[发明专利]发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光元件，特别涉及一种用于背光光源装置等中的发光元件。

背景技术

近年来，作为薄型电视等的显示装置，使用液晶面板的液晶显示装置的市场正在急速地增长。液晶显示装置，作为透过型的光调制元件，包括液晶面板和设置在其背面并且将光照射到液晶面板的光源装置。液晶面板通过对从光源装置照射的光的透过率进行控制而形成图像。作为光源装置的光源，使用冷阴极管(CCFL)，但是，近年来，随着节能化的流行而正在进行使用了LED(发光二极管)元件的LED光源装置的开发。作为光源，使用了LED的LED光源装置能够主要分成两类。第一类是在显示画面的正后方以2维状排列LED元件的正下方型，第二类是将LED元件配置在液晶面板的尺寸上、使用导光板而从液晶面板的背面照射光的边缘光型。当前，对于LED光源装置，正下方型是主流，但是，伴随着希望和要求液晶显示装置的薄型化，正在进行边缘光型的开发。

现有技术的液晶显示用的LED元件，是涂覆了中心波长大约为570nm的黄色的荧光体使得覆盖发出中心波长大约为440nm的蓝色光的LED芯片的构成。驱动LED芯片而辐射出蓝色光，并且使荧光体吸收被辐射出的蓝色光而辐射出黄色光。由于蓝色和黄色处于补色的关系，因此能够实现作为白色光源的功能的LED元件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-158274号公报

发明概要

发明所要解决的技术问题

但是，当将现有技术的LED元件使用作为边缘光型的液晶显示装置的LED光源装置时，存在不能够使LED元件的发出光效率良好地入射到导光板、使LED元件的发出光的利用效率变差这类的问题。为了提高向导光板的入射光效率，公开了用圆柱透镜即散射透镜覆盖LED元件的表面的方法(例如，参考专利文献1)。但是，在该情况下，产生了不能够使导光板的厚度变薄这类的问题。从LED元件的表面射出的光的辐射角度是所谓的漫反射，在半值总宽度下具有120°的展宽的光被射出。为了对具有这样辐射特性的发出光的光通过透镜进行效率良好地聚光，需要使透镜的大小成为LED元件的5～10倍的大小。LED元件的大小由于是大约0.5mm×0.5mm左右，因此需要将透镜的大小设为2.5mm至5mm左右。另一方面，为了效率良好地将光导引到导光板，需要使导光板的厚度厚至透镜的大小左右。因此，需要将导光板的厚度设为2.5mm至5mm左右，从而会限制使液晶面板的厚度变薄。

此外，从CCFL和LED芯片辐射出的光由于是自然出射光，因此偏振光方向是随机的。由于液晶面板的透过率的控制利用了偏振光，因此液晶面板设为如下结构：在光入射侧设置偏振光板、从而将仅设为所需的特定的偏振光入射到液晶。具体地，在偏振光板中吸收或者反射与设为所需的偏振光方向相差90度的角度的偏振光的光。偏振光板的透过率，在设为所需的偏振光的光中几乎是100％，在与设为所需的偏振光方向相差90度的角度的偏振光的光中几乎是0％。在这之间的偏振光角度的光的透过率，在将相对于特定的偏振光方向的角度设为θ时，是cosθ×100％。在偏振光方向是随机的情况下，仅入射到偏振光板的光的大约50％透过偏振光板，并入射到液晶面板。由于在由光源装置产生的光中，50％通过偏振光板除去而利用于液晶显示中，因此光利用效率即使最大也才为50％。这样，还是存在没有有效地利用与利用于液晶显示的光能量相同程度的能量这类的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而提出的，其目的在于，在用于光源装置的情况下能够实现使发出光的利用效率高的发光元件。

具体地，例示的发光元件，包括：半导体多层膜，被形成在基板的主面上，并且具有产生第一波长的光的活性层；和多个荧光体层，被形成在所述半导体多层膜之上，并且构成第一2维周期结构，荧光体层被第一波长的光激发，产生第二波长的光，半导体多层膜具有引导第一波长的光和第二波长的光的光波导通路，对于从光波导通路的端面辐射出的光而言，较之电场的方向与所述主面呈垂直的方向的光，呈水平的方向的光的比例更高。

例示的发光元件，由于能够将第一波长的光和第二波长的光封闭在光波导通路中，因此使垂直方向的辐射角和水平方向的辐射角变小。因此，能够与导光板效率良好地耦合，或者通过较小的透镜来效率良好地进行准直。其结果是，能够提高光的利用效率。