JP4468110B2 - LIGHT EMITTING ELEMENT, LIGHT EMITTING DEVICE HAVING THE SAME, AND DISPLAY DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、蛍光物質の蛍光作用を利用した発光用エレメント、この発光用エレメントを備えた発光装置、および表示装置に関する。 The present invention relates to a light emitting element using a fluorescent action of a fluorescent substance, a light emitting device including the light emitting element, and a display device.
従来、蛍光色素を利用した発光装置の一例としては、特許文献1に記載ものがある。同文献に記載された発光装置は、ブラックライトと、このブラックライトから発せられた紫外線を一端面から受けて内部に進行させる平板状の導光板とを備えている。この導光板の片面上には、紫外線蛍光色素を含有する樹脂製の発光部が設けられている。 Conventionally, as an example of a light emitting device using a fluorescent dye, there is one described in Patent Document 1. The light-emitting device described in the document includes a black light and a flat light guide plate that receives ultraviolet light emitted from the black light from one end surface and travels inward. On one surface of the light guide plate, a resin light emitting portion containing an ultraviolet fluorescent dye is provided.
このような構成によれば、上記ブラックライトから上記導光板内に進入した紫外線をこの導光板の内部において一定方向に進行させつつ、上記発光部に順次進入させることができる。その結果、上記発光部内の蛍光色素が励起されて蛍光し、いわゆる面発光が実現される。 According to such a configuration, the ultraviolet light that has entered the light guide plate from the black light can be sequentially entered into the light emitting unit while traveling in a certain direction inside the light guide plate. As a result, the fluorescent dye in the light emitting part is excited to fluoresce, and so-called surface emission is realized.
しかしながら、上記従来技術においては、次に述べるように改善すべき余地があった。 However, there is room for improvement in the prior art as described below.
第1に、上記発光部は、上記導光板の片面上に設けられているために、上記発光部に紫外線が進入するためには、上記導光板内の紫外線が上記片面を通過して上記導光板の外部に出射しなければならない。ところが、上記導光板の内部に入射した紫外線のうち、上記導光板の片面を通過する紫外線の割合はさほど多くはなく、上記発光部に進入する紫外線の量は少ないものとなっていた。とくに、上記発光部が上記導光板の片面上の一部分のみに設けられている場合は、上記片面の他の部分を通過する紫外線は上記発光部の発光に全く寄与しないこととなる。したがって、上記従来技術においては、紫外線のロスが多く、発光効率が低いものとなっていた。 First, since the light emitting unit is provided on one side of the light guide plate, in order for ultraviolet light to enter the light emitting unit, the ultraviolet light in the light guide plate passes through the one side and passes through the one side. It must be emitted outside the light plate. However, the proportion of ultraviolet rays that pass through one side of the light guide plate out of the ultraviolet rays that enter the light guide plate is not so large, and the amount of ultraviolet rays that enter the light emitting portion is small. In particular, when the light emitting part is provided only on a part of one side of the light guide plate, the ultraviolet rays passing through the other part of the one side do not contribute to the light emission of the light emitting part at all. Therefore, in the above prior art, the loss of ultraviolet rays is large and the light emission efficiency is low.
第2に、上記導光板の片面から外部に出射する紫外線の量は、上記導光板の一端面に近い部分では多く、上記一端面から遠去かるに連れて少なくなる。したがって、上記発光部に進入する紫外線の量も、上記一端面に近い部分と遠い部分とでは大きく相違することとなる。これでは、発光部の発光強度を各所均一にすることが困難である。たとえば、液晶表示装置のバックライトとしては、液晶表示画像の質を高めるための要件として、面発光部分の発光強度(輝度)のむらが少ないことが要請されるところ、上記従来のものでは、そのような要請に的確に応えることも難しい。 Second, the amount of ultraviolet light emitted from one side of the light guide plate to the outside is large in a portion near the one end surface of the light guide plate, and decreases as the distance from the one end surface increases. Accordingly, the amount of ultraviolet light that enters the light emitting portion also differs greatly between a portion near the one end face and a portion far from the one end face. In this case, it is difficult to make the light emission intensity of the light emitting portion uniform in various places. For example, as a backlight of a liquid crystal display device, as a requirement for improving the quality of a liquid crystal display image, it is required that there is little unevenness in light emission intensity (luminance) of a surface light emitting portion. It is also difficult to meet the exact demands.
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、発光効率が高く、発光部の各部の発光強度を均一にすることも容易に行なうことが可能な発光用エレメント、これを備えた発光装置、および表示装置を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under such circumstances, and has a light emitting element that has high luminous efficiency and can easily perform uniform light emission intensity of each part of the light emitting part, An object of the present invention is to provide a light-emitting device and a display device including the light-emitting device.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明の第1の側面により提供される発光用エレメントは、板状に形成され、かつ側面の全部または一部が励起光を入射させるための入射面とされて、この入射面から内部に進行した励起光を厚み方向と交差する一定方向に進行させる導光体を備えている、発光用エレメントであって、上記導光体の一部は、上記励起光を受けることによって蛍光する蛍光物質を含有し、かつ蛍光時には所望の模様を表示する発光部として構成されており、上記導光体をその両側から挟み、かつ上記導光体よりも屈折率が小さい複数の補助部材をさらに備えていることにより、上記導光体は、上記複数の補助部材との界面において上記励起光を全反射させながら上記一定方向に進行させるとともに、上記複数の補助部材の少なくとも一部は、上記導光体の発光部から発せられる可視光を外部に出射可能とするように透光性を有しており、上記発光部は、上記蛍光物質を含有した樹脂を用いて、非励起時には透明であるように構成されている一方、上記導光体のうち、上記発光部以外の部分は、上記発光部の樹脂と同一種類の樹脂を用いて形成されていることにより上記発光部と屈折率が略同一の透明部とされ、上記発光部と上記発光部以外の部分とは、これらの境界部分において互いに密接していることを特徴としている。 The light emitting element provided by the first aspect of the present invention is formed in a plate shape, and all or a part of the side surface is an incident surface for allowing excitation light to enter , and proceeds from the incident surface to the inside. A light emitting element comprising a light guide that causes the excitation light to travel in a certain direction intersecting the thickness direction, wherein a part of the light guide is made of a fluorescent material that fluoresces when receiving the excitation light. And a light emitting unit that displays a desired pattern at the time of fluorescence, and further includes a plurality of auxiliary members that sandwich the light guide from both sides and have a smaller refractive index than the light guide. Accordingly, the light guide body travels in the fixed direction while totally reflecting the excitation light at the interfaces with the plurality of auxiliary members, and at least a part of the plurality of auxiliary members is made of the light guide body. Light emission It has translucency so that visible light emitted from can be emitted to the outside, and the light emitting portion is configured to be transparent at the time of non-excitation using the resin containing the fluorescent material. On the other hand, a portion other than the light emitting portion of the light guide is formed using the same kind of resin as the resin of the light emitting portion, so that the light emitting portion and the transparent portion whose refractive index is substantially the same. The light emitting portion and the portion other than the light emitting portion are characterized by being in close contact with each other at the boundary portion .
本発明によれば、導光体内に進入した励起光は、導光体内を進行している過程において発光部内にそのまま進入し、蛍光物質を励起することとなる。したがって、導光体の内部を進行していた励起光を導光体の外部に出射させることによって発光部内に進入させていた従来技術と比較すると、発光部内に進入する励起光の量を多くし、発光効率を高めることができる。また、本発明によれば、導光体内を進行する励起光によって発光部を発光させるために、発光部の全域にわたって十分な光量の励起光を進行させることができる。上記従来技術においては、導光体の片面から発光部に向けて出射する励起光の量が光源に近い部分と遠い部分とで大きく相違していたが、本発明における発光部の発光強度は、そのような導光体の外部への励起光の出射量とは無関係であり、導光体内を進行する励起光の量に大きな偏りを生じないようにして、発光部の各所に進行する励起光の光量差を小さくすることが可能である。このため、本発明では、発光部の略全域の蛍光色素をその蛍光色素に固有のピーク強度で発光させることが簡単に行なえることとなって、発光部の略全域にわたって各部の発光強度を均一にすることができる。蛍光色素に励起光を照射させて蛍光させる場合、励起光の照射量が一定以下の場合には照射量が多くなるほど蛍光色素の発光強度が高くなるものの、励起光の照射量が所定量に達すると、蛍光色素の発光量は一定のピークに達し、それ以上励起光量を増やしても蛍光色素の発光量は増加せず一定のままである。発光部の各所において、このようなピーク強度にすれば、発光強度の均一化が図られることとなる。加えて、上記構成によれば、導光体内において励起光を全反射により進行させていくことができるために、励起光の減衰を抑制し、発光部の各所に対してより効率良く励起光を進行させることができる。その結果、発光効率がより高められる。さらに、上記構成によれは、発光部を発光させていないときに、この発光部と導光体の他の残余部分とを目視によっては区別し難くし、導光体全体を透明度の高い単なる透明板に見えるようにすることが可能となる。したがって、高い透明性が要求される仕切りガラスなどの代替品などとして使用しつつ、発光部の発光による情報表示あるいは装飾を行なわせるといったことが可能となる。 According to the present invention, the excitation light that has entered the light guide enters the light emitting portion as it is in the process of traveling through the light guide, and excites the fluorescent material. Therefore, the amount of excitation light entering the light emitting portion is increased compared to the conventional technique in which the excitation light traveling inside the light guide is made to enter the light emitting portion by being emitted to the outside of the light guide. , Luminous efficiency can be increased. In addition, according to the present invention, since the light emitting unit is caused to emit light by the excitation light traveling in the light guide, excitation light having a sufficient amount of light can be advanced over the entire area of the light emitting unit. In the above prior art, the amount of excitation light emitted from one side of the light guide toward the light emitting part was greatly different between the part close to the light source and the part far from the light source, but the light emission intensity of the light emitting part in the present invention is Excitation light traveling outside the light guide is independent of the amount of excitation light emitted to the outside of the light guide, and does not cause a large bias in the amount of excitation light traveling through the light guide. It is possible to reduce the difference in the amount of light. For this reason, in the present invention, it is possible to easily cause the fluorescent dye in almost the entire area of the light emitting portion to emit light with the peak intensity inherent to the fluorescent dye, and the light emission intensity of each part is uniform over substantially the entire area of the light emitting portion. Can be. When the fluorescent dye is irradiated with excitation light to make it fluorescent, the emission intensity of the fluorescent dye increases as the irradiation amount increases when the irradiation amount of the excitation light is below a certain level, but the irradiation amount of the excitation light reaches a predetermined amount. Then, the light emission amount of the fluorescent dye reaches a certain peak, and even if the amount of excitation light is further increased, the light emission amount of the fluorescent dye does not increase and remains constant. If the peak intensity is set at various points in the light emitting portion, the emission intensity can be made uniform. In addition, according to the above configuration, since the excitation light can be caused to proceed by total reflection in the light guide, the attenuation of the excitation light is suppressed, and the excitation light is more efficiently emitted to various portions of the light emitting unit. Can be advanced. As a result, the luminous efficiency is further increased. Further, according to the above configuration, when the light emitting unit is not emitting light, it is difficult to visually distinguish the light emitting unit from the other remaining portions of the light guide, and the entire light guide is simply transparent with high transparency. It becomes possible to make it look like a board. Therefore, it is possible to display information or decorate information by emitting light from the light emitting unit while using it as a substitute for partition glass or the like that requires high transparency.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体の表面に対向する位置には、可視光を透過させる一方、励起光を遮断する励起光遮断手段が設けられている。このような構成によれば、励起光が導光体の表面側正面に放出されることも抑制される。たとえば、励起光として紫外線が用いられ、かつこの紫外線の放出が好ましくない環境で用いられるような場合に好適である。 In a preferred embodiment of the present invention, excitation light blocking means for transmitting visible light and blocking excitation light is provided at a position facing the surface of the light guide. According to such a configuration, the excitation light is also prevented from being emitted to the front surface side of the light guide. For example, it is suitable when ultraviolet rays are used as excitation light and used in an environment where the emission of ultraviolet rays is not preferable.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光部としては、非励起時において透明な第1および第2の発光部が設けられており、かつこれら第1および第2の発光部は、励起時において互いに異なる色彩に発光するように構成されている。このような構成によれば、複数の色彩での発光表示または照明が可能となり、装飾性を高めることができる。 In a preferred embodiment of the present invention, the light emitting part is provided with first and second light emitting parts that are transparent at the time of non-excitation, and these first and second light emitting parts are provided at the time of excitation. Are configured to emit light in different colors. According to such a configuration, it is possible to perform light emission display or illumination with a plurality of colors, and it is possible to improve the decorativeness.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記導光体としては、上記複数の補助部材によってそれぞれが挟まれ、かつ互いに間隔を隔てて対向する第1および第2の導光体が設けられているとともに、上記第1および第2の導光体のそれぞれの発光部は、励起時の発光色または発光模様が互いに相違するように構成されている。このような構成によれば、1つの発光用エレメントによって、発光色または発光模様が相違する2種類の発光表示、あるいは照明が可能となる。 In a preferred embodiment of the present invention, the light guide is provided with first and second light guides that are sandwiched between the plurality of auxiliary members and that face each other with a space therebetween. At the same time, the light emitting portions of the first and second light guides are configured so that the light emission colors or light emission patterns at the time of excitation are different from each other. According to such a configuration, two types of light emission display or illumination with different light emission colors or light emission patterns can be performed by one light emitting element.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光部内には、光拡散用の粒子が分散混入されている。このような構成によれば、発光部から発せられた可視光が上記粒子に当たって拡散する作用により、発光部の発光輝度が高められる。また、発光輝度の均一化も促進される。さらに、導光体内を進行する励起光も拡散されるために、たとえば導光体が複雑な形状である場合に、この導光体の全域にわたって励起光が進行する作用も促進される。 In a preferred embodiment of the present invention, light diffusing particles are dispersed and mixed in the light emitting section. According to such a configuration, the light emission luminance of the light emitting portion is enhanced by the action of the visible light emitted from the light emitting portion striking the particles and diffusing. In addition, the uniform emission luminance is promoted. Furthermore, since the excitation light traveling in the light guide is also diffused, for example, when the light guide has a complicated shape, the action of the excitation light traveling over the entire area of the light guide is also promoted.
本発明の第2の側面により提供される発光装置は、本発明の第1の側面により提供される発光用エレメントと、この発光用エレメントの導光体の入射面に励起光を入射可能とする光源と、を備えていることを特徴としている。 The light emitting device provided by the second aspect of the present invention enables the excitation light to be incident on the light emitting element provided by the first aspect of the present invention and the incident surface of the light guide of the light emitting element. And a light source.
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される発光用エレメントについて述べたのと同様な効果が得られる。 According to such a configuration, the same effect as described for the light emitting element provided by the first aspect of the present invention can be obtained.
本発明の第3の側面により提供される発光装置は、板状に形成され、かつ側面の全部または一部が励起光を入射させるための入射面とされて、この入射面から内部に進行した励起光を厚み方向と交差する一定方向に進行させる導光体を備え、上記導光体の一部は、上記励起光を受けることによって蛍光する蛍光物質を含有し、かつ蛍光時には所望の模様を表示する発光部として構成されており、上記導光体をその両側から挟み、かつ上記導光体よりも屈折率が小さい複数の補助部材をさらに備えていることにより、上記導光体は、上記複数の補助部材との界面において上記励起光を全反射させながら上記一定方向に進行させるとともに、上記複数の補助部材の少なくとも一部は、上記導光体の発光部から発せられる可視光を外部に出射可能とするように透光性を有しており、上記発光部は、上記蛍光物質を含有した樹脂を用いて、非励起時には透明であるように構成されている一方、上記導光体のうち、上記発光部以外の部分は、上記発光部の樹脂と同一種類の樹脂を用いて形成されていることにより上記発光部と屈折率が略同一の透明部とされ、上記発光部と上記発光部以外の部分とは、これらの境界部分において互いに密接しており、上記導光体として、上記複数の補助部材によってそれぞれが挟まれ、かつ互いに間隔を隔てて対向する第1および第2の導光体が設けられているとともに、上記第1および第2の導光体のそれぞれの発光部は、励起時の発光色または発光模様が互いに相違するように構成されている発光用エレメントと、励起光を発する光源と、この光源から発せられた励起光を上記発光用エレメントの第1および第2の導光体のそれぞれの入射面の一方に選択的に入射可能とする切り替え手段と、を備えていることを特徴としている。 The light emitting device provided by the third aspect of the present invention is formed in a plate shape, and all or a part of the side surface is an incident surface for allowing excitation light to enter , and proceeds from the incident surface to the inside. A light guide that travels the excitation light in a certain direction intersecting the thickness direction, and a part of the light guide contains a fluorescent material that fluoresces when receiving the excitation light , and has a desired pattern at the time of fluorescence. The light guide is configured as a light emitting unit to display, and further includes a plurality of auxiliary members sandwiching the light guide from both sides thereof and having a refractive index smaller than that of the light guide. The excitation light travels in the predetermined direction while totally reflecting the excitation light at the interfaces with the plurality of auxiliary members, and at least a part of the plurality of auxiliary members transmits visible light emitted from the light emitting portion of the light guide to the outside. Can emit The light-emitting portion is configured to be transparent at the time of non-excitation using the resin containing the fluorescent material, while the light guide body includes the light-transmitting portion. The portions other than the light emitting portion are formed using the same type of resin as the resin of the light emitting portion, so that the light emitting portion and the transparent portion have substantially the same refractive index, and other than the light emitting portion and the light emitting portion. The portions are in close contact with each other at these boundary portions, and the first and second light guides that are sandwiched between the plurality of auxiliary members and that are opposed to each other with a space therebetween as the light guide. Each of the light emitting portions of the first and second light guides is provided and emits excitation light with a light emitting element configured to have different light emission colors or light emission patterns at the time of excitation. And a light source The obtained excitation light is characterized in that it comprises a switching means to selectively allow the incident to one of each of the incident surface of the first and second light guide body of the light emitting element.
このような構成によれば、本発明の第1の側面により提供される発光用エレメントについて述べたのと同様な効果が得られることに加え、上記第1および第2の導光体のそれぞれの発光部を適宜切り替え発光させることができる。 According to such a configuration, in addition to obtaining the same effect as described for the light emitting element provided by the first aspect of the present invention, each of the first and second light guides can be obtained. The light emitting unit can be switched appropriately to emit light.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記光源が点灯駆動して、上記発光用エレメントの発光部が発光するときには、この発光部の全領域において上記蛍光物質がピーク強度で発光するように構成されている。このような構成によれば、上記発光部の全領域の発光強度を均一とし、照度むらの少ない照明が必要とされる用途に最適となる。 In a preferred embodiment of the present invention, when the light source is turned on and the light emitting portion of the light emitting element emits light, the fluorescent material emits light at a peak intensity in the entire region of the light emitting portion. ing. According to such a configuration, the light emission intensity of the entire region of the light emitting unit is made uniform, which is optimal for applications that require illumination with little uneven illuminance.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光用エレメントとしては、複数の発光用エレメントがあり、これら複数の発光用エレメントのそれぞれの導光体の入射面に励起光を入射可能に構成されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the light emitting element includes a plurality of light emitting elements, and is configured such that excitation light can be incident on an incident surface of a light guide body of each of the plurality of light emitting elements. Yes.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の発光用エレメントは、支持部材により支持されて同一平面上に並べられたパネル状に配されている。 In a preferred embodiment of the present invention, the plurality of light emitting elements are arranged in a panel shape supported by a support member and arranged on the same plane.
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の発光用エレメントのそれぞれの導光体に対して励起光を選択的に入射可能とする励起光入射切り替え手段をさらに備えている。 In a preferred embodiment of the present invention, excitation light incident switching means that allows excitation light to selectively enter each light guide of each of the plurality of light emitting elements is further provided.
本発明の第4の側面により提供される表示装置は、本発明の第2または第3の側面により提供される発光装置を備えている。 The display device provided by the fourth aspect of the present invention includes the light emitting device provided by the second or third aspect of the present invention.
このような構成によれば、本発明の第1ないし第3の側面により提供される発光用エレメントおよび発光装置について述べたのと同様な効果が得られる。 According to such a configuration, the same effects as described for the light emitting element and the light emitting device provided by the first to third aspects of the present invention can be obtained.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、液晶表示装置の一例を示している。同図に示す液晶表示装置A1は、透過型の液晶パネル10と、この液晶パネル10のバックライトとしての発光装置B1とを具備している。発光装置B1は、紫外線を発する1または複数の光源2と、発光用エレメントE1とを具備している。液晶パネル10は、従来既知のものであり、その詳細な説明は省略する。
FIG. 1 shows an example of a liquid crystal display device. A liquid crystal display device A1 shown in the figure includes a transmissive
発光用エレメントE1は、液晶パネル10の背後に配されている。この発光用エレメントE1は、図2に示すように、平面視矩形の平板状の導光体3を具備している。この導光体3は、たとえばアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、あるいはその他の樹脂製であり、可視光および紫外線に対する透光性を備えた樹脂製である。ただし、この導光体3内の全域には、紫外線照射により励起される蛍光色素が分散混入されており、この導光体3の全体が発光部4となっている。上記蛍光色素としては、たとえば特開2003−81986号公報に記載されている希土類錯体を用いることが可能である。同公報に記載されている希土類錯体としては、赤、青、緑のそれぞれの色彩を発光可能なものがあり、これらを所定の比率で配合させることにより蛍光色を白色にすることができる。本実施形態において、発光部4は、蛍光時に白色光を発するように構成されている。また、導光体3内への蛍光色素の混入は、導光体3の成形工程において成形用樹脂に蛍光色素を混合し、樹脂成形を行なうことにより可能である。
The light emitting element E <b> 1 is disposed behind the
また、導光体3内の全域には、光拡散用の粒子が分散混入されている。この粒子は、たとえばITO(Indium Tin Oxide:酸化錫添加酸化インジウム)、酸化チタン、酸化亜鉛、あるいは金(Au)などの金属粒子、あるいはアルミナなどの粒子である。上記粒子の粒径(平均粒径)は、10nm〜2000nm、好ましくは50nm〜1000nm、より好ましくは200nm〜800nmである。発光用エレメントE1は、バックライトとして利用されているため、透明性は必要でないが、後述するように透明性が要求される場合においても、上記した粒子径であれば、発光用エレメントE1の透明性を損なわないようにすることができ、とくにITO粒子を用いた場合には透明性に優れたものにできる。
Further, light diffusion particles are dispersed and mixed throughout the
導光体3の一側面の全体または一部は、光源2から紫外線を入射させるための入射面31とされている。導光体3の他の側面および裏面には、紫外線および可視光を反射する反射層32が設けられている。この反射層32は、たとえばアルミニウムの蒸着膜である。ただし、反射層32は、そのような金属蒸着膜に限らず、他の材質の塗装膜としたり、あるいは遮光シートを導光体3の裏面に貼付するなどして構成してもよい。
The whole or a part of one side surface of the
導光体3の表面30aには、可視光を透過させることが可能な紫外線遮断層33が積層して形成されている。この紫外線遮断層33は、たとえば紫外線吸収機能をもつ酸化セリウムを含有する樹脂シートを接着することにより、あるいは酸化セリウムを分散混入された樹脂を塗布することにより形成されている。図1のI部拡大図に示すように、導光体3の表面30aは、多数の微小な凹凸を有する粗面(非鏡面)として形成されている。その粗面化処理はたとえばレーザ加工により行なうことができる。
An
光源2としては、たとえば紫外線LEDが用いられている。ただし、たとえば水銀ランプを利用したブラックライトを用いることも可能であり、紫外線の発光手段としては種々のものを採用することができる。また、図面においては、2つの光源2が示されているが、これに限定されるものではなく、光源2の発光量や導光体3の体積などを考慮して、十分な量の紫外線を導光体3内に供給できるようにその数を決定すればよい。これらの点については、後述する他の実施形態についても同様である。本実施形態において、光源2から導光体3内に入射する紫外線の量は、発光部4の全領域において上記蛍光色素がこの蛍光色素に固有のピーク強度で蛍光させ得る量とされている。図1に仮想線で示すように、好ましくは、光源2の周辺部には、光源2から発せられた紫外線を入射面31に向けて反射するリフレクタ34が設けられており、この構成も他の後述する実施形態において同様である。なお、光源2は、リフレクタ34やその他の支持部材に支持させてもよいし、導光体3の入射面31に実装してもよく、その固定手段も限定されない。
For example, an ultraviolet LED is used as the
次に、上記した発光装置B1およびこれを備えた液晶表示装置A1の作用について説明する。 Next, the operation of the light emitting device B1 and the liquid crystal display device A1 including the light emitting device B1 will be described.
まず、光源2を点灯駆動させると、この光源2から発せられた紫外線は、入射面31から導光体3内に入射し、導光体3の内部をこの導光体3の厚み方向と交差する方向に進行していく。この紫外線の進行により、導光体3内の全域に分散混入されている蛍光色素のそれぞれが励起され、導光体3の全体が白色に発光することとなる。すると、この白色光は、導光体3の表面30aおよび紫外線遮断層33を通過して液晶パネル10に向けて進行し、この発光装置B1はバックライトとして適切に機能する。導光体3内に進行した紫外線の一部は、表面30aに到達するが、紫外線遮断層33によって遮断される。液晶パネル10の各部の品質を長期にわたって維持するためには、紫外線が内部に照射されないようにすることが好ましいが、このような要望に的確に応えることができる。
First, when the
上記したように、この発光装置B1においては、紫外線が導光体3の内部を進行する過程において導光体3内に混入された蛍光色素が励起される。このため、蛍光色素の励起を効率良く行なうことができ、発光効率が高められる。とくに、導光体3の裏面および入射面31以外の側面は、反射層32によって覆われているために、導光体3内に入射した紫外線が外部に漏れることが抑制されて導光体3に入射した紫外線の殆どが蛍光色素の励起に有効に活用される。また、これに加えて、蛍光色素の蛍光により発せられる白色光が導光体3の裏面や側面を介して外部に漏出することも防止され、導光体3の表面30aから出射する白色光の量を多くするのに好適となる。
As described above, in the light emitting device B1, the fluorescent dye mixed in the
導光体3の表面30aは、粗面にされているために、導光体3の内部の白色光は、表面30aによって全反射され難くなる。この作用により、白色光が導光体3内から表面30aを通過して液晶パネル10に向けて出射すること作用が促進され、液晶パネル10への照射光量を多くするのにより好適となる。紫外線遮断層33の表面を粗面にすれば、導光体3の表面30aを粗面にした場合と同様な原理により、この紫外線遮断層33内に進行してきた白色光を外部に出射させ易くなる効果が期待でき、そのような構成にすることもできる。なお、導光体3と紫外線遮断層33との屈折率が同一の場合には、それらの界面において光が反射されることはないために、この場合には、たとえば図3に示すように、紫外線遮断層33の表面33aのみを粗面とすれば、白色光の出射が促進される。
Since the
この発光装置B1においては、発光部4の全領域において蛍光色素がこの蛍光色素に固有のピーク強度で蛍光するように構成されているために、発光部4の各部の発光強度が均一に揃えられる。発光部4は、液晶パネル10の画像表示領域よりもやや大きめのサイズに形成されており、この画像表示領域に対向している。したがって、この画像表示領域に向けて発光部4から進行する白色光は、その光量のばらつきが非常に少ないものとなり、液晶パネル10で表示される画像の質を良好なものにすることができる。一方、この発光装置B1においては、既述したとおり、導光体3内に入射した紫外線が導光体3内の蛍光色素を効率良く励起するようになっており、紫外線の無駄が少ない。したがって、発光部4の全領域において蛍光色素をピーク強度に蛍光させるのに必要な光源2の発光量は比較的少なくて済み、消費電力量を少なくすることも可能である。導光体3内に混入されている光拡散用の粒子は、導光体3内において発生した光を種々の方向に散乱反射して、表面30aからの白色光の出射光量を多くする作用を生じさせるとともに、表面30aの各所における出射光量のばらつきを一層少なくする作用をも生じさせる。
In the light emitting device B1, since the fluorescent dye is configured to fluoresce in the entire region of the
図4〜図22は、他の実施形態を示している。これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。 4 to 22 show other embodiments. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment.
図4に示す発光装置B2においては、発光用エレメントE2を構成する導光体3の裏面に、透明な紫外線遮断層33Aが積層して設けられている。発光用エレメントE2は、先に述べた発光用エレメントE1とは異なり、導光体3の裏面に反射層32は設けられておらず、導光体3および一対の紫外線遮断層33,33Aのそれぞれが透明であることにより、発光用エレメントE2の全体が可視光を十分に透過させることが可能な透明となっている。なお、発光用エレメントE2を半透明にした構成とすることもできる。
In the light emitting device B2 shown in FIG. 4, a transparent
この発光装置B2によれば、光源2を点灯駆動させた際には、上記実施形態と同様に、導光体3の略全体を発光させた面発光型の照明装置として利用することが可能である。ただし、光源2の点灯駆動が行なわれていないときには、発光用エレメントE2の全体が透明であるため、たとえば次に述べるような用途に利用することができる。
According to the light-emitting device B2, when the
図5は、上記した発光装置B2を利用して、家屋の採光用の窓A2を構成した例を示している。窓A2は、図6に示すように、家屋の壁に取り付け固定される矩形の枠体60に発光用エレメントE2および光源2が装着された構成を有している。この窓A2によれば、昼間においては、屋外の光が発光用エレメントE2を透過して屋内に入るようにし、採光が可能である。これに対し、夜間においては、光源2を点灯駆動させて発光用エレメントE2を発光させることにより、屋内用の照明装置として利用することができる。窓A2の広い領域にわたって面発光がなされるために、趣向性に富む照明がなされる。導光体3に混入される蛍光色素として、励起時に有色光を発するものを採用すれば、より趣向性を高めることができる。また、発光用エレメントE2は、優れた紫外線遮断機能をもつため、日差しの強い昼間に太陽光の紫外線が屋内に進入することを防止する効果も得られる。
FIG. 5 shows an example in which a lighting window A2 for a house is configured using the above-described light emitting device B2. As shown in FIG. 6, the window A <b> 2 has a configuration in which the light emitting element E <b> 2 and the
図7においては、窓の枠体61が縦横に延びた仕切部材(桟)61aを備えており、複数(たとえば4つ)の発光用エレメントE2はそれら仕切部材61aによって仕切られるようにして枠体61に装着されている。それら複数の発光用エレメントE2にそれぞれ対応して複数の光源2も枠体61に装着されている。このような構成によれば、複数の発光用エレメントE2の個々のサイズをさほど大きくすることなく、窓全体のサイズを大きくすることができる利点がある。また、複数の発光用エレメントE2のそれぞれの蛍光色素の蛍光色を相違させると、複数の発光用エレメントE2を発光させたときに、複数の色彩光を用いた照明が可能となり、趣向性が一層増すこととなる。
In FIG. 7, a
図8は、複数の発光装置B2を利用してテーブルA3を構成した例を示している。テーブルA3は、天板62が透光性を有するものであり、この天板62の下面側に複数の発光装置B2を構成する複数の発光用エレメントE2や光源2を設けている。このような構成によれば、各発光用エレメントE2を発光させることによって、天板62上を各発光用エレメントE2の蛍光色の色彩光で照明することができる。また、天板62の下方をも照明することができる。したがって、やはり照明の態様に趣があり、レストランなどの店舗用のテーブルとして好適である。
FIG. 8 shows an example in which the table A3 is configured using a plurality of light emitting devices B2. In the table A3, the
好ましくは、テーブルA3における複数の発光装置B2は、それぞれ独立して光源2のオン・オフが可能な構成とされ、そのためのスイッチなどを備えている。このような構成によれば、たとえばテーブルA3の周囲に4人が着席したときには4つの発光用エレメントE2を発光させる一方、2人が着席したときにはこれに対応する2つの発光用エレメントE2のみを発光させるといったことが可能となり、より面白いものとなる。
Preferably, the plurality of light emitting devices B2 in the table A3 are configured such that the
図7および図8に示した実施形態から理解されるように、複数の発光用エレメントE2を並べ、かつそれらを一斉にまたは一部分ずつ切り替えて発光させた構成とすることもできる。もちろん、先に述べた実施形態の発光用エレメントE1や、後述する他の発光用エレメントについても、同様である。 As can be understood from the embodiment shown in FIGS. 7 and 8 , a plurality of light emitting elements E2 may be arranged and light may be emitted by switching them all at once or part by part. Of course, the same applies to the light emitting element E1 of the embodiment described above and other light emitting elements described later.
図9に示す構成においては、1つの光源2と複数の発光用エレメントE2とが光ファイバ63a,63bおよび光クロスクネクトスイッチなどのスイッチング装置64を介して光学的に接続されている。スイッチング装置64の入力ポートには、光源2から紫外線を受ける光ファイバ63aが接続され、かつ複数の出力ポートには、複数の発光用エレメントE2のそれぞれに紫外線を入射させるための複数本の光ファイバ63bが接続されている。このような構成によれば、スイッチング装置64の切り替えにより、光源2から発せられた紫外線を複数の発光用エレメントE2のいずれか1つのみに選択的に入射させること、および複数の発光用エレメントE2の全てに対して紫外線を一斉に入射させることが可能となる。したがって、光源2の総数を少なくできることに加え、複数の発光用エレメントE2を選択して発光させるための構成を簡素にすることがきる利点が得られる。
In the configuration shown in FIG. 9, one
図9に示す実施形態から理解されるように、本発明においては、発光用エレメントの導光体に紫外線を入射させる場合、光源は必ずしも導光体の入射面の近傍に設けられていなくてもよい。光ファイバ以外にも、ミラーやプリズムなどの導光手段を利用して紫外線を導光体の入射面に入射させる構成とすることができる。 As understood from the embodiment shown in FIG. 9, in the present invention, when ultraviolet light is incident on the light guide of the light emitting element, the light source is not necessarily provided near the entrance surface of the light guide. Good. In addition to the optical fiber, it is possible to adopt a configuration in which ultraviolet rays are incident on the incident surface of the light guide using light guide means such as a mirror or a prism.
図10に示す発光装置B3においては、発光用エレメントE3を構成する導光体3が一定方向に延びたバー状に形成されている。導光体3は、その断面形状が矩形であり、この導光体3の長手方向に一様である。この導光体3の長手方向一端部の端面は、光源2から紫外線を入射させる入射面31となっている。導光体3の全体が蛍光色素を含有した発光部4とされている点や、導光体3に反射層32や紫外線遮断層33が設けられている点については、先に述べた発光装置B1の発光用エレメントE1と同様である。
In the light emitting device B3 shown in FIG. 10, the
この発光装置B3においては、光源2を点灯駆動させて紫外線を導光体3内に入射させると、この紫外線は導光体3の長手方向に向けて進行していく。そして、その進行過程において、導光体3内の蛍光色素が励起され、この励起により生じた可視光は導光体3の表面30aから紫外線遮断層33を通過して外部に出射する。導光体3の表面30aは、細長な矩形領域であるため、この発光装置B3によれば、ライン状領域に対する照明が可能となる。
In the light emitting device B3, when the
図11は、発光装置B3を用いて画像読み取り装置A4を構成した例を示している。この画像読み取り装置A4は、発光用エレメントE3の光出射を行なう導光体3の表面30aおよび紫外線遮断層33が原稿65に向けられ、かつこの原稿65に照射されてから反射される光の進行経路上に、結像用のレンズアレイ66および撮像用の受光素子67が設けられた構成を有している。この画像読み取り装置A4では、原稿65を副走査方向に搬送させながら、発光用エレメントE3から光を原稿65に対してライン状に照射させ、かつその反射光を受光素子67で1ライン分ずつ順次読み取ることにより、面状領域の画像読み取りが可能であり、ファクシミリ装置や各種のスキャナ装置に適用することができる。このような画像読み取り処理において、高画質の読み取り画像を得るには、原稿65のライン状読み取り領域全体の照度を均一にすることが要請される。これに対し、発光装置B3においては、発光装置B1において述べたのと同様に、発光部4の各部における蛍光色素を所定のピーク強度で蛍光させることによって、導光体3の表面30aの各所からの可視光の出射光量を均一にすることができる。したがって、発光部4の全長を、画像読み取り装置A4の最大読み取り幅(原稿65の最大幅)以上の寸法としておけば、上記要請に的確に応えることが可能である。
FIG. 11 shows an example in which the image reading device A4 is configured using the light emitting device B3. In this image reading apparatus A4, the
図12に示す構成においては、発光用エレメントE3の導光体3の表面30aおよび紫外線遮断層33の幅を、導光体3の裏面の幅よりも狭くしている。このような構成によれば、表面30aおよび紫外線遮断層33から原稿65に向けて進行する可視光線の幅を狭くし、原稿45の画像読み取り対象領域の照度を高めるのに好適となる。本実施形態から理解されるように、導光体をバー状に形成する場合、その断面形状は長矩形以外の形状にすることができる。
In the configuration shown in FIG. 12, the width of the
図13に示す発光装置B4は、発光用エレメントE4が、平板状の導光体3Aと、この導光体3Aをその厚み方向において両側から挟む2枚の平板状の補助部材5A,5Bとを備えた構成とされている。補助部材5A,5Bは、いずれも透明であり、かつその屈折率は導光体3Aの屈折率よりも小さくされ、かつ導光体3Aの表面および裏面に対する面は鏡面であり、それら表面および裏面に対して密接している。このことにより、導光体3Aと2枚の補助部材5A,5Bのそれぞれとの界面は、導光体3A内を進行する紫外線が全反射臨海角よりも大きな角度で入射したときにこの紫外線を全反射可能な面となっている。好ましくは、補助部材5A,5Bの外側面には、紫外線遮断層33が設けられている。図1に示した実施形態においては、導光体3の表面30aに紫外線遮断層33を積層した場合に、導光体3内の光を外部に出射し易くする手段として、表面30aや紫外線遮断層33の表面に粗面化処理を施す手段を説明したが、補助部材5A,5Bに紫外線遮断層33を積層する場合にもこれと同様な手段を採用することが可能である。
In the light emitting device B4 shown in FIG. 13, the light emitting element E4 includes a flat
導光体3Aは、先に述べた導光体3とは異なり、その一部分が透明な蛍光色素を含有した発光部4A(図13の網点模様が付された部分)とされており、それ以外の部分は、蛍光色素を含まない非発光部49となっている。発光部4Aは、たとえば図15(a)に示すように、「ABC」の文字などの模様を表示する形態に形成されている。発光部4Aおよび非発光部49は、ともに透明であるとともに、それらの主要成分として同一種類の樹脂が用いられており、それらの屈折率は実質的に同一に揃えられている。また、それらの境界部分においては、互いに密接している。
Unlike the
発光用エレメントE4を製造するには、たとえば図14に示すように、補助部材5B上に発光部4Aを印刷の手法により形成する。この印刷は、溶剤に溶かされた所望の樹脂に蛍光色素を顔料として混合した塗料を用いて行なえばよい。また、補助部材5B上の残余部分には、上記塗料に用いられている樹脂と同一種類の樹脂であって、蛍光色素が混合されていないものを塗布し、非発光部49を形成する。この塗布は、印刷でもよいが、スピンコートなどであってもよい。スピンコートの場合には、非発光部49が発光部4A上に積層形成される虞れがあるが、このような構成であってもよい。この場合であっても、発光部4Aに対して紫外線を適切に通過させることができるからである。発光部4および非発光部49の形成後は、それらの上に補助部材5Aを積層させればよい。補助部材5Bがある程度の機械的強度を有しており、このことによって発光用エレメントE4全体に必要な強度が確保されている場合には、補助部材5Aの機械的強度を大きくする必要はないため、このような場合には、補助部材5Aを印刷の手法で形成してもよい。補助部材5A,5Bの厚みを同一に揃える必要はない。
In order to manufacture the light emitting element E4, for example, as shown in FIG. 14, the
本実施形態の発光装置B4においては、光源2から発せられた紫外線が導光体3A内に入射すると、この紫外線は導光体3Aと補助部材5A,5Bとの界面において全反射されながら導光体3A内を進行していく。したがって、紫外線の減衰が少なく、多くの紫外線を発光部4Aに効率良く導くことができるために、光源2の出力を小さくしつつ、発光部4Aを適切に発光させることが可能となる。発光部4A内において蛍光により生じた可視光は、補助部材5A,5Bを通過して外部に出射し、たとえば図15(b)のように明確に認識される。これに対し、光源2を駆動させていないときには、発光部4Aおよび非発光部49が、ともに屈折率が実質的に同一の透明な材質からなるため、それらの境界部分において光が大きく屈折するようなことはなく、それらの境界部分を目視によって確認することが困難となる。したがって、発光用エレメントE4を無模様の透明板として認識させることができる。その結果、発光部4Aを発光させた際には、その発光部4Aによって表示される文字などの模様が、何も存在しない透明な領域からいきなり出現する感覚を看者に与えることとなる。
In the light emitting device B4 of this embodiment, when ultraviolet rays emitted from the
図16は、上記した発光装置B4を利用して博物館などに多用されている展示窓A5を構成した例を示している。この展示窓A5は、同図(b)に示すように、展示窓A5の周縁部に配される枠体68に発光用エレメントE4および光源2が装着され、発光用エレメントE4が仕切りガラスの役割を果たしている。この展示窓A5によれば、発光用エレメントE4を発光させない通常時においては、この発光用エレメントE4の全体を透明度の高い状態にしておくことができるために、展示品69の見学に支障を生じないようにすることができる。その一方、発光用エレメントE4の発光部4Aを発光させると、図17に示すように、この発光部4Aによって、たとえば展示品69に関する情報を見学者に表示し、認識させることができる。
FIG. 16 shows an example in which an exhibition window A5 that is frequently used in a museum or the like is configured using the above-described light emitting device B4. In the display window A5, as shown in FIG. 4B, the light emitting element E4 and the
図18は、発光装置B4を利用して店舗用の看板装置A6を構成した例を示している。この看板装置A6は、表面に店名などがペイントされた看板本体プレート70の正面に、発光用エレメントE4を重ねて配置している。発光用エレメントE4の支持は、枠体71などの適当な支持部材を用いてなされ、また光源2の支持も同様とされている。この看板装置A6においては、たとえば昼間は発光用エレメントE4の発光部4Aを発光させていない状態としておく。この状態では、発光用エレメントE4を介して看板本体プレート70の表面に表示されている店名などの文字やその他の模様を明瞭に透視可能である。一方、夜間になると、発光用エレメントE4の発光部A4を発光させる。すると、看板本体プレート70とは異なるデザインの模様が発光表示され、趣のある広告効果が得られることとなる。
FIG. 18 shows an example in which a signboard device A6 for shops is configured using the light emitting device B4. In this signboard device A6, a light emitting element E4 is placed on the front face of a
図19に示す発光装置B5は、発光用エレメントE5の導光体3Aに2種類の発光部4A,4Bが設けられた構成を有している。これらの発光部4A,4Bは、屈折率が実質的に同一であり、かつ透明な蛍光色素を含有しているが、それらの蛍光色素は、励起時の蛍光色が相違するものとされている。この発光装置B5は、図14を参照して説明した発光装置B4の製造方法において、補助部材5B上に蛍光色素を含有しない樹脂を塗布して非発光部49を形成する工程に代えて、蛍光色素を含有する樹脂を塗布することにより製造することができる。
The light emitting device B5 shown in FIG. 19 has a configuration in which two types of
この発光装置B5においては、光源2を点灯駆動しないときには、発光部4A,4Bおよびそれらの境界を目視によって認識することが困難な状態としておき、発光用エレメントE5を単なる透明板として認識させることができる。一方、光源2を点灯させて発光部4A,4Bを発光させた場合には、たとえば図19(b)に示すように、発光部4Aによって所定の文字を発光表示させるとともに、その背景部分を発光部4Bの発光によって発光部4Aとは異なる色彩で光らせるといったことが可能となる。
In this light emitting device B5, when the
本実施形態から理解されるように、本発明においては、発光時の色彩が異なる複数種類の発光部を設けた構成とすることができる。このようにすれば、色彩に富む表示が可能となる他、文字などの情報を発光表示しつつ、その背景部分をも発光させることによって、発光量の多い照明装置として利用することもできる。発光装置B5を、図16〜図18に示したような用途に利用することができることは言うまでもない。 As can be understood from the present embodiment, the present invention can be configured to include a plurality of types of light emitting units having different colors during light emission. In this way, it is possible to display a variety of colors, and it is also possible to use as a lighting device that emits a large amount of light by emitting information on characters and the like while emitting light on the background portion. Needless to say, the light emitting device B5 can be used for the applications shown in FIGS.
図20に示す発光装置B6は、発光用エレメントE6の補助部材5B'が不透明とされている。このような構成によれば、発光部4からの可視光は補助部材5B'を透過して外部に出射することはなく、補助部材5Aを透過してその正面(図面では上方)に出射する。したがって、正面方向における発光部4Aの輝度を高くすることができる。このような発光装置B6は、所望の表示を発光用エレメントE6の正面方向のみに行なわせれば足りる用途に好適となる。また、補助部材5B'に文字や図柄などの模様を付し、この模様が補助部材5Aの正面側から補助部材5Aや導光体3Aを介して透視できるようにすることもできる。
In the light emitting device B6 shown in FIG. 20, the
図21に示す発光装置B7は、発光用エレメントE7が、3枚の板状の補助部材5A〜5Cと、それらに挟まれた2つの導光体3C,3Dとを備えた構成とされている。導光体3C,3Dの全体または一部は、非励起時において透明な発光部4C,4Dとして形成されている。これらの発光部4C,4Dは、励起時の発光色または模様が相違するものである。補助部材5A〜5Cは、いずれも導光体3C,3Dよりも屈折率が小さく、導光体3C,3Dとの接触面は導光体3C,3D内を進行する紫外線の全反射が可能な界面となっている。補助部材5A,5Bは、少なくとも透明である。図19に示した実施形態から理解されるように、補助部材5Cについては、透明または不透明のいずれであってもよい。発光用エレメントE7の背面側(補助部材5C側)にも発光表示を行なわせる場合には、補助部材5Cを透明とすればよく、そうでない場合には補助部材5Cを不透明にすればよい。複数の光源2C,2Dは、2つの導光体3C,3Dのそれぞれに個別に紫外線を入射させることができるように設けられている。
In the light emitting device B7 shown in FIG. 21, the light emitting element E7 includes three plate-like
この発光装置B7によれば、2つの導光体3C,3D内に入射した紫外線を全反射させながら発光部4C,4Dに進行させて、それら発光部4C,4Dを効率良く発光させることができる。光源2C,2Dのオン・オフを制御し、光源2Cのみを点灯駆動させたときには、発光部4Cをたとえば図22(a)に示すような態様で発光させることができる。これに対し、光源2Cに代えて、光源2Dを点灯駆動させたときには、発光部4Cをたとえば同図(b)に示すような態様で発光させることができる。このように、この発光装置B7においては、光源2C,2Dのオン・オフにより、模様または色彩が異なる2種類の発光表示を切り替え表示することができる。
According to the light emitting device B7, the ultraviolet light incident into the two
発光装置B7においては、2つの導光体3C,3Dに対応させて複数の光源2C,2Dを設けているが、これに限定されない。たとえば、図9に示した実施形態のように、1または複数の光源から発せられる紫外線を光ファイバやスイッチング装置を用いて2つの導光体3C,3Dに導き、スイッチング装置の制御によって、導光体3C,3Dへの紫外線の入射を切り替えることができるようにしてよい。また、導光体および補助部材をさらに追加して積層し、導光体を3層、あるいはそれ以上の多層構造とすることによって、より多くの発光部を切り替え表示させるようにしてもよい。さらに、本発明においては、発光装置B7のように3枚の補助部材5A〜5Cによって2つの導光体3C,3Dを挟む構成に代えて、たとえば図13や図19に示したような発光用エレメントE4,E5を複数枚重ねて配置し、それら複数枚の発光用エレメントのそれぞれの発光部を切り替え発光させるようにしても、上記した発光装置B7と同様な作用が得られる。ただし、補助部材の枚数を少なくし、全体の薄型化を図る観点からすると、発光装置B7のように、1枚の補助部材5Bの両側に2つの導光体3C,3Dが積層された構造にすることが好ましい。
In the light emitting device B7, a plurality of
本発明は、上述した実施形態に限定されない。本発明に係る発光用エレメント、発光装置、および表示装置の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the embodiment described above. The specific configuration of each part of the light emitting element, the light emitting device, and the display device according to the present invention can be varied in design in various ways.
たとえば、発光用エレメントの全体形状あるいは導光体の全体形状を、円形、楕円、三角形、台形、星型、ハート型などの板状に形成することもできる。また、本発明でいう板状とは、厚みの大小をとくに問うものではない。したがって、厚みが小さいシート状のものも板状の概念に含まれる。 For example, it the overall shape of the overall shape or the light guide of the light emitting element, a circular, oval, triangular, trapezoidal, star-shaped, also be formed in a plate shape such as a heart-shaped. In addition, the plate shape referred to in the present invention does not particularly ask for the thickness. Accordingly, a sheet-like one having a small thickness is also included in the plate-like concept.
本発明においては、蛍光色素の具体的な種類、成分もとくに限定されない。また、励起光としては、たとえば近紫外領域の可視光を用いるなど、紫外線領域以外の光を用いることも可能である。励起光を発生する光源については、既述したとおり、やはりその具体的な種類や数などは限定されない。 In the present invention, the specific types and components of the fluorescent dye are not particularly limited. Moreover, as excitation light, it is also possible to use light outside the ultraviolet region, for example, using visible light in the near ultraviolet region. The light source for generating excitation light, as described above, also including the specific types and numbers have such limited.
本発明に係る発光用エレメントや発光装置は、既述した用途以外にも、種々の照明装置や表示装置として、あるいはその構成部品として利用することができ、その具体的な用途も限定されない。標識、インテリア、アクセサリ、置物、あるいはそれらの構成部品などとしても利用することができる。 The light-emitting element and light-emitting device according to the present invention can be used as various illumination devices and display devices or as components thereof in addition to the above -described uses, and the specific uses are not limited. It can also be used as a sign, interior, accessory, figurine, or a component thereof.
A1 液晶表示装置
A2 窓
A3 テーブル
A4 画像読み取り装置
A5 展示窓
A6 看板装置
B1〜B7 発光装置
E1〜E7 発光用エレメント
2,2C,2D 光源
3,3A,3C,3D 導光体
4,4A〜4D 発光部
5A〜5C 補助部材
10 液晶パネル
31 入射面
32 反射層
33 紫外線遮断層
A1 liquid crystal display device A2 window A3 table A4 image reading device A5 exhibition window A6 signboard device B1 to B7 light emitting device E1 to E7
Claims (10)
上記導光体の一部は、上記励起光を受けることによって蛍光する蛍光物質を含有し、かつ蛍光時には所望の模様を表示する発光部として構成されており、
上記導光体をその両側から挟み、かつ上記導光体よりも屈折率が小さい複数の補助部材をさらに備えていることにより、上記導光体は、上記複数の補助部材との界面において上記励起光を全反射させながら上記一定方向に進行させるとともに、上記複数の補助部材の少なくとも一部は、上記導光体の発光部から発せられる可視光を外部に出射可能とするように透光性を有しており、
上記発光部は、上記蛍光物質を含有した樹脂を用いて、非励起時には透明であるように構成されている一方、
上記導光体のうち、上記発光部以外の部分は、上記発光部の樹脂と同一種類の樹脂を用いて形成されていることにより上記発光部と屈折率が略同一の透明部とされ、上記発光部と上記発光部以外の部分とは、これらの境界部分において互いに密接していることを特徴とする、発光用エレメント。 A light guide that is formed in a plate shape and has all or part of the side surface as an incident surface on which excitation light is incident, and the excitation light traveling inward from the incident surface proceeds in a certain direction intersecting the thickness direction. A light emitting element comprising a body,
A part of the light guide includes a fluorescent material that fluoresces when receiving the excitation light , and is configured as a light emitting unit that displays a desired pattern at the time of fluorescence,
The light guide is sandwiched from both sides and further provided with a plurality of auxiliary members having a refractive index smaller than that of the light guide, so that the light guide is excited at the interface with the plurality of auxiliary members. While traveling in the predetermined direction while totally reflecting light, at least a part of the plurality of auxiliary members has translucency so that visible light emitted from the light emitting part of the light guide can be emitted to the outside. Have
While the light emitting portion is configured to be transparent at the time of non-excitation using a resin containing the fluorescent material,
Of the light guide, the part other than the light emitting part is formed using the same type of resin as the resin of the light emitting part, so that the light emitting part and the transparent part have substantially the same refractive index. The light emitting element, wherein the light emitting portion and the portion other than the light emitting portion are in close contact with each other at the boundary portion .
上記第1および第2の導光体のそれぞれの発光部は、励起時の発光色または発光模様が互いに相違するように構成されている、請求項1または2に記載の発光用エレメント。 As the light guide, there are provided first and second light guides that are sandwiched between the plurality of auxiliary members and are opposed to each other with a gap therebetween,
The respective light emitting portion of the first and second lightguide emission color or luminous patterns upon excitation is configured different from each other, the light emitting element according to claim 1 or 2.
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