４ａの発光面２１ｅ〜２４ｅが、パッケージ２１ｂ〜２４ｂの開口端面２１ｄ〜２４ｄに一致するように配置されている。この構成では、開口端面２１ｄ〜２４ｄから光が射出されるため、その分、パッケージ２１ｂ〜２４ｂの寸法を小さくすることができる。このため、光源２の小型化を図ることができる。
【００１９】
なお、図２に示した配置はあくまでも一例であり、他の配置であっても構わない。例えば、発光面２１ｅ〜２４ｅが開口端面２１ｄ〜２４ｄに対して導光板１側にはみ出した状態で配置されていても構わない。
【００２０】
導光板１は、光源２からの光を面状に射出する光学部材である。導光板１は、板状体１１を有している。板状体１１は、アクリル樹脂やポリカーボネート、その他に各種ガラスなど、可視光域の光を十分透過する材質により平面視矩形に形成されている。板状体１１の厚さは、例えば３０μｍ〜５００μｍである。
【００２１】
板状体１１は、一側面１１ｃが光源２の発光装置２１〜２４の配列方向に平行になるように配置されている。このため、板状体１１の当該側面１１ｃと、各発光装置２１〜２４の開口部２１ｃ〜２４ｃとが対向配置された状態となっている。光源２において、開口部２１ｃ〜２４ｃから射出された青色光は、板状体１１の当該側面１１ｃから入射される。したがって、当該側面１１ｃは、光源２からの光の光入射面となる。以下、側面１１ｃを光入射面１１ｃと表記する場合がある。
【００２２】
板状体１１の表面側（図１での上面側）は、面状の光を射出する光射出面１１ａであり、平滑面に形成される。なお、この光射出面１１ａは、光を拡散するために表面処理されてもよく、また、図示しないが、光射出面１１ａ全体に拡散シートや微少プリズムを形成した光学シートを貼付してもよい。このような表面処理または拡散シートの貼付は、光射出面１１ａから射出する光の向きや拡がりを調整する目的だけでなく、光射出面１１ａ側から板状体１１を見たときに、裏面１１ｂの構造部１２の形状（構造部１２については後述する）を見えなくする目的で用いられる。
【００２３】
板状体１１の裏面１１ｂには、複数の反射面を持つ鋸状の構造部１２が形成される。この構造部１２は、板状体１１の光入射面１１ｃ（側面）から導入された光を光射出面１１ａ側に導くものであり、光射出面１１ａから射出する面状の光が均一となるように、光入射面１１ｃから離れるにしたがい各反射面の角度や大きさを変えて形成される。
【００２４】
ただし、構造部１２は、図１に示す構成に限定されない。例えば、構造体１２として反射させるもの以外に散乱や回折により光を光射出面１１ａに導くものでもよい。また、鋸状の構造部１２に代えて、凸状や凹状のドットを裏面１１ｂに形成してもよい。ドットを用いた構造体では、光入射面１１ｃから離れるにしたがいドットの面積を大きくして光射出面１１ａから射出する面状の光が均一となるようにする。
【００２５】
波長変換部３は、蛍光体シート３１を有しており、光源２から射出された第一波長の光の一部を波長変換する。蛍光体シート３１は、光透過性の高い材料を用いて形成されたシート部材３２に蛍光体３３が含まれた構成である。シート部材３２の材料としては、例えばアクリル樹脂やポリカーボネートなどの透明樹脂や各種ガラスなどが用いられている。また、蛍光体３３としては、例えば第一波長の光を照射することで励起して、第一波長とは異なる第二波長の光を発生させる蛍光体材料を用いることができ、本実施形態においては、青色光を照射することで励起して黄色光を発生させる蛍光体材料が用いられている。そして黄色光と波長変換部３で波長変換されなかった青色光との混色により白色光を得ることができるように構成されている。なお、蛍光体３３としては、一種類に限らず複数種類の蛍光体材料を組み合わせて用いてもよく、例えば青色光の照射により赤色光を発生させる蛍光体材料と、青色光の照射により緑色光を発生させる蛍光体材料の２種類を用いることができ、この場合、蛍光体から生じる赤色光及び緑色光と波長変換部３で波長変換されなかった青色光との混色により白色光を得ることができる。このように、蛍光体シート３１は、光を透過可能に形成されており、当該蛍光体シート３１を透過する光の波長を変換するように形成されている。
【００２６】
蛍光体シート３１は、平面視で矩形に形成されており、板状体１１の光射出面１１ａを覆う寸法に形成されている。蛍光体シート３１は、光射出面１１ａから射出された光が入射する第一面３１ａと、当該第一面３１ａに入射した光が射出される第二面３１ｂとを有している。第一面３１ａは、板状体１１の光射出面１１ａに対向配置され、当該光射出面１１ａに平行に設けられている。
【００２７】
蛍光体シート３１は、光射出面１１ａから射出された光を第二面３１ｂの全面に拡散して射出する機能を有している。このため、複数の光源装置２１〜２４からの光は、導光板１及び蛍光体シート３１において拡散されることになるため、輝度ムラの発生が抑制される。
【００２８】
なお、蛍光体シート３１の第二面３１ｂは、当該第二面３１ｂから射出される光の向きや拡がりを調整するため、表面処理が施された構成であってよい。このような構成として、例えば、第二面３１ｂ全体に拡散シートを配置させた構成や、第二面３１ｂに微少プリズムを形成した構成、第二面３１ｂに光学シートを貼り付けた構成などが挙げられる。このような表面処理が施される場合、一層輝度ムラの発生が抑制されることになる。
【００２９】
なお、光源２と導光板１との間は、図１及び図２に示すように空間を形成して配置する他に、両者間に透明樹脂等を充填してもよい。導光板１と光源２との間に透明樹脂等を充填することによりこの透明樹脂等が接着剤として機能し、両者は一体化される。この透明樹脂と、導光板１の板状体１１との屈折率を合わせてもよい。また、図１に示す光源装置１００では、導光板１の一側面を光入射面１１ｃとしているが、これに限定されず、板状体１１の２以上の側面を光入射面とし、それぞれに光源２を配置してもよい。
【００３０】
上記構成において、光源２の発光体２１ａ〜２４ａにおいて発生した青色光は、そのまま開口部２１ｃ〜２４ｃから射出される。開口部２１ｃ〜２４ｃから射出された青色光は、板状体１１の光入射面１１ｃへ向けた方向（第一方向）に進行し、光入射面１１ｃに入射する。
【００３１】
光入射面１１ｃに入射した青色光は、板状体１１の構造部１２によって反射され、板状体１１の全体に亘って拡散され、光射出面１１ａから面状の光となって射出される。光射出面１１ａから面状に射出された青色光は、そのまま蛍光体シート３１の第一面３１ａへ向けた方向（第二方向）に進行し、当該蛍光体シート３１の第一面３１ａに入射する。なお、光射出面１１ａから射出される青色光の進行方向である第二方向は、上記の開口部２１ｃ〜２４ｃから射出された青色光の進行方向である第一方向に対して直交する方向となる。
【００３２】
第一面３１ａから蛍光体シート３１に入射した青色光の一部は、蛍光体シート３１を透過する過程で、シート部材３２に含まれる蛍光体３３に照射され、当該蛍光体３３を励起させる。この作用により、蛍光体３３から黄色光が生じる。蛍光体シート３１において波長変換されて生じた黄色光と波長変換されなかった青色光との混色により白色光が形成され、蛍光体シート３１の第二面３１ｂから面状の光として射出される。
【００３３】
このように、本実施形態では、光源２内で白色光を形成するのではなく、導光板１の作用により当該第一方向と直交する第二方向に射出された青色光の光路に波長変換部３を配置し、当該波長変換部３によって白色光を形成するため、光源２の第一方向の寸法を小さくすることができる。
【００３４】
以上のように、本実施形態に係る光源装置１００は、青色光を射出する光源２と、当該光源２からの光を入射する光入射面１１ｃを有すると共に、光入射面１１ｃから入射した光を射出する光射出面１１ａを有する導光板１と、光射出面１１ａから射出された青色光の一部を黄色光に変換する波長変換部３とを備え、黄色光と波長変換部３で波長変換されなかった青色光との混色により白色光を得ることができるので、光源２において青色光の波長を変換しなくても、白色光を照射することができる。このように、光源２に波長変換部を設ける必要が無いため、光源２を小型化することが可能となる。
【００３５】
［第二実施形態］  
次に、本発明の第二実施形態を説明する。  
図３は、本実施形態に係る電子機器５の構成を説明する断面図である。本実施形態では、電子機器５として、携帯型の液晶表示装置を例に挙げて説明する。電子機器５は、筐体５１、液晶パネル５２及び光源装置５３を有する。筐体５１は、幅Ｗの額縁部５１ａに囲まれた幅Ｌの開口部５１ｂを備えており、内部に液晶パネル５２と光源装置５３とを収納する。
【００３６】
液晶パネル５２は、個別電極を備える表面側のガラス基板５２ａと、共通電極を備える裏面側のガラス基板５２ｂと、これらに挟まれた液晶層５２ｃとで概略構成される。また、液晶パネル５２は、その周囲が額縁部５１ａとリブ５１ｃとで挟まれた状態で筐体５１に保持される。これにより、開口部５１ａの幅Ｌのエリアが液晶パネル５２の表示領域として用いられる。
【００３７】
この液晶パネル５２は、ガラス基板５２ａ、５２ｂを挟んで配置される偏光フィルム（不図示）や、液晶駆動用のドライバ（不図示）などを含んでいる。なお、液晶パネル５２は、図示のもの以外に各種公知の液晶パネルが用いられる。
【００３８】
光源装置５３は、筐体５１内の液晶パネル５２のガラス基板５２ｂ側に、導光板１の光射出面１１ａを液晶パネル５２に対向させて配置される。なお、光源装置５３は、第一実施形態に記載の光源装置１００と同一構成を有している。
【００３９】
図３に示すように、光源２は額縁部５１ｂの裏側で幅Ｗの範囲に配置される。導光板１は、その一部が幅Ｌと幅Ｗの境界Ｙ上に位置するように、端部を額縁部５１ｂの裏側に入り込ませた状態で配置される。これにより、光射出面１１ａ上の減光部４１は、境界Ｙと交わった位置に配置された状態となる。
【００４０】
また、波長変換部３を構成する蛍光体シート３１は、例えば不図示の接着剤などを介して液晶パネル５２のガラス基板５２ｂに貼り付けられている。この場合、蛍光体シート３１の貼り付けに用いられる接着剤は、光透過可能な材料を用いて形成されている。なお、蛍光体シート３１に含まれる蛍光体３３と同一の材料が接着剤に含まれていても構わない。また、本実施形態では、蛍光体シート３１が液晶パネル５２のガラス基板５２ｂに貼り付けられた構成であるが、これに限られることは無く、蛍光体シート３１がガラス基板５２ｂと分離された構成であっても構わない。
【００４１】
また、本実施形態では、蛍光体シート３１と導光板１との間に隙間が形成された構成であるが、これに限られることは無く、蛍光体シート３１と導光板１とを隙間無く配置させる構成であっても良いし、蛍光体シート３１と導光板１との間に光透過可能な介挿部材を配置させる構成であってもよい。この場合、介挿部材に上記蛍光体を含ませる構成としても構わない。
【００４２】
以上の電子機器５では、光源２を点灯した際、光入射面１１ｃから導光板１内に導入された青色光が、裏面の構造部１２によって光射出面１１ａに導かれ、光射出面１１ａから面状の光となって射出される。この青色光は、そのまま蛍光体シート３１に入射し、当該蛍光体シート３１を透過する過程で青色光の一部が蛍光体３３を励起させ黄色光が生じる。蛍光体シート３１において波長変換されて生じた黄色光と蛍光体シート３１で波長変換されなかった青色光との混色により白色光を形成し、蛍光体シート３１の第二面３１ｂから面状の光として射出され、液晶パネル５２を裏面側から照明する。
【００４３】
このように、光源２において青色光の波長を変換しなくても、液晶パネル５２に白色光を照射することができる。したがって、光源２に波長変換部を設ける必要が無く、光源２を小型化することが可能となる。光源２を小型化することにより、電子機器５の額縁部５１ａの幅Ｗを小さくすることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１００…光源装置  １…導光板  ２…光源  ３…波長変換部  ５…電子機器  １１…板状体  １１ａ…光射出面  １１ｃ…光入射面  ３１…蛍光体シート  ３２…シート部材（光透過部材）  ３３…蛍光体
【図１】
2013171631.tif 000003
【図２】
2013171631.tif 000004
【図３】
2013171631.tif 000005