(57)【要約】    【課題】  発光面における出射光の面内均一性を向上させることができる面発光装置用導光板と面発光装置を提供する。    【解決手段】  互いに対向する第１の面と第２の面を有し、第１の端面又は該第１の端面に対向する第２の端面に設けられた光源から入力される光を、上記第１の面から出射する導光板において、上記導光板の第１の面及び／又は第２の面には、少なくとも光源の近傍に梨子地面を有する導光板である。上記梨子地面は、光源から入力される光の進行方向に形成されている。    【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の面と第２の面を有し、第１の端面又は該第１の端面に対向する第２の端面に設けられた光源から入力される光を、上記第１の面から出射する導光板において、
上記導光板の第１の面及び／又は第２の面には、少なくとも光源の近傍に梨子地面を有することを特徴とする導光板。
【請求項２】
上記梨子地面は、光源から入力される光の進行方向に形成されている請求項１に記載の導光板。
【請求項３】
上記梨子地面における表面粗さ（Ｒａ）は、０．０５以上１０．０以下である請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
上記梨子地面は、放電加工により形成される請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の導光板。
【請求項５】
上記梨子地面における表面粗さ（Ｒａ）は、光源から入力される光の進行方向に従って減少している請求項４に記載の導光板。
【請求項６】
上記導光板の第１の面及び／又は第２の面には、光拡散ドットパターンを形成している請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載の導光板。
【請求項７】
互いに対向する第１の面と第２の面を有し、第１の端面又は該第１の端面に対向する第２の端面に設けられた光源から入力される光を、上記第１の面から出射する導光板において、
上記導光板の第１の面及び／又は第２の面における導光板の光伝播方向の全長に対して、光源から１／３以内の領域における表面粗さ（Ｒａ）が０．０５未満である領域の密度は２０％以下であることを特徴とする導光板。
【請求項８】
上記光源の近傍における表面粗さ（Ｒａ）は、０．０５以上１０．０以下である請求項７に記載の導光板。
【請求項９】
上記光源の近傍における表面粗さ（Ｒａ）は、光源から入力される光の進行方向に従って減少している請求項８に記載の導光板。
【請求項１０】
発光ダイオードと、該発光ダイオードの発光面と端面で光学的に接続された導光板と、前記発光ダイオード及び導光板とを保持する筐体とを有する面発光装置であって、
上記導光板が互いに対向する第１の面と第２の面を有し、該第１の面及び／又は第２の面には、少なくとも光源の近傍に梨子地面を有する面発光装置。
【請求項１１】
発光ダイオードと、該発光ダイオードの発光面と端面で光学的に接続された導光板と、前記発光ダイオード及び導光板とを保持する筐体とを有する面発光装置であって、
上記導光板が互いに対向する第１の面と第２の面を有し、該第１の面及び／又は第２の面には、導光板の光伝播方向の全長に対して、光源から１／３以内の領域における表面粗さ（Ｒａ）が０．０５未満である領域の密度は２０％以下である面発光装置。
【請求項１２】
上記発光ダイオードは、ＬＥＤチップからの光を波長変換する蛍光物質を有する請求項１０又は１１に記載の面発光装置。
【請求項１３】
上記発光ダイオードは、ＬＥＤチップからの光と、蛍光物質からの光の混色光が発光可能な請求項１２に記載の面発光装置。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
近年、薄型化、低消費電力、振動などに強い液晶バックライトなどの面発光装置の需要がある。該面発光装置の用途は様々であり、携帯電話などは小型化であったり、ディスプレイ等は更なる大面積画面が要求される。
【０００２】
この面発光装置は、対向する主面を有する導光板の一端面から１又は２以上の光源からの光を入射してその導光板の一方の主面全体から光を出射させるように構成される。
すなわち、図８の平面図に示すように、外枠９０３に、第１の面と第２の面とを有し透過性樹脂からなる導光板９０１と、その導光板９０１の端面に対向するように設けられた光源９０２と、導光板の第２の面側に設けられた反射体（図示せず）とを有してなり、光源９０２からの光を導光板９０１の一方の主面全体から光を出射させる。
【０００３】
以上のように構成された面発光装置では、光源９０２から出力された光が導光板９０１を伝播されるにしたがって減少し、光源から離れるにしたがって光量が減少するので、反射面に光拡散ドットパターンを形成し均一な面発光を得ようとしている。この光拡散ドットパターンは光源から離れるにしたがって、ドットの密度又は各ドットの面積を順次増加させる等により、光拡散ドットが占める面積を順次増加させて発光面内における輝度の均一化を図っている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２７１８９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図９は、前記特開平８−２７１８９３号公報に開示された導光板反射面の光拡散ドットパターンを示す平面図であり、この例では、光源１０１から離れるにしたがって、ドット１０２の面積を順次大きくして、光源から離れるにしたがって光拡散ドットが占める面積の割合を順次増加させている。
しかしながら、図９に示す導光板では、光拡散ドットの配列に起因した輝線が発生するという問題点があった。また光拡散ドットパターンを形成するのに長時間を要するという問題点があった。大型導光板を形成する場合には、このような問題は顕著に現れる。
【０００６】
そこで、本発明は、輝線の発生を抑制できる面発光装置用導光板と、発光面からの均一な発光が可能である面発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するために、本発明に係る導光板は、互いに対向する第１の面と第２の面を有し、第１の端面又は該第１の端面に対向する第２の端面に設けられた光源から入力される光を、上記第１の面から出射する導光板において、上記導光板の第１の面及び／又は第２の面には、少なくとも光源の近傍に梨子地面を有することを特徴とする。
【０００８】
これにより光源から導光板に入力された光は、光源の近傍における梨子地面で拡散されて色調むらや輝度むらが抑制される。また表面粗さ（Ｒａ）を上記範囲に制御することで光源から離れた領域にまで光を伝播させることができる。更には再現性のよい面発光装置を提供することができる。また本件発明における表面粗さ（Ｒａ）は、［JIS B 0601-1994］規格に準ずるものである。
【０００９】
上記光源とは導光板に光を入力するものであればよいが、所望の導光板の形状に対応させることが容易にできる点光源が好ましい。上記光源の近傍とは、導光板の光伝播方向の全長に対して、光源から１／３以内の範囲である。また上記光源の近傍とは、導光板の光伝播方向において、光源からの距離が、光源と光学的に接続される一端面の高さ（ｈ）に対して５倍（５ｈ）以内の領域であることが好ましい。該領域に形成された梨子地面での光拡散によって、輝線の発生を抑制し、また上記端面に光源を複数形成した場合に発生する光源間の暗部を低減することもできる。
【００１０】
上記梨子地面とは導光板の出射面や反射面において形成される連続的な凹凸傾斜面である。従来の導光板はドット同士の間隔が５０〜２５０μｍ程度あるため、該ドット間には平坦部が存在する。該平坦部が光源側に多く存在すること等によって、特に光源付近に上記輝線が目立つ。それを解消するため、梨子地面には直線的に１００μｍ以上、好ましくは５０μｍ以上の平坦部が存在しない。ここで、平坦部とは表面粗さ（Ｒａ）が０．０５未満の範囲をいう。
【００１１】
本発明に係る上記導光板における上記梨子地面は、光源から入力される光の進行方向に形成されている。上記光の進行方向とは、光源から導光板に入力される光の光軸方向である。光軸方向の光量は高いため、上記梨子地面における光拡散による効果が顕著に現れる。  
【００１２】
本発明に係る上記導光板における上記梨子地面における表面粗さ（Ｒａ）は、０．０５以上１０．０以下である。該表面粗さ（Ｒａ）の好ましい範囲は、０．１以上８．０以下である。更に好ましい範囲は、０．３以上５．０以下である。この範囲であれば、導光板の全面を発光面とし、該発光面からの均一な発光が可能となる。
【００１３】
本発明に係る上記導光板における上記梨子地面は、放電加工により形成される。放電加工によれば、梨子地面を短時間で形成することができる。これによって大型の導光板であっても量産化することができる。また放電加工によれば上記梨地面の全面または部分的にグラデーション形成することができる。これによって導光板の全面輝度をより均一にすることができる。
【００１４】
また上記梨子地面を導光板の第１の面や第２の面の全面に形成するだけでなく、部分的にパターン形成することや３０μｍ以下の幅であっても形成することができる。さらには放電加工では、導光板の第１の面や第２の面における同一面で局所的に表面粗さ（Ｒａ）が異なる梨地面を形成することができる。また本件発明では、第１の面と第２の面は両面を出射面とすることや、どちらか一方のみ出射面としてもよい。また上記梨子地面における表面粗さ（Ｒａ）は、光源から入力される光の進行方向に従って減少している。これによって、輝線を抑制することができる。
【００１５】
本発明に係る導光板は、互いに対向する第１の面と第２の面を有し、第１の端面又は該第１の端面に対向する第２の端面に設けられた光源から入力される光を、上記第１の面から出射する導光板において、上記導光板の第１の面及び／又は第２の面における導光板の光伝播方向の全長に対して、光源から１／３以内の領域における表面粗さ（Ｒａ）が０．０５未満である領域の密度は２０％以下であることを特徴とする。これによって、高輝度であって、輝度を均一とし、更に輝線の発生を抑制することができる。
【００１６】
本発明に係る上記導光板は、上記光源から１／３以内の領域における表面粗さ（Ｒａ）は、０．０５以上１０．０以下である。上記光源から１／３以内の領域における表面粗さ（Ｒａ）は、光源から入力される光の進行方向に従って減少している。これによって、光源近傍における輝線の発生を抑制することができる。
【００１７】
本発明に係る上記導光板の第１の面及び／又は第２の面には、ドットを有し、該ドットは、径が２０μｍ〜２００μｍの範囲に設定された円形又は一辺が２０μｍ〜２００μｍの範囲に設定された多角形である。
【００１８】
本発明に係る上記導光板における第１の面及び／又は第２の面には、凹凸パターンを形成している。該凹凸パターンは暗部等に局所的に形成することが好ましい。そのため、光源前であっても、表面粗さの条件によっては暗部となるため、この領域に凹凸パターンを形成することもできる。ここで凹凸パターンとは、凹部又は凸部の外周を円形や多角形とするものである。また該凹部又は凸部の底辺における外周で真円を形成した場合、真円の面積に換算した径は３０〜２００μｍである。この範囲に径が形成されれば、輝度を向上させることができる。また凹部の深さ又は凸部の高さは１０μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上とする。
【００１９】
上記光拡散ドットパターンを有する領域とは、上記凹部又は凸部を有する場合であれば、平坦部の密度が２０％以上である領域をいう。光源間に生じる暗部に上記光拡散ドットパターンを形成することで、暗部の発光輝度を向上させることができ、発光面からの均一な発光が可能となる。
【００２０】
本発明に係る面発光装置は、発光ダイオードと、該発光ダイオードの発光面と端面で光学的に接続された導光板と、前記発光ダイオード及び導光板とを保持する筐体とを有する面発光装置であって、上記導光板が互いに対向する第１の面と第２の面を有し、該第１の面及び／又は第２の面には、少なくとも光源の近傍に梨子地面を有する。
【００２１】
本発明に係る面発光装置は、発光ダイオードと、該発光ダイオードの発光面と端面で光学的に接続された導光板と、前記発光ダイオード及び導光板とを保持する筐体とを有する面発光装置であって、上記導光板が互いに対向する第１の面と第２の面を有し、該第１の面及び／又は第２の面には、導光板の光伝播方向の全長に対して、光源から１／３以内の領域における表面粗さ（Ｒａ）が０．０５未満である領域の密度は２０％以下である。
【００２２】
本発明に係る上記発光ダイオードは、ＬＥＤチップからの光を波長変換する蛍光物質を有する。この構造であれば、発光面からの発光を均一かつ高輝度で得ることができる。
【００２３】
上記光源を点光源とすれば、該光源と光学的に接続する端面には１または複数の切り欠き部を有することが好ましい。これによって光源からの光を効率よく導光板に入力するだけではなく、入力された光を導光板内で広範囲に広がるため暗部を低減することができる。
【００２４】
上記切り欠き部とは、錐体状、柱体状、又は錐体の頂点部を平面又は曲面で切り取った形状等である。ここで、錐体状とは、円錐・角錐のように、底面と、底面の外周と一定点（頂点）とを結ぶことによってつくられる曲面又は平面からなる形状のことであり、その頂点は導光板の端面上にあってもよいし、導光板端面の内側又は外側にあってもよい。又、柱体状とは円柱や角柱のように、底面から立てられた平行な母線によって囲まれた形状のことである。具体的には、三角錐や半円錐形状の切り欠き、半円錐台形状の切り欠き、半円柱や半三角柱形状の切り欠き等である（図７）。
また複数の切り欠きにより光入射面を構成する場合、切り欠きの形状は互いに異なっていてもよい。例えば、二つの平面からなる三角錐形状の切り欠き部を複数設ける場合、光源から遠ざかるに従って切り欠きの側壁の角度を変化させてもよい。
【００２５】
以上のように構成された切り欠き部を有する面発光装置においては、以下のような作用効果を有する。
例えば、三角柱形状の切り欠きであれば、端面に対して傾斜した二つの面（以下、第１傾斜面と第２傾斜面という。）を有しているので、第１傾斜面及び第２傾斜面に一定の角度（全反射角）より小さい入射角（光の進行方向と面の法線との成す角度）で入射した光は、その入射角に応じた屈折角で導光板の中に入射される。この時、第１傾斜面と第２傾斜面はそれぞれ端面に対して内側に傾斜しているので傾斜している分だけ、第１傾斜面と第２傾斜面から入力された光は導光板の側面方向に広がって導光板内を伝播する。
また、全反射角より大きい入射角で一方の第１傾斜面又は第２傾斜面に入射した光は、第１傾斜面又は第２傾斜面で全反射されて全反射された光はそれぞれ、他方の第２傾斜面又は第１傾斜面から導光板内に入力される。
【００２６】
上記切り欠き部から入力される光を発光ダイオードからの光とすれが、ＬＥＤチップからの青色光と蛍光物質で波長変換された黄色光に分光される場合がある。青色光と黄色光の屈折率が異なるからである。しかしながら、本発明では、上記梨地面において光源から入力された光は拡散されるため、分光された青色光と黄色光は混合され、この分光現象を実質的になくすことができる。
【００２７】
本発明に係る上記発光ダイオードは、ＬＥＤチップからの光と、蛍光物質からの光の混色光が発光可能としている。これにより、ＬＥＤチップからの光に限らず、白色光などの所望の光を均一な発光として得ることができる。これは大型の導光板においても効果がある。また、上記構成により僅かな色調むらが顕著に現れる白色などにおいても色調むらや輝度むらを抑制させた面発光装置とすることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上の構成により、本発明に係る上記導光板によれば、従来例に比較して発光面における出射光の面内均一性を向上させることができる面発光装置を提供できる。また、上記導光板を放電加工等で形成することで、生産性が大幅に向上する。しかも大型導光板の形成が可能となる。ここで大型導光板とは特に限定しないが、８インチ以上である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図２を参照しながら、本発明に係る実施形態の面発光装置の導光板について説明する。
本実施形態の導光板１０の第１の面及び／又は第２の面には、光源２０の近傍には少なくとも梨地面を有している。該梨地面は第１の面及び／又は第２の面の全体に形成されていてもよい。以下、第１の面を出射面、第２の面を反射面として示すが、本実施形態はこれに限定されない。また上記導光板の出射面の上にはレンズシート３０や拡散シート（図示せず）を有するもの、反射面側に反射シート（図示せず）を有するものがある。ここで、上記レンズシート３０は、梨子地面で拡散した光であって、さらに出射面から取り出される光に指向性を持たせることができるため好ましい。
【００３０】
図３には光源２０を１つとした導光板１０を示す。反射面における光源の近傍領域ｂ、その他の領域ｃ、暗部領域ａがあり、少なくとも光源の近傍領域ｂを梨地面とする。また、暗部領域ａ、その他の領域ｃに梨地面を形成することもできる。
【００３１】
導光板の材料としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ノルボルネン系樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）などが挙げられる。
【００３２】
導光板は、上記材料を金型に射出成形することで形成される。該金型には梨地面を有する形状が加工されている。加工方法としては、ブラスト加工法やエッチング加工法等があるが、放電加工が最も好ましい。放電加工で金型にパターン形状を形成するには以下の条件を適宜調整させる。放電加工の条件はパルス巾を１μｓｅｃ〜２００μｓｅｃとし、電流値を０．１〜２０Ａの範囲で変化させる。
【００３３】
その他の放電加工の条件としては、電極と金型との距離を０．５〜１０００μｍ、好ましくは１〜１００μｍの範囲とする。電極と金型との距離を上記範囲で段々近づけ、また段々離すといった操作を行うことで上記出射面や反射面の梨子地面をグラデーション形状とすることができる。これにより、連続的に梨地面を形成した導光板を提供することができる。
【００３４】
上記梨子地面をグラデーション形状とするには、金型に対して電極を移動させる速度を０．１〜５０ｍｍ／時間、好ましくは１〜１０ｍｍ／時間とする。この範囲であれば大型導光板であっても連続した梨子地面を形成することができる。以上に示した条件で放電加工を行うことにより表面粗さ（Ｒａ）を０．０５〜１０．０μｍの範囲とすることができる。
【００３５】
上記電極は、鉄、銅、炭素、銀、黄銅、銅−タングステン、銀−タングステン等を用いる。
【００３６】
なお、上記導光板には出射面及び反射面に梨子地面を形成するものがある。その他には、出射面又は反射面のどちらか一方にのみ梨子地面を形成したものがある。また出射面又は反射面のどちらか一方に梨子地面を形成し、もう一方には光拡散ドットパターンを形成したものがある。
【００３７】
導光板の出射面や反射面に形成される梨子地面の表面粗さ（Ｒａ）を部分的に変化させることができる。例えば、光源を複数とする場合、光源間の暗部領域ａ、光源の近傍領域ｂ、その他の領域ｃにおいて表面粗さを変化させる（図４）。例えば、表面粗さの関係を暗部領域ａ＜光源の近傍領域ｂ＜その他の領域ｃとすることでより発光均一となる。また暗部領域ａを光拡散ドットパターンとして、光源の近傍領域ｂ、その他の領域ｃを梨子地面とすることで面状に均一発光可能な導光板形状とすることもできる。
【００３８】
上記発光ダイオードには砲弾型発光ダイオードやＳＭＤ（Surface Mount Device）型発光ダイオードがある。薄型化にはＳＭＤ（Surface Mount Device）型発光ダイオードを利用することが好ましい。該発光ダイオードは点光源であるため１つに限らず複数個の光源としてもよい。また波長の異なる赤、緑、青の光源を載置することもできる。
【００３９】
本発明に用いられる発光ダイオードは、発光波長が５５０ｎｍ以下であれば一般式がＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）であって、複数層が積層された半導体発光素子（ＬＥＤチップ）を用いる。半導体内の活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることで高輝度化が実現できる。
また、発光効率を向上させるなど所望のｎ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｃ等を適宜導入することが好ましい。一方、ｐ型窒化物半導体を形成させる場合は、ｐ型ドーパントであるＺｎ、Ｍｇ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等をドープさせる。窒化物半導体は、ｐ型ドーパントをドープしただけではｐ型化しにくいためｐ型ドーパント導入後に、加熱やプラズマ照射等により低抵抗化させることが好ましい。
【００４０】
上記発光ダイオードは、複数層が積層された半導体素子の同一面側、又は対向面側に正負一対の電極を有し且つ上面や端面から発光した光を取り出せる構造であれば特に限定されない。
【００４１】
また上記発光ダイオードはＬＥＤチップからの光を波長変換する蛍光物質を有する。ここで蛍光物質は、発光ダイオードの光を変換させるものであり、発光ダイオードからの光をより長波長に変換させるものが発光効率がよい。
【００４２】
上記蛍光物質の粒径は、中心粒径が６μｍ〜５０μｍの範囲が好ましく、より好ましくは１５μｍ〜３０μｍであり、このような粒径を有する蛍光物質は光の吸収率及び変換効率が高く且つ励起波長の幅が広い。６μｍより小さく蛍光物質は、比較的凝集体を形成しやすく、液状樹脂中において密になって沈降されるため、光の透過効率を減少させてしまう他、光の吸収率及び変換効率が悪く励起波長の幅も狭い。
【００４３】
（イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質）
本実施の形態で用いられる蛍光物質は、窒化物系半導体を発光層とするＬＥＤチップから発光された光により励起されて発光し、セリウム（Ｃｅ）あるいはプラセオジウム（Ｐｒ）で付活されたイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質をベースとした蛍光体（ＹＡＧ系蛍光体）とすることができる。具体的なイットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質としては、ＹＡｌＯ３：Ｃｅ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）やＹ４Ａｌ２Ｏ９：Ｃｅ、更にはこれらの混合物などが挙げられる。イットリウム・アルミニウム酸化物系蛍光物質にＢａ、Ｓｒ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎの少なくとも一種が含有されていてもよい。また、Ｓｉを含有させることによって、結晶成長の反応を抑制し蛍光物質の粒子を揃えることができる。更に詳しくは、一般式（ＹzＧｄ1-z）3Ａｌ5Ｏ12：Ｃｅ（但し、０＜ｚ≦１）で示されるフォトルミネッセンス蛍光体や一般式（Ｒｅ1-aＳｍa）3Ｒｅ‘5Ｏ12：Ｃｅ（但し、０≦ａ＜１、０≦ｂ≦１、Ｒｅは、Ｙ、Ｇｄ、Ｌａ、Ｓｃから選択される少なくとも一種、Ｒｅ’は、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎから選択される少なくとも一種である。）で示されるフォトルミネッセンス蛍光体である。また所望に応じてＣｅに加えＴｂ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｄｙ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｅｕらを含有させることもできる。
【００４４】
本発明のＬＥＤにおいて、このようなフォトルミネッセンス蛍光体は、２種類以上のセリウムで付活されたイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体や他の蛍光物質を混合させてもよい。ＹからＧｄへの置換量が異なる２種類のイットリウム・アルミニウム・ガーネット系蛍光体を混合することにより、容易に所望とする色調の光を容易に実現することができる。
【００４５】
（窒化物系蛍光物質）
本発明で使用する蛍光物質は、一般式ＬＸＳｉＹＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ）：Ｅｕ若しくはＬＸＳｉＹＯＺＮ（２／３Ｘ＋４／３Ｙ−２／３Ｚ）：Ｅｕ（Ｌは、Ｓｒ、Ｃａ、ＳｒとＣａのいずれか。）で表される。一般式中、Ｘ及びＹは、Ｘ＝２、Ｙ＝５又は、Ｘ＝１、Ｙ＝７であることが好ましいが、任意のものも使用できる。具体的には、基本構成元素は、Ｍｎが添加された（ＳｒＸＣａ１−Ｘ）２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｓｒ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、Ｃａ２Ｓｉ５Ｎ８：Ｅｕ、ＳｒＸＣａ１−ＸＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＳｒＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕ、ＣａＳｉ７Ｎ１０：Ｅｕで表される蛍光体を使用することが好ましいが、この蛍光体の組成中には、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｃｒ及びＮｉからなる群より選ばれる少なくとも１種以上が含有されていてもよい。発光中心に希土類元素であるユウロピウム（Ｅｕ）を用いる。ユウロピウムは、主に２価と３価のエネルギー準位を持つ。
【００４６】
また赤味を帯びた光を発光する蛍光物質として、特に窒化物系蛍光体を使用するが、本発明においては、上述したＹＡＧ系蛍光体と赤色系の光を発光可能な蛍光体とを備える発光装置とすることも可能である。このような赤色系の光を発光可能な蛍光体は、波長が３６０〜６００ｎｍの光によって励起されて発光する蛍光体であり、例えば、Ｙ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、Ｌａ２Ｏ２Ｓ：Ｅｕ、ＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕ、ＺｎＳ：Ｍｎ、ＺｎＣｄＳ：Ａｇ，Ａｌ、ＺｎＣｄＳ：Ｃｕ，Ａｌ等が挙げられる。このようにＹＡＧ系蛍光体とともに赤色系の光を発光可能な蛍光体を使用することにより面発光装置の演色性を向上させることが可能である。
【００４７】
本発明の面発光装置に用いられる筐体とは、少なくとも発光ダイオードと導光板とを保持可能なものである。筐体は各種光拡散剤を含有した樹脂や金属など種々のものが好適に挙げられる。特に、発光ダイオードの光反射や放熱などを考慮してニッケル、鉄、銅などの金属、ステンレスなどの各種合金がより好適に用いられる。筐体の大きさや形状は導光体、発光ダイオードやスペースに合わせて種々選択できる。
【００４８】
（実施例１）
本発明の実施例１の導光板は、材料としてアクリル樹脂を用いる。該導光板の形成に用いる金型は、光源を１５個載置した導光板とするために、該光源の前を三角柱の切り欠き部が８個並んだものが１５カ所形成されるようにしてある。この導光板は８インチであって全長を１２０ｍｍで形成する。上記金型は、導光板の反射面には放電加工により梨子地面が施されるように作製される。放電加工の条件としては、電流値を０．１〜２Ａ、パルス巾を１〜１００μｓｅｃの範囲で変化させる。上記条件で加工された金型に射出成形することで本実施例の導光板を形成する（図１）。該導光板には光源側から光の伝播方向にかけて表面粗さ（Ｒａ）が減少しており、一定領域を過ぎてから再度表面粗さ（Ｒａ）が増加している（図５）。また該導光板には、導光板から面状に光を取り出す出射面及び導光板に光を導入する端面を除いて反射シートを設置する。又、反射シートの設けられていない導光板の端面には、白色発光が可能な窒化物半導体からなる発光ダイオード１５個を光源として配置する。こうして得られた面発光装置に電流を流すと、光が導光板の端面から入力され、導光板の出射面から面状に発光させることができる。形成された面発光装置は、一部が極端に明るい異常発光は認められず、ほぼ全面で６０００ｃｄ／ｍ２となる（図６）。
【００４９】
（実施例２）
導光板の材料としてポリカーボネートを使用し、導光板の端面に３つの三角錐が実施例１のように１５カ所に形成されるような金型を用い、射出成形する。上述した以外は実施例１と同様にして、本発明の面発光装置を形成する。ここで得られる面発光装置は、実施例１と同等の特性を示す。
【００５０】
（実施例３）
実施例１において、光源に赤色発光ダイオード、緑色発光ダイオード、青色発光ダイオードを用いてＲＧＢの３原色光源を１つとして１５カ所に載置させる。その他の条件は実施例１と同様にして、実施例３の面発光装置を形成する。この面発光装置はより高輝度でありながら、一部が極端に明るい異常発光は認められない面発光装置となる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、光源からの光を発光面全体に広げて出力するための面発光装置の導光板とそのパターン作成方法に関する。前記導光板は、特に液晶バックライト、パネルメーター、表示灯や面発光スイッチ、照光式スイッチなどに用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る実施形態の導光板の平面写真である。
【図２】本発明に係る実施形態の導光板の模式的断面図である。
【図３】本発明に係る実施形態の導光板の模式的平面図である。
【図４】本発明に係る実施形態の導光板の模式的平面図である。
【図５】本発明に係る一実施例の導光板の表面粗さを示すデータである。
【図６】本発明に係る一実施例の導光板の平均輝度を示すデータである。
【図７】本発明に係る実施形態の導光板の光源前の拡大図である。
【図８】一般的な面発光装置の平面図である。
【図９】従来の導光板の反射面に形成されたドットパターンの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０・・・導光板
２０・・・光源
１００・・・導光板
１０１・・・光源
１０２・・・ドット
９０１・・・導光板
９０２・・・発光ダイオード
９０３・・・外枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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