JPH10269822A - 面状光源 - Google Patents
面状光源Info
- Publication number
- JPH10269822A JPH10269822A JP10122850A JP12285098A JPH10269822A JP H10269822 A JPH10269822 A JP H10269822A JP 10122850 A JP10122850 A JP 10122850A JP 12285098 A JP12285098 A JP 12285098A JP H10269822 A JPH10269822 A JP H10269822A
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- Japan
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- light
- light source
- guide plate
- fluorescent substance
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Abstract
(57)【要約】
【課題】発光面側から蛍光物質の着色が観測されずＬＥ
Ｄを用いた白色及び任意色の面発光が可能な面状光源を
提供することにある。 【解決手段】青色が発光可能なＬＥＤと、ＬＥＤの発光
により励起されて蛍光を発する蛍光物質が具備された波
長変換体と、ＬＥＤと波長変換体を介して設けられＬＥ
Ｄからの発光と蛍光物質からの発光とを合成した発光を
端面より導入し発光観測面側から放出する導光板からな
る面状光源である。
Ｄを用いた白色及び任意色の面発光が可能な面状光源を
提供することにある。 【解決手段】青色が発光可能なＬＥＤと、ＬＥＤの発光
により励起されて蛍光を発する蛍光物質が具備された波
長変換体と、ＬＥＤと波長変換体を介して設けられＬＥ
Ｄからの発光と蛍光物質からの発光とを合成した発光を
端面より導入し発光観測面側から放出する導光板からな
る面状光源である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスプレイのバッ
クライト、照光式操作スイッチ等に使用されるＬＥＤを
用いた面状光源に関する。
クライト、照光式操作スイッチ等に使用されるＬＥＤを
用いた面状光源に関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶ディスプレイ等の薄型表示装置のバ
ックライト用面光源として、ＬＥＤが注目されている。
ＬＥＤランプを用いた光源は、導光板の厚さ方向にあた
る端面よりＬＥＤランプの光を導入し、面方向で全反射
させて面状光源とされる。導光板の厚さは通常２〜５ミ
リ程度と薄く、ＬＥＤランプはこの薄い導光板の端面に
埋め込まれたり、あるいは支持体等を介して密着させる
ことにより光が導光板に導入される。
ックライト用面光源として、ＬＥＤが注目されている。
ＬＥＤランプを用いた光源は、導光板の厚さ方向にあた
る端面よりＬＥＤランプの光を導入し、面方向で全反射
させて面状光源とされる。導光板の厚さは通常２〜５ミ
リ程度と薄く、ＬＥＤランプはこの薄い導光板の端面に
埋め込まれたり、あるいは支持体等を介して密着させる
ことにより光が導光板に導入される。
【０００３】一般に液晶ディスプレイのバックライトの
発光色はほとんどが白色とされている。しかし、ＬＥＤ
ランプを光源に用いて白色発光を得る場合、三原色のＬ
ＥＤを集合させて、同一平面上に幾何学的に同じ位置に
配置しても、バックライトとしてはそれらのＬＥＤを接
近した位置で視認するため、均一な白色光源とすること
は不可能であった。
発光色はほとんどが白色とされている。しかし、ＬＥＤ
ランプを光源に用いて白色発光を得る場合、三原色のＬ
ＥＤを集合させて、同一平面上に幾何学的に同じ位置に
配置しても、バックライトとしてはそれらのＬＥＤを接
近した位置で視認するため、均一な白色光源とすること
は不可能であった。
【０００４】このようなことから我々は、特願平５−３
１８２７６号で高輝度青色ＬＥＤランプを光源に用い発
光色の色調を変換することにより白色発光可能なＬＥＤ
面状光源を提案した。この面状光源は、導光板の主面の
いずれか一方に、青色ＬＥＤの発光により励起されて蛍
光を発する蛍光物質と、蛍光を散乱させる白色粉末とが
混合された蛍光散乱層を形成し、前記青色ＬＥＤの発光
の一部を前記蛍光散乱層で波長変換することにより、任
意の発光色を得ることができる。
１８２７６号で高輝度青色ＬＥＤランプを光源に用い発
光色の色調を変換することにより白色発光可能なＬＥＤ
面状光源を提案した。この面状光源は、導光板の主面の
いずれか一方に、青色ＬＥＤの発光により励起されて蛍
光を発する蛍光物質と、蛍光を散乱させる白色粉末とが
混合された蛍光散乱層を形成し、前記青色ＬＥＤの発光
の一部を前記蛍光散乱層で波長変換することにより、任
意の発光色を得ることができる。
【０００５】また我々は、特願平６−１３４７６３号で
は青色ＬＥＤランプを光源に用いた面状光源において、
導光板の発光観測面に、青色ＬＥＤの発光により励起さ
れて蛍光を発する蛍光物質が具備されたフィルムを設け
て、発光を波長変換することを提案した。この面状光源
は蛍光層が着脱可能なフィルム上に形成されているた
め、蛍光層が形成されたフィルムを変えるだけで簡単に
色調を変化させることができる。
は青色ＬＥＤランプを光源に用いた面状光源において、
導光板の発光観測面に、青色ＬＥＤの発光により励起さ
れて蛍光を発する蛍光物質が具備されたフィルムを設け
て、発光を波長変換することを提案した。この面状光源
は蛍光層が着脱可能なフィルム上に形成されているた
め、蛍光層が形成されたフィルムを変えるだけで簡単に
色調を変化させることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の特
願平６−１３４７６３号に示した面状光源では、蛍光物
質が具備されたフィルムを導光板の発光観測面全体に設
ける必要があるため、例えば導光板のサイズを大きくし
た場合、導光板に合わせて蛍光層も大きくしなければな
らなかった。また、ＬＥＤランプ不点灯時でも発光観測
面に蛍光層の色が出るため、見栄えが悪く、まぎらわし
いという欠点があった。
願平６−１３４７６３号に示した面状光源では、蛍光物
質が具備されたフィルムを導光板の発光観測面全体に設
ける必要があるため、例えば導光板のサイズを大きくし
た場合、導光板に合わせて蛍光層も大きくしなければな
らなかった。また、ＬＥＤランプ不点灯時でも発光観測
面に蛍光層の色が出るため、見栄えが悪く、まぎらわし
いという欠点があった。
【０００７】上記に示したように青色ＬＥＤの発光波長
を変換して任意色の発光が可能な面状光源とすることが
できるが、その他にもＬＥＤを用いて白色を含めた任意
色の発光を可能とする面状光源が望まれている。従っ
て、本発明の目的とするところは、上記欠点を解決し、
ＬＥＤを用いた白色発光可能な面状光源を実現すると共
に、均一な白色及び任意色の発光を観測できる面状光源
を提供することにあり、さらには信頼性に優れたＬＥＤ
の特性を利用し、バックライト、各種操作スイッチ等に
利用することにある。
を変換して任意色の発光が可能な面状光源とすることが
できるが、その他にもＬＥＤを用いて白色を含めた任意
色の発光を可能とする面状光源が望まれている。従っ
て、本発明の目的とするところは、上記欠点を解決し、
ＬＥＤを用いた白色発光可能な面状光源を実現すると共
に、均一な白色及び任意色の発光を観測できる面状光源
を提供することにあり、さらには信頼性に優れたＬＥＤ
の特性を利用し、バックライト、各種操作スイッチ等に
利用することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、青色が発光可
能なＬＥＤからの発光を、導光板の端面から導光板の内
部に導入して、この発光を導光板の発光観測面から放出
する面状光源を改良したものである。本発明の請求項１
の面状光源は、導光板の端面に導入される光を、ＬＥＤ
の発光により励起されて蛍光を発する蛍光物質を具備し
てなる波長変換体で波長変換する。波長変換体で波長変
換された発光を端面から導光板に導入し、この発光を発
光観測面から放出することを特徴とする。また、本発明
の請求項２に記載の面状光源は、波長変換体がＬＥＤか
らの発光を透過する樹脂或いはゴムからなる基材と、該
基材中に混入された蛍光物質である。さらに、本発明の
請求項３に記載の面状光源は、蛍光物質が無機蛍光物質
である。
能なＬＥＤからの発光を、導光板の端面から導光板の内
部に導入して、この発光を導光板の発光観測面から放出
する面状光源を改良したものである。本発明の請求項１
の面状光源は、導光板の端面に導入される光を、ＬＥＤ
の発光により励起されて蛍光を発する蛍光物質を具備し
てなる波長変換体で波長変換する。波長変換体で波長変
換された発光を端面から導光板に導入し、この発光を発
光観測面から放出することを特徴とする。また、本発明
の請求項２に記載の面状光源は、波長変換体がＬＥＤか
らの発光を透過する樹脂或いはゴムからなる基材と、該
基材中に混入された蛍光物質である。さらに、本発明の
請求項３に記載の面状光源は、蛍光物質が無機蛍光物質
である。
【０００９】蛍光物質が具備された波長変換体４には、
例えばフィルムの表面に蛍光物質が塗布されてなる波長
変換シートがあり、この波長変換シートを光源と導光板
との接合面の大きさに合わせて切断し、これを介して光
源と導光板とを接合させる。また光源からの発光の波長
を変換するための蛍光物質としては、蛍光体、蛍光顔
料、蛍光染料等がある。これらの蛍光物質は、無機、有
機のどちらでも良いが、有機蛍光物質は直流電界により
電気泳動を起こし、色調が変化する可能性があるためあ
まり好ましくない。
例えばフィルムの表面に蛍光物質が塗布されてなる波長
変換シートがあり、この波長変換シートを光源と導光板
との接合面の大きさに合わせて切断し、これを介して光
源と導光板とを接合させる。また光源からの発光の波長
を変換するための蛍光物質としては、蛍光体、蛍光顔
料、蛍光染料等がある。これらの蛍光物質は、無機、有
機のどちらでも良いが、有機蛍光物質は直流電界により
電気泳動を起こし、色調が変化する可能性があるためあ
まり好ましくない。
【００１０】導光板としては、アクリル樹脂、ポリカー
ボネート等を用いることができる。また支持体として
は、白色のポリカーボネート、ＰＢＣ、ＡＢＳ等反射効
率の良いものであればよい。
ボネート等を用いることができる。また支持体として
は、白色のポリカーボネート、ＰＢＣ、ＡＢＳ等反射効
率の良いものであればよい。
【００１１】更に本発明の面状光源は、支持体にＬＥＤ
ランプが装着されてなる光源と、導光板とが弾性体を介
して接合されてなる面状光源であって、前記弾性体には
前記ＬＥＤランプの発光により励起されて蛍光を発する
蛍光物質が具備されていることを特徴とする。
ランプが装着されてなる光源と、導光板とが弾性体を介
して接合されてなる面状光源であって、前記弾性体には
前記ＬＥＤランプの発光により励起されて蛍光を発する
蛍光物質が具備されていることを特徴とする。
【００１２】我々は特願平７−１８２５４３号で、弾性
体を介して光源と導光板とを接合する方法を示した。本
発明では更に、この弾性体にＬＥＤランプの発光により
励起されて蛍光を発する蛍光物質が具備されているた
め、弾性体を用いて光源からの発光を効率よく導光板に
導入でき、しかも弾性体に含有された蛍光物質により光
源からの発光を効率的に波長変換することができる。
体を介して光源と導光板とを接合する方法を示した。本
発明では更に、この弾性体にＬＥＤランプの発光により
励起されて蛍光を発する蛍光物質が具備されているた
め、弾性体を用いて光源からの発光を効率よく導光板に
導入でき、しかも弾性体に含有された蛍光物質により光
源からの発光を効率的に波長変換することができる。
【００１３】弾性体としては特に限定するものではない
が、ＬＥＤランプの発光を透過する樹脂やゴムが用いら
れ、好ましくはシリコン樹脂、シリコンゴム、アクリル
フォーム、あるいは弾性のある基材の両面に接着剤が塗
布された両面テープや、接着後も弾性を有する透明な接
着剤が用いられる。これらの弾性体に波長を変換するた
めの蛍光物質を具備させるには、例えばシリコン、アク
リルフォーム、ＰＥＴ等の基材に練り込んだり、接着剤
の中に混入させる等の方法がある。
が、ＬＥＤランプの発光を透過する樹脂やゴムが用いら
れ、好ましくはシリコン樹脂、シリコンゴム、アクリル
フォーム、あるいは弾性のある基材の両面に接着剤が塗
布された両面テープや、接着後も弾性を有する透明な接
着剤が用いられる。これらの弾性体に波長を変換するた
めの蛍光物質を具備させるには、例えばシリコン、アク
リルフォーム、ＰＥＴ等の基材に練り込んだり、接着剤
の中に混入させる等の方法がある。
【００１４】
【作用】光源のＬＥＤランプから出た光は、光源と導光
板との接合部から導光板内に導入され、面方向で全反射
されて主面側から発光が観測される。本発明の面状光源
は図１に示すように、光源と導光板１とが波長変換体４
を介して接合されているため、光源のＬＥＤランプ２か
ら出た光の一部は、波長変換体４の蛍光物質により吸収
され同時に波長変換されて放射された後、導光板１に導
入される。従って、発光観測面側からは、ＬＥＤランプ
２の発光と波長変換体４により変換された発光とを合成
した色調の発光を観測できる。あるいは、ＬＥＤランプ
２からの光を全て波長変換体４により変換すれば、その
変換された発光のみの色調を観測することも可能であ
る。更にＬＥＤとして高輝度青色ＬＥＤを用いれば、そ
の発光を蛍光体、蛍光顔料、蛍光染料等の蛍光物質によ
り任意の色調に変換することが可能である。
板との接合部から導光板内に導入され、面方向で全反射
されて主面側から発光が観測される。本発明の面状光源
は図１に示すように、光源と導光板１とが波長変換体４
を介して接合されているため、光源のＬＥＤランプ２か
ら出た光の一部は、波長変換体４の蛍光物質により吸収
され同時に波長変換されて放射された後、導光板１に導
入される。従って、発光観測面側からは、ＬＥＤランプ
２の発光と波長変換体４により変換された発光とを合成
した色調の発光を観測できる。あるいは、ＬＥＤランプ
２からの光を全て波長変換体４により変換すれば、その
変換された発光のみの色調を観測することも可能であ
る。更にＬＥＤとして高輝度青色ＬＥＤを用いれば、そ
の発光を蛍光体、蛍光顔料、蛍光染料等の蛍光物質によ
り任意の色調に変換することが可能である。
【００１５】また従来の面状光源では、蛍光物質が具備
された蛍光層を導光板の発光観測面全体に設ける必要が
あったが、本発明の面状光源では光源と導光板の接合面
のみに設けるため、波長変換材料である蛍光物質の量を
従来よりもかなり少なくできるのでコストが下がるとい
う利点がある。
された蛍光層を導光板の発光観測面全体に設ける必要が
あったが、本発明の面状光源では光源と導光板の接合面
のみに設けるため、波長変換材料である蛍光物質の量を
従来よりもかなり少なくできるのでコストが下がるとい
う利点がある。
【００１６】更に、従来の面状光源は、ＬＥＤランプ消
灯時でも発光観測面に蛍光物質の色が出ていたが、本発
明の面状光源ではこの問題が解消され、消灯時の見栄え
が良くなる。
灯時でも発光観測面に蛍光物質の色が出ていたが、本発
明の面状光源ではこの問題が解消され、消灯時の見栄え
が良くなる。
【００１７】また本発明の面状光源は、蛍光物質が具備
された弾性体を介して光源と導光板とが接合されている
ため、弾性体の作用により光源の発光を効率よく導光板
に導入することができる。光源と導光板とを接合するに
は、突き合わせや接着剤による充填接着等の方法がある
が、光源や導光板の接合面が平滑鏡面でなく凹凸がある
場合、接合面に隙間が生じ、光源と導光板との間に空気
の層が出来てしまい、光の導入効率が悪くなっていた。
しかしながら、弾性体を介して接合すると、弾性体がク
ッションの作用をすることにより、光源と導光板１との
間にできた隙間を埋めてしまうため空気の層が出来ない
ので、光源からの発光が効率よく導光板に導入される。
また、接着剤による充填接着で接合していた時に問題と
なっていた接着剤の流れ出し等の接着ミスは起こらず、
気泡が混入する恐れもない。
された弾性体を介して光源と導光板とが接合されている
ため、弾性体の作用により光源の発光を効率よく導光板
に導入することができる。光源と導光板とを接合するに
は、突き合わせや接着剤による充填接着等の方法がある
が、光源や導光板の接合面が平滑鏡面でなく凹凸がある
場合、接合面に隙間が生じ、光源と導光板との間に空気
の層が出来てしまい、光の導入効率が悪くなっていた。
しかしながら、弾性体を介して接合すると、弾性体がク
ッションの作用をすることにより、光源と導光板１との
間にできた隙間を埋めてしまうため空気の層が出来ない
ので、光源からの発光が効率よく導光板に導入される。
また、接着剤による充填接着で接合していた時に問題と
なっていた接着剤の流れ出し等の接着ミスは起こらず、
気泡が混入する恐れもない。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の面状光源を実施例に基づ
き説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の一
実施例を示すものであって、本発明を下記のものに特定
するものではない。 ［実施例１］図１は本発明の面状光源を示す斜視図であ
る。アクリル板の裏面に拡散パターンをスクリーン印刷
した導光板を作製する。続いて、白色ポリカーボネート
支持体３に複数個の高輝度青色ＬＥＤランプ２を等間隔
で固定して光源を作製する。
き説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の一
実施例を示すものであって、本発明を下記のものに特定
するものではない。 ［実施例１］図１は本発明の面状光源を示す斜視図であ
る。アクリル板の裏面に拡散パターンをスクリーン印刷
した導光板を作製する。続いて、白色ポリカーボネート
支持体３に複数個の高輝度青色ＬＥＤランプ２を等間隔
で固定して光源を作製する。
【００１９】次に、フィルム表面に蛍光層を形成して波
長変換体４を得る。蛍光層は、赤色蛍光顔料（シンロイ
ヒ化学製 ＦＡ−００１）と緑色蛍光顔料（シンロイヒ
化学製 ＦＡ−００５）とを等量に混合した蛍光顔料を
アクリル系バインダー中に分散したものを塗布して形成
した。
長変換体４を得る。蛍光層は、赤色蛍光顔料（シンロイ
ヒ化学製 ＦＡ−００１）と緑色蛍光顔料（シンロイヒ
化学製 ＦＡ−００５）とを等量に混合した蛍光顔料を
アクリル系バインダー中に分散したものを塗布して形成
した。
【００２０】前記導光板１と光源の支持体とを、図１に
示すように波長変換体４を介して接合させて面状光源を
得た。この面状光源の青色ＬＥＤランプ２を点灯したと
ころ、導光板１の発光観測面からは白色の面状発光が得
られた。
示すように波長変換体４を介して接合させて面状光源を
得た。この面状光源の青色ＬＥＤランプ２を点灯したと
ころ、導光板１の発光観測面からは白色の面状発光が得
られた。
【００２１】［実施例２］実施例１と同様にして、導光
板１と光源とを作製する。続いて、接着後も弾性を有す
る接着剤に黄色発光蛍光体（日亜製 ＮＰ−２０４）を
混入させた。次に、実施例１の波長変換体４の代わり
に、前記蛍光体が含有された弾性接着剤を用いて導光板
１と光源とを接合させて面状光源を得た。この面状光源
の青色ＬＥＤランプ２を点灯したところ、導光板１の発
光観測面からは黄緑色の面状発光が得られた。
板１と光源とを作製する。続いて、接着後も弾性を有す
る接着剤に黄色発光蛍光体（日亜製 ＮＰ−２０４）を
混入させた。次に、実施例１の波長変換体４の代わり
に、前記蛍光体が含有された弾性接着剤を用いて導光板
１と光源とを接合させて面状光源を得た。この面状光源
の青色ＬＥＤランプ２を点灯したところ、導光板１の発
光観測面からは黄緑色の面状発光が得られた。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の面状光源
は光源と導光板とが光源の発光の波長を変換するための
蛍光物質を介して接合されているので、ＬＥＤからの発
光が蛍光物質により効率的に波長変換される。従って、
蛍光物質の種類により白色を含め任意色の発光が可能と
なる。また、本発明の面状光源では光源と導光板との接
合面のみに波長変換体を設けるため、波長変換材料であ
る蛍光物質の量が節約できコストが下がる。
は光源と導光板とが光源の発光の波長を変換するための
蛍光物質を介して接合されているので、ＬＥＤからの発
光が蛍光物質により効率的に波長変換される。従って、
蛍光物質の種類により白色を含め任意色の発光が可能と
なる。また、本発明の面状光源では光源と導光板との接
合面のみに波長変換体を設けるため、波長変換材料であ
る蛍光物質の量が節約できコストが下がる。
【００２３】更に本発明の面状光源は、蛍光物質が具備
された弾性体を介して光源と導光板とが接合されるた
め、光源からの発光を任意の色に変換できるだけでな
く、弾性体の作用により各々の接合面に多少の凹凸があ
っても光源からの発光を効率よく導光板に導入すること
ができる。
された弾性体を介して光源と導光板とが接合されるた
め、光源からの発光を任意の色に変換できるだけでな
く、弾性体の作用により各々の接合面に多少の凹凸があ
っても光源からの発光を効率よく導光板に導入すること
ができる。
【図１】 本発明の面状光源を示す斜視図。
１・・・・導光板 ２・・・・ＬＥＤランプ ３・・・・支持体 ４・・・・波長変換体
Claims (3)
- 【請求項１】 青色が発光可能なＬＥＤからの発光を、
導光板の端面から導光板の内部に導入し、この発光を導
光板の発光観測面から放出するように構成されてなる面
状光源において、 導光板の端面に導入される光を、ＬＥＤの発光により励
起されて蛍光を発する蛍光物質を具備してなる波長変換
体で波長変換し、波長変換された発光を端面から導光板
に導入し、この発光を発光観測面から放出するように構
成してなることを特徴とする面状光源。 - 【請求項２】 前記波長変換体がＬＥＤからの発光を透
過する樹脂或いはゴムからなる基材と、該基材中に混入
された蛍光物質である請求項１に記載の面状光源。 - 【請求項３】 前記蛍光物質が無機蛍光物質である請求
項１又は請求項２に記載の面状光源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10122850A JP3114805B2 (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 面状光源及びそれを用いたディスプレイのバックライト、照光式操作スイッチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10122850A JP3114805B2 (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 面状光源及びそれを用いたディスプレイのバックライト、照光式操作スイッチ |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22883195A Division JP3931355B2 (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 面状光源 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10269822A true JPH10269822A (ja) | 1998-10-09 |
| JP3114805B2 JP3114805B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=14846194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10122850A Expired - Lifetime JP3114805B2 (ja) | 1998-04-15 | 1998-04-15 | 面状光源及びそれを用いたディスプレイのバックライト、照光式操作スイッチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114805B2 (ja) |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001110216A (ja) * | 1998-03-02 | 2001-04-20 | H E Williams Inc | 発光ダイオードによって励起される燐光体蛍光アッセンブリ |
| WO2001097287A1 (en) * | 2000-06-15 | 2001-12-20 | Systemax Pty. Ltd. | Led lamp |
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