KR20070092677A - 조명 장치 및 이를 구비한 표시 장치 - Google Patents

조명 장치 및 이를 구비한 표시 장치 Download PDF

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KR20070092677A
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마코토 구리하라
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세이코 인스트루 가부시키가이샤
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Abstract

적색 형광체로서 이용되는 질화물 형광체나 칼코게나이드계 형광체에는, 녹색광도 여기 파장에 포함되어 있기 때문에, 적색 형광체와 녹색 형광체를 혼재시킨 변환체를 이용하여 백색광을 얻는 경우, 결과적으로 휘도 효율의 열화를 가져온다. 그래서, 본 발명의 조명 장치는, 청색이나 자외 LED의 광로중에, 청색이나 자외 여기(勵起)로 녹색광으로 변환하는 형광체, 및, 적색광으로 변환하는 형광체를 다른 층으로 분할하여 도포한 필름을 배치하는 구성으로 하였다. 또한, 적색 형광체를 녹색 형광체보다 광원에 가까운 위치에 배치함으로써, 형광체량의 조정만으로 색조정이 가능해지고, 또한 고휘도인 조명 장치를 제공할 수 있다.

Description

조명 장치 및 이를 구비한 표시 장치{ILLUMINATION DEVICE AND DISPLAY APPARATUS EQUIPPED WITH IT}
도 1은 본 발명에 의한 조명 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 조명 장치의 광원의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 조명 장치의 전체 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 의한 액정 표시 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도,
도 5는 실시예에서 이용한 형광 필름의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 6은 실시예에서 이용한 형광 필름의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 7은 본 발명에 의한 색변환 순서를 설명하는 플로우차트,
도 8은 실시예에서 이용한 형광 필름의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 9는 실시예에서 이용한 형광 필름의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 10은 실시예에서 이용한 형광 필름을 모식적으로 나타낸 평면도,
도 11은 실시예에 의한 조명 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 12는 실시예에 의한 조명 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 13은 실시예에 의한 조명 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 14는 실시예에 의한 조명 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 사시도,
도 15은 실시예에서 이용한 형광 기능 부가 반사판의 구성을 모식적으로 나 타낸 단면도,
도 16은 실시예에서 이용한 형광 필름의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도,
도 17은 실시예에서 이용한 형광 필름을 모식적으로 나타낸 평면도,
도 18은 실시예에서 이용한 형광 필름을 모식적으로 나타낸 평면도이다.
(부호의 설명)
1: 발광 다이오드 패키지 2: 형광 필름
3: 도광체 4: 회로 기판
5, 28: 반사판 6: 와이어
7: 비통수성 재료 8, 20: 적색 형광체 입자
1O: 청색 LED 소자 11: 도전성 받침대
13: 프레임 14: 프리즘
15: LCD 패널 16: 녹색 형광체 입자
17: 투명 확산 비즈 18: 투명 수지
19: 투명 기재 23: 방습 필름
24: 렌즈층 25: 접착층
26: 비발광 영역
본 발명은, 비자발광형의 표시 소자를 조명하는 조명 장치, 및, 전자기기에 이용되는 표시 장치에 관한 것이다. 특히, 휴대 정보기기나 휴대전화 등에 이용되는 액정 표시 장치, 및 표시 소자를 조명(照明)하는 프런트라이트나 백라이트 등의 조명 장치에 관한 것이다.
최근의 휴대전화나 모바일 컴퓨터 등에 이용되는 표시 장치로는, 고정밀 색채 컬러 화상을 적은 소비 전력으로 얻을 수 있는 액정 표시 장치가 많이 이용되고 있다. 액정 표시 장치에 이용되는 액정 소자는 비자발광형(non-self light emission type)이기 때문에, 고휘도의 백색 LED를 광원으로 하는 조명 장치를 이용하여 액정 소자를 조명하고 있다.
특히 휴대전화에 있어서는, 개구(開口)가 크고 밝은 반사형 액정 표시 장치나, 표리 양면으로부터 화상 정보를 표시하는 것이 가능한 액정 표시 장치가 이용되고 있다. 이들 표시 소자의 조명에 이용되고 있는 백색 LED는, InGaN계나 GaN계 등의 청색 LED의 발광면의 바로 앞에 황색 형광체를 분산한 수지가 설치된 구성이다. 이 구성에 의하면, 황색광과 본래의 청색광을 혼합시켜 백색광을 얻을 수 있다. 청색광을 황색광으로 변환하는 형광체로서는, YAG(이트륨·알루미늄·가네트)에 희토류 원소를 도핑한 YAG 형광체가 잘 알려져 있다. 또, YAG 형광체 대신에 적색과 녹색 발광 형광체를 조합하고, 청색과 적색과 녹색의 가법혼색(加法混色)에 의해 백색광을 만드는 방법도 알려져 있다. 청색광을 녹색광이나 적색광으로 비교적 고효율적으로 변환하는 형광체로서는 희토를 도핑한 칼코게나이드계 형광체나 질화물 형광체가 잘 알려져 있다. 또, 회로를 형성한 임의의 형상 및 면적의 프린트 기판상에 청색광의 파장 이하의 파장의 광을 발광하는 복수의 발광 소자를 배치 하고, 각 발광 소자를 파장 변환 재료가 함유된 투광성 수지로 피복한 LED 표시용 디바이스가 개시되어 있다.
또, 파장 변환 재료를 청색 LED상에 포팅하는 것이 아니라, 백라이트의 도광판과 LCD 패널 사이에 파장 변환 재료를 포함한 투명 필름을 배치하고, 백색광을 합성하는 방법이, 예를 들면, 일본국 특허 제3417384호 공보에 개시되어 있다.
청색이나 자외광으로 여기하여 녹색광이나 적색광이나 황색광 등을 발광하는 2종류 이상의 형광체와, 청색 LED에 의한 가법혼색을 이용하면, 높은 색재현성을 갖는 LCD 모듈의 실현이 가능해진다. 그렇지만, 종래 기술에서 개시되어 있는 바와 같이, 적색 형광체와, 녹색 형광체를 혼합하여 투명 필름상에 도포하는 구성의 경우, 녹색 형광체로부터의 발광이 적색 형광체의 여기에 사용되기 때문에, 혹은, 면 내의 입자 밀도가 높아지기 때문에, 고휘도화가 곤란하다는 과제가 있다.
또, 청색 LED와 YAG 형광체의 2색의 가법혼색(이른바, 의사 백색 LED(pseudo white LED)의 구성)에서는, 60O㎚ 이상의 파장 영역의 광성분은 적다. 그 때문에, 높은 색재현성을 갖는 LCD 모듈 실현에 방해가 되고 있다. 일반적으로, 현재의 컬러 필터 기술에서는, 의사 백색 LED를 광원으로 하는 경우, NTSC 비율 1OO%를 넘는 것은 매우 곤란하게 되어 있다.
또, 종래의 백색 LED를 사용하는 백라이트는 LCD 패널과 조합시켜 사용하는 것이지만, LCD 패널은 그 광학 사양에 따라 최적인 색 밸런스의 백라이트가 다르다. 색의 조정을 LCD 패널마다 LED에 포팅하는 형광체의 첨가량으로 제어하는 것 은 곤란하며, 현 상태는 양산의 분포 중에서, 어느 그룹의 색도(色度)를 랭크화하여, 대응하고 있기 때문에, 반드시 최적인 색도의 광원을 제공하고 있지는 못하다.
그래서, 본 발명의 조명 장치는, 발광 소자에서 발광한 광이 도광체(light guide member)를 이용하여 면발광하는 조명 장치로서, 발광 소자와 이 조명 장치의 발광면 사이의 광로중에 설치된 제1 파장 변환체와, 제1 파장 변환체와 이 조명 장치의 발광면 사이의 광로중에 설치된 제2 파장 변환체를 구비하고 있다. 이때, 제2 파장 변환체가 발하는 광의 파장이, 제1 파장 변환체가 발하는 광의 파장보다 짧아지도록 구성되어 있다. 여기서는, 제1 파장 변환체를 청색광으로 여기하여 적색광을 발광하는 적색 형광체로 하고, 제2 파장 변환체를 청색광으로 여기하여 녹색광을 발광하는 녹색 형광체로 하여 설명한다. 즉, 청색 발광 소자와 이 조명 장치의 발광면 사이의 광로중에 설치된 적색 형광체와, 적색 형광체와 이 조명 장치의 발광면 사이의 광로중에 설치된 녹색 형광체를 구비하고 있다. 이러한 구성에 의해, 청색 발광 소자의 청색 발광과 적색 발광 형광체에 의해 변환된 적색광이 혼색되어 자색광이 되고, 또한, 청색 여기로 녹색 발광 형광체로 변환된 녹색광과 혼색 하여 백색광이 얻어진다. 이러한 변환 순서로 백색이 제작되므로, 녹색 형광체로부터의 발광을 적색 형광체의 여기광으로서 사용하지 않고도, 조명 장치로서의 발광 효율이 상승한다. 또, 청색 발광 소자와 녹색 발광 형광체가 완전하게 분리되어 있기 때문에, 녹색 발광 형광체가 발광 소자에 과학적 영향을 주거나 받는 일이 없어, 온도-휘도 특성이나 신뢰성이 향상된다. 또, 각각의 색도 조정도 용이해진 다.
이때, 청색 발광 소자를 포팅하는 수지에 적색 발광 형광체를 분산하여도 된다. 또, 적색 형광체와 녹색 형광체 사이에 황색 형광체 또는 제2 적색 형광체를 설치하여도 된다.
혹은, 본 발명의 조명 장치는, 청색 발광 소자와, 청색 여기로 적색광으로 변환하는 제1 색변환체와, 제1 색변환체와는 분리하여 설치된 청색 여기로 녹색광으로 변환하는 제2 색변환체를 구비하고 있으며, 발광 소자와 조명 장치의 발광면 사이의 광로중에, 제1 색변환체가 제2 색변환체보다 발광 소자 측에 배치된 구성이다.
또, 본 발명의 표시 장치는, 상술한 어느 한 구성의 조명 장치와, 조명 장치의 조사면 측에 설치된 비자발광형의 표시 소자를 구비하고 있다.
혹은, 본 발명의 표시 장치는, 청색 발광 소자와, 비자발광형의 표시 소자와, 청색 발광 소자로부터 입사된 광을 출광면으로부터 표시 소자를 향해 출사하는 도광체와, 청색 발광 소자와 표시 소자 사이의 광로중에 설치된 적색 발광 형광체와, 적색 발광 형광체와 표시 소자 사이의 광로중에 설치된 녹색 발광 형광체를 구비하고 있다. 또한, 적색 발광 형광체와 녹색 발광 형광체 사이에 제2 적색 혹은 황색 발광 형광체를 설치하는 구성으로 하였다.
본 발명은, 발광 소자에서 발광한 광이 도광체를 이용하여 면발광되는 조명 장치에 관한 것으로, 발광 소자와 이 조명 장치의 발광면 사이의 광로중에, 발광 소자의 발광을 서로 다른 피크 파장의 광으로 파장 변환하는 복수의 파장 변환체 가, 발광 소자로부터 멀어짐에 따라 각 파장 변환체의 피크 파장이 짧은 파장이 되도록 차례로 배치되어 있다. 이때, 복수의 파장 변환체 중, 제1 파장 변환체를 포함하는 제1 층과, 제2 파장 변환체를 포함한 제2 층을 필름상에 형성하고, 이 필름을 도광체의 출사면 측에 배치하는 것으로 하였다. 혹은, 복수의 파장 변환체 중, 제1 파장 변환체를 발광 소자와 도광체의 사이에, 제2 파장 변환체를 도광체에 설치하는 것으로 하였다. 도광체에 설치하는 형태로서는, 제2 파장 변환체를 도광체 내에 분산시키거나, 도광체 표면에 도포하거나, 필름 중에 분산시켜 도광체 표면에 접착하는 구성을 예시할 수 있다.
또는, 본 발명은, 발광 소자에서 발광한 광이 도광체를 이용하여 면발광되는 조명 장치에 관한 것으로, 발광 소자의 발광을 제1 피크 파장의 광으로 파장 변환하는 제1 파장 변환체와, 발광 소자의 발광을 제1 피크 파장보다 짧은 파장의 광으로 파장 변환하는 제2 파장 변환체를 구비하고 있으며, 제1 파장 변환체가 제2 파장 변환체보다 발광 소자에게 가까운 측에 배치되어 있다. 여기서, 제1 파장 변환체가 포함된 제1 층과 제2 파장 변환체가 포함된 제2 층을 필름상에 형성하고, 이 필름을 도광체의 출사면측, 혹은, 발광 소자와 도광체 사이에 설치하는 것으로 하였다. 혹은, 제1 파장 변환체가 발광 소자를 포팅하는 수지에 포함되도록 구성하여도 된다. 이때, 제2 파장 변환체는, 도광체의 내부에 포함된 구성이어도, 도광체의 출사면 측에 설치된 구성이어도 된다.
또한, 제2 파장 변환체보다 발광면 측에, 아크릴이나 실리카의 투명 비즈가 분산된 수지층을 설치하는 것으로 하였다. 투명 비즈에 의해 산란 기능을 부가할 수 있다. 이 투명 비즈는 제2 파장 변환체와 혼합하여 이용하여도 된다.
발광 소자로서, 피크 파장이 450㎚∼480㎚인 청색 발광 소자나, 피크 파장이 360㎚∼440㎚인 자외 발광 소자를 이용하여, 제1 파장 변환체로서 청색광을 여기하여 적색광으로 변환하는 적색 형광체를, 제2 파장 변환체로서 청색광을 여기하여 녹색광으로 변환하는 녹색 형광체를 이용할 수 있다. 또, 제2 적색 형광체 또는 발광 소자 광을 여기하여 황색광으로 변환하는 황색 형광체를, 적색 형광체와 녹색 형광체의 사이에 설치하는 구성으로 하였다. 여기서, 제2 적색 형광체 또는 황색 형광체를, 녹색 형광체가 설치된 필름상에 설치하여도 된다. 즉, 제2 적색 형광체 또는 황색 형광체와, 녹색 발광 형광체는, 청색 발광 소자와 적색 발광 형광체로부터 분리되어 있으면 되고, 녹색 발광 형광체는 도광체 내에 분산되어도, 도광체의 출광면에 설치된 필름 중에 분산되어도, 도광체의 출광면에 설치된 필름상에 설치된 수지 중에 분산되어도 된다. 이와 같이, 제2 적색 형광체 또는 황색 형광체를, 적색 형광체와 녹색 형광체의 사이에 설치하는 구성에 의하면, 제2 적색 형광체 또는 황색 형광체의 혼합량과, 녹색 형광체의 혼합량을 조정함으로써, 적색 형광체의 혼합량이나 색조를 조정하지 않고도, 자유로운 색조의 조사광을 얻을 수 있다.
청색 여기로 녹색광으로 변환하는 녹색 발광 형광체로서는, Ⅱ족 금속 티오갈레이트와 희토류 도펀트로 이루어진 것이나, 산화물과 희토류 도펀트로 이루어진 것, Sr-SION과 희토류 도펀트로 이루어진 것 등의, YAG 형광체 이상의 휘도 효율을 갖는 것이 적합하다. 청색 여기로 적색광으로 변환하는 적색 발광 형광체로서는, 질화물과 희토류 도펀트로 이루어진 것이나, 황화물과 희토류 도펀트로 이루어진 것이 적합하다.
또, 적색 형광체 입자를 비통수성의 투명 재료로 코팅하거나, 혹은 질화물 형광체를 사용함으로써, 패키지의 신뢰성이 향상된다. 비통수성의 투명 재료로서 SiO2, 실리콘 수지, 시클로올레핀계 수지, 불소계 수지, 또는, 에폭시계 수지를 이용할 수 있다. 질화물계 형광체를 사용하는 경우에는 코팅은 하지 않아도 된다.
또, 제1 파장 변환체를 포함하는 제1 층과 제2 파장 변환체를 포함하는 제2 층이 형성된 필름을, 발광 소자와 도광체 사이에 설치하였을 때에, 발광 소자와 도광체 중 적어도 한쪽과 필름의 사이에 투명 수지를 설치하는 것으로 하였다.
또, 제2 파장 변환체를 포함하는 접착제로 한 쌍의 필름을 접합한 구성의 필름을 이용하는 것으로 하였다. 또한, 이 필름의 외주부의 접착제층에 제2 파장 변환체를 포함하지 않는 영역을 설치하는 것으로 하였다. 이로써, 파장 변환체의 열화를 방지할 수 있다. 이 제2 파장 변환체를 포함하지 않는 영역이 발광 소자로부터 발광된 광의 광로 밖에 위치하도록, 필름을 끼워넣은 구성으로 하였다. 필름을 도광판의 출광면 측에 설치하여, 도광판의 입광면을 제외하고 에워싸도록 구부려도 되고, 필름을 발광 소자와 도광판 사이에 설치하여, 발광 소자를 덮도록 설치하여도 된다. 이 제2 파장 변환체를 포함하지 않는 영역에 반사층을 설치하여, 보다 효율적으로 광을 도광체에 입광시킬 수 있다. 또, 발광 소자를 덮도록 필름이 끼워 넣어진 구성의 경우에, 필름의 출광면이, 발광 소자로부터의 광입사 방향에 대해 수직도 병행도 아니도록 필름을 배치하는 구성으로 하였다.
또, 제2 층보다 출광 측으로 돔 형상의 투명 렌즈, 혹은, 가늘고 긴 돔 형상의 투명 렌즈를 매트릭스 형상으로 배치한 구성의 필름을 이용하는 것으로 하였다.
또한, 본 발명의 표시 장치는, 전술한 어느 하나의 구성의 조명 장치와, 조명 장치의 발광면 측에 설치된 비자발광형의 표시 소자를 구비하고 있다. 즉, 발광 소자의 발광을 이용하여 비자발광형의 표시 소자를 조명하는 표시 장치로서, 발광 소자의 발광으로 여기하여 제1 피크 파장의 광으로 파장 변환하는 제1 파장 변환체와, 발광 소자의 발광을 제1 피크 파장보다 짧은 파장의 광으로 파장 변환하는 제2 파장 변환체가 분리되어 설치되어 있으며, 제1 파장 변환체가 제2 파장 변환체보다 발광 소자에 가까운 측에 배치되어 있다. 혹은, 색발광 소자와, 비자발광형의 표시 소자와, 청색 발광 소자로부터 입사된 광을 출광면으로부터 표시 소자를 향해 출사하는 도광체와, 청색 발광 소자와 표시 소자 사이의 광로중에 설치된 적색 발광 형광체와, 적색 발광 형광체와 표시 소자 사이의 광로중에 설치된 녹색 발광 형광체를 구비하고 있다. 이러한 구성의 표시 장치는 고휘도로 색재현성이 높아, 우수한 표시 품질을 얻을 수 있다.
(실시예 1)
본 실시예(Example)의 조명 장치를 도 1과 도 5를 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 실시예의 조명 장치의 개요를 나타낸 모식도이고, 도 5는 형광 필름(2)의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 본 실시예에서는, 발광 다이오드 패키지(1)는 청색 LED 소자에 수지가 포팅된 청색 발광하는 패키지이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 회로 기판(4)상의 단자부에 땜납에 의해 발광 다이오드 패키지(1)가 탑재되어 있다. 발광 다이오드 패키지(1)는 360㎚∼480㎚ 범위의 파장을 피크로 하는 스펙트럼을 갖는 청색광 혹은 자외광을 출광한다. 발광 다이오드 패키지(1)로부터 출광하는 광은, 도광체(3)와 반사판(5) 사이에서 반사와 굴절을 반복함으로써, 도광체(3)의 출광면으로부터 균일 발광한다. 도광체(3)로부터 출광한 광은, 형광 필름(2)를 통과함으로써 가법혼색하여 백색광이 된다. 여기서, 회로 기판(4)에는 플렉시블 프린트 기판이나 유리 에폭시 기판이, 도광체(3)의 재료로는 폴리카보네이트나 아크릴 등이, 반사판(5)으로는 투명 필름에 은이나 알루미늄층을 설치한 필름이 일반적으로는 이용된다. 그렇지만, 은은 청색광을 흡수하는 성질이 있고, 또 알루미늄은 반사 특성이 높지 않기 때문에, 본 발명의 반사판으로서 사용하면, 결과적으로 휘도의 저하를 초래한다. 따라서 청색 성분의 반사율이 높은, 스미토모 3M(Sumitomo 3M Limited)제의 ESR이나 백색 PET 필름의 사용이 바람직하다. ESR이란 Enhanced-Specular-Reflector의 약어로, 폴리에스테르계 수지를 이용한 다층막 구조에 의해 가시광 범위에서 높은 반사율을 갖는 필름이다. 백라이트의 도광판하 반사 시트용으로 개발된 제품으로, 반사 시의 손실이 작고, 광원을 유효 활용하여 화면 휘도의 대폭적인 향상이 도모된다.
도 5는 형광 필름(2)의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 페트나 폴리카보네이트나 아크릴이나 제오노아 등의 투명 기재(19)의 상면(上面)(발광면)에, 실리카 등의 투명 확산 비즈(17)와 녹색 형광체 입자(16)가 분산된 투명 수지(18)를 도포하여, 경화시킨다. 한편, 투명 기재(19)의 하면(下面)(도광체와 대향하는 면)에는 적색 형광체 입자(20)가 분산된 투명 수지(18)를 도포하여, 경화시킨 구조 로 하였다. 또, 적색 형광체 입자(20) 대신에, YAG 등의 황색 형광체 입자를 이용하여도 되고, 적색 형광체 입자(20)와 황색 형광체 입자를 혼합하여 존재시켜도 된다. 적색 형광체 입자(20)로서는, 칼코게나이드 화합물 형광체 미립자를 이용할 수 있다. 특히, CaS나 SrS 등의 황화물과 희토류 도펀트로 이루어진 형광 재료나, 질화물 형광체와 희토류 도펀트로 이루어진 형광 재료는, 광변환 효율이 높다. 다만, 황화물 형광체의 경우, 수분과 반응하여 황화수소를 발생시키는 경우가 있다. 그 경우에는, LED 내부의 반사막이 화학 반응을 일으켜, 휘도 특성이 현저하게 떨어지게 된다. 그 때문에, 황화물 형광체를 사용할 때는, 형광체 그 자체를 SiO2 등의 투명 비통수 재료로 피복할 필요가 있다. 또, 녹색 형광체 입자(16)로서, 희토류를 부활(付活)한 스트론튬·티오갈레이트나 산화물 형광체가 널리 알려져 있어, 적합하다. 또, 광원이 자외광에 가까운 경우는 BaMgAl10O17:Eu, Mn이나 ZnS이 적합하다.
광의 파장은 짧은 편이 에너지량은 많다. 따라서, 형광체의 여기 파장으로서는 단파장측 쪽이 에너지로서는 크다. 결과적으로 발광 파장이 긴 형광체는, 짧은 것과 비교했을 때에, 여기 파장도 긴 경우가 많다. 예를 들면 본 실시예에서, 적색 형광체로서 예를 들면 CaS를 사용하고, 녹색 형광체로서 SrGa2S4를 사용하는 경우, CaS의 여기 파장의 범위가 500㎚∼600㎚이기 때문에, 2종류의 형광체를 혼합하여 사용하면 SrGa2S4로부터의 발광도 적색 발광의 여기에 사용되어 버려, 결과적으로 휘도의 저하로 이어진다. 본 발명과 같이, 광원으로부터 멀어짐에 따라, 여 기 파장이 짧아지는 순서로 형광체를 설치함으로써, 형광체로부터의 발광 파장이 여기에 이용되지 않게 되어, 결과적으로 에너지의 이용 효율이 높은 조명 장치의 제공이 가능해진다.
(실시예 2)
본 실시예를 도 1 및 도 6을 이용하여 설명한다. 실시예 1과 다른 점은, 형광 필름(2)의 층 구성이다. 실시예 1에서는, 녹색 형광체 입자(16)와 투명 확산 비즈의 혼합 수지와 적색 형광체 입자(20)는 투명 필름(19)을 끼워 설치하였지만, 본 실시예에서는, 녹색 형광체 입자(16)와 투명 확산 비즈를 분리하고 있으며, 녹색 형광체 입자(16)와 적색 형광체 입자(20)가 투명 수지(18)를 사이에 두고 설치되어 있다. 즉, 도 6에 도시하는 바와 같이, PET 등의 투명 필름(19)의 상면에 투명 확산 비즈(17)를 혼합한 투명 수지(18)를 도포, 경화시키고, 그 반대 면에 녹색 형광체 입자(16)를 혼합한 투명 수지(18)를 도포, 경화시킨다. 또한, 그 위에 형광체를 혼합하지 않는 투명 수지를 도포, 경화시키고, 그 위에, 적색 형광체 입자(20)를 혼합한 투명 수지(18)를 도포, 경화시킨다. 도광체(3)를 통과해 온 청색광은, 우선 적색 형광체 입자(20)에 조사되고, 일부가 적색광으로 변환된 후, 녹색 형광체 입자(16)에 조사되며, 일부를 녹색광으로 변환하여, 백색광을 형성한다. 이러한 구성에서는, 실시예 1에 비해 필름상에서의 광의 확산 효과가 높고, 녹색광과 적색광이 혼색되기 쉽다. 또, 녹색 형광체 입자(16)와 적색 형광체 입자(20)는 투명 수지를 사이에 두고 설치되어 있으므로, 제３ 형광체도 투명 수지를 개재하여 적층하는 것이 용이하다. 본 실시예에서는, 2종류의 형광체만 사용하고 있지만, 3 종류 이상의 형광체에 의한 다층 구조로 하는 것도 가능하다. 또, 한 장의 필름상에 다층의 형광체층을 형성하는 편이, 광의 투과율이 높아지지만, 제조 사정상 다층화가 곤란한 경우는, 예를 들면 필름을 복수 매 준비하고, 광원으로부터 멀어짐에 따라, 여기 파장이 짧아지는 순서로 필름을 설치하는 구성에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 3)
본 실시예의 조명 장치를 도 1과 도 2를 이용하여 설명한다. 도 2는 발광 다이오드 패키지(1)의 구성을 모식적으로 나타낸 단면도이다. 상술한 실시예와 다른 점은, 발광 다이오드 패키지(1)의 구성이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 발광 다이오드 패키지(1)는 청색 LED 소자(10)에 적색 형광체 입자(8)를 분산한 수지(7)가 포팅된 구성이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 회로 기판(4)상의 단자부에 땜납에 의해 발광 다이오드 패키지(1)가 실장(實裝)되어 있다. 따라서, 청색 LED 소자(10)가 발광한 청색광과, 청색광이 적색 형광체 입자에서 변환된 적색광이 발광 다이오드 패키지로부터 출광된다. 즉, 발광 다이오드 패키지(1)는 450㎚∼480㎚와 600㎚∼680㎚의 2개의 파장을 피크로 하는 스펙트럼을 갖는 광을 출광한다. 발광 다이오드 패키지(1)로부터 출광되는 자색광은, 도광체(3)와 반사판(5)의 사이에서 반사와 굴절을 반복함으로써, 도광체(3)의 출광면으로부터 균일 발광한다. 그리고, 도 1에 도시하는 바와 같이 도광체의 출광면에는 형광 필름(2)으로서 녹색 발광 확산 필름이 설치되어 있다. 도광체(3)로부터 출광된 광은, 녹색 발광 확산 필름을 통과함으로써 가법혼색되어 백색광이 된다. 녹색 발광 확산 필름은, 청색광 을 녹색광으로 변환하는 기능과 광을 확산시키는 기능을 지니고 있다. 예를 들면, 도 5에서 도시한 적색 형광체 입자(20)를 포함한 투명 수지(18)가 없는 구성의 필름, 혹은, 도 6에서 도시한 적색 형광체 입자(20)를 포함한 투명 수지(18)와 이것을 접합하는 투명 수지가 없는 형태의 필름을 예시할 수 있다. 즉, 페트나 폴리카보네이트나 아크릴이나 제오노아 등의 투명 기재(19)의 상면(발광면)에, 실리카 등의 투명 확산 비즈(17)와 녹색 형광체 입자(16)가 분산된 투명 수지(18)를 설치한 구성의 필름, 혹은, PET 필름(19)의 상면에 투명 확산 비즈(17)를 혼합한 투명 수지(18)을 설치함과 동시에, 그 반대 면에 녹색 형광체 입자(16)를 혼합한 투명 수지(18)을 설치한 구성의 필름을 이용할 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 도전성 받침대(conductive base)(11)는 도전성 페이스트나 땜납 등을 이용하여 전기 배선(12)에 전기적으로 접합되어 있으며, 또 InGaN계나 GaN계의 청색 LED 소자(10)가 도전성 페이스트에 의해 도전성 받침대(11)에 전기적으로 접합되어 있다. 이 도전성 받침대(11)는, 청색 LED 소자(10)와 전기 배선의 전기적 접합성의 향상, 열전도성의 향상, 회로 기판(4)으로부터의 높이를 조절하는 등을 위해 이용되고 있다. 이들 조건이 만족되어 있는 환경에서는 반드시 필요하지는 않다. 청색 LED 소자(10)에는 도시하고 있지 않은 전류 주입용의 2개의 전극이 형성되고, 한쪽의 전극이 와이어(6)에 의해 제1 전기 배선(9)과, 다른 쪽의 전극은 도전성 받침대(11)를 개재하여 제2 전기 배선(12)과 각각 전기적으로 접합되어 있다. 도전성 받침대(11)를 이용하지 않는 경우에는, 양 전극 모두 와이어(6)로 각각의 전기 배선에 전기적으로 접합되어 있다. 이 와이어(6)는, 통 상의 와이어본딩에서 이용되는 금 와이어 등을 이용할 수 있다. 결국, 각각의 전기 배선은, 기판에 접속하기 위해 설치된 전극에 전기적으로 접속되어 있다. 전극상에는, 그 도통부를 제외하고 절연막 등의 보호막이 설치되어 있다.
청색 LED 소자(10)와 도전성 받침대(11) 전체와 와이어(6)의 일부 또는 전체는 투광성의 비통수성 재료(7)로 피복되어 있으며, 그 비통수성 재료(7) 중에는 적색 형광체 입자(8)가 소정의 농도로 혼합되어 있다. 비통수성 재료(7)로서는, 실리콘 수지나 시클로올레핀계 수지 또는 불소계 수지 등의 고분자 재료를 이용할 수 있다. 이들 수지 중에서, 어떤 것을 선택하여도 되며, 복수의 수지에 의한 하이브리드를 이용하여도 된다. 이들 비통수성 재료는, 반드시 투명할 필요는 없고, 투광성이 있으면 되기 때문에, 에폭시계의 재료도 널리 사용되고 있다. 적색 형광체 입자(8)로서는, 칼코게나이드 화합물 형광체 미립자를 이용할 수 있다. 특히, CaS나 SrS 등의 황화물과 희토류 불순물로 이루어진 형광 재료나, 질화물 형광체와 희사류 도펀트로 이루어진 형광 재료는 광변환 효율이 높다. 다만, 황화물 형광체의 경우, 수분과 반응하여 황화수소를 발생하는 경우가 있다. 그 경우에는, LED 내부의 반사막이 화학 반응을 일으켜, 휘도 특성이 현저하게 떨어지게 된다. 그 때문에, 황화물 형광체를 사용할 때는, 형광체 그 자체를 SiO2 등의 투명 비통수 재료로 피복할 필요가 있다.
적색 형광체 입자(8)를 소정의 비율로 비통수성 재료(7)에 혼합하여 도 2에 도시하는 바와 같이 청색 LED 소자(10)를 피복함으로써, InGaN계나 GaN계의 청색 LED 소자(10)로부터의 청색광과 이 청색광이 파장 변환되어 생긴 적색광이 가법혼색되어 목적의 색도를 지닌 발광색을 얻을 수 있게 된다. 이 발광색에 의한 색재현 범위는, 적색 형광체 입자(8)의 혼합 농도나, 각각의 형광체 입자의 평균 입경, 및 조사하는 청색광의 강도를 조절함으로써 임의로 제어하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 적색 형광체 입자(8)의 혼합 농도를, 수지의 두께가 60∼70㎛일 때, 중량 농도 50% 정도로 하면 x=0.35 y=0.18 부근의 색도 좌표의 광(자색광)이 얻어진다. 이때, 청색광의 강도를 높이면 xy 모두 작아지고, 낮추면 xy 모두 커지는 경향이 있다. 다만, 겨우 ±0.02 정도의 변화로, 미치는 영향은 작다. 혼합 농도가 높기 때문에, 추가로 실리카 등의 투명 비즈를 분산하여 혼입시키면, 형광체 입자의 분산성이 높아져, 발광 효율이 상승한다.
도 7에 본 발명에 의한 색변환의 플로우차트를 기재한다. 발광 다이오드 패키지(21) 내에서 청색광이, 예를 들면 Ca(Sr)S:Eu나 질화물 형광체에 의해 적색으로 변환된다. 발광 다이오드 패키지(21)로부터 출광된 청색광과 적색광의 혼색으로 이루어진 자색광은, 형광 필름(22)의 청색 LED 소자에 가까운 위치에 배치된, 제2 적색 형광체에 의해 적색 성분이 더욱 증가되고, 최종적으로 녹색 형광체에 의해 백색화된다. 제2 적색 형광체는, 예를 들면 Ca(Sr)S:Eu이어도 되고, 질화물 형광체이어도 된다. 혹은, 황색 발광 형광체인 Ce 부활의 YAG 형광체를 사용함으로써, 황색 방향으로의 색 시프트도 가능해진다. 또, 녹색 형광체로서는, 희토류를 부활한 스트론튬·티오갈레이트 등이 널리 알려져 있어, 적합하다. 이상과 같은 구성에 의하면, 형광 필름(2)에 도포하는 적색 형광체와 녹색 형광체의 혼합율에 의해, 발광 다이오드 패키지(1)의 색조를 조정하지 않고도, 자유로운 색조의 조정이 가능해진다. 또, 본 발명에 의한 색변환의 순서는 청색 여기로 한정한 것은 아니며, 예를 들면 300∼420㎚ 정도의 자외광에 의한 여기의 경우에서도 유효하다 것은 말할 것도 없다. 또, 제2 적색 형광체를 도포하는 필름과 녹색 형광체를 도포하는 필름을 2매 개별로 준비하여 배치해도 된다. 또, 제2 적색 형광체를 도광체상에 인쇄하여도, 도광체에 집어넣어도 되며, 녹색 형광체를 필름상에 도포한 구성에서도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예의 조명 장치의 전체 구성을 도 3에 모식적으로 나타낸다. 도 2에서 나타낸 구성의 발광 다이오드 패키지(1)를 점등하고, 도광체(3)에 입광시킨다. 입광된 광은, 최적의 각도와 높이로 설계된 프리즘(14)에 의해 단면도 상부로부터 균일하게 출광된다. 그리고, 이 광은 형광 필름(2)을 통과함으로써, 청색광의 일부에서 여기하여 녹색이 발광한다. 그 때문에, 청색과 적색과 녹색의 삼색, 혹은, 청색과 적색과 녹색과 황색 4색의 가법혼색에 의한 백색광을 얻을 수 있다. 도광체나 광원은 프레임(13) 내에 수납되어 있다. 청색광이 먼저 조사되는 제1 형광체를 적색 형광체로 하고, 마지막에 조사되는 형광체를 녹색 형광체로 함으로써, 녹색의 발광이 적색이나 황색 형광체의 여기에 사용되는 일이 없기 때문에, 조명 장치로서의 발광 효율이 상승한다.
상술한 구성의 조명 장치를 이용한 액정 표시 장치의 구성을 도 4에 모식적으로 나타낸다. 도시하는 바와 같이, 액정 패널(15)이 조명 장치의 발광면상에 배치되어 있다. 액정 패널(15)은, 조명 장치가 발광하는 광원 스펙트럼에 맞추어 색 의 튜닝을 실시한 컬러 필터를 갖고 있다. 혹은, 광원 패키지의 발광색과 액정 패널의 컬러 필터에 맞추어 복수의 파장 변환체를 설정하고 있다. 이에 따라, 매우 고휘도로 색재현성이 높은 액정 표시 장치를 용이하게 실현할 수 있다.
(실시예 4)
도 8에 본 실시예에서 이용한 형광 필름(2)의 단면 구성을 모식적으로 나타낸다. 이 이외에는 실시예 3과 동일한 구성으로 하였다. 그 때문에, 중복되는 설명은 적절히 생략한다. 즉, 발광 다이오드 패키지(1)로부터 출광되는 자색광은, 도광체(3)와 반사판(5) 사이에서 반사와 굴절을 반복함으로써, 도광체(3)의 출광면으로부터 균일 발광한다.
도시하는 바와 같이, 본 실시예의 형광 필름(2)은, 접착층(25)을 이용하여 녹색 형광체 입자(16)에 2매의 방습 필름(23)을 라미네이트하고 있다. 녹색 형광체 입자(16)로서, 다른 실시예와 마찬가지로, 희토류를 부활한 스트론튬·티오갈레이트나 산화물 형광체 등을 예시할 수 있다. 특히 황화물의 형광체는 수분에 약하다는 특징이 있기 때문에, 본 실시예와 같이 방습 필름으로 라미네이트하는 구성은 유효하다. 방습 필름으로서는, 제오노아 필름이나 PET에 산화 규소나 알루미나 등의 금속막을 증착하는 것이나, 투명 필름을 다층 구조로 하여 계면을 증가시킴으로써 투습도를 억제하는 구성이 고려된다. 요구되는 특성으로서는, 고투명도, 저굴절률(공기에 가까울수록 좋다), 저투습도이며, 이들을 만족시키는 것이면, 특별히 구성은 문제되지 않는다. 방습 필름을 라미네이트하는 재료로는, 광학 용도의 점착제나 핫멜트제 등을 생각할 수 있다. 이들도 투명성과 접착성이 높은 재료이면 사용할 수 있다.
또, 발광부(형광 영역)로부터 외형까지의 외주부에 형광체가 존재하지 않는 영역(이후, 비발광 영역이라고 칭한다)을 설치함으로써, 신뢰성이 향상된다. 도 9에 비발광 영역이 외주에 설치된 형광 필름(2)의 단면도를, 도 10에 그 상면 투시도를 도시한다. 도시하는 바와 같이, 접착층(25)을 이용하여 녹색 형광체 입자(16)를 2매의 방습 필름(23)으로 라미네이트한 구성으로, 형광 필름(2)의 외주부에는 비발광 영역(26)이 설치되어 있다. 비발광 영역(26)이 없으면 필름 측면의 접착층에서 수분이 쉽게 침투하여, 형광체의 열화가 진행되기 때문이다. 결국, 비발광 영역(26), 즉 외형으로부터 형광체 영역까지의 거리를 가능한 한 크게 잡음으로써, 수분에 대한 신뢰성을 높게 할 수 있다.
그렇지만, 대개의 표시 디바이스의 경우, 표시 영역 이외의 영역을 좁게 하는 것이 시장 요구로서 존재하고, 협액연화(狹額緣化)를 어떻게 실현하는지에 따라 제품력을 다투고 있는 상황이다. 그래서, 비발광 영역(26)이 큰 필름을 이용하는 경우는, 비발광 영역(26)을, 예를 들면, 도광판의 끝에 끼워넣는 구조가 고안된다. 비발광 영역(26)을 끼워넣은 구성의 단면도를 도 11에 도시한다. 도 11에 도시하는 바와 같이, 비발광 영역(26)을, 도광판의 발광 다이오드로부터의 입광 방향에 평행한 면 측에 끼워넣는 구성으로 함으로써, 광학 특성을 유지하면서, 비발광 영역를 크게 잡을 수 있다.
(실시예 5)
본 실시예의 조명 장치를 도 12 및 도 13을 이용하여 설명한다. 발광 다이 오드 패키지(1)는 실시예 3과 마찬가지로 청색 LED 소자(10)에 적색 형광체 입자(8)를 분산한 수지(7)가 포팅된 구성이다. 실시예 4와는 형광 필름(2)의 배치가 상이하다. 도 12에 형광 필름(2)을 발광 다이오드 패키지(1)에 인접하도록 배치한 구성을 나타낸다. 이와 같이 도광체(3)에 입광하기 전에 청색광을 색변환하여 버림으로써, 단파장 성분을 줄이고, 반사, 굴절에 의한 감쇠를 감소시키는 효과가 있다. 또 전술한 바와 같이, 비발광 영역(26)을 설치하여, 이것을 끼워넣음으로써, 신뢰성을 유지하면서 콤팩트한 기구 설계가 가능해진다. 비발광 영역(26)에 금속막의 증착에 의한 반사층이나 백색 잉크를 마련하면, 보다 효율적으로 광을 도광체(3)에 입광시킬 수 있다. 또, 도 12에서는, 비발광 영역(26)을 발광 다이오드 패키지(1) 방향으로 끼워넣고 있지만, 도광체(3) 방향으로 끼워넣어도 상관없다. 또, 한쪽은 도광체 측에 끼워넣고, 다른 한쪽을 발광 다이오드 패키지(1) 방향으로 끼워넣는 구조이어도 된다. 도 12의 경우, 형광 필름(2)과 도광체(3)의 사이에 공기층이 존재하여, 굴절률차로부터 도광체(3)로의 입광 효율의 저하를 촉구하고 있다. 그래서, 형광 필름(2)이나 도광체(3)의 굴절률에 의해 가까운 예를 들면 실리콘 고무 등의 투명 수지를 개재시킴으로써 휘도 효율의 상승을 도모할 수 있다. 투명 수지가 태크성(점착성)을 갖고 있으면 도광체(3)나 발광 다이오드 패키지에 밀착되어, 작업성이나, 도광성 면에서 바람직하다.
형광체는 여기광이 조사되면 발광하지만, 기본적으로 발광하는 것은 형광체의 표면이며, 광이 조사된 영역만 발광한다. 본 실시예와 같이 여기광의 입사 방향과, 출광 방향이 동일한 구성의 경우, 발광된 광은 한 번 입사 방향으로 되돌아 가, 반사판으로 반사한 후에 출광된다고 생각되며, 효율 저하의 원인이 되고 있는 것이 고려된다. 그래서, 녹색 형광체 입자(16)가 분산되어 있는 층에, 5∼20㎛ 정도의 알루미늄 등의 반사율이 높은 광택 비즈를 분산시킴으로써, 입사 방향으로 되돌아간 광이 초기 단계에서 출광되므로 휘도 효율이 상승한다.
또, 도 13에, 형광 필름(2)을 발광 다이오드 패키지(1)의 출광 방향에 대해 수직은 아니며 각도를 주어 인접하도록 배치한 구성을 나타낸다. 이러한 구성에 의해, 여기광의 입사 방향과 형광 필름의 출광 방향이 역방향이 되지 않기 때문에 출광 효율이 상승한다. 도 13에서는, 형광 필름(2)의 출광면을 도광체(3)의 출광면에 대해 예각이 되도록 배치하고 있지만, 반대로 둔각이 되도록 배치하여도 된다. 형광 필름(2)의 출광면과 도광체(3)의 출광면의 각도가 45˚ 혹은 135˚가 이상적이게 되지만, 다소라도 각도가 주어져 있으면 효과는 있다. 도 14도 마찬가지로 발광 다이오드 패키지의 출광 방향에 대해 각도를 주도록 배치한 예이지만, 도 13과 다른 점은, 형광 필름(2)에 복수의 마루와 골을 만들도록 끼워넣어 도광체(3)의 입광면에 인접하도록 배치한 점이다. 끼워넣기를 가함으로써, 광의 진행 방향에 위치하는 형광체 입자의 수를 증가시킬 수 있어, 색변환량의 한계를 확대할 수 있다.
(실시예 6)
본 실시예에서는, 상술한 형광 필름의 상면에 렌즈가 설치된 구성을 설명한다. 도 16은, 실시예 4 및 5의 형광 필름(2)에 렌즈(24)가 설치된 구성을 나타낸 단면도이고, 도 17은 이것을 상면에서 본 모양을 나타낸 모식도이다. 렌즈(24)는, 직경 50∼500㎛ 정도, 높이 25∼250㎛ 정도의 돔 형상의 아크릴 등의 투명 수지로 형성되고, 약 10∼100㎛ 간격으로 매트릭스 형상으로 배치되어 있다. 이와 같이 렌즈(24)를 설치함으로써, 목표하는 방향으로 집광할 수 있다. 또한, 렌즈 시트를 별도로 설치하는 것이 아니라, 본 실시예와 같이 형광 필름(2)에 렌즈(24)를 설치함으로써, 계면의 삭감을 도모할 수 있어, 렌즈에 의한 집광 효과와 아울러, 면발광 광원으로서 대폭적인 휘도 상승을 얻을 수 있다. 도 18은, 렌즈를 원형의 돔 형상이 아니라, 가늘고 긴 돔 형상으로 작성한 경우의 정면도이다. 이것도 돔의 폭으로서는, 50∼500㎛ 정도, 높이 25∼250㎛ 정도이며, 약 10∼100㎛ 간격으로 스트라이프 라인 형상으로 배열되어 있다. 이 경우에서도 효과로서는, 도 17의 원형의 돔 형상의 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있지만, 가늘고 긴 돔 형상 쪽이 렌즈의 면적을 크게 잡을 수 있기 때문에, 집광 효과가 보다 높다. 그러나, LCD 등과 조합시킨 경우의 모아레(moire) 등의 문제도 고려되기 때문에, 상황에 따라 원형의 돔 형상과 가늘고 긴 돔 형상을 구분하여 사용하는 것이 바람직하다. 또, 실시예 4에서 서술한 바와 같은, 형광 필름(2)의 외주에 비발광 영역(26)이 설치되어 있는 경우에는, 이 비발광 영역(26)에 본 실시예의 렌즈를 설치할 필요는 없다.
(실시예 7)
본 실시예의 조명 장치를 도 1과 도 15를 이용하여 설명한다. 실시예 3과 마찬가지로, 발광 다이오드 패키지(1)는 청색 LED 소자(10)에 적색 형광체 입자(8)를 분산한 수지(7)가 포팅된 구성이다. 실시예 3과 다른 점은 형광 필름의 배치이다. 도 1에서는 형광 필름(2)을 도광체(3)의 출광면위에 배치하였지만, 형광 필름 (2)을 반사판(5)과 도광체(3)의 사이에 설치할 수 있다. 이 경우, 형광 필름(2)에는, 프리즘층이나 확산층은 없어도 된다. 또, 형광 필름(2)을 반사판(5)과 일체화하면 계면이 감소하기 때문에, 광학적으로 손실이 감소할 뿐만 아니라, 두께나 비용 면에서도 이점이 있다. 도 15에 형광 기능 부가된 반사판의 구성을 모식적으로 나타낸다. 반사판(28)은 베이스 필름에 은이나 알루미늄을 증착하고, 그 위에 투명한 커버층을 더한 구성이다. 반사판(28)의 반사면상에 녹색 형광체 입자(16)를 분산한 접착층(25)를 인쇄하고, 또한 방습 필름(23)을 라미네이트한 구성이다. 이러한 구성에 의해, 반사판(28)의 금속층과 방습 필름(23)이 녹색 형광체 입자(16)를 수분으로부터 보호하게 된다. 그 때문에, 형광 필름의 신뢰성이 향상된다.
본 발명의 조명 장치에 의하면, 다색의 가법혼색에 의한 백색광을 얻을 수 있다. 이때, 녹색 형광체로부터의 발광을 적색이나 황색 형광체의 여기광으로서 사용하지는 않는다. 그 때문에, 발광 효율이 높고, 초수명의 조명 장치를 실현할 수 있다. 본 발명의 조명 장치를 LCD 패널과 조합시킴으로써, 색재현성이 높고, 고휘도로 장수명의 액정 표시 장치를 실현할 수 있다. 또한, LED 패키지 내부와 외부에 형광체의 배치를 분할함으로써, 외부의 필름 등의 형광체의 양만으로 색도의 조정이 용이해져, 각각의 LCD 패널에 색도가 최적화된 광원의 제공이 가능해진다.

Claims (21)

  1. 발광 소자에서 발광한 광이 도광체를 이용하여 면발광되는 조명 장치에 있어서,
    상기 발광 소자와 이 조명 장치의 발광면 사이의 광로중에, 상기 발광 소자의 발광을 서로 다른 피크 파장의 광으로 파장 변환하는 복수의 파장 변환체가 설치됨과 동시에, 상기 복수의 파장 변환체는 피크 파장이 상기 발광 소자로부터 멀어질수록 짧은 파장이 되도록 차례로 배치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 파장 변환체는, 상기 발광 소자의 발광을 제1 피크 파장의 광으로 파장 변환하는 제1 파장 변환체와, 상기 발광 소자의 발광을 상기 제1 피크 파장보다 짧은 파장의 광으로 파장 변환하는 제2 파장 변환체를 구비함과 동시에, 제1 파장 변환체가 상기 발광 소자와 상기 도광체의 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 파장 변환체가, 상기 발광 소자를 포팅하는 수지에 포함된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 파장 변환체가, 상기 도광체의 내부에 포함된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  5. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 파장 변환체가, 상기 도광체의 출사면 측에 설치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2 파장 변환체를 포함하는 제2 층이 형성된 필름이, 상기 도광체의 출사면 측에 설치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 파장 변환체는, 상기 발광 소자의 발광을 제1 피크 파장의 광으로 파장 변환하는 제1 파장 변환체와, 상기 발광 소자의 발광을 상기 제1 피크 파장보다 짧은 파장의 광으로 파장 변환하는 제2 파장 변환체를 포함함과 동시에, 상기 제1 파장 변환체를 포함하는 제1 층과, 상기 제2 파장 변환체를 포함하는 제2 층이 형성된 필름이, 상기 도광체의 출사면 측에 설치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  8. 청구항 5 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 파장 변환체보다 출광 측에, 아크릴이나 실리카의 투명 비즈가 분산된 수지층이 설치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  9. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제2 층에, 아크릴이나 실리카의 투명 비즈가 분산된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 파장 변환체를 포함하는 제1 층과, 상기 제2 파장 변환체를 포함하는 제2 층이 형성된 필름이, 상기 발광 소자와 상기 도광체의 사이에 설치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 제2 층이 접착제층이고, 상기 필름이, 상기 제2 파장 변환체를 상기 접착제에 의해 한 쌍의 필름으로 라미네이트한 구성인 것을 특징으로 조명 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 필름의 외주부의 상기 접착제층에는 상기 제2 파장 변환체를 포함하지 않는 영역이 존재하는 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제2 파장 변환체를 포함하지 않는 영역이, 상기 발광 소자로부터 발광한 광의 광로 밖에 위치하도록, 상기 필름을 끼워넣은 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  14. 청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
    상기 제2 파장 변환체를 포함하지 않는 영역에 반사층을 설치한 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  15. 청구항 13 또는 청구항 14에 있어서,
    상기 필름이 상기 발광 소자를 덮도록 끼워 넣어진 구성으로, 상기 필름의 출광면이, 상기 발광 소자로부터의 광입사 방향에 대해 수직도 병행도 아닌 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  16. 청구항 6, 청구항 7, 청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 층보다 출광 측에, 돔 형상의 투명 렌즈가 매트릭스 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  17. 청구항 6, 청구항 7, 청구항 11 내지 청구항 15 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 층보다 출광 측에, 가늘고 긴 돔 형상의 투명 렌즈가 스트라이프 형상으로 배치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  18. 청구항 2 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 파장 변환체가 상기 발광 소자의 광을 여기하여 적색광으로 변환하는 적색 형광체이고, 상기 제2 파장 변환체가 상기 발광 소자의 광을 여기하여 녹색광으로 변환하는 녹색 형광체인 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 적색 형광체와 상기 녹색 형광체의 사이에, 제2 적색 형광체 또는 상기 발광 소자의 광을 여기하여 황색광으로 변환하는 황색 형광체가 설치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  20. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 파장 변환체가 상기 발광 소자의 광을 여기하여 적색광으로 변환하는 적색 형광체이고, 상기 제2 파장 변환체가 상기 발광 소자의 광을 여기하여 녹색광으로 변환하는 녹색 형광체이며, 제2 적색 형광체 또는 상기 발광 소자의 광을 여기하여 황색광으로 변환하는 황색 형광체가 상기 필름상에 설치된 것을 특징으로 하는 조명 장치.
  21. 발광 소자의 발광을 이용하여 비자발광형의 표시 소자를 조명하는 표시 장치로서, 상기 발광 소자와 상기 표시 소자 사이의 광로중에, 발광 소자의 발광으로 여기하여 제1 피크 파장의 광으로 파장 변환하는 제1 파장 변환체와, 발광 소자의 발광을 제1 피크 파장보다 짧은 파장의 광으로 파장 변환하는 제2 파장 변환체가 분리되어 설치됨과 동시에, 상기 제1 파장 변환체가 상기 제2 파장 변환체보다 상기 발광 소자에게 가까운 측에 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
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