JP2008252015A - 発光装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】輝度の均一性を向上させるとともに、色むらの発生を可及的に抑えることができる発光装置及び電子機器を提供する。
【解決手段】LED42と、LED42を搭載する基材41と、LED42が発光する波長の光によって励起してLED42とは異なる波長の光を放射する蛍光体44とを備え、LED42からの光及び蛍光体44から放射される光を所定の方向に導光する導光板31に向けて出射する発光装置4であって、蛍光体44は、導光板31に対向する外面からLED42に向かう方向であって、蛍光体33の中央部近傍を含む所定の領域にピンホール44Aを設けた。
【選択図】図4
【解決手段】LED42と、LED42を搭載する基材41と、LED42が発光する波長の光によって励起してLED42とは異なる波長の光を放射する蛍光体44とを備え、LED42からの光及び蛍光体44から放射される光を所定の方向に導光する導光板31に向けて出射する発光装置4であって、蛍光体44は、導光板31に対向する外面からLED42に向かう方向であって、蛍光体33の中央部近傍を含む所定の領域にピンホール44Aを設けた。
【選択図】図4
Description
本発明は、輝度の均一性を向上させることができるとともに色むらの発生を抑えることができる発光装置及び電子機器に関する。
小型、軽量、省電力、超寿命といった利点を有し、表示用光源、小型電球の代替光源、或いは液晶表示装置(LCD)用の光源などとして、発光ダイオード(LED)が広く普及している。また、近時、このLEDには、窒化ガリウム系化合物半導体を用いた青色光或いは紫外線などの短波長の光を出射するものも開発されており、種々の光色変換材料と組み合わせることで、白色を含め、発光素子の本来の色とは異なる色合いの光を出射することができる発光装置が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
この発光装置100としては、例えば、図11に示すように、これを載置する実装基板101に載置した発光素子102と、光吸収体、蛍光体、又は光吸収体と蛍光体を含む単一種又は複数種の光色変換材103と、発光素子又は光色変換材からの光を所定の方向に導く光学部材104とを備えているものが知られている。光色変換材103は光学部材104の発光素子102に対向する面104A側に配置され、かつ、その面104A内において、光色変換材103の面内濃度分布又は面内密度分布に差異が設けられている。発光素子102の発光特性、及び発光素子102と光学部材104との幾何学配置に基づいて、光色変換材103の面内分布が決定され、観察方向による発光部の輝度むら、色むらが低減されるようになっている。
ところで、このような構成の光源装置にあっては、観察する方向によって、輝度にむらが生じ易く、輝度の均一性が不十分である。また、色むらの発生も課題となっている。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、輝度の均一性を向上させるとともに、色むらの発生を可及的に抑えることができる発光装置及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明の発光装置は、発光素子と、前記発光素子を搭載する基材と、前記発光素子から発光する固有の波長の光によって励起し前記波長とは異なる波長の光を放射する蛍光体と、前記発光素子を挟んで両側に配置され、前記発光素子からの光及び前記蛍光体から放射される光を反射させる反射面を有する反射部材とを備え、前記発光素子からの光及び前記蛍光体から放射される光を直接若しくは前記反射部材で反射させてから所定の方向に投光して被照明物を照明する発光装置であって、前記蛍光体は、前記反射面が臨む凹状の窪み状空間を埋めるように設けられ、前記被照明物の入射端面に対向し、前記発光素子からの光及び前記蛍光体からの光が出射する出射面から前記発光素子に向かう前記蛍光体の厚さ方向に所定の深さであり、前記発光素子に対応する所定の領域にある、凹部を有するものである。
前記凹部は、等間隔で放射状若しくはマトリックス状に設けた孔でもよい。
前記凹部は、前記被照明物の入射端面の短手方向に対して平行な方向に形成した孔、窪み、又は溝であるでもよい。
前記凹部は、前記被照明物の入射端面の長手方向に対して平行な方向に形成した孔、窪み、又は溝でもよい。
本発明の線状発光装置は、前記発光装置を複数備えたものである。
本発明の面状発光装置は、前記線状発光装置と、当該線状発光装置からの光を端面から入射するように前記線状発光装置と対向配置する導光板とを備えたものである。
本発明の液晶表示装置は、前記面状発光装置と、当該面状発光装置に積層配置する液晶パネルとを備えたものである。
本発明の電子機器は、上記の液晶表示装置を含むものである。
本発明によれば、蛍光体は、被照明物の入射端面に対向し、発光素子からの光及び蛍光体からの光が出射する、出射面から発光素子に向かう蛍光体の厚さ方向に所定の深さであり、発光素子に対応する所定の領域にある凹部を有し、蛍光体の中央部近傍を含む所定の領域に、青色成分の強い光を通過させるようにしたので、被照明物の奥部まで青色成分の強い光が届くようになり、これにより、輝度の均一性を向上させることができるとともに、色むらの発生を可及的に抑えることができる。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る携帯電話機1を示すものであり、この携帯電話機1は、本発明に係る液晶表示装置である液晶表示部2を設けた上部筐体1Aと、操作部11を設けた下部筐体1Bと、これら上部筐体1Aと下部筐体1Bを回動可能に連結するヒンジ部1Cとを備えている。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る携帯電話機1を示すものであり、この携帯電話機1は、本発明に係る液晶表示装置である液晶表示部2を設けた上部筐体1Aと、操作部11を設けた下部筐体1Bと、これら上部筐体1Aと下部筐体1Bを回動可能に連結するヒンジ部1Cとを備えている。
液晶表示部2は、図2に示すように、液晶パネル本体21と、フレキシブルプリント基板(FPC)22,22Aと、スペーサ24と、本発明に係る面状発光装置3と、基板41と、これらを収容するホルダ25などを備えている。
面状発光装置3は、被照明物である導光板31と、反射シート32と、両面粘着テープ(スペーサ)211と、集光シート212と、拡散シート213と、本発明に係る発光装置4を備えている。このうち、導光板31は、発光装置4からの照明光が均一な状態で入射し、液晶パネル本体21の有効発光領域L(図3参照)の全面にわたって均一に投光させるものである。反射シート32は、発光装置4からの光が入射した導光板31において、液晶パネル本体21と対面する表面とは反対の裏面などから漏出する光を反射させて再び導光板31へ入射させて戻すことで、発光装置4からの照明光の利用効率を高めるものである。
発光装置4は、液晶表示部2の液晶パネル本体21を照明するバックライト用の面状発光装置3の一部として用いられているものであり、この発光装置4は、導光板31の対面する一端面31A(以下、「入射端面」とよぶ)に近接状態で対向配置されている。この発光装置4は、図4に示すように、導光板31の入射端面31Aに平行なX軸方向に沿ってライン状に1個又は複数個設けた構成となっている。本実施形態の発光装置4は、基板41と、この基板41上に実装された光源であるLEDチップ(以下、「LED」と略す)42と、このLED42を挟んで両側に設けた反射部材43と、反射部材43の反射面Rが臨む凹状の窪み状空間を埋めるように設けた蛍光体44とを、それぞれ備えている。
基板41には、LED42が実装されており、図示外の電源と電気的に接続されている。LED42は、導光板31の入射端面31Aに対して所定の配光パターン(例えば、左右対称な正規分布)で特定波長の可視光を出射するものであり、本実施形態では波長がおよそ420nmの青色光を出射する青色LEDを用いている。反射部材43は、導光板31の入射端面31Aに向けて拡開した形状を呈しており、反射面Rには銀やAlなどの金属薄膜を蒸着させたもので構成しているが、特定波長の光を全反射させる誘電体多層膜などであってもよい。
蛍光体44は、LED42からの青色(B)光が入射すると、その一部が蛍光物質内の電子と衝突することによって励起され、黄色(Y)の波長の蛍光を放射するようになっている。その結果、蛍光現象によって発生する黄色成分と、蛍光物質に吸収されないで残った青色光とが合成されて白色の光が生成される。換言すれば、青色(B)光と黄色(Y=G+R)の波長の蛍光により、光の3原色、つまり青色(B)、緑色(G)、赤色(R)の波長の光が同時に存在することになり、この光の3原色が合成されることで、白色の光を発生させるものである。
また、LED42から出射する青色光は、蛍光体44の影響を受けて黄色成分が強くなる傾向にあるが、本実施形態では、特に蛍光体44の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度θ及びφがともに小さい領域)を通過する光に対して、黄色成分(波長;λY)の発生を最小限に抑えることができるようにするために、蛍光体44の中央部付近にピンホール44Aを複数個所、つまり縦横マトリックス状に穿設している。これにより、LED44から出射する光は、蛍光体44内の通過距離を短縮させることにより、蛍光体44の影響を軽減させ、青色成分(波長;λB)の強い光を発生させることが可能になっている。しかも、この蛍光体44の中央部付近を通過することによる光の減衰量が少ないので、蛍光体44の中央部付近において周辺部よりも高い光強度が確保可能となる。
次に、蛍光体44の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度θ、φがともに小さい領域)を通過する光の青色成分を強くする理由について、図4及び図5を参照しながら、以下、定性的に説明する。但し、図5では、説明を分かり易くするため、蛍光体44のピンホール44Aがない部位から出射したときの状態を示している。また、この蛍光体44から透過するときの各光の屈折の際には、便宜上、青色成分の強い光(λB)も黄色成分の強い光(λY)もほぼ同一光路を進行するものとして記載してあるが、勿論、厳密には異なる光路を進行するものである。
i)一般に、蛍光体44の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度θ、φのいずれかが小さい領域)を通過する光は、蛍光体44の中央部から外れた外側寄りを通過する光に比べて、導光板31への入射後の反射回数が少ない。
ところが、青色成分の強い光(λB)の方は、波長が短いために、導光板31に対する屈折率(nB)が、例えば黄色成分の強い光(λY)の屈折率(nY)よりも大きい(nB>nY)。このため、この青色成分の強い光(λB)が、かりに波長の長い光(黄色成分の強い光λY)と同じ入射角度(φ1)で導光板31の入射端面31Aに入射したとしても、導光板31内部における反射位置と次の反射位置との間の距離S(図5参照)が黄色成分の強い光(λY)より短くなる。また、その分、一定範囲内での反射回数も、黄色成分の強い光(λY)より多くなる。
これは、図5に示すように、実線で示す青色成分の強い光λBの方が、破線で示す黄色成分の強い光λYよりも大きい屈折角度(φ2)で屈折する結果、黄色成分の強い光λYに比べて、導光板31内部のより手前寄り(つまり、奥部とは反対の入射端面31A寄り)で界面へ到達するからである。
従って、蛍光体44の中央部付近(角度θ、φのいずれかが小さい領域)を通過する光は、導光板31への入射後の反射回数が少ない傾向にあるけれども、この光の中では、特に青色成分の強い光(λB)の方が反射回数が多いので、導光板31から外部へ出射し易い。
ところが、青色成分の強い光(λB)の方は、波長が短いために、導光板31に対する屈折率(nB)が、例えば黄色成分の強い光(λY)の屈折率(nY)よりも大きい(nB>nY)。このため、この青色成分の強い光(λB)が、かりに波長の長い光(黄色成分の強い光λY)と同じ入射角度(φ1)で導光板31の入射端面31Aに入射したとしても、導光板31内部における反射位置と次の反射位置との間の距離S(図5参照)が黄色成分の強い光(λY)より短くなる。また、その分、一定範囲内での反射回数も、黄色成分の強い光(λY)より多くなる。
これは、図5に示すように、実線で示す青色成分の強い光λBの方が、破線で示す黄色成分の強い光λYよりも大きい屈折角度(φ2)で屈折する結果、黄色成分の強い光λYに比べて、導光板31内部のより手前寄り(つまり、奥部とは反対の入射端面31A寄り)で界面へ到達するからである。
従って、蛍光体44の中央部付近(角度θ、φのいずれかが小さい領域)を通過する光は、導光板31への入射後の反射回数が少ない傾向にあるけれども、この光の中では、特に青色成分の強い光(λB)の方が反射回数が多いので、導光板31から外部へ出射し易い。
ii)しかも、導光板31内の外界面との反射回数が多くなると、このときの反射がフレネル反射の場合には、一部が外部へ漏れ出すことにより減衰する割合も多くなる。さらに、このときの反射が全反射の場合であっても、極く僅かであるが一部がエバネッセント光として外部へ漏れ出すので、減衰する割合も多くなる。その結果、従来、同じ入射角度(φ1)で導光板31の入射端面31Aに入射したときには、青色成分の強い光(λB)の方が、波長の長い光(黄色成分の強い光λY)よりも、導光板31の奥部(右端部)までさらに届き難くなる、といった事情がある。
そこで、本発明では、このような事情を考慮して、蛍光体44の中央部付近を通過する光については、青色成分を強くするための工夫がこらされているのである。即ち、本実施形態では、蛍光体44内での通過距離を短縮させるために、蛍光体44の中央部付近にピンホール44Aを設けている。これにより、導光板31の奥部まで届く光のうち青色成分の総量を多くするように構成し、導光板31から出射する白色光の均一性向上と色むらの発生を抑えるようにしている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
携帯電話機の電源を入れると、液晶表示装置である液晶表示部2内部の面状発光装置3の一部を構成する発光装置4において、基板41上に実装されているLED42へ図示外の電源から電力が供給される。このため、LED42が動作してから青色光(λB)が出射される。すると、これらの青色光は、一部が蛍光体44に含まれる蛍光物質と衝突することで黄色成分の蛍光(λY)を発生する。
携帯電話機の電源を入れると、液晶表示装置である液晶表示部2内部の面状発光装置3の一部を構成する発光装置4において、基板41上に実装されているLED42へ図示外の電源から電力が供給される。このため、LED42が動作してから青色光(λB)が出射される。すると、これらの青色光は、一部が蛍光体44に含まれる蛍光物質と衝突することで黄色成分の蛍光(λY)を発生する。
そして、この黄色成分の光(λY)と残った青色(λB)光が合成されて白色光となり、蛍光体44内部を進行して、図6に示すように、蛍光体44を透過した後、導光板31に入射して内部を進行する。その後、導光板31を透過して一部が液晶パネル本体21に直接入射するか、直接反射シート32で反射された後、再度、導光板31を透過して液晶パネル本体21に入射して照明光となる。その後、この照明光は、液晶パネル本体21を介して使用者の目に入ることとなる。
ここで、本実施形態の発光装置4において、蛍光体44については、蛍光体44の中央部付近にピンホール44Aを多く設けてあることから、基板41上に実装されているLED42から出射する青色光のうち蛍光体44の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度θ、φがともに小さい領域)を透過する光は、蛍光体44からの影響を受けることが少ない。
一方、導光板31については、入射端面31Aにおいて両側端面31B,31C(図4参照)近くから導光板31内部へ入射したものに比べて、蛍光体44の中央部付近を通過した後に入射端面31Aの中央部付近から導光板31内部へ入射する光(つまり、入射角θとφが小さい光)の方が、前述した理由から、導光板31内での反射回数が少なくて済む。しかも入射角θとφが小さい光の方が、青色成分(λB)も強い。従って、入射角θとφが小さい角度で入射した青色成分(λB)の強い光は、導光板31に入射した後、反射する回数が少ないまま導光板31の奥部まで伝搬することができるわけである。
一方、導光板31については、入射端面31Aにおいて両側端面31B,31C(図4参照)近くから導光板31内部へ入射したものに比べて、蛍光体44の中央部付近を通過した後に入射端面31Aの中央部付近から導光板31内部へ入射する光(つまり、入射角θとφが小さい光)の方が、前述した理由から、導光板31内での反射回数が少なくて済む。しかも入射角θとφが小さい光の方が、青色成分(λB)も強い。従って、入射角θとφが小さい角度で入射した青色成分(λB)の強い光は、導光板31に入射した後、反射する回数が少ないまま導光板31の奥部まで伝搬することができるわけである。
他方、蛍光体44において、蛍光体44の中央部付近から離れた外側寄りを透過するLED42からの青色光は、蛍光体44内で中央部寄りを透過する青色光よりも長い距離を進行するので、蛍光体44での影響をより多く受け、黄色成分の強い光(λY)となって導光板31の入射端面31Aに入射する。この黄色成分の強い光は、青色成分が強い短波長の光と同じ入射角度(φ1)で導光板31の入射端面31Aに入射したとしても、前述したように、黄色成分の強い光λYの方が小さい屈折角度(φ2)で屈折する。つまり、この黄色成分の強い光の方が、入射端面31Aで大きく屈折せずに済むので、導光板31内において両側端面31B,31Cへ向かう割合も少なくて済む。その結果、両側端面31B,31Cから外部へ出射する割合も少なくて済む。
これにより、青色成分が強い短波長の光よりも全反射面からの漏れ出しが少なく、その分、導光板31の奥部まで伝搬させることができるわけである。また、黄色成分の強い光(λY)は、前述したように、臨界角も短波長の光(λB)に比べて小さくなるので全反射が起こり易く、さらに導光板31の奥部まで伝搬させることができる。
これにより、青色成分が強い短波長の光よりも全反射面からの漏れ出しが少なく、その分、導光板31の奥部まで伝搬させることができるわけである。また、黄色成分の強い光(λY)は、前述したように、臨界角も短波長の光(λB)に比べて小さくなるので全反射が起こり易く、さらに導光板31の奥部まで伝搬させることができる。
このようにして、導光板31の奥部まで、黄色成分の強い光(λY)と、多くの、青色成分の強い光(λY)とを到達させて白色を合成させることができ、導光板31から出射する白色光の均一性向上と色むらの発生を抑えることができる。
なお、本実施形態の発光装置4のうち反射部材43と蛍光体44の製造方法については、例えば、予め、LEDチップの設置部分とピンホール44Aとなる部分をキャビティ内部に形成した金型を用いることで、蛍光体44を射出成形などで形成しておく。その後、この形成した蛍光体44を所定形状のキャビティを有する別の金型にセットしてから、射出成形などによって反射部材43を樹脂成形するようにした、所謂インサート成形によって容易に成形することができる。
また、このような発光装置4のうち反射部材43と蛍光体44の製造については、まとめて多数をマトリックス状に縦横多数のものを樹脂形成で形成しておき、その後、縦横2方向に切り出して同時に多数のものを製造することも可能である。さらに、この反射部材と蛍光体の製造方法については、後述する第2、第3の実施形態の反射部材と蛍光体についても、同様にして製造することが可能である。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
図7及び図8は、本発明の第2の実施形態に係る発光装置5を示すものであり、本実施形態の発光装置5が第1の実施形態に係る発光装置4と異なる点は、蛍光体54の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度θが小さい領域)にピンホール44Aを複数個所設ける替わりに、略半円柱状の窪みからなる凹部54Aを導光板31の厚さ(Z−Y平面に平行な)方向、換言すれば、導光板31の入射端面31Aの短手方向に対して平行な(Z)方向に設けていることである。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
図7及び図8は、本発明の第2の実施形態に係る発光装置5を示すものであり、本実施形態の発光装置5が第1の実施形態に係る発光装置4と異なる点は、蛍光体54の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度θが小さい領域)にピンホール44Aを複数個所設ける替わりに、略半円柱状の窪みからなる凹部54Aを導光板31の厚さ(Z−Y平面に平行な)方向、換言すれば、導光板31の入射端面31Aの短手方向に対して平行な(Z)方向に設けていることである。
これにより、第1の実施形態と同様に、蛍光体54の中央部付近を通過する光に対して、黄色成分(λY)の発生を最小限に抑えることができるようになり、青色成分(λB)の強い光を発生させることが可能になる。しかも、この蛍光体54の中央部付近を通過すると、通過距離が少ない分光の減衰量が少なくて済むので、蛍光体54の中央部付近において周辺部よりも高い光強度が確保可能となる。
従って、本実施形態によれば、発光装置5において、基板41上に実装されているLED42から出射する青色光のうち、蛍光体54の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度θが小さい領域)を透過する光は、蛍光体54の中央部付近に凹部54Aを設けてあることから、蛍光体54内部を進行する距離が短い。つまり、蛍光体54の影響を受けることが少なく、しかも減衰量も少なくてすむ。その結果、この蛍光体54の中央部付近(角度θが小さい領域)を通過する光は、青色成分(λB)が多く、しかも光強度が強い。
さらに、蛍光体54の中央部付近(角度θが小さい領域)を通過する光は、第1の実施形態で説明したのと同じ理由により、導光板31に入射端面31Aから入射した後、Y−Z平面に平行な方向について(両側端面31B,31Cでの)反射する回数が少ないまま、導光板31の奥部まで伝搬できる。これにより、従来に比べ光強度が強くかつ青色成分(λB)が多い光を導光板31の奥部まで送り届けることができるわけである。
一方、LED42からの青色光のうち、蛍光体54の中央部付近から離れた外側寄り(角度θが大きい領域)を透過する青色光は、蛍光体54内部において、蛍光体54の中央部寄りを進行して透過する光よりも長い距離にわたって、蛍光体54内部を進行する。その結果、蛍光体54からの影響をより多く受け、黄色成分の強い光(λY)となって導光板31の入射端面31Aに入射していく。
ところが、この黄色成分の強い光は、第1の実施形態で説明したように、短波長の青色成分が強い光よりも屈折率が小さいので、入射端面31Aで大きく屈折せずに済む。このため、黄色成分の強い光(λY)は、導光板31に、青色成分が強い短波長の光と同じ入射角度(θ)で入射端面31Aから入射したとしても、導光板31内において両側端面31B,31Cへ向かう割合が少なくて済む。従って、両側端面31B,31Cから外部へ出射して逃げ出す割合も少なく、その分、導光板31の奥部まで伝搬させることができる。
これにより、黄色成分の強い光(λY)と従来に比べ光強度が強くて多い青色成分の光(λY)との双方を、X−Y平面に平行な(Y)方向について導光板31の奥部まで到達させて白色を合成させることができ、導光板31から出射する白色光の均一性向上と色むらの発生を抑えることができる。
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
図9及び図10は、本発明の第3の実施形態に係る発光装置6を示すものであり、本実施形態の発光装置6が第1の実施形態に係る発光装置4と異なる点は、ピンホール44Aを複数個所設ける替わりに、蛍光体64の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度φ(図5参照)が小さい領域)にスリット状の細溝からなる凹部64Aを、導光板31の厚さ方向に直交するX−Y平面に平行な方向、換言すれば、導光板31の入射端面31Aの長手方向に対して平行な(X)方向に設けていることである。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、本実施形態において、第1の実施形態と同一部分は同一符号を付して重複説明を避ける。
図9及び図10は、本発明の第3の実施形態に係る発光装置6を示すものであり、本実施形態の発光装置6が第1の実施形態に係る発光装置4と異なる点は、ピンホール44Aを複数個所設ける替わりに、蛍光体64の中央部付近(基板41の法線方向に対する角度φ(図5参照)が小さい領域)にスリット状の細溝からなる凹部64Aを、導光板31の厚さ方向に直交するX−Y平面に平行な方向、換言すれば、導光板31の入射端面31Aの長手方向に対して平行な(X)方向に設けていることである。
これにより、第1の実施形態と同様の理由により、蛍光体64の中央部付近(角度φ(図5参照)が小さい領域)を通過する光に対して、蛍光体64の黄色成分(λY)の発生を最小限に抑えることができる。その結果、Y―Z平面に平行な方向について、この中央部付近では、青色成分(λB)の強い光を発生させることが可能になる。しかも、この青色成分(λB)の強い光は、この中央部付近を通過することによる光の減衰量が少ないので、この中央部付近において周辺部よりも高い光強度が確保可能となる。
従って、本実施形態によれば、発光装置6において、基板41上に実装されているLED42から出射する青色光のうち、蛍光体64の中央部付近(角度φ(図5参照)が小さい領域)を透過する光は、この中央部付近に凹部64Aを設けてあることから、蛍光体64内部を進行する距離が短い。つまり、蛍光体64の影響を受けることが少ない。
その結果、この蛍光体64の中央部付近(角度φが小さい領域)を通過する光は、青色成分(λB)が強いので、導光板31の入射端面31Aに入射した後、X―Y面方向については、反射する回数が少ないまま導光板31の奥部まで伝搬することができる。
その結果、この蛍光体64の中央部付近(角度φが小さい領域)を通過する光は、青色成分(λB)が強いので、導光板31の入射端面31Aに入射した後、X―Y面方向については、反射する回数が少ないまま導光板31の奥部まで伝搬することができる。
一方、LED42から出射する青色光のうち、蛍光体64の中央部付近(角度φが小さい領域)から離れた外側寄り(角度φが大きい領域)を透過する青色光は、蛍光体64内部において中央部寄りも長い距離を進行する。その結果、蛍光体64の影響を多く受け、黄色成分の強い光(λY)となって導光板31の入射端面31Aに入射する。
この黄色成分の強い光(λY)は、屈折角が小さいので、第1の実施形態で説明した理由により、青色成分が強い短波長の光よりも導光板31内において、奥部ではなく手前寄り(つまり、入射端面31A寄り)の表面及び裏面からの漏れが少なく、その分、Y−Z平面に平行な方向について、導光板31の奥部まで伝搬させることができる。
この黄色成分の強い光(λY)は、屈折角が小さいので、第1の実施形態で説明した理由により、青色成分が強い短波長の光よりも導光板31内において、奥部ではなく手前寄り(つまり、入射端面31A寄り)の表面及び裏面からの漏れが少なく、その分、Y−Z平面に平行な方向について、導光板31の奥部まで伝搬させることができる。
これにより、Y―Z平面に平行な(Y)方向について、導光板31の奥部まで、黄色成分の強い光(λY)と多くの青色成分が強い光(λB)とを到達させて白色を合成させることができ、導光板31から出射する白色光の均一性向上と色むらの発生を抑えることができる。
なお、本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施し得るものである。
即ち、本発明では、第2の実施形態において、略半円柱状の窪みからなる凹部54Aを導光板の厚さ方向に設ける替わりに、同じ方向にピンホールを複数穿設したりスリット状の細溝を形成してもよい。また、第3の実施形態において、スリット状の細溝からなる凹部64Aを設ける替わりに、同じ方向にピンホールを複数穿設したり略半円柱状の窪みからなる凹部を形成してもよい。
即ち、本発明では、第2の実施形態において、略半円柱状の窪みからなる凹部54Aを導光板の厚さ方向に設ける替わりに、同じ方向にピンホールを複数穿設したりスリット状の細溝を形成してもよい。また、第3の実施形態において、スリット状の細溝からなる凹部64Aを設ける替わりに、同じ方向にピンホールを複数穿設したり略半円柱状の窪みからなる凹部を形成してもよい。
本発明の発光装置は、蛍光体に、導光手段に対向する外面から発光素子に向かう方向であって、蛍光体の中央部近傍を含む所定の領域に凹部を設けたので、蛍光体の中央部近傍を含む所定の領域には、青色成分の強い光を通過させるようにしたので、導光手段の奥部まで青色成分の強い光が届くようになるので、輝度の均一性を向上させることができるとともに、色むらの発生を可及的に抑えることができ、表示用光源、小型電球の代替光源、或いは液晶表示装置(LCD)用の光源等に有用である。
2 液晶表示部
3 面状発光装置
31 導光板(被照明物)
31A 入射端面
4,5,6 発光装置
41 基板
42 LEDチップ(発光素子)
43 反射部材
44,54,64 蛍光体
44A ピンホール(凹部)
54A、64A 凹部
λB LED42から出射する青色光の波長
λY 蛍光体の黄色成分波長
S 反射位置と次の反射位置との間の距離
3 面状発光装置
31 導光板(被照明物)
31A 入射端面
4,5,6 発光装置
41 基板
42 LEDチップ(発光素子)
43 反射部材
44,54,64 蛍光体
44A ピンホール(凹部)
54A、64A 凹部
λB LED42から出射する青色光の波長
λY 蛍光体の黄色成分波長
S 反射位置と次の反射位置との間の距離
Claims (8)
- 発光素子と、
前記発光素子を搭載する基材と、
前記発光素子から発光する固有の波長の光によって励起し前記波長とは異なる波長の光を放射する蛍光体と、
前記発光素子を挟んで両側に配置され、前記発光素子からの光及び前記蛍光体から放射される光を反射させる反射面を有する反射部材とを備え、
前記発光素子からの光及び前記蛍光体から放射される光を直接若しくは前記反射部材で反射させてから所定の方向に投光して被照明物を照明する発光装置であって、
前記蛍光体は、前記反射面が臨む凹状の窪み状空間を埋めるように設けられ、前記被照明物の入射端面に対向し、前記発光素子からの光及び前記蛍光体からの光が出射する出射面から前記発光素子に向かう前記蛍光体の厚さ方向に所定の深さであり、前記発光素子に対応する所定の領域にある、凹部を有する発光装置。 - 前記凹部は、等間隔で放射状若しくはマトリックス状に設けた孔である請求項1に記載の発光装置。
- 前記凹部は、前記被照明物の入射端面の短手方向に対して平行な方向に形成した孔、窪み、又は溝である請求項1に記載の発光装置。
- 前記凹部は、前記被照明物の入射端面の長手方向に対して平行な方向に形成した孔、窪み、又は溝である請求項1に記載の発光装置。
- 請求項1から請求項4の何れか一つに記載の発光装置を複数備えた線状発光装置。
- 請求項5に記載の線状発光装置と、当該線状発光装置からの光を端面から入射するように前記線状発光装置と対向配置する導光板とを備えた面状発光装置。
- 請求項6に記載の面状発光装置と、当該面状発光装置に積層配置する液晶パネルとを備えた液晶表示装置。
- 請求項7に記載の液晶表示装置を含む電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007094571A JP2008252015A (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 発光装置及び電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007094571A JP2008252015A (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 発光装置及び電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008252015A true JP2008252015A (ja) | 2008-10-16 |
Family
ID=39976576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007094571A Withdrawn JP2008252015A (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 発光装置及び電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008252015A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11195822B2 (en) | 2019-09-04 | 2021-12-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Light-emitting package and display device including the same |
-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007094571A patent/JP2008252015A/ja not_active Withdrawn
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