背灯单元、液晶显示装置及色度控制方法_2

文档序号:9707468阅读:来源:国知局
[0035] 图3表示在后述的实施例及比较例中从背灯单元射出的白色光的色度图中的位 置。
【具体实施方式】
[0036] 以下的说明是基于本发明的代表性的实施方式做出的,但本发明并不限定于这样 的实施方式。另外,在本发明及本说明书中使用"~"表示的数值范围是指包含在"~"的 前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。
[0037] 有关本发明的一技术方案的背灯单元,具有:两种以上的光源;波长变换部件,位 于从两种以上的光源分别射出的光的光路上;波长变换部件具有至少包括被激励光激励而 发出绿色光的荧光体和被激励光激励而发出红色光的荧光体的波长变换层;两种以上的光 源其发光极大波长及从光源射出的光向波长变换部件入射的入射角度的至少一方分别不 同。
[0038] 本发明者为了达到前面记载的目的而反复进行了专门研究,结果,发现了本发明 的背灯单元。以下,参照【附图说明】关于通过上述背灯单元能够将白色光的泛色消除或缓和 的理由的本发明者的推测。
[0039] 图1是表示背灯单元的一例的部分结构的说明图。图1所示的背灯单元100是正 下方型背灯单元,包括反射板(具有反射性的部件)111、包括光源112a和发光极大波长与 光源112a不同的112b的发光部101及波长变换部件113。另外,在图中,作为例示而表示 了两个光源,但本发明的背灯单元具有的光源的数量并不限定于两个。此外,如前面记载那 样,两种以上的光源的各一种光源也可以是单一的光源,也可以是包括发光极大波长及入 射角度相同的两个以上的光源的光源群。
[0040] 如在图1中用箭头表示那样,波长变换部件113位于从光源射出的光的光路上。因 而,来自光源112a的射出光及来自光源112b的射出光分别向波长变换部件113入射。波 长变换部件具有至少包含被激励光激励而发出绿色光的荧光体、和被激励光激励而发出红 色光的荧光体的波长变换层,从各光源入射的光的一部分被这些荧光体吸收,激励荧光体 而使其发光荧光。此外,在从各光源入射的光中,没有被荧光体吸收的光穿过波长变换部 件。穿过后的光通常至少一部分被通常配置在波长变换部件的射出侧(配置在液晶显示装 置中时的液晶面板侧)的具有反射性的部件(图1中,标号114)反射,再次向波长变换部 件入射,将荧光体激励,穿过波长变换部件,被发光部101的反射板111等的具有反射性的 部件反射,再次向波长变换部件入射。通常,来自光源的射出光这样多重地重复反射及入 射。并且,例如在作为两种以上的光源的至少一种而包括蓝色光源的形态中,在从光源射出 的光中,通过最终射出到背灯单元的射出侧的蓝色光与波长变换层的荧光体发光的绿色光 及红色光的混色能够具体实现白色光。或者,在波长变换层中包含被激励光激励而发光蓝 色光的荧光体的形态中,通过被激励的荧光体发光的蓝色光、绿色光及红色光的混色能够 具体实现白色光。
[0041] 这里,如果着眼于荧光体的发光特性,则以以后述详细情况的量子点为代表的荧 光体的发光在紫外光~蓝色光的区域中激励光越为短波长光则发光强度越强,激励光越为 长波长光则发光强度有变弱的趋向。本发明的一技术方案,通过利用该荧光体的发光特性, 能够将白色光的泛色消除或缓和。详细是以下这样的。
[0042] 图2是色度控制方法的说明图,是将上述色度图简略化表示的图。图中设B1为希 望的白色光。即使通过仅一种光源实现了色度点B1的白色光,也有通过前面记载的各种各 样的原因而白色光泛色的情况。例如作为一例,如果泛蓝色,则在色度图上白色光变动到色 度点bl或b2,如果泛黄色,则在色度图上白色光变动到色度点b3。
[0043] 相对于此,例如在包括发光极大波长不同的两种蓝色光源的背灯单元中,如果着 眼于上述荧光体的发光特性的波长依存性,则在两种光源之中,从射出更短波长的蓝色光 的光源射出的蓝色光使来自荧光体的绿色光和红色光的发光强度相对地变强,所以能够带 来通过绿色光和红色光的混色得到的泛黄色较强的白色光(图2中色度点C2)。此外相反, 从射出更长波长的蓝色光的光源射出的蓝色光使来自荧光体的绿色光和红色光的发光强 度相对变弱,所以能够带来通过绿色光和红色光的混色得到的黄色较弱即泛蓝色较强的白 色光(图2中色度点C1)。并且,通过调节上述两种光源的射出强度,能够在图2中的连结 色度点C1和C2的线段上混色,能够将白色光的色度调节到希望的色度点B1。
[0044] 因而,在得到的白色光因某种原因而从希望的色度点B1变动到bl、b2或b3的情 况下,通过调节带来色度点C1、C2的两种光源的射出强度的平衡,能够在将色度点C1、C2连 结的线段上调节射出光的色度。这样,能够进行白色光的泛色的消除/缓和。这样的泛色 的消除/缓和在具备仅一种光源的背灯单元中不能进行。另外,如上述那样,从光源射出的 射出光通过入射到波长变换层中并被荧光体吸收而成为荧光体的激励光,能够使荧光体发 光。
[0045] 以上,以使用发光极大波长不同的两种光源的形态为例进行了说明,但包含在上 述背灯单元中的光源也可以是发光极大波长及入射角度的至少一方分别不同的三种以上 的光源。在使用三种以上的光源的情况下,也与上述同样,通过调节各光源的射出强度的平 衡以带来不同的色度点,能够得到希望的色度点B1的白色光。例如在使用发光极大波长不 同的三种光源的形态中,在色度图上,通过选择三种光源的发光极大波长、调节各个光源的 射出强度并混色以使希望的白色光的色度点进入到由3个色度点形成的三角形的内部,能 够得到希望的色度点的白色光。
[0046] 此外,以上是关于使用具有不同的发光极大波长的两种以上的光源的形态的说 明,但光源也可以是具有相同的发光中极大心波长的射出光向波长变换部件入射的入射角 度不同的两种以上。在这样的使用两种以上的光源的形态中,越是入射角度较大的射出光, 波长变换层中的光路长越长。光路长越长,来自光源的射出光在波长变换层中被荧光体吸 收的概率越高。如果使用射出入射角度更大的射出光的光源,则从被激励的荧光体发光的 荧光的发光强度变强(即,绿色光和红色光的发光强度变强),所以作为射出光能够得到泛 黄色较强的白色光。相反,如果使用射出入射角度更小的(接近于垂直的)射出光的光源, 则绿色光和红色光的发光强度变弱,所以作为射出光能够得到泛蓝色较强的白色光。这样, 通过使用波长变换层中的光路长不同的两种以上的光源,也能够实现白色光的泛色的消除 /缓和。这样的泛色的消除/缓和也在具备仅一种光源的背灯单元中不能进行。
[0047] 如以上那样,根据本发明,通过发光极大波长及入射角度的至少一方分别不同的 两种以上的光源的射出光强度的调整的简单的手段,能够将白色光的泛色消除或缓和。
[0048] 但是,以上包括本发明者的推测,完全不限定本发明。
[0049] 以下,对本发明更详细地说明。
[0050] 〈光源〉
[0051] 包含在背灯单元中的光源是发光中极大心波长及入射角度的至少一方分别不同 的两种以上的光源。另外,在上述中,以使用两种光源的形态为例进行了说明,但当然也能 够如上述那样使用三种以上的光源。此外,两种以上的光源的发光极大波长及入射角度的 两者也可以不同。
[0052] 在上述背灯单元中,包括被激励光激励而发出绿色光的荧光体(以下也记作"绿 色荧光体")和被激励光激励而发出红色光的荧光体(以下也记作红色荧光体")。在作为 光源的至少一种而使用蓝色光源的情况下,通过在被从蓝色光源射出后透过波长变换层而 从背灯单元射出的蓝色光、由绿色荧光体发光的绿色光以及由红色荧光体发光的红色光的 混色,作为来自背灯单元的射出光能够得到白色光。此外,在波长变换层除了绿色荧光体及 红色荧光体以外还包括被激励光激励而发光蓝色光的荧光体(以下也记作"蓝色荧光体") 的情况下,即使光源不包含蓝色光源,例如通过作为光源而包含紫外光源,紫外光成为激励 光,通过由蓝色荧光体发光的蓝色光、由绿色荧光体发光的绿色光及由红色荧光体发光的 红色光的混色,作为来自背灯单元的射出光能够得到白色光。另外,荧光体具有被比发光波 长短波长的光激励的性质。因而,激励光并不一定限于从波长变换层的外部向波长变换层 入射的光,也可能有以在波长变换层内发光的焚光为激励光而焚光体发光的情况。
[0053] 使用发光波长不同的两种以上的光源的情况下的各光源的发光极大波长为了使 包含在波长变换层中的荧光体的至少一部分激励而优选的是处于蓝色光的波长带~紫外 光的波长带的范围中。作为更优选的组合,可以举出例如下述组合。通过这样将射出更短 波长的射出光的光源与射出更长波长的射出光的光源组合,如前面记载那样,能够通过至 少一种光源的射出光强度的控制将白色光的泛色消除或缓和。
[0054] (1)至少一种光源的发光极大波长处于365~460nm的波长带中,至少一种光源的 发光极大波长处于430~490nm的波长带中,前者与后者相比是短波长。
[0055] (2)至少一种光源的发光极大波长处于420~450nm的波长带中,至少一种光源的 发光极大波长处于430~490nm的波长带中,前者与后者相比是短波长。
[0056] (3)至少一种光源的发光极大波长处于365~430nm的波长带中,至少一种光源的 发光极大波长处于430~490nm的波长带中,前者与后者相比是短波长。
[0057] (4)至少一种光源的发光极大波长处于365~420nm的波长带中,至少一种光源的 发光极大波长处于390~430nm的波长带中,前者与后者相比是短波长。
[0058] 关于包括发光中极大波长不同的两种蓝色光源的背灯单元,两种蓝色光源的发 光极大波长优选的是相差5nm以上,更优选的是相差10nm以上,更加优选的
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