JP6131109B2 - Light emitting device and display device - Google Patents

Light emitting device and display device Download PDF

Info

Publication number
JP6131109B2
JP6131109B2 JP2013122143A JP2013122143A JP6131109B2 JP 6131109 B2 JP6131109 B2 JP 6131109B2 JP 2013122143 A JP2013122143 A JP 2013122143A JP 2013122143 A JP2013122143 A JP 2013122143A JP 6131109 B2 JP6131109 B2 JP 6131109B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light emitting
fluorescence
excitation
guide plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013122143A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014239016A (en
Inventor
一規 安念
一規 安念
好隆 友村
好隆 友村
真 和泉
真 和泉
達也 両輪
達也 両輪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2013122143A priority Critical patent/JP6131109B2/en
Publication of JP2014239016A publication Critical patent/JP2014239016A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6131109B2 publication Critical patent/JP6131109B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Planar Illumination Modules (AREA)

Description

本発明は発光装置に関し、特に光源から射出される光を受けることにより励起される蛍光体を利用した発光装置に関する。   The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device using a phosphor that is excited by receiving light emitted from a light source.

発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)素子は、消費電力が少なく、また製品寿命が長く、さらに、環境負荷が小さい、という優れた特性を有している。LED素子から出射される光を受けて蛍光を発する蛍光体を用いた発光装置は、LED素子が発する光と蛍光体が発する光とを組み合わせて放出することにより、本来のLED素子からの光と異なるさまざまな光(白色光を含む)を発することができる。   A light emitting diode (LED) element has excellent characteristics such as low power consumption, long product life, and low environmental load. A light-emitting device using a phosphor that emits fluorescence in response to light emitted from an LED element emits a combination of light emitted from the LED element and light emitted from the phosphor, and thereby emits light from the original LED element. Various different lights (including white light) can be emitted.

LED素子から出射される光を利用する場合、LED素子からは、光だけではなく熱も放出される。蛍光体の種類によっては、LED素子の発熱の影響で、量子効率が低下する、すなわち明るさが低下する。特にナノ結晶蛍光体は、発光強度が高く、かつ、演色性、色再現性に優れているが、耐熱温度が従来の蛍光体に比べて低く、熱による影響を受けて性能が低下しやすい。   When utilizing the light emitted from the LED element, not only the light but also heat is emitted from the LED element. Depending on the type of phosphor, the quantum efficiency decreases, that is, the brightness decreases due to the heat generated by the LED element. In particular, nanocrystalline phosphors have high emission intensity and excellent color rendering and color reproducibility, but their heat-resistant temperature is lower than conventional phosphors, and their performance is likely to deteriorate due to the influence of heat.

例えば、図8の(a)に示すように、LED素子101を装備するパッケージ102内に所望の蛍光を発する蛍光体を含有した樹脂104aを利用する技術が知られている。この場合、蛍光体を含有する樹脂104aはLED素子101において生じる熱の影響を大きく受けてしまうことになる。   For example, as shown in FIG. 8A, a technique is known that uses a resin 104 a containing a phosphor that emits desired fluorescence in a package 102 equipped with an LED element 101. In this case, the resin 104a containing the phosphor is greatly affected by the heat generated in the LED element 101.

そこで、図8の(b)に示すように、LED素子101の発熱による影響が蛍光体シート104に直接及ばないようにするため、蛍光体シート104とLED素子101とを離間させたリモートフォスファー型白色LEDが提案されている。このように、蛍光体を蛍光体シート104として利用する例としては、特許文献1に記載の発光ダイオード装置が挙げられる。特許文献1に記載の発光ダイオード装置では、蛍光体シートがLED素子と離間して設置され、蛍光体シートがLED素子の発熱から受ける影響を軽減している。   Therefore, as shown in FIG. 8B, a remote phosphor in which the phosphor sheet 104 and the LED element 101 are separated from each other so as not to directly affect the phosphor sheet 104 due to the heat generated by the LED element 101. Type white LEDs have been proposed. As described above, an example of using the phosphor as the phosphor sheet 104 is a light emitting diode device described in Patent Document 1. In the light emitting diode device described in Patent Document 1, the phosphor sheet is installed separately from the LED element, and the influence of the phosphor sheet on the heat generated by the LED element is reduced.

しかし、図8の(b)に示す構造を図8の(c)に示す導光板103と組み合わせた場合、LED素子101から射出される励起光を受けた蛍光体シート104からの蛍光は全方位に発せられるので、蛍光Emの多くが導光板103に入らないという問題が起きる。そこで、例えば、図8の(c)に示すように、導光板103と蛍光体シートとが互いに接するように構成することで、蛍光体シート104から発せられる蛍光のロスを低減させることが考えられている。   However, when the structure shown in FIG. 8B is combined with the light guide plate 103 shown in FIG. 8C, the fluorescence from the phosphor sheet 104 receiving the excitation light emitted from the LED element 101 is omnidirectional. This causes a problem that most of the fluorescence Em does not enter the light guide plate 103. Thus, for example, as shown in FIG. 8C, it is conceivable to reduce the loss of fluorescence emitted from the phosphor sheet 104 by configuring the light guide plate 103 and the phosphor sheet to contact each other. ing.

特開2007−067204号公報(2007年 3月15日公開)JP 2007-0667204 (March 15, 2007) 特開2008−047851号公報(2008年 2月28日公開)JP 2008-047851 A (released February 28, 2008)

しかしながら、図8の(c)に示すように、蛍光体シート104から発せられる蛍光Emの多くは導光板103に入らない、という問題が依然として残っている。   However, as shown in FIG. 8C, there still remains a problem that most of the fluorescence Em emitted from the phosphor sheet 104 does not enter the light guide plate 103.

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、発光部からの光が導光板に入射する際の光のロスを低減することが可能な発光装置、表示装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a light-emitting device and a display device that can reduce the loss of light when light from the light-emitting portion enters the light guide plate. Is to provide.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光装置は、励起光源から出射される励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む発光部と、
上記発光部よりも上記励起光源から遠位に設けられ、上記発光部からの蛍光を含む光を導光する導光板と、
上記発光部において上記励起光が入射する面である光入射面に沿って設けられ、上記光入射面に上記励起光を透過する光透過部を有し、かつ、上記発光部から発せられた光のうち上記発光部の上記光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を散乱させて、または反射させて、上記導光板に入射させる光活用部と、を備えている。
In order to solve the above problems, a light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a light-emitting portion that includes a phosphor that emits fluorescence in response to excitation light emitted from an excitation light source;
A light guide plate that is provided farther from the excitation light source than the light emitting unit and guides light including fluorescence from the light emitting unit;
Light emitted from the light emitting unit, provided along the light incident surface that is the surface on which the excitation light is incident in the light emitting unit, and having a light transmitting unit that transmits the excitation light on the light incident surface. A light utilization unit that scatters or reflects a part of light leaking from the light incident surface of the light emitting unit to the excitation light source side and enters the light guide plate.

また、本発明の一態様に係る発光装置は、励起光源から出射される励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む発光部と、
上記発光部よりも上記励起光源から遠位に設けられ、上記発光部からの蛍光を含む光を導光する導光板と、
上記発光部において上記励起光が入射する面である光入射面に沿って設けられ、上記光入射面に上記励起光を透過する光透過部を有し、上記発光部から発せられた光のうち上記発光部の上記光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を受けて蛍光を発する蛍光体を含み、かつ、該蛍光を上記導光板に入射させる光活用部と、を備えている。
Further, a light-emitting device according to one embodiment of the present invention includes a light-emitting portion including a phosphor that emits fluorescence in response to excitation light emitted from an excitation light source;
A light guide plate that is provided farther from the excitation light source than the light emitting unit and guides light including fluorescence from the light emitting unit;
Of the light emitted from the light emitting part, the light emitting part has a light transmitting part that is provided along a light incident surface that is a surface on which the excitation light is incident, and that transmits the excitation light on the light incident surface. A light utilization unit that includes a phosphor that emits fluorescence by receiving a part of light leaking from the light incident surface of the light emitting unit to the excitation light source side, and that causes the fluorescence to be incident on the light guide plate. Yes.

本発明の一態様によれば、発光部からの光が導光板に入射する際の光のロスを低減することができるという効果を奏する。   According to one embodiment of the present invention, there is an effect that it is possible to reduce light loss when light from the light emitting unit enters the light guide plate.

本発明の実施形態1に係る発光装置の要部構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the principal part structure of the light-emitting device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態に係る発光装置の構成例を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structural example of the light-emitting device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態1に係る発光装置の要部構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the principal part structure of the light-emitting device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態2に係る発光装置の要部構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the principal part structure of the light-emitting device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態1に係る発光装置に生じ得る蛍光ロスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the fluorescence loss which may arise in the light-emitting device which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態3に係る発光装置の要部構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the principal part structure of the light-emitting device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態4に係る発光装置の要部構成の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the principal part structure of the light-emitting device which concerns on Embodiment 4 of this invention. 従来の発光装置の概略構成の例、および従来の発光装置の概略構成の例を示す断面図であり、(a)はLED素子を用いた発光装置、(b)および(c)はLED素子を用いた発光装置の変形例を示す図である。It is sectional drawing which shows the example of schematic structure of the conventional light-emitting device, and the example of schematic structure of the conventional light-emitting device, (a) is a light-emitting device using an LED element, (b) and (c) are LED elements. It is a figure which shows the modification of the used light-emitting device. 蛍光体が発する蛍光に生じ得る蛍光ロスを説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the fluorescence loss which may arise in the fluorescence which fluorescent substance emits.

以下、本発明の実施の形態に係る発光装置10の概略の構成について、図2を参照しながら詳細に説明する。なお、図2を含めて、以下で参照される図面に示されている各構成の形状、サイズ、およびそれらの対比は、本発明の発光装置10の構成を説明するために、簡略化して図示したものであり、実際の実施形態を正確に示していない。また、例えば、電圧を印加するための配線および電極などの構成は、本発明の特徴点と密接に関連する部材ではないため、これらの図示と説明とを省略する。   Hereinafter, a schematic configuration of the light emitting device 10 according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In addition, in order to explain the structure of the light-emitting device 10 of the present invention, the shape, size, and comparison of each structure shown in the drawings referred to below including FIG. 2 are simplified and illustrated. The actual embodiment is not accurately shown. In addition, for example, configurations such as wiring and electrodes for applying a voltage are not members closely related to the features of the present invention, and thus illustration and description thereof are omitted.

(発光装置10の構成)
まず、発光装置10の概略構成について図2を用いて説明する。図2は、本発明の実施形態に係る発光装置10の構成例を示す斜視図である。発光装置10は、LED素子1、パッケージ2、導光板3、蛍光体シート4、および光活用部5を備える。なお、ここでは、励起光Exを受けて光を発する蛍光体を含有する部材が、蛍光体シート4である場合の構成を例に挙げて説明するが、これに限定されず、蛍光体を含有する部材が他の形状であってもよい。
(Configuration of Light Emitting Device 10)
First, a schematic configuration of the light emitting device 10 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of the light emitting device 10 according to the embodiment of the present invention. The light emitting device 10 includes an LED element 1, a package 2, a light guide plate 3, a phosphor sheet 4, and a light utilization unit 5. In addition, here, although a description will be given by taking as an example a configuration in which the member containing the phosphor that emits light upon receiving the excitation light Ex is the phosphor sheet 4, it is not limited thereto, and the phosphor is contained. The member to be performed may have another shape.

LED素子1は、励起光Exを出射する励起光源として機能する発光素子である。LED素子1は、1チップに1つの発光点を有するもの、あるいは、1チップに複数の発光点を有するものの何れであってもよい。LED素子1(励起光源、青色発光素子)の発光波長は、例えば、450nm(青色)であるが、420nm〜490nmの青色領域の波長のLEDを選択することができる。あるいは、LED素子1の発光波長は、ナノ粒子蛍光体(後述)の種類に応じて適宜選択されればよく、したがって、青色とは異なる波長としてもよい。なお、LED素子1は、複数でなくてもよく、単数であってもよい。また、LED素子1は、レーザ等の他の励起光源を用いてもよい。   The LED element 1 is a light emitting element that functions as an excitation light source that emits excitation light Ex. The LED element 1 may be either one having one light emitting point per chip or one having a plurality of light emitting points per chip. The light emitting wavelength of the LED element 1 (excitation light source, blue light emitting element) is, for example, 450 nm (blue), but an LED having a wavelength in the blue region of 420 nm to 490 nm can be selected. Or the light emission wavelength of the LED element 1 should just be suitably selected according to the kind of nanoparticle fluorescent substance (after-mentioned), Therefore It is good also as a wavelength different from blue. In addition, the LED element 1 does not need to be plural and may be singular. Further, the LED element 1 may use another excitation light source such as a laser.

パッケージ2は、反射率の高く封止樹脂との密着性が良好なポリフタルアミド(PPA)樹脂、あるいはアルミナなどのセラミックスから構成される。LED素子1はパッケージ2内に装填される。LED素子1を装填したパッケージは、図2のxy平面にx軸方向、およびy軸方向に配列されて設けられ得る。なお、図2では、説明を簡略化するために、図中の一番手前側(y軸の一番負の側)のx軸に平行に並ぶパッケージ2のみを示し、他を省略している。   The package 2 is made of polyphthalamide (PPA) resin having high reflectivity and good adhesion to the sealing resin, or ceramics such as alumina. The LED element 1 is loaded in the package 2. The package loaded with the LED element 1 can be arranged in the x-axis direction and the y-axis direction on the xy plane of FIG. In FIG. 2, only the packages 2 arranged in parallel with the x axis on the foremost side (the most negative side of the y axis) in the figure are shown for the sake of simplicity, and the others are omitted.

導光板3は、液晶ディスプレイのエッジライト式バックライトに用いられ、蛍光体シート4が発した蛍光を均一な面光源にする役割を有する。導光板3は、蛍光体シート4が発した蛍光とともに、LED素子1から出射された光を取り込んでもよい。導光板3は、例えば、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)などのアクリル樹脂により構成されている。   The light guide plate 3 is used for an edge light type backlight of a liquid crystal display, and has a role of making the fluorescence emitted from the phosphor sheet 4 a uniform surface light source. The light guide plate 3 may take in the light emitted from the LED element 1 together with the fluorescence emitted from the phosphor sheet 4. The light guide plate 3 is made of an acrylic resin such as polymethyl methacrylate (PMMA).

蛍光体シート4は、レーザやLED等の励起光源から出射される励起光Exを受けて発光するものであり、励起光Exを受けて発光する蛍光体を含んでいる。具体的に、蛍光体シート4には、封止材としてのアクリル樹脂の内部に蛍光体が分散されている。アクリル樹脂と蛍光体との割合は、10:1程度が好ましいが、この比率に限られない。また、蛍光体シート4は、蛍光体を押し固めたものであってもよい。封止材料は、アクリル樹脂に限定されず、シリコーン樹脂や、いわゆる有機無機ハイブリッドガラスや無機ガラスなどであってもよい。すなわち、封止剤料は透明な樹脂、ガラスなどであれば何でもよい。ポリメタクリル酸ラウリル(PLMA)などのアクリル樹脂は、ナノ結晶蛍光体が分散しやすいため、ナノ結晶蛍光体を封止する材料としてより好ましい。   The phosphor sheet 4 emits light upon receiving excitation light Ex emitted from an excitation light source such as a laser or LED, and includes a phosphor that emits light upon receiving the excitation light Ex. Specifically, in the phosphor sheet 4, the phosphor is dispersed inside an acrylic resin as a sealing material. The ratio between the acrylic resin and the phosphor is preferably about 10: 1, but is not limited to this ratio. Further, the phosphor sheet 4 may be a product obtained by pressing and compacting a phosphor. The sealing material is not limited to acrylic resin, and may be silicone resin, so-called organic-inorganic hybrid glass, inorganic glass, or the like. That is, the sealing agent material may be anything as long as it is a transparent resin, glass or the like. An acrylic resin such as polylauryl methacrylate (PLMA) is more preferable as a material for sealing the nanocrystalline phosphor because the nanocrystalline phosphor is easily dispersed.

ナノ結晶蛍光体の好適な例としては、II―VI族化合物半導体やIII―V族化合物半導体よりなる二元系のナノ結晶の化合物半導体が挙げられる。II―VI族化合物半導体としては、CdSe、ZnS、ZnSe等が挙げられ、III−V族化合物半導体としては、InN、InP、GaN等が挙げられる。また、II―VI族化合物、III―V族化合物を組み合わせた三元系や四元系化合物などを使用しても良い。ナノ結晶蛍光体は、発する蛍光の波長コントロール性を有し、高演色な照明装置や、色再現性に優れる表示装置のバックライトなどに適用可能である。   Preferable examples of the nanocrystalline phosphor include binary nanocrystalline compound semiconductors composed of II-VI group compound semiconductors and III-V group compound semiconductors. Examples of the II-VI compound semiconductor include CdSe, ZnS, ZnSe, and the like. Examples of the III-V group compound semiconductor include InN, InP, GaN, and the like. Further, a ternary or quaternary compound in which a II-VI group compound or a III-V group compound is combined may be used. The nanocrystalline phosphor has a wavelength controllability of emitted fluorescence, and can be applied to a high color rendering illumination device, a backlight of a display device excellent in color reproducibility, and the like.

組成が同一の化合物半導体(例えばインジウムリン:InP)を用いても、その粒子サイズを変更させることにより、量子サイズ効果によって発光色を変化させることが可能であることがナノ結晶蛍光体の特徴の一つである。例えばInPでは、粒子サイズが3〜4nm程度のときに赤色に発光する。   Even if compound semiconductors with the same composition (for example, indium phosphide: InP) are used, the emission color can be changed by the quantum size effect by changing the particle size. One. For example, InP emits red light when the particle size is about 3 to 4 nm.

ナノ結晶蛍光体は、半導体ベースであるため蛍光寿命が短く、励起光Exにより吸収した励起エネルギーを素早く蛍光として放射できるためハイパワーの励起光Exに対して耐性が強いという特徴もある。これは、ナノ結晶蛍光体の発光寿命が10ナノ秒程度と、希土類を発光中心とする通常の蛍光体材料に比べて5桁も小さいためである。   Since the nanocrystalline phosphor is based on a semiconductor, it has a short fluorescence lifetime, and can also emit the excitation energy absorbed by the excitation light Ex as fluorescence quickly, and therefore has a feature that it is highly resistant to the high-power excitation light Ex. This is because the emission lifetime of the nanocrystalline phosphor is about 10 nanoseconds, which is five orders of magnitude smaller than that of a normal phosphor material having a rare earth as the emission center.

その結果、強い励起光Exに対して高効率を保つことができ、蛍光体からの発熱が低減される。よって、蛍光体の熱による劣化(変色や変形)を抑えることができる。これにより、光の出力が高い発光素子を光源として用いる場合に、発光装置の短寿命化を防止できる。   As a result, high efficiency can be maintained with respect to strong excitation light Ex, and heat generation from the phosphor is reduced. Therefore, deterioration (discoloration or deformation) of the phosphor due to heat can be suppressed. Thereby, when using the light emitting element with a high light output as a light source, the lifetime reduction of a light-emitting device can be prevented.

このように、蛍光体シート4は、特定の種類に限定されるものではなく、適宜選択することができる。なお、蛍光体シート4は、導光板3にアクリル系あるいはエポキシ系の接着剤等で固定されていればよい。なお、導光板3と蛍光体シート4とを接着する接着剤としては、導光板3および蛍光体シート4の屈折率と近いものを選択することが好ましい。屈折率が近い屈折率が近い材料を用いて接着することで、導光板3/接着剤/蛍光体シート4のそれぞれの境界での、光の反射、屈折の影響を低減できるため、より一層導光板への光の入射効率を向上させることができる。   Thus, the phosphor sheet 4 is not limited to a specific type and can be appropriately selected. The phosphor sheet 4 may be fixed to the light guide plate 3 with an acrylic or epoxy adhesive. In addition, it is preferable to select an adhesive close to the refractive index of the light guide plate 3 and the phosphor sheet 4 as an adhesive for adhering the light guide plate 3 and the phosphor sheet 4. Adhesion using a material having a refractive index close to that of the refractive index can reduce the effects of light reflection and refraction at each of the boundaries of the light guide plate 3 / adhesive / phosphor sheet 4, thereby further improving the conductivity. Incidence efficiency of light incident on the optical plate can be improved.

また、蛍光体シート4の他の例として、酸窒化物系のものであり、青色、緑色および赤色の蛍光体がシリコーン樹脂に分散された発光部が挙げられる。ここで、励起光Exを出射する励起光源の一例として、半導体発光素子は、450nm(青色)のLED(または、440nm以上490nm以下の波長範囲にピーク波長を有する、いわゆる「青色」近傍のLEDもしくはレーザ)が挙げられる。蛍光体シート4に当該LED光が照射されると、蛍光体シート4から、例えば白色光が発生する。つまり、蛍光体シート4は波長変換材料であるといえる。この場合、蛍光体シート4は、黄色の蛍光体、または緑色の蛍光体と赤色の蛍光体との混合物である。なお、黄色の蛍光体とは、560nm以上590nm以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。緑色の蛍光体とは、510nm以上560nm以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。赤色の蛍光体とは、600nm以上680nm以下の波長範囲にピーク波長を有する光を発する蛍光体である。ただし、半導体発光素子から出射する光の波長は、蛍光体シート4の種類に応じて適宜選択されればよく、したがって、いわゆる青色近傍の光の波長とは異なる波長としてもよい。   Another example of the phosphor sheet 4 is an oxynitride-based light emitting part in which blue, green and red phosphors are dispersed in a silicone resin. Here, as an example of an excitation light source that emits the excitation light Ex, a semiconductor light emitting element is a 450 nm (blue) LED (or a so-called “blue” LED having a peak wavelength in a wavelength range of 440 nm to 490 nm or less. Laser). When the phosphor sheet 4 is irradiated with the LED light, for example, white light is generated from the phosphor sheet 4. That is, it can be said that the phosphor sheet 4 is a wavelength conversion material. In this case, the phosphor sheet 4 is a yellow phosphor or a mixture of a green phosphor and a red phosphor. The yellow phosphor is a phosphor that emits light having a peak wavelength in a wavelength range of 560 nm to 590 nm. The green phosphor is a phosphor that emits light having a peak wavelength in a wavelength range of 510 nm or more and 560 nm or less. The red phosphor is a phosphor that emits light having a peak wavelength in a wavelength range of 600 nm to 680 nm. However, the wavelength of the light emitted from the semiconductor light emitting element may be appropriately selected according to the type of the phosphor sheet 4, and therefore may be a wavelength different from the wavelength of the so-called blue light.

また、蛍光体シート4は、サイアロン蛍光体と通称されるものであってよい。サイアロンとは、窒化ケイ素(Si)のケイ素原子の一部がアルミニウム原子に、窒素原子の一部が酸素原子に置換された物質である。サイアロン蛍光体は、窒化ケイ素にアルミナ(Al)、シリカ(SiO)および希土類元素などを固溶させて作ることができる。また、蛍光体シート4は、青色光により励起されて黄色光を発するYAG黄色蛍光体や青色の光で励起して橙色から赤色までの光を発し、かつ高い発光強度を有するCaAlSiN:Eu蛍光体、すなわちCASN赤色蛍光体などが用いられてもよい。 The phosphor sheet 4 may be a so-called sialon phosphor. Sialon is a substance in which a part of silicon atoms of silicon nitride (Si 3 N 4 ) is replaced with aluminum atoms and a part of nitrogen atoms is replaced with oxygen atoms. The sialon phosphor can be made by dissolving alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), rare earth elements and the like in silicon nitride. The phosphor sheet 4 is a YAG yellow phosphor that emits yellow light when excited by blue light, or CaAlSiN 3 : Eu fluorescence that emits light from orange to red when excited by blue light and has high emission intensity. Or a CASN red phosphor may be used.

また、405nm(青紫色)のレーザ光を発振する励起光源を用いてもよい。この場合には、蛍光体シート4は、黄色の蛍光体、または緑色の蛍光体と赤色の蛍光体との混合物である。あるいは、405nmのレーザ光を発振する励起光源に限られず、例えば450nmのレーザ光を発振する励起光源を用いてもよい。すなわち、レーザ光の波長は特定の波長に限られない。   Alternatively, an excitation light source that oscillates 405 nm (blue-violet) laser light may be used. In this case, the phosphor sheet 4 is a yellow phosphor or a mixture of a green phosphor and a red phosphor. Or it is not restricted to the excitation light source which oscillates a 405 nm laser beam, For example, you may use the excitation light source which oscillates a 450 nm laser beam. That is, the wavelength of the laser beam is not limited to a specific wavelength.

以下では、図2に示すように、蛍光体シート4が、xy平面に平行で、互いに対向する光入射面および光出射面を有し、LED素子1からより離れた側の面である光出射面において蛍光体シート4と導光板3とが接している構成を例に挙げて説明する。   In the following, as shown in FIG. 2, the phosphor sheet 4 has a light incident surface and a light emitting surface that are parallel to the xy plane and face each other, and is a light emitting surface that is a surface farther from the LED element 1. A configuration in which the phosphor sheet 4 and the light guide plate 3 are in contact with each other will be described as an example.

光活用部5は、蛍光体シート4との間に接面5aを少なくとも有し、蛍光体シート4の内部からの光であって、導光板3に入射しない光を受け、該光の一部を導光板3に入射させる。すなわち、光活用部5は、蛍光体シート4から発せられた光のうち、蛍光体シート4に励起光Exが入射する面を有しており、接面5aと接する面(光入射面)から出射する光の一部を、導光板3に入射する光として活用するための部材である。なお、図2では、光活用部5が、蛍光体シート4との間に接面5aと接面5bとを有している例を示している。   The light utilization unit 5 has at least a contact surface 5a between the phosphor sheet 4 and receives light which is light from the inside of the phosphor sheet 4 and does not enter the light guide plate 3, and a part of the light. Is incident on the light guide plate 3. That is, the light utilization unit 5 has a surface on which the excitation light Ex is incident on the phosphor sheet 4 out of the light emitted from the phosphor sheet 4, and is from a surface (light incident surface) in contact with the contact surface 5 a. This is a member for utilizing part of the emitted light as light incident on the light guide plate 3. FIG. 2 shows an example in which the light utilization unit 5 has a contact surface 5 a and a contact surface 5 b between the phosphor sheet 4.

例えば、光活用部5は、光を散乱させる粒子あるいは泡など光散乱性を有する構成を備えてよい。これにより、蛍光体シート4からの光であって、導光板3に入射しない光を受けてこれを散乱させて、該光の一部を導光板3に入射させる。この場合には、光活用部5は、PMMAを用いて構成するか、あるいは同じアクリル樹脂系のポリメタクリル酸ラウリル(PLMA)を用いて構成することが望ましい。光活用部5との材料として導光板3あるいは蛍光体シート4の材料との屈折率境界での、光の反射、屈折の影響を低減できるため、より一層導光板への光の入射効率を向上させることができる。この構成を有する光活用部5を備える発光装置10については、実施形態1および2として後に詳述する。   For example, the light utilization unit 5 may include a configuration having light scattering properties such as particles or bubbles that scatter light. Thereby, the light from the phosphor sheet 4 that is not incident on the light guide plate 3 is received and scattered, and a part of the light is incident on the light guide plate 3. In this case, it is desirable that the light utilization unit 5 is configured using PMMA or the same acrylic resin-based polylauryl methacrylate (PLMA). Since the influence of light reflection and refraction at the refractive index boundary with the material of the light guide plate 3 or the phosphor sheet 4 can be reduced as the material for the light utilization part 5, the light incident efficiency to the light guide plate is further improved. Can be made. The light emitting device 10 including the light utilization unit 5 having this configuration will be described in detail later as Embodiments 1 and 2.

あるいは、光活用部5は、光を透過するアルミニウムや銀など光反射性の高い反射材により構成され得る。これにより、蛍光体シート4の内部からの光であって、導光板3に入射しない光を受けてこれを反射し、該光の一部を導光板3に入射させてもよい。この構成を有する光活用部5を備える発光装置10については、実施形態2として後に詳述する。   Or the light utilization part 5 may be comprised with reflective materials with high light reflectivity, such as aluminum and silver which permeate | transmit light. Accordingly, the light from the inside of the phosphor sheet 4 that is not incident on the light guide plate 3 may be received and reflected, and a part of the light may be incident on the light guide plate 3. The light emitting device 10 including the light utilization unit 5 having this configuration will be described in detail later as a second embodiment.

あるいは、光活用部5は、蛍光体シート4から発せられた光を受けて蛍光を発する蛍光体を含んで構成され得る。これにより、蛍光体シート4の内部からの光であって、導光板3に入射しない光は、光活用部5に含まれる蛍光体に対する励起光Exとなる。その結果、光活用部5から蛍光が発せられ、該蛍光の一部は導光板3に入射する。この構成を有する光活用部5を備える発光装置10については、実施形態4として後に詳述する。   Or the light utilization part 5 may be comprised including the fluorescent substance which receives the light emitted from the fluorescent substance sheet 4, and emits fluorescence. Thereby, the light that is from the inside of the phosphor sheet 4 and does not enter the light guide plate 3 becomes excitation light Ex for the phosphor included in the light utilization unit 5. As a result, fluorescence is emitted from the light utilization unit 5, and part of the fluorescence enters the light guide plate 3. The light emitting device 10 including the light utilization unit 5 having this configuration will be described in detail later as a fourth embodiment.

図2では、説明を簡略にするために、蛍光体シート4のxz平面に平行な面と接する接面を図示していないが、光活用部5を、蛍光体シート4と導光板3とが接する面を除く他の蛍光体シート4のすべての面に対して接するように構成することが好ましい。これにより、光活用部5は蛍光体シート4から発せられるすべての方位の蛍光のうち、導光板3に入射しなかった光を効率よく受けることができる。   In FIG. 2, in order to simplify the description, a contact surface that is in contact with a surface parallel to the xz plane of the phosphor sheet 4 is not illustrated, but the light utilization unit 5 includes the phosphor sheet 4 and the light guide plate 3. It is preferable to be configured to be in contact with all the surfaces of the other phosphor sheet 4 except the surface in contact with it. Thereby, the light utilization part 5 can receive efficiently the light which did not enter into the light-guide plate 3 among the fluorescence of all the directions emitted from the fluorescent substance sheet 4. FIG.

光活用部5において、LED素子1から出射され、蛍光体シート4に入射する励起光Exが通る箇所には、蛍光体シート4に入射する励起光Exが光活用部5を通過するときに損失しないように、光透過部Pが設けられる。光透過部Pとしては、光活用部5に設けられた孔であってもよい。あるいは、光透過部Pは孔ではなく、光透過性を有し、光の反射や散乱などを生じない樹脂あるいはガラス類によって構成された領域として設けられてもよい。   In the light utilization unit 5, the excitation light Ex incident on the phosphor sheet 4 passes through the light utilization unit 5 at a place where the excitation light Ex emitted from the LED element 1 and incident on the phosphor sheet 4 passes. The light transmission part P is provided so that it may not. The light transmission part P may be a hole provided in the light utilization part 5. Alternatively, the light transmission part P may be provided as a region made of a resin or glass that is not a hole but has a light transmission property and does not reflect or scatter light.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る発光装置10を、図2に示すA−B断面を矢印方向に見たときの矢視断面図である。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a cross-sectional view of the light-emitting device 10 according to Embodiment 1 of the present invention as viewed in the direction of the arrows along the line AB shown in FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施形態では、蛍光体シート4からの光であって、導光板3に入射しない光の一部を光活用部5が散乱させ、該光の方向を変更することにより、蛍光体シート4からの光であって、導光板3に入らない光の一部を、導光板3に入射する光として活かして利用する。   In the present embodiment, the light utilization unit 5 scatters a part of the light from the phosphor sheet 4 that is not incident on the light guide plate 3, and changes the direction of the light, thereby causing the light from the phosphor sheet 4. Part of the light that does not enter the light guide plate 3 is utilized as light incident on the light guide plate 3.

光活用部5は、アクリル樹脂、シリコーン、あるいはガラスなどの透明部材の中に、該透明部材とは屈折率が異なり、入射した光が散乱を起こす光散乱体51を含んでいる。なお、光散乱体51は、ミー散乱(Mie scattering)を起こす領域の大きさの固体粒子、あるいは空気などの気体を透明部材の中に閉じ込めて形成される空泡であればよい。なお、ミー散乱とは、光の波長に比べて大きな粒子によって生じる光の散乱であり、蛍光体シート4から発せられる蛍光の波長よりも大きいサイズの固体粒子、あるいは、空泡を光散乱体51として適用してもよい。すなわち、光活用部5は、透明樹脂に光散乱体51を混ぜることで作ることができるので、低コストで本構造を実現することができる。   The light utilization unit 5 includes a light scatterer 51 having a refractive index different from that of the transparent member and causing scattering of incident light in a transparent member such as acrylic resin, silicone, or glass. The light scatterer 51 may be an air bubble formed by confining a solid particle having a size causing Mie scattering or a gas such as air in a transparent member. The Mie scattering is light scattering caused by particles larger than the wavelength of light, and solid particles having a size larger than the wavelength of fluorescence emitted from the phosphor sheet 4 or empty bubbles are converted into light scattering bodies 51. You may apply as That is, since the light utilization part 5 can be made by mixing the light scatterer 51 with transparent resin, this structure can be realized at low cost.

蛍光体シート4および導光板3がアクリル樹脂で作られている場合には、光活用部5を構成する透明部材の材料としては、アクリル樹脂が好ましい。なぜならば、光活用部5と蛍光体シート4との界面、および光活用部5と導光板3との界面における屈折率の差を低減することができ、導光板への光の入射効率を向上させることができるからである。   When the phosphor sheet 4 and the light guide plate 3 are made of an acrylic resin, an acrylic resin is preferable as the material of the transparent member that constitutes the light utilization unit 5. This is because the refractive index difference at the interface between the light utilization part 5 and the phosphor sheet 4 and the interface between the light utilization part 5 and the light guide plate 3 can be reduced, and the light incident efficiency to the light guide plate is improved. It is because it can be made.

次に、図3を用いて、光活用部5の有する機能について説明する。図3は、本発明の実施形態1に係る発光装置10の要部構成の一例を示す断面図である。   Next, the function which the light utilization part 5 has is demonstrated using FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an example of a main configuration of the light-emitting device 10 according to Embodiment 1 of the present invention.

LED素子1から射出される励起光Exを受けた蛍光体シート4からの蛍光Emは全方位に発せられるので、蛍光Emの多くが導光板に入らない(図7の(c)参照)。そこで、光活用部5に含まれる光散乱体51が、図3に示すように、蛍光体シート4からの蛍光Emのうち、導光板3に本来は入らなかった蛍光Emを受けてこれを散乱することで、蛍光Emの方向を変更する。これにより、光活用部5が受けた蛍光Emの一部を、導光板に入れることができる。   Since the fluorescence Em from the phosphor sheet 4 that has received the excitation light Ex emitted from the LED element 1 is emitted in all directions, most of the fluorescence Em does not enter the light guide plate (see FIG. 7C). Therefore, as shown in FIG. 3, the light scatterer 51 included in the light utilization unit 5 receives and scatters the fluorescent Em from the phosphor sheet 4 that did not originally enter the light guide plate 3. By doing so, the direction of the fluorescence Em is changed. Thereby, a part of fluorescence Em which the light utilization part 5 received can be put in a light-guide plate.

LED素子1から出射される励起光Exが通過する領域には、光透過部Pが設けられ、光透過部Pは光散乱体51を含まない透明樹脂あるいは孔として構成される。その理由は、励起光Exが入射する部分の光活用部5に光散乱体51が存在すると、励起光Exが散乱され、蛍光体シート4に入射する前に、光散乱体51に邪魔されて、導光板3とは逆(z軸の負の方向)に戻ってしまう光が増大してしまうからである。   A light transmission part P is provided in a region through which the excitation light Ex emitted from the LED element 1 passes, and the light transmission part P is configured as a transparent resin or a hole that does not include the light scatterer 51. The reason for this is that if the light scatterer 51 is present in the light utilization part 5 where the excitation light Ex is incident, the excitation light Ex is scattered and interrupted by the light scatterer 51 before entering the phosphor sheet 4. This is because light that returns to the opposite direction to the light guide plate 3 (the negative direction of the z axis) increases.

なお、光透過部Pは、LED素子1から射出される励起光Exが蛍光体シート4に届くように設けられたものであり、ここでは励起光Exが通る孔として示した。しかしながら、これに限定されず、LED素子1から射出される励起光Exが蛍光体シート4に入射できるように構成されていればよい。例えば、光活用部5を光透過性の高い樹脂、あるいはガラスなどで形成する場合、光透過部Pにおける光散乱体51の密度を下げて、あるいは光透過部Pには光散乱体51を含まない樹脂で構成すればよい。   In addition, the light transmission part P was provided so that the excitation light Ex inject | emitted from the LED element 1 might reach | attain the fluorescent substance sheet 4, and was shown as a hole through which the excitation light Ex passes here. However, the present invention is not limited to this, and it may be configured so that the excitation light Ex emitted from the LED element 1 can enter the phosphor sheet 4. For example, when the light utilization part 5 is formed of a highly light-transmitting resin or glass, the density of the light scatterer 51 in the light transmissive part P is lowered or the light transmissive part P includes the light scatterer 51. What is necessary is just to comprise with no resin.

光活用部5の作製方法は、まず光散乱体51をあらかじめ混ぜておいた、液状の樹脂(アクリルやシリコーン等)を用意し、蛍光体シート4に塗布し、その後、紫外光(UV光)を照射する、もしくは熱を該液状の樹脂に加えることで、塗布した液状の樹脂を硬化させることで完成する。したがって、光透過部Pに該当する箇所には光散乱体51を含む液状の樹脂が塗布されないようにするために、光透過部Pに該当する部分の蛍光体シート4の表面を保護することが好ましい。   The light utilization part 5 is prepared by first preparing a liquid resin (acrylic, silicone, etc.) in which the light scatterer 51 is mixed in advance, applying it to the phosphor sheet 4, and then ultraviolet light (UV light). Or by applying heat to the liquid resin to cure the applied liquid resin. Therefore, in order to prevent the liquid resin containing the light scatterer 51 from being applied to the portion corresponding to the light transmission part P, the surface of the phosphor sheet 4 corresponding to the light transmission part P can be protected. preferable.

また、導光板/接着剤/蛍光体シートのそれぞれの界面での、反射、屈折することによる光のロスを低減して、より一層導光板への光入射効率を上げるために、導光板3、蛍光体シート4、光活用部5、およびこれらを接着するために用いられる接着剤は互いに近接する屈折率の材料を用いて構成されることが好ましい。   In order to further reduce the light loss due to reflection and refraction at the respective interfaces of the light guide plate / adhesive / phosphor sheet, and to further increase the light incident efficiency to the light guide plate, It is preferable that the phosphor sheet 4, the light utilization part 5, and the adhesive used for bonding them are configured using materials having refractive indexes close to each other.

〔実施形態2〕
本発明の第2の実施形態について、図4に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following describes the second embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施形態では、光活用部5は、例えば金属により構成されており、蛍光体シート4からの光を反射する。これにより、蛍光体シート4からの光であって、導光板3に入射しない光を反射させて、該光の一部を導光板3に入射させる。   In this embodiment, the light utilization part 5 is comprised, for example with the metal, and reflects the light from the fluorescent substance sheet 4. FIG. As a result, the light from the phosphor sheet 4 that is not incident on the light guide plate 3 is reflected, and a part of the light is incident on the light guide plate 3.

図4は、本発明の実施形態2に係る発光装置10の要部構成の一例を示す断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a main configuration of the light-emitting device 10 according to Embodiment 2 of the present invention.

LED素子1から射出される励起光Exを受けた蛍光体シート4からの蛍光Emは全方位に発せられるので、蛍光Emの多くが導光板3に入らない(図8の(c)参照)。   Since the fluorescence Em from the phosphor sheet 4 receiving the excitation light Ex emitted from the LED element 1 is emitted in all directions, most of the fluorescence Em does not enter the light guide plate 3 (see FIG. 8C).

本実施形態では、光活用部5は高い光反射性を有する材料(反射材)で形成されており、蛍光体シート4から接面5a、5b(光反射部、図2参照)に入射する蛍光Emを反射して、蛍光Emの向きを変える。これにより、光活用部5が受けた蛍光Emの一部を、導光板3に入射させて、該蛍光Emを活用することができる。   In this embodiment, the light utilization part 5 is formed of a material having high light reflectivity (reflecting material), and the fluorescence incident on the contact surfaces 5a and 5b (light reflecting parts, see FIG. 2) from the phosphor sheet 4. Reflects Em and changes the direction of fluorescence Em. Thereby, a part of the fluorescence Em received by the light utilization unit 5 can be made incident on the light guide plate 3 to utilize the fluorescence Em.

光活用部5として好適な材料の例としてはアルミニウムや銀などの金属が挙げられる。アルミニウム、および銀はともに、紫外線から可視光に該当する波長の光をよく反射することが知られており、蛍光体シート4から発せられる蛍光Emを無駄なく反射させることができる。例えば、アルミニウムは、280nm〜1000nmの波長域の光に対する反射率が90%程度であり、銀は、450nm〜700nmの波長域の光に対する反射率が98%である。すなわち、光活用部5は金属膜であり、その金属としては、アルミニウム、あるいは銀が好ましい。   Examples of suitable materials for the light utilization part 5 include metals such as aluminum and silver. Both aluminum and silver are known to reflect light having a wavelength corresponding to visible light from ultraviolet rays, and can reflect fluorescent Em emitted from the phosphor sheet 4 without waste. For example, aluminum has a reflectance of about 90% with respect to light in the wavelength region of 280 nm to 1000 nm, and silver has a reflectance of 98% with respect to light in the wavelength region of 450 nm to 700 nm. That is, the light utilization part 5 is a metal film, and the metal is preferably aluminum or silver.

すなわち、光活用部5の金属膜が、蛍光体シート4からの蛍光のうち、導光板3に本来は入射しない方向の光を反射して方向を変えることで、該光の一部を導光板3に入射させることができる。   That is, the metal film of the light utilization unit 5 reflects and changes the direction of the fluorescence from the phosphor sheet 4 in a direction that is not originally incident on the light guide plate 3, whereby a part of the light is guided to the light guide plate. 3 can be made incident.

なお、LED素子1からの励起光Exが蛍光体シート4に入射するべき箇所に金属膜が存在すると、励起光Exを金属膜が反射してしまうので、励起光Exは蛍光体シート4に入射することができず、LED素子1の側に戻ってしまう。そこで、励起光Exが通る孔である光透過部Pを設けて、LED素子1から射出される励起光Exが蛍光体シート4に届くようにすればよい。   Note that if the metal film is present at a position where the excitation light Ex from the LED element 1 is to enter the phosphor sheet 4, the excitation light Ex is incident on the phosphor sheet 4 because the metal film reflects the excitation light Ex. It is not possible to return to the LED element 1 side. Therefore, a light transmission part P that is a hole through which the excitation light Ex passes may be provided so that the excitation light Ex emitted from the LED element 1 reaches the phosphor sheet 4.

本実施形態に係る光活用部5の作製方法としては、励起光Exが入射する領域に金属が蒸着しないようにマスクした上で、抵抗加熱蒸着で、アルミニウムまたは銀を含む膜を成膜すればよい。   As a method for producing the light utilization unit 5 according to the present embodiment, a film containing aluminum or silver is formed by resistance heating vapor deposition after masking a metal so that it is not vapor deposited in a region where the excitation light Ex is incident. Good.

〔実施形態3〕
本発明の第3の実施形態について、図5、6、9に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The third embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

蛍光体は、自身が発する蛍光Emよりも短い波長の光を吸収しやすい特徴があり、励起光Exを吸収して、励起光Exの波長よりも長い波長の光を蛍光として発する性質を有する。蛍光体を励起することのできる励起光Exの波長は、該蛍光体が発する蛍光の波長よりも短い。すなわち、蛍光体は、自身が発する蛍光よりも短波長の光を吸収して蛍光を発するという特徴がある。   The phosphor has a feature that it easily absorbs light having a shorter wavelength than the fluorescence Em emitted by itself, and has a property of absorbing the excitation light Ex and emitting light having a wavelength longer than the wavelength of the excitation light Ex as fluorescence. The wavelength of the excitation light Ex that can excite the phosphor is shorter than the wavelength of the fluorescence emitted by the phosphor. That is, the phosphor is characterized in that it absorbs light having a shorter wavelength than the fluorescence emitted by itself and emits fluorescence.

図9は、LED素子1から射出される励起光Exを受けて蛍光を発する際に生じる蛍光ロスを説明する説明図である。ここでは、LED素子1は青色の光を発するLED素子であり、蛍光体シート4は緑色の蛍光EmGを発する蛍光体F1および赤色の蛍光EmRを発する蛍光体F2と、を含む場合を例示して説明する。LED素子1からの励起光Exは、蛍光体F1が発する蛍光EmG、蛍光体F2が発する蛍光EmRよりも、短い波長の光である。図9において、各光の光量は矢印の線幅で表現している。   FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the fluorescence loss that occurs when the excitation light Ex emitted from the LED element 1 is received to emit fluorescence. Here, the LED element 1 is an LED element that emits blue light, and the phosphor sheet 4 includes a phosphor F1 that emits green fluorescence EmG and a phosphor F2 that emits red fluorescence EmR. explain. The excitation light Ex from the LED element 1 is light having a shorter wavelength than the fluorescence EmG emitted from the phosphor F1 and the fluorescence EmR emitted from the phosphor F2. In FIG. 9, the light quantity of each light is expressed by the line width of the arrow.

図9の(A)に示すように、LED素子1から出射される励起光Exは、蛍光体シート4に入射して、蛍光体F1および蛍光体F2の双方に当たることなく蛍光体シート4から出射する場合には、LED素子1から出射された光量は、蛍光体シート4を構成する透明部材を透過する間にほとんど減衰することなく蛍光体シート4から射出される青色光である。   As shown in FIG. 9A, the excitation light Ex emitted from the LED element 1 enters the phosphor sheet 4 and exits from the phosphor sheet 4 without hitting both the phosphor F1 and the phosphor F2. In this case, the amount of light emitted from the LED element 1 is blue light emitted from the phosphor sheet 4 with almost no attenuation while passing through the transparent member constituting the phosphor sheet 4.

図9の(B)および(C)に示すように、励起光Exを受けて蛍光体F1は蛍光EmGを発し、蛍光体F2は蛍光EmRを発する。蛍光体に吸収された励起光Exのすべてのエネルギーが蛍光として利用されるのではない。これは、蛍光体F1、F2の量子効率が100%ではないことに起因している。したがって、励起光Exの一部は蛍光体から発せられる蛍光として利用されないエネルギーとして消費される。さらに、蛍光体が受けた励起光Exの波長に対して蛍光体が発する蛍光の波長が長波長化する、というストークスの法則(Stokes’ Law)に伴う光のロス(ストークスロス)も生じる。これは、蛍光EmGおよびEmRは、それぞれに対応する蛍光体が受けた励起光Exよりも少ない光量の蛍光となることの原因の1つである。   As shown in FIGS. 9B and 9C, upon receiving the excitation light Ex, the phosphor F1 emits fluorescence EmG, and the phosphor F2 emits fluorescence EmR. Not all the energy of the excitation light Ex absorbed by the phosphor is used as fluorescence. This is due to the fact that the quantum efficiency of the phosphors F1 and F2 is not 100%. Therefore, a part of the excitation light Ex is consumed as energy that is not used as fluorescence emitted from the phosphor. Furthermore, there is also a light loss (Stokes loss) associated with Stokes' Law that the wavelength of the fluorescence emitted by the phosphor is longer than the wavelength of the excitation light Ex received by the phosphor. This is one of the causes that the fluorescence EmG and EmR become fluorescence with a light amount smaller than the excitation light Ex received by the corresponding phosphor.

さらに、蛍光体シート4の内部では、図9の(D)に示すように、励起光Exを受けた蛍光体F1から発せられた蛍光EmGを、蛍光体F2が受けて蛍光EmRを発する場合が考えられる。この場合には、励起光Exを受けた蛍光F1から発せられた蛍光EmGが、蛍光体シート4から出射される前に蛍光体F2に吸収されることによって、蛍光EmGよりも少ない光量の蛍光EmRが発せられる。すなわち、蛍光体シート4に複数種の蛍光体が含まれている場合、各蛍光体から発せられる蛍光、特に、波長の短い蛍光が他種類の蛍光体に吸収される確率(吸収確率)が上がり、蛍光のロスが大きくなってしまう。一方、ここでは図示していないが、蛍光体F2からの蛍光EmRが蛍光体F1に吸収されることはほとんどない。   Furthermore, inside the phosphor sheet 4, as shown in FIG. 9D, the phosphor Em2 emitted from the phosphor F1 that has received the excitation light Ex may be received by the phosphor F2 to emit fluorescence EmR. Conceivable. In this case, the fluorescence EmG emitted from the fluorescence F1 that has received the excitation light Ex is absorbed by the phosphor F2 before being emitted from the phosphor sheet 4, so that the fluorescence EmR having a light quantity less than that of the fluorescence EmG. Is emitted. That is, when the phosphor sheet 4 includes a plurality of types of phosphors, the probability that the fluorescence emitted from each phosphor, in particular, the fluorescence having a short wavelength, is absorbed by other types of phosphors increases. , The loss of fluorescence increases. On the other hand, although not shown here, the fluorescence EmR from the phosphor F2 is hardly absorbed by the phosphor F1.

次に、実施形態1の蛍光体シート4に、複数種の蛍光体が含まれている場合に考えられる蛍光ロスについて、図5を参照して説明する。図5は、実施形態1に係る発光装置10に生じ得る蛍光ロスを説明するための図である。   Next, the fluorescence loss considered when the phosphor sheet 4 of Embodiment 1 includes a plurality of types of phosphors will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining fluorescence loss that may occur in the light emitting device 10 according to the first embodiment.

蛍光体シート4の励起光源からの励起光Exが入射する入射面に近い場所で、該励起光Exを受けた蛍光体は、それぞれの色に対応する波長域の蛍光Emを発する。図5では、青色の蛍光を発する蛍光体からの蛍光を蛍光EmB、緑色の蛍光を発する蛍光体からの蛍光を蛍光EmG、および赤色の蛍光を発する蛍光体からの蛍光を蛍光EmRとして示している。なお、蛍光EmBは、蛍光体シート4に含まれる蛍光体から発せられる蛍光であることに限定されず、蛍光体シート4を通過する励起光Exであってもよい。   The phosphor that has received the excitation light Ex emits fluorescence Em in a wavelength region corresponding to each color at a location near the incident surface on which the excitation light Ex from the excitation light source of the phosphor sheet 4 is incident. In FIG. 5, the fluorescence from the phosphor that emits blue fluorescence is shown as fluorescence EmB, the fluorescence from the phosphor that emits green fluorescence is fluorescence EmG, and the fluorescence from the phosphor that emits red fluorescence is shown as fluorescence EmR. . Note that the fluorescence EmB is not limited to fluorescence emitted from the phosphor included in the phosphor sheet 4, and may be excitation light Ex that passes through the phosphor sheet 4.

前述のように、蛍光EmBは緑色の蛍光を発する蛍光体および赤色の蛍光を発する蛍光体によって吸収され得、また、蛍光EmGは赤色の蛍光を発する蛍光体によって吸収され得る。したがって、蛍光体シート4から出射される蛍光EmG、EmG,EmRのうち、蛍光EmRに比較して、より波長の短い蛍光EmB、EmGは減少してしまう可能性がある。蛍光EmBは励起光Exであってもよいので、出射する光を増加して減少分を補うことが可能である。一方、蛍光EmGが蛍光体シート4の内部で吸収される確率は、蛍光体シート4に含まれる蛍光体の密度などに依存しており、複数の種類の蛍光体が蛍光体シート4に含まれている場合には、この蛍光ロスが生じてしまう。   As described above, the fluorescence EmB can be absorbed by a phosphor that emits green fluorescence and a phosphor that emits red fluorescence, and the fluorescence EmG can be absorbed by a phosphor that emits red fluorescence. Therefore, among the fluorescence EmG, EmG, and EmR emitted from the phosphor sheet 4, the fluorescence EmB and EmG having a shorter wavelength may be reduced as compared with the fluorescence EmR. Since the fluorescence EmB may be the excitation light Ex, the emitted light can be increased to compensate for the decrease. On the other hand, the probability that the fluorescent EmG is absorbed inside the phosphor sheet 4 depends on the density of the phosphor contained in the phosphor sheet 4, and a plurality of types of phosphors are contained in the phosphor sheet 4. In this case, this fluorescence loss occurs.

そこで本実施形態では、図6に示すように、蛍光体シート4を、例えば、赤色の蛍光を発する蛍光体を主に含む蛍光体シート4R(第1発光部)と、緑色の蛍光を発する蛍光体を主に含む蛍光体シート4G(第2発光部)とに分け、励起光Exが蛍光体シート4Gより先に蛍光体シート4Rに入射するように配置する。すなわち、含まれる蛍光体の発光波長がより長い蛍光体シートに励起光Exが先に入射するように、発する蛍光の波長が長い方の蛍光体シートが、他方の蛍光体シートよりもLED素子1に近い位置に配置されている。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the phosphor sheet 4 is divided into, for example, a phosphor sheet 4 </ b> R (first light emitting unit) mainly including a phosphor that emits red fluorescence, and fluorescence that emits green fluorescence. The phosphor sheet 4G (second light emitting unit) mainly including the body is arranged so that the excitation light Ex is incident on the phosphor sheet 4R before the phosphor sheet 4G. That is, the phosphor sheet with the longer wavelength of emitted fluorescence is more LED element 1 than the other phosphor sheet so that the excitation light Ex is first incident on the phosphor sheet with the longer emission wavelength of the included phosphor. It is arranged near the position.

この構成によれば、蛍光体シート4Gが発する蛍光EmGは、蛍光体シート4Rを通らずに導光板3に入射するので、導光板に入射する蛍光EmG、蛍光EmRに生じる蛍光ロスが軽減される。なお、蛍光EmRは、蛍光体シート4Gを通り導光板3に入射するが、蛍光体シート4Gは蛍光EmRを吸収しない。したがって、導光板3に入射する蛍光EmGの蛍光ロスの影響が減少し、蛍光体シート4の明るさが向上する。   According to this configuration, the fluorescence EmG emitted from the phosphor sheet 4G is incident on the light guide plate 3 without passing through the phosphor sheet 4R, so that the fluorescence loss generated in the fluorescence EmG and the fluorescence EmR incident on the light guide plate is reduced. . The fluorescent EmR passes through the fluorescent sheet 4G and enters the light guide plate 3, but the fluorescent sheet 4G does not absorb the fluorescent EmR. Therefore, the influence of the fluorescence loss of the fluorescence EmG incident on the light guide plate 3 is reduced, and the brightness of the phosphor sheet 4 is improved.

図6に示すように、本実施形態に係る発光装置10は、光活用部5を備え、光活用部5は、蛍光体シート4Rおよび蛍光体シート4Gから発せられた光のうち、導光板3に入射しない光を受けてこれを散乱させる。これにより、該光の一部を導光板3に入射する光として活用する。   As shown in FIG. 6, the light emitting device 10 according to the present embodiment includes a light utilization unit 5, and the light utilization unit 5 out of the light emitted from the phosphor sheet 4 </ b> R and the phosphor sheet 4 </ b> G. Light that is not incident on the light is scattered. Thereby, a part of the light is used as light incident on the light guide plate 3.

〔実施形態4〕
本発明の第4の実施形態について、図7に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following describes the fourth embodiment of the present invention with reference to FIG. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施形態に係る発光装置10の光活用部5は、蛍光体シートよりもLED素子1に近い位置に配置されており、光活用部5は、例えば、蛍光体シート4からの蛍光EmGを受けて、蛍光EmGよりも長波長の蛍光EmRを発する蛍光体を含んでいる。   The light utilization unit 5 of the light emitting device 10 according to the present embodiment is disposed at a position closer to the LED element 1 than the phosphor sheet, and the light utilization unit 5 receives, for example, the fluorescence EmG from the phosphor sheet 4. And a phosphor that emits fluorescence EmR having a wavelength longer than that of fluorescence EmG.

この構成によれば、光活用部5は、蛍光体シート4Rおよび蛍光体シート4Gから発せられた光のうち、導光板3に入射しない蛍光EmGを、光活用部5が含む蛍光体を励起する励起光Exとして活用する。蛍光EmGを受けて、光活用部5は蛍光EmRを発する。このようにして、光活用部5が発する蛍光EmRの一部は導光板3に入射する光として活用される。   According to this structure, the light utilization part 5 excites the fluorescent substance which the light utilization part 5 contains fluorescence EmG which does not enter into the light-guide plate 3 among the lights emitted from the phosphor sheet 4R and the phosphor sheet 4G. Use as excitation light Ex. In response to the fluorescence EmG, the light utilization unit 5 emits fluorescence EmR. In this way, part of the fluorescence EmR emitted from the light utilization unit 5 is utilized as light incident on the light guide plate 3.

なお、図7では、LED素子1から射出される励起光Exが通る孔である光透過部Pが示されているが、これに限定されず、LED素子1から射出される励起光Exが蛍光体シート4に入射できるように構成されていればよい。例えば、光活用部5を光透過性の高い樹脂、あるいはガラスなどで形成する場合、光透過部Pにおける光活用部5の蛍光体の密度が低い樹脂、あるいは光透過部Pには蛍光体を含まない樹脂で構成すればよい。あるいは、励起光Exが蛍光体シート4に充分な光を入射できるのであれば、光透過部Pを特別に設けなくても構わない。   In FIG. 7, the light transmission part P, which is a hole through which the excitation light Ex emitted from the LED element 1 passes, is not limited to this, but the excitation light Ex emitted from the LED element 1 is fluorescent. What is necessary is just to be comprised so that it can inject into the body sheet | seat 4. FIG. For example, when the light utilization part 5 is formed of a highly light-transmitting resin or glass or the like, a resin having a low density of the phosphor of the light utilization part 5 in the light transmission part P or a phosphor is used for the light transmission part P. What is necessary is just to comprise with resin which does not contain. Alternatively, as long as the excitation light Ex can enter the phosphor sheet 4 with sufficient light, the light transmission portion P may not be provided specially.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る発光装置10は、励起光源(LED素子1)から出射される励起光Exを受けて蛍光Emを発する蛍光体を含む発光部(蛍光体シート4)と、
上記発光部よりも上記励起光源から遠位に設けられ、上記発光部からの蛍光を含む光を導光する導光板3と、
上記発光部において上記励起光が入射する面である光入射面に沿って設けられ、上記光入射面に上記励起光を透過する光透過部Pを有し、かつ、上記発光部から発せられた光のうち上記発光部の上記光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を散乱させて、または反射させて、上記導光板に入射させる光活用部5と、を備えている。
[Summary]
A light emitting device 10 according to aspect 1 of the present invention includes a light emitting unit (phosphor sheet 4) including a phosphor that emits fluorescence Em in response to excitation light Ex emitted from an excitation light source (LED element 1).
A light guide plate 3 that is provided farther from the excitation light source than the light emitting unit and guides light including fluorescence from the light emitting unit;
The light emitting portion is provided along a light incident surface, which is a surface on which the excitation light is incident, and has a light transmission portion P that transmits the excitation light on the light incident surface, and is emitted from the light emitting portion. A light utilization unit 5 that scatters or reflects a part of light leaking from the light incident surface of the light emitting unit to the excitation light source side of the light and enters the light guide plate.

上記の構成によれば、光活用部は、励起光を透過する光透過部を有しており、光透過部を透過した励起光は発光部に達する。励起光を受けた発光部から発せられた蛍光を含む光(一次光)のうち、励起光が発光部に入射する面である光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を散乱させた、または反射させた光(二次光)として、導光板に入射させる。これにより、本発明に係る発光装置は、発光部から励起光源に向かう蛍光を含む光であって、導光板に入らない蛍光を含む光を、導光板に入射させることが可能である。よって、発光部からの光が導光板に入射する際の光のロスを低減することができる。   According to said structure, the light utilization part has a light transmission part which permeate | transmits excitation light, and the excitation light which permeate | transmitted the light transmission part reaches a light emission part. Scattering a part of the light leaked from the light incident surface, which is the surface on which the excitation light is incident on the light emitting portion, to the excitation light source side among the light (primary light) emitted from the light emitting portion that has received the excitation light The incident or reflected light (secondary light) is made incident on the light guide plate. Thereby, the light-emitting device according to the present invention can cause the light including fluorescence directed from the light emitting unit to the excitation light source and including the fluorescence not entering the light guide plate to enter the light guide plate. Therefore, it is possible to reduce light loss when light from the light emitting unit enters the light guide plate.

本発明の態様2に係る発光装置10は、上記態様1において、上記光活用部は、上記発光部からの光を光散乱させる光散乱体51を含む構成であってよい。   In the light emitting device 10 according to aspect 2 of the present invention, in the above aspect 1, the light utilization part may include a light scatterer 51 that scatters light from the light emitting part.

上記の構成によれば、発光部からの光であって、導光板に入射しない光の一部を光散乱体が散乱させ、該光の方向を変更する。これにより、光活用部が透明部材で構成されていても、発光部からの蛍光を含む光であって、導光板に入らない蛍光を含む光を、導光板に入射する光として活かして利用することが可能である。   According to said structure, a light-scattering body scatters a part of light which is light from a light emission part, and does not enter into a light-guide plate, and changes the direction of this light. Thereby, even if the light utilization part is made of a transparent member, the light containing the fluorescence from the light emitting part and not including the fluorescence that enters the light guide plate is utilized as the light incident on the light guide plate. It is possible.

本発明の態様3に係る発光装置10は、上記態様2において、上記光散乱体は、内部に封止された粒子あるいは空泡である構成であってもよい。   The light emitting device 10 according to aspect 3 of the present invention may be configured such that, in the above aspect 2, the light scatterer is a particle or air bubble sealed inside.

上記の構成によれば、発光部からの蛍光を粒子あるいは空泡が散乱させて、該蛍光の方向を変える。これにより、光活用部は低コストで実現され得る。   According to the above configuration, the fluorescence from the light emitting part is scattered by the particles or air bubbles to change the direction of the fluorescence. Thereby, a light utilization part can be implement | achieved at low cost.

本発明の態様4に係る発光装置10は、上記態様1において、上記光活用部は、上記発光部からの光を反射する反射材により構成される光反射部(接面5aおよび5b)を備える構成であってもよい。   In the light emitting device 10 according to aspect 4 of the present invention, in the above aspect 1, the light utilization part includes a light reflecting part (contact surfaces 5a and 5b) configured by a reflective material that reflects light from the light emitting part. It may be a configuration.

上記の構成によれば、光活用部は反射材により構成されており、発光部からの光を反射する。これにより、発光部からの蛍光を含む光であって、導光板に入射しない蛍光を含む光を反射させて、該光の一部を導光板に入射させることができる。   According to said structure, the light utilization part is comprised with the reflecting material, and reflects the light from a light emission part. Thereby, it is possible to reflect the light including the fluorescence from the light emitting unit and including the fluorescence that does not enter the light guide plate, and to make a part of the light enter the light guide plate.

本発明の態様5に係る発光装置10は、上記態様4において、上記光反射部が、アルミニウムまたは銀を含んで構成されてよい。   In the light emitting device 10 according to the fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the light reflecting portion may include aluminum or silver.

アルミニウムおよび銀はともに、高効率で光を反射する性質を有する金属である。上記の構成によれば、光反射部に入射した光と反射された光との間に生じる光ロスを低減することができる。   Both aluminum and silver are metals having the property of reflecting light with high efficiency. According to said structure, the optical loss produced between the light which injected into the light reflection part and the reflected light can be reduced.

本発明の態様6に係る発光装置10は、上記態様1から5のいずれか1つにおいて、上記発光部は、第1発光部と第2発光部とを含み、
上記第1発光部は、上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発し、
上記第2発光部は、上記励起光源から出射された励起光を受けて、上記第1発光部とは異なる色に対応する波長の蛍光を発し、
上記第1発光部および上記第2発光部のうち、発する蛍光の波長が長い方の発光部(蛍光体シート4R)が、他方の発光部(蛍光体シート4G)よりも上記励起光源に近い位置に配置されている構成であってもよい。
A light emitting device 10 according to an aspect 6 of the present invention is the light emitting device 10 according to any one of the above aspects 1 to 5, wherein the light emitting unit includes a first light emitting unit and a second light emitting unit.
The first light emitting unit emits fluorescence in response to excitation light emitted from the excitation light source,
The second light emitting unit receives the excitation light emitted from the excitation light source, and emits fluorescence having a wavelength corresponding to a color different from that of the first light emitting unit,
Of the first light-emitting part and the second light-emitting part, the light-emitting part (phosphor sheet 4R) having the longer emission wavelength is closer to the excitation light source than the other light-emitting part (phosphor sheet 4G). The structure arrange | positioned may be sufficient.

より短い波長の蛍光は、より長い波長の蛍光を発する発光部において吸収される性質がある。上記の構成によれば、第1発光部と第2発光部とは、励起光を受けて互いに異なる色に対応する波長の蛍光を発し、発する蛍光の波長がより長い発光部が、他方の発光部よりも励起光源に近い位置に配される。これにより、導光板に入射する前に、より短い波長の蛍光が他方の発光部において吸収されて生じる蛍光ロスを低減することができるので、より多くの蛍光が発光部から発せられる。そして、光活用部は、導光板に入らない蛍光を含む光を、導光板に入射する光として活かすことが可能である。   Shorter-wavelength fluorescence has the property of being absorbed in the light-emitting portion that emits longer-wavelength fluorescence. According to said structure, a 1st light emission part and a 2nd light emission part emit the fluorescence of the wavelength corresponding to a mutually different color in response to excitation light, and the light emission part with a longer wavelength of the emitted fluorescence is the other light emission. It is arranged at a position closer to the excitation light source than the part. Thereby, before entering the light guide plate, the fluorescence loss caused by the absorption of the shorter wavelength fluorescence in the other light emitting part can be reduced, so that more fluorescence is emitted from the light emitting part. And a light utilization part can utilize the light containing the fluorescence which does not enter into a light guide plate as light which injects into a light guide plate.

本発明の態様7に係る発光装置10は、上記態様6において、上記励起光源は、青色に対応する波長域の光を発する青色発光素子であり、
上記第1発光部(蛍光体シート4R)は、上記青色発光素子の光を受けて、赤色の蛍光を発し、
上記第2発光部(蛍光体シート4G)は、上記青色発光素子の光を受けて、緑色の蛍光を発する構成であってもよい。
The light-emitting device 10 according to the seventh aspect of the present invention is the light-emitting device 10 according to the sixth aspect, wherein the excitation light source is a blue light-emitting element that emits light in a wavelength region corresponding to blue.
The first light emitting unit (phosphor sheet 4R) receives light from the blue light emitting element and emits red fluorescence,
The second light emitting unit (phosphor sheet 4G) may receive green light and emit green fluorescence.

上記の構成によれば、第2発光部は、上記青色発光素子の光を受けて、緑色の蛍光を発し、第2発光部からの緑色の蛍光のうち、導光板に入射しない光を受けて、第1発光部は赤色の蛍光を発する。これにより、第2発光部からの緑色の蛍光が、第2発光部において生じる蛍光ロスを低減することができる。導光板に入射する光として活かして利用することが可能である。   According to said structure, a 2nd light emission part receives the light of the said blue light emitting element, emits green fluorescence, and receives the light which does not inject into a light-guide plate among the green fluorescence from a 2nd light emission part. The first light emitting unit emits red fluorescence. Thereby, the green fluorescence from a 2nd light emission part can reduce the fluorescence loss which a 2nd light emission part produces. It can be utilized as light incident on the light guide plate.

本発明の態様8に係る発光装置10は、励起光源(LED素子1)から出射される励起光Exを受けて蛍光Emを発する蛍光体を含む発光部(蛍光体シート4)と、
上記発光部よりも上記励起光源から遠位に設けられ、上記発光部からの蛍光を含む光を導光する導光板3と、
上記発光部において上記励起光が入射する面である光入射面に沿って設けられ、上記光入射面に上記励起光を透過する光透過部Pを有し、上記発光部から発せられた光のうち上記発光部の上記光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を受けて蛍光を発する蛍光体を含み、かつ、該蛍光を上記導光板に入射させる光活用部5と、を備えている。
A light-emitting device 10 according to an aspect 8 of the present invention includes a light-emitting unit (phosphor sheet 4) including a phosphor that receives excitation light Ex emitted from an excitation light source (LED element 1) and emits fluorescence Em;
A light guide plate 3 that is provided farther from the excitation light source than the light emitting unit and guides light including fluorescence from the light emitting unit;
The light emitting portion is provided along a light incident surface that is a surface on which the excitation light is incident, and has a light transmission portion P that transmits the excitation light on the light incident surface, and is configured to transmit light emitted from the light emitting portion. A light utilization unit 5 including a phosphor that emits fluorescence by receiving a part of light leaked from the light incident surface of the light emitting unit to the excitation light source side, and causes the fluorescence to be incident on the light guide plate. I have.

上記の構成によれば、光活用部は、励起光を透過する光透過部を有しており、光透過部を透過した励起光は発光部に達する。励起光を受けた発光部から発せられた蛍光を含む光(一次光)のうち、励起光が発光部に入射する面である光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を利用した光(二次光)として導光板に入射させる。ここでは、二次光としては、発光部からの光を受けた光活用部に含まれる蛍光体が発する蛍光が挙げられる。これにより、本発明に係る発光装置は、発光部から励起光源に向かう蛍光を含む光であって、導光板に入らない蛍光を含む光を、光活用部に含まれる蛍光体を励起する光として利用し、該光活用部からの光を導光板に入射させることが可能である。よって、発光部からの光が導光板に入射する際の光のロスを低減することができる。   According to said structure, the light utilization part has a light transmission part which permeate | transmits excitation light, and the excitation light which permeate | transmitted the light transmission part reaches a light emission part. Of the light (primary light) emitted from the light emitting part that has received the excitation light, a part of the light that leaks from the light incident surface, which is the surface on which the excitation light enters the light emitting part, to the excitation light source side is used. Incident light (secondary light) on the light guide plate. Here, examples of the secondary light include fluorescence emitted by a phosphor included in the light utilization unit that receives light from the light emitting unit. As a result, the light emitting device according to the present invention uses light including fluorescence that goes from the light emitting unit to the excitation light source and that does not enter the light guide plate as light that excites the phosphor included in the light utilization unit. It is possible to make the light from the light utilization part incident on the light guide plate. Therefore, it is possible to reduce light loss when light from the light emitting unit enters the light guide plate.

本発明の態様9に係る発光装置10は、上記態様8において、上記発光部は、上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発し、上記光活用部は、上記励起光源から出射された励起光を受けて、上記発光部とは異なる色に対応する波長域の蛍光を発し、上記発光部および上記光活用部のうち、上記光活用部が発する蛍光の波長は、上記発光部が発する蛍光の波長よりも長い構成であってもよい。   In the light emitting device 10 according to aspect 9 of the present invention, in the aspect 8, the light emitting unit emits fluorescence by receiving excitation light emitted from the excitation light source, and the light utilization unit is emitted from the excitation light source. Receiving the excitation light, emits fluorescence in a wavelength range corresponding to a color different from that of the light emitting unit, and the wavelength of the fluorescence emitted by the light utilizing unit of the light emitting unit and the light utilizing unit is determined by the light emitting unit. The structure may be longer than the wavelength of the emitted fluorescence.

上記の構成によれば、発光部は、上記励起光を受けて蛍光を発し、該発光部から発せられる蛍光のうち、導光板に入射しない光を受けて、光活用部は該発光部からの蛍光よりも長い波長の蛍光を発する。これにより、光活用部からの蛍光の一部を、導光板に入射する光として活かして利用することが可能である。   According to said structure, a light emission part receives the said excitation light, emits fluorescence, receives the light which does not inject into a light-guide plate among the fluorescence emitted from this light emission part, and a light utilization part carries out from this light emission part. It emits fluorescence having a longer wavelength than fluorescence. Thereby, it is possible to utilize a part of the fluorescence from the light utilization part as light incident on the light guide plate.

本発明の態様10に係る発光装置10は、上記態様1から9のいずれか1つにおいて、上記光活用部は、上記発光部において、上記発光部からの蛍光を含む光が上記導光板へ向けて出射する光出射面を除くすべての面に接するように設けられてもよい。   The light-emitting device 10 according to the tenth aspect of the present invention is the light-emitting device 10 according to any one of the first to ninth aspects, wherein the light utilization unit is configured such that light including fluorescence from the light-emitting unit is directed to the light guide plate. It may be provided so as to be in contact with all surfaces except the light emitting surface that emits light.

上記の構成によれば、光入射面に上記光透過部を備えている光活用部は、発光部の光出射面以外のすべての面に接している。これにより、光活用部は、発光部からの蛍光のうち、導光板に入らない全方向の光を受けて、該光の一部を導光板に入射する光として活かすことが可能である。   According to said structure, the light utilization part provided with the said light transmissive part in the light-incidence surface is in contact with all surfaces other than the light-projection surface of a light emission part. Thereby, the light utilization part can receive the light of all the directions which do not enter a light guide plate among the fluorescence from a light emission part, and can utilize a part of this light as light which injects into a light guide plate.

本発明の態様11に係る発光装置10は、上記発光部は、上記態様1から10のいずれか1つにおいて、少なくともナノ結晶蛍光体を含む構成であってもよい。   The light emitting device 10 according to the aspect 11 of the present invention may be configured such that the light emitting unit includes at least a nanocrystalline phosphor in any one of the aspects 1 to 10.

ナノ結晶蛍光体は、発光強度が高く、かつ、演色性、色再現性に優れているので、上記の構成によれば、高演色な照明装置や、色再現性に優れる表示装置のバックライトなどに適用可能な発光装置を実現することができる。   Since the nanocrystalline phosphor has high emission intensity and excellent color rendering and color reproducibility, according to the above configuration, a high color rendering illumination device, a backlight of a display device excellent in color reproducibility, etc. A light emitting device applicable to the above can be realized.

また、本発明の上記いずれかの発光装置10を備える構成の表示装置も、本発明の範疇である。   In addition, a display device having any one of the light emitting devices 10 of the present invention is also included in the scope of the present invention.

また、本発明に係る発光装置10は、以下のように表現することも可能である。本発明に係る発光装置10は、励起光源(LED素子1)から出射される励起光Exを受けて蛍光Emを発する蛍光体を含む発光部(蛍光体シート4)と、
上記発光部よりも上記励起光源から遠位に設けられ、上記発光部からの蛍光を含む光を導光する導光板3と、
上記発光部において上記励起光が入射する面である光入射面に沿って設けられ、上記光入射面に上記励起光を透過する光透過部Pを有し、かつ、上記発光部から発せられた光のうち上記発光部の上記光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を利用した光として、上記導光板に入射させる光活用部5と、を備えている。
The light emitting device 10 according to the present invention can also be expressed as follows. A light emitting device 10 according to the present invention includes a light emitting unit (phosphor sheet 4) including a phosphor that emits fluorescence Em in response to excitation light Ex emitted from an excitation light source (LED element 1),
A light guide plate 3 that is provided farther from the excitation light source than the light emitting unit and guides light including fluorescence from the light emitting unit;
The light emitting portion is provided along a light incident surface, which is a surface on which the excitation light is incident, and has a light transmission portion P that transmits the excitation light on the light incident surface, and is emitted from the light emitting portion. A light utilization unit 5 that is incident on the light guide plate as light using a part of light leaking from the light incident surface of the light emitting unit to the excitation light source side of the light.

上記の構成によれば、光活用部は、励起光を透過する光透過部を有しており、光透過部を透過した励起光は発光部に達する。励起光を受けた発光部から発せられた蛍光を含む光(一次光)のうち、励起光が発光部に入射する面である光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を利用した光(二次光)として導光板に入射させる。ここでは、二次光としては、発光部から励起光源側へ漏出する光(一次光)の一部を散乱あるいは反射させた光、または発光部からの光を受けた光活用部に含まれる蛍光体が発する蛍光、などが挙げられる。これにより、本発明に係る発光装置は、発光部から励起光源に向かう蛍光を含む光であって、導光板に入らない蛍光を含む光を、導光板に入射する光として活用することが可能である。よって、発光部からの光が導光板に入射する際の光のロスを低減することができる。   According to said structure, the light utilization part has a light transmission part which permeate | transmits excitation light, and the excitation light which permeate | transmitted the light transmission part reaches a light emission part. Of the light (primary light) emitted from the light emitting part that has received the excitation light, a part of the light that leaks from the light incident surface, which is the surface on which the excitation light enters the light emitting part, to the excitation light source side is used. Incident light (secondary light) on the light guide plate. Here, as secondary light, fluorescent light included in the light utilization unit that receives light from the light emitting unit that is scattered or reflected from a part of the light (primary light) leaked from the light emitting unit to the excitation light source side. And fluorescence emitted by the body. As a result, the light emitting device according to the present invention can utilize light including fluorescence directed from the light emitting unit toward the excitation light source and including fluorescence that does not enter the light guide plate as light incident on the light guide plate. is there. Therefore, it is possible to reduce light loss when light from the light emitting unit enters the light guide plate.

本発明は、薄型テレビ、携帯電話機、スマートフォン、パーソナルコンピュータなどの表示画面のバックライト、屋内外の各種照明、および車両のヘッドライトなど、LED素子と蛍光体とを用いた発光装置に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used for light emitting devices using LED elements and phosphors, such as backlights for display screens of flat-screen TVs, mobile phones, smartphones, personal computers, various indoor and outdoor lighting, and vehicle headlights. Can do.

1 LED素子(励起光源、青色発光素子)
2 パッケージ
3 導光板
4 蛍光体シート(発光部)
4G 蛍光体シート(第2発光部)
4R 蛍光体シート(第1発光部)
5 光活用部
10 発光装置
51 光散乱体
Em 蛍光
Ex 励起光
P 光透過部
1 LED element (excitation light source, blue light-emitting element)
2 Package 3 Light guide plate 4 Phosphor sheet (light emitting part)
4G phosphor sheet (second light emitting part)
4R phosphor sheet (first light emitting part)
5 Light Utilization Unit 10 Light Emitting Device 51 Light Scattering Body Em Fluorescence Ex Excitation Light P Light Transmission Unit

Claims (5)

励起光源から出射される励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む発光部と、
上記発光部よりも上記励起光源から遠位に設けられ、上記発光部からの蛍光を含む光を導光する導光板と、
上記発光部において上記励起光が入射する面である光入射面に沿って設けられ、上記光入射面に上記励起光を透過する光透過部を有し、かつ、上記発光部から発せられた光のうち上記発光部の上記光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を散乱させて、または反射させて、上記導光板に入射させる光活用部と、を備え、
上記発光部は、上記光入射面と、当該光入射面および上記導光板と対向する光出射面と、上記光入射面および上記光出射面を接続し互いに対向する2つの側面とを少なくとも有し、
上記光活用部は、上記光入射面に沿って設けられ当該光入射面と対向する第1接面と、上記発光部を介して互いに対向し上記発光部の2つの側面それぞれと対向する2つの第2接面とを有し、
上記2つの第2接面は、上記導光板における、上記光出射面との対向面と接触し、当該対向面に対して略垂直に配置されていることを特徴とする発光装置。
A light emitting unit including a phosphor that emits fluorescence in response to excitation light emitted from an excitation light source;
A light guide plate that is provided farther from the excitation light source than the light emitting unit and guides light including fluorescence from the light emitting unit;
Light emitted from the light emitting unit, provided along the light incident surface that is the surface on which the excitation light is incident in the light emitting unit, and having a light transmitting unit that transmits the excitation light on the light incident surface. of scatters some of the light leaking from the light incident surface of the light emitting portion to said excitation light source side, or by reflecting, e Bei a light utilization unit to be incident on the light guide plate, a
The light emitting unit includes at least the light incident surface, a light emitting surface facing the light incident surface and the light guide plate, and two side surfaces that connect the light incident surface and the light emitting surface and face each other. ,
The light utilization part is provided along the light incident surface, the first contact surface facing the light incident surface, and the two light emitting portions facing each other via the light emitting portion and the two side surfaces of the light emitting portion, respectively. A second tangent surface,
The two second contact surfaces are in contact with a surface facing the light emitting surface of the light guide plate, and are disposed substantially perpendicular to the facing surface .
上記光活用部は、上記発光部からの光を光散乱させる光散乱体を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
The light utilization part includes a light scatterer that scatters light from the light emitting part,
The light-emitting device according to claim 1.
上記光散乱体は、内部に封止された粒子あるいは空泡である、
ことを特徴とする請求項2に記載の発光装置。
The light scatterer is a particle or air bubble sealed inside,
The light-emitting device according to claim 2.
励起光源から出射される励起光を受けて蛍光を発する蛍光体を含む発光部と、
上記発光部よりも上記励起光源から遠位に設けられ、上記発光部からの蛍光を含む光を導光する導光板と、
上記発光部において上記励起光が入射する面である光入射面に沿って設けられ、上記光入射面に上記励起光を透過する光透過部を有し、上記発光部から発せられた光のうち上記発光部の上記光入射面から上記励起光源側へ漏出する光の一部を受けて蛍光を発する蛍光体を含み、かつ、該蛍光を上記導光板に入射させる光活用部と、を備え、
上記発光部は、上記光入射面と、当該光入射面および上記導光板と対向する光出射面と、上記光入射面および上記光出射面を接続し互いに対向する2つの側面とを少なくとも有し、
上記光活用部は、上記光入射面に沿って設けられ当該光入射面と対向する第1接面と、上記発光部を介して互いに対向し上記発光部の2つの側面それぞれと対向する2つの第2接面とを有し、
上記2つの第2接面は、上記導光板における、上記光出射面との対向面と接触し、当該対向面に対して略垂直に配置されていることを特徴とする発光装置。
A light emitting unit including a phosphor that emits fluorescence in response to excitation light emitted from an excitation light source;
A light guide plate that is provided farther from the excitation light source than the light emitting unit and guides light including fluorescence from the light emitting unit;
Of the light emitted from the light emitting part, the light emitting part has a light transmitting part that is provided along a light incident surface that is a surface on which the excitation light is incident, and that transmits the excitation light on the light incident surface. includes a phosphor that emits fluorescence by receiving part of the light leaking from the light incident surface of the light emitting portion to said excitation light source side, and e Bei a light utilization unit for entering the fluorescent light to the light guide plate, a ,
The light emitting unit includes at least the light incident surface, a light emitting surface facing the light incident surface and the light guide plate, and two side surfaces that connect the light incident surface and the light emitting surface and face each other. ,
The light utilization part is provided along the light incident surface, the first contact surface facing the light incident surface, and the two light emitting portions facing each other via the light emitting portion and the two side surfaces of the light emitting portion, respectively. A second tangent surface,
The two second contact surfaces are in contact with a surface facing the light emitting surface of the light guide plate, and are disposed substantially perpendicular to the facing surface .
上記発光部は、上記励起光源から出射された励起光を受けて蛍光を発し、
上記光活用部は、上記励起光源から出射された励起光を受けて、上記発光部とは異なる色に対応する波長域の蛍光を発し、
上記発光部および上記光活用部のうち、上記光活用部が発する蛍光の波長は、上記発光部が発する蛍光の波長よりも長い、
ことを特徴とする請求項4に記載の発光装置。
The light-emitting unit emits fluorescence in response to excitation light emitted from the excitation light source,
The light utilization unit receives excitation light emitted from the excitation light source, emits fluorescence in a wavelength region corresponding to a color different from the light emitting unit,
Of the light emitting unit and the light utilization unit, the wavelength of fluorescence emitted by the light utilization unit is longer than the wavelength of fluorescence emitted by the light emission unit.
The light-emitting device according to claim 4.
JP2013122143A 2013-06-10 2013-06-10 Light emitting device and display device Active JP6131109B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013122143A JP6131109B2 (en) 2013-06-10 2013-06-10 Light emitting device and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013122143A JP6131109B2 (en) 2013-06-10 2013-06-10 Light emitting device and display device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014239016A JP2014239016A (en) 2014-12-18
JP6131109B2 true JP6131109B2 (en) 2017-05-17

Family

ID=52136005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013122143A Active JP6131109B2 (en) 2013-06-10 2013-06-10 Light emitting device and display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6131109B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6266796B2 (en) * 2014-09-01 2018-01-24 シャープ株式会社 Light emitting device, lighting device, spotlight, vehicle headlamp, and endoscope
KR102665682B1 (en) * 2016-12-28 2024-05-14 엘지디스플레이 주식회사 Backlight Unit And Display Device Having The Same

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101423456B1 (en) * 2006-12-28 2014-07-29 서울반도체 주식회사 Back lighting unit having phosphor film structure
US7915627B2 (en) * 2007-10-17 2011-03-29 Intematix Corporation Light emitting device with phosphor wavelength conversion
JP5548118B2 (en) * 2010-12-28 2014-07-16 株式会社日立製作所 Illumination device and liquid crystal display device
DE102012005654B4 (en) * 2011-10-25 2021-03-04 Schott Ag Optical converter for high luminance levels

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014239016A (en) 2014-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11028988B2 (en) Light source device and lighting device
US9500343B2 (en) Light source device, lighting device, vehicular headlight, and vehicle
US8269239B2 (en) Light emitting diode chip package
US20120228653A1 (en) Light emitting device
US20090250714A1 (en) White light emitting diode and lighting apparatus using the same
JP6422636B2 (en) Light source device
JP2008177227A (en) Light-emitting apparatus
US20110216554A1 (en) Light emitting device
JP2016035594A (en) Conversion member, illumination means, and manufacturing method of conversion member
JP6125666B2 (en) Light emitting device
KR101587573B1 (en) Side emitting device with hybrid top reflector
CN101828136B (en) Side-emitting led light source for backlighting applications
JP6131109B2 (en) Light emitting device and display device
JP2012146680A (en) Light source module
JP7187683B2 (en) Lighting device and vehicle light
EP2223351B1 (en) Side emitting device with hybrid top reflector
CN109751564B (en) Phosphor module
CN213900764U (en) Wavelength conversion device with selective transmission device, light-emitting device and lamp
JP2020122868A (en) Wavelength conversion component and light-emitting device using the same
JP2013258121A (en) Light-emitting device and display device
CN110553160A (en) Luminous efficiency enhancing method, luminous module and display device thereof
JP2013258119A (en) Light-emitting device and display device
US20170146216A1 (en) Optical module and light source
WO2013175752A1 (en) Wavelength conversion member, optical element, light-emitting device, and projection device
KR101275803B1 (en) Light emitting device and system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160225

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161129

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170126

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170417

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6131109

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150