JP7615500B2 - Optical member, surface light source device, display device and wavelength conversion sheet - Google Patents
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Description
本発明は、光学部材、面光源装置、表示装置および波長変換シートに関する。 The present invention relates to an optical member, a surface light source device, a display device, and a wavelength conversion sheet.
特許文献1に開示されているように、単色の光源を有する面光源装置が知られている。特許文献1の面光源装置は、波長変換剤を含有した蛍光層を含む。光源からの光が波長変換剤に衝突すると、波長変換剤は、光源からの光を吸収し異なる波長の光を放出する。十分な量の波長変換剤を蛍光層に含有させることによって、発光色を調節できる。ただし、波長変換剤は酸素や水分によって劣化しやすい。
As disclosed in
本開示は、波長変換剤の量を低減することを目的とする。 The present disclosure aims to reduce the amount of wavelength conversion agent.
本開示の一実施の形態による光学部材は、
選択透過部を含む選択透過シートと、
前記選択透過シート側となる第1面および前記第1面と対向する第2面を含む波長変換シートと、を備え、
0°より大きい或る入射角で前記選択透過部に入射する特定波長の光についての前記選択透過部の透過率は、0°の入射角で前記選択透過部に入射する前記特定波長の光についての前記選択透過部の透過率より大きく、
前記第1面は凹凸面を含み、
前記波長変換シートは、一次光を吸収して二次光を放出する波長変換剤を含み、
前記二次光は前記一次光の波長と異なる波長を有する。
The optical member according to one embodiment of the present disclosure includes:
A selectively permeable sheet including a selectively permeable portion;
a wavelength conversion sheet including a first surface on the selective transmission sheet side and a second surface opposite to the first surface,
the transmittance of the selective transmission part for light of a specific wavelength incident on the selective transmission part at an incident angle greater than 0° is greater than the transmittance of the selective transmission part for light of the specific wavelength incident on the selective transmission part at an incident angle of 0°;
the first surface includes an uneven surface;
the wavelength conversion sheet includes a wavelength conversion agent that absorbs primary light and emits secondary light,
The secondary light has a wavelength different from that of the primary light.
本開示の一実施の形態による光学部材において、0°の入射角で前記選択透過部に入射する前記特定波長の光についての前記選択透過部の透過率は5%以下でもよい。 In an optical element according to one embodiment of the present disclosure, the transmittance of the selective transmission portion for light of the specific wavelength incident on the selective transmission portion at an incident angle of 0° may be 5% or less.
本開示の一実施の形態による光学部材において、0°の出射角で前記選択透過シートから出射する前記特定波長の光についての前記選択透過部の透過率は5%以下でもよい。 In an optical element according to one embodiment of the present disclosure, the transmittance of the selective transmission portion for the light of the specific wavelength that is emitted from the selective transmission sheet at an emission angle of 0° may be 5% or less.
本開示の一実施の形態による光学部材において、絶対値で0°以上35°以下の出射角で前記選択透過シートから出射する前記特定波長の光についての前記選択透過部の透過率は、前記選択透過部の透過率の最大値の半分以下でもよい。 In an optical element according to one embodiment of the present disclosure, the transmittance of the selective transmission section for light of the specific wavelength that is emitted from the selective transmission sheet at an emission angle of 0° or more and 35° or less in absolute value may be less than half the maximum transmittance of the selective transmission section.
本開示の一実施の形態による光学部材において、
前記凹凸面を構成する要素面の傾斜角度θp(°)および前記波長変換シートの前記要素面を構成する部分の屈折率npは、次の式を満たし、
sin-1(1/np)≦90-θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度でてもよい。
In an optical member according to an embodiment of the present disclosure,
The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface and the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (1/np)≦90-θp
The inclination angle θp (°) may be an angle between a plane perpendicular to a stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface.
本開示の一実施の形態による光学部材において、
前記凹凸面を構成する要素面の傾斜角度θp(°)、前記波長変換シートの前記要素面を構成する部分の屈折率npおよび前記波長変換シートへの入射方向に関する角度θx(°)は、次の式を満たし、
sin-1(1/np)≦sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度であり、
前記角度θx(°)は、前記選択透過部での前記特定波長の光の透過率が最大値の1/2となる入射角で前記選択透過部に入射した光の前記選択透過シートからのピーク出射方向と、前記積層方向との間の角度でもよい。
In an optical member according to an embodiment of the present disclosure,
The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface, the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet, and the angle θx (°) with respect to the incident direction on the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (1/np)≦sin -1 (sin(θx-θp)/np)+θp
the inclination angle θp (°) is an angle between a plane perpendicular to the stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface,
The angle θx (°) may be the angle between the peak emission direction from the selective transmission sheet of light that is incident on the selective transmission section at an incident angle at which the transmittance of light of the specific wavelength in the selective transmission section is 1/2 of its maximum value, and the stacking direction.
本開示の一実施の形態による光学部材において、
前記凹凸面を構成する要素面の傾斜角度θp(°)、前記波長変換シートの前記要素面を構成する部分の屈折率npおよび前記波長変換シートへの入射方向に関する角度θx(°)は、次の式を満たし、
sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp≦90-θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度であり、
前記角度θx(°)は、前記選択透過部での前記特定波長の光の透過率が最大値の1/10となる入射角で前記選択透過部に入射した光の前記選択透過シートからのピーク出射方向と、前記積層方向との間の角度でもよい。
In an optical member according to an embodiment of the present disclosure,
The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface, the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet, and the angle θx (°) with respect to the incident direction on the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (sin(θx-θp)/np)+θp≦90-θp
the inclination angle θp (°) is an angle between a plane perpendicular to the stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface,
The angle θx (°) may be the angle between the peak emission direction from the selective transmission sheet of light that is incident on the selective transmission section at an incident angle at which the transmittance of light of the specific wavelength in the selective transmission section is 1/10 of the maximum value, and the stacking direction.
本開示の一実施の形態による光学部材において、
前記波長変換シートは、前記凹凸面を含む光学要素部を含み、
前記光学要素部は、前記要素面を含む複数の単位光学要素を含んでもよい。
In an optical member according to an embodiment of the present disclosure,
the wavelength conversion sheet includes an optical element portion including the uneven surface,
The optical element section may include a plurality of unit optical elements including the element surface.
本開示の一実施の形態による光学部材において、
前記波長変換剤は、前記一次光を吸収して第1二次光を放出する第1変換剤と、前記一次光を吸収して第2二次光を放出する第2変換剤と、を含み、
前記第2二次光の波長は前記第1二次光の波長よりも長く、
前記第1二次光の波長は前記一次光の波長よりも長く、
前記波長変換シートでの前記第2変換剤による変換効率は、前記波長変換シートでの前記第1変換剤による変換効率よりも大きくてもよい。
In an optical member according to an embodiment of the present disclosure,
The wavelength conversion agent includes a first conversion agent that absorbs the primary light and emits a first secondary light, and a second conversion agent that absorbs the primary light and emits a second secondary light,
the wavelength of the second secondary light is longer than the wavelength of the first secondary light;
the wavelength of the first secondary light is longer than the wavelength of the primary light;
A conversion efficiency of the second conversion agent in the wavelength conversion sheet may be greater than a conversion efficiency of the first conversion agent in the wavelength conversion sheet.
本開示の一実施の形態による光学部材において、
前記波長変換シートは、前記波長変換剤を含む波長変換部と、前記波長変換部と重ねられた第1バリア層および第2バリア層と、前記第1バリア層と重ねられ前記凹凸面を含む光学要素部と、を含み、
前記波長変換部は前記第1バリア層および前記第2バリア層の間に位置し、
前記第1バリア層は前記波長変換部および前記光学要素部の間に位置してもよい。
In an optical member according to an embodiment of the present disclosure,
the wavelength conversion sheet includes a wavelength converting portion including the wavelength converting agent, a first barrier layer and a second barrier layer overlapped with the wavelength converting portion, and an optical element portion overlapped with the first barrier layer and including the uneven surface,
the wavelength converting portion is located between the first barrier layer and the second barrier layer,
The first barrier layer may be located between the wavelength converting portion and the optical element portion.
本開示の一実施の形態による光学部材は、
前記波長変換シートと重ねられた反射型偏光板を更に備え、
前記波長変換シートは、前記選択透過シートおよび前記反射型偏光板の間に位置してもよい。
The optical member according to one embodiment of the present disclosure includes:
The wavelength conversion sheet further includes a reflective polarizing plate overlapped with the wavelength conversion sheet,
The wavelength conversion sheet may be located between the selective transmission sheet and the reflective polarizing plate.
本開示の一実施の形態による光学部材は、
前記波長変換シートと重ねられた光学シートを更に備え、
前記波長変換シートは、前記選択透過シートおよび前記光学シートの間に位置してもよい。
The optical member according to one embodiment of the present disclosure includes:
Further comprising an optical sheet overlapping the wavelength conversion sheet,
The wavelength conversion sheet may be located between the selective transmission sheet and the optical sheet.
本開示の一実施の形態による面光源装置は、
本開示の一実施の形態による光学部材のいずれかと、
前記光学部材に対面する光源と、を備える。
A surface light source device according to an embodiment of the present disclosure includes:
Any one of the optical members according to an embodiment of the present disclosure;
and a light source facing the optical member.
本開示の一実施の形態による面光源装置は、
本開示の一実施の形態による光学部材のいずれかと、
前記光学部材に対面する反射層と、前記光学部材に入射する光を射出する光源と、を有する光源基板と、を備える。
A surface light source device according to an embodiment of the present disclosure includes:
Any one of the optical members according to an embodiment of the present disclosure;
The light source substrate includes a reflective layer facing the optical member and a light source that emits light incident on the optical member.
本開示の一実施の形態による面光源装置において、前記光学部材の前記光源基板に最も近接した部分と、前記光源基板と、が接合されてもよい。 In a surface light source device according to one embodiment of the present disclosure, a portion of the optical member closest to the light source substrate may be joined to the light source substrate.
本開示の一実施の形態による面光源装置において、前記選択透過シートと、前記光源基板と、が接合されてもよい。前記選択透過シートの選択透過部または光拡散部と、前記光源基板と、が接合されてもよい。 In a surface light source device according to an embodiment of the present disclosure, the selectively transmitting sheet and the light source substrate may be joined. The selectively transmitting portion or the light diffusing portion of the selectively transmitting sheet may be joined to the light source substrate.
本開示の一実施の形態による面光源装置において、
前記凹凸面を構成する要素面の傾斜角度θp(°)、前記波長変換シートの前記要素面を構成する部分の屈折率npおよび前記波長変換シートへの入射方向に関する角度θx(°)は、次の式を満たし、
sin-1(1/np)≦sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度であり、
前記角度θx(°)は、前記選択透過シートよりも前記波長変換シート側の構成要素を取り除いた状態で得た前記選択透過シートの前記波長変換シートに対面する面上での輝度角度分布におけるピーク輝度の1/2の輝度が得られる方向と、前記積層方向と、の間の角度でもよい。
In a surface light source device according to an embodiment of the present disclosure,
The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface, the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet, and the angle θx (°) with respect to the incident direction on the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (1/np)≦sin -1 (sin(θx-θp)/np)+θp
the inclination angle θp (°) is an angle between a plane perpendicular to the stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface,
The angle θx (°) may be the angle between the stacking direction and a direction in which a luminance that is half the peak luminance in the luminance angular distribution on a surface of the selective transmission sheet facing the wavelength conversion sheet, obtained in a state in which components closer to the wavelength conversion sheet than the selective transmission sheet are removed, is obtained.
本開示の一実施の形態による面光源装置において、
前記凹凸面を構成する要素面の傾斜角度θp(°)、前記波長変換シートの前記要素面を構成する部分の屈折率npおよび前記波長変換シートへの入射方向に関する角度θx(°)は、次の式を満たし、
sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp≦90-θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度であり、
前記角度θx(°)は、前記選択透過シートよりも前記波長変換シート側の構成要素を取り除いた状態で得た前記選択透過シートの前記波長変換シートに対面する面上での輝度角度分布におけるピーク輝度の1/10の輝度が得られる方向と、前記積層方向と、の間の角度でもよい。
In a surface light source device according to an embodiment of the present disclosure,
The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface, the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet, and the angle θx (°) with respect to the incident direction on the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin −1 (sin(θx−θp)/np)+θp≦90−θp
the inclination angle θp (°) is an angle between a plane perpendicular to the stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface,
The angle θx (°) may be the angle between the stacking direction and a direction in which a luminance that is 1/10 of the peak luminance in the luminance angular distribution on a surface of the selective transmission sheet facing the wavelength conversion sheet, obtained in a state in which components closer to the wavelength conversion sheet than the selective transmission sheet are removed, is obtained.
本開示の一実施の形態による表示装置は、
本開示の一実施の形態による面光源装置のいずれかと、
前記面光源装置と重ねられた表示パネルと、を備える。
A display device according to an embodiment of the present disclosure includes:
Any one of the surface light source devices according to an embodiment of the present disclosure;
The surface light source device includes a display panel overlapped with the surface light source device.
本開示の一実施の形態による第1の波長変換シートは、
第1面と、
前記第1面と対向する第2面と、
前記第1面および前記第2面の間に位置する波長変換剤と、を備え、
前記第1面および前記第2面を構成する光学要素部が設けられ、
前記光学要素部は複数の単位光学要素を含み、
前記第1面および前記第2面の前記少なくとも一方は、複数の単位光学要素によって構成された凹凸面を含み、
前記波長変換剤は、前記特定波長の一次光を吸収して二次光を放出し、
前記二次光は前記特定波長と異なる波長を有する。
A first wavelength conversion sheet according to an embodiment of the present disclosure includes:
The first page and
a second surface opposite to the first surface;
a wavelength converting agent located between the first surface and the second surface,
an optical element portion that configures the first surface and the second surface is provided;
The optical element portion includes a plurality of unit optical elements,
at least one of the first surface and the second surface includes an uneven surface formed by a plurality of unit optical elements,
The wavelength conversion agent absorbs the primary light of the specific wavelength and emits the secondary light,
The secondary light has a wavelength different from the particular wavelength.
本開示の一実施の形態による第2の波長変換シートは、
0°より大きい或る入射角で入射する特定波長の光の透過率が0°の入射角で入射する前記特定波長の光の透過率より大きい選択透過部を含んだ選択透過シートと、重ねて用いられる波長変換シートであって、
前記選択透過シート側となる第1面と、
前記第1面と対向する第2面と、
前記第1面および前記第2面の間に位置する波長変換剤と、を備え、
前記第1面を構成する光学要素部が設けられ、
前記光学要素部は複数の単位光学要素を含み、
前記第1面は、複数の単位光学要素によって構成された凹凸面を含み、
前記波長変換剤は、前記特定波長の一次光を吸収して二次光を放出し、
前記二次光は前記特定波長と異なる波長を有する。
The second wavelength conversion sheet according to an embodiment of the present disclosure includes:
A selective transmission sheet including a selective transmission portion having a transmittance of light of a specific wavelength incident at an incident angle larger than 0° larger than the transmittance of light of the specific wavelength incident at an incident angle of 0°, and a wavelength conversion sheet to be used by being overlapped therewith,
A first surface that faces the selectively permeable sheet;
a second surface opposite to the first surface;
a wavelength converting agent located between the first surface and the second surface,
an optical element portion that configures the first surface is provided;
The optical element portion includes a plurality of unit optical elements,
the first surface includes a concave-convex surface formed by a plurality of unit optical elements,
The wavelength conversion agent absorbs the primary light of the specific wavelength and emits the secondary light,
The secondary light has a wavelength different from the particular wavelength.
本開示の一実施の形態による第1および第2の波長変換シートにおいて、
前記第1面は光源に対面し、
前記第1面は凹凸面を含んでもよい。
In the first and second wavelength conversion sheets according to the embodiment of the present disclosure,
The first surface faces a light source;
The first surface may include a textured surface.
本開示によれば、波長変換剤の量を低減できる。 According to this disclosure, the amount of wavelength conversion agent can be reduced.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。一部の図において示された構成等は、他の図において省略され得る。 Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that in the drawings attached to this specification, the scale and aspect ratios have been appropriately altered and exaggerated from those of the actual objects for the convenience of illustration and ease of understanding. Configurations shown in some drawings may be omitted in other drawings.
本明細書において、形状や幾何学的条件ならびにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に限定されることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈する。 In this specification, terms that specify shapes and geometric conditions and their degrees, such as "parallel," "orthogonal," and "same," as well as values of lengths and angles, are not limited to their strict meanings, but are interpreted to include the range in which similar functions can be expected.
本明細書において、「シート」、「フィルム」および「板」等の用語は、呼称の違いのみに基づいて互いから区別されない。例えば、「波長変換シート」は、波長変換フィルム又は波長変換板と呼ばれる部材等と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。「選択透過シート」は、選択透過フィルム又は選択透過板と呼ばれる部材等と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。 In this specification, terms such as "sheet," "film," and "plate" are not distinguished from one another solely on the basis of differences in name. For example, a "wavelength conversion sheet" cannot be distinguished solely from a component called a wavelength conversion film or a wavelength conversion plate. A "selectively transmitting sheet" cannot be distinguished solely from a component called a selectively transmitting film or a selectively transmitting plate.
本明細書において、シート状(シート状、板状)の部材の法線方向とは、対象となるシート状(フィルム状、板状)の部材のシート面への法線方向のことを指す。「シート面(フィルム面、板面)」とは、対象となるシート状(フィルム状、板状)の部材を全体的且つ大局的に見た場合において対象となるシート状部材(フィルム状部材、板状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。 In this specification, the normal direction of a sheet-like (sheet-like, plate-like) member refers to the normal direction to the sheet surface of the target sheet-like (film-like, plate-like) member. The "sheet surface (film surface, plate surface)" refers to the surface that coincides with the planar direction of the target sheet-like (film-like, plate-like) member when the target sheet-like (film-like, plate-like) member is viewed overall and globally.
方向の関係を図面間で明確にするため、いくつかの図面は、共通する符号を付した矢印により第1方向D1、第2方向D2および第3方向D3を共通する方向として示す。矢印の先端側が各方向の第1側である。矢印の先端とは逆側が各方向の第2側である。例えば図2に示すように、円の中に×を設けた記号は、図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面の奥に向かう矢印を示す。例えば図3に示すように、円の中に点を設けた記号は、図面の紙面に垂直な方向に沿って紙面から手前に向かう矢印を示す。 To clarify the directional relationships between the drawings, some drawings show the first direction D1, the second direction D2, and the third direction D3 as common directions using arrows with common symbols. The tip of the arrow is the first side of each direction. The side opposite the tip of the arrow is the second side of each direction. For example, as shown in Figure 2, a symbol with an x in a circle indicates an arrow pointing into the paper in a direction perpendicular to the paper surface of the drawing. For example, as shown in Figure 3, a symbol with a dot in a circle indicates an arrow pointing out from the paper surface in a direction perpendicular to the paper surface of the drawing.
図1~図13は、一実施の形態を説明するための図である。図1は、光学部材30の一適用例としての面光源装置20および表示装置10を概略的に示す斜視図である。表示装置10は、例えば動画、静止画、文字情報、或いはこれらの組み合わせで構成された映像を表示してもよい。表示装置10は、室内又は屋外において、広告、プレゼンテーション、テレビジョン映像、各種情報の表示等、様々の用途に使用されてもよい。表示装置10は、例えば車載用の液晶表示装置として使用されてもよい。図1に示された表示装置10は、発光面20aを有する面光源装置20と、発光面20aに対面する表示パネル15と、を含んでいる。
Figures 1 to 13 are diagrams for explaining one embodiment. Figure 1 is a perspective view that shows a surface
図2は、面光源装置20の一具体例を示す縦断面図である。図2に示すように、面光源装置20は、主要な構成要素として、光源23と、光源23から放出された光の光路を調整する光学部材30と、を含んでいる。光学部材30は、光源23に正対している。光学部材30は、シート状の部材である。光学部材30は、その法線方向に光源23と対面している。光学部材30は、光源23から放出された光を拡散する拡散部材である。光学部材30は、光源23の配置に起因した照度の面内バラツキを効果的に抑制できる。光学部材30での拡散によって、光学部材30の出光側面30b上の各位置での照度、或いは、出光側面30bの近傍に位置する出光側面30bと平行な仮想の受光面上の各位置での照度が効果的に均一化され得る。
Figure 2 is a vertical cross-sectional view showing a specific example of the surface
以下、一実施の形態における表示装置10、面光源装置20および光学部材30について、図示された具体例を参照しながら、説明する。
The
図1に示すように、表示パネル15は、第3方向D3に面光源装置20と重ねられる。表示パネル15は、面光源装置20の発光面20aに対面して配置されている。表示パネル15は、第3方向D3における面光源装置20とは反対側、すなわち第1側を向く面として、映像が表示される表示面15aを含んでいる。図示された例において、表示パネル15は、平板状である。表示パネル15は、第3方向D3に直交する第1方向D1および第2方向D2に広がっている。表示パネル15は、第3方向D3から観察して、矩形形状である。
As shown in FIG. 1, the
表示パネル15は、例えば透過型の液晶表示パネルとして構成される。面光源装置20から入射した光の一部が、液晶表示パネルとしての表示パネル15を透過することによって、表示面15aに映像が表示される。表示パネル15は、液晶材料を有する液晶層を含んでいる。表示パネル15の光透過率は、液晶層に印加される電界の強度に応じて変化する。
The
面光源装置20は、面状に光を放出する発光面20aを含んでいる。面光源装置20は、直下型のバックライトとして構成されている。面光源装置20は、光源23および光学部材30を含んでいる。第3方向D3への投影において、光学部材30と重なる領域内に光源23が設けられている。
The surface
図2に示された面光源装置20は、光源23を含む光源基板22を含んでいる。光源基板22および光学部材30は、この順で第3方向D3に重ねられている。光源基板22および光学部材30は、シート状である。光源基板22および光学部材30は、第1方向D1および第2方向D2に広がっている。
The surface
光源基板22は、光源23および支持基板25を含んでいる。図示された例において、光源基板22は、第3方向D3からの観察において矩形形状を有している。
The
光源23は、光を射出する発光素子を有する。発光素子として、LEDと表記される発光ダイオードを用いてもよい。発光ダイオードの寸法は特に限定されない。光源23の像を目立たなくさせる観点から、小型の発光ダイオード、例えばミニLEDやマイクロLEDを用いてもよい。具体的には、図3に示された第3方向D3からの観察において四角形形状を有する光源23の一辺の長さWL1,WL2を、0.5mm以下としてもよく、0.2mm以下としてもよい。
The
光源23の発光波長は、面光源装置20の用途に応じて適宜選択され得る。光源23から放出された光は、一次光LAとして後述の波長変換剤67に吸収される。したがって、光源23の発光波長は、波長変換剤67の光学特性に応じて適宜選択され得る。図示された例において、光源23は、青色光を放出する。光源23は、430nm以上500nm以下としてもよい。
The emission wavelength of the
光源23の配光特性は、特に限定されない。光源23の配光特性は、ランバーシアン配光でもよい。その一方で、第3方向D3に光軸が沿っている光源23の発光光度分布において、第3方向D3以外の方向にピーク光度が得られるようにしてもよい。例えばJP6299811Bに開示されたバッドウイング配光を、光源23が有してもよい。光源23は、一例として、発光素子のみによって構成されてもよい。他の例として、光源23は、発光素子に加え、発光素子からの配光を調節するカバーやレンズ等の光学要素を含んでもよい。
The light distribution characteristic of the
図示された面光源装置20のように、光源基板22は複数の光源23を含んでもよい。光源23の数量は、面光源装置20の用途や発光面20aの面積等に応じて適宜選択される。光源23の配置に起因した明るさのむらを抑制する観点から、面光源装置20に含まれる複数の光源23は、第3方向D3に垂直な面上において、規則的に配置されてもよい。光源23の規則的な配置の一例として、ハニカム配列や正方配列を採用してもよい。ハニカム配列において、互いに60°傾斜する三つの方向のそれぞれに一定のピッチで光源23が配置され得る。正方配列において、互いに直交する二つの方向のそれぞれに一定のピッチで光源23が配置され得る。
As in the illustrated surface
図3に示された例において、複数の光源23は、互いに直交する第1方向D1および第2方向D2のそれぞれに一定のピッチで配置されている。図示された例において、第1方向D1への光源23の配置ピッチPL1および第2方向D2への光源23の配置ピッチPL2は同一となっている。配置ピッチPL1および配置ピッチPL2は異なっていてもよい。図示された例において、第1方向D1および第2方向D2は、それぞれ、矩形状をなす面光源装置20および光学部材30の側縁とそれぞれ平行になっている。配置ピッチPL1および配置ピッチPL2は、それぞれ、0.2mm以上10mm以下としてもよい。
In the example shown in FIG. 3, the multiple
次に、複数の光源23とともに光源基板22を構成する支持基板25について説明する。支持基板25は、第3方向D3における第2側から複数の光源23を支持している。支持基板25はシート状である。支持基板25は、光源23に電力を供給する回路を含んでもよい。支持基板25は、光を反射して光学部材30へ向ける光反射性を有してもよい。
Next, the
図4に示された支持基板25は、シート状の基板本体26と、基板本体26上に設けられた反射層27および配線29と、を含んでいる。基板本体26は、第1方向D1および第2方向D2に広がっている。基板本体26は絶縁性を有していてもよい。基板本体26は、樹脂フィルム、たとえはポリエチレンテレフタレート製フィルムであってもよい。配線29は、光源23と電気的に接続している。配線29は、はんだ等を介して、光源23の図示しない端子と電気的に接続している。基板本体26および反射層27が絶縁性を有している場合、図4に示すように、配線29は、基板本体26および反射層27の間に位置してもよい。
The
反射層27は、光学部材30の側から基板本体26に積層されている。反射層27は、基板本体26上における光源23が配置されていない領域を覆っている。反射層27は、光源23で発光される特定波長の光に対して又は面光源装置20での発光に用いられる光に対して、反射性を有する。反射層27での反射は、鏡面反射とも呼ばれる正反射でもよく、拡散反射でもよく、さらに異方性拡散反射でもよい。二酸化ケイ素等の白色粒子を含有した白色反射層によって反射層27を構成することによって、反射層27に拡散反射性を付与してもよい。反射層27は、基板本体26上に積層された金属層であってもよいし、反射型の回折光学素子であってもよい。
The
光学部材30は、選択透過シート40および波長変換シート60をこの順番で含んでいる。選択透過シート40および波長変換シート60は第3方向D3に重ねられている。つまり、第3方向D3は、選択透過シート40および波長変換シート60の積層方向である。選択透過シート40は、波長変換シート60よりも、第3方向D3における第2側に位置する。波長変換シート60は、選択透過シート40よりも、第3方向D3における第1側に位置する。図示された例において、選択透過シート40および波長変換シート60は、共に、第1方向D1および第2方向D2に広がるシート状の部材である。図示された例において選択透過シート40が光学部材30の入光側面30aを形成している。選択透過シート40および波長変換シート60は、互いに接合していてもよいし、単に接触しているだけであって接合していなくてもよく、互いから離れていてもよい。
The
選択透過シート40は、選択透過部45を含んでいる。選択透過部45の反射率および透過率は、入射角に依存して変化する。
The
図5に示された例において、選択透過シート40は、選択透過部45のみよって構成されている。図示された選択透過部45は、シート状である。
In the example shown in FIG. 5, the selectively
図示された選択透過シート40は、第1面40aおよび第2面40bを含んでいる。第1面40aは、第3方向D3における光源側となる第2側を向く、第2面40bは、第3方向D3における観察者側となる第1側を向く。選択透過部45は、第1面45aおよび第2面45bを含んでいる。第1面45aは、第3方向D3における第2側を向く。第2面45bは、第3方向D3における第1側を向く。選択透過部45の第1面45aは、選択透過シート40の第1面40aを構成している。選択透過部45の第2面45bは、選択透過シート40の第2面40bを構成している。第1面40aおよび第2面40bは平行な平坦面となっている。
The illustrated
選択透過部45の透過特性および反射特性は、入射角依存性を有している。入射角は、光が入射するシート状等の部材の法線方向に対して入射光の進行方向がなす角度(°)を意味する。
The transmission and reflection characteristics of the
0°の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、0°より大きい或る入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率よりも、小さい。すなわち、垂直入射する特定波長光についての選択透過部45の透過率は、少なくとも或る一つの斜め方向から選択透過部45に入射する特定波長光についての選択透過部45の透過率よりも、小さい。0°の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の反射率は、0°より大きい或る入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の反射率よりも、大きい。すなわち、垂直入射する特定波長光の選択透過部45の反射率は、少なくとも或る一つの斜め方向から選択透過部45に入射する特定波長光についての選択透過部45の反射率よりも、大きい。選択透過部45は、選択反射シートや光反射シートとも表記できる。
The transmittance of the
選択透過部45は、種々の透過特性および反射特性を有してもよい。
The
0°の入射角で入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、5%未満でもよく、3%未満でもよく、1%未満でもよい。0°の入射角で入射する特定波長の光についての選択透過部45の反射率は、95%以上でもよく、97%以上でもよく、99%以上でもよい。
The transmittance of the
絶対値で0°以上35°以下の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、選択透過部45の透過率の最大値の半分以下でもよく、選択透過部45の透過率の最大値の1/5以下でもよく、選択透過部45の透過率の最大値の1/10以下でもよい。絶対値で0°以上45°以下の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、選択透過部45の透過率の最大値の半分以下でもよく、選択透過部45の透過率の最大値の1/5以下でもよく、選択透過部45の透過率の最大値の1/10以下でもよい。絶対値で0°以上55°以下の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、選択透過部45の透過率の最大値の半分以下でもよく、選択透過部45の透過率の最大値の1/5以下でもよく、選択透過部45の透過率の最大値の1/10以下でもよい。
The transmittance of the
絶対値で0°以上35°以下の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、10%未満でもよく、5%未満でもよく、1%未満でもよい。絶対値で0°以上40°以下の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、10%未満でもよく、5%未満でもよく、1%未満でもよい。絶対値で0°以上45°以下の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、15%未満でもよく、10%未満でもよく、5%未満でもよい。絶対値で0°以上50°以下の入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、15%未満でもよく、10%未満でもよく、5%未満でもよい。
The transmittance of the
選択透過部45の透過率の最大値が得られる入射角は、絶対値で、50°以上でもよく、55°以上でもよく、60°以上でもよい。選択透過部45の透過率の最大値が得られる入射角は、絶対値で、80°以下でもよく、75°以下でもよく、70°以下でもよい。
The incident angle at which the maximum transmittance of the
図6は、選択透過部45が有する透過特性の第1具体例および第2具体例を示している。図6のグラフにおける横軸の入射角(°)は、選択透過部45が空気層と界面を形成する場合の入射角を示している。図6に示された第1具体例および第2具体例において、入射角が絶対値で65°以上70°以下となる範囲で、選択透過部45の透過率は最大値をとる。入射角が0°から最大値を取る入射角まで増加するにつれて、選択透過部45の透過率は増加する。選択透過部45は透過率の最大値は、40%以上50%以下である。
Figure 6 shows a first and second specific example of the transmission characteristics of the
ここで説明した選択透過部45の光学特性は、選択透過部45の第1面45aおよび第2面45bが平行であり、第1面45aおよび第2面45bが空気層に隣接していることを想定している。
The optical characteristics of the
特定波長の光とは、面光源装置20や光学部材30の用途に応じて適宜設定できる。光源23から射出する光を、特定波長の光としてもよい。特定波長の光を可視光としてもよい。「可視光」とは、波長380nm以上波長780nm以下の光を意味する。
The light of a specific wavelength can be set appropriately depending on the application of the surface
選択透過部45の反射率は、村上色彩技術研究所社製の変角光度計(ゴニオフォトメーター)GP-200を用いて測定された値とする。選択透過部45の透過率は、JIS K7361-1:1997に準拠して測定された全光線透過率である。選択透過部45の透過率は、村上色彩技術研究所社製の変角光度計(ゴニオフォトメーター)GP-200を用いて測定された値とする。
The reflectance of the selectively transmitting
選択透過部45としては、反射率の入射角依存性および透過率の入射角依存性を有するものであれば、特に限定されない。選択透過部45は、誘電体多層膜、反射型の体積ホログラム、コレステリック液晶構造層、再帰反射フィルム、反射型の回折光学素子を含んでもよい。誘電体多層膜は、反射特性および透過特性の設計自由度が比較的高い点において優れる。図6に示された透過特性は、誘電体多層膜の透過特性の一例である。構造的に反射率の入射角依存性および透過率の入射角依存性を付与された反射構造体を、選択透過部45が含んでもよい。反射構造体は、波長依存性が低い点において優れる。
The
選択透過部45を構成する誘電体多層膜は、交互に積層された屈折率の異なる低屈折率層および高屈折率層を含んでもよい。低屈折率層および高屈折率層は、無機化合物の層でもよいし、樹脂層でもよい。誘電体多層膜を構成する多層膜は、片面に又は両面に、保護層を有してもよい。保護層の材料は、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートでもよい。保護層の厚みは5μm以上でもよい。誘電体多層膜の製造方法として、共押出法等が採用されてもよい。具体的には、JP2008-200861Aに記載の積層フィルムの製造方法を採用してもよい。誘電体多層膜として、市販の積層フィルムを用いてもよい。市販の誘電体多層幕として、東レ株式会社製のピカサス(登録商標)や、3M社製のESR等が例示される。
The dielectric multilayer film constituting the
図7および図8に示すように、波長変換シート60は、第1面60aおよび第2面60bを含んでいる。第1面60aは、第3方向D3における光源側となる第2側を向く。第2面60bは、第3方向D3における観察者側となる第1側を向く。第1面60aは凹凸面61を含んでいる。図示された第1面60aは、全面において、凹凸面61である。第2面60bは、平坦面を含んでいる。図示された第2面60bは、全面において、平坦面である。第2面60bは、第3方向D3に垂直な面でもよい。波長変換シート60は波長変換剤67を含んでいる。波長変換剤67は、一次光を吸収して、一次光とは異なる波長の二次光を放出する。
7 and 8, the
図7および図8に示された例において、波長変換シート60は、光学要素部70、第1バリア層63、波長変換部65および第2バリア層64を、この順で含んでいる。光学要素部70、第1バリア層63、波長変換部65および第2バリア層64は、第3方向D3にこの順で重ねられている。光学要素部70、第1バリア層63、波長変換部65および第2バリア層64は、第3方向D3おける第1側から第2側へ向けて、この順で配置されている。光学要素部70、第1バリア層63、波長変換部65および第2バリア層64は、シート状である。光学要素部70、第1バリア層63、波長変換部65および第2バリア層64は、第1方向D1および第2方向D2に広がっている。
In the example shown in Figs. 7 and 8, the
図7および図8に示された例において、波長変換部65は、第1面65aおよび第2面65bを含んでいる。第1面65aは、第3方向D3における第2側を向く。第2面65bは、第3方向D3における第1側を向く。波長変換部65は、波長変換剤67を保持する母材部66を含んでもよい。母材部66として、樹脂を用いてもよい。母材部66を構成する樹脂として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂組成物の硬化物、電離放射線硬化性樹脂組成物の硬化物が例示される。
7 and 8, the
波長変換剤67は、或る波長の一次光LAを吸収し、一次光LAの波長とは異なる波長を有した二次光LBを放出する。波長変換剤67として、量子ドットや蛍光体を用いてもよい。一次光LAの波長は、光源23から放出される光の波長でもよい。すなわち、光源23から放出される光は、或る波長の一次光LAを含んでもよい。
The wavelength conversion agent 67 absorbs primary light LA of a certain wavelength and emits secondary light LB having a wavelength different from the wavelength of the primary light LA. Quantum dots or phosphors may be used as the wavelength conversion agent 67. The wavelength of the primary light LA may be the wavelength of the light emitted from the
量子ドット(Quantum dot)は、半導体のナノメートルサイズの微粒子である。量子ドットは、1種の半導体化合物から構成されてもよい。量子ドットは、2種以上の半導体化合物から構成されてもよい。量子ドットは、例えば、半導体化合物からなるコアと、該コアと異なる半導体化合物からなるシェルとを有するコアシェル型構造を有してもよい。 Quantum dots are nanometer-sized particles of semiconductors. Quantum dots may be composed of one type of semiconductor compound. Quantum dots may be composed of two or more types of semiconductor compounds. Quantum dots may have a core-shell structure, for example, with a core composed of a semiconductor compound and a shell composed of a semiconductor compound different from the core.
量子ドットのコアの材料として、MgS、MgSe、MgTe、CaS、CaSe、CaTe、SrS、SrSe、SrTe、BaS、BaSe、BaTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe、HgS、HgSeおよびHgTeのようなII-VI族半導体化合物が例示される。量子ドットのコアの材料として、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaAs、GaP、GaN、GaSb、InN、InAs、InP、InSb、TiN、TiP、TiAsおよびTiSbのようなIII-V族半導体化合物も例示される。量子ドットのコアの材料として、Si、GeおよびPbのようなIV族半導体等の半導体化合物又は半導体を含有する半導体結晶も例示される。 Examples of the material of the quantum dot core include II-VI group semiconductor compounds such as MgS, MgSe, MgTe, CaS, CaSe, CaTe, SrS, SrSe, SrTe, BaS, BaSe, BaTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdS, CdSe, CdTe, HgS, HgSe, and HgTe. Examples of the material of the quantum dot core include III-V group semiconductor compounds such as AlN, AlP, AlAs, AlSb, GaAs, GaP, GaN, GaSb, InN, InAs, InP, InSb, TiN, TiP, TiAs, and TiSb. Examples of the material of the quantum dot core include semiconductor compounds such as Group IV semiconductors such as Si, Ge, and Pb, or semiconductor crystals containing semiconductors.
コアシェル型の量子ドットを用いる場合、シェルを構成する半導体として、コアを形成する半導体化合物よりもバンドギャップの高い材料を用いてもよい。この場合、励起子がコアに閉じ込められ、量子ドットの発光効率を向上できる。このようなバンドギャップの大小関係を有するコアシェル構造(コア/シェル)として、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdTe/CdS、InP/ZnS、Gap/ZnS、Si/ZnS、InN/GaN、InP/CdSSe、InP/ZnSeTe、InGaP/ZnSe、InGaP/ZnS、Si/AlP、InP/ZnSTe、InGaP/ZnSTe、InGaP/ZnSSe等が例示される。 When using core-shell quantum dots, the semiconductor constituting the shell may be a material with a higher band gap than the semiconductor compound forming the core. In this case, excitons are confined in the core, improving the luminous efficiency of the quantum dots. Examples of core-shell structures (core/shell) with such a band gap relationship include CdSe/ZnS, CdSe/ZnSe, CdSe/CdS, CdTe/CdS, InP/ZnS, Gap/ZnS, Si/ZnS, InN/GaN, InP/CdSSe, InP/ZnSeTe, InGaP/ZnSe, InGaP/ZnS, Si/AlP, InP/ZnSTe, InGaP/ZnSTe, InGaP/ZnSSe, etc.
量子ドットの大きさは、所望する二次光LBの波長を考慮して調節される。量子ドットは粒子径が小さくなるにつれて、エネルギーバンドギャップが大きくなる。結晶サイズが小さくなるにつれて、量子ドットの発光は青色側へ、つまり、高エネルギー側へとシフトする。量子ドットの大きさを変化させることにより、二次光LBの波長を調節できる。量子ドットの平均粒子径は、20nm以下でもよく、0.5nm以上20nm以下でもよく、1nm以上10nm以下でもよい。量子ドットの形状、分散状態等は、透過型電子顕微鏡(TEM)により特定される。量子ドットの結晶構造、粒子径は、X線結晶回折(XRD)により特定される。 The size of the quantum dots is adjusted taking into consideration the desired wavelength of the secondary light LB. As the particle diameter of the quantum dots becomes smaller, the energy band gap becomes larger. As the crystal size becomes smaller, the emission of the quantum dots shifts to the blue side, that is, to the higher energy side. The wavelength of the secondary light LB can be adjusted by changing the size of the quantum dots. The average particle diameter of the quantum dots may be 20 nm or less, 0.5 nm to 20 nm, or 1 nm to 10 nm. The shape, dispersion state, etc. of the quantum dots are identified by a transmission electron microscope (TEM). The crystal structure and particle diameter of the quantum dots are identified by X-ray crystal diffraction (XRD).
波長変換部65は、波長変換剤67として、放出波長の異なる複数の量子ドットを含んでもよい。各量子ドットの含有量を調節することによって、面光源装置20から出射する光の色を調節することができる。図9に示された例において、波長変換剤67は、第1変換剤67Aおよび第2変換剤67Bを含んでいる。第1変換剤67Aおよび第2変換剤67Bは、互いに異なる大きさを有している。第1変換剤67Aおよび第2変換剤67Bは、互いに異なる波長の光を放出する。
The
一具体例として、光源23は、430nm以上500nm以上の波長を有した青色光を放出してもよい。第1変換剤67Aは、光源23からの一次光LAを吸収して、500nm以上600nm以上の波長を有した緑色光を、第1二次光LB1として、放出してもよい。第2変換剤67Bは、光源23からの一次光LAを吸収して、600nm以上750nm以上の波長を有した赤色光を、第2二次光LB2として、放出してもよい。この例によれば、第1二次光LB1、第2二次光LB2、および波長変換部65で波長変換されなかった一次光LAの加法混色により、面光源装置20は種々の色の光放出できる。第1変換剤67Aおよび第2変換剤67Bの含有量を調節することによって、面光源装置20が白色光を放出できる。
As a specific example, the
波長変換部65は、透過光を拡散させる光拡散成分を含んでいてもよい。光拡散成分は、母材部66内に分散していてもよい。光拡散成分として、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、金属化合物を周囲に保持した樹脂ビーズ、白色微粒子、単なる気泡が例示される。
The
図示された例において、波長変換剤67は、一次光LAを吸収して第1二次光LB1を放出する第1変換剤67Aと、一次光LAを吸収して第2二次光LB2を放出する第2変換剤67Bと、を含んでいる。この例において、第2二次光LB2の波長は第1二次光LB1の波長よりも長い。第1二次光LB1の波長は一次光LAの波長よりも長い。波長変換部65での第2変換剤67Bによる変換効率を、第1変換剤67Aによる変換効率よりも大きくしてもよい。
In the illustrated example, the wavelength conversion agent 67 includes a first conversion agent 67A that absorbs the primary light LA and emits a first secondary light LB1, and a second conversion agent 67B that absorbs the primary light LA and emits a second secondary light LB2. In this example, the wavelength of the second secondary light LB2 is longer than the wavelength of the first secondary light LB1. The wavelength of the first secondary light LB1 is longer than the wavelength of the primary light LA. The conversion efficiency by the second conversion agent 67B in the
波長変換剤による変換効率は、波長変換シート60又は波長変換部65の第1面60a,65aに入射した一次光LAの光量(W)に対する、波長変換シート60又は波長変換部65の第2面60b,65bから放出した対象となる二次光LBの光量(W)の割合(%)にて評価される。この評価は、波長変換シート60又は波長変換部65の第1面60a,65aおよび第2面60b,65bを、第3方向D3に直交する平坦面として行われる。二次光LBの割合が大きいほど、変換効率が高いと言える。変換効率の測定において、波長変換シート60又は波長変換部65の第1面60a,65aへの一次光LAの入射角は0°とする。波長変換シート60又は波長変換部65の第2面60b,65bから出射した第1二次光LB1および第2二次光LB2を積分球に回収し、第1二次光LB1の光量(W)および第2二次光LBの光量(W)を測定する。これにより、変換効率を特定できる。
The conversion efficiency of the wavelength conversion agent is evaluated as the ratio (%) of the amount of secondary light LB (W) emitted from the
第1バリア層63は、波長変換部65の第1面65aに接合している。第2バリア層64は、波長変換部65の第2面65bに接合している。第1バリア層63および第2バリア層64は、酸素や水分から波長変換剤67を保護する機能を有する。
The
第1バリア層63および第2バリア層64は、酸素バリア性を有してもよい。この例において、第1バリア層63および第2バリア層64の酸素透過率は、23℃、相対湿度90%の条件下において、1.0×10-1cc/m2/day/atm以下でもよく、1.0×10-2cc/m2/day/atm以下でもよい。酸素透過率は、酸素ガス透過率測定装置(MOCON社製、OX-TRAN 2/21)を用いて測定され得る。
The
第1バリア層63および第2バリア層64は、水蒸気バリア性を有してもよい。この例において、第1バリア層63および第2バリア層64の水蒸気透過率は、40℃、相対湿度90%の条件下において、1.0×10-1g/m2/day以下でもよく、1.0×10-2g/m2/day以下でもよい。水蒸気透過率は、水蒸気透過率測定装置(DELTAPERM(Technolox社製))を用いて測定され得る。
The
第1バリア層63および第2バリア層64は、バリア性を発現し得る材料を用いて、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理気相成長(PVD)法や、化学気相成長(CVD)法等の蒸着法、又は、ロールコートやスピンコート等のコーティング法によって作製され得る。材料として、無機酸化物、金属、ゾルゲル材料等を用いてもよい。無機酸化物として、酸化ケイ素(SiOx)、酸化アルミニウム(AlnOm)、酸化チタン(TiO2)、酸化イットリウム、酸化ホウ素(B2O3)、酸化カルシウム(CaO)、酸化窒化炭化ケイ素(SiOxNyCz)等が例示される。金属としては、Ti、Al、Mg、Zr等が例示される。ゾルゲル材料として、シロキサン系ゾルゲル材料が例示される。
The
光学要素部70は、第3方向D3における観察者側となる第1側を向く第2面70bを含んでいる。光学要素部70は、第2面70bにおいて、第1バリア層63に接合している。光学要素部70は、第3方向D3における光源側となる第1側を向く第1面70aを含んでいる。光学要素部70の第1面70aは、波長変換シート60の第1面60aを構成している。第1面70aは凹凸面61を含んでいる。
The
図7および図8に示された例において、光学要素部70は、各々が凸部73または凹部74として形成された複数の単位光学要素75を含んでいる。単位光学要素75は、屈折や反射等によって光の進行方向を変化させる要素である。単位光学要素75は、単位形状要素、単位プリズム、単位レンズと呼ばれる要素を含む概念である。単位光学要素75は、選択透過シート40に直接対面している。単位光学要素75によって、凹凸面61が形成されている。
In the example shown in Figures 7 and 8, the
図7に示された光学要素部70は、シート状の本体部72と、本体部72上に設けられた複数の凸部73と、を含んでいる。図7に示された例において、複数の凸部73は、隙間無く隣接して設けられてもよい。図8に示された光学要素部70は、第3方向D3における選択透過シート40に対面する面に複数の凹部74を設けられた本体部72を含んでいる。図8に示された例において、複数の凹部74は、隙間無く隣接して設けられてもよい。
The
図7および図8に示すように、単位光学要素75は、第3方向D3に対して傾斜した要素面76を有している。この要素面76によって単位光学要素75が画成されている。波長変換シート60の凹凸面61は、単位光学要素75の要素面76によって構成されている。
As shown in Figures 7 and 8, the unit
凹凸面61の光学特性は、単位光学要素75の要素面76の傾斜角度に影響を受ける。したがって、単位光学要素75の断面形状は、面光源装置20や光学部材30に要求される光学特性に基づいて、適宜調節され得る。一つの単位光学要素75に含まれる複数の要素面76の傾斜角度が互いに異なってもよいし、同一でもよい。光学要素部70が、形状および向きの少なくとも一方において異なる単位光学要素75を含んでもよいし、互いに同一の単位光学要素75のみを含んでもよい。
The optical characteristics of the
図7および図8に示された例と異なり、要素面76がいくらか湾曲してもよい。単位光学要素75が、半球状等の球の一部分の外形状を有してもよいし、回転楕円体の一部分の外形状を有してもよい。
Unlike the examples shown in Figures 7 and 8, the
複数の単位拡散要素55は、二次元配列されてもよい。この例によれば、光学要素部70に含まれる単位光学要素75の要素面76は、種々の方向を向く。結果として、光学要素部70は、二次元配列された単位光学要素75によって、光を種々の方向に誘導できる。つまり、非平行な複数の方向へ光を誘導することができ、照度の面内分布を効果的に均一化できる。各単位光学要素75は、第3方向D3と平行な軸線を中心として回転対称に構成されていてもよい。例えば、各単位光学要素75は、第3方向D3と平行な軸線を中心として3回転対称、4回対称又は6回対称に構成されてもよい。
The multiple unit diffusion elements 55 may be arranged two-dimensionally. According to this example, the element surfaces 76 of the unit
複数の単位光学要素75は、不規則に配列されてもよいし、規則的に配列されてもよい。複数の単位光学要素75を規則的に配列することによって、光学要素部70の設計を容易化できる。複数の単位光学要素75を規則的に配列することによって、単位光学要素75を隙間無く敷き詰めることが容易となる。
The multiple unit
第3方向D3からの観察における単位光学要素75の寸法が大きいと、単位光学要素75の形状に起因した明るさのムラが視認されやすくなる。このような不具合を防止する観点から、単位光学要素75の第3方向D3に垂直な方向への最大長さは、1.5mm以下でもよく、1mm以下でもよく、0.5mm以下でもよい。単位光学要素75の配列ピッチは、0.01mm以上1.5mm以下でもよい。更に、面光源装置20に適用した際に光学部材30の出光側面30b上での照度の面内分布を効果的に均一化する観点から、単位光学要素75の配列ピッチは、0.05mm以上1mm以下でもよく、0.1mm以上0.5mm以下でもよい。単位光学要素75の第3方向D3への高さ又は深さは、0.025mm以上0.5mm以下でもよく、0.05mm以上0.25mm以下でもよい。
If the dimensions of the unit
図10A及び図10Bは、光学要素部70に含まれる単位光学要素75の具体例を示している。図10A及び図10Bに示された例において、複数の単位光学要素75の配置は、正方配置となっている。複数の単位光学要素75は、第1方向D1に一定のピッチで配置されている。複数の単位光学要素75は、第2方向D2にも一定のピッチで配置されている。第1方向D1への配置ピッチと、第2方向D2への配置ピッチは、同一でもよいし、異なってもよい。図10A及び図10Bに示された例において、複数の単位光学要素75は隙間無く敷き詰められてもよい。図示された例において、第1方向D1への配置ピッチと、第2方向D2への配置ピッチは、互いに同一となっている。
10A and 10B show specific examples of unit
単位光学要素75を第1方向D1及び第2方向D2に傾斜した方向に配置してもよい。例えば、図10Cに示された例において、複数の単位光学要素75は、第1方向D1に対して±45°傾斜した二つの方向に一定のピッチで配置されている。図10Bに示された単位光学要素75に対して、図10Cの配置を適用できる。この例によれば、要素面76が第1方向D1に対して±45°傾斜した二つの方向に向き、この二つの方向に光を広げることができる。
The unit
図7~図10Cに示された光学要素部70は、エンボス加工や樹脂賦型によって、作製され得る。単位光学要素75を含む光学要素部70は、粘着剤や接着剤を含む接合層を介して、第1バリア層63に接合してもよい。単位光学要素75を含む光学要素部70を第1バリア層63上に作製してもよい。
The
光学要素部70は、回折光学素子を含んでもよい。
The
図2に示すように、光学部材30は、選択透過シート40および波長変換シート60に加えて、更に構成要素を含んでもよい。図2に示された光学部材30は、選択透過シート40および波長変換シート60と第3方向D3に重ねられた第1光学シート81、第2光学シート82および反射型偏光板85を含んでいる。第1光学シート81、第2光学シート82および反射型偏光板85は、波長変換シート60よりも、第3方向D3における第1側に位置している。第1光学シート81、第2光学シート82および反射型偏光板85は、この順で第3方向D3に重ねられている。第1光学シート81、第2光学シート82および反射型偏光板85は、第1方向D1および第2方向D2に広がるシート状の部材でもよい。
2, the
第1光学シート81および第2光学シート82は、入射光に対して、反射、屈折、回折等の光学作用を及ぼす。第1光学シート81および第2光学シート82は、光学部材30や面光源装置20の用途に対して適切な機能を有してもよい。
The first
図11は、第1光学シート81および第2光学シート82の一具体例を示している。図11に示された第1光学シート81および第2光学シート82は、複数の線状に延びる単位プリズム84を含むプリズムシートである。プリズムシートは、シート状の本体部83と、本体部83上に設けられた複数の単位プリズム84と、を含んでいる。単位プリズム84は、複数の単位プリズム84の配列方向と直交する方向に直線状に延びてもよい。すなわち、第1光学シート81および第2光学シート82は、単位プリズム84がリニア配列されたプリズムシートである。図11に示された、リニア配列された単位プリズム84は、主として、単位プリズム84の配列方向および第3方向D3の両方に平行な面内での輝度角度分布を調整する。したがって、第1光学シート81および第2光学シート82は、単位プリズム84の配列方向が非平行となるようにして、光学部材30に組み込まれてもよい。例えば、第1光学シート81の単位プリズム84の配列方向が、第2光学シート82の単位プリズム84の配列方向と直交してもよい。図11に示されたプリズムシートは、米国3M社から入手可能な「BEF」(登録商標)でもよい。
11 shows a specific example of the first
反射型偏光板85は、一方の直線偏光成分を透過させ、他方の直線偏光成分を反射する。反射型偏光板85によれば、表示パネル15の面光源装置20側に位置する偏光板を透過し得る直線偏光成分の光を選択的に透過させることができる。反射型偏光板85で反射された光は、その後の反射等によって、偏光状態を変化させて反射型偏光板85へ再度入射し得る。これにより、光源23から放出された光の利用効率を向上できる。反射型偏光板85は、米国3M社から入手可能な「DBEF」(登録商標)でもよい。反射型偏光板85は、韓国Shinwa Intertek社から入手可能な高輝度偏光シート「WRPS」や、ワイヤーグリッド偏光子等でもよい。
The reflective
次に、以上の構成を有する面光源装置20で面状光を生成する際の作用について説明する。
Next, we will explain the action of the surface
図2に示すように、光源23が一次光LAを放出する。一次光LAは、一例として、青色光である。青色の一次光LAの波長は、430nm以上500nm以下でもよい。光源23から放出された光L21は、光学部材30へと向かう。図5に示すように、光源23からの一次光LAは、光学部材30の選択透過シート40に入射する。図5に示すように、選択透過シート40は、選択透過部45を含んでいる。
As shown in FIG. 2, the
光源23からの一次光LAは、選択透過部45に入射する。選択透過部45の透過率は入射角に依存している。0°より大きい或る入射角で入射する一次光LAについての選択透過部45の透過率は、0°の入射角で入射する一次光LAについての選択透過部45の透過率より大きい。図6に示された光学特性では、0°の入射角で選択透過部45に入射する光についての選択透過部45の透過率は5%以下である。また、絶対値で0°以上35°以下の出射角で選択透過シート40から出射する光についての選択透過部45の透過率は、選択透過部45の透過率の最大値の半分以下となっている。さらには、絶対値で0°以上65°以下の広い範囲内において出射角が大きくなるにつれて、選択透過部45の透過率は大きくなる。出射角が絶対値で0°以上50°以下の範囲において、透過率は10%以下となる。すなわち、第3方向D3に対して傾斜した光が、第3方向D3に進む光と比較してより高い透過率で選択透過部45を透過できる。出射角は、出射光は、光が出射するシート状等の部材の法線方向に対して出射光の進行方向がなす角度(°)を意味する。
The primary light LA from the
光源23と第3方向D3に対面する領域と、当該領域の近傍となる周囲の領域と、を直上領域とする。この直上領域には、多量の光が入射する。しかしながら、直上領域への光の入射角は小さい。このため、光源23から放出されて選択透過シート40に進んだ光L21は、直上領域において、高い反射率にて反射される。直上領域において、光は、低い透過率にて選択透過シート40を透過する。これにより、直上領域において発光面20aが明るくなり過ぎることを抑制できる。
The area facing the
選択透過部45で反射した多くの光L22は、光源基板22に向かう。図2に示すように、光L22は、光源基板22の反射層27で反射する。この反射によって、反射層27で反射した光L23は、第3方向D3において光学部材30に向けて進む。反射層27での反射は拡散反射でもよい。拡散反射により、反射光L23の進行方向が第3方向D3に対してなす角度は大きくなる。図2に示すように、光L23は、第3方向D3に直交する第1方向D1や第2方向D2に光源23から離れた位置において、光学部材30に再入射する。
Most of the light L22 reflected by the
光L23は、第3方向D3に直交する方向に光源23から離れた離間領域において、選択透過シート40に再入射し得る。反射光L23が第3方向D3に対して大きく傾斜した方向に進む場合、当該光L23は、選択透過シート40を透過し得る。これにより、離間領域において、発光面20aが暗くなり過ぎることを抑制できる。
The light L23 may re-enter the selectively
以上のような、選択透過部45の選択透過機能によって、光源23の配置に応じた明るさの面内バラツキを抑制できる。これにより、選択透過シート40の第2面40b上の各位置での照度を効果的に均一化できる。
The selective transmission function of the
図7に示すように、選択透過シート40から出射した光L71は、波長変換シート60に向かう。波長変換シート60は、第3方向D3における光源側となる第2側から、光学要素部70、第1バリア層63、波長変換部65および第2バリア層64を含んでいる。光学要素部70は、波長変換シート60の第1面60aに凹凸面61を付与している。図7に示すように、光L71は、光学要素部70へ入射する際に進行方向を変化させる。光L71は、第1バリア層63を通過して、波長変換部65に向かう。
As shown in FIG. 7, light L71 emitted from the
図9に示すように、波長変換部65は波長変換剤67を含んでいる。波長変換部65内を進む光L91の一部は、波長変換剤67に衝突する。波長変換剤67は、光源23から放出された一次光LAを吸収して、波長の異なる二次光LBを放出する。図示された例において、波長変換部65は、第1変換剤67Aおよび第2変換剤67Bを含んでいる。第1変換剤67Aは、青色の一次光LAの一部L91を吸収して、緑色の第1二次光LB1を放出する。第2変換剤67Bは、青色の一次光LAの一部L92を吸収して、赤色の第2二次光LB2を放出する。
As shown in FIG. 9, the
波長変換シート60内を進む光L24(図2参照)の多くは、選択透過部45の透過特性に起因して、第3方向D3に対して大きく傾斜した方向に進む。したがって、波長変換部65の厚みを薄くしても、波長変換部65内における光L24の光路長は長くなる。このため、波長変換シート60内において、波長変換剤67に入射し易くなる。このように、波長変換剤67を効率的に使用できるので、波長変換剤67の選択透過部45への含有量を低減できる。
Most of the light L24 (see FIG. 2) traveling through the
波長変換剤67から放出される二次光LBの進行方向は、当該波長変換剤67に吸収される前の一次光LAの進行方向に依存しない。図9に示すように、二次光LBは、波長変換剤67から広い角度範囲に放出される。二次光LBに起因する輝度の角度分布は、波長変換シート60の第2面60b上において或る程度均一化される。波長変換剤67から放出された二次光LBの多くは、平坦な第2面60bを通過し、波長変換シート60から出射する。
The traveling direction of the secondary light LB emitted from the wavelength conversion agent 67 does not depend on the traveling direction of the primary light LA before being absorbed by the wavelength conversion agent 67. As shown in FIG. 9, the secondary light LB is emitted from the wavelength conversion agent 67 over a wide angular range. The angular distribution of the luminance caused by the secondary light LB is uniformized to a certain extent on the
図9に示すように、一次光LAの一部L93は、波長変換剤67に入射せず、第2面60bへ入射する。このような光L93の一部も、平坦な第2面60bを通過し、波長変換シート60から出射する。
As shown in FIG. 9, a portion L93 of the primary light LA is not incident on the wavelength conversion agent 67, but is incident on the
以上のようにして、波長変換シート60から、一次光LA、第1二次光LB1および第2二次光LB2等の光L25(図2参照)が、第3方向D3における第1側に出射する。光L25は、第1光学シート81、第2光学シート82および反射型偏光板85を透過して、光学部材30の出光側面30bから出射する。このようにして、光学部材30の出光側面30bが発光する。
In this manner, light L25 (see FIG. 2), such as the primary light LA, the first secondary light LB1, and the second secondary light LB2, is emitted from the
ところで、図2および図12に示すように、波長変換シート60の第2面60bに入射する光L26,L121は、第2面60bにおいて反射し得る。第2面60bで反射した光L26,L121は、第3方向D3における第2側へ進む。このような光は、いずれかの界面、例えば反射層27の表面で反射することによって、第3方向D3における進行方向を折り返し、再度、波長変換シート60に入射し得る。このような光の多くは、第2面60bに入射する際、選択透過部45の光学特性に起因して、第3方向D3に対して大きく傾斜した方向へ進む。したがって、光L26,L121は、第2面60bにおいて、比較的に高い反射率で反射する。また、波長変換シート60で反射した光は、光L26,L121は、第3方向D3に直交する第1方向D1や第2方向D2に進み、光源23から離れる。したがって、第2面60bでの反射を利用することにより、光源23の配置に起因した明るさの面内バラツキを効果的に抑制できる。すなわち、波長変換シート60は、選択透過部45の入射角依存性を有した光学特性を補強または補完して、照度の面内分布を十分に均一化できる。
2 and 12, the light L26, L121 incident on the
図12では、波長変換シート60内における光路に関する光学的作用の理解を容易とするため、波長変換シート60の厚みが薄く示されている。また、図12では、波長変換剤67の図示が省略されている。実際には、波長変換シート60の第1面60aおよび第2面60bの間に、波長変換剤67が設けられている。波長変換シート60の第2面60bでの反射を利用することにより、光源23から放出された光の循環光路内に、波長変換剤67が位置する。とりわけ、波長変換剤67は、循環光路において第3方向D3における進行方向を折り返す波長変換シート60の内部に分散している。したがって、波長変換剤67が含有された波長変換シート60内において、光は第3方向D3に対して傾斜した方向に進む。波長変換シート60内における光路長は非常に長くなる。これにより、波長変換剤67の利用効率を顕著に改善でき、波長変換剤67の波長変換部65への含有量を大幅に低減できる。例えば、波長変換部65の厚みを薄くでき、光学部材30および面光源装置20の第3方向D3への厚みを低減できる。波長変換部65内における波長変換剤67の密度を低減できる。
12, the thickness of the
波長変換シート60においては、波長変換部65の側端面にバリア層が設けられないことがある。この例によれば、側端面近傍に位置する波長変換剤67の劣化が進み、波長変換部65の周縁部において色味が変化し得る。本実施の形態によれば、上述のように波長変換剤67の波長変換部65への含有量を低減できる。したがって、第3方向D3への投影における、単位面積当たりにおける波長変換剤67の面積割合を低減できる。これにより、波長変換部65の側端面にバリア層を設けない場合でも、周縁部における色味の変化を抑制できる。
In the
ここで、誘電体多層膜である選択透過部45の透過率は、波長が異なると変化する。誘電体多層膜である選択透過部45の透過率は、特定波長よりも長波長の光に対し大きくなりやすい。すなわち、選択透過部45の入射角に依存した選択透過性は、特定波長よりも大きな波長の光に対して、弱くなる。したがって、特定波長よりも長い波長を有した二次光LBに対して、選択透過部45は入射角に依存した選択透過性を有効に発揮し得ない。すなわち、選択透過部45は、一次光LAと同様に、二次光LBを反射できない。
Here, the transmittance of the
したがって、照度の面内分布を十分に均一化させる観点から、光学部材30と光源基板22との間で一次光LAを十分に循環させて照度の面内分布を均一化させた後、一次光LAを二次光LBに変換することが好ましい。すなわち、明るさの面内バラツキを抑制する観点から、循環光路内となる選択透過部45における波長変換剤67の含有量を低減することが好ましい。
Therefore, from the viewpoint of sufficiently uniforming the in-plane distribution of illuminance, it is preferable to circulate the primary light LA sufficiently between the
図示された例において、波長変換シート60の第1面60aは、光学要素部70によって構成されている。光学要素部70は複数の単位光学要素75を含んでいる。凸部73又は凹部74としての単位光学要素75は、複数の要素面76を含んでいる。そして、複数の要素面76によって、第1面60aが構成されている。この例によれば、図12に示すように、波長変換シート60へ入射する光L121は、凹凸面61を構成する要素面76のうち、第3方向D3に対して当該進行方向と逆側に傾斜した要素面76に入射しやすくなる。この場合、光L121は、単位光学要素75への入射後においても、第3方向D3に大きく傾斜した進行方向を維持する。結果として、波長変換シート60の平坦な第2面60bへの入射角θyは大きくなり、第2面60bでの反射率が高くなる。第2面60bでの反射を促進することによって、明るさの面内バラツキを効果的に均一化できる。
In the illustrated example, the
照度の面内分布を十分に均一化させる観点から、波長変換シート60の第2面60bでの反射は全反射でもよい。すなわち、第2面60bへの入射角θy(°)を用いた式(A)が成立してもよい。
np×Sinθy≧1 ・・・式(A)
式(A)における、「np」は、波長変換シート60の要素面76を構成する部分の屈折率である。したがって、「np」は、単位光学要素75を構成する部分の屈折率としてもよい。厳密には、「np」は、第2面60bを構成する部分の屈折率とすべきである。図7および図8に示すように、光学要素部70の第2面70b、波長変換部65の第1面65aおよび第2面65b、波長変換シート60の第2面60bは、通常であれば互いに平行であり、第3方向D3に略直交する。したがって、式(A)における「np」を、波長変換シート60の要素面76を構成する屈折率としてもよい。
From the viewpoint of sufficiently uniforming the in-plane distribution of illuminance, the reflection on the
np×Sinθy≧1...Formula (A)
In formula (A), "np" is the refractive index of the portion constituting the
式(A)を満たす入射角で第2面60bに向かう光の進行を妨げないように、要素面76の傾斜角θpを次のように決定してもよい。
sin-1(1/np)≦90-θp ・・・(X)
式(X)におけるθp(°)は、第3方向D3に直交する面と、要素面76との間の角度(°)である。式(X)が満たされる場合、第3方向D3に対して全反射臨界角(°)以上の角度で傾斜した方向に進む光が、要素面76に入射することなく、第2面60bへ入射することを促進できる。このような設定により、波長変換シート60と光源基板22との間での光循環を促進して、照度の面内分布を効果的に均一化できる。
In order not to impede the progression of light toward the
sin -1 (1/np)≦90-θp...(X)
In formula (X), θp (°) is the angle (°) between a plane perpendicular to the third direction D3 and the
図12に示すように、単位光学要素75の要素面76に入射する光L121の光路に関し、次の式が成立する。
θ1=θx-θp ・・・式(B)
Sinθ1=np×Sinθ2 ・・・式(C)
θy=θp+θ2 ・・・式(D)
式(B)におけるθx(°)は、波長変換シート60に向かう光L121の進行方向と第3方向D3との間の角度(°)である。式(B)におけるθp(°)は、第3方向D3に直交する面と、光L121が入射する要素面76との間の角度(°)である。式(C)におけるθ1(°)は、光L121が入射する要素面76に対する光L121の入射角(°)である。式(C)におけるθ2(°)は、光L121が通過した要素面76での光L121の屈折角(°)である。すなわち、θ2(°)は、要素面76への法線方向と、要素面76での屈折後における光の進行方向と、の間の角度である。
As shown in FIG. 12, the following equation is established regarding the optical path of light L121 incident on the
θ1=θx-θp...Formula (B)
Sinθ1=np×Sinθ2...Formula (C)
θy=θp+θ2...Formula (D)
θx (°) in formula (B) is the angle (°) between the traveling direction of the light L121 toward the
式(B)~(D)を用いて式(A)を記載し直すと、次の条件式(E)が得られる。
sin-1(1/np)≦sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp
・・・式(E)
式(E)が満たされる場合、第3方向D3に対してθx(°)傾斜した方向に進む光が、要素面76を通過して波長変換シート60に入射した後、第2面60bにおいて全反射する。波長変換シート60に入射する光の少なくとも一部に対して式(E)を成立させるように、要素面76を構成する部分の屈折率npおよび要素面76の傾斜角度θp(°)を設定してもよい。このような設定により、波長変換シート60と光源基板22との間での光循環を促進して、照度の面内分布を効果的に均一化できる。
By rewriting equation (A) using equations (B) to (D), the following conditional equation (E) is obtained.
sin -1 (1/np)≦sin -1 (sin(θx-θp)/np)+θp
Formula (E)
When formula (E) is satisfied, light traveling in a direction inclined by θx (°) with respect to the third direction D3 passes through the
ここで、式(E)において用いられる光の進行角度θx(°)を、選択透過部45での特定波長の光の透過率が最大値の1/2となる入射角で選択透過部45に入射した光の選択透過シート40からのピーク出射方向と、第3方向D3との間の角度(°)である第1特定角度θx1(°)としてもよい。なお、透過率が最大値の1/2となる入射角は、透過率が最大値となる入射角より小さい角度とする。実際の面光源装置において、選択透過シート40から出射して波長変換シート60に向かう多くの光の進行方向は、第3方向D3に対して第1特定角度θx1だけ傾斜した方向となる。したがって、第1特定角度θx1を用いた次の式(F)が満たされる場合、選択透過シート40から波長変換シート60へ向かう多くの光が、波長変換シート60で全反射する。結果として、式(F)が満たされる場合、波長変換シート60と光源基板22との間での光循環が促進でき、照度の面内分布を効果的に均一化できる。
sin-1(1/np)≦sin-1(sin(θx1-θp)/np)+θp
・・・式(F)
Here, the light travel angle θx (°) used in formula (E) may be a first specific angle θx1 (°), which is the angle (°) between the peak emission direction from the
sin -1 (1/np)≦sin -1 (sin(θx1-θp)/np)+θp
Formula (F)
図6に示された第1具体例の透過特性を有する選択透過部45との組合せにおいて、光学シートに通常用いられている樹脂材料によって光学要素部70を形成した場合、式(F)によれば、要素面76の傾斜角度θpは16°以上が好ましい。
When the
他の例として、式(E)において用いられる光の進行角度θx(°)を、選択透過部45での特定波長の光の透過率が最大値の1/10となる入射角で選択透過部45に入射した光の選択透過シート40からのピーク出射方向と、第3方向D3との間の角度(°)である第2特定角度θx2(°)としてもよい。なお、透過率が最大値の1/10となる入射角は、透過率が最大値となる入射角より小さい角度とする。第2特定角度θx2に進む光は、波長変換シート60への入射光のうち入射角が非常に小さい光である。この入射角が小さい光が第2面60bでの全反射条件を満たす場合、波長変換シート60に入射するほとんどの光が、波長変換シート60での全反射条件を満たし得る。したがって、第2特定角度θx2を用いた次の式(G)が満たされる場合、波長変換シート60と光源基板22との間での光循環がより促進でき、照度の面内分布を非常に効果的に均一化できる。
sin-1(1/np)≦sin-1(sin(θx2-θp)/np)+θp
・・・式(G)
As another example, the light travel angle θx (°) used in formula (E) may be a second specific angle θx2 (°), which is the angle (°) between the peak emission direction from the
sin -1 (1/np)≦sin -1 (sin(θx2-θp)/np)+θp
... Formula (G)
図6に示された第1具体例の透過特性を有する選択透過部45との組合せにおいて、光学シートに通常用いられている樹脂材料によって光学要素部70を形成した場合、式(G)によれば、要素面76の傾斜角度θpは30°以上が好ましい。
When the
更に他の例として、式(E)において用いられる光の進行角度θx(°)を、選択透過シート40の第2面40bでの輝度角度分布における半値角(°)である第3特定角度θx3としてもよい。この例によれば、実際に使用されている面光源装置20において波長変換シート60に入射する光のうち入射角が比較的に小さくなる光が、第2面60bでの全反射条件を満たす。したがって、第3特定角度θx3を用いた次の式(H)が満たされる場合、波長変換シート60と光源基板22との間での光循環が促進でき、照度の面内分布を効果的に均一化できる。
sin-1(1/np)≦sin-1(sin(θx3-θp)/np)+θp
・・・式(H)
第3特定角度θx3は、選択透過シート40の第2面40bでの輝度角度分布から特定される。この輝度角度分布は、選択透過シート40よりも第3方向D3における観察者側となる第1側の構成要素を面光源装置20から取り除いた状態で光源23から光を放出し、第2面40b上で測定される各方向での輝度の分布である。この輝度角度分布の一例を図13に示す。輝度角度分布における半値角は、当該輝度角度分布におけるピーク輝度の半分の輝度が得られる方向と、第3方向D3との間の角度の大きさ(絶対値)のうちの最小値である。
As yet another example, the light travel angle θx (°) used in formula (E) may be a third specific angle θx3, which is a half-value angle (°) in the luminance angle distribution on the
sin -1 (1/np)≦sin -1 (sin(θx3-θp)/np)+θp
Formula (H)
The third specific angle θx3 is specified from the luminance angle distribution on the
なお、式(F)、(G)および(H)は、要素面76の全領域における傾斜角度θpで満たされる必要はなく、要素面76の50%以上の領域でこの条件が満たされると、優位に照度の面内分布を均一化できる。好ましくは要素面76の70%以上の領域での傾斜角度θpについて、より好ましくは要素面76の80%以上の領域での傾斜角度θpについて、式(F)、(G)および(H)が満たされる。
Note that formulas (F), (G), and (H) do not need to be satisfied for the inclination angle θp over the entire region of the
以上に説明した全反射条件は、図12に示された光L121についての条件である。この光L121は、一つの要素面76を通過して、波長変換シート60内を進む。この光L121は、他の要素面76に入射することなく、第2面60bに入射する。その一方で、一の要素面76を通過した光L122が、当該一の要素面76に対面する他の要素面76に入射することも想定される。この光L122は、他の要素面76で全反射し、小さい入射角で第2面60bに入射し得る。この光L122の第2面60bでの反射率は小さくなる。
The total reflection conditions described above are the conditions for the light L121 shown in FIG. 12. This light L121 passes through one
このような光L122の発生を抑制して、第2面60bでの反射を促進する観点から、単位光学要素75内を進む光の進行方向と第3方向D3との間の角度は、要素面76と第3方向D3との間の角度以下でもよい。具体的には、次の式(I)が満たされてもよい。上述した式(B)~(D)を考慮して式(I)を書き換えた式(J)が満たされてもよい。式(I)および式(J)中で用いられる角度や屈折率については、上述した通りである。
θp+θ2≦90-θp ・・・式(I)
sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp≦90-θp
・・・式(J)
ここで、式(J)において用いられる光の進行角度θx(°)を、上述した第1特定角度θx1(°)としてもよい。
From the viewpoint of suppressing the generation of such light L122 and promoting reflection at the
θp+θ2≦90-θp...Formula (I)
sin −1 (sin(θx−θp)/np)+θp≦90−θp
... Formula (J)
Here, the light travel angle θx (°) used in formula (J) may be the above-mentioned first specific angle θx1 (°).
ここで、式(J)において用いられる光の進行角度θx(°)を、上述した第2特定角度θx2(°)としてもよい。第2特定角度θx2を用いた次の式(L)が満たされる場合、一の要素面76から単位光学要素75に入射した光の少なくとも一部が、一の要素面76に対面する他の要素面76に入射することなく第2面60bに入射できる。したがって、式(L)が満たされる場合、波長変換シート60と光源基板22との間での光循環を期待でき、照度の面内バラツキを抑制できる。
sin-1(sin(θx2-θp)/np)+θp≦90-θp
・・・式(L)
Here, the light travel angle θx (°) used in formula (J) may be the above-mentioned second specific angle θx2 (°). When the following formula (L) using the second specific angle θx2 is satisfied, at least a part of the light incident on the unit
sin -1 (sin(θx2-θp)/np)+θp≦90-θp
Formula (L)
図6に示された第1具体例の透過特性を有する選択透過部45との組合せにおいて、光学シートに通常用いられている樹脂材料によって光学要素部70を形成した場合、式(L)によれば、要素面76の傾斜角度θpは45°以下が好ましい。
When the
他の例として、式(J)において用いられる光の進行角度θx(°)を、選択透過シート40の第2面40bでの輝度角度分布におけるピーク輝度の1/10の輝度が得られる方向と、第3方向D3と、の間の角度(°)である第3特定角度θx4としてもよい。この例によれば、実際に使用されている面光源装置20において一の要素面76から単位光学要素75に入射した光の少なくとも一部が、一の要素面76に対面する他の要素面76に入射することなく第2面60bに入射できる。したがって、第3特定角度θx4を用いた次の式(M)が満たされる場合、波長変換シート60と光源基板22との間での光循環を期待でき、照度の面内バラツキを抑制できる。
sin-1(sin(θx4-θp)/np)+θp≦90-θp
・・・式(M)
第4特定角度θx4は、選択透過シート40の第2面40bでの輝度角度分布から特定される。この輝度角度分布は、選択透過シート40よりも第3方向D3における観察者側となる第1側の構成要素を面光源装置20から取り除いた状態で光源23から光を放出し、第2面40b上で測定される各方向での輝度の分布である。この輝度角度分布の一例を図13に示す。輝度角度分布におけるピーク輝度の1/10の輝度が得られる方向と第3方向D3との間の角度は、当該輝度角度分布におけるピーク輝度の1/10の輝度が得られる方向と、第3方向D3との間の角度の大きさ(絶対値)のうちの最小値である。
As another example, the light travel angle θx (°) used in formula (J) may be a third specific angle θx4, which is the angle (°) between the direction in which a luminance of 1/10 of the peak luminance in the luminance angle distribution on the
sin -1 (sin(θx4-θp)/np)+θp≦90-θp
Formula (M)
The fourth specific angle θx4 is specified from the luminance angle distribution on the
なお、式(K)、(L)および(M)は、要素面76の全領域における傾斜角度θpで満たされる必要はなく、要素面76の50%以上の領域でこの条件が満たされると、優位に照度の面内分布を均一化できる。好ましくは要素面76の70%以上の領域での傾斜角度θpについて、より好ましくは要素面76の80%以上の領域での傾斜角度θpについて、式(K)、(L)および(M)が満たされる。
Note that formulas (K), (L), and (M) do not need to be satisfied for the inclination angle θp over the entire area of the
上述した式(E)および式(J)を両立させる上で、特定角度θxは、35°以上であることが好ましい。特定角度θxを35°以上とすることによって、要素面76を構成する部分の屈折率npが1.50以上1.60以下の範囲において、傾斜角度θpが適切な範囲を有するようになる。この点から、選択透過シート40から波長変換シート60へ向かう光の進行方向が第3方向D3に対してなす角度は、35°以上でもよく、40°以上でもよく、45°以上でもよい。また、絶対値で0°以上35°以下の出射角で選択透過シート40から出射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、選択透過部45の透過率の最大値の半分以下でもよく、選択透過部45の透過率の最大値の1/10以下でもよい。
In order to satisfy both the above-mentioned formula (E) and formula (J), it is preferable that the specific angle θx is 35° or more. By setting the specific angle θx to 35° or more, the inclination angle θp has an appropriate range when the refractive index np of the portion constituting the
以上に説明した一実施の形態において、光学部材30は、選択透過部45を含む選択透過シート40と、選択透過シート40側となる第1面40aおよび第1面40aと対向する第2面40bを含む波長変換シート60と、を含んでいる。0°より大きい或る入射角で選択透過部45に入射する特定波長の光についての選択透過部45の透過率は、0°の入射角で選択透過部45に入射する選択透過部45の光についての選択透過部45の透過率より大きい。選択透過シート40の第1面40aは凹凸面を含んでいる。
In the embodiment described above, the
本実施の形態による光学部材30によれば、光源23からの一次光LAを、波長変換シート60の第2面60bで反射できる。すなわち、波長変換シート60の第2面60bは、第3方向D3における観察者側となる第1側へ向かう光を反射できる。つまり、波長変換シート60の第2面60bと光源基板22等との間で、一次光LAが循環する循環光路を形成できる。本実施の形態によれば、波長変換剤67は、第3方向D3における進行方向を折り返す波長変換シート60に含まれている。一次光LAは、波長変換シート60内において、第3方向D3に対して傾斜した方向に進む。したがって、波長変換剤67の波長変換シート60内への含有量を大幅に低減できる。むしろ、二次光LBを種々の方向に放出する波長変換剤67の含有量を低減することにより、第2面60bでの反射を利用した一次光LAの循環を促進できる。すなわち、一次光LAの循環により、光源23の配置に起因した明るさの面内バラツキを抑制して照度の面内バラツキを抑制しながら、波長変換剤67の含有量を大幅に低減できる。
According to the
ここで、本件発明者らが実施したシミュレーション結果について説明する。シミュレーションは、Synopsys社製のLightToolsを用いた光線追跡シミュレーションとした。 Here, we will explain the results of a simulation carried out by the inventors. The simulation was a ray tracing simulation using LightTools manufactured by Synopsys.
シミュレーションの対象は、図2~図6、図7、図9、図10Aおよび図10Bに示された面光源装置とした。すなわち、面光源装置は、光源基板および光学部材を含んでいた。光学部材は、選択透過シート、波長変換シート、第1光学シート、第2光学シートおよび反射型偏光板を含んでいた。光源基板は、青色のマイクロ発光ダイオードを第1方向および第2方向の両方向に6mmのピッチで配置した。光源の光学部材30に対面する面から光学部材の入光側面までの第3方向D3に沿った距離を0.5mmとした。選択透過シートは、選択透過部のみを含んでいた。選択透過部の第1面および第2面は互いに平行とした。第1面および第2面は第3方向D3に直交していた。波長変換シートは、光学要素部、第1バリア層、波長変換部および第2バリア層を含んでいた。第1光学シートおよび第2光学シートは米国3M社から入手可能な「BEF」(登録商標)とした。反射型偏光板は米国3M社から入手可能な「DBEF」(登録商標)とした。
The subject of the simulation was the surface light source device shown in Figures 2 to 6, 7, 9, 10A, and 10B. That is, the surface light source device included a light source substrate and an optical member. The optical member included a selective transmission sheet, a wavelength conversion sheet, a first optical sheet, a second optical sheet, and a reflective polarizing plate. The light source substrate had blue micro light-emitting diodes arranged at a pitch of 6 mm in both the first and second directions. The distance along the third direction D3 from the surface of the light source facing the
上述した光学要素部に含まれる要素面の傾斜角度θpを、表1および表2に示すように変更した。各傾斜角度θpのシミュレーション対象について、波長変換剤の含有量を変化させて、発光色が白色となり照度の面内分布を均一化できる波長変換剤の含有量を調査した。いずれのシミュレーション対象についても、波長変換剤は、光源からの青色光を吸収して緑色光を放出する第1変換剤と、光源からの青色光を吸収して赤色光を放出する第2変換剤と、を含んでいた。第1変換剤による変換効率と第2変換剤による変換効率は、11:20とした。波長変換部65での第2変換剤67Bによる変換効率を、第1変換剤67Aによる変換効率よりも大きくすることによって、色のバランスを改善できた。
The inclination angle θp of the element surface included in the optical element unit described above was changed as shown in Tables 1 and 2. For each simulation target with an inclination angle θp, the content of the wavelength conversion agent was changed to investigate the content of the wavelength conversion agent that would result in a white light emission color and a uniform in-plane distribution of illuminance. For each simulation target, the wavelength conversion agent included a first conversion agent that absorbs blue light from the light source and emits green light, and a second conversion agent that absorbs blue light from the light source and emits red light. The conversion efficiency of the first conversion agent and the conversion efficiency of the second conversion agent were set to 11:20. By making the conversion efficiency of the second conversion agent 67B in the
シミュレーションの結果を表1および表2に示す。表1は、図6に示された第1具体例の透過特性を有する選択透過部45を用いたシミュレーションの結果を示している。表2は、図6に示された第2具体例の透過特性を有する選択透過部45を用いたシミュレーションの結果を示している。表1および表2における「変換効率」の欄には、各シミュレーション対象において最も照度の面内バラツキを抑制できた変換効率を相対比にて示している。表1および表2における「総合評価」の欄には、最適な変換効率の低さと、照度の面内分布の均一さとに基づいて評価している。「総合評価」の欄に「×」が記入されているサンプルは最も評価が低かったサンプルである。「総合評価」の欄に「○」が記入されているサンプルは評価が良かったサンプルである。「総合評価」には、評価が高いサンプルについて、より多くの「○」を記入した。
The results of the simulation are shown in Tables 1 and 2. Table 1 shows the results of a simulation using the
表1および表2に示すように、光学要素部に含まれる単位光学要素の傾斜角度θpが10°以上50°以下の範囲において、変換効率を低減しながら照度の面内分布を均一化できる。光学要素部に含まれる単位光学要素の傾斜角度θpが30°以上45°以下の範囲において、変換効率をより低減しながら照度の面内分布をより均一化できる。 As shown in Tables 1 and 2, when the tilt angle θp of the unit optical elements included in the optical element section is in the range of 10° to 50°, the in-plane distribution of illuminance can be made uniform while reducing the conversion efficiency. When the tilt angle θp of the unit optical elements included in the optical element section is in the range of 30° to 45°, the in-plane distribution of illuminance can be made more uniform while further reducing the conversion efficiency.
具体例を参照しながら一実施の形態を説明してきたが、上述の具体例が一実施の形態を限定しない。上述した一実施の形態は、その他の様々な具体例で実施でき、その要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、追加等を行うことができる。 Although one embodiment has been described with reference to specific examples, the above-mentioned specific examples do not limit the embodiment. The above-mentioned one embodiment can be implemented with various other specific examples, and various omissions, substitutions, modifications, additions, etc. can be made within the scope of the gist of the embodiment.
例えば、上述した面光源装置20において、光源基板22と光学部材30との間に、スペーサが配置されてもよい。光源基板22と光学部材30との間に、透明な樹脂層が設けられ、樹脂層がスペーサとして機能してもよい。樹脂層は、熱可塑性樹脂によって形成されてもよい。樹脂層は光拡散成分を含んでもよい。光拡散成分として、金属化合物、気体を含有した多孔質物質、金属化合物を周囲に保持した樹脂ビーズ、白色微粒子、単なる気泡が例示される。
For example, in the above-mentioned surface
例えば、上述した具体例において、光学部材30から、第1光学シート81、第2光学シート82および反射型偏光板85の一以上を省略してもよい。
For example, in the specific example described above, one or more of the first
図示された具体例において、波長変換シート60の第1面60aが凹凸面を含む例を示した。波長変換シート60の第1面60aが凹凸面を含むことに代えて、波長変換シート60の第2面60bが凹凸面を含んでもよい。波長変換シート60の第1面60aが凹凸面を含むことに加えて、波長変換シート60の第2面60bが凹凸面を含んでもよい。第1面60aおよび第2面60bの少なくとも一方が凹凸面を含むことによって、第2面60bでの全反射を生じさせることが可能となる。
In the illustrated specific example, an example is shown in which the
10:表示装置、15:表示パネル、15a:表示面、20:面光源装置、20a:発光面、22:光源基板、23:光源、25:支持基板、26:基板本体、27:反射層、29:配線、30:光学部材、30a:入光側面、30b:出光側面、40:選択透過シート、40a:第1面、40b:第2面、45:選択透過部、45a:第1面、45b:第2面、46:誘電体多層膜、60:波長変換シート、60a:第1面、60b:第2面、61:凹凸面、63:第1バリア層、64:第2バリア層、65:波長変換部、65a:第1面、65b:第2面、66:母材部、67:波長変換剤、67A:第1変換剤、67B:第2変換剤、70:光学要素部、70a:第1面、70b:第2面、72:本体部、73:凸部、74:凹部、75:単位光学要素、76:要素面、81:第1光学シート、82:第2光学シート、83:本体部、84:単位プリズム、85:反射型偏光板、D1:第1方向、D2:第2方向、D3:第3方向、LA:一次光、LB:二次光、LB1:第1二次光、LB2:第2二次光 10: display device, 15: display panel, 15a: display surface, 20: surface light source device, 20a: light emitting surface, 22: light source substrate, 23: light source, 25: support substrate, 26: substrate body, 27: reflective layer, 29: wiring, 30: optical member, 30a: light incident side, 30b: light emitting side, 40: selective transmission sheet, 40a: first surface, 40b: second surface, 45: selective transmission section, 45a: first surface, 45b: second surface, 46: dielectric multilayer film, 60: wavelength conversion sheet, 60a: first surface, 60b: second surface, 61: uneven surface, 63: first barrier layer, 64: second barrier layer, 65: wavelength conversion section, 65a: first surface, 65b: second surface, 66: base material section, 67: wavelength conversion agent, 67A: first conversion agent, 67B: second conversion agent, 70: optical element section, 70a: first surface, 70b: second surface, 72: main body section, 73: convex section, 74: concave section, 75: unit optical element, 76: element surface, 81: first optical sheet, 82: second optical sheet, 83: main body section, 84: unit prism, 85: reflective polarizing plate, D1: first direction, D2: second direction, D3: third direction, LA: primary light, LB: secondary light, LB1: first secondary light, LB2: second secondary light
Claims (17)
前記選択透過シート側となる第1面および前記第1面と対向する第2面を含む波長変換シートと、を備え、
0°より大きい或る入射角で前記選択透過部に入射する特定波長の光についての前記選択透過部の透過率は、0°の入射角で前記選択透過部に入射する前記特定波長の光についての前記選択透過部の透過率より大きく、
前記第1面は凹凸面を含み、
前記波長変換シートは、一次光を吸収して二次光を放出する波長変換剤を含み、
前記二次光は前記一次光の波長と異なる波長を有する、光学部材。 A selectively permeable sheet including a selectively permeable portion;
a wavelength conversion sheet including a first surface on the selective transmission sheet side and a second surface opposite to the first surface,
the transmittance of the selective transmission part for light of a specific wavelength incident on the selective transmission part at an incident angle greater than 0° is greater than the transmittance of the selective transmission part for light of the specific wavelength incident on the selective transmission part at an incident angle of 0°;
the first surface includes an uneven surface;
the wavelength conversion sheet includes a wavelength conversion agent that absorbs primary light and emits secondary light,
The secondary light has a wavelength different from a wavelength of the primary light.
sin-1(1/np)≦90-θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度である、請求項1~3のいずれか一項に記載の光学部材。 The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface and the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (1/np)≦90-θp
4. The optical member according to claim 1, wherein the inclination angle θp (°) is an angle between the element surface and a plane perpendicular to a stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet.
sin-1(1/np)≦sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度であり、
前記角度θx(°)は、前記選択透過部での前記特定波長の光の透過率が最大値の1/2となる入射角で前記選択透過部に入射した光の前記選択透過シートからのピーク出射方向と、前記積層方向との間の角度である、請求項1~4のいずれか一項に記載の光学部材。 The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface, the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet, and the angle θx (°) with respect to the incident direction on the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (1/np)≦sin -1 (sin(θx-θp)/np)+θp
the inclination angle θp (°) is an angle between a plane perpendicular to the stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface,
The angle θx (°) is an angle between the peak emission direction from the selective transmission sheet of light incident on the selective transmission section at an incident angle at which the transmittance of light of the specific wavelength in the selective transmission section is 1/2 of its maximum value, and the stacking direction. The optical member according to any one of claims 1 to 4.
sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp≦90-θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度であり、
前記角度θx(°)は、前記選択透過部での前記特定波長の光の透過率が最大値の1/10となる入射角で前記選択透過部に入射した光の前記選択透過シートからのピーク出射方向と、前記積層方向との間の角度である、請求項1~5のいずれか一項に記載の光学部材。 The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface, the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet, and the angle θx (°) with respect to the incident direction on the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (sin(θx-θp)/np)+θp≦90-θp
the inclination angle θp (°) is an angle between a plane perpendicular to the stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface,
The angle θx (°) is an angle between the peak emission direction from the selective transmission sheet of light incident on the selective transmission section at an incident angle at which the transmittance of light of the specific wavelength in the selective transmission section is 1/10 of the maximum value, and the stacking direction. The optical member according to any one of claims 1 to 5.
前記光学要素部は、前記要素面を含む複数の単位光学要素を含む、請求項4~6のいずれか一項に記載の光学部材。 the wavelength conversion sheet includes an optical element portion including the uneven surface,
7. The optical member according to claim 4, wherein the optical element section includes a plurality of unit optical elements each including the element surface.
前記波長変換部は前記第1バリア層および前記第2バリア層の間に位置し、
前記第1バリア層は前記波長変換部および前記光学要素部の間に位置する、請求項1~7のいずれか一項に記載の光学部材。 the wavelength conversion sheet includes a wavelength converting portion including the wavelength converting agent, a first barrier layer and a second barrier layer overlapped with the wavelength converting portion, and an optical element portion overlapped with the first barrier layer and including the uneven surface,
the wavelength converting portion is located between the first barrier layer and the second barrier layer,
The optical member according to any one of claims 1 to 7, wherein the first barrier layer is located between the wavelength converting portion and the optical element portion.
前記波長変換シートは、前記選択透過シートおよび前記反射型偏光板の間に位置する、請求項1~8のいずれか一項に記載の光学部材。 The wavelength conversion sheet further includes a reflective polarizing plate overlapped with the wavelength conversion sheet,
9. The optical member according to claim 1, wherein the wavelength conversion sheet is located between the selective transmission sheet and the reflective polarizing plate.
前記波長変換シートは、前記選択透過シートおよび前記光学シートの間に位置する、請求項1~9のいずれか一項に記載の光学部材。 Further comprising an optical sheet overlapping the wavelength conversion sheet,
The optical member according to any one of claims 1 to 9, wherein the wavelength conversion sheet is located between the selective transmission sheet and the optical sheet.
前記光学部材に対面する光源と、を備える、面光源装置。 An optical member according to any one of claims 1 to 10;
a light source facing the optical member.
前記光学部材に対面する反射層と、前記光学部材に入射する光を射出する光源と、を有する光源基板と、を備える、面光源装置。 An optical member according to any one of claims 1 to 10;
A surface light source device comprising: a light source substrate having a reflective layer facing the optical member; and a light source that emits light incident on the optical member.
sin-1(1/np)≦sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度であり、
前記角度θx(°)は、前記選択透過シートよりも前記波長変換シート側の構成要素を取り除いた状態で得た前記選択透過シートの前記波長変換シートに対面する面上での輝度角度分布におけるピーク輝度の1/2の輝度が得られる方向と、前記積層方向と、の間の角度である、請求項11又は12に記載の面光源装置。 The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface, the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet, and the angle θx (°) with respect to the incident direction on the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (1/np)≦sin -1 (sin(θx-θp)/np)+θp
the inclination angle θp (°) is an angle between a plane perpendicular to the stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface,
13. The surface light source device according to claim 11 or 12, wherein the angle θx (°) is the angle between the stacking direction and a direction in which a brightness that is half the peak brightness in a brightness angular distribution on a surface of the selective transmission sheet facing the wavelength conversion sheet, obtained in a state in which components on the wavelength conversion sheet side of the selective transmission sheet are removed, is obtained.
sin-1(sin(θx-θp)/np)+θp≦90-θp
前記傾斜角度θp(°)は、前記選択透過シートおよび前記波長変換シートの積層方向に直交する面と、前記要素面との間の角度であり、
前記角度θx(°)は、前記選択透過シートよりも前記波長変換シート側の構成要素を取り除いた状態で得た前記選択透過シートの前記波長変換シートに対面する面上での輝度角度分布におけるピーク輝度の1/10の輝度が得られる方向と、前記積層方向と、の間の角度である、請求項11~13のいずれか一項に記載の面光源装置。 The inclination angle θp (°) of the element surfaces constituting the concave-convex surface, the refractive index np of the portion constituting the element surfaces of the wavelength conversion sheet, and the angle θx (°) with respect to the incident direction on the wavelength conversion sheet satisfy the following formula:
sin -1 (sin(θx-θp)/np)+θp≦90-θp
the inclination angle θp (°) is an angle between a plane perpendicular to the stacking direction of the selective transmission sheet and the wavelength conversion sheet and the element surface,
The surface light source device according to any one of claims 11 to 13, wherein the angle θx (°) is an angle between the stacking direction and a direction in which a luminance of 1/10 of the peak luminance in a luminance angular distribution on a surface of the selective transmission sheet facing the wavelength conversion sheet, obtained in a state in which components on the wavelength conversion sheet side of the selective transmission sheet are removed, is obtained.
前記面光源装置と重ねられた表示パネルと、を備える、表示装置。 A surface light source device according to any one of claims 11 to 14,
A display device comprising the surface light source device and a display panel overlapped therewith.
前記第1面と対向する第2面と、
前記第1面および前記第2面の間に位置する波長変換剤と、を備え、
前記第1面および前記第2面の少なくとも一方を構成する光学要素部が設けられ、
前記光学要素部は複数の単位光学要素を含み、
前記第1面および前記第2面の前記少なくとも一方は、複数の単位光学要素によって構成された凹凸面を含み、
前記波長変換剤は、特定波長の一次光を吸収して二次光を放出し、
前記二次光は前記特定波長と異なる波長を有する、波長変換シート。 The first page and
a second surface opposite to the first surface;
a wavelength converting agent located between the first surface and the second surface,
an optical element portion constituting at least one of the first surface and the second surface is provided;
the optical element portion includes a plurality of unit optical elements,
at least one of the first surface and the second surface includes an uneven surface formed by a plurality of unit optical elements,
The wavelength conversion agent absorbs primary light of a specific wavelength and emits secondary light,
The secondary light has a wavelength different from the specific wavelength.
前記第1面は凹凸面を含む、請求項16に記載の波長変換シート。 The first surface faces a light source;
The wavelength conversion sheet according to claim 16 , wherein the first surface includes a concave-convex surface.
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