KR20080083019A - 도광 부재, 면 광원 장치 및 표시 장치 - Google Patents

도광 부재, 면 광원 장치 및 표시 장치 Download PDF

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Abstract

자색 내지 청색의 광을 방출하는 복수의 발광 소자(1)가 기판(3) 상에 배열되고, 그 상방에, 투명한 수지로 구성되며, 수지 단독으로 구성되는 제1 영역(2c)과, 제1 색의 발광 소자로부터의 방출되는 광에 의한 여기에 의해 제2 색을 발생시키는 발광 물질이 수지에 용해되어 있는 제2 영역(2a)과, 제1 색의 발광 소자(1)로부터 방출되는 광에 의한 여기에 의해 제3 색을 발생시키는 발광 물질이 수지에 용해되어 있는 제3 영역(2b)을 포함하는 도광 부재(2)가 배치된다.
도광 부재, 투명한 수지, 유기 발광 물질, 발광 파장 피크, 발광 소자

Description

도광 부재, 면 광원 장치 및 표시 장치{LIGHT GUIDE MEMBER, FLAT LIGHT SOURCE DEVICE, AND DISPLAY DEVICE}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 35 U.S.C.§111(b)에 따라 2006년 1월 4일자로 출원된 가출원 제60/755,792호의 출원일의 35 U.S.C.§119(e)(1)에 따른 이익을 주장하는 35 U.S.C.§111(a)하에서 출원된 출원이다.
본 발명은, 예를 들어, 액정 디스플레이를 위한 백라이트로서 이용되는 면 광원 장치용의 도광 부재, 이 도광 부재를 이용한 면 광원 장치, 및 이 면 광원 장치를 구비한 표시 장치에 관한 것이다.
근년에, 발광 다이오드 소자의 발광 효율이 현저하게 향상되었으며, 조명에 대한 발광 다이오드 소자의 적용이 진행되고 있다. 특히, 액정 디스플레이의 백라이트로서 발광 다이오드 소자를 이용했을 경우에는, 양호한 색재현성과 고속 응답성을 실현할 수 있어 고품위 화질의 달성이 기대되고 있다.(일본 특허공보 제3576541호)
종래, 액정 디스플레이의 백라이트의 주류는, 박형화, 저소비 전력화를 위해 광원으로서 냉음극관을 섀시의 엣지면에 배치하는 소위 엣지 라이트(edge light)형 의 것이었다.(일본 특허공보 제2732492호) 그러나, 근년에는 액정 디스플레이의 대형화 요구가 증가되어, 엣지 라이트 형에서는 휘도의 향상 및 휘도의 균일성(uniformity) 향상에 있어서 한계가 있다. 따라서, 대형 액정 디스플레이용으로서 직하형(direct lighting type) 라이트의 채용이 검토되고 있다.
도5는 액정 디스플레이에 이용되는 종래의 직하형 면 광원 장치의 구조를 나타낸 단면도이다[TECHNO－FRONTIER SYMPOSIUM 2005, 열설계·대책 기술 심포지엄, 발행일：2005년 4월 20일(사단법인 일본 능률 협회), Session G3: 방열 설치의 최신 설계 사례 I(pp. G3-3-1 내지 G3-3-4) 등]. 이 면 광원 장치(11)는 액정 패널(21)의 바로 아래에 배치된다. 면 광원 장치(11)에는, 발광 다이오드 소자를 이용한 LED 광원(1)이 섀시(12)의 저면에 어레이 패턴으로 배열되어 있고, LED 광원(1)은 RGB의 3색과 같은 서로 다른 복수의 발광색을 갖는다. 또한, 섀시(12)의 저면 및 측면은 반사 시트(13)로 덮여있다. 또한, LED 광원(1)의 상방에는, LED 광원(1)으로부터 통상 1 내지 5cm 범위의 거리를 두고 떨어져 확산 시트(14)와 프리즘 시트(15)가 배치되어 있다.
LED 광원(1)으로부터 발광이 이루어지는 경우에, 출사된 광은 직접 또는 반사 시트(13)에 의해 반사되어 확산 시트(14)로 향한다. 이 광은 그 후 확산 시트(14)내에서 난반사되고, 프리즘 시트(15)를 통과함으로써 수직 방향으로 향하게 된다. 이후 광은 액정 패널(21)에 입사된다. 다른 LED 광원(1)으로부터 출사된 광은 LED 광원과 확산 시트(14) 사이의 공간에서 혼합된다. 이 혼합은 확산 시트(14) 내에서의 난반사에 의해 촉진되며, 이에 의해 휘도와 색도가 균일화된다.
그러나, 단색 LED 광원을 이용하지 않고, RGB와 같은 복수색의 LED 광원을 이용하여 혼색하는 경우에는, 혼색이 불충분하고, 색 불균일이 발견될 수 있다.
또한, LED 광원으로부터 확산 시트를 더욱 떨어뜨리는 경우, 공간 혼색에 의해 색 불균일을 어느 정도 저감할 수 있다. 그러나, 이 방법은 백라이트의 두께의 증대를 초래하여, 플랫 패널 디스플레이에 있어서는 바람직하지 못하다.
전술한 직하형의 면 광원 장치에서는, 색도의 균일화를 더욱 향상시키고 면 광원 장치의 두께를 억제하기 위해, 복수의 LED 광원이 배치된 기판의 전방에 LED 광원과 대향하는 도광판을 배치하고 도광판의 배면 상에 반사층을 배치함으로써, 각 LED 광원으로부터 출사된 광을 도광판 내에서 수평 방향으로 전파시키고 확산시키고 나서, 전방으로 그 광을 취출하는 것이 효과적이다.
그러나, 이러한 도광판을 이용한 경우라도, LED 칩으로부터의 방열 및 LED 칩을 배치하는 기판의 회로 설계를 고려하면, LED 광원의 배치 위치는 일정한 제약을 갖는다. 그 결과, RGB 등의 서로 다른 발광색의 발광 기점의 상대 위치가 제약되게 되고, 이에 의해 충분한 혼색이 제한되게 한다.
상술한 바와 같이, 액정 디스플레이용 백라이트와 같이 백색의 면 광원을 얻기 위해서는, RGB 등의 복수색의 LED 광원을 이용할 필요가 있다. 한편, 복수색의 LED 광원에 의한 혼색 없이 백색을 얻는 수단으로서는, 백색 LED 광원을 이용하는 것이 고려된다.(일본 공개특허공보 제2004-55772호 및 일본공개특허공보 제2004-70193호) 공지된 종래의 백색 LED 광원에서는, 기판에 대하여 페이스-다운 본딩된 LED 베어 칩의 주위에, YAG-Ce과 같은 무기 형광 재료 입자를 분산시킨 수지층을 형성하고, 예를 들어, 청색 LED 베어 칩으로부터 출사된 청색광과, 그 청색 LED 베어 칩으로부터 출사된 광에 의해 여기된 무기 형광 재료 입자로부터 방출된 황색 형광과의 혼색에 의해, 전체로서 백색광을 방출시키고 있다.
그러나, 상기 백색 LED 광원으로부터 방출된 광은, 눈으로는 백색이지만, 가시광 파장 영역에 있어서의 발광 특성이 균일(flat)하지 않고 발광 강도의 파장 분포가 편향을 갖는다. 액정 디스플레이에서는, 액정 패널 상에 RGB의 컬러 필터를 배치하고, 백색 백라이트로부터 방출된 백색 광이 통과하는 컬러 필터를 거쳐 화소마다에 RGB의 각 색을 취출한다. 그러나, 상기 백색 LED 광원에서는, 청색의 LED 광과 황색의 형광을 혼색하여 백색을 얻기 때문에, 가시광 파장 영역의 가장 긴 파장 측에 있는 적색 영역의 강도가 다른 파장 영역의 강도보다도 더 약하다. 그 결과, 적색 필터를 통과한 광의 색이 부자연스럽고, 컬러 렌더링 특성이 만족스럽지 못하다.
종래의 백색 LED 광원의 형광 재료로서, 상기한 바와 같은 무기 입자가 이용되고 있다. 그러나, 충분한 광 전파성이 요구되는 도광판에 대해 이러한 무기 입자를 분산시킨 수지판을 이용하는 경우, 무기 입자가 산란 기점으로 되어 횡방향으로의 광 전파를 방해하고, 각 LED 광원으로부터 방출된 광을 확산시키는 도광판의 기능이 소실된다.
LED 베어 칩과 단일 종류의 형광 재료를 조합한 상기 광원은, 배면측에 배치된 각 LED 광원으로부터 방출된 광을, 광 전파성을 갖는 일매의 판으로 도입시키고, 그 광을 판 내에 있어서 횡방향으로 전파 및 확산시키고, 그 광을 전방으로 출 사시키는 기능을 갖는 도광판에 대한 적용을 시사하는 것이 아니다.
본 발명의 목적은, 복수색의 발광 소자를 이용하지 않고서 높은 컬러 렌더링 특성을 갖는 백색광이 얻어지는 도광 부재, 이 도광 부재를 이용한 면 광원 장치, 및 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 다음의 (1) 내지 (8)의 양태를 포함한다.
(1) 발광 피크 파장이 380 내지 490 ㎚의 범위에 있는 제1 색의 발광 소자가 실장된 기판상에 배치되고, 투명한 수지로 만들어지며, 상기 발광 소자로부터 방출되는 광을 확산시키고 그 광을 상방으로 도광하기 위한 도광 부재가,
상기 수지 단독으로 구성되는 제1 영역과,
상기 제1 색의 발광 소자로부터 방출된 광에 의한 여기에 의해 상기 제1 색의 발광 소자의 발광 피크 파장과는 다른 파장에서 발광 피크 파장을 갖는 제2 색을 발생시키는 발광 물질이 상기 수지에 용해되어 있는 제2 영역과,
상기 제1 색의 발광 소자로부터 방출된 광에 의한 여기에 의해 상기 제1 및 제2 색의 발광 소자의 발광 피크 파장과는 다른 파장에서 발광 피크 파장을 갖는 제3 색을 발생시키는 발광 물질이 상기 수지에 용해되어 있는 제3 영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(2) 상기 (1)에 기재된 도광 부재에 있어서, 상기 제2 색의 발광 물질의 발광 피크 파장은 490 내지 560 ㎚의 범위에 있고 상기 제3 색의 발광 물질의 발광 피크 파장은 605 ㎚ 이상인 것을 특징으로 한다.
(3) 면 광원 장치가,
상기 (1) 또는 (2)에 기재된 도광 부재와,
발광 피크 파장이 380 내지 490 ㎚의 범위에 있는 상기 제1 색의 발광 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(4) 상기 (3)에 기재된 면 광원 장치에 있어서, 상기 제1 색의 발광 소자가 상기 제1, 제2 및 제3 영역 각각의 아래에 배치된 것을 특징으로 한다.
(5) 상기 (3)에 기재된 면 광원 장치에 있어서, 상기 제1 색의 발광 소자가 상기 제1 영역 아래에 배치된 것을 특징으로 한다.
(6) 상기 (3) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 면 광원 장치에 있어서, 상기 발광 소자는 발광 다이오드인 것을 특징으로 한다.
(7) 표시 장치가 상기 (3) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 면 광원 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
(8) 상기 (7)에 기재된 표시 장치에 있어서, 표시부가 액정 패널인 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 있어서, 도광 부재는, 도2f에 도시된 바와 같이 발광 소자가 도광 부재의 저면으로부터 떨어져서 그 도광 부재의 바로 아래에 배치되는 형태와, 도2a 내지 도2e에 도시된 바와 같이 발광 소자가 도광 부재의 저면에서 내부와 일체화된(매설된) 형태의 양방을 모두 포함한다. 발광 소자를 도광 부재의 "아래에" 배치한다고 하는 표현은, 이들 양방의 형태에 적용될 수 있다. 후자의 경우, 서로 일체화된 도광 부재와 발광 소자에 있어서, 발광 소자를 제외한 부분이 도광 부재이다.
이상의 발명에서는, 자색 내지 청색들 중 하나의 색의 단색 발광 소자만을 광원으로서 이용하고 있다. 또한, 하나의 도광 부재에, 발광 피크 파장이 서로 다른 발광 소자를 함유하는 적어도 2 종류의 영역, 예를 들어, 녹색 발광 영역과 적색 발광 영역이 형성된다.
상기한 바와 같이, 수지에 용해될 수 있는 발광 물질, 예를 들어, 후술하는 바와 같은 유기 발광 물질을 광원으로서 이용하고 있으므로, 발광 물질이 함유된 영역에 있어서도 도광 부재는 충분한 투명성 및 충분한 광 전파성을 보장한다. 수지 재료에 유기 발광 물질을 용해시킨 본 발명의 도광 부재는, 무기 입자를 수지 재료 중에 분산시킨 것과는 다르다.
또한, 상기 발광 물질을 함유한 영역은, 자색 내지 청색광 이외의 광을 방출하는 광원으로서의 기능과, 광을 횡방향으로 전파시키고 그 광을 확산시키는 도광부로서의 기능을 겸비한다.
보다 구체적으로는, 본 발명은 단색의 발광 소자만을 광원으로서 이용하고 있지만, 도광판의 제2 및 제3 영역에 함유된 발광 물질로부터 방출된 광이, 보다 장파장 측에 있는 다른 색의 더미 광원으로 된다.
발광색이 서로 다른 제2 및 제3 영역과, 이들 제2 및 제3 영역 이외의 발광 물질을 함유하지 않은 제1 영역은 도광 부재와 일체로 되어 있다. 그 결과, 발광 소자로부터 도광 부재로 도광된 자색 내지 청색의 제1 색의 광과, 도광 부재내의 제2 및 제3 영역으로부터 방출된 제2 및 제3 색의 광, 예를 들어, 녹색 및 적색 등의 다른 색의 광이, 도광 부재의 상하면에서의 반사에 의해 도광 부재 내에서 횡방향으로 전파된다. 그리고나서, 광이 확산 및 서로 혼합되고, 백색광으로서 전방으로 취출된다.
이상과 같은 구성에 의하면, 면 광원 장치로부터 취출된 백색광은, 발광 소자로부터 방출된 자색 내지 청색의 광과, 제2 및 제3 영역으로부터 방출된 녹색 및 적색 등의 다른 색의 광을 포함하고 있으므로, 가시광 파장 영역에 있어서 자연광의 발광 특성에 가까운 플랫한 발광 특성이 얻어지고, 높은 컬러 렌더링 특성을 갖는 백색광이 얻어진다.
또한, 발광 물질이 용해된 제2 및 제3 영역은, 그 제2 및 제3 영역이 발광 소자 바로 위에 배치되지 않은 경우라도, 도광 부재 내에 들어와 횡방향으로 전파되는 발광 소자로부터 방출된 광에 의해 여기되어 발광한다. 그러므로, 도광 부재에 소망하는 위치에 소망하는 형상으로 더미 광원으로서의 제2 및 제3 영역을 형성할 수 있다. 그 결과, 복수색의 발광 소자를 사용한 경우와 비교하면, 광원의 위치에 대한 제한이 대폭 감소하고, 혼색을 얻기가 쉬워진다. 그 결과, 면 광원 장치로부터 방출된 백색광의 색상 불균일함이 줄어들 수 있다.
RGB의 각 LED 광원을 배치한 종래의 백라이트에서는, 발생 열량 및 비용을 고려하면, LED를 간극없이 배열함은 실제적으로 불가능하다. 그러므로, RGB의 LED 광원들 사이의 거리가 커지므로, 혼색을 향상시키고 휘도를 균일화하기 위해 공간적인 거리가 요구되고, 이에 의해 백라이트의 두께가 증가한다.
이에 대하여, 본 발명에서는, 청색 LED 광원 등의 발광 소자의 위치 및 수에 관계없이, 제2 및 제3 영역을 도광 부재 내에 연속적 또는 이산적으로 자유로이 형성할 수 있다. 그 결과, 본 발명은 광의 백색화와 백라이트 두께의 박형화에 유리하다.
본 발명에 관한 도광 부재 및 면 광원 장치에 의하면, 복수색의 LED 광원을 사용하지 않고서, 높은 컬러 렌더링 특성을 갖는 백색광을 얻을 수 있다.
본 발명에 관한 표시 장치에 의하면, 액정 디스플레이와 같은 표시 장치가 백라이트로서 상기의 면 광원 장치로 구성되기 때문에 고품위 영상을 얻을 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시형태가 적용된 액정 표시 장치의 일례의 전체 구성을 보여주는 도면이다.
도2a는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 일 실시형태를 보여주는 부분 단면도이다.
도2b는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 부분 단면도이다.
도2c는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 부분 단면도이다.
도2d는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 부분 단면도이다.
도2e는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 부분 단면도이다.
도2f는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 부분 단면도이다.
도3a는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 일부 평면도이다.
도3b는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 일부 평면도이다.
도3c는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 일부 평면도이다.
도3d는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 일부 평면도이다.
도3e는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 또 다른 실시형태를 보여주는 일부 평면도이다.
도4는 본 발명의 일 실시형태에 관한 면 광원 장치의 전체 구성을 보여주는 단면도이다.
도5는 액정 디스플레이에서 사용되는 종래의 직하형 면 광원 장치의 구성을 보여주기 위한 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시형태를 상세히 설명한다. 본 명세서 중에서, 발광 소자가 배치된 기판으로부터 바라본 도광 부재측을 경우에 따라 "상방" 또는 "전방"으로 부르고 있지만, "상방" 및 "전방"은 설명의 편의상 사용된 것이며, 이들 두 단어는 본질적으로 동일 의미를 지닌다. 그러나, 본 발명은 본 실시형태로 한정되지 않는다.
도1은 본 발명의 일 실시형태가 적용된 액정 표시 장치의 일례의 전체 구성을 보여주는 도면이다. 본 실시형태가 적용된 액정 표시 장치는, 직하형 면 광원 장치(백라이트)(50)로서, 발광부를 수용하는 백라이트 프레임(섀시)(51)과, 광원으로서 고체 발광 소자인 복수의 발광 다이오드(LED)(53)가 배열된 기판으로서의 LED 기판(실장 기판)(52)을 포함하고 있다.
또한, LED 기판(실장 기판)(52) 상에, 백라이트 장치(50)는, 백라이트 프레임(섀시)(51) 내에 수용되며 본 발명의 특징인 도광 부재(54)를 포함하고 있다.
도12에 도시된 바와 같은 종래의 직하형 백라이트 장치와 다른 점은, 발광 다이오드와 확산 시트 사이의 공간에 도광 부재가 개재하는 점에 있으며, 이에 의해 백라이트의 두께를 증가시키는 일 없이 발광 다이오드와 확산 시트 사이의 간극을 작게 할 수 있다.
도광 부재 상에는, 광학 보상 시트의 적층체로서, 전체 표면에 균일한 브라이트니스를 부여하기 위해 광을 확산 및 분산시키는 확산 시트(55)와, 전방으로의 집광 효과를 나타내는 격자(grating) 필름인 프리즘 시트(56, 57)가 구비된다.
또한, 액정 표시 모듈(60)로서, 두 매의 글래스 기판 사이에 액정이 협지된 액정 패널(61)과, 광파의 진동을 어느 방향으로 제한하기 위한 편광판(편광 필터)(62, 63)이 구비된다.
또한, 액정 표시 장치는, 예를 들어 구동 LSI(도시하지 않음)와 같은 주변 부재와 함께 배치된다.
액정 패널(61)은 도면에는 도시하지 않은 다수 종류의 구성요소를 포함하여 구성되어 있다. 예를 들어, 두 매의 글래스 기판의 위 또는 그 사이에는, 도시하지 않은, 표시 전극, TFT(박막 트랜지스터)와 같은 능동 소자, 액정, 스페이서, 시일링제, 배향막, 공통 전극, 보호막, 컬러 필터 등이 구비되어 있다.
도2a 내지 도2f는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 일 실시형태를 보여주는 부분 단면도이며, 도3a 내지 도3e는 본 발명에 관한 면 광원 장치의 일 실시형태를 보여주는 일부 평면도이다. 본 발명에 관한 면 광원 장치는 액정 디스플레이의 백색 백라이트로서 사용된다.
도2a 내지 도2f에 도시된 바와 같이, 이들 실시형태에 관한 면 광원 장치에서는, 청색광을 방출하는 복수의 LED 광원(1)이 기판(3)의 상면측에 배치된다.
광을 전파할 수 있는 수지를 기재(base material)로 하는 도광 부재(2)가 복수의 LED 광원(1) 상에 배치된다. 도광 부재(2) 내부에는, 발광 피크 파장이 490 내지 560 ㎚의 범위에 있는 유기 발광 물질을 함유하는 복수의 녹색 발광 영역(2a)(상기 제2 영역)과, 발광 파장 피크가 605 ㎚ 이상인 유기 발광 물질을 함유하는 복수의 적색 발광 영역(2b)(상기 제3 영역)이 형성되어 있다.
도2a 내지 도2c에 도시된 실시형태에서는, LED 광원(1)은, 도광 부재(2)의 유기 발광 물질을 함유하지 않은 수지 단독 영역(2c)(상기 제1 영역) 아래와, 녹색 발광 영역(2a) 아래와, 적색 발광 영역(2b) 아래에 배치되어 있다.
도광 부재(2)의 유기 발광 물질을 함유하지 않은 수지 단독 영역(2c) 아래에 배치된 LED 광원(1)으로부터 방출된 광은, 도광 부재(2)로 들어가고, 그 광의 일부는 상면과 저면에서 반사를 반복하면서 수평 방향으로 전파된다.
녹색 발광 영역(2a) 아래에 배치된 LED 광원(1)으로부터 방출된 광은, 도광 부재(2)로 들어가고, 그 광의 일부는 녹색 발광 영역(2a)에 함유된 유기 발광 물질을 여기하여 녹색을 발생시킨다. 녹색광의 일부는 도광 부재(2)의 상면과 저면에서 반사를 반복하면서 수평 방향으로 전파된다.
적색 발광 영역(2b) 아래에 배치된 LED 광원(1)으로부터 방출된 광은, 도광 부재(2)로 들어가고, 그 광의 일부는 적색 발광 영역(2b)에 함유된 유기 발광 물질을 여기하여 적색을 발생시킨다. 적색광의 일부는 도광 부재(2)의 상면과 저면에서 반사를 반복하면서 수평 방향으로 전파된다.
LED 광원(1)으로부터 방출된 청색광, 녹색 발광 영역(2a)에서 발생된 녹색광, 그리고 적색 발광 영역(2b)에서 발생된 적색광은 도광 부재(2)에서 수평 방향으로 전파됨으로써 확산된다. 그 결과, 상기의 색들이 혼합된 백색광이 도광 부재(2)의 전면으로부터 방출된다.
도2d 및 도2e에 도시된 실시형태에서는, LED 광원(1)이 녹색 발광 영역(2a) 아래와 적색 발광 영역(2b) 아래에 배치되지 않으며, LED 광원(1)은 유기 발광 물질을 함유하지 않은 수지 단독 영역(2c) 아래에만 배치되어 있다.
상술의 실시형태에서, LED 광원(1)으로부터 방출된 광은 도광 부재(2)로 들어가고, 그 광의 일부는 상면과 저면에서 반사를 반복하면서 수평 방향으로 전파된다. 그리고나서, 전파된 광의 일부가 녹색 발광 영역(2a)으로 들어가고, 녹색 발광 영역(2a)에 함유된 유기 발광 물질을 여기하여 녹색을 발생시킨다. 녹색광의 일부는 도광 부재(2)의 상면과 저면에서 반사를 반복하면서 수평 방향으로 전파된다.
또한, LED 광원(1)으로부터 방출된 광은 도광 부재(2)로 들어가고, 수평 방향으로 전파된 그 광의 일부가 이어서 적색 발광 영역(2b)으로 들어가고, 그 적색 발광 영역(2b)에 함유된 유기 발광 물질을 여기하여 적색을 발생시킨다. 적색광의 일부는 도광 부재(2)의 상면과 저면에서 반사를 반복하면서 수평 방향으로 전파된다.
LED 광원(1)으로부터 방출된 청색광, 녹색 발광 영역(2a)에서 발생된 녹색광, 그리고 적색 발광 영역(2b)에서 발생된 적색광은 도광 부재(2)에서 수평 방향으로 전파됨으로써 확산된다. 그 결과, 상기의 색들이 혼합된 백색광이 도광 부재(2)의 전면으로부터 방출된다.
위에서는 구체적인 실시형태를 설명하였는데, 본 발명에 관한 면 광원 장치는 발광 피크 파장이 380 내지 490 ㎚의 범위에 있는 복수의 발광 소자 및 그 위에 배치되는 도광 부재를 구비한다.
LED 광원 등의 발광 소자는 도3a 내지 도3c에 도시된 바와 같이 선형으로 서로 이격되어 기판상에 배열되거나, 또는 도3d 및 도3e에 도시된 바와 같이 어레이 패턴으로 기판상에 배열된다. LED 광원은, 예를 들어, 수백 ㎛ 내지 1 ㎜의 범위의 사이즈를 갖는 발광 다이오드 소자를 구비한다. 특정 형태의 LED 광원으로서는, 베어 칩 형태, 발광 다이오드 소자가 패키지로 실장된 형태, 발광 다이오드 소자가 렌즈 기능을 갖는 부재와 일체화된 형태 등을 들 수 있다.
LED 광원이 배치되는 기판으로서는, 예를 들어, LED 광원에 전류를 공급하기 위해 회로가 형성된 기판, 또는 회로 기판과 방열 기판의 적층체를 들 수 있다. LED 광원의 애노드 및 캐소드는 회로 기판상의 전극 패드에 전기 접속된다. 회로 기판을 얻는 방법으로서는, 예를 들어, 글래스 에폭시 기판과 같은 절연 수지 기판에 구리 포일을 본딩하고 그 구리 포일을 회로 패턴으로 에칭하는 방법을 들 수 있다.
방열 기판은 알루미늄, 구리 및 스테인레스 강 등의 금속이나, 질화 알루미늄과 같은 세라믹 등의 열 전도율이 높은 재료로 만들어진 기판이다. 방열 기판을 회로 기판의 배면에 본딩함으로써, 발광 다이오드 소자로부터 발생되는 열을 방열시킨다.
기판 위에 LED 광원을 고정하는 방법으로서는, 예를 들어, 회로 기판에서 LED 광원이 실장되는 부분에 관통 구멍을 형성하고, 은 페이스트 또는 열 전도성 실리콘을 사용하여 관통 구멍으로 노출된 방열 기판상에 LED 광원을 본딩하는 방법, 그리고 납 솔더 및 금-주석 공융 솔더 등의 금속을 열적으로 용융시키고, 베어 칩의 애노드 및 캐소드와 회로 기판의 전극 패드를 범프를 통한 페이스 다운 본딩에 의해 접속하는 방법과 같이, 열저항이 작은 접속 수단을 이용하여 접속하는 방 법을 들 수 있다.
본 발명에서, 도광 부재는 광을 전파시킬 수 있는 투명한 재료로 만들어진 판(시트) 형상의 부재이며, 수지를 기재로 하여 형성되는 것이 바람직하다. 도광 부재의 두께는, 예를 들어, 0.2 내지 20 ㎜의 범위에 있다.
도광 부재는 내부에 제1 내지 제3 영역을 구비하고 있다. 그들 영역에 있어서, 제1 영역은 수지 단독으로 만들어진다. 제2 영역에는, 제1 색의 발광 소자로부터 방출된 광에 의한 여기에 의해 제1 색의 발광 소자의 발광 피크 파장과 다른 파장에서 발광 피크 파장을 갖는 제2 색을 발생시키는 발광 물질이 수지에 용해되어 있다.
제3 영역에는, 제1 색의 발광 소자로부터 방출된 광에 의한 여기에 의해 제1 및 제2 색의 발광 소자의 발광 피크 파장과 다른 파장에서 발광 파장 피크를 갖는 제3 색을 발생시키는 발광 물질이 수지에 용해되어 있다.
본 발명에 관한 바람직한 양태에서는, 도2a 내지 도2f의 실시형태에서 보는 바와 같이, 제2 영역은 녹색 발광 영역이고 제3 영역은 적색 발광 영역이다. 녹색 발광 영역은 발광 소자로부터 방출된 광에 의해 녹색 파장 영역의 광을 주로 방출하는 유기 발광 물질을 함유하고, 적색 발광 영역은 발광 소자로부터 방출된 광에 의해 적색 파장 영역의 광을 주로 방출하는 유기 발광 물질을 함유한다.
녹색 발광 영역에 함유된 유기 발광 물질은, 바람직하게는, 장파장 측에 청색 파장 영역까지 연장되는 넓은 흡수 에지를 가지며, 490 내지 560 ㎚ 범위의 파장에서 발광 피크를 가지며, 발광 소자로부터 방출된 광에 의해 여기되어 형광 또 는 인광을 방출한다.
적색 발광 영역에 함유된 유기 발광 물질은, 바람직하게는, 장파장 측에 청색 파장 영역까지 연장되는 넓은 흡수 에지를 가지며, 605 ㎚ 이상의 파장에서 발광 피크를 가지며, 발광 소자로부터 방출된 광에 의해 여기되어 형광 또는 인광을 방출한다.
도광 부재 내에서, 발광 소자로부터 방출된 청색을 주성분으로 하는 광과, 녹색 발광 영역으로부터 방출된 녹색을 주성분으로 하는 광과, 적색 발광 영역으로부터 방출된 적색을 주성분으로 하는 광의 혼합이 개선된다. 이들 삼원색의 혼합이 면 광원 장치로부터 백색이 방출될 수 있도록 한다.
면 광원 장치로부터 백색을 방출시키는 양태로서는, 상기와 같은 R, G, B의 조합 이외에, 제2 및 제3 영역에 함유될 유기 발광 물질을 적절히 선택함으로써, 당해 영역으로부터 황색 및 오렌지색을 방출시키고, 당해 발광을 발광 소자로부터 방출되는 자색 내지 청색광과 혼합함으로써 백색을 또한 얻을 수가 있다. 그러한 예로서는, 제2 영역으로부터의 녹색 및 제3 영역으로부터의 오렌지색의 조합을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 유기 발광 물질은 도광 부재의 기재로서 사용된다. 예를 들어, 유기 발광 물질은 에폭시 수지 및 아크릴 수지와 같은 수지에 용해될 수 있으며, 자외 또는 청색의 파장 영역에 흡수대(absorption band)를 가지며, 이보다 장파장 측에 발광 피크를 갖는다. 구체예로서는, 함질소복소환(含窒素複素環) 골격을 가지는 유기 분자를 배위자(配位子)로 하는 천이 금속 착체(complex)와 희토 류 금속 착체를 들 수 있다.
상기한 바와 같은 금속 착체에 사용되는 배위자로서는, 아세틸아세토나토(acetylacetonato), 2,2'-비피리딘(bipyridine), 4,4'-디메틸(dimethyl)-2,2'-비피리딘(bipyridine), 1,10-페난트롤린(phenanthroline), 2-페닐피리딘(phenylpyridine), 포르피린(porphyrin), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 피리미딘(pyrimidine), 퀴놀린(quinoline), 이소 퀴놀린(isoquinoline), 및 그들의 유도체를 들 수 있다. 배위자로는, 하나의 착체에 대해 1 종류 또는 복수 종류의 배위자가 배위된다.
상기한 바와 같은 유기 발광 물질에 대하여, 형광의 강도 분포가 녹색의 파장 영역에서 피크를 갖는 구체예로서는, 하기식(Ⅰ)으로 나타내는 이리듐 착체를 들 수 있다.
Figure 112008053641595-PCT00001
(Ⅰ)
또한, 형광의 강도 분포가 적색의 파장 영역에서 피크를 갖는 구체예로서는, 하기식(Ⅱ)으로 나타내는 이리듐 착체를 들 수 있다.
Figure 112008053641595-PCT00002
(Ⅱ)
상기 유기 발광 물질은 도광 부재의 기재인 수지에 용해될 수 있으며, 소량을 사용하더라도 높은 파장 변환 효율이 얻어질 수 있게 한다.
또한, 유기 발광 물질은, 일본 공개특허공보 제2003-77675호에 기재되어 있는 구조, 즉, 비이온성의 여기 사이트가 고분자의 일부가 되거나 고분자와 결합되어 있고, 발광성 부분은 금속 원자를 고분자의 1 이상의 부분에 구속함으로써 형성되어 있는 구조를 갖는다. 여기 삼중항 상태(excitation triplet state)로부터 인광(燐光)을 방출하는 유기 발광 물질이 사용될 수도 있다. 구체예로서는, 이리듐과 같은 금속 원자와, 고분자측의 피리딘 골격, 피리미딘 골격 및 퀴놀린 골격과 같은 질소 원자에 의해 형성된 배위 결합(coordinate linkage)을 들 수 있다.
제1 내지 제3 영역이 일체화된 도광 부재는, 예를 들어, 투명한 수지를 기재로 사용하고, 제2 및 제3 영역이 형성될 부분에 오목부, 관통 구멍 또는 홈이 형성된 플레이트 부재를 마련하고, 상기 오목부 등으로 유기 발광 물질이 용해된 수지액을 주입시키고, 그 수지액을 경화시킴으로써 제작할 수 있다. 또한, 도광판은, 유기 발광 물질이 용해된 수지 펠릿을 제작하여 두고, 그 수지 펠릿을 별도의 투명 플레이트에 형성된 오목부에 결합시키거나, 또는 복수의 수지 펠릿이 배열된 프레 임에 수지액을 주입시키고, 그 수지액을 경화시킴으로써 제작할 수도 있다.
제2 및 제3 영역은 필요에 따라 도광 부재의 임의의 위치에 임의의 형상으로 형성될 수 있다. 제2 및 제3 영역의 배치 위치는, 전술한 바와 같이 발광 소자의 상방 부분 이외의 위치여도 된다. 그러한 경우라도, 발광 소자로부터 방출된 광은 도광 부재로 들어오고, 반사에 의해 도광 부재 내에서 횡방향으로 전파되고, 제2 및 제3 영역에 도달하고, 유기 발광 물질을 여기하여 발광시킬 수 있다.
제2 및 제3 영역은, 도2a 및 도2d에 도시된 바와 같이, 유기 발광 물질을 함유하는 부분이 상면으로부터 하면으로 이르도록 형성될 수 있거나, 또는 도2b 및 도2e에 도시된 바와 같이, 유기 발광 물질을 함유하는 부분이 두께 방향의 전부가 아닌 두께 방향의 일부가 되도록 형성될 수 있다. 제2 및 제3 영역의 외주 형상은, 도광 부재의 두께 방향에 있어서, 수직면 이외의 형상, 예를 들어, 도2c에 도시된 바와 같이, 도광 부재의 두께 방향으로 각도를 갖는 형상이어도 된다. 또한, 제2 및 제3 영역의 형상은, 도광 부재의 면 방향에서, 도3a에 도시된 바와 같은 원 형상 및 도3b에 도시된 바와 같은 직사각형 등 임의의 형상이어도 된다. 도3a 및 도3b는, LED 광원(1)이 일련하여 선형상으로 배치되고, LED 광원(1)이 도광 부재(2)에 있는 녹색 발광 영역(2a), 적색 발광 영역(2b), 그리고 수지 단독 영역(2c)의 아래에 배치된 예를 보여주며, 도3c는, LED 광원(1)이 일련하여 선형상으로 배치되고, LED 광원(1)이 도광 부재(2)에 있는 수지 단독 영역(2c)의 아래에만 배치된 예를 보여주고 있다. 또한, 도3d는, LED 광원(1)이 어레이와 같은 방식으로 배치되고, LED 광원(1)이 도광 부재(2)에 있는 녹색 발광 영역(2a), 적색 발광 영역(2b), 그리고 수지 단독 영역(2c)의 아래에 배치된 예를 보여주며, 도3e는, LED 광원(1)이 어레이 패턴으로 배치되고, LED 광원(1)이 도광 부재(2)에 있는 수지 단독 영역(2c)의 아래에만 배치된 예를 보여주고 있다.
도광 부재(2)에 있는 제1 내지 제3 영역의 배열은, 색 불균일성이 적어지게 되고, 또한, 컬러 렌더링 특성을 고려하여 플랫한 발광 특성이 얻어지도록, LED 광원 등의 발광 소자의 배치를 고려하여 적절히 결정된다. 예를 들면, 제1 내지 제3 영역은, 유닛으로서 R 1개소, G 1개소 및 B 1개소로 구성되는 단위 배열; 유닛으로서 R 1개소, G 2개소 및 B 1개소로 구성되는 단위 배열; 또는 유닛으로서 R 2개소, G 2개소 및 B 1개소로 구성되는 단위 배열이 도광 부재에 규칙적으로 형성되도록 배치된다. 예를 들어, 선형으로 배치된 R 2개소, G 2개소 및 B 1개소의 배열이 한 유닛인 경우에는, 적색 발광 영역, 녹색 발광 영역, 수지 단독 영역, 녹색 발광 영역 그리고 적색 발광 영역이 이 순서대로 도광 부재 내에 배열된다.
도2f에 도시된 바와 같이, 도광 부재(2)의 배면에서 LED 광원(1) 등의 발광 소자의 바로 위의 위치에는 오목부(4a)가 형성될 수 있다. 또한, 도광 부재(2)의 전면에서 LED 광원(1) 등의 발광 소자의 바로 위의 위치에, 또는 발광 소자 바로 위의 위치끼리의 사이의 위치에 오목부(4b)가 또한 형성될 수 있다. 오목부(4a) 및 오목부(4b)의 형상은, 예를 들어, 원추, 각추, 원기둥, 각기둥 또는 반구이다.
상기한 바와 같이, 도광 부재의 휘도가 가장 높은 발광 소자 바로 위의 위치에 오목부(4a)가 형성되므로, 발광 소자의 전방의 위치에서 더 높은 도광 부재의 휘도에 의해 발생되는 휘도 불균일을 억제한다. 그 결과, 도광 부재의 광 출사면 상의 휘도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도광 부재(2)의 전면 상에도 오목부(4b)가 형성되므로, 도광 부재의 광 출사면 상의 휘도 분포의 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 있어서, 휘도의 균일성을 향상시키기 위해 필요에 따라 도광 부재의 배면 및 전면 상에 광 산란 돗트를 형성할 수도 있다. 이 광 산란 돗트는 산란성 잉크를 돗트 인쇄하거나 또는 도광 부재와 일체 성형함으로써 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 필요에 따라 도광 부재의 배면 상에 반사부를 배치할 수도 있다. 그러한 반사부의 예로서는, 도광 부재의 배면에 접합된 백색 반사 시트, 도광 부재의 배면에 인쇄된 백색 도료의 막, 그리고 회로 기판상에 형성된 백색 반사층을 들 수 있다.
기판에 배치된 LED 광원과 같은 발광 소자 앞의 도광 부재의 전방에는, 바람직하게는 1 내지 5 ㎝ 범위의 거리로 떨어져서 확산 시트가 배치되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 저면 및 측면이 반사 시트로 덮인 섀시의 저부에 LED 광원 등의 발광 소자가 배치되고, 섀시의 상면 측에 확산 시트가 배치된다.
도4는 본 발명의 일 실시형태에 관한 면 광원 장치의 전체 구성을 보여준다. 면 광원 장치(11)는 제1 색의 발광 소자인 단색의 LED 광원만을 이용한 점과, 도광 부재(2)가 배치된 점 이외에는, 도5에 도시된 종래 기술과 유사하게 구성되어 있다. 면 광원 장치(11)는 액정 패널(21) 바로 아래에 배치된다. 면 광원 장치(11)에는, LED 광원(1)이 섀시(12)의 저면에 어레이와 같은 방식으로 배치되어 있고, 섀시(12)의 저면 및 측면은 반사 시트(13)로 덮여 있다. 또한, LED 광원(1)의 위 에는 도광 부재(2)가 배치되고, 도광 부재(2)의 위에는, LED 광원(1)으로부터 통상 1 내지 5 ㎝ 범위로 떨어져서 확산 시트(14)와 프리즘 시트(15)가 배치되어 있다.
본 발명에 관한 표시 장치는, 이상에 설명한 면 광원 장치를 구비하고 있다. 전형적으로는, 당해 표시 장치의 표시부는 액정 패널이며, 면 광원 장치는, 도4에 도시된 바와 같이 액정 패널의 배면에 백라이트로서 배치된다.
실시예
이하, 본 발명의 상세한 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.
(제1 실시예)
상술한 식(Ⅱ)의 이리듐 착체 8㎎을 에폭시 수지(SANYU REC CO. LTD. 제조의 상품명: NLD-SL-1101) 10g에 용해시키고 탈기하였다. 이어서, 이리듐 착체를 직경 6 ㎜, 두께 1 ㎜의 원기둥 형상 펠릿의 제작이 가능한 알루미늄 합금으로 된 금형에 충진하고, 100℃에서 2시간 동안 가열하고나서, 130℃에서 3시간 동안 가열하여 적색을 방출가능한 펠릿을 제작하였다.
유사하게, 상술한 식(Ⅰ)의 이리듐 착체 30㎎과 에폭시 수지 10g을 이용하여 녹색을 방출가능한 펠릿을 제작하였다. 또한, 이리듐 착체를 함유하지 않고 에폭시 수지만으로 된 펠릿도 제작하였다.
다음으로, 한변이 50 ㎜이고 두께가 1 ㎜인 장방형 알루미늄 베이스 판 위에 두께 40㎛의 백색 절연층을 형성하였다. 또한, 전방사속 70㎽, 피크 파장 455 ㎚의 종횡변이 1 ㎜ 사이즈인 4개의 질화갈륨형 청색 LED 베어 칩 광원을 10 ㎜ 간극 으로 선형으로 배치하고, 이 배열을 10 ㎜ 간극으로 평행하게 4열 배치하였다.
또한, 청색 LED 베어 칩 광원을 이웃하는 열 사이의 중간 위치에 또한 이웃하는 광원들을 연결하는 선으로부터 상하로 5 ㎜ 벗어난 위치에 또한 배치하였다. 따라서, 전체 기판으로서 25개의 청색 LED 베어 칩 광원을 점등 가능한 기판을 제작하였다.
기판상의 LED 구동 배선 패턴은 4개 직렬 구동의 4열과, 3개 직렬 구동의 3열을 독립하여 병렬구동 가능하다.
상기 기판을 내치수가 종 50 ㎜ × 횡 50 ㎜, 높이 3 ㎜이고, 표면에 테프론(등록상표)가공이 실시된 철제형 프레임내에 매설하였다. 그리고나서, 하간극으로부터 밀봉 수지가 유출되지 않도록 폼의 저부에 시일링을 실시한 후, 이 폼 내에 에폭시 수지(SANYU REC CO. LTD. 제조의 상품명: NLD-SL-1101)를 그 전체 폼까지 충진하였다(기판의 상면으로부터의 높이가 대략 2 ㎜임). 다음으로, 종 60 ㎜ × 횡 60 ㎜, 두께 1 ㎜의 치수를 가지며 표면을 테프론(등록상표) 가공한 기판인, 상기 청색 LED 베어 칩 광원 기판의 각각의 광원에 대응하는 위치에, 직경 6.1 ㎜, 높이 1 ㎜인 원기둥 형상의 돌출부가 형성된 플레이트 형상의 커버를, 폼에 탑재하였다. 100℃에서 2시간 동안, 그리고나서 130℃에서 3시간 동안 가열하여, 깊이 1 ㎜의 오목부가 구비된 두께 2 ㎜의 에폭시 수지층을 형성시킨 기판을 얻었다.
후속하여, 적색광을 방출 가능한 펠릿과 녹색광을 방출가능한 펠릿을, 4개의 청색 LED 칩 광원이 연속하여 배열된 라인 상에 있는 에폭시 수지 오목부에, 그 펠릿들이 교대로 배치되도록 결합하였다.
3개의 청색 LED 칩 광원이 연속하여 배열된 라인 상에는, 이리듐 착체를 함유하지 않은 에폭시 수지만으로 된 펠릿을 결합하여, 최종적으로, 도2b의 형태이며 도3d에 상당하는 면 광원 장치를 제작하였다.
펠릿의 결합은, 오목부와 펠릿 사이의 간극층 발생에 의한 투과 광량의 저하를 방지하기 위해, 펠릿의 저면 및 측면에 미량의 에폭시 수지(펠릿 제작에서 사용된 에폭시 수지와 동일한 것)를 도포하고, 결합한 후, 펠릿을 130℃에서 5시간 동안 가열하는 방법을 채용하였다.
(제2 실시예)
배면에 폴리프로필렌계 양면 점착 테이프를 붙인 외경 6 ㎜이고, 내경 5 ㎜의 구멍을 갖는 2 ㎜ 두께의 폴리프로필렌으로 된 원형 워셔를, 제1 실시예에서 제작한 25개의 광원을 점등 가능한 기판상에 있는 각 청색 LED 베어 칩 광원의 주위에, 광원의 중심이 워셔 구멍의 중심에 일치하도록 부착하였다.
상술한 식(Ⅱ)의 이리듐 착체 4mg을 에폭시 수지(SANYU REC CO. LTD. 제조의 상품명: NLD-SL-1101) 10g에 용해시키고 탈기함으로써 적색광을 방출가능한 미경화 수지 용액을 만들었다. 또한, 상술한 식(Ⅰ)의 이리듐 착체 15mg을 에폭시 수지 10g에 용해시키고 탈기함으로써 녹색광을 방출가능한 미경화 수지 용액을 만들었다. 상기 미경화 수지 용액들과, 이리듐 착체를 함유하지 않고서 에폭시 수지만으로 된 미경화 수지 용액을 디스펜서 장치를 이용하여 워셔 구멍 내에 대략 2 ㎜ 높이까지 공급하였다. 130℃에서 5시간 동안의 가열을 하여 청색 LED 베어 칩 광원 위에 직경 5 ㎜, 높이 2 ㎜의 원기둥 형상의 적색 발광 영역, 녹색 발광 영역, 및 수지 단독 영역을 형성하였다. 상기 영역의 배열은 제1 실시예에서 제작한 기판에 있어서의 배열과 동일하다.
후속하여, 워셔를 제거한 후, 제1 실시예와 유사하게, 상기 기판을 내치수가 종 50 ㎜ × 횡 50 ㎜, 높이 3 ㎜이고, 표면에 테프론(등록상표)가공이 실시된 철제형 프레임내에 매설하였다. 그리고나서, 하 간극으로부터 밀봉 수지가 유출되지 않도록 프레임의 저부에 시일링을 실시한 후, 이 프레임 내에 에폭시 수지를 그 전체 프레임까지 충진하였다(기판의 상면으로부터의 높이가 대략 2 ㎜임). 130℃에서 5시간 동안 가열하여, 상기 원기둥 영역 이외의 영역에 에폭시 투명 수지가 매설된 기판을 얻었다.
(제3 실시예)
저면이 종 60 ㎜ × 횡 60 ㎜이고 깊이가 30 ㎜인 전면이 개방된 알루미늄 섀시에 제1 실시예 및 제2 실시예에서 제작된 각각의 기판을 배치 및 고정하였다. 개구부를 제외한 섀시의 내면에는 백색 반사 필름[토레이 산업(주)에 의해 제조된 상품명: 루미러 60L (등록상표)]이 서로 부착된 반사층을 형성하였다.
또한, 알루미늄 섀시의 개구부의 전면에 확산 시트(폴리카보네이트, 데이진 케미컬(주)이 제조한 상품명:PC9391-50HL)를 고정하여, 도3d 및 도4에 상당하는 면 광원 장치를 제작하였다.
이 면 광원 장치에 있어서, 상방에 적색 발광 영역 및 녹색 발광 영역이 형성되는 4개의 LED의 직렬 라인에는 전류 220 ㎃를 인가하고, 상방에 에폭시 수지만으로 된 수지 단독 영역이 형성되어 있는 3개의 LED의 직렬 라인에는 전류 60 ㎃를 인가하고, 확산 시트 상의 전체 평균 휘도와 색도 좌표를 색채도계(코니카 미놀타사가 제조한 상품명: CS1000)에 의해 측정하였다. 또한, 확산 시트의 중심 위치로부터 대각선 상에 5 ㎜ 간격으로 직경 10 ㎜의 원형상 영역을 측정하였을 경우의 휘도 분산[(최대 휘도-최소 휘도)/평균 휘도 × 100%) 및 색도 좌표의 분산(색도 좌표 X, Y의 최대값과 최소값의 차)를 측정하였다. 측정 결과를 표1에 나타낸다.
(제4 실시예)
제1 실시예 및 제2 실시예에서 제작된 기판을 사용하여 제작된 제3 실시예의 면 광원 장치에 있어서는, 상방에 적색 발광 영역 및 녹색 발광 영역이 형성되어 있는 4개의 LED의 직렬 라인에는 전류를 인가하지 않고, 상방에 에폭시 수지만으로 된 수지 단독 영역이 형성되어 있는 3개의 LED의 직렬 라인에는 전류 250 ㎃를 인가하고, 확산 시트 상의 전체 평균 휘도와 색도 좌표를 색채도계(코니카 미놀타사가 제조한 상품명: CS1000)에 의해 측정하였다. 또한, 확산 시트의 중심 위치로부터 대각선 상에 5 ㎜ 간격으로 직경 10 ㎜의 원형상 영역을 측정하였을 경우의 휘도 분산[(최대 휘도-최소 휘도)/평균 휘도 × 100%) 및 색도 좌표의 분산(색도 좌표 X, Y의 최소값으로부터 최대값의 차)를 측정하였다.
보다 구체적으로는, 적색 발광 영역 및 녹색 발광 영역은, 그 하방의 청색 LED 베어 칩 광원에 의해 발광을 위해 여기되지 않지만, 근방의 청색 LED 베어 칩 광원으로부터 에폭시 수지 내를 전파되어 온 광에 의해 발광을 위해 여기된다. 따라서 이 구성은 도3e의 구성에 상당한다. 측정 결과를 표1에 나타낸다.
Figure 112008053641595-PCT00003

Claims (8)

  1. 발광 피크 파장이 380 내지 490 ㎚의 범위에 있는 제1 색의 발광 소자가 실장된 기판상에 배치되고, 투명한 수지로 만들어지며, 상기 발광 소자로부터 방출되는 광을 확산시키고 그 광을 상방으로 도광하기 위한 도광 부재에 있어서,
    상기 도광 부재는,
    상기 수지 단독으로 구성되는 제1 영역과,
    상기 제1 색의 발광 소자로부터 방출된 광에 의한 여기에 의해 상기 제1 색의 발광 소자의 발광 피크 파장과는 다른 파장에서 발광 피크 파장을 갖는 제2 색을 발생시키는 발광 물질이 상기 수지에 용해되어 있는 제2 영역과,
    상기 제1 색의 발광 소자로부터 방출된 광에 의한 여기에 의해 상기 제1 및 제2 색의 발광 소자의 발광 피크 파장과는 다른 파장에서 발광 피크 파장을 갖는 제3 색을 발생시키는 발광 물질이 상기 수지에 용해되어 있는 제3 영역을 포함하는 도광 부재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 색의 발광 물질의 발광 피크 파장은 490 내지 560 ㎚의 범위에 있고, 상기 제3 색의 발광 물질의 발광 피크 파장은 605 ㎚ 이상인 도광 부재.
  3. 제1항 또는 제2항에 기재된 도광 부재와,
    발광 피크 파장이 380 내지 490 ㎚의 범위에 있는 상기 제1 색의 발광 소자를 포함하는 면 광원 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 색의 발광 소자가 상기 제1, 제2 및 제3 영역 각각의 아래에 배치된 면 광원 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1 색의 발광 소자가 상기 제1 영역 아래에 배치된 면 광원 장치.
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 발광 다이오드인 면 광원 장치.
  7. 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 면 광원 장치를 포함하는 표시 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    표시부가 액정 패널인 표시 장치.
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