JP2023147651A - 照明装置、及び表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ローカルディミング駆動におけるコントラスト低下及び輝度低下を抑制する。
【解決手段】照明装置３０は、平面内に並んで配される複数の光源５２と、光源５２の発光面５２Ａと対向して配され、光源５２からの光を波長変換するための波長変換シート６０と、を備え、波長変換シート６０は、透明性を有する基材６１と、基材６１の光源５２と反対側の主面において、波長変換材料を含有し表面が球面状の複数の突部６６が隙間なく並んで配される波長変換層６５と、を有する。
【選択図】図４

Description

本願明細書に記載の技術は、照明装置、及び表示装置に関する。

従来、液晶パネルに光を照射する照明装置として、ミニＬＥＤ（Light Emitting Diode、発光ダイオード）やマイクロＬＥＤと称される小型ＬＥＤを用いたバックライト装置が知られている。ＬＥＤを小型化するとバックライト装置を薄型化できる他、ＬＥＤを局所的に独立して駆動するローカルディミング駆動を行うことで高精細な輝度調整、及び低消費電力化が可能となる。

特許文献１には、ミニＬＥＤをセグメント領域（配線基板を複数に区分した分割領域、ディミング領域）単位でローカルディミング駆動するバックライト装置が開示されている。特許文献１に記載のバックライト装置は、いわゆる直下型であり、複数のミニＬＥＤが面状に配された配線基板と、ミニＬＥＤからの光を波長変換する平板状の波長変換部と、光を拡散する拡散シートと、光を集光するプリズムシートと、が順に積層された構成をなしている。波長変換部は、ミニＬＥＤから青色の発光光が入射されると黄色に発光する蛍光体である。このような構成により、バックライト装置から白色の合成光がセグメント領域単位で出射可能とされている。

特開２０２０－１８７９８２号公報

上記構成のバックライト装置においてローカルディミング駆動を行っているにも関わらず、ＬＥＤが駆動されていない非駆動セグメント領域から光が僅かに出射される課題がある。この課題は、波長変換部の発光光が平板状の波長変換部内を主面方向に沿って伝播し、ＬＥＤが駆動されている駆動セグメント領域から非駆動セグメント領域に到達して、非駆動セグメント領域から僅かに出射されることに起因する。これにより、ＬＥＤの部分点灯（駆動）時において駆動セグメント領域からの出射光量は低下し、バックライト装置の輝度が低下してしまう。また、非駆動セグメント領域からの出射光量は上昇することとなるため、バックライト装置の輝度のコントラストが低下してしまう。

この事態に対処する一手段として、波長変換部の主面に微小な孔を形成し、当該孔から波長変換部の発光光の一部を出射させれば、波長変換部の発光光が主面方向に沿って伝搬する事態を抑制できる。しかしながらこの場合には、孔とＬＥＤとの位置関係によって輝度ムラが生じやすくなる。また、孔の形成スペース分だけ波長変換部の占有スペースが減少するため、波長変換作用が低下して色度変化等が生じてしまうのが実情である。

本願明細書に記載の技術は上記のような実情に基づいて完成されたものであって、ローカルディミング駆動におけるコントラスト低下及び輝度低下を抑制することを目的とする。

（１）本願明細書に記載の技術に関わる照明装置は、面状に並んで配される複数の光源と、前記光源の発光面と対向して配され、前記光源からの光を波長変換するための波長変換シートと、を備え、前記波長変換シートは、透明性を有する基材と、前記基材の前記光源と反対側の主面において、波長変換材料を含有し表面が球面状の複数の突部が隙間なく並んで配される波長変換層と、を有する。

（２）また、上記照明装置は、上記（１）に加え、前記複数の光源が並んで配される実装面を有する光源基板を備え、前記実装面は、各々が少なくとも１つの前記光源を含む大きさを有する複数の分割領域に区分され、前記複数の光源は、前記分割領域毎に独立して駆動可能に構成されており、隣り合う前記突部の中心間距離は、隣り合う前記分割領域の中心間距離以下であってもよい。

（３）また、上記照明装置は、上記（２）に加え、前記各分割領域は矩形状をなし、その中央部に前記光源が１つずつ含まれるように区分されており、隣り合う前記分割領域の中心間距離は、隣り合う前記光源の中心間距離と実質的に同一である。

（４）また、上記照明装置は、上記（１）または（３）に加え、前記基材の厚さは、２０μm以上３００μm以下であってもよい。

（５）また、上記照明装置は、上記（１）から（４）のいずれか１つに加え、前記波長変換シートは、前記基材と前記波長変換層との間に、前記基材及び前記波長変換層に比して屈折率が低い低屈折率層を有していてもよい。

（６）また、上記照明装置は、上記（１）から（５）のいずれか１つに加え、前記突部は断面視で半楕円状をなし、平面視で多角形状をなしていてもよい。

（７）また、上記照明装置は、上記（１）から（６）のいずれか１つに加え、前記波長変換層は、前記基材の一対の主面の両方にそれぞれ設けられており、前記突部の平面視における中心は、一方の前記主面に設けられた前記波長変換層と他方の前記主面に設けられた前記波長変換層とで異なる位置に配されていてもよい。

（８）また、上記照明装置は、上記（１）から（７）のいずれか１つに加え、前記光源は、発光面の面積が０．０１mm²以上１．０mm²以下である単色発光型のＬＥＤからなり、前記波長変換シートは、分散配合された蛍光材料を有する蛍光体シートからなっていてもよい。

（９）本願明細書に記載の技術に関わる表示装置は、上記（１）から（８）のいずれか１つの照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える。

（１０）また、上記表示装置は、上記（９）に加え、液晶層を有する液晶パネルであってもよい。

本願明細書に記載の技術によれば、ローカルディミング駆動におけるコントラスト低下及び輝度低下を抑制することができる。

実施形態１に係る液晶表示装置の分解斜視図 液晶表示装置の断面図 ディミング領域を示す平面図 蛍光体シート及びＬＥＤ基板を拡大した断面図 蛍光体シートの平面図 変形例１に係る蛍光体シートの平面図 蛍光体シートを拡大した断面図 基材の薄膜化効果を示す断面図 実施形態２に係る蛍光体シートを拡大した断面図 実施形態３に係る蛍光体シートを拡大した断面図 実施形態３に係る蛍光体シートの部分平面図 他の実施形態に係る液晶表示装置の断面図

＜実施形態１＞
実施形態１を図１から図８を参照して説明する。本実施形態では、バックライト装置３０（照明装置の一例）を備えた液晶表示装置（表示装置の一例）１０について例示する。なお、各図面の一部には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図で共通した方向となるように描かれている。また、Ｚ軸方向において液晶パネル２０側を表側とし、バックライト装置３０側を裏側とする。

液晶表示装置１０は、全体として横長の矩形状をなしており、図１に示すように、画像を表示する液晶パネル（表示パネルの一例）２０と、液晶パネル２０に光を照射するバックライト装置（照明装置の一例）３０と、を備え、これらが枠状をなすベゼル１４及びフレーム１５により一体的に保持されている。液晶パネル２０は、全体として横長な矩形状をなし、画像を表示可能な表示面が表側を向いた姿勢でベゼル１４とフレーム１５との間に挟持されている。液晶パネル２０は、透明な（高い透光性を有する）一対の基板が所定のギャップを隔てた状態で貼り合わせられ、両ガラス基板間に液晶層が封入された構成をなしている。両ガラス基板の外側には偏光板が配されているものとされる。

ベゼル１４は、図１及び図２に示すように液晶パネル２０の表側の周縁部に沿って延在しており、液晶表示装置１０の表側の外観を構成している。ベゼル１４は、剛性に優れた金属（例えばステンレス鋼、アルミニウム系材料）または遮光性を有する樹脂からなる。フレーム１５は、光反射性に優れた白色等の樹脂（例えばポリカーボネート）からなる。液晶パネル２０の裏側とフレーム１５との間には、固定及び遮光のために黒色のテープ状部材９１が貼り付けられている。

バックライト装置３０は、図１及び図２に示すように、単色（青色）を発光するＬＥＤ５２（光源の一例）と、ＬＥＤ５２を実装するＬＥＤ基板（光源基板の一例）５１と、蛍光体シート６０（波長変換シートの一例）と、拡散板５５と、光学シート３３と、シャーシ４０と、を備える。ＬＥＤ５２は、液晶パネル２０の裏側（下側）に対向して配されており、バックライト装置３０はいわゆる直下型のバックライト装置である。蛍光体シート６０は、ＬＥＤ５２からの青色光の一部を透過させると共に、青色光の他の一部を吸収して黄色光を発光する。バックライト装置３０は、単色発光型のＬＥＤ５２を蛍光体シート６０と組み合わせて用いることで白色の合成光を出射するように構成されている。拡散板５５は、蛍光体シート６０からの光に拡散作用を付与する。光学シート３３は、拡散板５５からの光に所定の光学作用を付与して、液晶パネル２０に向けて出射する。

シャーシ４０は、図１及び図２に示すように、光出射側（液晶パネル２０側）に向けて開口したトレー状をなし、その底部４１にＬＥＤ基板５１が収容されている。シャーシ４０の外周縁部４２は表側に突出しており、外周縁部４２上に、蛍光体シート６０、拡散板５５、及び光学シート３３がこの順に積み重ねて載置されている。積み重ねられた光学シート３３の表側とフレーム１５との間には、光反射性に優れた白色等の固定用のテープ状部材９２が貼り付けられている。

拡散板５５は、図１及び図２に示すように、蛍光体シート６０及び光学シート３３に比して厚い（例えば厚さ３mm）部材であり、透過する光を拡散させる。拡散板５５は、例えば透明な樹脂製の基材内に拡散粒子が多数分散された構成とされる。拡散板５５を設けることで、ＬＥＤ５２から液晶パネル２０までの距離を小さくしても、ＬＥＤの配置に応じた輝度ムラ（いわゆるＬＥＤムラ）を抑制しやすくなり、バックライト装置３０及び液晶表示装置１０を薄型化しやすくなる。

光学シート３３は、図１及び図２に示すように、拡散板５５と液晶パネル２０との間に介在して配されることで、拡散板５５からの出射光に所定の光学作用を付与する。光学シート３３は、その厚みが例えば３０μmと薄く可撓性を有する。光学シート３３は種々様々なものが知られており、液晶表示装置１０の用途等に応じて１種類または複数種類のものが適宜用いられる。本実施形態では、光学シート３３として２枚のレンズシートが用いられ、これにより拡散板５５からの出射光に集光作用を付与し、液晶パネル２０に向けて出射させている。各レンズシートは、一方向に沿って延在する単位レンズが、その延在方向と直交する方向に沿って多数並べて配置された構成をなしている。２枚のレンズシートは、各々の単位レンズの延在方向が直交するように配されている。

レンズシート以外の光学シート３３の具体例としては、ＢＥＦ（Brightness Enhancement Film）（登録商標）シリーズやＤＢＥＦ（Dual Brightness Enhancement Film）（登録商標）シリーズ等の輝度向上シート、ターニングレンズ、拡散シート、プリズムシート（輝度向上シートやターニングレンズを除く、プリズムもしくはレンズ形状を有する光学シート）、ダイクロイックフィルターが挙げられる。ダイクロイックフィルターは、バンドパスフィルタ効果を奏するものであって、蛍光体シート６０と組み合わせることで、色再現性を向上できる。ダイクロイックフィルターとして具体的には、青色光を反射し黄色光を透過させるフィルターや、黄色光を反射し青色光を透過させるフィルター等が用いられる。

ＬＥＤ５２は、図１及び図２に示すように、矩形状をなすＬＥＤ基板５１の表側の主面（実装面５１Ａ）上に、Ｘ軸方向（行方向）及びＹ軸方向（列方向）についてそれぞれほぼ等間隔に格子状（マトリックス状）に配されている。ＬＥＤ５２は直方体状をなし、底面が実装面５１Ａに配されて、底面と反対側の上面が発光面５２Ａとなる、いわゆる頂面発光型（トップビュー型）とされる。ＬＥＤ５２の光軸（発光光の発光強度が最も高い（ピークとなる）光の進行方向）はＺ軸方向である。

ＬＥＤ５２は、約４２０nmから約５００nmの波長領域に含まれる青色光（一次光）を発光する。ＬＥＤ５２は、発光面５２Ａの面積が５．０mm²以下と、一般的なＬＥＤ（発光面の面積が１０．０mm^２程度）に比して小さい小型ＬＥＤである。ＬＥＤ５２は、発光面５２Ａの面積が０．０１mm²以上１．０mm²以下のいわゆるミニＬＥＤ又はマイクロＬＥＤであることが好ましい。ＬＥＤ５２は、小型化のために蛍光体を含有しておらず、青色ＬＥＤ素子（青色発光素子）が蛍光体非含有の透明樹脂材料からなる封止材によって封止された構成をなしている。ＬＥＤ５２のパッケージには、ＣＳＰ（Chip Scale Package）又はフリップチップタイプ等の小型化パッケージが用いられていてもよい。

ＬＥＤ基板５１は、基板（例えばアルミニウム系の金属材料製、ガラスエポキシやセラミック等の絶縁材料製）の表面に、絶縁層を介して銅箔などの金属膜からなる配線パターンが形成された構成をなしている。また、実装面５１Ａには、光の利用効率を高めるために高反射層が設けられたり、ＥＳＲ（Enhanced Specular Reflector）等のポリエステル系やＰＥＴ系の白色樹脂からなる反射シートが載置されたりすることが好ましい。高反射層は、例えば、高反射塗装（白色塗料）を塗布したり、銀（Ag）やアルミニウム（Al）等を蒸着したりすることで設けられる。なお、ＬＥＤ基板５１は、可撓性を有するフィルム状のフレキシブル基板（FPC, Flexible Printed Circuits）であっても構わない。

ＬＥＤ基板５１の実装面５１Ａは、図３に示すように、隙間なく行列状に並ぶ複数のディミング領域（セグメント領域、分割領域の一例）ＤＡに区分されている。本実施形態では、各ディミング領域ＤＡは矩形状をなし、その中央部にＬＥＤ５２が１個ずつ含まれるように区分されている。ディミング領域ＤＡのピッチＰ１（隣り合うディミング領域ＤＡの中心間距離）は、ＬＥＤ５２の配列ピッチ（隣り合うＬＥＤ５２の中心間距離）と実質的に同一である。ディミング領域ＤＡは、少なくとも１個のＬＥＤ５２を含む大きさを有していればよく、ディミング領域ＤＡのピッチＰ１、及び各ディミング領域ＤＡに含まれるＬＥＤ５２の個数は、液晶パネル２０の画面サイズや用途、要求精度に応じて適宜変更可能である。

ＬＥＤ５２には、実装面５１Ａ内に配索形成された配線パターンを介して外部電源から駆動電力が供給される。バックライト装置３０は、ＬＥＤ５２に供給される駆動電力がディミング領域ＤＡ毎に独立して制御されるローカルディミング駆動が行われるように当該配線パターン等が構成されている。これによりＬＥＤ５２の発光量はディミング領域ＤＡ毎に局所的に調節可能となっており、バックライト装置３０及び液晶表示装置１０は高精細な輝度調整、及び低消費電力化が可能となっている。

蛍光体シート６０は、ＬＥＤ５２の発光光（一次光）をより長波長の光（二次光）へ波長変換する。より詳しくは、蛍光体シート６０は、ＬＥＤ５２からの青色光の一部を透過させると共に、青色光の他の一部を吸収して黄色光を発光する。蛍光体シート６０は、図４に示すように、基材６１と、基材６１の一対の主面のうち表側の主面（出光側主面６１Ａ）に設けられた波長変換層６５と、を有する。蛍光体シート６０は、基材６１の主面の法線方向がＬＥＤ５２の光軸と一致するように配されている。基材６１は、透明性の高い樹脂製（例えばポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂）とされ、波長変換層６５を支持している。波長変換層６５には、蛍光材料を含有する複数の突部６６が隙間なく配列されるように形成されている。

突部６６は、図４に示すように基材６１の出光側主面６１Ａから断面半楕円状に突出するように形成されており、光出射面である表側の面６６Ａ（ＬＥＤ５２と反対側の表面）が球面状をなしている。また、突部６６は、図５に示すように、平面形状が矩形（四角形、多角形の一例）状をなしている。突部６６の平面形状は、実装面５１Ａ内に隙間なく配列可能な形状であれば矩形状に限られず、例えば図６の変形例１に係る蛍光体シート１６０の突部１６６のように六角形状（多角形状の別の一例）としてもよい。

突部６６は、バインダ樹脂として用いられるアクリル系樹脂と、バインダ樹脂中に分散した状態で配合される蛍光体（蛍光材料、波長変換材料の一例）と、を含有する。バインダ樹脂は、光透過性及び基材６１に対する接着性を有する。蛍光体は、所定の波長領域に含まれる一次光を異なる波長領域に含まれる二次光に波長変換できればその種類は限定されず、例えば量子ドット蛍光体、無機蛍光体、有機蛍光体等が用いられる。本実施形態では、ＬＥＤ５２からの青色光を吸収して励起し、約５００nmから約５７０nmの波長領域内の緑色光を放出する緑色量子ドット蛍光体と、約６００nmから約７８０nmの波長領域内の赤色光を放出する赤色量子ドット蛍光体と、が所定の割合で配合された量子ドット蛍光体が用いられている。各色の量子ドット蛍光体は、突部６６を構成するアクリル系樹脂中に略均一となるように分散配合されている。

続いて、上記した構成の蛍光体シート６０の作用及び効果を説明する。ＬＥＤ５２からの青色光は、図４に矢線Ｌ１で示すように光軸であるＺ軸方向に沿って進んで蛍光体シート６０に入射し、そのまま概ねＺ軸方向に基材６１を透過して突部６６に入射する。そして、突部６６部内に分散された蛍光体によって図７の矢線Ｌ２,Ｌ３,Ｌ４で示されるように各方向に黄色光が放出される。そして、光出射面６６Ａに達した黄色光は、光出射面６６Ａが球面状をなすため、光出射面６６Ａに対する入射角が臨界角を超えにくいものとなる。その結果、光出射面６６Ａに達した光の多くは、図７の矢線Ｌ２で示すように、空気層との界面である光出射面６６Ａで全反射されずに光出射面６６Ａの外側（光出射面６６Ａと拡散板５５との隙間の空気層）に出射される。

仮に波長変換層が従来技術のように平板状をなし複数の突部６６が形成されていない場合、その表側の光出射面は平面状であるため、蛍光体によって放出された黄色光は、空気層との界面である光出射面に対する入射角が臨界角を超え、全反射されやすいものとなる。その結果、波長変換層内の黄色光は蛍光体シート６０の主面方向（Ｘ－Ｙ面方向）に沿って伝搬しやすくなる。これに対して、本実施形態に係る蛍光体シート６０によれば、波長変換層６５を構成する突部６６の光出射面６６Ａが球面状をなすことで、蛍光体シート６０に入射された光が光出射面６６Ａから出射されやすくなり、蛍光体シート６０の主面方向に伝搬する事態が抑制される。

上記した構成によれば、ローカルディミング駆動によってＬＥＤ５２の一部のみを駆動（点灯）した場合に、当該ＬＥＤ５２を含むディミング領域（駆動ディミング領域）ＤＡ１の光がＬＥＤ５２が駆動されていない他のディミング領域（非駆動ディミング領域）ＤＡ２に伝搬して、非駆動ディミング領域ＤＡ２から出射される事態を抑制することができる。これにより、駆動ディミング領域ＤＡ１からの出射光量が低下し、非駆動ディミング領域ＤＡ２からの出射光量が上昇する事態を抑制できる。その結果、部分点灯時のバックライト装置３０の輝度（ひいては液晶パネル２０の明るさ）が低下したり、輝度のコントラストが低下してしまう事態を抑制できる。

また、突部６６内で放出された黄色光の一部は、図７に矢線Ｌ３及びＬ４で示すように、基材６１に再び入射する。そして、基材６１に再び入射された黄色光の一部は、矢線Ｌ３で示すように、空気層との界面である基材６１の裏側の主面（波長変換層６５と反対側の主面、入光側主面６１Ｂ）で全反射されて蛍光体シート６０の主面方向に伝播する伝播光となる。また、基材６１に再び入射された黄色光の他の一部は、矢線Ｌ４で示すように、入光側主面６１Ｂで全反射されずに基材６１を透過して、基材６１の外側に出射される。

本実施形態では、入光側主面６１Ｂで全反射されて伝搬される伝搬光（図７の矢線Ｌ３）の伝搬距離を小さくするために、図４に示すように、突部６６のピッチＰ２（隣り合う突部６６の中心間距離）が、ディミング領域ＤＡのピッチＰ１以下となっている。突部６６のピッチＤ２が小さいほど伝搬光が到達する距離が小さくなり、伝搬光を抑制する効果を高められる。一方で、突部６６のピッチＰ２が小さくなると突部６６の製造難易度が上がってしまう。そこで突部６６のピッチＰ２を少なくともディミング領域ＤＡのピッチＰ１以下とすることで、伝搬光の抑制効果を効果的に高められる。なお、突部６６の光出射面６６Ａの曲率半径は、突部６６の高さ（突出高）とピッチＰ２によって決定され、ピッチＰ２が小さいほど光出射面６６Ａの曲率半径も小さくなる。

また、基材６１の厚さＬ６１は、２０μm以上３００μm以下であることが好ましい。入光側主面６１Ｂで全反射されて伝搬される伝搬光（図７の矢線Ｌ３）の伝搬距離は、図７と図８との比較で示されるように基材６１の厚さＬ６１が小さいほど小さくなり、伝搬光を抑制する効果を高められる。一方で、基材６１の厚さＬ６１が２０μm未満になると、基材６１上に波長変換層６５を形成することが製造上難しくなり、組み立て時に蛍光体シート６０を扱う際の作業難易度も上がってしまう。そこで、基材６１の厚さＬ６１を２０μm以上３００μm以下とすることで、伝搬光の抑制効果を効果的に高められる。

＜実施形態２＞
実施形態２に係る液晶表示装置１１０について説明する。液晶表示装置１１０は、図９に示すように蛍光体シート２６０の構成が実施形態１及び変形例１と異なる。実施形態２において、実施形態１及び変形例１と同様の構成、作用及び効果については重複する説明は省略する。

本実施形態に係る蛍光体シート２６０は、図９に示すように、基材６１と波長変換層６５との間に、これらに比して屈折率が低い低屈折率層６８を有する。このようにすれば、波長変換層６５の突部６６内に分散された蛍光体によって放出された黄色光は、既述したように図７の矢線Ｌ２,Ｌ３,Ｌ４で示すように進行するものに加えて、その一部が、図９に矢線Ｌ５で示すように低屈折率層６８との界面で全反射されるようになる（これにより、突部６６内で放出された黄色光が、隣り合う突部６６へと伝播されにくくなり、ローカルディミング駆動において駆動ディミング領域ＤＡ１からの出射光量が低下し、非駆動ディミング領域ＤＡ２からの出射光量が上昇する事態を抑制できる。その結果、部分点灯時のバックライト装置３０の輝度（ひいては液晶パネル２０の明るさ）が低下したり、輝度のコントラストが低下してしまう事態を抑制できる。

上記した全反射の効果は、低屈折率層６８の屈折率が低いほど高まる。また、上記した基材６１の薄膜化効果と同様に、低屈折率層６８の厚さは小さいほど、突部６６内で放出された黄色光の一部が蛍光体シート６０の主面方向へ伝播する距離が小さくなり、伝搬光の抑制効果を高められる。

＜実施形態３＞
実施形態３に係る液晶表示装置２１０について説明する。液晶表示装置２１０は、図１０及び図１１に示すように蛍光体シート３６０の構成が実施形態１、変形例１及び実施形態２と異なる。実施形態３において、実施形態１、変形例１及び実施形態２と同様の構成、作用及び効果については重複する説明は省略する。

本実施形態に係る蛍光体シート３６０は、図１０に示すように、基材６１の一対の主面の両方（出光側主面６１Ａ、入光側主面６１Ｂ）に波長変換層がそれぞれ設けられており、出光側主面６１Ａに設けられた第１波長変換層６５と、入光側主面６１Ｂに設けられた第２波長変換層２６５と、を有する。波長変換層６５,２６５にはそれぞれ複数の突部６６,２６６が形成されており、第２波長変換層２６５の突部２６６の形状及び大きさは、第1波長変換層６５の突部６６に倣うものとされる。

本実施形態では、第２波長変換層２６５を設けることで、第１波長変換層６５内で放出された黄色光の一部が、図７の矢線Ｌ３のように入光側主面６１Ｂで全反射されずに、図８の矢線Ｌ６で示すように基材６１を透過して第２波長変換層２６５に入射される。第２波長変換層２６５に入射された黄色光の多くは、突部２６６の球面２６６Ａに対する入射角が臨界角を超えにくいものとなるため、空気層との界面である球面２６６Ａで全反射されずに球面２６６Ａの外側（空気層）に出射される。球面２６６Ａから出射された黄色光は、ＬＥＤ基板５１の実装面５１Ａの高反射層で反射されて、蛍光体シート３６０に回帰することとなる。そして、蛍光体シート３６０に回帰された光は、黄色光であるため、蛍光体によって波長変換作用を受けることなく、その進行方向に沿って蛍光体シート３６０内を透過し光出射面６６Ａから出射される。

このようにすれば、平面状の基材６１の入光側主面６１Ｂは空気層との界面とならない。これにより、入光側主面６１Ｂで全反射される光（図７の矢線Ｌ３）を抑制して蛍光体シート３６０の主面方向に伝播する伝搬光を抑制する効果を高められる。また、光の利用効率を高められるようになる。

また、図１０及び図１１に示すように、第１波長変換層６５の突部６６の平面視における中心Ｏ６６と、第２波長変換層２６５の突部２６６の平面視における中心Ｏ２６６は、異なる位置に配されている。より詳しくは、突部６６の中心Ｏ６６は、隣り合う突部２６６間の境界Ｂ２６６に重畳し、突部２６６の中心Ｏ２６６は、隣り合う突部６６間の境界Ｂ６６に重畳するように配されている。

このようにすれば、図１０に示すように、第１波長変換層６５において膜厚が大きい部分と、第２波長変換層２６５において膜厚が小さい部分とがＺ軸方向（膜厚方向）について重畳し、第１波長変換層６５において膜厚が小さい部分と、第２波長変換層２６５において膜厚が大きい部分とが膜厚方向について重畳するようになる。これにより、波長変換層６５,２６５の膜厚の和は面内において均一化される。蛍光体シート３６０全体として波長変換層の膜厚を均一化することで、面内における輝度ムラ及び色度ムラを抑制できるようになる。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

（１）ＬＥＤ５２は、発光面５２Ａの面積が５．０mm²以下の小型ＬＥＤではなくても構わず、本技術はより大型のＬＥＤを用いた照明装置にも適用可能である。ＬＥＤ５２が出射する一次光の波長領域は限定されるものではなく、青色以外の単色が発光されても構わない。その場合、蛍光体シート６０の蛍光材料は、ＬＥＤ５２が発光する波長領域に合わせて適宜選択されるものとされる。

（２）ベゼル１４及びフレーム１５は、液晶パネル２０及びバックライト装置３０の少なくとも一部を保持可能であればよく、非枠状であっても構わない。また、ベゼル１４及びフレーム１５は両方が備えられておらず、いずれか一方のみで液晶パネル２０及びバックライト装置３０を保持していても構わない。

（３）光学シート３３,１３３、拡散板５５、蛍光体シート６０,１６０,２６０,３６０は、シャーシ４０の外周縁部４２ではなく、別の構成によって支持されていても構わない。

（４）拡散板５５及び光学シート３３等の光学作用を付与する光学部材は、用途に応じて適宜変更可能であり、例えば図１２に示すような構成でも構わない。図１２に示す液晶表示装置３１０は、蛍光体シート６０とＬＥＤ５２との間、及び蛍光体シート６０と液晶パネル２０との間に、複数の光学シート１３３が介在して配されている。より詳しくは、シャーシ４０の外周縁部４２上に、ダイクロイックフィルター１３３Ａ、蛍光体シート６０、２枚のプリズムシート１３３Ｂ、ダイクロイックフィルター１３３Ｃ、拡散シート１３３Ｄ、２枚のレンズシート１３３Ｅがこの順に積み重ねて載置されている。

（５）液晶パネル２０、バックライト装置３０、液晶表示装置１０,１１０,２１０,３１０は非矩形状であっても構わない。

１０,１１０,２１０,３１０…液晶表示装置（表示装置）、２０…液晶パネル（表示パネル）、３０…バックライト装置（照明装置）、３３,１３３…光学シート、５１…ＬＥＤ基板（光源基板）、５１Ａ…実装面、５２…ＬＥＤ（光源）、５２Ａ…発光面、６０,１６０,２６０,３６０…蛍光体シート（波長変換シート）、６１…基材、６５,２６５…波長変換層、６６,１６６,２６６…突部、６８…低屈折率層、ＤＡ…ディミング領域（分割領域）

Claims (10)

1. 面状に並んで配される複数の光源と、
   前記光源の発光面と対向して配され、前記光源からの光を波長変換するための波長変換シートと、を備え、
   前記波長変換シートは、
   透明性を有する基材と、
   前記基材の前記光源と反対側の主面において、波長変換材料を含有し表面が球面状の複数の突部が隙間なく並んで配される波長変換層と、を有する照明装置。
2. 前記複数の光源が並んで配される実装面を有する光源基板を備え、
   前記実装面は、各々が少なくとも１つの前記光源を含む大きさを有する複数の分割領域に区分され、
   前記複数の光源は、前記分割領域毎に独立して駆動可能に構成されており、
   隣り合う前記突部の中心間距離は、隣り合う前記分割領域の中心間距離以下である請求項１に記載の照明装置。
3. 前記各分割領域は矩形状をなし、その中央部に前記光源が１つずつ含まれるように区分されており、隣り合う前記分割領域の中心間距離は、隣り合う前記光源の中心間距離と実質的に同一である請求項２に記載の照明装置。
4. 前記基材の厚さは、２０μm以上３００μm以下とされる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記波長変換シートは、前記基材と前記波長変換層との間に、前記基材及び前記波長変換層に比して屈折率が低い低屈折率層を有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の照明装置。
6. 前記突部は断面半楕円状をなし、平面視で多角形状をなしている請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 前記波長変換層は、前記基材の一対の主面の両方にそれぞれ設けられており、
   前記突部の平面視における中心は、一方の前記主面に設けられた前記波長変換層と他方の前記主面に設けられた前記波長変換層とで異なる位置に配されている請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記光源は、発光面の面積が０．０１mm²以上１．０mm²以下である単色発光型のＬＥＤからなり、前記波長変換シートは、分散配合された蛍光材料を有する蛍光体シートからなる請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の照明装置と、前記照明装置からの光を利用して表示を行う表示パネルと、を備える表示装置。
10. 前記表示パネルは、液晶層を有する液晶パネルである請求項９に記載の表示装置。

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