(57)【要約】【課題】所望の光とは異なる光が発光装置から発せられることを抑制することができる技術を提供する。【解決手段】本発明の発光装置は、発光面から光を発する発光装置であって、第１の光を発する光源と、前記第１の光を第２の光に変換する変換部材と、前記第１の光を反射し、且つ、前記第２の光を透過する第１フィルタ部材と、を有し、前記光源から前記発光面に向かう方向において、前記光源、前記変換部材、及び、前記第１フィルタは、その順番で設けられている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面から光を発する発光装置であって、
第１の光を発する光源と、
前記第１の光を第２の光に変換する変換部材と、
前記第１の光を反射し、且つ、前記第２の光を透過する第１フィルタ部材と、
を有し、
前記光源から前記発光面に向かう方向において、前記光源、前記変換部材、及び、前記第１フィルタは、その順番で設けられている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記第１の光は、紫外光または近紫外光である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記第２の光は、白色光である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記変換部材は、量子ドットを有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項５】
前記第１フィルタ部材は、ダイクロイックフィルタまたはコールドフィルタである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項６】
前記第１の光を透過し、且つ、前記第２の光を反射する第２フィルタ部材をさらに有し、
前記光源から前記発光面に向かう方向において、前記光源、前記第２フィルタ部材、前記変換部材、及び、前記第１フィルタは、その順番で設けられている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項７】
光を拡散または反射する光学部材と、
前記発光面の側からの光を反射し、且つ、前記光源の側からの光を透過するハーフミラーと、
をさらに有し、
前記光源から前記発光面に向かう方向において、前記光源、前記変換部材、前記第１フィルタ、前記ハーフミラー、及び、前記光学部材は、その順番で設けられている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項８】
光を反射する反射部材をさらに有し、
前記反射部材は、前記変換部材に対して前記光源の側に設けられており、
前記発光面に平行な方向において、前記反射部材は、前記光源の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
【請求項９】
前記発光面と略平行な基板をさらに有し、
前記光源と前記反射部材は、前記基板上に設けられている
ことを特徴とする請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記反射部材は、前記第１の光を反射し、且つ、前記第２の光を透過または吸収する
ことを特徴とする請求項８または９に記載の発光装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光装置と、
前記発光装置からの光を透過することで画面に画像を表示する表示部と、
を有することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタを有するカラー液晶パネルと、カラー液晶パネルの背面に白色光を照射する発光装置（バックライト装置）とを有するカラー画像表示装置がある。従来、発光装置の光源として、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）等の蛍光ランプが主に用いられていた。しかし近年、発光装置の光源として、消費電力、寿命、色再現性、環境負荷の面で優れた発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が用いられるようになってきている。
【０００３】
光源としてＬＥＤを用いた発光装置（ＬＥＤバックライト装置）は、一般に、多数のＬＥＤを有する。特許文献１には、複数の発光ブロックを有するＬＥＤバックライト装置が開示されている。各発光ブロックは、１つ以上のＬＥＤを有する。また、特許文献１には、複数の発光ブロックのそれぞれの発光輝度を個別に制御することが開示されている。
【０００４】
画面の低輝度表示領域に光を照射する発光ブロックの発光輝度を低減したり、画面の高輝度表示領域に光を照射する発光ブロックの発光輝度を高めたりすることで、表示画像（画面に表示された画像）のコントラストを向上できる。低輝度表示領域は、暗い画像が表示される領域であり、高輝度表示領域は、明るい画像が表示される領域である。このような、画像の特徴に応じた各発光ブロックの発光輝度制御は、「ローカルディミング制御」と呼ばれる。また、明るい画像が表示される小領域の表示輝度（画面上の輝度）を高めるローカルディミング制御は、「ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）制御」と呼ばれる。ＨＤＲ制御により、従来表現できなかった眩しさや煌めきを表現できる。
【０００５】
発光装置からの光の色純度の向上、表示画像の色域の拡大、表示画像の色再現性の向上、等を実現する発光装置として、量子ドットを有する発光装置が提案されている。特許文献２には、青色光または紫外光を発するＬＥＤと、ＬＥＤからの光を白色光に変換する量子ドットシートとを有する発光装置が開示されている。量子ドットシートは、蛍光体（蛍光材料）として量子ドットを有するシート（フィルム）状の部材である。蛍光体の励起を引き起こす光は「励起光」と呼ばれ、励起によって蛍光体から発せられる光は「蛍光」と呼ばれる。したがって、量子ドットによって変換される前の光が励起光であり、量子ドットによって変換された後の光が蛍光である。量子ドットからの蛍光の色純度は高いため、量子ドットを使用することにより、表示画像の色域の拡大、表示画像の色再現性の向上、等を実現することが可能となる。
【０００６】
しかしながら、ＬＥＤからの光の全てが量子ドットシートによって白色光に変換されるわけではなく、ＬＥＤからの光の一部は、白色光に変換されることなく量子ドットシートを透過する。そのため、量子ドットを用いた従来の発光装置では、白色光だけでなく、他の光（青色光、紫外光、等）が発光装置から発せられる。そして、所望の光のみが発光装置から発せられることが望まれており、所望の光とは異なる光が発光装置から発せられることは好ましいとは言えない。また、量子ドットを用いた従来の発光装置では、白色光の取り出し効率が低いため、発光装置の消費電力の増加、発光装置の発光輝度の低下、等が発生する。白色光の取り出し効率は、例えば、ＬＥＤからの光（光の光量、輝度、強度、等）に対する発光装置からの白色光の割合である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１４−４４８２８号公報
【特許文献２】特表２０１３−５４４０１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、所望の光とは異なる光が発光装置から発せられることを抑制することができる技術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】
本発明の第１の態様は、
発光面から光を発する発光装置であって、
第１の光を発する光源と、
前記第１の光を第２の光に変換する変換部材と、
前記第１の光を反射し、且つ、前記第２の光を透過する第１フィルタ部材と、
を有し、
前記光源から前記発光面に向かう方向において、前記光源、前記変換部材、及び、前記第１フィルタは、その順番で設けられている
ことを特徴とする発光装置である。
【００１０】
本発明の第２の態様は、
上述した発光装置と、
前記発光装置からの光を透過することで画面に画像を表示する表示部と、
を有することを特徴とする画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、所望の光とは異なる光が発光装置から発せられることを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１に係るカラー画像表示装置の構成の一例を示す模式図
【図２】実施例１に係るＬＥＤ基板の構成の一例を示す模式図
【図３】実施例１に係るカラー画像表示装置の構成の一例を示すブロック図
【図４】実施例１に係るバックライト装置の構成の一例を示す断面図
【図５】実施例１に係る紫外光と白色光の分光特性の一例を示すグラフ
【図６】実施例１に係るダイクロイックフィルタの特性の一例を示すグラフ
【図７】実施例１に係るミラー反射板の特性の一例を示すグラフ
【図８】実施例１に係る光学シートの特性の一例を示すグラフ
【図９】二次励起による白色光の分光特性変化の一例を示すグラフ
【図１０】実施例２に係るバックライト装置の構成の一例を示す断面図
【図１１】実施例３に係るバックライト装置の構成の一例を示す断面図
【図１２】実施例３に係るダイクロイックミラーの特性の一例を示すグラフ
【図１３】実施例４に係るバックライト装置の構成の一例を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１について説明する。本実施例に係る発光装置は、例えば、発光装置からの光を透過することで画面に画像を表示する表示部を有する画像表示装置の発光装置として使用することができる。具体的には、本実施例に係る発光装置は、液晶表示装置、広告表示装置、標識表示装置、等の画像表示装置の発光装置として使用することがで
きる。本実施例に係る発光装置は、液晶表示装置の液晶素子とは異なる表示素子（例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）シャッター）を用いた画像表示装置の発光装置として使用することもできる。本実施例に係る画像表示装置は、カラー画像表示装置であってもよいし、モノクロ画像表示装置であってもよい。また、本実施例に係る発光装置は、画像表示装置以外の装置（室内照明、街灯、など）の発光装置として使用することもできる。
【００１４】
図１は、本実施例に係るカラー画像表示装置の構成の一例を示す模式図である。カラー画像表示装置は、バックライト装置とカラー液晶パネル１０５を有する。バックライト装置は、ＬＥＤ基板１０１、量子ドットシート１０８、ダイクロイックフィルタ１０７、及び、光学シート１０６を有する。光学シート１０６は、拡散板１０２、集光シート１０３、及び、反射型偏光フィルム１０４を有する。
【００１５】
バックライト装置は、発光面（カラー液晶パネル１０５の側の面）から光を発する発光装置である。バックライト装置から発せられた光は、カラー液晶パネル１０５の背面に照射される。カラー液晶パネル１０５は、バックライト装置からの光を透過することにより、画面に画像を表示する表示部である。具体的には、カラー液晶パネル１０５は、赤色の光を透過するＲサブ画素、緑色の光を透過するＧサブ画素、及び、青色の光を透過するＢサブ画素からなる画素を複数有する。そして、カラー液晶パネル１０５は、照射された光の透過率をサブ画素毎に制御する。それにより、照射された光の輝度がサブ画素毎に制御され、カラー画像が表示される。
【００１６】
ＬＥＤ基板１０１は、第１の光を発する。第１の光は、所定の蛍光体の励起を引き起こす光である。蛍光体の励起を引き起こす光は「励起光」と呼ばれる。ＬＥＤ基板１０１は、複数の光源を有する。各光源は、第１の光を発する。各光源は、１つ以上の発光素子を有する。発光素子としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子、冷陰極管、レーザ素子、等を使用することができる。本実施例では、第１の光として、紫外光が使用される。
【００１７】
なお、第１の光は特に限定されない。例えば、第１の光として、近紫外光、青色光、２００〜４００ｎｍ程度の波長を有する光（紫外光〜近紫外光）、等が使用されてもよい。また、光源は、１種類の発光素子を有していてもよいし、複数種類の発光素子を有していてもよい。
【００１８】
量子ドットシート１０８は、第１の光（紫外光）を第２の光に変換する変換部材である。例えば、量子ドットシート１０８は、上記光源から発せられた第１の光を第２の光に変換する。量子ドットシート１０８は、蛍光体として、量子ドットを有する。第１の光が量子ドットに照射されることにより、量子ドットの励起が引き起こされる。その結果、量子ドットから第２の光が発せられる。励起によって蛍光体から発せられる光は「蛍光」と呼ばれる。本実施例では、第２の光として、白色光が使用される。量子ドットシート１０８は、光源（ＬＥＤ基板１０１）に対して発光面の側に設けられている。また、量子ドットシート１０８は、光源（ＬＥＤ基板１０１）と対向する位置に設けられている。
【００１９】
なお、第２の光は特に限定されない。例えば、第２の光として、黄色光、赤色光、橙色光、等が使用されてもよい。また、変換部材の構成は特に限定されない。例えば、量子ドット以外の蛍光体を有する変換部材が使用されてもよい。１種類の蛍光体が使用されてもよいし、複数種類の蛍光体が使用されてもよい。
【００２０】
ダイクロイックフィルタ１０７は、第１の光を反射し、且つ、第２の光を透過する第１フィルタ部材である。例えば、ダイクロイックフィルタ１０７は、量子ドットシート１０
８を透過した第１の光を反射し、量子ドットシート１０８によって得られた第２の光を透過する。ダイクロイックフィルタ１０７は、量子ドットシート１０８に対して発光面の側に設けられている。また、ダイクロイックフィルタ１０７は、量子ドットシート１０８と対向する位置に設けられている。
【００２１】
なお、第１フィルタ部材の構成は特に限定されない。例えば、紫外光と赤外光を反射し、且つ、可視光を透過するコールドフィルタが、第１フィルタ部材として使用されてもよい。
【００２２】
光学シート１０６は、入射した光に光学的な変化を与える。例えば、光学シート１０６は、ダイクロイックフィルタ１０７を透過した第２の光に光学的な変化を与える。光学シート１０６は、ダイクロイックフィルタ１０７に対して発光面の側に設けられている。また、光学シート１０６は、ダイクロイックフィルタ１０７と対向する位置に設けられている。拡散板１０２は、入射した光を拡散させることにより、バックライト装置を面光源として機能させる。集光シート１０３は、拡散板１０２で拡散し、様々な入射角度で入射した光を、正面方向（カラー液晶パネル１０５側）に集光することにより、正面輝度（正面方向の輝度）を向上させる。反射型偏光フィルム１０４は、入射した光を効率的に偏光することにより、正面輝度を向上させる。
【００２３】
拡散板１０２、集光シート１０３、及び、反射型偏光フィルム１０４は重ねて用いられる。なお、光学シート１０６には、上述した光学部材以外の部材が含まれていてもよいし、上述した光学部材の少なくともいずれかが含まれていなくてもよい。また、光学シート１０６とカラー液晶パネル１０５は一体で構成されていてもよい。バックライト装置は光学シート１０６を有していなくてもよい。
【００２４】
このような構成のバックライト装置は、一般的に「直下型バックライト装置」と呼ばれる。
【００２５】
図２は、ＬＥＤ基板１０１の構成の一例を示す模式図である。ＬＥＤ基板１０１は、発光面の領域内の複数の部分領域にそれぞれ対応する複数の発光ブロック（光源）１１１を有する。複数の部分領域は、「画面の領域内の複数の部分領域」と言うこともできる。図２の例では、ＬＥＤ基板１０１は、５行×７列のマトリクス状に配置された３５個の発光ブロック１１１を有する。各発光ブロック１１１の発光輝度は、個別に制御することができる。
【００２６】
各発光ブロック１１１には、４つの発光素子（ＬＥＤ１１２）が設けられている。図２の例では、各発光ブロック１１１に、２行２列の合計４つのＬＥＤ１１２が設けられている。本実施例では、ＬＥＤ１１２として、第１の光である紫外光を発する紫外ＬＥＤが使用される。
【００２７】
なお、発光ブロック１１１の数、形状、及び、配置は特に限定されない。１つの発光ブロックがＬＥＤ基板１０１として使用されてもよい。例えば、ＬＥＤ基板１０１では、上記３５個の発光ブロック１１１が１つの発光ブロックとして使用されてもよい。また、複数の発光ブロック１１１は、千鳥格子状に配置されていてもよい。図２の例では、正面方向から見た場合の発光ブロック１１１の形状が四角形であるが、発光ブロック１１１の形状は、三角形、五角形、六角形、円形、等であってもよい。
【００２８】
同様に、部分領域の数、形状、及び、配置も特に限定されない。例えば、画面または発光面の領域を構成する複数の分割領域が、複数の部分領域として使用されてもよい。複数の部分領域は互いに離れていてもよいし、部分領域の少なくとも一部が他の部分領域の少
なくとも一部に重なっていてもよい。
【００２９】
同様に、ＬＥＤ１１２の数及び配置も特に限定されない。
【００３０】
図３は、本実施例に係るカラー画像表示装置の構成の一例を示すブロック図である。以下、図３を用いて、入力画像データに基づく画像を表示する際のカラー画像表示装置の動作の一例について説明する。
【００３１】
カラー画像表示装置に入力画像データ１５０が入力されると、画像処理ＣＰＵ１６０は、入力画像データ１５０を解析する。それにより、上記３５個の部分領域のそれぞれについて、その部分領域における入力画像データ１５０の輝度が判断される。そのため、上記３５個の部分領域にそれぞれ対応する３５個の輝度が判断される。
【００３２】
そして、画像処理ＣＰＵ１６０は、各部分領域に対する輝度の判断結果に基づいて、各発光ブロック１１１のＬＤ補正値１６２を決定する。例えば、画面の低輝度表示領域に光を照射する発光ブロック１１１の発光輝度が基準輝度から低減され、且つ、画面の高輝度表示領域に光を照射する発光ブロック１１１の発光輝度が基準輝度から高められるように、ＬＤ補正値１６２が決定される。低輝度表示領域は、暗い画像が表示される領域であり、高輝度表示領域は、明るい画像が表示される領域である。基準輝度は、例えば、入力画像データ１５０に基づく発光輝度の制御を行わない場合における各発光ブロック１１１の発光輝度である。ここでは、上記３５個の発光ブロック１１１にそれぞれ対応する３５個のＬＤ補正値１６２が決定される。画像処理ＣＰＵ１６０は、各発光ブロック１１１のＬＤ補正値１６２をマイコンに出力する。
【００３３】
また、画像処理ＣＰＵ１６０は、入力画像データ１５０に画像処理を施すことにより、表示画像データ１６１を生成する。各発光ブロック１１１の発光輝度を個別に変化させるローカルディミング制御を行うと、表示画像（画面に表示された画像）に、複数の発光ブロック１１１の間の発光輝度の違いに起因した意図せぬ輝度ムラ（ハロー現象）が生じることがある。画像処理ＣＰＵ１６０では、例えば、このような輝度ムラを低減する画像処理が行われる。具体的には、高輝度表示ブロックの発光輝度が高められることにより、高輝度表示ブロックから、高輝度表示ブロックに隣接する低輝度表示ブロックへの光漏れが増す。高輝度表示ブロックは、高輝度表示領域に光を照射する発光ブロック１１１であり、低輝度表示ブロックは、低輝度表示領域に光を照射する発光ブロック１１１である。そして、このような光漏れにより黒浮きが発生する。画像処理ＣＰＵ１６０では、このようなこのような黒浮きは、このような黒浮きが低減されるように画像データの輝度を低減する画像処理が行われる。そして、画像処理部１６０は、生成した表示画像データ１６１を、カラー液晶パネル１０５に出力する。その結果、カラー液晶パネル１０５の各サブ画素の透過率が、表示画像データ１６１に応じた透過率に制御される。
【００３４】
不揮発性メモリ１２６には、各発光ブロック１１１の基準輝度が記録されている。基準輝度は、予め定められた固定値であってもよいし、適宜更新される値であってもよい。各発光ブロック１１１に対して基準輝度が個別に定められていてもよいし、複数の発光ブロック１１１の間で共通の１つの基準輝度が定められていてもよい。
【００３５】
マイコン１２５は、各発光ブロック１１１の基準輝度を、不揮発性メモリ１２６から読み出す。そして、マイコン１２５は、複数の発光ブロック１１１のそれぞれについて、画像処理ＣＰＵ１６０から出力されたＬＤ補正値１６２と、読み出した基準輝度とに基づいて、ＬＥＤドライバ制御信号１２７を生成する。その後、マイコン１２５は、発光ブロック１１１に対応するＬＥＤドライバ制御信号１２７を、当該発光ブロック１１１に対応するＬＥＤドライバ１２０に出力する。図３では、発光ブロック１１１（Ｘ）に対応するＬ
ＥＤドライバ１２０が、「ＬＥＤドライバ１２０（Ｘ）」と記載されている。ＬＥＤドライバ１２０（Ｘ）は、入力されたＬＥＤドライバ制御信号１２７に応じて、発光ブロック１１１（Ｘ）を駆動する。その結果、発光ブロック１１１（Ｘ）が、ＬＤ補正値１６２と基準輝度に基づく発光輝度で発光する。
【００３６】
ＬＥＤドライバ制御信号１２７は、例えば、発光ブロック１１１に供給するパルス信号（電流または電圧のパルス信号）のパルス幅を表す。その場合、ＬＥＤドライバ制御信号１２７を調整することにより、パルス信号のパルス幅が調整される。その結果、発光ブロック１１１の発光輝度がＰＷＭ制御される。なお、ＬＥＤドライバ制御信号１２７はこれに限らない。例えば、ＬＥＤドライバ制御信号１２７は、パルス信号の波高値を表す信号であってもよい。その場合、ＬＥＤドライバ制御信号１２７を調整することにより、パルス信号の波高値が調整される。その結果、発光ブロック１１１の発光輝度がＰＡＭ制御される。ＬＥＤドライバ制御信号１２７は、パルス信号のパルス幅とパルス信号の波高値との両方を表す信号であってもよい。その場合、ＬＥＤドライバ制御信号１２７を調整することにより、パルス信号のパルス幅と、パルス信号の波高値との少なくとも一方が調整される。パルス信号のパルス幅と、パルス信号の波高値との両方を調整する発光輝度制御は、「ＰＨＭ制御」と呼ばれる。
【００３７】
なお、ローカルディミング制御の方法は特に限定されない。ＨＤＲ（Ｈｉｇｈ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｒａｎｇｅ）制御が行われてもよい。ＨＤＲ制御は、明るい画像が表示される小領域の表示輝度（画面上の輝度）を高めるローカルディミング制御である。
【００３８】
図４は、本実施例に係るバックライト装置の構成の一例を示す図である。図４は、発光面に垂直な方向におけるバックライト装置の断面の一部を示す断面図である。本実施例では、図４に示すように、ＬＥＤ基板１０１は、基板２０２、発光ブロック１１１、及び、ミラー反射板２０１を有する。基板２０２は、発光面と略平行な基板である。ミラー反射板２０１は、光を反射する反射部材である。例えば、ミラー反射板２０１は、発光面の側から基板２０２の側に向かう光（第１の光および第２の光）を、発光面の側に反射する。発光ブロック１１１とミラー反射板２０１は、基板２０２上（基板上）に設けられている。例えば、基板２０２上にミラー反射板２０１（反射膜）がアルミ蒸着によって形成されている。また、本実施例では、図４に示すように、発光ブロック１１１から発光面に向かう方向において、発光ブロック１１１、量子ドットシート１０８、ダイクロイックフィルタ１０７、及び、光学シート１０６が、その順番で設けられている。
【００３９】
なお、発光ブロック１１１とミラー反射板２０１の位置は図２に示す位置に限らない。例えば、発光ブロック１１１とミラー反射板２０１は、基板２０２から離れた位置に設けられていてもよい。発光面に垂直な方向において、発光ブロック１１１の位置は、ミラー反射板２０１の位置と一致していてもよいし、ミラー反射板２０１の位置と異なっていてもよい。発光ブロック１１１がミラー反射板２０１に対して発光面の側に設けられていてもよいし、ミラー反射板２０１が発光ブロック１１１に対して発光面の側に設けられていてもよい。ミラー反射板２０１が量子ドットシート１０８に対して発光ブロック１１１の側に設けられていればよい。そして、ミラー反射板２０１は、発光面に平行な方向において、発光ブロック１１１の近傍に設けられていればよい。
【００４０】
基板２０２上に形成された回路パターンを介して発光ブロック１１１に電流が供給されると、発光ブロック１１１から紫外光２１０（１）が発せられる。発光ブロック１１１からは様々な方向の紫外光２１０（１）が発せられる。例えば、発光ブロック１１１から発光面の側に発せられる紫外光２１０（１）のうち、発光面に垂直な方向に発せられる紫外光２１０（１）の強度が最大となるように、発光ブロック１１１から様々な方向の紫外光２１０（１）が発せられる。「様々な方向」は、例えば、発光ブロック１１１から発光面
の側に向かう全ての方向である。「様々な方向」は、発光面に平行な方向を含んでいてもよいし、含まなくてもよい。「様々な方向」は、発光ブロック１１１から基板２０２の側に向かう方向を含んでいてもよい。図４では、簡単のために、紫外光２１０（１）として１つの矢印が示されている。紫外光２１０（１）の波長は、２００〜４００ｎｍ程度である。発光ブロック１１１の発光材料としては、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、等の窒化物半導体が用いられる。
【００４１】
紫外光２１０（１）が量子ドットシート１０８に入射すると、量子ドットシート１０８において、波長変換２２０（１）が行われる。波長変換２２０（１）では、紫外光２１０（１）の一部が励起光として作用し、紫外光２１０（１）の一部が蛍光である白色光２１１（１）に変換される。紫外光２１０（１）の残りは、量子ドットシート１０８をそのまま透過する。図４において、紫外光２１０（２）は、量子ドットシート１０８を透過した紫外光２１０（１）である。量子ドットシート１０８には、蛍光として白色光をえるために、蛍光として赤色光を発する量子ドット、蛍光として緑色光を発する量子ドット、及び、蛍光として青色光を発する量子ドットが内包されている。
【００４２】
なお、量子ドットは、上記３原色（赤色、緑色、及び、青色）の量子ドットに限らない。例えば、蛍光として黄色光を発する量子ドットと、蛍光として青色光を発する量子ドットとの２種類の量子ドットが使用されてもよい。４種類（４色）以上の量子ドットが使用されてもよい。量子ドットは、例えば、１〜３０ｎｍ程度の径を有する半導体である。量子ドットの径が小さいほど、量子ドットから発せられる蛍光の波長は短い。
【００４３】
図５は、紫外光２１０（１），２１０（２）と白色光２１１（１）の分光特性の一例を示すグラフである。横軸は光の波長を示し、縦軸は光の強度を示す。図５の例では、紫外光２１０（１）の主波長は約３２０ｎｍである。白色光２１１（１）は、主波長が約４５０ｎｍである青色光３０１、主波長が約５３０ｎｍである緑色光３０２、及び、主波長が約６３０ｎｍである赤色光３０３からなる。図５の例では、紫外光２１０（１）の光エネルギーの約半分が、量子ドットで吸収され、蛍光の生成に用いられる。しかし、紫外光２１０（１）の光エネルギーの残り半分は、紫外光２１０（２）として量子ドットシート１０８を透過する。
【００４４】
波長変換２２０（１）が行われた後、紫外光２１０（２）と白色光２１１（１）はダイクロイックフィルタ１０７に入射する。紫外光２１０（２）は、ダイクロイックフィルタ１０７で反射する。白色光２１１（１）は、ダイクロイックフィルタ１０７と光学シート１０６を透過する。
【００４５】
図６は、ダイクロイックフィルタ１０７の分光反射率特性と、ダイクロイックフィルタ１０７の分光透過率特性との一例を示すグラフである。横軸は光の波長を示し、縦軸は反射率（分光反射率）と透過率（分光透過率）を示す。図６の破線３２０は、ダイクロイックフィルタ１０７の分光反射率特性を示し、実線３２１は、ダイクロイックフィルタ１０７の分光透過率特性を示す。ダイクロイックフィルタ１０７は、例えば、屈折率が互いに異なる複数の膜を重ねた構造を有する。このような構造により、特定波長の光を反射し、且つ、特定波長とは異なる波長の光を透過する特性が実現される。図６の分光反射率特性３２０から、３５０ｎｍ以下の波長範囲でダイクロイックフィルタ１０７の反射率が高いため、紫外光を反射する特性をダイクロイックフィルタ１０７が有することがわかる。また、分光反射率特性３２０から、３５０ｎｍ以上の波長範囲で波長の増加に伴いダイクロイックフィルタ１０７の反射率が急激に低下するため、白色光を反射しない特性をダイクロイックフィルタ１０７が有することもわかる。そして、分光透過率特性３２１から、４００ｎｍ以上の波長範囲でダイクロイックフィルタ１０７の透過率が高いため、白色光を透過する特性をダイクロイックフィルタ１０７が有することがわかる。このような特性に
より、ダイクロイックフィルタ１０７は、紫外光と白色光を分離するフィルタとして用いることができる。
【００４６】
ダイクロイックフィルタ１０７で反射した紫外光２１０（２）は、量子ドットシート１０８に戻る。紫外光２１０（２）が量子ドットシート１０８に入射すると、波長変換２２０（２）が行われる。波長変換２２０（２）では、紫外光２１０（２）の一部が励起光として作用し、紫外光２１０（２）の一部が蛍光である白色光２１１（２）に変換される。紫外光２１０（２）の残りは、量子ドットシート１０８をそのまま透過する。図４において、紫外光２１０（３）は、量子ドットシート１０８を透過した紫外光２１０（２）である。紫外光２１０（３）と白色光２１１（２）は、ミラー反射板２０１で反射する。
【００４７】
図７は、ミラー反射板２０１の分光反射率特性の一例を示すグラフである。横軸は光の波長を示し、縦軸は反射率（分光反射率）を示す。図７の実線３１０は、ミラー反射板２０１の分光反射率特性を示す。図７の分光反射率特性３１０から、３５０〜７００ｎｍの広い波長範囲でミラー反射板２０１の反射率が高いため、紫外光と白色光を反射する特性をミラー反射板２０１が有することがわかる。
【００４８】
ミラー反射板２０１で反射した白色光２１１（２）は、量子ドットシート１０８に入射し、その多くがそのまま透過する。これは、量子ドットにおいて、紫外光を励起光とした励起（一次励起）は発生しやすいが、白色光を励起光とした励起（二次励起）は発生し難いためである。その後、白色光２１１（２）は、ダイクロイックフィルタ１０７と光学シート１０６を透過する。
【００４９】
ミラー反射板２０１で反射した紫外光２１０（３）は、量子ドットシート１０８に戻る。紫外光２１０（３）が量子ドットシート１０８に入射すると、波長変換２２０（１）と同様に、波長変換２２０（３）が行われる。以降、同様に、ダイクロイックフィルタ１０７での反射とミラー反射板２０１での反射とが繰り返し行われる。その結果、波長変換が繰り返し行われる（波長変換２２０（４）と波長変換２２０（５））。
【００５０】
このように、本実施例では、発光ブロック１１１から発せられた紫外光はダイクロイックフィルタ１０７で反射される。そのため、バックライト装置から紫外光が発せられることを抑制することができる。また、本実施例では、ダイクロイックフィルタ１０７での反射とミラー反射板２０１での反射とが繰り返される。それにより、発光ブロック１１１から発せられた紫外光の殆どを、量子ドットシート１０８で白色光に波長変換することができる。その結果、バックライト装置からの白色光の取り出し効率を向上することができ、ひいては、バックライト装置の消費電力を低減したり、表示輝度を高めたりすることができる。白色光の取り出し効率は、例えば、発光ブロック１１１からの紫外光（紫外光の光量、輝度、強度、等）に対するバックライト装置からの白色光の割合である。
【００５１】
本実施例の効果の一例について説明する。図８は、光学シート１０６の分光透過率特性の一例を示すグラフである。横軸は光の波長を示し、縦軸は透過率（分光透過率）を示す。図８の実線３３０は、光学シート１０６の分光透過率特性を示す。図８の分光透過率特性３３０から、４００ｎｍ以上の波長範囲で光学シート１０６の透過率が高いため、白色光を透過する特性を光学シート１０６が有することがわかる。また、分光透過率特性３３０から、４００ｎｍ未満の波長範囲で光学シート１０６の透過率が低いため、紫外光を殆ど透過しない特性を光学シート１０６が有することがわかる。
【００５２】
従来のバックライト装置は、ダイクロイックフィルタ１０７とミラー反射板２０１を有していない。そのため、発光ブロック１１１から発せられた紫外光の多くが光学シート１０６に入射する。そして、光学シート１０６に入射した紫外光の殆どが、光学シート１０
６を透過したり、光学シート１０６や他の部材によって吸収されたりする。その結果、バックライト装置から紫外光が発せられたり、バックライト装置からの白色光の取り出し効率が低減したりする。
【００５３】
一方、本実施例では、発光ブロック１１１から発せられた紫外光はダイクロイックフィルタ１０７で反射されるため、発光ブロック１１１から発せられた紫外光は光学シート１０６に入射しない。そのため、バックライト装置から紫外光が発せられることを抑制することができる。また、本実施例では、ダイクロイックフィルタ１０７での反射とミラー反射板２０１での反射とが繰り返される。そのため、発光ブロック１１１から発せられた紫外光の殆どが、量子ドットシート１０８で白色光に波長変換され、光学シート１０６を透過する。その結果、バックライト装置からの白色光の高い取り出し効率を実現することができる。
【００５４】
以上述べたように、本実施例によれば、所望の光（第２の光；白色光）とは異なる光（第１の光；紫外光）が発光装置から発せられることを抑制することができる。さらに、本実施例によれば、発光装置からの第２の光の取り出し効率を向上することができ、ひいては、発光装置の消費電力を低減したり、表示輝度を高めたりすることができる。
【００５５】
なお、本実施例に係る発光装置の構成は、図４等に示す構成に限らない。例えば、本実施例で述べた各部材の形状は特に限定されない。例えば、量子ドットシート１０８として、シート状の部材でなく、ある程度の厚みを有する板状部材、小さな部材の組み合わせである面状部材、等が使用されてもよい。本実施例で述べた複数の部材の少なくともいずれかに対して、部材を保持する保持部材が設けられていてもよい。例えば、ガラス基板によって量子ドットシート１０８が保持されていてもよい。本実施例で述べた複数の部材の少なくともいずれかは、他の部材から離れていてもよいし、他の部材に密着していてもよい。本実施例で述べた複数の部材の少なくとも２つ以上の部材が一体で構成されていてもよい。例えば、量子ドットシート１０８がダイクロイックフィルタ１０７に密着していてもよい。
【００５６】
＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、発光装置からの光の色ムラを低減できる構成について説明する。なお、実施例１と同じ部材については、実施例１と同じ符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
まず、実施例１のバックライト装置から発せられた光の色ムラについて説明する。実施例１のバックライト装置では、ミラー反射板２０１で反射した白色光２１１（２）が量子ドットシート１０８に入射した後に、量子ドットシート１０８では、少ないながら白色光２１１（２）を励起光とした二次励起が発生する。
【００５８】
図９は、二次励起による白色光の分光特性変化の一例を示すグラフである。横軸は光の波長を示し、縦軸は光の強度を示す。紫外光を励起光とした一次励起では、青色光３０１（１）、緑色光３０２（１）、及び、赤色光３０３（１）からなる白色光が得られる。この白色光が量子ドットシート１０８に入射すると、少ないながら青色光３０１（１）を励起光とした二次励起が発生する。この二次励起により、蛍光として緑色光と赤色光が生成される。そのため、二次励起が発生した場合には、青色光３０１（２）、緑色光３０２（２）、及び、赤色光３０３（２）からなる白色光が得られる。図９では、青色光３０１（２）の強度が青色光３０１（１）の強度よりも低く、緑色光３０２（２）の強度が緑色光３０２（１）の強度よりも高く、赤色光３０３（２）の強度が赤色光３０３（１）の強度よりも高い。そのため、二次励起が発生した場合には、二次励起が発生しない場合に比べ赤色や黄色に近い色の白色光が得られる。換言すれば、二次励起により、白色光の色が赤
色や黄色に近づく。
【００５９】
図４の例では、発光ブロック１１１に最も近い位置で行われる波長変換２２０（１）では、二次励起は発生しない。一方で、発光ブロック１１１から離れた位置で行われる波長変換２２０（３），２２０（５）では、ミラー反射板２０１で反射した白色光を励起光とする二次励起が発生する。その結果、発光面と平行な面において、発光ブロック１１１の中心から遠ざかるにつれ白色光の色が赤色や黄色に近づく円状の色ムラが発生する。ローカルディミング制御では、高い発光輝度で発光する発光ブロック１１１の周囲の発光ブロック１１１が低い発光輝度で発光する場合がある。上述した色ムラは、そのような場合に特に目立つ。具体的には、発光面と平行な面において、高い発光輝度で発光する発光ブロック１１１の中心から遠ざかるにつれ白色光の色が赤色や黄色に近づく円状の色ムラが発生する。
【００６０】
本実施例では、このような色ムラを低減できる構成について説明する。図１０は、本実施例に係るバックライト装置の構成の一例を示す断面図である。本実施例に係るバックライト装置は、図４のミラー反射板２０１の代わりに、ダイクロイックフィルタ４０１を有する。ダイクロイックフィルタ４０１の特性は、ダイクロイックフィルタ１０７の特性と略同一である。本実施例では、「略同一」は「完全同一」を含む。即ち、ダイクロイックフィルタ４０１は、第１の光（紫外光）を反射し、且つ、第２の光（白色光）を透過する。例えば、ダイクロイックフィルタ４０１は、発光面の側から基板２０２の側に向かう紫外光を発光面の側に反射し、発光面の側から基板２０２の側に向かう白色光を透過する。
【００６１】
実施例１で述べたように、紫外光２１０（２）が量子ドットシート１０８に入射すると、波長変換２２０（２）が行われる。その結果、紫外光２１０（３）と白色光２１１（２）が、ダイクロイックフィルタ４０１に入射する。ダイクロイックフィルタ４０１に入射した紫外光２１０（３）は、実施例１と同様に、ダイクロイックフィルタ４０１で反射する。一方、ダイクロイックフィルタ４０１に入射した白色光２１１（２）は、ダイクロイックフィルタ４０１を透過する。本実施例では、ダイクロイックフィルタ４０１を透過した白色光（２）は、基板２０２によって吸収される。そのため、量子ドットシート１０８に対する白色光の入射を抑制でき、二次励起の発生を抑制できる。その結果、上述した色ムラを低減できる。
【００６２】
以上述べたように、本実施例によれば、第１の光を反射し、且つ、第２の光を透過する反射部材が使用される。それにより、二次励起の発生を抑制でき、発光装置からの光の色ムラを低減できる。また、実施例１と同様に、第１フィルタ部材での第１の光の反射が行われる。それにより、所望の光とは異なる光が発光装置から発せられることを抑制することができる。そして、実施例１と同様に、第１フィルタ部材での第１の光の反射と、反射部材での第１の光の反射とが繰り返される。それにより、発光装置からの第２の光の高い取り出し効率を実現することができる。
【００６３】
＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３について説明する。本実施例では、発光装置からの光の色ムラを低減できる他の構成について説明する。なお、実施例１と同じ部材については、実施例１と同じ符号を付し、説明を省略する。
【００６４】
図１１は、本実施例に係るバックライト装置の構成の一例を示す断面図である。本実施例に係るバックライト装置は、ダイクロイックミラー４０７をさらに有する。ダイクロイックミラー４０７は、ＬＥＤ基板１０１と量子ドットシート１０８の間に設けられている。即ち、発光ブロック１１１から発光面に向かう方向において、発光ブロック１１１、ダイクロイックミラー４０７、量子ドットシート１０８、ダイクロイックフィルタ１０７、
及び、光学シート１０６が、その順番で設けられている。ミラー反射板２０１は、ダイクロイックミラー４０７に対して発光ブロック１１１の側に設けられている。
【００６５】
ダイクロイックミラー４０７は、第１の光を透過し、且つ、第２の光を反射する第２フィルタ部材である。即ち、ダイクロイックミラー４０７は、ダイクロイックフィルタ１０７の特性と反対の特性を有する。例えば、ダイクロイックミラー４０７は、発光面の側から基板２０２の側に向かう紫外光と、基板２０２の側から発光面の側に向かう紫外光とを透過し、発光面の側から基板２０２の側に向かう白色光を発光面の側に反射する。
【００６６】
なお、第２フィルタ部材の構成は特に限定されない。例えば、紫外光と赤外光を透過し、且つ、可視光を反射するコールドミラーが、第２フィルタ部材として使用されてもよい。
【００６７】
図１２は、ダイクロイックミラー４０７の分光透過率特性と、ダイクロイックミラー４０７の分光反射率特性との一例を示すグラフである。横軸は光の波長を示し、縦軸は透過率（分光透過率）と反射率（分光反射率）を示す。図１２の破線４２０は、ダイクロイックミラー４０７の分光透過率特性を示し、実線４２１は、ダイクロイックミラー４０７の分光反射率特性を示す。図１２の分光透過率特性４２０から、３５０ｎｍ以下の波長範囲でダイクロイックミラー４０７の透過率が高いため、紫外光を透過する特性をダイクロイックミラー４０７が有することがわかる。また、分光透過率特性４２０から、３５０ｎｍ以上の波長範囲で波長の増加に伴いダイクロイックミラー４０７の透過率が急激に低下するため、白色光を透過しない特性をダイクロイックミラー４０７が有することもわかる。そして、分光反射率特性４２１から、４００ｎｍ以上の波長範囲でダイクロイックミラー４０７の反射率が高いため、白色光を反射する特性をダイクロイックミラー４０７が有することがわかる。
【００６８】
図１１に示すように、発光ブロック１１１から発せられた紫外光２１０（１）は、ダイクロイックミラー４０７を透過して、量子ドットシート１０８に入射する。紫外光２１０（１）が量子ドットシート１０８に入射すると、実施例１と同様に、波長変換２２０（１）が行われる。実施例１および実施例２では考慮していなかったが、波長変換によって得られた白色光は、量子ドットシート１０８から様々な方向（全ての方向）に発せられる。そのため、波長変換２２０（１）により得られた白色光は、量子ドットシート１０８からダイクロイックフィルタ１０７の側へも発せられるし、量子ドットシート１０８からダイクロイックミラー４０７の側（基板２０２の側）へも発せられる。量子ドットシート１０８からダイクロイックミラー４０７の側へ発せられた白色光は、ダイクロイックミラー４０７で反射された後、白色光２１１（３）としてダイクロイックフィルタ１０７へ向かう。白色光２１１（３）は、白色光２１１（１）と同様に、ダイクロイックフィルタ１０７と光学シート１０６を透過する。他の波長変換によって得られた白色光も、白色光２１１（１），２１１（３）と同様に、ダイクロイックフィルタ１０７と光学シート１０６を透過する。その結果、二次励起の発生を抑制でき、バックライト装置からの光の色ムラを低減できる。
【００６９】
以上述べたように、本実施例によれば、第１の光を透過し、且つ、第２の光を反射する第２フィルタ部材が、基板（反射部材および光源）と変換部材との間に設けられる。それにより、二次励起の発生を抑制でき、発光装置からの光の色ムラを低減できる。また、実施例２と同様に、第１フィルタ部材での第１の光の反射が行われる。それにより、所望の光とは異なる光が発光装置から発せられることを抑制することができる。そして、実施例２と同様に、第１フィルタ部材での第１の光の反射と、反射部材での第１の光の反射とが繰り返される。それにより、発光装置からの第２の光の高い取り出し効率を実現することができる。さらに、本実施例では、第２フィルタ部材で第２の光が反射されるため、第２
の光が基板等に吸収されることを抑制することができ、実施例２よりも高い取り出し効率を実現できる。
【００７０】
＜実施例４＞
以下、本発明の実施例４について説明する。本実施例では、発光装置からの光の色ムラを低減できる他の構成について説明する。なお、実施例１と同じ部材については、実施例１と同じ符号を付し、説明を省略する。
【００７１】
図１３は、本実施例に係るバックライト装置の構成の一例を示す断面図である。本実施例に係るバックライト装置は、ハーフミラー４５０をさらに有する。ハーフミラー４５０は、ダイクロイックフィルタ１０７と光学シート１０６の間に設けられている。即ち、発光ブロック１１１から発光面に向かう方向において、発光ブロック１１１、量子ドットシート１０８、ダイクロイックフィルタ１０７、ハーフミラー４５０、及び、光学シート１０６が、その順番で設けられている。ハーフミラー４５０は、発光面の側からの光を反射し、且つ、発光ブロック１１１の側からの光を透過する特性を有する。
【００７２】
実施例１と同様に、発光ブロック１１１から発せられた紫外光２１０（１）は、量子ドットシート１０８に入射する。紫外光２１０（１）が量子ドットシート１０８に入射すると、実施例１と同様に、波長変換２２０（１）が行われる。そして、波長変換２２０（１）によって得られた白色光２１１（１）は、ダイクロイックフィルタ１０７とハーフミラー４５０を透過し、光学シート１０６に入射する。実施例１〜３では考慮していなかったが、光学シート１０６が有する拡散板１０２の反射率と、光学シート１０６が有する反射型偏光フィルム１０４の反射率とは、一般的に５０％程度である。そのため、光学シート１０６に入射した白色光２１１（１）の一部だけが、白色光２１１（４）として光学シート１０６を透過する。そして、光学シート１０６に入射した白色光２１１（１）の残りは、白色光２１１（５）として光学シート１０６で反射される（反射４６０）。白色光２１１（５）が量子ドットシート１０８に入射すると、二次励起が発生し、色ムラが発生する。本実施例では、白色光２１１（５）は、ハーフミラー４５０で反射され（反射４６１）、光学シート１０６へ戻される。そして、白色光２１１（５）は、光学シート１０６を透過する。他の波長変換によって得られた白色光も、白色光２１１（１）と同様に、ダイクロイックフィルタ１０７、ハーフミラー４５０、及び、光学シート１０６を透過したり、ハーフミラー４５０と光学シート１０６で反射されたりする。その結果、二次励起の発生を抑制でき、バックライト装置からの光の色ムラを低減できる。
【００７３】
なお、光学シート１０６に白色光が入射すると、光学シート１０６で白色光が拡散され、拡散された白色光（拡散白色光）が、発光面から遠ざかる方向に進むこともある。本実施例では、発光面から遠ざかる方向に進む拡散白色光は、ハーフミラー４５０で反射され、光学シート１０６を透過する。その結果、拡散白色光を励起光とした二次励起の発生も抑制でき、バックライト装置からの光の色ムラを低減できる。
【００７４】
以上述べたように、本実施例によれば、発光面の側からの光を反射し、且つ、光源の側からの光を透過するハーフミラーが、第１フィルタ部材と光学部材の間に設けられる。それにより、二次励起の発生を抑制でき、発光装置からの光の色ムラを低減できる。また、実施例２と同様に、第１フィルタ部材での第１の光の反射が行われる。それにより、所望の光とは異なる光が発光装置から発せられることを抑制することができる。そして、実施例２と同様に、第１フィルタ部材での第１の光の反射と、反射部材での第１の光の反射とが繰り返される。それにより、発光装置からの第２の光の高い取り出し効率を実現することができる。さらに、本実施例では、ハーフミラーで第２の光が反射されるため、第２の光が基板等に吸収されることを抑制することができ、実施例２よりも高い取り出し効率を実現できる。
【００７５】
なお、実施例１〜４はあくまで一例であり、本発明の要旨の範囲内で実施例１〜４の構成を適宜変形したり変更したりすることにより得られる構成も、本発明に含まれる。実施例１〜４の構成を適宜組み合わせて得られる構成も、本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１０７，４０１：ダイクロイックフィルタ  １０８：量子ドットシート
１１１：発光ブロック  ２０１：ミラー反射板
【図１】
2017091866.tif 000003
【図２】
2017091866.tif 000004
【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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