6797624 光源装置および表示装置

(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】6797624

(24)【登録日】2020年11月20日

(45)【発行日】2020年12月9日

(54)【発明の名称】光源装置および表示装置

(51)【国際特許分類】

   F21S 2/00 20160101AFI20201130BHJP

   F21V 9/30 20180101ALI20201130BHJP

   F21V 7/28 20180101ALI20201130BHJP

   H01L 33/50 20100101ALI20201130BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20201130BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20201130BHJP

   G02B 5/26 20060101ALI20201130BHJP

   G02B 5/28 20060101ALI20201130BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20201130BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20201130BHJP

   F21Y 115/15 20160101ALN20201130BHJP

【ＦＩ】

   F21S2/00 482

   F21S2/00 439

   F21V9/30

   F21V7/28 240

   H01L33/50

   G02F1/13357

   G02B5/20

   G02B5/26

   G02B5/28

   G02B5/30

   F21Y115:10

   F21Y115:15

【請求項の数】9

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2016-188487(P2016-188487)

(22)【出願日】2016年9月27日

(65)【公開番号】特開2018-55885(P2018-55885A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2019年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100114915

【弁理士】

【氏名又は名称】三村 治彦

(74)【代理人】

【識別番号】100120363

【弁理士】

【氏名又は名称】久保田 智樹

(74)【代理人】

【識別番号】100125139

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 洋

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 治

(72)【発明者】

【氏名】渡部 一貴

【審査官】 竹中 辰利

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−２４８４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４０８２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４２４５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 再公表特許第２０１４／０７３３１３（ＪＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ２１Ｓ ２／００

Ｆ２１Ｖ ７／２８

Ｆ２１Ｖ ９／３０

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｇ０２Ｂ ５／２６

Ｇ０２Ｂ ５／２８

Ｇ０２Ｂ ５／３０

Ｇ０２Ｆ １／１３３５７

Ｈ０１Ｌ ３３／５０

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

Ｆ２１Ｙ １１５／１５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を発生させる光源および前記光源を支持するフレームを備える光源部と、
前記光源部からの光によって励起される量子ドットを含む容器と、
前記光源部と前記量子ドットとの間に設けられ、前記光源部からの光を透過させるとともに前記量子ドットにより生成される光を反射する波長選択反射膜と、
を備え、
前記容器は前記フレーム上に直接固定され、
前記波長選択反射膜は、前記容器の内部と前記光源部に面する容器の壁面上とに設けられていることを特徴とする光源装置。

【請求項2】

前記光源部と前記容器とは一体化されていることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。

【請求項3】

前記光源部からの光の波長は３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満であり、
前記波長選択反射膜が反射する光の波長は４８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下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。

【請求項4】

前記光源部からの光の波長は１０ｎｍ以上３８０ｎｍ未満であり、
前記波長選択反射膜が反射する光の波長は３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下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。

【請求項5】

前記光源部は青色光を発生させるように構成され、
前記波長選択反射膜は前記青色光を透過させるとともに、緑色光および赤色光を反射するように構成され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。

【請求項6】

前記波長選択反射膜は、誘電体多層膜を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項7】

前記波長選択反射膜は、コレステリック液晶を含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光源装置。

【請求項8】

前記波長選択反射膜は、右巻きのコレステリック液晶および左巻きのコレステリック液晶を積層した積層構造と、前記右巻きのコレステリック液晶を積層した積層構造と、半波長板と前記右巻きのコレステリック液晶とを有するか、または、前記左巻きのコレステリック液晶を積層した積層構造と、半波長板と前記左巻きのコレステリック液晶とを有する請求項７に記載の光源装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか一項に記載の前記光源装置と、前記光源装置からの光が照射される位置に設けられた液晶パネルと、を備える表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源装置および表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、色再現性の良い画像を表示することができる液晶表示装置を提供するため、液晶表示素子への入射光の色純度を高める技術の開発が求められている。一例として、量子ドットを用いた技術が開発されている。量子ドットは蛍光体であり、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源からの励起光が入射されると該励起光の波長よりも長い波長の光を生成する。量子ドットの種類や粒径を変えることによって、量子ドットが生成する光の波長を調整可能である。例えば、励起光としてＬＥＤからの青色光を用い、量子ドットは該青色光が入射された際に半値幅が狭い緑色光および赤色光を生成するように構成される。これにより、量子ドットを用いて、光の三原色に対応する狭い波長領域の光を生成可能な高効率の光源を実現することができる。

【0003】

量子ドットにより生成される光は様々な方向に発せられる。特許文献１に記載の技術は、発光素子が設けられている凹部の内面を反射壁とするとともに、量子ドットを含む変換部材の側方を取り囲む反射壁を設けている。このような構成により、発光素子から発せられる光および量子ドットから発せられる光の広がりを抑制して、輝度ムラや色ムラを低減することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５−２１６１０４号公報

【特許文献2】特開２０１５−２３３０５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

量子ドットにより生成される光は一般的に発光素子とは異なる方向に出射することによって利用されるため、発光素子の方向へ向かう光（すなわち、励起光が入射する方向へ向かう光）は利用されず無駄になってしまう。しかしながら、特許文献１に記載の技術は、量子ドットにより生成される光の側方への広がりの抑制することを目的としているが、量子ドットから発光素子へ向かう光を考慮していない。特許文献１に記載の技術において量子ドットから発光素子に向かう光は凹部の内面で反射し得るが、量子ドットから該内面まで離れているため減衰が大きく、また該内面で光の多重反射が起こるため、量子ドットにより生成される光の利用効率は大きく低下する。

【0006】

本発明は、上述の問題に鑑みて行われたものであって、量子ドットにより生成される光の高い利用効率を実現できる光源装置および表示装置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】

【0007】

本発明の一態様は、光源装置であって、光を発生させる光源部と、前記光源部からの光によって励起される量子ドットを含む構造体と、前記光源部と前記量子ドットとの間に設けられ、前記光源部からの光を透過させるとともに前記量子ドットにより生成される光を反射する波長選択反射膜と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、光源部と量子ドットとの間に設けられた波長選択反射膜が、光源部からの光を透過させつつも、量子ドットにより生成される光を反射する。そのため、量子ドットにより生成される光が光源部に戻って減衰することを抑制し、該光の利用効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施形態に係る表示装置の前面図である。

【図2】第１の実施形態に係る表示装置の断面図である。

【図3】第１の実施形態に係る量子ドット構造体の断面図である。

【図4】第１の実施形態に係る波長選択反射膜による光の反射を説明する模式図である。

【図5】第２の実施形態に係る表示装置の断面図である。

【図6】第３の実施形態に係る表示装置の前面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明するが、本発明は各実施形態に限定されるものではない。なお、以下で説明する図面で、同機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略することもある。

【0011】

（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係る表示装置１０の前面図である。表示装置１０は、液晶パネル２０と、液晶パネルの背面に沿って設けられた光源装置１００と、液晶パネル２０および光源装置１００を支持する枠３０とを備える。図１において、視認性のために液晶パネル２０は背面側の光源装置１００を透過するように示されている。図１に示す表示装置１０に含まれる各部の数および大きさは実際の構成を反映しておらず、実際の実装方法に応じて任意に設計されてよい。

【0012】

光源装置１００は直下型バックライトユニットであり、液晶パネル２０の背面側から液晶パネル２０に光を照射する。光源装置１００の詳細な構成については、図２および３を用いて後述する。液晶パネル２０は、液晶層、偏光板、カラーフィルタ、および薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等の電気回路を含む周知の構成を有する。液晶パネル２０は、電気回路を通じて画素ごとに光源装置１００からの光の透過率を制御することによって、所望の画像を表示する。枠３０は樹脂、金属等を用いて構成されており、液晶パネル２０および光源装置１００を支持する。枠３０の内部には、液晶パネル２０および光源装置１００への電気配線が配設される。なお、本実施形態ではバックライトユニットの方式として直下型バックライトユニットを例示しているが、エッジライト方式であってもよい。

【0013】

図２は、図１のＡ−Ａ線から見た表示装置１０の断面図である。光源装置１００は、所定の波長の光を生成する光源部１２０、および光源部１２０からの光の波長を変換する量子ドット構造体１１０を備える。

【0014】

光源部１２０は、発光素子１２１、基板１２２、およびフレーム１２３を有する。発光素子１２１は、所定の波長の光を生成し、液晶パネル２０へ向けて照射する。発光素子１２１は不図示の電気配線に電気的に接続されており、該電気配線を通じて印加される電力を用いて光を生成する。発光素子１２１により生成される光の波長は、例えば青色光の波長領域または紫外光の波長領域である。発光素子１２１として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）等の任意の発光素子を用いてよい。発光素子１２１からの光が励起光として後述の量子ドット構造体１１０に入射することによって、光源装置１００は光の三原色に対応する狭い波長領域の光を生成することができる。

【0015】

フレーム１２３は、凹状の形状を有しており、該形状の底面に発光素子１２１を支持する。フレーム１２３の形状はこれに限られず、任意の形状でよい。フレーム１２３は、樹脂、金属、半導体等の任意の材料を用いて構成されてよい。フレーム１２３は省略されてよく、その場合には発光素子１２１は基板１２２の上に直接支持されてよい。

【0016】

基板１２２は、液晶パネル２０の表面に対して平行に延在し、複数の発光素子１２１およびフレーム１２３を支持する。本実施形態では、所定の数の発光素子１２１およびフレーム１２３が基板１２２の上に格子状かつ等間隔に配置される。発光素子１２１およびフレーム１２３の数および配置は、表示装置１０の構成に応じて任意に設定されてよい。基板１２２は、樹脂、金属、半導体等の任意の材料を用いて構成されてよい。

【0017】

量子ドット構造体１１０は液晶パネル２０の背面と光源部１２０との間に位置し、光源部１２０から液晶パネル２０の背面へ照射される光の光路に介在する。すなわち、光源部１２０からの光は、量子ドット構造体１１０を介して液晶パネル２０の背面に照射される。量子ドット構造体１１０は、光源部１２０のフレーム１２３の上に直接固定されており、光源部１２０と一体化されている。本実施形態では、１つの発光素子１２１の直上に１つの量子ドット構造体１１０が設けられているＯｎ−Ｃｈｉｐ型の実装方式が採用されている。量子ドット構造体１１０は、光源部１２０側に後述の波長選択反射膜１１１を備える。

【0018】

図３は、図１のＡ−Ａ線から見た量子ドット構造体１１０の詳細な断面図である。量子ドット構造体１１０は、波長選択反射膜１１１、密閉容器１１２、ならびに密閉容器１１２の中に封入された量子ドット１１３および分散媒１１４を含む。分散媒１１４は量子ドット１１３を均等に分散させる液状または固体状の媒体であり、少なくとも可視光の波長領域（約３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光を透過する樹脂等の任意の材料を用いて構成される。また、光を散乱させる材料を含んでいてもよい。

【0019】

密閉容器１１２は、外部空間（すなわち大気）から隔離された内部空間を有する容器であり、少なくとも可視光の波長領域（約３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）の光を透過するガラスや樹脂等の任意の材料を用いて構成される。水および酸素による量子ドット１１３の劣化を抑制するために、密閉容器１１２は水および酸素に対してバリア性を有する材料を用いて構成されることが望ましい。

【0020】

本実施形態において、密閉容器１１２は水および酸素に対するバリア性が高いガラスを用いて形成されたガラスセルとして構成される。具体的には、密閉容器１１２は、互いに平行な２つのガラス製の矩形板がガラス製の側壁を介して所定の間隔をおいて対向した四角柱状の構造を有する。光源部１２０からの光は、該２つのガラス製の矩形板に対して垂直に入射する。密閉容器１１２の構造は、ここに示したものに限られず、公知のものを用いてよい（例えば、特許文献２参照）。密閉容器１１２の形状は、例えば円柱状、多角柱状等、量子ドットを内包することが可能な任意の形状でよい。密閉容器１１２を構成する壁面の少なくとも一部は平面状でなく、曲面状でもよい。

【0021】

量子ドット１１３（コロイド状量子ドットともいう）は、量子力学に従う光学特性を有するナノスケールの材料であり、粒子径が約１ｎｍ〜１００ｎｍ、好ましくは１ｎｍ〜５０ｎｍ、より好ましくは１ｎｍ〜２０ｎｍの微小な半導体粒子である。量子ドット１１３は、バンドギャップ（価電子帯および伝導帯のエネルギー差）よりも大きなエネルギーを有する光子を吸収し、その粒子径に応じた波長の光を放出する。したがって、量子ドット１１３は、所定の波長以下の光を吸収する性質を持ち、粒子径を調整することによって所望の波長の光を発生させることができる。本実施形態において、量子ドット１１３は図３のように球状であるが、これに限られず任意の形状であってよい。

【0022】

量子ドット１１３は、少なくとも１つの半導体材料を含む。量子ドット１１３の半導体材料として、第ＩＶ族元素、第ＩＩ−ＶＩ族化合物、第ＩＩ−Ｖ族化合物、第ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、第ＩＩＩ−Ｖ族化合物、第ＩＶ−ＶＩ族化合物、第Ｉ−ＩＩＩ−ＶＩ族化合物、第ＩＩ−ＩＶ−ＶＩ族化合物、第ＩＩ−ＩＶ−Ｖ族化合物等を用いてよい。具体的には、量子ドット１１３の半導体材料として、ＺｎＯ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＯ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＭｇＳ、ＭｇＳｅ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＧａＰ、ＧａＳｅ、ＧａＳｂ、ＨｇＯ、ＨｇＳ、ＨｇＳｅ、ＨｇＴｅ、ＩｎＡｓ、ＩｎＮ、ＩｎＰ、ＩｎＳｂ、ＡｌＡｓ、Ａ１Ｎ、Ａ１Ｐ、ＡｌＳｂ、ＴｉＮ、ＴｉＰ、ＴｉＡｓ、ＴｉＳｂ、ＰｂＯ、ＰｂＳ、ＰｂＳｅ、ＰｂＴｅ、Ｇｅ、Ｓｉ等を用いることができる。量子ドット１１３の材料として、ここに示したものに限られず、量子ドットの機能を発揮できる限り任意の材料をもちいてよい。

【0023】

光源部１２０が生成する光が青色光である場合には、緑色光の波長領域（約５１０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下、好ましくは５２０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下）に発光中心波長を有する第１の量子ドット１１３と、赤色光の波長領域（約６００ｎｍ以上７００ｎｍ以下、好ましくは６１０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下）に発光中心波長を有する第２の量子ドット１１３とを組み合わせて用いる。すなわち、光源部１２０が生成する青色光は、量子ドット１１３に対する励起光として機能するとともに、光源装置１００が発する可視光として機能する。本実施形態においては、青色、緑色、および赤色の３つの極大がある発光スペクトルを有する光源を示したが、量子ドットの発光中心波長および量子ドットの組み合わせはこれに限られず任意の組み合わせを用いてよい。

【0024】

光源部１２０が生成する光が紫外光である場合には、緑色光の波長領域に発光中心波長を有する第１の量子ドット１１３と、赤色光の波長領域に発光中心波長を有する第２の量子ドット１１３と、青色光の波長領域に発光中心波長を有する第３の量子ドット１１３とを組み合わせて用いる。すなわち、光源部１２０が生成する紫外光は、量子ドット１１３に対する励起光として機能する。

【0025】

量子ドット１１３は、少なくとも１つの半導体材料を含むコアと、少なくとも１つの半導体材料を含むシェルとからなるコアシェル型構造を有していてもよい。具体的には、コアとしてＣｄＳｅ、シェルとしてＣｄＺｎＳを有する量子ドット１１３、コアとしてＣｄＺｎＳｅ、シェルとしてＣｄＺｎＳを有する量子ドット１１３、コアとしてＣｄＳ、シェルとしてＣｄＺｎＳを有する量子ドット１１３等を用いることができる。

【0026】

波長選択反射膜１１１（波長選択透過膜ともいう）は、所定の波長の光を選択的に反射し、それ以外の波長の光を透過させる膜である。本実施形態で、波長選択反射膜１１１は、光源部１２０（発光素子１２１）が生成する励起光の波長を透過し、該励起光を用いて量子ドット１１３が生成する光の波長を反射するように構成される。より具体的には、光源部１２０が生成する光が青色光の波長領域（例えば３８０ｎｍ以上４８０ｎｍ未満）である場合には、波長選択反射膜１１１は青色光の波長領域を透過させ、緑色光および赤色光の波長領域（例えば４８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）を反射するように構成される。また、光源部１２０が生成する光が紫外光の波長領域（例えば１０ｎｍ以上３８０ｎｍ未満）である場合には、波長選択反射膜１１１は紫外光の波長領域を透過させ、緑色光、赤色光および青色光の波長領域（例えば３８０ｎｍ以上７８０ｎｍ以下）を反射するように構成される。これに限られず、波長選択反射膜１１１が透過および反射する波長領域は、光源部１２０および量子ドット１１３が生成する光の波長に応じて適宜設定される。

【0027】

波長選択反射膜１１１は、密閉容器１１２（量子ドット構造体１１０）の励起光が入射する側に設けられている。具体的には、波長選択反射膜１１１は密閉容器１１２の内部において、密閉容器１１２の光源部１２０に対向する壁面上に設けられている。波長選択反射膜１１１は密閉容器１１２の外部において、密閉容器１１２の光源部１２０に対向する壁面上に設けられてもよい。波長選択反射膜１１１と密閉容器１１２の壁面との間は接していることが望ましいが、波長選択反射膜１１１と密閉容器１１２の壁面との間に隙間が設けられてもよい。

【0028】

波長選択反射膜１１１として、所定の波長の光を選択的に反射し、それ以外の波長の光を透過させることが可能な任意の構成を用いてよい。波長選択反射膜１１１として、例えば誘電体多層膜を用いてよい。誘電体多層膜は、互いに屈折率の異なる無機材料または有機材料の複数の層を積層した積層体であり、該積層体を構成する層の厚みおよび屈折率に応じて所定の波長の光を反射する性質を有する。具体的な誘電体多層膜を構成する材料として、ＴｉＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、ＣａＦ_２などを用いることができる。誘電体多層膜に含まれる各層の厚さは、各層の材料の屈折率および反射したい波長に応じて調整される。

【0029】

また、波長選択反射膜１１１として、例えばコレステリック液晶を用いてよい。コレステリック液晶は、そのらせん構造（すなわちピッチおよび巻き方向）に応じて所定の波長および偏光の光を反射する性質を有する。具体的には、波長選択反射膜１１１として、右巻きのコレステリック液晶および左巻きのコレステリック液晶を積層した積層体、または右巻き（左巻き）のコレステリック液晶、半波長板および同じ巻き方向のコレステリック液晶を順に積層した積層体を用いることができる。コレステリック液晶のらせん構造のピッチは、反射したい波長に応じて調整される。

【0030】

図４は、本実施形態に係る波長選択反射膜１１１による光の反射を説明する模式図である。図４の例では、光源部１２０（発光素子１２１）は青色光を生成するように構成され、波長選択反射膜１１１は青色光の波長領域を透過し、緑色光の波長領域および赤色光の波長領域を反射するように構成されている。図４には、量子ドット１１３のうち、緑色光を発するものにはＧの符号が付され、赤色光を発するものにはＲの文字が付されている。

【0031】

光源部１２０により生成される青色光は、波長選択反射膜１１１を透過し、量子ドット構造体１１０の光源部１２０とは反対側にそのまま出射する。また、量子ドット１１３により生成される緑色光および赤色光のうち、量子ドット構造体１１０の光源部１２０とは反対側に向かう光はそのまま出射する。一方、量子ドット１１３により生成される緑色光および赤色光のうち、光源部１２０に向かう光は波長選択反射膜１１１により反射され、量子ドット構造体１１０の光源部１２０とは反対側に出射する。

【0032】

本実施形態によれば、光源部１２０からの励起光は波長選択反射膜１１１を透過するためほとんど減衰せず、量子ドット１１３から光源部１２０へ向かう光は波長選択反射膜１１１によって反射されて出射方向に戻る。このような構成により、量子ドット１１３により生成される光の利用効率を向上させることができる。波長選択反射膜１１１は量子ドット１１３の近傍に配置されているため、量子ドット１１３から光源部１２０へ向かう光は量子ドット１１３に近い位置で反射され、該光の減衰を抑制することができる。波長選択反射膜１１１は密閉容器１１２の励起光入射面の内部または外部に配置されるため、密閉容器１１２の構成として公知のものを用いることができ、本実施形態に係る構成を容易に導入することができる。

【0033】

（実施例）
実施例として上述の実施形態に係る光源装置１００を模した試料を作製し、正面輝度の測定を行った。具体的には、基板上に中心波長を４５０ｎｍかつ半値全幅を１８ｎｍとする青色ＬＥＤを載置し、表面に反射帯域の中心波長を５２５ｎｍかつ半値全幅を５６ｎｍとする、無機誘電体多層膜からなる波長選択反射膜が設けられたガラス板を該ＬＥＤから離して固定した。さらに中心波長を５３０ｎｍかつ半値全幅を４０ｎｍとする緑色量子ドットおよび、中心波長を６３９ｎｍかつ半値全幅を３０ｎｍとする赤色量子ドットを封入した密閉容器を該ガラス板の上に載置した。このような構成において、ＬＥＤからの青色光は量子ドットを励起し、量子ドットにより生成された光およびＬＥＤからの青色光は密閉容器から出射する。量子ドットにより生成された緑色の光のうち、ＬＥＤに向かう光は、波長選択反射膜で反射されて出射方向に戻る。また、比較例として波長選択反射膜が設けられていないガラス板を用いた試料を作製した。

【0034】

実施例および比較例においてそれぞれ青色ＬＥＤを点灯した状態で、量子ドットを封入した密閉容器を通過した光の正面輝度を測定した。正面輝度として、量子ドットを封入した密閉容器の３５ｃｍ上方において視野角２度で測定された輝度を用いた。測定結果を表１に示す。

【0035】

【表1】

【0036】

表１に示すように、波長選択反射膜が設けられた実施例では、波長選択反射膜が設けられていない比較例よりも正面輝度が向上している。したがって、波長選択反射膜を設けることによって、量子ドットにより生成された光の利用効率が向上することが確認できた。

【0037】

（第２の実施形態）
第１の実施形態ではＯｎ−Ｃｈｉｐ型の実装方式が採用されているが、本実施形態では複数の発光素子１２１の上方に平面状（フィルム状）の量子ドット構造体１１０が設けられているＯｎ−Ｓｕｒｆａｃｅ型の実装方式が採用されている。量子ドット構造体１１０の形状および配置以外は、第１の実施形態と同様である。バックライトユニットの方式は、第１の実施形態と同様に、直下型バックライトユニットであっても、エッジライト方式であってもよい。

【0038】

図５は、本実施形態に係る表示装置１０の断面図である。量子ドット構造体１１０は、液晶パネル２０の背面と光源部１２０との間に位置し、光源部１２０から液晶パネル２０の背面へ照射される光の光路に介在する。量子ドット構造体１１０は、平面状（フィルム状）の形状を有し、複数の発光素子１２１（すなわち光源部１２０に含まれる発光素子の一部または全部）の上方を覆うように延在する。量子ドット構造体１１０は、第１の実施形態のように密閉容器１１２内に量子ドット１１３および分散媒１１４を封入した構成でよく、あるいは量子ドット１１３を分散させた固体状の分散媒１１４をフィルム状に延伸した構成でもよい。該フィルム状に延伸した構成の好適な例としては、量子ドット１１３を分散させた固体状の分散媒１１４からなるフィルムが、ガスバリア性を有する層で上下から挟まれた構成が挙げられる。

【0039】

波長選択反射膜１１１は、量子ドット構造体１１０の励起光が入射する側に設けられている。具体的には、波長選択反射膜１１１は量子ドット構造体１１０と光源部１２０との間において、量子ドット構造体１１０に沿って延在するように設けられる。本実施形態では量子ドット構造体１１０と波長選択反射膜１１１との間に隙間が設けられているが、密着していてもよい。

【0040】

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、量子ドット１１３により生成される光の利用効率を向上させる効果を得ることができる。

【0041】

（第３の実施形態）
第１の実施形態ではＯｎ−Ｃｈｉｐ型の実装方式が採用されているが、本実施形態では液晶パネル２０の端面に沿って量子ドット構造体１１０が設けられているＯｎ−Ｅｎｄｇｅ型の実装方式が採用されている。バックライトユニットはエッジライト方式である。量子ドット構造体１１０および光源部１２０の形状および配置以外は、第１の実施形態と同様である。

【0042】

図６は、本実施形態に係る表示装置１０の前面図である。図６において、視認性のために枠３０は内部の光源装置１００を透過するように示されている。本実施形態において、量子ドット構造体１１０および光源部１２０を含む光源装置１００は、液晶パネル２０の端面に沿って設けられている。光源装置１００からの光は、液晶パネル２０の背面側に設けられた不図示の導光板を介して液晶パネル２０に照射される。本実施形態では光源装置１００は液晶パネル２０の右側端面にのみ設けられているが、液晶パネル２０の上側端面、下側端面、左側端面および右側端面のうち１つ、２つ以上または全部に設けられてよい。

【0043】

光源部１２０は、液晶パネル２０の端面に沿って延在する基板１２２の上に設けられた複数の発光素子１２１を備える。第１の実施形態とは異なり、本実施形態ではフレーム１２３が省略されているが、フレーム１２３が設けられてもよい。発光素子１２１は液晶パネル２０の端面に向けて所定の波長の光を照射する。

【0044】

量子ドット構造体１１０は液晶パネル２０の側面と光源部１２０との間に位置し、光源部１２０から液晶パネル２０の側面へ照射される光の光路に介在する。量子ドット構造体１１０は、棒状（例えば円柱状または四角柱状）の形状を有している。量子ドット構造体１１０は、第１の実施形態のように密閉容器１１２内に量子ドット１１３および分散媒１１４を封入した構成でよく、あるいは量子ドット１１３を分散させた固体状の分散媒１１４を棒状に延伸した構成でもよい。

【0045】

波長選択反射膜１１１は、量子ドット構造体１１０の励起光が入射する側に設けられている。具体的には、波長選択反射膜１１１は量子ドット構造体１１０と光源部１２０との間において、量子ドット構造体１１０に沿って延在するように設けられる。本実施形態では量子ドット構造体１１０と波長選択反射膜１１１との間に隙間が設けられているが、密着していてもよい。

【0046】

本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、量子ドット１１３により生成される光の利用効率を向上させる効果を得ることができる。

【0047】

本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0048】

１００ 表示装置
１１０ 量子ドット構造体
１１１ 波長選択反射膜
１１２ 密閉容器
１１３ 量子ドット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】