(57)【要約】【課題】光源として赤色ＬＥＤ(2R)、緑色ＬＥＤ(2G)および青色ＬＥＤ(2B)を用い、赤色を帯びない白色光を出射しうる面光源装置(3)を提供する。【解決手段】本発明の面光源装置(3)は、光拡散板(1)と、該光拡散板(2)の背面側に配置された赤色ＬＥＤ(2R)、緑色ＬＥＤ(2G)および青色ＬＥＤ(2B)とを備え、前記光拡散板(1)は背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)が３０％以上であり、前記赤色ＬＥＤ(2R)、緑色ＬＥＤ(2G)および青色ＬＥＤ(2B)の背面側には、前面側が拡散反射面である反射板(4)が配置されていることを特徴とする。【選択図】図１
2009176725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤ
とを備え、
前記光拡散板は背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)が３０％以上であり、
前記赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤの背面側には、前面側が拡散反射面である
反射板が配置されている
ことを特徴とする面光源装置。
【請求項２】
前記光拡散板の全光線透過率(Ｔｔ)が６５％以下である請求項１に記載の面光源装置。
【請求項３】
前記光拡散板の背面側から測定した拡散光線反射率(Ｒｄ1)が２２％以上のものである請
求項１または請求項２に記載の面光源装置。
【請求項４】
前記反射板の拡散光線反射率(Ｒｄ4)が８０％以上である請求項１〜請求項３のいずれか
に記載の面光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は面光源装置に関し、詳しくは光源として赤色発光ダイオード、緑色ダイオードお
よび青色ダイオードを用いた用いた面光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３に示すように、液晶テレビ等に組み込まれて用いられる面光源装置(3)としては従来
より、光拡散板(1)と、その背面側に配置された光源(2)とを備え、光源(2)の背面側には
反射板のないものが用いられており、光拡散板(1)としては、無色で、薄型化の観点から
薄いものが用いられている。また光源(2)としては、省エネルギーの観点から、光源(2)と
してＬＥＤ（発光ダイオード）を用いたものも提案されており〔非特許文献１〕、ＬＥＤ
(2)として光の三原色に対応する赤色ＬＥＤ(2R)、緑色ＬＥＤ(2G)および青色ＬＥＤ(2B)
を並べたものが用いられている。かかる面光源装置(3)において、各ＬＥＤ(2R、2G、2B)
は、それぞれからの発光光を混色したときに完全な白色光となるように発光強度や、その
個数を調整して用いているので、ＬＥＤからの光は光拡散板を透過する間に混色して白色
光となり、面光源装置(3)の前面側に出射する。
【０００３】
しかし、従来の面光源装置(3')では、前面側への出射光が完全な白色光とならず、赤色を
帯びることがあった。
【０００４】
【非特許文献１】「液晶ディスプレイ用バックライト技術−液晶照明システムと部材料−」、シーエムシー出版、２００６年８月３１日発行、ｐ．１４８−１４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明者は、光源として赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤを用い、赤色を
帯びない白色光を出射しうる面光源装置を開発するべく鋭意検討した結果、本発明に至っ
た。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、光拡散板(1)と、該光拡散板(2)の背面側に配置された赤色ＬＥＤ(2R)
、緑色ＬＥＤ(2G)および青色ＬＥＤ(2B)とを備え、
前記光拡散板(1)は背面側から測定した全光線反射率３０％以上であり、
前記赤色ＬＥＤ(2R)、緑色ＬＥＤ(2G)および青色ＬＥＤ(2B)の背面側には、前面側が拡散
反射面である反射板(4)が配置されている
ことを特徴とする面光源装置(3)を提供するものである。本発明の面光源装置(3)を図1に
模式的に示す。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の面光源装置(3)は、ＬＥＤを光源(2)とするものであるので消費電力が少ないばか
りか、赤色を帯びない完全な白色光を前面側に出射することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の面光源装置(3)に用いられる光拡散板(1)としては通常、着色のない無色（白色）
のものが用いられ、その大きさは、目的とするバックライト装置や直下型液晶ディスプレ
イ装置に応じて適宜選択されるが、２０型（縦３０ｃｍ、横４０ｃｍ）以上の比較的大き
な面積に好適である。
【０００９】
光拡散板(1)の厚みは１ｍｍ〜３ｍｍ、好ましくは２ｍｍ以下である。厚みが３ｍｍを超
えると薄型化の点で不利である。１ｍｍ未満では機械的強度の点で不利である。
【００１０】
かかる光拡散板としては通常、透明樹脂および拡散剤からなる光拡散性樹脂組成物からな
るものが挙げられ、透明樹脂と拡散剤を溶融混練したのち、押出成形する押出成形法、射
出成形する射出成形法、熱プレスする熱プレス法などの通常の成形方法により成形するこ
とで得ることができる。
【００１１】
透明樹脂としては、例えばポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル−スチ
レン−ブタジエン共重合体樹脂）、メタクリル樹脂、ＭＳ樹脂（メタクリル酸メチル−ス
チレン共重合体樹脂）、ポリスチレン樹脂、ＡＳ樹脂（アクリロニトリル-スチレン共重
合体樹脂）、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂などが挙げられる
。
【００１２】
拡散剤としては、光拡散板を構成する透光性樹脂と屈折率が相違する粒子であって透過光
を拡散し得るものであれば特に限定されず、例えば無機ガラス粒子、ガラスファイバー、
シリカ粒子、水酸化アルミニウム粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チ
タン粒子、タルクなどの無機粒子であってもよいし、スチレン系重合体粒子、アクリル系
重合体粒子、シロキサン系重合体粒子などの有機粒子であってもよい。
【００１３】
光拡散剤の粒子径は、重量平均粒子径で通常０．８μｍ以上、１０μｍ以下、好ましくは
２〜３μｍである。
【００１４】
この光拡散板(1)は、背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)３０％以上、好ましくは３
５％以上であり、通常は５０％以下である。光拡散板の全光線反射率(Ｒｔ)は、例えば透
明樹脂に対する拡散剤の使用量が多いほど、大きくなる。全光線反射率(Ｒｔ)はＪＩＳ  
Ｋ−７１０５(1981年)に従って測定される。
【００１５】
光拡散板の全光線透過率（Ｔｔ）は、光の混色を十分なものとしうる点で通常６５％以下
であり、明るさの点で通常５５％以上である。全光線透過率(Ｔｔ)は、例えば光拡散板における単位面積あたりの光拡散剤の使用量が多いほど、小さくなる。全光線透過率(Ｔｔ)は、ＪＩＳ  Ｋ７３６１−１(1997年)に従って測定される。
【００１６】
光拡散板は、背面側から測定した拡散光線反射率(Ｒｄ1)が２２％以上、通常は４０％以
下である。拡散光線反射率(Ｒｄ1)は、光拡散剤の添加量を多くしたり、透明樹脂との屈
折率の差の大きい光拡散剤を用いるほど、大きくなる。拡散光線反射率(Ｒｄ1)はＪＩＳ
Ｋ７１０５(1981年)に従って測定される。
【００１７】
光源(2)は、赤色光を発する赤色ＬＥＤ(2R)、緑色光を発する緑色ＬＥＤ(2G)および青色
光を発する青色ＬＥＤ(2B)である。ＬＥＤとしては、発光ダイオードチップがエポキシ樹
脂製のレンズで覆われている構造のものが用いられ、その指向性パターンはランバーシアンタイプ、バットウイングタイプ、サイドエミッタータイプのいずれでもよいが、本発明の面光源装置(3)は、ランバーシアンタイプのＬＥＤに好適である。
【００１８】
赤色ＬＥＤ(2R)、緑色ＬＥＤ(2G)および青色ＬＥＤ(2B)は、例えば直線状に緑色ＬＥＤ、
赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤおよび緑色ＬＥＤを並べて一単位とし、この単位を
多数繰り返し配置して用いられる。
【００１９】
反射板(4)は、前面側表面が拡散反射面であり、その拡散光線反射率(Ｒｄ4)は通常８０％
以上であり、通常は９０％以下である。反射板(4)の表面の拡散光線反射率(Ｒｄ4)は、Ｊ
ＩＳ  Ｋ７１０５(1981年)に従って測定される。
【００２０】
本発明の面光源装置(3)によれば、各ＬＥＤ(2)からの光は光拡散板(1)によりその一部が
拡散反射される。拡散反射された光は、ＬＥＤの背面側に配置された反射板(4)に到達し
、ここで再び拡散反射されて光拡散板(1)に到達する。光拡散板に到達した光は、その一
部が再び拡散反射される。このように拡散反射を繰り返す間に、赤色ＬＥＤ(2R)、緑色Ｌ
ＥＤ(2G)および青色ＬＥＤ(2B)からの光は十分に混色されて、さらに光拡散板(1)の内部
で拡散されながら透過することにより更に拡散され、完全な白色光となって前面側に出射
する。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例により本発明についてより詳しく説明する。
【００２２】
実施例１
図１に示すような光拡散板(1)と、その背面側に配置されたＬＥＤ(2)と、その背面側に配
置された反射板(4)とを備えた面光源装置(3)を用いた。
【００２３】
光拡散板(1)としては、ポリスチレン樹脂〔東洋スチレン社製「東洋スチロールＨＲＭ４
０」、屈折率１．５９〕１００質量部に、光拡散剤〔アクリル系架橋樹脂粒子、積水化成
品工業社製「ＭＢＸ−２Ｈ」、重量平均粒子径３μｍ、屈折率１．４９〕１０質量部を加
えて混合した後、押出機〔スクリュー径４０ｍｍ〕にて２１０℃〜２５０℃で溶融混練し
、フィードブロックを経由して２４５℃〜２５５℃のＴダイより板状に押出して調製した
ものを用いた。この光拡散板(1)の背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)は４３．７％
であり、背面側から測定した拡散光線反射率(Ｒｄ1)は３５．３％であった。また全光線
透過率(Ｔｔ)は５５％であった。サイズは、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み１．５ｍ
ｍであった。
ＬＥＤ(2)としては、直線状に緑色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤおよび
緑色ＬＥＤが並んだものを用いた。
反射板(4)としては、拡散光線反射率(Ｒｄ4)が８１．４％のものを用いた。
各ＬＥＤ(2)を点灯させ、光拡散板(1)して前面側に出射する光を目視で観察したところ、
赤色を帯びておらず、完全な白色光であった。
【００２４】
図２に示すように、各ＬＥＤ(2)を点灯させた状態で、この光拡散板(1)の前面側から、光
拡散板(1)の中心位置（◎）にて出射光の色度（ｘc、ｙc）を測定した。同時に黒丸印（
●）で示す８点でそれぞれ出射光の色度（ｘ、ｙ）を測定し、その数平均値（ｘa、ｘa）
を求めた。各色度の測定はＪＩＳ  Ｋ７１０５(1981年)に従った。黒丸印（●）で示す測
定点８点は全て光拡散板(1)の端部から１０ｍｍの位置である。得られた色度から、式（
１ａ）
2009176725.tif 000003
によりｕa'を、式（１ｃ）
2009176725.tif 000004
によりｕc'を、式（２ａ）
2009176725.tif 000005
によりｖa'を、式（２ｃ）
2009176725.tif 000006
によりｖc'をそれぞれ求め、式（３）
2009176725.tif 000007
により色均一度(Δｕ'ｖ')を求めたところ、０．０１０３２２であった。色均一度(Δ
ｕ'ｖ')は小さいほど、赤色を帯びていないことを示す。
【００２５】
実施例２
光拡散板(1)として、光拡散剤の使用量を４．１質量部とし、実施例１と同様にして調製されたものを用いた。この光拡散板(1)は、背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)が３８．４％であり、背面側から測定した拡散反射率(Ｒｄ1)が３０．１％であり、全光線透過率(Ｔｔ)が５５％であり、厚みが２．０ｍｍであった。この光拡散板(1)を用いた以外は実施例１と同様の面光源装置(3)を作成した。各ＬＥＤ(2)を点灯させ、光拡散板(1)して前面側に出射する光を目視で観察したところ、赤色を帯びておらず、完全な白色光であった。また、この出射光の色均一度(Δｕ'ｖ')は０．０１０６７７であった。
【００２６】
実施例３〜実施例５
光拡散板(1)として、それぞれ、光拡散剤の使用量を４．５質量部〔実施例３〕、２．４質量部〔実施例４〕および３質量部〔実施例５〕とし、実施例１と同様にして調製されたものを用いた。実施例３の光拡散板(1)は、背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)が３５．４％であり、背面側から測定した拡散光線反射率(Ｒｄ1)が２７．１％であり、全光線透過率(Ｔｔ)が６０％であり、厚みが１．５ｍｍのものであった。実施例４で用いた光拡散板(1)は、背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)が３０．３％であり、背面側から測定した拡散光線反射率(Ｒｄ1)が２２．７％であり、全光線透過率(Ｔｔ)が６０％であり、厚みが２．０ｍｍのものであった。実施例５で用いた光拡散板(1)は、背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)が３２．０％であり、背面側から測定した拡散反射率(Ｒｄ1)が２４．０％であり、全光線透過率(Ｔｔ)が６５％であり、厚みが１．５ｍｍのものであった。上記各光拡散板(1)をそれぞれ用いた以外は実施例１と同様の面光源装置(3)を作成した。各ＬＥＤ(2)を点灯させ、光拡散板(1)して前面側に出射する光を目視で観察したところ、いずれも、赤色を帯びておらず、完全な白色光であった。また、この出射光の色均一度(Δｕ'ｖ')は０．０１１６５３〔実施例３〕、０．０１２２５６〔実施例４〕、０．０１２８６４〔実施例５〕であった。
【００２７】
比較例１
光拡散板(1)として、光拡散剤の使用量を２質量部とし、実施例１と同様にして調製された光拡散板を用いた。この光拡散板(1)は、背面側から測定した全光線反射率(Ｒｔ)が２８．２％であり、背面側から測定した拡散光線反射率(Ｒｄ1)が２０．７％であり、全光線透過率(Ｔｔ)が６５％であり、厚みが２ｍｍであった。この光拡散板(1)を用いた以外は実施例１と同様の面光源装置(3)を作成した。各ＬＥＤ(2)を点灯させ、光拡散板(1)して前面側に出射する光を目視で観察したところ、赤色を帯びていた。また、この出射光の色均一度(Δｕ'ｖ')は０．０１４２９８であった。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の面光源装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図２】実施例における色均一度の評価における測定点を示す模式図である。
【図３】従来の面光源装置の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：光拡散板    ２：光源（ＬＥＤ）    ４：反射板
３：面光源装置
【図１】
2009176725.tif 000008
【図２】
2009176725.tif 000009
【図３】
2009176725.tif 000010