WO2007043527A1 - 光装置 - Google Patents

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WO2007043527A1
WO2007043527A1 PCT/JP2006/320214 JP2006320214W WO2007043527A1 WO 2007043527 A1 WO2007043527 A1 WO 2007043527A1 JP 2006320214 W JP2006320214 W JP 2006320214W WO 2007043527 A1 WO2007043527 A1 WO 2007043527A1
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WO
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light source
light
optical device
transparent plate
control means
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/320214
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Yoshisada Hayashi
Takashi Fujii
Toshiyuki Yoshikawa
Shigeki Kikuyama
Original Assignee
Kuraray Luminas Co., Ltd.
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 Kuraray Luminas Co., Ltd. filed Critical Kuraray Luminas Co., Ltd.
Priority to JP2007539948A priority Critical patent/JPWO2007043527A1/ja
Publication of WO2007043527A1 publication Critical patent/WO2007043527A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • G02B5/045Prism arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0013Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide
    • G02B6/0015Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/002Means for improving the coupling-in of light from the light source into the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it by shaping at least a portion of the light guide, e.g. with collimating, focussing or diverging surfaces

Definitions

  • the present invention relates to, for example, a notebook computer, a computer monitor, a video camera, a television receiver, a car navigation system, and the like, and more particularly, to an optical device used in a backlight device and a transmissive image display device.
  • EL in particular, organic EL is known. Not only organic EL but also inorganic EL is known as EL. However, EL has mainly been focused on organic EL, and research and development on inorganic EL has progressed too much.
  • organic EL uses complex molecules as light emitters. Therefore, the production requires a complicated process, and a large amount of organic solvent is used. Organic EL is easily hydrolyzed by moisture absorption.
  • the organic EL has a low conductivity of the light emitting material, for example, it is necessary to form the light emitter as a very thin film, for example, less than lOOnm. When forming such a thin film, it is very common to form a thin film with a uniform thickness due to the remaining or agglomeration of clusters. It is strange.
  • an organic EL can be used as a light source, and an array of these can be used for a planar light source or a display device.
  • an active matrix type driving device is used to correct luminance unevenness and improve the uniformity of light emission and image quality. In this case, the cost is higher than the case of using a passive matrix type driving device.
  • the characteristics of carrier (electron, hole) injection between the electrode thin film greatly affect the characteristics of the device. That is, in the electroluminescent device, the injection of carriers (electrons and holes) into the semiconductor light emitting layer affects the device characteristics.
  • the electrode layer must be multilayered. For example, the materials that can be used for the low-resistance electrode layer are limited, and there are cases in which no light is emitted even if the organic EL is sandwiched between the electrodes as it is and is energized. Therefore, it is often necessary to adopt a complicated structure in which the organic EL is sandwiched between intermediate layers and further sandwiched between electrode layers.
  • Patent Document 1 JP 2001-312913
  • Patent Document 7 JP 2004-227929 A
  • Patent Document 8 JP 2005-38746
  • the problem to be solved by the present invention is to solve the problems of the incandescent lamp 'cathode tube' LED 'organic EL, etc., that is, when used as a light source, it is easy to downsize, In addition, it has a high degree of freedom in shape, and there are no problems of ultraviolet rays and electromagnetic waves, and it is easy to manufacture without using environmental pollutants such as mercury, and there is a problem of hydrolysis due to moisture absorption. It is to provide a technology that does not occur and can be made with a simple structure. Means for solving the problem
  • the first aspect of the present invention is
  • the light source of the optical device is a point light source
  • the point light source has a structure in which an inorganic EL light emitter is sandwiched between conductors.
  • An optical device is provided.
  • the second aspect of the present invention provides:
  • the light source of the optical device is a linear light source
  • the linear light source has a structure in which an inorganic EL phosphor is sandwiched between conductors.
  • An optical device is provided.
  • the third aspect of the present invention provides
  • the light source of the optical device is a linear light source
  • the linear light source is a point light source arranged linearly
  • the point light source has a structure in which an inorganic EL light emitter is sandwiched between conductors.
  • An optical device is provided.
  • the fourth aspect of the present invention provides
  • the light source of the optical device is a planar light source
  • the planar light source has a structure in which an inorganic EL phosphor is sandwiched between conductors. An optical device is provided.
  • the fifth aspect of the present invention provides
  • the light source of the optical device is a planar light source
  • the planar light source includes a point light source arranged in a planar shape, and the point light source has a structure in which an inorganic EL light emitter is sandwiched between conductors.
  • the sixth aspect of the present invention provides
  • the light source of the optical device is a planar light source
  • the planar light source is a linear light source arranged in a planar shape, and the linear light source has a structure in which an inorganic EL light emitter is sandwiched between conductors.
  • the seventh aspect of the present invention provides:
  • optical device provided by any one of the first to third aspects of the present invention, further comprising a transparent plate,
  • a light source is provided on at least one end surface of the transparent plate.
  • the eighth aspect of the present invention provides
  • An optical device provided by any one of the first to seventh aspects of the present invention, further comprising light control means.
  • the ninth aspect of the present invention provides
  • the light control means is provided on a transparent plate.
  • An optical device is provided.
  • An optical device provided by any one of the fourth to sixth aspects of the present invention, A transparent plate is provided, light control means is provided on the main surface of the transparent plate, and the main surface of the transparent plate and the main surface of the planar light source are configured to be parallel to each other. An optical device is provided.
  • the light control means comprises a ridge-shaped convex portion parallel to the linear light source.
  • An optical device is provided.
  • the light control means is a convex portion provided to face the emission surface of the transparent plate,
  • the convex portion is convex in a direction facing the front direction parallel to the normal direction of the emission surface.
  • An optical device is provided.
  • the light control means is a convex portion provided on the exit surface of the transparent plate,
  • the convex portion is convex in a front direction parallel to a normal direction of the emission surface.
  • the fourteenth aspect of the present invention provides
  • the light control means is provided with a convex portion whose shape varies depending on the distance of the light source power.
  • the light control means has a convex portion having a refractive index different depending on the distance of the light source power.
  • the sixteenth aspect of the present invention is An optical device provided by the seventh invention.
  • the light emitting part of the light source is covered by the end face of the transparent plate,
  • the thickness direction of the light emitting part is arranged in parallel with the thickness direction of the transparent plate, and the thickness of the end face and the thickness of the light emitting part are 0 ⁇ thickness of the light emitting part ⁇ thickness of the end face ⁇ 0.
  • an optical device characterized by being 5 mm.
  • the light source is a linear light source with a length of lcm or more
  • the light emitting part of the linear light source is covered with the end face of the transparent plate,
  • the thickness direction perpendicular to the length direction of the linear light source is arranged in parallel with the thickness direction of the transparent plate
  • an optical device characterized in that the thickness of the end face and the thickness of the light emitting portion are 0 ⁇ thickness of the light emitting portion ⁇ thickness of the end face ⁇ 3 mm.
  • the eighteenth aspect of the present invention provides
  • an optical device configured to emit side force in a direction perpendicular to a direction connecting conductors sandwiching an inorganic EL light emitter.
  • the nineteenth aspect of the present invention provides
  • At least one groove is formed on the incident surface of the transparent plate
  • the light source is configured to emit side force in a direction perpendicular to the direction of connecting conductors sandwiching the inorganic EL phosphor,
  • the light source is disposed such that a side surface of the light source and an incident surface of the transparent plate are substantially perpendicular, and the side surface is positioned in the groove.
  • An optical device is provided.
  • the twentieth aspect of the present invention provides
  • An optical device provided by any one of the first to nineteenth aspects of the present invention, Provided is an optical device characterized by being used in a knocklight device.
  • the twenty-first invention provides
  • an optical device that is used in a transmissive image display device.
  • an optical device characterized in that a dielectric is sandwiched between the inorganic EL light emitter and the conductor.
  • an optical device characterized in that the inorganic EL light emitters are layered with a plurality of types. The invention's effect
  • FIG. 1 Configuration example of the point light source of the present invention
  • FIG. 2 Configuration example of the linear light source of the present invention
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of a linear light source configured by disposing the point light source of the present invention.
  • FIG. 5 shows a configuration example of a planar light source configured by disposing the point light source of the present invention.
  • FIG. 6 shows a configuration example of a planar light source configured by arranging the linear light source of the present invention.
  • FIG. 7 shows a configuration example of an optical device configured by arranging the linear light source of the present invention on the end face of a transparent plate.
  • FIG. 8 shows a configuration example of an optical device configured by disposing the point light source of the present invention on the end face of a transparent plate.
  • FIG. 9 shows a configuration example of an optical device provided with light control means configured by arranging the linear light source of the present invention on the end face of a transparent plate.
  • FIG. 10 shows a configuration example of an optical device including a planar light source configured by arranging the linear light source of the present invention and a light control means.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of the optical device of the present invention including a light control means having a convex portion whose shape varies depending on the distance of the light source power.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of an optical device according to the present invention including light control means having convex portions having different refractive indexes depending on the distance of light source power.
  • FIG. 13 (a) An example of an optical device of the present invention configured to transmit light through a transparent conductor and force the light in the direction of light emission, and a schematic diagram in the direction of light. (B) Side force Light emitted is reflected. Then, an example of the optical device of the present invention configured to go in the light emission direction and a schematic diagram of the light beam direction
  • FIG. 14 Side force Example of an optical device of the present invention in which a light source that emits light is provided in a groove provided in a transparent plate, and a schematic diagram of the light beam
  • FIG. 15 Example configuration of a point light source of the present invention in which a dielectric is sandwiched between an inorganic EL phosphor and a conductor.
  • FIG. 16 An example of the present invention in which multiple types of inorganic EL phosphors are sandwiched between conductors. Configuration example of point light source
  • the light source included in the optical device of the present invention has a light emitting unit for contributing light emission of the inorganic EL light emitter to light emission of the optical device.
  • the point light source has a light emitting point
  • the linear light source has a light emitting line
  • the planar light source has a light emitting part as a light emitting surface.
  • the optical device of the present invention has a light emitting unit for emitting light from the light emitting unit of the light source to the outside of the device.
  • the light emitting portion of the optical device is not necessarily a specific member, but means a portion that emits light to substantially fulfill the purpose of the device. Moreover, it may be the same as the light emission part of the said light source.
  • the light emitting portion of the optical device is positioned corresponding to the light emitting portion of the light source provided in the optical device of the present invention, and the light emitting portion is located approximately in the front direction in which the light emitting portion of the light source mainly emits light.
  • the light source power is emitted by at least one reflection, provided in a direction different from the front direction in which the light is emitted.
  • the front direction which mainly light-emits the light emission part of a light source here is not necessarily one direction, and the light emission part of an optical apparatus is not necessarily a part.
  • the inorganic luminescent material used in the optical device of the present invention is preferably an inorganic EL luminescent material that has high luminous efficiency and can easily achieve high luminance in many applications. Also preferred are white light emitters that are highly pure in terms of color and prefer blue, green, red, and the like.
  • the optical device of the present invention may adjust the emission color by providing a color filter for converting color, a color conversion layer by wavelength conversion, and the like on the light emitting surface. As the color conversion layer, various color conversion materials dispersed in a resin and processed into a plate shape can be suitably used.
  • the optical device of the present invention has power supply means in addition to the light emitter and the conductor.
  • the power supply means is a DC power supply or an AC power supply that is not limited.
  • the battery power supply is useful for mobile phone, PDA, laptop computer, car use, and other applications that require movement, and a mechanism that can be switched to a fixed power supply as needed is also preferred.
  • the power supply means and the conductor are electrically connected by the wiring means.
  • the optical device of the present invention includes various light devices incorporating a light emitting module in addition to a light emitting module having a simple configuration. Meet the requirements by adding the required structure according to the application.
  • an optical device is configured such that a light source is fixed in a housing having an opening, and the light emitting portion of the optical device is positioned in the opening.
  • it is desirable that the inside of the housing that receives the light from the light source has high reflectivity and diffusivity.
  • a reflector made of metal or foamed resin with high diffuse reflectivity is arranged. It is also preferable to do.
  • various heat dissipating means can be provided for the purpose of preventing the apparatus from overheating by effectively removing the heat in the housing.
  • a light-transmitting cover such as glass or resin can be provided.
  • the cover can also function as a light control means because it has diffusibility and light condensing.
  • Examples of a configuration that increases the diffusibility include providing fine and random irregularities on the surface, and dispersing fine particles having a refractive index different from that of the substrate and making them translucent.
  • Examples of the lens shape include a linear Fresnel lens shape and a lenticular lens shape.
  • the light emitting part can be selected from various shapes and sizes, and thereby various light emission characteristics related to the shape and size of the light emitting part can be obtained and used in various applications. Is preferred.
  • the light emitting part is a flat surface, a curved surface, or a force that also has a shape force combining these, the light emitting part is preferably a circular or rectangular shape in many applications.
  • the size of the light emitting unit is not particularly limited, but an optical device having a small size light emitting unit, such as a typical size of the light emitting unit of 1 to 12 inches, can be used for mobile phones, PDAs, notebook computers, car applications, etc. It is useful in applications that require movement, and is a characteristic of inorganic EL. It is easier to make thinner and lighter than cold cathode fluorescent lamps and LEDs, and at the same time, it can be destroyed by impact. This is very suitable because it is less likely to occur and is more resistant to environmental changes such as temperature and humidity than organic EL.
  • Inorganic devices suitable for forming light emitters on conductors by printing are usually used for vapor deposition of optical devices that have a large light-emitting portion such as a rectangular shape with a typical dimension of the light-emitting portion of 40 inches or more. This is advantageous compared to organic EL, which forms a light emitting layer by means of complicated and unsuitable for large size, and it is difficult to increase the thickness of the light emitting layer. For example, an inorganic EL that can easily form a light emitting layer 10 times thicker than that of an organic EL by printing is very suitable.
  • the method of arranging point light sources such as LEDs has a large number of light sources. Too much productivity is bad, and the layout of cold cathode tubes and LEDs is becoming more and more serious as the problem of weight increases.
  • inorganic EL that is lightweight and can form a single surface can be used. The method used is very suitable.
  • the representative dimension of the light emitting part refers to the maximum dimension of the light emitting part, for example, a diameter for a circular light emitting part and a diagonal dimension for a rectangular light emitting part.
  • the light source of the optical device is a point light source, and the point light source has a structure in which an inorganic EL light emitter is sandwiched between conductors.
  • the structure in which the light emitter is sandwiched between the conductors is a structure in which the light emitter is positioned in an electric field generated between the conductors by applying a voltage.
  • the conductor is the light emitter.
  • This is a structure that is positioned between.
  • the distance between the electrodes that sandwich the illuminant is not particularly limited, but usually ⁇ ⁇ ! ⁇ Lmm.
  • it is preferable that it is lOOnm or more, and further preferably 1 m or more.
  • the thickness of the light emitter sandwiched between the conductors is 500 nm or less
  • the structure can be easily realized by forming the light emitter into a thin film by vapor deposition means or the like and disposing electrodes on both surfaces thereof.
  • the thickness of the light emitter sandwiched between conductors is 10 m or more
  • the structure is easily realized by forming the light emitter into a film by coating, printing, etc., and placing electrodes on both sides it can.
  • the thickness of the light emitter in the direction connecting the pair of conductors which is the direction of electricity flow, is preferably 0.1 mm or less, and more preferably 50 m or less. Is preferred.
  • FIG. 1 is an example of the optical device of the first aspect of the present invention.
  • 1 is an inorganic EL phosphor
  • 2 is a conductor
  • 3 is a transparent conductor.
  • FIG. 1 (a) shows a device that emits light from a plane perpendicular to the direction connecting two conductors, and is also an example of the optical device of the eighteenth aspect of the present invention.
  • FIG. 1 (b) shows a configuration when the transparent conductive plate 3 is used as a main light emitting part.
  • the end face may be covered with a reflective member in order to collect light emitted from the end face part.
  • the force that the surface parallel to the layer is rectangular is effective for the rectangular light-emitting surface used in many optical devices in the device shown in Fig. 1 (b).
  • the shape of the optical device is not limited to a rectangular shape, and the shape can be selected relatively freely.
  • ZnS Cu, X, or ZnS: Cu, Mn, X (where X is a co-activator and is selected from the group CI, Br, I, A1). It is done.
  • the phosphor material used in the present invention is an inorganic composition mainly composed of a compound semiconductor, an inorganic composition containing an iridium element, and further, the inorganic composition contains Mn, Cu, Ag , Transition metals such as Au, Hf, halogens such as CI, Br, F or rare earth elements such as cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium, yttrium It is preferable to use an inorganic composition containing. These rare earth elements may be used alone or in combination of two or more.
  • the metal element may be used in the form of sulfide, halide, oxide or the like.
  • the compound semiconductor is an inorganic composition which is a II-VI group semiconductor which is also composed of a compound power of group II and group VI elements.
  • II-VI compound semiconductors include magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, zinc oxide, zinc sulfide, barium sulfide, sodium cadmium sulfide, magnesium sulfide, calcium sulfide, strontium sulfide, Illustrate zinc selenide, barium selenide, selenium-cadmium, selenium-magnesium, selenium-canoleum, selenium-strontium, barium selenide, zinc telluride, cadmium telluride, strontium telluride, barium telluride, etc.
  • transition metals such as iridium elements, halogens, and rare earth elements are doped with compound semiconductors as base materials and activators.
  • the doping method is not particularly limited.
  • doping may be performed during a reduction reaction in a liquid phase. It is also possible to dope the above iridium compound by heating and baking at 700 ° C. or higher in an inert gas atmosphere or a reducing gas atmosphere such as hydrogen sulfide. It is also possible to adopt a method (explosion method) in which an inorganic composition composed of a II-VI compound semiconductor and an iridium compound is stored in a sealed container and blown together with explosives and Z or explosives.
  • doping amount of the activator as the total metal weight Nag particularly limited, relative to the compound semiconductor 100 parts by weight, 1 X 10- 3 ⁇ 10 parts by weight, preferably 1. 5 X 10- 3 to 1 parts by weight, it is doped with a range of in consideration of luminous efficiency 2 ⁇ 10- 3 ⁇ 0. 5 parts by weight.
  • the inorganic composition is made into a light emitting material by further heat treatment.
  • the heat treatment may be carried out in several steps, and a particle size adjustment process such as pulverization may be included.
  • the required temperature varies depending on the inorganic composition used for the raw material, and is usually 500 to 1,000 ° C, preferably 600 to 800 ° C.
  • the time for the heat treatment is not particularly limited but is in the range of 1 to 20 hours, preferably 2 to 10 hours.
  • the light-emitting material can be made into an inorganic EL element, for example, by performing vapor deposition on a glass substrate.
  • the vapor deposition method is not particularly limited, and conventional methods such as an EB (electron beam) method, a sputtering method, and a flash method can be used.
  • the luminance of an optical device manufactured using the inorganic EL element of the present invention is a considerable amount or more in many applications.
  • the ultimate luminance during direct current drive is lOOOOcdZm 2 or more. Is preferred!
  • the first aspect of the present invention configured as described above is very preferable in terms of production when the conductor and the inorganic EL light emitter are layered.
  • it can be easily done by a method in which a coating film containing an inorganic EL phosphor is provided on a sheet of resin or the like containing a conductor and a conductor layer is provided thereon.
  • light sources having various shapes such as a linear shape and a planar shape can be easily manufactured.
  • the process of manufacturing a light source can be simplified by using a plurality of light sources having the same shape. If a light source having a light emitting portion such as a rectangular shape or a hexagonal shape is used, it becomes easy to arrange the gaps between the light emitting portions to a minimum, and a light source without unevenness can be easily manufactured.
  • the light source of the optical device is a linear light source, and the linear light source has a structure in which an inorganic EL light emitter is sandwiched between conductors.
  • FIG. 2 shows an example of the optical device of the second aspect of the present invention.
  • 1 is an inorganic EL phosphor
  • 2 is a conductor
  • 3 is a transparent conductor.
  • the force in this embodiment is almost the same as that in FIG. 1.
  • the longitudinal direction is the main light emitting direction.
  • the proportion of light emitted from the other portions is small, so that it is easy to increase the light utilization efficiency.
  • inorganic EL is used instead of organic EL.
  • the second aspect of the present invention configured as described above is very preferable in terms of production when the conductor and the inorganic EL luminous body are layered.
  • it can be easily done by a method in which a coating film containing an inorganic EL phosphor is provided on a sheet of resin or the like containing a conductor and a conductor layer is provided thereon.
  • the light source of the optical device is a linear light source, and the linear light source is a dot-like light source.
  • the light sources are linearly arranged, and the point light source has a structure in which an inorganic EL light emitter is sandwiched between conductors.
  • This configuration is advantageous in that the length and deformation of the linear light source can be freely selected by emitting linear light by arranging the point light source, so that various requirements can be met regardless of specification changes. .
  • any outgoing color can be easily obtained by combining point light sources of different colors.
  • the point light source so that the light emission direction from the point light source (main light emission direction) is the same direction, while changing the arrangement direction.
  • the light can be emitted in a plurality of arbitrary directions perpendicular to the longitudinal direction of the linear light source, and the distribution of the light emission direction can be controlled.
  • FIG. 3 is an example of the optical device of the third aspect of the present invention.
  • 1 is an inorganic EL phosphor
  • 2 is a conductor
  • 3 is a transparent conductor
  • 4 is a point light source.
  • the point of the present invention is that inorganic EL is used instead of organic EL. Furthermore, the point light sources are arranged so that the light emission directions from the point light sources (main light emission directions) are in the same direction.
  • the third aspect of the present invention configured as described above is very preferable in terms of production when the conductor and the inorganic EL light emitter are layered. For example, it can be easily done by a method in which a coating film containing an inorganic EL phosphor is provided on a sheet of resin or the like containing a conductor and a conductor layer is provided thereon.
  • the light sources in a linear manner and the light emitting portions of the respective light sources being adjacent to each other, light emission in a linear shape, a planar shape, a curved surface shape, or the like can be obtained. If the light source has the same shape, light emission of a parallelogram (including a rectangle and a square) can be easily obtained. In particular, the light emission of a rectangle is useful for various applications such as a signboard and a television. Furthermore, such an arrangement is effective for simplifying wiring.
  • the light source of the optical device is a planar light source, and the planar light source has a structure in which an inorganic EL light emitter is sandwiched between conductors. With this configuration, planar light emission suitable for lighting signs, knock lights for televisions, and the like can be obtained.
  • the mechanical configuration of the optical device according to the fourth aspect of the present invention is also disclosed in the above-mentioned patent documents and the like, and thus the description of known portions is omitted. Although it is a simple structure that is not shown, it is shown in Fig. 4 for the time being. That is, FIG. 4 shows an example of the optical device of the fourth aspect of the present invention.
  • 1 is an inorganic EL phosphor
  • 2 is a conductor
  • 3 is a transparent conductor.
  • inorganic EL is used instead of organic EL.
  • a planar light source having a wide light-emitting surface in which at least one of the conductors can be configured with a light transmitting property (for example, ITO). It can be provided easily.
  • a conductor having light transmittance on both sides it can be used for applications having a light emitting surface on both sides.
  • the light source of the optical device is a planar light source
  • the planar light source is a point light source arranged in a planar shape
  • It has a structure in which an inorganic EL phosphor is sandwiched between conductors.
  • This configuration is advantageous in that the area and shape of the planar light source can be freely selected by emitting the planar light by arranging the point light source, so that it can meet various requirements regardless of the specification change. .
  • any outgoing color can be easily obtained by combining point light sources of different colors.
  • the point light source by arranging red, blue, and green point light sources in a desired cycle, it is possible to express any color, including white, and it is also possible to express various symbols such as letters and designs. It is.
  • the point light source so that the light emission direction from the point light source (the main light emission direction) faces the same direction, it is possible to selectively emit light in a specific direction, while changing the arrangement direction. It is possible to emit light in a plurality of arbitrary directions and to control the distribution of the light emission direction.
  • the light emitting direction from the point light source main light emitting direction
  • uniform planar light can be obtained in the front direction. Therefore, its application is very wide.
  • FIG. 5 shows an example of the optical device of the fifth aspect of the present invention.
  • 1 is an inorganic EL phosphor
  • 2 is a conductor
  • 3 is a transparent conductor
  • 4 is a point light source.
  • the point of the present invention is that inorganic EL is used instead of organic EL.
  • the light source of the optical device is a planar light source
  • the planar light source is a linear light source arranged in a planar shape
  • the linear light source is It has a structure in which an inorganic EL phosphor is sandwiched between conductors.
  • the arrangement of the linear light sources in a planar shape is not limited to the case where a plurality of linear light sources are arranged in a planar shape, and at least one linear light source is meandered in, for example, a U shape or an S shape. The case where it is made planar by arranging is also included.
  • the area and shape of the planar light source can be easily selected by emitting the planar light by arranging the linear light source, so that it can meet various requirements regardless of the specification change. This is advantageous.
  • any outgoing color can be easily obtained by combining point light sources of different colors. For example, by arranging red, blue, and green point light sources in a desired cycle, it is possible to express arbitrary colors including white, and it is also possible to express various symbols.
  • the wiring is simple, which is preferable.
  • the wiring is simpler and more advantageous than the arrangement of the point light sources randomly.
  • the linear light source so that the light emission direction from the linear light source (main light emission direction) is the same direction, while changing the arrangement direction.
  • light can be emitted in a plurality of arbitrary directions, and the distribution of the light emission direction can be controlled.
  • the light emission direction (main light emission direction) of the linear light source power is configured to be the normal direction of the main surface, surface light that is uniform in the front direction can be obtained. Therefore, its application is very wide.
  • FIG. 6 shows an example of the optical device of the sixth aspect of the present invention.
  • FIG. 6 shows an example of the optical device of the sixth aspect of the present invention.
  • FIG. 6 (b) using a linear light source in which point light sources are linearly arranged is possible.
  • 1 is an inorganic EL light emitter
  • 2 is a conductor
  • 3 is a transparent conductor
  • 4 is a point light source
  • 5 is a linear light source.
  • inorganic EL is used instead of organic EL.
  • the optical devices of the fifth and sixth aspects of the present invention are particularly suitable for small to medium-sized applications having a representative dimension of 40 inches or less. For large applications over 40 inches, planar light sources with simple wiring or a combination of a small number of planar light sources are desirable.
  • the first invention (optical device) to the sixth invention (optical device) are arranged in two opposite directions by sandwiching an inorganic EL light-emitting material between two transparent conductors. It becomes an optical device to emit light. This is suitable for applications that require light emission on both sides, such as lighting signs and some mobile phones.
  • a seventh aspect of the present invention is the above-described first aspect of the present invention (optical device) to third aspect of the present invention (optical device), further comprising a transparent plate.
  • a light source is disposed on at least one end face of the transparent plate. The light from the light source travels while reflecting inside the transparent plate, and part of the light is emitted from the main surface of the transparent plate, so that it emits a surface light that is almost equal to the shape of the main surface of the transparent plate.
  • the transparent plate may have a wedge shape or the like in which the distance between the main surfaces varies depending on the location.
  • the reflection means can be selected from a reflective member such as metal or foamed resin, such as an uneven shape provided on the surface of the transparent plate.
  • FIGS. 7 and 8 are examples of the optical device of the seventh aspect of the present invention.
  • the configuration as shown in FIG. 9 uses a point light source, so that the surface resistance of the electrode can be lowered, resulting in high luminous efficiency.
  • FIG. 7 (a) is also an example of an optical device according to an eighteenth aspect of the present invention, which will be described later, and is advantageous in effectively using light in a thinned device.
  • 1 is an organic EL light emitter
  • 2 is a conductor
  • 3 is a transparent conductor
  • 4 is a point light source
  • 5 is a linear light source
  • 6 is a transparent plate.
  • a plurality of light sources may be used.
  • the opposite end faces, both vertices, four sides, four vertices, etc. of the rectangular transparent plate can be selected, and a plurality of point light sources and linear light sources can be provided on a specific end face, both of which improve brightness. Is advantageous.
  • When arranging multiple light sources make sure that the light output with a light emitting surface suitable for many applications is uniform. It is preferable to arrange the light source in an objective manner.
  • inorganic EL is used instead of organic EL.
  • an optical device that emits light from the main surface of the transparent plate is obtained by causing the light of the light source to be incident also on the end surface force of the transparent plate.
  • at least one of the main surfaces is an emission surface that emits light, so that a relatively thin optical device or an optical device having an emission surface on both surfaces can be easily realized. If the light emitting part of the light source has a light emitting part that is wider than the side where it is desired to cover the side, the ratio of light emitted toward the side is not desirable.
  • the transparent plate serving as the light emitting surface is not limited to a rectangular shape! However, an optical device having a rectangular transparent plate is suitable for many uses such as a backlight for a television.
  • the eighth invention is the one in the first invention (optical device) to the seventh invention (optical device) provided with a light control means.
  • the light control means refers to all means having a function of controlling the light output direction of the optical device by reflecting and Z or refracting light. With such a configuration, the optical device can obtain light output characteristics corresponding to various applications. Examples of the light control means include fine particles of diffusing material, various surface shapes for reflecting and refracting light, reflecting surfaces, and the like, and a diffusing plate, diffusing sheet, prism sheet, lens sheet, reflecting sheet or the like having these. And the like.
  • the reflectance is high in order to increase the light utilization efficiency.
  • the reflectivity is desirably 95% or more.
  • Specific examples include metal foils such as aluminum, silver, and stainless steel, white paint, and foamed PET resin.
  • highly reflective silver and foamed PET resin are desirable.
  • foamed PET resin is desirable.
  • the ratio of the minimum brightness to the maximum brightness obtained by measuring several points selected almost uniformly on the entire surface of the light emitting unit must be 90% or more. Desirably 95% or more is more desirable and 98% or more is most desirable. In applications such as display, uniformity of brightness near the center of the light emitting unit is often important.In this case, the minimum luminance obtained by measuring several points selected almost evenly from the entire surface near the center of the light emitting unit is used. It is desirable that the ratio to the maximum luminance is the same as described above. In this case, the “near the center” refers to, for example, a substantially important portion of the display depending on the application, and usually refers to a region of 50 to 90 area% of the entire light emitting portion.
  • the present invention provides a planar light source in which a light source is provided with a plurality of point light sources or linear light sources, and the position corresponding to the planar light emitting portion of the planar light source is the light emitting portion.
  • the minimum luminance and the maximum luminance at the position of the light emitting unit corresponding to the point between the arbitrary point light source or the linear light source and the vicinity of the intermediate point between the adjacent point light source or the linear light source are usually set.
  • the ratio is preferably the same as described above.
  • the light control means aims to increase the luminance near the front direction of the light emitting section, the light collected in an angle range within 30 degrees with respect to the front direction is 40% or more of the total emitted light. It is desirable to have a force of 50% or more, more preferably 60% or more. Further, it is desirable that the light emission in an angle range of 60 degrees or more with respect to the front direction is 30% or less, more desirably 20% or less, and further desirably 10% or less.
  • the angle (half-value angle) at which the luminance value is halved with respect to the front luminance is 30 degrees or more, preferably 45 degrees or more. It is even more desirable that it is more than 60 degrees.
  • the ninth aspect of the present invention is the same as that of the seventh aspect of the present invention (optical device), and is provided with light control means, and the light control means is formed on a transparent plate. It is provided. In this configuration, since the light control means is provided on the transparent plate, the light control means can be held by the transparent plate, so that it is possible to perform stable and desirable light control that does not easily occur over time in the light control function. . When only one side is the exit surface, the light emitted from the exit surface can be made more efficient and uniform by providing the reflecting means on the other main surface.
  • the reflecting means means such as applying a reflective material by means of coating, printing, sticking, or providing a reflective shape such as a dot shape or a prism shape is adopted.
  • the light control means is provided over the entire surface. in this way By configuring, luminance unevenness can be eliminated and front luminance can be improved.
  • the light control means refers to all means having a function of controlling the light output direction of the optical device by reflecting and Z or refracting light. With such a configuration, the optical device can obtain light output characteristics corresponding to various applications.
  • the light control means include fine particles of diffusing material, various surface shapes for reflecting and refracting light, and reflecting surfaces, and a diffusing plate, a diffusing sheet, a prism sheet, a lens sheet, a reflecting sheet or the like having these. These can be combined.
  • a bowl-shaped irregularity of a predetermined angle is used as a light control means on one main surface of the transparent plate. If a plurality of light sources are formed in parallel with the linear light source at a predetermined interval, the other main surface light is emitted efficiently. Furthermore, by providing a plurality of different bowl-shaped irregularities on the other main surface as the second light control means, it is possible to increase the front brightness and adjust the light emission angle distribution.
  • Figure 9 (b) shows an example of this configuration.
  • a tenth aspect of the present invention is the same as that of the fourth aspect of the present invention (optical device) to sixth aspect of the present invention (optical device), comprising a transparent plate, and light control on the transparent plate. Means are provided. Further, the main surface of the transparent plate and the main surface of the planar light source are configured to be parallel. By configuring in this way, it is possible to eliminate luminance unevenness, improve front luminance, and control light emission angle distribution.
  • the light control means refers to all means having a function of controlling the light output direction of the optical device by reflecting and Z or refracting light. With such a configuration, the optical device can obtain light output characteristics corresponding to various applications. Examples of light control means include fine particles of diffusing material, various surface shapes for reflecting and refracting light, and reflecting surfaces, and diffusing plates, diffusing sheets, prism sheets, lens sheets, and reflecting sheets having these. Or, a combination of these may be used.
  • the material of the transparent plate of the present invention there is no particular limitation, and glass, rosin, and the like, and these composite material forces can also be selected. If glass is used as a material, it is advantageous for deformation of the transparent plate.
  • the transparent plate made of a resin include various thermoplastic resin plates and a multilayered resin plate using this as a substrate. By making the transparent plate made of resin, it is advantageous not only for the light weight of the apparatus but also for providing the light control means according to the ninth aspect of the present invention on the transparent plate.
  • the transmittance of the transparent plate is usually preferably 90% or more, but depending on the application, Those adjusted so that the total light transmittance between the surfaces is 50 to 90% are also used.
  • the transmittance can be adjusted by dispersing organic or inorganic fine particles such as a commercially available diffusing material inside the thermoplastic resin board or coating the surface of the transparent board.
  • the light control means comprises a convex portion.
  • a linear light source is provided, and the light control means is also a hook-shaped convex portion that is parallel to the linear light source.
  • the ridge-shaped convex part can be formed on the entrance surface and on the Z or exit surface.
  • a plurality of transparent plates may be stacked and provided on one or both main surfaces of the interface. The reason why such a hook-shaped convex portion is suitable will be described below.
  • the light from the linear light source exhibits a light emission characteristic substantially parallel to the linear light source.
  • the light of the linear light source arranged on the end face of the transparent plate travels while reflecting in the transparent plate in a direction perpendicular to the linear light source, and one or both of the main surfaces ( The light exits gradually from the exit surface, and generally the entire surface emits light. If the light control means is not provided, unevenness of the light parallel to the linear light source is observed on the exit surface. In applications where these unevennesses are undesirable, the ninth aspect of the present invention can eliminate the unevenness by controlling various light output characteristics by the light control means, but the eleventh aspect of the present invention has a bowl-like shape.
  • the light control means deflects the light beam along the direction perpendicular to the longitudinal direction of the eyelid, the luminance unevenness parallel to the linear light source can be effectively eliminated.
  • the end face of the transparent plate on which the light emitted from the light emitting section is incident is planar, and the light emitting section that emits light toward the planar end face covers at least 50 area% of the planar end face. It is also possible to configure the light control means to have a plurality of fine bowl-shaped convex part forces. With this configuration, light incident from the planar end surface travels through the transparent plate with a behavior corresponding to the distance from the end surface.
  • the planar light source is a linear light source, or a linear light source card in which point light sources are arranged linearly (illustrated in FIGS. 6 (a) and 6 (b)).
  • the light emitted from the surface light source is incident on one opposing main surface (incident surface) of the transparent plate and exits from another main surface (exit surface), but if no light control means is provided In the light, unevenness parallel to the linear light source is observed on the exit surface.
  • the tenth aspect of the present invention can eliminate unevenness by controlling various light output characteristics by the light control means, but the eleventh aspect of the present invention provides a bowl-shaped light control.
  • the means can deflect the light beam direction along the direction perpendicular to the longitudinal direction of the eyelid, so that the luminance unevenness parallel to the linear light source can be effectively eliminated.
  • a ridge-shaped convex portion is selectively provided at a position facing the linear light source on the transparent plate, or conversely, a ridge-shaped convex portion is selectively provided near the center of the linear light source. Can eliminate unevenness.
  • the convex portion has a bowl shape.
  • a twelfth aspect of the present invention includes the light control means in the seventh aspect of the present invention (optical apparatus), and the light control means is provided so as to face the exit surface of the transparent plate. It is a convex part, and the convex part is convex in a direction facing the front direction parallel to the normal direction of the exit surface.
  • the light exit surface means that light from a light source arranged on the end face of the transparent plate travels while reflecting inside the transparent plate, gradually emerges from one or both main surfaces of the main surface, and generally almost the entire surface emits light. , Refers to the main surface that emits light at this time.
  • these light outputs are not provided with light control means, they are observed as unevenness on the exit surface, but in the twelfth aspect of the present invention, this uneven exit light is controlled by a convex portion provided facing the exit surface. can do.
  • the convex portion may be in close contact with the exit surface or may be separated from it, but it is preferable because it can reduce light loss by close contact. In this way, when the convex part is brought into close contact with the exit surface of the transparent plate, fixing with an adhesive or the like prevents the gap causing the loss from being inadvertently opened partially or entirely within the surface. be able to.
  • Such a convex portion can be formed on another second transparent plate or the like.
  • the second transparent plate is thin. Even if it is filmy, it will not bend.
  • the second transparent plate It is preferable to form a film when the convex part is formed by extrusion molding etc. as much as possible because the device is lightweight, but it is preferable because the shaping is easy, but the preferred thickness of the second transparent plate is even stronger Since it is selected in consideration of the nanoring property, it is usually 50 m or more and 1000 m or less, and more preferably 100 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less.
  • the light control means is a convex portion provided on the exit surface of the transparent plate,
  • the convex portion is convex in a front direction parallel to the normal direction of the emission surface.
  • the light emitted from the surface light source is incident on one opposing main surface (incident surface) of the transparent plate and exits from another main surface, which indicates the main surface from which light is emitted.
  • the exit surface By providing a convex portion on the exit surface, it is possible to efficiently realize light output characteristics that are preferable for use in observing the exit surface. Further, the same effect can be obtained in a case where a transmissive display element such as a liquid crystal panel is provided on the emission surface and the transmissive display element is directly observed.
  • the shape of the convex part can be controlled by selecting the force such as lens or prism, and the distribution of the light emission angle can be controlled. A uniform light emission angle distribution is usually obtained by adjusting the light condensing and diffusing properties.
  • FIGS. 9 to 12 show examples of the optical device of the present invention provided with the light control means described above.
  • 1 is an inorganic EL light emitter
  • 2 is a conductor
  • 3 is a transparent conductor
  • 4 is a point light source
  • 5 is a linear light source
  • 6 is a transparent plate
  • 7 is a light control means
  • 8 is a planar light source in which linear light sources are arranged in a plane
  • 9 is a fine particle dispersion diffusion plate
  • 10 is a convex portion
  • 11 is a reflecting means.
  • the light control means 7 as the reflection means 11 on one main surface, the light is efficiently reflected inside the transparent plate 6 and the light is emitted from the other main surface. Light is promoted, and a suitable single-sided force is obtained.
  • the reflecting means 11 is arranged in a stripe shape.
  • a metal film or the like can be bonded to the back surface of the light emitting surface of the transparent plate main surface.
  • the two main surfaces of the transparent plate 6 are provided with a ridge-like convex portion 10 made of transparent resin as the light control means 7.
  • the light control means 7 at the bottom of the drawing can adjust the direction of reflection according to the shape of the convex portion 10 to adjust the light emission from another main surface to a uniform and preferable one in the plane.
  • the front luminance can be increased and the viewing angle can be adjusted.
  • the other convex portion 10 can increase the front luminance in the front-rear direction of the figure or adjust the viewing angle depending on the shape of the convex portion 10.
  • preferred light output characteristics can be obtained.
  • the number of parts can be reduced by providing two functions on the integrated transparent plate 6.
  • Another light control means 7 is provided above the transparent plate 6 in FIG. 9 (a). In this way, the function of the convex part 10 parallel to the linear light source 5 is similar to the light control means 7 in the lower part of FIG. You can adjust the viewing angle. In this case, since the light control means 7 is provided separately from the reflection means 11, the control of the direction of the light beam that passes through the light control means 7 and is emitted can be realized more easily and with a high degree of freedom.
  • another light control means 7 is provided at the top of the drawing.
  • the function of the convex portion 10 perpendicular to the linear light source 5 is similar to the light control means 7 at the top of the drawing in FIG. Or adjust the viewing angle. In this case, it is possible to more freely control the two directions in which the light output directions are transmitted through the light control means 7 and are different.
  • the light collecting property can be effectively improved, it is suitable for applications requiring high front luminance.
  • Light control means 7 is provided so as to be in close contact with the transparent plate 6.
  • the reflection of the light that travels while reflecting inside the transparent plate 6 is suppressed from reflecting on the main surface on the upper side of the drawing, and is incident on the light control means 7.
  • the transparent plate and the light control means can be brought into close contact with each other by adhering a relatively small area, it is possible to suppress light loss and unevenness due to a minute gap between the transparent plate 6 and the light control means 7.
  • the light emission direction in the horizontal direction of the drawing can be controlled simultaneously.
  • the light control means 7 shown in FIG. 9 (e) is in close contact, and the reflection means 11 is provided on the other surface.
  • the light output characteristics of the optical device can be made uniform and have a desirable angular distribution.
  • Another light control means 7 is provided integrally with the light control means 7 in FIG. 9 (e).
  • the light control means 7 is transmitted through the light control means 7. Control of the direction of the light beam to be performed can be realized more easily and with a high degree of freedom.
  • a planar light source 8 having a linear light source 5 arranged in parallel is diffused by a fine particle dispersion diffusion plate 9 which is a light control means 7 arranged in parallel with the planar light source 8.
  • a fine particle dispersion diffusion plate 9 which is a light control means 7 arranged in parallel with the planar light source 8.
  • the light output direction can be controlled by the convex portion 10 which is the light control means 7.
  • luminance unevenness due to the linear light source 5 being arranged in a plane can be effectively eliminated by the hook-shaped convex portion 10 parallel to the linear light source 5.
  • the light output direction can be controlled by controlling with the convex portion 10 which is the light control means 7.
  • luminance unevenness due to the linear light source 5 being arranged in a plane can be effectively eliminated by the hook-shaped convex portion 10 parallel to the linear light source 5.
  • the convex portion 10 which is a light control means 7 provided at the lower portion of the transparent plate 6. Further, when light is transmitted through the transparent plate and further emitted, it is further controlled by the convex portion 10 which is the light control means 7 provided on the upper portion of the transparent plate, so that the light output direction is effectively controlled.
  • luminance unevenness due to the linear light source 5 being arranged in a plane can be effectively eliminated by the hook-shaped convex portion 10 parallel to the linear light source 5. Furthermore, by using the two light control means 7 in this way, it is possible to effectively eliminate luminance unevenness and control the light output direction.
  • the two light control means 7 in this way, it is possible to effectively eliminate luminance unevenness and control the light output direction.
  • the light output direction without increasing the number of parts by combining the light control means 7 in the left and right direction of the drawing and the light control means 7 in the front and rear direction of the light control means 7 in the upper part of the drawing. It is easier to control in two directions.
  • FIGS. 9 (a), (b), (c), (d), and (f) are also examples of the optical device of the ninth aspect of the present invention.
  • the light emitted from the exit surface can be made more efficient and uniform by providing the reflecting means (light control means) on the other main surface.
  • the light control means reflecting means
  • means such as applying a reflective material by means of coating, printing, sticking, or providing a reflective shape such as a dot shape or a prism shape is adopted.
  • FIGS. 9 (a), (c), and (f) are examples in which the reflecting means is provided as the light control means.
  • Figs. 9 (e), (f), (g), and (h) are examples of an optical device in which a convex portion is provided as another light control means so as to face the emission surface of the transparent plate.
  • the light control means is convex in the direction facing the front direction so as to face the emission surface of the transparent plate, and this is the case with the optical device of the twelfth aspect of the present invention.
  • FIGS. 9 (b), (c), (d), (f), (g), and (h) are examples of optical devices having a plurality of light control means.
  • FIGS. 10 (a) to 10 (e) are also examples of the optical device of the tenth aspect of the present invention.
  • FIG. 10 (a) is an example in which the light control means is not a convex part, and has a configuration in which fine particles (diffusing material fine particles) having a refractive index different from that of the transparent plate are dispersed inside the transparent plate 6.
  • FIG. 10 (a) is an example in which the light control means is not a convex part, and has a configuration in which fine particles (diffusing material fine particles) having a refractive index different from that of the transparent plate are dispersed inside the transparent plate 6.
  • FIGS. 9 (e) to (! 1) and FIGS. 10 (b), (d), and (e) are also examples of the optical device of the thirteenth aspect of the present invention.
  • FIGS. 9 (a) to (! 1) and FIGS. 10 (b) to (e) are also examples of the optical device of the eleventh aspect of the present invention.
  • Fig. 9 (b) is also an example of the optical device of the thirteenth aspect of the present invention.
  • the light control means can take various forms, and multiple effects can be obtained by a plurality of light control means.
  • the fourteenth aspect of the present invention is the convex according to the eighth aspect of the present invention (optical apparatus) to the thirteenth aspect of the present invention (optical apparatus), wherein the light control means has different shapes depending on the distance from the light source. It has a part. By configuring in this way, emitted light with excellent uniformity can be obtained. And it can be easily configured by molding means. In addition, by changing the shape of the convex portion according to the incident angle from the light source to the light control means that varies depending on the distance from the light source, it becomes possible to direct the emitted light of the planar light source equally in a desired direction.
  • Figures 11 (a) and 11 (b) illustrate this. In FIG. 11, 4 is a point light source, 6 is a transparent plate, and 7 is a light control means.
  • the fifteenth aspect of the present invention is the above-described eighth aspect of the present invention (optical apparatus) to the fourteenth aspect of the present invention (optical apparatus), wherein the light control means has a different refractive index depending on the distance from the light source. It has a convex part. By configuring in this way, it is possible to obtain outgoing light with excellent uniformity. And it can be easily configured by molding means. Note that convex portions having different refractive indexes can also be carried out by adjusting the composition ratio of copolymerization.
  • FIG. 12 illustrates this.
  • 4 is a point light source
  • 6 is a transparent plate
  • 7 is a light control means.
  • a sixteenth aspect of the present invention is the above-described seventh aspect of the present invention (optical device) in which the light emitting portion of the light source is covered with the end face of the transparent plate. And the thickness direction of a light emission part is arrange
  • the light source is a linear light source having a length of lcm or more.
  • the light source of the linear light source is covered with the end face of the transparent plate.
  • vertical to the length direction of the said linear light source is arrange
  • the thickness of the end face and the thickness of the light emitting portion are 0, and the thickness of the light emitting portion ⁇ the thickness of the end face ⁇ 3 mm.
  • An eighteenth aspect of the present invention is a direction in which the conductors sandwiching the inorganic EL light emitter are connected in the first aspect of the present invention (optical device) to the sixth aspect of the present invention (optical device).
  • the end face force in the direction perpendicular to the light is also configured to emit light. With this configuration, light with a very narrow width can be easily obtained. Also, a thin device can be obtained.
  • the conductor used does not need to be transparent, the range of choices is widened.For example, the use of a conductor having a lower resistance value increases the luminous efficiency, or damage due to mechanical energy or electrical energy. By selecting a conductor that is less prone to occur, a thin and highly durable optical device can be obtained.
  • the nineteenth aspect of the present invention is the fifth or sixth aspect of the present invention (optical device), comprising a transparent plate, wherein at least one groove is formed on an incident surface of the transparent plate, and the light source Is configured to emit side force in a direction perpendicular to the direction in which the conductors sandwiching the inorganic EL light emitter are connected, and the light source includes a side surface of the light source and an incident surface of the transparent plate. Is vertical In addition, the side surface is arranged so as to be located in the groove.
  • a light source as an example of the eighteenth aspect of the present invention emits light from a side surface perpendicular to a direction connecting conductors sandwiching an inorganic EL light emitter, and a transparent plate is provided perpendicular to the side surface, And the main surface (incident surface) of the transparent plate are opposed to each other (in Fig. 13 (b), the light from the light source travels in a different direction from the incident surface and is diffused and reflected inside the device.
  • the light from the direct light source enters the entrance surface (the light is more diffusive compared to Fig. 13 (a) and is observed from the exit surface side, which is another main surface of the transparent plate).
  • the principle is further advanced, and by arranging a light source in the groove, the effect of the eighteenth aspect of the present invention can be easily reduced. If a reflective light control means is provided in a portion where there is a groove and there is no groove, there is less loss than in the case where light is diffused in the device, as shown in FIG.
  • the above-described present invention is used for a backlight device.
  • the present invention is used in a transmissive image display device.
  • the transmissive display element include a liquid crystal display element.
  • the transmissive image display device of the present invention is a display module in which a surface light source element and a display element are combined, and a device having at least an image display function using the display module. Etc.
  • a light source front light suitable for use mainly in a dark place of a reflection type image display device, a projection of a front projection type or a rear projection type.
  • the light source of an apparatus is mentioned.
  • the light source used in the optical device of the present invention is characterized in that an inorganic EL luminous body is sandwiched between conductors. This is not limited to the case where the inorganic EL phosphor is directly sandwiched between conductors. Between the inorganic EL phosphor and at least one conductor sandwiching it, at least 1
  • the function of the optical device can be enhanced by providing another type of functional body.
  • Several types of functional bodies can be used in combination. By making the functional body into a layered functional layer, it is useful for homogenizing functions and thinning the equipment.
  • the functional body One of the roles of the functional body is to control the flow of electrons in the light-emitting body, but a substantially insulating material such as various known dielectrics also functions as the functional body.
  • a substantially insulating material such as various known dielectrics also functions as the functional body.
  • the inorganic EL emission is used to efficiently guide the light emitted by the inorganic EL emitter to the transparent conductor. It is desirable to dispose a functional body between the body and the transparent conductor! / Or only a functional body having high light transmittance.
  • a dielectric is sandwiched between the inorganic EL light-emitting body and the conductor.
  • the dielectric corresponds to the functional body.
  • dielectrics such as lead titanate, lead niobate, and barium titanate, and pastes in which these dielectrics are dispersed as fine particles in a binder. I can get lost.
  • the electric field strength of the light emitter is increased when an AC voltage is applied to the conductor, and light emission of the inorganic EL light emitter can be obtained with a low external voltage.
  • FIG. 15 shows an example of a point light source provided in an optical device when a dielectric is sandwiched between the inorganic EL light emitter and the conductor in the first invention.
  • FIG. 15 (a) shows an example in which a dielectric 13 is sandwiched between an inorganic EL light emitter 1 and one conductor 2.
  • FIG. 15 (b) shows an example in which a dielectric 13 is sandwiched between the inorganic EL light-emitting body 1 and both conductors 2 sandwiching it.
  • the dielectrics 13 may have different components, yarn composition, and the like.
  • One or both of the two conductors may be a transparent conductor. In order to efficiently guide the light from the inorganic EL phosphor to the transparent conductor, do not place a dielectric between the inorganic EL phosphor and the transparent conductor! / Or high! It is desirable to arrange only dielectric.
  • the twenty-third aspect of the present invention is an optical device according to the present invention, wherein the inorganic EL luminous body has a plurality of types and forms a layer. Multiple types of inorganic EL phosphors can be used to adjust the emission color and the flow of electrons.
  • the layered structure can reduce the thickness of the device even when multiple types of inorganic EL phosphors are used, reduce the resistance value, and suppress unevenness caused by the different emission characteristics of each inorganic EL phosphor in the light emission of the optical device. There are effects such as easy.
  • “compound inorganic EL emitters” are different in compound semiconductors used for inorganic EL emitters.
  • FIG. 16 shows an example of a point light source provided in an optical device when a plurality of types of inorganic EL light emitters are sandwiched in layers in the first aspect of the present invention.
  • Figures 16 (a), (b), and (c) are examples in which two types of inorganic EL phosphors are stacked. Of these, Fig.
  • FIG. 16 (b) shows a configuration example in which a dielectric is provided between one inorganic EL phosphor and a nearby conductor
  • Fig. 16 (c) shows the two types of inorganic EL phosphors. This is an example in which both are sandwiched between two dielectrics and a conductor is provided adjacent to each dielectric.
  • Figure 16 (d) shows an example in which three types of inorganic EL phosphors are stacked.
  • the preferred aZb value varies depending on the required performance of the light emission characteristics and the light emission intensity of the light source, but it cannot be said unconditionally. However, if aZb is 0.1 or more, it becomes easy to improve the light emission uniformity. If it is 0.5 or more, the uniformity of light emission is enhanced to such an extent that it can be regarded as an integrated light source without using light control means, and if it is 1 or more, light emission with higher uniformity can be easily obtained. It is done. In this way, by adjusting the value of aZb according to the light emission intensity, it is possible to eliminate or simplify the light control means for obtaining the light emission uniformity.
  • the plurality of light sources are arranged to form an integrated optical device, adjustment that changes the in-plane light output intensity depending on the location is easy. For example, by increasing the intensity of light emission near the center, which is useful for applications such as display, compared to the peripheral part, it becomes an optical device with high energy efficiency.
  • a light source exhibiting strong light emission may be provided at a portion where the light emission intensity is desired to be increased, or the aZb value may be set high.
  • the light source that shows strong light emission to the part with high light emission intensity is high, it is possible to apply a voltage or arrange a light source with high light emission efficiency, but usually all light sources can be made Adjust the voltage and aZb value as a light source with high emission efficiency. Adjusting with the value of aZb is more preferable because the apparatus configuration can be simplified.

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Abstract

 本発明は、白熱電球・陰極管・LED・有機EL等の問題点を解決、即ち、光源として用いる場合、小型化が容易で、かつ、形状の自由度も多く、更には紫外線・電磁波の問題が起きることも無く、かつ、水銀のような環境汚染物質を用いることも無く、しかも製造が容易で、吸湿による加水分解の問題も起こらず、更には簡単な構造で出来る光装置を提供する。本発明は、例えば、光源が点状光源であり、点状光源は無機EL発光体が導電体で挟まれた構造である光装置に関する。

Description

明 細 書
光装置
技術分野
[0001] 本発明は、例えばノートパソコン、コンピュータ用モニタ、ビデオカメラ、テレビジョン 受像機、カーナビゲーシヨンシステム等、中でも、バックライト装置や透過型画像表示 装置に用いられる光装置に関する。
背景技術
[0002] 従来より発光源として各種の装置が開発されて来ている。例えば、白熱電球、陰極 管、 LED, EL (エレクト口ルミネッセンス)等が知られている。
[0003] し力しながら、光源として用いる場合、白熱電球は、高熱化、色の調整が困難であり 、更には小型化にも限界が有る。し力も、形状の自由度が少ない。陰極管は、紫外線 •電磁波の発生の問題が有る。又、水銀の使用が不可避であり、環境面での問題も 有る。更には、小型化にも限界が有る。し力も、形状の自由度が少ない。 LEDは、そ の直径が 0. 6mm〜数 mm程度の点状光源であり、比較的小型であるものの、これ 以上の小型化は非常に困難である。又、線状光源や面状光源として用いる場合、点 状光源 (LED)を羅列することになり、輝度の均一性が得られ難い。更には、配線が 複雑になる。
[0004] 斯カる観点から、白熱電球、陰極管や LEDを光源として用いるには難が有る。
[0005] さて、 ELとしては、特に、有機 ELが知られている。尚、 ELとして、有機 ELのみなら ず、無機 ELも知られている。但し、 ELは、主として、有機 ELに注目が集まって来て おり、無機 ELに対する研究開発は余り進んで 、な 、。
[0006] し力しながら、有機 ELは、複雑な分子を発光体として用いる。従って、その製造に は、複雑な工程を必要とし、又、多量の有機溶媒を使用する。又、有機 ELは吸湿に よって加水分解が起こり易 、。
[0007] 又、有機 ELは、発光材料の導電性が低い為、例えば lOOnm以下と言った極めて 薄 、薄膜として発光体を形成しなければならな 、。このような薄膜を形成するに際し ては、クラスタ一塊の残存や凝集などによって、均一な厚さの薄膜を形成するのは大 変である。
[0008] 更に、有機 ELは、酸素や水分で分解され易いことから、薄膜に欠陥が出来易い。
このような点からも均一な薄膜の形成は大変である。尚、薄膜の厚さにムラが出来ると 、輝度ムラが生じる。このことは、発光 '照明'画像表示などの品位が低下することに なる。
[0009] 又、有機 ELを光源に用い、これを配列したものを面状光源や表示装置に用いるこ とが出来る。この際、輝度ムラを補正し、発光の均一性や画像の品位を改善する為、 アクティブマトリックス方式の駆動装置が用いられる。そうすると、パッシブマトリックス 方式の駆動装置を用いる場合に比べてコストが高 、ものになる。
[0010] 又、有機 ELを光源に用いる場合、電極薄膜との間でキャリア (電子、正孔)の注入 特性がデバイスの特性に大きな影響を与える。すなわち、電界発光素子では、半導 体発光層へのキャリア(電子、正孔)の注入がデバイス特性を左右する。ところで、有 機 ELでは界面準位が出来難い為、電極表面の仕事関数制御が効率向上の為に必 要不可欠となっている。従って、電極材料の制約が多ぐ選択肢が限られている。の みならず、電極層は多層化が必須となっている。例えば、低抵抗な電極層として利用 できる材料は限られており、有機 ELをそのまま電極で挟んで通電しても、発光しない 場合も有る。そこで、有機 ELを中間層で挟み、更に電極層で挟むと言った複雑な構 造を採ることが余儀なくされることも多い。
[0011] 斯かる観点から、有機 ELを光源として用いるには難が有る。
特許文献 1 特開 2001— 312913
特許文献 2特開 2002— 109928
特許文献 3特開 2004 - 139785
特許文献 4特開 2004 - 227835
特許文献 5特開 2004 - 227836
特許文献 6特開 2004 - 227837
特許文献 7特開 2004 - 227929
特許文献 8特開 2005— 38746
発明の開示 発明が解決しょうとする課題
[0012] 従って、本発明が解決しょうとする課題は、上記白熱電球 '陰極管 'LED'有機 EL 等の問題点を解決することであり、即ち、光源として用いる場合、小型化が容易で、 かつ、形状の自由度も多ぐ更には紫外線 ·電磁波の問題が起きることも無ぐかつ、 水銀のような環境汚染物質を用いることも無ぐし力も製造が容易で、吸湿による加水 分解の問題も起こらず、更には簡単な構造で出来る技術を提供することである。 課題を解決するための手段
[0013] 前記の課題は、以下の発明が提供する手段によって解決される。
[0014] 第 1の本発明は、
光装置であって、
前記光装置の光源が点状光源であり、
前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である
ことを特徴とする光装置を提供する。
[0015] 第 2の本発明は、
光装置であって、
前記光装置の光源が線状光源であり、
前記線状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である
ことを特徴とする光装置を提供する。
[0016] 第 3の本発明は、
光装置であって、
前記光装置の光源が線状光源であり、
前記線状光源は点状光源が線状に配設されたものであり、
前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である
ことを特徴とする光装置を提供する。
[0017] 第 4の本発明は、
光装置であって、
前記光装置の光源が面状光源であり、
前記面状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置を提供する。
[0018] 第 5の本発明は、
光装置であって、
前記光装置の光源が面状光源であり、
前記面状光源は点状光源が面状に配設されたものであり、 前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置を提供する。
[0019] 第 6の本発明は、
光装置であって、
前記光装置の光源が面状光源であり、
前記面状光源は線状光源が面状に配設されたものであり、 前記線状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置を提供する。
[0020] 第 7の本発明は、
第 1〜第 3いずれかの本発明が提供する光装置であって、 透明板を更に具備し、
光源が前記透明板の少なくとも一つの端面に配設されてなる ことを特徴とする光装置を提供する。
[0021] 第 8の本発明は、
第 1〜第 7いずれかの本発明が提供する光装置であって、 光制御手段を更に具備してなることを特徴とする光装置を提供する。
[0022] 第 9の本発明は、
7の本発明が提供する光装置であって、
光制御手段を具備してなり、
前記光制御手段は透明板に設けられたものである
ことを特徴とする光装置を提供する。
[0023] 第 10の本発明は、
第 4〜第 6いずれかの本発明が提供する光装置であって、 透明板を具備し、前記透明板の主面に光制御手段が設けられており、 前記透明板の主面と前記面状光源の主面とが平行であるよう構成されてなる ことを特徴とする光装置を提供する。
[0024] 第 11の本発明は、
第 8〜第 10いずれかの本発明が提供する光装置であって、
線状光源を具備し、
光制御手段は前記線状光源と平行な畝状凸部からなる
ことを特徴とする光装置を提供する。
[0025] 第 12の本発明は、
7の本発明が提供する光装置であって、
光制御手段は透明板の出射面に対向するよう設けられた凸部であり、
前記凸部は、前記出射面の法線方向と平行な正面方向に対向する方向に凸状と なっている
ことを特徴とする光装置を提供する。
[0026] 第 13の本発明は、
第 9又は第 10の本発明が提供する光装置であって、
光制御手段は透明板の出射面上に設けられた凸部であり、
前記凸部は、前記出射面の法線方向と平行な正面方向に凸状となっている ことを特徴とする光装置を提供する。
[0027] 第 14の本発明は、
第 8〜第 13いずれかの本発明が提供する光装置であって、
光制御手段は光源力 の距離によって形状が異なる凸部を有するものであることを 特徴とする光装置を提供する。
[0028] 第 15の本発明は、
第 8〜第 14いずれかの本発明が提供する光装置であって、
光制御手段は光源力 の距離によって屈折率が異なる凸部を有するものであること を特徴とする光装置を提供する。
[0029] 第 16の本発明は、 第 7の本発明が提供する光装置であって、
光源の発光部が透明板の端面に覆われており、
前記発光部の厚さ方向が該透明板の厚さ方向と平行に配置されており、 該端面の厚さと該発光部の厚さが 0<発光部の厚さ≤端面の厚さ≤0. 5mm であることを特徴とする光装置を提供する。
[0030] 第 17の本発明は、
7の本発明が提供する光装置であって、
光源が長さ lcm以上の線状光源であって、
前記線状光源の発光部が透明板の端面に覆われており、
前記線状光源の長さ方向と垂直な厚さ方向が該透明板の厚さ方向と平行に配置さ れており、
該端面の厚さと該発光部の厚さが 0<発光部の厚さ≤端面の厚さ≤ 3mmである ことを特徴とする光装置を提供する。
[0031] 第 18の本発明は、
第 1〜第 6いずれかの本発明が提供する光装置であって、
無機 EL発光体を挟んでいる導電体を結ぶ方向に対して垂直な方向の側面力 発 光するよう構成されてなることを特徴とする光装置を提供する。
[0032] 第 19の本発明は、
第 5又は第 6の本発明が提供する光装置であって、
透明板を具備し、
前記透明板の入射面に少なくとも 1つの溝が形成されており、
前記光源が無機 EL発光体を挟んで ヽる導電体を結ぶ方向に対して垂直な方向の 側面力 発光するよう構成されており、
前記光源が、前記光源の側面と前記透明板の入射面が略垂直であり、 かつ、前記側面が前記溝内に位置するように配置されて ヽる
ことを特徴とする光装置を提供する。
[0033] 第 20の本発明は、
第 1〜第 19いずれかの本発明が提供する光装置であって、 ノ ックライト装置に用いられることを特徴とする光装置を提供する。
[0034] 第 21の本発明は、
第 1〜第 20いずれかの本発明が提供する光装置であって、
透過型画像表示装置に用いられることを特徴とする光装置を提供する。
[0035] 第 22の本発明は、
第 1〜第 21いずれかの本発明が提供する光装置であって、
前記無機 EL発光体と前記導電体の間に誘電体が挟まれていることを特徴とする光 装置を提供する。
[0036] 第 23の本発明は、
第 1〜第 22のいずれかの本発明が提供する光装置であって、
前記無機 EL発光体が複数種で層状をなすことを特徴とする光装置を提供する。 発明の効果
[0037] 本発明にあっては、上記の如くに構成させたから、白熱電球 ·陰極管 'LED'有機 E
L等を用いた場合の問題点が解決できた。
[0038] すなわち、光源として用いる場合、小型化が容易で、かつ、形状の自由度も多ぐ 更には紫外線'電磁波の問題が起きることも無ぐかつ、水銀のような環境汚染物質 を用いることも無ぐし力も製造が容易であり、構造自体も簡単になる。
[0039] 又、可撓性が有るものが得られる。
[0040] そして、材料によっては、種々の色の発光が得られ、組み合わせによってはあらゆ る色のものが得られる。
[0041] 更には、吸湿による加水分解などの問題も起こらない。
[0042] 又、厚さが均一な薄膜が出来易ぐ薄膜の厚さのムラに起因した輝度ムラが出来難 い。従って、発光 ·照明'画像表示などの品位が低下し難い。
[0043] 又、有機 ELの場合と異なり、ノ¾シブマトリックス方式の駆動装置を用いることが可 能であり、この面力ももコストが低廉になる。
[0044] 又、電極材料に対する制約が大幅に緩やかなものになり、電極材料の選択が容易 である。更には、中間層を不要に出来、それだけ簡単な構造になる。例えば、透明電 極を用いる場合でも、電極で直接無機 EL発光体を挟むと言ったことも可能である。 図面の簡単な説明
[0045] [図 1]本発明の点状光源の構成例
[図 2]本発明の線状光源の構成例
[図 3]本発明の点状光源を配設して構成した線状光源の構成例
[図 4]本発明の面状光源の構成例
[図 5]本発明の点状光源を配設して構成した面状光源の構成例
[図 6]本発明の線状光源を配設して構成した面状光源の構成例
[図 7]本発明の線状光源を透明板の端面に配設して構成した光装置の構成例
[図 8]本発明の点状光源を透明板の端面に配設して構成した光装置の構成例
[図 9]本発明の線状光源を透明板の端面に配設して構成した光制御手段を具備する 光装置の構成例
[図 10]本発明の線状光源を配設して構成した面状光源と光制御手段とを具備する光 装置の構成例
[図 11]光源力 の距離によって形状が異なる凸部を有する光制御手段を具備する本 発明の光装置の説明図
[図 12]光源力もの距離によって屈折率が異なる凸部を有する光制御手段を具備する 本発明の光装置の説明図
[図 13] (a)透明導電体を透過して光が出光方向に向力 ような構成の本発明の光装 置の例と光線方向の模式図、(b)側面力 発光した光が反射して出光方向に向かう ような構成の本発明の光装置の例と光線方向の模式図
[図 14]側面力 発光する光源を透明板に設けた溝内に設けた本発明の光装置の例 と光線方向の模式図
[図 15]無機 EL発光体と導電体の間に誘電体を挟んだ本発明の点状光源の構成例 [図 16]複数種の無機 EL発光体を導電体の間に挟んだ本発明の点状光源の構成例 符号の説明
[0046] 1 無機 EL発光体
2 導電体
3 透明導電体 4 点状光源
5 線状光源
6 透明板
7 光制御手段
8 線状光源を面状に配設した面状光源
9 微粒子分散拡散板
10 凸部
11 反射手段
12 溝
13 誘電体
発明を実施するための最良の形態
[0047] 本発明の光装置が備える光源は無機 EL発光体の発光を光装置の発光に資する ための発光部を有する。点状光源は発光点として、線状光源は発光線として、面状 光源は発光面として、発光部を有する。また本発明の光装置は該光源の発光部から の光を装置の外への発光のための発光部を有する。ここで光装置の発光部とは必ず しも特定の部材であるとは限らず、実質的に装置の目的を果たすために発光する部 分を意味する。また前記光源の発光部と同一である場合もある。該光装置の発光部 は、本発明の光装置が備える光源の発光部に対応して位置して該光源の発光部の 主として発光する正面方向に発光部が概ね位置する場合と、光源の発光部の主とし て発光する正面方向と異なる方向に設けられて光源力 の光を少なくとも一度の反 射によって発光する場合とがある。なおここで光源の発光部の主として発光する正面 方向は一方向とは限らず、また光装置の発光部は一部とは限らない。
[0048] 本発明の光装置で用いる無機発光体は、多くの用途においては発光効率が高く容 易に高輝度を達成できる無機 EL発光体が望ま 、。また色にっ ヽては純度の高!ヽ 青、緑、赤などが好ましぐ白色発光体も好ましい。本発明の光装置は色を変換する ためのカラーフィルターや波長変換することによる色変換層などを発光面上に備える ことで発光色を調節しても良い。色変換層としては各種色変換材を榭脂中に分散し て、板状に加工したものも好適に用いることができる。 [0049] 本発明の光装置は、発光体、導電体のほかに、電源手段を有する。電源手段は特 に制限はなぐ直流、又は交流の電源が用いられる。バッテリー(電池)による電源手 段は携帯電話、 PDA,ノートパソコン、車戴用途などの移動を必要とする用途におい ては有用であり、必要に応じて固定電源と切り替えられる機構もまた好ましい。電源 手段と導電体は配線手段によって電気的に接続する。
[0050] 本発明の光装置としては、単純な構成の発光モジュールに加えて、発光モジユー ルを組み込んだ各種光装置が含まれる。用途によって求められる構成を適宜追加す ることで要求に応える。例えば通常、光装置は開口部を有するハウジング内に光源を 固定しており、光装置の発光部が開口部に位置するように構成される。光源の光をノ、 ウジング内で一旦拡散してから、発光部に導くような光制御手段を有する場合がある 。この場合は光源の光を受けるハウジングの内側は反射性、拡散性が高いことが望 ましぐ光制御手段の少なくとも一部として金属や拡散反射性の高い発泡性榭脂から なる反射板などを配することも好ましい。さらにハウジング内の熱を効果的に除去する ことで装置の過熱を防ぐ目的で種々の放熱手段を備えることもできる。
[0051] また発光部の外観や保護のため、ガラス、榭脂などカゝらなる透光性のカバーを設け ることができる。カバーが拡散性や集光性を有して光制御手段として機能することも できる。拡散性を増す構成としては表面に微細でランダムな凹凸を設けることや、基 板と屈折率の異なる微粒子を内部に分散して半透明化することが挙げられ、集光性 を高める手段としてはレンズ状の凹凸を有することが挙げられ、レンズ形状はリニアフ レネルレンズ状や、レンチキュラーレンズ状などが挙げられる。
[0052] 本発明の面状光源を有する光装置は、発光部を各種形状、サイズから選択でき、こ れによって、発光部の形状、サイズに関連する種々の発光特性が得られ、各種用途 に好適である。発光部は平面や、曲面、これらを組み合わせた形状力もなる力 発光 部が平面状である場合は多くの用途では円形、もしくは矩形が好ましい。
[0053] 発光部のサイズは特に限定はないが、発光部の代表寸法が 1〜12インチといった 、小サイズの発光部を有する光装置は、携帯電話、 PDA,ノートパソコン、車戴用途 などの移動を必要とする用途においては有用であり、無機 ELが有する特徴である、 冷陰極管や LEDと比較して薄型化が容易で軽量であると同時に、衝撃による破壊が 起こりにく 、ことや、有機 ELに比べて温度や湿度などの環境変化に強 、ことなどを生 かせることから、非常に好適である。発光部の代表寸法が 40インチ以上の矩形状で ある、といった、大サイズの発光部を有する光装置は、印刷によって発光体を導電体 上に形成するのに好適な無機 ELは、通常蒸着などの煩雑で大型化に向かない手段 で発光層を形成する有機 ELに比べて有利であり、有機 ELは発光層を厚くすること が困難なため、特に大型化による発光面の欠損が起こりやすぐ印刷によって例えば 有機 ELの 10倍以上の厚さの発光層を容易に形成できる無機 ELが非常に好適であ る。更に発光部の代表寸法が 60インチ以上の矩形状である、といった、超大サイズ の光装置は冷陰極管の作製が困難であること、 LEDのような点光源を配列する方法 は光源の数が多すぎて生産性が悪 、こと、更に冷陰極管や LEDの配置は大型化に 伴いますます重量の問題が深刻化することから、軽量で、かつ、一体に面を形成でき る無機 ELを用いる方法が非常に好適である。なおここで発光部代表寸法とは発光 部の最大寸法を指し、例えば円形の発光部では直径、矩形状の発光部では対角寸 法を指す。
[0054] 第 1の本発明(光装置)は、光装置の光源が点状光源であり、前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である。
[0055] ここで、発光体が導電体で挟まれた構造とは、電圧を掛けることで導電体間に発生 する電場に発光体が位置する構造のことであり、通常、導電体が発光体を間に置い て位置する構造のことを言う。発光体を挟む電極間の距離は格別な限定は無いが、 通常、 ΙΟηπ!〜 lmmである。尚、間に挟む発光体表面の欠陥を減らす為、 lOOnm 以上であることが好ましぐ更には 1 m以上であることが好ましい。導電体間に挟む 発光体の厚さが 500nm以下である場合、発光体を蒸着手段などによって薄膜とし、 その両面に電極を配置することで、該構造を容易に実現できる。導電体間に挟む発 光体の厚さが 10 m以上である場合、塗布、印刷などで発光体を膜状に形成し、そ の両面に電極を配置することで、該構造を容易に実現できる。又、低電圧で発光を 実現する為、電気が流れる方向である一対の導電体を結ぶ方向の発光体の厚さは 0 . lmm以下であることが好ましぐ更には 50 m以下であることが好ましい。
[0056] 尚、この第 1の本発明になる光装置のメカ-カルな構成は、上記した特許文献等で も公開されているから、公知な部分の説明は省略される。又、図示せずとも判る簡単 な構造であるが、一応、その構造を図 1に示す。すなわち、図 1は第 1の本発明の光 装置の例である。図 1中、 1は無機 EL発光体、 2は導電体、 3は透明導電体である。 そして、図 1 (a)は二つの導電体を結ぶ方向と垂直な面から発光する装置であり、第 18の本発明の光装置の例でもある。更に端面のうち一方向のみを主たる発光方向と する場合には他の方向の発光面を光反射性の部材で覆って、より効率よく光を利用 することもできる。図 1 (b)は透明導電板 3を主たる発光部として用いるときの構成であ り、場合によっては端面部の発光を回収するため、端面を反射性部材で覆うこともあ る。図では層と平行な面が矩形状である力 これは図 1 (b)のような装置において多く の光装置で用いられる矩形状の発光面に有効である。尚、形状は矩形状に限らず、 比較的自由に形状を選択できることも本光装置の特徴である。
[0057] 本発明の最大のポイントは、有機 ELの代わりに無機 ELを用いたことである。
[0058] 無機 EL発光体としては、種々のものが知られている。例えば、特開 2000— 67813 、特開 2000— 67814、特開 2000— 100379、特開 2000— 100380、特開 2000 — 100381、特開 2000— 100383、特開 2002— 63850、特開 2005— 132947、 特開 2005— 158614等【こも開示されて!ヽる。 f列え ίま、 SrS : Ce, SrGa S , BaAl S
2 4 2 4
: Eu等が挙げられる。又、 ZnS : Cu, X、又は ZnS : Cu, Mn, X(ここで、 Xは共賦活 剤であり、 CI, Br, I, A1の群の中力 選ばれる何れかである。)が挙げられる。
[0059] 本発明に用いられる発光体材料としては、化合物半導体を主たる構成材料とする 無機組成物であって、イリジウム元素を含む無機組成物、更には該無機組成物が、 Mn, Cu, Ag, Au、 Hfなどの遷移金属、 CI, Br, Fなどのハロゲンまたはセリウム、 プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプ ロシゥム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム、イットリウムな どの希土類元素を含む無機組成物を用いることが好ましい。これら希土類元素は、 単独で使用しても、複数種を組み合わせて使用してもよい。また、上記金属元素は、 硫化物、ハロゲン化物、酸ィ匕物などの形で使用しても構わない。
[0060] また、該化合物半導体が II族および VI族元素の化合物力も構成される II VI族半 導体である無機組成物であることが好まし 、。 [0061] II VI族化合物半導体としては、酸化マグネシウム、酸ィ匕カルシウム、酸化ストロン チウム、酸化バリウム、酸化亜鉛、硫化亜鉛、硫化バリウム、硫ィ匕カドミウム、硫化マグ ネシゥム、硫化カルシウム、硫化ストロンチウム、セレン化亜鉛、セレン化バリウム、セ レンィ匕カドミウム、セレンィ匕マグネシウム、セレンィ匕カノレシゥム、セレンィ匕ストロンチウム 、セレン化バリウム、テルル化亜鉛、テルル化カドミウム、テルル化ストロンチウム、テ ルル化バリウムなどを例示することができる力 上記のような元素が 1: 1で構成される 化合物半導体だけではなぐ硫セレンィ匕カルシウムストロンチウムのように、 II族元素 および Zまたは VI族元素が二種類以上含有されたものであってもよい。入手性、化 合物の安定性を考慮して、硫化亜鉛、硫ィ匕カドミウム、セレンィ匕亜鉛またはセレンィ匕 カドミウムが好ましぐとくに、硫ィ匕亜鉛が好ましい。
[0062] 上記のイリジウム元素などの遷移金属、ハロゲン、希土類元素は、化合物半導体を 母材として付活剤としてドーピングされる。
[0063] そのドーピング方法としては、特に限定されるものではなぐ II-VI族化合物半導体 を形成するときに、例えば液相での還元反応時にドーピングすることも可能であり、 II -VI族化合物半導体と上記イリジウム化合物を、不活性ガス雰囲気下、または、硫ィ匕 水素などの還元性ガス雰囲気下に、 700°C以上に加熱焼成してドーピングすることも 可能である。また II-VI族化合物半導体とイリジウム化合物からなる無機組成物を密閉 容器内に収納し、火薬および Zまたは爆薬と共に爆破させる方法 (爆破法)を採用す ることちでさる。
[0064] 付活剤のドーピング量は特に限定されるものではなぐ総金属重量として、化合物 半導体 100重量部に対して、 1 X 10— 3〜 10重量部、好ましくは 1. 5 X 10— 3〜1重量 部、発光効率などを考慮して 2 Χ 10—3〜0. 5重量部の範囲でドーピングされる。
[0065] 上記無機組成物は、更に熱処理をすることにより、発光材料とされる。熱処理は、数 回に分けて実施してもよぐ途中で、粉砕などの粒度調整の処理を入れても構わない
[0066] 必要とする温度は、原料に使用する無機組成物によって異なる力 通常、 500〜1 000°C、好ましくは 600〜800°Cである。熱処理に付される時間は特に制限されるも のではなぐ 1〜20時間、好ましくは 2〜10時間の範囲である。 [0067] 上記発光材料は、例えばガラス基板上に蒸着処理などを施すことにより、無機 EL 素子とすることができる。蒸着の方法については、特に制限されるものではなぐ EB( 電子ビーム)法、スパッタリング法、フラッシュ法などの常法を使用することができる。
[0068] 本発明の無機 EL素子を用いて作製された光装置の輝度は、多くの用途において は相当量以上であることが好ましぐ例えば直流駆動時の到達輝度が lOOOOcdZm 2以上であることが好まし!/、。
[0069] そして、上記のように構成させた第 1の本発明は、導電体や無機 EL発光体が層状 のものである場合、生産上、非常に好ましい。例えば、導電体を含む榭脂などのシー トの上に無機 EL発光体を含む塗膜を設け、その上に導電体層を設けると言った手 法で簡単に出来る。又、線状や面状の種々の形状の光源を容易に製造できる。更に 、同じ形状の光源を複数用いることで、光源製造のプロセスを簡略ィ匕できる。尚、光 源に矩形状や六角形状などの発光部を有するものを用いれば、発光部間の隙間を 最小限に配列するのが容易となり、ムラのない光源を容易に作製できる。
[0070] 第 2の本発明(光装置)は、光装置の光源が線状光源であり、前記線状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である。
[0071] 尚、この第 2の本発明になる光装置のメカ-カルな構成は、上記した特許文献等で も公開されているから、公知な部分の説明は省略される。又、図示せずとも判る簡単 な構造であるが、一応、その構造を図 2に示す。すなわち、図 2は第 2の本発明の光 装置の例である。図 2中、 1は無機 EL発光体、 2は導電体、 3は透明導電体である。 そして、本実施例のものは図 1のものと略同様である力 通常、長手方向を主たる発 光方向とする。この場合、第 1の本発明の光装置と比べて、それ以外の部分から発光 する割合が少な 、為、光の利用効率を高め易 、。
[0072] 又、本発明のポイントは、有機 ELの代わりに無機 ELを用いた点にも有る。
[0073] そして、上記のように構成させた第 2の本発明は、導電体や無機 EL発光体が層状 のものである場合、生産上、非常に好ましい。例えば、導電体を含む榭脂などのシー トの上に無機 EL発光体を含む塗膜を設け、その上に導電体層を設けると言った手 法で簡単に出来る。
[0074] 第 3の本発明(光装置)は、光装置の光源が線状光源であり、前記線状光源は点状 光源が線状に配設されたものであり、前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟 まれた構造である。この構成では点状光源の配設によって線状の発光をすることで、 線状光源の長さや変形を自由に選択できるので、仕様変更によらず種々の要求に 応えることができるので有利である。また異なる色の点状光源を組み合わせることで 容易に任意の出光色を得られる。特に、点状光源からの発光方向(主たる発光方向) が同じ方向を向くように点光源を配置することで特定の方向へ選択的に出光させるこ とができる一方、配置の向きを変化させることで線状光源の長手方向と垂直な複数の 任意の方向に出光したり、出光方向の分布を制御することができる。
[0075] 尚、この第 3の本発明になる光装置のメカ-カルな構成は、上記した特許文献等で も公開されているから、公知な部分の説明は省略される。又、図示せずとも判る簡単 な構造であるが、一応、その構造を図 3に示す。すなわち、図 3は第 3の本発明の光 装置の例である。図 3中、 1は無機 EL発光体、 2は導電体、 3は透明導電体、 4は点 状光源である。
[0076] 又、本発明のポイントは、有機 ELの代わりに無機 ELを用いた点にも有る。更に、点 光源からの発光方向(主たる発光方向)が同じ方向を向くように点状光源が配置され ている。
[0077] そして、上記のように構成させた第 3の本発明は、導電体や無機 EL発光体が層状 のものである場合、生産上、非常に好ましい。例えば、導電体を含む榭脂などのシー トの上に無機 EL発光体を含む塗膜を設け、その上に導電体層を設けると言った手 法で簡単に出来る。
[0078] 又、光源を線状に、かつ、各光源の発光部が隣接するように配列することで、線状 、平面状、曲面状などの発光が得られる。同じ形状の光源であれば、発光は平行四 辺形 (長方形、正方形を含む)の発光も容易に得られ、特に、長方形の発光は、看板 、テレビなど種々の用途に有用である。更に、このような配列は配線を簡略ィ匕する上 でも有効である。
[0079] 第 4の本発明(光装置)は、光装置の光源が面状光源であり、前記面状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である。この構成によって照明看板、テレビなど のノ ックライトなどに好適な面状の発光が得られる。 [0080] 尚、この第 4の本発明になる光装置のメカ-カルな構成は、上記した特許文献等で も公開されているから、公知な部分の説明は省略される。又、図示せずとも判る簡単 な構造であるが、一応、その構造を図 4に示す。すなわち、図 4は第 4の本発明の光 装置の例である。図 4中、 1は無機 EL発光体、 2は導電体、 3は透明導電体である。
[0081] 又、本発明のポイントは、有機 ELの代わりに無機 ELを用いた点にも有る。
[0082] そして、上記のように構成させた第 4の本発明は、導電体の少なくとも一方が光透 過性を有するもの(例えば、 ITO)で構成でき、広い発光面を有する面状光源を簡単 に提供できる。尚、両面が光透過性を有する導電体の場合は、両面に発光面を有す る用途に利用できる。
[0083] 第 5の本発明(光装置)は、光装置の光源が面状光源であり、前記面状光源は点状 光源が面状に配設されたものであり、前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟 まれた構造である。この構成では点状光源の配設によって面状の発光をすることで、 面状光源の面積や形状を自由に選択できるので、仕様変更によらず種々の要求に 応えることができるので有利である。また異なる色の点状光源を組み合わせることで 容易に任意の出光色を得られる。例えば赤、青、緑の点状光源を望ましい周期で配 置することで白色を初めとする任意の色を表現でき、またこれによつて文字や図柄な ど種々の記号を表現することも可能である。特に、点状光源からの発光方向(主たる 発光方向)が同じ方向を向くように点状光源を配置することで特定の方向へ選択的 に出光させることができる一方、配置の向きを変化させることで複数の任意の方向に 出光したり、出光方向の分布を制御することができる。また点状光源はランダムに配 設するよりも周期的に配置した方が配線が単純ィ匕でき、有利である。中でも、点状光 源からの発光方向(主たる発光方向)が主面の法線方向となるように構成されている と、正面方向に均一な面状光が得られる。従って、その応用用途は非常に広い。
[0084] 尚、この第 5の本発明になる光装置のメカ-カルな構成は、上記した特許文献等で も公開されているから、公知な部分の説明は省略される。又、図示せずとも判る簡単 な構造であるが、一応、その構造を図 5に示す。すなわち、図 5は第 5の本発明の光 装置の例である。図 5中、 1は無機 EL発光体、 2は導電体、 3は透明導電体、 4は点 状光源である。 [0085] 又、本発明のポイントは、有機 ELの代わりに無機 ELを用いた点にも有る。
[0086] 第 6の本発明(光装置)は、光装置の光源が面状光源であり、前記面状光源は線状 光源が面状に配設されたものであり、前記線状光源は無機 EL発光体が導電体で挟 まれた構造である。線状光源を面状に配設するとは、複数の線状光源を面状に配設 する場合に限らず、少なくとも 1つの線状光源を例えば U字状、 S字状などに蛇行さ せて配設することで面状とする場合も含む。第 6の本発明の構成では線状光源の配 設によって面状の発光をすることで、面状光源の面積や形状を容易に選択できるの で、仕様変更によらず種々の要求に応えることができるので有利である。また異なる 色の点状光源を組み合わせることで容易に任意の出光色を得られる。例えば赤、青 、緑の点状光源を望ましい周期で配置することで白色を初めとする任意の色を表現 でき、またこれによつて種々の記号を表現することも可能である。また第 5の本発明と 比べて、配線が単純であることから好適である。またランダムに点状光源を配設する よりも配線が単純ィ匕でき、有利である。特に、線状光源からの発光方向(主たる発光 方向)が同じ方向を向くように線状光源を配置することで特定の方向へ選択的に出 光させることができる一方、配置の向きを変化させることで複数の任意の方向に出光 したり、出光方向の分布を制御することができる。中でも、線状光源力 の発光方向( 主たる発光方向)が主面の法線方向となるように構成されていると、正面方向に均一 な面状光が得られる。従って、その応用用途は非常に広い。
[0087] 尚、この第 6の本発明になる光装置のメカ-カルな構成は、上記した特許文献等で も公開されているから、公知な部分の説明は省略される。又、図示せずとも判る簡単 な構造であるが、一応、その構造を図 6に示す。すなわち、図 6は第 6の本発明の光 装置の例である。図 6 (a)の構成のみならず、点状光源を線状に配設した線状光源を 用いる図 6 (b)の構成も可能である。図 6中、 1は無機 EL発光体、 2は導電体、 3は透 明導電体、 4は点状光源、 5は線状光源である。
[0088] 又、本発明のポイントは、有機 ELの代わりに無機 ELを用いた点にも有る。
[0089] 第 5及び第 6の本発明の光装置は特に代表寸法 40インチ以下の小型〜中型の用 途に好適である。 40インチ以上の大型用途では配線が単純な一体、もしくは少数の 面状光源を組み合わせた面状光源が望ましく用いられる。 [0090] また図示していないが、第 1の本発明(光装置)〜第 6の本発明(光装置)は無機 E L発光体を 2つの透明導電体で挟むことで、対向する 2方向へ出光する光装置となる 。これは照明看板や一部の携帯電話など表裏両面への出光を必要とする用途に好 適である。
[0091] 第 7の本発明 (光装置)は、上記第 1の本発明 (光装置)〜第 3の本発明 (光装置)に おいて、透明板が更に設けられたものであり、この透明板の少なくとも一つの端面に 光源が配設されたものである。光源力ゝらの光は透明板内を反射しながら進み、一部 は透明板の主面から出光するので、透明板の主面の形状にほぼ等しい面状の発光 をなす。透明板は直方体の平板のほかに、主面同士の距離が場所によって異なる楔 形などの形状などでもよい。透明板の主面の一方に反射手段を設けることで反射が 効率的に行われるとともに、別の主面力もの出光を効率的に行うことができる。反射 手段は金属や発泡榭脂などの反射性の部材ゃ透明板の表面に設けた凹凸形状な ど力 選択できる。反射手段の選択によって出光の面内均一化や方向制御が可能 であり、すなわち反射手段は第 8の本発明(光装置)における光制御手段の例でもあ る。
[0092] 尚、この第 7の本発明になる光装置のメカ-カルな構成は、上記した特許文献等で も公開されているから、公知な部分の説明は省略される。又、図示せずとも判る簡単 な構造であるが、一応、その構造を図 7, 8に示す。すなわち、図 7, 8は第 7の本発明 の光装置の例である。また図 9のような構成は点状光源を用いることで、電極の表面 抵抗値を低くできるので発光効率が高い。図 7 (a)は後述する第 18の本発明の光装 置の例でもあり、薄型化した装置で光を有効に利用する上で有利である。又、後述す る第 16の本発明の光装置を構成する上でも好適である。尚、これ等の図中、 1は無 機 EL発光体、 2は導電体、 3は透明導電体、 4は点状光源、 5は線状光源、 6は透明 板である。
[0093] 又、図示していないが光源を複数用いることもできる。例えば矩形状の透明板の対 向する両端面、両頂点、更に四辺、四頂点などが選択でき、また点状光源、線状光 源を特定の端面に複数設けることもでき、いずれも輝度向上に有利である。複数の光 源を配置する場合、多くの用途で好適な発光面力 の出光が均一となるようにするに は、対象的に光源を配置することが好ましい。
[0094] 又、本発明のポイントは、有機 ELの代わりに無機 ELを用いた点にも有る。
[0095] そして、光源の光を透明板の端面力も入射することで、透明板の主面から発光する 光装置が得られる。又、主面の少なくとも一面が光を出射する出射面となり、比較的 薄型の光装置や、両面に出射面を有する光装置を容易に実現できる。光源の発光 部は側面を覆うようになっていることが望ましぐ側面よりも幅の広い発光部があると、 側面に向けて出光する割合が低くなり望ましくない。
[0096] また発光面となる透明板は矩形に限定されな!、が、矩形の透明板を有する光装置 はテレビなどのバックライトなど多くの用途に好適である。
[0097] 第 8の本発明 (光装置)は、上記第 1の本発明 (光装置)〜第 7の本発明 (光装置)に おいて、光制御手段を設けたものである。ここで光制御手段は光を反射及び Z又は 屈折することで光装置の出光方向を制御する機能を有する手段全般を指す。このよ うな構成によって、光装置は種々の用途に対応した出光特性を得ることができる。光 制御手段としては、拡散材微粒子、光を反射、屈折させるための種々の表面形状、 反射面などが挙げられ、またこれらを有する拡散板、拡散シート、プリズムシート、レン ズシート、反射シート或いはこれ等の複合したもの等が挙げられる。
[0098] ここで光制御手段が達成する光学性能の例を挙げる。
[0099] 光制御手段が装置の発光部よりも内側に位置し、例えばハウジング内部や、透明 板内部の拡散反射を目的とする場合、反射率が高いことが光利用効率を高める上で 望ましい。反射率は 95%以上であることが望ましい。具体的にはアルミニウム、銀、ス テンレスなどの金属箔、白色塗装、発泡 PET榭脂などが挙げられる。特に反射率の 高い銀、発泡 PET榭脂などが望ましい。また光を拡散反射して出射光の均一性を高 める用途では発泡 PET榭脂などが望ま 、。
[0100] 光制御手段が輝度ムラの解消を目的とする場合、発光部全面力 ほぼ均等に選ん だ数点を測定して得た最小輝度と最大輝度との比が 90%以上であることが望ましぐ 95%以上であることが更に望ましぐ 98%以上であることが最も望ましい。表示など の用途では発光部の中心付近の輝度の均一性が重要である場合が多ぐこの場合 は発光部の中心付近の全面からほぼ均等に選んだ数点を測定して得た最小輝度と 最大輝度との比について前記と同様であることが望ましい。この場合中心付近とは、 用途に応じて、例えば表示における実質的に重要な部分を指し、通常は発光部全体 の 50面積%〜90面積%の領域を指す。
[0101] また光源が複数の点状光源又は線状光源を配設することでなる面状光源であって 、該面状光源の面状の発光部に対応する位置を発光部とする本発明の光装置にお いては、通常任意の点状光源又は線状光源と、隣接する点状光源又は線状光源と の中間付近との間に対応する発光部の位置における最小輝度と最大輝度との比が 前記と同様であることが望ましい。
[0102] 光制御手段が発光部の正面方向付近の輝度を高めることを目的とする場合、正面 方向に対して 30度以内の角度範囲に集光される光が全出射光の 40%以上であるこ と力望ましく、 50%以上であることが更に望ましぐ 60%以上であることが更に望まし い。また、正面方向に対して 60度以上の角度範囲への出光が 30%以下であること が望ましぐ 20%以下であることが更に望ましぐ 10%以下であることが更に望ましい
[0103] 光制御手段が広視野角化を目的とする場合、正面輝度に対して輝度の値が半減 する角度(半値角)が 30度以上であることが望ましぐ 45度以上であることが更に望ま しぐ 60度以上であることが更に望ましい。
[0104] また望ましい輝度と角度の関係性としては、正面輝度を最大として、正面方向との 角度が広くなるに従ってなだらかに輝度が低下することが多くの用途において望まし い。
[0105] 第 9の本発明(光装置)は、上記第 7の本発明(光装置)にお!/、て、光制御手段を具 備したものであり、この光制御手段は透明板に設けられたものである。この構成では 、光制御手段が透明板に設けられて 、るので透明板によって光制御手段を保持する ことが出来るので、光制御機能の経時変化も起き難ぐ安定的に望ましい光制御がで きる。片面のみが出射面である場合、他の主面に反射手段を設けることで出射面か らの出光をより効率的で一様なものと出来る。反射手段は、反射性材料を塗布、印刷 、貼付などの手段で設けたり、ドット状やプリズム状など反射性の形状を設ける等の 手段が採用される。例えば、光制御手段は全面に亘つて設けられている。このように 構成させること〖こよって、輝度ムラが解消され、又、正面輝度の向上が得られる。ここ で光制御手段は光を反射及び Z又は屈折することで光装置の出光方向を制御する 機能を有する手段全般を指す。このような構成によって、光装置は種々の用途に対 応した出光特性を得ることができる。光制御手段としては、拡散材微粒子、光を反射 、屈折させるための種々の表面形状、反射面などが挙げられ、またこれらを有する拡 散板、拡散シート、プリズムシート、レンズシート、反射シート或いはこれ等の複合した もの等が挙げられる。
[0106] 特に矩形状の光装置の端面である一辺又は対向する二辺に線状光源を配置した 光装置では透明板の片方の主面に所定の角度の畝状の凹凸を光制御手段として複 数、線状光源と平行に所定の間隔で形成すると、他の主面力 効率良く出光する。ま た更に他の主面に別の畝状の凹凸を複数第 2の光制御手段として設けることで正面 輝度を高めたり出光角度分布を調節したりできる。図 9 (b)はこの構成の例である。
[0107] 第 10の本発明 (光装置)は、上記第 4の本発明 (光装置)〜第 6の本発明 (光装置) において、透明板を具備し、かつ、この透明板に光制御手段が設けられたものである 。更に、前記透明板の主面と前記面状光源の主面とが平行であるよう構成されたもの である。このように構成させることによって、輝度ムラの解消、正面輝度の向上、出光 角度分布の制御などが実現できる。ここで光制御手段は光を反射及び Z又は屈折 することで光装置の出光方向を制御する機能を有する手段全般を指す。このような構 成によって、光装置は種々の用途に対応した出光特性を得ることができる。光制御手 段としては、拡散材微粒子、光を反射、屈折させるための種々の表面形状、反射面 などが挙げられ、またこれらを有する拡散板、拡散シート、プリズムシート、レンズシー ト、反射シート或 、はこれ等の複合したもの等が挙げられる。
[0108] 本発明の透明板の材料につ!、ては特に制限はなぐガラス、榭脂など、またこれら の複合材料力も選択できる。ガラスを材料とすると透明板の変形が起こりに《有利で ある。また榭脂を材料とする透明板としては種々の熱可塑性榭脂板やこれを基板と する複層榭脂板などが挙げられる。透明板を榭脂製とすることで装置の軽量ィヒに有 利であるだけでなぐ第 9の本発明である光制御手段を透明板に設ける上で有利で ある。透明板の透過率は通常 90%以上であることが好ましいが、用途によっては主 面間の全光線透過率が 50〜90%となるように調節したものも用いられる。透過率の 調節には市販の拡散材など有機、無機の微粒子を熱可塑性榭脂板の内部に分散し たり、透明板の表面にコートしたりする手段を取ることができる。
第 11の本発明(光装置)は、上記第 8の本発明(光装置)〜第 10の本発明(光装置 )において、光制御手段は凸部で構成されたものである。特に、線状光源を具備し、 光制御手段が線状光源と平行な畝状凸部カもなるものである。このように構成させる と、簡単に出来る。畝状の凸部は入射面上、及び Z又は、出射面上に形成すること 力 Sきできる。また透明板を複数重ねた構成でその界面の片方、又は両方の主面に設 けることもできる。このような畝状凸部が好適な理由を以下に説明する。線状光源から の光は線状光源と略平行な発光特性を示す。第 9の本発明の構成では透明板の端 面に配置した線状光源力 の光が透明板内を線状光源と垂直な向きに反射しながら 進み、主面の片方又は両方の主面(出射面)から徐々に出光し、通常略全面が発光 する。光制御手段を設けなければ光は線状光源と平行なムラが出射面に観測される 。これらのムラが好ましくない用途において、第 9の本発明は光制御手段によって種 々の出光特性の制御を行うことでムラを解消することができるが、第 11の本発明が備 える畝状の光制御手段は、光線方向を畝の長手方向と垂直な方向に沿つて偏向出 来るので、上記線状光源と平行な輝度ムラを効率的に解消することができる。又、発 光部から出射した光が入射する透明板の端面が平面状であり、この平面状の端面に 向けて光を出射する発光部が前記平面状の端面の少なくとも 50面積%を覆うように 配置されており、光制御手段が複数の微細な畝状の凸部力 なるよう構成することも 出来る。このように構成させることによって、平面状の端面から入光した光は、端面か らの距離に応じた挙動で透明板内を進む。ここで、複数の畝状の凸部を、前記端面 に平行、又は垂直に配置することによって、効率よく光を制御できる。かつ、製造に おいても、平行な畝状凸部は生産性が高い押出成形で容易に形成できる。一方、第 10の本発明にお ヽて面状光源が線状光源、又は点状光源を線状に配設した線状 光源カゝらなる構成(図 6 (a)、 (b)に例示される構成)である場合、面光源の発光は透 明板の対向する一主面 (入射面)に入射し、別の主面(出射面)から出光するが、光 制御手段を設けなければ、光は線状光源と平行なムラが出射面に観測される。すな わち線状光源に対応する位置が明るぐ対応しない位置が暗くなる。これらのムラが 好ましくない用途において、第 10の本発明は光制御手段によって種々の出光特性 の制御を行うことでムラを解消することができるが、第 11の本発明が備える畝状の光 制御手段は、光線方向を畝の長手方向と垂直な方向に沿って偏向出来るので、上 記線状光源と平行な輝度ムラを効率的に解消することができる。この構成では透明 板の線状光源に対向する位置に選択的に畝状凸部を設けたり、逆に線状光源の中 間付近に選択的に畝状凸部を設けたりすることで効率的にムラの解消ができる。また 線状光源の位置によらず略全面に畝状凸部を設けることもでき、この場合光の入射 角度によって出光特性が変化するように畝状凸部の断面形状を設定することでムラ を解消することができ、光源との位置合わせが不要で光源間隔などの仕様変更にも 対応しやす 、ので好適である。また第 9又は第 10の本発明に含まれな 、第 8の本発 明にお 、ても出光ムラに合わせて畝状凸部を配置することで同様の効果が得られる 。例えば第 12の本発明においても線状光源を用いる場合は凸部を畝状とすることが 同様に好ましい。
第 12の本発明(光装置)は、上記第 7の本発明(光装置)において、光制御手段を 具備したものであり、この光制御手段は透明板の出射面に対向するよう設けられた凸 部であり、前記凸部は前記出射面の法線方向と平行な正面方向に対向する方向に 凸状となっているものである。ここで出射面とは、透明板の端面に配置した光源から の光が透明板内を反射しながら進み、主面の片方又は両方の主面から徐々に出光 し、通常略全面が発光するが、このときの出光する主面を指す。これらの出光は光制 御手段を設けなければ、出射面にムラとして観測されるが、第 12の本発明ではこの ムラのある出光を出射面に対向して設けた凸部で制御して解消することができる。凸 部は出射面と密着していてもよぐ離れていてもよいが、密着させることで光のロスを 低減できるので好ましい。このように凸部を透明板の出射面に密着させる場合は粘接 着剤などで固定することでロスが発生する原因となる間隔が面内の一部又は全部で 不用意に開く事を防ぐことができる。このような凸部は別の第 2の透明板などに形成 することができるが、透明板上に構成することで凸部及び第 2の透明板が保持される ので第 2の透明板は薄 、フィルム状にしてもたわみ等が発生しな 、。第 2の透明板を フィルム状にすることで装置が軽量ィ匕できるだけでなぐ押し出し成形などで凸部を 形成する場合に賦形が容易になるので好まし 、が、第 2の透明版の好適な厚みは更 に強度ゃノヽンドリング性との兼ね合いで選択するので通常 50 m以上 1000 m以 下で、 100 μ m以上 500 μ m以下であることがさらに好ましい。
[0111] 第 13の本発明(光装置)は、上記第 9又は第 10の本発明(光装置)において、光制 御手段は透明板の出射面上に設けられた凸部であり、前記凸部は、前記出射面の 法線方向と平行な正面方向に凸状となって 、るものである。このように構成させると、 単純な構成で種々の光制御を行うことができる。又、簡単に出来る。ここで出射面と は第 9の本発明の構成では透明板の端面に配置した光源からの光が透明板内を反 射しながら進み、主面の片方又は両方の主面から徐々に出光し、通常略全面が発 光するが、このときの出光する主面を指す。また第 10の本発明の構成では、面光源 の発光は透明板の対向する一主面 (入射面)に入射し、別の主面から出光するが、こ のときの出光する主面を指して出射面とする。出射面上に凸部を設けることで出射面 を観察する用途で好ましい出光特性を効率良く実現できる。また出射面上に液晶パ ネルなどの透過型表示素子を設けて、該透過型表示素子を直接観察する用途にお いても同様の効果が得られる。凸部の形状はレンズ状、プリズム状など力 選択する ことで出光角度の分布を制御でき、集光性を弱めたり集光方向を多数設定するような 形状とすることで拡散性を増して面内で均一な出光が得られるが、通常はこれら集光 性と拡散性を調節して均一で好ましい出光角度分布を得る。
[0112] 尚、図 9〜図 12は上記の光制御手段を具備する本発明の光装置の例である。そし て、これ等の図中、 1は無機 EL発光体、 2は導電体、 3は透明導電体、 4は点状光源 、 5は線状光源、 6は透明板、 7は光制御手段、 8は線状光源を面状に配設した面状 光源、 9は微粒子分散拡散板、 10は凸部、 11は反射手段である。
[0113] 図 9 (a)に示した光装置の構成例では、
透明板 6の端面に設けられた線状光源 5の光力 透明板 6の 2つの主面の間を反射 しながら透明板 6内部を対向する端面に向力つて進むとともに、透明板 6の主面から 一部の光が透過して発光する。一方の主面に反射手段 11である光制御手段 7を設 けることによって、透明板 6内部を光が効率良く反射するとともに、別の主面からの発 光が促進されて好適な片面力 効率良く発光する光装置となる。図ではストライプ状 に反射手段 11を配して 、る。また図示して 、な 、が反射手段の別の構成としては金 属フィルムなどを透明板主面の発光面の裏面に貼りあわせることもできる。
[0114] 図 9 (b)に示した光装置の構成例では、
透明板 6の 2つの主面に透明榭脂からなる畝状の凸部 10を光制御手段 7として設け ている。図面下部の光制御手段 7は凸部 10の形状によって反射の方向を調節するこ とで別の主面からの発光を面内で均一な好ましいものに調整することができ、また図 の左右方向の集光性を制御して、正面輝度を高めたり、視野角を調整したりできる。 また他の一方の凸部 10は同様に凸部 10の形状によって図の前後方向の正面輝度 を高めたり、視野角を調整したりできる。これら 2つの光制御手段 7の機能を合わせる によって好ましい出光特性を得ることができる。また 2つの機能を一体の透明板 6に設 けることで、部品点数を削減することもできる。
[0115] 図 9 (c)に示した光装置の構成例では、
前記図 9 (a)の透明板 6の図面上部に別の光制御手段 7を設けている。このように線 状光源 5と平行な凸部 10の機能は図 9 (b)の下部の光制御手段 7同様、図の左右方 向の集光性を制御して、正面輝度を高めたり、視野角を調整したりできる。この場合、 反射手段 11とは別に光制御手段 7を設けているので、光制御手段 7を透過して出光 する光線方向の制御がより容易に、高い自由度で実現できる。
[0116] 図 9 (d)に示した光装置の構成例では、
前記図 9 (c)の光制御手段 7に加えて、図面上部に別の光制御手段 7を設けている。 このように線状光源 5と垂直な凸部 10の機能は前記図 9 (b)の図面上部の光制御手 段 7同様、図の前後方向の集光性を制御して、正面輝度を高めたり、視野角を調整 したりできる。この場合、光制御手段 7を透過して出光する出光方向の異なる 2方向 の制御がより自由にできる。また集光性を効果的に高められるので、高い正面輝度を 要する用途に好適である。
[0117] 図 9 (e)に示した光装置の構成例では、
透明板 6の上に密着するように光制御手段 7を設けている。透明板 6内部を反射しな がら進む光の図面上側の主面での反射を抑制して、光制御手段 7内部に入光させ、 対向する面から出光する。また比較的少ない面積を接着することで透明板と光制御 手段を密着できるので、透明板 6と光制御手段 7の微小な隙間による光のロスやムラ の発生を抑制できる。また図面左右方向の出光方向の制御も同時に可能である。
[0118] 図 9 (f)に示した光装置の構成例では、
前記図 9 (e)の光制御手段 7の密着して 、な 、方の面に反射手段 11を設けて!/、る 。反射手段 11と凸部 10の形状や配置を調節することで、光装置の出光特性を均一 で望ましい角度分布をもつものにすることができる。
[0119] 図 9 (g)に示した光装置の構成例では、
前記図 9 (e)の光制御手段 7と一体に別の光制御手段 7を設けている。透明板 6か らの光の取り出しを主とする図面下部の光制御手段 7と出光方向を制御する図面上 部の光制御手段 7とをそれぞれ設けることで、光制御手段 7を透過して出光する光線 方向の制御がより容易に、高い自由度で実現できる。
[0120] 図 9 (h)に示した光装置の構成例では、
前記図 9 (g)に示した光装置と垂直な方向の畝状の凸部 10を設けることで、別の集 光性が得られる。また前記図 9 (e)の説明で述べた図面下部の光制御手段 7の図面 左右方向の出光方向の制御能とこれと垂直な図面前後方向の出光方向の制御能と を合わせることで、部品点数を増やすことなく出光方向の異なる 2方向の制御がより 自由にできる。
[0121] 図 10 (a)に示した光装置の構成例では、
線状光源 5を平行に配設してなる面状光源 8からの光が、該面状光源 8と平行に配 設された光制御手段 7である微粒子分散拡散板 9によって拡散されながら面状光源 8と反対の主面から出光することで、均一性が高い出光を得ることができる。
[0122] 図 10 (b)に示した光装置の構成例では、
透明板 6の主面と平行に構成された面状光源 8からの光が透明板 6を透過して出光 する際に光制御手段 7である凸部 10によって、出光方向を制御できる。また線状光 源 5を面状に配設したことによる輝度ムラを線状光源 5と平行な畝状の凸部 10によつ て効果的に解消できる。
[0123] 図 10 (c)に示した光装置の構成例では、 透明板 6の主面と平行に構成された面状光源 8からの光が透明板 6に入光する際に 光制御手段 7である凸部 10によって制御することで、出光方向を制御できる。また線 状光源 5を面状に配設したことによる輝度ムラを線状光源 5と平行な畝状の凸部 10に よって効果的に解消できる。
[0124] 図 10 (d)に示した光装置の構成例では、
透明板 6の主面と平行に構成された面状光源 8からの光が、透明板 6に入光する際 に透明板 6の下部に設けられた光制御手段 7である凸部 10によって制御され、更に 透明板を透過して出光する際に透明板の上部に設けられた光制御手段 7である凸 部 10によって更に制御されることで、出光方向が効果的に制御される。また線状光 源 5を面状に配設したことによる輝度ムラを線状光源 5と平行な畝状の凸部 10によつ て効果的に解消できる。更にこのように 2つの光制御手段 7を用いることで、輝度ムラ の解消と出光方向の制御をそれぞれ効果的に達成できる。
[0125] 図 10 (e)に示した光装置の構成例では、
透明板の主面と平行に構成された面状光源 8からの光が透明板 6に入光する際に、 透明板 6の下部に設けられた光制御手段 7である凸部 10によって制御され、更に透 明板 6を透過して出光する際に透明板 6の上部に設けられた別の光制御手段 7であ る凸部 10によって制御されることで、出光方向が効果的に制御される。また線状光源 5を面状に配設したことによる輝度ムラを線状光源 5と平行な畝状の凸部 10である図 面下側の光制御手段 7によって効果的に解消できる。更にこのように 2つの光制御手 段 7を用いることで、輝度ムラの解消と出光方向の制御をそれぞれ効果的に達成でき る。図面下部の光制御手段 7の図面左右方向の出光方向の制御能と図面上部の光 制御手段 7の図面前後方向の出光方向の制御能とを合わせることで、部品点数を増 やすことなく出光方向の異なる 2方向の制御がより容易にできる。
[0126] これ等の中、図 9 (a) , (b) , (c) , (d) , (f)は、第 9の本発明の光装置の例でもある 。片面のみが出射面である場合、他の主面に反射手段 (光制御手段)を設けることで 出射面からの出光をより効率的で一様なものと出来る。光制御手段 (反射手段)は、 反射性材料を塗布、印刷、貼付などの手段で設けたり、ドット状やプリズム状など反 射性の形状を設ける等の手段が採用される。 [0127] 図 9 (a) , (c) , (f)は、反射手段を光制御手段として設けた例である。
[0128] 図 9 (e) , (f) , (g) , (h)は、透明板の出射面に対向するように凸部を別の光制御手 段として設けた光装置の例であり、この透明板の出射面に対向するように光制御手 段は正面方向に対向する方向に凸状となっており、第 12の本発明の光装置の例で もめる。
[0129] 図 9 (b) , (c) , (d) , (f) , (g) , (h)は、複数の光制御手段を有する光装置の例であ る。
[0130] 図 10 (a)〜(e)は、第 10の本発明の光装置の例でもある。図 10 (a)は光制御手段 が凸部では無い例で、透明板 6内部に透明板と屈折率の異なる微粒子 (拡散材微粒 子)を分散させた構成である。
[0131] 図 9 (e)〜(! 1)、図 10 (b) , (d) , (e)は、第 13の本発明の光装置の例でもある。
[0132] 又、図 9 (a)〜(! 1)、図 10 (b)〜(e)は同時に第 11の本発明の光装置の例でもある
[0133] 又、図 9 (b)は第 13の本発明の光装置の例でもある。
[0134] このように光制御手段は種々の形式を取ることが出来、又、複数の光制御手段によ つて複合的な効果を得ることが出来る。
[0135] 第 14の本発明(光装置)は、上記第 8の本発明(光装置)〜上記第 13の本発明(光 装置)において、光制御手段は光源からの距離によって形状が異なる凸部を有する ものである。このように構成させることによって、均一性に優れた出射光が得られる。 かつ、成型手段で簡単に構成できる。又、光源との距離によって異なる光制御手段 への光源からの入射角にしたがって凸部の形状を変化させることで、面状光源の出 射光を等しく所望の方向へ向けることが可能になる。図 11 (a) , (b)はこのことを説明 する図である。図 11中、 4は点状光源、 6は透明板、 7は光制御手段である。
[0136] 第 15の本発明(光装置)は、上記第 8の本発明(光装置)〜上記第 14の本発明(光 装置)において、光制御手段は光源からの距離によって屈折率が異なる凸部を有す るものである。このように構成させることによって、均一性に優れた出射光が得られる 。かつ、成型手段で簡単に構成できる。尚、屈折率が異なる凸部は共重合の組成比 を調整することによつても実施できる。又、光源との距離によって異なる光制御手段 への光源からの入射角にしたがって凸部の屈折率を変化させることで、面状光源の 出射光を等しく所望の方向へ向けることが可能になる。図 12 (a) , (b)はこのことを説 明する図である。図 12中、 4は点状光源、 6は透明板、 7は光制御手段である。
[0137] 第 16の本発明(光装置)は、上記第 7の本発明(光装置)において、光源の発光部 が透明板の端面に覆われたものである。そして、発光部の厚さ方向が前記透明板の 厚さ方向と平行に配置されている。更に、前記端面の厚さと前記発光部の厚さが 0く 発光部の厚さ≤端面の厚さ≤0. 5mmであるように構成されたものである。このように 構成させることによって、超薄型のものとなり、かつ、効率良く出光させることが出来る
[0138] 第 17の本発明(光装置)は、上記第 9の本発明(光装置)において、光源は長さ lc m以上の線状光源である。そして、線状光源の発光部が透明板の端面に覆われたも のである。かつ、前記線状光源の長さ方向と垂直な厚さ方向が該透明板の厚さ方向 と平行に配置されている。更に、前記端面の厚さと前記発光部の厚さが 0く発光部の 厚さ≤端面の厚さ≤ 3mmであるように構成されたものである。このように構成させるこ とによって、超薄型のものとなり、かつ、比較的長い領域に亘つて均一な光を効率良 く出光させることが出来る。
[0139] 第 18の本発明(光装置)は、上記第 1の本発明(光装置)〜上記第 6の本発明(光 装置)において、無機 EL発光体を挟んでいる導電体を結ぶ方向に対して垂直な方 向の端面力も発光するように構成させたものである。このように構成させることによつ て、非常に幅が狭い光を容易に得られる。又、薄型の装置が得られる。また用いる導 電体が透明である必要がないため、選択の幅が広がり、例えばより低い抵抗値を示 す導電体を用いることで発光効率を高めたり、力学的エネルギーや電気的エネルギ 一による破損が起こりにくい導電体を選択することで薄型で高耐久性の光装置とする ことができる。
[0140] 第 19の本発明は、第 5又は、第 6の本発明(光装置)において、透明板を具備し、 前記透明板の入射面に少なくとも 1つの溝が形成されており、前記光源が無機 EL発 光体を挟んでいる導電体を結ぶ方向に対して垂直な方向の側面力 発光するよう構 成されており、前記光源が、前記光源の側面と前記透明板の入射面が略垂直であり 、かつ、前記側面が前記溝内に位置するように配置されているように構成させたもの である。第 18の本発明の一例である光源が無機 EL発光体を挟んでいる導電体を結 ぶ方向に対して垂直な方向の側面から発光し、かつ、該側面と垂直に透明板を設け 、光源と透明板の主面 (入射面)が対向するように配置する構成 (図 13(b》では、光源 力 の光はー且入射面とは異なる方向に進み、装置の内部で拡散、反射して入射面 に入るため、直接光源の光が入射面に入る場合 (図 13(a》と比較して拡散性が高い 光となり、透明板の別の主面である出射面側から観測した場合、多くの用途で好まし い均一性の高い発光が得られる。出射面を直接観察しても光源に対応する位置に 強 ヽ発光が見られな 、ことからムラとなりにくい。装置の内部は入射面への光の反射 を効率良く行うため反射性を高めることが望ましい。反射板などを装置の底にあたる 部分に設けることも有効である。第 19の本発明はこの原理を更に進歩させた構成で 、溝内に光源を配置することで上記第 18の本発明の効果も合わせて薄型化が容易 であり、かつ溝が設けられていない部分に反射性の光制御手段を設ければ、装置内 で光を拡散するよりもロスが少ない。この構成例と光線方向の模式図を図 14に示す。
[0141] 第 20の本発明は、上記本発明をバックライト装置に用いたものである。
[0142] 第 21の本発明は、上記本発明を透過型画像表示装置に用いたものである。透過 型表示素子としては液晶表示素子などが挙げられる。光装置の出光する側に透過型 表示素子を配置することによって、色再現性がよぐ輝度と色の均一性が高いことか ら高品位な画像を表示できる。ここで本発明の透過型画像表示装置とは、面光源素 子と表示素子を組み合わせた表示モジュール、更には、この表示モジュールを用い た少なくとも画像表示機能を有する機器であり、液晶テレビやパソコンモニタ等を含 む。
[0143] また本発明の光装置の別の用途としては、反射型の画像表示装置の主として暗所 での使用に好適な光源(フロントライト)や、フロントプロジェクシヨン型やリアプロジェク シヨン型の投影装置の光源などが挙げられる。
[0144] 本発明の光装置に用いる光源は、無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする。これは無機 EL発光体が直接導電体に挟まれて ヽる場合に限定さ れない。無機 EL発光体とこれを挟む少なくとも一方の導電体との間に、少なくとも 1 種の他の機能体を設けることで光装置の機能を高めることができる。また数種の機能 体を併用することもできる。機能体を層状の機能層にすることで機能の均質化と装置 の薄型化に有用である。機能体の役割の 1つは発光体内の電子の流れを制御するこ とであるが、公知の各種誘電体のように実質絶縁性のものも機能体として機能する。 導電体として透明導電体を用いて、該透明導電体を透過した光を光装置の発光に 資する場合、無機 EL発光体力 発した光を該透明導電体に効率的に導くために、 無機 EL発光体と該透明導電体の間に機能体を配さな!/、か、もしくは高!、光透過性 を有する機能体のみを配することが望まし 、。
[0145] 第 22の本発明は、上記本発明において、前記無機 EL発光体と前記導電体の間に 誘電体が挟まれている。誘電体は前記機能体にあたる。用いることができる誘電体に 特に制限はないが、例えばチタン酸鉛系、ニオブ酸鉛系、チタン酸バリウム系などの 誘電体や、これらの誘電体を微粒子としてバインダー中に分散したペーストなどが挙 げられる。高い比誘電率を有する誘電体を用いることで、導電体に交流電圧を印加 したときの発光体の電界強度が高まり、低い外部電圧で無機 EL発光体の発光を得 ることができる。図 15は第 1の本発明において、前記無機 EL発光体と前記導電体の 間に誘電体が挟まれている場合の光装置が備える点状光源の例を示す。図 15 (a) は無機 EL発光体 1と一方の導電体 2の間に誘電体 13が挟まれている例である。図 1 5 (b)は無機 EL発光体 1とこれを挟む両方の導電体 2の間に誘電体 13が挟まれてい る例である。誘電体 13はそれぞれ成分、糸且成等が異なっていても良い。また 2つの導 電体のうち、一方もしくは両方が透明導電体であってもよい。無機 EL発光体の光を 透明導電体に効率的に導くために、無機 EL発光体と該透明導電体の間に誘電体を 配さな!/、か、もしくは高!、光透過性を有する誘電体のみを配することが望ま 、。
[0146] 第 23の本発明は、上記本発明において、前記無機 EL発光体が複数種で層状を なす光装置である。複数種の無機 EL発光体によって、発光色を調節したり、電子の 流れを調節したりすることができる。また層状をなすことで、複数種の無機 EL発光体 を用いても装置が薄型化できる、抵抗値が低くなる、各無機 EL発光体の異なる発光 特性が光装置の発光にもたらすムラを抑制しやすい、などの効果がある。ここで「複 数種の無機 EL発光体」とは、例えば無機 EL発光体に用いる化合物半導体が異なる 複数種である場合、発光中心金属が異なる複数種である場合、無機 EL発光体微粒 子をバインダーに分散させて発光体として、バインダー種や濃度が異なる複数種で ある場合、発光中心金属の割合が異なる複数種である場合、などが挙げられる。図 1 6は第 1の本発明において、無機 EL発光体が複数種で層状に挟まれている場合の 光装置が備える点状光源の例を示す。図 16 (a)、(b)、(c)は 2種の無機 EL発光体 を積層して用いた例である。このうち図 16 (b)は片方の無機 EL発光体とこの近傍の 導電体との間に誘電体を設けた構成例であり、また図 16 (c)は該 2種の無機 EL発光 体の両方を 2つの誘電体で挟んで、更にそれぞれの誘電体に隣接させて導電体を 設けた例である。また 16 (d)は 3種の無機 EL発光体を積層して用いた例である。
[0147] 第 3、第 5、第 6の本発明に代表される、複数の光源を配設して一体の光装置とした 場合は、製造設備の大型化の必要性が殆どなく近年ますます高まる大型照明装置 の需要に対応でき、好適である。この場合、配設方向に平行な面から見た発光部の 幅 aと非発光部の幅 b (すなわち光源同士の距離)の比が輝度の均一性に重要な要 因となる。 aZbの値が大きくなるほどムラのない発光が得られる力 光源の数が増え るため、製造コストが高くなる傾向となる。好適な aZbの値は出光特性についての要 求性能や光源の発光強度によっても異なるため一概には言えないが、 aZbが 0. 1 以上である場合には発光の均一性を高めることが容易となり、 0. 5以上である場合に は光制御手段を用いることなく一体の光源と見なし得る程度に発光の均一性が高め られ、 1以上である場合には更に均一性の高い発光が容易に得られる。このように用 途ゃ発光強度に応じて aZbの値を調節することで、発光の均一性を得るための光制 御手段の不要化、もしくは単純ィ匕を図ることができる。
[0148] また、これら複数の光源を配設して一体の光装置とした場合、面内の出光強度を場 所によって変えるような調整も容易である。たとえば表示などの用途で有用な中心付 近の出光強度を周辺部に比べて高めることで、エネルギー効率の高い光装置となる 。面内の出光強度を場所によって変えるような調整する手段としては、出光強度を高 めたい部分に強い出光を示す光源を配したり、上記 aZbの値を高く設定することが 挙げられる。出光強度を高めた 、部分に強い出光を示す光源は高 、電圧をかけたり 、出光効率の高い光源を配することが挙げられるが、通常はすべての光源をできるだ け出光効率の高い光源として、電圧や aZbの値で調節する。 aZbの値で調節するこ とが装置構成が簡略ィ匕でき、より好適である。

Claims

請求の範囲
[1] 光装置であって、
前記光装置の光源が点状光源であり、
前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置。
[2] 光装置であって、
前記光装置の光源が線状光源であり、
前記線状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置。
[3] 光装置であって、
前記光装置の光源が線状光源であり、
前記線状光源は点状光源が線状に配設されたものであり、 前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置。
[4] 光装置であって、
前記光装置の光源が面状光源であり、
前記面状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置。
[5] 光装置であって、
前記光装置の光源が面状光源であり、
前記面状光源は点状光源が面状に配設されたものであり、 前記点状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置。
[6] 光装置であって、
前記光装置の光源が面状光源であり、
前記面状光源は線状光源が面状に配設されたものであり、 前記線状光源は無機 EL発光体が導電体で挟まれた構造である ことを特徴とする光装置。
[7] 透明板を具備し、
光源が前記透明板の少なくとも一つの端面に配設されてなる
ことを特徴とする請求項 1〜請求項 3いずれか 1項に記載の光装置。
[8] 光制御手段を具備してなることを特徴とする請求項 1〜請求項 7 、ずれか 1項に記 載の光装置。
[9] 光制御手段を具備してなり、
前記光制御手段は透明板に設けられたものである
ことを特徴とする請求項 7の光装置。
[10] 透明板を具備し、前記透明板に光制御手段が設けられており、
前記透明板の主面と前記面状光源の主面とが平行であるよう構成されてなる ことを特徴とする請求項 4〜請求項 6いずれか 1項に記載の光装置。
[11] 線状光源を具備し、
光制御手段は前記線状光源と平行な畝状凸部からなる
ことを特徴とする請求項 8〜請求項 10いずれか 1項に記載の光装置。
[12] 光制御手段は透明板の出射面に対向するよう設けられた凸部であり、
前記凸部は、前記出射面の法線方向と平行な正面方向に対向する方向に凸状と なっている
ことを特徴とする請求項 7の光装置。
[13] 光制御手段は透明板の出射面上に設けられた凸部であり、
前記凸部は、前記出射面の法線方向と平行な正面方向に凸状となっている ことを特徴とする請求項 9又は請求項 10の光装置。
[14] 光制御手段は光源力 の距離によって形状が異なる凸部を有するものであることを 特徴とする請求項 8〜請求項 13いずれか 1項に記載の光装置。
[15] 光制御手段は光源力 の距離によって屈折率が異なる凸部を有するものであること を特徴とする請求項 8〜請求項 14いずれか 1項に記載の光装置。
[16] 光源の発光部が透明板の端面に覆われており、
前記発光部の厚さ方向が該透明板の厚さ方向と平行に配置されており、 該端面の厚さと該発光部の厚さが 0<発光部の厚さ≤端面の厚さ≤0. 5mm である
ことを特徴とする請求項 7の光装置。
[17] 光源が長さ lcm以上の線状光源であって、
前記線状光源の発光部が透明板の端面に覆われており、
前記線状光源の長さ方向と垂直な厚さ方向が該透明板の厚さ方向と平行に配置さ れており、
該端面の厚さと該発光部の厚さが 0<発光部の厚さ≤端面の厚さ≤ 3mmである ことを特徴とする請求項 7の光装置。
[18] 無機 EL発光体を挟んでいる導電体を結ぶ方向に対して垂直な方向の側面から発 光するよう構成されてなることを特徴とする請求項 1〜請求項 6いずれか 1項に記載 の光装置。
[19] 透明板を具備し、
前記透明板の入射面に少なくとも 1つの溝が形成されており、
前記光源が無機 EL発光体を挟んで ヽる導電体を結ぶ方向に対して垂直な方向の 側面力 発光するよう構成されており、
前記光源が、前記光源の側面と前記透明板の入射面が略垂直であり、かつ、前記 側面が前記溝内に位置するように配置されて 、る
ことを特徴とする請求項 5又は請求項 6の光装置。
[20] ノ ックライト装置に用いられることを特徴とする請求項 1〜請求項 19いずれか 1項に 記載の光装置。
[21] 透過型画像表示装置に用いられることを特徴とする請求項 1〜請求項 20 ヽずれか 1項に記載の光装置。
[22] 前記無機 EL発光体と前記導電体の間に誘電体が挟まれていることを特徴とする請 求項 1〜請求項 21いずれか 1項に記載の光装置
[23] 前記無機 EL発光体が複数種で層状をなすことを特徴とする請求項 1〜請求項 22 いずれか 1項に記載の光装置
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