JP2011040313A - 中空導光ユニット、面光源および液晶ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】導光板の替わりに中空導光ユニットを用いた面光源の提供。
【解決手段】
本発明の一例の面光源は、光透過板１０１ａの内面に黄色蛍光体を含む蛍光膜１０１ｂを有する蛍光前面板１０１と、側面板１０５、１０６などからなる枠を介在して反射内面１０２ａを有する反射背面板１０２からなる中空導光ユニット１００と、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）を放射する複数の青色発光ダイオード（ＢＬＵＥ ＬＥＤ）２０１を回路基板２０２に実装したＬＥＤ光源２００を備える。更に蛍光膜１０１ｂに部分的に反射膜または部分反射膜１０１ｃを設けるのが望ましい。一次光線Ｌ１（Ｂ）が導光空間１１０に入射すると、蛍光膜１０１ｂは一次光線Ｌ１（Ｂ）を吸収して黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）を放射し、二次光線Ｌ２（Ｙ）と蛍光膜１０１ｂを透過した一部の一次光線Ｌ１’（Ｂ）は合成されて白色光線Ｌ３（Ｗ）となる。この面光源は、軽量、薄形の液晶バックライトに適する。
【選択図】図４

Description

本発明は、中空導光ユニット、面光源および液晶ディスプレイに関する。

本発明は、例えば液晶ディスプレイ、液晶モニターなどの非発光形面状表示装置のバックライト（背面照明）などの平面状照明、面状の一般照明などに適する中空導光ユニット、面光源を提供する。

本発明は、固体状導光板を使用しない中空導光ユニット、面光源および液晶ディスプレイを提供する。

青色光線、紫外または紫色光線を発する発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザー・ダイオード（ＬＤ）からなる短波長発光形の点状半導体発光素子と、上記点状半導体発光素子が発する短波長一次光線の少なくとも一部を吸収して可視二次光線に波長変換する少なくとも一種の蛍光材料（波長変換材料）とを組み合わせて、対象物を照明する半導体照明技術が知られている。

青色発光ダイオード・チップと、青色発光ダイオード・チップが発する青色一次光線の一部を吸収して補色関係のある黄色二次光線に波長変換する黄色蛍光材料（波長変換材料）を組み合わせて発光ダイオード・パッケージとし、青色一次光線の一部と黄色二次光線を合成した白色光線を上記発光ダイオード・パッケージから出射させる白色発光ダイオード素子（白色発光ダイオード・パッケージ）が広く用いられている。

近年、紫外または紫色発光ダイオード・チップと、紫外または紫色ダイオード・チップが発する紫外または紫色一次光線を吸収してＢ、Ｇ、Ｒからなる三原色二次光線に波長変換する三原色蛍光材料（三原色波長変換材料）を組み合わせて発光ダイオード・パッケージとし、三原色二次光線を合成した白色光線を上記発光ダイオード・パッケージから出射させる白色発光ダイオード素子（白色発光ダイオード・パッケージ）が市販されている。

一般的に、上記の白色発光ダイオード素子（白色発光ダイオード・パッケージ）は、発光ダイオード・チップを封止する光透過封止材料の内部または表面に蛍光体粒子を配置するか、発光ダイオード・チップの表面に蛍光体粒子を配置し、その上を光透過封止材料で封止しており、発光ダイオード・チップと光透過封止材料および蛍光体粒子が熱的接触（熱伝導性結合）している。

公知の白色発光ダイオード素子は、例えば図７３Ａ、図７３Ｂに示すような構成である。

図７３Ａは、表面実装（ＳＭＤ：サーフェス・マウント・デバイス）形の白色発光ダイオード素子の一例を示す概略的な断面図である

図７３Ｂ、表面実装（ＳＭＤ：サーフェス・マウント・デバイス）形の白色発光ダイオード素子を示す他の例を示す概略的な断面図である

図７３Ａ、図７３Ｂに示すように、白色発光ダイオード素子２０１Ａ／２０１Ｂは、内部に収容空洞を有し、少なくともする内壁を反射性としたケース２０１ｇと、両面に回路導体膜２０１ｅを有する回路基板２０１ｄと、ケース２０１ｇの上記空洞内に収容され、回路基板２０１ｄの一面側に実装された青色または紫外（または紫色）形発光ダイオード・チップ２０１ａと、発光ダイオード・チップ２０１ａと回路導体膜２０１ｅとを電気的に接続するボンディング・ワイヤ２０１ｆからなる。

更に、図７３Ａに示す白色発光ダイオード素子（ＬＥＤ）２０１Ａにおいては、ケース２０１ｇ内に発光ダイオード・チップ２０１ａから発する青色または紫外（または紫色）一次光線によって励起され、一次光線を波長変換して黄色光線または三原色光線からなる可視二次光線を放射する複数の蛍光体粒子２０１ｃを混合したエポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの透明封止樹脂、または透明ガラスからなると透明封止材が充てんされ、発光ダイオード・チップ２０１ａはこの蛍光体含有封止材（２０１ｂおよび２０１ｃ）によって保護されている。

更に、図７３Ｂに示す白色発光ダイオード素子（ＬＥＤ）２０１Ｂにおいては、ケース２０１ｇ内に発光ダイオード・チップ２０１ａを覆うように第一の透明封止材層２０１ｈが配置され、第一層の上に透明封止材に蛍光体粒子２０１ｃを混合した第二の蛍光体含有封止材層２０１ｉが配置されている。

しかしながら、光透過封止材料として、光透過樹脂は、光透過ガラスよりも安価であり、作業性、量産性が優れているが、照明用に使用できる高出力（ハイ・パワー）の発光ダイオード素子（発光ダイオード・パッケージ）とする時には、発光ダイオード・チップ熱的接触（熱結合）している光透過封止材料および蛍光体粒子が通電して発光する間、発光ダイオード・チップから発生する例えば摂氏５０度ないし１５０度程度の高熱と、高出力の上記短波長光線の強力な光エネルギーにさらされることになる。

高出力（ハイ・パワー）の発光ダイオード素子を長時間、発光させるときには、高熱が発生し、および、または強力な光エネルギーにより、光透過樹脂が変色、着色（黄変など）して光透過率が低下し、またクラックの発生など劣化する恐れがあり、また通常の蛍光体は劣化、損傷する恐れがあり、蛍光体を含む発光ダイオード素子を蛍光ランプに相当する高い輝度と寿命を有するようにするためには更なる改良が必要である。

そこで、蛍光体を含まない、蛍光体を励起し得る青色光線またはＵＶ／紫色光線を発する短波長形発光ダイオード素子を用い、短波長形発光ダイオード素子と蛍光体とできるだけ離隔して配置して、光透過樹脂および、または蛍光体の単位体積、単位面積に与える温度の影響と高いエネルギー密度を低減する幾つかの先行技術が開示されている。

図７３Ｃは、従来のＳＭＤ形の短波長形発光ダイオード素子の例を示す概略的な断面図である。

図７３Ｃに示すように，紫外光線、青色光線などの短波長光線を発する短波長形発光ダイオード素子（ＬＥＤ）２０１Ｄは、ケース２０１ｇ内に紫外光線、青色光線などの短波長光線を発する発光ダイオード・チップ２０１ａと、発光ダイオード・チップ２０１ａを覆う透明封止樹脂、または透明封止ガラスからなる耐短波長光線性、耐熱性を有する透明封止材２０１ｂを充てんしたものである。

青色発光ＬＥＤ２０１Ｄの場合には、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などの透明封止樹脂が用いることができ、また紫外線発光ＬＥＤ２０１Ｄの場合には、シリコーン樹脂、改質シリコーン樹脂、フッ素樹脂、非晶質フッ素樹脂などの耐紫外線特性を有する光透過性樹脂、またはガラスからなる耐紫外性、耐熱性を有する透明封止材２０１ｂが用いられる。

例えば、次の先行技術に示すように、これらの点状光源である点状半導体発光素子を用いて、液晶ディスプレイ、液晶モニターなどの非発光形面状表示装置を照明するバックライトなどの面状光源に関する技術開発が活発に行われている。

「特許文献１」特開２００６−２９１０６４「蛍光体フィルム、照明装置、及び、これを有する表示装置」、「特許文献２」米国特許公開 Ｎｏ．ＵＳ ２００６／０２５５７１１ “ＬＩＧＨＴＩＮＧ ＵＮＩＴ，ＤＩＳＰＬＡＹ ＤＥＶＩＣＥ，ＰＨＯＰＨＯＲ ＦＩＬＭ”（照明ユニット、表示装置、蛍光体フィルム）には、「（請求項１）に「蛍光体粒子の表面を疎水性材料で被覆して形成された蛍光体ビーズと、前記蛍光体ビーズを保持する高分子フィルムを備える蛍光体フィルム」が開示され、（請求項７）に「光源と、前記光源からの光を伝播して平面状に照射する導光板を備える照明装置において、上記蛍光体フィルムが、前記導光板の光照射面、前記導光板の裏面、前記導光板の光入射面のうち、少なくとも１箇所に配置された照明装置」が開示されている。

先行技術を示す図７４に示すように、（「特許文献１」、「特許文献２」における図５（ＦＩＧ．５）と、これと対応する明細書の記載）に、ＬＥＤ光源１１と、前記光源１１からの光を伝播して平面状に照射する導光板１２と、前記導光板１２の光入射面に配置された、蛍光体粒子を備える疎水性材料で被覆して形成された蛍光体ビーズを保持した蛍光体フィルム１４からなる照明装置が開示されている。

この先行技術は、ＬＥＤ光源１１と導光板１２の光入射面の間に蛍光体フィルム１４を介在して配置することにより、ＬＥＤ光源１１と蛍光体フィルム１４とを少し隔離しているので、ＬＥＤ光源１１と蛍光体フィルム１４とは熱的接触していないので、蛍光体フィルム１４に対するＬＥＤ光源１１からの高熱の影響は多少低減される。

また蛍光体フィルム１４が、ＬＥＤ光源１１と導光板１２の光入射面の間に介在しているので、導光板１２に入射するのは青色光線またはそれ以上の波長を有する可視光線であるときには、光線による導光板１２への影響は少なくできる。

しかしながら、導光板１２の光入射面と蛍光体フィルム１４が隣接して対面しており、蛍光体フィルム１４の有効発光面積は、光入射面の面積によって制限される。

従って、もし高出力の短波長励起ＬＥＤ光源１１を用いても、短波長励起光線は蛍光体フィルム１４で多量に吸収されることなく飽和され、吸収されない光線は散乱、透過または熱損失される。従って高出力の短波長励起ＬＥＤ光源１１を用いても、蛍光体フィルム１４から発する可視光線の輝度に制限があり、導光板１２の光入射する光線の輝度、すなわち導光板１２の光照射面からの出射光線の輝度が限定される。

先行技術を示す図７５に示すように、（「特許文献１」、「特許文献２」における図６（ＦＩＧ．６）と、これと対応する明細書の記載）に、ＬＥＤ光源１１と、前記光源１１からの光を伝播して平面状に照射する導光板１２と、前記導光板１２の裏面に配置された、蛍光体粒子を備える蛍光体フィルム１４、および、または前記導光板１２の光照射面に配置された蛍光体粒子を備える蛍光体フィルム１５からなる照明装置が開示されている。

この先行技術は、ＬＥＤ光源１１と導光板１２の光入射面の間に蛍光体フィルム１４を介在せずに、蛍光体フィルム１４を導光板１２の裏面に配置し、また蛍光体フィルム１５を導光板１２の光照射面に配置しているので、蛍光体フィルム１４に対するＬＥＤ光源１１からの高熱の影響は大きく低減されるものと思われる。

しかしながらＬＥＤ光源１１が特にＵＶ／紫色光線を発するときには、導光板１２の高い光エネルギーを有するＵＶ／紫色光線が導光板１２の光入射面から対向する最も離れた端面に向かって、導光板１２の裏面と図６３の左端の光照射面との間を内部全反射（トータル・インターナル・リフレクション：ＴＩＲ）を繰り返して伝搬するので、蛍光体フィルム１４、１５の図６３の右端に到達するまでに比較的に長い光路を進行している。導光板１２は通常、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂が用いられているので、導光板１２は高い光エネルギーにより比較的に短い使用期間に変色、劣化する恐れがある。

「特許文献３」特開２００４−１１９３７５「ルミネセンス材料を利用したバックライト構造、その提供方法及びシステム」、「特許文献４」米国特許 ＮＯ： ＵＳ ６，６３７，９０５ “ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＰＲＯＶＩＤＩＮＧ ＢＡＣＫＬＩＧＨＴＩＮＧ ＵＴＩＬＩＺＩＮＧ Ａ ＬＵＭＩＮＥＳＣＥＮＴ ＩＭＰＲＥＧＮＡＴＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬ”（蛍光含有材料を利用したバックライトを提供する方法及び装置）には、「第１の放射光を提供する放射光源と、該放射光源に光学的に結合され、ルミネセンス材料を含むフィルタ層であって、前記第１の放射光を全体的又は部分的に吸収し、且つ前記第１の放射光とは異なる一つの放射光又は合成放射光を放出するように設計された前記フィルタ層と、該フィルタ層に光学的に結合された光ガイドであって、放出された前記放射光又は合成放射光を受け、前記放出された放射光又は合成放射光の少なくとも一部を反射するように設計された前記光ガイドと、前記光ガイドに光学的に結合されたディスプレイ層であって、反射された前記放射光又は合成放射光を受けるように設計された前記ディスプレイ層とを有する、バックライト装置。」（特開２００４−１１９３７５の請求項１）が開示されている。

先行技術を示す図７６に示すように、（「特許文献３」、「特許文献４」における図４（ＦＩＧ．４）と、これと対応する明細書の記載）に、段落００４４、００４６に、「ＬＥＤ光源４１０、蛍光体を含ませた層４２０、光ガイド４３０及びレジェンド４４０（液晶ディスプレイ）を有し、蛍光体を含む層４２０は、光源４１０と光ガイド４３０の間に位置する。蛍光体を含む層４２０は、それが光源４１０から放出される第１の放射光のほとんどすべてを受取るように、光源４１０に光学的に結合される。蛍光体を含む層４２０は、光ガイド４３０にも同様に光学的に結合されている。」ことが開示されている。

この先行技術は、前述の図７４（「特許文献１」、「特許文献２」における図５（ＦＩＧ．５）と同様に、ＬＥＤ光源４１０（図７４のＬＥＤ光源１１に該当）と光ガイド４３０（図６３の導光板１２）の光入射面の間に蛍光体を含む層４２０（図６３の蛍光体フィルム１４に該当）を介在して配置することにより、ＬＥＤ光源４１０と蛍光体を含む層４２０とを少し隔離しているので、ＬＥＤ光源４１０と蛍光体を含む層４２０とは熱的接触していないので、蛍光体を含む層４２０に対するＬＥＤ光源４１０からの高熱の影響は多少低減される。

また蛍光体を含む層４２０が、ＬＥＤ光源４１０と光ガイド４３０の光入射面の間に介在しているので、光ガイド４３０に入射する光線が青色光線以上の波長を有する可視光線であるときには、光線による光ガイド４３０への影響は少なくできる。

しかしながら、光ガイド４３０の光入射面（光入端面）と蛍光体を含む層４２０が隣接して対面しており、蛍光体を含む層４２０の有効発光面積は、光入射面の面積によって制限される。

従って、もし高出力の短波長励起ＬＥＤ光源４１０を用いても、短波長励起光線は蛍光体を含む層４２０で多量に吸収されることなく飽和され、吸収されない光線は散乱、透過または熱損失される。従って高出力の短波長励起ＬＥＤ光源４１０を用いても蛍光体を含む層４２０から発する可視光線の輝度に制限があり、光ガイド４３０の光入射する光線の輝度、すなわち光ガイド４３０の光照射面（光出射面）からの出射光線の輝度が限定される。

先行技術を示す図７７に示すように、（「特許文献３」、「特許文献４」における図５（ＦＩＧ．５）と、これと対応する明細書の記載）に、段落００６０に、「バックライト装置５００は、ＬＥＤ光源５１０、蛍光体を含む層５２０、空洞５３０、光ガイド４３０及びレジェンド４４０を有し、ＬＥＤ光源５１０、蛍光体を含む層５２０及び光ガイド４３０は、放射光の伝達を増強するように物理的に結合されている。蛍光体を含む層５２０は、ＬＥＤ光源５１０の形に適合して製造されている。空洞５３０は、光ガイド４３０の放射光受け端（光入射端面）に形成され、その中に、蛍光体を含む層５２０及び光源５１０両方が接着剤によって確実に固定されるように構成される。」ことが開示されている。

この先行技術は、光ガイド４３０の光入射端面に設けた空洞５３０に蛍光体を含む層５２０を設け、その中にＬＥＤ光源５１０の放射面を埋設してＬＥＤ光源５１０と蛍光体を含む層５２０とを一体化し、ＬＥＤ光源５１０の放射面と蛍光体を含む層５２０と光ガイド４３０の光入射端面との間に空気が介在していないので三者（５１０、５２０、４３０）の光結合効率が良い。

しかしながら、これによりＬＥＤ光源５１０と蛍光体を含む層５２０の熱的結合も良くなり、ＬＥＤ光源５１０の発熱が、蛍光体を含む層５２０と光ガイド４３０に伝達され、これらに熱的影響を与えることになる。

先行技術を示す図７８に示すように、（「特許文献５」米国特許 ＮＯ．６，８７１，９７２ 「Ｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌｅ ｆｏｒ ＬＣＤ ｐａｎｅｌ」（ＬＣＤパネル用ライト モジュール）における特許クレーム１１ないし１５、ＦＩＧ．７とこれと関連する明細書の記載には、「ＵＶ−ＬＥＤまたは青色ＬＥＤからなるＬＥＤ光源７０２と、導光板２０６と、導光板２０６に含有されたＢＧ、Ｒ三原色蛍光体またはＲＧ二原色蛍光体の混合粉末からなり、ＬＥＤ光源７０２からの青色またはＵＶ光線を導光板２０６の端面７０１から入射させ、導光板２０６の主表面７０３から蛍光体で波長変換された可視光線、白色光線を出射させて、ＬＣＤパネル７０８を照明するＬＣＤパネル用ライト モジュールが開示されている。

先行技術を示す図７８に示すように、（「特許文献７」米国特許６，８７１，９７２号「Ｌｉｇｈｔ ｍｏｄｕｌｅ ｆｏｒ ＬＣＤ ｐａｎｅｌ」（ＬＣＤパネル用ライト モジュール）特許クレーム１１ないし１５、ＦＩＧ．７とこれと関連する明細書の記載には、「ＵＶ−ＬＥＤまたは青色ＬＥＤからなるＬＥＤ光源７０２と、導光板２０６と、導光板２０６に含有されたＢＧ、Ｒ三原色蛍光体またはＲＧ二原色蛍光体の混合粉末からなり、ＬＥＤ光源７０２からの青色またはＵＶ光線を導光板２０６の端面７０１から入射させ、導光板２０６の主表面７０３から蛍光体で波長変換された可視光線、白色光線を、光学フィルム７０７、７０９を経由して出射させて、ＬＣＤパネル７０８を照明するＬＣＤパネル用ライト モジュール７００が開示されている。

この先行技術は、導光板２０６内に蛍光体を含有されているので、発光ダイオードと蛍光体が完全に隔離しているので、発光ダイオードの発熱によって蛍光体が受ける影響がない。

しかしながら、導光板として通常の透明アクリル樹脂、透明ポリカーボネート樹脂、透明ポリスチレン樹脂からなる導光樹脂板を用いる場合には、発光ダイオードから発する短波長光線が光入射端面７０１から対向する他の端面に向かって導光板内を部全反射して多数回繰り返得て進行するために、比較的に短時間で特に導光樹脂板の光入射端面７０１近辺が変色（黄変など）、劣化し、また長期間の使用により導光樹脂板の全体が変色し、内部に混合された蛍光体が受光する短波長光線が徐々に減少し、主表面７０３の全面にわたって均一な輝度の可視光線を出射できなくなる。

例えば「特許文献６」ＷＯ２００４／１１１５３２「面状光源装置および該装置を用いた表示装置」および「特許文献７」ＵＳ ＰＡＴＥＮＴ ＮＯ．： ７，２２９，１９８ 「ＰＬＡＮＡＲ ＬＩＧＨＴ ＳＯＵＲＣＥ ＡＮＤ ＤＩＳＰＬＡＹ ＤＥＶＩＣＥ ＵＳＩＮＧ ＴＨＥ ＳＡＭＥ」に、ライトガイドとして固体の導光板を用いずに、中空ライトガイドを用いた面光源が開示されている。

先行技術を示す図７９（特許文献６、特許文献７の図２、ＦＩＧ．２とその図の説明各所）を参照して、「放射光の指向性が高い点状光源３を用いて、輝度ムラおよび色度ムラが発生しない面状光源装置を得ること、および、この面状光源装置を用いることによりすぐれた表示特性を得ることができる液晶表示装置を提供することを目的とする。上面に開口部１ｄを有し、中空の筐体１と、開口部１ｄに配設された散乱板２と、筐体１の中空領域６の底部に配置された反射板５と、筐体１の少なくとも１つの側面１ｃに沿って列設された複数の点状光源３とを有する面状光源装置であって、点状光源１と中空領域６とのあいだに複数の列設された点状光源３に平行に配置され、前記点状光源の発光を屈折させる屈折素子８を有し、屈折素子８は、屈折素子８の被照射面に対する照射光の配光分布のうち光度が最大である入射角の光を筐体の底面側に屈折させる。また少なくとも前記中空領域６側を除いて前記点状光源３を包囲するリフレクタ７とを有する」ことが開示されている。

明細書の段落００２０の記載によると、「なお、本実施の形態１における屈折素子８は、筐体１の底面１ｂに対してほぼ平行な底面８ａと、点状光源３側に平行な底面８ａの第１の稜８ｂを通り平行な底面８ａに対して第１の稜８ｂから筐体１の底面１ｂと反対側に傾き角をなす被照射面８ｃと、中空領域６側に平行な底面の第２の稜８ｄを通り平行な底面８ａに対して第２の稜８ｄから筐体１の底面１ｂと反対側に所定の傾き角をなす放射面８ｃと、底面８ａと平行に対向する対向面８ｆとを有している。そして屈折素子８は、筐体１の上面１ａから底面１ｂに向かって厚みが増加する台形の断面形状であり、アクリルなどの透明樹脂やガラスから形成する。ここで、屈折素子８の底面８ａは、筐体１の底面１ｂに対してほぼ平行に配置しているが、屈折素子８の被照射面に対する照射光の配光分布のうち光度が最大である入射角の光を筐体１の底面１ｂ側に屈折させるのであれば、この配置に限られるものではなく、例えば、散乱板２または反射板５などにほぼ平行に配置してもよい。」と記載されている。

この先行技術では、固体の導光板の替わりに、散乱板２と反射板１の間に中空領域６を介在させた中空ライトガイドを用いているので、高出力の発光ダイオードを用いた場合でも発光ダイオードからの発熱、光線による導光板の影響を配慮する必要がない。

しかしながら、屈折素子８は点状光源３の位置からの横平行に方向に中空領域６に向かって配置しており、その底部８ａの幅（第１の稜８ｂ、第２の稜８ｄ間の距離）が比較的に広いので、屈折素子８の存在は、面光源の額縁寸法（額縁領域）を大きくすることになり、また散乱板２の有効出射面の面積を減少させる。

また、この先行技術では、明細書の段落００１１、００１４、図３の記載によると、「点状光源基板４に設けられた、赤色（Ｒ）の光を発する第１の点状光源ＬＥＤ３ａと、緑色（Ｇ）の光を発する第２の点状ＬＥＤ光源３ｂと、青色（Ｂ）の光を発する第３の点状ＬＥＤ光源３ｃとから構成され、例えば、図３に示すように、Ｇ、Ｂ、Ｇ、Ｒ、Ｇ、Ｂの繰り返しの順列で配置することができる。」ことが開示されている。

しかしながら、この先行技術のように、互いに離隔して配置した赤色ＬＥＤ３ａと、緑色ＬＥＤ３ｂと、青色（Ｂ）ＬＥＤ光源３ｃからなる三原色の光線を発光するＬＥＤ光源を用いる場合には、ＬＥＤの指向角度が狭いので三原色を混合して白色光線とするのが困難である。

また、この先行技術には、中空ライトガイドと三原色ＬＥＤの組み合わせついて開示されているが、短波長ＬＥＤと蛍光体の組み合わせる点は全く示されていない。

日本特許公開特開２００６−２９１０６４号公報 米国特許公開ＵＳ ２００６／０２５５７１１号公報 日本特許公開特開２００４−１１９３７５号公報 米国特許ＵＳ ６，６３７，９０５号明細書、図面 特許第３１１４８０５号公報 特許公開特開平９−２６５１１号公報 米国特許ＵＳ ６，８７１，９７２号明細書、図面 国際特許公開第ＷＯ２００４／１１１５３２号パンフレット 米国特許第ＵＳ ７，２２９，１９８２号明細書、図面

本発明は前述の先行技術の欠点を除去したものである。

本発明は、蛍光体を有する中空ライトガイド（中空導光ユニット）を提供する。

本発明は、蛍光体を有する中空ライトガイド（中空導光ユニット）と上記蛍光体を励起し得る短波長発光形半導体発光素子を組み合わせた面光源を提供する。

本発明は、蛍光体を有する中空ライトガイド（中空導光ユニット）と上記蛍光体を励起し得る短波長発光形半導体発光素子を組み合わせた面光源を使用し、上記面光源によって照明される液晶ディスプレイを提供する。

本発明の一態様は、少なくとも一方が光透過性面状部材の内部または表面に蛍光体を配置した蛍光性面状部材からなり、離間して対向された第一の面状部材および第ニの面状部材を備え、前記第一および第ニの面状部材の間に、対向する第一および第二の側部を有する導光空間を有し、前記第一および、または第二の側部から前記導光空間へ、一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、中空導光ユニットである。

本発明の他の一態様は、少なくとも一方が光透過性面状部材の内部または表面に蛍光体を配置した蛍光性面状部材からなる、離間して対向された第１の面状部材および第２の面状部材と、前記第１および、または第２の面状部材に配置された反射膜または部分反射膜を備え、前記第１および第２の面状部材の間に、対向する第１および第２の側部を有する導光空間を有し、前記第１および、または第２の側部から前記導光空間へ、一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、中空導光ユニットである。

本発明の他の一態様は、（ａ）四つの側面板によって囲まれたほぼ矩形の枠部材と、（ｂ）前記枠部材の上部を覆い光透過性を有するほぼ矩形の第一の面状部材と、（ｃ）第一の面状部材と対向し、前記枠部材の下部を覆い光反射性または光透過性を有するほぼ矩形の第ニの面状部材と、（ｄ）前記枠部材と第一および第ニの面状部材に囲まれた内部に導光空間を有する中空導光部材と、（ｅ） 前記第一の面状部材および、または前記第ニの面状部材に坦持された蛍光体からなる蛍光性ライトボックスを備え、対向する前記第一および、または前記第二の面状部材の側部から前記導光空間へ一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、中空導光ユニットである。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１および、または第２の面状部材は、前記光透過性面状部材の内部に複数の蛍光体粒子をほぼ均一に含有するか、または前記光透過性面状部材の表面に前記蛍光体を含有した蛍光膜をほぼ全面的に配置した蛍光性面状部材からなることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材は、前記蛍光性面状部材の内面に部分的に配置した前記反射膜もしくは前記部分反射膜からなることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材の表面にほぼ全面的に前記部分反射膜を配置し、前記部分反射膜に前記蛍光体を含有した蛍光体膜をほぼ部分的に配置することができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材の表面に前記反射膜もしくは前記部分反射膜と前記蛍光体を含有した蛍光体膜を平行に配置することができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材は、前記蛍光性面状部材の内面にほぼ全面的に配置した部分反射膜からなることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１の面状部材は前記蛍光性面状部材とその内面に部分的またはほぼ全面的に配置した部分反射膜を有する蛍光前面板からなり、前記第２の面状部材は内面がほぼ全面的に反射性の反射背面板からなることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１および、または第２の面状部材は、前記光透過性面状部材の内面に前記蛍光体を含有した蛍光膜と部分反射膜もしくは反射膜を備え、前記蛍光膜と前記部分反射膜もしくは前記反射膜は、前記内面にこの順序またはこの逆の順序で積層されることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１および、または第２の面状部材は、前記光透過性面状部材の内面に前記蛍光体を含有した蛍光膜と部分反射膜もしくは反射膜を備え、前記蛍光膜は前記光透過性面状部材の内面にほぼ全面的に配置され、前記部分反射膜もしくは前記反射膜は前記蛍光膜の異なる領域に所定のパターン状に配置された複数の部分反射膜からなることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材は、前記蛍光性面状部材の内面に部分的に配置された所定形状を有する複数の部分反射膜もしくは反射膜からなり、前記複数の部分反射膜もしくは反射膜の（ａ）分布密度、（ｂ）隣接間隔、（ｃ）ピッチぉよび、または（ｄ）面積は可変することができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材の内面に部分的に配置され前記蛍光体を含有した所定形状を有する複数の蛍光膜を備え、前記複数の蛍光膜の（ａ）分布密度、（ｂ）隣接間隔、（ｃ）ピッチぉよび、または（ｄ）面積は可変することができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１および、または第２の面状部材は、前記光透過性面状部材の内面に前記蛍光体を含有した蛍光膜と部分反射膜もしくは反射膜を備え、前記蛍光膜は前記光透過性面状部材の内面にほぼ全面的に配置され、前記部分反射膜は前記蛍光膜に部分的に配置されることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記第１の面状部材は前記蛍光性面状部材とその内面に部分的またはほぼ全面的に配置した部分反射膜を有する蛍光前面板からなり、前記第２の面状部材は内面がほぼ全面的に反射性を有し、前記第１の面状部材の内面に対して傾斜した角度を有する反射背面板からなることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記蛍光体は、青色光線からなる前記一次光線の励起によって黄色光線を放射する黄色蛍光体からなることができる。

前記中空導光ユニットにおいて、前記蛍光体は、紫外光線または紫色光線からなる前記一次光線の励起によって三原色光線を放射する三原色蛍光体からなることができる。

本発明の他の一態様は、（ａ）少なくとも一方が光透過性面状部材の内部または表面に蛍光体を配置した蛍光性面状部材からなる、離間して対向された第１の面状部材および第２の面状部材と、（ｃ）前記第１および第２の面状部材の間に、対向する第１および第２の側部を有する導光空間を備えた中空導光ユニットと、前記第１および、または第２の側部の近辺に配置され、一次短波長光線を放射する第一および、または第二の半導体光源からなり、前記第１および、または第２の側部から前記導光空間へ、前記一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、面光源である。

本発明の他の一態様は、（ａ）少なくとも一方が光透過性面状部材の内部または表面に蛍光体を配置した蛍光性面状部材からなる、離間して対向された第１の面状部材および第２の面状部材と、（ｃ）前記第１および第２の面状部材の間に、対向する第１および第２の側部を有する導光空間と、（ｄ）前記第１および、または第２の面状部材に配置された反射膜または部分反射膜を備えた中空導光ユニットと、前記第１および、または第２の側部の近辺に配置され、一次短波長光線を放射する第一および、または第二の半導体光源からなり、前記第１および、または第２の側部から前記導光空間へ、前記一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、面光源である。

本発明の他の一態様は、（ａ）四つの側面板によって囲まれたほぼ矩形の枠部
材と、（ｂ）前記枠部材の上部を覆い光透過性を有するほぼ矩形の第一の面状部材と、（ｃ）第一の面状部材と対向し、前記枠部材の下部を覆い光反射性または光透過性を有するほぼ矩形の第ニの面状部材と、（ｄ）前記枠部材と第一および第ニの面状部材に囲まれた内部に導光空間を有する中空導光部材と、（ｅ）前記第一の面状部材および、または前記第ニの面状部材に坦持された蛍光体と、（ｆ）前記第一の面状部材および、または前記第ニの面状部材に配置された反射膜または部分反射膜からなる蛍光性ライトボックスを備えた中空導光ユニットと、少なくとも一つの前記側面板の内側に配置され、前記導光空間に指向して一次短波長光線を放射する少なくとも一つの半導体発光素子を回路基板に実装した半導体光源を備え、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、半導体発光素子を用いた面光源である。

前記面光源において、前記半導体光源は、青色光線または、紫外光線もしくは紫色光線からなる一次光線を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザー・ダイオード（ＬＤ）からなる少なくとも一つの短波長形半導体発光素子を備えることができる。

前記面光源において、前記蛍光体は、青色光線からなる前記一次光線の励起によって黄色光線を放射する黄色蛍光体からなることができる。

前記面光源において、前記蛍光体は、紫外光線または紫色光線からなる前記一次光線の励起によって三原色光線を放射する三原色蛍光体からなることができる。

前記面光源において、前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、少なくとも一つの前記側面板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性側面板を備え、前記高熱伝導性基板と高い熱伝導性を有する少なくとも一つの前記側面板とを熱伝導性接触させることができる。

前記面光源において、前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、少なくとも一つの前記側面板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性側面板を備え、更に第ニの面状部材は高い熱伝導性部材を有する高熱伝導性第ニの面状部材を備え、前記高熱伝導性基板と前記高熱伝導性側面板と前記高熱伝導性第ニの面状部材を熱伝導性結合させることができる。

前記面光源において、前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、高熱伝導性基板に前記側面板を兼用させて高熱伝導性基板兼側面板とすることができる。

前記中空導光ユニットまたは面光源において、前記前記反射膜は、短波長光線および可視光線に対して高い光反射率を有する正反射膜からなることができる。

前記中空導光ユニットまたは面光源において、前記部分反射膜は、短波長光線および可視光線を、部分的に透過し、かつ部分的に反射するハーフミラー膜からなることができる。

前記中空導光ユニットまたは面光源において、前記部分反射膜は、短波長光線に対して高い光反射率を有し、かつ可視光線に対して高い光透過率を有するダイクロイック・ミラー膜（選択反射膜）からなることができる。

前記中空導光ユニットまたは面光源において、前記部分反射膜は、短波長光線を、部分的に透過し、かつ部分的に反射し、かつ可視光線に対して高い光透過率を有するダイクロイック・ハーフミラー膜からなることができる。

本発明の他の一態様は、前記面光源と、液晶パネルからなり、前記液晶パネルは前記面光源によって照明される液晶ディスプレイである。

本発明では、固体状導光板の替わりに、第一の面状部材および、または導光空間を介して第一の面状部材と対向した第二の面状部材の表面または内部に蛍光体を有した蛍光性中空導光ユニットを用いているので、軽量で、薄型、簡単な構成、安価な面光源用ライトガイドを提供できる。

また本発明では、蛍光性中空導光ユニットにおける第一および、または第二の面状部材に蛍光体を坦持して配置しているので、蛍光体の配置個所と蛍光体を励起する一次光線を発する半導体発光素子との間隔を非常に遠くすることができる。これにより、半導体発光素子の発熱による高温度が熱伝導して蛍光体を劣化させることがない。

本発明の面光源は、蛍光性中空導光ユニットと、半導体発光素子を用いているので、大型化および薄型化が容易で薄型の低消費電力の面光源を提供できる。

従って本発明の面光源を液晶パネルのバックライトに用いる場合には、大型表示スクリーンを有する薄型、軽量、低消費電力の液晶ディスプレイを提供できることになる。

本発明のその他の効果は、以下に記載する本発明の実施例の記載により明らかになる。

本発明の各種の実施例において、同一または同様な構成要素、構成部材、構成部分には、同一な参照符号、参照数字を付してある。

図１は、本発明の実施例１、実施例２の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図２は、本発明の実施例１、実施例２において、一部を断面として示す概略的な部分斜視図である。 図３は、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した概略的な断面図であり、実施例１、２の面光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いた一例を示す。 図４は、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせた第一実施例を示し、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した概略的な断面図であり、青色一次光線と黄色二次光線の光路が表示されている。 図５は、ＵＶ−ＬＥＤと三原色蛍光体を組み合わせた第二実施例を示し、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した概略的な断面図であり、ＵＶ一次光線と白色二次光線の光路が表示されている。 図６（図６Ａ、図６Ｂ）は、実施例１、２の蛍光前面板を示す概略的な正面図であり、は蛍光前面板に設けた反射膜パターンの二例を示し、図６Ａは垂直軸（Ｙ）方向に延びる複数の帯状反射膜を水平軸（Ｘ）方向に配列した反射膜パターンであり、図６Ｂは複数の矩形状反射膜を垂直軸（Ｙ）方向に配列したグループの複数を水平軸（Ｘ）方向に配列した反射膜パターンである 図７は、本発明の実施例３の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図８は、本発明の実施例３において、一部を断面として示す概略的な部分斜視図である。 図９は、図８のＢ−Ｂ線に沿って切断した概略的な断面図であり、実施例３の面光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いた一例を示す。 図１０は、図８のＢ−Ｂ線に沿って切断した概略的な断面図であり、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図１１は、実施例３の蛍光前面板の一例を示す概略的な正面図である。 図１２は、実施例３の蛍光前面板の他の例を示す概略的な正面図である。 図１３は、実施例４の面光源を示す概略的な断面図である。 図１４は、実施例４に用いる蛍光前面板を示す概略的な平面図である。 図１５は、本発明の実施例５の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図１６は、本発明の実施例５の面光源の内部を示すためにその一部を除去して示す概略的な部分斜視図である。 図１７は、図１６のＣ−Ｃ線に沿って切断した概略的な断面図である。 図１８は、図１６のＣ−Ｃ線に沿って切断した概略的な断面図であり、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図１９は、本発明の実施例６の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図２０は、本発明の実施例６の面光源の内部を示すために、その一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。 図２１は、図２０のＤ−Ｄ線に沿って切断した概略的な断面図である。 図２２は、図２０のＤ−Ｄ線に沿って切断した概略的な断面図であり、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図２３は、実施例７の面光源の概略的な断面図である。 図２４は、実施例７の蛍光前面板１０１Ｆを示す概略的な平面図である。 図２５は、実施例８の面光源の概略的な断面図である。 図２６は、実施例８の蛍光前面板１０１Ｇを示す概略的な平面図である。 図２７は、実施例９の面光源の概略的な断面図である。 図２８は、実施例９の蛍光前面板１０１Ｈを示す概略的な平面図である。 図２９は、本発明の実施例１０の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図３０は、本発明の実施例１０の面光源の内部を示すために、その一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。 図３１は、図３０のＥ−Ｅ線に沿って切断した概略的な断面図である。 図３２は、図３０のＥ−Ｅ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、両面から平面光線を出射できる面光源を示し、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図３３は、図３０のＥ−Ｅ線に沿って切断した概略的な断面図であり、片面から平面光線を出射する面光源を示し、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図３４は、本発明の実施例１１の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図３５は、本発明の実施例１１の面光源の内部を示すためにその一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。 図３６は、図３５のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な断面図である。 図３７は、図３５のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図３８は、図３５のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、ＵＶ−ＬＥＤと三原色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図３９は、本発明の実施例１２の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図４０は、本発明の実施例１２の面光源の内部を示すためにその一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。 図４１は、図４０のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な断面図である。 図４２は、蛍光背面板１２０−Ｃを示す概略的な正面図である。 図４３は、図４０のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図４４は、図４０のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、ＵＶ−ＬＥＤと三原色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図４５は、本発明の実施例１３の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図４６は、本発明の実施例１３の面光源の内部を示すためにその一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。 図４７は、図４６のＨ−Ｈ線に沿って切断した概略的な断面図である。 図４８は、蛍光前面板１０１−Ｆを示す概略的な正面図である。 図４９は、図４６のＨ−Ｈ線に沿って切断した概略的な断面図であり、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図５０は、図４６のＨ−Ｈ線に沿って切断した概略的な断面図であり、ＵＶ−ＬＥＤと三原色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図５１は、実施例１４の面光源の概略断面図である。 図５２は、実施例１４における中空導光ユニット１００Ｎの蛍光背面板１２０−Ｄの概略正面図である。 図５３は、実施例１５の面光源の概略断面図である。 図５４は、実施例１５における中空導光ユニット１００Ｐの反射背面板１０２の概略正面図である。 図５５は、実施例１６の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図５６は、実施例１６の面光源の概略断面図である。 図５７は、実施例１６における中空導光ユニット１００Ｑの蛍光前面板１０１−Ｈを示す概略正面図である。 図５８は、実施例１７の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図５９は、実施例１７の面光源の概略断面図である。 図６０は、実施例１７における中空導光ユニット１００Ｒの蛍光背面板１２０−Ｄを示す概略正面図である。 図６１は、実施例１８の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図６２は、実施例１８の面光源の概略断面図である。 図６３は、本発明の実施例１９の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図６４は、本発明の実施例１９において、一部を断面として示し、一部を切り欠いた概略的な部分斜視図である。 図６５は、図６４のＬ−Ｌ線に沿って切断した概略的な断面図である。 図６６は、図６４のＬ−Ｌ線に沿って切断した概略的な断面図であり、実施例１９の面光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いた一例を示し、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図６７は、本発明の実施例２０の面光源を示す概略的な分解斜視図である。 図６８は、本発明の実施例２０において、一部を断面として示し、一部を切り欠いた概略的な部分斜視図である。 図６９は、図６８のＬ−Ｌ線に沿って切断した概略的な断面図である。 図７０は、図６８のＬ−Ｌ線に沿って切断した概略的な断面図であり、実施例２０の面光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いた一例を示し、一次光線と二次光線の光路が表示されている。 図７１は、実施例２１を示し、上記実施例の中空導光ユニット（例えば１００、１００Ｄ）の枠とＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂを示し、部分的に拡大した、概略的な正面図である。 図７２は、実施例２２を示し、上記実施例の中空導光ユニット（例えば１００、１００Ｄ）の枠とＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂを示した、概略的な正面図である。 図７３Ａ、図７３Ｂは、一般的な白色発光ダイオード素子を示し、図７３Ａは表面実装（ＳＭＤ：サーフェス・マウント・デバイス） 形の白色発光ダイオード素子の一例を示す概略的な断面図、図７３Ｂは表面実装（ＳＭＤ：サーフェス・マウント・デバイス）形の白色発光ダイオード素子を示す他の例を示す概略的な断面図である。また図７３Ｃは、従来のＳＭＤ形の短波長形発光ダイオード素子の例を示す概略的な断面図である。 図７４は、先行技術の導光板からなる固体状導光部材を用いた面光源の概略断面図である。 図７５は、先行技術の導光板からなる固体状導光部材を用いた他の先行技術の面光源の概略断面図である。 図７６は、先行技術の導光板からなる固体状導光部材を用いた他の先行技術の面光源の概略断面図である。 図７７は、先行技術の導光板からなる固体状導光部材を用いた他の先行技術の面光源の概略断面図である。 図７８は、先行技術の導光板からなる固体状導光部材を用いた他の先行技術の面光源の概略断面図である。 図７９は、先行技術の中空導光部材を用いた先行技術の面光源の概略断面図である。

本発明の種々の実施の形態（実施例）を以下に添付図面を参照して詳細に記載する。

本発明のすべての実施例におけるすべての図において、同一構成要素、同一部分、同一部材には、同一または同様な参照符号を付してある。

本発明の実施例１の面光源を図１ないし図３、図４、図６に基づいて記載する。

また本発明の実施例２の面光源を、図１ないし図３、図５、図６に基づいて記載する。

実施例１および実施例２に共通する記載は図１ないし図３および図６を参照して行われる。そして実施例１は更に図４を参照して記載され、また実施例２は更に図５を参照して記載される。

図１は、本発明の実施例１、２の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図２は、本発明の実施例１，２において、一部を断面として示す概略的な部分斜視図である。

図３は、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した概略的な断面図であり、実施例１、２の面光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いた一例を示す。

図４は、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせた第一実施例を示し、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した概略的な断面図であり、青色一次光線と黄色二次光線の光路が表示されている。

図５は、ＵＶ−ＬＥＤと三原色蛍光体を組み合わせた第二実施例を示し、図２のＡ−Ａ線に沿って切断した概略的な断面図であり、ＵＶ一次光線と白色二次光線の光路が表示されている。

図６（図６Ａ、図６Ｂ）は、実施例１、２の蛍光前面板を示す概略的な正面図であり、は蛍光前面板に設けた反射膜パターンの二例を示し、図６Ａは垂直軸（Ｙ）方向に延びる複数の帯状反射膜を水平軸（Ｘ）方向に配列した反射膜パターンであり、図６Ｂは複数の矩形状反射膜を垂直軸（Ｙ）方向に配列したグループの複数を水平軸（Ｘ）方向に配列した反射膜パターンである

図１ないし図５を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００と短波長光線形半導体光源２００からなる。

この面光源は、光透過板１０１ａの内面に黄色蛍光体を含む蛍光膜１０１ｂを有する蛍光前面板１０１と、側面板１０５、１０６などからなる枠を介在して反射内面１０２ａを有する反射背面板１０２からなる中空導光ユニット１００と、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）を放射する複数の青色発光ダイオード（ＢＬＵＥ ＬＥＤ）２０１を回路基板２０２に実装したＬＥＤ光源２００を備える。

更に蛍光膜１０１ｂに部分的に反射膜または部分反射膜１０１ｃを設けるのが望ましい。

一次光線Ｌ１（Ｂ）が導光空間１１０に入射すると、蛍光膜１０１ｂは一次光線Ｌ１（Ｂ）を吸収して黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）を放射し、二次光線Ｌ２（Ｙ）と蛍光膜１０１ｂを透過した一部の一次光線Ｌ１’（Ｂ）は合成されて白色光線Ｌ３（Ｗ）となる。

この面光源は、軽量、薄形の液晶バックライトに適する。

＜半導体光源＞
本発明に使用される半導体光源２００（以下、ＬＥＤ光源２００と呼称する）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）と半導体レーザー（ＬＤ）を含み、本明細書および、または特許請求の範囲において上記ＬＥＤと上記ＬＤをまとめてＬＥＤと称する。

本発明に使用される半導体光源（ＬＥＤ光源２００）は、回路基板２０２の上にＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向（図７、図８でＹ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

中空導光ユニット１００は、離隔して対向して配置された一対の一方の側面板１０３、１０４と、離隔して対向して配置された一対の他方の側面板１０５、１０６とからなる所定の厚さを有するほぼ矩形の枠（フレーム）と、上記枠の上部に設けられた蛍光性前面板（蛍光性部材）１０１と、上記枠の下部に設けられた光反射性背面板（光反射性部材）１０２とからなるほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）であり、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００は、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

ＬＥＤ光源２００は、反射性側面板１０２の前方に配置され、ＬＥＤ２０１から発する一次光線Ｌ１は中空導光空間１１０に指向される。

蛍光性前面板（蛍光性部材）１０１は、透明または半透明材料からなる光透過性を有する板（面状部材）１０１ａと光透過性板１０１ａの内面に形成された蛍光膜（蛍光層）１０１ｂからなる。

本明細書、本特許請求の範囲、本添付図面において用いる用語「板」には、任意の厚さを有する「プレート」、「パネル」、「シート」、「フィルム」を含む。

更に、蛍光膜１０１ｂ上に部分的または全面的に反射膜（反射層）１０１ｃを設けるのが望ましい。この反射膜１０１ｃは、高い反射率を要する通常のミラー膜または部分反射膜からなり、上記部分反射膜は広い波長帯域の光を部分的に反射しかつ残りの光を透過するハーフミラー膜、選択された波長帯域の光をほぼ全面的または部分的に反射しかつその他の帯域の光を透過するダイクロイック・ミラー膜（選択波長反射膜）、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

上記ハーフミラー１０１ｃは、紫外線、可視光線を含むほぼ全波長帯域の光線に対して半透過性および半反射性を有するアルミニューム、銀、錫などの反射性金属の薄膜からなる。

上記ダイクロイック・ミラー１０１ｃ（多層光学反射鏡、二色鏡、誘電体鏡）は、青色光線（実施例１）、ＵＶ光線（実施例２）からなる短波長領域の光線を反射しかつその他の可視波長領域の光線を透過する選択波長反射性および透過性を有し、異なる屈折率の光学膜を積層した多層膜などからなる。

ダイクロイック・ミラー膜１０１ｃは、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）（屈折率：２．２−２．５）、酸化タンタル（Ｔａ₂ Ｏ₅ ）（屈折率：２．０−２．３）などの高屈折率膜と、酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）（屈折率；約１．４６）、酸化アルミニュームＡｌ₂Ｏ３（屈折率：１．５８−１．６７）などの低屈折率膜を交互に複数回、積層して、紫外光反射性および可視光透過性（選択反射および選択透過性）を有するようにものである。

上記のダイクロイック・ミラー膜１０１ｃは、真空蒸着法を用いて屈折率の異なる無機誘電体の積層を行って作成しているが、真空蒸着法を用いずに、押し出し法、塗布法などにより屈折率の異なるポリマー誘電体を積層して作成することができる。（例えば、特表平８−５０２５９７公報、米国特許５５５２９２７号特許文献参照）

反射膜１０１ｃを形成する蛍光膜１０１ｂの表面は平坦であるのが望ましい。多数の蛍光体粒子を蛍光膜１０１ｂ内に含有して蛍光体粒子が表面に露出し蛍光膜１０１ｂの表面が凹凸面となる場合には、蛍光膜１０１ｂの表面に蛍光体粒子を含有しない光透過性平滑膜（図示せず）を形成し、上記光透過性平滑膜の平坦表面に反射膜１０１ｃを形成するのが望ましい。

以上に記載したように、光透過板１０１ａの内面にほぼ全面的に形成した反射膜１０１ｃの表面に選択的、部分的に反射膜１０１ｃを形成するのが望ましく、また反射膜１０１ｃとしてハーフミラーまたはダイクロイック・ミラーを用いるのが更に望ましい。

それにより選択的に形成した反射膜１０１ｃは反射背面版１０２と共同して左端の側面板１０５の近辺（図１に示す導光空間１１０の左端１１０ａ）に配置されたＬＥＤ光源２００のＬＥＤ２０１から発する一次光線を導光空間１１０の右端１１０ｂ（（図１参照）に配置された側面板１０６の近辺まで導光空間１１０内を進行させることができる。

反射背面板／シート１０２は、光反射性内面を有し、内面が鏡面処理されたアルミニューム板／シートを用いることができる。

その代りに、光反射性背面板１０２は、光透過性または光遮断性の板／シート部材１０２の内面（導光空間１１０の底面と面する領域）にほぼ全面的または部分的にアルミニューム、銀などからなる光反射膜１０２ａとしてもよい。

大面積の中空導光ユニットを得るために、半導体発光素子２０１から入射した一次光線Ｌ１が導光空間１１０内をできるだけ遠くまで伝達できるように、背面板／シート１０２における上記光反射性内面、光反射膜１０２ａ、正反射面（鏡面）であるのが望ましい。

しかしながら、例えば、中面積または小面積の中空導光ユニットを得るために、これに限定されず、粗面、散乱塗料膜などの光散乱反射面でもよい。

枠を構成する側面板１０３、１０４、１０５、１０６は、光反射性背面板１０２と同様に光反射性、光透過性または光遮断性の板／シート部材からなり、側面板１０３、１０４、１０５および、または１０６の少なくとも内面（１０５ａ、１０６ａなど）を光反射面とするか、または内面に反射膜を形成するのが望ましい。

側面板１０３、１０４、１０５、１０６の内面に、蛍光前面板１０１の上記蛍光膜１０１ｂと同様な蛍光膜を形成してもよい。それにより、蛍光前面板１０１から出射する可視光線Ｌ１を増大することができる。

光透過性光透過板１０１ａの材料としては、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂（ＡＣ）、ポリスチロール樹脂（ＰＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレン・テレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などの光透過性樹脂、シリコーン樹脂などからなる光透過性ポリマー、シリコーン・ゴムなどを用いることができる。

光透過板／シート１０１ａとして、光透過性樹脂板／シートの替わりに光透過性ガラス板／シート、光透過性石英板／シートなどの光透過性無機製板／シートを用いてもよい。

紫外線などの短波長光線の照射に対する耐久性を考慮すると光透過性無機製板／シートが優れている。

光透過性ポリマー性板／シートは、無機性板／シートと比較して軽量な利点があるが、紫外線、紫色、青色からなる短波長光線の長期間の直接的な照射により変色（黄変：イエローイング）、クラックの発生などの劣化を生じる恐れがある。

実施例１、２においては、光透過板／シートからなる光透過板１０１ａの内面に全面的に蛍光膜１０１ｂを有しているので、短波長領域の一次光線Ｌ１（図４参照）の大部分は蛍光膜１０１ｂにおいて吸収され、一次光線Ｌ１が光透過板／シート１０１ａを透過する光量は少ないので任意の上記のポリマー材料を使用してもその劣化は少ない。

実施例１，２のように、反射性背面板１０２および反射性側面板１０３、１０４、１０５、１０６の内面に光反射率の高いＡｌ、Ａｇなどの光反射膜を設けるときには、短波長領域の一次光線Ｌ１（図４参照）は反射性側面板１０３、１０４、１０５、１０６の板までほとんど到達しないので、上記光透過板１０１ａと同じポリマー材料を使用することができ、上記部材の軽量化が達成できる。

蛍光膜１０１ｂは、光透過板／シートからなる光透過板１０１ａの内面に短波長光線（一次光線）の照射によって上記短波長光線より長い波長範囲の可視光線（二次光線）に波長変換する複数の蛍光体顔料を光透過性バインダー内に分散して配置したものとすることができる。

上記光透過性バインダーとしては、短波長光線（一次光線）として紫外線を用いる場合には、紫外線の長期間の照射によって光透過率の変化がきわめて少なく、ほとんど変色しない、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、非晶形フッ素樹脂、エポキシ変性シリコーン樹脂などの耐紫外線特性を有する光透過性ポリマーまたは低融点ガラスを用いるのが望ましい。

上記光透過性バインダーとして、通常のエポキシ樹脂を改良し、耐紫外線特性を有する改質エポキシ樹脂組成物（例えば、特許第３６５４３５３号公報、特開２００６−２４１３２０号公報、特開２００７−１６０８７号公報、特開２００２−８０６９８号公報など参照）を使用してもよい。

上記光透過性バインダーとしては、短波長光線（一次光線）として青色光線、紫色光線を用いる場合には、上記の光透過性ポリマーまたは低融点ガラスに加えて、例えばエポキシ樹脂、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂（ＡＣ）、ポリスチロール樹脂（ＰＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレン・テレフタレート樹脂（ＰＥＴ）などの通常の光透過性ポリマーを用いることができる。

具体的には、上記蛍光膜１０１ｂは、多数の蛍光体顔料粒子を上記光透過性樹脂塗料に分散した混合液をポリマーまたはガラスからなる光透過性板／シート１０１ａの内面に塗布し、乾燥または硬化して、上記蛍光膜１０１ｂを光透過性板／シート１０１ａの内面に形成することができる。

ＵＶ−ＬＥＤから発する一次紫外光線を用いる場合には、上記光透過性樹脂バインダーとしては、紫外線の長期間の照射によって劣化せず、高い光透過性を有し、耐紫外性を有するシリコーン樹脂、非晶性フッ素樹脂（アモルファス・フルオロポリマー）を用いるのが特に好ましい。

シリコーン樹脂は、例えば信越化学工業株式会社、東レダウコーニングシリコーン株式会社など入手できる。

非晶性フッ素樹脂は、旭硝子株式会社からから入手できる「サイトップ（登録商標）」、三井・デュポンフロロケミカル株式会社などから入手できる「ＡＦ テフロン（登録商標）」である。

光透過性板／シート１０１ａがガラス、石英からなる無機材料からなる場合には、これと比べて軟化または溶融温度の低い低融点ガラス粒子（低融点ガラス・フリット、低融点ガラス・バインダー）と蛍光体顔料粒子を含む混合液を光透過性板／シート１０１ａの内面に塗布し、乾燥後に低融点ガラス粒子を軟化または溶融温度以上に加熱して焼成して、上記蛍光膜１０１ｂを光透過性板／シート１０１ａの内面に形成することができる。

真空蒸着、スパッタリング技術を用いて、蛍光体顔料をポリマーまたはガラスからなる光透過性板／シート１０１ａの内面に形成してもよく、この場合にはバインダーは省略できる。

図１ないし図６に示すように、蛍光前面板１０１光透過板１０１ａの内面のほぼ全ての領域に蛍光膜１０１ｂを形成し、部分反射／透過（半透過鏡）膜１０１ｃを蛍光膜１０１ｂ上に部分的に形成してもよい。

図１ないし図６に示すように、複数の部分反射膜１０１ｃ、１０１ｃ’は蛍光膜１０１ｂの複数の異なる領域に離隔して配置することができる。

それぞれの部分反射膜１０１ｃ、１０１ｃ’の横幅（ｗ１，−−−−−−，ｗ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ））の寸法はほぼ同じであり、隣接する部分反射膜１０１ｃ、１０１ｃ’間の距離（ｄ１，−−−−−−，ｄ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ））もほぼ同じであり、隣接する部分反射膜１０１ｃ、１０１ｃ’間のピッチ（間隔）（ｐ１，−−−−−−，ｐ−ｎ（ｎ＝１， ２，−−−−，ｎ−１，ｎ））もほぼ同じであるが、後に他の実施例で記載するように、上記の横幅ｗ−ｎ、距離ｄ−ｎまたは、およびピッチｐ−ｎは可変できる。

図６Ａに示すように、全ての部分反射膜１０１ｃは、垂直方向に延びる長方形、ストライプ状（帯状）などの平面形状を有するほぼ同じ寸法、形状の延長領域パターンＥＰを有してもよい。

全ての部分反射膜１０１ｃの延長領域パターンＥＰは、水平方向（図６ＡのＸ軸方向）の幅ｗ１，−−−−−−，ｗ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ）は同じであり、垂直方向（図６ＡのＺ軸方向）の長さｌ１，−−−−−−，ｌ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ） は同じであり、水平方向（図６ＡのＸ軸方向）の隣接距離ｄ１，−−−−−−，ｄ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−， ｎ−１，ｎ）、 水平方向（図６ＡのＸ軸方向）のピッチｐ１，−−−−−−，ｐ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１ ｎ）は同じである。

図６Ｂに示すように、全ての部分反射膜１０１ｃ’は、垂直方向（図６ＢのＺ軸方向）に離隔して延びる複数の正方形（図６Ｂ示）、多角形、円形、楕円形などの任意の平面形状を有するほぼ同じ寸法、形状の分離領域パターンＳＰを有してもよい。

全ての部分反射膜１０１ｃ’の分離領域パターンＳＰは、水平方向（図６ＢのＸ軸方向）の幅ｗ１，−−−−−−，ｗ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ）は同じであり、垂直方向（図６ＢのＺ軸方向）の長さｌ１， −−−−−−，ｌ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ） は同じであり、水平方向（図５のＸ軸方向）の隣接距離ｄ１， −−−−−−，ｄ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ）、 水平方向（図６ＢのＸ軸方向）のピッチｐ１， −−−−−−，ｐ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ） は同じである。

しかしながら、図６Ａに示した全ての部分反射膜１０１ｃの延長領域パターンＥＰ、図６Ｂに示した全ての部分反射膜１０１ｃ’の分離領域パターンＳＰにおいて、それらの幅ｗ−ｎ、距離ｄ−ｎ、長さｌ−ｎ、ピッチｐ−ｎは後に他の実施例に記載するように可変することができる。

＜青色ＬＥＤ：窒化物系化合物半導体＞
青色ＬＥＤ２０１としては、例えば市販の窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体化合物などの窒化物系化合物半導体（チップ）を用いた発光中心波長が４００ｎｍないし５００ｎｍの青色ＬＥＤ素子を使用できる。

一例として、波長４２０ｎｍないし４９０ｎｍの範囲に発光ピーク（ピーク発光波長）を有する窒化ガリウム・インジューム（ＩｎＧａＮ）系のＬＥＤチップを用いた青色発光ＬＥＤ素子２０１を使用できる。

青色ＬＥＤは、例えば豊田合成株式会社、日亜化学工株式会社、フィリップス・ルミレッズ社（Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｌｕｍｉｌｅｄｓ Ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｕ．Ｓ．）、クリ―社（Ｃｒｅｅ，Ｉｎｃ．）などから入手できる。

＜紫外発光ダイオード（ＵＶ−ＬＥＤ）＞
近紫外ＬＥＤとしては、例えば市販の窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体化合物などの窒化物系化合物半導体（チップ）を用いた発光波長範囲が３００ｎｍないし４００ｎｍの近紫外ＬＥＤ素子を使用できる。

近紫外ＬＥＤは、例えば、ナイトライド・セミコンダクター株式会社、日亜化学工業株式会社などから入手できる。

ナイトライド・セミコンダクター株式会社から入手できるＵＶ−ＬＥＤは、例えば、波長３５５、３６０、３６５、３７０および３７５ｎｍのピーク波長と、各種の光出力と指向特性を有するＵＶ−ＬＥＤである。

日亜化学工業株式会社から入手できるＵＶ−ＬＥＤは、例えば、波長３６５、３７５ｎｍおよび３８５ｎｍのピーク波長と、各種の光出力と指向特性を有するＵＶ−ＬＥＤである。

上記ＵＶ−ＬＥＤの替わりに、波長４００ｎｍから４１９ｎｍの紫色光（ＰＵＲＰＬＥ）を発光するＰＵＲＰＬＥ−ＬＥＤを用い、ＰＵＲＰＬＥ−ＬＥＤによって三原色蛍光体を励起して三原色光線の混合により白色光線とすることができる。したがって、本明細書、本特許請求の範囲の記載において、用語「ＵＶ−ＬＥＤ」、「紫色発光ダイオード」は、「紫色発光ダイオード」、「ＰＵＲＰＬＥ−ＬＥＤ」も含むものである。

＜実施例１：青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせ＞
実施例１は、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせを用いた面光源（１００および２００）である。

図４（および図３）を参照して、実施例１の面光源（１００および２００）について記載する。

実施例１の面光源（１００および２００）は、黄色蛍光体を混入した黄色蛍光膜１０１ｂを有する中空導光ユニット１００と青色発光ＬＥＤ２０１を有するＬＥＤ光源２００を含む。

図４に示すように、青色ＬＥＤ２０１は、４００ｎｍないし５００ｎｍの波長帯域を有する青色光線を発光し、黄色蛍光膜１０１ｂに含有される黄色蛍光体は青色光線により励起されて波長変換し、５００ｎｍないし６００ｎｍを有する可視波長帯域を有する黄色光線、橙色光線などの黄色系光線を放射することができる。

そしてＬＥＤ２０１からの青色光線Ｌ１（Ｂ）を黄色蛍光膜１０１ｂが吸収して黄色光線Ｌ２（Ｙ）、Ｌ２（Ｙ’）を放射し、一部の青色光線Ｌ１’（Ｂ）は吸収されずに黄色蛍光膜１０１ｂを透過し、黄色光線Ｌ２（Ｙ）、Ｌ２（Ｙ’）と青色光線Ｌ１’（Ｂ）が蛍光前面板１０１から出射してこれが混色して白色平面光Ｌ３（Ｗ）となる。

図３に示すように、白色平面光線を出射可能な面光源（１００および２００）はフルカラー液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３００のバックライトの用途に好適に用いられる。

図３に示すように、プリズム・フィルムおよび、または散乱フィルムからなる光学フィルム３２０を、面光源（１００および２００）とＬＣＤ３００の間に介在してもよい。

蛍光膜１０１ｂに含有する黄色蛍光体に更に赤色蛍光体を追加して、赤色成分の不足を補うことができる。また黄色蛍光体の替わりに、緑色蛍光体と赤色蛍光体との混合体を用いてもよい。

＜黄色蛍光体）
黄色蛍光体としては、例えば、周知のＹ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｃｅなどのセリウムを付活したイットリウム・アルミニウム・ガーネット（Ｙｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ）などのＹＡＧ系の蛍光体、アルカリ土類金属オルトケイ酸塩系の蛍光体を用いることができる。

図４（および図３）を参照して、青色ＬＥＤ光源２００の青色ＬＥＤ２０１からの一次青色光線Ｌ１（Ｂ）および蛍光前面板１０１の黄色蛍光膜１０１ｂからの二次黄色光線Ｌ２（Ｙ）の光路を次に説明する。

ＬＥＤ光源２００は、回路基板２０２に実装した単数または複数の青色一次光線Ｌ１（Ｂ）を発する青色ＬＥＤ２０１からなり、中空導光ユニット１００における左側の側面板１０５の前面に配置される。そして狭い指向角度を有する青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、ほぼ矩形の導光空間１１０内でほぼ横方向に指向される。

導光空間１１０の内部に導入された青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、反射内面１０６ａを有する右端に配置され側面板１０６に向かって進行する。（図４で、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は矢印付き実線で示す）

青色一次光線Ｌ１（Ｂ）が、導光空間１１０内を横上方向に進んだときに、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は蛍光性前面板／シート１０１上にほぼ全面的に形成された黄色蛍光膜１０１ｂおよび、または黄色蛍光膜１０１ｂの上に離隔して形成された複数の部分反射膜１０１ｃ（ハーフミラーなど）に到達する。

その時、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、一部が蛍光性前面板／シート１０１の黄色蛍光膜１０１ｂで吸収され、黄色蛍光膜１０１ｂの内部に含有された黄色蛍光体を励起して黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）、Ｌ２’（Ｙ）となる。図４に示すように、黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）、Ｌ２’（Ｙ）は、無指向性光線（散乱光）で、矢印付き点線、破線で示される。

青色一次光線Ｌ１（Ｂ）が直接的に黄色蛍光膜１０１ｂに到達したときに 、黄色蛍光膜１０１ｂは比較的に輝度の高い黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）を放射する。

青色一次光線Ｌ１（Ｂ）が間接的に部分反射膜１０１ｃに到達したときに 、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は部分的に部分反射膜１０１ｃを通過して、黄色蛍光膜１０１ｂに到達し、黄色蛍光膜１０１ｂは上記黄色二次光線Ｌ２’（Ｙ）より輝度の低い黄色二次光線Ｌ２’（Ｙ）を放射する。

部分反射膜１０１ｃで反射した残りの青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、導光中空空間１１０内を背面板１０２の反射内面１０２ａおよび、または右側の側板１０６の反射内面１０６ａに向かって横右方向に進む。

更に、反射内面１０２ａおよび、または反射内面１０６ａで反射した青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、導光中空空間１１０内を前面板１１０の方向にほぼ横方向に進み、再び黄色蛍光膜１０１ｂを励起するか、黄色蛍光膜１０１ｂを透過する。

黄色蛍光膜１０１ｂに到達した青色一次光線Ｌ１（Ｂ）の他の一部は、そこで吸収されずに光透過板１０１ａを通過し、青色光線Ｌ１’（Ｂ）（図４で矢印付き連続線で示す）として外部に出射する。

導光空間１１０内を横下方向に進んだ青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、反射性背面板／シート１０２の反射性内面１０２ａおよび、または反射性側面板１０６の反射性内面１０６ａに到達する。

更に、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は反射性内面１０２ａおよび、または１０６ａで反射されて横上方向に進み、黄色蛍光膜１０１ｂおよび、または部分反射膜１０１ｃに到達する。

そして青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は再び直接的に、またはおよび、または部分反射膜１０１ｃを経由して間接的に黄色蛍光膜１０１ｂを励起し、蛍光前面板１０１から黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）、Ｌ２’（Ｙ）が出射される。

以上に説明したように、黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）、Ｌ２’（Ｙ）と青色一次光線Ｌ１の一部Ｌ１’（Ｂ）は光透過板１０１ａから外部に出射して、これらが混色されてほぼ白色光線となり、対象物を照明する。

図３に示すように、蛍光前面板１０１に平面的な主表面を有する中空導光ユニット１００は、フルカラー映像を表示できる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３００の背面に、平面的な前面板１０１と対面するように配置され、従って面光源（１００および２００）はＬＣＤ３００をその背面から照明できる。

＜実施例２：紫外ＬＥＤと三原色蛍光体の組み合わせ＞

実施例２は、図５（および図３）を参照して、紫外ＬＥＤと三原色（Ｂ、Ｇ、Ｒ）蛍光体を組み合わせた面光源である。

面光源（１００および２００）は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）からなる三原色（Ｂ、ＧおよびＲ）蛍光体を含有する蛍光膜１０１ｂを有する中空導光ユニット１００と、紫外線（ＵＶ）を発光するＵＶ−ＬＥＤ２００を含む。

紫外ＬＥＤとしては、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）系半導体化合物などの窒化物系化合物半導体（チップ）を用いた発光波長範囲が３００ｎｍないし４００ｎｍの近紫外ＬＥＤ素子を使用できる。

それにより、面光源（１００および２００）は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）からなる三原色（Ｂ、ＧおよびＲ）の混合色（混合色、合成色）からなる白色平面光線Ｌ２（Ｗ）を白色蛍光膜１０１ｂを設けた蛍光前面板１０１から出射できるようになる。

図５の上部に蛍光前面板１０１の三種類（１０１−１、１０１−２、１０１−３）を部分拡大断面図として示す。

第一の蛍光前面板１０１−１（図５の拡大部分断面図を参照）は、光透過板１０１ａとその内面に形成した白色蛍光膜１０１ｂ−１からなり、白色蛍光膜１０１ｂ−１はそれぞれに青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）からなる三原色蛍光体（ＢＰ、ＧＰ、ＲＰ）の一種類を含有する三つの蛍光膜の積層体からなる。

第二の蛍光前面板１０１−２（図５の他の拡大部分断面図を参照）は、光透過板１０１ａとその内面に形成した白色蛍光膜１０１ｂ−２からなり、白色蛍光膜１０１ｂ−２は青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）からなる三原色蛍光体（ＢＰ、ＧＰ、ＲＰ）の三種類を混合して含有する単一の蛍光膜からなる。

第三の蛍光前面板１０１−３（図５の他の拡大部分断面図を参照）は、光透過板１０１ａとその内面に形成した白色蛍光膜１０１ｂ−３からなる。そして白色蛍光膜１０１ｂ−３は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）からなる三原色蛍光体（ＢＰ、ＧＰ、ＲＰ）の三種類のそれぞれを含有する点状または線状の三原色蛍光膜を隣接して光透過板１０１ａ内面に平行に配置したものである。

部分反射膜１０１ｃを、光透過光透過板１０１ａの内面にほぼ全面的に形成された蛍光膜１０１ｂの上に形成するのが望ましい。

そして部分反射膜１０１ｃは前述のように通常のハーフミラー膜またはダイクロイック・ミラー膜（またはダイクロイック・ハーフミラー膜）からなることができる。

更に部分反射膜１０１ｃは複数の部分反射膜１０１ｃからなり、白色蛍光膜１０１ｂ（１０１ｂ−１，１０１ｂ−２）の異なる領域に分離して配置するのが望ましい。

図５に示す中空導光ユニット１００に用いられるダイクロイック・ミラー膜（またはダイクロイック・ハーフミラー膜）は、ＵＶ光線反射性および可視光線（三原色光線）透過性を有するダイクロイック・ミラー膜からなることができる。

図５に示す中空導光ユニット１００に用いられるダイクロイック・ミラー膜（またはダイクロイック・ハーフミラー膜）は、ＵＶ光線反射性および可視光線（三原色光線）透過性を有するダイクロイック・ミラー膜からなることができる。ここでダイクロイック・ミラー膜は、紫外線のほとんどを反射するものであり、ダイクロイック・ハーフミラー膜は紫外線の一部を反射し、上記紫外線の残りを透過するものである。

＜三原色蛍光体＞

本発明に用いられる青色、緑色、赤色からなる三原色蛍光体を例示すると次の通りである。

ａ）青色蛍光体として例えば（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）₁₀ （ＰＯ₄）₆ Ｃ_l2：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）₅ （ＰＯ₄）₃ Ｃｌ：Ｅｕなどからなる蛍光体、
ｂ）緑色蛍光体として例えばＳｒ，Ａｌ₂Ｏ₄：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ）_2,ＳｉＯ₄：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、（Ｂａ，Ｍｇ）Ａｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ，Ｍｎなどからなる蛍光体、
ｃ）赤色蛍光体として例えばＹ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、ＹＴａＯ₄： Ｅｕなどからなる蛍光体を用いることができる。

＜三原色蛍光ガラス＞
三原色蛍光体の替わりに株式会社、住田光学ガラス株式会社から入手できる光学ガラスをベースとした紫外光線を可視波長に変換できる蛍光ガラス、商品名「ルミラス」シリーズを用いることができる。

それら一連の蛍光ガラスは「ルミラス−Ｂ」（商品名）、「ルミラス−Ｇ９」（商品名）、「ルミラス−Ｒ７」（商品名）、と名付けられ、紫外線領域の２００から４００ｎｍの光を可視光に変換することができる。

３６５ｎｍの紫外光で励起した場合、ａ）「ルミラス−Ｂ」（商品名）は４１０ｎｍの青色の蛍光を、ｂ）「ルミラス−Ｇ９」（商品名）は５４０ｎｍの緑色の蛍光を、またｃ）「ルミラス−Ｒ７」（商品名）は６１０ｎｍの赤色の蛍光を発する。

上記蛍光ガラスは、紫外線によるガラスの着色も少なく、紫外線を長時間照射した場合の性能の低下はほとんどない。

従って、上記蛍光ガラスは、例えば粒子状、ファイバー状、シート状の形態にして本発明に好適に用いられる。

再び図５を参照して、ＬＥＤ光源２００のＵＶ−ＬＥＤ２０１から放射される一次紫外光線Ｌ１（ＵＶ）と蛍光膜１０１ｂから放射される二次白色光線Ｌ２（Ｗ）の光路を説明する。

白色蛍光膜１０１ｂが、中空導光空間１１０を経由してＵＶ−ＬＥＤ２０１から発するある量の一次紫外光線Ｌ１（ＵＶ）を吸収するときに、白色蛍光膜１０１ｂは一次紫外光線Ｌ１（ＵＶ）の励起により一次紫外光線Ｌ１（ＵＶ）の波長帯域をより長い青色、緑色および赤色からなる波長帯域を有し、これらの３原色の混合した二次白色光線Ｌ２（Ｗ）へ波長変換する。

一つまたは複数のＵＶ−ＬＥＤ２０１を回路基板２０２実装したＬＥＤ光源２００は、中空導光ユニット１００の左側の側面板の前面に配置される。

ＵＶ−ＬＥＤ２０１は、比較的に狭い指向角度を有する一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）（図５で、矢印付き実線で示す）を導光空間１１０の入射端１１０ａ（図１参照）から導光空間１１０の内部に導入され、右側に配置された反射内面１０６ａを有する側面板１０６に向かってほぼ横方向に進行する。

導光空間１１０内を横上方向に進んだ一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）は、蛍光性前面板／シート１０１の白色蛍光膜１０１ｂ（１０１ｂ−１、１０１ｂ−２）および、または部分反射膜１０１ｃに到達する。

白色蛍光膜１０１ｂ（１０１ｂ−１、１０１ｂ−２）に到達した一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）は、一部が蛍光性前面板／シート１０１の白色蛍光膜１０１ｂ（１０１ｂ−１、１０１ｂ−２）で吸収されて、それに含有される青色、緑色および赤色蛍光体ＢＰ、ＧＰおよびＲＰを励起して、青色、緑色および赤色光線が混合された白色二次光線Ｌ２（Ｗ）（Ｌ２，Ｌ２’）（図５で、矢印付き点線、破線で示す）となる。

一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）が白色蛍光膜１０１ｂ（１０１ｂ−１、１０１ｂ−２）に到達したときに、比較的に高い輝度の白色二次光線Ｌ２を放射する。

一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）が部分反射膜１０１ｃに到達したときに、部分反射膜１０１ｃは一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）の一部を反射し、残りを通過する。そして部分反射膜１０１ｃを通過した一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）は白色蛍光膜１０１ｂ（１０１ｂ−１、１０１ｂ−２）で吸収されて、比較的に低い輝度の白色二次光線Ｌ２’を放射する。

部分反射膜１０１ｃを反射した一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）は中空空間１０１内を背面板１０１または右側の側面板１０６の反射内面１０２ａまたは１０６ａに向かって右下方向に進む。

更に、反射内面１０２ａおよび、または１０６ａに到達した一次ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）は、中空空間１０１内を前面板１０１の方向に進み、直接的または部分反射膜１０１ｃを経由して再び白色蛍光膜１０１ｂを励起する。

二次光線（Ｌ２ およびＬ２’）は、光透過性板１０１から外部に出射して、これら三原色が混合されて白色面光線Ｌ２（Ｗ）となり、対象物を照明する。

図３に示すように、前面板１０１に平面的な主表面を有する中空導光ユニット１００は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３００の背面に、平面的な前面板１０１と対面するように配置され、面光源（１００および２００）がＬＣＤ ３２０をその背面から照明できる。

本発明の実施例３の面光源を図７ないし図１２に基づいて記載する。

図７は、本発明の実施例３の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図８は、本発明の実施例３において、一部を断面として示す概略的な部分斜視図である。

図９は、図８のＢ−Ｂ線に沿って切断した概略的な断面図であり、実施例３の面光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いた一例を示す。

図１０は、図８のＢ−Ｂ線に沿って切断した概略的な断面図であり、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図１１、図１２は、実施例３の蛍光前面板を示す概略的な正面図であり、は蛍光前面板に設けた反射膜パターンの二例を示し、図１１は垂直軸（Ｙ）方向に延びる複数の帯状反射膜を水平軸（Ｘ）方向に配列した反射膜パターンであり、図１２は複数の矩形状反射膜を垂直軸（Ｙ）方向に配列したグループの複数を水平軸（Ｘ）方向に配列した反射膜パターンである

図７ないし図１２を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００と短波長光線形半導体光源２００からなる。

＜半導体光源＞
本発明に使用される半導体光源２００（以下、ＬＥＤ光源２００と呼称する）は、発光ダイオード（ＬＥＤ）と半導体レーザー（ＬＤ）を含み、本明細書および、または特許請求の範囲において上記ＬＥＤと上記ＬＤをまとめてＬＥＤと称する。

半導体光源２００は、回路基板２０２の上にＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向（図７、図８でＹ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

そしてＬＥＤ光源２００は、反射性側面板１０２の前方に配置され、ＬＥＤ２０１から発する一次光線Ｌ１は中空導光空間１１０に指向される。

中空導光ユニット１００Ｂは、離隔して対向して配置された一対の一方の側面板１０３、１０４と、離隔して対向して配置された一対の他方の側面板１０５、１０６とからなる所定の厚さを有するほぼ矩形の枠（フレーム）と、上記枠の上部に設けられた蛍光性前面板（蛍光性部材）１０１と、上記枠の下部に設けられた光反射性背面板（光反射性部材）１０２とからなるほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）であり、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｂは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

蛍光性前面板１０１−Ｂは、透明または半透明材料からなる光透過性板（またはシート、フィルム）１０１ａと光透過性板（またはシート、フィルム）１０１ａ の内面に形成された蛍光膜１０１ｂからなる。

更に、蛍光膜１０１ｂ上に部分的または全面的に反射膜１０１ｃを設けるのが望ましい。この反射膜１０１ｃは、高い反射率を要する通常のミラー膜または部分反射膜からなり、上記部分反射膜は広い波長帯域の光を部分的に反射しかつ残りの光を透過するハーフミラー膜、選択された波長帯域の光をほぼ全面的または部分的に反射しかつその他の帯域の光を透過するダイクロイック・ミラー膜（選択波長反射膜）、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

上記ハーフミラー１０１ｃは、アルミニューム、銀、錫などの反射性金属を例えば真空蒸着やスパッタリングなどの薄膜形成手段により形成した、ほぼ全波長帯域の光線に対して光を反射し、かつ透過しうる厚さの半透過性および半反射性を有する金属反射膜である。

上記ダイクロイック・ミラー（ダイクロイック・ハーフミラーも含む）１０１ｃ（多層光学反射鏡、二色鏡、誘電体鏡）は、青色光線（実施例１）、ＵＶ光線（実施例２）からなる短波長領域の光線を反射しかつその他の可視波長領域の光線を透過する選択波長反射性および透過性を有し、異なる屈折率の光学膜を積層した多層膜などからなる。

ダイクロイック・ミラー膜１０１ｃは、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）（屈折率：２．２−２．５）、酸化タンタル（Ｔａ₂ Ｏ₅ ）（屈折率：２．０−２．３）などの高屈折率膜と、酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）（屈折率；約１．４６）、酸化アルミニュームＡｌ₂Ｏ３（屈折率：１．５８−１．６７）などの低屈折率膜を交互に複数回、積層して、紫外光反射性および可視光透過性（選択反射および選択透過性）を有するようにものである。

反射膜１０１ｃを形成する蛍光膜１０１ｂの表面は平坦であるのが望ましい。多数の蛍光体粒子を蛍光膜１０１ｂ内に含有して蛍光体粒子が表面に露出し蛍光膜１０１ｂの表面が凹凸面となる場合には、蛍光膜１０１ｂの表面に蛍光体粒子を含有しない光透過性平滑膜（図示せず）を形成し、上記光透過性平滑膜の平坦表面に反射膜１０１ｃを形成するのが望ましい。

以上に記載したように、光透過板１０１ａの内面にほぼ全面的に形成した蛍光膜１０１ｂの表面に選択的、部分的に反射膜１０１ｃを形成するのが望ましく、また反射膜１０１ｃとしてハーフミラーまたはダイクロイック・ミラーを用いるのが更に望ましい。

それにより選択的に形成した反射膜１０１ｃは反射背面版１０２と共同して左端の側面板１０５の近辺（図１に示す導光空間１１０の左端１１０ａ）に配置されたＬＥＤ光源２００のＬＥＤ２０１から発する一次光線を導光空間１１０の右端１１０ｂ（（図１参照）に配置された側面板１０６の近辺まで導光空間１１０内を進行させることができる。

反射背面板／シート１０２は、光反射性内面を有し、内面が鏡面処理されたアルミニューム板／シートを用いることができる。

その代りに、光反射性背面板１０２は、光透過性または光遮断性の板／シート部材１０２の内面（導光空間１１０の底面と面する領域）にほぼ全面的または部分的にアルミニューム、銀などからなる光反射膜１０２ａが設けられている。

枠を構成する側面板１０３、１０４、１０５、１０６は、光反射性背面板１０２と同様に光反射性、光透過性または光遮断性の板／シート部材からなり、側面板１０３、１０４、１０５および、または１０６の少なくとも内面（１０５ａ、１０６ａなど）を光反射性とする、内面に反射膜を形成するのが望ましい。

光透過性光透過板１０１ａの材料としては、ＰＭＭＡなどのアクリル樹脂（ＡＣ）、ポリスチロール樹脂（ＰＳ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレン・テレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、シリコーン樹脂、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）などのフッ素樹脂などからなる光透過性樹脂（ポリマー）、シリコーン・ゴムなどを用いることができる。

光透過板／シート１０１ａとして、光透過性樹脂板／シートの替わりに光透過性ガラス板／シート、光透過性石英板／シートなどの光透過性無機製板／シートを用いてもよい。

紫外線などの短波長光線の照射に対する耐久性を考慮すると光透過性無機製板／シートが優れている。

光透過性ポリマー性板／シートは、無機性板／シートと比較して軽量な利点があるが、紫外線、紫色、青色からなる短波長光線の長期間の直接的な照射により変色（黄変：イエローイング）、クラックの発生などの劣化を生じる恐れがある。

実施例３においては、光透過板／シートからなる光透過板１０１ａの内面に全面的に蛍光膜１０１ｂを有しているので、短波長領域の一次光線Ｌ１（図１０参照）の大部分は蛍光膜１０１ｂにおいて吸収され、一次光線Ｌ１が光透過板／シート１０１ａを透過する光量は少ないので任意の上記のポリマー材料を使用してもその劣化は少ない。

実施例３のように、反射性背面板１０２および反射性側面板１０３、１０４、１０５、１０６の内面に光反射率の高いＡｌ、Ａｇなどの光反射膜を設けるときには、短波長領域の一次光線Ｌ１（図１０参照）は反射性側面板１０３、１０４、１０５、１０６の板までほとんど到達しないので、上記光透過板１０１ａと同じポリマー材料を使用することができ、上記部材の軽量化が達成できる。

蛍光膜１０１ｂは、光透過板／シートからなる光透過板１０１ａの内面に短波長光線（一次光線）の照射によって上記短波長光線より長い波長範囲の可視光線（二次光線）に波長変換する複数の蛍光体顔料を光透過性バインダー内に分散して配置したものとすることができる。

上記光透過性バインダーとしては、短波長光線（一次光線）の長期間の照射によって比較的に劣化しにくい光透過性樹脂または光透過性低融点ガラスを用いることができる。

短波長光線（一次光線）として近紫外線を用いるときには、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などの耐紫外性を有するポリマーまたは低融点ガラスなどの光透過性バインダーを用いるのが望ましい。

耐紫外性を改良したエポキシ樹脂（例えば、特許第３６５４３５３号公報を参照）を耐紫外性光透過性バインダーとして用いることができる。

短波長光線（一次光線）として青色光線を用いるときには、耐紫外性を有する上記光透過性バインダーの他に、通常のエポキシ樹脂、アクリル樹脂など任意の透明樹脂バインダーを用いることができる。

具体的には、上記蛍光膜１０１ｂは、多数の蛍光体顔料粒子を透明シリコーン樹脂塗料、エポキシ樹脂塗料などの透明樹脂塗料に分散した混合液をポリマーまたはガラスからなる光透過性板／シート１０１ａの内面に塗布し、乾燥または硬化して、上記蛍光膜１０１ｂを光透過性板／シート１０１ａの内面に形成することができる。

光透過性板／シート１０１ａがガラス、石英からなる無機材料からなる場合には、これと比べて軟化または溶融温度の低い低融点ガラス粒子（低融点ガラス・フリット、低融点ガラス・バインダー）と蛍光体顔料粒子を含む混合液を光透過性板／シート１０１ａの内面に塗布し、乾燥後に低融点ガラス粒子を軟化または溶融温度以上に加熱して焼成して、上記蛍光膜１０１ｂを光透過性板／シート１０１ａの内面に形成することができる。

真空蒸着、スパッタリング技術を用いて、蛍光体顔料をポリマーまたはガラスからなる光透過性板／シート１０１ａの内面に形成してもよく、この場合にはバインダーは省略できる。

図７ないし図１２に示すように、蛍光前面板１０１光透過板１０１ａの内面のほぼ全ての領域に蛍光膜１０１ｂを形成し、部分反射／透過（半透過鏡）膜１０１ｃを蛍光膜１０１ｂ上に部分的に形成してもよい。

複数の部分反射膜１０１ｃ、１０１ｃ’は蛍光膜１０１ｂの複数の異なる領域に離隔して配置することができる。

更に、図９、図１１、図１２に示すように、実施例３では、それぞれの部分反射膜１０１ｃ、１０１ｃ’の横幅（ｗ１，−−−−−−，ｗ−ｎ（ｎ＝１，２， −−−−，ｎ−１，ｎ））の寸法はほぼ同じであり（実施例１、実施例２（図３、図６Ａ、図６Ｂ参照）と同じ）、隣接する部分反射膜１０１ｃ、１０１ｃ’間の距離（ｄ１，−−−−−−，ｄ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ））もほぼ同じであり、隣接する部分反射膜１０１ｃ、１０１ｃ’間のピッチ（間隔） （ｐ１，−−−−−−，ｐ−ｎ（ｎ＝１，２， −−−−，ｎ−１，ｎ））もほぼ同じ（実施例１、実施例２（図３、図６Ａ、図６Ｂ参照）と同じ）であるが、実施例１、実施例２（図３、図６Ａ、図６Ｂ参照）と異なり、上記の横幅ｗ−ｎ、距離ｄ−ｎまたは、およびピッチｐ−ｎは互いに可変している。

図１１に示すように、全ての部分反射膜１０１ｃは、垂直方向に延びる長方形、ストライプ状（帯状）などの平面形状を有するほぼ同じ寸法、形状の延長領域パターンを有している。即ち、全ての部分反射膜１０１ｃの延長領域パターンは、水平方向の幅ｗ１，−−−−−−，ｗ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ）はおよび垂直方向の長さは同じである。（この点は図６Ａに示す実施例１、２と同じである。）

しかしながら、図１１に示すように、部分反射膜１０１ｃは、水平方向の隣接距離ｄ１，−−−−−−，ｄ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ）および水平方向のピッチｐ１，−−−−−−，ｐ−ｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ−１，ｎ）は互いに異なっている。そして部分反射膜１０１ｃは、水平方向の隣接距離はｄ１，−−−−−−，ｄ−ｎおよび水平方向のピッチｐ１，−−−−−−，ｐ−ｎは、左側の側面板１０５の近辺に配置されたＬＥＤ光源２００の位置から右側の側面板１０６の位置に向かって連続的または段階的に増加するように変化している。（例えば、ｄ−ｎ＞ｄ１、ｐ−ｎ＞ｐ１）

図１２に示すように、分離領域パターンＳＰは、複数の部分反射膜１０１ｃ’を縦方向に分離して配置したものであり、部分反射膜１０１ｃ’のそれぞれは縦方向に離隔して延びる複数の円形（図１２示）、楕円形または正方形、多角形、楕円形などの任意の平面形状を有するほぼ同じ寸法、形状である。そして分離領域パターンＳＰの複数が横方向に隔離して配列されている。

そして上記隣接距離はｄ１，−−−−−−，ｄ−ｎおよび上記ピッチｐ１， −−−−−−，ｐ−ｎは、左側の側面板１０５の近辺に配置されたＬＥＤ光源２００の位置から右側の側面板１０６の位置に向かって連続的または段階的に増加するように変化している。（例えば、ｄ−ｎ＞ｄ１、ｐ−ｎ＞ｐ１）

前述のように、実施例３においては、図７ないし図１２に示すように、複数の部分反射膜１０１ｃが蛍光膜１０１ｂ上に配列され、上記離隔距離および、または上記ピッチが左側の側面板１０５の近辺から右側の側面板１０６に向かって連続的または断続的に、横方向に可変している。

換言すると、蛍光膜１０１ｂの面積と部分反射膜１０１ｃの面積の比率は、ＬＥＤ２０１から右側の側面板１０６に向かって減少するように設定されているので、一次光線Ｌ１が側面板１０６の近辺まで到達できる。

図１０に示すように、ＬＥＤ光源２００のＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１（青色またはＵＶ光線）は、中空空間１１０の内部を進行し、蛍光前面板１０１−Ｂの蛍光膜１０１ｂと背面板１０２の反射内面１０２ａとの間で複数回、反射を繰り返す。

それにより、一次光線Ｌ１はその進行途中で徐々に蛍光膜１０１ｂの異なる領域を励起し、蛍光膜１０１ｂは二次光線Ｌ２（黄色またはＵＶ光線）を放射し、面光源（１００Ｂおよび２００）は、中空導光ユニット１００Ｂの蛍光前面板１０１−Ｂ上の蛍光膜１０１ｂのほぼすべての領域から、ほぼ均一な輝度を有する白色光線（青色光線Ｌ１と黄色光線Ｌ２が混色した疑似白色光またはＢ、Ｇ、Ｒ色光が混色した白色光Ｌ２）を出射することができる。

図１０に示すように、蛍光前面板１０１−Ｂに平面的な主表面を有する中空導光ユニット１００Ｂは、フルカラー映像を表示できる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３００の背面に、平面的な前面板１０１−Ｂと対面するように配置され、従って面光源（１００Ｂおよび２００）はＬＣＤ３００をその背面から照明できる。（更にプリズムシートおよび、または散乱シートからなる光学シート３２０をＬＣＤ３００と蛍光前面板１０１−Ｂとの間に介在してもよい。）

図１３、図１４を参照して、本発明の実施例４の面光源について記載する。この実施例４は前述の実施例３の一変形である。

図１３は、実施例４の面光源を示す概略的な断面図である。

図１４は、実施例４に用いる蛍光前面板を示す概略的な平面図である。

図１３、図１４に示すように、実施例４の面光源は、中空導光ユニット１００ＣとＬＥＤ光源２００からなる。

複数の前述の実施例と同様に、実施例４の半導体光源２００は、回路基板２０２の上にＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

図１３に示すように、中空導光ユニット１００Ｃは、ほぼ矩形の蛍光前面板１０１−Ｃと、蛍光性前面板１０１−Ｃと離隔して対向して配置されたほぼ矩形の反射背面板１０２と、離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６を含み、そして対向する前面板１０１−Ｃ、背面板１０２と、対向する一対の側面板１０５、１０６からなるほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）の内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｃは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

ＬＥＤ光源２００は、側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ２０１から発する一次光線Ｌ１は中空導光空間１１０に指向される。

蛍光性前面板１０１−Ｃは、透明または半透明材料からなる光透過性板１０１ａと光透過性板１０１ａ の内面にほぼ全面的に形成された蛍光膜１０１ｂと、蛍光膜１０１ｂ上に選択的に形成された部分反射膜１０１ｃ’からなる。

実施例４の部分反射膜１０１ｃ’は、例えば実施例３の部分反射膜１０１ｃと同様に、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

図１３、図１４に示すように、実施例４の部分反射膜１０１ｃ’は、異なる面
積を有する複数のほぼ長方形の平面形状をなす複数の部分反射膜１０１ｃ’か
らなる。

そして隣接する部分反射膜１０１ｃ’の離間距離（ｄ１，−−−−，ｄ−ｎ）はほぼ等しい（例えばｄ−ｎ＝ｄ１）。

一方、それぞれの部分反射膜１０１ｃ’の横方向の幅（ｗ１，−−−−，ｗ−ｎ）および部分反射膜１０１ｃ’の横方向のピッチ（ｐ１，−−−−−，ｐ−ｎ）が、左の側面板１０５の近辺のＬＥＤ光源２００の位置から右の側面板１０５の位置に向かって連続的、断続的に減少するように変化している。（例えばｐ−ｎ＜ｐ１、ｗ−ｎ＜ｗ−ｎ）。

図１３に示すように、ＬＥＤ光源２００のＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１（青色またはＵＶ光線）は、中空空間１１０の内部を進行し、蛍光前面板１０１−Ｃの蛍光膜１０１ｂ’と背面板１０２の反射内面１０２ａとの間で複数回、反射を繰り返す。

図１３に示すように、蛍光前面板１０１−Ｃに平面的な主表面を有する中空導光ユニット１００Ｃは、フルカラー映像を表示できる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３００の背面に、平面的な前面板１０１−Ｃと対面するように配置され、従って面光源（１００Ｃおよび２００）はＬＣＤ３００をその背面から照明できる。

更にプリズムシートおよび、または散乱シートからなる光学シート３２０をＬＣＤ３００と蛍光前面板１０１−Ｃとの間に介在してもよい。

それにより、実施例４の面光源（１００Ｃおよび２００）では、実施例３と同様に、一次光線Ｌ１はその進行途中で徐々に蛍光膜１０１ｂの異なる領域を励起し、蛍光膜１０１ｂは二次光線Ｌ２（黄色またはＵＶ光線）を放射し、従って面光源（１００Ｃおよび２００）は、中空導光ユニット１００Ｃの蛍光前面板１０１−Ｃ上の蛍光膜１０１ｂのほぼすべての領域から、ほぼ均一な輝度を有する白色光線（青色光線Ｌ１と黄色光線Ｌ２／Ｌ２’が混色した疑似白色光またはＢ、Ｇ、Ｒ色光が混色した白色光Ｌ２／Ｌ２’）を出射することができる。

図１５ないし図１８を参照して、本発明の実施例５の面光源について以下のように記載する。

図１５は、本発明の実施例５の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図１６は、本発明の実施例５の面光源の内部を示すためにその一部を除去して示す概略的な部分斜視図である。

図１７は、図１６のＣ−Ｃ線に沿って切断した概略的な断面図である。

図１８は、図１６のＣ−Ｃ線に沿って切断した概略的な断面図であり、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図１５ないし図１８を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｄと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

複数の前述の実施例と同様に、実施例５の半導体光源２００Ａ、２００Ｂのそれぞれは、回路基板２０２の上にＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

中空導光ユニット１００Ｄは、ほぼ矩形の蛍光前面板１０１−Ｄと、蛍光性前面板１０１−Ｄと離隔して対向して配置されたほぼ矩形の反射背面板１０２と、離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６を含み、そして対向する前面板１０１−Ｄ、背面板１０２と、対向する一対の側面板１０５、１０６からなるほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）の内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｄは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。

そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

蛍光性前面板１０１−Ｄは、光透過性板１０１ａと光透過性板１０１ａの内面にほぼ全面的に形成された蛍光膜１０１ｂと、蛍光膜１０１ｂ上にほぼ全面的に形成された部分反射膜１０１ｃ２からなる。

実施例５の部分反射膜１０１ｃ２は、複数の前記実施例と同様に、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

図１５ないし図１８に示すように、複数の前記実施例と異なり、実施例５の部分反射膜１０１ｃ２は、蛍光膜１０１ｂ上にほぼ全面的に形成される。

図１８（および図１５）に示すように、左端の光入射部１１０ａに位置するＬＥＤ光源２００ＡのＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１（青色またはＵＶ光線）は、中空空間１１０の内部を左端から中心Ｃｔに向かって進行し、また光入射部１１０ｂに位置するＬＥＤ光源２００ＢのＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１（青色またはＵＶ光線）は、中空空間１１０の内部を右端から中心Ｃｔに向かって進行する。

このとき、両方の一次光線Ｌ１は、蛍光前面板１０１の部分反射膜１０１ｃ２と背面板１０２の反射内面１０２ａとの間を複数回、部分反射を繰り返して中心Ｃｔに向かって進行する。

部分反射膜１０１ｃ２に到達した一次光線Ｌ１は、その一部が部分反射膜１０１ｃ２で反射されて中空空間１１０内を更に進行する。一方、その他の一次光線Ｌ１は部分反射膜１０１ｃ２を通過して蛍光膜１０１ｂを励起して二次光線Ｌ２（黄色光線または三原色が混合した白色光線）を放射する。

図４を参照して詳細に説明したように、青色光線Ｌ１（Ｂ）を発光するＢＲＵＥ ＬＥＤ２０１と青色光線Ｌ１（Ｂ）の励起により黄色光線Ｌ２（Ｙ）を放射する蛍光体を含有する蛍光膜１０１ｂの組み合わせを用いるときには、吸収されずに蛍光膜１０１ｂを透過した青色光線Ｌ１（Ｂ）と黄色光線Ｌ２（Ｙ）の混合した疑似白色光線Ｌ３（Ｗ）を照明光線としている。

図５を参照して詳細に説明したように、ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）を発光するＵＶ−ＬＥＤ２０１とＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）の励起により三原色光線を放射する三原色蛍光体ＢＰ、ＧＰ、ＲＰを含有する蛍光膜（１０１ｂ−１、１０１ｂ−２）の組み合わせを用いて、三原色光線の混色した白色光線Ｌ２（Ｗ）を照明光線としている。

図１８に示すように、蛍光前面板１０１−Ｄに平面的な主表面を有する中空導光ユニット１００Ｄは、フルカラー映像を表示できる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３００の背面に、平面的な前面板１０１−Ｄと対面するように配置され、従って面光源（１００Ｄおよび２００）はＬＣＤ３００をその背面から照明できる。（更にプリズムシートおよび、または散乱シートからなる光学シート３２０をＬＣＤ３００と蛍光前面板１０１−Ｄとの間に介在してもよい。）

図１９ないし図２２を参照して、本発明の実施例６の面光源について以下のように記載する。

図１９は、本発明の実施例６の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図２０は、本発明の実施例６の面光源の内部を示すために、その一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。

図２１は、図２０のＤ−Ｄ線に沿って切断した概略的な断面図である。

図２２は、図２０のＤ−Ｄ線に沿って切断した概略的な断面図であり、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図１９ないし図２２を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｅと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

複数の前述の実施例と同様に、実施例６の半導体光源２００Ａ、２００Ｂのそれぞれは、回路基板２０２の上にＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向（図１９、図２０でＹ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

中空導光ユニッ１００Ｅは、ほぼ矩形の蛍光前面板１０１Ｅと、蛍光性前面板１０１Ｅと離隔して対向して配置されたほぼ矩形の反射背面板１０２と、離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６および離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４を含む。そして対向する前面板１０１Ｅ、背面板１０２と、側面板１０３、１０４、１０５、１０６からなるほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）の内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｅは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

蛍光性前面板１０１Ｅは、光透過性板／シート１０１ｄと光透過性板／シート１０１ｄ の内部に含有された複数の蛍光体粒子１０１ｅと、光透過性板／シート１０１ｄ の内面に形成された部分反射膜１０１ｃからなる。

青色一次光線を発する青色ＬＥＤ２０１を用いるときには、上記蛍光体粒子１０１ｅは、青色一次光線の励起により黄色二次光線を放射する黄色蛍光体からなり、一方、ＵＶ一次光線を発するＵＶ−ＬＥＤ２０１を用いるときには、上記蛍光体粒子１０１ｅは、ＵＶ一次光線の励起によりそれぞれＢ、Ｇ、Ｒ光線を放射する青色、緑色、赤色蛍光体粒子の混合体からなる。

実施例６では、部分反射膜１０１ｃは、実施例５と同様に光透過性板／シート１０１ｄ の内面にほぼ全面的に形成されている。

部分反射膜１０１ｃは、複数の前記実施例と同様に、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

図２２（および図１９ないし図２１）に示すように、左端の光入射部１１０ａに位置するＬＥＤ光源２００ＡのＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１（青色またはＵＶ光線）は、中空空間１１０の内部を左端から中心Ｃｔに向かって進行し、また光入射部１１０ｂに位置するＬＥＤ光源２００ＢのＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１（青色またはＵＶ光線）は、中空空間１１０の内部を右端から中心Ｃｔに向かって進行する。

このとき、両方の一次光線Ｌ１は、蛍光前面板１０１の部分反射膜１０１ｃと背面板１０２の反射内面１０２ａとの間を複数回、部分反射を繰り返して中心Ｃｔに向かって進行する。

部分反射膜１０１ｃに到達した一次光線Ｌ１は、その一部が部分反射膜１０１ｃで反射されて中空空間１１０内を更に進行する。一方、その他の一次光線Ｌ１は部分反射膜１０１ｃを通過して光透過板１０１ｄ内に混入された蛍光体粒子１０１ｅを励起して二次光線Ｌ２（黄色光線または三原色が混合した白色光線）を放射する。

図４を参照して詳細に説明したように、青色光線Ｌ１（Ｂ）を発光するＢＲＵＥ ＬＥＤ２０１と青色光線Ｌ１（Ｂ）の励起により黄色光線Ｌ２（Ｙ）を放射する蛍光体１０１ｅの組み合わせを用いるときには、吸収されずに蛍光体１０１ｅを透過した青色光線Ｌ１（Ｂ）と黄色光線Ｌ２（Ｙ）の混合した疑似白色光線Ｌ３（Ｗ）を例えばＬＣＤ３００（図３などを参照）の照明光線としている。

図５を参照して詳細に説明したように、ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）を発光するＵＶ−ＬＥＤ２０１とＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）の励起により三原色光線を放射する三原色蛍光体ＢＰ、ＧＰ、ＲＰ１０１ｅの組み合わせを用いて、三原色光線の混色した白色光線Ｌ２（Ｗ）を例えばＬＣＤ３００（図３などを参照）の照明光線としている。

図２３およぴ図２４を参照して、本発明の実施例７の面光源について以下のように記載する。

図２３は、実施例７の面光源の概略的な断面図である。

図２４は、実施例７の蛍光前面板１０１Ｆを示す概略的な平面図である。

この実施例７は、前述の実施例７の一変形である。

図２３、図２４を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｆと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

複数の前述の実施例と同様に、実施例７の半導体光源２００Ａ、２００Ｂのそれぞれは、回路基板２０２の上にＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

中空導光ユニッ１００Ｆは、ほぼ矩形の蛍光前面板１０１Ｆと、蛍光性前面板１０１Ｆと離隔して対向して配置されたほぼ矩形の反射背面板１０２と、離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６および離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４（図１９、図２０参照）を含み、そして対向する蛍光前面板１０１Ｆ、背面板１０２と、側面板１０３、１０４、１０５、１０６からなるほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）の内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｆは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を一方の光入力端１１０ａ（図１９参照）から中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を他方の光入力端１１０ｂ（図１９参照）から中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

蛍光性前面板１０１Ｆは、光透過性板／シート１０１ｄと、光透過性板／シート１０１ｄ の内部に含有された複数の蛍光体粒子１０１ｅと、光透過性板／シート１０１ｄ の内面に形成された部分反射膜１０１ｃ２からなる。

青色一次光線を発する青色ＬＥＤ２０１を用いるときには、上記蛍光体粒子１０１ｅは、青色一次光線の励起により黄色二次光線を放射する黄色蛍光体からなり、一方、ＵＶ一次光線を発するＵＶ−ＬＥＤ２０１を用いるときには、上記蛍光体粒子１０１ｅは、ＵＶ一次光線の励起によりそれぞれＢ、Ｇ、Ｒ光線を放射する青色、緑色、赤色蛍光体粒子の混合体からなる。

実施例７では、部分反射膜１０１ｃ２は、実施例６と異なり蛍光体１０１ｅ含有光透過性板／シート１０１ｄ の内面に部分的に形成されている。

そして実施例７の部分反射膜１０１ｃ２は、実施例１の図６Ａと同様に、垂直軸（Ｙ）方向に延びる複数の長方形、ストライプ状（帯状）などの平面形状を有するほぼ同じ寸法、形状の反射膜を水平軸（Ｘ）方向に配列した反射膜パターンである

部分反射膜１０１ｃ２は、複数の前記実施例と同様に、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

全ての部分反射膜１０１ｃ２は、水平方向（Ｘ軸方向）の幅「ｗ」は同じであり、垂直方向（Ｚ軸方向）の長さ「ｌｎ」は同じであり、水平方向（Ｘ軸方向）の隣接距離「ｄ」、水平方向（Ｘ軸方向）のピッチ「ｐ」は同じである。

部分反射膜１０１ｃ２に到達した一次光線Ｌ１は、その一部が部分反射膜１０１ｃ２で反射されて中空空間１１０内を更に進行する。一方、その他の一次光線Ｌ１は部分反射膜１０１ｃ２を通過して光透過板１０１ｄ内に混入された蛍光体粒子１０１ｅを励起して二次光線Ｌ２（黄色光線または三原色が混合した白色光線）を放射する。

図４を参照して詳細に説明したように、青色光線Ｌ１（Ｂ）を発光するＢＲＵＥ ＬＥＤ２０１と青色光線Ｌ１（Ｂ）の励起により黄色光線Ｌ２（Ｙ）を放射する蛍光体１０１Ｆの組み合わせを用いるときには、吸収されずに蛍光体１０１Ｆを透過した青色光線Ｌ１（Ｂ）と黄色光線Ｌ２（Ｙ）の混合した疑似白色光線Ｌ３（Ｗ）を例えばＬＣＤ３００（図３などを参照）の照明光線としている。

図５を参照して詳細に説明したように、ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）を発光するＵＶ−ＬＥＤ２０１とＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）の励起により三原色光線を放射する三原色蛍光体１０１ｅの組み合わせを用いて、三原色光線の混色した白色光線Ｌ２（Ｗ） を例えばＬＣＤ３００（図３などを参照）の照明光線としている。

図２５およぴ図２６を参照して、本発明の実施例８の面光源について以下のように記載する。

図２５は、実施例８の面光源の概略的な断面図である。

図２６は、実施例８の蛍光前面板１０１Ｇを示す概略的な平面図である。

この実施例８は、ここでは前述の実施例７の一変形であるので同様な説明はできるだけ省略する。

図２５、図２６を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｇと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

蛍光性前面板１０１Ｇは、光透過性板／シート１０１ｄ の内部に複数の蛍光体粒子１０１ｅを含有した蛍光性板／シートと、その内面に形成され複数の部分反射膜１０１ｃ２からなる。

全ての部分反射膜１０１ｃ２は、垂直方向に延びる長方形、ストライプ状（帯状）などの平面形状を有するほぼ同じ寸法、形状のパターンを有している。即ち、全ての部分反射膜１０１ｃ２の延長領域パターンは、水平方向の幅ｗ１， −−−−−−，ｗｎ（例えばｗ１＝ｗｎ）はおよび垂直方向の長さ（ｌｎ）は同じである

しかしながら、部分反射膜１０１ｃ２は、水平方向の隣接距離ｄ１，−−−−−−，ｄｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ）および、または水平方向のピッチｐ１，−−−−−−，ｐｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ）は可変している。

そして部分反射膜１０１ｃ２は、上記隣接距離はｄ１，−−−−−−，ｄｎおよび、または水平方向の上記ピッチｐ１，−−−−−−，ｐｎは、左右の側面板１０５／１０６、左右のＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの位置から蛍光前面板１０１Ｇの中心Ｃｔに向かって連続的または段階的に増加するように変化している。（例えば、ｄｎ＞ｄ１、ｐｎ＞ｐ１）

従って、左右のＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂからの一次光線Ｌ１が中心Ｃｔまでほぼ平均した光強度で到達し、蛍光板（１０１ｄおよび１０１ｅ）はその全面にわたってほぼ平均した二次可視光線Ｌ２を放射でき、よって蛍光前面板１０１Ｇからほぼ均一な二次可視光線Ｌ２を出射できる。

図２７およぴ図２８を参照して、本発明の実施例９の面光源について以下のように記載する。

図２７は、実施例９の面光源の概略的な断面図である。

図２８は、実施例９の蛍光前面板１０１Ｈを示す概略的な平面図である。

この実施例９は、ここでは前述の実施例７、実施例８の一変形であるので同様な記載内容、説明はできるだけ省略する。

図２７、図２８を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｈと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

蛍光性前面板１０１Ｈは、光透過性板／シート１０１ｄ の内部に複数の蛍光体粒子１０１ｅを含有した蛍光性板／シートと、その内面に形成され複数の部分反射膜１０１ｃ３からなる。

全ての部分反射膜１０１ｃ３は、垂直方向に延びる長方形、ストライプ状（帯状）などの平面形状を有するほぼ同じ形状のパターンを有している。

全ての部分反射膜１０１ｃ３は、垂直方向に延びる長方形、ストライプ状（帯状）などの平面形状を有するほぼ同じ形状のパターンを有している。即ち、全ての部分反射膜１０１ｃ３の延長領域パターンは、水平方向の幅ｗ１，−−−−−−，ｗｎ（例えばｗ１＝ｗｎ）はおよび垂直方向の長さ（ｌｎ）は同じである

しかしながら、部分反射膜１０１ｃ３は、水平方向の幅ｗ１，−−−−−−， ｗｎ、水平方向の隣接距離ｄ１，−−−−−−，ｄｎ（ｎ＝１，２，−−−−，ｎ）および、または水平方向のピッチｐ１，−−−−−−，ｐｎ（ｎ＝１，２， −−−−，ｎ）は可変している。

そして部分反射膜１０１ｃ３は、上記水平方向の幅ｗ１，−−−−−−，ｗｎが、左右の側面板１０５／１０６、左右のＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの位置から蛍光前面板１０１Ｈの中心Ｃｔに向かって連続的または段階的に減少するように変化している。（例えば、ｗｎ＜ｗ１）

そして部分反射膜１０１ｃ３は、上記隣接距離はｄ１，−−−−−−，ｄｎおよび、または水平方向の上記ピッチｐ１，−−−−−−，ｐｎは、左右の側面板１０５／１０６、左右のＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの位置から蛍光前面板１０１Ｈの中心Ｃｔに向かって連続的または段階的に増加するように変化している。（例えば、ｄｎ＞ｄ１、ｐｎ＞ｐ１）

従って、左右のＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂからの一次光線Ｌ１が中心Ｃｔまでほぼ平均した光強度で到達し、蛍光板（１０１ｄおよび１０１ｅ）はその全面にわたってほぼ平均した二次可視光線Ｌ２を放射でき、よって蛍光前面板１０１Ｈからほぼ均一な二次可視光線Ｌ２を出射できる。

図２９ないし図３３を参照して、本発明の実施例１０の面光源について以下のように記載する。

図２９は、本発明の実施例１０の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図３０は、本発明の実施例１０の面光源の内部を示すために、その一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。

図３１は、図３０のＥ−Ｅ線に沿って切断した概略的な断面図である。

図３２は、図３０のＥ−Ｅ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、両面から平面光線を出射できる面光源を示し、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図３３は、図３０のＥ−Ｅ線に沿って切断した概略的な断面図であり、片面から平面光線を出射する面光源を示し、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図２９ないし図３３を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｊと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

複数の前述の実施例と同様に、実施例１０の半導体光源２００Ａ、２００Ｂのそれぞれは、回路基板２０２の上に短波長光線形ＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向（図２９、図３０でＹ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

図２９、図３０に示すように、中空導光ユニッ１００Ｊは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の蛍光前面板１０１−Ｄと、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の蛍光背面板１２０を備える。

対向する蛍光前面板１０１−Ｄと蛍光背面板１２０の間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｊは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

蛍光性前面板１０１−Ｄは、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａの内面に形成され複数の蛍光体粒子を含有する蛍光膜１０１ｂと、蛍光膜１０１ｂに形成された部分反射膜１０１ｃ２からなる。

蛍光性背面板１２０は、光透過／反射板１２０ａと、光透過／反射板１２０ａ の内面に形成され複数の蛍光体粒子を含有する蛍光膜１２０ｂと、蛍光膜１２０ｂに形成された部分反射膜１２０ｃからなることができる。

図３２に示すように、光透過／反射板１２０ａとして光透過板を選ぶ場合には、蛍光膜１２０ｃから放射された二次光線Ｌ２を、蛍光性前面板１０１−Ｄと蛍光背面板１２０の両面から外部に面光線を出射させることができる。

図３３に示すように、光透過／反射板１２０ａとして光反射板を選ぶ場合には、蛍光膜１２０ｃから放射された二次光線Ｌ２を、蛍光性前面板１０１−Ｄのみから外部に面光線が出射させる。

青色一次光線を発する青色ＬＥＤ２０１を用いるときには、蛍光膜１０１ｂ、１２０ｂは青色一次光線の励起により黄色二次光線を放射する黄色蛍光体を含有し、一方、ＵＶ一次光線を発するＵＶ−ＬＥＤ２０１を用いるときには、蛍光膜１０１ｂ、１２０ｂはＵＶ一次光線の励起によりそれぞれＢ、Ｇ、Ｒ光線を放射する青色、緑色、赤色蛍光体粒子の混合体を含有する。

実施例１０では、部分反射膜１０１ｃ２、１２０ｃは、蛍光膜１０１ｂ、１２０ｂにほぼ全面的に形成されている。

しかしながら、部分反射膜１０１ｃ２および、または１２０ｃは、例えば前述の幾つかの実施例で参照した図６Ａ、図６Ｂ、図１１、図１２、図１４、図２４、図２６、図２８に示すように、蛍光膜１０１ｂおよび、または１２０ｂに部分的に形成してもよい。

部分反射膜１０１ｃ２／１２０ｃは、複数の前記実施例と同様に、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

蛍光膜１０１ｂ、１２０ｂの表面が平滑面でない場合には、蛍光膜１０１ｂ、１２０ｂの表面に光透過性平滑膜（図示せず）を形成し、この光透過性平滑膜の平滑表面に部分反射膜１０１ｃ２、１２０ｃを形成してもよく、これにより部分反射膜１０１ｃ２を鏡面化することができる。

図３２、図３３（および図２９ないし図３１）に示すように、一方の光入射部１１０ａに位置するＬＥＤ光源２００ＡのＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１−１（Ｌ１））（青色またはＵＶ光線）は、中空空間１１０の内部を一方の光入射部１１０ａから中心Ｃｔに向かって進行する。

これと同時に、他方の光入射部１１０ｂに位置するＬＥＤ光源２００ＢのＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１−２（Ｌ１）（青色またはＵＶ光線）は、中空空間１１０の内部を他方の光入射部１１０ｂから中心Ｃｔに向かって進行する。

このとき、両方の一次光線Ｌ１−１、Ｌ１−２（Ｌ１）は、蛍光前面板１０１−Ｂの部分反射膜１０１ｃ２と、蛍光背面板１２０の部分反射膜１２０ｃとの間を複数回、部分反射を繰り返して中心Ｃｔに向かって進行する。

部分反射膜１０１ｃ２／１２０ｃに到達した一次光線Ｌ１−１／Ｌ１−２ （Ｌ１）は、その一部が部分反射膜１０１ｃ２／１２０ｃで反射されて中空空間１１０内を更に進行する。

一方、その他の一次光線Ｌ１−１／Ｌ１−２ （Ｌ１）は部分反射膜１０１ｃ２／１２０ｃを通過して蛍光体膜１０１ｂ／１２０ｂを励起して二次光線Ｌ２−１／Ｌ２−２（Ｌ２）黄色光線または三原色が混合した白色光線）を放射する。

図３２、図３３に示すように、青色光線Ｌ１（Ｂ）を発光する青色ＬＥＤ２０１と青色光線Ｌ１（Ｂ）の励起により黄色光線Ｌ２（Ｙ）を放射する黄色蛍光体を含有する蛍光膜１０１ｂ／１２０ｂの組み合わせを用いるときには、吸収されずに蛍光膜１０１ｂ／１２０ｂを透過した青色光線Ｌ１（Ｂ）と黄色光線Ｌ２（Ｙ）の混合した疑似白色面光線を例えば液晶ディスプレイＬＣＤ−１、ＬＣＤ−２のバックライトとしている。

図３２、図３３に示すように、ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）を発光するＵＶ−ＬＥＤ２０１とＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）の励起により三原色光線を放射する三原色蛍光体を含有する蛍光膜１０１ｂ／１２０ｂの組み合わせを用いる場合には、三原色光線の混色した白色光線Ｌ２−１／Ｌ２−２を例えば液晶ディスプレイＬＣＤ−１、ＬＣＤ−２のバックライトとしている。

この実施例１０では、唯一の面光源（１００Ｊおよび２００Ａ／２００Ｂ）を用いて、観察者ＶＷ−１が見るＬＣＤ−１と、別の観察者ＶＷ−２が見るＬＣＤ−２の両方を同時に照明することができる。

この実施例１０では、光透過板１０１ａに蛍光膜１０１ｂ、部分反射膜１０１ｃ２を積層した蛍光前面板１０１−Ｄおよび光透過板１２０ａに蛍光膜１２０ｂ、部分反射膜１２０ｃを積層した蛍光背面板１２０を用いているが、蛍光前面板１０１−Ｄおよび、または蛍光前面板１２０の替わりに例えば図１９ないし図２３に示すように、光透過板に複数の蛍光体粒子を含有した蛍光透過板に部分的または全面的に部分反射膜を形成した蛍光前面板および、または蛍光背面板を用いてもよく、その効果は同様である。

図３４ないし図３８を参照して、本発明の実施例１１の面光源について以下のように記載する。

図３４は、本発明の実施例１１の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図３５は、本発明の実施例１１の面光源の内部を示すためにその一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。

図３６は、図３５のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な断面図である。

図３７は、図３５のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図３８は、図３５のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、ＵＶ−ＬＥＤと三原色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図３４ないし図３８を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｋと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

複数の前述の実施例と同様に、実施例１１の半導体光源２００Ａ、２００Ｂのそれぞれは、回路基板２０２の上に短波長光線形ＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向（図３４、図３５でＹ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

図３４、図３５に示すように、中空導光ユニッ１００Ｋは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の蛍光前面板１０１−Ｅと、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の蛍光背面板１２０を備える。

対向する蛍光前面板１０１−Ｅと蛍光背面板１２０の間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｋは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。

そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００ＢのＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−２を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

光透過前面板１０１−Ｅは、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａ の内面に形成された部分反射膜１０１ｃ２からなる。

蛍光性背面板１２０は、光透過／反射板１２０ａと、光透過／反射板１２０ａ の内面に形成され複数の蛍光体粒子を含有する蛍光膜１２０ｂからなることができる。

図３７に示すように、青色一次光線を発する青色ＬＥＤ２０１を用いるときには、背面板１２０−Ｂ上の蛍光膜１２０ｂは青色一次光線の励起により黄色二次光線を放射する黄色蛍光体を含有する。

図３８に示すように、一方、ＵＶ一次光線を発するＵＶ−ＬＥＤ２０１を用いるときには、蛍光膜１０１ｂ、１２０ｂはＵＶ一次光線の励起によりそれぞれＢ、Ｇ、Ｒ光線を放射する青色、緑色、赤色蛍光体粒子の混合体を含有する。

実施例１１では、部分反射膜１０１ｃ２は、光透過前面板１０１−Ｅのみに形成されている。しかしながら、部分反射膜１０１ｃ２に追加して、部分反射膜１０１ｃ２と同様な部分反射膜を、蛍光背面板１２０の蛍光膜１２０ｂにも部分的または全面的に形成してもよい。

部分反射膜１０１ｃ２は、複数の前記実施例と同様に、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

＜青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせ）
図３７を参照して、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせを用いた実施例１１の面光源における一次光線と二次光線の光路を説明する。

図３７に示すように、ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの青色ＬＥＤ２０１は４００ｎｍ から ５００ｎｍの波長範囲を有する青色一次光線Ｌ１（Ｂ）−１／Ｌ１（Ｂ）−２を放射する。

部分反射膜１０１ｃ２／１２０ｃは、青色を含む全波長範囲の光線の一部を反射し、その他を透過する通常のハーフミラー膜、または青色光線の一部を反射しほとんどの黄色光線を良く透過し、青色光線の残部を透過するダイクロイック・ミラー膜から選択して用いられる。

部分反射膜１０１ｃ２／１２０ｃに到達した青色一次光線Ｌ１（Ｂ）−１／Ｌ１（Ｂ）−２は、部分反射膜１０１ｃ２／１２０ｃで部分的に反射されて中空空間１１０内を更に進行する。

両方の一次光線Ｌ１（Ｂ）−１／Ｌ１（Ｂ）−２は、光透過前面板１０１−Ｅの部分反射膜１０１ｃ２と、蛍光背面板１２０の部分反射膜１２０ｃとの間を複数回、部分反射を繰り返して中心Ｃｔに向かって進行する。

光透過前面板１０１−Ｅの部分反射膜１０１ｃ２に到達した残部の青色一次光線Ｌ１（Ｂ）−１／Ｌ１（Ｂ）−２は、部分反射膜１０１ｃ２を通過して光透過板１０１ａを経由して光透過前面板１０１−Ｅから外部に出射する。

蛍光背面板１２０の部分反射膜１２０ｃに到達した残部の青色一次光線Ｌ１（Ｂ）−１／Ｌ１（Ｂ）−２は、部分反射膜１２０ｃを通過して蛍光膜１２０ｂに吸収され、黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）を放射し、この黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）は部分反射膜１２０ｃを通過して中空空間１１０を経由して光透過前面板１０１−Ｅから外部に出射する。

中空導光ユニット１００Ｋの外部に出射した黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）と一部の青色一次光線Ｌ１’（Ｂ）は、合成されて疑似白色光線Ｌ３（Ｗ）となり、白色照明光線として用いられる。

＜紫外ＬＥＤと三原色蛍光体の組み合わせ＞
図３８を参照して、紫外ＬＥＤと三原色（Ｂ、Ｇ、Ｒ）蛍光体を組み合わせた実施例１１の面光源における一次光線と二次光線の光路を説明する。

図３８に示すように、面光源は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）からなる三原色（Ｂ、Ｇおよび Ｒ）蛍光体を含有する蛍光膜１２０ｂを有する中空導光ユニット１１０と、紫外（ＵＶ）一次光線Ｌ１（ＵＶ）−１／Ｌ１（ＵＶ）−２を発光するＵＶ−ＬＥＤ２０１を含む。

光透過前面板１０１−Ｅの内面に形成する部分反射膜１０１ｃ２は、ほとんどのＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）−１／Ｌ１（ＵＶ）−２を良く反射し、三原色（Ｂ、Ｇおよび Ｒ）光線を含む可視光線を良く透過するダイクロイック・ミラー膜からなるのが望ましい。

ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）−１／Ｌ１（ＵＶ）−２の一部がダイクロイック・ミラー膜１０１ｃ２を透過して光透過前面板１０１−Ｅから漏洩するのを防ぐために、例えば、光透過板１０１ａの外面にＵＶ光線を吸収し、可視光線を透過する紫外応答形光触媒膜（酸化チタン：ＴｉＯ₂など）などからなる紫外線遮蔽膜１２１を形成することができる。

蛍光背面板１２０−Ｂの蛍光膜１２０ｂの表面に形成する部分反射膜１２０ｃは、通常のハーフミラー膜またはＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）−１／Ｌ１（ＵＶ）−２を部分的に反射し部分的に透過し、および三原色（Ｂ、Ｇおよび Ｒ）光線を含む二次可視光線Ｌ２を良く透過するダイクロイック・ハーフミラー膜からなるのが望ましい。

図３８に示すように、ＵＶ−ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂ のＵＶ−ＬＥＤ２０１からの ＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）−１／Ｌ１（ＵＶ）−２は、一部が中空空間１１０内を上横方向に進み光透過前面板１０１−Ｅのダイクロイック・ミラーで１０１ｃ２に到達し、他の一部が中空空間１１０内を下横方向に進み蛍光背面板１２０の部分反射膜１２０ｃ（ハーフミラーまたはダイクロイック・ハーフミラー）に到達する。

その時、ダイクロイック・ミラーで１０１ｃ２に到達したほとんどのＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）−１／Ｌ１（ＵＶ）−２は、そこで反射して中空空間１１０内を進行し蛍光背面板１２０の部分反射膜１２０ｃに到達する。

ＵＶ−ＬＥＤ２０１から直接的にまたはダイクロイック・ミラー１０１ｃ２で反射して間接的に、部分反射膜１２０ｃに到達した ＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）−１／Ｌ１（ＵＶ）−２は、その一部がそこで反射して ダイクロイック・ミラー１０１ｃ２に向けて進行し、残部が部分反射膜１２０ｃを通過して蛍光膜１２０ｂに吸収され、蛍光膜１２０ｂから三原色光線の混合した白色二次光線Ｌ２を放射する。（図３８において、ＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）−１／Ｌ１（ＵＶ）−２は矢印付き実線で示し、白色二次光線Ｌ２は矢印付き点線で示す。）

光透過／反射板１２０ａが反射板である場合には、蛍光背面板１２０の蛍光膜１２０ｂから放射された白色二次光線Ｌ２は、部分反射膜１２０ｃを透過し、更に可視光線を良く透過するダイクロイック・ミラー１０１ｃ２を経由して光透過前面板１０１−Ｅから外部に出射し、白色照明光線Ｌ２（Ｗ）となり、例えば液晶ディスプレイ（ＬＥＤ）、家屋、建築の内外などの対象物を照明することができる。

光透過／反射板１２０ａが光透過板である場合には、白色二次光線Ｌ２は前面板と背面板の両方から外部に出射する。

図３９ないし図４４を参照して、本発明の実施例１２の面光源について以下のように記載する。

図３９は、本発明の実施例１２の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図４０は、本発明の実施例１２の面光源の内部を示すためにその一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。

図４１は、図４０のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な断面図である。

図４２は、蛍光背面板１２０−Ｃを示す概略的な正面図である。

図４３は、図４０のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図４４は、図４０のＦ−Ｆ線に沿って切断した概略的な拡大断面図であり、ＵＶ−ＬＥＤと三原色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図４０ないし図４４を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｌと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

複数の前述の実施例と同様に、実施例１２の半導体光源２００Ａ、２００Ｂのそれぞれは、回路基板２０２の上に短波長光線形ＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向（図４０、図４０でＹ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

図３９、図４０に示すように、中空導光ユニット１００Ｌは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の光透過前面板１０１−Ｅと、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の蛍光背面板１２０−Ｃを備える。

対向する光透過前面板１０１−Ｅと蛍光背面板１２０−Ｃの間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｌは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−２を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

光透過前面板１０１−Ｅは、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａ の内面にほぼ全面的に形成された部分反射膜１０１ｃ２からなる。

蛍光性背面板１２０−Ｃは、内面が反射面１２０ａ−１である反射板１２０ａと、反射板１２０ａ の内面の異なる領域に形成され複数の蛍光体粒子を含有する複数の蛍光膜１２０ｂ２からなることができる。

図４２に示すように、蛍光性背面板１２０−Ｃの反射面１２０ａ−１に形成した複数の蛍光膜１２０ｂ２は、複数の蛍光膜１２０ｂ２の正面パターンは中心線Ｃｔに対して線対称を成している。

そして蛍光膜１２０ｂ２は、ほぼ長方形の形状をなし、左右に対向して配置された側面板１０５、１０６とＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって幅ｗ１、−−−−、ｗｎ（例えばｗｎ＞ｗ１）が増大するように変化している。そして隣接する二つの蛍光膜１２０ｂ２の間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）は、左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって減少している。

図４３に示すように、青色一次光線を発する青色ＬＥＤ２０１を用いるときには、背面板１２０−Ｃ上の蛍光膜１２０ｂ２は青色一次光線の励起により黄色二次光線を放射する黄色蛍光体を含有する。

図４４に示すように、一方、ＵＶ一次光線を発するＵＶ−ＬＥＤ２０１を用いるときには、蛍光膜 １２０ｂ２はＵＶ一次光線の励起によりそれぞれＢ、Ｇ、Ｒ光線を放射する青色、緑色、赤色蛍光体粒子の混合体を含有する。

部分反射膜１０１ｃ２は、複数の前記実施例と同様に、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択することができる。

＜青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせ）
図４２、図４１を参照して、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせを用いた実施例１２の面光源における一次光線と二次光線の光路を説明する。

図４２に示すように、ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの青色ＬＥＤ２０１は４００ｎｍから５００ｎｍの波長範囲を有する青色一次光線Ｌ１（Ｂ）を放射する。

部分反射膜１０１ｃ２は、青色を含む全波長範囲の光線の一部を反射し、その他を透過する通常のハーフミラー膜、または青色光線の一部を反射しほとんどの黄色光線を良く透過し、青色光線の残部を透過するダイクロイック・ミラー膜から選択して用いられる。

部分反射膜１０１ｃ２に到達した青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、部分反射膜１０１ｃ２で部分的に反射されて中空空間１１０内を更に進行する。

両方の一次光線Ｌ１（Ｂ）は、光透過前面板１０１−Ｅの部分反射膜１０１ｃ２と、蛍光背面板１２０−Ｃの反射面１２０ａ−１との間を複数回、反射を繰り返して中心Ｃｔに向かって進行する。

光透過前面板１０１−Ｅの部分反射膜１０１ｃ２に到達した残部の青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、部分反射膜１０１ｃ２を通過して光透過板１０１ａを経由して光透過前面板１０１−Ｅから外部に出射する。

この実施例１２では、部分反射膜１０１ｃ２として、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）の反射率が高く（透過率は低い）、黄色二次光線Ｌ２（Ｙ） の透過率が高い （反射率は低い）ダイクロイック・ミラー膜を用いるのが望ましい。

蛍光背面板１２０−Ｃの蛍光膜１２０ｂ２に到達した青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、蛍光膜１２０ｂ２に吸収され、黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）を放射し、この黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）は中空空間１１０を経由して光透過前面板１０１−Ｅから外部に出射する。

中空導光ユニット１００Ｌの外部に出射した黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）と一部の青色一次光線Ｌ１’（Ｂ）は、合成されて疑似白色光線Ｌ３（Ｗ）となり、白色照明光線として用いられる。

＜紫外ＬＥＤと三原色蛍光体の組み合わせ＞
図４４を参照して、紫外ＬＥＤと三原色（Ｂ、Ｇ、Ｒ）蛍光体を組み合わせた実施例１２の面光源における一次光線と二次光線の光路を説明する。

図４４に示すように、面光源は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）からなる三原色（Ｂ、Ｇおよび Ｒ）蛍光体を含有する蛍光膜１２０ｂ２を有する中空導光ユニット１１０と、紫外（ＵＶ）一次光線Ｌ１（ＵＶ）を発光するＵＶ−ＬＥＤ２０１を含む。

光透過前面板１０１−Ｅの内面にほぼ全面的に形成する部分反射膜１０１ｃ２は、ほとんどのＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）を良く反射し、三原色（Ｂ、Ｇおよび Ｒ）光線を含む可視光線を良く透過するダイクロイック・ミラー膜からなるのが望ましい。

ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）の一部がダイクロイック・ミラー膜１０１ｃ２を透過して光透過前面板１０１−Ｅから漏洩するのを防ぐために、例えば、光透過板１０１ａの外面にＵＶ光線を吸収し、可視光線を透過する紫外応答形光触媒膜（酸化チタン：ＴｉＯ₂など）などからなる紫外線遮蔽膜１２１（図３８参照）を形成することができる。

紫外線遮蔽膜１２１の替わりに、光透過前面板１０１−Ｅの光透過板１０１ａの内部にＵＶ光線を良く散乱反射（遮蔽）し、複数の周知の白色顔料など紫外線遮蔽粒子（例えば光触媒作用を有さない紫外線吸収剤）を混入してもよい

図４４に示すように、ＵＶ−ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂ のＵＶ−ＬＥＤ２０１からの ＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は、一部が中空空間１１０内を上横方向に進み光透過前面板１０１−Ｅのダイクロイック・ミラーで１０１ｃ２に到達し、他の一部が中空空間１１０内を下横方向に進み蛍光背面板１２０−Ｃの反射面１２０ａ−１または蛍光膜１２０ｂ２に到達する。

その時、ダイクロイック・ミラーで１０１ｃ２に到達したほとんどのＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は、そこで反射して中空空間１１０内を進行し蛍光背面板１２０−Ｃの反射面１２０ａ−１または蛍光膜１２０ｂ２に到達する。

反射面１２０ａ−１に到達した ＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は、そこで反射して ダイクロイック・ミラー１０１ｃ２に向けて進行する。一方、蛍光膜１２０ｂ２に到達したＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は蛍光膜１２０ｂ２に吸収され、蛍光膜１２０ｂ２から三原色光線の混合した白色二次光線Ｌ２を放射する。（図４４において、ＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は矢印付き実線で示し、白色二次光線Ｌ２（Ｗ）は矢印付き点線で示す。）

蛍光背面板１２０−Ｃの蛍光膜１２０ｂ２から放射された白色二次光線Ｌ２は、可視光線を良く透過するダイクロイック・ミラー１０１ｃ２を経由して光透過前面板１０１−Ｅから外部に出射し、白色照明光線Ｌ２（Ｗ）となり、例えば液晶ディスプレイ（ＬＥＤ）、家屋、建築の内外などの対象物を照明することができる。

図４５ないし図５０を参照して、本発明の実施例１３の面光源について以下のように記載する。

図４５は、本発明の実施例１３の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図４６は、本発明の実施例１３の面光源の内部を示すためにその一部を断面とし、一部を切り欠いた概略的な斜視図である。

図４７は、図４６のＨ−Ｈ線に沿って切断した概略的な断面図である。

図４８は、蛍光前面板１０１−Ｆを示す概略的な正面図である。

図４９は、図４６のＨ−Ｈ線に沿って切断した概略的な断面図であり、青色ＬＥＤと黄色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図５０は、図４６のＨ−Ｈ線に沿って切断した概略的な断面図であり、ＵＶ−ＬＥＤと三原色蛍光体を組み合わせたときの、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図４５ないし図５０を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｍと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

複数の前述の実施例と同様に、実施例１３の半導体光源２００Ａ、２００Ｂのそれぞれは、回路基板２０２の上に短波長光線形ＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向（Ｙ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

図４５、図４６に示すように、中空導光ユニット１００Ｍは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の蛍光前面板１０１−Ｆと、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の反射背面板１０２を備える。

対向する蛍光前面板１０１−Ｆと反射背面板１０２の間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｍは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１（Ｂ）、Ｌ１（ＵＶ）を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。

そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１（Ｂ）、Ｌ１（ＵＶ）を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

図４５ないし図５０に示すように、実施例１３では、蛍光前面板１０１−Ｆは、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａの内面にほぼ全面的に形成された部分反射膜１０１ｃ２と部分反射膜１０１ｃ２の表面に部分的に形成された複数の蛍光膜１０１ｂ２からなる。

一方、実施例１では、実施例１０と異なり、蛍光前面板１０１は、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａの内面にほぼ全面的に形成された蛍光膜１０１ｂと蛍光膜１０１ｂの表面に部分的に形成された複数の蛍光膜１０１ｂ２からなる。

反射背面板１０２は、内面が反射面１０２ａ−１である反射板なることができる。

図４８（および図４７など）に示すように、複数の蛍光膜１０１ｂ２は、蛍光性前面板１０１−Ｆの内面のほぼ全面に形成された部分反射膜１０１ｃ２の異なる領域に離隔して配列して配置され、蛍光膜１０１ｂ２の正面パターンは中心線Ｃｔに対して線対称を成している。

そして蛍光膜１０１ｂ２は、ほぼ長方形の形状をなし、左右に対向して配置された側面板１０５、１０６とＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって幅ｗ１、−−−−、ｗｎ（例えばｗｎ＞ｗ１）が増大するように変化している。そして隣接する二つの蛍光膜１０１ｂ２の間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）は、左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって減少している。

図４９に示すように、青色一次光線を発する青色ＬＥＤ２０１を用いるときには、背面板１２０−Ｃ上の蛍光膜１０１ｂ２は青色一次光線Ｌ１（Ｂ）の励起により黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）を放射する黄色蛍光体を含有する。

図４９に用いられる部分反射膜１０１ｃ２は、複数の前記実施例と同様に、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ハーフミラー膜、ダイクロイック・ミラー膜から選択することができる。

図５０に示すように、ＵＶ一次光線を発するＵＶ−ＬＥＤ２０１を用いるときには、蛍光膜１０１ｂ２はＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）の励起によりそれぞれＢ、Ｇ、Ｒの三原色からなる二次光線を放射する青色、緑色、赤色蛍光体粒子の混合体を含有し、二次光線Ｌ２（Ｗ）は三原色が混色した白色光線となる。

図５０に用いられる部分反射膜１０１ｃ２として、ＵＶ一次光線の反射率が非常に高く（およびＵＶ一次光線の透過率が非常に低い）、および全可視二次光線の透過率が高いダイクロイック・ミラー膜を用いる。

＜青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせ）
図４８（および図４７）を参照して、青色ＬＥＤと黄色蛍光体の組み合わせを用いた実施例１３の面光源における一次光線と二次光線の光路を説明する。

図４９に示すように、ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの青色ＬＥＤ２０１は４００ｎｍから５００ｎｍの波長範囲を有する青色一次光線Ｌ１（Ｂ）を放射する。

部分反射膜１０１ｃ２は、青色を含む全波長範囲の光線の一部を反射し、その他を透過する通常のハーフミラー膜、または青色光線の一部を反射しほとんどの黄色光線を良く透過し、青色光線の残部を透過するダイクロイック・ハーフミラー膜から選択して用いられる。

ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの青色ＬＥＤ２０１からの青色一次光線Ｌ１（Ｂ）が部分反射膜１０１ｃ２に到達したときに、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）の一部は部分反射膜１０１ｃ２で反射して中空空間１１０内を更に進行する。

両方の青色ＬＥＤ２０１から発する一次光線Ｌ１（Ｂ）は、蛍光前面板１０１−Ｆの部分反射膜１０１ｃ２と、反射背面板１０２の反射面１０２ａとの間を複数回、反射を繰り返して中心Ｃｔに向かって進行する。

蛍光前面板１０１−Ｆの部分反射膜１０１ｃ２に到達した残部の青色一次光線Ｌ１’（Ｂ）は、部分反射膜１０１ｃ２を通過して光透過板１０１ａを経由して蛍光前面板１０１−Ｆから外部に出射する。

反射背面板１０２の反射面１０２ａに到達した青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は、反射面１０２ａで反射して中空空間１１０を経由して蛍光前面板１０１−Ｆの方向に進行する。

青色一次光線Ｌ１（Ｂ）が蛍光前面板１０１−Ｆの蛍光膜１０１ｂ２に到達したときに、青色一次光線Ｌ１（Ｂ）は蛍光膜１０１ｂ２に吸収され、黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）を放射し、この黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）は蛍光前面板１０１−Ｆから外部に出射する。

蛍光前面板１０１−Ｆの外部に出射した黄色二次光線Ｌ２（Ｙ）と外部に出射した一部の青色一次光線Ｌ１’（Ｂ）は、合成されて疑似白色面状光線Ｌ３（Ｗ）となり、ＬＣＤバックライト、照明看板、電子看板（電子ポスター）、照明標示板、ライトボックス、屋内・屋外照明などの面状白色照明光線として用いられる。

＜紫外ＬＥＤと三原色蛍光体の組み合わせ＞
図５０（および図４７）を参照して、紫外ＬＥＤと三原色（Ｂ、Ｇ、Ｒ）蛍光体を組み合わせた実施例１３の面光源における一次光線と二次光線の光路を説明する。

図５０に示すように、面光源は、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）および赤色（Ｒ）からなる三原色（Ｂ、Ｇおよび Ｒ）蛍光体を含有する蛍光膜１０１ｂ２を有する中空導光ユニット１００Ｍと、紫外（ＵＶ）一次光線Ｌ１（ＵＶ）を発光するＵＶ−ＬＥＤ２０１を含む。

蛍光前面板１０１−Ｆの内面にほぼ全面的に形成する部分反射膜１０１ｃ２は、ほとんどのＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）を良く反射し、三原色（Ｂ、Ｇおよび Ｒ）光線を含む可視光線を良く透過するダイクロイック・ミラー膜からなるのが望ましい。

ＵＶ光線Ｌ１（ＵＶ）の一部がダイクロイック・ミラー膜１０１ｃ２を透過して蛍光前面板１０１−Ｆから漏洩するのを防ぐために、例えば、光透過板１０１ａの外面にＵＶ光線を吸収し、可視光線を透過する紫外応答形光触媒膜（酸化チタン：ＴｉＯ₂など）などからなる紫外線遮蔽膜１２１（図３８参照）を形成することができる。

紫外線遮蔽膜１２１の替わりに、蛍光前面板１０１−Ｆの光透過板１０１ａの内部にＵＶ光線を良く散乱反射（遮蔽）し、複数の周知の白色顔料など紫外線遮蔽粒子（例えば光触媒作用を有さない紫外線吸収剤）を混入してもよい

図５０に示すように、ＵＶ−ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂ のＵＶ−ＬＥＤ２０１からの ＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は、一部が中空空間１１０内を上横方向に進み蛍光前面板１０１−Ｆのダイクロイック・ミラー１０１ｃ２または蛍光膜１０１ｂ２に到達し、他の一部が中空空間１１０内を下横方向に進み反射背面板１０２の反射面１０２ａに到達する。

ダイクロイック・ミラーで１０１ｃ２に到達したほとんどのＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は、そこで反射して中空空間１１０内を進行し反射背面板１０２の反射面１０２ａに到達し、そこで反射して ダイクロイック・ミラー１０１ｃ２に向けて進行する。

蛍光膜１０１ｂ２に到達したＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は蛍光膜１０１ｂ２に吸収され、蛍光膜１０１ｂ２から三原色光線の混合した白色二次光線Ｌ２を放射する。（図５０において、ＵＶ一次光線Ｌ１（ＵＶ）は矢印付き実線で示し、白色二次光線Ｌ２（Ｗ）は矢印付き点線で示す。）

蛍光前面板１０１−Ｆの蛍光膜１０１ｂ２から放射された白色二次光線は、可視光線を良く透過するダイクロイック・ミラー１０１ｃ２を経由して蛍光前面板１０１−Ｆから外部に出射し、白色面状照明光線Ｌ２（Ｗ）となり、例えば液晶ディスプレイ（ＬＥＤ）、家屋、建築の内外などの対象物を照明することができる。

実施例１４を、図５１、図５２参照して、本発明の実施例１４の面光源について以下のように記載する。

図５１は、実施例１４の面光源の概略断面図である。

図５２は、実施例１４における中空導光ユニット１００Ｎの蛍光背面板１２０−Ｄの概略正面図である。

実施例１４の面光源は、図３９ないし図４４を参照して記載した本発明の実施例１０の面光源の一変形であり、従って実施例１４については、実施例１０と共通な記載はできるだけ省略する。

図５１および図５２を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｎと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

中空導光ユニット１００Ｎは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の光透過前面板１０１−Ｅと、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の蛍光背面板１２０−Ｄを備える。

対向する光透過前面板１０１−Ｅと蛍光背面板１２０−Ｄの間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｎは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−２を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

光透過前面板１０１−Ｅは、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａ の内面にほぼ全面的に形成された部分反射膜１０１ｃ２からなる。

蛍光性背面板１２０−Ｄは、内面が反射面１２０ａ−１である反射背面板１２０ａと、反射板１２０ａの内面の異なる領域に形成され複数の蛍光体粒子を含有する複数の蛍光膜１２０ｂ３からなることができる。

図５２に示すように、蛍光性背面板１２０−Ｄの反射面１２０ａ−１に形成した複数の蛍光膜１２０ｂ３は、複数の蛍光膜１２０ｂ３の正面パターンは中心線Ｃｔに対して線対称を成している。

図５２に示すように、すべての蛍光膜１２０ｂ３は、同一な幅ｗ１、 −−−−、ｗｎ（例えばｗｎ＝ｗ１）（この点は図４２と異なる。）と同一な長さ（Ｌｎ）を有するほぼ長方形の形状をなしている。

一方、隣接する二つの蛍光膜１２０ｂ３の間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）とピッチ（ｐ１， −−−−−−−， ｐｎ）は、次のように可変している。すなわち、間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）は左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって連続的または断続的に減少し（例えばｄｎ＜ｄ１）、またピッチ（ｐ１， −−−−−−−， ｐｎ）は左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって連続的または断続的に減少（例えばｐｎ＜ｐ１）している。

以上の説明から明らかなように、実施例１４の中空導光ユニット１００Ｎが前述の蛍光背面板１２０−Ｄを有するので、（実施例１１の中空導光ユニット１００Ｍが蛍光前面板１０１−Ｆを有するのと同様に、） 実施例１４の中空導光ユニット１００Ｎの光透過前面板１０１−Ｅの全面からほぼ均一な輝度を有する面状白色光線を出射することができる。

実施例１５を、図５３、図５４参照して、本発明の実施例１５の面光源について以下のように記載する。

図５３は、実施例１５の面光源の概略断面図である。

図５４は、実施例１５における中空導光ユニット１００Ｐの反射背面板１０２の概略正面図である。

実施例１５の面光源は、実施例１０、実施例１１の面光源の他の一変形であり、従って、実施例１５については、実施例１０、実施例１１と共通な記載はできるだけ省略する。

図５３および図５４を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｐと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

中空導光ユニット１００Ｐは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の蛍光前面板１０１−Ｇと、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の反射背面板１０２を備える。

対向する蛍光前面板１０１−Ｇと反射背面板１０２の間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｐは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−２を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

蛍光前面板１０１−Ｇは、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａ の内面にほぼ全面的に形成された部分反射膜１０１ｃ２と、部分反射膜１０１ｃ２の表面に離隔して形成された複数の蛍光体粒子を含有する複数の蛍光膜１０１ｂ３からなる。

反射背面板１０２は、内面が反射面１０２ａである背面板１２０ａからなることができる。

図５４に示すように、蛍光前面板１０１−Ｇにおける部分反射膜１０１ｃ２に形成した複数の蛍光膜１０１ｂ３の正面パターンは中心線Ｃｔに対して線対称を成している

図５４に示すように、蛍光前面板１０１−Ｇにおけるすべての蛍光膜１０１ｂ３は、図４８の蛍光膜１０１ｂ２と同様に、同一な幅ｗ１、−−−−、ｗｎ （例えばｗｎ＝ｗ１）（この点は図４２と異なる。）と同一な長さ（Ｌｎ）を有するほぼ長方形の形状をなしている。

隣接する二つの蛍光膜１０１ｂ３の間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）とピッチ（ｐ１、−−−−−−−、ｐｎ）は、次のように可変している。（図４８の蛍光膜１０１ｂ２と同様）。

すなわち、間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）は左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって連続的または断続的に減少し（例えばｄｎ＜ｄ１）、またピッチｐ１、−−−−−−−、ｐｎ）は左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって連続的または断続的に減少（例えばｐｎ＜ｐ１）している。

以上の説明から明らかなように、実施例１５の中空導光ユニット１００Ｐが前述の蛍光前面板１０１−Ｇを有するので、（実施例１１の中空導光ユニット１００Ｍが蛍光前面板１２０−Ｆを有するのと同様に）実施例１５の中空導光ユニット１００Ｐの蛍光前面板１０１−Ｇの全面からほぼ均一な輝度を有する面状白色光線を出射することができる。

図５５、図５６、図５７を参照して、本発明の実施例１６の面光源について以下のように記載する。

図５５は、実施例１６の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図５６は、実施例１６の面光源の概略断面図である。

図５７は、実施例１６における中空導光ユニット１００Ｑの蛍光前面板１０１−Ｈを示す概略正面図である。

実施例１６の面光源は、図４５ないし図５０を参照した実施例１１の面光源の一変形であり、従って、実施例１６については、実施例１１と共通な記載はできるだけ省略する。

図５５ないし図５７を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｑと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

中空導光ユニット１００Ｑは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の蛍光前面板１０１−Ｈと、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の反射背面板１０２を備える。

対向すね蛍光前面板１０１−Ｈと反射背面板１０２の間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｑは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００ＡのＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。

そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−２を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

蛍光前面板１０１−Ｈは、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａ の内面に互いに隔離して形成された複数の部分反射膜１０１ｃ３と、光透過性板／シート１０１ａ の内面において隣接する部分反射膜１０１ｃ３の間に形成された複数の蛍光体粒子を含有する複数の蛍光膜１０１ｂ２からなる。

即ち、前述の各種の実施例と異なり、部分反射膜１０１ｃ３と蛍光膜１０１ｂ２は、光透過性板／シート１０１ａの内面に交互に互いに隣接して並置して配置されている。

反射背面板１０２は、内面が反射面１０２ａである背面板１２０ａからなることができる。

図５６、図５７に示すように、蛍光前面板１０１−Ｈにおける光透過性板／シート１０１ａに形成した複数の蛍光膜１０１ｂ２および複数の部分反射膜１０１ｃ３のパターンは中心線Ｃｔに対して線対称を成している

図５７に示すように、蛍光前面板１０１−Ｈにおけるすべての蛍光膜１０１ｂ２は、図４８の蛍光膜１０１ｂ２と同様に、同一な幅ｗ１、 −−−−、ｗｎ （例えばｗｎ＝ｗ１）（この点は図４２と異なる。）と同一な長さ（Ｌｎ）を有するほぼ長方形の形状をなしている。

隣接する二つの蛍光膜１０１ｂ２の間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）とピッチ（ｐ１、−−−−−−−、ｐｎ）は、次のように可変している。（図４８の蛍光膜１０１ｂ２と同様）。

すなわち、間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）は左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって連続的または断続的に減少し（例えばｄｎ＜ｄ１）、またピッチ（ｐ１、−−−−−−−、ｐｎ）は左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって連続的または断続的に減少（例えばｐｎ＜ｐ１）している。

隣接する二つの蛍光膜１０１ｂ２の可変する間隔（ｄ１、−−−−−、ｄｎ）に、それらの間隔に等しい幅を有する部分反射膜１０１ｃ３が、光透過板１０１ａの内面に、配置されている。

以上の説明から明らかなように、実施例１６の中空導光ユニット１００Ｑが前述の蛍光前面板１０１−Ｈを有するので、（実施例１１の中空導光ユニット１００Ｍが蛍光前面板１２０−Ｆを有するのと同様に）実施例１６の中空導光ユニット１００Ｑの蛍光前面板１０１−Ｈの全面からほぼ均一な輝度を有する面状白色光線を出射することができる。

図５８、図５９、図６０を参照して、本発明の実施例１７の面光源について以下のように記載する。

図５８は、実施例１７の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図５９は、実施例１７の面光源の概略断面図である。

図６０は、実施例１７における中空導光ユニット１００Ｒの蛍光背面板１２０−Ｄを示す概略正面図である。

実施例１７の面光源は、図３９ないし図４４を参照した実施例１０の面光源、図４５ないし図５０を参照した実施例１１の面光源の一変形であり、従って、実施例１７については、実施例１０、実施例１１と共通な記載はできるだけ省略する。

図５８ないし図６０を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｒと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

中空導光ユニット１００Ｒは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の蛍光前面板１０１−Ｆと、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の蛍光背面板１２０−Ｄを備える。

対向する蛍光前面板１０１−Ｆと蛍光背面板１２０−Ｄの間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｒは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

再検討
一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−１を一方の光入力端１１０ａから中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。

再検討
そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１−２を他方の光入力端１１０ｂから中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

蛍光性前面板１０１−Ｆは、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａ の内面にほぼ全面的に形成された部分反射膜１０１ｃ２と、部分反射膜１０１ｃ２に部分的に形成された蛍光体を含有した複数の蛍光膜１０１ｂ２からなる。（この蛍光性前面板１０１−Ｆは、図４５ないし図５０を参照して記載した実施例１１における蛍光性前面板１０１−Ｆと同一である。）

蛍光性前面板１０１−Ｆと同様に、蛍光性背面板１２０−Ｃは、光透過性板／シート１２０ａと、光透過性板／シート１２０ａ の内面にほぼ全面的に形成された部分反射膜１２０ｃと、部分反射膜１２０ｃに部分的に形成された蛍光体を含有した複数の蛍光膜１２０ｂ２からなる。（この蛍光性背面板１２０−Ｃは、図３９ないし図４４を参照した実施例１０における蛍光性前面板１２０−Ｃと同様である。）

実施例１１における図４８に示すように、蛍光前面板１０１−Ｆにおける光透過性板／シート１０１ａに形成した複数の蛍光膜１０１ｂ２および複数の部分反射膜１０１ｃ２のパターンは中心線Ｃｔに対して線対称を成している。

図６０に示すように、蛍光背面板１２０−Ｄにおける光透過性板／シート１０１ａに形成した複数の蛍光膜１２０ｂ２および複数の部分反射膜１２０ｃのパターンは中心線Ｃｔに対して線対称を成している

図５９（図４８、図６０）に示すように、蛍光前面板１０１−Ｆおよび蛍光背面板１２０−Ｄにおけるすべての蛍光膜１０１ｂ２、１２０ｂ２は、可変する幅ｗ１、−−−−、ｗ−ｎ（例えばｗ−ｎ＞ｗ１）、可変する間隔ｄ１、−−−−、ｄ−ｎ（例えばｄ−ｎ＜ｄ１）、可変するピッチｐ１、−−−−、ｐ−ｎ（例えばｐ−ｎ＞ｐ１）の少なくとも一つと、同一な長さ（Ｌｎ）を有するほぼ長方形の形状をなしている。

すなわち、蛍光膜１０１ｂ２／１２０ｂ２の横方向の幅（幅ｗ１、−−−−、ｗ−ｎ）（例えばｗ−ｎ＞ｗ１）および、または横方向のピッチ（ｐ１、−−−−−−−、ｐ−ｎ）（例えばｐ−ｎ＞ｐ１）は、左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって連続的または断続的に増加し、一方隣接する二つの蛍光膜１０１ｂ２／１２０ｂ２の横方向の間隔（ｄ１、−−−−−、ｄ−ｎ）（例えばｄ−ｎ＜ｄ１）は左右のＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂから中心線Ｃｔに向かって連続的または断続的に減少することができる。

以上の説明から明らかなように、実施例１７の中空導光ユニット１００Ｒが前述のように蛍光前面／背面板１０１−Ｆ／１２０−Ｄを有するので、実施例１７の中空導光ユニット１００Ｒの蛍光前面／背面板１０１−Ｆ／１２０−Ｄの両方からほぼ均一な輝度を有する面状白色光線を出射することができる。

図６１、図６２（および図６０）を参照して、本発明の実施例１８の面光源について以下のように記載する。

図６１は、実施例１８の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図６２は、実施例１８の面光源の概略断面図である。

実施例１８の面光源は、例えば、図１ないし図５、図６Ａ、図６Ｂを参照した実施例１の面光源の一変形であり、従って、実施例１８については、実施例１と共通な記載はできるだけ省略する。

図６１ないし図６２を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｓと二つの短波長光線形半導体光源（ＬＥＤ光源）２００Ａ、２００Ｂからなる。

中空導光ユニット１００Ｓは、Ｘ軸方向に離隔して対向して配置された一対の側面板１０５、１０６と、Ｙ軸方向に離隔して対向して配置された他の一対の側面板１０３、１０４とからなりＺ軸方向に所定の厚さを有するほぼ矩形の枠部材と、上記枠部材の上部をカバーするほぼ矩形の蛍光前面板１０１と、上記枠部材の下部をカバーするほぼ矩形の蛍光背面板１２０−Ｅを備える。

対向する蛍光前面板１０１と蛍光背面板１２０−Ｅの間に上記枠部材を介在して、ほぼ矩形の照明箱（ライトボックス、ライトケース）が構成され、その内部にほぼ矩形の導光空間１１０が構成される。そして上記中空導光ユニット１００Ｓは、縦（Ｚ軸）方向に合計の厚さ（Ｔｈ）を有する。

蛍光性前面板１０１は、光透過性板／シート１０１ａと、光透過性板／シート１０１ａ の内面にほぼ全面的に形成され蛍光体を含有した蛍光膜１０１ｂと、蛍光膜１０１ｂ に部分的に形成された部分反射膜１０１ｃにからなる。（この蛍光性前面板１０１は、例えば、図１ないし図５、図６Ａ、図６Ｂを参照して記載した実施例１における蛍光性前面板１０１と同一である。）

蛍光性背面板１２０−Ｅは、光反射内面１２０ａ−１を有する反射板／シート１２０ａと、光反射内面１２０ａ−１に部分的に形成された蛍光体を含有した複数の蛍光膜１２０ｂ３からなる。

図６１、図６２に示すように、蛍光前面板１０１におけるすべての部分反射膜１０１ｃ、蛍光背面板１２０−Ｅにおけるすべての蛍光膜１２０ｂ３は、横方向においてほぼ同じ寸法の幅（ｗ）、ほぼ同じ寸法の間隔（ｄ）、ほぼ同じ寸法のピッチ（ｐ）の少なくとも一つと、ほぼ同一な垂直方向の長さを有するほぼ長方形の形状をなしている。

しかしながら、幅（ｗ）、間隔（ｄ）、ピッチ（ｐ）の少なくとも一つが前述の各種の実施例に示すように可変してもよい。

この実施例１８では、蛍光前面板１０１におけるすべての部分反射膜１０１ｃと、蛍光背面板１２０−Ｅにおけるすべての蛍光膜１２０ｂ３は、垂直方向に所定間隔を保って対面して配置されている。

図６２に示すように、一方のＬＥＤ光源２００Ａは、左側の側面板１０５の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ａ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を一方の光入力端１１０ａ（図１参照）から中空導光空間１１０内をほぼ右横方向に入射させる。

そして他方のＬＥＤ光源２００Ｂは、右側の側面板１０６の前方に配置され、ＬＥＤ光源２００Ｂ のＬＥＤ２０１から発する一次光線（青色またはＵＶ光線）Ｌ１を他方の光入力端１１０ｂ（図１参照）から中空導光空間１１０のほぼ左横方向に入射させる。

光路の例を説明すると次の（１）、（２）の通りである。

（１） ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの青色発光またはＵＶ発光ダイオードＬＥＤ２０１から放射され、導光空間１１０内を上横方向に進行する青色またはＵＶ光線からなる一次励起光線Ｌ１は、蛍光前面板１０１の蛍光膜１０１ｂまたは部分反射膜１０１ｃに到達する。

そのとき（１．１）蛍光膜１０１ｂに到達した一次励起光線Ｌ１は、蛍光膜１０１ｂに吸収されて、黄色光線、白色光線などの二次可視光線Ｌ２を放射する。

また（１．２） 部分反射膜１０１ｃに到達した一次励起光線Ｌ１はその一部分が部分反射膜１０１ｃで反射しその他の部分が部分反射膜１０１ｃを通過する。

そして（１．３） 部分反射膜１０１ｃを通過した一次励起光線Ｌ１は、部分反射膜１０１ｃと接する蛍光膜１０１ｂに吸収され、黄色光線、白色光線など二次可視光線Ｌ２を放射する。

（１．４）上記（１．１） 、（１．２）に記載した二次可視光線Ｌ２は光透過板１０１ａを通過して、蛍光前面板１０１の外部に出射して照明光線となる。

また（１．５）部分反射膜１０１ｃで部分的に反射された一次励起光線Ｌ１は、導光空間１１０内を下横方向に進行し、蛍光背面板１２０−Ｅの蛍光膜１２０ｂ３または反射面１２０ａ＝１に向かって進行する。

（２）ＬＥＤ光源２００Ａ／２００Ｂの青色発光またはＵＶ発光ダイオードＬＥＤ２０１から放射され、導光空間１１０内を下横方向に進行する青色またはＵＶ光線からなる一次励起光線Ｌ１は、蛍光背面板１２０−Ｅの蛍光膜１２０ｂ３または反射内面１２０ａ＝１に到達する。

そのとき（２．１）蛍光膜１２０ｂ３に到達した一次励起光線Ｌ１は、蛍光膜１２０ｂ３に吸収されて、黄色光線、白色光線などの二次可視光線Ｌ２を放射する。

（２．２）この二次可視光線Ｌ２は、導光空間１１０内を上方向に進行し、蛍光前面板１０１の蛍光膜１０１ｂまたは部分反射膜１０１ｃに到達し、一部が蛍光膜１０１ｂ／部分反射膜１０１ｃと光透板を通過して、蛍光前面板１０１の外部に出射して照明光線となる。

（２．３）背面板１２０−Ｅの反射内面１２０ａ−１に到達した一次励起光線Ｌ１は、反射面１２０ａ−１で反射されて導光空間１１０内を上横方向に進行し、蛍光前面板１０１の蛍光膜１０１ｂおよび、または部分反射膜１０１ｃに到達する。

（２．４）その後、この一次励起光線Ｌ１は、上記（１．１）ないし（１．４）に記載した通り、蛍光膜１０１ｂで吸収され、または部分反射膜１０１ｃで部分的に反射され、部分反射膜１０１ｃを通過してこれと接する蛍光膜１０１ｂに吸収される。

（２．５）一次励起光線Ｌ１は蛍光膜１０１ｂに直接的に吸収されまたは部分反射膜１０１ｃを経由して間接的に吸収されたときに、蛍光膜１０１ｂは二次可視光線Ｌ２を放射し、蛍光前面板１０１の外部に出射して照明光線となる。

以上の説明から明らかなように、実施例１６の中空導光ユニット１００Ｓが前述のように蛍光前面／背面板１０１／１２０−Ｅを有するので、実施例１６の中空導光ユニット１００Ｓの蛍光前面板１０１からほぼ均一な輝度を有する面状白色光線を出射することができる。

図６３ないし図６６を参照して、本発明の実施例１９の面光源を記載する。

図６３は、本発明の実施例１９の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図６４は、本発明の実施例１９において、一部を断面として示し、一部を切り欠いた概略的な部分斜視図である。

図６５は、図６４のＬ−Ｌ線に沿って切断した概略的な断面図である。

図６６は、図６４のＬ−Ｌ線に沿って切断した概略的な断面図であり、実施例１９の面光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いた一例を示し、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図６３ないし図６６を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００と短波長光線形ＬＥＤ光源２００からなる。

ＬＥＤ光源２００は、回路基板２０２に複数のＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１をその長さ方向（図６４でＹ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

ＬＥＤ光源２００は、ＬＥＤ２０１から発する一次光線Ｌ１が中空導光空間１１０Ｂの光入射部１１０ａから光入射部１１０ａと対向する端末部１１０ａへ指向されるように、側面板１０５の前方に配置される。

中空導光ユニット１００Ｓは、離隔して対向して配置された一対の一方の長方形の側面板１０５、１０６と、離隔して対向して配置された一対の他方の傾斜角度”ａｎｇ”（図６３、図６５参照）を有するテーパー状の底辺を有する側面板１０３、１０４とからなる可変する厚さを有する枠（フレーム）と、上記枠の上部に設けられたほぼ矩形の平面を有する蛍光性前面板（蛍光性部材）１０１Ｂと、上記枠の下部に設けられたほぼ矩形の傾斜平面（傾斜角度”ａｎｇ”（図６３、図６５参照））を有する光反射性背面板（光反射性部材）１０２Ｂとからなるほぼ照明箱（ライトボックス、ライトケース）を備える。

ほぼ垂直方向（Ｚ軸方向）に対向する蛍光性前面板１０１Ｂの頂面と光反射性背面板１０２Ｂの傾斜底面の間の縦（Ｚ軸）方向の合計の厚さは、左端末に位置する側面板１０５においては最大の厚さ（Ｔｈ−１）を有し、右端末に位置する側面板１０６’において最小の厚さ（Ｔｈ−２）を有し、その厚さは左端末から右端末に向かって連続的または断続的に減少するように可変している。

対向する側面１０３Ｂ、１０４Ｂと対向する側面１０５、１０６’からなる上記枠と、対向する前面板１０１Ｂと光反射性背面板１０２Ｂによって囲まれた内部に傾斜底面を有する導光空間１１０Ｂが構成される。

図６５などに示すように、導光空間１１０Ｂの高さは、左端末に位置する側面板１０５においては最大の高さ（Ｈｔ１）を有し、右端末に位置する側面板１０６’において最小の高さ（Ｈｔ２）を有し、その高さは左端末から右端末に向かって連続的または断続的に減少するように可変している。

蛍光性前面板１０１Ｂは、透明または半透明材料からなる光透過性板（またはシート、フィルム）１０１ａと光透過性板（またはシート、フィルム）１０１ａ の内面に形成された蛍光膜１０１ｂからなる。

更に、蛍光膜１０１ｂ上に全面的に（または部分的に）、広い波長帯域の光を部分的に反射しかつ残りの光を透過するハーフミラー膜、選択された波長帯域の光をほぼ全面的または部分的に反射しかつその他の帯域の光を透過するダイクロイック・ミラー膜（選択波長反射膜）、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択された部分反射膜１０１ｃを設けるのが望ましい。

反射背面板／シート１０２は、光反射性内面を有し、内面が鏡面処理されたアルミニューム板／シートを用いることができる。

その代りに、光反射性背面板１０２は、光透過性または光遮断性の板／シート部材１０２の内面（導光空間１１０Ｂの底面と面する領域）にほぼ全面的または部分的にアルミニューム、銀などからなる光反射膜１０２ａが設けられている。

枠を構成する側面板１０３Ｂ、１０４Ｂ、１０６’は、光反射性背面板１０２と同様に内面を光反射性とする、内面に反射膜を形成するのが望ましい。

図６６に示すように、ＬＥＤ光源２００のＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１（青色またはＵＶ光線）は、中空導光空間１１０Ｂの内部を進行し、蛍光前面板１０１Ｂの蛍光膜１０１ｂと背面板１０２の反射内面１０２ａとの間で複数回、反射を繰り返す。

それにより、一次光線Ｌ１はその進行途中で徐々に蛍光膜１０１ｂの異なる領域を励起し、蛍光膜１０１ｂは二次光線Ｌ２（黄色またはＵＶ光線）を放射し、面光源（１００Ｓおよび２００）は、中空導光ユニット１００Ｓの蛍光前面板１０１Ｂ上の蛍光膜１０１ｂのほぼすべての領域から、ほぼ均一な輝度を有する白色光線（青色光線Ｌ１と黄色光線Ｌ２が混色した疑似白色光またはＢ、Ｇ、Ｒ色光が混色した白色光Ｌ２）を出射することができる。

図６６に示すように、蛍光前面板１０１に平面的な主表面を有する中空導光ユニット１００Ｓは、フルカラー映像を表示できる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３００の背面に、平面的な前面板１０１と対面するように配置され、従って面光源（１００Ｓおよび２００）はＬＣＤ３００をその背面から照明できる。（更にプリズムシートおよび、または散乱シートからなる光学シート３２０をＬＣＤ３００と蛍光前面板１０１Ｂとの間に介在してもよい。）

この実施例１９では、光反射性背面板（光反射性部材）１０２Ｂが、蛍光性前面板１０１Ｂに対してＬＥＤ光源２００を配置した左端末から右端末に向かってから傾斜した反射内面を有するので、簡単な構成により蛍光性前面板１０１Ｂのほぼすべての領域から均一な輝度をする面状照明光線を出射できる。

図６７ないし図７０を参照して、本発明の実施例２０の面光源を記載する。

図６７は、本発明の実施例２０の面光源を示す概略的な分解斜視図である。

図６８は、本発明の実施例２０において、一部を断面として示し、一部を切り欠いた概略的な部分斜視図である。

図６９は、図６８のＬ−Ｌ線に沿って切断した概略的な断面図である。

図７０は、図６８のＬ−Ｌ線に沿って切断した概略的な断面図であり、実施例２０の面光源を液晶ディスプレイのバックライトとして用いた一例を示し、一次光線と二次光線の光路が表示されている。

図６７ないし図７０を参照して、面光源は、中空導光ユニット１００Ｔと短波長光線形ＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂからなる。

ＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂは、それぞれの回路基板２０２に複数のＬＥＤ２０１を実装したものであり、長方形の回路基板２０２の前面に複数のＬＥＤ２０１を回路基板２０２の長さ方向（Ｙ軸方向）に少なくとも一組の線状配列を構成するようにすることができる。

ＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂは、ＬＥＤ２０１から発する一次光線Ｌ１が中空導光空間１１０Ｆの左側の光入射部１１０Ｆａと右側の光入射部１１０Ｆｂから中心部Ｃｔへ指向されるように、側面板１０５、１０６の前方に配置される。

中空導光ユニット１００Ｔは、離隔して対向して配置された一対の一方の長方形の側面板１０５、１０６と、離隔して対向して配置された一対の他方の傾斜角度”ａｎｇ”（図６７、図６９参照）を有する二つのテーパー状の底辺からなるほぼ逆Ｖ字形底辺を有する側面板１０３Ｆ、１０４Ｆとからなる可変する厚さを有する枠（フレーム）と、上記枠の上部に設けられたほぼ矩形の平面を有する蛍光性前面板（蛍光性部材）１０１Ｂと、上記枠の下部に設けられたほぼ矩形の傾斜平面（傾斜角度”ａｎｇ”（図６７、図６９参照））とを有し、二つのテーパー状の底辺からなるほぼ逆Ｖ字形断面を有する光反射性背面板（光反射性部材）１０２Ｆとからなるほぼ照明箱（ライトボックス、ライトケース）を備える。

ほぼ垂直方向（Ｚ軸方向）に対向する蛍光性前面板１０１Ｂの頂面と光反射性背面板１０２Ｆの傾斜底面の間の縦（Ｚ軸）方向の合計の厚さは、左端末に位置する側面板１０５と右端末に位置する側面板１０６においては最大の厚さ（Ｔｈ−１）を有し、中心部（Ｃｔ）において最小の厚さ（Ｔｈ−２）を有し、その厚さは左端末と右端末から中心部（Ｃｔ）に向かって連続的または断続的に減少するように可変している。

対向する側面１０３Ｂ、１０４Ｂと対向する側面１０５、１０６からなる上記枠と、対向する前面板１０１Ｂと光反射性背面板１０２Ｆによって囲まれた内部にほぼＶ字形の傾斜底面を有する導光空間１１０Ｆが構成される。

図６９などに示すように、導光空間１１０Ｆの高さは、左端末と右端末に位置する側面板１０５、１０６においては最大の高さ（Ｈｔ１）を有し、中心部Ｃｔにおいて最小の高さ（Ｈｔ２）を有し、その高さは左端末と右端末から中心部Ｃｔに向かって連続的または断続的に減少するように可変している。

蛍光性前面板１０１Ｂは、透明または半透明材料からなる光透過性板（またはシート、フィルム）１０１ａと光透過性板（またはシート、フィルム）１０１ａ の内面に形成された蛍光膜１０１ｂからなる。

更に、蛍光膜１０１ｂ上に全面的に（または部分的に）、広い波長帯域の光を部分的に反射しかつ残りの光を透過するハーフミラー膜、選択された波長帯域の光をほぼ全面的または部分的に反射しかつその他の帯域の光を透過するダイクロイック・ミラー膜（選択波長反射膜）、ダイクロイック・ハーフミラー膜から選択された部分反射膜１０１ｃを設けるのが望ましい。

反射背面板／シート１０２は、光反射性内面を有し、内面が鏡面処理されたアルミニューム板／シートを用いることができる。

その代りに、光反射性背面板１０２は、光透過性または光遮断性の板／シート部材１０２の内面（導光空間１１０Ｆの底面と面する領域）にほぼ全面的または部分的にアルミニューム、銀などからなる光反射膜１０２ａが設けられている。

枠を構成する側面板１０３Ｂ、１０４Ｂ、１０６’は、光反射性背面板１０２と同様に内面を光反射性とする、内面に反射膜を形成するのが望ましい。

図７０に示すように、ＬＥＤ光源２００Ａ、２００ＢのＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１（青色またはＵＶ光線）は、中空導光空間１１０Ｆの内部を進行し、蛍光前面板１０１Ｂの蛍光膜１０１ｂと背面板１０２の反射内面１０２ａとの間で複数回、反射を繰り返す。

それにより、一次光線Ｌ１はその進行途中で徐々に蛍光膜１０１ｂの異なる領域を励起し、蛍光膜１０１ｂは二次光線Ｌ２（黄色またはＵＶ光線）を放射し、面光源（１００Ｔおよび２００Ａ／２００Ｂ）は、中空導光ユニット１００Ｔの蛍光前面板１０１Ｂ上の蛍光膜１０１ｂのほぼすべての領域から、ほぼ均一な輝度を有する白色光線（青色光線Ｌ１と黄色光線Ｌ２が混色した疑似白色光またはＢ、Ｇ、Ｒ色光が混色した白色光Ｌ２）を出射することができる。

図７０に示すように、蛍光前面板１０１Ｂに平面的な主表面を有する中空導光ユニット１００Ｔは、フルカラー映像を表示できる液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３００の背面に、平面的な前面板１０１Ｂと対面するように配置され、従って面光源（１００Ｔおよび２００Ａ／２００Ｂ）はＬＣＤ３００をその背面から照明できる。（更にプリズムシートおよび、または散乱シートからなる光学シート３２０をＬＣＤ３００と蛍光前面板１０１Ｂとの間に介在してもよい。）

この実施例２０では、光反射性背面板（光反射性部材）１０２Ｆが、蛍光性前面板１０１Ｂに対してＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂを配置した左端末と右端末から中心部Ｃｔに向かってから傾斜した反射内面を有するので、簡単な構成により蛍光性前面板１０１Ｂのほぼすべての領域から均一な輝度をする面状照明光線を出射できる。

図７１を参照して、本発明の実施例２１を記載する。

図７１は、実施例２１を示し、上記実施例の中空導光ユニット（例えば１００、１００Ｄ）の枠とＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂを示し、部分的に拡大した、概略的な正面図である。

図７１に示すように、他の実施例と同様に、複数の各種の上記実施例の中空導光ユニット（例えば１００、１００Ｄ）の枠は、ほぼ平行に対向する側面板１０５、１０６と、これらとほぼ直角にかつほぼ平行に対向する側面板１０３、１０４からなり、互いに連結または一体化したほぼ矩形の枠である。

他の実施例と同様に、ＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂは、導電パターン２０２ａを有する回路基板２０２と回路基板２０２の前面に実装した複数のＬＥＤ２０１からなる。そしてＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂは、側面板１０５、１０６の内側の表面に配置される。

それにより、ＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１が上記枠と、上記枠の頂部を覆う前面板と上記枠の底部を覆う背面板によって囲まれた導光空間を指向するように、ＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂは上記枠の内側に位置する。

実施例２１では、ＬＥＤ２０１の発熱を拡散または放熱するために、高熱伝導性を有する側面板１０５、１０６を用い、高熱伝導性粒子を混入した高熱伝導性接着剤層３０１を介して高熱伝導性側面板１０５、１０６の内面に回路基板２０２を配置している。

高熱伝導性側面板１０５、１０６は、例えば、熱伝導率の高いアルミニューム、銅、高熱伝導セラミック、または高熱伝導粒子または高熱伝導炭素繊維を含む樹脂などからなる。

高熱伝導性接着剤層３０１は、例えば、熱伝導率の高いアルミニューム、銅、高熱伝導セラミックなどの高熱伝導粒子または高熱伝導炭素繊維を含む樹脂接着剤などからなる。

ＬＥＤ２０１からの発熱は、回路基板２０２、高熱伝導性接着剤層３０１を経由して高熱伝導性側面板１０５、１０６に伝達され、放熱、拡散され、ＬＥＤ２０１の発熱を抑制することができ、ＬＥＤ２０１の発光効率を長時間維持できる。

ＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂを配置していない側面板１０３、１０４も、高熱伝導性側面板１０５、１０６と同様に高熱伝導性材料からなるのが望ましく、側面板１０５、１０６と側面板１０３、１０４との当接面間に高熱伝導性接着剤層３０２を介在させることにより、側面板１０５、１０６に伝達されたＬＥＤ２０１からの発熱は、さらに側面板１０３、１０４に伝達されて、放熱、拡散される。

その代わりに、高熱伝導性接着剤層３０２を用いることなく、上記枠として最初から側面板１０５、１０６と側面板１０３、１０４が連結して一体化したほぼ矩形の輪郭を有する高熱伝導性枠を用いることができる。

図７２を参照して、本発明の実施例２２を記載する。

図７２は、実施例２２を示し、上記実施例の中空導光ユニット（例えば１００、１００Ｄ）の枠とＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂを示した、概略的な正面図である。

図７２に示すように、複数の各種の上記実施例の中空導光ユニット（例えば１００、１００Ｄ）の枠は、ほぼ平行に対向する側面板１０５、１０６と、これらとほぼ直角にかつほぼ平行に対向する側面板１０３、１０４からなり、互いに連結または一体化したほぼ矩形の枠である。

実施例２２では、ＬＥＤ光源２００Ａ’、２００Ｂ’は、高熱伝導性金属板またはシート２０２Ｂａと、アルミニューム、銅などの高熱伝導性金属シート２０２Ｂａの表面に、導電パターンを有する絶縁層２０２Ｂｂを形成した金属ベース回路基板２０２Ｂと、回路基板２０２Ｂの前面に実装した複数のＬＥＤ２０１からなり、金属ベース回路基２０２Ｂが高熱伝導性側面板１０５、１０６として機能する。

高熱伝導性金属シート２０２Ｂａの代わりに、例えば、熱伝導率の高いアルミニューム、銅、高熱伝導セラミック、または高熱伝導粒子または高熱伝導炭素繊維を含む高熱伝導樹脂シートを用いてもよい。

ＬＥＤ２０１からの一次光線Ｌ１が上記枠と、上記枠の頂部を覆う前面板と上記枠の底部を覆う背面板によって囲まれた導光空間を指向するように、ＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂは上記枠の内側に位置する。

実施例２２では、ＬＥＤ２０１の発熱を拡散または放熱するために、側面板１０５、１０６を兼用する金属ベース回路基板２０２Ｂを用いているので、実施例２１より少ない部材で、実施例２１と同等な熱拡散効果、放熱効果が得られる。

ＬＥＤ２０１からの発熱は、側面板１０５、１０６を兼ねる金属ベース回路基板２０２Ｂに伝達され、放熱、拡散される。

ＬＥＤ光源２００Ａ、２００Ｂを配置していない側面板１０３、１０４も、高熱伝導性材料からなるのが望ましく、側面板１０５、１０６として機能する金属ベース回路基板２０２Ｂと側面板１０３、１０４との当接面間に高熱伝導性接着剤層３０２を介在させることにより、金属ベース回路基板２０２Ｂに伝達されたＬＥＤ２０１からの発熱は、更に側面板１０３、１０４に伝達されて、放熱、拡散される。

前述の各種の実施例において、青色発光ダイオードと黄色蛍光体の組み合わせを用いる代わりに、青色発光ダイオードと緑色蛍光体および赤色蛍光体の組み合わせを用いて、青色発光ダイオードからの一次青色光線と、緑色蛍光体および赤色蛍光体からの緑色および赤色光線を合成して白色光線を得てもよい。

前述の各種の実施例において、中空導光ユニット（１００など）における光透過板（例えば、前面板（１０１など）の光透過板（１０１ａなど）の外面または内部に、紫外線が外部に漏れないように、可視光線を透過するが紫外線を吸収する公知の有機または無機の紫外線吸収材を坦持してもよい。

前述の各種の実施例において、ＬＥＤ光源（２００、２００Ａ／２００Ｂ）は中空導光ユニット（１００など）から容易に着脱自在として交換容易とすることができる。

前述の各種の実施例において、蛍光前面板（１０１など）は中空導光ユニット（１００など）から容易に着脱自在として交換容易とすることができる。

以上に開示した各種の実施例における各種の構成要素、構成部分を任意に組み合わせても良いことは当然である。

以上に添付図面を参照して本発明の各種の実施の形態を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、本発明の精神と特許請求の範囲に基づいて各種の変形、設計変更、改良および均等物の構築が可能であることに留意されたい。

本発明の中空導光ユニットおよび中空導光ユニットと半導体発光素子を組み合わせた面光源は、軽量、薄形、大面積形、低消費電力とすることができる。

したがって、本発明の面光源は、例えば、液晶テレビジョン受像機、電子看板（デジタル・サイネージ）（電子ポスター）などの液晶ディスプレイ、パソコン（ＰＣ）、携帯電話などの液晶モニターなどの面状照明に好適に適用できる。

２００，２００Ａ，２００Ｂ，２００Ａ’，２００Ｂ’：ＬＥＤ光源（半導体光源）、
２０１：ＬＥＤ（半導体発光素子、発光ダイオード、レーザー・ダイオード）、
２０２：回路基板、
１００，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ，１００Ｈ，１００Ｊ，１００Ｋ，１００Ｌ，１００Ｍ，１００Ｎ，１００Ｐ，１００Ｑ，１００Ｒ，１００Ｓ，１００Ｔ：中空導光ユニット、
１０１， １０１−１， １０１−２， １０１−３， １０１Ｂ， １０１−Ｃ， １０１−Ｄ，１０１−Ｅ，１０１−Ｆ：蛍光前面板、
１０１ａ：光透過板（光透過シート、光透過フィルム）、
１０１ｂ， １０１ｂ１， １０１ｂ２， １０１ｂ３：蛍光膜、
１０１ｃ， １０１ｃ２：反射膜（反射ミラー膜、部分反射膜、ハーフミラー膜、ダイクロイック・ミラー膜）、
１０１ｃ２：部分反射膜（ハーフミラー膜、ダイクロイック・ミラー膜）、
１０１ｅ：蛍光体（蛍光体粒子）、
１０２，１０２Ｂ，１０２Ｆ：反射背面板、
１０２ａ： 反射面、
１０３，１０４，１０５，１０６，１０３Ｂ，１０４Ｂ，１０３Ｆ，１０４Ｆ：側面板（側面シート、側面フィルム）、
１０５ａ，１０６ａ： 側面板の内面、
１１０，１１０Ｂ， １１０Ｆ：導光空間、
１１０ａ， １１０ｂ：導光空間の側部（一方、両方が光入射部）、
１２０，１２０−Ｂ，１２０−Ｃ，１２０−Ｄ： 蛍光背面板、
１２０ａ：反射板、
１２０ａ−１： 反射面、
１２０ｂ２，１２０ｂ３： 蛍光膜、
１２０ｃ： 反射膜、
３００：ＬＣＤ，ＬＣＤ−１，ＬＣＤ−２ （液晶ディスプレイ・パネル）、
３２０：光学フィルム（プリズム・フィルム、散乱フィルム）、
Ｌ１， Ｌ１−１， Ｌ１−２， Ｌ１（Ｂ）， Ｌ１’（Ｂ）， Ｌ１（ＵＶ）： 一次光線、
Ｌ２， Ｌ２−１， Ｌ２−２， Ｌ２’， Ｌ２（Ｙ）， Ｌ２’（Ｙ）， Ｌ２（Ｗ）： 二次光線、
ｄ１， −−−−−， ｄｎ：反射膜の離間距離、
ｗ１， −−−−−， ｗｎ：反射膜の横幅、
ｐ１， −−−−−， ｐｎ：反射膜間のピッチ、
ｌｎ： 反射膜の縦方向の長さ、
Ｔｈ， Ｔｈ−１， Ｔｈ−２： 中空導光ユニットの合計厚さ、
Ｈｔ１， Ｈｔ２： 導光空間の高さ（前面板の内面と背面板の内面間の厚さ）、
Ｘ，Ｙ，Ｚ：座標軸、
Ｃｔ：中心（中心線）

Claims (36)

1. 少なくとも一方が光透過性面状部材の内部または表面に蛍光体を配置した蛍光性面状部材からなり、離間して対向された第一の面状部材および第ニの面状部材を備え、
   前記第一および第ニの面状部材の間に、対向する第一および第二の側部を有する導光空間を有し、
   前記第一および、または第二の側部から前記導光空間へ、一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、中空導光ユニット。
   
2. 少なくとも一方が光透過性面状部材の内部または表面に蛍光体を配置した蛍光性面状部材からなる、離間して対向された第１の面状部材および第２の面状部材と、前記第１および、または第２の面状部材に配置された反射膜または部分反射膜を備え、
   前記第１および第２の面状部材の間に、対向する第１および第２の側部を有する導光空間を有し、
   前記第１および、または第２の側部から前記導光空間へ、一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、中空導光ユニット。
   
3. （ａ）対向する一対の側面板と対向する他の一対の側面板からなる四つの側面板によって囲まれたほぼ矩形の枠部材と、
   （ｂ）前記枠部材の上部を覆い光透過性を有するほぼ矩形の第一の面状部材と、
   （ｃ）前記第一の面状部材と対向し、前記枠部材の下部を覆い光反射性または光透過性を有するほぼ矩形の第ニの面状部材と、
   （ｄ）前記枠部材と前記第一および前記第ニの面状部材に囲まれた内部に導光空間を有する中空導光部材と、
   （ｅ）前記第一の面状部材および、または前記第ニの面状部材に坦持された蛍光体と、
   （ｆ）前記第一の面状部材および、または前記第ニの面状部材に配置された反射膜または部分反射膜からなる蛍光性ライトボックスを備え、
   少なくとも一つの前記側面板の内側から前記導光空間へ一次短波長光線を入
   射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、中空導光ユニット。
   
4. 前記第１および、または前記第２の面状部材は、前記光透過性面状部材の内部に複数の前記蛍光体の粒子を含有するか、または前記光透過性面状部材の表面に前記蛍光体を含有した蛍光膜を配置した蛍光性面状部材からなる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
   
5. 前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材は、前記蛍光性面状部材の内面に部分的に配置した前記反射膜もしくは前記部分反射膜からなる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
   
6. 前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材の表面にほぼ全面的に前記部分反射膜を配置し、前記部分反射膜に前記蛍光体を含有した蛍光体膜をほぼ部分的に配置した、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
   
7. 前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材の表面に前記反射膜もしくは前記部分反射膜と前記蛍光体を含有した蛍光体膜を平行に配置した、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
   
8. 前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材は、前記蛍光性面状部材の内面にほぼ全面的に配置した部分反射膜を有する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
   
9. 前記第１の面状部材は前記蛍光性面状部材とその内面に部分的またはほぼ全面的に配置した部分反射膜を有する蛍光前面板からなり、前記第２の面状部材は内面がほぼ全面的に反射性の反射背面板からなる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
   
10. 前記第１および、または第２の面状部材は、前記光透過性面状部材の内面に前記蛍光体を含有した蛍光膜と部分反射膜もしくは反射膜を備え、前記蛍光膜と前記部分反射膜もしくは前記反射膜は、前記内面にこの順序またはこの逆の順序で積層された、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
11. 前記第１および、または第２の面状部材は、前記光透過性面状部材の内面に前記蛍光体を含有した蛍光膜と部分反射膜もしくは反射膜を備え、前記蛍光膜は前記光透過性面状部材の内面にほぼ全面的に配置され、前記部分反射膜もしくは前記反射膜は前記蛍光膜の異なる領域に所定のパターン状に配置された複数の部分反射膜からなる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
12. 前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材は、前記蛍光性面状部材の内面に部分的に配置された所定形状を有する複数の部分反射膜もしくは反射膜からなり、前記複数の部分反射膜もしくは反射膜の（ａ）分布密度、（ｂ）隣接間隔、（ｃ）ピッチぉよび、または（ｄ）面積は可変する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
13. 前記第１の面状部材および、または前記第２の面状部材の内面に部分的に配置され前記蛍光体を含有した所定形状を有する複数の蛍光膜を備え、前記複数の蛍光膜の（ａ）分布密度、（ｂ）隣接間隔、（ｃ）ピッチぉよび、または（ｄ）面積は可変する、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
14. 前記第１および、または第２の面状部材は、前記光透過性面状部材の内面に前記蛍光体を含有した蛍光膜と部分反射膜もしくは反射膜を備え、前記蛍光膜は前記光透過性面状部材の内面にほぼ全面的に配置され、前記部分反射膜は前記蛍光膜に部分的に配置された、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
15. 前記第１の面状部材は前記蛍光性面状部材とその内面に部分的またはほぼ全面的に配置した部分反射膜を有する蛍光前面板からなり、前記第２の面状部材は内面がほぼ全面的に反射性を有し、前記第１の面状部材の内面に対して傾斜した角度を有する反射背面板からなる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
16. 前記蛍光体は、青色光線からなる前記一次光線の励起によって黄色光線を放射する黄色蛍光体からなる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
17. 前記蛍光体は、紫外光線または紫色光線からなる前記一次光線の励起によって三原色光線を放射する三原色蛍光体からなる、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
18. 前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、少なくとも一つの前記側面板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性側面板を備え、前記高熱伝導性基板と高い熱伝導性を有する少なくとも一つの前記側面板とを熱伝導性接触させた、請求項３に記載した、中空導光ユニット。
    
19. 前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、少なくとも一つの前記側面板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性側面板を備え、更に第ニの面状部材は高い熱伝導性部材を有する高熱伝導性第ニの面状部材を備え、
    前記高熱伝導性基板と前記高熱伝導性側面板と前記高熱伝導性第ニの面状部材を熱伝導性結合させた、請求項３に記載した、中空導光ユニット。
    
20. 前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、高熱伝導性基板に前記側面板を兼用させて高熱伝導性基板兼側面板とした、請求項３に記載した、中空導光ユニット。
    
    
    
21. （ａ）少なくとも一方が光透過性面状部材の内部または表面に蛍光体を配置した蛍光性面状部材からなる、離間して対向された第１の面状部材および第２の面状部材と、（ｃ）前記第１および第２の面状部材の間に、対向する第１および第２の側部を有する導光空間を備えた中空導光ユニットと、
    前記第１および、または第２の側部の近辺に配置され、一次短波長光線を放射する第一および、または第二の半導体光源からなり、
    前記第１および、または第２の側部から前記導光空間へ、前記一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、面光源。
    
22. （ａ）少なくとも一方が光透過性面状部材の内部または表面に蛍光体を配置した蛍光性面状部材からなる、離間して対向された第１の面状部材および第２の面状部材と、（ｃ）前記第１および第２の面状部材の間に、対向する第１および第２の側部を有する導光空間と、（ｄ）前記第１および、または第２の面状部材に配置された反射膜または部分反射膜を備えた中空導光ユニットと、
    前記第１および、または第２の側部の近辺に配置され、一次短波長光線を放射する第一および、または第二の半導体光源からなり、
    前記第１および、または第２の側部から前記導光空間へ、前記一次短波長光線を入射させるときに、前記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、面光源。
    
23. （ａ）四つの側面板によって囲まれたほぼ矩形の枠部材と、（ｂ）前記枠部材の上部を覆い光透過性を有するほぼ矩形の第一の面状部材と、（ｃ）第一の面状部材と対向し、前記枠部材の下部を覆い光反射性または光透過性を有するほぼ矩形の第ニの面状部材と、（ｄ）前記枠部材と第一および第ニの面状部材に囲まれた内部に導光空間を有する中空導光部材と、（ｅ）前記第一の面状部材および、または前記第ニの面状部材に坦持された蛍光体と、（ｆ）前記第一の面状部材および、または前記第ニの面状部材に配置された反射膜または部分反射膜からなる蛍光性ライトボックスとを備えた中空導光ユニットと、
    少なくとも一つの前記側面板の内側に配置され、少なくとも一つの半導体発
    光素子が回路基板に実装された少なくとも一つの半導体光源からなり、
    前記半導体光源から前記導光空間へ一次短波長光線を入射させるときに、前
    記蛍光体は、前記一次短波長光線の励起により二次可視光線を放射する、半導体発光素子を用いた、面光源。
    
24. 前記半導体光源は、青色光線または、紫外光線もしくは紫色光線からなる一次光線を放射する発光ダイオード（ＬＥＤ）またはレーザー・ダイオード（ＬＤ）からなる少なくとも一つの短波長形半導体発光素子を備えた、請求項２１ないし請求項２３のいずれかに記載した、面光源。
    
25. 前記蛍光体は、青色光線からなる前記一次光線の励起によって黄色光線を放射する黄色蛍光体からなる、請求項２１ないし請求項２３のいずれかに記載した、面光源。
    
26. 前記蛍光体は、紫外光線または紫色光線からなる前記一次光線の励起によって三原色光線を放射する三原色蛍光体からなる、請求項２１ないし請求項２３のいずれかに記載した、面光源。
    
27. 前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、少なくとも一つの前記側面板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性側面板を備え、前記高熱伝導性基板と高い熱伝導性を有する少なくとも一つの前記側面板とを熱伝導性接触させた、請求項２３に記載した、面光源。
    
28. 前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、少なくとも一つの前記側面板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性側面板を備え、更に第ニの面状部材は高い熱伝導性部材を有する高熱伝導性第ニの面状部材を備え、
    前記高熱伝導性基板と前記高熱伝導性側面板と前記高熱伝導性第ニの面状部材を熱伝導性結合させた、請求項２３に記載した、面光源。
    
29. 前記回路基板は高い熱伝導性を有する高熱伝導性基板を備え、高熱伝導性基板に前記側面板を兼用させて高熱伝導性基板兼側面板とした、請求項２３に記載した、面光源。
    
30. 前記反射膜は、短波長光線と可視光線に対して高い反射率を有する鏡面反射膜からなる、請求項２、請求項５ないし請求項１２、請求項１４、請求項１５のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
31. 前記部分反射膜は、短波長光線と可視光線に対して半透過性を有するハーフミラー膜からなる、請求項２、請求項５ないし請求項１２、請求項１４、請求項１５のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
32. 前記部分反射膜は、短波長光線に対して高い反射率を有し、可視光線に対して高い透過性を有するダイクロイック・ミラー膜、または短波長光線に対して半透過性を有し可視光線に対して高い透過性を有するダイクロイック・ハーフミラー膜からなる、請求項２、請求項５ないし請求項１２、請求項１４、請求項１５のいずれかに記載した、中空導光ユニット。
    
33. 前記反射膜は、短波長光線と可視光線に対して高い反射率を有する鏡面反射膜からなる、請求項２２または請求項２３に記載した、面光源。
    
34. 前記部分反射膜は、短波長光線と可視光線に対して半透過性を有するハーフミラー膜からなる、請求項２２または請求項２３に記載した、面光源。
    
35. 前記部分反射膜は、短波長光線に対して高い反射率を有し、可視光線に対して高い透過性を有するダイクロイック・ミラー膜、または短波長光線に対して半透過性を有し可視光線に対して高い透過性を有するダイクロイック・ハーフミラー膜からなる、請求項２２または請求項２３に記載した、面光源。
    
36. 請求項２１ないし請求項２９、請求項３３ないし請求項３５のいずれかに記載した、面光源と、液晶パネルからなり、前記液晶パネルは前記面光源によって照明される液晶ディスプレイ。

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