JP6021967B2 - 光源装置及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、光源装置及び画像表示装置に関する。

従来、液晶表示装置用のバックライト装置として、Ｂ−ＬＥＤ、及び、Ｒ蛍光体とＧ蛍光体を有する変換部材、を有する光源装置が提案されている。Ｂ−ＬＥＤは、青色光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）である。Ｒ蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより赤色光を発する蛍光体である。Ｇ蛍光体は、青色光によって励起が引き起こされることにより緑色光を発する蛍光体である。このような光源装置では、Ｂ−ＬＥＤからの青色光によって、Ｒ蛍光体から赤色光が発せられ、Ｇ蛍光体から緑色光が発せられる。そして、Ｂ−ＬＥＤからの青色光、Ｒ蛍光体からの赤色光、及び、Ｇ蛍光体からの緑色光を合成した合成光が、光源装置から発せられる。このような光源装置を使用すれば、光源装置から発せられる光として、広色域の光を得ることができる。

このような光源装置には、変換部材に対して励起光（Ｂ−ＬＥＤから発せられた青色光）が様々な入射角度で入射することにより、光源装置から発せられる光に輝度ムラや色ムラが生じてしまう、という課題がある。この課題を解決するための従来技術は、例えば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示の技術では、ＬＥＤからの光を変換部材（蛍光体層）の光出射面に垂直な方向に屈曲する光線制御素子が使用されている。

また近年、励起が引き起こされることにより純度の高い光を生成することができる蛍光体（波長変換素子）として、量子ドットが提案されている。量子ドットは、紫外光や青色光に反応して、量子ドットの粒径に応じた色の光を発する蛍光体である。量子ドットを使用すれば、青色光から半値幅が４０ｎｍ程度の赤色光や緑色光を得ることができるため、光源装置から発せられる光として、より高色域の光を得ることができる。量子ドットを使用した光源装置は、例えば、特許文献２に開示されている。特許文献２に開示の技術では、変換部材として、量子ドットを含有するシート状の部材（量子ドットシート）が使用されている。

また、バックライト装置に関する技術として、ローカルディミング制御が提案されている。ローカルディミング制御では、画面の領域を構成する複数の分割領域にそれぞれ設けられた複数の光源（ＬＥＤ）の発光輝度を個別に制御することにより、バックライト装置の発光輝度が部分的に変更される。例えば、ローカルディミング制御では、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に表示すべき画像データの輝度値が分析され、当該分割領域に設けられた光源の発光輝度が輝度値の分析結果に基づいて制御される。ローカルディミング制御を行うことにより、表示画像（画面に表示された画像）のコントラストを高めることができる。

しかしながら、上記変換部材を有する光源装置では、蛍光体から様々な方向に光が発せられる。そのため、分割領域における蛍光体から発せられた光が他の分割領域に漏れることにより、光源装置から発せられた光に輝度ムラや色ムラが生じてしまう。このような輝度ムラや色ムラは、ローカルディミング制御の実行時により顕著に現れる。そして、このような輝度ムラや色ムラは、上述した従来技術を用いたとしても低減することはできない。

特開２００９−１４０８２９号公報 特開２０１２−０２２０２８号公報

本発明は、複数の光源から発せられた光の色を変換する変換部材を有する光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラをより低減することができる技術を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、
発光面から光を発する光源装置であって、
前記発光面の領域を構成する複数の第１分割領域にそれぞれ設けられた複数の光源と、
前記複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する第１抑制部材と、
前記複数の光源と前記第１抑制部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記複数の光源から発せられた光の色を変換して変換後の色の光を発する変換部材と、
前記変換部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、それぞれ１つ以上の第１分割領域からなる複数の第２分割領域のそれぞれについて、前記変換部材から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する第２抑制部材と、
前記変換部材から所定の距離だけ離して、前記変換部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記変換部材から発せられた光を拡散する拡散部材と、
を備えることを特徴とする光源装置である。
本発明の第２の態様は、
発光面から光を発する光源装置であって、
前記発光面の領域を構成する複数の第１分割領域にそれぞれ設けられた複数の光源と、
前記複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する第１抑制部材と、
前記複数の光源と前記第１抑制部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記複数の光源から発せられた光の色を変換して変換後の色の光を発する変換部材と、
前記変換部材から所定の距離だけ離して、前記変換部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記変換部材から発せられた光を拡散する拡散部材と、
を備え、
前記変換部材は、前記複数の第１分割領域の境界部分に切り込み部を有する
ことを特徴とする光源装置である。
本発明の第３の態様は、
発光面から光を発する光源装置であって、
前記発光面の領域を構成する複数の第１分割領域にそれぞれ設けられた複数の光源と、
前記複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源から
発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する第１抑制部材と、
前記複数の光源と前記第１抑制部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記複数の光源から発せられた光の色を変換して変換後の色の光を発する変換部材と、
前記変換部材から所定の距離だけ離して、前記変換部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記変換部材から発せられた光を拡散する拡散部材と、
を備え、
前記変換部材から前記拡散部材までの距離は、前記複数の光源から前記変換部材までの距離以下である
ことを特徴とする光源装置である。

本発明の第４の態様は、
前記光源装置と、
前記光源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。

本発明によれば、複数の光源から発せられた光の色を変換する変換部材を有する光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラをより低減することができる。

実施例１に係る液晶表示装置の構成の一例を示す断面図 実施例１に係る複数の光源と第１抑制部材とを示す上面図 実施例１に係る第２抑制部材と変換部材とを示す上面図 実施例１に係る光源装置から発せられた光の分布の一例を示す図 従来の光源装置から発せられた光の分布の一例を示す図 実施例１に係る液晶表示装置の構成の一例を示す図 実施例１に係る液晶表示装置の構成の一例を示す図 実施例２に係る液晶表示装置の構成の一例を示す図 実施例２に係る保持部材等の一例を示す上面図 実施例２に係る液晶表示装置の変形例を示す図 実施例３に係る液晶表示装置の構成の一例を示す断面図 実施例３に係る変換部材を示す上面図 実施例３に係る変換部材を示す上面図

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例１に係る光源装置及び画像表示装置について説明する。
本実施例に係る光源装置は、例えば、光源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光源装置として使用することができる。具体的には、本実施例に係る光源装置は、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光源装置として使用することができる。本実施例に係る光源装置は、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光源装置として使用することもできる。また、本実施例に係る光源装置は、画像表示装置以外の装置（室内照明、街灯、など）の光源装置として使用することもできる。

図１は、本実施例に係る液晶表示装置１００の構成の一例を示す断面図（側面図）である。図１は、液晶表示装置１００の画面に垂直な面によって得られる断面図である。
液晶表示装置１００は、液晶パネル１０１と光源装置を有する。光源装置は、複数の光源２０１、第１抑制部材２０２、変換部材２０３、第２抑制部材２０４、拡散部材２０５、等を有する。

本実施例に係る光源装置は、発光面から光を発する。図１の例では、拡散部材２０５の液晶パネル１０１の側の面が、発光面に相当する。
液晶パネル１０１は、光源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である。液晶パネル１０１は複数の液晶素子を有しており、各液晶素子の透過率は不図示の画像出力装置から出力された画像データに応じて制御される。光源装置からの光が画像データに応じた透過率で液晶パネル１０１（各液晶素子）を透過することにより、画面に画像が表示される。図１の例では、液晶パネル１０１の拡散部材２０５とは反対側の面が、画面に相当する。図１の例では、画面の領域は、発光面の領域と一致する。
なお、画面の領域は、発光面の領域と異なっていてもよい。

複数の光源２０１は、発光面の領域を構成する複数の第１分割領域にそれぞれ設けられている。本実施例では、青色光を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）であるＢ−ＬＥＤを、光源２０１として使用した例を説明する。複数の光源２０１から発せられた光は、変換部材２０３の励起光となる。

なお、光源２０１が有する発光素子は、ＬＥＤに限らない。例えば、発光素子として、レーザー素子、有機ＥＬ素子、冷陰極管素子、プラズマ素子、等が使用されてもよい。
なお、光源２０１から発せられる光は、青色光に限らない。例えば、光源２０１から発せられる光は、赤色光、緑色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光、紫外光、等であってもよい。
なお、１つの光源２０１は、１つの発光素子を有していてもよいし、複数の発光素子を有していてもよい。

第１抑制部材２０２は、複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源２０１から発せられた光の上記発光面に平行な方向への広がりを抑制する。本実施例では、複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源２０１から発せられた光を反射することにより、当該第１分割領域に設けられた光源２０１から発せられた光の上記発光面に平行な方向への広がりが抑制される。具体的には、第１抑制部材２０２は、複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域の輪郭に沿った面を有する。そして、複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源２０１から発せられた光は、当該第１分割領域の輪郭に沿った上記面で反射する。図１の例では、第１抑制部材２０２は、発光面の縁部分において変換部材２０３を保持している。

図２は、複数の光源２０１と第１抑制部材２０２とを発光面の側から見た上面図である。図１，２は、複数の第１分割領域が２行３列の６つの領域である場合の例を示す。図１，２の例では、第１抑制部材２０２は、６つの第１分割領域にそれぞれ対応する６つの凹部を有している。そして、６つの光源２０１が、６つの凹部にそれぞれ設けられている。本実施例では、光源２０１から発せられた光は、凹部の側面で反射する。光源２０１から発せられた光は、凹部の底面でも反射する。

本実施例では、光源２０１から発せられた光の上記発光面に平行な方向への広がりを抑制することにより、光源２０１から発せられ変換部材２０３に入射する光の入射角度のばらつきを低減することができる。その結果、光源２０１から発せられ変換部材２０３に入射する光の入射角度がばらつくことによって生じるムラ（光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラ）を低減することができる。

なお、複数の第１分割領域（光源２０１）は、マトリクス状に配置されていなくてもよい。例えば、複数の第１分割領域は、千鳥格子状に配置されていてもよいし、一方向に配置されていてもよい。
なお、第１分割領域の形状は、特に限定されない。例えば、第１分割領域の形状は、正方向、長方形、平行四辺形、台形、３角形、５角形、円形、等であってもよい。
なお、発光面に平行な方向における第１抑制部材２０２のサイズは、発光面のサイズ以上であればよい。
なお、光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラがより低減するように、凹部の底面の反射特性（反射率）と、凹部の側面の反射特性と、が個別に調整されていてもよい。凹部の底辺を形成する部材と、凹部の側面を形成する部材と、が互いに異なる部材であってもよい。

変換部材２０３は、複数の光源２０１と第１抑制部材２０２よりも発光面に近い側に設けられている。変換部材２０３は、複数の光源２０１から発せられた光の色を変換して、変換後の色の光を発する。本実施例では、変換部材２０３は、複数の光源２０１から発せられた光によって励起が引き起こされる蛍光体として、量子ドットを有する。本実施例では、蛍光体によって、複数の光源２０１から発せられた青色光が、青色光よりも長波長側の光に変換される。そのため、蛍光体は、“光変換素子”や“波長変換素子”と呼ぶこともできる。本実施例では、蛍光体として、青色光を赤色光に変換する蛍光体であるＲ蛍光体と、青色光を緑色光に変換する蛍光体であるＧ蛍光体と、が使用される。そして、変換部材２０３からは、複数の光源２０１からの青色光、Ｒ蛍光体からの赤色光、及び、Ｇ蛍光体からの緑色光を合成した合成光が発せられる。本実施例では、合成光として白色光が得られるように、Ｒ蛍光体とＧ蛍光体の数（割合）が調整されている。図１の例では、変換部材２０３はシート状の部材（量子ドットシート）である。また、図１の例では、第１抑制部材２０２が有する複数の凹部と、変換部材２０３と、により、複数の閉空間が形成されている。

なお、変換部材は蛍光体を有していなくてもよく、蛍光体は量子ドットでなくてもよい。また、変換部材はシート状の部材でなくてもよい。変換部材は、照射された光の色を他の色に変換することができる部材であればよく、その構造や形状は特に限定されない。
なお、変換部材２０３から発せられる光は、白色光に限らない。例えば、変換部材２０３から発せられる光は、赤色光、緑色光、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光、等であってもよい。
また、蛍光体から発せられる光は、赤色光と緑色光に限らない。例えば、蛍光体から発せられる光は、青色光、シアン色光、マゼンタ色光、イエロー色光、等であってもよい。

第２抑制部材２０４は、変換部材２０３よりも発光面に近い側に設けられている。第２
抑制部材２０４は、発光面の領域を構成する複数の第２分割領域のそれぞれについて、その第２分割領域における変換部材２０３から発せられた光の上記発光面に平行な方向への広がりを抑制する。各第２分割領域は、１つ以上の第１分割領域からなる領域である。本実施例では、複数の第２分割領域のそれぞれについて、その第２分割領域における変換部材２０３から発せられた光を反射することにより、当該第２分割領域における変換部材２０３から発せられた光の上記発光面に平行な方向への広がりが抑制される。具体的には、第２抑制部材２０４は、複数の第２分割領域のそれぞれについて、その第２分割領域の輪郭に沿った面を有する。そして、複数の第２分割領域のそれぞれについて、その第２分割領域における変換部材２０３から発せられた光は、当該第２分割領域の輪郭に沿った上記面で反射する。図１の例では、第２抑制部材２０４は、発光面の縁部分において拡散部材２０５と液晶パネル１０１を保持している。また、第２抑制部材２０４は、発光面の内側において、点接触または線接触により、拡散部材２０５を保持している。本実施例では、変換部材２０３、拡散部材２０５、及び、液晶パネル１０１の間隔が所望の間隔となるように、拡散部材２０５と液晶パネル１０１が保持される。
図３は、第２抑制部材２０４と変換部材２０３とを発光面の側から見た上面図である。図３の例では、複数の第２分割領域として、図２の複数の第１分割領域と同じ２行３列の６つの領域が使用されている。
なお、第２抑制部材２０４の反射特性は、第１抑制部材２０２の反射特性と同じであってもよいし異なっていてもよい。

変換部材２０３で生成された赤色光や緑色光は、様々な方向に発せられる。
本実施例では、変換部材２０３から発せられた光の上記発光面に平行な方向への広がりを抑制することにより、第２分割領域における変換部材２０３で生成された赤色光や緑色光が他の第２分割領域に漏れることを抑制することができる。その結果、第２分割領域における変換部材２０３で生成された赤色光や緑色光が他の第２分割領域に漏れることによって生じるムラ（光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラ）を低減することができる。また、第２分割領域における変換部材２０３から発せられた光のうち、拡散部材２０５や液晶パネル１０１から戻された戻り光を、当該第２分割領域における変換部材２０３へ戻すことができる。液晶パネル１０１から戻される戻り光は、拡散部材２０５を介して変換部材２０３へ戻される。

拡散部材２０５は、第２抑制部材２０４よりも発光面に近い側に設けられている。拡散部材２０５は、変換部材２０３から発せられた光を拡散する。それにより、光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラをより低減することができる。拡散部材２０５としては、例えば、拡散板、拡散シート、集光シート、偏光シート、等を使用することができる。拡散部材２０５は、１つの部材によって構成されていてもよいし、複数の部材を重ねた構造を有していてもよい。
なお、光源装置は、拡散部材２０５を有していなくてもよい。

光源２０１、変換部材２０３、及び、拡散部材２０５の配置についてより詳細に説明する。

光源２０１の配置は、第１抑制部材２０２の形状や反射特性に応じて決定されることが好ましい。例えば、第１抑制部材２０２の凹部の側面（反射壁）の反射特性が一様であり、１つの光源２０１が１つの発光素子を有する場合には、凹部の側面で囲まれた領域の中心位置に発光素子を配置するのが好ましい。そして、１つの光源２０１が２つ以上の発光素子を有する場合には、光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラがより低減されるように、当該２つ以上の発光素子の配置を決定することが好ましい。
なお、発光素子の配置は、計算によって決定されてもよいし、実験によって決定されてもよい。

また、複数の光源２０１から変換部材２０３までの距離ｈ１は、光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラがより低減されるように決定されることが好ましい。例えば、第１分割領域内において、光源２０１から発せられた光が変換部材２０３に均一に照射されるように、距離ｈ１が決定されることが好ましい。
なお、距離ｈ１は、計算によって決定されてもよいし、実験によって決定されてもよい。

上記方法で決定した位置に光源２０１、変換部材２０３、及び、拡散部材２０５が配置された光源装置から発せられた光の輝度及び色の分布を図４に示す。図４において、実線の矢印は光源２０１から発せられた光を示し、破線の矢印は、変換部材２０３から発せられた光を示す。

図４に示すように、本実施例では、光源２０１から発せられた光の上記発光面に平行な方向への広がりが抑制される。さらに、本実施例では、光源２０１から発せられた光が第１抑制部材２０２で反射することにより、光源２０１から発せられた光が十分に拡散され平均化される。それにより、光源２０１から発せられ変換部材２０３に入射する光の入射角度のばらつきを低減することができる。その結果、光源２０１から発せられ変換部材２０３に入射する光の入射角度がばらつくことによって生じるムラ（光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラ）を低減することができる。

また、図４に示すように、本実施例では、変換部材２０３から発せられた光の上記発光面に平行な方向への広がりが抑制される。それにより、第２分割領域における変換部材２０３で生成された赤色光や緑色光が他の第２分割領域に漏れることを抑制することができる。その結果、第２分割領域における変換部材２０３で生成された赤色光や緑色光が他の第２分割領域に漏れることによって生じるムラ（光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラ）を低減することができる。さらに、本実施例では、変換部材２０３から発せられた光が第２抑制部材２０４で反射することにより、変換部材２０３から発せられた光が十分に拡散され平均化される。それにより、光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラをより低減することができる。

第１抑制部材２０２と第２抑制部材２０４を使用しない従来の光源装置から発せられた光の輝度及び色の分布を図５に示す。図５において、実線の矢印は光源２０１から発せられた光を示し、破線の矢印は、変換部材２０３から発せられた光を示す。細破線の矢印は、太破線の矢印とは異なる第２分割領域からの漏れ光を示す。
第１抑制部材２０２を使用しない場合には、図５に示すように、光源２０１から発せられ光が様々な入射角度で変換部材２０３に入射してしまう。また、第２抑制部材２０４を使用しない場合には、図５に示すように、第２分割領域における変換部材２０３で生成された赤色光や緑色光が他の第２分割領域へ漏れてしまう。その結果、図５に示すように、光源装置から発せられた光に大きなムラ（輝度ムラや色ムラ）が生じてしまう。

以上述べたように、本実施例によれば、第１抑制部材２０２と第２抑制部材２０４とを用いたことにより、複数の光源から発せられた光の色を変換する変換部材を有する光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラをより低減することができる。

なお、変換部材２０３から拡散部材２０５までの距離（所定の距離）は、複数の光源２０１から変換部材２０３までの距離以下であることが好ましい。即ち、以下の条件式１を満たすことが好ましい。ｈ２は、変換部材２０３から拡散部材２０５までの距離であり、ｈ１は、複数の光源２０１から変換部材２０３までの距離である。

ｈ２≧ｈ１ ・・・（式１）

また、複数の光源２０１から拡散部材２０５までの距離ｈ１＋ｈ２は、行方向における光源間の距離ｓ１と列方向における光源間の距離ｓ２とのうち長い方の距離と略等しいことが好ましい。行方向における光源間の距離ｓ１が列方向における光源間の距離ｓ２と等しい場合には、距離ｈ１＋ｈ２は距離ｓ１及び距離ｓ２と略等しいことが好ましい。即ち、以下の条件式２−１〜２−３を満たすことが好ましい。

ｓ１＞ｓ２の場合
ｈ１＋ｈ２≒ｓ１ ・・・（式２−１）
ｓ１＜ｓ２の場合
ｈ１＋ｈ２≒ｓ２ ・・・（式２−２）
ｓ１＝ｓ２の場合
ｈ１＋ｈ２≒ｓ１（及びｓ２） ・・・（式２−３）

さらに、上述した条件式を考慮して距離ｈ１＋ｈ２（または距離ｈ２）の基準値を決定し、決定した基準値を調整することで距離ｈ１＋ｈ２（または距離ｈ２）を決定することがより好ましい。基準値は、決定した基準値を光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラがより低減されるように調整されることが好ましい。また、基準値は、分割領域毎に光源の発光輝度を制御するローカルディミング制御の実行時に光源装置から発せられた光のコントラストがより向上されるように調整されることが好ましい。ローカルディミング制御では、例えば、複数の分割領域のそれぞれについて、その分割領域に表示すべき画像データの特徴量（輝度）に基づいて、当該分割領域に設けられた光源の発光輝度が制御される。ローカルディミング制御における発光輝度の制御単位である分割領域は、上述した第１分割領域または第２分割領域と同じ領域であってもよいし、第１分割領域及び第２分割領域と異なる領域であってもよい。但し、ローカルディミング制御の実行時におけるムラ（光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラ）の低減の観点から、ローカルディミング制御における発光輝度の制御単位である分割領域は、第２分割領域と同じ領域であることが好ましい。
なお、基準値は、計算結果に基づいて調整されてもよいし、実験結果に基づいて調整されてもよい。

なお、距離ｈ１と距離ｈ２の関係は、光源２０１の指向性、第１抑制部材２０２の反射特性、変換部材２０３の変換特性、第２抑制部材２０４、拡散部材２０５の拡散特性、等を考慮して決定されてもよい。

なお、本実施例では、第２分割領域が第１分割領域と同じ領域である場合の例を説明したが、これに限らない。例えば、第２分割領域は、複数の第１分割領域からなる領域であってもよい。図６（Ａ），６（Ｂ）に、第２分割領域が複数の第１分割領域からなる場合の例を示す。図６（Ａ）は液晶表示装置の断面図（液晶表示装置の画面に垂直な面によって得られる断面図）であり、図６（Ｂ）は第２抑制部材２０４と変換部材２０３とを発光面の側から見た上面図である。ここでは、複数の第１分割領域として、図２と同様に２行３列の６つの第１分割領域が使用されているものとする。図６（Ａ），６（Ｂ）の例では、２行２列の４つの第１分割領域からなる第２分割領域と、２行１列の２つの第１分割領域からなる第２分割領域と、の２つの第２分割領域が使用されている。サイズの大きい領域を第２分割領域として使用することで、光源２０１間の発光輝度のばらつきがある場合に生じるムラ（光源装置から発せられた光の輝度ムラや色ムラ）をより低減することができる。但し、第２分割領域が小さい方が、第２分割領域が大きい場合よりも、ローカルディミング制御の実行時に光源装置から発せられた光のコントラストをより向上することが
できる。

なお、複数の第２分割領域として、サイズが互いに等しい複数の領域が使用されてもよい。図７（Ａ），７（Ｂ）に、サイズが互いに等しい複数の領域を複数の第２分割領域として使用し、各第２分割領域が複数の第１分割領域からなる領域である場合の例を示す。図７（Ａ）は液晶表示装置の断面図（液晶表示装置の画面に垂直な面によって得られる断面図）であり、図７（Ｂ）は第２抑制部材２０４と変換部材２０３とを発光面の側から見た上面図である。ここでは、複数の第１分割領域として、４行４列の１６個の第１分割領域が使用されているものとする。図７（Ａ），７（Ｂ）の例では、２行２列の４つの第２分割領域が使用されており、各第２分割領域として、２行２列の４つの第１分割領域からなる領域が使用されている。

なお、本実施例では、第１抑制部材２０２が光を反射する例を説明したが、これに限らない。例えば、第１抑制部材２０２は、光源２０１から発せられた光のうち第１抑制部材２０２に照射された光を吸収することにより、光源２０１から発せられた光の広がりを抑制してもよい。第２抑制部材２０４も、第１抑制部材２０２と同様に、光を反射する構成以外の構成（例えば、光を吸収する構成）を有していてもよい。但し、光を反射する構成を利用することにより、光源２０１から発せられた光の利用効率を高めることができ、低電力で高輝度の光を発する光源装置を実現することができる。

なお、本実施例では、第１抑制部材２０２と変換部材２０３が互いに接触しており、第１抑制部材２０２の凹部と変換部材２０３によって閉空間が形成される例を説明したが、これに限らない。第１抑制部材２０２と変換部材２０３は互いに接触しなくてもよいし、第１抑制部材２０２の凹部と変換部材２０３によって閉空間が形成されなくてもよい。但し、第１抑制部材２０２の凹部と変換部材２０３によって閉空間が形成された方が、閉空間が形成されない場合に比べ、光の広がりをより抑制することができる。

なお、本実施例では、第１抑制部材２０２が第１分割領域の輪郭に沿った筒状の面（閉じた面）を有する例を説明したが、これに限らない。例えば、第１抑制部材２０２は、第１分割領域毎に、その第１分割領域の輪郭に沿った複数の面（輪郭に沿った筒状の面を分割して得られる複数の面）を有していてもよい。第２抑制部材２０４も、第１抑制部材２０２と同様に、第２分割領域毎に、その第２分割領域の輪郭に沿った複数の面を有していてもよい。但し、筒状の面（閉じた面）を使用した方が、複数の面を使用する場合に比べ、光の広がりをより抑制することができる。

＜実施例２＞
以下、本発明の実施例２に係る光源装置及び画像表示装置について説明する。本実施例では、拡散部材を保持する保持部材を光源装置がさらに有する場合の例を説明する。
図８は、本実施例に係る液晶表示装置３００の構成の一例を示す断面図である。図８は、液晶表示装置３００の画面に垂直な面によって得られる断面図である。
なお、図８において、実施例１（図１）と同じ部材には図１と同じ符号を付し、その説明は省略する。

図８に示すように、本実施例に係る光源装置は、保持部材３０１をさらに有する。図９に、保持部材３０１、第２抑制部材２０４、及び、変換部材２０３を発光面の側から見た上面図を示す。
保持部材３０１は、第２抑制部材２０４と拡散部材２０５との間に設けられている。保持部材３０１は、拡散部材２０５と点接触しており、拡散部材２０５を点で保持する。拡散部材２０５を点で保持することにより、光源装置から発せられる光の輝度や色の分布に対する保持部材３０１の影響を最小限に抑えて、拡散部材２０５と他の部材との位置関係
を維持することができる。第２抑制部材２０４の高さｈ３、及び、保持部材３０１の高さｈ４は、光源装置から発せられた光のムラがより低減するように決定されることが好ましい。

以上述べたように、本実施例によれば、拡散部材２０５を点で保持する保持部材３０１がさらに使用される。それにより、光源装置から発せられる光の輝度や色の分布に対する保持部材３０１の影響を最小限に抑えて、拡散部材２０５と他の部材との位置関係を維持することができる。

＜実施例３＞
以下、本発明の実施例３に係る光源装置及び画像表示装置について説明する。本実施例では、分割領域として第１分割領域のみを使用し、変換部材として一枚のシート（シート構造を有する部材）を使用する例を説明する。“分割領域として第１分割領域のみを使用する場合”は、例えば、“第２抑制部材を使用せず、第１抑制部材のみを使用する場合”を意味する。本実施例では、変換部材に切り込み部を設ける。具体的には、第１分割領域間の境界部分に切り込み部を設ける。

図１１は、本実施例に係る液晶表示装置４００の構成の一例を示す断面図である。図１１は、液晶表示装置４００の画面に垂直な面によって得られる断面図である。
なお、図１１において、実施例１（図１）と同じ部材には図１と同じ符号を付し、その説明は省略する。
図１２は、本実施例に係る液晶表示装置４００の変換部材４０１を発光面の側から見た上面図である。図１２の例では、図２の複数の第１分割領域と同じ２行３列の６つの領域が使用されている。

ここで、変換部材４０１が量子ドットシートである場合を考える。変換部材４０１内の量子ドットに入光した光は、量子ドットによって光の波長が変換されたのち、光を３６０°方向へ放射する。このため、ローカルディミングなどの輝度制御によって分割領域の光源が消灯している場合に変換部材４０１が一枚の均一なシートで構成されていると、点灯している領域の光が変換部材４０１を伝搬して消灯領域（光源が消灯している分割領域）へ漏れてしまう。このような光の漏れによって、ローカルディミングのコントラスト向上効果が損なわれてしまう可能性がある。

そこで、本実施例では、図１２に示すように、一枚のシートである変換部材４０１に、ミシン目状の切り込み部を設ける。具体的には、第１分割領域間の境界部分にミシン目状の切り込み部を設ける。変換部材４０１に切り込み部４０２を設けることにより、分割領域として第１分割領域のみを用いた場合であっても、第１分割領域間の光の伝搬を抑制することができる。変換部材４０１の切り込み部の寸法、形状、及び、数は、変換部材４０１の撓みや変形が発生しない制約条件を考慮して、光の漏れがより低減するように決定されることが好ましい。また、切り込み部はミシン目状でなくてもよい。

また、図１３で示すように、第１抑制部材２０２と変換部材４０１が互いに接する部分に、変換部材４０１を第１抑制部材２０２に固定する固定部４０３を設けてもよい。固定部４０３では、例えば、接着剤、ネジ、リベット、等によって、変換部材４０１が第１抑制部材２０２に固定されている。

以上述べたように、本実施例によれば、変換部材に切り込み部が設けられる。具体的には、第１分割領域間の境界部分に切り込み部が設けられる。それにより、分割領域として第１分割領域のみを使用した場合であっても、第１分割領域間の光の漏れを最小限に抑えることができ、ローカルディミングのコントラスト向上効果を高めることができる。

なお、上述した実施例１〜３の構成はあくまで一例であり、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。実施例１〜３の構成に種々の変形および変更を加えた構成も、本発明に含まれる。
例えば、図１０に示すように、光源装置が集光部材９０１をさらに有していてもよい。図１０は、液晶表示装置９００の断面図である。集光部材９０１は、変換部材２０３と複数の光源２０１及び第１抑制部材２０２との間に設けられている。集光部材９０１は、複数の光源２０１から発せられた光を変換部材２０３の側に集光する。図１０の例では、集光部材９０１はシート状の部材（集光シート）であるが、集光部材９０１はシート状の部材でなくてもよい。集光部材９０１を用いることにより、変換部材２０３へより均一に光（光源２０１から発せられた光）を入射することができる。
なお、図１０の例では、光源装置が保持部材３０１を有しているが、保持部材３０１を有していない実施例１の光源装置に集光部材が設けられてもよい。

２０１：光源 ２０２：第１抑制部材 ２０３：変換部材 ２０４：第２抑制部材

Claims (18)

1. 発光面から光を発する光源装置であって、
   前記発光面の領域を構成する複数の第１分割領域にそれぞれ設けられた複数の光源と、
   前記複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する第１抑制部材と、
   前記複数の光源と前記第１抑制部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記複数の光源から発せられた光の色を変換して変換後の色の光を発する変換部材と、
   前記変換部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、それぞれ１つ以上の第１分割領域からなる複数の第２分割領域のそれぞれについて、前記変換部材から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する第２抑制部材と、
   前記変換部材から所定の距離だけ離して、前記変換部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記変換部材から発せられた光を拡散する拡散部材と、
   を備えることを特徴とする光源装置。
2. 前記第２抑制部材は、前記複数の第２分割領域のそれぞれについて、その第２分割領域における前記変換部材から発せられた光を反射することにより、当該第２分割領域における前記変換部材から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する
   ことを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記第２分割領域は、１つの前記第１分割領域からなる領域である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の光源装置。
4. 前記第２抑制部材は、前記複数の第２分割領域のそれぞれについて、その第２分割領域の輪郭に沿った面を有する
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光源装置。
5. 発光面から光を発する光源装置であって、
   前記発光面の領域を構成する複数の第１分割領域にそれぞれ設けられた複数の光源と、
   前記複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する第１抑制部材と、
   前記複数の光源と前記第１抑制部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記複数の光源から発せられた光の色を変換して変換後の色の光を発する変換部材と、
   前記変換部材から所定の距離だけ離して、前記変換部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記変換部材から発せられた光を拡散する拡散部材と、
   を備え、
   前記変換部材は、前記複数の第１分割領域の境界部分に切り込み部を有する
   ことを特徴とする光源装置。
6. 発光面から光を発する光源装置であって、
   前記発光面の領域を構成する複数の第１分割領域にそれぞれ設けられた複数の光源と、
   前記複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する第１抑制部材と、
   前記複数の光源と前記第１抑制部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記複数の光源から発せられた光の色を変換して変換後の色の光を発する変換部材と、
   前記変換部材から所定の距離だけ離して、前記変換部材よりも前記発光面に近い側に設けられ、前記変換部材から発せられた光を拡散する拡散部材と、
   を備え、
   前記変換部材から前記拡散部材までの距離は、前記複数の光源から前記変換部材までの距離以下である
   ことを特徴とする光源装置。
7. 前記第１抑制部材は、前記複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域に設けられた光源から発せられた光を反射することにより、当該第１分割領域に設けられた光源から発せられた光の前記発光面に平行な方向への広がりを抑制する
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の光源装置。
8. 前記第１抑制部材は、前記複数の第１分割領域のそれぞれについて、その第１分割領域の輪郭に沿った面を有する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光源装置。
9. 前記第１抑制部材は、前記複数の第１分割領域にそれぞれ対応する複数の凹部を有し、
   前記複数の光源は、前記複数の凹部にそれぞれ設けられている
   ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の光源装置。
10. 前記複数の凹部と前記変換部材とにより、複数の閉空間が形成されている
    ことを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
11. 前記発光面は、前記拡散部材における、前記変換部材の側とは反対の側の面である
    ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の光源装置。
12. 前記複数の光源はマトリクス状に配置されており、
    前記複数の光源から前記拡散部材までの距離は、行方向における前記光源間の距離と列方向における前記光源間の距離とのうち長い方の距離と略等しい
    ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の光源装置。
13. 前記変換部材と前記拡散部材との間に設けられ、前記拡散部材を点で保持する保持部材をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の光源装置。
14. 前記変換部材と前記複数の光源及び前記第１抑制部材との間に設けられ、前記複数の光
    源から発せられた光を前記変換部材の側に集光する集光部材をさらに備える
    ことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の光源装置。
15. 前記変換部材は、蛍光体を有する
    ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の光源装置。
16. 前記蛍光体は、量子ドットである
    ことを特徴とする請求項１５に記載の光源装置。
17. 前記変換部材は、シート状の部材である
    ことを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の光源装置。
18. 請求項１〜１７のいずれか１項に記載の光源装置と、
    前記光源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。

Images