JP2009218422A - Semiconductor light emitting device, and image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体発光素子と蛍光体とを備える半導体発光装置およびそれを用いた画像表示装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device including a semiconductor light emitting element and a phosphor, and an image display device using the same.
近年、小型液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)用バックライトの開発競争が激化している。この分野においては、様々な方式のバックライト光源が提案されているが、明るさと色再現性(NTSC比)とを同時に満足する方式は見つかっていないのが現状である。ここで、NTSC比とは、CIE1976色度図における色度座標(u’,v’)において、赤、緑、青各色の色度座標を結んで得られる三角形の面積の、NTSC(National Television System Comittee)が定めた赤、緑、青各色のCIE1976色度図上の色度座標(u’,v’)(赤(0.498,0.519)、緑(0.076,0.576)、青(0.152,0.196))を結んで得られる三角形の面積に対する比率である。 In recent years, development competition for backlights for small liquid crystal displays (LCDs) has intensified. In this field, various types of backlight light sources have been proposed, but no system that satisfies both brightness and color reproducibility (NTSC ratio) at the same time has been found. Here, the NTSC ratio is the NTSC (National Television System) of the area of a triangle obtained by connecting the chromaticity coordinates of red, green and blue colors in the chromaticity coordinates (u ′, v ′) in the CIE 1976 chromaticity diagram. Comittee) chromaticity coordinates (u ′, v ′) (red (0.498, 0.519), green (0.076, 0.576) on the CIE 1976 chromaticity diagram for each color of red, green, and blue , Blue (0.152, 0.196)) is a ratio to the area of the triangle obtained.
現在、LCD用バックライト光源としては、青色発光の発光素子(ピーク波長:450nm前後)と、その青色光により励起されて黄色発光を示す3価のセリウムで付活された(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12蛍光体または2価のユーロピウムで付活された(Sr,Ba,Ca)2SiO4蛍光体を用いた波長変換部とを組み合わせた、白色発光を呈する発光装置が主として用いられている。しかし、これらの発光装置は、LCDのバックライトとして用いた場合、LCDの色再現性(NTSC比)が70%程度に留まる。 Currently, a backlight light source for LCDs is activated by a blue light emitting element (peak wavelength: around 450 nm) and trivalent cerium which is excited by the blue light and emits yellow light (Y, Gd) 3. A light emitting device that emits white light in combination with a wavelength conversion unit using (Al, Ga) 5 O 12 phosphor or (Sr, Ba, Ca) 2 SiO 4 phosphor activated with divalent europium Mainly used. However, when these light emitting devices are used as LCD backlights, the color reproducibility (NTSC ratio) of the LCD remains at about 70%.
たとえば特開2004−287323号公報(特許文献1)には、発光ダイオード(LED)を用いたバックライトとして、赤色発光LEDチップと緑色発光LEDチップと青色発光LEDチップとが1つのパッケージとなったRGB−LED、および紫外光を発するLEDとRGB蛍光体と組み合わせた構成が記載されている。前者の場合、NTSC比は100%を超える値を実現することが可能となるが、各色LEDの駆動特性が異なるため、所望の色を出すことが困難であり、また駆動回路が複雑となるため、モバイル用途に向かないといった問題点を有する。また、後者の場合、高輝度で、かつバックライトに好適な青色蛍光体がないという問題を有する。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-287323 (Patent Document 1), a red light emitting LED chip, a green light emitting LED chip, and a blue light emitting LED chip are combined into one package as a backlight using a light emitting diode (LED). An RGB-LED, and a combination of an LED that emits ultraviolet light and an RGB phosphor are described. In the former case, the NTSC ratio can achieve a value exceeding 100%. However, since the driving characteristics of each color LED are different, it is difficult to produce a desired color and the driving circuit is complicated. And has a problem that it is not suitable for mobile use. In the latter case, there is a problem that there is no blue phosphor which has high luminance and is suitable for a backlight.
また、特開2006−16413号公報(特許文献2)には、赤色発光を示す窒化物系蛍光体と、緑色発光を示す蛍光体とを青色発光を示す発光素子により励起し、白色光を示す発光素子が開示されている。この方式によれば、青色光に青色LEDを使用することができるので、高輝度で、かつバックライトに好適な青色蛍光体がないという問題は生じない。ここで、緑色発光を示す蛍光体としては、たとえば特開2005−255895号公報(特許文献3)の酸窒化物系蛍光体が従来好適に使用されてきた。特許文献2、3に記載された蛍光体は、いずれも化学的、機械的衝撃に対して安定な窒化ケイ素系セラミックスを母体としているため、発光デバイスに用いた際、耐環境性能に優れ、良好な色安定性を示す発光デバイスを実現させることが可能である。また、蛍光体として緑色と赤色の2色の蛍光体を用いているため、青色LEDと組み合わせて白色光を示す発光素子とした際に、上記黄色発光を示す3価のセリウムで付活された(Y,Gd)3(Al,Ga)5O12蛍光体または2価のユーロピウムで付活された(Sr,Ba,Ca)2SiO4蛍光体を用いた場合と比較して、より広い色再現性(NTSC比)を実現し得る。
Japanese Patent Laid-Open No. 2006-16413 (Patent Document 2) discloses a nitride phosphor that emits red light and a phosphor that emits green light by a light emitting element that emits blue light, and exhibits white light. A light emitting device is disclosed. According to this method, since a blue LED can be used for blue light, there is no problem of no blue phosphor having high luminance and suitable for a backlight. Here, for example, an oxynitride phosphor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-255895 (Patent Document 3) has been suitably used as the phosphor exhibiting green light emission. Since the phosphors described in
青色LEDと赤色蛍光体、緑色蛍光体とを用いた白色発光デバイスを液晶表示装置のバックライト光源として用いた際、緑色蛍光体は青色と赤色との間に位置するため、特に発光スペクトル線幅の狭いものが要求される。緑色蛍光体の発光スペクトル線幅が狭いと、ディスプレイの緑色の色再現域が広くなる傾向がある。青色LEDと特許文献2、3に示される蛍光体とを用いた液晶ディスプレイは、緑色蛍光体の発光スペクトルのスペクトル幅が50nm以上であるため、緑色の色再現域が充分でない。よって、より広い緑色を表示可能なディスプレイを実現可能な白色発光する半導体発光装置、および当該白色発光する半導体発光装置を用いた画像表示装置が求められている。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、酸窒化物蛍光体を用い、従来より深い緑色を表示するディスプレイを実現可能な半導体発光装置およびこれを用いた画像表示装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor light-emitting device that uses an oxynitride phosphor and can realize a display that displays a deeper green color than the conventional one, and a semiconductor light-emitting device It is to provide an image display device used.
本発明の半導体発光装置は、励起光を発する半導体発光素子と、前記励起光を吸収して緑色光を発する緑色蛍光体とを備え、前記緑色蛍光体はMn賦活酸化物蛍光体またはMn賦活酸窒化物蛍光体であることを特徴とする。 The semiconductor light-emitting device of the present invention includes a semiconductor light-emitting element that emits excitation light and a green phosphor that absorbs the excitation light and emits green light, and the green phosphor is a Mn-activated oxide phosphor or a Mn-activated acid. It is a nitride phosphor.
本発明におけるMn賦活酸窒化物蛍光体の発光スペクトルの半値幅が40nm以下であることが好ましい。また本発明におけるMn賦活酸化物蛍光体はMn賦活ZnAl2O4であることが好ましく、Mn賦活酸窒化物蛍光体はMn賦活γ−AlONであることが好ましい。 The full width at half maximum of the emission spectrum of the Mn-activated oxynitride phosphor in the present invention is preferably 40 nm or less. The Mn activated oxide phosphor in the present invention is preferably Mn activated ZnAl 2 O 4 , and the Mn activated oxynitride phosphor is preferably Mn activated γ-AlON.
また本発明における半導体発光素子の発光ピーク波長が430〜460nmであることが好ましく、440〜450nmであることがより好ましい。 Moreover, it is preferable that the light emission peak wavelength of the semiconductor light-emitting device in this invention is 430-460 nm, and it is more preferable that it is 440-450 nm.
本発明の半導体発光装置は、励起光の照射により赤色光を発する第2の蛍光体を含むことが好ましい。 The semiconductor light-emitting device of the present invention preferably includes a second phosphor that emits red light when irradiated with excitation light.
また本発明における第2の蛍光体は、前記励起光の照射により波長620〜670nmの範囲にピーク波長を有する赤色光を発するものであることが好ましい。また、本発明における第2の蛍光体は、発光スペクトルの半値幅が110nm以下であることが好ましく、また、発光スペクトルの半値幅が95nm以下であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the 2nd fluorescent substance in this invention emits red light which has a peak wavelength in the wavelength range of 620-670 nm by irradiation of the said excitation light. In the second phosphor of the present invention, the half width of the emission spectrum is preferably 110 nm or less, and the half width of the emission spectrum is preferably 95 nm or less.
本発明における第2の蛍光体は、Eu賦活CaAlSiN3を含むか、または、Eu賦活M2Si5N8(M=Ba,Sr)を含むことが好ましい。 The second phosphor in the present invention preferably contains Eu-activated CaAlSiN 3 or Eu-activated M 2 Si 5 N 8 (M = Ba, Sr).
本発明はまた、バックライト光源として、白色光を発する、上述した本発明の半導体発光装置と、前記白色光を映像信号に基づいて変調し表示光として出射する液晶パネルと、前記白色光のうち青色光を選択的に透過する青色カラーフィルタとを備える画像表示装置であって、前記青色カラーフィルタの透過スペクトル特性において、前記青色カラーフィルタの透過率の最大値をTI(max)、500nmにおける透過率をTI(500)、515nmにおける透過率をTI(515)とすると、TI(max)、TI(500)、TI(515)が以下の条件式(1)、(2)を満たす画像表示装置についても提供する。 The present invention also provides a semiconductor light emitting device according to the present invention that emits white light as a backlight light source, a liquid crystal panel that modulates the white light based on a video signal and emits it as display light, and the white light. An image display device including a blue color filter that selectively transmits blue light, wherein the maximum transmission value of the blue color filter is TI (max) and transmission at 500 nm in the transmission spectrum characteristics of the blue color filter. When the transmittance is TI (500) and the transmittance at 515 nm is TI (515), TI (max), TI (500), and TI (515) satisfy the following conditional expressions (1) and (2). Also provide about.
TI(500)/TI(max)≦0.46 (1)
TI(515)/TI(max)≦0.16 (2)
本発明の画像表示装置において、前記青色カラーフィルタは、青色顔料としてピグメントブルー(P.B.15:6)と、紫色顔料としてピグメントバイオレット(P.V.23)とを含んで構成されることが好ましい。この場合、前記青色カラーフィルタは、前記ピグメントブルー(P.B.15:6)と前記ピグメントバイオレット(P.V.23)とを以下の条件式(3)を満たす重量比率で混合されていることが好ましい。
TI (500) / TI (max) ≦ 0.46 (1)
TI (515) / TI (max) ≦ 0.16 (2)
In the image display device of the present invention, the blue color filter is configured to include pigment blue (P.B.15: 6) as a blue pigment and pigment violet (P.V.23) as a violet pigment. Is preferred. In this case, in the blue color filter, the pigment blue (P.B.15: 6) and the pigment violet (P.V.23) are mixed in a weight ratio that satisfies the following conditional expression (3). It is preferable.
P.B.15:6の重量/P.V.23の重量≦0.25 (3) P. B. 15: 6 weight / P. V. 23 weight ≦ 0.25 (3)
本発明によれば、液晶ディスプレイなどの画像表示装置に用いた場合、従来より深い緑色を表示可能なディスプレイを実現可能となる半導体発光装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when used for image display apparatuses, such as a liquid crystal display, the semiconductor light-emitting device which can implement | achieve the display which can display deeper green than before can be provided.
図1は、本発明の好ましい一例の半導体発光装置1を模式的に示す断面図である。本発明の半導体発光装置1は、励起光を発する半導体発光素子2と、前記励起光を吸収して緑色光を発する緑色蛍光体(図示せず)とを備え、前記緑色蛍光体がMn賦活酸化物蛍光体またはMn賦活酸窒化物蛍光体であることを特徴とする。図1に示す例の半導体発光装置1は、基体としてのプリント配線基板3上に、半導体発光素子2が載置され、同じくプリント配線基板3上に載置された樹脂枠4の内側に、蛍光体(本発明の特徴となる上述したMn賦活酸化物蛍光体またはMn賦活酸窒化物蛍光体を含む)を分散させた透光性樹脂からなるモールド樹脂5が充填されて、半導体発光素子2が封止されている。図1に示す例では、半導体発光素子2は、活性層としてInGaN層6を有し、InGaN層6を挟んで、p側電極7およびn側電極8を有しており、このn側電極8が、プリント配線基板3の上面から背面にかけて設けられたn電極部9に、導電性を有する接着剤10を介して電気的に接続されている。また図1に示す例では、半導体発光素子2のp側電極8は、上述したn電極部9とは別途プリント配線基板3の上面から背面にかけて設けられたp電極部11に金属ワイヤ12を介して電気的に接続されている。なお、本発明の半導体発光装置は、この図1に示したような構造に限定されるものではなく、従来公知の一般的な構造を採用することができる。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor
本発明の半導体発光装置において、緑色蛍光体として用いられる蛍光体としては、Mn賦活酸化物蛍光体またはMn賦活窒化物蛍光体が用いられ、中でもMn賦活酸窒化物蛍光体が耐久性に優れるため好ましく用いられる。なお、これらの蛍光体の発光スペクトルの半値幅は40nm以下であることが好ましい。発光スペクトルの半値幅が40nm以下である緑色蛍光体を用いることにより、緑色蛍光体の発する緑色光が深い領域の緑色を示すためである。緑色蛍光体の発する緑色光が深い領域ということは、本発明の半導体発光装置を液晶ディスプレイなどの画像表示装置に用いた場合に、深い緑色を示す表示装置が実現可能であるということである。このようなMn賦活酸化物蛍光体として、上述した特開2002−194349号公報(特許文献4)に示されるZnAl2O4:Mn蛍光体が好適な具体例として挙げられ、Mn賦活酸窒化物蛍光体として、上述した国際公開第2007/099862号パンフレット(特許文献5)、第68回応用物理学会学術講演会講演予稿集p.1473 「酸窒化アルミニウム緑色蛍光体の発光特性」(非特許文献1)に例示されている、Mn賦活γ−AlON蛍光体が好適な具体例として挙げられる。ここで、Mn賦活γ−AlONとは、組成式MaAbAlcOdNe(MはMn、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、GD、Tb、Dy、Tm、YbのうちMnを少なくとも含む1種以上の金属元素であり、AはM、Al以外の1種以上の金属元素であり、式中a+b+c+d+e=1とする)で示され、以下の(4)〜(8)の条件を全て満たす値から選ばれる範囲の組成を示すものが好適に用いられる。 In the semiconductor light emitting device of the present invention, as the phosphor used as the green phosphor, a Mn-activated oxide phosphor or a Mn-activated nitride phosphor is used, and the Mn-activated oxynitride phosphor is particularly excellent in durability. Preferably used. In addition, it is preferable that the half value width of the emission spectrum of these fluorescent substances is 40 nm or less. This is because by using a green phosphor whose emission spectrum has a half-value width of 40 nm or less, the green light emitted from the green phosphor exhibits a deep green color. The deep green light emitted from the green phosphor means that when the semiconductor light-emitting device of the present invention is used for an image display device such as a liquid crystal display, a display device showing deep green can be realized. As such a Mn-activated oxide phosphor, a ZnAl 2 O 4 : Mn phosphor shown in JP-A-2002-194349 (Patent Document 4) described above is given as a preferred specific example, and a Mn-activated oxynitride is mentioned. As a phosphor, the above-mentioned international publication 2007/099862 pamphlet (patent document 5), the 68th JSAP academic lecture presentation proceedings p. As a preferable specific example, a Mn-activated γ-AlON phosphor exemplified in 1473 “Luminescent characteristics of aluminum oxynitride green phosphor” (Non-Patent Document 1) is cited. Here, the Mn-activated gamma-AlON, composition formula M a A b Al c O d N e (M is Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, GD, Tb, Dy, Tm, of the Yb Mn In the formula, A is one or more metal elements other than M and Al, and is expressed as a + b + c + d + e = 1), and the following (4) to (8) What shows the composition of the range chosen from the value which satisfy | fills all the conditions is used suitably.
0.00001≦a≦0.1 (4)
0≦b≦0.40 (5)
0.10≦c≦0.48 (6)
0.25≦d≦0.60 (7)
0.02≦e≦0.35 (8)
Mn賦活ZnAl2O4蛍光体およびMn賦活γ−AlON蛍光体は、420〜460nmの青色の光により効率よく励起され、発光スペクトルの半値幅が33nmとシャープであり、かつ発光ピークが515nmと緑色蛍光体としては短波長寄りである。発光スペクトルの色度点はCIE1976色度座標上で(u’,v’)≒(0.050,0.570)と深い緑色を示す。ここで、図2は、後述する本発明の画像表示装置において好適に使用される緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタの透過スペクトルであり、図2中、縦軸は透過率(%)、横軸は波長(nm)、実線は緑色カラーフィルタの透過スペクトル、破線は赤色カラーフィルタの透過スペクトルを示している。本発明に用いられるMn賦活γ−AlON蛍光体は、図2に透過率を示すような、液晶表示装置において一般的に用いられている緑色カラーフィルタと波長整合性がよい。このため、本発明の半導体発光装置を画像表示装置のバックライトとして用いた場合には、高効率に緑色光を出射することができる。また、図2に示す上述した発光特性は、従来の半導体発光装置に用いられているEu賦活β型SiAlON蛍光体の発光スペクトルが示す値(半値幅約55nm、発光ピーク約540nm、色度座標(u’,v’)≒(nearly equal)(0.130,0.575))と比較して、u’方向により深い緑色を示している。ここで、深い色とは、画像表示装置を構成した際により色再現域が広くなる色、という意味で使用されている。
0.00001 ≦ a ≦ 0.1 (4)
0 ≦ b ≦ 0.40 (5)
0.10 ≦ c ≦ 0.48 (6)
0.25 ≦ d ≦ 0.60 (7)
0.02 ≦ e ≦ 0.35 (8)
The Mn-activated ZnAl 2 O 4 phosphor and the Mn-activated γ-AlON phosphor are excited efficiently by blue light of 420 to 460 nm, the half width of the emission spectrum is as sharp as 33 nm, and the emission peak is green as 515 nm. As a phosphor, it is near a short wavelength. The chromaticity point of the emission spectrum shows a deep green color (u ′, v ′) ≈ (0.050, 0.570) on the CIE 1976 chromaticity coordinates. Here, FIG. 2 is a transmission spectrum of a green color filter and a red color filter that are preferably used in the image display device of the present invention to be described later. In FIG. 2, the vertical axis represents transmittance (%), and the horizontal axis represents The wavelength (nm), the solid line indicates the transmission spectrum of the green color filter, and the broken line indicates the transmission spectrum of the red color filter. The Mn-activated γ-AlON phosphor used in the present invention has good wavelength matching with a green color filter generally used in a liquid crystal display device whose transmittance is shown in FIG. For this reason, when the semiconductor light emitting device of the present invention is used as a backlight of an image display device, green light can be emitted with high efficiency. In addition, the above-described emission characteristics shown in FIG. 2 are the values indicated by the emission spectrum of Eu-activated β-type SiAlON phosphor used in a conventional semiconductor light emitting device (half-value width of about 55 nm, emission peak of about 540 nm, chromaticity coordinates ( u ′, v ′) ≈ (nearly equal) (0.130, 0.575)), a deeper green color is shown in the u ′ direction. Here, the deep color is used to mean a color having a wider color reproduction range when the image display apparatus is configured.
本発明の半導体発光装置1に用いられる半導体発光素子2としては、従来公知のものを使用することができるが、発光ピーク波長が430〜460nmである一次光を発する半導体発光素子であることが好ましい。発光ピーク波長が上記範囲を外れると、たとえば緑色蛍光体としてMn賦活ZnAl2O4蛍光体やMn賦活γ−AlON蛍光体を用いた場合、緑色蛍光体の発光効率が低くなってしまう。このような発光ピーク波長を示す半導体発光素子としては、活性層としてInGaN層を有する半導体発光素子を好ましく挙げることができる。本発明に用いられる半導体発光素子2の発光ピーク波長は、後述する青色カラーフィルタとの波長整合性が良く、Mn賦活ZnAl2O4蛍光体やMn賦活γ−AlON蛍光体の励起効率が特に良いことから、さらに好ましくは440〜450nmである。
As the semiconductor
本発明の半導体発光装置1は、上述したMn賦活酸化物蛍光体またはMn賦活酸窒化物蛍光体を第1の蛍光体とする場合、励起光の照射により赤色光を発する第2の蛍光体をさらに備えることが好ましい。すなわち、本発明の半導体発光装置1は、半導体発光素子2が青色を呈し、上述したMn賦活酸化物蛍光体またはMn賦活酸窒化物蛍光体からなる緑色蛍光体が緑色を呈するが、これら青色および緑色との混色により白色を呈する半導体発光装置1を得る観点から、第2の蛍光体として赤色蛍光体が用いられることが好ましい。図1に示した例の半導体発光装置1の場合、第2の蛍光体(図示せず)は、上述したMn賦活酸窒化物蛍光体とともに、モールド樹脂5中に分散される。
In the semiconductor
ここで、本発明の半導体発光装置1に用いられる第2の蛍光体としては、励起光の照射により波長620〜670nmの範囲にピーク波長を有する赤色光を発する赤色蛍光体であることが好ましい。ここで、第2の蛍光体のピーク波長が620nm未満である場合には、緑色蛍光体と赤色蛍光体との発光スペクトルの重なりが大きくなり、半導体発光装置を画像表示装置に用いた際に、画像表示装置の緑色の色再現域が狭くなってしまう虞がある。また第2の蛍光体のピーク波長が670nmを超える場合には、赤色光がヒトの目が充分視認可能な領域から外れるため、発光素子の発光効率が低くなってしまう虞があるためである。
Here, the second phosphor used in the semiconductor
また本発明における第2の蛍光体の発光スペクトルの全半値幅は、半導体発光装置を画像表示装置に用いた際に、画像表示装置がより深い赤色を示す観点から、110nm以下であることが好ましく、95nm以下であることがより好ましい。半値幅を110nm以下とすることにより、第2の蛍光体(赤色蛍光体)の発光スペクトルと緑色蛍光体の発光スペクトルの重なりも抑制される。 In addition, the full width at half maximum of the emission spectrum of the second phosphor in the present invention is preferably 110 nm or less from the viewpoint that the image display device shows a deeper red color when the semiconductor light-emitting device is used for the image display device. More preferably, it is 95 nm or less. By setting the full width at half maximum to 110 nm or less, overlapping of the emission spectrum of the second phosphor (red phosphor) and the emission spectrum of the green phosphor is also suppressed.
このような第2の蛍光体(赤色蛍光体)としては、Eu賦活CaAlSiN3蛍光体またはEu賦活M2Si5N8(M=Ba,Sr)蛍光体を好適に用いることができる。これらのうち特に、650nm以上の発光ピークで高い発光効率を有するとともに、半値幅が95nm以下であり、Mn賦活ZnAl2O4やMn賦活γ−AlONとのスペクトルの重なりが特に小さい領域で高い発光効率を示すことから、Eu付活CaAlSiN3蛍光体が特に好ましい。 As such a second phosphor (red phosphor), an Eu activated CaAlSiN 3 phosphor or an Eu activated M 2 Si 5 N 8 (M = Ba, Sr) phosphor can be suitably used. Among these, in particular, it has a high emission efficiency at an emission peak of 650 nm or more, a half width of 95 nm or less, and high emission in a region where spectrum overlap with Mn-activated ZnAl 2 O 4 or Mn-activated γ-AlON is particularly small. An Eu-activated CaAlSiN 3 phosphor is particularly preferred because of its efficiency.
一方、上記赤色蛍光体は、緑色蛍光体として上述した特許文献3に示されるEu賦活β型SiAlON蛍光体を用いる組み合わせで発光装置を構成した場合、緑色蛍光体と発光スペクトルの重なりが大きく、画像表示装置に用いた際に、色再現域が狭くなってしまう。しかし、本発明においては、緑色蛍光体としてMn賦活ZnAl2O4やMn賦活γ−AlON蛍光体のようなMn賦活酸窒化物蛍光体を用いているため、このような赤色蛍光体と緑色蛍光体のスペクトルの重なりの問題は緩和される。これは、本発明において用いている緑色蛍光体が、Eu賦活β型SiAlON蛍光体と比較して発光スペクトルの半値幅が狭く、発光ピークが短波長寄りであることに起因する。
On the other hand, when the light emitting device is configured with a combination using the Eu-activated β-type SiAlON phosphor shown in
本発明の半導体発光装置1において、半導体発光素子2の封止に用いるモールド樹脂5は、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの透光性樹脂に蛍光体を分散させたものであり、この蛍光体の中に、上述した緑色蛍光体であるMn賦活酸窒化物蛍光体(および場合によっては第2の蛍光体(赤色蛍光体))が含まれる。この際、分散される蛍光体は、上記緑色蛍光体に加えて赤色蛍光体を含む蛍光体混合物を好適に用いることができ、必要に応じて青色蛍光体をさらに加えても良い。分散させる蛍光体の混合比率は、特に制限されず、画像表示装置に用いた際に、たとえばカラーフィルタをフルオープンにした際画面上で所望の白色点を示すスペクトルが得られるように、適宜決定されるものである。
In the semiconductor
本発明はまた、上述した本発明の半導体発光装置のうち白色発光を呈するものをバックライト光源として用いた画像表示装置についても提供する。ここで、図3(a)は、本発明の好ましい一例の画像表示装置21を模式的に示す分解斜視図であり、図3(b)は、図3(a)に示された液晶表示装置24を拡大して示す分解斜視図である。図3(a)に示す例の画像表示装置21は、透明または半透明の導光板22の側面に、複数個(具体的には6個)の図1に示した例の半導体発光装置1が配置されてなる。なお、図3(a)に示す例では、本発明の蛍光体と赤色蛍光を呈する蛍光体とを組み合わせて用いた場合の半導体発光装置1を用いた場合を示している。図3(a)に示す例の画像表示装置21はまた、導光板22に隣接して、複数の液晶表示装置24で構成された液晶表示部23が隣接して設けられ、半導体発光装置1からの出射光25は、導光板22内で散乱して散乱光26として液晶表示部23の全面に照射されるように構成されている。
The present invention also provides an image display device using, as a backlight light source, the above-described semiconductor light emitting device of the present invention that emits white light. Here, FIG. 3A is an exploded perspective view schematically showing a preferred example of the
液晶表示部23を構成する液晶表示装置24は、図3(b)の分解斜視図に示されているように、偏光板27、透明導電膜28(薄膜トランジスタ28aを有する)、配向膜29a、液晶層30、配向膜29b、上部薄膜電極31、色画素を表示するためのカラーフィルタ32、上部偏光板33が順次積層されてなる。カラーフィルタ32は、透明導電膜28の各画素に対応する大きさの部分に分割されており、赤色光を透過する赤色カラーフィルタ32r、緑色光を透過する緑色カラーフィルタ32gおよび青色光を透過する青い炉カラーフィルタ32bから構成されている。
As shown in the exploded perspective view of FIG. 3B, the liquid
本発明の画像表示装置21は、図3(b)に示すように、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過するフィルタを備えることが好ましい。この場合、赤色カラーフィルタ32rおよび緑色カラーフィルタ32gは、図2に示した透過スペクトルを示す一般的なものを好適に用いることができる。
As shown in FIG. 3B, the
本発明の画像表示装置21は、青色カラーフィルタ32bとして、透過率の最大値をTI(max)、500nmにおける透過率をTI(500)、515nmにおける透過率をTI(515)とすると、TI(max)、TI(500)、TI(515)が以下の条件式(1)、(2)を満たすものを好適に用いることができる。
As the
TI(500)/TI(max)≦0.46 (1)
TI(515)/TI(max)≦0.16 (2)
このような条件を満たす青色カラーフィルタ32bを用いることで、Mn賦活酸窒化物蛍光体としてたとえばMn賦活ZnAl2O4やMn賦活γ−AlONを用いた場合、青色カラーフィルタが緑色光を透過する割合が少なくなるため、液晶表示装置の緑色および青色の色再現域が広がる。このような青色カラーフィルタ32bとしては、青色顔料としてピグメントブルー(P.B.15:6)を、紫色顔料としてピグメントバイオレット(P.V.23)を含む青色カラーフィルタが好適に用いられる。中でも、ピグメントブルー(P.B.15:6)とピグメントバイオレット(P.V.23)が以下の条件式(3)を満たす重量比率で混合されていることにより、上述した条件式(1)および(2)を満たす青色カラーフィルタ32bが実現可能となる。
TI (500) / TI (max) ≦ 0.46 (1)
TI (515) / TI (max) ≦ 0.16 (2)
By using the
P.B.15:6の重量/P.V.23の重量≦0.25 (3)
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
P. B. 15: 6 weight / P. V. 23 weight ≦ 0.25 (3)
EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
〔1〕蛍光体の作製
<製造例1:Mn賦活ZnAl2O4蛍光体の調製>
理論組成のZnAl2O4にMnが1mol%含有されたものを合成すべく、酸化亜鉛粉末43.3質量%、酸化アルミニウム粉末55.4質量%、炭酸マンガン粉末1.3質量%の組成となるように所定量秤量し、アルミナ製乳鉢と乳棒を用いてエタノール中で混合し、乾燥後再度粉砕した。
[1] Preparation of phosphor <Production example 1: Preparation of Mn-activated ZnAl 2 O 4 phosphor>
In order to synthesize a ZnAl 2 O 4 having a theoretical composition containing 1 mol% of Mn, the composition of zinc oxide powder 43.3 mass%, aluminum oxide powder 55.4 mass%, manganese carbonate powder 1.3 mass% A predetermined amount was weighed, mixed in ethanol using an alumina mortar and pestle, dried and ground again.
得られた粉末凝集体をアルミナボートに入れ、空気中、1250℃の温度で8時間焼成し、前駆体を得た。得られた前駆体をさらに粉砕し、再度アルミナボートに入れ、5%H2−Ar雰囲気中4時間焼成し、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。CuのKα線を用いた粉末X線回折測定(XRD)を行ったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てZnAl2O4構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長365nmの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。 The obtained powder aggregate was put into an alumina boat and fired in air at a temperature of 1250 ° C. for 8 hours to obtain a precursor. The obtained precursor was further pulverized, put into an alumina boat again, and fired in a 5% H 2 —Ar atmosphere for 4 hours to obtain a phosphor sample. The obtained phosphor sample was pulverized using an agate mortar to obtain phosphor powder. Powder X-ray diffraction measurement (XRD) using Cu Kα rays showed that all charts obtained from the phosphor powder had a ZnAl 2 O 4 structure. Further, as a result of irradiating the phosphor powder with a lamp emitting light having a wavelength of 365 nm, it was confirmed that the phosphor powder emitted green light.
図4は、得られた蛍光体粉末の吸収(励起)スペクトル(図4(a))および発光スペクトル(図4(b))を示すグラフであり、縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図4に示す蛍光体粉末の吸収(励起)スペクトルおよび発光スペクトルは、F−4500(日立製作所製)を用いて測定した結果である。なお、吸収(励起)スペクトルは、発光ピークであるnmの強度をスキャンして測定した。また、発光スペクトルは、450nmの光で励起した際のものである。図4(b)より、本製造例により作製された蛍光体は420〜460nmの光によって効率的に励起され、特に440〜460nmにおいて励起効率が高いことが分かる。また、図4(a)から、本製造例により作製された蛍光体の発光スペクトルは図2に透過率を示した緑色カラーフィルタと波長整合性が良いことが分かる。図4に示す発光スペクトルの色度座標は(u’,v’)=(0.052,0.567)、ピーク波長は515nm、半値幅は33nmであった。 FIG. 4 is a graph showing the absorption (excitation) spectrum (FIG. 4 (a)) and emission spectrum (FIG. 4 (b)) of the obtained phosphor powder, where the vertical axis represents the emission intensity (arbitrary unit), the horizontal The axis is the wavelength (nm). In addition, the absorption (excitation) spectrum and emission spectrum of the phosphor powder shown in FIG. 4 are the results of measurement using F-4500 (manufactured by Hitachi, Ltd.). The absorption (excitation) spectrum was measured by scanning the intensity of nm which is an emission peak. The emission spectrum is obtained when excited with light of 450 nm. FIG. 4B shows that the phosphor produced according to this production example is efficiently excited by light having a wavelength of 420 to 460 nm, and particularly has a high excitation efficiency at 440 to 460 nm. Further, from FIG. 4A, it can be seen that the emission spectrum of the phosphor produced according to this production example has good wavelength matching with the green color filter whose transmittance is shown in FIG. The chromaticity coordinates of the emission spectrum shown in FIG. 4 were (u ′, v ′) = (0.052, 0.567), the peak wavelength was 515 nm, and the half width was 33 nm.
<製造例2:Mn賦活γ−AlON蛍光体の調製>
理論組成のAlONであるAl7O9NにMnが1mol%含有されたものを合成すべく、窒化アルミニウム粉末13.2質量%、酸化アルミニウム粉末85.3質量%および炭酸マンガン粉末1.5質量%の組成となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、10分以上混合し粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径20mm、高さ20mmの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。
<Production Example 2: Preparation of Mn-activated γ-AlON phosphor>
In order to synthesize Al 7 O 9 N having a theoretical composition of 1 mol% of Mn, aluminum nitride powder 13.2 mass%, aluminum oxide powder 85.3 mass%, and manganese carbonate powder 1.5 mass % And weighed for 10 minutes or more using a mortar and pestle made of a silicon nitride sintered body to obtain a powder aggregate. The powder aggregate was naturally dropped into a boron nitride crucible having a diameter of 20 mm and a height of 20 mm.
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を0.5MPaとした後、毎時500℃で1800℃まで昇温し、さらにその温度で2時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、CuのKα線を用いた粉末X線回折測定(XRD)を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てγ―AlON構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長365nmの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。 Next, the crucible was set in a graphite resistance heating type pressure electric furnace, nitrogen having a purity of 99.999% by volume was introduced to a pressure of 0.5 MPa, and then the temperature was increased to 1800 ° C. at 500 ° C./hour. The sample was warmed and held at that temperature for 2 hours to obtain a phosphor sample. The obtained phosphor sample was pulverized using an agate mortar to obtain phosphor powder. When the powder X-ray diffraction measurement (XRD) using Cu Kα ray was performed on the phosphor powder, all the charts obtained from the phosphor powder showed a γ-AlON structure. Further, as a result of irradiating the phosphor powder with a lamp emitting light having a wavelength of 365 nm, it was confirmed that the phosphor powder emitted green light.
図5は、得られた蛍光体粉末の吸収(励起)スペクトル(図5(a))および発光スペクトル(図5(b))を示すグラフであり、縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図5に示す蛍光体粉末の吸収(励起)スペクトルおよび発光スペクトルは、F−4500(日立製作所製)を用いて測定した結果である。なお、吸収(励起)スペクトルは、発光ピークであるnmの強度をスキャンして測定した。また、発光スペクトルは、450nmの光で励起した際のものである。図5(b)より、本製造例により作製された蛍光体は420〜460nmの光によって効率的に励起され、特に440〜460nmにおいて励起効率が高いことが分かる。また、図5(a)から、本製造例により作製された蛍光体の発光スペクトルは図2に透過率を示した緑色カラーフィルタと波長整合性が良いことが分かる。図5に示す発光スペクトルの色度座標は(u’,v’)=(0.050,0.572)、ピーク波長は515nm、半値幅は33nmであった。 FIG. 5 is a graph showing the absorption (excitation) spectrum (FIG. 5 (a)) and emission spectrum (FIG. 5 (b)) of the obtained phosphor powder, where the vertical axis represents the emission intensity (arbitrary unit), the horizontal The axis is the wavelength (nm). In addition, the absorption (excitation) spectrum and emission spectrum of the phosphor powder shown in FIG. 5 are the results of measurement using F-4500 (manufactured by Hitachi, Ltd.). The absorption (excitation) spectrum was measured by scanning the intensity of nm which is an emission peak. The emission spectrum is obtained when excited with light of 450 nm. From FIG. 5B, it can be seen that the phosphor produced by this production example is efficiently excited by light of 420 to 460 nm, and in particular, the excitation efficiency is high at 440 to 460 nm. Further, from FIG. 5A, it can be seen that the emission spectrum of the phosphor produced according to this production example has good wavelength matching with the green color filter whose transmittance is shown in FIG. The chromaticity coordinates of the emission spectrum shown in FIG. 5 were (u ′, v ′) = (0.050, 0.572), the peak wavelength was 515 nm, and the half width was 33 nm.
<比較製造例1:Eu賦活βサイアロン蛍光体の調製>
α型窒化ケイ素粉末95.82質量%、窒化アルミニウム粉末3.37質量%および酸化ユーロピウム粉末0.81質量%の組成となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、10分以上混合し粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径20mm、高さ20mmの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。
<Comparative Production Example 1: Preparation of Eu-activated β sialon phosphor>
A predetermined amount was weighed so as to have a composition of α-type silicon nitride powder 95.82% by mass, aluminum nitride powder 3.37% by mass and europium oxide powder 0.81% by mass, and a mortar and pestle made of a silicon nitride sintered body, Was mixed for 10 minutes or more to obtain a powder aggregate. The powder aggregate was naturally dropped into a boron nitride crucible having a diameter of 20 mm and a height of 20 mm.
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を1MPaとした後、毎時500℃で1900℃まで昇温し、さらにその温度で8時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、CuのKα線を用いた粉末X線回折測定(XRD)を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てβ型サイアロン構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長365nmの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。 Next, the crucible was set in a graphite resistance heating type pressure electric furnace, and after introducing nitrogen having a purity of 99.999 volume% to a pressure of 1 MPa, the temperature was raised to 1900 ° C. at 500 ° C. per hour. Furthermore, the phosphor sample was obtained by holding at that temperature for 8 hours. The obtained phosphor sample was pulverized using an agate mortar to obtain phosphor powder. When the powder X-ray diffraction measurement (XRD) using the Kα ray of Cu was performed on the phosphor powder, all the charts obtained from the phosphor powder showed a β-type sialon structure. Further, as a result of irradiating the phosphor powder with a lamp emitting light having a wavelength of 365 nm, it was confirmed that the phosphor powder emitted green light.
図6は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図6に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、F−4500(日立製作所製)を用いて測定した結果である。なお、図6に示す発光スペクトルは、450nmの光で励起した際のものである。図6に示す発光スペクトルの色度座標は(u’,v’)=(0.129,0.575)、ピーク波長は540nm、半値幅は55nmであった。 FIG. 6 is a graph showing an emission spectrum of the obtained phosphor powder, where the vertical axis represents the emission intensity (arbitrary unit) and the horizontal axis represents the wavelength (nm). The emission spectrum of the phosphor powder shown in FIG. 6 is also a result of measurement using F-4500 (manufactured by Hitachi, Ltd.). Note that the emission spectrum shown in FIG. 6 is obtained when excited with light of 450 nm. The chromaticity coordinates of the emission spectrum shown in FIG. 6 were (u ′, v ′) = (0.129, 0.575), the peak wavelength was 540 nm, and the half width was 55 nm.
<製造例3:Eu賦活CaAlSiN3(CASN)蛍光体の調製>
窒化アルミニウム粉末29.741質量%、α型窒化ケイ素粉末(33.925質量%、窒化カルシウム粉末35.642質量%および窒化ユーロピウム粉末0.692質量%となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、10分以上混合し粉体凝集体を得た。窒化ユーロピウムは、金属ユーロピウムをアンモニア中で窒化して合成したものを用いた。この粉体凝集体を直径20mm、高さ20mmの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。なお、粉末の秤量、混合、成形の各工程は全て、水分1ppm以下、酸素1ppm以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で行なった。
<Production Example 3: Preparation of Eu-activated CaAlSiN 3 (CASN) phosphor>
A predetermined amount of aluminum nitride powder 29.741% by mass, α-type silicon nitride powder (33.925% by mass, calcium nitride powder 35.642% by mass, and europium nitride powder 0.692% by mass were weighed, A powder agglomerate was obtained by mixing for 10 minutes or more using a mortar and pestle made of ligated europium nitride, which was synthesized by nitriding metal europium in ammonia. Naturally dropped into a boron nitride crucible with a diameter of 20 mm and a height of 20 mm All the powder weighing, mixing, and forming steps maintain a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 ppm or less and oxygen of 1 ppm or less. Could be done in a glove box.
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を1MPaとし、毎時500℃で1800℃まで昇温し、さらに1800℃で2時間保持して蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、CuのKα線を用いた粉末X線回折測定(XRD)を行なったところ、当該蛍光体粉末は、CaAlSiN3結晶の構造を有することがわかった。また、当該蛍光体粉末に、波長365nmの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。 Next, the crucible is set in a graphite resistance heating type pressure electric furnace, nitrogen having a purity of 99.999% by volume is introduced to a pressure of 1 MPa, and the temperature is raised to 1800 ° C. at 500 ° C. per hour, A phosphor sample was obtained by holding at 1800 ° C. for 2 hours. The obtained phosphor sample was pulverized using an agate mortar to obtain phosphor powder. When the powder X-ray diffraction measurement (XRD) using Cu Kα ray was performed on the phosphor powder, it was found that the phosphor powder had a CaAlSiN 3 crystal structure. Further, as a result of irradiating the phosphor powder with a lamp emitting light having a wavelength of 365 nm, it was confirmed that the phosphor powder emitted red light.
図7は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図7に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、F−4500(日立製作所製)を用いて測定した結果である。なお、図7に示す発光スペクトルは、450nmの光で励起した際のものである。図7に示す発光スペクトルの色度座標は(u’,v’)=(0.460,0.530)、ピーク波長は650nm、半値幅は94nmであった。 FIG. 7 is a graph showing an emission spectrum of the obtained phosphor powder, where the vertical axis represents the emission intensity (arbitrary unit) and the horizontal axis represents the wavelength (nm). In addition, the emission spectrum of the phosphor powder shown in FIG. 7 is also a result of measurement using F-4500 (manufactured by Hitachi, Ltd.). Note that the emission spectrum shown in FIG. 7 is obtained when excited by light of 450 nm. The chromaticity coordinates of the emission spectrum shown in FIG. 7 were (u ′, v ′) = (0.460, 0.530), the peak wavelength was 650 nm, and the half width was 94 nm.
<製造例4:Eu賦活Sr2Si5N8蛍光体の調製>
窒化ケイ素粉末54.3重量%と窒化ストロンチウム粉末45.1重量%と、窒化ユーロピウム粉末0.6重量%に所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、10分以上混合し粉体凝集体を得た。窒化ユーロピウムは、金属ユーロピウムをアンモニア中で窒化して合成したものを用いた。この粉体凝集体を直径20mm、高さ20mmの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。なお、粉末の秤量、混合、成形の各工程は全て、水分1ppm以下、酸素1ppm以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で行なった。
<Production Example 4: Preparation of Eu-activated Sr 2 Si 5 N 8 phosphor>
A predetermined amount is weighed in 54.3% by weight of silicon nitride powder, 45.1% by weight of strontium nitride powder, and 0.6% by weight of europium nitride powder, and a mortar and pestle made of sintered silicon nitride are used for 10 minutes or more. By mixing, a powder aggregate was obtained. Europium nitride was synthesized by nitriding metal europium in ammonia. The powder aggregate was naturally dropped into a boron nitride crucible having a diameter of 20 mm and a height of 20 mm. The powder weighing, mixing, and forming steps were all performed in a glove box capable of maintaining a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 ppm or less and oxygen of 1 ppm or less.
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を1MPaとし、毎時500℃で1600℃まで昇温し、さらに1600℃で2時間保持して蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、CuのKα線を用いた粉末X線回折測定(XRD)を行なったところ、当該蛍光体粉末は、Sr2Si5N8結晶の構造を有することがわかった。また、当該蛍光体粉末に、波長365nmの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。 Next, the crucible is set in a graphite resistance heating type pressure electric furnace, nitrogen having a purity of 99.999% by volume is introduced to a pressure of 1 MPa, and the temperature is raised to 1600 ° C. at 500 ° C. per hour, A phosphor sample was obtained by holding at 1600 ° C. for 2 hours. The obtained phosphor sample was pulverized using an agate mortar to obtain phosphor powder. When the powder X-ray diffraction measurement (XRD) using Cu Kα ray was performed on the phosphor powder, it was found that the phosphor powder had a structure of Sr 2 Si 5 N 8 crystal. Further, as a result of irradiating the phosphor powder with a lamp emitting light having a wavelength of 365 nm, it was confirmed that the phosphor powder emitted red light.
図8は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図8に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、F−4500(日立製作所製)を用いて測定した結果である。なお、図8に示す発光スペクトルは、450nmの光で励起した際のものである。図8に示す発光スペクトルの色度座標は(u’,v’)=(0.452,0.532)、ピーク波長は640nm、半値幅は106nmであった。 FIG. 8 is a graph showing an emission spectrum of the obtained phosphor powder, where the vertical axis represents the emission intensity (arbitrary unit) and the horizontal axis represents the wavelength (nm). The emission spectrum of the phosphor powder shown in FIG. 8 is also the result of measurement using F-4500 (manufactured by Hitachi, Ltd.). Note that the emission spectrum shown in FIG. 8 is obtained when excited with light of 450 nm. The chromaticity coordinates of the emission spectrum shown in FIG. 8 were (u ′, v ′) = (0.452, 0.532), the peak wavelength was 640 nm, and the half width was 106 nm.
<製造例5:Eu賦活Ba2Si5N8蛍光体の調製>
窒化ケイ素粉末44.1重量%と窒化バリウム粉末55.5重量%と、窒化ユーロピウム粉末0.4重量%に所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、10分以上混合し粉体凝集体を得た。窒化ユーロピウムは、金属ユーロピウムをアンモニア中で窒化して合成したものを用いた。この粉体凝集体を直径20mm、高さ20mmの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。なお、粉末の秤量、混合、成形の各工程は全て、水分1ppm以下、酸素1ppm以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で行なった。
<Production Example 5: Preparation of Eu-activated Ba 2 Si 5 N 8 phosphor>
A predetermined amount is weighed in 44.1% by weight of silicon nitride powder, 55.5% by weight of barium nitride powder, and 0.4% by weight of europium nitride powder, using a mortar and pestle made of sintered silicon nitride for 10 minutes or more By mixing, a powder aggregate was obtained. Europium nitride was synthesized by nitriding metal europium in ammonia. The powder aggregate was naturally dropped into a boron nitride crucible having a diameter of 20 mm and a height of 20 mm. The powder weighing, mixing, and forming steps were all performed in a glove box capable of maintaining a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 ppm or less and oxygen of 1 ppm or less.
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を1MPaとし、毎時500℃で1600℃まで昇温し、さらに1600℃で2時間保持して蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、CuのKα線を用いた粉末X線回折測定(XRD)を行なったところ、当該蛍光体粉末は、Ba2Si5N8結晶の構造を有することがわかった。また、当該蛍光体粉末に、波長365nmの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。 Next, the crucible is set in a graphite resistance heating type pressure electric furnace, nitrogen having a purity of 99.999% by volume is introduced to a pressure of 1 MPa, and the temperature is raised to 1600 ° C. at 500 ° C. per hour, A phosphor sample was obtained by holding at 1600 ° C. for 2 hours. The obtained phosphor sample was pulverized using an agate mortar to obtain phosphor powder. The phosphor powder was subjected to powder X-ray diffraction measurement (XRD) using Cu Kα rays, and it was found that the phosphor powder had a structure of Ba 2 Si 5 N 8 crystal. Further, as a result of irradiating the phosphor powder with a lamp emitting light having a wavelength of 365 nm, it was confirmed that the phosphor powder emitted red light.
図9は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図9に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、F−4500(日立製作所製)を用いて測定した結果である。なお、図9に示す発光スペクトルは、450nmの光で励起した際のものである。図9に示す発光スペクトルの色度座標は(u’,v’)=(0.464,0.530)、ピーク波長は650nm、半値幅は107nmであった。 FIG. 9 is a graph showing the emission spectrum of the obtained phosphor powder, where the vertical axis represents the emission intensity (arbitrary unit) and the horizontal axis represents the wavelength (nm). In addition, the emission spectrum of the phosphor powder shown in FIG. 9 is also a result of measurement using F-4500 (manufactured by Hitachi, Ltd.). Note that the emission spectrum shown in FIG. 9 is obtained when excited with light of 450 nm. The chromaticity coordinates of the emission spectrum shown in FIG. 9 were (u ′, v ′) = (0.464, 0.530), the peak wavelength was 650 nm, and the half width was 107 nm.
〔2〕青色カラーフィルタ含有色素の調製
<製造例6〜10:青色カラーフィルタ用色素含有ペーストの調整>
アクリル系樹脂として、メタクリル酸、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレートをそれぞれ、エチルセルソルブに溶解し、窒素雰囲気下で溶解性を高めるためアゾビスイソブチルニトリルを加えた。これを70℃の温度のもとで5時間反応させ、得られた樹脂をさらにエチルセロソルブで希釈し、希釈樹脂とした。
[2] Preparation of Blue Color Filter-Containing Dye <Production Examples 6-10: Preparation of Blue Color Filter Dye-Containing Paste>
As an acrylic resin, methacrylic acid, butyl acrylate, and butyl methacrylate were each dissolved in ethyl cellosolve, and azobisisobutyl nitrile was added to enhance solubility in a nitrogen atmosphere. This was reacted at a temperature of 70 ° C. for 5 hours, and the obtained resin was further diluted with ethyl cellosolve to obtain a diluted resin.
次に、この希釈樹脂に対して、顔料であるピグメントブルー(P.B.15:6)及びピグメントバイオレット(P.V.23)を表1に示す重量比率で混合し、さらに溶媒としてのシクロヘキサンおよび分散剤を添加した。そしてこれを混練することにより、青色カラーフィルタに用いる色素含有ペーストを作製した。表1には、各製造例の色素含有ペーストを用いたカラーフィルタについて、上で定義したTI(500)/TI(max)及びTI(515)/TI(max)を併せて示す。 Next, pigment blue (P.B.15: 6) and pigment violet (P.V.23), which are pigments, are mixed in the weight ratio shown in Table 1 to this diluted resin, and cyclohexane as a solvent is further mixed. And a dispersant were added. And this was knead | mixed and the pigment | dye containing paste used for a blue color filter was produced. Table 1 also shows TI (500) / TI (max) and TI (515) / TI (max) defined above for the color filter using the pigment-containing paste of each production example.
ここで、図10は、製造例6〜10でそれぞれ製造した色素含有ペーストを用いて厚さ2.5μmの青色カラーフィルタを構成した際の透過スペクトルを透過率の最大値で規格化したグラフであり、縦軸は規格化透過率、横軸は波長(nm)である。 Here, FIG. 10 is a graph obtained by standardizing the transmission spectrum with the maximum transmittance when a 2.5-μm-thick blue color filter is formed using the pigment-containing pastes manufactured in Production Examples 6 to 10, respectively. Yes, the vertical axis represents normalized transmittance, and the horizontal axis represents wavelength (nm).
〔3〕半導体発光装置および画像表示装置の作製
<実施例1〜5>
図1に示した構造を有する半導体発光装置1を作製した。まず、モールド樹脂5に分散させる蛍光体として、上記製造例1のMn賦活ZnAl2O4蛍光体および上記製造例3のEu賦活CaAlSiN3蛍光体を以下の表2に示される重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と以下の表3に示す重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子2には、450nmに発光ピーク波長を有するLEDを用いた。ここで、図11は、実施例1で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図12は、実施例2で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図13は、実施例3で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図14は、実施例4で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図15は、実施例5で作製した半導体発光装置1の発光スペクトルをそれぞれ示すグラフであり、図11〜図15において、いずれも縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図11〜図15に示す発光スペクトルは、MCPD−2000(大塚電子製)を用いて測定された値を示し、後述する実施例6〜10に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度10,000Kの白色付近を表示するように調整されたものである。
[3] Fabrication of semiconductor light emitting device and image display device <Examples 1 to 5>
A semiconductor
<実施例6〜10>
図3に示した構造を有する画像表示装置を作製した。詳細は次のとおりである。バックライト光源として表4に示される組み合わせで実施例1〜5の半導体発光装置を用い、緑、赤色カラーフィルタには図2に示した透過率を示すものを、青色カラーフィルタには製造例6〜10により作製された色素含有ペーストをしたものを、表4の組み合わせで用いた。
<Examples 6 to 10>
An image display device having the structure shown in FIG. 3 was produced. Details are as follows. The semiconductor light emitting devices of Examples 1 to 5 were used as the backlight light source in the combinations shown in Table 4, the green and red color filters having the transmittance shown in FIG. 2 were used, and the blue color filter was manufactured in Production Example 6. No. 10 to No. 10 were used in the combinations shown in Table 4.
<実施例11〜15>
図1に示した構造を有する半導体発光装置1を作製した。まず、モールド樹脂5に分散させる蛍光体として、上記製造例1のMn賦活ZnAl2O4蛍光体および上記製造例4のEu賦活Sr2Si5N8蛍光体を表5に示される重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と表6に示す比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子2には、450nmに発光ピーク波長を有するLEDを用いた。ここで、図16は、実施例11で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図17は、実施例12で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図18は、実施例13で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図19は、実施例14で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図20は、実施例15で作製した半導体発光装置1の発光スペクトルをそれぞれ示すグラフであり、図16〜図20において、いずれも縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図16〜図20に示す発光スペクトルは、MCPD−2000(大塚電子製)を用いて測定された値を示し、後述する実施例16〜20に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度10,000Kの白色付近を表示するように調整されたものである。
<Examples 11 to 15>
A semiconductor
<実施例16〜20>
図3に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として表4に示した組み合わせで実施例11〜15の半導体発光装置を用い、緑、赤色カラーフィルタには図2に示した透過率を示すものを、青色カラーフィルタには製造例6〜10により作製された色素含有ペーストをしたものを、表10の組み合わせで用いた。
<Examples 16 to 20>
An image display device having the structure shown in FIG. 3 was produced. As the backlight light source, the semiconductor light emitting devices of Examples 11 to 15 were used in the combinations shown in Table 4, green and red color filters having the transmittance shown in FIG. No. 10 to No. 10 were used in combinations shown in Table 10.
<実施例21〜25>
図1に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂5に分散させる蛍光体として、上記製造例1のMn賦活ZnAl2O4蛍光体および上記製造例5のEu賦活Ba2Si5N8蛍光体を表7に示される重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と表7の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子2には、450nmに発光ピーク波長を有するLEDを用いた。ここで、図21は、実施例21で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図22は、実施例22で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図23は、実施例23で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図24は、実施例24で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図25は、実施例25で作製した半導体発光装置1の発光スペクトルをそれぞれ示すグラフであり、図21〜図25において、いずれも縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図21〜25に示す発光スペクトルは、MCPD−2000(大塚電子製)を用いて測定された値を示し、後述する実施例26〜30に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度10,000Kの白色付近を表示するように調整されたものである。
<Examples 21 to 25>
A semiconductor light emitting device having the structure shown in FIG. 1 was produced. First, as phosphors dispersed in the
<実施例26〜30>
図3に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として表4に示される組み合わせで実施例21〜25の半導体発光装置を用い、緑、赤色カラーフィルタには図2に示した透過率を示すものを、青色カラーフィルタには製造例6〜10により作製された色素含有ペーストをしたものを、表4の組み合わせで用いた。
<Examples 26 to 30>
An image display device having the structure shown in FIG. 3 was produced. The semiconductor light emitting devices of Examples 21 to 25 are used as the backlight light source in the combinations shown in Table 4, and the green and red color filters have the transmittance shown in FIG. 2, and the blue color filter has Production Example 6 No. 10 to No. 10 were used in the combinations shown in Table 4.
<実施例31〜35>
図1に示した構造を有する半導体発光装置1を作製した。まず、モールド樹脂5に分散させる蛍光体として、上記製造例2のMn付活γ−AlON蛍光体及び上記製造例3のEu付活CaAlSiN3蛍光体合を以下の表9に示される重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と以下の表10に示す重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子2には、450nmに発光ピーク波長を有するLEDを用いた。ここで、図26は、実施例31で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図27は、実施例32で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図28は、実施例33で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図29は、実施例34で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図30は、実施例35で作製した半導体発光装置1の発光スペクトルをそれぞれ示すグラフであり、図26〜30において、いずれも縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図26〜30に示す発光スペクトルは、MCPD−2000(大塚電子製)を用いて測定された値を示し、後述する実施例36〜40に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度10,000Kの白色付近を表示するように調整されたものである。
<Examples 31-35>
A semiconductor
<実施例36〜40>
図3に示した構造を有する画像表示装置を作製した。詳細は次の通りである。バックライト光源として表11に示される組み合わせで実施例31〜35の半導体発光装置を用い、緑、赤色カラーフィルタには図2に示した透過率を示すものを、青色カラーフィルタには製造例6〜10により作製された色素含有ペーストをしたものを、表11の組み合わせで用いた。
<Examples 36 to 40>
An image display device having the structure shown in FIG. 3 was produced. Details are as follows. The semiconductor light-emitting devices of Examples 31 to 35 were used as the backlight light source in the combinations shown in Table 11, the green and red color filters exhibiting the transmittance shown in FIG. 2, and the blue color filter was manufactured in Production Example 6. No. 10 to No. 10 were used in the combinations shown in Table 11.
<実施例41〜45>
図1に示した構造を有する半導体発光装置1を作製した。まず、モールド樹脂5に分散させる蛍光体として、上記製造例1のMn付活γ−AlON蛍光体および上記製造例4のEu付活Sr2Si5N8蛍光体合を表12に示される重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と表13の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子2には、450nmに発光ピーク波長を有するLEDを用いた。ここで、図31は、実施例41で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図32は、実施例42で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図33は、実施例43で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図34は、実施例44で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図35は、実施例45で作製した半導体発光装置1の発光スペクトルをそれぞれ示すグラフであり、図31〜35において、いずれも縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図31〜35に示す発光スペクトルは、MCPD−2000(大塚電子製)を用いて測定された値を示し、後述する実施例46〜50に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度10,000Kの白色付近を表示するように調整されたものである。
<Examples 41 to 45>
A semiconductor
<実施例46〜50>
図3に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として表11に示した組み合わせで実施例41〜45の半導体発光装置を用い、緑、赤色カラーフィルタには図2に示した透過率を示すものを、青色カラーフィルタには製造例6〜10により作製された色素含有ペーストをしたものを、表11の組み合わせで用いた。
<Examples 46 to 50>
An image display device having the structure shown in FIG. 3 was produced. The semiconductor light emitting devices of Examples 41 to 45 were used as the backlight light source in the combinations shown in Table 11, the green and red color filters exhibiting the transmittance shown in FIG. 2, and the blue color filter was manufactured in Production Example 6. No. 10 to No. 10 were used in the combinations shown in Table 11.
<実施例51〜55>
図1に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂5に分散させる蛍光体として、上記製造例2のMn付活γ−AlON蛍光体および上記製造例5のEu付活Ba2Si5N8蛍光体合を表14に示される重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と表15の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子2には、450nmに発光ピーク波長を有するLEDを用いた。ここで、図36は、実施例51で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図37は、実施例52で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図38は、実施例53で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図39は、実施例54で作製した半導体発光装置1の発光スペクトル、図40は、実施例55で作製した半導体発光装置1の発光スペクトルをそれぞれ示すグラフであり、図36〜40において、いずれも縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図36〜40に示す発光スペクトルは、MCPD−2000(大塚電子製)を用いて測定された値を示し、後述する実施例56〜60に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度10,000Kの白色付近を表示するように調整されたものである。
<Examples 51-55>
A semiconductor light emitting device having the structure shown in FIG. 1 was produced. First, the weight as a phosphor to be dispersed in the
<実施例56〜60>
図3に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として表11に示される組み合わせで実施例51〜55の半導体発光装置を用い、緑、赤色カラーフィルタには図2に示した透過率を示すものを、青色カラーフィルタには製造例6〜10により作製された色素含有ペーストをしたものを、表11の組み合わせで用いた。
<Examples 56 to 60>
An image display device having the structure shown in FIG. 3 was produced. The semiconductor light emitting devices of Examples 51 to 55 are used as the backlight light source in the combinations shown in Table 11, the green and red color filters exhibiting the transmittance shown in FIG. 2, and the blue color filter is Production Example 6 No. 10 to No. 10 were used in the combinations shown in Table 11.
<比較例1〜5>
図1に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂に分散させる蛍光体として、上記比較製造例1のEu付活β型SiAlON蛍光体および上記製造例2のEu付活CaAlSiN3蛍光体合を表16に示される重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と表17の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子には、450nmに発光ピーク波長を有するLEDを用いた。ここで、図41は、比較例1で作製した半導体発光装置の発光スペクトル、図42は、比較例2で作製した半導体発光装置の発光スペクトル、図43は、比較例3で作製した半導体発光装置の発光スペクトル、図44は、比較例4で作製した半導体発光装置の発光スペクトル、図45は、比較例5で作製した半導体発光装置の発光スペクトルをそれぞれ示すグラフであり、図41〜45において、いずれも縦軸は発光強度(任意単位)、横軸は波長(nm)である。なお、図41〜45に示す発光スペクトルは、MCPD−2000(大塚電子製)を用いて測定された値を示し、後述する比較例6〜10に示される構成の液晶表示装置を構成した際に、白色点が色温度10,000Kの白色付近を表示するように調整されたものである。
<Comparative Examples 1-5>
A semiconductor light emitting device having the structure shown in FIG. 1 was produced. First, as phosphors to be dispersed in the mold resin, the Eu-activated β-type SiAlON phosphor of Comparative Production Example 1 and the Eu-activated CaAlSiN 3 phosphor of Production Example 2 were mixed at a weight ratio shown in Table 16. A phosphor mixture emitting white light was used. This phosphor mixture was dispersed in a silicone resin so as to have a ratio of silicone resin to Table 17, and used as a mold resin component. Moreover, LED which has a light emission peak wavelength in 450 nm was used for the semiconductor light-emitting device. Here, FIG. 41 shows an emission spectrum of the semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 1, FIG. 42 shows an emission spectrum of the semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 2, and FIG. 43 shows a semiconductor light emitting device manufactured in Comparative Example 3. 44 is a graph showing the emission spectrum of the semiconductor light emitting device produced in Comparative Example 4, and FIG. 45 is a graph showing the emission spectrum of the semiconductor light emitting device produced in Comparative Example 5, respectively. In either case, the vertical axis represents emission intensity (arbitrary unit), and the horizontal axis represents wavelength (nm). In addition, when the emission spectrum shown to FIGS. 41-45 shows the value measured using MCPD-2000 (made by Otsuka Electronics), and comprised the liquid crystal display device of the structure shown by the comparative examples 6-10 mentioned later. The white point is adjusted to display the vicinity of white with a color temperature of 10,000K.
<比較例6〜10>
図3に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として表11に示される組み合わせで比較例1〜5の半導体発光装置を用い、緑、赤色カラーフィルタには図3に示される透過率を示すものを、青色カラーフィルタには製造例6〜10により作製された色素含有ペーストをしたものを、表11の組み合わせで用いた。
<Comparative Examples 6 to 10>
An image display device having the structure shown in FIG. 3 was produced. The semiconductor light emitting devices of Comparative Examples 1 to 5 were used as the backlight light source in the combinations shown in Table 11, green and red color filters exhibiting the transmittance shown in FIG. 3, and blue color filters were manufactured in Production Example 6. No. 10 to No. 10 were used in the combinations shown in Table 11.
上述した表11には、実施例36〜40、46〜50、56〜60、比較例6〜10に示される画像表示装置において、画面上表示光のCIE1976色度座標でのNTSC比、白色点、赤色点、緑色点、青色点の色度座標が併せて示されている。ここで、赤色点、緑色点、青色点とはディスレイ上にそれぞれ、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタを透過する光のみを表示させた際のディスプレイ上の色度点であり、白色点とは全てのカラーフィルタをフルオープンにした際のディスプレイ上の色度点である。なお、表11に示される色度点、NTSC比は大塚電子製MCPD−2000を用いて測定した。 In Table 11 described above, in the image display devices shown in Examples 36 to 40, 46 to 50, 56 to 60, and Comparative Examples 6 to 10, the NTSC ratio and the white point in the CIE 1976 chromaticity coordinates of the on-screen display light. The chromaticity coordinates of the red point, the green point, and the blue point are also shown. Here, the red point, the green point, and the blue point are chromaticity points on the display when only light that passes through the red color filter, the green color filter, and the blue color filter is displayed on the display, respectively. A point is a chromaticity point on the display when all color filters are fully opened. The chromaticity points and NTSC ratios shown in Table 11 were measured using MCPD-2000 manufactured by Otsuka Electronics.
表11より、実施例に示される画像表示装置は、比較例に示される画像表示装置と同一のカラーフィルタを用いたもの同士を比較すると、緑色点、赤色点がより深い色味を示していることがわかる。これは、製造例2のMn賦活γ−AlON蛍光体が製造例3のβ型SiAlONと比較してより深い緑色で発光し、かつ赤色蛍光体との色の重なりが小さいことに起因する。また、特に実施例38〜40、58〜60と、比較例8〜10についても同一のカラーフィルタを用いたもの同士を比較すると、いずれも実施例の方がNTSC比が広くなっている。これは、青色カラーフィルタとして透過スペクトルが上記条件式(1)、(2)式を満たしたものを用いたことに起因する。 From Table 11, when the image display apparatus shown by the Example uses the same color filter as the image display apparatus shown by the comparative example, the green point and the red point show a deeper color. I understand that. This is because the Mn-activated γ-AlON phosphor of Production Example 2 emits light in a deeper green color than the β-type SiAlON of Production Example 3, and the color overlap with the red phosphor is small. In particular, when Examples 38 to 40, 58 to 60, and Comparative Examples 8 to 10 using the same color filter are compared with each other, the NTSC ratio of each of the Examples is wider. This is due to the use of a blue color filter whose transmission spectrum satisfies the above conditional expressions (1) and (2).
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 半導体発光装置、2 半導体発光素子、3 プリント配線基板、4 樹脂枠、5 モールド樹脂、6 InGaN層、7 p側電極、8 n側電極、9 n電極部、10 接着剤、11 p電極部、12 金属ワイヤ、21 液晶表示装置、22 導光板、23 液晶表示部、24 液晶表示装置、25 出射光、26 散乱光、27 偏光板、28 透明導電膜、28a 薄膜トランジスタ、29a 配向膜、29b 配向膜、30 液晶層、31 上部薄膜電極、32 カラーフィルタ、33 上部偏光板。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記白色光を映像信号に基づいて変調し表示光として出射する液晶パネルと、
前記白色光のうち青色光を選択的に透過する青色カラーフィルタとを備える画像表示装置であって、
前記青色カラーフィルタの透過スペクトル特性において、前記青色カラーフィルタの透過率の最大値をTI(max)、500nmにおける透過率をTI(500)、515nmにおける透過率をTI(515)とすると、TI(max)、TI(500)、TI(515)が以下の条件式(1)、(2)を満たす、画像表示装置。
TI(500)/TI(max)≦0.46 (1)
TI(515)/TI(max)≦0.16 (2) The semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 12, which emits white light as a backlight light source,
A liquid crystal panel that modulates the white light based on a video signal and emits the white light as display light;
An image display device comprising a blue color filter that selectively transmits blue light of the white light,
In the transmission spectrum characteristics of the blue color filter, TI (max) is the maximum transmittance of the blue color filter, TI (500) is the transmittance at 500 nm, and TI (515) is the transmittance at 515 nm. max), TI (500), and TI (515) satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
TI (500) / TI (max) ≦ 0.46 (1)
TI (515) / TI (max) ≦ 0.16 (2)
P.B.15:6の重量/P.V.23の重量≦0.25 (3) In the blue color filter, the pigment blue (P.B.15: 6) and the pigment violet (P.V.23) are mixed in a weight ratio that satisfies the following conditional expression (3). The image display device described in 1.
P. B. 15: 6 weight / P. V. 23 weight ≦ 0.25 (3)
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012017949A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | 宇部興産株式会社 | SILICON NITRIDE POWDER FOR SILICONITRIDE PHOSPHOR, CaAlSiN3 PHOSPHOR USING SAME, Sr2Si5N8 PHOSPHOR USING SAME, (Sr, Ca)AlSiN3 PHOSPHOR USING SAME, La3Si6N11 PHOSPHOR USING SAME, AND METHODS FOR PRODUCING THE PHOSPHORS |
CN102504813A (en) * | 2011-10-11 | 2012-06-20 | 武汉理工大学 | Method for preparing Mn<2+>-doped AlON fluorescent powder |
JP2012156209A (en) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Panasonic Corp | Lighting device |
US8890403B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-11-18 | Mitsubishi Chemical Corporation | White light-emitting device and illumination device |
JP2016216711A (en) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Phosphor, production method of the same, lighting apparatus and image display device |
CN106479489A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 夏普株式会社 | Light-emitting device and image display device |
US20170279012A1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-09-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light-emitting device and display device |
JPWO2016186057A1 (en) * | 2015-05-15 | 2018-03-15 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Phosphor, method for manufacturing the same, lighting apparatus, and image display device |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05100111A (en) * | 1991-12-18 | 1993-04-23 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter and production thereof |
WO2000033390A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-08 | General Electric Company | Light emitting device with phosphor composition |
JP2005283891A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display device |
JP2006299098A (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Hitachi Ltd | Light emitting apparatus and image display unit |
JP2007223864A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oxynitride, oxynitride phosphor and light emitting device using the oxynitride phosphor |
WO2007099862A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-07 | National Institute For Materials Science | Phosphor, method for producing same, and light-emitting device |
JP2008019407A (en) * | 2006-06-12 | 2008-01-31 | Sharp Corp | Method for producing phosphor material, phosphor material, semiconductor light-emitting device and image-displaying device |
JP2008050462A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Stanley Electric Co Ltd | Fluorescent substance, method for producing the same, and light emitting device using the fluorescent substance |
JP2009096854A (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | National Institute For Materials Science | Phosphor and light emitting tool using the same |
-
2008
- 2008-03-11 JP JP2008061466A patent/JP2009218422A/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05100111A (en) * | 1991-12-18 | 1993-04-23 | Toppan Printing Co Ltd | Color filter and production thereof |
WO2000033390A1 (en) * | 1998-11-30 | 2000-06-08 | General Electric Company | Light emitting device with phosphor composition |
JP2002531956A (en) * | 1998-11-30 | 2002-09-24 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Light emitting device having phosphor composition |
JP2005283891A (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-13 | Mitsubishi Electric Corp | Liquid crystal display device |
JP2006299098A (en) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Hitachi Ltd | Light emitting apparatus and image display unit |
JP2007223864A (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Oxynitride, oxynitride phosphor and light emitting device using the oxynitride phosphor |
WO2007099862A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-09-07 | National Institute For Materials Science | Phosphor, method for producing same, and light-emitting device |
JP2008019407A (en) * | 2006-06-12 | 2008-01-31 | Sharp Corp | Method for producing phosphor material, phosphor material, semiconductor light-emitting device and image-displaying device |
JP2008050462A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Stanley Electric Co Ltd | Fluorescent substance, method for producing the same, and light emitting device using the fluorescent substance |
JP2009096854A (en) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | National Institute For Materials Science | Phosphor and light emitting tool using the same |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012017949A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | 宇部興産株式会社 | SILICON NITRIDE POWDER FOR SILICONITRIDE PHOSPHOR, CaAlSiN3 PHOSPHOR USING SAME, Sr2Si5N8 PHOSPHOR USING SAME, (Sr, Ca)AlSiN3 PHOSPHOR USING SAME, La3Si6N11 PHOSPHOR USING SAME, AND METHODS FOR PRODUCING THE PHOSPHORS |
US9023240B2 (en) | 2010-08-04 | 2015-05-05 | Ube Industries, Ltd. | Silicon nitride powder for siliconnitride phosphor, CaAlSiN3 phosphor using same, Sr2Si5N8 phosphor using same, (Sr, Ca)AlSiN3 phosphor using same, La3Si6N11 Phosphor using same, and methods for producing the phosphors |
JP5910498B2 (en) * | 2010-08-04 | 2016-05-11 | 宇部興産株式会社 | Silicon nitride powder for silicon nitride phosphor, CaAlSiN3 phosphor, Sr2Si5N8 phosphor, (Sr, Ca) AlSiN3 phosphor and La3Si6N11 phosphor using the same, and method for producing the same |
US8890403B2 (en) | 2010-10-15 | 2014-11-18 | Mitsubishi Chemical Corporation | White light-emitting device and illumination device |
JP2012156209A (en) * | 2011-01-24 | 2012-08-16 | Panasonic Corp | Lighting device |
CN102504813A (en) * | 2011-10-11 | 2012-06-20 | 武汉理工大学 | Method for preparing Mn<2+>-doped AlON fluorescent powder |
JP2016216711A (en) * | 2015-05-15 | 2016-12-22 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Phosphor, production method of the same, lighting apparatus and image display device |
JPWO2016186057A1 (en) * | 2015-05-15 | 2018-03-15 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Phosphor, method for manufacturing the same, lighting apparatus, and image display device |
CN106479489A (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-08 | 夏普株式会社 | Light-emitting device and image display device |
CN106479489B (en) * | 2015-08-31 | 2019-06-07 | 夏普株式会社 | Light emitting device and image display device |
US10381528B2 (en) | 2015-08-31 | 2019-08-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Image display apparatus |
US20170279012A1 (en) * | 2016-03-28 | 2017-09-28 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light-emitting device and display device |
US10381529B2 (en) * | 2016-03-28 | 2019-08-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Light-emitting device and display device |
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