導光板による色度補正

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【発明の名称】	導光板による色度補正
【発明者】	【氏名】鬼切彰【住所又は居所】山梨県富士吉田市上暮地１丁目２３番１号株式会社シチズン電子内【氏名】奥脇大作【住所又は居所】山梨県富士吉田市上暮地１丁目２３番１号株式会社シチズン電子内
【要約】	【課題】エッジライト方式のバックライト等の面状光源において発光源である白色用発光ダイオードのスペクトルの不可避なばらつきを補正し、色バランスを改善し、所定の規格に入る白色等の照明を行うことを課題とする。【解決手段】白色用発光ダイオード１を発光源とし、導光板２等を備えたバックライト１０において、導光板２の内部にＹＡＧ蛍光体ｙを混入し、白色用発光ダイオード１から導光板２に入射した光が導光板２内で光路変換されその上面２ａから出射する過程でＹＡＧ蛍光体ｙの吸収、励起作用により、出射光の色度を所望の色度に補正し、拡散板３、Ｙ方向プリズムシート４、X方向プリズムシート５により光線方向をZ方向に揃えて液晶表示板７に入射させる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】発光ダイオードを発光源とする照明装置において、その構成部材の内部又は表面にＹＡＧ蛍光体を含有又は付着させ出射光の色度を補正することを特徴とする照明装置。
【請求項２】発光ダイオードを発光源とするバックライトの導光板において、その内部にＹＡＧ蛍光体を含有させ、出射光の色度を補正することを特徴とするバックライトの導光板。
【請求項３】発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドロッドとガイドプレート（導光板）の両方又はいずれか一方にＹＡＧ蛍光体を含有させ、出射光の色度を補正することを特徴とするフロントライト。
【請求項４】発光ダイオードを発光源とするバックライトの導光板において、その上下面（出射面・反射面）もしくはいずれか片面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とするバックライトの導光板。
【請求項５】発光ダイオードを発光源とするバックライトの導光板において、導光板端面（光入射面）に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とするバックライトの導光板。
【請求項６】発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドロッドの光入射面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とするフロントライト。
【請求項７】発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドロッドの光出射面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とするフロントライト。
【請求項８】発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドプレート（導光板）の光入射面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とするフロントライト。
【請求項９】発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドプレート（導光板）の上下面（出射面・反射面）もしくはいずれか片面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とするフロントライト。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は例えば液晶パネルを背面より照射する面状光源に用いられる導光板による色度補正に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ブック型のワードプロセッサやコンピュータ、又は携帯電話機、携帯TVのような小型、薄型の情報機器の表示装置として、薄型でしかも見易いバックライト機構を有する液晶表示装置が用いられている。このようなバックライト機構としては、液晶パネルを背後から全面にわたり照射する面状光源が用いられており、この面状光源としては蛍光ランプ又はＬＥＤ（発光ダイオード）よりなる発光源と、その光束を液晶パネルに照射する面状の光束に変換する導光板よりなるものが一般的である。この中で、特に近年は、更なる小型、薄型化と長寿命化を目的として発光源としてＬＥＤ等を用いた面状光源が多く使用されるようになってきている。
【０００３】かかる面状光源により白色の照明光を出射させ、パネル等に対し白色の照明をしようとするときは、発光源として白色の蛍光ランプを用いるか、ＬＥＤの場合にはＲ，Ｇ，Ｂの３種類のＬＥＤを同時点灯、又は時分割点灯して白色光を合成することが一般的であった。更に最近は、ＬＥＤの場合、単独で白色に近い光を発光する白色のＬＥＤが開発され、利用できるようになってきた。このような白色のＬＥＤを用いることにより、小型で簡単な構成で白色照明を目的とする面状光源を形成することが可能となった。図１１はこのようなうなＬＥＤの発光源を持ち、パネルの白色照明を目的としたエッジライト方式の面状光源の主要部を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）におけるＡ－Ａ断面図である。
【０００４】図１１において、１１０は面状光源であり、導光板１０１と発光源としてＬＥＤ１０２を有している。導光板１０１は無色透明なプラスチック材等の透光部材よりなる板状で略直方体形状をしており、その一方の主面を光出射面１０１ｂとし、該光出射面１０１ｂと対向する面には、発光源からの光を前記光出射面１０１ｂに向けて反射させるための手段として、その表面に複数の微小なシボ又は複数個の半球状ドット等を有する光拡散面１０１ａが形成されている。ＬＥＤ１０２はＬＥＤ基板１０３に支持されて導光板１０１の側面に対向する位置に配設され、図示しない駆動回路より所定の電流が供給されて、後述するような白色を目的とした光を発光、出射する。
【０００５】図１２（ａ）は白色発光を目的とするＬＥＤ１０２の内部構造を示す図である。図１２ｂ）は発光部はＬＥＤ１０２の発光部の詳細を示す図である。図において、１０２ａは青色を発光する発光ダイオード素子、１０２ｂは発光ダイオード素子１０２ａを保持する端子Ａ、１０２ｃは他方の端子Ｂ、である。発光ダイオード素子１０２ａのｎ電極１０２ａｎおよびｐ電極１０２ａｐはそれぞれボンデイングワイヤー１０２ｄにより、端子Ａ（１０２ｂ）及び端子Ｂ（１０２ｃ）に接続されている。端子Ａ（１０２ｂ）の凹部内には発光ダイオード素子１０２ａを被うようにしてＹＡＧ蛍光体ｙを混入、分散した樹脂層よりなる蛍光体層１０２ｆが充填されている。１０２ｇは透光性を有する封止部材であり、端子Ａ（１０２ｂ）及び端子Ｂ（１０２ｃ）の突出部を除き上記の部材全体を封止し、保護する。このようなＬＥＤ１０２において、発光ダイオード素子１０２ａが青色発光をすると、その青色発光の一部がＹＡＧ蛍光体ｙに吸収されて黄緑色の励起光を発する。これにより、蛍光体層１０２ｆの上面からは、蛍光体層１０２ｆを透過した青色光とＹＡＧ蛍光体ｙで励起された励起光（蛍光）である黄緑色の光が混ざり合って出射し、封止部材１０２ｆを透過してＬＥＤ１０２の外部に出射する。かかるＬＥＤ１０２の発光の色度は、青色と黄緑色の光の強度の比率により変化するが、これらの比率を適切に設定すれば、理論的には真の白色又はその近傍において、所望の色度を得ることができる。（しかし、実際には、不可避な製造条件のバラツキにより、発光ダイオード素子１０２ａの青色発光の強度が変動し、ＹＡＧ蛍光体ｙの濃度（又は成分）のバラツキにより黄緑色の励起光の強度はかなり変動するので、これらの加法混色によるＬＥＤ１０２の発光の色度を所望の範囲に入れることは容易ではない。）
【０００６】図１１に示すように、ＬＥＤ１０２からの出射光は導光板１０１に入り、大部分の光は上面である光出射面１０１ｂで全反射、下面である光拡散面１０１ａでは全反射又は乱反射を１回又は複数回行った後に上面である光出射面１０１ｂより照明光１０５として外部に出射する。外部に出射した照明光１０５は（ｂ）に示すように液晶パネル１０７を背後から照明する。なお、前記照明する面内の輝度の均一性を確保するために上記下面１０１ａ内のシボの粗さを調整したり、半球状ドットの形状、密度を場所により変えたりする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このようにして、小型、薄型の面状光源によりカラーＬＣＤ用白色照明を目的とした液晶パネルの照明がなされる。しかしながら、上記の面状光源においては、以下に述べるような問題点がある。図１３、図１４、図１５はＬＥＤ１０２の発光のスペクトルを示す図であり、図１３は通常の白色光源と認められるもののスペクトルＨ１１を示し、図１４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ青みがかった白色光源のスペクトルＨ１２、Ｈ１３を示し、図１５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ黄緑がかった白色光源のスペクトルＨ１４、Ｈ１５を示す。ここで、横軸は波長を示し、６２５ｎｍの前後がＲの領域、５６０ｎｍの前後がＧの領域、４５０ｎｍの近傍がＢの領域である。縦軸はスペクトルの相対強度を示す。
【０００８】図１６はＬＥＤ１０２のような白色を目的としたＬＥＤの発光の色度を示すＣＩＥ色度図である。ここで、ｘはＲの割合を、ｙはＧの割合を示す。そして、図には示していないが、ｚをＢの割合としたとき、常にｘ＋ｙ＋ｚ＝１・・・・（１）
の関係があるとしている。Ｃ０はＲ，Ｇ，Ｂの成分比が１：１；１である色度の点を示し、この場合，座標は略ｘ＝０．３３，ｙ＝０．３３，（ｚ＝０．３３）となっている。C０の近傍においてその周りを囲んだ破線の内側の領域Ｓの範囲は通常の白色と認められる色度を有し、図１２のスペクトル分布Ｈ１の場合は青色と黄緑色の発光のバランスが適切であるため、色度はこの領域に含まれる。白色を目的としたＬＥＤはその発光の色度が前記の領域Ｓに入ることを目標に製造されるのであるが、すでに説明したように、不可避な製造条件のバラツキにより、発光ダイオード素子１０２ａの青色発光の強度およびＹＡＧ蛍光体ｙの励起光の強度はかなり変動するので、実際の製品はその特性がばらつき、発光の色度が領域Ｓからかなり外れることが少なくない。
【０００９】図１４（ａ）に示すスペクトルＨ１２を生ずるＬＥＤの場合その一例であり、この場合は、ＹＡＧ蛍光体の濃度が少なく黄緑色の発光が小さいので、青みがかってしまい、色度を示す点は領域Ｓから図上で左下側にずれ、図１６の点Ｃ２の位置となっている。この位置の色度においては、通常の白色とは認められず、青みがかった白色として認識される。図１４（ｂ）に示すスペクトルＨ１３は、青色ＬＥＤ素子の輝度が高いにもかかわらず、通常濃度のＹＡＧ蛍光体を入れてしまった場合に対応し、青色の発光が強いので青みがかってしまい、色度を表す点は図１６の点Ｃ２の位置となる。図１５（ａ）に示すスペクトルＨ１４は、青色ＬＥＤ素子の輝度が低くて、通常濃度のＹＡＧ蛍光体を入れてしまった場合に対応し、青色の光が弱いので、黄緑がかってしまい、色度を表す点は図１６の点Ｃ３の位置となる。図１５（ｂ）に示すスペクトルＨ１５は、ＹＡＧ蛍光体の濃度が大で、黄緑色の発光が強すぎてしまう場合に対応し、色度を表す点は図１６の点Ｃ３の位置となる。
【００１０】上記のような、ＬＥＤの発光源と導光板等の光路変換手段を有するエッジライト方式の面状光源においては、導光板から射出する照明光の波長成分のスペクトルが、発光源のスペクトルにより決められてしまう。発光源として白色を目的としたＬＥＤを使用した場合、その特性の不可避なばらつきにより、発光源の発光はＲ，Ｇ，Ｂの色バランスがくずれ、所望のとおりの通常の白色光からずれたスペクトルを有するものとなることが多く、そのスペクトルがそのまま照明光のスペクトルとなるため、照明光には白色以外の色が若干混じり、所望の白色光の照明を得ることができない場合が少なくない。
【００１１】また、かかる面状光源をカラー液晶パネル（反射型・透過型・半透過型）に対して使用する際、カラーフィルターの特性が各メーカーごとに違うため、その照明光に対しては、これにマッチした色度がユーザーから指定される。この場合、指定された色度を狙って白色ＬＥＤを生産したとしても、すべてを指定の色度に入れることは困難である。このため、ユーザーからの指定の少ない色度ランクのものは在庫になる。更に、最近はユーザーの指定する色度のランクは細かく要求されるので、指定の色度に入れることがますます困難な状態となってきている。
【００１２】そこで、本発明は、白色照明を目的とした上記面状光源の照明光におけるかかる色バランスのくずれ、または所望の色度ランクからのずれを改善することを課題とするものである。この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規の特徴は本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するためにその第１の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とする照明装置において、その構成部材の内部又は表面にＹＡＧ蛍光体を含有又は付着させ出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００１４】上記の課題を解決するためにその第２の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするバックライトの導光板において、その内部にＹＡＧ蛍光体を含有させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００１５】上記の課題を解決するためにその第３の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドロッドとガイドプレート（導光板）の両方又はいずれか一方にＹＡＧ蛍光体を含有させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００１６】上記の課題を解決するためにその第４の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするバックライトの導光板において、その上下面（出射面・反射面）もしくはいずれか片面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００１７】上記の課題を解決するためにその第５の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするバックライトの導光板において、導光板端面（光入射面）に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００１８】上記の課題を解決するためにその第６の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドロッドの光入射面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００１９】上記の課題を解決するためにその第７の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドロッドの光出射面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００２０】上記の課題を解決するためにその第８の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドプレート（導光板）の光入射面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００２１】上記の課題を解決するためにその第９の手段として本発明は、発光ダイオードを発光源とするフロントライトにおいて、ガイドプレート（導光板）の上下面（出射面・反射面）もしくはいずれか片面に、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合して付着させ、出射光の色度を補正することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下に、図面に基づいて本発明の第１実施形態につき図面を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る導光板を用いたバックライト１０の構成を示す斜視図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。図１において、１は白色用発光ダイオード（又は白色用ＬＥＤ）、２は導光板、３は拡散板、４はｙ方向プリズムシート、５はｘ方向プリズムシート、６は反射シート、７は透過型の液晶表示板である。白色用発光ダイオード１は導光板２の側面２ｃに対向する位置に配置され、導光板１ａの上方には拡散板３、ｙ方向プリズムシート４、ｘ方向プリズムシート５が順次重ねて配置される。反射シート６は導光板１の下面２ｂに貼り付けられている。白色用発光ダイオード１の発光は導光板２の側面から入射し、導光板１の上面と下面の間で反射を繰り返しながらその内部を伝播し、その間に平滑な上面から（上方に）出射する。下面は細かな凹凸を有する乱反射面となっており、光を種々の方向に拡散できるようになっている。反射シート６は乱反射面である下面から外部に出ようとする光を反射させて内部に戻し、光の利用効率を上げる作用をなす。
【００２３】導光板１の上面１ａからの出射光は拡散板３に達し、ここで光の方向が中程度の範囲に絞りこまれる。更に、ｙ方向プリズムシート４によりｙ方向の角度が絞りこまれ、ｘ方向プリズムシート５によりｘ方向の角度が絞りこまれ、最終的には出射光を略ｚ方向に揃える。このｚ方向に揃った光線が液晶表示板７に入射することにより液晶を透過する光の状態を理想的なものとし、鮮明でＳＮの高い表示を可能とする。ただし、本発明において、コストの低減を目的とするときは、前記拡散板３、ｙ方向プリズムシート４、ｘ方向プリズムシート５の一部又は全部を省略することもできる。（なお、以上の点については従来公知とされているものである。）
【００２４】本第１実施の形態の特徴とするところは、図１（ｂ）に示すように、導光板２内にYAG蛍光体ｙが混入されていることである。これは、導光板２の成形時にＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＭＭＡ（アクリル）等の樹脂にＹＡＧ蛍光体の粉末を入れて射出成形することによりなされる。白色用発光ダイオード１の内部構成はすでに図１２に示したＬＥＤ１０２と同じである。その発光のスペクトルは、図２（ａ）に示すスペクトルＨ１で示される。（本実施形態においては、白色用発光ダイオード１を２個用いているが、スペクトルＨ１は２個の平均的なスペクトルである。）このスペクトルＨ１は、点線で示す真の白色のスペクトルＨ０と比較すると、４６０ｎｍをピークとする青色光の強度が大であり、５５０ｎｍをピークとする黄緑色の光の強度が小である。このため、その色度については、図３に示す色度図上の位置はｃ１点となり、真の白色に対応する点ｃ０より左下側にズレており、白色用発光ダイオード１は青みがかった白色の発光をしている。この発光光線が導光板２の側面に入射し、導光板２の内部において入射光のうち青色成分（４６０ｎｍをピーク）の一部がYAG蛍光体ｙに吸収され、５５０ｎｍをピークとした黄緑色の励起スペクトルを発生する。これにより、図２（ａ）に示す白色用発光ダイオード１の発光のスペクトルH１の青色成分が減少し、黄緑色の成分が増加し、図２（ｂ）のＨ２に示すスペクトルの光線となって導光板２から出射する。Ｈ２は真の白色のスペクトルＨ０に近づいている。この出射光の色度は図３のｃ２点となり、真の白色であるｃ０点に近接し、同一のランクとみなされる。ここで、ＹＡＧ蛍光体の発光スペクトル自体の色度は図３の点ｃ３となっており、導光板２からの出射光の色度はＹＡＧ蛍光体ｙの混入量が増加するに従って点ｃ２と点ｃ３を結ぶ点線上をたどってｃ３に向かって移動する。本実施形態においては色度がｃ０の近傍となるように、ＹＡＧ蛍光体ｙの混入量が設定されている。
【００２５】なお、ＹＡＧ蛍光体の成分の調製によりその発光スペクトルの色度は図３に示すｃ３を含む円弧状の曲線Ｓｒの上を移動する。このような性質を利用すれば、白色用発光ダイオード１の色度ｃ１を、ＹＡＧ蛍光体ｙの含有量及び成分を適切に設定することにより、破線で囲まれた領域ＤＳ内で補正することができる。このようにして、白色から外れたランクに対する要求にも応ずることができる。（ただし、本発明においては、発光ダイオードのスペクトルの青色成分を減少させて、黄緑色成分を増加させる補正はできるが、その逆に青色成分を増加させて、黄緑色成分を減少させる補正はできない。その意味において、所望の色度の補正光を得ようよすれば、発光ダイオード（１）としてはある程度青みがかった白色用発光ダイオードを使用することが望ましい。）このようにして、色度が所望の色度に補正された導光板２からの出射光は、すでに説明した原理により、拡散板３、ｙ方向プリズムシート４、ｘ方向プリズムシート５を順次経てｚ方向に揃った所望の色度の照明光として透過型の液晶表示板７に入射する。
【００２６】以下に、図面に基づいて本発明の第２実施形態につき図面を用いて説明する。図４は本発明の第２実施形態に係るフロントライト２０の構成を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は上面図、（ｃ）は断面図である。図において、１は白色用発光ダイオード、１２はガイドロッド、１３はガイドプレート、１４は反射板、１７は反射型液晶表示板である。ガイドロット１２は透光性の樹脂等よりなり略四角柱状をなし、長手方向に平行な一方の端面は複数のV溝１２ｖを有する反射面１２ｂとなっており、この反射面１２ｂに対向する側面は平滑な出射面１２ｃとなっている。ガイドロッド１２の長手方向に直交する端面１２ｄは白色用発光ダイオード１の発光の入射面となっている。ガイドロッド１２の前記端面１２ｄに対向して白色用発光ダイオード１が配置され、反射面１２ｂに対向して反射板１４が配置されている。ガイドプレート１３は全体的には四角の平板状で、その一方の側面が前記ガイドロッド１２に対向した入射面１３ａとなっている。ガイドプレート１３の上面１３ｂには入射面１３ａに平行な方向に延びる複数のＶ溝プリズム１３ｖが設けられている。ガイドプレートの下面１３ｃは平滑で、後述するように内部に対する反射面と反射型液晶表示板１７に対する出射面及び入射面の役割を兼用する。
【００２７】今、白色用発光ダイオード１が発光するとその発光の光線はガイドロッド１２の前記端面１２ｄから入射し、ガイドロッド１２内において、主としてＶ溝１２ｖにおける反射により出射面１２ｃから、ガイドプレート１３に向けて出射光を発する。ここで、反射板１４はガイドロッド１２の前記反射面１２ｂから後方に漏れた光を反射させて、再びガイドロッド内１２に入射させ、光の利用効率を高める作用をなす。ガイドロッド１２からの出射光はＶ溝１２ｖの作用により、ガイドロッドの長手方向全体にわたって略均一に出射し、線状光源として機能する。この出射光はガイドプレート１３の入射面１３ａよりガイドプレート内に入り、内部に入った光線の大部分は、図４（ｃ）に示すように直接に又は上面１３ｂのＶ溝プリズム以外の部分による反射又は下面１３ｃによる反射等を経て上面のＶ溝プリズム１３ｖの斜面に達しここで全反射されて下面１３ｃ経て反射型液晶表示板１７に入射する。反射型液晶表示板１７に入射した光はその反射膜１７ｂにおいて反射され、その反射光は画像情報を有する光線として、再びガイドプレート１３に入射し、これを透過して外部に表示のための光線を出射する。ここで、反射型液晶表示板はカラー化のために図示しないカラーフィルター有している。（なお、以上の点については従来公知とされているものである。）
【００２８】本第２実施の形態の特徴とするところは、図４（ｃ）に示すように、ガイドプレート１３内にＹＡＧ蛍光体ｙが混入されていることである。これは、ガイドプレート１３の成形時にＰＣ（ポリカーボネイト）、ＰＭＭＡ（アクリル）等の樹脂にＹＡＧ蛍光体の粉末を入れて射出成形することによりなされる。ガイドプレート１３にはガイドロッド１２より白色発光ダイオード１と同一の色度の光線が入射するが、この光線がガイドプレート１３内を通過する過程で、ＹＡＧ蛍光体ｙによる吸収、励起作用により、図１に示すバックライト１０においてすでに説明したのと同様の原理により、色度が補正されて反射型液晶表示板１７に入射し、反射型液晶表示１７からの反射光が再度ガイドプレート１３通過する際に更に色度が補正されて、外部に表示光として出射する。この表示光の色度を所望の値に設定する方法としては、例えば、反射型液晶表示板を白表示の状態としたときに、最終的な表示光の色度の範囲を所望の範囲に入れるようにガイドプレート１３を形成する。これは、白色発光ダイオード１の色度に対応し、ＹＡＧ蛍光体９の成分および混入量を適切に選択して黄緑色の励起光の色度を適切に設定することにより、すでに説明した原理により実現することができる。
【００２９】図４（ｄ）に示すガイドプレート２３は図４（ｄ）に示したガイドプレート１３の変形例であり、入射面は２３ａであり、その上面２３ｂには階段状の階段プリズム２３ｐが設けられている。階段プリズム２３ｐの一方の斜面の傾斜はガイドプレート１３の前記Ｖ溝プリズム１３ｖの斜面の傾斜よりもかなりゆるやかになっている。ガイドププレート２３は、階段プリズム２３ｖの反射作用により、基本的には前記ガイドプレート１３と同様の原理により、平滑な下面２３ｃから反射型液晶表示板１７に対し照明光を出射し、その反射光を下面２３ｃから再入射させ、上面２３ｂから表示光として出射させる。ガイドプレート１３に比較すると、プリズム面からの反射光の傾きが大となり、斜め漏れの光が増え、光の利用効率は低下するが、ガイドプレートを製造するための成形型の磨耗が少なくなり、結果的に製造コストを低減する利点を有する。このような段階プリズム型のガイドプレート２３の内部にＹＡＧ蛍光体ｙを混入することにより、上記したのと同様の原理により、ガイドプレート２３より外部に出射する表示光の色度を所望の色度に補正することができる。なお、以上の第２実施形態の説明においてはガイドプレート内にＹＡＧ蛍光体が混入されている場合について述べたが、本発明はこれに限らずガイドロッドとガイドプレートの両方もしくはガイドロッドのみにＹＡＧ蛍光体が混入されている場合も基本的には同様の原理により色度補正の効果を得ることができる。
【００３０】以下に、図面に基づいて本発明の第３実施形態につき図面を用いて説明する。図５は本発明の第３実施形態に係る導光板を用いたバックライト３０の構成を示す断面図である。図に示すように、本第３実施形態においては導光板２の上面２ａ及び下面２ｂにはＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。導光板２の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合したものを塗布して硬化させることにより形成する。その他の構成は図１に示した第１実施形態のバックライト１０と同様である。図５に示すように白色発光ダイオード１が発光するとその発光は図１に示したバックライト１０と基本的には同様の経路を経て液晶表示素子７に入射する。この間、導光板２の上面２ａ及び下面２ｂに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜９を透過する際にすでに説明したのと同様の原理により光の色度の補正が行われる。この場合、ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定することにより、透過型の液晶表示素子７に所望の色度の照明光を入射することができる。なお、本発明はこれに限らず導光板２の上面２ａ又は下面２ｂのいずれか一方にＹＡＧ蛍光体の膜９を適切に形成することにより、基本的には同様の原理により、同様の色度補正の効果を得ることができる。
【００３１】以下に、図面に基づいて本発明の第４実施形態につき図面を用いて説明する。図６は本発明の第４実施形態に係る導光板を用いたバックライト４０の構成を示す断面図である。図６に示すように、本第４実施形態においては導光板２の入射面である側面２ｃにはＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。導光板２の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９は、上記の第３実施の形態において説明したのと同様の方法により形成する。その他の構成は図１に示した第１実施形態と同様である。白色発光ダイオード１が発光するとその発光は図１に示した第１実施形態と基本的には同様の経路を経て液晶表示素子７に入射する。この間、導光板２の前記側面２ｃに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜９を透過する際に、すでに説明したのと同様の原理により光の色度の補正が行われる。この場合も、ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定することにより、透過型の液晶表示素子７に所望の色度の照明光を入射することができる。
【００３２】以下に、図面に基づいて本発明の第５実施形態につき図面を用いて説明する。図７は本発明の第５施形態に係るフロントライト５０の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。図７（ａ）に示すように本第５実施形態においては、ガイドロッド１２の入射面となる端面１２ｄの表面にＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。ｖ型プリズム１３ｖを有するガイドプレート１３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合したものを塗布して硬化させることにより形成する。その他の構成は図４に示した第２実施例に係るフロントライト２０と同様である。白色発光ダイオード１が発光するとその発光は図４に示した第２実施形態のフロントライト２０と基本的には同様の経路を経て外部に表示光として出射する。この間、ガイドプレート１２の前記端面１２ｄに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜９を透過する際に、すでに説明したのと同様の原理により光の色度の補正が行われる。この場合、ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定することにより、ガイドプレート１３から最終的に外部に出射する表示光の色度を所望のものとすることができる。図７（ｃ）はガイドプレート１３の代わりに階段プリズム２３ｐを有する階段プリズム型のガイドプレート２３を用いた場合を示す。ガイドプレート２３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。この場合もほぼ同様の原理により色補正が行われる。
【００３３】以下に、図面に基づいて本発明の第６施形態につき図面を用いて説明する。図８は本発明の第６施形態に係るガイドロッド１２を用いたフロントライト６０の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。図８（ａ）に示すように本第６実施形態においては、ガイドロッド１２の出射面となる側面１２ｃの表面にＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。ガイドプレート１３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合したものを塗布して硬化させることにより形成する。その他の構成は図４に示した第２実施例に係るフロントライト２０と同様である。白色発光ダイオード１が発光するとその発光は図４に示した第２実施形態のフロントライト２０と基本的には同様の経路を経て外部に表示光として出射する。この間、ガイドプレート１２の前記出射面となる側面１２ｃに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜９を透過する際に、すでに説明したのと同様の原理により光の色度の補正が行われる。この場合、ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定することにより、ガイドプレート１３から最終的に外部に出射する表示光の色度を所望のものとすることができる。図８（ｃ）はガイドプレート１３の代わりに階段プリズム２３ｐを有する階段プリズム型のガイドプレート２３を用いた場合を示す。ガイドプレート２３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。この場合もほぼ同様の原理により色補正が行われる。
【００３４】以下に、図面に基づいて本発明の第７施形態につき図面を用いて説明する。図９は本発明の第７施形態に係るフロントライト装置７０の構成を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は断面図である。図９（ａ）、（ｂ）に示すように本第７実施形態においては、ガイドプレート１３の入射面１３ａの表面にＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。ガイドプレート１３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合したものを塗布して硬化させることにより形成する。その他の構成は図４に示した第２実施例に係るフロントライト２０と同様である。白色発光ダイオード１が発光するとその発光は図４に示した第２実施形態のフロントライト２０と基本的には同様の経路を経て外部に表示光として出射する。この間、ガイドプレート１２の前記入射面１３ａに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜９を透過する際に、すでに説明したのと同様の原理により光の色度の補正が行われる。この場合、ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定することにより、ガイドプレート１３から最終的に外部に出射する表示光の色度を所望のものとすることができる。図９（ｃ）はガイドプレート１３の代わりに階段プリズム２３ｐを有する階段プリズム型のガイドプレート２３を用いた場合を示す。ガイドプレート２３の入射面２３ａの表面にＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。ガイドプレート２３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。この場合もほぼ同様の原理により色補正が行われる。
【００３５】以下に、図面に基づいて本発明の第８施形態につき図面を用いて説明する。図１０は本発明の第８施形態に係るガイドプレート１３を用いたフロントライト装置８０の構成を示す図であり、（ａ）はその断面図であり、（ｂ）は変形例の断面図である。図（ａ）に示すように本第８実施形態においては、ガイドプレート１３の上面１３ｂおよび下面１３ｃの表面にＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。ガイドプレート１３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。ＹＡＧ蛍光体の膜９は、ＹＡＧ蛍光体を樹脂（シリコン樹脂等）に配合したものを塗布して硬化させることにより形成する。その他の構成は図４に示した第２実施例に係るフロントライト２０と同様である。図示しない白色発光ダイオード（１）が発光するとその発光は図４に示した第２実施形態のフロントライト２０と基本的には同様の経路を経て外部に表示光として出射する。
【００３６】この間、ガイドプレート１３の上面１３ｂおよび下面１３ｃに形成されたＹＡＧ蛍光体の膜９を透過する際に、すでに説明したのと同様の原理により光の色度の補正が行われる。この場合、ＹＡＧ蛍光体の成分および膜厚を適切に設定することにより、ガイドプレート１３から最終的に外部に出射する表示光の色度を所望のものとすることができる。図１０（ｂ）はガイドプレート１３の代わりに階段プリズム２３ｐを有する階段プリズム型のガイドプレート２３を用いた場合を示す。ガイドプレート２３の上面２３ｐ（２３ｂ）および下面２３ｃの表面にＹＡＧ蛍光体の膜９が形成されている。ガイドプレート２３の内部にはＹＡＧ蛍光体は混入されていない。この場合もほぼ同様の原理により色補正が行われる。
【００３７】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、発光ダイオードの発光を導光板、ガイドプレート、ガイドロッド等の光路変換手段により変換して表示手段に照明光を入射するバックライト又はフロントライトにおいて、上記の光路変換装置の少なくとも一部にＹＡＧ蛍光体を含有または付着させることにより、発光ダイオードの発光の色度を所望の色度に補正して照明光を出射することができる。

【出願人】	【識別番号】０００１３１４３０【氏名又は名称】株式会社シチズン電子【住所又は居所】山梨県富士吉田市上暮地１丁目２３番１号
【出願日】	平成１３年９月２０日（２００１．９．２０）
【代理人】	【識別番号】１０００８５２８０【弁理士】【氏名又は名称】高宗寛暁
【公開番号】	特開２００３－１００１２６（Ｐ２００３－１００１２６Ａ）
【公開日】	平成１５年４月４日（２００３．４．４）
【出願番号】	特願２００１－２８７９１３（Ｐ２００１－２８７９１３）