特許 6030845 発光装置およびバックライト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6030845

(24)【登録日】2016年10月28日

(45)【発行日】2016年11月24日

(54)【発明の名称】発光装置およびバックライト

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20161114BHJP

   B82Y 20/00 20110101ALI20161114BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/50

   B82Y20/00

【請求項の数】4

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2012-93261(P2012-93261)

(22)【出願日】2012年4月16日

(65)【公開番号】特開2013-222807(P2013-222807A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2015年4月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】安念 一規

(72)【発明者】

【氏名】友村 好隆

(72)【発明者】

【氏名】和泉 真

(72)【発明者】

【氏名】両輪 達也

(72)【発明者】

【氏名】大野 正人

【審査官】 村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２２８６７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０７１３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０５０７９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００４４７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射された励起光によって生じた蛍光の一部を該励起光の光軸方向に沿う方向に出射する蛍光体発光部であって、励起光の照射により蛍光を発するナノ結晶蛍光体を含む複数の蛍光体部と、上記蛍光体部から発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させる複数の散乱部とを備え、上記複数の蛍光体部のそれぞれ、および上記複数の散乱部のそれぞれが、上記励起光の光軸方向に対して垂直な方向に沿って、交互にアレイ状に配置されている蛍光体発光部と、上記蛍光体発光部に励起光を照射する励起光源と、を備えた発光装置であって、
上記励起光源および上記蛍光体発光部は、上記励起光源の光軸上に、上記励起光源および上記蛍光体発光部の順で設置されており、
上記蛍光体発光部として、
第１のナノ結晶蛍光体を上記蛍光体部に含む第１の蛍光体発光部と、
上記第１のナノ結晶蛍光体が発する蛍光よりも長波長の蛍光を発する第２のナノ結晶蛍光体を上記蛍光体部に含む第２の蛍光体発光部とを上記励起光の光軸上に備え、
上記第２の蛍光体発光部は、上記第１の蛍光体発光部よりも上記励起光源に近い位置に配置されていることを特徴とする発光装置。

【請求項2】

入射された励起光によって生じた蛍光の一部を該励起光の光軸方向に沿う方向に出射する蛍光体発光部であって、励起光の照射により蛍光を発するナノ結晶蛍光体を含む複数の蛍光体部と、上記蛍光体部から発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させる複数の散乱部とを備え、上記複数の蛍光体部のそれぞれ、および上記複数の散乱部のそれぞれが、上記励起光の光軸方向に対して垂直な方向に沿って、交互にアレイ状に配置されている蛍光体発光部と、上記蛍光体発光部に励起光を照射する励起光源と、を備えた発光装置であって、
上記励起光源および上記蛍光体発光部は、上記励起光源の光軸上に、上記励起光源および上記蛍光体発光部の順で設置されており、
上記蛍光体部は、上記ナノ結晶蛍光体として、第１種ナノ結晶蛍光体と、上記第１種ナノ結晶蛍光体が発する蛍光よりも長波長の蛍光を発する第２種ナノ結晶蛍光体と、の２種類の蛍光体を少なくとも含んでおり、
上記２種類の蛍光体のうち、上記第２種ナノ結晶蛍光体は、上記第１種ナノ結晶蛍光体よりも上記励起光源に近い位置に配置されていることを特徴とする発光装置。

【請求項3】

上記励起光が照射される、上記蛍光体部の面の面積は、当該面に照射される励起光のスポットの面積以上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】

請求項１から３までのいずれか１項に記載の発光装置を備えることを特徴とするバックライト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、励起光を受けて蛍光を発する蛍光体発光部、当該蛍光体発光部を備えた発光装置および蛍光体発光部の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、発光ダイオード（Light Emitting Diode；以下、単に「ＬＥＤ」と称する）を用いた発光装置として、液晶ディスプレイ用のＬＥＤバックライトユニットや照明用のＬＥＤ電球などが脚光を浴びている。ＬＥＤは、低消費電力であること、製品の寿命が長いこと、また、環境に及ぼす影響が小さいこと、といった優れた特徴を有している。

【0003】

ＬＥＤバックライトユニットやＬＥＤ電球の発光部は、ＬＥＤの光の一部が発光部に含まれる蛍光体によって波長変換された光と、蛍光体によって波長変換されなかった光と、を組合せて放出することにより、本来のＬＥＤの光とは異なる種々の光を発光することができる。このような発光装置は、これまでの照明用の電球やディスプレイ用のバックライトユニット（以下、単に「バックライト」という場合がある）に代わる発光装置として大いに期待され、種々の開発がなされている。

【0004】

このような発光装置の一例として、特許文献１に開示された発光ダイオード装置がある。

【0005】

この発光ダイオード装置では、蛍光体層と、該蛍光体層の少なくとも一方の面上に形成された光拡散層とを有する蛍光体シートを具備している。

【0006】

また、上記発光装置の別の例として、特許文献２に開示された面状発光装置がある。

【0007】

この面状発光装置では、励起光の照射により特定色の蛍光体から発する蛍光が他色の蛍光体に吸収されず、そのまま透過するように、複数種類の蛍光体を、光路方向に互いに重ならないように、面状に配設された複数のセルからなる構成としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００７−６７２０４号公報（２００７年３月１５日公開）

【特許文献2】特開２００８−２５８１７１号公報（２００８年１０月２３日公開）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

ところで、蛍光体から発する蛍光は、あらゆる方向に等方的に出射され、励起光の光軸方向に対して垂直な方向へも蛍光が伝搬してしまうため、その分だけ励起光の光軸方向に沿う方向に対する蛍光の取り出し効率が悪化するという問題点がある。特に、光の波長より小さいサイズのナノ結晶蛍光体を蛍光体発光部に含めた場合には、励起光の光軸方向に対して垂直な方向へ発せられるナノ結晶蛍光体からの蛍光が蛍光体自身によって散乱されることがなく、その進行方向を変化させることがないため、励起光の光軸方向に沿う方向に対する蛍光の取り出し効率がより悪化するという問題点があることを本発明の発明者が見出した。

【0010】

例えば、特許文献１に開示された技術では、光拡散層が、励起光の光軸方向に沿う方向に互いに対向して存在する蛍光体層の２つの対向面のうちの少なくとも一方の面上に形成されているため、励起光の光軸方向に沿う方向に伝搬する蛍光の一部が、光拡散層によって、その進行方向を変えてしまい、励起光の光軸方向に沿う方向に対する蛍光の取出し効率が悪化する可能性がある。

【0011】

一方、特許文献２に開示された技術では、励起光の照射により特定色の蛍光体から発する蛍光が他色の蛍光体に吸収されず、励起光の光軸方向に垂直な方向へ伝搬する蛍光をそのまま透過するようにしているため、励起光の光軸方向に沿う方向に対する蛍光の取り出し効率が悪化する可能性がある。

【0012】

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、励起光の光軸方向に沿う方向へ出射する蛍光の取り出し効率を向上させることができる蛍光体発光部などを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明の蛍光体発光部は、上記の課題を解決するために、入射された励起光によって生じた蛍光の一部を該励起光の光軸方向に沿う方向へ出射する蛍光体発光部であって、励起光の照射により蛍光を発するナノ結晶蛍光体を含む蛍光体部と、上記蛍光体部から発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させる散乱部とを備え、上記散乱部が、上記蛍光体部の上記励起光の光軸方向に対して垂直な方向の側に配置されていることを特徴とする。

【0014】

上記構成によれば、蛍光体部がナノ結晶蛍光体を含む。蛍光体部に光の波長より小さいサイズのナノ結晶蛍光体を含めた場合には、ナノ結晶蛍光体から励起光の光軸方向に対して垂直な方向に発せられる蛍光が蛍光体自身によって散乱されることがなく、その進行方向を変化させることがないため、励起光が入射される方向に沿う方向へ出射する蛍光の取り出し効率が低下してしまうという問題点があることを本発明の発明者が見出した。

【0015】

そこで、このような問題点を解決するために、本発明の蛍光体発光部では、散乱部を、蛍光体部の、励起光の光軸方向に対して垂直な方向の側に配置している。

【0016】

上記の構成によれば、散乱部は、蛍光体部から励起光の光軸方向に対して垂直な方向に沿う方向に発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させることにより、励起光が入射される方向に沿う方向へ当該蛍光の進行方向を変化させることができる。

【0017】

これにより、散乱部が設けられていない構成と比較して、励起光の光軸方向に沿う方向へ出射する蛍光の取り出し効率を向上させることができる。

【0018】

なお、本明細書では、「ナノ結晶」とは結晶サイズを励起子ボーア半径程度まで小さくし、量子サイズ効果による励起子の閉じ込めやバンドギャップの増大が観測される結晶を指すものとする。

【0019】

また、本発明の蛍光体発光部は、上記の構成に加えて、上記散乱部は、上記蛍光の少なくとも一部を散乱させる散乱剤または散乱領域を含んでいても良い。

【0020】

上記構成によれば、散乱部に含まれる散乱剤または散乱領域によって、蛍光体部から出射された蛍光を散乱させることができる。なお、散乱領域とは、例えば、気泡のような、蛍光を散乱できる領域である。

【0021】

また、本発明の蛍光体発光部は、上記の構成に加えて、上記いずれかの蛍光体発光部と、上記蛍光体発光部に励起光を照射する励起光源と、を備え、上記励起光源および上記蛍光体発光部は、上記励起光源の光軸上に、上記励起光源および上記蛍光体発光部の順で設置されていることが好ましい。

【0022】

上記構成によれば、散乱部が設けられていない構成と比較して、蛍光体発光部の、励起光の光軸方向に沿う方向へ出射する蛍光の取り出し効率を向上させることができ、輝度の高い発光装置を実現できる。

【0023】

また、本発明の蛍光体発光部は、上記の構成に加えて、上記蛍光体発光部として、第１のナノ結晶蛍光体を上記蛍光体部に含む第１の蛍光体発光部と、上記第１のナノ結晶蛍光体が発する蛍光よりも長波長の蛍光を発する第２のナノ結晶蛍光体を上記蛍光体部に含む第２の蛍光体発光部とを上記励起光の光軸上に備え、上記第２の蛍光体発光部は、上記第１の蛍光体発光部よりも上記励起光源に近い位置に配置されていても良い。

【0024】

一般的に、蛍光体はそれぞれの励起エネルギーより大きいエネルギーを有した光を吸収し、蛍光として二次光を発する。例えば、緑色蛍光体のように励起エネルギーの大きい蛍光体が発する二次光は、赤色蛍光体のように励起エネルギーの小さい蛍光体に吸収されてしまい、所望の色バランスを得るのが難しくなる。特に、蛍光体発光部に含まれる蛍光体がナノ結晶蛍光体である場合、ナノ結晶蛍光体は、ストークスシフトが小さく、自身の発する蛍光よりも短波長側の光の大部分を吸収してしまう。このため、短波長側の蛍光を発する蛍光体発光部からの二次光が、長波長側の蛍光を発する蛍光体発光部により再吸収される現象が顕著に見られる。

【0025】

したがって、上記構成のように、励起光源に近い方から順に、長波長側の蛍光を発する第２の蛍光体発光部、短波長側の蛍光を発する第１の蛍光体発光部を配置することで、各蛍光体の発する二次光は、他色を発光する蛍光体に再度吸収されることがほとんどなく、所望の色バランスを容易に得ることが可能となる。

【0026】

また、本発明の蛍光体発光部は、上記の構成に加えて、上記蛍光体部は、上記ナノ結晶蛍光体として、第１種ナノ結晶蛍光体と、上記第１種ナノ結晶蛍光体が発する蛍光よりも長波長の蛍光を発する第２種ナノ結晶蛍光体と、の２種類の蛍光体を少なくとも含んでおり、上記２種類の蛍光体のうち、上記第２種ナノ結晶蛍光体は、上記第１種ナノ結晶蛍光体よりも上記励起光源に近い位置に配置されていても良い。

【0027】

上記構成のように、励起光源に近い方から順に、長波長側の蛍光を発する第２種ナノ結晶蛍光体、短波長側の蛍光を発する第１種ナノ結晶蛍光体を配置することで、各蛍光体の発する二次光は、他色を発光する蛍光体に再度吸収されることがほとんどなく、所望の色バランスを容易に得ることが可能となる。

【0028】

また、本発明の蛍光体発光部は、上記の構成に加えて、上記励起光が照射される、上記蛍光体部の面の面積は、当該面に照射される励起光のスポットの面積以上であっても良い。

【0029】

励起光源から出射した励起光の一部が蛍光体部に照射されずに散乱部に照射された場合、励起光の蛍光への変換効率（蛍光の取り出し効率）が低下してしまう。

【0030】

上記構成によれば、励起光をより確実に蛍光体部に照射することができ、励起光の蛍光への変換効率が低下する可能性を低減できる。

【0031】

なお、１つの励起光源によって複数個の励起光のスポットが形成されてもよい。この場合、複数の励起光スポットの重複部分を除いた合計面積と蛍光体部の面の面積とを比較すればよい。

【0032】

また、本発明のバックライトは、上記の構成に加えて、上記いずれかの発光装置を備えることが好ましい。

【0033】

上記構成によれば、上記発光装置から出射される光量が多いため、バックライトの光量を多くすることができる。そのため、本発明のバックライトを表示装置に適用した場合には、表示装置の画面の明るさを向上させることができる。

【0034】

本発明の蛍光体発光部の製造方法は、入射された励起光によって生じた蛍光の一部を該励起光の光軸方向に沿う方向へ出射する蛍光体発光部の製造方法であって、透明基板上にナノ結晶蛍光体を含む蛍光体部を形成する蛍光体部形成工程と、上記蛍光体部から発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させる散乱部を上記透明基板上に形成する散乱部形成工程とを含み、上記散乱部を、上記蛍光体部の上記励起光の光軸方向に対して垂直な方向の側に配置することを特徴とする。

【0035】

上記構成によれば、蛍光体部形成工程において、透明基板上にナノ結晶蛍光体を含む蛍光体部が形成される。また、散乱部形成工程において、上記蛍光体部から発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させる散乱部が透明基板上に形成される。ここで、散乱部は、上記蛍光体部の上記励起光の光軸方向に対して垂直な方向の側に配置される。

【0036】

それゆえ、散乱部は、蛍光体部から励起光の光軸方向に対して垂直な方向に発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させることにより、励起光の光軸方向に沿う方向へ当該蛍光の進行方向を変化させることができる。

【0037】

これにより、散乱部が設けられていない構成と比較して、励起光の光軸方向に沿う方向へ出射する蛍光の取り出し効率を向上させることができる。

【発明の効果】

【0038】

本発明の蛍光体発光部は、以上のように、励起光の照射により蛍光を発するナノ結晶蛍光体を含む蛍光体部と、上記蛍光体部から発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させる散乱部とを備え、上記散乱部が、上記蛍光体部の上記励起光の光軸方向に対して垂直な方向の側に配置されている構成である。

【0039】

また、本発明の蛍光体発光部の製造方法は、以上のように、透明基板上にナノ結晶蛍光体を含む蛍光体部を形成する蛍光体部形成工程と、上記蛍光体部から発せられる蛍光の少なくとも一部を散乱させる散乱部を上記透明基板上に形成する散乱部形成工程とを含み、上記散乱部を、上記蛍光体部の上記励起光の光軸方向に対して垂直な方向の側に配置する方法である。

【0040】

それゆえ、散乱部が設けられていない構成と比較して、励起光の光軸方向に沿う方向へ出射する蛍光の取り出し効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本発明におけるバックライトユニットの実施の一形態を示す図であり、（ａ）は、バックライトユニット（またはその導光部材もしくはカバー部材）を板厚方向に切断したときの断面の様子を示し、（ｂ）は、バックライトユニット（またはその導光部材もしくはカバー部材）を面内方向に切断したときの断面の様子を示す。

【図2】（ａ）は、散乱剤として散乱微粒子を含む散乱部を有する蛍光体発光部の断面図であり、（ｂ）は、散乱剤として蛍光体を含む散乱部を有する蛍光体発光部の断面図であり、（ｃ）は、２種類のナノ結晶蛍光体を含む蛍光体部を有する蛍光体発光部の断面図である。

【図3】（ａ）は、図１（ａ）に示すバックライトユニットの一部分を抜粋した断面図であり、（ｂ）は、本発明におけるバックライトユニットの他の実施の形態を示す断面図であり、（ｃ）は、本発明におけるバックライトユニットのさらに他の実施の形態を示す断面図である。

【図4】本発明における表示装置の実施の一形態を示す断面図である。

【図5】（ａ）〜（ｄ）は、上記バックライトユニットが備える蛍光体発光部の製造方法の一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

本発明の一実施形態について図１〜図５に基づいて説明すれば、次の通りである。以下の特定の実施形態で説明する構成以外の構成については、必要に応じて説明を省略する場合があるが、他の実施形態で説明されている場合は、その構成と同じである。また、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

【0043】

〔実施の形態１〕
まず、図１、図２および図３（ａ）に基づき、本発明の一実施形態であるバックライトユニット（導光部材，カバー部材を含む）１０の構成について説明する。図１は、バックライトユニット１０の実施の一形態を示す図である。また、図１（ａ）は、バックライトユニット１０を板厚方向に切断したときの断面の様子（導光板３の長手方向から見たときの様子）を示し、図１（ｂ）は、バックライトユニット１０を面内方向に切断したときの断面の様子（導光板３の短手方向から見たときの様子）を示す。また、図２（ａ）は、蛍光体発光部１ａの断面図であり、図２（ｂ）は、蛍光体発光部１ｂの断面図である。また、図３（ａ）は、図１（ａ）に示すバックライトユニット１０の一部分を抜粋した断面図である。

【0044】

図１（ａ）に示すように、バックライトユニット１０は、蛍光体発光部１ａ（または蛍光体発光部１ｂ）、励起光源２、導光板３、オーバレイ部材４、ＬＥＤ保持部材５、光源駆動制御部６および電源７を備える。なお、本明細書においては、バックライトユニット１０から光源駆動制御部６および電源７を除外した形態が、本発明の発光装置の実施の一形態に相当するものとする。

【0045】

（蛍光体発光部１ａ・１ｂ）
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、本実施形態の蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の形状は、平板状の形状であり、そのサイズは、縦×横×厚さ＝３ｍｍ×４８０ｍｍ×１ｍｍ（２２Ｖ型液晶ＴＶの場合）である。

【0046】

しかしながら、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の形状は、平板状の形状に限定されない。例えば、棒状およびシート状の形状の他、直方体状、立方体状、ならびに、任意の閉図形を所定の回転軸を軸として回転させてできる回転体状の形状など、任意の形状を採用することができる。

【0047】

本実施形態の蛍光体発光部１ａ（１ｂ）は、裏面ＳＵＦ１（第１の面）から入射した励起光によって生じた光（蛍光）を、裏面ＳＵＦ１と対向する正面ＳＵＦ２（第２の面）の側から出射する。正面ＳＵＦ２から出射される光Ｌｒｅには、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）に含まれる蛍光体によって波長変換された光（蛍光）と、蛍光体によって波長変換されなかった励起光とが含まれている。

【0048】

この蛍光体発光部１ａ（１ｂ）は、蛍光体部１１と、散乱部１２（１２ａ、１２ｂ）とを含んでいる。これら蛍光体部１１および散乱部１２は、蛍光体発光部の面内方向（方向Ｄ：励起光の入射する方向に対して垂直な方向）に沿って配置されており、２枚の透明板１３によって挟まれている。透明板１３の材質として、石英やホウケイ酸ガラス等のガラスや、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）等の有機ガラスを使用できる。

【0049】

なお、本実施形態では、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）に複数の蛍光体部１１と、複数の散乱部１２（１２ａ、１２ｂ）とが含まれている構成となっているが、理論上は、蛍光体部１１は１つだけであっても良い。また、この場合、散乱部１２（１２ａ、１２ｂ）は、蛍光体部１１の紙面に対して左側または右側のいずれか一方の側（励起光の光軸方向に対して垂直な方向）に設けられていれば良い。

【0050】

なお、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の裏面ＳＵＦ１の側に励起光の反射を防止する反射防止構造が形成されていても良い。これにより、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）に対する励起光の照射効率を高めることができる。

【0051】

（蛍光体部１１）
蛍光体部１１は、励起光源２が有するＬＥＤチップ２１からの励起光の主たる照射対象であって、該励起光の照射により蛍光を発するナノ結晶蛍光体を少なくとも１種類含んでいる。励起光の主たる照射対象とは、ＬＥＤチップ２１からの励起光が主に照射される部分であり、励起光の光軸上に位置する部分である。換言すれば、ＬＥＤチップ２１から出射された励起光の光強度分布における最も光強度が大きい部分が蛍光体部１１に照射される。そのために、蛍光体部１１は、励起光源２のＬＥＤパッケージ２２が有する凹部２２ａの正面に配置されている。

【0052】

蛍光体部１１は、封止材の内部にナノ結晶蛍光体が分散されているものである。蛍光体部１１の封止材は、例えば、シリコーン樹脂やアクリル樹脂等の樹脂材料である。封止材は、透明性の高いものが好ましく、励起光が高出力の場合には、耐熱性の高いものが好ましい。

【0053】

蛍光体部１１に含まれる蛍光体としては、例えば、ＩｎＰ系のナノ結晶蛍光体を用いることができる。ＩｎＰは粒子径を小さくしていくと、量子サイズ効果によりバンドギャップを青色（短波長）から赤色（長波長）の範囲で制御し、発光色を自在に変化させることができる。さらに、作製条件を最適化させることで、ほぼ均一な粒子径のナノ結晶蛍光体が得られるため、半値幅の狭い発光スペクトルを得ることができる。

【0054】

このほか、蛍光体材料として、ＩｎＰ以外のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体やＩＩ−ＶＩ族化合物半導体よりなるナノ結晶蛍光体を用いてもよい。例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体やＩＩ−ＶＩ族化合物半導体やＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなるナノ結晶蛍光体としては、二元系では、ＩＩ−ＶＩ族化合物半導体として、ＣｄＳe、ＣｄＳ、ＺｎＳ等が挙げられる。ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体としては、ＩｎＮ、ＩｎＰ等が挙げられる。
また、三元系や四元系では、ＣｄＳｅＳ、ＩｎＮＰ、ＣｄＺｎＳｅＳ、ＧａＩｎＮＰ、ＩｎＧａＮ等が挙げられる。

【0055】

そして、上記蛍光体としては、ＩｎおよびＰを含む結晶蛍光体ナノ結晶蛍光体を用いることが好ましい。その理由は、可視光域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）で発光する粒子径のナノ結晶蛍光体を作製しやすく、量子収率が高く、ＬＥＤの光を照射した際に高い発光効率を示すからである。なお、ここで量子収率とは、吸収した光子数に対する蛍光として発光した光子数の割合のことである。

【0056】

一般に、白色光または擬似白色光は、等色の原理を満たす３つの色の混色、または、補色の関係を満たす２つの色の混色などで実現できる。この等色または補色の原理・関係に基づき、例えば、後述する励起光源２から出射される励起光を青色とし、蛍光体部１１の蛍光を黄色とすることで（補色の関係を満たす２つの色の混色）で擬似白色を実現できる。

【0057】

なお、蛍光体部１１に含まれる蛍光体は、１種類のみに限定されず、複数種類であっても良い。例えば、蛍光体部１１が後述する緑色発光蛍光体と赤色発光蛍光体との組合せを含んでいれば、青色の励起光との混色で白色光を実現できる。

【0058】

ここで、黄色発光蛍光体とは、５６０ｎｍ以上５９０ｎｍ未満の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生する蛍光体である。緑色発光蛍光体とは、５１０ｎｍ以上５６０ｎｍ未満の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生する蛍光体である。赤色発光蛍光体とは、６００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の波長範囲にピーク波長を有する蛍光を発生する蛍光体である。

【0059】

また、励起光が照射される、蛍光体部１１の面（正面ＳＵＦ１側の面、励起光照射面と称する）の面積は、当該励起光照射面に照射される励起光のスポットの面積以上であることが好ましい。励起光源２から出射した励起光の一部が蛍光体部１１に照射されずに散乱部１２に照射された場合、当該励起光が蛍光に変換されずに後方散乱されるため、励起光の蛍光への変換効率（蛍光の取り出し効率）が低下してしまう。上記の構成により、励起光をより確実に蛍光体部１１に照射することができ、励起光の蛍光への変換効率が低下する可能性を低減できる。

【0060】

ＬＥＤパッケージ２２としてＳＭＤ３２２８パッケージを使用した場合には、励起光の照射面積は、約４．５ｍｍ^２であるため、蛍光体部１１の励起光照射面の面積を、例えば、５．７６ｍｍ^２（一辺２．４ｍｍの正方形）にすればよい。なお、励起光の照射面積は、ＬＥＤパッケージ２２と励起光照射面との間の距離によっても変化するため、当該距離も考慮して励起光照射面の面積を設定することが好ましい。

【0061】

（散乱部１２）
散乱部１２（１２ａ、１２ｂ）は、励起光源２のＬＥＤチップ２１からの励起光の主たる照射対象ではない部分であって、蛍光体部１１から発せられる蛍光の少なくとも一部（蛍光Ｌｈ）を散乱させる散乱剤または散乱領域を含んでいる。蛍光Ｌｈとは、蛍光体部１１から蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の面内方向に出射された蛍光である。

【0062】

散乱部１２に励起光が照射されることは予め想定されていないが、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）と励起光源２との位置関係のズレにより、実際には励起光の一部が散乱部１２に照射される可能性は考えられる。このような場合でも、励起光の大半は蛍光体部１１に照射されるため、励起光の一部が散乱部１２に照射される構成も本発明の技術的範囲に含まれる。

【0063】

図２（ａ）には、散乱剤として散乱微粒子Ｐ１を含む散乱部１２ａが示されており、図２（ｂ）には、散乱剤として蛍光体Ｐ２を含む散乱部１２ｂが示されている。これら散乱剤は、シリコーン樹脂、アクリル樹脂（ＰＬＭＡ（ポリメタクリル酸ラウリル）等）、エポキシ樹脂等の樹脂、または、ガラス材など光学的に透明な物質中に分散されている。

【0064】

散乱微粒子Ｐ１の材質として、例えば、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化インジウム（ＩｎＯ_３）酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ホウ素（Ｂ_２Ｏ_３）、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）を用いることができるが、これら以外の材質の粒子を用いてもかまわない。

【0065】

散乱剤は光学的に透明であり、その平均粒径は、蛍光体部１１から出射される蛍光の波長と同程度以上のものである。金属酸化物または無機酸化物ガラスは、平均粒径が光の波長と同程度の大きさ以上になると、当該光を散乱させる性質を有するようになる。散乱剤の平均粒子径は、０．１〜５０μｍ程度またはそれ以上であればよい。

【0066】

蛍光体Ｐ２として用いる蛍光体の種類は特に限定されず、蛍光体部１１の蛍光をミー散乱させることができるサイズの蛍光体粒子であればよい。なお、ミー散乱とは、光の波長と同程度以上の大きさの球形の粒子による光の散乱現象である。

【0067】

また、散乱領域とは、例えば、ＬＥＤチップ２１からの励起光を散乱させる気泡（不図示）である。このような散乱領域が、透光性を有する物質の内部に形成されることにより散乱部１２が実現されてもよい。

【0068】

蛍光体部１１に対する散乱部１２の数は特に限定されず、１つの蛍光体部１１に対して、少なくとも１つの散乱部１２が蛍光体部１１の近傍に（好ましくは隣接して）形成（または配置）されていれば良い。

【0069】

また、本実施形態では、複数の励起光源２が、図１（ｂ）に示す方向Ｄに沿って一列のみアレイ状に配置されているため、蛍光体発光部１ａ、１ｂの複数の蛍光体部１１および複数の散乱部１２のそれぞれが、上記複数の励起光源２の配置に対応するように、交互に一列にアレイ状に配置されているが、複数の蛍光体部１１および複数の散乱部１２の配置形態は、このような形態に限定されない。

【0070】

例えば、複数の励起光源２が、図１（ａ）に示す紙面に対して上下に（図１（ｂ）に示す紙面に対して手前側と奥側に）分かれて二列アレイ状に配置されている場合、図１（ｂ）に示す一列目の複数の励起光源２のそれぞれを紙面に対して手前側から奥側に平行移動させたときに、一列目の複数の励起光源２と、二列目の複数の励起光源２のぞれぞれの配置位置がほぼ一致する形態（一列目と２列目の複数の励起光源２のそれぞれの配置がずれていない形態）と、一致しない形態（一列目と２列目の複数の励起光源２のそれぞれの配置がずれている形態）とが考えられる。後者の場合、複数の蛍光体部１１（または複数の散乱部１２）のそれぞれが一列目と二列目で市松模様をなすように互い違いに形成されていても良い。

【0071】

散乱部１２を形成する間隔は、蛍光体部１１の形成間隔に依存する。通常、蛍光体部１１は一定の間隔で形成されるため、散乱部１２の形成間隔も一定となる。ただし、蛍光体部１１同士の間の全てに散乱部１２を形成する必要は必ずしもない。

【0072】

また、散乱部１２の面内方向における幅は、例えば、２．６ｍｍであるが、当該幅は、蛍光体部１１同士の間隔に依存して設定されればよい。また、散乱部１２の面内方向に対して垂直な方向の幅（すなわち、２枚の透明板１３同士の間隔）は、例えば、０．１〜５ｍｍである。

【0073】

また、散乱部１２ａおよび１２ｂを組合せて用いても良い。

【0074】

さらに、図２（ａ）および（ｂ）では、蛍光体部１１に対する散乱部１２のぞれぞれの断面形状が、方向Ｄに沿う長辺と、方向Ｄに対して垂直方向に沿う短辺と、を有する矩形形状である例を示している。しかしながら、励起光源２の配置間隔が狭くなると、隣接する蛍光体部１１と散乱部１２との間隔も狭くなり得るため、逆に蛍光体部１１に対する散乱部１２のぞれぞれの断面形状が、方向Ｄに沿う短辺と、方向Ｄに対して垂直方向に沿う長辺と、を有する矩形形状であっても良い。

【0075】

また、図２（ａ）および（ｂ）に示す本実施形態の蛍光体部１１（または散乱部１２）のぞれぞれの断面形状は矩形形状であるが、これに限定されず、例えば、裏面ＳＵＦ１および正面ＳＵＦ２のいずれか一方の側（紙面に対して下側または上側）が短辺であり、他方の側（紙面に対して上側または下側）が長辺であるような台形形状などであっても良い。すなわち、蛍光体部１１（または散乱部１２）のぞれぞれの裏面ＳＵＦ１側の面内方向の断面のサイズは、正面ＳＵＦ２側の面内方向の断面のサイズよりも小さくなっていても、大きくなっていても良い。

【0076】

（散乱部１２を設ける技術的意義）
蛍光体部１１に含まれる蛍光体が光の波長と同程度がそれより大きいサイズの蛍光体（ＹＡＧ蛍光体など）である場合、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の面内方向に進行する蛍光の多くは、蛍光体部１１に含まれる蛍光体によってミー散乱され、その一部は正面ＳＵＦ２側へ出射する。

【0077】

しかし、蛍光体部１１に含まれる蛍光体が光の波長よりも小さいサイズの蛍光体（すなわち、ナノ結晶蛍光体）である場合には、蛍光体による蛍光のミー散乱は生じないため、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の面内方向に進行する蛍光の多くは、その進行方向を正面ＳＵＦ２側へ変更することがない。その結果、正面ＳＵＦ２から取り出される蛍光の割合が低下してしまう。

【0078】

これに対して、散乱部１２を面内方向において蛍光体部１１と隣接または近接させた場合、蛍光体部１１から、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の面内方向に向けて出射された蛍光Ｌｈは、散乱部１２に入射し、散乱部１２に含まれる散乱剤または散乱領域によって散乱される。このようにして生成された散乱光Ｌｆは、正面ＳＵＦ２から出射される。

【0079】

この構成により、正面ＳＵＦ２から出射される蛍光の割合が低下することを防止でき、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）から出射される蛍光量を増加させることができる。例えば、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）をＴＶのバックライトとして利用した場合には、導光板３に入射する光の量を増加させることができるため、ＴＶの明るさを向上させることができる。

【0080】

（励起光源２）
励起光源２は、紙面に対して左側から蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の裏面ＳＵＦ１の側に光を出射することが可能な位置に設けられている。励起光源２は、ＬＥＤパッケージ２２、およびＬＥＤチップ２１を備える。ＬＥＤチップ２１は、励起光を出射する励起光源として機能するものであり、後述する光源駆動制御部６から供給される電流によって発光する。

【0081】

また、本実施形態のバックライトユニット１０では、図１（ｂ）に示すように、方向Ｄ（導光板３の長手方向または面内方向）に沿って、複数の励起光源２を配置している。

【0082】

隣接する励起光源２同士の間隔は、導光板３の正面ＳＵＦ４から出射される光の輝度や配光特性などに応じて適宜設定される。

【0083】

各ＬＥＤチップ２１は、例えば、４５０ｎｍ（青色領域）の励起光を発し、動作電圧を３．２Ｖ、注入電流を２０ｍＡとした場合に光出力が２０ｍＷとなる。

【0084】

各ＬＥＤパッケージ２２には、凹部２２ａが形成されており、この凹部２２ａの底面にＬＥＤチップ２１が配置されている。凹部２２ａの表面には、金属薄膜が形成されており、凹部２２ａは反射鏡として機能する。

【0085】

上述したように、励起光源２からの励起光が蛍光体部１１に照射され、散乱部１２には照射されないように、励起光源２と、蛍光体部１１および散乱部１２との位置関係が規定されている。図１（ｂ）に示すように、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の裏面ＳＵＦ１に対する励起光Ｓの照射範囲内に蛍光体部１１が位置しており、散乱部１２は、当該照射範囲から外れた位置に配置されている。

【0086】

（導光板３）
導光板３は、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の正面ＳＵＦ２から出射した光を、少なくとも１つの側面ＳＵＦ３で受け、受けた光を正面ＳＵＦ４の側へ導光する部材である。すなわち、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の正面ＳＵＦ２から導光板３の側面ＳＵＦ３に入射された光は、導光板３の正面ＳＵＦ４から出射される。言い換えれば、導光板３は、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）から出射した線状の光を、後述する液晶パネル４０などの表示パネルへ入射させるための面光源に変換する透明樹脂の板である。

【0087】

なお、図１では、導光板３の正面ＳＵＦ４および裏面ＳＵＦ５を除く、残りの４つの側面のうち、側面ＳＵＦ３の側に複数の励起光源２がアレイ状に配置されている様子のみを示している。しかしながら、導光板３の上記４つの側面のうち２以上の側面（互いに対向する２つの側面や、隣接する２つの側面など）の側に複数の励起光源２がアレイ状に配置されていても良く、４つすべての側面の側に複数の励起光源２がアレイ状に配置されていても良い。

【0088】

導光板３の形状は、平板状（直方体形状）であり、正面ＳＵＦ４の形状は、矩形形状である。また、導光板３の厚みは０．２ｍｍ〜３ｍｍであるが、導光板３の厚みはこの範囲に限定されない。

【0089】

導光板３は、本実施形態では、平板状であるが、楔形形状、船型形状などの種々の形状のものを使用できる。また、導光板３の構成材料としては、メタクリル樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の透過率の高い合成樹脂を使用できる。導光板３は、正面ＳＵＦ４が鏡面で、他方の裏面ＳＵＦ５が粗面になったものを使用する。

【0090】

導光板３の裏面ＳＵＦ５には、輝度均一化や輝度向上のため、プリズム加工やドット印刷加工などが施されている。

【0091】

具体的な例として、本実施形態の導光板３では、均一な面光源となるように、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）に近いところから遠いところに向けて、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）に近いところ（導光板３の両端側）は凹凸が疎な面とし、遠いところ（導光板３の中央付近）は凹凸が密となるようにしているが、導光板３に形成する凹凸はこのような形態に限られない。

【0092】

なお、導光板３の裏面ＳＵＦ５に凹凸を形成する方法としては、凹凸をつけた金型を使用して射出成型により導光板３を成形する方法、または、あらかじめ表面がフラットな導光部材を射出成型またはキャスト方式で成形し、スクリーン印刷にて突起をつけるよう専用インクを印刷する等の方法を例示できる。

【0093】

（オーバレイ部材４）
オーバレイ部材４は、図１（ａ）に示すように、導光板３の正面ＳＵＦ４の端部（紙面に対して左側の端部）と、裏面ＳＵＦ５の端部（紙面に対して左側の端部）と、を少なくとも覆うことで導光板３を挟持している。すなわち、オーバレイ部材４は、導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の一枚の平板状部材（カバー部材の導光板の正面の端部を覆う部分）、および、導光板３の裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の一枚の平板状部材（カバー部材の導光板の裏面の端部を覆う部分）の、少なくとも２枚の平板状部材で構成されている。

【0094】

また、導光板３の正面ＳＵＦ４の端部と、オーバレイ部材４の導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の一枚の平板状部材とは本実施形態では接着剤などで接着されている。同様に、導光板３の裏面ＳＵＦ５の端部と、オーバレイ部材４の導光板３の裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の一枚の平板状部材とは接着剤などで接着されている。しかしながら、これらの各部材の接合方法は、接着剤などによる接着に限定されない。例えば、圧着、溶着、圧接、溶接などを例示することができる。なお、以下の説明における各部材の接合方法についても同様である。

【0095】

さらに、オーバレイ部材４は、バックライト１００の図示しない筺体側に接着されていても良いし、単に上記筺体と導光板３との間などに挟まれているだけであっても良い。

【0096】

次に、図１（ａ）に示すように、導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の一枚の平板状部材は、後述するＬＥＤ保持部材５の上側の側面の左端から導光板３の正面ＳＵＦ４の左端部まで延在している。

【0097】

ここで、ＬＥＤチップ２１からの励起光と蛍光体部１１に含まれる蛍光体からの蛍光とを混合することで白色光をつくる場合、導光板３の側面ＳＵＦ３付近では通常色が充分に混ざらないため、導光板３の端部には色むらが存在する。このため、導光板３の正面ＳＵＦ４の左端部と重なっている（左端部に接着する）オーバレイ部材４の部分は、導光板３の色むらが存在する範囲だけ覆うとすれば良い。

【0098】

また、本実施形態では、導光板３の裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の一枚の平板状部材は、ＬＥＤ保持部材５の下側の側面の左端から導光板３の裏面ＳＵＦ５の途中または右端部まで延在している（不図示）。すなわち、導光板３の裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の一枚の平板状部材は、導光板３の裏面ＳＵＦ５の一部を覆っていても良いし、またはすべてを覆っていても良い。

【0099】

また、オーバレイ部材４は、図１（ｂ）に示すように、さらに、導光板３の側面ＳＵＦ３に隣接する二つの側面ＳＵＦ６および側面ＳＵＦ７のそれぞれの一部（側面ＳＵＦ３に近い方の端部）を少なくとも覆うことで、導光板３を挟持している。

【0100】

すなわち、オーバレイ部材４は、導光板３の側面ＳＵＦ６の一部を覆う側の一枚の平板状部材（カバー部材の導光板の二つの側面の一方の側面の一部を覆う部分）、および、導光板３の側面ＳＵＦ７の一部を覆う側の一枚の平板状部材（カバー部材の導光板の二つの側面の他方の一部を覆う部分）の、少なくとも２枚の平板状部材で構成されている。また、導光板３の側面ＳＵＦ６の上端側の一部と、オーバレイ部材４の導光板３の側面ＳＵＦ６の端部を覆う側の一枚の平板状部材とは本実施形態では接着剤などで接着されている。同様に、導光板３の側面ＳＵＦ７の上端側の一部と、オーバレイ部材４の導光板３の側面ＳＵＦ７の一部を覆う側の一枚の平板状部材とは接着剤などで接着されている。

【0101】

なお、図１（ｂ）に示すように、導光板３の側面ＳＵＦ６および側面ＳＵＦ７のそれぞれの一部を覆う側の二枚の平板状部材のそれぞれは、ＬＥＤ保持部材５の左右の側面の上端から導光板３の正面ＳＵＦ４（図１（ａ）参照）の上端部（側面ＳＵＦ３に近い方の端部）まで延在している。

【0102】

以上纏めると、本実施形態では、オーバレイ部材４は、導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の一枚の平板状部材、裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の一枚の平板状部材、側面ＳＵＦ６の一部を覆う側の一枚の平板状部材、および、側面ＳＵＦ７の一部を覆う側の一枚の平板状部材の合計４枚の平板状部材を少なくとも備えている。

【0103】

なお、本実施形態では、図１（ａ）に示す導光板３の挟持方法と、図１（ｂ）に示す導光板３の挟持方法とを併用する形態としているが、図１（ａ）および図１（ｂ）のいずれか一方の挟持方法のみを用いる形態を採用しても良い。

【0104】

また、図１（ａ）に示すように、オーバレイ部材４は、（オーバレイ部材４によって導光板３が挟持された状態における）導光板３の少なくとも１つの側面ＳＵＦ３の側において導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の平板状部材と、裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の平板状部材と、によって蛍光体発光部１ａ（１ｂ）を挟持している。

【0105】

また、図１（ｂ）に示すように、オーバレイ部材４は、（オーバレイ部材４によって導光板３が挟持された状態における）導光板３の少なくとも１つの側面ＳＵＦ３の側において、オーバレイ部材４の導光板３の側面ＳＵＦ６を覆う側の平板状部材と、側面ＳＵＦ７を覆う側の平板状部材と、によって蛍光体発光部１ａ（１ｂ）を挟持している。

【0106】

上記のように導光板３をオーバレイ部材４の少なくとも４つの平板状部材に挟持させ、例えば、励起光を照射して蛍光体発光部１ａ（１ｂ）から蛍光を発生させることにより、発生した蛍光を導光板３の側面ＳＵＦ３の側から入射させることができる。ここで、従来のリモートフォスファー構造（ＬＥＤと蛍光体とが離れた構造）のエッジ型バックライトユニットでは、何らかの原因により蛍光体発光部と導光板との相対的な位置関係がずれてしまうと、導光板３に入射する光量が減少してしまうという問題点があった。

【0107】

そこで、このような問題点を解決するために、バックライトユニット１０では、導光板３の少なくとも１つの側面ＳＵＦ３の側（例えば、側面ＳＵＦ３に対向する位置）において、オーバレイ部材４の、導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の平板状部材と、裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の平板状部材と、によって蛍光体発光部１ａ（１ｂ）を狭持している。これにより、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）と導光板３との相対的な位置関係がずれることを抑制することができる。すなわち、導光板３の短手方向を少なくとも２枚の平板状部材で挟持することで、後述する表示装置（電子機器）１００の液晶パネル４０の正面ＳＵＦ９から出射される光量が減少するのを抑制することができる。

【0108】

また、バックライトユニット１０では、さらに、導光板３の少なくとも１つの側面ＳＵＦ３の側において、オーバレイ部材４の導光板３の側面ＳＵＦ６を覆う側の平板状部材と、側面ＳＵＦ７を覆う側の平板状部材と、によって蛍光体発光部１ａ（１ｂ）を挟持している。すなわち、バックライトユニット１０では、図１（ａ）に示す挟持方法、かつ、図１（ｂ）に示す挟持方法を採用し、導光板３の長手方向および短手方向の両方向を少なくとも４枚の平板状部材で挟持することで、ＬＥＤパッケージ２１（励起光源２）、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）、および導光板３の相対的位置がすれることをより強く抑制することができる。

【0109】

また、バックライトユニット１０では、図１（ａ）および図３（ａ）に示すように、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）は、オーバレイ部材４の導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の平板状部材の内面側に形成された複数（少なくとも２つ）の凸部４ａによって蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の裏面ＳＵＦ１および正面ＳＵＦ４を挟み込むように挟持している。

【0110】

また、バックライトユニット１０では、さらに、オーバレイ部材４の導光板３の裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の平板状部材の内面側に形成された複数の（少なくとも２つ）凸部４ａによって蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の裏面ＳＵＦ１および正面ＳＵＦ４を挟み込むように狭持している。

【0111】

これにより、複数の凸部４ａが隣接する方向（紙面に対して左右方向）に対して、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）がずれることをより強く抑制することができる。言い換えれば、複数の凸部４ａによれば、導光板３の側面ＳＵＦ３に対して蛍光体発光部１ａ（１ｂ）が傾いたりするのを抑制できる。

【0112】

但し、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）とオーバレイ部材４を固定する方法として、凸部４ａがなくても接着剤などで固定可能なのであれば、凸部４ａはなくても良い。

【0113】

（オーバレイ部材４の材料）
オーバレイ部材４の材料は、熱伝導率および／または反射率が高いものが好ましく、熱伝導率および反射率が高い材料として金属材料が好ましいが、金属材料に限定されず、例えば、セラミックス材料や樹脂材料などであっても良い。

【0114】

より具体的には、オーバレイ部材４の材料は、ＬＥＤチップ２１が発する光（例えば、波長４５０ｎｍ）および／または蛍光体発光部１ａ（１ｂ）から出射される蛍光に対する反射率が８０％以上であることが好ましい。

【0115】

これにより、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）から発生した蛍光が導光板３の側面ＳＵＦ３に入射せずに迷光となってしまうことを抑制することができる。

【0116】

なお、オーバレイ部材４の、導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の平板状部材、裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の平板状部材、側面ＳＵＦ６の一部を覆う側の一枚の平板状部材、および／または、側面ＳＵＦ７の一部を覆う側の一枚の平板状部材、のそれぞれの表面の反射率を８０％以上とするには、オーバレイ部材４の材料を、金属、アルミ合金（反射率８０〜８５％）などの合金、酸化アルミニウム（反射率８０〜８５％）などとしても良いし、オーバレイ部材４の上記各表面にメッキを施しても良い。

【0117】

また、オーバレイ部材４の熱伝導率は、１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。このような材料としては、合金や金属などを挙示することができる。例えば、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料としては、後述するアルミニウム、金、銀、銅の他、黄銅（１０６Ｗ／ｍ・Ｋ）、亜鉛（１１７Ｗ／ｍ・Ｋ）、マグネシウム（１５３Ｗ／ｍ・Ｋ）、シリコン（１６８Ｗ／ｍ・Ｋ）などを挙示することができる。

【0118】

これにより、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）（特に、蛍光体部１１）から発生した熱を、オーバレイ部材４を通じて逃がすことが可能となるので、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の温度上昇を抑制することができる。このため、蛍光体部１１に含まれる蛍光体が劣化してしまい発光効率が低下してしまうことをより強く抑制することができる。

【0119】

なお、以下の表１に熱伝導率の高い金属材料を列挙した。可視光全域における反射率の高さを考慮すると、表１に示すように、アルミニウム、銀、ロジウムが好ましい。さらに、軽量、安価という点も考慮するとアルミニウムが好ましい。

【0120】

【表1】

（ＬＥＤ保持部材５）
ＬＥＤ保持部材５は平板状の形状を有する部材で構成された回路基板であり、図１（ｂ）に示すように、ＬＥＤ保持部材５の表面上に複数の励起光源２が、方向Ｄに沿ってアレイ状（直線状）に設置される。なお、複数の励起光源２のアレイ状の配置は、本実施形態のように方向Ｄに沿って１列のみであっても良いし、方向Ｄに沿って２列以上であっても良い（言い換えれば、複数の励起光源２はマトリクス状に配置されていても良い）。

【0121】

ＬＥＤ保持部材５の励起光源２が配置される側の表面には、複数の励起光源２のそれぞれに対応して所定の間隔で複数の回路がアレイ状（直線状）に形成されている。ＬＥＤ保持部材５の各回路に対して対応する励起光源２のＬＥＤチップ２１が配線などによって電気的に接続されている。なお、上記のようにＬＥＤ保持部材５には回路が形成されるので、ＬＥＤ保持部材５の構成材料を金属とする場合には、ＬＥＤ保持部材５の励起光源２が設置される側の表面に絶縁膜を形成しておくか、励起光源２のＬＥＤパッケージ２２を絶縁性材料で構成しておくことが好ましい。

【0122】

また、励起光源２のＬＥＤパッケージ２２とＬＥＤ保持部材５とは上記の回路とＬＥＤチップ２１の電気的な接続状態を阻害しないようにしつつ、接着剤などで接着されている。

【0123】

なお、本実施形態では、光反射特性（反射率を高くする）および熱放出特性（熱伝導率を高くする）の効果を高めるため、ＬＥＤ保持部材５の材料としてＡｌ_２Ｏ_３を使用しているが、ＬＥＤ保持部材５の材料はこれに限定されない。

【0124】

図１（ａ）に示すように、ＬＥＤ保持部材５の紙面に対して上側と下側の２つの側面は、それぞれ、オーバレイ部材４の導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の平板状部材、および、裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の平板状部材に対して接着剤などで接着されている。

【0125】

（光源駆動制御部６および電源７）
光源駆動制御部６は、電源７から供給される電流を制御して複数の励起光源２のそれぞれに供給する。光源駆動制御部６は、例えば、いわゆるパルス幅変調信号（ＰＷＭ信号）のＤｕｔｙ比（デューティ比）などに応じて複数の励起光源２のそれぞれに供給される電流の実効値を変化させてバックライトユニット１０に供給する。

【0126】

〔実施の形態２〕
次に、図３（ｂ）に基づき、本発明の他の実施形態であるバックライトユニット（導光部材，カバー部材を含む）２０の構成について説明する。図３（ｂ）は、バックライトユニット２０を板厚方向に切断したときの断面の様子（導光板３の長手方向から見たときの様子）を示す。

【0127】

バックライトユニット２０が上述したバックライトユニット１０と異なる点は、オーバレイ部材４の導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の平板状部材の内面側、および、裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の平板状部材の内面側、にそれぞれ形成した嵌合口（凹部）ｈに、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の紙面に対して上下方向の両端を嵌合させている点である。

【0128】

上記構成によれば、導光板３の面内方向に沿ういずれの方向に対しても蛍光体発光部１ａ（１ｂ）がずれることをより強く抑制することができる。

【0129】

〔実施の形態３〕
次に、図３（ｃ）に基づき、本発明のさらに他の実施形態であるバックライトユニット（導光部材，カバー部材を含む）３０の構成について説明する。図３（ｃ）は、バックライトユニット３０を板厚方向に切断したときの断面の様子（導光板３の長手方向から見たときの様子）を示す。

【0130】

バックライトユニット３０が上述したバックライトユニット２０と異なる点は、
（１）蛍光体発光部として、蛍光体発光部（第１の蛍光体発光部）１Ｌ（１ａ、１ｂ）と蛍光体発光部（第２の蛍光体発光部）１Ｒ（１ａ、１ｂ）との２枚を備えている点。
（２）オーバレイ部材４の導光板３の正面ＳＵＦ４の端部を覆う側の平板状部材の内面側、および、裏面ＳＵＦ５の端部を覆う側の平板状部材の内面側に、それぞれ上下２組の嵌合口ｈ１および嵌合口ｈ２を形成し、上記２組の嵌合口ｈ１および嵌合口ｈ２に蛍光体発光部１Ｌおよび１Ｒの上下方向の両端を嵌合させている点。
（３）蛍光体発光部１Ｌの蛍光体部１１に含まれる蛍光体と蛍光体発光部１Ｒの蛍光体部１１に含まれる蛍光体の波長が異なっている点である。なお、以下では、蛍光体発光部１Ｌは、蛍光体発光部１Ｒよりも長波長側の蛍光を発する蛍光体を含んでいるものとする（逆に言えば、蛍光体発光部Ｒは、蛍光体発光部１Ｌよりも短波長側の蛍光を発する蛍光体を含んでいるものとする）。

【0131】

（２種類の蛍光体発光部の配置について）
また、バックライトユニット３０では、第１のナノ結晶蛍光体を蛍光体部１１に含む蛍光体発光部１Ｌと、上記第１のナノ結晶蛍光体が発する蛍光よりも短波長の蛍光を発する第２のナノ結晶蛍光体を蛍光体部１１に含む蛍光体発光部１Ｒとを励起光の光軸上に備えている。そして、蛍光体発光部１Ｌは、蛍光体発光部１Ｒよりも励起光源２に近い位置に配置されている。換言すれば、長波長側の蛍光を発する蛍光体を含む蛍光体発光部１Ｌよりも、短波長側の蛍光を発する蛍光体を含む蛍光体発光部１Ｒを導光板３の少なくとも１つの側面ＳＵＦ３の側に近い方に配置している。

【0132】

一般に、蛍光体は自身の励起エネルギーよりも大きいエネルギーを有した光を吸収し、蛍光を発光する。例えば、緑色蛍光体のように励起エネルギーの大きい蛍光体から発せられた蛍光は、例えば赤色蛍光体のように励起エネルギーの小さい蛍光体に吸収されてしまい、所望の色バランスを得ることが難しくなる。

【0133】

したがって、本実施形態にように、発光素子２に近い側にピーク波長のより長い蛍光体発光部１Ｌを、また、導光板３に近い側にピーク波長のより短い蛍光体発光部１Ｒを配置することで、各蛍光体の発する蛍光は、他色を発する蛍光体に再吸収されることがほとんどなく、各蛍光体から発せられる蛍光を効率良く利用できるとともに、所望の色バランスを得ることが容易になる。特に、ナノ結晶蛍光体のようにストークスシフトの小さい蛍光体を使用する場合、蛍光体は自身の励起エネルギーよりも大きなエネルギーをもつ光をほとんど吸収してしまう。このような場合には、本実施形態のように、より短波長の蛍光を発する蛍光体を導光板３に近い側に配置することによる効果は大きくなる。

【0134】

（蛍光体発光部に２種類の蛍光体を含めた場合）
また、図２（ｃ）に示す蛍光体発光部５０のように、蛍光体部１２は、ナノ結晶蛍光体として、緑色発光ナノ結晶蛍光体（第１種ナノ結晶蛍光体）１２ｃと、緑色発光ナノ結晶蛍光体１２ｃが発する蛍光よりも長波長の蛍光を発する赤色発光ナノ結晶蛍光体（第２種ナノ結晶蛍光体）１２ｄの２種類の蛍光体を少なくとも含んでいても良い。

【0135】

また、この場合、上記２種類の蛍光体のうち、赤色発光ナノ結晶蛍光体１２ｄは、緑色発光ナノ結晶蛍光体１２ｃよりも励起光源２に近い位置に配置されていることが好ましい。

【0136】

このように、励起光源２に近い方から順に、長波長側の蛍光を発する赤色発光ナノ結晶蛍光体１２ｄ、短波長側の蛍光を発する緑色発光ナノ結晶蛍光体を配置することで、各蛍光体の発する二次光は、他色を発光する蛍光体に再度吸収されることがほとんどなく、所望の色バランスを容易に得ることが可能となる。

【0137】

〔実施の形態４〕
次に、図４に基づき、本発明の一実施形態である表示装置（電子機器）１００の概要構成について説明する。

【0138】

図４に示すように、表示装置１００は、液晶パネル４０と、上述したバックライトユニット１０とを少なくとも備える。なお、表示装置１００のその他の構成については、従来の表示装置と同様なので、ここでは説明を省略する。また、本実施形態では、表示装置１００は、バックライトユニット１０を備える構成としているが、バックライトユニット１０に代えて、上述したバックライトユニット２０または３０を備えても良い。

【0139】

（液晶パネル）
液晶パネル４０は、平板状の部材であり、同パネルを駆動する駆動回路などを含む液晶モジュール（不図示）と接続されている。なお、液晶パネル４０の詳細な構成については、従来の液晶パネルと同様なので、ここでは説明を省略する。また、本実施形態では、バックライトユニット１０を利用する表示パネルの一例として、液晶パネルを用いて説明するが、表示パネルは、液晶パネルに限定されず、バックライトユニット１０を利用できる表示パネルであれば、どのような表示パネルであっても良い。

【0140】

図４に示すように、励起光源２のＬＥＤチップ２１から出射した励起光は、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の裏面ＳＵＦ１から入射する。蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の蛍光体部１１に含まれる蛍光体は、入射した励起光を受け、波長変換された蛍光を発する。蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の正面ＳＵＦ２からは、蛍光体部１１に含まれる蛍光体によって波長変換された光と、蛍光体によって波長変換されなかった光（励起光の一部）とが出射される。

【0141】

同図に示すように、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の正面ＳＵＦ２から出射した光は、導光板３の少なくとも１つの側面ＳＵＦ３から入射し、導光板３の正面ＳＵＦ４の側に導光される。

【0142】

導光板３の正面ＳＵＦ４から出射した光は、液晶パネル４０の背面ＳＵＦ８から入射する。液晶パネル４０に入射した光は、液晶パネル４０に含まれる液晶の状態（液晶シャッターの開閉）に応じて、液晶パネル４０の正面ＳＵＦ９から出射される。

【0143】

上記構成によれば、オーバレイ部材４に導光板３を挟持させることで、導光板３と蛍光体発光部１ａ（１ｂ）との相対的な位置関係がずれることを抑制することができる。このため、液晶パネル４０の正面ＳＵＦ９から出射される光量の減少を抑制することが可能となるので、表示装置１００によって表示される画像の画質の劣化を抑制することができる。

【0144】

〔実施の形態５〕
次に、図５（ａ）〜（ｄ）に基づき、蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の製造方法について説明する。

【0145】

まず、図５（ａ）〜（ｄ）を参照しつつ、インクノズルを用いて蛍光体部１１および散乱部１２を形成する方法について説明する。図５（ａ）〜（ｄ）は、インクノズルを用いた蛍光体発光部１ａ（１ｂ）の製造方法の一例を説明するための図である。

【0146】

図５（ａ）に示すように、インクノズルＮを用いて、蛍光体を含む樹脂の液滴１１ｌを所定の間隔で透明板１３に対して滴下する（蛍光体部形成工程）。この操作により硬化前の蛍光体部１１が形成される。蛍光体部１１同士の間の間隔は、例えば、２．６ｍｍである。

【0147】

次に図５（ｂ）に示すように、インクノズルＮを用いて、散乱剤を含む樹脂の液滴１２ｌを蛍光体部１１同士の間に滴下する（散乱部形成工程）。この操作により硬化前の散乱部１２が形成される。

【0148】

次に図５（ｃ）に示すように、硬化前の蛍光体部１１および散乱部１２の上から別の透明板１３を被せることにより、２枚の透明板１３によって蛍光体部１１および散乱部１２を挟む。

【0149】

最後に図５（ｄ）に示すように、光硬化や熱硬化等により樹脂を硬化させることで蛍光体部１１および散乱部１２を硬化させる。

【0150】

上述の方法以外にも、フォトリソグラフィやドライエッチングを用いることができる。

【0151】

フォトリソグラフィを用いる場合には、予め散乱剤を含む樹脂を透明板１３の一面に塗布（滴下）した後、フォトリソグラフィにより、蛍光体部１１に対応する箇所を除去する。この処理により散乱部１２の形状が規定される。散乱剤を含む樹脂として、例えば、感光性樹脂（ＰＭＭＡ等）を使用することができる。その後、形成された散乱部１２の間の隙間に蛍光体を含む樹脂を滴下し、硬化させることにより蛍光体部１１を形成する。

【0152】

ドライエッチングを用いる場合には、予め散乱剤を含む樹脂を透明板１３の一面に塗布（滴下）し、硬化させる。そして、蛍光体部１１に対応する箇所以外の箇所をマスクしてドライエッチングを行う。この処理により散乱部１２の形状が規定される。その後、形成された散乱部１２の間の隙間に蛍光体を含む樹脂を滴下し、硬化させることにより蛍光体部１１を形成する。

【0153】

〔本発明の別の表現〕
本発明は以下のように表現することもできる。

【0154】

すなわち、本発明の蛍光体発光部は、一次光の一部を吸収して二次光を発光する発光装置に用いられる、ナノ結晶蛍光体からなる蛍光体発光部であって、上記蛍光体発光部は透明部材間に蛍光体部を挟持している、もしくは透明部材の中に蛍光体部が内包されており、また上記蛍光体部は間隔を空けて配置されており、その間隔に散乱層が挿入されていても良い。

【0155】

また、本発明の蛍光体発光部において、上記蛍光体部の一次光側の面積が、上記蛍光体部に入射する一次光の照射面積と同じであっても良い。

【0156】

また、本発明の蛍光体発光部は、上記蛍光体部は少なくとも二種類以上のナノ結晶蛍光体を含み、上記ナノ結晶蛍光体は、一次光の光路方向に、相対的に長い波長の二次光を発する蛍光体の順に、配置されていても良い。

【0157】

また、本発明の発光装置は、一次光を発光する素子と、一次光の一部を吸収して二次光を発光するナノ結晶蛍光体からなる蛍光体発光部を備えた発光装置であって、上記蛍光体発光部は、透明部材間に蛍光体部を挟持している、もしくは透明部材の中に蛍光体部が内包されており、また上記蛍光体部は間隔を空けて配置されており、その間隔に散乱層が挿入されていても良い。

【0158】

また、本発明の発光装置において、上記蛍光体部の一次光側の面積が、上記蛍光体部に入射する一次光の照射面積と同じであっても良い。

【0159】

また、本発明の発光装置において、上記蛍光体部は少なくとも二種類以上のナノ結晶蛍光体を含み、上記ナノ結晶蛍光体は、一次光の光路方向に、相対的に長い波長の二次光を発する蛍光体の順に、配置されていても良い。

【0160】

また、本発明の発光装置において、上記蛍光体部は少なくとも二種類以上のナノ結晶蛍光体を含み、上記ナノ結晶蛍光体は、一次光の光路方向に、相対的に長い波長の二次光を発する蛍光体の順に、配置されていても良い。

【0161】

また、上記発光装置を用いた、映像機器のバックライトシステムも本発明の技術的範囲に含まれる。

【0162】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組合せて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【産業上の利用可能性】

【0163】

本発明の蛍光体発光部および発光装置は、各種の表示装置のバックライトユニットとして利用できる。また、バックライト光を使用する各種の表示パネルを備えた電子機器などにも広く利用できる。

【符号の説明】

【0164】

１ａ 蛍光体発光部
１ｂ 蛍光体発光部
１Ｌ 蛍光体発光部（第１の蛍光体発光部）
１Ｒ 蛍光体発光部（第２の蛍光体発光部）
２ 励起光源
３ 導光板
４ オーバレイ部材
４ａ 凸部
５ ＬＥＤ保持部材
６ 光源駆動制御部
７ 電源
１０ バックライトユニット
１１ 蛍光体部
１２ａ 散乱部
１２ｂ 散乱部
１２ｃ 緑色発光ナノ結晶蛍光体（第１種ナノ結晶蛍光体）
１２ｄ 赤色発光ナノ結晶蛍光体（第２種ナノ結晶蛍光体）
１３ 透明板
２０ バックライトユニット
２１ ＬＥＤチップ
２２ ＬＥＤパッケージ
２２ａ 凹部
３０ バックライトユニット
４０ 液晶パネル
５０ 蛍光体発光部
１００ 表示装置（電子機器）
Ｄ 方向（面内方向）
ｈ 嵌合口
ｈ１ 嵌合口
ｈ２ 嵌合口
ＳＵＦ１ 裏面（第１の面）
ＳＵＦ２ 正面（第２の面）
ＳＵＦ３ 側面
ＳＵＦ４ 正面
ＳＵＦ５ 裏面
ＳＵＦ６ 側面
ＳＵＦ７ 側面
ＳＵＦ８ 背面
ＳＵＦ９ 正面
Ｐ１ 散乱微粒子（散乱剤）
Ｐ２ 蛍光体（散乱剤）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】