JP2000275636A - 光源及び照明装置並びにその照明装置を用いた液晶装置 - Google Patents
光源及び照明装置並びにその照明装置を用いた液晶装置Info
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- H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
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- H10H20/85—Packages
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Led Device Packages (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＬＥＤによって輝度の高い白色光と彩度の高
い赤色光とを容易に得ることのできる光源を提供すると
共に、この光源を用いた新規な照明装置および液晶装置
を提供する。 【解決手段】 青色の単色光を発光する第１のＬＥＤ
（ＬＥＤｂ）と、赤色の単色光を発光する第２のＬＥＤ
（ＬＥＤａ）とを使用し、緑色光は、上記青色光から波
長変換（蛍光フィルタ２）して生成し、上記第１のＬＥ
Ｄによって生成された青色光，緑色光と、上記第２のＬ
ＥＤからの赤色光とを調合する加法混色により白色光を
得るようにした。
い赤色光とを容易に得ることのできる光源を提供すると
共に、この光源を用いた新規な照明装置および液晶装置
を提供する。 【解決手段】 青色の単色光を発光する第１のＬＥＤ
（ＬＥＤｂ）と、赤色の単色光を発光する第２のＬＥＤ
（ＬＥＤａ）とを使用し、緑色光は、上記青色光から波
長変換（蛍光フィルタ２）して生成し、上記第１のＬＥ
Ｄによって生成された青色光，緑色光と、上記第２のＬ
ＥＤからの赤色光とを調合する加法混色により白色光を
得るようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型小型テレ
ビ，ページャ，壁掛けテレビ，ノート型パソコンや携帯
型ゲーム機の液晶ディスプレイ等に用いられるバックラ
イトユニットとしての照明装置や液晶装置等に利用でき
る光源に関する。
ビ，ページャ，壁掛けテレビ，ノート型パソコンや携帯
型ゲーム機の液晶ディスプレイ等に用いられるバックラ
イトユニットとしての照明装置や液晶装置等に利用でき
る光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、小型テレビ，ページャ，壁掛
けテレビ，ノート型パソコンや携帯型ゲーム機に用いら
れる液晶パネル等からなる表示部には、光源としての冷
陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）を導光板の側方に配置したエッ
ジライト方式（あるいはサイドライト方式）のバックラ
イトユニットが用いられている。
けテレビ，ノート型パソコンや携帯型ゲーム機に用いら
れる液晶パネル等からなる表示部には、光源としての冷
陰極蛍光管（ＣＣＦＬ）を導光板の側方に配置したエッ
ジライト方式（あるいはサイドライト方式）のバックラ
イトユニットが用いられている。
【０００３】しかしながら、冷陰極蛍光管は、点灯性が
悪い，専用の駆動回路を必要とする，光量調整が難し
い，消費電力が大きい，発熱が多い，ノイズが多い，振
動や衝撃に弱い等の種々の難点を有していた。
悪い，専用の駆動回路を必要とする，光量調整が難し
い，消費電力が大きい，発熱が多い，ノイズが多い，振
動や衝撃に弱い等の種々の難点を有していた。
【０００４】そこで、上記のような難点の無いバックラ
イトユニットとして、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源
として利用しようとする試みがなされている。
イトユニットとして、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源
として利用しようとする試みがなされている。
【０００５】但し、小型テレビやノート型パソコン等の
液晶パネルのバックライトユニットにおいては、腕時計
の表示確認用の単なる照明や各種電子機器のパイロット
ランプのようにＬＥＤの発する赤色や緑色の単色光では
役に立たず、冷陰極蛍光管の発光に近い白色光が求めら
れている。
液晶パネルのバックライトユニットにおいては、腕時計
の表示確認用の単なる照明や各種電子機器のパイロット
ランプのようにＬＥＤの発する赤色や緑色の単色光では
役に立たず、冷陰極蛍光管の発光に近い白色光が求めら
れている。
【０００６】しかし、昨今の技術開発の進展によってＩ
ｎＧａＮ系やＧａＮ系などの化合物半導体を材料として
青色の単色光を発光するＬＥＤは実用化されているが、
ＬＥＤチップ単体で白色光を発光するものは未だ存在し
ない。
ｎＧａＮ系やＧａＮ系などの化合物半導体を材料として
青色の単色光を発光するＬＥＤは実用化されているが、
ＬＥＤチップ単体で白色光を発光するものは未だ存在し
ない。
【０００７】そこで、現在入手が容易なＬＥＤ（赤色
系，緑色系，青色系）を用いて白色光を得るためには、
色彩理論に基づいて、赤色光，緑色光，青色光を加法混
色する方式が一般的である。
系，緑色系，青色系）を用いて白色光を得るためには、
色彩理論に基づいて、赤色光，緑色光，青色光を加法混
色する方式が一般的である。
【０００８】そして、従来における加法混色方式として
は、 赤色系，緑色系，青色系の単色光を発光する３種類の
ＬＥＤを用いて、ＲＧＢの混色により白色を表現する方
式（図８のスペクトル特性のグラフ参照）。
は、 赤色系，緑色系，青色系の単色光を発光する３種類の
ＬＥＤを用いて、ＲＧＢの混色により白色を表現する方
式（図８のスペクトル特性のグラフ参照）。
【０００９】青色系の単色光を発光するＬＥＤのみを
用い、緑色および赤色は波長変換フィルタにより生成し
て、ＲＧＢの混色により白色を表現する方式（図９参
照）。
用い、緑色および赤色は波長変換フィルタにより生成し
て、ＲＧＢの混色により白色を表現する方式（図９参
照）。
【００１０】がある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
に係る加法混色方式においては、赤色系，緑色系，青色
系の単色光を発光する各ＬＥＤの輝度が異なるため、均
一な白色光を生成するためには、ＲＧＢ３色の光刺激値
が均一となるように、３種類のＬＥＤの電流制御等を厳
密に行う必要があり、光源としてのＬＥＤアレイの設計
等に時間がかかる。また、３種類のＬＥＤを全て同数使
用する必要があるためコストも嵩む（特に青色ＬＥＤは
最も単価が高い）という不都合があった。
に係る加法混色方式においては、赤色系，緑色系，青色
系の単色光を発光する各ＬＥＤの輝度が異なるため、均
一な白色光を生成するためには、ＲＧＢ３色の光刺激値
が均一となるように、３種類のＬＥＤの電流制御等を厳
密に行う必要があり、光源としてのＬＥＤアレイの設計
等に時間がかかる。また、３種類のＬＥＤを全て同数使
用する必要があるためコストも嵩む（特に青色ＬＥＤは
最も単価が高い）という不都合があった。
【００１２】また、上記に係る加法混色方式において
は、図９のスペクトル特性のグラフに示すように、蛍光
変換されて生成される赤色（Ｒ）成分のエネルギーが、
青色（Ｂ），緑色（Ｇ）の成分より波長域が広くエネル
ギー強度が弱いため赤色フィルタをかけたときの、赤色
光の輝度や彩度が低くなってしまうという難点があっ
た。
は、図９のスペクトル特性のグラフに示すように、蛍光
変換されて生成される赤色（Ｒ）成分のエネルギーが、
青色（Ｂ），緑色（Ｇ）の成分より波長域が広くエネル
ギー強度が弱いため赤色フィルタをかけたときの、赤色
光の輝度や彩度が低くなってしまうという難点があっ
た。
【００１３】この発明の目的は、ＬＥＤによって白色輝
度が高くかつ、赤色フィルタとの組み合わせ時に赤色の
輝度や彩度の高くなるような白色光を放つ光源を提供す
ると共に、この光源を用いた新規な照明装置および液晶
装置を提供することにある。
度が高くかつ、赤色フィルタとの組み合わせ時に赤色の
輝度や彩度の高くなるような白色光を放つ光源を提供す
ると共に、この光源を用いた新規な照明装置および液晶
装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、青色の単色光を発光する第１のＬＥＤ
と、赤色の単色光を発光する第２のＬＥＤとを使用し、
緑色光は、上記青色光から波長変換して生成し、上記第
１のＬＥＤによって生成された青色光，緑色光と、上記
第２のＬＥＤからの赤色光とを調合する加法混色により
白色光を得るようにしたものである。
成するために、青色の単色光を発光する第１のＬＥＤ
と、赤色の単色光を発光する第２のＬＥＤとを使用し、
緑色光は、上記青色光から波長変換して生成し、上記第
１のＬＥＤによって生成された青色光，緑色光と、上記
第２のＬＥＤからの赤色光とを調合する加法混色により
白色光を得るようにしたものである。
【００１５】これにより、高輝度の白色光を簡便な方式
により効率よく得ることができる。
により効率よく得ることができる。
【００１６】即ち、上記の従来例のように３種類（赤
色系，緑色系，青色系）のＬＥＤをそれぞれ制御する場
合に比べて、本発明では２種類のＬＥＤ（第１のＬＥＤ
と第２のＬＥＤ）の制御で済むため光源の設計等に時間
とコストを低減することができる。
色系，緑色系，青色系）のＬＥＤをそれぞれ制御する場
合に比べて、本発明では２種類のＬＥＤ（第１のＬＥＤ
と第２のＬＥＤ）の制御で済むため光源の設計等に時間
とコストを低減することができる。
【００１７】また、上記に係る加法混色方式において
は、蛍光変換された赤色（Ｒ）成分のエネルギーの波長
域が広くエネルギー強度が弱いため赤色フィルタをかけ
たときの、赤色光の輝度や彩度が低くなってしまうとい
う難点があったが、本発明では、白色光を構成する赤色
光を独立したＬＥＤ（第２のＬＥＤ）によって供給する
ようになっているため、ＬＥＤによって白色自体の輝度
が高くかつ、赤色フィルタとの組み合わせ時に赤色の輝
度や彩度の高くなるような白色光を実現できる。
は、蛍光変換された赤色（Ｒ）成分のエネルギーの波長
域が広くエネルギー強度が弱いため赤色フィルタをかけ
たときの、赤色光の輝度や彩度が低くなってしまうとい
う難点があったが、本発明では、白色光を構成する赤色
光を独立したＬＥＤ（第２のＬＥＤ）によって供給する
ようになっているため、ＬＥＤによって白色自体の輝度
が高くかつ、赤色フィルタとの組み合わせ時に赤色の輝
度や彩度の高くなるような白色光を実現できる。
【００１８】ここでいう赤色フィルタとは、ＬＣＤ等の
カラーフィルタとして用いる５６０ｎｍ〜６５０ｎｍ以
下の波長域の光をほぼ全域にわたってカットするもので
ある。
カラーフィルタとして用いる５６０ｎｍ〜６５０ｎｍ以
下の波長域の光をほぼ全域にわたってカットするもので
ある。
【００１９】なお、上記青色光から波長変換して生成さ
れた上記緑色光の強度を測定もしくは算定し、マンセル
色相に対する色相面積を示すｘｙ色度図において、生成
光の属する領域を求め、該領域の上記生成光に対して加
法混色した光が上記ｘｙ色度図（例えば、国際照明委員
会（CIE: Commision Internationale de l'Eclairage）
制定のマンセル色相に対する色相面積を示す標準のｘｙ
色度図の標準白の領域に属するように、第２のＬＥＤか
らの赤色光の強度を決定するとよい。これにより、容易
に標準白に近い白色光を得ることができる。
れた上記緑色光の強度を測定もしくは算定し、マンセル
色相に対する色相面積を示すｘｙ色度図において、生成
光の属する領域を求め、該領域の上記生成光に対して加
法混色した光が上記ｘｙ色度図（例えば、国際照明委員
会（CIE: Commision Internationale de l'Eclairage）
制定のマンセル色相に対する色相面積を示す標準のｘｙ
色度図の標準白の領域に属するように、第２のＬＥＤか
らの赤色光の強度を決定するとよい。これにより、容易
に標準白に近い白色光を得ることができる。
【００２０】また、上記第１のＬＥＤは、ＩｎＧａＮ系
またはＧａＮ系等の青色光を発光するＬＥＤで構成し、
上記第２のＬＥＤは、ＧａＰ系，ＧａＡｌＡｓ混晶系等
の赤色光を発光するＬＥＤで構成することができる。
またはＧａＮ系等の青色光を発光するＬＥＤで構成し、
上記第２のＬＥＤは、ＧａＰ系，ＧａＡｌＡｓ混晶系等
の赤色光を発光するＬＥＤで構成することができる。
【００２１】これにより、高輝度の青色光と、高輝度の
赤色光を得ることができ、青色光から蛍光変換された青
色光と緑色光と前記赤色光を加法混色することにより高
輝度の白色光を得ることが可能である。
赤色光を得ることができ、青色光から蛍光変換された青
色光と緑色光と前記赤色光を加法混色することにより高
輝度の白色光を得ることが可能である。
【００２２】また、上記蛍光変換方式は、第１のＬＥＤ
の照射域に、当該ＬＥＤから発光される所定波長の青色
光により少なくとも緑色の蛍光を発生する所定の蛍光材
料を添加した波長変換手段としての蛍光フィルタを配置
するものとすることができる。
の照射域に、当該ＬＥＤから発光される所定波長の青色
光により少なくとも緑色の蛍光を発生する所定の蛍光材
料を添加した波長変換手段としての蛍光フィルタを配置
するものとすることができる。
【００２３】これにより、蛍光変換方式により青色光と
緑色光を簡便に生成することができる。したがって、上
記第１のＬＥＤから発光される赤色光と上記のようにし
て生成された青色光と緑色光とを加法混色することによ
り白色光を得ることができる。
緑色光を簡便に生成することができる。したがって、上
記第１のＬＥＤから発光される赤色光と上記のようにし
て生成された青色光と緑色光とを加法混色することによ
り白色光を得ることができる。
【００２４】なお、上記蛍光フィルタは、酸化物ガラス
母体に所定の希土類元素を添加して形成したり、透光性
の所定の有機ポリマーからなる蛍光体で形成することが
できる。
母体に所定の希土類元素を添加して形成したり、透光性
の所定の有機ポリマーからなる蛍光体で形成することが
できる。
【００２５】また、上記光源を、導光板の側方に配置す
ることにより高輝度の白色光を供給することのできる照
明装置を作成することができる。
ることにより高輝度の白色光を供給することのできる照
明装置を作成することができる。
【００２６】さらにまた、上記照明装置を液晶パネルの
照明手段として用いることにより、たとえば、応用製品
であるノート型パソコンの液晶ディスプレイ等の液晶装
置において、高輝度の白色光と高い彩度の赤色の供給に
より見易い画面を提供することができる。
照明手段として用いることにより、たとえば、応用製品
であるノート型パソコンの液晶ディスプレイ等の液晶装
置において、高輝度の白色光と高い彩度の赤色の供給に
より見易い画面を提供することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００２８】ここに、図１は本実施形態に係る光源とし
てのＬＥＤアレイの構成例を示す概略図，図２は本実施
形態に係るＬＥＤアレイのスペクトル特性を示すグラ
フ，図３は上記ＬＥＤアレイを組み込んだバックライト
ユニットの構成例を示す分解斜視図，図４（ａ），
（ｂ）はバックライトユニットの他の構成例を示す斜視
図，図５は図３のバックライトユニットの平面図と側面
図，図６はｘｙ色度図，図７は本実施形態に係る液晶装
置（ページャ）の構成を示す分解斜視図である。
てのＬＥＤアレイの構成例を示す概略図，図２は本実施
形態に係るＬＥＤアレイのスペクトル特性を示すグラ
フ，図３は上記ＬＥＤアレイを組み込んだバックライト
ユニットの構成例を示す分解斜視図，図４（ａ），
（ｂ）はバックライトユニットの他の構成例を示す斜視
図，図５は図３のバックライトユニットの平面図と側面
図，図６はｘｙ色度図，図７は本実施形態に係る液晶装
置（ページャ）の構成を示す分解斜視図である。
【００２９】図１において、符号１は光源としてのＬＥ
Ｄアレイ本体を示し、その長手方向に第２のＬＥＤとし
てのＬＥＤａと第１のＬＥＤとしてのＬＥＤｂがそれぞ
れ互い違いに取り付けられている。
Ｄアレイ本体を示し、その長手方向に第２のＬＥＤとし
てのＬＥＤａと第１のＬＥＤとしてのＬＥＤｂがそれぞ
れ互い違いに取り付けられている。
【００３０】ここで、各ＬＥＤａは例えばＧａＰ系，Ｇ
ａＡｌＡｓ混晶系等の赤色光（波長は例えば６５０ｎ
ｍ）を発光するＬＥＤで構成されている。
ａＡｌＡｓ混晶系等の赤色光（波長は例えば６５０ｎ
ｍ）を発光するＬＥＤで構成されている。
【００３１】また、各ＬＥＤｂは例えばＩｎＧａＮ系ま
たはＧａＮ系等の青色光（波長は例えば４７０ｎｍ）を
発光するＬＥＤで構成されている。
たはＧａＮ系等の青色光（波長は例えば４７０ｎｍ）を
発光するＬＥＤで構成されている。
【００３２】各ＬＥＤｂの前面（照射域）には青色光を
受けて青色光および緑色光の蛍光を発光する蛍光フィル
タ２がそれぞれ設けられている。
受けて青色光および緑色光の蛍光を発光する蛍光フィル
タ２がそれぞれ設けられている。
【００３３】この蛍光フィルタ２は、例えば、酸化物ガ
ラス母体に所定の希土類元素を添加して形成したもの
や、透光性の有機ポリマーからなる蛍光体で形成するこ
とができる。
ラス母体に所定の希土類元素を添加して形成したもの
や、透光性の有機ポリマーからなる蛍光体で形成するこ
とができる。
【００３４】このように構成されたＬＥＤアレイ１によ
れば、各ＬＥＤｂから発光される青色光は各蛍光フィル
タ２によって波長変換されて青色と緑色の蛍光を生成す
る。
れば、各ＬＥＤｂから発光される青色光は各蛍光フィル
タ２によって波長変換されて青色と緑色の蛍光を生成す
る。
【００３５】そのスペクトルは例えば図２のＢ点，Ｇ点
をピークとするような分布となる。
をピークとするような分布となる。
【００３６】一方のＬＥＤａからは赤色の単色光が発光
され、図２おいてＲ点をピークとする分布となる。
され、図２おいてＲ点をピークとする分布となる。
【００３７】そして、各蛍光フィルタ２によって生成さ
れた青色と緑色の蛍光と、ＬＥＤａからの赤色光が照射
域で加法混色されて、図５の国際照明委員会（CIE: Com
mision Internationale de l'Eclairage）制定のマンセ
ル色相に対する色相面積を示す標準のｘｙ色度図（但
し、ｘは赤色光の波長（７００ｎｍ），ｙは緑色光の波
長（５４６ｎｍ））において、標準白（ＷＨＩＴＥ）の
領域に属する白色光が生成される。
れた青色と緑色の蛍光と、ＬＥＤａからの赤色光が照射
域で加法混色されて、図５の国際照明委員会（CIE: Com
mision Internationale de l'Eclairage）制定のマンセ
ル色相に対する色相面積を示す標準のｘｙ色度図（但
し、ｘは赤色光の波長（７００ｎｍ），ｙは緑色光の波
長（５４６ｎｍ））において、標準白（ＷＨＩＴＥ）の
領域に属する白色光が生成される。
【００３８】このようにして得られる白色光は、図８に
示した従来の加法混色方式による場合に比して、赤色成
分をＬＥＤａによって直接供給しているので十分な光度
とすることができ、高い輝度の白色光とすることができ
る。
示した従来の加法混色方式による場合に比して、赤色成
分をＬＥＤａによって直接供給しているので十分な光度
とすることができ、高い輝度の白色光とすることができ
る。
【００３９】また、本実施形態に係るＬＥＤアレイ１で
は、ＬＥＤｂからの青色光の波長変換によって得る色成
分を青色と緑色の２系統とし、図８に示した従来例のよ
うに効率の悪い赤色系の長波長光の蛍光変換は行ってい
ないので、青色光のエネルギーロスを抑えることがで
き、結果的に輝度の高い白色光を得ることができる。
は、ＬＥＤｂからの青色光の波長変換によって得る色成
分を青色と緑色の２系統とし、図８に示した従来例のよ
うに効率の悪い赤色系の長波長光の蛍光変換は行ってい
ないので、青色光のエネルギーロスを抑えることがで
き、結果的に輝度の高い白色光を得ることができる。
【００４０】また、ＬＥＤアレイ１においても最終的に
は青色成分（Ｂ）と緑色成分（Ｇ）と赤色成分（Ｒ）を
合成して白色光を得ているが、構成上は、蛍光フィルタ
２を用いた蛍光変換によって青色光と緑色光を同時に得
ているため、青色光と緑色光の混合光と赤色光の２色を
混合する形態となっている。
は青色成分（Ｂ）と緑色成分（Ｇ）と赤色成分（Ｒ）を
合成して白色光を得ているが、構成上は、蛍光フィルタ
２を用いた蛍光変換によって青色光と緑色光を同時に得
ているため、青色光と緑色光の混合光と赤色光の２色を
混合する形態となっている。
【００４１】したがって、図８に示したように、赤色
系，緑色系，青色系の単色光を発光する３種類のＬＥＤ
を用いて３色の混合具合を精密に制御して白色光を得る
場合に比して、２色を混合する場合の方が調整の仕方が
容易であり、ＬＥＤアレイ１の製造コストを低廉化する
ことができる。
系，緑色系，青色系の単色光を発光する３種類のＬＥＤ
を用いて３色の混合具合を精密に制御して白色光を得る
場合に比して、２色を混合する場合の方が調整の仕方が
容易であり、ＬＥＤアレイ１の製造コストを低廉化する
ことができる。
【００４２】さらに、カラーフィルタを備えた液晶パネ
ルに適用した場合、液晶パネルのカラーフィルタの分光
特性は、図２（ｂ）に示すような特性であることから、
バックライトユニットの赤色光の成分は、ほとんど透過
し、彩度の高い赤色を得ることができる。
ルに適用した場合、液晶パネルのカラーフィルタの分光
特性は、図２（ｂ）に示すような特性であることから、
バックライトユニットの赤色光の成分は、ほとんど透過
し、彩度の高い赤色を得ることができる。
【００４３】次に、上記ＬＥＤアレイ１を用いたバック
ライトユニットの実施形態を図３から図５を参照して説
明する。
ライトユニットの実施形態を図３から図５を参照して説
明する。
【００４４】図３，図５において、符号３はＰＭＭＡ
（ポリメチルメタクリレート）樹脂等の透明性樹脂で形
成される導光板である。この導光板３の一端部には上述
のＬＥＤアレイ１が係合される取付孔４が形成されてい
る。
（ポリメチルメタクリレート）樹脂等の透明性樹脂で形
成される導光板である。この導光板３の一端部には上述
のＬＥＤアレイ１が係合される取付孔４が形成されてい
る。
【００４５】また、導光板３の裏面には大小の凹面状の
窪みからなる光拡散部６が複数形成されている。さら
に、導光板３の下側には反射板５が配置されている。
窪みからなる光拡散部６が複数形成されている。さら
に、導光板３の下側には反射板５が配置されている。
【００４６】なお、図示は省略したが、ＬＥＤアレイ１
には電流量等を制御する制御回路が接続されている。
には電流量等を制御する制御回路が接続されている。
【００４７】また、図４（ａ）に示したように、第２の
ＬＥＤとして赤色光を発光するＬＥＤａと第１のＬＥＤ
として青色光および緑色光を発光するＬＥＤｂを、樹脂
製の一つのハウジング２０２の中に内蔵したＬＥＤユニ
ットＵを複数個（図上は２個）にわたって取付基板２０
１上に並設して、導光板２００の側面２００ａに対向し
て配設してバックライトユニットを構成してもよい。
ＬＥＤとして赤色光を発光するＬＥＤａと第１のＬＥＤ
として青色光および緑色光を発光するＬＥＤｂを、樹脂
製の一つのハウジング２０２の中に内蔵したＬＥＤユニ
ットＵを複数個（図上は２個）にわたって取付基板２０
１上に並設して、導光板２００の側面２００ａに対向し
て配設してバックライトユニットを構成してもよい。
【００４８】さらに、図４（ｂ）に示すように、透光性
樹脂で成形され、側面に複数の拡散パターン３０１を形
成し、周囲を反射シート（図示省略）で覆ったライトパ
イプ３００の両端に、第２のＬＥＤとして赤色光を発光
するＬＥＤａと第１のＬＥＤとして青色光および緑色光
を発光するＬＥＤｂを配置し、当該ライトパイプ３００
内においてＬＥＤａとＬＥＤｂの光を混色させて、導光
板３０２の側面から入射する構成としてもよい。
樹脂で成形され、側面に複数の拡散パターン３０１を形
成し、周囲を反射シート（図示省略）で覆ったライトパ
イプ３００の両端に、第２のＬＥＤとして赤色光を発光
するＬＥＤａと第１のＬＥＤとして青色光および緑色光
を発光するＬＥＤｂを配置し、当該ライトパイプ３００
内においてＬＥＤａとＬＥＤｂの光を混色させて、導光
板３０２の側面から入射する構成としてもよい。
【００４９】以上が、本発明に係る照明装置としてのバ
ックライトユニットの一実施形態の概要であり、次にそ
の動作および作用について説明する。
ックライトユニットの一実施形態の概要であり、次にそ
の動作および作用について説明する。
【００５０】本実施形態において、ＬＥＤアレイ１に制
御回路を介して通電されると、上記各ＬＥＤａおよび上
記各ＬＥＤｂが発光を開始する。
御回路を介して通電されると、上記各ＬＥＤａおよび上
記各ＬＥＤｂが発光を開始する。
【００５１】そして、ＬＥＤｂから発光される青色光は
蛍光フィルタ２によって青色光と緑色光に波長変換され
て導光板３内に入射する。
蛍光フィルタ２によって青色光と緑色光に波長変換され
て導光板３内に入射する。
【００５２】また、ＬＥＤａから発光される赤色光は直
接的に導光板３内に入射する。
接的に導光板３内に入射する。
【００５３】これらの青色光と緑色光の混合色光および
赤色光は、各ＬＥＤから放射されると同時に加法混色さ
れて白色光となる。この白色光は、従来に比して赤色成
分をＬＥＤａによって直接供給されるので十分な光度と
することができ、高い輝度の白色光とすることができ
る。
赤色光は、各ＬＥＤから放射されると同時に加法混色さ
れて白色光となる。この白色光は、従来に比して赤色成
分をＬＥＤａによって直接供給されるので十分な光度と
することができ、高い輝度の白色光とすることができ
る。
【００５４】そして、上記のようにして生成された白色
光は、導光板３内を伝播し、反射板５による反射や、光
拡散部６による拡散により、導光板３の上方へ放射され
る。
光は、導光板３内を伝播し、反射板５による反射や、光
拡散部６による拡散により、導光板３の上方へ放射され
る。
【００５５】よって、本実施形態に係るバックライトユ
ニットによれば高輝度の白色光のバックライトを得るこ
とができ、このバックライトユニットを液晶パネル等に
組み込むことにより、一層明るく赤色彩度の高い良好な
画像を提供することが可能となる。
ニットによれば高輝度の白色光のバックライトを得るこ
とができ、このバックライトユニットを液晶パネル等に
組み込むことにより、一層明るく赤色彩度の高い良好な
画像を提供することが可能となる。
【００５６】ここで、図７に示す実施形態は、前記照明
装置としてのバックライトユニットを用いた液晶装置の
一例としてのページャである。
装置としてのバックライトユニットを用いた液晶装置の
一例としてのページャである。
【００５７】図７において、ページャ１００は、金属フ
レーム１０１に、液晶表示装置としての液晶パネル１０
２，上記実施形態に係る光源としてのＬＥＤアレイ１を
組み込んだ導光板３等を備えるバックライトユニット１
０３，第１のシールド板１０４，駆動回路や制御回路が
形成された回路基板１０５および第２のシールド板１０
６を順次重ね合わせる形で組み込む構成となっている。
レーム１０１に、液晶表示装置としての液晶パネル１０
２，上記実施形態に係る光源としてのＬＥＤアレイ１を
組み込んだ導光板３等を備えるバックライトユニット１
０３，第１のシールド板１０４，駆動回路や制御回路が
形成された回路基板１０５および第２のシールド板１０
６を順次重ね合わせる形で組み込む構成となっている。
【００５８】なお、液晶パネル１０２と回路基板１０５
の電気的導通は、フィルム状のケーブル１０７，１０８
によって行われるようになっている。
の電気的導通は、フィルム状のケーブル１０７，１０８
によって行われるようになっている。
【００５９】また、図示は省略したが、ページャ１００
には、電源としてのバッテリー，オンオフ用のスイッチ
等が設けられており、また、ページャ１００の起動時に
はバックライトユニット１０３のＬＥＤアレイ１に通電
されるように構成されている。
には、電源としてのバッテリー，オンオフ用のスイッチ
等が設けられており、また、ページャ１００の起動時に
はバックライトユニット１０３のＬＥＤアレイ１に通電
されるように構成されている。
【００６０】このように構成された液晶装置としてのペ
ージャは、スイッチの操作によりオン状態とすると、ペ
ージャとしての機能が立ち上がると同時に、バックライ
トユニット１０３のＬＥＤアレイ１にも通電が開始さ
れ、上記各ＬＥＤａおよび上記各ＬＥＤｂが発光を開始
する。
ージャは、スイッチの操作によりオン状態とすると、ペ
ージャとしての機能が立ち上がると同時に、バックライ
トユニット１０３のＬＥＤアレイ１にも通電が開始さ
れ、上記各ＬＥＤａおよび上記各ＬＥＤｂが発光を開始
する。
【００６１】そして、ＬＥＤｂから発光される青色光は
蛍光フィルタ２によって青色光と緑色光に波長変換され
て導光板３内に入射し、ＬＥＤａから発光される赤色光
は直接的に導光板３内に入射する。
蛍光フィルタ２によって青色光と緑色光に波長変換され
て導光板３内に入射し、ＬＥＤａから発光される赤色光
は直接的に導光板３内に入射する。
【００６２】これらの青色光と緑色光の混合色光および
赤色光は、各ＬＥＤから放射されると同時に加法混色さ
れて高輝度の白色光となる。
赤色光は、各ＬＥＤから放射されると同時に加法混色さ
れて高輝度の白色光となる。
【００６３】この高輝度の白色光は、導光板３内を伝播
し、上記反射板５によって上方へ反射されたり、上記光
拡散部６によって拡散されて、導光板３の上方へ放射さ
れ、液晶パネル１０２の裏面側から均一な照射光として
入射する。
し、上記反射板５によって上方へ反射されたり、上記光
拡散部６によって拡散されて、導光板３の上方へ放射さ
れ、液晶パネル１０２の裏面側から均一な照射光として
入射する。
【００６４】したがって、従来に比して輝度が向上した
白色光のバックライトにより、一層明るく見易い画面と
することができる。
白色光のバックライトにより、一層明るく見易い画面と
することができる。
【００６５】なお、本実施形態では、ＬＥＤアレイ１を
組み込んだ照明装置としてのバックライトユニットの使
用例としてページャを例示したが、これに限られるもの
ではなく、携帯型の小型テレビ，壁掛けテレビ，ノート
型パソコンや携帯型ゲーム機の液晶ディスプレイなどバ
ックライトユニットを組み込む液晶装置の全般に使用す
ることができ、何れにおいても従来より画面の輝度が向
上し、かつ、画面を構成する赤色の彩度が向上するとい
う効果を得ることができる。
組み込んだ照明装置としてのバックライトユニットの使
用例としてページャを例示したが、これに限られるもの
ではなく、携帯型の小型テレビ，壁掛けテレビ，ノート
型パソコンや携帯型ゲーム機の液晶ディスプレイなどバ
ックライトユニットを組み込む液晶装置の全般に使用す
ることができ、何れにおいても従来より画面の輝度が向
上し、かつ、画面を構成する赤色の彩度が向上するとい
う効果を得ることができる。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
蛍光変換方式によって青色と緑色の光を生成する第１の
ＬＥＤと、赤色の単色光を発光する第２のＬＥＤとを備
え、上記第１のＬＥＤにより生成された青色と緑色の光
と、上記第２のＬＥＤからの赤色光とを調合する加法混
色により白色光を得るようにしたので、高輝度の白色光
とＬＣＤ等の赤色フィルターを用いる表示装置で高い彩
度の赤色を簡便な方式により効率よく得ることができる
という効果がある。
蛍光変換方式によって青色と緑色の光を生成する第１の
ＬＥＤと、赤色の単色光を発光する第２のＬＥＤとを備
え、上記第１のＬＥＤにより生成された青色と緑色の光
と、上記第２のＬＥＤからの赤色光とを調合する加法混
色により白色光を得るようにしたので、高輝度の白色光
とＬＣＤ等の赤色フィルターを用いる表示装置で高い彩
度の赤色を簡便な方式により効率よく得ることができる
という効果がある。
【図１】本実施形態に係るＬＥＤアレイの構成例を示す
概略図である。
概略図である。
【図２】本実施形態に係るＬＥＤアレイのスペクトル特
性を示すグラフである。
性を示すグラフである。
【図３】本実施形態に係るＬＥＤアレイを組み込んだバ
ックライトユニットの構成例を示す分解斜視図である。
ックライトユニットの構成例を示す分解斜視図である。
【図４】本実施形態に係るバックライトユニットの他の
構成例を示す斜視図である。
構成例を示す斜視図である。
【図５】上記バックライトユニットの平面図と側面図で
ある。
ある。
【図６】国際照明委員会（CIE: Commision Internation
ale de l'Eclairage）制定のマンセル色相に対する色相
面積を示す標準のｘｙ色度図（但し、ｘは赤色光の波長
（７００ｎｍ），ｙは緑色光の波長（５４６ｎｍ））で
ある。
ale de l'Eclairage）制定のマンセル色相に対する色相
面積を示す標準のｘｙ色度図（但し、ｘは赤色光の波長
（７００ｎｍ），ｙは緑色光の波長（５４６ｎｍ））で
ある。
【図７】本実施形態に係る液晶装置（ページャ）の構成
を示す分解斜視図である。
を示す分解斜視図である。
【図８】従来のＬＥＤアレイのスペクトル特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図９】従来のＬＥＤアレイのスペクトル特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
１ ＬＥＤアレイ（光源） ＬＥＤａ 第２のＬＥＤ（赤色系ＬＥＤ） ＬＥＤｂ 第１のＬＥＤ（青色系ＬＥＤ） ２ 蛍光フィルタ ３ 導光板 ４ ＬＥＤアレイ取付孔 ５ 反射板 ６ 光拡散部 １００ ページャ（液晶装置） １０１ 金属フレーム １０２ 液晶パネル １０３ バックライトユニット（照明装置） １０４ 第１のシールド板 １０５ 回路基板 １０６ 第２のシールド板 １０７，１０８ フィルム状のケーブル ２００ 導光板 ２０１ 取付基板 ２０２ ハウジング Ｕ ＬＥＤユニット ３００ ライトパイプ ３０１ 拡散パターン ３０２ 導光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H091 FA16Z FA23Z FA31Z FA45Z FB09 LA11 LA13 LA16 5C094 AA08 AA10 AA22 BA23 BA43 EB02 ED01 ED02 ED11 ED13 ED20 FB01 FB02 FB03 5F041 AA42 AA47 CA35 CA36 CA37 CA40 CB29 DA14 DA82 EE22 EE23 FF11
Claims (8)
- 【請求項１】青色の単色光を発光する第１のＬＥＤと、 赤色の単色光を発光する第２のＬＥＤとを使用し、 緑色光は、上記青色光から波長変換して生成し、 上記第１のＬＥＤによって生成された青色光，緑色光
と、上記第２のＬＥＤからの赤色光とを調合する加法混
色により白色光を得ることを特徴とする光源。 - 【請求項２】上記青色光から波長変換して生成された上
記緑色光の強度を測定もしくは算定し、マンセル色相に
対する色相面積を示すｘｙ色度図において、生成光の属
する領域を求め、該領域の上記生成光に対して加法混色
した光が上記ｘｙ色度図の標準白の領域に属するよう
に、第２のＬＥＤからの赤色光の強度を決定することを
特徴とする請求項１記載の光源。 - 【請求項３】上記第１のＬＥＤは、ＩｎＧａＮ系または
ＧａＮ系等の青色光を発光するＬＥＤで構成され、 上記第２のＬＥＤは、ＧａＰ系，ＧａＡｌＡｓ混晶系等
の赤色光を発光するＬＥＤで構成されることを特徴とす
る請求項１または請求項２に記載の光源。 - 【請求項４】上記蛍光変換方式は、第１のＬＥＤの照射
域に、当該ＬＥＤから発光される所定波長の青色光によ
り少なくとも緑色の蛍光を発生する所定の蛍光材料を添
加した波長変換手段としての蛍光フィルタを配置するも
のであることを特徴とする請求項１から請求項３の何れ
かに記載の光源。 - 【請求項５】上記蛍光フィルタは、酸化物ガラス母体に
所定の希土類元素を添加して形成されることを特徴とす
る請求項４記載の光源。 - 【請求項６】上記蛍光フィルタは、透光性の所定の有機
ポリマーからなる蛍光体で形成されていることを特徴と
する請求項５記載の光源。 - 【請求項７】上記請求項１から請求項６の何れかに記載
の光源を、導光板の側方に配置したことを特徴とする照
明装置。 - 【請求項８】上記請求項７に記載の照明装置と、前記照
明装置の上方に配置される液晶パネルとを備えることを
特徴とする液晶装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08258099A JP3937644B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 光源及び照明装置並びにその照明装置を用いた液晶装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08258099A JP3937644B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 光源及び照明装置並びにその照明装置を用いた液晶装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000275636A true JP2000275636A (ja) | 2000-10-06 |
| JP3937644B2 JP3937644B2 (ja) | 2007-06-27 |
Family
ID=13778430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08258099A Expired - Fee Related JP3937644B2 (ja) | 1999-03-25 | 1999-03-25 | 光源及び照明装置並びにその照明装置を用いた液晶装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3937644B2 (ja) |
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- 1999-03-25 JP JP08258099A patent/JP3937644B2/ja not_active Expired - Fee Related
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