(57)【要約】【課題】  指向性が少なく、且つコストパフォーマンスに優れたＬＥＤ照明装置を提供する【解決手段】蛍光物質を励起できるＬＥＤチップ群に、対峙するよう設けられた被照射面を配置し、当該被照射面を、蛍光物質にて、芸術的あるいは宣伝機能を持たせた模様形状とし、これをＬＥＤにて励起発光させて、直接的な光源とした照明装置とする。【選択図】図１
2012104788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光物質を発光させることができる一群のＬＥＤチップからなる第一光源を有し、当該光源からの発光を受けて励起する蛍光物質が塗布された被照射面からなる第二光源を有するＬＥＤ照明装置において、当該被照射面における蛍光物質の塗布が、芸術的模様または宣伝目的模様にて描かれており、その第二光源における発光を、主として、照明として利用すると同時に、鑑賞、宣伝に活用できることを特徴とした照明装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、装飾・宣伝機能を有したＬＥＤ照明装置に関するものである。
【背景技術】
【先行技術文献】
【特許文献１】特開２００３−９２４２９
【０００２】照明に使用されるＬＥＤの一例として、１チップで白色を発光するＬＥＤが実用化されている。すなわち青発光ＬＥＤの先端に、それにより黄色〜赤発光する蛍光物質を塗布、もしくはそれを覆うモールド中に分散し、もとの青発光成分とこれら蛍光物質層を透過する間に励起して生じる黄色・赤色発光成分を複合し白色光としてとりだしている。
【０００３】特許文献１には、蛍光材料を励起する光を発光するＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ３の光で蛍光を発する蛍光ガラスに少なくとも蛍光体又は蛍光染料のいずれかを混合して形成したレンズ１とを備え、ＬＥＤチップ３をレンズ１中の不活性ガスの入った中空部８に収容して封止した発光素子が提案されている。
【発明の概要】
【０００４】本発明は、蛍光物質を発光させることができるＬＥＤチップ群からなる第一の光源と、その光源に対峙して設けられる蛍光物質が塗布された被照射体とからなり、且つ被照射体は、当該発光物質で芸術的または宣伝情報にて処理されたものであり、発光した芸術物宣伝情報を、第二光源として、周囲を照らす照明装置に、同時にそれらを鑑賞できるようにした、高コストパフォーマンスの照明装置を提案するものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】狭い視野角  ならびに、従来蛍光灯照明に比べコストパフォーマンスが劣るなどの欠点を解決したＬＥＤ照明装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明では、ＬＥＤチップからの発光をそのまま照明として利用するのではなく、その光を対峙して設けられた被照射体に塗布された蛍光物質に一度照射し、それにより励起された光を照明の直接的な光源とし、さらに、当該蛍光物質は、黄色や赤など発光色調の異なる蛍光物質で塗りわけ、絵画・宣伝文字イラストなどとし、またあるいは、彫刻陶芸像などに塗布し、芸術的・宣伝的要素をもつ被照射体とすることにより、視野角、コストパフォーマンス問題を一挙に解決する。
【発明の効果】
【０００７】指向性のあるＬＥＤ光を、いったん拡散面である蛍光体物質塗布膜に照射し、そこで変換された光を直接の光源として利用する方式であるため、変換時に光は拡散されるため、強い指向性は改善され、間接照明に近い、影の少ないマイルドな照明効果が得られる。また芸術的・宣伝的効果が付与されて、コストパフォーマンスが大きく改善できる。特に、それらは、間接的ではあるが自発光であるため、従来の絵の具を使用したものに比べ、色純度や明度を著しく高いものとでき、芸術的にしても宣伝的にも従来のものより、はるかに大きな訴求効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】  本発明の第１の実施形態を示す図
【図２】  図１のＬＥＤチップ群の詳細図
【図３】  従来例の発光の指向性を示す模式図
【図４】  本発明の発光の指向性を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】本発明の一実施例である図１に従って、本発明の形態を説明する。
【００１０】１は、一次光源となるＬＥＤチップ群であり（図２拡大図参照）これらは蛍光物質を発光させねばならないため、発光効率が、現時点で最も高い青色発光のＬＥＤを配置した。
【００１１】紫外線発光ＬＥＤや、青発光成分を含む青緑ＬＥＤや白色ＬＥＤも、色調整などの目的によっては、単独、あるいは補助的に使用が可能である。
【００１２】これらＬＥＤチップは、二次光源となる被照射体に向けて配置をし、かつ、極力、鑑賞する側からは、見えないようにするのが好ましい。
【００１３】１のＬＥＤチップより照射された青色光２は、被照射体基板３に塗布された蛍光物質により描かれた絵画４に照射され、絵画４が鮮やかに発光５、二次光源となって、鑑賞と照明の両効果が得られた。
【００１４】絵画４は、市販の各種蛍光塗料（アサヒペン水性蛍光塗料（レッド、レモン、グリーン）などや夜光塗料（アサヒペン夜光塗料（赤・黄色・若草色・水色）を使用し、花部分は、レッドとレモン色に、葉部分はグリーンを、背景部分は、水色を薄く配置して描いた。
【００１５】中間色が必要な場合には、これらを混合する方法や、絵の具を少量混合し、色調や明度を調整することが有用であり、塗布もインクジェット方式での形成も可能である。
【００１６】また、これら有機系顔料以外に、ＬＥＤの色変換に使用されているＹＡＧなどの無機蛍光体を各種バインダに混合して使用することも可能である。
【００１７】この場合、高コストであるが、耐熱性や対候性にすぐれているメリットがある。
【００１８】絵画４にかえ、彫刻や陶芸品に蛍光物質を塗布し、被照射体にすることも可能である。
【００１９】この被照射体の絵画４は、ＬＥＤチップ郡からの青色光を受け、鮮やかに発光、従来絵具による絵画に比べ、はるかに鮮やかな発色・明度を有し強い訴求力が感じられた。
【００２０】絵画からの光は、周辺を明るく照射し、面光源照明として、十分な機能を発揮した。
【００２１】若干、黄色を帯びた色温度の照明であったが、これらは、絵の配色によって、自在に調整が可能で、たとえば、電球色色調の白色としたい場合は、赤部分の面積を多くすることにより可能であり、簡単に、絵を差し替えることで、絵の楽しみと同時に、照明の雰囲気をも自在に簡単に変えることができる。
【００２２】本発明では、目的・趣向などに応じて種々の形態が可能であり、また自作の絵画やイラストでも、光源とできるため、単なる照明装置に比べ、価値が格段に向上し、高いコストパフォーマンスの装置とすることができることが、第一の大きな効果である。
【００２３】第二の効果は、二次光源となる蛍光物質塗布膜は拡散面であり、一次光源の強い指向性が、ここで拡散されて、良好な指向性を持つ光源となり、間接照明に近いマイルドな照明とできる。
【００２４】図３、図４に従来装置と本発明になる装置の利用できる光の指向性を模式的に示す。
【００２５】本構造による付随効果として、ＬＥＤチップと蛍光物質とが、完全に離れているため、従来装置における蛍光物質のＬＥＤの発熱からの寿命悪化の影響を完全に解消できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】本発明は、ユーザー嗜好にて、自由に装飾的価値が変えられる新しい価値を持った照明装置であり、また強い訴求力による宣伝媒体としても有力であり、さらにまた、従来にない高い明度の絵画が得られることより、新しいジャンルの芸術的価値を提供できる装置でもあり、産業発達に大きく付与できるものである。
【符号の説明】
【００２６】１  ＬＥＤチップ群    ２  ＬＥＤチップ群からの発光（一次光源）
３  被照射体          ４  蛍光物質による塗布膜
５  蛍光物質からの発光（二次光源）    ６  ＬＥＤチップ
７  従来装置のＬＥＤチップにマウントされた蛍光体物質を含む樹脂層
【図１】
2012104788.tif 000003
【図２】
2012104788.tif 000004
【図３】
2012104788.tif 000005
【図４】
2012104788.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月26日(2011.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図５】
2012104788.tif 000007
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図６】
2012104788.tif 000008
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図７】
2012104788.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月26日(2011.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装飾・宣伝機能を有したLED照明装置に関するものである。          
【背景技術】
【０００２】
青発光LEDの先般部に蛍光体をマウントし、蛍光体発光とLEDの青色光をあわせて白色LEDが実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３−９２４２９
【０００４】
照明に使用されるLEDの一例として、１チップで白色を発光するLEDが実用化されて
いる。すなわち青発光LEDの先端に、それにより黄色〜赤発光する蛍光物質を塗布、
もしくはそれを覆うモールド中に分散し、もとの青発光成分とこれら蛍光物質層を透
過する間に励起して生じる黄色・赤色発光成分を複合し白色光としてとりだしている。
【０００５】
特許文献１には、蛍光材料を励起する光を発光するＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ
３の光で蛍光を発する蛍光ガラスに少なくとも蛍光体又は蛍光染料のいずれかを混合
して形成したレンズ１とを備え、ＬＥＤチップ３をレンズ１中の不活性ガスの入った
中空部８に収容して封止した発光素子が提案されている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、蛍光物質を発光させることができるLEDチップ群からなる第一の光源と、
その光源に対峙して設けられる蛍光物質が塗布された被照射体とからなり、且つ被照
射体は、当該発光物質で芸術的または宣伝情報にて処理されたものであり、発光した芸術・宣伝情報を、第二光源として、周囲を照らす照明装置に、同時にそれらを鑑賞できるようにした、高コストパフォーマンスの照明装置を提案するものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
狭い視野角  ならびに、従来蛍光灯照明に比べコストパフォーマンスが劣るなどの欠
点を解決したLED照明装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、LEDチップからの発光をそのまま照明として利用するのではなく、その
光を対峙して設けられた被照射体に塗布された蛍光物質に一度照射し、それにより励
起された光を照明の直接的な光源とし、さらに、当該蛍光物質は、黄色や赤など発光
色調の異なる蛍光物質で塗りわけ、絵画・宣伝文字イラストなどとし、またあるいは
、彫刻陶芸像などに塗布し、芸術的・宣伝的要素をもつ被照射体とすることにより、
視野角、コストパフォーマンス問題を一挙に解決する。
【発明の効果】
【０００９】
指向性のあるLED光を、いったん拡散面である蛍光体物質塗布膜に照射し、そこで変
換された光を直接の光源として利用する方式であるため、変換時に光は拡散されるた
め、強い指向性は改善され、間接照明に近い、影の少ないマイルドな照明効果が得ら
れる。また芸術的・宣伝的効果が付与されて、コストパフォーマンスが大きく改善で
きる。特に、それらは、間接的ではあるが自発光であるため、従来の絵の具を使用し
たものに比べ、色純度や明度を著しく高いものとでき、芸術的にしても宣伝的にも従
来のものより、はるかに大きな訴求効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図
【図２】図１のLEDチップ群の詳細図
【図３】従来例の発光の指向性を示す模式図
【図４】本発明の発光の指向性を示す図
【図５】本発明の第二の実施形態を示す図
【図６】本発明の第二の実施形態を示す断面図
【図７】本発明の第三の実施形態での特徴特性（発光強度ｖｓ時間軸）示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施例である図１に従って、本発明の形態を説明する。
【００１２】
１は、一次光源となるLEDチップ群であり（図２拡大図参照）これらは蛍光物質を発
光させねばならないため、発光効率が、現時点で最も高い青色発光のLEDを配置した。
【００１３】
紫外線発光LEDや、青発光成分を含む青緑LEDや白色LEDも、色調整などの目的によ
っては、単独、あるいは補助的に使用が可能である。
【００１４】
これらLEDチップは、二次光源となる被照射体に向けて配置をし、かつ、極力、鑑賞
する側からは、見えないようにするのが好ましい。
【００１５】
１のLEDチップより照射された青色光２は、被照射体基板３に塗布された蛍光物質に
より描かれた絵画４に照射され、絵画４が鮮やかに発光５、二次光源となって、鑑賞
と照明の両効果が得られた。
【００１６】
絵画４は、市販の各種蛍光塗料（アサヒペン水性蛍光塗料（レッド、レモン、グリー
ン）などや夜光塗料（アサヒペン夜光塗料（赤・黄色・若草色・水色）を使用し、花
部分は、レッドとレモン色に、葉部分はグリーンを、背景部分は、水色を薄く配置し
て描いた。
【００１７】
中間色が必要な場合には、これらを混合する方法や、絵の具を少量混合し、色調や明
度を調整することが有用であり、塗布もインクジェット方式での形成も可能である。
【００１８】
また、これら有機系顔料以外に、LEDの色変換に使用されているYAGなどの無機蛍光
体を各種バインダに混合して使用することも可能である。
【００１９】
この場合、高コストであるが、耐熱性や対候性にすぐれているメリットがある。
【００２０】
絵画４にかえ、彫刻や陶芸品に蛍光物質を塗布し、被照射体にすることも可能である。
【００２１】
この被照射体の絵画４は、LEDチップ郡からの青色光を受け、鮮やかに発光、従来絵具による絵画に比べ、はるかに鮮やかな発色・明度を有し強い訴求力が感じられた。
【００２２】
絵画からの光は、周辺を明るく照射し、面光源照明として、十分な機能を発揮した。
【００２３】
若干、黄色を帯びた色温度の照明であったが、これらは、絵の配色によって、自在に
調整が可能で、たとえば、電球色色調の白色としたい場合は、赤部分の面積を多くす
ることにより可能であり、簡単に、絵を差し替えることで、絵の楽しみと同時に、照
明の雰囲気をも自在に簡単に変えることができる。
【００２４】
本発明では、目的・趣向などに応じて種々の形態が可能であり、また自作の絵画やイ
ラストでも、光源とできるため、単なる照明装置に比べ、価値が格段に向上し、高い
コストパフォーマンスの装置とすることができることが、第一の大きな効果である。
【００２５】
第二の効果は、二次光源となる蛍光物質塗布膜は拡散面であり、一次光源の強い指向
性が、ここで拡散されて、良好な指向性を持つ光源となり、間接照明に近いマイルド
な照明とできる。
【００２６】
図３、図４に従来装置と本発明になる装置の利用できる光の指向性を模式的に示す。
【００２７】
本構造による付随効果として、LEDチップと蛍光物質とが、完全に離れているため、従来装置における蛍光物質のLEDの発熱からの寿命悪化の影響を完全に解消できる。
【００２８】
本発明の第二の実施例である図５、図６に従って、本発明の第二の形態
を説明する。
【００２９】
本形態では、ガラスやアクリルなどの高屈折率の透明板８の片面または両面に、蛍光物質で絵を描いた部分４を二次光源とし、一次光源１は、透明版の端部に設置し、ここから発した青色光を、全反射を利用して、透明板中を効率よく蛍光物質塗布面４に誘導し、発光せしめることを特徴とする。
【００３０】
蛍光物質は、直接、基盤に描画する以外に、別に紙などに描画したものを貼り付けることも可能であり、より自由度の高い表現ができるが、この場合は、完全に光学的に基板と密着状態にしないと、十分、発光させることができなくなるため、透明な接着剤などで空隙を埋め、また圧着処理するなど、完全コンタクトとなるように、処置が必要である。
【００３１】
図５，図６に示したように、反射板９を、貼り付けると、反射効果により
二倍弱、輝度を向上せしめることができるが、反射板９が無い場合は、両面から視認できるなど、使用環境にフレキシブルに対応できる自由度の高い、絵画宣伝機能を備えた照明装置が実現する。
【００３２】
透明基板としては、ガラスや、透明塩ビ、アクリルなど樹脂などが、利用できるが、ケースのみこれらで作成し中に液体を用いることもできる可能であり、いずれの場合も、屈折率が高いほど、一次光原の拡散・均一化がよくなり、大型化が可能となるので、より好ましい
【００３３】
本実施形態で得られる特徴は、数センチ以下の薄く且つ広い発光平面積をもつ照明装置が得られ、壁掛け方式や、間仕切り方式、あるいは、窓など、多種の設置方式を可能にできることである。
【００３４】
また、裏面表面の両方に、異なった絵柄を描くこと、たとえば、表面には、花々や人物などを、裏面には、山や空などを描き、組み合わせることで、立体感があり、且つ自発光で高コントラストの、従来にない絵画の世界が実現でき、さらにまた、これらを複数組み合わせれば、描画面を３層以上にできるため、一層立体感のある絵画が得られる。
【００３５】
本意発明の第三の実施形態は、蛍光物質の中に、蓄光物質を混入し、電源オフ後もしばらく発光させ、非常光源としての機能、電源オン時の絵柄とは色調などが異なる絵柄が楽しめる特徴を持った絵画宣伝機能を備えた照明装置である。
【００３６】
本発明の第四の実施形態は、長残光特性（蓄光特性併用も含む）を持たせた蛍光物質塗布膜と、パルス励起駆動による一次光源（LED）との組合せを特徴とする使用形態とすることにより、低消費電力を実現した照明装置である。
【００３７】
図７に示したように、従来の直流励起発光では、時間軸に対して一定の強度を維持している（a）が、パルス励起にすると、印加に応じた間歇発光を示す（b）。
【００３８】
この場合、消費電力が低減でき、瞬間的な輝度は、ほぼ同じなるも、ちらつきが発生するため、照明としては、使用出来ない。
【００３９】
このちらつきを、気にならない実用レベルにまで改善できるのが、蛍光物質
に持たせた残光特性、蓄光特性であり、これらの底上げ発光により、(ｃ)に示したような未励起時においても、発光がなされ（矢印）、メインピークとの差が縮小し、ちらつきが感じられなくなり、実用性確保が可能となる。
【００４０】
残光を示す蛍光材・蓄光材は、市販のものが使用可能であるが、必ずしも其の強度や発光色において満足のいくものが少ないが、本発明のように、多種類の発光色で照明面を構成する方式では、その選択幅が、非常に大きく実現に有利となる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ユーザー嗜好にて、自由に装飾的価値が変えられる新しい価値を持った照明装置であり、また強い訴求力による宣伝媒体としても有力であり、さらにまた、従来にない高い明度の絵画が得られることより、新しいジャンルの芸術的価値を提供できる装置でもあり、産業発達に大きく付与できるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１  LEDチップ群    ２  LEDチップ群からの発光（一次光源）
３  被照射体        ４  蛍光物質による塗布膜  
５  蛍光物質からの発光（二次光源）  ６  LEDチップ
７  従来装置のLEDチップにマウントされた蛍光体物質を含む樹脂層
8  透明版
9  反射板
a  直流励起での発光強度の時間相関
ｂ  パルス励起での発光強度の時間相関
ｃ  長残光蛍光材、蓄光材混入の場合のパルス励起での発光強度の時間相関
【手続補正書】
【提出日】平成23年4月26日(2011.4.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光物質を発光させることができる一群のLEDチップからなる第一光源を有し、当該光源からの発光を受けて励起する蛍光物質が塗布された被照射面からなる第二光源を有するLED照明装置において、当該被照射面における蛍光物質の塗布が、芸術的模様または宣伝目的模様にて描かれており、その第二光源における発光を、主として、照明として利用すると同時に、鑑賞、宣伝に活用できることを特徴とした照明装置。
【請求項２】
透明板の両端部に、第一光源としてLEDチップ群を配置し、当該基板の平面部に蛍光体物質が塗布されて第二光源を形成し、全反射効果により、第一光源からの青色光が、第二光源に効率よくリードされ発光できるように配置したことを特徴とする請求項１の照明装置。
【請求項３】
第二光源である蛍光体物質が、一部、蓄光材、長残光蛍光物質を含んでおり、これを、パルス励起でLEDを発光させることを特徴とした、低消費電力の、請求項１  および  請求項２の照明装置
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月24日(2011.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装飾・宣伝機能を有したLED照明装置に関するものである。          
【背景技術】
【０００２】
青発光LEDの先般部に蛍光体をマウントし、蛍光体発光とLEDの青色光をあわせて白色LEDが実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３−９２４２９
【０００４】
照明に使用されるLEDの一例として、１チップで白色を発光するLEDが実用化されて
いる。すなわち青発光LEDの先端に、それにより黄色〜赤発光する蛍光物質を塗布、
もしくはそれを覆うモールド中に分散し、もとの青発光成分とこれら蛍光物質層を透
過する間に励起して生じる黄色・赤色発光成分を複合し白色光としてとりだしている。
【０００５】
特許文献１には、蛍光材料を励起する光を発光するＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ
３の光で蛍光を発する蛍光ガラスに少なくとも蛍光体又は蛍光染料のいずれかを混合
して形成したレンズ１とを備え、ＬＥＤチップ３をレンズ１中の不活性ガスの入った
中空部８に収容して封止した発光素子が提案されている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、蛍光物質を発光させることができるLEDチップ群からなる第一の光源と、
その光源に対峙して設けられる蛍光物質が塗布された被照射体とからなり、且つ被照
射体は、当該発光物質で芸術的または宣伝情報にて処理されたものであり、発光した芸術・宣伝情報を、第二光源として、周囲を照らす照明装置に、同時にそれらを鑑賞できるようにした、高コストパフォーマンスの照明装置を提案するものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
狭い視野角  ならびに、従来蛍光灯照明に比べコストパフォーマンスが劣るなどの欠
点を解決したLED照明装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、LEDチップからの発光をそのまま照明として利用するのではなく、その
光を対峙して設けられた被照射体に塗布された蛍光物質に一度照射し、それにより励
起された光を照明の直接的な光源とし、さらに、当該蛍光物質は、黄色や赤など発光
色調の異なる蛍光物質で塗りわけ、絵画・宣伝文字イラストなどとし、またあるいは
、彫刻陶芸像などに塗布し、芸術的・宣伝的要素をもつ被照射体とすることにより、
視野角、コストパフォーマンス問題を一挙に解決する。
【発明の効果】
【０００９】
指向性のあるLED光を、いったん拡散面である蛍光体物質塗布膜に照射し、そこで変
換された光を直接の光源として利用する方式であるため、変換時に光は拡散されるた
め、強い指向性は改善され、間接照明に近い、影の少ないマイルドな照明効果が得ら
れる。また芸術的・宣伝的効果が付与されて、コストパフォーマンスが大きく改善で
きる。特に、それらは、間接的ではあるが自発光であるため、従来の絵の具を使用し
たものに比べ、色純度や明度を著しく高いものとでき、芸術的にしても宣伝的にも従
来のものより、はるかに大きな訴求効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図
【図２】図１のLEDチップ群の詳細図
【図３】従来例の発光の指向性を示す模式図
【図４】本発明の発光の指向性を示す図
【図５】本発明の第二の実施形態を示す図
【図６】本発明の第二の実施形態を示す断面図
【図７】本発明の第三の実施形態での特徴特性（発光強度ｖｓ時間軸）示す図
【図８】本発明の液晶表示装置への一適用例を示す構造図
【図９】本発明の液晶表示装置への他の適用例を示す構造図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施例である図１に従って、本発明の形態を説明する。
【００１２】
１は、一次光源となるLEDチップ群であり（図２拡大図参照）これらは蛍光物質を発
光させねばならないため、発光効率が、現時点で最も高い青色発光のLEDを配置した。
【００１３】
紫外線発光LEDや、青発光成分を含む青緑LEDや白色LEDも、色調整などの目的によ
っては、単独、あるいは補助的に使用が可能である。
【００１４】
これらLEDチップは、二次光源となる被照射体に向けて配置をし、かつ、極力、鑑賞
する側からは、見えないようにするのが好ましい。
【００１５】
１のLEDチップより照射された青色光２は、被照射体基板３に塗布された蛍光物質に
より描かれた絵画４に照射され、絵画４が鮮やかに発光５、二次光源となって、鑑賞
と照明の両効果が得られた。
【００１６】
絵画４は、市販の各種蛍光塗料（アサヒペン水性蛍光塗料（レッド、レモン、グリー
ン）などや夜光塗料（アサヒペン夜光塗料（赤・黄色・若草色・水色）を使用し、花
部分は、レッドとレモン色に、葉部分はグリーンを、背景部分は、水色を薄く配置し
て描いた。
【００１７】
中間色が必要な場合には、これらを混合する方法や、絵の具を少量混合し、色調や明
度を調整することが有用であり、塗布もインクジェット方式での形成も可能で、さらにまた、色素混合の弊害である相殺による輝度低下を防ぐため、各単色の微小ドットの混合で中間色を再現する方法が高輝度のために効果的である。
【００１８】
また、これら有機系顔料以外に、LEDの色変換に使用されているYAGなどの無機蛍光
体を各種バインダに混合して使用することも可能である。
【００１９】
この場合、高コストであるが、耐熱性や対候性にすぐれているメリットがある。
【００２０】
絵画４にかえ、彫刻や陶芸品に蛍光物質を塗布し、被照射体にすることも可能である。
【００２１】
この被照射体の絵画４は、LEDチップ郡からの青色光を受け、鮮やかに発光、従来絵具による絵画に比べ、はるかに鮮やかな発色・明度を有し強い訴求力が感じられた。
【００２２】
絵画からの光は、周辺を明るく照射し、面光源照明として、十分な機能を発揮した。
【００２３】
若干、黄色を帯びた色温度の照明であったが、これらは、絵の配色によって、自在に
調整が可能で、たとえば、電球色色調の白色としたい場合は、赤部分の面積を多くす
ることにより可能であり、簡単に、絵を差し替えることで、絵の楽しみと同時に、照
明の雰囲気をも自在に簡単に変えることができる。
【００２４】
本発明では、目的・趣向などに応じて種々の形態が可能であり、また自作の絵画やイ
ラストでも、光源とできるため、単なる照明装置に比べ、価値が格段に向上し、高い
コストパフォーマンスの装置とすることができることが、第一の大きな効果である。
【００２５】
第二の効果は、二次光源となる蛍光物質塗布膜は拡散面であり、一次光源の強い指向
性が、ここで拡散されて、良好な指向性を持つ光源となり、間接照明に近いマイルド
な照明とできる。
【００２６】
図３、図４に従来装置と本発明になる装置の利用できる光の指向性を模式的に示す。
【００２７】
本構造による付随効果として、LEDチップと蛍光物質とが、完全に離れているため、従来装置における蛍光物質のLEDの発熱からの寿命悪化の影響を完全に解消できる。
【００２８】
本発明の第二の実施例である図５、図６に従って、本発明の第二の形態
を説明する。
【００２９】
本形態では、ガラスやアクリルなどの高屈折率の透明板８の片面または両面に、蛍光物質で絵を描いた部分４を二次光源とし、一次光源１は、透明版の端部に設置し、ここから発した青色光を、全反射を利用して、透明板中を効率よく蛍光物質塗布面４に誘導し、発光せしめることを特徴とする。
【００３０】
蛍光物質は、直接、基盤に描画する以外に、別に紙などに描画したものを貼り付けることも可能であり、より自由度の高い表現ができるが、この場合は、完全に光学的に基板と密着状態にしないと、十分、発光させることができなくなるため、透明な接着剤などで空隙を埋め、また圧着処理するなど、完全コンタクトとなるように、処置が必要である。
【００３１】
図５，図６に示したように、反射板９を、貼り付けると、反射効果により
二倍弱、輝度を向上せしめることができるが、反射板９が無い場合は、両面から視認できるなど、使用環境にフレキシブルに対応できる自由度の高い、絵画宣伝機能を備えた照明装置が実現する。
【００３２】
透明基板としては、ガラスや、透明塩ビ、アクリルなど樹脂などが、利用できるが、ケースのみこれらで作成し中に液体を用いることもできる可能であり、いずれの場合も、屈折率が高いほど、一次光原の拡散・均一化がよくなり、大型化が可能となるので、より好ましい
【００３３】
本実施形態で得られる特徴は、数センチ以下の薄く且つ広い発光平面積をもつ照明装置が得られ、壁掛け方式や、間仕切り方式、あるいは、窓など、多種の設置方式を可能にできることである。
【００３４】
また、裏面表面の両方に、異なった絵柄を描くこと、たとえば、表面には、花々や人物などを、裏面には、山や空などを描き、組み合わせることで、立体感があり、且つ自発光で高コントラストの、従来にない絵画の世界が実現でき、さらにまた、これらを複数組み合わせれば、描画面を３層以上にできるため、一層立体感のある絵画が得られる。
【００３５】
本意発明の第三の実施形態は、蛍光物質の中に、蓄光物質を混入し、電源オフ後もしばらく発光させ、非常光源としての機能、電源オン時の絵柄とは色調などが異なる絵柄が楽しめる特徴を持った絵画宣伝機能を備えた照明装置である。
【００３６】
本発明の第四の実施形態は、長残光特性（蓄光特性併用も含む）を持たせた蛍光物質塗布膜と、パルス励起駆動による一次光源（LED）との組合せを特徴とする使用形態とすることにより、低消費電力を実現した照明装置である。
【００３７】
図７に示したように、従来の直流励起発光では、時間軸に対して一定の強度を維持している（a）が、パルス励起にすると、印加に応じた間歇発光を示す（b）。
【００３８】
この場合、消費電力が低減でき、瞬間的な輝度は、ほぼ同じなるも、ちらつきが発生するため、照明としては、使用出来ない。
【００３９】
このちらつきを、気にならない実用レベルにまで改善できるのが、蛍光物質
に持たせた残光特性、蓄光特性であり、これらの底上げ発光により、(ｃ)に示したような未励起時においても、発光がなされ（矢印）、メインピークとの差が縮小し、ちらつきが感じられなくなり、実用性確保が可能となる。
【００４０】
残光を示す蛍光材・蓄光材は、市販のものが使用可能であるが、必ずしも其の強度や発光色において満足のいくものが少ないが、本発明のように、多種類の発光色で照明面を構成する方式では、その選択幅が、非常に大きく実現に有利となる。
【００４１】
本発明は、また、液晶表示装置、とくにそのバックライト部への応用が可能である。
【００４２】
図８に一適用例を示した。
【００４３】
カラーフィルタードット１３に対峙して設けられた蛍光物質ドット層１４が特徴であり、一次光源である青色ＬＥＤチップ群１から発せられた青色光は、バックライトガイド基板１０上に塗布された各ＢＧＲカラーフィルタードット１３に対峙する各蛍光物質ドットを発光させ、これが二次光源となって、液晶部１２〜カラーフィルターを通過し映像を描出する。
【００４４】
裏面に配置した反射面は、裏面に放射される光を、正面にもどし、輝度を大幅に向上させられる。
【００４５】
従って従来のように白色光の光源のうち、各ＢＧＲ成分のみを取り出し利用するのではなく、各ＢＧＲの専用光を光源とできるため、ロスがなくほとんどの光がとりだせるため大幅な輝度向上ができる。
【００４６】
ここでは各フィルターは、蛍光物質の特性からくる若干の色純度不足を是正する補助的役割を果たすに過ぎず、色純度の高い蛍光物質であれば、不要であり、現時点でも、Ｂのように、高色純度のＬＥＤ光をほとんどそのまま利用できる青では不要であり、比較的高色純度発光が実現できる赤（たとえばシンロイヒ製ルミノサインの赤などの蛍光顔料）でも、カラーフィルター１３は、不要とできる場合があり、Ｇについても、色純度の高い蛍光物質が開発されれば不要とできる可能性がある。
【００４７】
また、輝度面では劣るが、上記とは反対側、すなわちカラーフィルター１３に近い面に蛍光物質を形成することも可能で、この場合、よりカラーフィルターに近くなるため、製造上の精度が広くできるメリットがある。
【００４８】
図９に示した本発明の液晶表示装置への他の適用例では、カラーフィルター部１３に密着して、蛍光物質１５を設置するもので、上述のように、主として透過光を利用するもので、ＬＥＤの青色エネルギーを完全には利用できないため、効率がやや劣ることが問題であるが、カラーフィルター１３に重ねて形成できるなど、製造面で、有利な点がある
（当然、青ではカラーフィルターレスが可能で、また赤でも、同様にできる可能性が高い）。
【００４９】
カラーフィルターと蛍光層は、二層式に代え、混合式でも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、ユーザー嗜好にて、自由に装飾的価値が変えられる新しい価値を持った照明装置であり、また強い訴求力による宣伝媒体としても有力であり、さらにまた、従来にない高い明度の絵画が得られることより、新しいジャンルの芸術的価値を提供できる装置でもあり、産業発達に大きく付与できるものである。一方、高効率に加えパルス励起などによる省節電照明や液晶装置のバックライトへの応用を通じ、省エネルギーへ、大きく貢献できる側面も有している。
【符号の説明】
【００５１】
１  LEDチップ群    ２  LEDチップ群からの発光（一次光源）
３  被照射体        ４  蛍光物質による塗布膜  
５  蛍光物質からの発光（二次光源）  ６  LEDチップ
７  従来装置のLEDチップにマウントされた蛍光体物質を含む樹脂層
8  透明版
9  反射板
a  直流励起での発光強度の時間相関
ｂ  パルス励起での発光強度の時間相関
ｃ  長残光蛍光材、蓄光材混入の場合のパルス励起での発光強度の時間相関
１０  バックライトガイド基板      
１１  偏光版
１２  液晶・電極部
１３  カラーフィルター部
１４  反射基板つき蛍光物質層
１５  蛍光物質層（半透明）
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月24日(2011.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図８】
2012104788.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月24日(2011.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図９】
2012104788.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装飾・宣伝機能を有したLED照明装置に関するものである。          
【背景技術】
【０００２】
青発光LEDの先般部に蛍光体をマウントし、蛍光体発光とLEDの青色光をあわせて白色LEDが実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３−９２４２９
【０００４】
照明に使用されるLEDの一例として、１チップで白色を発光するLEDが実用化されて
いる。すなわち青発光LEDの先端に、それにより黄色〜赤発光する蛍光物質を塗布、
もしくはそれを覆うモールド中に分散し、もとの青発光成分とこれら蛍光物質層を透
過する間に励起して生じる黄色・赤色発光成分を複合し白色光としてとりだしている。
【０００５】
特許文献１には、蛍光材料を励起する光を発光するＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ
３の光で蛍光を発する蛍光ガラスに少なくとも蛍光体又は蛍光染料のいずれかを混合
して形成したレンズ１とを備え、ＬＥＤチップ３をレンズ１中の不活性ガスの入った
中空部８に収容して封止した発光素子が提案されている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、蛍光物質を発光させることができるLEDチップ群からなる第一の光源と、
その光源に対峙して設けられる蛍光物質が塗布された被照射体とからなり、且つ被照
射体は、当該発光物質で芸術的または宣伝情報にて処理されたものであり、発光した芸術・宣伝情報を、第二光源として、周囲を照らす照明装置に、同時にそれらを鑑賞できるようにした、高コストパフォーマンスの照明装置を提案するものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
狭い視野角  ならびに、従来蛍光灯照明に比べコストパフォーマンスが劣るなどの欠
点を解決したLED照明装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、LEDチップからの発光をそのまま照明として利用するのではなく、その
光を対峙して設けられた被照射体に塗布された蛍光物質に一度照射し、それにより励
起された光を照明の直接的な光源とし、さらに、当該蛍光物質は、黄色や赤など発光
色調の異なる蛍光物質で塗りわけ、絵画・宣伝文字イラストなどとし、またあるいは
、彫刻陶芸像などに塗布し、芸術的・宣伝的要素をもつ被照射体とすることにより、
視野角、コストパフォーマンス問題を一挙に解決する。
【発明の効果】
【０００９】
指向性のあるLED光を、いったん拡散面である蛍光体物質塗布膜に照射し、そこで変
換された光を直接の光源として利用する方式であるため、変換時に光は拡散されるた
め、強い指向性は改善され、間接照明に近い、影の少ないマイルドな照明効果が得ら
れる。また芸術的・宣伝的効果が付与されて、コストパフォーマンスが大きく改善で
きる。特に、それらは、間接的ではあるが自発光であるため、従来の絵の具を使用し
たものに比べ、色純度や明度を著しく高いものとでき、芸術的にしても宣伝的にも従
来のものより、はるかに大きな訴求効果を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図
【図２】図１のLEDチップ群の詳細図
【図３】従来例の発光の指向性を示す模式図
【図４】本発明の発光の指向性を示す図
【図５】本発明の第二の実施形態を示す図
【図６】本発明の第二の実施形態を示す断面図
【図７】本発明の第三の実施形態での特徴特性（発光強度ｖｓ時間軸）示す図
【図８】本発明の液晶表示装置への一適用例を示す構造図
【図９】本発明の液晶表示装置への他の適用例を示す構造図
【図１０】本発明の液晶表示装置への他の適用例を示す構造図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の一実施例である図１に従って、本発明の形態を説明する。
【００１２】
１は、一次光源となるLEDチップ群であり（図２拡大図参照）これらは蛍光物質を発
光させねばならないため、発光効率が、現時点で最も高い青色発光のLEDを配置した。
【００１３】
紫外線発光LEDや、青発光成分を含む青緑LEDや白色LEDも、色調整などの目的によ
っては、単独、あるいは補助的に使用が可能である。
【００１４】
これらLEDチップは、二次光源となる被照射体に向けて配置をし、かつ、極力、鑑賞
する側からは、見えないようにするのが好ましい。
【００１５】
１のLEDチップより照射された青色光２は、被照射体基板３に塗布された蛍光物質に
より描かれた絵画４に照射され、絵画４が鮮やかに発光５、二次光源となって、鑑賞
と照明の両効果が得られた。
【００１６】
絵画４は、市販の各種蛍光塗料（アサヒペン水性蛍光塗料（レッド、レモン、グリー
ン）などや夜光塗料（アサヒペン夜光塗料（赤・黄色・若草色・水色）を使用し、花
部分は、レッドとレモン色に、葉部分はグリーンを、背景部分は、水色を薄く配置し
て描いた。
【００１７】
中間色が必要な場合には、これらを混合する方法や、絵の具を少量混合し、色調や明
度を調整することが有用であり、塗布もインクジェット方式での形成も可能で、さらにまた、色素混合の弊害である相殺による輝度低下を防ぐため、各単色の微小ドットの混合で中間色を再現する方法が高輝度のために効果的である。
【００１８】
また、これら有機系顔料以外に、LEDの色変換に使用されているYAGなどの無機蛍光
体を各種バインダに混合して使用することも可能である。
【００１９】
この場合、高コストであるが、耐熱性や対候性にすぐれているメリットがある。
【００２０】
絵画４にかえ、彫刻や陶芸品に蛍光物質を塗布し、被照射体にすることも可能である。
【００２１】
この被照射体の絵画４は、LEDチップ郡からの青色光を受け、鮮やかに発光、従来絵具による絵画に比べ、はるかに鮮やかな発色・明度を有し強い訴求力が感じられた。
【００２２】
絵画からの光は、周辺を明るく照射し、面光源照明として、十分な機能を発揮した。
【００２３】
若干、黄色を帯びた色温度の照明であったが、これらは、絵の配色によって、自在に
調整が可能で、たとえば、電球色色調の白色としたい場合は、赤部分の面積を多くす
ることにより可能であり、簡単に、絵を差し替えることで、絵の楽しみと同時に、照
明の雰囲気をも自在に簡単に変えることができる。
【００２４】
本発明では、目的・趣向などに応じて種々の形態が可能であり、また自作の絵画やイ
ラストでも、光源とできるため、単なる照明装置に比べ、価値が格段に向上し、高い
コストパフォーマンスの装置とすることができることが、第一の大きな効果である。
【００２５】
第二の効果は、二次光源となる蛍光物質塗布膜は拡散面であり、一次光源の強い指向
性が、ここで拡散されて、良好な指向性を持つ光源となり、間接照明に近いマイルド
な照明とできる。
【００２６】
図３、図４に従来装置と本発明になる装置の利用できる光の指向性を模式的に示す。
【００２７】
本構造による付随効果として、LEDチップと蛍光物質とが、完全に離れているため、従来装置における蛍光物質のLEDの発熱からの寿命悪化の影響を完全に解消できる。
【００２８】
本発明の第二の実施例である図５、図６に従って、本発明の第二の形態
を説明する。
【００２９】
本形態では、ガラスやアクリルなどの高屈折率の透明板８の片面または両面に、蛍光物質で絵を描いた部分４を二次光源とし、一次光源１は、透明版の端部に設置し、ここから発した青色光を、全反射を利用して、透明板中を効率よく蛍光物質塗布面４に誘導し、発光せしめることを特徴とする。
【００３０】
蛍光物質は、直接、基盤に描画する以外に、別に紙などに描画したものを貼り付けることも可能であり、より自由度の高い表現ができるが、この場合は、完全に光学的に基板と密着状態にしないと、十分、発光させることができなくなるため、透明な接着剤などで空隙を埋め、また圧着処理するなど、完全コンタクトとなるように、処置が必要である。
【００３１】
図５，図６に示したように、反射板９を、貼り付けると、反射効果により
二倍弱、輝度を向上せしめることができるが、反射板９が無い場合は、両面から視認できるなど、使用環境にフレキシブルに対応できる自由度の高い、絵画宣伝機能を備えた照明装置が実現する。
【００３２】
透明基板としては、ガラスや、透明塩ビ、アクリルなど樹脂などが、利用できるが、ケースのみこれらで作成し中に液体を用いることもできる可能であり、いずれの場合も、屈折率が高いほど、一次光原の拡散・均一化がよくなり、大型化が可能となるので、より好ましい
【００３３】
本実施形態で得られる特徴は、数センチ以下の薄く且つ広い発光平面積をもつ照明装置が得られ、壁掛け方式や、間仕切り方式、あるいは、窓など、多種の設置方式を可能にできることである。
【００３４】
また、裏面表面の両方に、異なった絵柄を描くこと、たとえば、表面には、花々や人物などを、裏面には、山や空などを描き、組み合わせることで、立体感があり、且つ自発光で高コントラストの、従来にない絵画の世界が実現でき、さらにまた、これらを複数組み合わせれば、描画面を３層以上にできるため、一層立体感のある絵画が得られる。
【００３５】
本意発明の第三の実施形態は、蛍光物質の中に、蓄光物質を混入し、電源オフ後もしばらく発光させ、非常光源としての機能、電源オン時の絵柄とは色調などが異なる絵柄が楽しめる特徴を持った絵画宣伝機能を備えた照明装置である。
【００３６】
本発明の第四の実施形態は、長残光特性（蓄光特性併用も含む）を持たせた蛍光物質塗布膜と、パルス励起駆動による一次光源（LED）との組合せを特徴とする使用形態とすることにより、低消費電力を実現した照明装置である。
【００３７】
図７に示したように、従来の直流励起発光では、時間軸に対して一定の強度を維持している（a）が、パルス励起にすると、印加に応じた間歇発光を示す（b）。
【００３８】
この場合、消費電力が低減でき、瞬間的な輝度は、ほぼ同じなるも、ちらつきが発生するため、照明としては、使用出来ない。
【００３９】
このちらつきを、気にならない実用レベルにまで改善できるのが、蛍光物質
に持たせた残光特性、蓄光特性であり、これらの底上げ発光により、(ｃ)に示したような未励起時においても、発光がなされ（矢印）、メインピークとの差が縮小し、ちらつきが感じられなくなり、実用性確保が可能となる。
【００４０】
残光を示す蛍光材・蓄光材は、市販のものが使用可能であるが、必ずしも其の強度や発光色において満足のいくものが少ないが、本発明のように、多種類の発光色で照明面を構成する方式では、その選択幅が、非常に大きく実現に有利となる。
【００４１】
本発明は、また、液晶表示装置、とくにそのバックライト部への応用が可能である。
【００４２】
図８に一適用例を示した。
【００４３】
カラーフィルタードット１３に対峙して設けられた蛍光物質ドット層１４が特徴であり、一次光源である青色ＬＥＤチップ群１から発せられた青色光は、バックライトガイド基板１０上に塗布された各ＢＧＲカラーフィルタードット１３に対峙する各蛍光物質ドットを発光させ、これが二次光源となって、液晶部１２〜カラーフィルターを通過し映像を描出する。
【００４４】
裏面に配置した反射面は、裏面に放射される光を、正面にもどし、輝度を大幅に向上させられる。
【００４５】
従って従来のように白色光の光源のうち、各ＢＧＲ成分のみを取り出し利用するのではなく、各ＢＧＲの専用光を光源とできるため、ロスがなくほとんどの光がとりだせるため大幅な輝度向上ができる。
【００４６】
ここでは各フィルターは、蛍光物質の特性からくる若干の色純度不足を是正する補助的役割を果たすに過ぎず、色純度の高い蛍光物質であれば、不要であり、現時点でも、Ｂのように、高色純度のＬＥＤ光をほとんどそのまま利用できる青では不要であり、比較的高色純度発光が実現できる赤（たとえばシンロイヒ製ルミノサインの赤などの蛍光顔料）でも、カラーフィルター１３は、不要とできる場合があり、Ｇについても、色純度の高い蛍光物質が開発されれば不要とできる可能性がある。
【００４７】
また、輝度面では劣るが、上記とは反対側、すなわちカラーフィルター１３に近い面に蛍光物質を形成することも可能で、この場合、よりカラーフィルターに近くなるため、製造上の精度が広くできるメリットがある。
【００４８】
図９に示した本発明の液晶表示装置への他の適用例では、カラーフィルター部１３に密着して、蛍光物質１５を設置するもので、上述のように、主として透過光を利用するもので、ＬＥＤの青色エネルギーを完全には利用できないため、効率がやや劣ることが問題であるが、カラーフィルター１３に重ねて形成できるなど、製造面で、有利な点がある
（当然、青ではカラーフィルターレスが可能で、また赤でも、同様にできる可能性が高い）。
【００４９】
図１０に示したように、二層式に代え、カラーフィルターと蛍光物質の混合層１６とすることも可能である。前二例と比べ、輝度は若干劣るが、プロセスが従来と大差なくでき、コスト面で優れた特徴を有している。
【００５０】
青の層は、基本的に混合層は不要であるが、緑赤との段差をなくすため、透明な層を設けることが好ましい

【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、ユーザー嗜好にて、自由に装飾的価値が変えられる新しい価値を持った照明装置であり、また強い訴求力による宣伝媒体としても有力であり、さらにまた、従来にない高い明度の絵画が得られることより、新しいジャンルの芸術的価値を提供できる装置でもあり、産業発達に大きく付与できるものである。一方、高効率に加えパルス励起などによる省節電照明や液晶装置のバックライトへの応用を通じ、省エネルギーへ、大きく貢献できる側面も有している。
【符号の説明】
【００５２】
１  LEDチップ群    ２  LEDチップ群からの発光（一次光源）
３  被照射体        ４  蛍光物質による塗布膜  
５  蛍光物質からの発光（二次光源）  ６  LEDチップ
７  従来装置のLEDチップにマウントされた蛍光体物質を含む樹脂層
8  透明版
9  反射板
a  直流励起での発光強度の時間相関
ｂ  パルス励起での発光強度の時間相関
ｃ  長残光蛍光材、蓄光材混入の場合のパルス励起での発光強度の時間相関
１０  バックライトガイド基板      
１１  偏光版
１２  液晶・電極部
１３  カラーフィルター部
１４  反射基板つき蛍光物質層
１５  蛍光物質層（半透明）
１６  カラーフィルターと蛍光物質との混合層
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月26日(2011.5.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】追加
【補正の内容】
【図１０】
2012104788.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月8日(2011.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光物質を発光させることができる一群のLEDチップからなる第一光源を有し、当該光源からの発光を受けて励起する蛍光物質が塗布された被照射面からなる第二光源を有するLED照明装置において、当該被照射面における蛍光物質の塗布が、芸術的模様または宣伝目的模様にて描かれており、その第二光源における発光を、主として、照明として利用すると同時に、鑑賞、宣伝に活用できることを特徴とした照明装置
【請求項２】
蛍光物質を発光させることができる主として青色LEDチップからなる第一光源を有し、当該光源からの青色光を受けて発光するよう且つ液晶絵素と対峙して設けられた蛍光物質（青は蛍光物質ではなく青色光を反射するものを含む）からなる青・緑・赤・黄などの微小絵素群からなる第二光源を有し、第一光源の青色発光により励起され発光する、第二光源を、液晶の直接的なバックライトとすることを特徴とした液晶表示装置。
【手続補正書】
【提出日】平成23年6月8日(2011.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、装飾・宣伝機能を有したLED照明装置、ならびに高輝度液晶表示装置に
関するものである。
【背景技術】
【０００２】
青発光LEDの先般部に蛍光体をマウントし、蛍光体発光とLEDの青色光をあわせて白色LEDが実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００３−９２４２９
【０００４】
照明に使用されるLEDの一例として、１チップで白色を発光するLEDが実用化されて
いる。すなわち青発光LEDの先端に、それにより黄色〜赤発光する蛍光物質を塗布、
もしくはそれを覆うモールド中に分散し、もとの青発光成分とこれら蛍光物質層を透
過する間に励起して生じる黄色・赤色発光成分を複合し白色光としてとりだしている。
【０００５】
特許文献１には、蛍光材料を励起する光を発光するＬＥＤチップ３と、ＬＥＤチップ
３の光で蛍光を発する蛍光ガラスに少なくとも蛍光体又は蛍光染料のいずれかを混合
して形成したレンズ１とを備え、ＬＥＤチップ３をレンズ１中の不活性ガスの入った
中空部８に収容して封止した発光素子が提案されている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、蛍光物質を発光させることができるLEDチップ群からなる第一の光源と、
その光源に対峙して設けられる蛍光物質が塗布された被照射体とからなり、且つ被照
射体は、当該発光物質で芸術的または宣伝情報にて処理されたものであり、発光した芸術・宣伝情報を、第二光源として、周囲を照らす照明装置に、同時にそれらを鑑賞できるようにした、高コストパフォーマンスの照明装置を提案するものである。
【０００７】
また、同様原理を応用した、当該第一光源である主として青色ＬＥＤからの青色光により励起発光させられる蛍光物質絵素（第二光源）を直接のバックライト光源とした高輝度の液晶装置を提案するものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
狭い視野角  ならびに、従来蛍光灯照明に比べコストパフォーマンスが劣るなどの欠
点を解決したLED照明装置や、その原理を応用したバックライトの１／３の光しか利用できない液晶表示装置のエネルギーロスを解消した高輝度液晶表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明では、LEDチップからの発光をそのまま照明として利用するのではなく、その
光を対峙して設けられた被照射体に塗布された蛍光物質に一度照射し、それにより励
起された光を照明の直接的な光源とし、さらに、当該蛍光物質は、黄色や赤など発光
色調の異なる蛍光物質で塗りわけ、絵画・宣伝文字イラストなどとし、またあるいは
彫刻陶芸像などに塗布し、芸術的・宣伝的要素をもつ被照射体とすることにより、
視野角、コストパフォーマンス問題を一挙に解決する。
【発明の効果】
【００１０】
指向性のあるLED光を、いったん拡散面である蛍光体物質塗布膜に照射し、そこで変
換された光を直接の光源として利用する方式であるため、変換時に光は拡散されるた
め、強い指向性は改善され、間接照明に近い、影の少ないマイルドな照明効果が得ら
れる。また芸術的・宣伝的効果が付与されて、コストパフォーマンスが大きく改善で
きる。特に、それらは、間接的ではあるが自発光であるため、従来の絵の具を使用し
たものに比べ、色純度や明度を著しく高いものとでき、芸術的にしても宣伝的にも従
来のものより、はるかに大きな訴求効果を発揮できる。
【００１１】
またこの原理を応用した液晶表示装置では、第一光源である青色光により、緑、赤蛍光物質により構成された各絵素が、発光させられ、これらが直接的な液晶のバックライト源となるため、従来のように１／３しか活用できなかった光が、大部分が活用でき、高輝度液晶が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図
【図２】図１のLEDチップ群の詳細図
【図３】従来例の発光の指向性を示す模式図
【図４】本発明の発光の指向性を示す図
【図５】本発明の第二の実施形態を示す図
【図６】本発明の第二の実施形態を示す断面図
【図７】本発明の第三の実施形態での特徴特性（発光強度ｖｓ時間軸）示す図
【図８】本発明の液晶表示装置への一適用例を示す構造図
【図９】本発明の液晶表示装置への他の適用例を示す構造図
【図１０】本発明の液晶表示装置への他の適用例を示す構造図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施例である図１に従って、本発明の形態を説明する。
【００１４】
１は、一次光源となるLEDチップ群であり（図２拡大図参照）これらは蛍光物質を発
光させねばならないため、発光効率が、現時点で最も高い青色発光のLEDを配置した。
【００１５】
紫外線発光LEDや、青発光成分を含む青緑LEDや白色LEDも、色調整などの目的によ
っては、単独、あるいは補助的に使用が可能である。
【００１６】
これらLEDチップは、二次光源となる被照射体に向けて配置をし、かつ、極力、鑑賞
する側からは、見えないようにするのが好ましい。
【００１７】
１のLEDチップより照射された青色光２は、被照射体基板３に塗布された蛍光物質に
より描かれた絵画４に照射され、絵画４が鮮やかに発光５、二次光源となって、鑑賞
と照明の両効果が得られた。
【００１８】
絵画４は、市販の各種蛍光塗料（アサヒペン水性蛍光塗料（レッド、レモン、グリー
ン）などや夜光塗料（アサヒペン夜光塗料（赤・黄色・若草色・水色）を使用し、花
部分は、レッドとレモン色に、葉部分はグリーンを、背景部分は、水色を薄く配置し
て描いた。
【００１９】
中間色が必要な場合には、これらを混合する方法や、絵の具を少量混合し、色調や明
度を調整することが有用であり、塗布もインクジェット方式での形成も可能で、さらにまた、色素混合の弊害である相殺による輝度低下を防ぐため、各単色の微小ドットの混合で中間色を再現する方法が高輝度のために効果的である。
【００２０】
また、これら有機系顔料以外に、LEDの色変換に使用されているYAGなどの無機蛍光
体を各種バインダに混合して使用することも可能である。
【００２１】
この場合、高コストであるが、耐熱性や対候性にすぐれているメリットがある。
【００２２】
絵画４にかえ、彫刻や陶芸品に蛍光物質を塗布し、被照射体にすることも可能である。
【００２３】
この被照射体の絵画４は、LEDチップ郡からの青色光を受け、鮮やかに発光、従来絵具による絵画に比べ、はるかに鮮やかな発色・明度を有し強い訴求力が感じられた。
【００２４】
絵画からの光は、周辺を明るく照射し、面光源照明として、十分な機能を発揮した。
【００２５】
若干、黄色を帯びた色温度の照明であったが、これらは、絵の配色によって、自在に
調整が可能で、たとえば、電球色色調の白色としたい場合は、赤部分の面積を多くす
ることにより可能であり、簡単に、絵を差し替えることで、絵の楽しみと同時に、照
明の雰囲気をも自在に簡単に変えることができる。
【００２６】
本発明では、目的・趣向などに応じて種々の形態が可能であり、また自作の絵画やイ
ラストでも、光源とできるため、単なる照明装置に比べ、価値が格段に向上し、高い
コストパフォーマンスの装置とすることができることが、第一の大きな効果である。
【００２７】
第二の効果は、二次光源となる蛍光物質塗布膜は拡散面であり、一次光源の強い指向
性が、ここで拡散されて、良好な指向性を持つ光源となり、間接照明に近いマイルド
な照明とできる。
【００２８】
図３、図４に従来装置と本発明になる装置の利用できる光の指向性を模式的に示す。
【００２９】
本構造による付随効果として、LEDチップと蛍光物質とが、完全に離れているため、従来装置における蛍光物質のLEDの発熱からの寿命悪化の影響を完全に解消できる。
【００３０】
本発明の第二の実施例である図５、図６に従って、本発明の第二の形態
を説明する。
【００３１】
本形態では、ガラスやアクリルなどの高屈折率の透明板８の片面または両面に、蛍光物質で絵を描いた部分４を二次光源とし、一次光源１は、透明版の端部に設置し、ここから発した青色光を、全反射を利用して、透明板中を効率よく蛍光物質塗布面４に誘導し、発光せしめることを特徴とする。
【００３２】
蛍光物質は、直接、基盤に描画する以外に、別に紙などに描画したものを貼り付けることも可能であり、より自由度の高い表現ができるが、この場合は、完全に光学的に基板と密着状態にしないと、十分、発光させることができなくなるため、透明な接着剤などで空隙を埋め、また圧着処理するなど、完全コンタクトとなるように、処置が必要である。
【００３３】
図５，図６に示したように、反射板９を、貼り付けると、反射効果により
二倍弱、輝度を向上せしめることができるが、反射板９が無い場合は、両面から視認できるなど、使用環境にフレキシブルに対応できる自由度の高い、絵画宣伝機能を備えた照明装置が実現する。
【００３４】
透明基板としては、ガラスや、透明塩ビ、アクリルなど樹脂などが、利用できるが、ケースのみこれらで作成し中に液体を用いることもできる可能であり、いずれの場合も、屈折率が高いほど、一次光原の拡散・均一化がよくなり、大型化が可能となるので、より好ましい
【００３５】
本実施形態で得られる特徴は、数センチ以下の薄く且つ広い発光平面積をもつ照明装置が得られ、壁掛け方式や、間仕切り方式、あるいは、窓など、多種の設置方式を可能にできることである。
【００３６】
また、裏面表面の両方に、異なった絵柄を描くこと、たとえば、表面には、花々や人物などを、裏面には、山や空などを描き、組み合わせることで、立体感があり、且つ自発光で高コントラストの、従来にない絵画の世界が実現でき、さらにまた、これらを複数組み合わせれば、描画面を３層以上にできるため、一層立体感のある絵画が得られる。
【００３７】
本意発明の第三の実施形態は、蛍光物質の中に、蓄光物質を混入し、電源オフ後もしばらく発光させ、非常光源としての機能、電源オン時の絵柄とは色調などが異なる絵柄が楽しめる特徴を持った絵画宣伝機能を備えた照明装置である。
【００３８】
本発明の第四の実施形態は、長残光特性（蓄光特性併用も含む）を持たせた蛍光物質塗布膜と、パルス励起駆動による一次光源（LED）との組合せを特徴とする使用形態とすることにより、低消費電力を実現した照明装置である。
【００３９】
図７に示したように、従来の直流励起発光では、時間軸に対して一定の強度を維持している（a）が、パルス励起にすると、印加に応じた間歇発光を示す（b）。
【００４０】
この場合、消費電力が低減でき、瞬間的な輝度は、ほぼ同じなるも、ちらつきが発生するため、照明としては、使用出来ない。
【００４１】
このちらつきを、気にならない実用レベルにまで改善できるのが、蛍光物質
に持たせた残光特性、蓄光特性であり、これらの底上げ発光により、(ｃ)に示したような未励起時においても、発光がなされ（矢印）、メインピークとの差が縮小し、ちらつきが感じられなくなり、実用性確保が可能となる。
【００４２】
残光を示す蛍光材・蓄光材は、市販のものが使用可能であるが、必ずしも其の強度や発光色において満足のいくものが少ないが、本発明のように、多種類の発光色で照明面を構成する方式では、その選択幅が、非常に大きく実現に有利となる。
【００４３】
本発明は、また、液晶表示装置、とくにそのバックライト部への応用が可能である。
【００４４】
図８に一適用例を示した。
【００４５】
カラーフィルタードット１３に対峙して設けられた蛍光物質ドット層１４が特徴であり、一次光源である青色ＬＥＤチップ群１から発せられた青色光は、バックライトガイド基板１０上に塗布された各ＢＧＲカラーフィルタードット１３に対峙する各蛍光物質ドットを発光させ、これが二次光源となって、液晶部１２〜カラーフィルターを通過し映像を描出する。
【００４６】
裏面に配置した反射面は、裏面に放射される光を、正面にもどし、輝度を大幅に向上させられる。
【００４７】
従って従来のように白色光の光源のうち、各ＢＧＲ成分のみを取り出し利用するのではなく、各ＢＧＲの専用光を光源とできるため、ロスがなくほとんどの光がとりだせるため大幅な輝度向上ができる。
【００４８】
Bは、青色LEDの光をそのまま反射し利用するだけで十分、高輝度であり、GRのように蛍光物質である必要性はなく、白色顔料など光反射物質であればよい。
【００４９】
ここではカラーフィルター１３は、蛍光物質の特性からくる若干の色純度不足を是正する補助的役割を果たすに過ぎず、色純度の高い発光色を有する蛍光物質であれば、不要であり、現時点でも、Ｂのように、高色純度のＬＥＤ光をほとんどそのまま利用できる青では不要であり、比較的高色純度発光が実現できる赤（たとえばシンロイヒ製ルミノサインの赤などの蛍光顔料）でも、カラーフィルター１３は、不要とできる場合があり、Ｇについても、色純度の高い蛍光物質が開発されれば不要とできる可能性がある。
【００５０】
上記蛍光物質に、カラーフィルター色素を混合し、若干の、輝度低下を容認すれば、色純度補正が可能で、カラーフィルターレスとでき、大幅なコストダウンが可能となる。
【００５１】
また、輝度面では劣るが、上記とは反対側、すなわちカラーフィルター１３に近い面に蛍光物質を形成することも可能で、この場合、よりカラーフィルターに近くなるため、製造上の精度が広くできるメリットがある。
【００５２】
図９に示した本発明の液晶表示装置への他の適用例では、カラーフィルター部１３に密着して、蛍光物質１５を設置するもので、上述のように、主として透過光を利用するもので、ＬＥＤの青色エネルギーを完全には利用できないため、効率がやや劣ることが問題であるが、カラーフィルター１３に重ねて形成できるなど、製造面で、有利な点がある
（当然、青ではカラーフィルターレスが可能で、また赤でも、同様にできる可能性が高い）。
【００５３】
図１０に示したように、二層式に代え、カラーフィルターと蛍光物質の混合層１６とすることも可能である。前二例と比べ、輝度は若干劣るが、プロセスが従来と大差なくでき、コスト面で優れた特徴を有している。
【００５４】
青の層は、基本的に混合層は不要であるが、緑赤との段差をなくすため、透明な層を設けることが好ましい。
【００５５】
以上は、エッジ方式への応用についてであるが、直下方式のバックライト
へも、同様に適用できる。
【００５６】
以上のように、青色ＬＥＤにより励起された青緑赤の各蛍光物質絵素からの各青緑赤の光を直接的な光源するため、非常に高い効率の液晶装置が実現できる（青は、ＬＥＤの光を変換することなく利用できるため、必ずしも蛍光物質である必要はなく、青を効率よく反射するものであればよい）。
【００５７】
一次光源であるＬＥＤ１は、必ずしも、全部が青色である必要はなく、紫色や、青緑発光ＬＥＤでも、可能で、二次光源である蛍光物質の発光色調を補填・補正する目的で使用すると有用な場合がある。
【００５８】
本発明の液晶装置においては、カラーフィルター１３は、発光色の純度向上（利用されないで漏れてきた青色光を吸収ささせることも含め）、補助的な役割に過ぎなくなっており、蛍光物質の発光色調が、十分であれば、設定不要であり、そこまでいたらなくても、従来ほどの高濃度での設定は不要であり、また適用方式も、混合方式や一部色のみにするなど、大幅に簡素化が可能である。

【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、ユーザー嗜好にて、自由に装飾的価値が変えられる新しい価値を持った照明装置であり、また強い訴求力による宣伝媒体としても有力であり、さらにまた、従来にない高い明度の絵画が得られることより、新しいジャンルの芸術的価値を提供できる装置でもあり、産業発達に大きく付与できるもので、また一方、高効率に加えパルス励起などによる省節電照明や液晶装置のバックライトへの応用を通じ、省エネルギーへ、大きく貢献できる側面も有している。
【符号の説明】
【００６０】
１  LEDチップ群    ２  LEDチップ群からの発光（一次光源）
３  被照射体        ４  蛍光物質による塗布膜  
５  蛍光物質からの発光（二次光源）  ６  LEDチップ
７  従来装置のLEDチップにマウントされた蛍光体物質を含む樹脂層
8  透明版
9  反射板
a  直流励起での発光強度の時間相関
ｂ  パルス励起での発光強度の時間相関
ｃ  長残光蛍光材、蓄光材混入の場合のパルス励起での発光強度の時間相関
１０  バックライトガイド基板      
１１  偏光版
１２  液晶・電極部
１３  カラーフィルター部
１４  反射基板つき蛍光物質層
１５  蛍光物質層（半透明）
１６  カラーフィルターと蛍光物質との混合層