(57)【要約】【課題】本発明はＬＣＤパネルなどのバックライト用に使うディスプレー用ライトユニットに関するもので、より詳しくは、側方向から入射する単波長光源を用いて垂直方向に白色の面光源を出射するディスプレー用ライトユニットに関するものである。【解決手段】本発明は単波長光を出射する単波長光源；前記単波長光源の側方に位置し、入射する光と垂直な前方面または後方面中少なくとも一方の面にホログラムパターンを形成して入射方向と実質的に垂直な方向へ光を出射する導光板；及び、前記導光板の前方面に塗布され、垂直に出射する光を白色光に波長変換させる蛍光層；を含むディスプレー用ライトユニットを提供する。【選択図】    図４
2004318038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
単波長光を出射する単波長光源；
前記単波長光源の側方に位置し、入射する光と垂直な前方面または後方面中少なくとも一方の面にホログラムパターンを形成して入射方向と実質的に垂直な方向へ光を出射させる導光板；及び
前記導光板の前方面に塗布され、垂直に出射する光を白色光に波長変換させる蛍光層；を含むディスプレー用ライトユニット。
【請求項２】
前記単波長光源は青色光を発する青色光源であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項３】
前記ホログラムパターンは前記導光板の前方面及び後方面すべてに形成されることを特徴とする請求項１に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項４】
前記蛍光層はＹＡＧ蛍光層粉末及びこれを塗布できるようにするバインダを含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項５】
前記バインダは透明樹脂であることを特徴とする請求項４に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項６】
前記ホログラムパターンの回折ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は０．１μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項７】
前記ホログラムパターンの回折ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は０．１μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項６に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項８】
単波長光を出射する単波長光源；
前記単波長光源の側方に位置し、入射する光と垂直な前方面または後方面中少なくとも一方の面にホログラムパターンを形成して入射方向と実質的に垂直な方向へ光を出射させる導光板；
前記導光板の後方面下に位置する反射板；及び
前記導光板の前方面に塗布され、垂直に出射する光を白色光に波長変換させる蛍光層；を含むディスプレー用ライトユニット。
【請求項９】
前記単波長光源は青色光を発する青色光源であることを特徴とする請求項８に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項１０】
前記ホログラムパターンは前記導光板の前方面及び後方面すべてに形成されることを特徴とする請求項８に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項１１】
前記蛍光層はＹＡＧ蛍光体粉末及びこれを塗布できるようにするバインダを含むことを特徴とする請求項８に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項１２】
前記バインダは透明な樹脂であることを特徴とする請求項１１に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項１３】
前記ホログラムパターンの回折ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は０．１μｍ〜５０μｍであることを特徴とする請求項８に記載のディスプレー用ライトユニット。
【請求項１４】
前記ホログラムパターンの回折ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は０．１μｍ〜５μｍであることを特徴とする請求項１３に記載のディスプレー用ライトユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野及び従来の技術】
本発明はＬＣＤパネルなどのバックライトに用いるディスプレー用ライトユニットに関するもので、より詳しくは、側方向から入射する単波長光源を用いて垂直方向に白色の面光線を出射するディスプレー用ライトユニットに関するものである。
【０００２】
最近、パソコン用モニター、薄型ＴＶ、または携帯電話などに液晶ディスプレー（ＬＣＤ）装置がよく用いられる。こうした液晶ディスプレー装置には面形状の照明装置、即ちバックライト（面光源装置）が設けられている。こうしたバックライトは冷陰極放電管など線形状の光源を面形状の光に変換させる構造となっている。
【０００３】
バックライトを構成する方法を具体的に挙げれば、液晶素子の後面下方に光源を設ける方法、または側面に光源を設けアクリル板などの透光性導光体を用いて面形状に光を変換して面光源を得る方法（サイドライト式）、光出射面にプリズムアレーなどから成る光学素子を設けて所望の光学特性を得る方法などがある。
【０００４】
前記諸方法のうち、側面に光源を設け導光体を用いる方法として、図１のようにプリズムシート（１９）を使った方法がある。図１はプリズムシートを用いた従来のライトユニットを表す図面である。
【０００５】
図１において、白色光源（１０）が導光板（４）の側面に位置し、導光板の下部には反射板（１１）が位置し、また導光板（４）の上部には拡散板（１８）、プリズムシート（１９）、保護シート（２０）が配列される。導光板（４）の下部には、ドットパターンが印刷されたりＶ型グルーブのようなプリントレスパターン（１７）が形成されるなど、散乱パターンが形成される。
【０００６】
このようなライトユニットの動作を説明する。先ず、白色光源（１０）から発せられた入射光が導光板（４）に入射する。導光板（４）に入射した光は散乱パターンにより全反射角より小さい角度の入射光が出射され拡散シート（１８）に送られる。拡散シート（１８）は均一な輝度で光をプリズムシート（１９）へ送り、プリズムシートは集光して前面に出射する。
【０００７】
こうしたライトユニットは導光板上に散乱用ドット（Ｄｏｔ）パターンを印刷したりＶ溝を通して光を散乱させるので、導光板から抜け出てＬＣＤパネル側へ進行する光は導光板への垂直方向に対して約５０°〜９０°と大きい角度で出射する。こうした光を導光板に垂直な方向に転換するためには、拡散板（１８）だけでなくプリズムなどの他要素を使用しなければならない。従って、拡散板（１８）上にプリズムシート（１９）を配列して光を垂直方向に転換させることになる。
【０００８】
前記ライトユニットは散乱パターンが導光板の一部に散在する為、ドットパターンの存在する部分でのみ光が出射し、導光板の効率はドットパターンの位置と面積に依存するようになる。また、印刷されたドットパターンはＬＣＤパネルと組み合わされると、画像面の各画素に縞模様が表れ、視認性を劣らせる。こうした視認性の問題を解決すべく拡散板を用いるのであるが、拡散板はその透過能に応じて光効率の低下を招く問題がある。
【０００９】
前記のような従来の方式によるライトユニットは、拡散板、プリズムシートなどの諸部品を必要とし、さらに視認性が劣る問題と拡散板の透過能に応じて光効率が低下するなどの様々な問題を抱えていた。
【００１０】
図２は特許文献１の光源ユニットに関するものである。図２の光源ユニットは光源となり複数の波長の光を含み投射する発光体（２１）と、発光体から投射された光を被照明体に誘導する導光板（２２）とを有する。前記導光板（２２）は、前記導光板（２２）の被照明体に対向する面に形成され、色収差を含む回折光として再生し、前記被照明体に対向する面と略直交する方向に照明を投射するホログラムを有する。
【００１１】
最近、前記図２のようにライトユニットの軽薄短小化の流れに伴って、プリズムシートの無いホログラムパターン導光板を用いた技法が取り入れられている。その構成は、図３のように一般の白色光源（３１）とホログラム回折パターン（３８）を使用するものとなっている。基本動作は、入射光（３２）が導光板（３６）に入射すると、内部の全反射によって入射光が導光板内部に留まり、そのうち導光板下部に設けられたホログラムパターンに投入された光は回折して、導光板（３６）下部の反射板（３７）で反射し導光板の外部に出射する。
【００１２】
この際、白色光源（３１）は多波長光を導光板に入射させ、こうした多波長光は回折にあたって各波長に応じる経路差を生じ回折による色収差を有することになる。即ち、入射光（３２）は回折して赤（３３）、青（３４）、緑（３５）の波長に応じた色収差（色分散）が発生する。こうした色分散現象は出射する光の性能と効率を低下させることから、それに応じた解法、即ち色をミキシング（ＭＩＸＩＮＧ）する技術が必要となる。
【００１３】
前記のようなライトユニットにおいて所望の波長を選択的に回折させるためにはホログラムマスターパターンの工程が複雑且つ多くなり、また色混合拡散板の必要な場合も発生するとの問題があった。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−３３２１１３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような問題点を解決するためのもので、入射光を垂直に出射させホログラムの色分散を無くし、また出射光が均一な輝度となるようにし、輝度効率の改善されたライトユニットを提供することに目的がある。
【００１６】
また、本発明は光の経路を変えるための従来のプリズムシートのような光部品を不要にさせ、従来のライトユニットに比して薄いライトユニットを提供し製品の小型化を図ることに目的がある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記のような目的を成し遂げるための構成手段として本発明は、単波長光を出射する単波長光源；前記単波長光源の側方に位置し、入射する光と垂直な前方面または後方面中少なくとも一方の面にホログラムパターンを形成して入射方向と実質的に垂直な方向に光を出射する導光板；及び、前記導光板の前方面に塗布され、垂直に出射する光を白色光に波長変換させる蛍光層；を含むディスプレー用ライトユニットを提供する。
【００１８】
好ましくは、前記単波長光源は青色光を発する青色光源となり、また前記ホログラムパターンは前記導光板の前方面及び後方面全てに形成されることができる。また、前記蛍光層はＹＡＧ蛍光体粉末及びこれを塗布できるようにするバインダーを含むのが好ましい。より好ましくは、前記バインダーに透明樹脂を用いる。好ましくは、前記ホログラムパターンの回折ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は０．１μｍ〜５０μｍとなり、より好ましくは、前記ホログラムパターンの回折ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は０．１μｍ〜５μｍである。
【００１９】
さらに、本発明は、単波長光を出射する単波長光源；前記単波長光源の側方に位置し、入射する光と垂直な前方面または後方面中少なくとも一方の面にホログラムパターンを形成して入射方向と実質的に垂直な方向へ光を出射する導光板；前記導光板の後方面下に位置する反射板；及び、前記導光板の前方面に塗布され、垂直に出射する光を白色光に波長変換させる蛍光層；を含むディスプレー用ライトユニットを提供する。
【００２０】
好ましくは、前記単波長光源は青色光を発する青色光源となり、また前記ホログラムパターンは前記導光板の前方面及び後方面全てに形成することができる。また、好ましくは、前記蛍光層はＹＡＧ蛍光体粉末及びこれを塗布できるようにするバインダーを含む。この際、前記バインダーは透明樹脂とするのが好ましい。好ましくは、前記ホログラムパターンの回折ピッチ（ｐｉｔｃｈ）は０．１μｍ〜５０μｍとなり、より好ましくは０．１μｍ〜５μｍである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について添付の図面に基づきより詳しく説明する。本発明は単波長光を出射する単波長光源と、ホログラムパターンの形成された導光板と、単波長の出射光を白色光に変換させる蛍光層とを含む。図４は、本発明によるライトユニットの断面図である。
【００２２】
［光源］
本発明によるライトユニットは透光性平板から成る導光板（１０４）を備える。導光板（１０４）の一側端には単波長光を出射する単波長光源（１０１）が配置されている。こうした単波長光源（１０１）は線形状で、蛍光管またはＬＥＤアレーなどが使用できるが、これらに限られはしない。とりわけ、前記単波長光源には、発光効率に優れ小型化が可能な冷陰極管を用いることができる。
【００２３】
前記単波長光源（１０１）は約３６０ｎｍ〜５００ｎｍの波長を有する青色光を発する青色光源であることが好ましい。青色光は後述の蛍光層（１０３）により多波長の白色光に変換される。
【００２４】
［導光板］
導光板（Ｌｉｇｈｔ  Ｇｕｉｄｅ  Ｐｌａｔｅ、１０４）は前記単波長光源（１０１）の側方に位置する。導光板（１０４）は図１のように前方面（１０４ａ）と後方面（１０４ｂ）とを有し、前方面と後方面との間の入射側面（１０４ｃ）を含む。図４において、前方面（１０４ａ）は観測者（９）側の面になり、後方面は観測者（１０９）の反対側面になる。また、入射側面（１０４ｃ）には単波長光源（１０１）が隣接するよう設けられる。
【００２５】
導光板（１０４）は四角形の透光性薄板となり、光源の波長範囲に応じて透明性を表す適正な物質から成ることができる。可視光領域において使用される物質の例としては、透明樹脂とガラスなどがあるが、透明樹脂はアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂またはエポキシ樹脂などを含む。前記導光板（１０４）は切削法などの方法により形成することができる。
【００２６】
本発明による導光板（１０４）は、前方面（１０４ａ）または後方面（１０４ｂ）中少なくとも一方の面にホログラムパターンを形成する。これは入射する光（１０２）を入射方向と実質的に垂直な方向へ出射させる機能を果たす。
【００２７】
［ホログラムパターン］
ホログラムパターンは前記導光板（１０４）の前方面または後方面中少なくとも一方の面に形成される。ホログラムパターンは光を回折させる機能を果たす回折パターンである。ホログラム回折パターンの形状とピッチは、入射光の波長に応じて所望の回折角を得るべく後述のように任意に調整することができる。
【００２８】
ホログラム回折格子は、平面ガラスや窪んだ金属板に多数の平行線を等間隔で刻んだもので、これに光を当てると透過または反射した光が波長別に分かれそのスペクトルが得られる。この回折格子（平面ガラスから成る）に平行に入射した光は線の引かれた箇所では吸収されたり散乱し、線の無い狭い隙間から入った光は通過する。しかし、通過した光はそのまま直進せずホイヘンスの原理により回折し円柱の形状で広がって行く。
【００２９】
本発明においては単波長の光源を使用するので、前記ホログラム回折格子を使用すれば、通過する光が所望の角度になるよう調節することができる。これは、通常の回折格子が隙間から成り、その隙間からは全部通過させ、塞がれた部分では全部吸収するものとは異なるものである。
【００３０】
ホログラムは再生方式により反射型と透過型ホログラムとに分類される。透過型ホログラムは再生の際ホログラムの裏から光を照射しホログラムを透過して出た像をホログラムの前から観察するものである。本発明のように、ホログラムパターンの後方に位置した反射板を通して前方に投射する方式である。それに対して、反射型ホログラムは再生の際ホログラムの前から光を照射しホログラムから反射して出た像をホログラムの前から観察するよう作製されたものである。
【００３１】
導光板に従来式回折格子を作製するために、従来は高精度に加工されたガラス板上にアルミニウムを真空蒸着し、その上にダイアモンドにより機械的な方法で線を引く方法を用いていた。この際、作製にかかる時間が大変長く、線引きにおいて線が歪みやすく、線同士の間隔がばらつくとの問題がある。
【００３２】
それに対して、ホログラフィー方法により作製された回折格子の場合は、作製し易く格子間隔を一定且つ大変狭くすることができ、感光材料の種類によって１０，０００ｌｉｎｅｓ／ｍｍまで分解能が得られる。
【００３３】
図５は本発明によるホログラムパターンの光出射に関する図面である。本発明において、ホログラムパターンに入射する光は単一波長のみから成るため、一般的な白色光源のスペクトルに対する各波長別入出射角の考慮は不要となり、単一波長に対してのみ考慮すればよい。
【００３４】
図５において、光源から入射し全反射する光は導光板内で循環し続けながら留まることになる。こうした光を所望の方向に出射させるため導光板表面に回折パターンを形成して方向調整された光をつくるが、これは回折パターンのピッチ（ｐｉｔｃｈ）と深く関わっている。つまり、下記式（１）のような関係にある。
【００３５】
Ｐ  ＝  ｍλ／  （ｎ２  ｓｉｎ  θｔ  −  ｎ１  ｓｉｎ  θｉ）      ………  式（１）
（ここで、Ｐ：  パターンピッチ、ｍ：  回折次数、λ：波長、ｎ１、ｎ２：  屈折率、θｔ：出射角、θｉ：入射角）
【００３６】
前記式（１）からパターンピッチを決定することができる。
【００３７】
光源の波長に４４０ｎｍを用いるシステムを例に挙げると、一般に導光板の屈折率は１．５程度なので、全反射角は約４１．８°以上である。このうち５５°で入射する光を垂直（９０°）に１次回折光として出射させると、前記式（１）によりピッチ（Ｐ）は約３６０ｎｍになる。
【００３８】
前記式に用いる単色光波長に対する関係ばかりでなく、図５のような光源からの距離によってもその平均入射角は異なることができ、それから観測者側の面に光を出射するための回折パターンピッチも同じく異なり得る。そのため、回折パターンのピッチ形成は導光板の大きさと光源の波長を適切に考慮しなければならない。
【００３９】
前記式（１）において、光の波長と入出射角に応じて回折ピッチは大体０．１μｍ〜５０μｍの範囲内に入るのが好ましくなる。これはできる限り全ての入射角と出射角を考慮して計算した範囲となる。さらに、青色波長群において前記範囲内で入射角と出射角を考慮し略垂直方向への出射範囲条件を考慮すれば、より好ましくは、前記ピッチは０．１μｍ〜５μｍの範囲内となる。これは入射角約４２°〜８９°、出射角−６５°〜６５°の間で青色波長光が回折するようにさせる範囲である。
【００４０】
前記のような回折パターンを得るべく、図６に表すようなホログラム露光方法を利用することができる。これはレーザー光の可干渉性を利用してフォトレジスタに感光させてから、これを現像してスタンパー複製し量産が施せるようになる。
【００４１】
即ち、図６のように、レーザー（３１０）から出た光はビーム拡散器（３１２）を経てパターン順次露光のためにＸＹ駆動のドライブ（３１４、３１６）を通過する。こうした光はビームスプリッタ（Ｂ／Ｓ、３１８）を通して分岐するようになる。この分岐した光は一般にホログラムにおいて言われる参照光と物体光とに分かれて進行し、これに反射鏡（３２０）などを用いて経路差を与え両ビームの位相差を発生させる。オブジェクトレンズ（３２２）とピンホール（３２４）等から成るスペシャルフィルターは光の雑音などを無くし、均一な拡散光が得られるようにする。こうした光をフォトレジスターが均一に塗布されたガラス板（３３０）に露光させる。ここで、回折パターンのピッチは両光の位相差による可干渉性によるが、両光の入射角の差により調節し、そのパターン深さは露光量に応じて調節可能である。
【００４２】
ホログラム回折パターン（１０５）は、前記導光板（１０４）の前方面（１０４ａ）または後方面（１０４ｂ）中少なくとも一方の面に形成される。図４は、導光板の後方面にホログラム回折パターンが形成されたものを表す。
【００４３】
図４において、青色光源（１０１）から出射された入射光は導光板（１０４）に入射導入され、導光板（１０４）内部の入射光はその入射角の為内部において導光板の各鏡面から全反射しながら内部に留まる。
【００４４】
この全反射光中、前方面（１０４ａ）や、その背面の回折パターンの形成された後方面（１０４ｂ）に当る光中一部が全反射角より小さい角度で入射し垂直に回折する。こうした回折光中後方面で回折した光は反射板（１１１）側に出射し反射面に当ってパターンの反対側、即ち前方面側へ垂直回折する。垂直回折した光は蛍光塗布層に励起され白色光に変換され出射する。
【００４５】
さらに、ホログラム回折パターンは前記導光板の前方面に形成されることもでき、前記ホログラム回折パターンは導光板の前方面及び後方面に形成されてもよい。ホログラム回折パターンが導光板の前方面及び後方面に形成された状態を図７に表す。
【００４６】
図７において、導光板（２０４）の前方面（２０４ａ）及び後方面（２０４ｂ）に夫々ホログラムパターン（２０５ａ、２０５ｂ）が形成されており、後方面に形成されたホログラムパターン（２０５ｂ）に入射する光（２０７ｂ）はその一部がホログラムパターン（２０５ｂ）により垂直下方に出射し、再び後方面に形成された反射板（２１１）により導光板の前方面側へ反射し出射する。
【００４７】
一方、導光板の前方面（２０４ａ）に形成されたホログラムパターン（２０５ａ）に入射する光（２０７ａ）は、またその一部がホログラムパターン（２０５ａ）により垂直上方へ出射する。この際、出射しない残りの光（２０８）は導光板内部において反射しながら循環する。図７において、２０３はＹＡＧ蛍光層を表すもので、２０１は単波長光源を表す。図７のような構成により垂直方向への出射光（２０６ａ、２０６ｂ）を出射させるようになる。
【００４８】
［蛍光層］
本発明は導光板（１０４）の前方面（１０４ａ）に蛍光層を塗布して単波長光源から発せられた光を多波長白色光に変換させる。前記導光板（１０４）に形成されるホログラム回折パターン（１０５）を経て後方側へ垂直に出射する光（１０７）は反射板（１１１）により反射し再び導光板の前方面（１０４ａ）側に出射する。この際、導光板（１０４）の前方面に塗布される蛍光層（１０３）を通過することになり、こうして単波長の青色光が多波長の白色光に変換される。
【００４９】
蛍光塗布層は、青色波長帯域を有するものに対して白色光源への波長変化を励起させられる黄色系ＹＡＧ蛍光体粉末と、導光板にＹＡＧ蛍光体が塗布できるようにするバインダーとが混合されて成る。その混合構成比は青色光源波長とその光量分布に応じて任意に構成することができる。
【００５０】
ここでＹＡＧとは、ｙｔｔｒｉｕｍ  ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｇａｒｎｅｔの略語として、光学的励起により発振するレーザー媒質である固体レーザー材料のことをいう。ＹＡＧはイトリウムと酸化アルミニウムとを合成したガーネット（ｇａｒｎｅｔ）であり、ＹＡＧ結晶が有するレーザー媒質としての優れた特徴を呈し最も活発に実用化されている代表的な材料である。ＹＡＧは立方体結晶ガーネット構造から成り、モス硬度８．５、ヤング率もガラスの約４倍で酸やアルカリにも溶解せず機械的、化学的に安定した結晶体である。
【００５１】
ＹＡＧは高い量子効率を有する蛍光体で、負の温度状態を容易に実現できるエネルギー準位構造から成り、高い伝導率を有する。また、物理的、化学的に極めて安定した材質として、強い励起光及び発振光下で着色や過度な吸収を生じさせないばかりでなく、光学的にも均一な母材を成長させられる固体レーザー材料である。
【００５２】
本発明の蛍光層は前記のようなＹＡＧ蛍光層を用いる。一般に青色光源を白色光に変換出射する技術はＬＥＤ分野において使われており、本発明はこれを応用し、回折し垂直方向調整されて出た青色光を、黄色粉末形状を帯びたＹＡＧ蛍光体とバインダ樹脂とを混ぜて塗布した蛍光層で励起させるのである。ここで、バインダ樹脂としては、アクリル系、ＵＶ硬化型エポキシ樹脂、または熱硬化型樹脂などを用いる。前記バインダ樹脂としては光損失を下げるべく、乳色または無色の透明樹脂を選択するのが好ましい。
【００５３】
混合した蛍光体は印刷方法などにより導光板表面に所望の厚さで塗布することができる。
【００５４】
［反射板］
反射板（１１１）は前記導光板（１０４）の下部面（１０４ｂ）の下部に位置する。反射板（１１１）は、前記導光板（１０４）からホログラムパターン（１０５）により垂直出射する出射光を反射して導光板（１０４）の前方面に送る機能を果たす。また、前記反射板は導光板（１０４）内の光の拡散を促す機能も行う。
【００５５】
前記反射板は従来の技術による適切な反射層から成ることができ、例えば、アルミニウム、銀、金、銅またはクロームのような高屈折率の金属粉末を結合樹脂に含む被覆層にしてもよい。また、蒸着法などにより沈着した金属薄膜層でもよく、白色プラスチックプレートなどでも形成することができる。
【００５６】
［動作］
本発明は単波長光源を導光板の側面に位置させ、そこから入ってくる単波長光を導光板に形成されたホログラムパターンを通して垂直方向へ出射させ、再び出射した光が蛍光層を経るようにして白色の多波長光に変換させることを特徴とする。
【００５７】
本発明においてホログラム回折パターンは導光板の前方面または後方面中少なくとも一方に形成される。
【００５８】
図４は、導光板（１０４）の後方面（１０４ｂ）にホログラム回折パターンが形成されたものを表す。図４において、青色光源（１０１）から出射する入射光は導光板（１０４）へ入射導入され、導光板（１０４）内部の入射光はその入射角の為内部において導光板の各鏡面から全反射し内部に留まるようになる。
【００５９】
この全反射光のうち、前方面（１０４ａ）やその背面の回折パターンの形成された後方面（１０４ｂ）に当る光中一部が全反射角より小さい角度で入射し垂直に回折する。こうした回折光中後方面で回折した光は反射板（１１１）側へ出射して反射面に当りパターンの反対側、即ち前方面側へ垂直回折する。垂直回折した光は蛍光塗布層に励起され白色光に変換され出射する。出射光はＬＣＤパネル（１０８）を経て観測者（１０９）に到達する。
【００６０】
さらに、前記ホログラム回折パターンは導光板の前方面に、または前方面及び後方面に形成されてもよい。ホログラム回折パターンが導光板の前方面及び後方面に形成された状態を図７に表す。
【００６１】
図７において、導光板（２０４）の前方面（２０４ａ）及び後方面（２０４ｂ）に夫々ホログラムパターン（２０５ａ、２０５ｂ）が形成されており、後方面に形成されたホログラムパターン（２０５ｂ）に入射する光（２０７ｂ）はその一部がホログラムパターン（２０５ｂ）により垂直下方へ出射し、再び後方面に形成された反射板（２１１）により導光板の前方面側へ反射され出射する。
【００６２】
一方、導光板の前方面（２０４ａ）に形成されたホログラムパターン（２０５ａ）に入射する光（２０７ａ）もまたその一部がホログラムパターン（２０５ａ）により垂直上方に出射する。この際、出射しない残りの光（２０８）は導光板内部で反射し循環する。図７において、２０３はＹＡＧ蛍光層を表し、２０１は単波長光源を表す。図７のような構成により垂直方向の出射光（２０６ａ、２０６ｂ）を出射させるようになる。
【００６３】
本発明は特定の実施例に係り図示説明したが、以下の特許請求の範囲により設けられる本発明の精神や分野を外れない限度内において本発明が多様に改造及び変化され得ることは当業界において通常の知識を有する者であれば容易に想到できることは明らかである。
【００６４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によると、プリズムシートを用いらずホログラムパターンを用いて側面から入射する光を垂直出射できるようになり、また単波長光源を用いてホログラムパターンの使用による色分散及び輝度、効率の低下などの問題点が除去できる効果を奏する。
【００６５】
さらに、本発明は導光板に蛍光層を塗布して単波長光を多波長の白色光に変換させバックライト用白色面光が得られる効果を奏する。
【００６６】
さらに、本発明はプリズムシート及び拡散板のような従来の光部品を用いずに白色面光を提供でき、従来に比して薄いライトユニットを提供し、製品の軽薄短小化を図れる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリズムシートを用いた従来のライトユニットを表す図面である。
【図２】特開２００１−３３２１１３号公報の光源ユニットに関するものである。
【図３】図２の光源ユニットにおける出射光の状態図である。
【図４】本発明によるライトユニットの断面図である。
【図５】本発明によるライトユニットのホログラムパターンを表す図面である。
【図６】本発明によるライトユニットのホログラムパターン製造工程を表す概略図である。
【図７】本発明によるライトユニットの他実施例を表す図面である。
【符号の説明】
１０１  単波長光源
１０３  蛍光層
１０４  導光板
１０５  ホログラムパターン
１０８  ＬＣＤパネル
１０９  観察者
１１１  反射板
２０１  単波長光源
２０３  蛍光層
２０４  導光板
２０５ａ、２０５ｂ  ホログラムパターン
２０７ａ、２０７ｂ  入射光
２１１  反射板
【図１】
2004318038.tif 000003
【図２】
2004318038.tif 000004
【図３】
2004318038.tif 000005
【図４】
2004318038.tif 000006
【図５】
2004318038.tif 000007
【図６】
2004318038.tif 000008
【図７】
2004318038.tif 000009