JPH1153920A

JPH1153920A - 発光装置およびｌｅｄ発光体

Info

Publication number: JPH1153920A
Application number: JP20618897A
Authority: JP
Inventors: Kenji Oyamada; 健二小山田; Shunichi Kishimoto; 俊一岸本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-07-31
Filing date: 1997-07-31
Publication date: 1999-02-26

Abstract

(57)【要約】【課題】特にバックライトとして用いる場合に部品点
数を少なくできる発光装置を提供する。【解決手段】蛍光物質を含有した方形板状の樹脂から
成る透明体１の端面に、紫外線またはこれに近い波長の
光を照射するＬＥＤ素子２を設けてある。ＬＥＤ素子２
から出射された紫外線またはこれに近い波長の光は、透
明体１内を進み、当該透明体１内に存在している蛍光物
質に当たると、当該蛍光物質は可視光を放ち、この可視
光は光出射面１ａから出射する。前記蛍光物質は微小な
粒子として透明体内に存在することができ、かかる微小
な蛍光物質の一つ一つが拡散的に可視光を発することに
なるので、拡散板等は必ずしも必要としない。従って、
部品点数を削減して低コストを実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、発光装置に係
り、特に液晶表示装置等のバックライトとして用いて好
適な発光装置およびこの発光装置に用いることができる
ＬＥＤ発光体に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、液晶表示装置に用いられている
従来のバックライトの構造を示した斜視図である。この
バックライトは、蛍光管５１と拡散板５２とから成る。
蛍光管５１は、拡散板５２に向けて白色光を照射する。
拡散板５２は、蛍光管５１，５１から出射される白色光
を拡散することで面光源としての機能を発揮する。しか
し、上記図５の構造では、蛍光管５１を拡散板５２の裏
面側に配置する構造であるために、バックライトとして
の厚みが増大し、小型化が困難であるという欠点を有す
る。かかる欠点を解消するために考え出されたのが、図
６の斜視図に示す構造を有したバックライトである。こ
のバックライトは、板状のライトガイド５３と、このラ
イトガイド５３の側面に配置された蛍光管５４とから成
る。蛍光管５４はライトガイド５３の側面に向けて白色
光を照射する。ライトガイド５３は、その裏面側（光出
射面に対向する面）に光反射体を備えており、入射した
白色光を前記光反射体にて反射させることで、光出射面
から光を出射する。そして、前記の光出射面には、位置
的に光強度を均一にするために、拡散板やレンチキュラ
ーレンズが設けられる。

【０００３】図７は、液晶表示装置に用いられている従
来の他のバックライトの構造を示した断面図である。２
枚のガラス板５５，５５間は、ほぼ真空に近い雰囲気で
あってＡｒ（アルゴン）やＨｇ（水銀）などを存在させ
た空間になっている。光出射面側となるガラス板５５に
は、蛍光物質が塗布されている。電極５６，５６間で放
電を起すことにより紫外線が生じ、この紫外線が前記蛍
光物質にあたることで、この蛍光物質から可視光が出射
される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
６の構造のバックライトは、板状のライトガイド５３自
体が発光するものではなく、単に入射した光を光出射面
側に導いているに過ぎない。従って、光出射面に拡散板
やレンチキュラーレンズを設ける必要があり、このため
に部品点数が増大し、コストが割高になるという欠点が
ある。また、図７の構造では、２枚のガラス板５５，５
５間をほぼ真空に近い雰囲気にするために、大型化が困
難であるという問題、及びガラス板５５の厚みを厚くす
るとそれだけ重量が増すという問題を有する。

【０００５】この発明は、上記の事情に鑑み、小型化お
よび大型化のいずれにも適しており、且つ部品点数を少
なくすることができる発光装置を提供することを目的と
する。また、この発光装置に用いることに好適なＬＥＤ
発光体を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明の発光装置は、
上記の課題を解決するために、蛍光物質を含有した透明
体と、紫外線またはこれに近い波長の光を前記透明体内
に向けて照射するように配置された紫外線照射光源と、
から成ることを特徴とする。

【０００７】上記の構成において、前記紫外線照射光源
から出射された紫外線またはこれに近い波長の光は、前
記透明体内を進むうちに、この透明体内に存在する蛍光
物質にあたる。この蛍光物質は、前記紫外線またはこれ
に近い波長の光を受けることにより可視光を発する。従
って、前記透明体は単に光を導くだけでなく、それ自体
が可視光を発光することになる。そして、前記蛍光物質
は微小な粒子として透明体内に存在することができ、か
かる微小な蛍光物質の一つ一つが拡散的に光を発するの
で、当該発光装置をバックライトとして用いる場合で
も、拡散板等は必ずしも必要としない。よって、部品点
数を削減して低コストを実現できる。

【０００８】前記紫外線照射光源は、蛍光管からなって
いてもよいし、ＬＥＤ素子を透明材料で封止したＬＥＤ
発光体から成っていてもよい。紫外線照射光源が前記Ｌ
ＥＤ発光体から成る場合には、前記蛍光管を用いる場合
に比べて発光装置の小型化を図ることが容易である。蛍
光管の場合は、その電極としてある程度の大きさが必要
であるために小型化が困難であるが、ＬＥＤ発光体につ
いてはこのような小型化阻害要因はないからである。そ
の逆に、大型の発光装置を構成する必要がある場合に
は、前記紫外線照射光源として蛍光管を用いるのが望ま
しいといえる。

【０００９】前記紫外線照射光源はＬＥＤ素子から成
り、このＬＥＤ素子が前記透明体内に設けられている構
造が望ましい。かかる構造であれば、前記透明体とＬＥ
Ｄ素子とが一体化したものとなり、部品点数が更に削減
される。

【００１０】前記透明体を板状に形成してもよい。かか
る構造であれば、液晶表示装置等におけるバックライト
として用いることに好適となる。そして、このようにバ
ックライトとして用いる場合には、前記板状の透明体の
一方の面が光出射面を成すことになるが、少なくとも前
記光出射面に対向する他方の面（裏面）に光反射体を形
成しておくことが望ましい。更に、前記の光反射体は、
前記光出射面から出射される光の強度が位置的に均一と
なるように、部分的に反射率が異なっていることが望ま
しい。

【００１１】また、この発明のＬＥＤ発光体は、紫外線
またはこれに近い波長の光を照射するＬＥＤを透明材料
で封止して成り、この透明材料における前記紫外線が出
射する面が平坦に形成されていることを特徴とする。か
かる構造であれば、例えば、板状の前記透明板の側面に
当該ＬＥＤ発光体を透明接着剤で接着する作業が容易に
行えることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、この発明の実施の形態を図に基
づいて説明する。

【００１３】図１は、この実施の形態のバックライト１
０を示した斜視図である。このバックライト１０は、蛍
光物質を含有した方形板状の樹脂から成る透明体１と、
紫外線またはこれに近い波長の光を前記透明体１内に向
けて照射する紫外線照射光源であるＬＥＤ素子２とによ
って構成される。前記蛍光物質としては、紫外線または
これに近い波長の光を受けて白色光を発光するものを用
いるのが望ましいが、赤色光と緑色光と青色光をそれぞ
れ発光するものを適当な割合で混在させて用いてもよい
ものである。

【００１４】ＬＥＤ素子２は、前記板状の透明体１内で
あって透明体１の側面の近傍に設けてある。前記板状の
透明体１内にＬＥＤ素子２を設けるには、ＬＥＤ素子を
樹脂モールドしてＬＥＤ発光体を製造する製法を用いる
ことができる。ＬＥＤ素子２の発光波長は略４２０ｎｍ
程度である。勿論、この波長よりも短い波長の光を出射
できるものを用いてもよいものである。ＬＥＤ素子２の
構造としては、例えば、ＳｉＣを用いたｐｎ接合型、Ｇ
ａＮを用いたＭＩＳ構造型、及びＺｎＳｅを用いたｐｎ
接合型などがある。

【００１５】前記板状の透明体１の一方の面が光出射面
１ａを成す。そして、前記光出射面１ａに対向する他方
の面（裏面）には光反射体３を形成してある。光反射体
を透明体１の側面にも設けてもよいことは勿論である。
図２は、前記光反射体３を示した斜視図である。ＬＥＤ
素子２が設けられている箇所に近い領域Ａ１の光反射率
は幾分低くしてあり、それ以外の領域Ａ２は領域Ａ１よ
りも光反射率を高くしてある。

【００１６】図３は、上記の構成を有するバックライト
１０における発光原理を示した模式図である。ＬＥＤ素
子２から出射された略４２０ｎｍ程度の光のうち裏面側
に向かう全ての光は、前記光反射体３にて反射し、光出
射面１ａに向かう光のうち臨界角以上の光は、光出射面
１ａにて反射しながら板状の透明体１内を進み、当該透
明体１内に存在している蛍光物質に当たると、当該蛍光
物質は可視光を放ち、この可視光は前記光出射面１ａか
ら出射する。つまり、前記透明体１は単に光を導くだけ
でなく、それ自体が可視光を発光することになる。そし
て、前記蛍光物質は微小な粒子として透明体内に存在す
ることができ、かかる微小な蛍光物質の一つ一つが拡散
的に可視光を発することになるので、拡散板等は必ずし
も必要としない。従って、部品点数を削減して低コスト
を実現できる。

【００１７】そして、この実施の形態では、紫外線照射
光源であるＬＥＤ素子２を前記透明体１内に設けてある
ので、前記透明体１とＬＥＤ素子２とが一体化したもの
となり、部品点数が更に削減される。また、前記の光反
射体３は、ＬＥＤ素子２が設けられている箇所に近い領
域Ａ１については光反射率を幾分低くしてあり、それ以
外の領域Ａ２は領域Ａ１よりも光反射率を高くしてある
から、透明体１の光出射面１ａから出射される光の強度
を位置的に均一とすることができる。なお、光反射体３
が設けられる透明体１の裏面形状を湾曲形状とすること
でも、光の強度を位置的に均一とすることが可能であ
る。

【００１８】また、上記の実施の形態では、紫外線また
はこれに近い波長の光を照射するＬＥＤ素子２を透明体
１内に組み込んだが、図４に示すように、ＬＥＤ素子２
を透明樹脂で封止したＬＥＤ発光体２０を透明体１の側
面に透明接着剤にて固着してもよいものである。そし
て、このような構成とする場合には、前記ＬＥＤ発光体
２０は、前記透明樹脂における前記紫外線が出射する面
が平坦に形成されていることが望ましい。前記透明板１
の側面に当該ＬＥＤ発光体２０を透明接着剤で接着する
作業が容易になるからである。

【００１９】また、この実施の形態では、紫外線照射光
源として紫外線またはこれに近い光を照射するＬＥＤを
用いたが、紫外線またはこれに近い光を照射する蛍光管
を用いてもよいものである。紫外線照射光源として前記
ＬＥＤを用いる場合には、当該ＬＥＤは小さいので、当
該バックライトをハンディカメラのファインダー等に用
いる場合に好適となる反面、大型の液晶表示装置などに
は不向きである。パーソナルコンピュータやワードプロ
セッサなどの大型の液晶表示装置に用いるのであれば、
紫外線照射光源として前述の蛍光管を用いるのが望まし
い。この蛍光管を用いる場合には、これを透明体１の側
方に設けるとともに、蛍光管を部分的に覆うようにリフ
レクターを設ける。

【００２０】また、この実施の形態では、発光装置とし
て液晶表示装置や時計等に用いることができるバックラ
イト（平面光源）を例示したが、このバックライトに限
らず、イルミネーションに用いるものとしてもよいもの
である。また、紫外線照射光源の配置数は一つに限ら
ず、複数個としてもよいものであり、紫外線照射光源の
配置位置も透明体の側面に限るものではない。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、透明体は蛍光物質を含有しており、透明体自体が可
視光を発光することになる。そして、蛍光物質の一つ一
つが拡散的に光を発するので、当該発光装置をバックラ
イトとして用いる場合でも、拡散板等は必ずしも必要と
しない。従って、部品点数を削減して低コストを実現で
きる。紫外線照射光源として蛍光管を用いる場合には、
大型のバックライト等に好適となり、ＬＥＤ素子または
ＬＥＤ発光体を用いる場合には小型のバックライト等に
好適となる。更に、ＬＥＤ素子を透明体内に設けて一体
化した構成であれば、更に部品点数を削減できる。ま
た、光反射体の反射率を部分的に異ならせる場合には、
透明体の光出射面から出射される光の強度を位置的に均
一にすることができる。また、ＬＥＤ素子を透明樹脂で
封止したＬＥＤ発光体を用いる場合には、透明樹脂の光
出射面を平坦にすることで、接着作業が容易になるとい
う効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態の発光装置であるバック
ライトの斜視図である。

【図２】図１の光反射体の斜視図である。

【図３】図１のバックライトの面発光原理を示した説明
図である。

【図４】この発明の発光装置の変形例を示す断面図であ
る。

【図５】従来のバックライトの一例を示す斜視図であ
る。

【図６】従来のバックライトの他の例を示す斜視図であ
る。

【図７】従来のバックライトの他の例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１透明板２ＬＥＤ素子３光反射体１０バックライト２０ＬＥＤ発光体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光物質を含有した透明体と、紫外線ま
たはこれに近い波長の光を前記透明体内に向けて照射す
るように配置された紫外線照射光源と、から成ることを
特徴とする発光装置。
【請求項２】前記紫外線照射光源は蛍光管から成るこ
とを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】前記紫外線照射光源はＬＥＤ素子を透明
材料で封止したＬＥＤ発光体から成ることを特徴とする
請求項１に記載の発光装置。
【請求項４】前記紫外線照射光源はＬＥＤ素子から成
り、このＬＥＤ素子が前記透明体内に設けられているこ
とを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】前記透明体が板状に形成されていること
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
発光装置。
【請求項６】前記板状の透明体の一方の面が光出射面
を成すとともに、少なくとも前記光出射面に対向する他
方の面には光反射体が形成されていることを特徴とする
請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】前記の光反射体は、前記光出射面から出
射される光の強度が位置的に均一となるように、部分的
に反射率が異なっていることを特徴とする請求項６に記
載の発光装置。
【請求項８】紫外線またはこれに近い波長の光を照射
するＬＥＤ素子を透明材料で封止して成り、この透明材
料における前記紫外線が出射する面が平坦に形成されて
いることを特徴とするＬＥＤ発光体。