JP2000285718A

JP2000285718A - 面状光源

Info

Publication number: JP2000285718A
Application number: JP11086405A
Authority: JP
Inventors: Eiji Osawa; 英治大澤
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1999-03-29
Filing date: 1999-03-29
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】ＬＥＤを光源に用いた面状光源において、簡
単な構成で白色光、中間光を発光出きるようにすると共
に、光源を断続させても連続発光できるようにする。【解決手段】光源、該光源に光学的に接続され該光源
からの光をその一方の面に導く導光板、該導光板の前記
一方の面と反対側の面に配置された反射フィルムから構
成した面光源において、前記反射フィルムに蛍光物質か
らなる波長変換層または蓄光物質を備え、光源からの光
を波長変換して所望の色の光を得、または蓄光すること
により光源の消灯時に発光させるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＬＣＤ（発
光ダイオード）等を光源に用いた液晶表示装置に用いる
面状光源であって、とくに所望の発光色を得ることがで
き、電力消費量の少ない面状光源に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】反射板を用いたＬＣＤバックライト光源
は、例えば、携帯電話等のための小型ディスプレイ用面
状光源として多用されている。図３は、従来の面状光源
を分解して示した斜視図である。図中、１は例えば、Ｌ
ＥＤ、ＣＦＬ（冷陰極管）などからなる光源、２は前記
光源に隣接配置され光学的に接続された導光板であっ
て、ポリカーボネートまたはアクリル等の白色透明な板
状体からなり、光が発出する平らな表面と、エッチン
グ、サンドブラストなどにより、図示のように溝間の距
離が光源から遠ざかるに従って狭くなるプリズム状の溝
が多数形成された裏面を有し、光源からの光を前記溝面
で反射して、面状光源が導光板全面でほぼ均一に発光で
きるようにしている。３は、ポリエステル（ＰＥＴ）、
ポリカーボネート等の適当な合成樹脂でできた白色の反
射フィルムであって、例えば、両面テープ等により、導
光板２の裏面縁部に接着され、導光板裏面の前記プリズ
ム状の溝面を透過した光を反射して再度導光板２内に導
き、導光板２表面から外部へ発出させるためのものであ
る。なお、ここで、光学的に接続されとは光源の光がそ
のまま導光板に導入される構成をいう。以上の構成にお
いて、光源１が点灯されると、光源１からの光は、導光
板２中を進み、その裏面に形成されたプリズム状の面で
反射され、或いはプリズム状の面を透過し、反射フィル
ム３で反射されて、再び導光板２中に入り、前記反射光
と混じり合って導光板から発出して、導光板全面をほぼ
均一に発光させる。その際、導光板は無色透明であるか
ら、光源の光はそのままの色のバックライト光として出
射する。

【０００３】ところで、ＬＥＤを光源に用いた場合、Ｌ
ＥＤは白色や中間色を出すことができないため、これら
の面状光源では白色や中間色の面状光源を得ることがで
きないという問題があることが知られている。そこで、
この問題を解決するため、（１）例えば、特開平７ー１
７６７９４号公報では、蛍光物質と蛍光を散乱させる白
色粉末とを混合して導光板のいずれか一方の面に塗布し
て蛍光散乱層を形成し、青色ＬＥＤの発光を前記蛍光散
乱層で波長変換し、蛍光物質等を変更することにより白
色を含め任意の色調を得るようにした面状光源が提案さ
れている。また、他の手段として、（２）特開平８ー７
６１４号公報には、導光板の主面のいずれか一方に、蛍
光を散乱させる白色粉末を塗布して散乱層を形成し、前
記散乱層と反対側の導光板の主面側に設けた透明フィル
ムに蛍光物質を具備して、同様に白色を含め任意の色調
を得るようにした面状光源が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
（１）の面状光源は導光板に直接蛍光物質を塗布するも
のであるため、白色を含め任意の色調を得ようとすれば
導光板から蛍光拡散層を剥して、再び別の蛍光拡散層を
印刷しなければならず不便であり、また、蛍光物質と蛍
光を散乱させる白色粉末との混合の割合によって色調は
変化することから、希望する色調を容易に得ることはで
きない。また、前記（２）の面状光源においては、透明
フィルムを代えることにより色調の変わった面状光源を
得ることができるが、蛍光物質を塗布するための透明フ
ィルムを導光板の裏面に設けた反射板とは別にその表面
に設けなければならず、構造が複雑化する上組立の手間
もかかるという問題がある。さらに、以上の従来の面状
光源は、いずれも光源を連続発光しない限り導光板中の
光は途切れてしまうため、面状光源を使用すときは、常
に光源を発光させておく必要がある。この問題は、とく
に、携帯電話等の携帯用電子機器においては全ての電力
は蓄電池から得るのが普通であるから、電力消費の面か
ら無視できないものである。したがって、本発明の目的
は従来の面状光源が有する前記問題を解決し、ＬＥＤ光
源を用いる面状光源において簡単な構成で白色や中間色
を出すことができ、かつ、ＬＥＤを連続発光させなくと
も、面状光源を連続発光させることができる手段を提供
することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光
源、該光源に光学的に接続され該光源からの光をその一
方の面から発光させる導光板及び、該導光板の他方の面
に配置された反射フィルムからなる面状光源において、
前記反射フィルム上に波長変換層を備えたことを特徴と
する面状光源である。

【０００６】請求項２の発明は、光源、該光源に光学的
に接続され該光源からの光をその一方の面から発光させ
る導光板及び、該導光板の他方の面に配置された反射フ
ィルムからなる面状光源において、前記反射フィルムに
蓄光物質を備えたことを特徴とする面状光源である。

【０００７】

【発明の実施の態様】本発明の実施例を添付図面を参考
にして説明する。図１は、本願発明に係る面状光源の１
実施例を示す分解斜視図である。図中、１は光源、２は
ポリカーボネートまたはアクリル等の無色透明な合成樹
脂物質でできており、裏面にプリズム状の溝が形成され
た導光板、３はＰＥＴまたはポリカーボネートでできた
白色の反射フィルム３であって、それらの構成自体は図
３に関連して既に説明した従来のものと同様である。本
願の面状光源では、前記導光板２は略矩形状とされ、そ
の一端面より例えば青色ＬＥＤの光が入射するように、
導光板２に隣接して光源１が配置されており、また、反
射フィルム３が導光板２の裏面側を覆うように配置さ
れ、反射フィルム３上には波長変換層４が備えられてい
る。この波長変換層４は、例えばＹＡＧ等の光源の紫外
線の励起によって蛍光を発する蛍光物質のような波長変
換物質を、アクリル樹脂等の樹脂成分と共に適当な溶媒
で溶液状とし塗布するなどによって形成される。そのた
め、例えば青色ＬＥＤを光源１として使用することによ
り、青色ＬＥＤから出る紫外線が波長変換されて蛍光と
なる。なお、導光板２は、裏面の前記プリズム状の溝に
代え、エンボス加工溝等により光源からの距離に応じ密
度又は大きさを調整した凹凸が形成されているものであ
ってもよいことは勿論である。

【０００８】白色光を得るためには、前記蛍光物質とし
て紫外線の照射によって黄色の光を出す蛍光物質（例え
ば、赤色蛍光顔料と緑色蛍光顔料を等量混合して得られ
る）４を用いる。以上の構成において、青色ＬＥＤを点
灯すると、導光板中に入射した光の一部は、導光板のプ
リズム状の面を透過して反射フィルム２に当たり、その
際、透過光に含まれる紫外線がフィルムの蛍光物質によ
って波長変換されて黄色の反射光に変換され、再び前記
プリズム状の面を透過して導光板中に入り、そこでＬＥ
Ｄの青色と混色して白色光となる。

【０００９】ここで、前記蛍光物質及び光源１の波長を
適宜選択することにより、従来不可能であった微妙な中
間色を発光する面状光源を得ることができる。また、光
源１が発光する波長に対し、それと同色の光を発光する
蛍光物質を反射フィルムに備えることにより、光源と同
色の光を利用する場合においても発光効率のよい面状光
源を得ることができ、面状光源を低電力消費型のものに
することができる。

【００１０】以上、反射フィルムに蛍光物質を備えたも
のについて説明したが、次に、本発明の第２の実施例と
して、反射フィルムに蛍光物質に代えて蓄光物質（光源
から出る光線を吸収し、光源からの光線がなくなった後
も所定時間発光する物質、例えば、根元化学社製「Ｎ夜
光」（商品名））を備えた面状光源について説明する。
この実施例は、樹脂製反射フィルムに蓄光物質５を備え
る。蓄光物質は、前記蛍光物質の場合と同様にバインダ
ーとして樹脂及び適当な溶媒により溶液状とされ、反射
フィルム上に塗布されるか、又は透明（透光性）反射フ
ィルム中に混入されて設けられる。反射フィルム中に蓄
光物質を混入する場合は、反射フィルムの下面に白色等
の反射層を塗布等により形成する。蓄光物質を反射フィ
ルム上に塗布する場合は、使用する蓄光物質として具体
的には、例えば、帝国インキ社製「蓄光インキ」、「Ｎ
夜光蓄光インキ」（商品名）等を挙げることができる。
なお、反射フィルムの部分以外は前記第１の実施例と同
様である。

【００１１】この実施例の構成において、例えば青色Ｌ
ＥＤの光源を点灯すると、導光板中に入射した光の一部
は、導光板のプリズム状の面を透過して反射フィルム２
に当たり、その際、その光の一部は反射フィルムの蓄光
物質５によって蓄光される。この蓄光された光は光源の
消灯時に一定時間放光される。このように本願の面状光
源は、光源の消灯後は蓄光物質の自発光によって一定時
間発光可能であるから、光源を、例えば図２に示すよう
に光源のオンーオフを繰り返すことにより面状光源を連
続発光させることができ、光源を連続発光させる必要が
ないから電力消費を従来のものより大幅に低減すること
ができる。また、反射フィルムの蓄光材５の塗布量を光
源からの距離に応じて増大させることにより、光源から
導光板中に放射された光の減衰を補償して、面状光源の
発光照度を同発光面全体にわたって均一に保つことがで
きる。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に対応する効果：面状光源の反
射フィルム上に波長変換層を備えた構成であるため、反
射フィルム自体は従来の白色の反射フィルムであればよ
く、したがって、白色、中間色の面状光源を容易に得る
ことができる。また、反射フィルムを代えるのみで所望
の色調の面状光源を得ることができる。請求項２に対応する効果：面状光源の反射フィルムに蓄
光物質を備えた構成としたため、光源を一定時間オフの
状態にしても面状光源は発光状態を維持することがで
き、面状光源の消費電力を大幅に低減することできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による面光源の分解斜視図である。

【図２】請求項２の光源の駆動状態を示す図である。

【図３】従来の面光源の分解斜視図である。

【符号の説明】

１…光源、２…導光板、３…反射フィルム、４…波長変
換層、５…蓄光物質

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源、該光源に光学的に接続され該光源
からの光をその一方の面から発光させる導光板及び、該
導光板の他方の面に配置された反射フィルムからなる面
状光源において、前記反射フィルム上に波長変換層を備
えたことを特徴とする面状光源。
【請求項２】光源、該光源に光学的に接続され該光源
からの光をその一方の面から発光させる導光板及び、該
導光板の他方の面に配置された反射フィルムからなる面
状光源において、前記反射フィルムに蓄光物質を備えた
ことを特徴とする面状光源。