(57)【要約】蓄光シートが開示される。蓄光シートは、熱硬化性樹脂であるマトリクス樹脂層と、マトリクス樹脂層に含まれ、青色ＬＥＤから照射された光の波長を変換する蛍光体と、マトリクス樹脂層の内部に含まれて、液状の熱硬化性樹脂を硬化させる硬化剤と、マトリクス樹脂層に含まれるものの、蛍光体をマトリクス樹脂層の内部に等しく分散する添加剤とを含む。前記蓄光シートは、青色波長を白色に具現化できる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂であるマトリクス樹脂層と、
前記マトリクス樹脂層に含まれ、青色ＬＥＤから照射された光の波長を変換する蛍光体と、
前記マトリクス樹脂層の内部に含まれ、液状の熱硬化性樹脂を硬化させる硬化剤と、
前記マトリクス樹脂層の内部に含まれて、前記蛍光体を前記マトリクス樹脂層内に等しく分散する添加剤とを含むことを特徴とする蓄光シート。
【請求項２】
前記熱硬化性樹脂は、シリコン樹脂であり、
前記蛍光体は、黄色蛍光体であり、
前記シリコン樹脂１００重量部に対して、前記硬化剤０．０５〜５重量部、前記添加剤０．１〜１５重量部、前記黄色蛍光体１〜９０重量部を含んでなる請求項１に記載の蓄光シート。
【請求項３】
前記熱硬化性樹脂は、シリコン樹脂であり、
前記蛍光体は、緑色蛍光体、黄色蛍光体、赤色蛍光体を含み、
前記蓄光シートは、前記シリコン樹脂１００重量部に対して、前記硬化剤０．０５〜５重量部、前記添加剤０．１〜１５重量部、前記緑色蛍光体１〜３０重量部、前記黄色蛍光体０．１〜６０重量部、前記赤色蛍光体１〜３０重量部を含んでなる請求項１に記載の蓄光シート。
【請求項４】
前記熱硬化性樹脂は、シリコン樹脂であり、
前記蛍光体は、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含み、
前記蓄光シートは、前記シリコン樹脂１００重量部に対して、前記硬化剤０．０５〜５重量部、前記添加剤０．１〜１５重量部、前記緑色蛍光体１〜６５重量部、前記赤色蛍光体１〜６５重量部を含んでなる請求項１に記載の蓄光シート。
【請求項５】
前記熱硬化性樹脂は、シリコン樹脂であり、
前記シリコン樹脂には、光を屈折させる拡散剤が添加され、
前記蛍光体は、黄色蛍光体を含み、
前記蓄光シートは、前記シリコン樹脂１００重量部に対して、前記硬化剤０．０５〜５重量部、前記添加剤０．１〜１５重量部、前記拡散剤５〜１５重量部、前記黄色蛍光体１〜９０重量部を含んでなる請求項１に記載の蓄光シート。
【請求項６】
前記熱硬化性樹脂は、シリコン樹脂であり、
前記シリコン樹脂には、光を屈折させる拡散剤が添加され、
前記蛍光体は、緑色蛍光体、黄色蛍光体、赤色蛍光体を含み、
前記蓄光シートは、前記シリコン樹脂１００重量部に対して、前記硬化剤０．０５〜５重量部、前記添加剤０．１〜１５重量部、前記拡散剤５〜１５重量部、前記緑色蛍光体１〜３０重量部、前記黄色蛍光体０．１〜６０重量部、前記赤色蛍光体１〜３０重量部を含んでなる請求項１に記載の蓄光シート。
【請求項７】
前記熱硬化性樹脂は、シリコン樹脂であり、
前記シリコン樹脂には、光を屈折させる拡散剤が添加され、
前記蛍光体は、緑色蛍光体、赤色蛍光体を含み、
前記蓄光シートは、前記シリコン樹脂１００重量部に対して、前記硬化剤０．０５〜５重量部、前記添加剤０．１〜１５重量部、前記拡散剤５〜１５重量部、前記緑色蛍光体１〜５０重量部、前記赤色蛍光体１〜５０重量部を含んでなる請求項１に記載の蓄光シート。
【請求項８】
前記マトリクス樹脂層の表面に付着された保護フィルムをさらに含む請求項１に記載の蓄光シート。
【請求項９】
前記保護フィルムの表面に付着されたむら防止用小型ボールをさらに含む請求項８に記載の蓄光シート。
【請求項１０】
前記保護フィルムの表面は、粗度（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）を有する請求項８に記載の蓄光シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄光シートに関し、さらに詳細には、ＬＥＤの青色光を白色光に具現化可能な蓄光シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
夜間又は室内にて光を提供するか、又は物体を照明するために、多様な種類の照明灯が利用されている。このような照明灯は、電源を供給されて電気エネルギーを光エネルギーに変化させて光を提供するものであって、概して白熱電球又は蛍光灯を使用することが一般的である。しかしながら、白熱電球や蛍光灯は、消費電力が大きく、かつ発熱特性があり、寿命が約６ケ月程度で短いため、頻繁に交替しなければならないという短所を有している。
【０００３】
なお、蛍光灯は、発ガン物質である水銀を使用しているため、規制の対象になりえ、直接照明のため光源のフリッカにより視力低下の要因として作用しており、広い設置空間が必要であり、かつ設置方法と色調節が難しい点などの短所を多く有している。
【０００４】
このような従来の照明装置を交替するために、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄ）を利用した照明装置が研究されつつある。ＬＥＤは、１０万時間の寿命を有するので、半永久的だと言え、紫外線より長波長の光を利用するので、人体にも無害である。
【０００５】
ＬＥＤは、照射される光の波長に応じて、青色ＬＥＤ、白色ＬＥＤ、紫外線ＬＥＤなどに分けることができる。しかしながら、紫外線ＬＥＤと白色ＬＥＤは、製造工程面で青色ＬＥＤより複雑で、かつ製造費用もはるかに高いため、その使用が制限されていた。したがって、低価の青色ＬＥＤを白色に具現化するために、蓄光シートに対する開発が進められている。このような照明装置は、携帯電話などのバックライトユニットとしても使用可能である。
【０００６】
しかしながら、従来の蓄光シートは、マトリクス樹脂として熱可塑性樹脂に無機蛍光体を二軸押出機により混練させるため、樹脂シート内に蛍光体の均一な混合が難しいため、輝度及び色座標の不均一が激しいという問題点があった。
【０００７】
また、従来の色変換シートは、マトリクス樹脂と蛍光体とが混練された着色ペレット（ｃｏｌｏｒｅｄ  ｐｅｌｌｅｔ）を圧出成形して製造されるため、同じ圧出成形条件では、同じ形態の色変換シートのみが生産されて、応用性が落ちるという短所があった。
【０００８】
なお、マトリクス樹脂として熱可塑性樹脂であるポリカーボネートやポリメチルメタクリルレート樹脂などは、脆性に強いため、図１の写真のように容易に割れるか、又は耐熱性が低い（１２０℃以下）ため、高温で容易に塑性変形される性質があるため、その適用に限界があった。
【発明の開示】
【０００９】
本発明の目的は、低価の青色ＬＥＤを利用して白色を具現化でき、かつ耐熱性、脆性に対する耐久性及び耐湿性に強い蓄光シートを提供することにある。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、蓄光シートの表面を変形させて光を拡散する機能、及び他のシートと積層時に接触により発生するむら現象を防止する蓄光シートを提供することにある。
【００１１】
本発明の一側面によれば、熱硬化性樹脂であるマトリクス樹脂層と、前記マトリクス樹脂層に含まれ、青色ＬＥＤから照射された光の波長を変換する蛍光体と、前記マトリクス樹脂層の内部に含まれて、液状の熱硬化性樹脂を硬化させる硬化剤と、前記マトリクス樹脂層に含まれて、蛍光体をマトリクス樹脂層の内部に等しく分散する添加剤と、を含む蓄光シートが提供される。
【００１２】
前記蓄光シートは、使用目的に合うように、輝度強化型蓄光シート、輝度及び色度同時強化型蓄光シート、色度強化型蓄光シートで製造されうる。これらは、以下のような組成比で製造されうる。
【００１３】
拡散剤を含まない場合には、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、黄色蛍光体１〜９０重量部を含んでなる輝度強化型蓄光シートを製造することができ、又は、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、緑色蛍光体１〜３０重量部、黄色蛍光体０．１〜６０重量部、赤色蛍光体１〜３０重量部を含んでなる輝度及び色度同時強化型蓄光シートを製造することができる。
【００１４】
また、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、緑色蛍光体１〜６５重量部、赤色蛍光体１〜６５重量部を含んでなる色度強化型蓄光シートを形成することができる。
【００１５】
一方、蓄光シートには、拡散剤が添加されうるが、前記拡散剤は、光源の屈折を促進させて蛍光体の励起率を高める機能及び均一化する機能を果たす。このような蓄光シートは、次のような組成比で多様な目的に使用される。
【００１６】
シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、拡散剤５〜１５重量部、黄色蛍光体１〜９０重量部を含んでなる輝度強化型蓄光シートを製造することができ、又は、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、拡散剤５〜１５重量部、緑色蛍光体１〜３０重量部、黄色蛍光体０．１〜６０重量部、赤色蛍光体１〜３０重量部を含んでなる輝度及び色度同時強化型蓄光シートを製造することができる。
【００１７】
また、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、拡散剤５〜１５重量部、緑色蛍光体１〜５０重量部、赤色蛍光体１〜５０重量部を含んでなる色度強化型蓄光シートを製造することができる。
【００１８】
一方、前記マトリクス樹脂層の表面には、保護フィルムが付着されうる。前記保護フィルムは、透明層であって、マトリクス樹脂層を保護する機能を果たし、耐熱性及び耐湿性を強化させる。
【００１９】
前記保護フィルムの表面は、不規則な段差を有することもできる。これは、拡散の機能及びむら現象防止機能を果たす。また、前記保護フィルムの表面にむら現象防止用小型ボールを付着して、蓄光シートと接触する他のシートとのむら現象（Ｗｅｔｔｉｎｇ）を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明による蓄光シートの実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明することとし、添付図面を参照して説明するに当たって、図面符号に関わらず、同一又は対応する構成要素は、同じ参照番号を付し、これについての重複する説明は省略する。
【００２１】
図２は、本発明の第１の実施の形態による蓄光シートの断面図である。図２に示すように、黄色蛍光体１ａ、赤色蛍光体１ｂ、緑色蛍光体１ｃ、蛍光体１、マトリクス樹脂層２、拡散剤３、保護フィルム４、蓄光シート１０が示されている。
【００２２】
図２に示す蓄光シート１０は、４００ｎｍ〜５００ｎｍ波長の青色ＬＥＤの光を白色光に転換する機能を有する。基本的に薄膜のマトリクス樹脂層２の内部に蛍光体が等しく分散された形態である。
【００２３】
図２には図示していないが、マトリクス樹脂層２の内部には、硬化剤と添加剤とが含まれることができる。硬化剤は、液状の熱硬化性樹脂を硬化する用途として使用され、添加剤は、蛍光体を液状の熱硬化性樹脂の内部に等しく分散するために使用される。拡散剤３は、光源の屈折を促進させて、蛍光体の励起率を高める機能及び均一にする機能を果たす。保護フィルム４は、マトリクス樹脂層２を保護する機能を果たす。
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に用いられる材料について説明する。
【００２５】
（マトリクス樹脂層２）
本発明の実施の形態にてマトリクス樹脂層２をなすものは、熱硬化性樹脂であり、特にシリコン樹脂を使用した。熱可塑性樹脂は扱いやすいが、脆性に強く、かつ防湿能力が低いので、表面の均一性が求められる蓄光フィルム１０に使用することは困難であるため、本発明は、工程が複雑な熱硬化性樹脂を使用した。
【００２６】
シリコン樹脂は、軟性が良く、かつフィルムに印刷時に接着力に優れている。本発明で使用可能なシリコン樹脂の好ましい特性は、光透過度が８５％以上であり、粘度が３０００ｃｐ以上であり、１２０℃以下で乾燥（硬化）されるものである。また、蛍光体１などとの混合が良好でなければならず、揮発性は、低いほど良く、保護フィルム４との接着性が良くなければならない。このようなシリコン樹脂は、容易に手に入れることができるが、例えば、ダウコーニング社製のシリコン樹脂システム  ＬＳ４３２６（シリコン樹脂）−ＬＳ４３２６Ａ（硬化剤）−ＬＳ４３２６Ｃ（硬化促進剤）−トルエン又はキシレン（７０％、粘度調節剤又は溶媒）、又は同一会社のシリコン樹脂システムＣＦ５０１０（シリコン樹脂）−ＳＯ４００（硬化剤）−シリコンオイル（粘度調節剤又は溶媒）などである。
【００２７】
このようなシリコン樹脂は、それ自体に消泡剤が添加されているため、スクリーン印刷方式で問題となる気泡問題を解決することができる。したがって、以下で説明するシリコン樹脂は、純粋シリコン樹脂というより、消泡剤などのシリコン樹脂の性質を改善する物質が微量添加されたものと言える。これは、市中で純粋シリコン樹脂を手に入れることが難しく、当業者側でいうシリコン樹脂は、シリコン樹脂製造社側で市販する形態であるためである。
【００２８】
（蛍光体１及び拡散剤３）
本発明の前記シリコン樹脂に混入されて、光励起及び／又は拡散機能を行う物質は、以下のとおりである。
【００２９】
蛍光体１は、無機蛍光体を利用する。代表的な光励起無機蛍光体は、ガーネット系（Ｇｄ）物質であるＹ３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ）にセリウム（ｃｅｒｉｕｍ）をドーピングした蛍光体から構成される。例えば、光励起無機蛍光体は、（Ｙ１−ｘ−ｙＧｄｘＣｅｙ）３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ：Ｇｄ，Ｃｅ）、（Ｙ１−ｘＣｅｘ）３Ａｌ５Ｏ１２（ＹＡＧ：Ｃｅ）、（Ｙ１−ｘＣｅｘ）３（Ａｌ１−ｙＧａｙ）５Ｏ１２（ＹＡＧ：Ｇａ，Ｃｅ）、（Ｙ１−ｘ−ｙＧｄｘＣｅｙ）３（Ａｌ５−ｚＧａｚ）５Ｏ１２（ＹＡＧ：Ｇｄ，Ｇａ，Ｃｅ）、又は（Ｇｄ１−ｘＣｅｘ）ＳＣ２Ａｌ３Ｏ１２（ＧＳＡＧ）などになりうる。
【００３０】
一般に、ＹＡＧ系蛍光体は、（Ｙ１−ｘ−ｙＧｄｘＣｅｙ）３（Ａｌ１−ｚＧａｚ）Ｏ１２（但し、ｘ＋ｙ≦１；０≦ｘ≦１；０≦ｙ≦１；０≦ｚ≦１）と表される。蛍光体１から発光する主波長は、上記で述べた物質に応じて異なる。ガーネット系に依存するＣｅ３＋発光は、光効率の減少なしで緑色（〜５４０ｎｍ；ＹＡＧ：Ｇａ，Ｃｅ）から赤色（〜６００ｎｍ；ＹＡＧ：Ｇｄ，Ｃｅ）まで多様に発光させることができる。本発明の実施の形態では、大洲電子（Ｄａｅｊｏｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．）社製の（Ｙ，Ｇｄ，Ｃｅ）３（Ａｌ，Ｇａ）５Ｏ１２とＰｈｏｓｐｈｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製のＹ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅを使用した。また、暗赤色（ｄａｒｋ  ｒｅｄ）を発光させるための代表的な無機蛍光体は、ＳｒＢ４Ｏ７：Ｓｍ２＋である。ＳＭ２＋は、主に赤色の波長を表すのに寄与する。特に、前記のような暗赤色無機蛍光体は、６００ｎｍ以下の可視光領域全体を吸収して、暗赤色、すなわち、６５０ｎｍ以上の波長を有して発光をする。輝度向上のために、Ｐｈｏｓｐｈｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社のＳｒＳ：Ｅｕ系の６２０ｎｍ波長帯の蛍光体を使用する。また、緑色を発光させるための代表的な無機蛍光体は、ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕ２＋である。前記のような緑色無機蛍光体は、５００ｎｍ以下の光を吸収して、５３５ｎｍの主波長を放出する。また、青色を発光させるための代表的な無機蛍光体は、ＢａＭｇ２Ａｌ１６Ｏ２７：Ｅｕ２＋である。前記のような青色無機蛍光体は、４３０ｎｍ以下の光を吸収して、４５０ｎｍの主波長を放出する。
【００３１】
黄色蛍光体は、ＹＡＧ系だけでなく、ＴＡＧ系（Ｔｂ３Ａｌ５Ｏ１２）とシリケート系（Ｓｒ２ＳｉＯ４：Ｅｕ）のうち、何れか一つを使用することも可能である。また、赤色蛍光体も、ＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕ、又はＳｒＢ４Ｏ７：Ｓｍのうちの何れか一つを使用することもでき、緑色蛍光体としてＳｒＧａ２Ｓ４：Ｅｕを使用することもできる。
【００３２】
光を均一にする散乱又は拡散機能を有する拡散剤３は、大きく透明拡散剤と白色拡散剤とに分けられる。透明拡散剤には、アクリル樹脂、スチレン樹脂、シリコン樹脂などの有機透明拡散剤と合成シリカ、ガラスビーズ、ダイアモンドなどの無機透明拡散剤がある。白色拡散剤には、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、硫酸バリウム（ＢＡＳＯ４）、炭酸カルシウム（ＣａＳＯ４）、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、クレーなどを含む無機酸化物などが代表的である。
【００３３】
拡散剤３の大きさ及び濃度は、光源から入射した光の散乱程度を決定する要因である。拡散剤３があまり少ないと、光拡散の効率が落ち、過度に多くなると、光透過率を低下させる。本発明の場合、ＳｉＯ２の大きさは、５〜７μｍが最も良い特性を示した。また、拡散剤３の濃度は、１３％であるとき、光拡散及び透過率が良い特性を示した。
【００３４】
蛍光体１の大きさも、拡散剤３のように制限される。蛍光体１の大きさは、５〜７μｍ程度が適当であり、あまり小さいと、光励起効率が減少し、あまり大きくなると、光透過度及び薄膜の均一度を低下させる。
【００３５】
しかしながら、拡散剤３は必須物質ではない。光を拡散させる方法は、光励起フィルム１０の表面を変形することによって十分に可能なためである。
【００３６】
（保護フィルム４）
本発明の保護フィルム４として使用可能な樹脂には、光透過度に優れたものとして無色透明な合成樹脂を使用するが、特に限定されるものではないが、例えば、ポリエチレンテレフタルレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ：ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｎａｐｈｔｈａｌａｔｅ）、アクリル樹脂、ポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ）などがある。この中で、ポリエチレンテレフタルレート（ＰＥＴ）フィルムは、透明性に優れ、かつ強度及び曲げ性に優れている。また、耐熱性、耐化学性が必要な場合には、保護フィルム４をポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）とすることが好ましい。保護フィルム４の厚さは、５〜５０μｍ以内のフィルムを使用することが好ましい。１０μｍ以下のフィルムは、取り扱うことが難く、５０μｍ以上のフィルムは、光透過度が落ちるためである。
【００３７】
一方、スクリーン印刷に用いられるポリマー製版（Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｒｅｅｎ）は、機械的強度が弱いため、量産効率性のためにステンレス製版を使用することが好ましい。製版のメッシュサイズは、印刷される厚さ及び格子の大きさによって適切に調節して使用可能である。本発明の実施の形態では、メッシュサイズが５０〜１２０になる製版（ｓｃｒｅｅｎ）を使用した。
【００３８】
（その他物質）
硬化剤は、液状のシリコンを硬化させる機能を果たす。多様な硬化剤を使用することができるが、一般的にダウコーニング社製のＣＦ５０１０、ＣＤ７６５７、ＤＣ９８００、ＬＳ４３２６、ＤＣ２０１３を使用する。
【００３９】
また、添加剤は、液状のシリコン内部に蛍光体１を均一に分散する分散剤、表面欠陥防止剤、流動性組成添加剤の中から選択された一つ以上の混合物質を使用する。この物質を使用しない場合、蛍光体１は、塊になり、蓄光シート１０の効率は落ちるようになる。添加剤は、ドイツＢＹＫ社製（ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３１０、ＢＹＫ−ｗ９４０、ＢＹＫ−１１０、ＢＹＫ−２００１、ＢＹＫ−４１０）を主に使用する。以上の硬化剤と添加剤は、用途に符合するように多様な製品及び物質を使用することができる。
【００４０】
その他、液状のシリコン樹脂と蛍光体１及び／又は拡散剤３の混合が円滑になされて、膜を均一に製造するか、又は気泡の発生などを防止するために、沈殿防止剤、バインダー、気泡防止剤などが混入されうる。
【００４１】
以下では、上述したシリコン樹脂と硬化剤、添加剤、蛍光体１を利用して光励起フィルム１０を製造するにおいて、必要な成分の組成比をシリコン樹脂１００重量部を基準として、拡散剤３を添加した場合と拡散剤３を添加しない場合とに分けて説明する。
表１は、拡散剤を添加した場合、表２は、拡散剤を使用しない場合の蓄光シートの組成比である。
【００４２】
【表１】
2009530437.tif 000003
【００４３】
【表２】
2009530437.tif 000004
【００４４】
表１、２のように、大きく３種類の蓄光シートを製造することができる。それぞれの蓄光シートは、その特性に応じて輝度強化型蓄光シート、輝度及び色度強化型蓄光シート、色度強化型蓄光シートと称される。
【００４５】
輝度強化型蓄光シートは、蛍光体の中で黄色蛍光体のみを使用する。したがって、青色光が蓄光シートに照射されると、黄色蛍光体を経た光は、黄色光の波長部位である５５０ｎｍにてなだらかなピーク（Ｐｅａｋ）が現れ、黄色蛍光体を経ない青色光は、本来の４５０ｎｍにて強いピークが現れる。このような形態の波長は、輝度が強くなる。これに対し、白色光は、赤色、緑色、青色波長が適切に組み合わせなければならないので、輝度強化型蓄光シートで具現された光は、色度が落ちるかもしれない。
【００４６】
しかしながら、青色ＬＥＤから照射される光の輝度は、一般に高輝度ではないので、蓄光シートを経た光の輝度を最大限保障するためには、輝度強化型蓄光シートを使用することが好ましい。
【００４７】
このような輝度強化型蓄光シートは、拡散剤を添加する際に、表１のように、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、拡散剤５〜１５重量部、黄色蛍光体１〜９０重量部を含んで製造できる。拡散剤を添加しない場合には、表２のように、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、黄色蛍光体１〜９０重量部を含んで製造できる。
【００４８】
一方、色度強化型蓄光シートは、白色を具現化するための蓄光シートである。特に、色度強化型蓄光シートは、照明装置に用いられるが、日常的に生活する室内空間は、目の疲労を減らすために、このような形態のシートを使用することが好ましい。
【００４９】
このような色度強化型蓄光シートは、蛍光体の中で緑色蛍光体と赤色蛍光体を使用する。白色は、青色、緑色、赤色の波長が適切によく組み合わせられるときに具現化される。したがって、青色光が蓄光シートに照射されると、赤色蛍光体を経た光は、赤色光の波長部位で、緑色蛍光体を経た波長は、緑色波長部位でピークが現れ、如何なる蛍光体も経ない蛍光体は、青色波長でピークが現れて、これらが混合されるとき、白色光が具現化される。
【００５０】
このような色度強化型蓄光シートは、拡散剤添加時に表１のように、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、拡散剤５〜１５重量部、緑色蛍光体１〜５０重量部、赤色蛍光体１〜５０重量部を含んで製造できる。
【００５１】
拡散剤が添加されない場合には、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、緑色蛍光体１〜６５重量部、赤色蛍光体１〜６５重量部を含んで製造できる。
【００５２】
上記の輝度強化型蓄光シートと色度強化型蓄光シートとの長所と短所とが混合されたことが輝度及び色度同時強化型蓄光シートである。すなわち、輝度及び色度同時強化型蓄光シートは、輝度と色度を同時に上昇させるという長所がある。
【００５３】
輝度及び色度強化型蓄光シートを、拡散剤を添加して製造する場合には、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、拡散剤５〜１５重量部、緑色蛍光体１〜３０重量部、黄色蛍光体０．１〜６０重量部、赤色蛍光体１〜３０重量部を含んで製造できる。
【００５４】
拡散剤を添加しない場合には、シリコン樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．０５〜５重量部、添加剤０．１〜１５重量部、緑色蛍光体１〜３０重量部、黄色蛍光体０．１〜６０重量部、赤色蛍光体１〜３０重量部を含んで製造できる。
【００５５】
上記の３種類の蓄光シートの光励起スペクトルを分析すれば、図３のような形態となる。図３に示すように、輝度強化型蓄光シートの場合、広い範囲で波長が形成され、色度強化型シートの場合、青色及び赤色、緑色の波長範囲で強いピークを形成したことが分かる。
【００５６】
一方、前記３種類の蓄光シートを形成するにおいて、上記のように組成比の範囲が制限される理由を説明すれば、次のとおりである。
【００５７】
（硬化剤の影響）
硬化剤の含有量が０．０５％以下であるとき、印刷後にシリコン樹脂の硬化がほとんど起こらない場合もあり、硬化が起きるとしても、硬化時間が数時間〜数日まで増加して量産性がなくなる。また、硬化剤の含有量が５％以上であるとき、硬化があまりに急激に起きるため、蓄光シートを製作するための印刷工程途中で硬化が起きるという問題がある。
【００５８】
早期硬化が起きる場合、印刷と同時に硬化が起きるので、蓄光シートの厚さが厚くなり、それによる色座標が変化する工程変動が深刻で、かつ製造工程の再現性に深刻な問題が発生するようになる。
【００５９】
（添加剤の影響）
添加剤としては、分散剤、表面欠陥防止剤、流動性組成添加剤などを一つ又は一つ以上混合して使用し、添加剤の量が０．１重量％未満の場合、蓄光シートを製造した後の蛍光体間の分離及び凝集などの現象が深刻であるため、均一な面光源を作ることができず、添加剤の量が１５重量％以上であるとき、以下の表３のような逆効果がある。
【００６０】
【表３】
2009530437.tif 000005
【００６１】
表３のように、分散剤は、過量時に印刷表面の流れ現象が発生して、フィルム（蓄光シート）表面の不均一が発生する。表面欠陥防止剤の場合、ＢＹＫ３３３を適正量より過量添加時に、硬化遅延、接着力の弱化、表面流動性が低下し、流動性組成添加剤の場合、過量時に印刷表面の流れ現象が発生するようになる。
【００６２】
（拡散剤の影響）
シートの内部に拡散剤が入っていく場合、拡散剤の組成に応じる光源の輝度関係は、表４と図４のグラフのとおりである（表４と図４のグラフは、輝度強化型蓄光シートと色度強化型蓄光シートとを対象として実験したものである）。
【００６３】
シリコン樹脂１００重量部に対して拡散剤が５重量部以下であるとき、輝度の上昇の効果がほとんどなく、１５重量部以上であるとき、輝度が減少する傾向を示すので、５〜１５重量部範囲が適切な量になる。
【００６４】
【表４】
2009530437.tif 000006
【００６５】
（蛍光体の影響）
蛍光体は、提供社別にその発光特性及び色座標特性が異なるので、定形化した組成を決めるのが極めて難しく、広い範囲の組成分布範囲を有する。
【００６６】
輝度強化型蓄光シートの場合、シリコン樹脂１００重量部に対して１重量部以下では、蛍光体の励起がほとんどないので、青色ＬＥＤの光源が大部分を占めて、全体的に青色となる。９０重量部以上では、色座標が白色を超えて黄色系で現れるようになり、通常、蛍光体のシート製造時に蛍光体の含有量が多くなるほど輝度が増加するが、９０重量部以上では、輝度増加がほとんどない。
【００６７】
輝度及び色度同時強化型蓄光シートの場合、シリコン樹脂１００重量部に対して緑色蛍光体１重量部、黄色蛍光体０．１重量部、赤色蛍光体１重量部以下の組成では、蛍光体の励起がほとんどないため、全体的に青色光を帯び、緑色蛍光体３０重量部、黄色蛍光体６０重量部、赤色蛍光体３０重量部以上であるとき、輝度の上昇がほとんどない。
【００６８】
色度強化型蓄光シートの場合、シリコン樹脂１００重量部に対して緑色蛍光体１重量部、赤色蛍光体１重量部以下の組成で蛍光体の励起がほとんどないため、全体的に青色光を帯び、緑色蛍光体５０重量部、赤色蛍光体５０重量部以上であるとき、輝度の上昇がほとんどない。拡散剤を使用しない場合、緑色蛍光体６５重量部、赤色蛍光体６５重量部まで使用できる。
【００６９】
前記組成比の範囲を考慮して、光励起フィルムの製造方法を説明すれば、以下のとおりである。図５は、本発明の第４の実施の形態による蓄光シート製造方法のフローチャートであり、図６は、本発明の第４の実施の形態による蓄光シートの製造方法の概念図である。図６に示すように、保護フィルム４、蓄光シート１０、シリコン液剤２０が示されている。
【００７０】
（製造方法）
ゲル形態のシリコン樹脂に硬化剤、蛍光体及び／又は拡散剤を混合攪拌し、シリコンオイルなどで粘度を調節した後、シリコン液剤を製造する。以後、保護フィルム上にスクリーンプリント方式、スリットコート方式、ロールコート方式などで印刷を行い、乾燥硬化して光励起拡散シート１０を製造する。蓄光シート１０は、保護フィルム４を除去して使用することもできるが、一般に保護膜として保護フィルム４を付着することが好ましい。
【００７１】
具体的な製造方法を述べると、シリコン樹脂とシリコン樹脂１００重量部を基準に硬化剤０．５重量部、硬化促進剤２重量部を順に添加して、液状シリコン樹脂を製造した。前記で製造された液状シリコン樹脂１００重量部を基準に蛍光体１３重量部、液状シリコン樹脂１００重量部を基準に拡散剤としてＳｉＯ２（直径５〜７μｍ）１３重量部を前記液状シリコン樹脂に混合して、空・自転攪拌機を利用して攪拌して、シリコン液剤２０を製造した。その後、１層の厚さが１０〜２５μｍで、２層の厚さが２０〜１００μｍである２層構造を有する保護フィルム４（ポリエチレン材質である）を印刷面として、スクリーン印刷方式を利用して前記混合されたシリコン液剤をコーティングした。赤外線乾燥器を介して１２０℃で硬化した後、保護フィルム４と分離することによって本発明の拡散シートを製造した。
【００７２】
しかしながら、保護フィルム４を分離せずに一つの保護フィルム４をさらに積層することもできる。これは、蓄光シート１０の耐熱性及び耐湿性を向上させる効果がある。
【００７３】
本発明の蓄光シートは、軟性に優れるため、反るばかりで割れる現象は見えない。図７は、本発明の第４の実施の形態による蓄光シートの写真（保護フィルム４がない形態）であって、表面にクラックが発生しない蓄光シートの形態を示す。
【００７４】
従来では、熱可塑性樹脂を保護フィルムなしで圧出及び引抜方式でフィルムを生産した。このような従来の熱可塑性樹脂を高温（８０〜８５℃）及び高湿（８０〜８５％）雰囲気で信頼性テストした結果、図８の写真のような結果を示す。写真のように表面蛍光体が分離されて消失され、蛍光体自体の劣化が伴って輝度の低下が深刻であった。
【００７５】
しかしながら、本実施の形態は、熱硬化性樹脂の一種であるシリコン樹脂を使用した結果、図９の写真のように表面蛍光体の損失及び劣化がなく、それによる輝度の低下がほとんどなかった。
【００７６】
また、保護フィルム４が積層された場合には、高温及び高湿の環境でも劣化及び輝度の低下がなかった。
【００７７】
一方、蓄光シートと他の種類のシートを積層する場合、シートとシートとの間が密着されてむらが生じる現象が発生する。したがって、各々のシートを微細に離隔させる必要がある。以下では、これを改善した実施の形態を説明する。
【００７８】
図１０は、本発明の第５の実施の形態による蓄光シートの断面図であり、図１１は、本発明の第５の実施の形態によって小型ボールを付着した蓄光シートの写真である。図１０に示すように、蛍光体１、マトリクス樹脂層２、拡散剤３、保護フィルム４、小型ボール５、接着層６、蓄光シート１０が示されている。
【００７９】
本発明の第５の実施の形態は、蓄光シート１０の表面に小型ボール５を付着することを特徴とする。小型ボール５が蓄光シート１０の表面に等しく分散されて付着される場合、他の種類のシートが上下面に位置しても、表面の密着によるむら現象は起こらない。
【００８０】
このような小型ボール５も、樹脂からなることが好ましく、輝度を落とさないように透明な材質を使用することが好ましい。小型ボール５は、直接蓄光シート１０の表面に付着されうるが、接着層６を上面に塗布することが、小型ボール５が離脱されずに安定して付着されるようにする。
【００８１】
図１１は、本発明の第５の実施の形態の上から眺めた写真であって、小型ボールは、蓄光シートの表面に分散されて付着されている。
【００８２】
図１２は、本発明の第６の実施の形態による蓄光シートの断面図である。図１２に示すように、蛍光体１、マトリクス樹脂層２、拡散剤３、保護フィルム４、接着層６、蓄光シート１０が示されている。
【００８３】
第６の実施の形態の場合、保護フィルム４に粗度（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）を形成した。これは、光を効果的に分散するためである。すなわち、マトリクス樹脂層２を入射する光は、保護フィルム４を２回経るようになり、保護フィルム４の照度により、光の経路は、多様に分散される。したがって、このような蓄光シート１０には、拡散剤３を使用しなければならない。また、保護フィルム４の粗い表面は、他の種類のシートが上面に位置する場合、表面の密着によるむら現象を防止する機能も同時に有するようになる。
【００８４】
図１３は、本発明の第７の実施の形態による蓄光シートの断面図である。図１３に示すように、蛍光体１、マトリクス樹脂層２、拡散剤３、保護フィルム４、小型ボール５、蓄光シート１０が示されている。本実施の形態は、図１２の第６の実施の形態のように、粗度がある表面の保護フィルム４の上面に小型ボール５を付着したものであって、むら防止の機能を強化したものである。
【００８５】
本発明の技術思想が上述した実施の形態によって具体的に記述されたが、上述した実施の形態は、その説明のためのもので、その制限のためのものではなく、本発明の技術分野における通常の専門家であれば、本発明の技術思想の範囲内で多様な実施の形態が可能であることを理解することができるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上の構成により、本発明は、青色ＬＥＤの光を白色に信頼性あるように具現できる蓄光シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】図１は、従来の技術による蓄光シートの写真である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態による蓄光シートの断面図である。
【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態による３種類の蓄光シートの光励起スペクトルグラフである。
【図４】図４は、本発明の第３の実施の形態による蓄光シートにおいて拡散剤濃度と輝度間の関係を示すグラフである。
【図５】図５は、本発明の第４の実施の形態による蓄光シート製造方法のフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の第４の実施の形態による蓄光シート製造方法の概念図である。
【図７】図７は、本発明の第４の実施の形態による蓄光シートの写真である。
【図８】図８は、従来の技術による蓄光シートの信頼性テスト写真である。
【図９】図９は、本発明の第４の実施の形態による蓄光シートの信頼性テスト写真である。
【図１０】図１０は、本発明の第５の実施の形態による蓄光シートの断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第５の実施の形態によって小型ボールを付着した蓄光シートの写真である。
【図１２】図１２は、本発明の第６の実施の形態による蓄光シートの断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第７の実施の形態による蓄光シートの断面図である。
【符号の説明】
【００８８】
１ａ  黄色蛍光体、  １ｂ  赤色蛍光体、  １ｃ  緑色蛍光体、  １  蛍光体、  ２  マトリクス樹脂層、  ３  拡散剤、  ４  保護フィルム、  ５  小型ボール、  １０  蓄光シート、  ２０  シリコン液剤。  
【図１】
2009530437.tif 000007
【図２】
2009530437.tif 000008
【図３】
2009530437.tif 000009
【図４】
2009530437.tif 000010
【図５】
2009530437.tif 000011
【図６】
2009530437.tif 000012
【図７】
2009530437.tif 000013
【図８】
2009530437.tif 000014
【図９】
2009530437.tif 000015
【図１０】
2009530437.tif 000016
【図１１】
2009530437.tif 000017
【図１２】
2009530437.tif 000018
【図１３】
2009530437.tif 000019
【国際調査報告】
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