JP2003100126A

JP2003100126A - 導光板による色度補正

Info

Publication number: JP2003100126A
Application number: JP2001287913A
Authority: JP
Inventors: Akira Onikiri; 彰鬼切; Daisaku Okuwaki; 大作奥脇
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】エッジライト方式のバックライト等の面状光
源において発光源である白色用発光ダイオードのスペク
トルの不可避なばらつきを補正し、色バランスを改善
し、所定の規格に入る白色等の照明を行うことを課題と
する。【解決手段】白色用発光ダイオード１を発光源とし、
導光板２等を備えたバックライト１０において、導光板
２の内部にＹＡＧ蛍光体ｙを混入し、白色用発光ダイオ
ード１から導光板２に入射した光が導光板２内で光路変
換されその上面２ａから出射する過程でＹＡＧ蛍光体ｙ
の吸収、励起作用により、出射光の色度を所望の色度に
補正し、拡散板３、Ｙ方向プリズムシート４、X方向プ
リズムシート５により光線方向をZ方向に揃えて液晶表
示板７に入射させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は例えば液晶パネル
を背面より照射する面状光源に用いられる導光板による
色度補正に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ブック型のワードプロセッサやコ
ンピュータ、又は携帯電話機、携帯TVのような小型、薄
型の情報機器の表示装置として、薄型でしかも見易いバ
ックライト機構を有する液晶表示装置が用いられてい
る。このようなバックライト機構としては、液晶パネル
を背後から全面にわたり照射する面状光源が用いられて
おり、この面状光源としては蛍光ランプ又はＬＥＤ（発
光ダイオード）よりなる発光源と、その光束を液晶パネ
ルに照射する面状の光束に変換する導光板よりなるもの
が一般的である。この中で、特に近年は、更なる小型、
薄型化と長寿命化を目的として発光源としてＬＥＤ等を
用いた面状光源が多く使用されるようになってきてい
る。

【０００３】かかる面状光源により白色の照明光を出射
させ、パネル等に対し白色の照明をしようとするとき
は、発光源として白色の蛍光ランプを用いるか、ＬＥＤ
の場合にはＲ，Ｇ，Ｂの３種類のＬＥＤを同時点灯、又
は時分割点灯して白色光を合成することが一般的であっ
た。更に最近は、ＬＥＤの場合、単独で白色に近い光を
発光する白色のＬＥＤが開発され、利用できるようにな
ってきた。このような白色のＬＥＤを用いることによ
り、小型で簡単な構成で白色照明を目的とする面状光源
を形成することが可能となった。図１１はこのようなう
なＬＥＤの発光源を持ち、パネルの白色照明を目的とし
たエッジライト方式の面状光源の主要部を示す図であ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）におけるＡ−Ａ断面図であ
る。

【０００４】図１１において、１１０は面状光源であ
り、導光板１０１と発光源としてＬＥＤ１０２を有して
いる。導光板１０１は無色透明なプラスチック材等の透
光部材よりなる板状で略直方体形状をしており、その一
方の主面を光出射面１０１ｂとし、該光出射面１０１ｂ
と対向する面には、発光源からの光を前記光出射面１０
１ｂに向けて反射させるための手段として、その表面に
複数の微小なシボ又は複数個の半球状ドット等を有する
光拡散面１０１ａが形成されている。ＬＥＤ１０２はＬ
ＥＤ基板１０３に支持されて導光板１０１の側面に対向
する位置に配設され、図示しない駆動回路より所定の電
流が供給されて、後述するような白色を目的とした光を
発光、出射する。

【０００５】図１２（ａ）は白色発光を目的とするＬＥ
Ｄ１０２の内部構造を示す図である。図１２ｂ）は発光
部はＬＥＤ１０２の発光部の詳細を示す図である。図に
おいて、１０２ａは青色を発光する発光ダイオード素
子、１０２ｂは発光ダイオード素子１０２ａを保持する
端子Ａ、１０２ｃは他方の端子Ｂ、である。発光ダイオ
ード素子１０２ａのｎ電極１０２ａｎおよびｐ電極１０
２ａｐはそれぞれボンデイングワイヤー１０２ｄによ
り、端子Ａ（１０２ｂ）及び端子Ｂ（１０２ｃ）に接続
されている。端子Ａ（１０２ｂ）の凹部内には発光ダイ
オード素子１０２ａを被うようにしてＹＡＧ蛍光体ｙを
混入、分散した樹脂層よりなる蛍光体層１０２ｆが充填
されている。１０２ｇは透光性を有する封止部材であ
り、端子Ａ（１０２ｂ）及び端子Ｂ（１０２ｃ）の突出
部を除き上記の部材全体を封止し、保護する。このよう
なＬＥＤ１０２において、発光ダイオード素子１０２ａ
が青色発光をすると、その青色発光の一部がＹＡＧ蛍光
体ｙに吸収されて黄緑色の励起光を発する。これによ
り、蛍光体層１０２ｆの上面からは、蛍光体層１０２ｆ
を透過した青色光とＹＡＧ蛍光体ｙで励起された励起光
（蛍光）である黄緑色の光が混ざり合って出射し、封止
部材１０２ｆを透過してＬＥＤ１０２の外部に出射す
る。かかるＬＥＤ１０２の発光の色度は、青色と黄緑色
の光の強度の比率により変化するが、これらの比率を適
切に設定すれば、理論的には真の白色又はその近傍にお
いて、所望の色度を得ることができる。（しかし、実際
には、不可避な製造条件のバラツキにより、発光ダイオ
ード素子１０２ａの青色発光の強度が変動し、ＹＡＧ蛍
光体ｙの濃度（又は成分）のバラツキにより黄緑色の励
起光の強度はかなり変動するので、これらの加法混色に
よるＬＥＤ１０２の発光の色度を所望の範囲に入れるこ
とは容易ではない。）

【０００６】図１１に示すように、ＬＥＤ１０２からの
出射光は導光板１０１に入り、大部分の光は上面である
光出射面１０１ｂで全反射、下面である光拡散面１０１
ａでは全反射又は乱反射を１回又は複数回行った後に上
面である光出射面１０１ｂより照明光１０５として外部
に出射する。外部に出射した照明光１０５は（ｂ）に示
すように液晶パネル１０７を背後から照明する。なお、
前記照明する面内の輝度の均一性を確保するために上記
下面１０１ａ内のシボの粗さを調整したり、半球状ドッ
トの形状、密度を場所により変えたりする。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このようにして、小
型、薄型の面状光源によりカラーＬＣＤ用白色照明を目
的とした液晶パネルの照明がなされる。しかしながら、
上記の面状光源においては、以下に述べるような問題点
がある。図１３、図１４、図１５はＬＥＤ１０２の発光
のスペクトルを示す図であり、図１３は通常の白色光源
と認められるもののスペクトルＨ１１を示し、図１４
（ａ）、（ｂ）はそれぞれ青みがかった白色光源のスペ
クトルＨ１２、Ｈ１３を示し、図１５（ａ）、（ｂ）は
それぞれ黄緑がかった白色光源のスペクトルＨ１４、Ｈ
１５を示す。ここで、横軸は波長を示し、６２５ｎｍの
前後がＲの領域、５６０ｎｍの前後がＧの領域、４５０
ｎｍの近傍がＢの領域である。縦軸はスペクトルの相対
強度を示す。

【０００８】図１６はＬＥＤ１０２のような白色を目的
としたＬＥＤの発光の色度を示すＣＩＥ色度図である。
ここで、ｘはＲの割合を、ｙはＧの割合を示す。そし
て、図には示していないが、ｚをＢの割合としたとき、
常にｘ＋ｙ＋ｚ＝１・・・・（１）の関係があるとしている。Ｃ０はＲ，Ｇ，Ｂの成分比が
１：１；１である色度の点を示し、この場合，座標は略
ｘ＝０．３３，ｙ＝０．３３，（ｚ＝０．３３）となっ
ている。C０の近傍においてその周りを囲んだ破線の内
側の領域Ｓの範囲は通常の白色と認められる色度を有
し、図１２のスペクトル分布Ｈ１の場合は青色と黄緑色
の発光のバランスが適切であるため、色度はこの領域に
含まれる。白色を目的としたＬＥＤはその発光の色度が
前記の領域Ｓに入ることを目標に製造されるのである
が、すでに説明したように、不可避な製造条件のバラツ
キにより、発光ダイオード素子１０２ａの青色発光の強
度およびＹＡＧ蛍光体ｙの励起光の強度はかなり変動す
るので、実際の製品はその特性がばらつき、発光の色度
が領域Ｓからかなり外れることが少なくない。

【０００９】図１４（ａ）に示すスペクトルＨ１２を生
ずるＬＥＤの場合その一例であり、この場合は、ＹＡＧ
蛍光体の濃度が少なく黄緑色の発光が小さいので、青み
がかってしまい、色度を示す点は領域Ｓから図上で左下
側にずれ、図１６の点Ｃ２の位置となっている。この位
置の色度においては、通常の白色とは認められず、青み
がかった白色として認識される。図１４（ｂ）に示すス
ペクトルＨ１３は、青色ＬＥＤ素子の輝度が高いにもか
かわらず、通常濃度のＹＡＧ蛍光体を入れてしまった場
合に対応し、青色の発光が強いので青みがかってしま
い、色度を表す点は図１６の点Ｃ２の位置となる。図１
５（ａ）に示すスペクトルＨ１４は、青色ＬＥＤ素子の
輝度が低くて、通常濃度のＹＡＧ蛍光体を入れてしまっ
た場合に対応し、青色の光が弱いので、黄緑がかってし
まい、色度を表す点は図１６の点Ｃ３の位置となる。図
１５（ｂ）に示すスペクトルＨ１５は、ＹＡＧ蛍光体の
濃度が大で、黄緑色の発光が強すぎてしまう場合に対応
し、色度を表す点は図１６の点Ｃ３の位置となる。

【００１０】上記のような、ＬＥＤの発光源と導光板等
の光路変換手段を有するエッジライト方式の面状光源に
おいては、導光板から射出する照明光の波長成分のスペ
クトルが、発光源のスペクトルにより決められてしま
う。発光源として白色を目的としたＬＥＤを使用した場
合、その特性の不可避なばらつきにより、発光源の発光
はＲ，Ｇ，Ｂの色バランスがくずれ、所望のとおりの通
常の白色光からずれたスペクトルを有するものとなるこ
とが多く、そのスペクトルがそのまま照明光のスペクト
ルとなるため、照明光には白色以外の色が若干混じり、
所望の白色光の照明を得ることができない場合が少なく
ない。

【００１１】また、かかる面状光源をカラー液晶パネル
（反射型・透過型・半透過型）に対して使用する際、カ
ラーフィルターの特性が各メーカーごとに違うため、そ
の照明光に対しては、これにマッチした色度がユーザー
から指定される。この場合、指定された色度を狙って白
色ＬＥＤを生産したとしても、すべてを指定の色度に入
れることは困難である。このため、ユーザーからの指定
の少ない色度ランクのものは在庫になる。更に、最近は
ユーザーの指定する色度のランクは細かく要求されるの
で、指定の色度に入れることがますます困難な状態とな
ってきている。

【００１２】そこで、本発明は、白色照明を目的とした
上記面状光源の照明光におけるかかる色バランスのくず
れ、または所望の色度ランクからのずれを改善すること
を課題とするものである。この発明の前記ならびにその
ほかの目的と新規の特徴は本明細書の記述および添付図
面から明らかになるであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにその第１の手段として本発明は、発光ダイオードを
発光源とする照明装置において、その構成部材の内部又
は表面にＹＡＧ蛍光体を含有又は付着させ出射光の色度
を補正することを特徴とする。

【００１４】上記の課題を解決するためにその第２の手
段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするバッ
クライトの導光板において、その内部にＹＡＧ蛍光体を
含有させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。

【００１５】上記の課題を解決するためにその第３の手
段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロ
ントライトにおいて、ガイドロッドとガイドプレート
（導光板）の両方又はいずれか一方にＹＡＧ蛍光体を含
有させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。

【００１６】上記の課題を解決するためにその第４の手
段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするバッ
クライトの導光板において、その上下面（出射面・反射
面）もしくはいずれか片面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シ
リコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補
正することを特徴とする。

【００１７】上記の課題を解決するためにその第５の手
段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするバッ
クライトの導光板において、導光板端面（光入射面）
に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して
付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。

【００１８】上記の課題を解決するためにその第６の手
段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロ
ントライトにおいて、ガイドロッドの光入射面に、ＹＡ
Ｇ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着さ
せ、出射光の色度を補正することを特徴とする。

【００１９】上記の課題を解決するためにその第７の手
段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロ
ントライトにおいて、ガイドロッドの光出射面に、ＹＡ
Ｇ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着さ
せ、出射光の色度を補正することを特徴とする。

【００２０】上記の課題を解決するためにその第８の手
段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロ
ントライトにおいて、ガイドプレート（導光板）の光入
射面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合
して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とす
る。

【００２１】上記の課題を解決するためにその第９の手
段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロ
ントライトにおいて、ガイドプレート（導光板）の上下
面（出射面・反射面）もしくはいずれか片面に、ＹＡＧ
蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、
出射光の色度を補正することを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の
第１実施形態につき図面を用いて説明する。図１は本発
明の第１実施形態に係る導光板を用いたバックライト１
０の構成を示す斜視図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）
は断面図である。図１において、１は白色用発光ダイオ
ード（又は白色用ＬＥＤ）、２は導光板、３は拡散板、
４はｙ方向プリズムシート、５はｘ方向プリズムシー
ト、６は反射シート、７は透過型の液晶表示板である。
白色用発光ダイオード１は導光板２の側面２ｃに対向す
る位置に配置され、導光板１ａの上方には拡散板３、ｙ
方向プリズムシート４、ｘ方向プリズムシート５が順次
重ねて配置される。反射シート６は導光板１の下面２ｂ
に貼り付けられている。白色用発光ダイオード１の発光
は導光板２の側面から入射し、導光板１の上面と下面の
間で反射を繰り返しながらその内部を伝播し、その間に
平滑な上面から（上方に）出射する。下面は細かな凹凸
を有する乱反射面となっており、光を種々の方向に拡散
できるようになっている。反射シート６は乱反射面であ
る下面から外部に出ようとする光を反射させて内部に戻
し、光の利用効率を上げる作用をなす。

【００２３】導光板１の上面１ａからの出射光は拡散板
３に達し、ここで光の方向が中程度の範囲に絞りこまれ
る。更に、ｙ方向プリズムシート４によりｙ方向の角度
が絞りこまれ、ｘ方向プリズムシート５によりｘ方向の
角度が絞りこまれ、最終的には出射光を略ｚ方向に揃え
る。このｚ方向に揃った光線が液晶表示板７に入射する
ことにより液晶を透過する光の状態を理想的なものと
し、鮮明でＳＮの高い表示を可能とする。ただし、本発
明において、コストの低減を目的とするときは、前記拡
散板３、ｙ方向プリズムシート４、ｘ方向プリズムシー
ト５の一部又は全部を省略することもできる。（なお、
以上の点については従来公知とされているものであ
る。）

【００２４】本第１実施の形態の特徴とするところは、
図１（ｂ）に示すように、導光板２内にYAG蛍光体ｙが
混入されていることである。これは、導光板２の成形時
にＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＭＭＡ（アクリル）等
の樹脂にＹＡＧ蛍光体の粉末を入れて射出成形すること
によりなされる。白色用発光ダイオード１の内部構成は
すでに図１２に示したＬＥＤ１０２と同じである。その
発光のスペクトルは、図２（ａ）に示すスペクトルＨ１
で示される。（本実施形態においては、白色用発光ダイ
オード１を２個用いているが、スペクトルＨ１は２個の
平均的なスペクトルである。）このスペクトルＨ１は、
点線で示す真の白色のスペクトルＨ０と比較すると、４
６０ｎｍをピークとする青色光の強度が大であり、５５
０ｎｍをピークとする黄緑色の光の強度が小である。こ
のため、その色度については、図３に示す色度図上の位
置はｃ１点となり、真の白色に対応する点ｃ０より左下
側にズレており、白色用発光ダイオード１は青みがかっ
た白色の発光をしている。この発光光線が導光板２の側
面に入射し、導光板２の内部において入射光のうち青色
成分（４６０ｎｍをピーク）の一部がYAG蛍光体ｙに吸
収され、５５０ｎｍをピークとした黄緑色の励起スペク
トルを発生する。これにより、図２（ａ）に示す白色用
発光ダイオード１の発光のスペクトルH１の青色成分が
減少し、黄緑色の成分が増加し、図２（ｂ）のＨ２に示
すスペクトルの光線となって導光板２から出射する。Ｈ
２は真の白色のスペクトルＨ０に近づいている。この出
射光の色度は図３のｃ２点となり、真の白色であるｃ０
点に近接し、同一のランクとみなされる。ここで、ＹＡ
Ｇ蛍光体の発光スペクトル自体の色度は図３の点ｃ３と
なっており、導光板２からの出射光の色度はＹＡＧ蛍光
体ｙの混入量が増加するに従って点ｃ２と点ｃ３を結ぶ
点線上をたどってｃ３に向かって移動する。本実施形態
においては色度がｃ０の近傍となるように、ＹＡＧ蛍光
体ｙの混入量が設定されている。

【００２５】なお、ＹＡＧ蛍光体の成分の調製によりそ
の発光スペクトルの色度は図３に示すｃ３を含む円弧状
の曲線Ｓｒの上を移動する。このような性質を利用すれ
ば、白色用発光ダイオード１の色度ｃ１を、ＹＡＧ蛍光
体ｙの含有量及び成分を適切に設定することにより、破
線で囲まれた領域ＤＳ内で補正することができる。この
ようにして、白色から外れたランクに対する要求にも応
ずることができる。（ただし、本発明においては、発光
ダイオードのスペクトルの青色成分を減少させて、黄緑
色成分を増加させる補正はできるが、その逆に青色成分
を増加させて、黄緑色成分を減少させる補正はできな
い。その意味において、所望の色度の補正光を得ようよ
すれば、発光ダイオード（１）としてはある程度青みが
かった白色用発光ダイオードを使用することが望まし
い。）このようにして、色度が所望の色度に補正された
導光板２からの出射光は、すでに説明した原理により、
拡散板３、ｙ方向プリズムシート４、ｘ方向プリズムシ
ート５を順次経てｚ方向に揃った所望の色度の照明光と
して透過型の液晶表示板７に入射する。

【００２６】以下に、図面に基づいて本発明の第２実施
形態につき図面を用いて説明する。図４は本発明の第２
実施形態に係るフロントライト２０の構成を示す図であ
り、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は断面図
である。図において、１は白色用発光ダイオード、１２
はガイドロッド、１３はガイドプレート、１４は反射
板、１７は反射型液晶表示板である。ガイドロット１２
は透光性の樹脂等よりなり略四角柱状をなし、長手方向
に平行な一方の端面は複数のV溝１２ｖを有する反射面
１２ｂとなっており、この反射面１２ｂに対向する側面
は平滑な出射面１２ｃとなっている。ガイドロッド１２
の長手方向に直交する端面１２ｄは白色用発光ダイオー
ド１の発光の入射面となっている。ガイドロッド１２の
前記端面１２ｄに対向して白色用発光ダイオード１が配
置され、反射面１２ｂに対向して反射板１４が配置され
ている。ガイドプレート１３は全体的には四角の平板状
で、その一方の側面が前記ガイドロッド１２に対向した
入射面１３ａとなっている。ガイドプレート１３の上面
１３ｂには入射面１３ａに平行な方向に延びる複数のＶ
溝プリズム１３ｖが設けられている。ガイドプレートの
下面１３ｃは平滑で、後述するように内部に対する反射
面と反射型液晶表示板１７に対する出射面及び入射面の
役割を兼用する。

【００２７】今、白色用発光ダイオード１が発光すると
その発光の光線はガイドロッド１２の前記端面１２ｄか
ら入射し、ガイドロッド１２内において、主としてＶ溝
１２ｖにおける反射により出射面１２ｃから、ガイドプ
レート１３に向けて出射光を発する。ここで、反射板１
４はガイドロッド１２の前記反射面１２ｂから後方に漏
れた光を反射させて、再びガイドロッド内１２に入射さ
せ、光の利用効率を高める作用をなす。ガイドロッド１
２からの出射光はＶ溝１２ｖの作用により、ガイドロッ
ドの長手方向全体にわたって略均一に出射し、線状光源
として機能する。この出射光はガイドプレート１３の入
射面１３ａよりガイドプレート内に入り、内部に入った
光線の大部分は、図４（ｃ）に示すように直接に又は上
面１３ｂのＶ溝プリズム以外の部分による反射又は下面
１３ｃによる反射等を経て上面のＶ溝プリズム１３ｖの
斜面に達しここで全反射されて下面１３ｃ経て反射型液
晶表示板１７に入射する。反射型液晶表示板１７に入射
した光はその反射膜１７ｂにおいて反射され、その反射
光は画像情報を有する光線として、再びガイドプレート
１３に入射し、これを透過して外部に表示のための光線
を出射する。ここで、反射型液晶表示板はカラー化のた
めに図示しないカラーフィルター有している。（なお、
以上の点については従来公知とされているものであ
る。）

【００２８】本第２実施の形態の特徴とするところは、
図４（ｃ）に示すように、ガイドプレート１３内にＹＡ
Ｇ蛍光体ｙが混入されていることである。これは、ガイ
ドプレート１３の成形時にＰＣ（ポリカーボネイト）、
ＰＭＭＡ（アクリル）等の樹脂にＹＡＧ蛍光体の粉末を
入れて射出成形することによりなされる。ガイドプレー
ト１３にはガイドロッド１２より白色発光ダイオード１
と同一の色度の光線が入射するが、この光線がガイドプ
レート１３内を通過する過程で、ＹＡＧ蛍光体ｙによる
吸収、励起作用により、図１に示すバックライト１０に
おいてすでに説明したのと同様の原理により、色度が補
正されて反射型液晶表示板１７に入射し、反射型液晶表
示１７からの反射光が再度ガイドプレート１３通過する
際に更に色度が補正されて、外部に表示光として出射す
る。この表示光の色度を所望の値に設定する方法として
は、例えば、反射型液晶表示板を白表示の状態としたと
きに、最終的な表示光の色度の範囲を所望の範囲に入れ
るようにガイドプレート１３を形成する。これは、白色
発光ダイオード１の色度に対応し、ＹＡＧ蛍光体９の成
分および混入量を適切に選択して黄緑色の励起光の色度
を適切に設定することにより、すでに説明した原理によ
り実現することができる。

【００２９】図４（ｄ）に示すガイドプレート２３は図
４（ｄ）に示したガイドプレート１３の変形例であり、
入射面は２３ａであり、その上面２３ｂには階段状の階
段プリズム２３ｐが設けられている。階段プリズム２３
ｐの一方の斜面の傾斜はガイドプレート１３の前記Ｖ溝
プリズム１３ｖの斜面の傾斜よりもかなりゆるやかにな
っている。ガイドププレート２３は、階段プリズム２３
ｖの反射作用により、基本的には前記ガイドプレート１
３と同様の原理により、平滑な下面２３ｃから反射型液
晶表示板１７に対し照明光を出射し、その反射光を下面
２３ｃから再入射させ、上面２３ｂから表示光として出
射させる。ガイドプレート１３に比較すると、プリズム
面からの反射光の傾きが大となり、斜め漏れの光が増
え、光の利用効率は低下するが、ガイドプレートを製造
するための成形型の磨耗が少なくなり、結果的に製造コ
ストを低減する利点を有する。このような段階プリズム
型のガイドプレート２３の内部にＹＡＧ蛍光体ｙを混入
することにより、上記したのと同様の原理により、ガイ
ドプレート２３より外部に出射する表示光の色度を所望
の色度に補正することができる。なお、以上の第２実施
形態の説明においてはガイドプレート内にＹＡＧ蛍光体
が混入されている場合について述べたが、本発明はこれ
に限らずガイドロッドとガイドプレートの両方もしくは
ガイドロッドのみにＹＡＧ蛍光体が混入されている場合
も基本的には同様の原理により色度補正の効果を得るこ
とができる。

【００３０】以下に、図面に基づいて本発明の第３実施
形態につき図面を用いて説明する。図５は本発明の第３
実施形態に係る導光板を用いたバックライト３０の構成
を示す断面図である。図に示すように、本第３実施形態
においては導光板２の上面２ａ及び下面２ｂにはＹＡＧ
蛍光体の膜９が形成されている。導光板２の内部にはＹ
ＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９
は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合した
ものを塗布して硬化させることにより形成する。その他
の構成は図１に示した第１実施形態のバックライト１０
と同様である。図５に示すように白色発光ダイオード１
が発光するとその発光は図１に示したバックライト１０
と基本的には同様の経路を経て液晶表示素子７に入射す
る。この間、導光板２の上面２ａ及び下面２ｂに形成さ
れたＹＡＧ蛍光体の膜９を透過する際にすでに説明した
のと同様の原理により光の色度の補正が行われる。この
場合、ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定する
ことにより、透過型の液晶表示素子７に所望の色度の照
明光を入射することができる。なお、本発明はこれに限
らず導光板２の上面２ａ又は下面２ｂのいずれか一方に
ＹＡＧ蛍光体の膜９を適切に形成することにより、基本
的には同様の原理により、同様の色度補正の効果を得る
ことができる。

【００３１】以下に、図面に基づいて本発明の第４実施
形態につき図面を用いて説明する。図６は本発明の第４
実施形態に係る導光板を用いたバックライト４０の構成
を示す断面図である。図６に示すように、本第４実施形
態においては導光板２の入射面である側面２ｃにはＹＡ
Ｇ蛍光体の膜９が形成されている。導光板２の内部には
ＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９
は、上記の第３実施の形態において説明したのと同様の
方法により形成する。その他の構成は図１に示した第１
実施形態と同様である。白色発光ダイオード１が発光す
るとその発光は図１に示した第１実施形態と基本的には
同様の経路を経て液晶表示素子７に入射する。この間、
導光板２の前記側面２ｃに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜
９を透過する際に、すでに説明したのと同様の原理によ
り光の色度の補正が行われる。この場合も、ＹＡＧ蛍光
体の成分および膜厚を適切に設定することにより、透過
型の液晶表示素子７に所望の色度の照明光を入射するこ
とができる。

【００３２】以下に、図面に基づいて本発明の第５実施
形態につき図面を用いて説明する。図７は本発明の第５
施形態に係るフロントライト５０の構成を示す図であ
り、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。図７
（ａ）に示すように本第５実施形態においては、ガイド
ロッド１２の入射面となる端面１２ｄの表面にＹＡＧ蛍
光体の膜９が形成されている。ｖ型プリズム１３ｖを有
するガイドプレート１３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入
されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９は、ＹＡＧ蛍光体を
樹脂（シリコン樹脂等）に配合したものを塗布して硬化
させることにより形成する。その他の構成は図４に示し
た第２実施例に係るフロントライト２０と同様である。
白色発光ダイオード１が発光するとその発光は図４に示
した第２実施形態のフロントライト２０と基本的には同
様の経路を経て外部に表示光として出射する。この間、
ガイドプレート１２の前記端面１２ｄに形成されたＹＡ
Ｇ蛍光体の膜９を透過する際に、すでに説明したのと同
様の原理により光の色度の補正が行われる。この場合、
ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定することに
より、ガイドプレート１３から最終的に外部に出射する
表示光の色度を所望のものとすることができる。図７
（ｃ）はガイドプレート１３の代わりに階段プリズム２
３ｐを有する階段プリズム型のガイドプレート２３を用
いた場合を示す。ガイドプレート２３の内部にはＹＡＧ
蛍光体は混入されていない。この場合もほぼ同様の原理
により色補正が行われる。

【００３３】以下に、図面に基づいて本発明の第６施形
態につき図面を用いて説明する。図８は本発明の第６施
形態に係るガイドロッド１２を用いたフロントライト６
０の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断
面図である。図８（ａ）に示すように本第６実施形態に
おいては、ガイドロッド１２の出射面となる側面１２ｃ
の表面にＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。ガイド
プレート１３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていな
い。ＹＡＧ蛍光体の膜９は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリ
コン樹脂等）に配合したものを塗布して硬化させること
により形成する。その他の構成は図４に示した第２実施
例に係るフロントライト２０と同様である。白色発光ダ
イオード１が発光するとその発光は図４に示した第２実
施形態のフロントライト２０と基本的には同様の経路を
経て外部に表示光として出射する。この間、ガイドプレ
ート１２の前記出射面となる側面１２ｃに形成されたＹ
ＡＧ蛍光体の膜９を透過する際に、すでに説明したのと
同様の原理により光の色度の補正が行われる。この場
合、ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定するこ
とにより、ガイドプレート１３から最終的に外部に出射
する表示光の色度を所望のものとすることができる。図
８（ｃ）はガイドプレート１３の代わりに階段プリズム
２３ｐを有する階段プリズム型のガイドプレート２３を
用いた場合を示す。ガイドプレート２３の内部にはＹＡ
Ｇ蛍光体は混入されていない。この場合もほぼ同様の原
理により色補正が行われる。

【００３４】以下に、図面に基づいて本発明の第７施形
態につき図面を用いて説明する。図９は本発明の第７施
形態に係るフロントライト装置７０の構成を示す図であ
り、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。図９
（ａ）、（ｂ）に示すように本第７実施形態において
は、ガイドプレート１３の入射面１３ａの表面にＹＡＧ
蛍光体の膜９が形成されている。ガイドプレート１３の
内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光
体の膜９は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に
配合したものを塗布して硬化させることにより形成す
る。その他の構成は図４に示した第２実施例に係るフロ
ントライト２０と同様である。白色発光ダイオード１が
発光するとその発光は図４に示した第２実施形態のフロ
ントライト２０と基本的には同様の経路を経て外部に表
示光として出射する。この間、ガイドプレート１２の前
記入射面１３ａに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜９を透過
する際に、すでに説明したのと同様の原理により光の色
度の補正が行われる。この場合、ＹＡＧ蛍光体の成分お
よび膜厚を適切に設定することにより、ガイドプレート
１３から最終的に外部に出射する表示光の色度を所望の
ものとすることができる。図９（ｃ）はガイドプレート
１３の代わりに階段プリズム２３ｐを有する階段プリズ
ム型のガイドプレート２３を用いた場合を示す。ガイド
プレート２３の入射面２３ａの表面にＹＡＧ蛍光体の膜
９が形成されている。ガイドプレート２３の内部にはＹ
ＡＧ蛍光体は混入されていない。この場合もほぼ同様の
原理により色補正が行われる。

【００３５】以下に、図面に基づいて本発明の第８施形
態につき図面を用いて説明する。図１０は本発明の第８
施形態に係るガイドプレート１３を用いたフロントライ
ト装置８０の構成を示す図であり、（ａ）はその断面図
であり、（ｂ）は変形例の断面図である。図（ａ）に示
すように本第８実施形態においては、ガイドプレート１
３の上面１３ｂおよび下面１３ｃの表面にＹＡＧ蛍光体
の膜９が形成されている。ガイドプレート１３の内部に
はＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜
９は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合し
たものを塗布して硬化させることにより形成する。その
他の構成は図４に示した第２実施例に係るフロントライ
ト２０と同様である。図示しない白色発光ダイオード
（１）が発光するとその発光は図４に示した第２実施形
態のフロントライト２０と基本的には同様の経路を経て
外部に表示光として出射する。

【００３６】この間、ガイドプレート１３の上面１３ｂ
および下面１３ｃに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜９を透
過する際に、すでに説明したのと同様の原理により光の
色度の補正が行われる。この場合、ＹＡＧ蛍光体の成分
および膜厚を適切に設定することにより、ガイドプレー
ト１３から最終的に外部に出射する表示光の色度を所望
のものとすることができる。図１０（ｂ）はガイドプレ
ート１３の代わりに階段プリズム２３ｐを有する階段プ
リズム型のガイドプレート２３を用いた場合を示す。ガ
イドプレート２３の上面２３ｐ（２３ｂ）および下面２
３ｃの表面にＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。ガ
イドプレート２３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されて
いない。この場合もほぼ同様の原理により色補正が行わ
れる。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
発光ダイオードの発光を導光板、ガイドプレート、ガイ
ドロッド等の光路変換手段により変換して表示手段に照
明光を入射するバックライト又はフロントライトにおい
て、上記の光路変換装置の少なくとも一部にＹＡＧ蛍光
体を含有または付着させることにより、発光ダイオード
の発光の色度を所望の色度に補正して照明光を出射する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係るバックライトの構
成を示す図である。

【図２】図１に示すバックライトの光源および出射光の
波長スペクトルを示す図である。

【図３】図１に示すバックライトの光源の色度および補
正後の色度を示す色度図である。

【図４】本発明の第２実施形態に係るフロントライトの
構成を示す図である。

【図５】本発明の第３実施形態に係るバックライトの構
成を示す図である。

【図６】本発明の第４実施形態に係るバックライトの構
成を示す図である。

【図７】本発明の第５実施形態に係るフロントライトの
構成を示す図である。

【図８】本発明の第６実施形態に係るフロントライトの
構成を示す図である。

【図９】本発明の第７実施形態に係るフロントライトの
構成を示す図である。

【図１０】本発明の第８実施形態に係るフロントライト
の構成を示す図である。

【図１１】従来のバックライトの構成を示す図である。

【図１２】図１１に示すバックライトに使用する白色用
ＬＥＤの内部構成を示す図である。

【図１３】白色の波長スペクトルを示す図である。

【図１４】図１１に示す白色用ＬＥＤのスペクトルを示
す図である。

【図１５】図１１に示す白色用ＬＥＤのスペクトルを示
す図である。

【図１６】図１１に示す白色用ＬＥＤの発光の色度を示
す図である。

【符号の説明】

１白色用発光ダイオード２導光板３拡散板４ｙ方向プリズムシート５ｘ方向プリズムシート６反射シート７透過型液晶表示板９ＹＧ蛍光体の膜１０、３０、４０バックライト１２ガイドロッド１３ガイドプレート１４反射板１７反射型液晶表示板２０、５０、６０、７０、８０フロントライトｙＹＡＧ蛍光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０２Ｆ 1/1335 Ｇ０２Ｆ 1/1335 1/13357 1/13357 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｍ // Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆ２１Ｙ 101:02 Ｆターム(参考） 2H038 AA55 BA06 2H091 FA14Z FA21X FA23X FA23Z FA45X FA45Z FB02 LA16 5F041 AA11 DA18 DB01 EE23 EE25 FF11

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光ダイオードを発光源とする照明装置
において、その構成部材の内部又は表面にＹＡＧ蛍光体
を含有又は付着させ出射光の色度を補正することを特徴
とする照明装置。
【請求項２】発光ダイオードを発光源とするバックラ
イトの導光板において、その内部にＹＡＧ蛍光体を含有
させ、出射光の色度を補正することを特徴とするバック
ライトの導光板。
【請求項３】発光ダイオードを発光源とするフロント
ライトにおいて、ガイドロッドとガイドプレート（導光
板）の両方又はいずれか一方にＹＡＧ蛍光体を含有さ
せ、出射光の色度を補正することを特徴とするフロント
ライト。
【請求項４】発光ダイオードを発光源とするバックラ
イトの導光板において、その上下面（出射面・反射面）
もしくはいずれか片面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコ
ン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正す
ることを特徴とするバックライトの導光板。
【請求項５】発光ダイオードを発光源とするバックラ
イトの導光板において、導光板端面（光入射面）に、Ｙ
ＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着さ
せ、出射光の色度を補正することを特徴とするバックラ
イトの導光板。
【請求項６】発光ダイオードを発光源とするフロント
ライトにおいて、ガイドロッドの光入射面に、ＹＡＧ蛍
光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出
射光の色度を補正することを特徴とするフロントライ
ト。
【請求項７】発光ダイオードを発光源とするフロント
ライトにおいて、ガイドロッドの光出射面に、ＹＡＧ蛍
光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出
射光の色度を補正することを特徴とするフロントライ
ト。
【請求項８】発光ダイオードを発光源とするフロント
ライトにおいて、ガイドプレート（導光板）の光入射面
に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して
付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とするフ
ロントライト。
【請求項９】発光ダイオードを発光源とするフロント
ライトにおいて、ガイドプレート（導光板）の上下面
（出射面・反射面）もしくはいずれか片面に、ＹＡＧ蛍
光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出
射光の色度を補正することを特徴とするフロントライ
ト。