JPWO2011102339A1 - フルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ｌｅｄ、フルカラー液晶表示装置用のバックライト、およびフルカラー液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光を出射する発光素子と、前記１次光により励起されて青色光を発光する青色蛍光体、前記１次光により励起されて緑色光を発光する緑色蛍光体、および前記１次光により励起されて５８０〜７４０ｎｍの波長領域内に２つ以上の線状の発光ピークを有する赤色光を発光する赤色蛍光体を含む蛍光体層と、を具備した、フルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤであって、前記白色ＬＥＤを用いて作製した前記液晶表示装置は、この液晶表示装置の発光色の色再現域をＬ＊ｕ＊ｖ＊表色系色度図の（ｕ’、ｖ’）値で表したとき、前記発光色の青色、緑色および赤色の各原色の色度点が、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の青色、緑色および赤色の各原色の色度点に対してそれぞれ±０．０２以下の範囲内にあるフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤ。

Description

本発明の実施形態は、ハイビジョン放送の規格として使用されるＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置のバックライト用として好適な白色ＬＥＤ、この白色ＬＥＤを用いたバックライト、およびＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置に関する。

従来、一般家庭では、テレビ、ＰＣ等の表示装置として、フルカラー液晶表示装置が広く用いられるようになってきている。一方、放送局用のマスターモニタや、ビデオ作成現場で使用されるモニタについては、諧調表現、コントラスト比、動画の表現等の点で高品質の画質が得られるという理由から、これまでブラウン管（ＣＲＴ：陰極線管）ディスプレイが用いられてきた。

ところが、近年の薄型パネルディスプレーの台頭により、ＣＲＴそのものの生産が終焉を迎えようとしている。このため、特に、放送局関係者や映像作製現場では、ＣＲＴをフルカラー液晶表示装置に代替することが進められているが、フルカラー液晶表示装置には、色再現域が狭かったり発光スペクトルに起因する色味の再現性が低かったりするという問題があった。そこで、色再現域が広いとともに発光スペクトルに起因する色味を充分に再現できるモニタの出現が切望されている。

放送用カラーＣＲＴでは、撮像（カラーカメラ）、伝送、受像のプロセスを通じて、被写体の形、動き、色相が受像画面上に再現されている。このように複数のプロセスが存在するため、放送用カラーＣＲＴでは、色相も含めた画像信号の伝送方式が規格化されている。この規格の代表的なものは、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）が定めた規格と、ＥＢＵ(Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｕｎｉｏｎ)が定めた規格である。

上記放送等の分野では、従来、ＣＲＴで表示可能な色域である、ＮＴＳＣ（理想的な色再現域を示す国際標準）の色域の７２％に相当するＥＢＵ規格が標準とされ、使用されてきた。ところが、その後デジタル信号の時代になり、ＨＤＴＶ（高精細度テレビジョン放送）の色域は、ＩＴＵ−Ｒ ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の原色点を標準とするものに変わった。ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の色域は、通常、ＮＴＳＣの色域の７２％、すなわち、ＥＢＵ規格の色域の１００％に相当するものである。

そこで、近年、フルカラー液晶表示装置を、放送等の分野に使用されているＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に適合するように設計した上で、フルカラー液晶表示装置でＣＲＴディスプレイと同等の画質を得ようとする試みがなされている。また、この試みを実現するために、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に適合する色再現性のよいカラーフィルタ、バックライト等の開発も進められてきた。

社団法人映像情報メディア学会、「映像情報メディア学会誌」、社団法人映像情報メディア学会、２００６、Ｖｏｌ．６０、Ｎｏ．１１、ｐｐ．１７４９−１７５４

フルカラー液晶表示装置においては、バックライトとカラーフィルタの組合せによって表示装置としての色再現性域が決まる。これまでに、カラーフィルタについては、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に適合する色再現性を得ることを目的としたものがいくつか開発されている。しかしながら、これらのカラーフィルタと組合せることによってＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に適合する色再現性を実現するような、フルカラー液晶表示装置用のバックライトは未だ得られていないという問題があった。

本発明は、ＣＲＴディスプレイと同様の画質の高いフルカラー液晶表示装置を得るためになされたものであり、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に適合する色再現性を実現するフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤ、この白色ＬＥＤを用いたフルカラー液晶表示装置用バックライト、およびこのバックライトを用いたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置を提供することを目的とする。

本発明の実施形態のフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤは、上記問題を解決するためのものであり、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光を出射する、紫外線発光ダイオード、青紫色発光ダイオード、紫外線発光レーザーおよび青紫色発光レーザーから選ばれる少なくとも１種の発光素子と、前記１次光により励起されて４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する青色光を発光する青色蛍光体、前記１次光により励起されて５２０〜５６０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する緑色光を発光する緑色蛍光体、および前記１次光により励起されて５８０〜７４０ｎｍの波長領域内に２つ以上の線状の発光ピークを有する赤色光を発光する赤色蛍光体を含む蛍光体層と、を具備した、フルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤであって、前記青色蛍光体は、２価のユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、２価のユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体、銀付活硫化亜鉛蛍光体、および塩素付活硫化亜鉛蛍光体、から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなり、前記緑色蛍光体は、ユーロピウムおよびマンガン付活アルカリ土類オルト珪酸マグネシウム蛍光体、ならびにユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなり、前記赤色蛍光体は、ユーロピウムおよびサマリウムから選ばれる少なくとも１種で付活された希土類酸硫化物蛍光体であり、前記白色ＬＥＤを用いて作製した前記液晶表示装置は、この液晶表示装置の発光色の色再現域をＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系の色度図の（ｕ’、ｖ’）値で表したとき、前記発光色の青色、緑色および赤色の各原色の色度点が、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の青色、緑色および赤色の各原色の色度点に対してそれぞれ±０．０２以下の範囲内にあることを特徴とする。

また、本発明の実施形態のフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤは、上記問題を解決するためのものであり、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光を出射する、紫外線発光ダイオード、青紫色発光ダイオード、紫外線発光レーザー、および青紫色発光レーザーから選ばれる少なくとも１種の発光素子と、前記１次光により励起されて緑色光を発光する緑色蛍光体、前記１次光により励起されて青色光を発光する青色蛍光体、および前記１次光により励起されて赤色光を発光する赤色蛍光体を含む蛍光体層と、を具備した、フルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤであって、前記緑色蛍光体は、下記一般式１で実質的に表される２価のユーロピウムおよびマンガン付活珪酸塩蛍光体、ならびに下記一般式２または３で実質的に表されるユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなり、前記青色蛍光体は、下記一般式４で実質的に表される２価のユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、下記一般式５で実質的に表される２価のユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体、下記一般式６で実質的に表される銀付活硫化亜鉛蛍光体、および下記一般式７で実質的に表される塩素付活硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなり、前記赤色蛍光体は、下記一般式８で実質的に表されるユーロピウムおよびサマリウムから選ばれる少なくとも１種で付活された希土類酸硫化物蛍光体であり、前記蛍光体層中の各色蛍光体の含有量は、全ての蛍光体の合計量に対して、緑色蛍光体が１〜１０重量％、青色蛍光体が４０〜８０重量％、および赤色蛍光体が１０〜５０重量％であることを特徴とする。

［化１］
一般式１：（Ｓｒ_{２−ｘ−ｙ−ｚ−ｕ}Ｂａ_ｘＭｇ_ｙＥｕ_ｚＭｎ_ｕ）ＳｉＯ_４
(式中、ｘ、ｙ、ｚおよびｕは、０．１＜ｘ＜１．０、０≦ｙ＜０．２１、０．０５＜ｚ＜０．３、０≦ｕ＜０．０４を満たす値である)

［化２］
一般式２：（Ｓｒ_３−ｘＥｕ_ｘ）Ｓｉ_ｙＡｌ_ｚＯ_ｖＮ_ｗ
（式中、ｘ、ｙ、ｚ、ｖおよびｗは０＜ｘ≦３、１２＜ｙ＜１４、２＜ｚ＜３．５、１＜ｖ＜３、２０＜ｗ＜２２を満たす数である）

［化３］
一般式３：（Ｓｉ，Ａｌ）_６（Ｏ，Ｎ）_８：Ｅｕ_ｘ
（式中、ｘは０＜ｘ＜０．３を満たす数である）

［化４］
一般式４：（Ｍ^２，Ｅｕ）_１０（ＰＯ_４）_６・Ｃｌ_２
（式中、Ｍ^２は、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素を示す）

［化５］
一般式５：ａ（Ｍ^３，Ｅｕ）Ｏ・ｂＡｌ_２Ｏ_３
（式中、Ｍ^３は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａおよびｂは、０＜ａ、０＜ｂ、０．２≦ａ／ｂ≦１．５を満たす数である）

［化６］
一般式６：（Ｚｎ_１−ｘＡｇ_ｘ）Ｓ
（式中、ｘは０＜ｘ＜０．０１を満たす数である）

［化７］
一般式７：（Ｚｎ_１−ｘＣｌ_ｘ）Ｓ
（式中、ｘは０＜ｘ＜０．０１を満たす数である）

［化８］
一般式８：（Ｌａ_{１−ｘーｙ−ｚ}Ｙ_ｘＳｍ_ｙＥｕ_ｚ）_２Ｏ_２Ｓ
（式中、ｘ、ｙおよびｚは、０≦ｘ＜０．９９、０≦ｙ＜０．０３、０．０１＜ｚ＜０．１５を満たし、かつ１−ｘ−ｙ−ｚ≧０となる値である）

さらに、本発明の実施形態のフルカラー液晶表示装置用のバックライトは、上記問題を解決するためのものであり、前記白色ＬＥＤを用いたことを特徴とする。

また、本発明の実施形態のフルカラー液晶表示装置は、上記問題を解決するためのものであり、前記バックライトを用いて作製したことを特徴とする。

本発明の実施形態の白色ＬＥＤの一例を示す断面図。 白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルの一例を示す図。 本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製された、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の色再現域の一例を示す図。

［白色ＬＥＤ］
図１は、本発明の実施形態の白色ＬＥＤの一例を示す断面図である。
図１に示す白色ＬＥＤ１０は、基板６と、基板６の表面に配置された発光素子としての発光ダイオード１と、基板６と発光ダイオード１とを電気的に接続する配線５と、基板６の表面において発光ダイオード１を囲むように設けられた樹脂枠４と、樹脂枠４の内壁面を覆う反射層３と、発光ダイオード１が出射する光で励起される蛍光体が樹脂に埋め込まれた硬化物からなり、基板６と反射層３とで区画された凹部に充填されて発光ダイオード１を被覆する蛍光体層２と、を備える。

なお、図１に示した白色ＬＥＤ１０は基板６や反射層３を備えているが、本発明において、基板６や反射層３は必要により設けなくてもよい。

白色ＬＥＤ１０では、基板６から配線５を経て発光ダイオード１に供給された電気エネルギーが、発光ダイオード１により紫外光または紫色光に変換され、この紫外光または紫色光が蛍光体層２中の蛍光体によってより長波長の光に変換され、紫外光または紫色光と、より長波長の光と、の光の総計としての白色光が、ＬＥＤランプ（白色ＬＥＤ）１０外へ放出される仕組みになっている。

白色ＬＥＤ１０は、たとえば、フルカラー液晶表示装置のバックライト用の光源に適した特性を備える。白色ＬＥＤ１０は、好ましくは、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置のバックライト用の光源に適した特性を備える。

（発光素子）
本発明では、発光素子１として、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光を出射する、紫外線発光ダイオード、青紫色発光ダイオード、紫外線発光レーザーおよび青紫色発光レーザーから選ばれる少なくとも１種の発光素子が用いられる。ここで、１次光とは、発光素子から出射される光を意味する。また、発光レーザーとは、半導体レーザーまたはレーザーダイオードを意味する。
図１には、発光素子１として、紫外光を出射する紫外線発光ダイオードまたは紫色光を出射する青紫色発光ダイオードを用いた例を示す。

発光素子１は、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光を出射するため、蛍光体層２中の蛍光体との組み合わせた場合に、高輝度かつ色再現性がより優れた白色ＬＥＤを作製することができる。

３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光を出射する、紫外線発光ダイオードまたは青紫色発光ダイオードとしては、たとえばＩｎＧａＮ系、ＧａＮ系、ＡｌＧａＮ系等のダイオードを用いることができる。

なお、図１に示す白色ＬＥＤ１０は、発光素子１として発光ダイオードを用いた例であるが、発光ダイオードに代えて、紫外線発光レーザーまたは青紫色発光レーザーを用いてもよい。

（蛍光体層）
蛍光体層２は、発光素子１から出射された３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光により励起されて青色光を発光する青色蛍光体、この１次光により励起されて緑色光を発光する緑色蛍光体、およびこの１次光により励起されて赤色光を発光する赤色蛍光体を含む。

蛍光体層２は、青色蛍光体、緑色蛍光体もしくは赤色蛍光体の単体からなる粒子、またはこれらの蛍光体の１種以上から造粒された粒子が、青色蛍光体、緑色蛍光体および赤色蛍光体を含むように、多数、樹脂硬化物中に分散して固定された状態になっている。

＜緑色蛍光体＞
緑色蛍光体としては、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光により励起されて、緑色光を発光する蛍光体が用いられる。

また、緑色蛍光体としては、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光により励起されて、５２０〜５６０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する緑色光を発光する蛍光体を用いることが好ましい。

このような緑色蛍光体としては、たとえば、ユーロピウムおよびマンガン付活アルカリ土類オルト珪酸マグネシウム蛍光体、ならびにユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなるものが挙げられる。

より具体的には、緑色蛍光体として、たとえば、下記一般式１で実質的に表される２価のユーロピウムおよびマンガン付活珪酸塩蛍光体、ならびに下記一般式２または３で実質的に表されるユーロピウム付活サイアロン蛍光体が用いられる。

なお、一般式１〜３で実質的に表される蛍光体は、式中のｘ、ｙ、ｚ、ｖ、ｗの数値によって緑色蛍光体または黄色蛍光体と表現されることがあるが、本明細書においては包括的に緑色蛍光体と称する。

［化９］
一般式１：（Ｓｒ_{２−ｘ−ｙ−ｚ−ｕ}Ｂａ_ｘＭｇ_ｙＥｕ_ｚＭｎ_ｕ）ＳｉＯ_４
(式中、ｘ、ｙ、ｚおよびｕは、０．１＜ｘ＜１．０、０≦ｙ＜０．２１、０．０５＜ｚ＜０．３、０≦ｕ＜０．０４を満たす値である)

上記一般式１中、ｘおよびｕが上記範囲内にあると、緑色蛍光体粉末から出射される緑色光の波長が、実施形態の白色ＬＥＤ１から出射される白色光を構成する緑色光として好適な波長を有するようになる。
また、一般式１中、ｙが上記範囲内にあると緑色蛍光体粉末中でＭｎの固溶が十分に行われることにより、発光効率が高くなるため好ましい。
さらに、一般式１中ｚが上記範囲内にあると緑色蛍光体粉末の発光効率が高くなるため好ましい。

［化１０］
一般式２：（Ｓｒ_３−ｘＥｕ_ｘ）Ｓｉ_ｙＡｌ_ｚＯ_ｖＮ_ｗ
（式中、ｘ、ｙ、ｚ、ｖおよびｗは、０＜ｘ≦３、１２＜ｙ＜１４、２＜ｚ＜３．５、１＜ｖ＜３、２０＜ｗ＜２２を満たす数である）

上記一般式２中、ｘ、ｙ、ｚ、ｖおよびｗが上記範囲内にあると、緑色蛍光体粉末から出射される緑色光の波長が、実施形態の白色ＬＥＤ１から出射される白色光を構成する緑色光として好適になる。

［化１１］
一般式３：（Ｓｉ，Ａｌ）_６（Ｏ，Ｎ）_８：Ｅｕ_ｘ
（式中、ｘは０＜ｘ＜０．３を満たす数である）

上記一般式３中、ｘが上記範囲内にあると、緑色蛍光体粉末から出射される緑色光の波長が、実施形態の白色ＬＥＤ１から出射される白色光を構成する緑色光として好適になる。

緑色蛍光体は、上記の一般式１〜３で実質的に表される蛍光体の１種を単独で、または２種以上を混合して用いることができる。すなわち、緑色蛍光体は、上記の一般式１で実質的に表される２価のユーロピウムおよびマンガン付活珪酸塩蛍光体、ならびに一般式２または３で実質的に表されるユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種の緑色蛍光体からなるものとすることができる。

緑色蛍光体の製造方法については特に限定されるものではないが、例えば一般式１の蛍光体の場合、次の様な方法が挙げられる。はじめに、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ_３）、炭酸マンガン（ＭｎＣＯ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）及び二酸化珪素（ＳｉＯ_２）を一般式１に示した組成となるように所定量秤量し、これらを焼結助剤とともに、十分に粉体混合する。この原料混合物をルツボ等の耐火物に入れ、１１００〜１３００℃の温度で、２〜５時間程度焼成する。この後、得られた焼成物を純水にて洗浄し、不要な可溶成分を除去する。その後粉砕工程を経た後、ろ過乾燥すると、目的とする緑色蛍光体が得られる。
なお、緑色蛍光体としては、上記以外の一般的な製造方法によるものや、一般式１〜３を満たす組成の市販品を用いることも可能である。

＜青色蛍光体＞
青色蛍光体としては、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光により励起されて、青色光を発光する蛍光体が用いられる。

また、青色蛍光体としては、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光により励起されて、４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する青色光を発光する蛍光体を用いることが好ましい。

このような青色蛍光体としては、たとえば、２価のユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、２価のユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体、銀付活硫化亜鉛蛍光体、および塩素付活硫化亜鉛蛍光体、から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなるものが挙げられる。

より具体的には、青色蛍光体として、たとえば、下記一般式４で実質的に表される２価のユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、下記一般式５で実質的に表される２価のユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体、下記一般式６で実質的に表される銀付活硫化亜鉛蛍光体、および一般式７で実質的に表される塩素付活硫化亜鉛蛍光体が用いられる。

［化１２］
一般式４：（Ｍ^２，Ｅｕ）_１０（ＰＯ_４）_６・Ｃｌ_２
（式中、Ｍ^２は、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素を示す）

［化１３］
一般式５：ａ（Ｍ^３，Ｅｕ）Ｏ・ｂＡｌ_２Ｏ_３

（式中、Ｍ^３は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａおよびｂは、０＜ａ、０＜ｂ、０．２≦ａ／ｂ≦１．５を満たす数である）

上記一般式５中、ａおよびｂが上記範囲内にあると、青色蛍光体粉末から出射される青色光の波長が、実施形態の白色ＬＥＤ１から出射される白色光を構成する青色光として好適になる。

［化１４］
一般式６：（Ｚｎ_１−ｘＡｇ_ｘ）Ｓ
（式中、ｘは０＜ｘ＜０．０１を満たす数である）

上記一般式６中、ｘが上記範囲内にあると、青色蛍光体粉末から出射される青色光の波長が、実施形態の白色ＬＥＤ１から出射される白色光を構成する青色光として好適になる。

［化１５］
一般式７：（Ｚｎ_１−ｘＣｌ_ｘ）Ｓ
（式中、ｘは０＜ｘ＜０．０１を満たす数である）

上記一般式７中、ｘが上記範囲内にあると、青色蛍光体粉末から出射される青色光の波長が、実施形態の白色ＬＥＤ１から出射される白色光を構成する青色光として好適になる。

青色蛍光体は、上記の一般式４〜７で実質的に表される蛍光体の１種を単独で、または２種以上を混合して用いることができる。すなわち、青色蛍光体は、上記の一般式４で実質的に表される２価のユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、一般式５で実質的に表される２価のユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体、一般式６で実質的に表される銀付活硫化亜鉛蛍光体、および一般式７で実質的に表される塩素付活硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも１種の青色蛍光体からなるものとすることができる。

青色蛍光体の製造方法については特に限定されるものではないが、例えば一般式４の蛍光体の場合、次の様な方法が挙げられる。はじめに、酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）、塩化ストロンチウム（ＳｒＣｌ_２）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ_３）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）とリン酸水素ストロンチウム（ＳｒＨＰＯ_４）を一般式４に示した組成となるように所定量秤量し、これらを焼結助剤とともに、十分に粉体混合する。この原料混合物をルツボ等の耐火物に入れ、１０００〜１４００℃の温度で、２〜５時間程度焼成する。この後、得られた焼成物を純水にて洗浄し、不要な可溶成分を除去する。その後粉砕工程を経た後、ろ過乾燥すると、目的とする青色蛍光体が得られる。
なお、青色蛍光体としては、上記以外の一般的な製造方法によるものや、一般式４〜７を満たす組成の市販品を用いることも可能である。

＜赤色蛍光体＞
赤色蛍光体としては、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光により励起されて、赤色光を発光する蛍光体が用いられる。

また、赤色蛍光体としては、３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光により励起されて、５８０〜７４０ｎｍの波長領域内に２つ以上の線状の発光ピークを有する赤色光を発光する蛍光体を用いることが好ましい。

このような赤色蛍光体としては、たとえば、ユーロピウムおよびサマリウムから選ばれる少なくとも１種で付活された希土類酸硫化物蛍光体が挙げられる。

より具体的には、赤色蛍光体として、たとえば、下記一般式８で実質的に表されるユーロピウムおよびサマリウムから選ばれる少なくとも１種で付活された希土類酸硫化物蛍光体が用いられる。

［化１６］
一般式８：（Ｌａ_{１−ｘーｙ−ｚ}Ｙ_ｘＳｍ_ｙＥｕ_ｚ）_２Ｏ_２Ｓ
（式中、ｘ、ｙおよびｚは、０≦ｘ＜０．９９、０≦ｙ＜０．０３、０．０１＜ｚ＜０．１５を満たし、かつ１−ｘ−ｙ−ｚ≧０となる値である）

上記一般式８中、ｘ、ｙおよびｚが上記範囲内にあると、赤色蛍光体粉末から出射される赤色光の波長が、実施形態の白色ＬＥＤ１から出射される白色光を構成する赤色光として好適になる。

赤色蛍光体の製造方法については特に限定されるものではないが、例えば次の様な方法が挙げられる。まず酸化ユーロピウム（Ｅｕ_２Ｏ_３）、酸化サマリウム（Ｓｍ_２Ｏ_３）、酸化イットリウム（Ｙ_２Ｏ_３）とイオウ粉末（Ｓ）を一般式８に示した組成となるように所定量秤量し、これらを焼結助剤とともに、十分に粉体混合する。この原料混合物をルツボ等の耐火物に入れ、１０００〜１３００℃の温度で、２〜５時間程度焼成する。この後、得られた焼成物を純水及び酸を用いて洗浄し、不要な可溶成分を除去する。その後粉砕工程を経た後、ろ過乾燥すると、目的とする赤色蛍光体が得られる。
なお、赤色蛍光体としては、前記以外の一般的な製造方法によるものや、一般式８を満たす組成の市販品を用いることも可能である。

上記の緑色蛍光体、青色蛍光体および赤色蛍光体は、通常、粉末状になっている。
また、上記の緑色蛍光体、青色蛍光体および赤色蛍光体は、それぞれ１種以上用いると演色性が高くなるため好ましい。たとえば、緑色蛍光体であれば、一般式１〜３で実質的に表される蛍光体を２種以上組み合わせて用いると好ましい。

また、蛍光体層２中の青色蛍光体、緑色蛍光体もしくは赤色蛍光体の単体からなる粒子、またはこれらの蛍光体の１種以上から造粒された粒子は、平均粒径が大きいと、蛍光体層２から出射される光の輝度が高くなるため好ましい。
具体的には、蛍光体の平均粒径は、通常１μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上である。ここで平均粒径とは、重量積算値５０％の粒径を示すＤ_５０を意味する。

なお、平均粒径Ｄ_５０の上限値は特に限定されるものではないが、白色ＬＥＤの蛍光体層２の厚さの９０％以下が好ましい。蛍光体層２の厚さより大きいと蛍光体粒子を樹脂で固めて蛍光体層２を形成した際に蛍光体粒子の脱粒などの不具合が生じ易くなる。

蛍光体の平均粒径を大きくする方法としては、１色の同種または異種の蛍光体粉末を用いて造粒する方法、３色の同種または異種の蛍光体粉末を混合して造粒する方法等が挙げられる。また、他の方法としては、蛍光体粉末を焼成する際に焼成助剤を用いたり、高温で長時間焼成したりして、焼成時の蛍光体粉末自体を大きくする方法等が挙げられる。

なお、各一般式の蛍光体の選択については励起波長、輝度要求、耐食性、コスト等に応じて選択することが好ましい。

本発明では、蛍光体層２に、上記の青色蛍光体、緑色蛍光体および赤色蛍光体に加え、上記以外の青色蛍光体、緑色蛍光体および赤色蛍光体や、黄色蛍光体等の他の蛍光体をさらに含んでいてもよい。

＜樹脂硬化物＞
樹脂硬化物としては、白色ＬＥＤ製造に通常用いられる樹脂の硬化物が用いられる。樹脂硬化物は、無色透明なものでありかつ所定の光屈折率を有するものが好ましい。

具体的には、樹脂硬化物の透過率は、通常９８〜１００％、好ましくは９９〜１００％である。ここで、透過率とは、４００ｎｍの単色光を２ｍｍの厚さの試験片を用いて測定した値を意味する。
また、樹脂硬化物の光屈折率は、通常１．３〜１．７、好ましくは１．４〜１．６である。

なお、光屈折率が１．３未満であると、発光ダイオード素子からの光取り出しが悪くなる場合があるため好ましくない。また、光屈折率が１．７超えると、蛍光体の励起のために用いられる紫外線に反応して変質する傾向があるため好ましくない。
さらに、樹脂硬化物は、透過率および光屈折率が、共に上記範囲内のものであることが望ましい。

上記のような特性を有する樹脂硬化物としては、たとえば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂の硬化物が挙げられる。この中、シリコーン樹脂の樹脂硬化物は、紫外線で変色が起こりにくく耐久性を有しているため好ましい。

上記樹脂硬化物は、樹脂の種類により異なるが、流動性のある樹脂を放置したり、流動性のある樹脂に適宜硬化剤等を加えたりすることにより得られる。

＜蛍光体の配合量＞
蛍光体層２は、たとえば、上記の緑色蛍光体、青色蛍光体および赤色蛍光体を、流動性のある樹脂に添加、混合した後、樹脂を硬化させることにより得られる。

蛍光体層２中の上記緑色蛍光体、青色蛍光体および赤色蛍光体は、それぞれ、紫外線発光ダイオード等の発光素子１から波長３６０〜４３０ｎｍの紫外線または青紫色光の照射を受けた際に、この紫外線または青紫色光を効率よく吸収し、高効率で各色の発光を行う。

すなわち、紫外線または青紫色光の照射を受けた際に、上記の緑色蛍光体は高輝度の緑色光を出射し、上記の青色蛍光体は高輝度の青色光を出射し、上記の赤色蛍光体は高輝度の赤色光を出射する。この結果、緑色光、青色光および赤色光を加法混色して得られる、白色ＬＥＤ１０から出射される白色光も、高輝度になる。

なお、白色ＬＥＤ１０により白色光を得る場合において、緑色光、青色光および赤色光の各色光に輝度差がありすぎると好ましくない。たとえば、緑色光のみが高輝度で、青色光および赤色光の輝度が低い場合は、白色ＬＥＤ１０から出射される白色光は緑がかった白色になるため、好ましくない。

このように、白色ＬＥＤ１０で高輝度の白色光を得るためには、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）および赤色光（Ｒ）の各色光とも高輝度である必要がある。このため、白色ＬＥＤ１０では、上記特定の蛍光体の使用に加え、その蛍光体の配合比率が重要である。

上記の緑色蛍光体、青色蛍光体および赤色蛍光体の配合比率は、白色ＬＥＤ１０がＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の色域に適合可能な光特性を有するように適宜設定する。

具体的には、各色蛍光体の含有量は、通常、全ての蛍光体の合計量に対して、上記緑色蛍光体が１〜１０重量％、上記青色蛍光体が４０〜８０重量％、および上記赤色蛍光体が１０〜５０重量％である。

また、各色蛍光体の含有量は、好ましくは、全ての蛍光体の合計量に対して、上記緑色蛍光体が２〜９重量％、上記青色蛍光体が４５〜６５重量％、および上記赤色蛍光体が２６〜４８重量％である。

蛍光体層２中の各蛍光体の配合割合が上記関係にないと、白色ＬＥＤ１０、この白色ＬＥＤ１０を組み込んだバックライト、およびこのバックライトを用いて作製したフルカラー液晶表示装置は、所望の白色ポイントを実現できない、すなわち、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の色域に適合可能な光特性を備えたものにならないおそれがある。

蛍光体層２は、たとえば、樹脂に、緑色蛍光体、青色蛍光体および赤色蛍光体を配合して得られた蛍光体−樹脂混合物を硬化させることにより作製される。

蛍光体−樹脂混合物の作製方法としては、各色の蛍光体粉末をそれぞれ樹脂と混合した後、得られた各色の蛍光体粉末を含む樹脂同士を混ぜ合わせて蛍光体−樹脂混合物を作製する方法や、予め各色の蛍光体粉末同士を混合した後、この蛍光体粉末の混合物と樹脂とを混合して蛍光体−樹脂混合物を作製する方法が挙げられる。

ここで、蛍光体−樹脂混合物中の蛍光体粉末の含有量は、通常３０〜８０重量％、好ましくは４０〜７０重量％である。

蛍光体−樹脂混合物中の蛍光体粉末の含有量が３０重量％未満であると、発光ダイオード１から出射された直接光が蛍光体層２の蛍光体で吸収されないで蛍光体層２を透過することが生じやすくなるとともに、スラリーの粘度が低くなり蛍光体粒子が樹脂中で容易に沈降することにより、蛍光体層２から放射される光の色ばらつきが大きくなりやすい。
一方、蛍光体−樹脂混合物中の蛍光体粉末の含有量が８０重量％を超えると、スラリーの粘度が高くなるため、スラリーの取り扱いが困難になりやすい。

なお、蛍光体−樹脂混合物の樹脂を硬化させて得られた蛍光体層２は、樹脂の種類にもよるが、硬化に伴う樹脂の重量減少が実質的にないかまたは少ないため、蛍光体−樹脂混合物中の蛍光体粉末の含有量は、蛍光体層２中の蛍光体粉末の含有量にほぼ等しくなる。

（白色ＬＥＤの白色光の発光スペクトル）
白色ＬＥＤ１０は、上記構成の発光素子１と蛍光体層２とを備えるため、この白色ＬＥＤ１０を組み込んだバックライトとカラーフィルタとを組み合わせて得られたフルカラー液晶表示装置においてこの液晶表示装置がＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の色域に適合可能な光特性の光を出射する上、白色ＬＥＤ１０単独でもＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の色域に適合可能な光特性の光を出射することができるようになっている。

ただし、通常、カラーフィルタを透過しているフルカラー液晶表示装置から出射される光のほうが、白色ＬＥＤ１０単独から出射される光よりも、よりＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の色域に適合可能な光特性の光になる。

白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルは、通常、下記の第１の発光ピーク群、第２の発光ピーク群、第３の発光ピーク群、および谷部を有する。

このうち、第１の発光ピーク群、第２の発光ピーク群、および第３の発光ピーク群は、青、緑、赤の各色の液晶カラーフィルタの透過率ピークの存在する波長領域内に存在する発光ピーク群を示す。

具体的には、白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルにおいて、第１の発光ピーク群は青色カラーフィルタの透過率ピークの存在する波長領域内に存在する発光ピーク群であり、第２の発光ピーク群は緑色カラーフィルタの透過率ピークの存在する波長領域内に存在する発光ピーク群であり、第３の発光ピーク群は赤色カラーフィルタの透過率ピークの存在する波長領域内に存在する発光ピーク群である。

＜第１の発光ピーク群＞
第１の発光ピーク群は、白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルにおいて、４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に発光ピークを少なくとも１個有する発光ピーク群である。

また、第１の発光ピーク群は、４３０〜４６０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有すると青色の輝度が高くなるため好ましい。
さらに、第１の発光ピーク群は、４３０〜４６０ｎｍの波長領域内に発光ピークを１個だけ有すると青色の輝度が高くなるためさらに好ましい。

＜第２の発光ピーク群＞
第２の発光ピーク群は、白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルにおいて、５２０〜５６０ｎｍの波長領域内に発光ピークを少なくとも１個有する発光ピーク群である。

また、第２の発光ピーク群は、５２０〜５５５ｎｍの波長領域内に発光ピークを有すると緑色の輝度が高くなるため好ましい。
さらに、第２の発光ピーク群は、５２０〜５５５ｎｍの波長領域内に発光ピークを１個だけ有すると緑色の輝度が高くなるためさらに好ましい。
また、第２の発光ピーク群の発光ピークの半値全幅は、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが望ましい。

＜第３の発光ピーク群＞
第３の発光ピーク群は、白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルにおいて、５８０〜７４０ｎｍの波長領域内に発光ピークを少なくとも２個有し、かつこの発光ピークのうち少なくとも２個は線状の発光ピークである発光ピーク群である。
なお、本明細書において、線状の発光ピークとは、半値全幅が５ｎｍ以下の発光ピークを意味する。

また、第３の発光ピーク群は、線状の発光ピークのうち発光強度が最大の発光ピークが、５９０〜７１０ｎｍの波長領域にあると赤色の輝度が高くなるため好ましい。

さらに、第３の発光ピーク群は、６２０〜６３０ｎｍの波長領域に線状の発光ピークが少なくとも１個あるとともに、７００〜７１０ｎｍの波長領域に線状の発光ピークが少なくとも１個あると、深い赤を表現できるため好ましい。

＜谷部＞
谷部は、白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルにおいて、４７０ｎｍを超え５２０ｎｍ未満の波長領域内における発光強度の最低値を示す点である。谷部は、４８０〜５００ｎｍの波長領域内に存在する。

白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルにおいて各発光ピーク群が上記波長領域内に発現すると、白色ＬＥＤ１０、この白色ＬＥＤ１０を組み込んだバックライト、およびこのバックライトを用いて作製したフルカラー液晶表示装置は、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の色域に対応可能なものになる。

＜白色ＬＥＤの白色光の発光スペクトルの発光強度＞
白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルは、４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に現れる第１の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ１を１．０としたとき、５２０〜５６０ｎｍの波長領域内に現れる第２の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ２が、通常０．１≦Ｐ２≦１．０、好ましくは０．２≦Ｐ２≦０．９である。

白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルは、４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に現れる第１の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ１を１．０としたとき、５８０〜７４０ｎｍの波長領域内に現れる第３の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ３が、通常０．２≦Ｐ３≦３．０、好ましくは０．３≦Ｐ３≦２．９である。

白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルは、４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に現れる第１の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ１を１．０としたときに、４８０〜５００ｎｍの波長領域内に存在する谷部の発光強度の最低値Ｖ１が、通常０．０１≦Ｖ１≦０．６、好ましくは０．０１≦Ｖ１≦０．４である。

白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルは、４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に現れる第１の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ１を１．０としたときに、６００ｎｍにおける発光強度Ｐ_６００が、通常Ｐ３の５０％以下、好ましくはＰ３の３０％以下、さらに好ましくはＰ３の１〜３０％である。

白色ＬＥＤ１０は、各発光ピーク群の最大強度Ｐ１、Ｐ２およびＰ３、谷部の発光強度の最低値Ｖ１、ならびに６００ｎｍにおける発光強度Ｐ_６００が上記関係にないと、白色ＬＥＤ１０を組み込んだバックライトを用いて作製したフルカラー液晶表示装置は、カラーフィルタ透過光の色混合が大きくなり色純度が低下しやすくなる。

たとえば、Ｖ１が上記範囲を超えると、すなわち０．６を超えると、青のカラーフィルタ透過光に緑色光の緑成分が混入しやすくなるとともに、緑のカラーフィルタ透過光に青色光の青成分が混入しやすくなる。

なお、Ｖ１が小さいほど、青のカラーフィルタ透過光への緑色光の緑成分の混入、および緑のカラーフィルタ透過光への青色光の青成分の混入が抑制されるため好ましいが、実質上０．０１を下回ることは困難である。このため、Ｖ１の下限値を０．０１と規定した。

また、Ｐ_６００が上記範囲を超えると、すなわちＰ３の５０％を超えると、赤のカラーフィルタ透過光に緑色光の緑または黄色成分が混入して色純度が低下しやすくなる。

図２は、白色ＬＥＤ１０の出射する白色光の発光スペクトルの一例を示す図である。ここで、図２に示される白色ＬＥＤ１０は、下記実施例１で作製された白色ＬＥＤである。また、図２には、ＥＢＵ規格に適合した代表的なＣＲＴである三菱電機株式会社製ＲＤＳ−１５Ｘの白色表示状態の発光スペクトルも併せて示す。

図２に示されるように、実施例１の白色ＬＥＤ１０の白色光の発光スペクトルは、第１の発光ピーク群、第２の発光ピーク群、第３の発光ピーク群、および谷部を有する。

図２において、第１の発光ピーク群は、１つの発光ピークからなりそのピーク波長は４５２ｎｍである。
図２において、第２の発光ピーク群は、１つの発光ピークからなりそのピーク波長は、５３４ｎｍである。

図２において、第３の発光ピーク群は、４つの主要な線状の発光ピークを有し、そのピーク波長はそれぞれ、５９５ｎｍ、６１６ｎｍ、６２５ｎｍ、７０４ｎｍである。

また、図２より、実施例１の白色ＬＥＤ１０の白色光の発光スペクトルは、発光ピークの発現波長と各発光ピークの強度の関係とが、ＥＢＵ規格に適合した代表的なＣＲＴの白色表示状態の発光スペクトルと同様になることが分かる。すなわち、実施例１の白色ＬＥＤ１０の白色光の発光スペクトルは、ＥＢＵ規格の色再現性を確保するために必要な発光スペクトルと同様になることが分かる。

（白色ＬＥＤを用いて作製したフルカラー液晶表示装置の発光色の色域）
白色ＬＥＤ１０を光源とし、この白色ＬＥＤ１０と導光板等とを組み合わせることにより、バックライトを作製することができる。また、このバックライトと、フルカラー液晶表示装置用の青色、緑色および赤色のカラーフィルタ等の一般的なカラーフィルタとを組合せることにより、すなわち、白色ＬＥＤ１０を組み込むことにより、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応した色再現域を有する光を出射するフルカラー液晶表示装置を作製することができる。以下、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応した色再現域を有する光を出射するフルカラー液晶表示装置を、単にＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置という。

このＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置は、この液晶表示装置の発光色の色再現域をＣＩＥのＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系色度図のｕ’ｖ’座標上の（ｕ’、ｖ’）値で表したとき、前記発光色の青色、緑色および赤色の各原色の色度点が、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の青色、緑色および赤色の各原色の色度点に対してそれぞれ±０．０２以下の範囲内にある。

図３は、本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製された、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の色再現域の一例を示す図である。図３は、ＣＩＥのＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系色度図の（ｕ’、ｖ’）値で表されている。なお、図３に示されるＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置は、白色ＬＥＤ１０として下記実施例１で作製された白色ＬＥＤを用いたものである。また、図３には、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の色域、およびＮＴＳＣの色域も併せて示す。

図３に示されるように、実施例１の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の色再現域、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の色域、およびＮＴＳＣの色域は、それぞれ、青色、緑色および赤色の各原色の色度点ＢＧＲを頂点とする三角形で囲まれた範囲内になる。

また、図３より、実施例１の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の色再現域と、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の色域とは、略同様の範囲になっていることが分かる。

なお、本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の色再現域は、実施例１以外の本発明の白色ＬＥＤ１０を組み込んだ場合でも、実施例１の場合と同様に、青色、緑色および赤色の各原色の色度点ＢＧＲを頂点とする三角形で囲まれた範囲内になる。

本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の白色色度は、用いられるカラーフィルタの特性により若干異なるが、ＣＩＥのＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系色度図の（ｕ’、ｖ’）値で、通常、０．１５≦ｕ’≦０．３１、０．３６≦ｖ’≦０．４９の範囲内にある。

また、本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の青色の色度点は、ＣＩＥのＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系色度図の（ｕ’、ｖ’）値で、通常、０．１５≦ｕ’≦０．１９、０．１４≦ｖ’≦０．１８の範囲内にある。

この本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の青色の色度点のｕ’値およびｖ’値は、それぞれ、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の青色の色度点のｕ’値およびｖ’値に対して±０．０２以下の範囲内にある。

また、本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の緑色の色度点は、ＣＩＥのＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系色度図の（ｕ’、ｖ’）値で、通常、０．１０≦ｕ’≦０．１４、０．５４≦ｖ’≦０．５８の範囲内にある。

この本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の緑色の色度点のｕ’値およびｖ’値は、それぞれ、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の緑色の色度点のｕ’値およびｖ’値に対して±０．０２以下の範囲内にある。

また、本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の赤色の色度点は、ＣＩＥのＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系色度図の（ｕ’、ｖ’）値で、通常、０．４３≦ｕ’≦０．４７、０．５１≦ｖ’≦０．５５の範囲内にある。

この本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の発光色の赤色の色度点のｕ’値およびｖ’値は、それぞれ、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の赤色の色度点のｕ’値およびｖ’値に対して±０．０２以下の範囲内にある。このため、本発明の実施形態の白色ＬＥＤ１０を組み込んで作製されたＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置の色再現域は、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格により定められた色再現域と略同様の範囲となっている。

（白色ＬＥＤの効果）
実施形態として示した白色ＬＥＤ１０によれば、白色光が光輝度であるとともに発光ピークが適切な位置に適切な大きさで存在するから、液晶表示装置用の青色、緑色、赤色のカラーフィルタ等の一般的なカラーフィルタと組み合わせることにより、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格により定められた色域と略同じ位置、大きさの色域での色再現性を実現するフルカラー液晶表示装置を作製することが可能になる。
このため、白色ＬＥＤ１０によれば、白色ＬＥＤ１０を用いたバックライトから作製したフルカラー液晶表示装置が、ＣＲＴディスプレイと同等レベルの高画質になる。

［バックライト］
バックライトは、上記白色ＬＥＤ１０を用いたフルカラー液晶表示装置用のバックライトである。バックライトは、白色ＬＥＤ１０を白色光源として用いるとともに、適宜、導光板等を用いることにより、作製することができる。
また、バックライトは、必要に応じ、バックライト１個に対して、白色ＬＥＤを複数個用いて作製してもよい。
さらに、バックライトは、白色ＬＥＤが高輝度であるため、サイドライト型バックライト、直下型バックライトのどちらのタイプとすることもできる。

（バックライトの効果）
実施形態として示した白色ＬＥＤ１０を用いたバックライトによれば、白色光源である白色ＬＥＤ１０は、白色光が光輝度であるとともに発光ピークが適切な位置に適切な大きさで存在するため、液晶表示装置用の青色、緑色、赤色のカラーフィルタ等の一般的なカラーフィルタと組み合わせることにより、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格により定められた色域と略同じ位置、大きさの色域での色再現性を実現するＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置を作製することが可能になる。

［フルカラー液晶表示装置］
フルカラー液晶表示装置は、上記バックライトを用いて作製したものである。具体的には、フルカラー液晶表示装置は、上記バックライトと、液晶表示装置用の青色、緑色および赤色のカラーフィルタ等の一般的なカラーフィルタとを組合せて作製したものである。フルカラー液晶表示装置は、白色ＬＥＤ１０を白色光源として用いたバックライトと、液晶表示装置用の青色、緑色、赤色のカラーフィルタ等の一般的なカラーフィルタと組み合わせることにより、作製される。

液晶表示装置用の青色、緑色、赤色のカラーフィルタ等の一般的なカラーフィルタを構成するカラーフィルタ層は、通常、有機顔料、無機顔料等により形成される。
カラーフィルタ層に用いられる有機顔料としては、たとえば、アゾ系顔料、金属フタロシアニン系顔料、金属錯体系顔料等が挙げられる。

カラーフィルタ層に用いられる無機顔料としては、たとえば、べんがら、モリブデンレッド等の赤色無機顔料；チタンイエロー等の黄色無機顔料、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン等の緑色無機顔料；群青、コバルトブルー等の青色無機顔料；コバルトバイオレット等の紫色無機顔料、等が挙げられる。

これらの顔料から形成される液晶表示装置用の青色、緑色、赤色のカラーフィルタ等の一般的なカラーフィルタと、白色ＬＥＤ１０とを組み合わせて用いることにより、液晶表示装置は、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に適合する色再現性を実現することが可能となる。

（フルカラー液晶表示装置の効果）
上記バックライトを用いたフルカラー液晶表示装置によれば、バックライトの白色光源である白色ＬＥＤ１０は、白色光が光輝度であるとともに発光ピークが適切な位置に適切な大きさで存在するため、液晶表示装置用の青色、緑色、赤色のカラーフィルタ等の一般的なカラーフィルタと組み合わせることにより、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格により定められた色域と略同じ位置、大きさの色域での色再現性を実現することが可能になる。

また、このフルカラー液晶表示装置によれば、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格により定められた色域に対応することが可能であるため、放送用、ビデオ作成用等のＣＲＴディスプレイに代わって使用することが可能になる。

なお、本発明の白色ＬＥＤを用いたバックライトおよびＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に対応したフルカラー液晶表示装置のその他構成は、各種用途・目的に応じて任意に設定することができる。

以下に実施例を示すが、本発明はこれらに限定されて解釈されるものではない。

（実施例１〜９）
白色ＬＥＤの評価のために、断面が図１の構造で示される白色ＬＥＤを作製した。はじめに、発光素子１としてサイズ３００μｍ四方の紫外線発光ダイオードを用い、この紫外線発光ダイオード１を基板６の表面に配した。次に、平均粒径５μｍの青色蛍光体粉末、平均粒径５μｍの緑色蛍光体粉末、および平均粒径５μｍの赤色蛍光体粉末を用意し、これらの蛍光体粉末の合計量７０重量部と、シリコーン樹脂３０重量部とを混合してスラリーを得た。ここで、蛍光体粉末の平均粒径は、重量積算値５０％の粒径であるＤ_５０である。さらに、このスラリーを紫外線発光ダイオード１上に滴下し、１００〜１５０℃で熱処理することにより、シリコーン樹脂を硬化し、各実施例に係る白色ＬＥＤを形成した。なお、用いたシリコーン樹脂は硬化後における光屈折率が１．４のものであった。

表１に、上記各実施例の白色ＬＥＤの製造に用いた紫外線発光ダイオードの励起波長、青色蛍光体粉末、緑色蛍光体粉末および赤色蛍光体粉末の種類、ならびに蛍光体全量を１００重量％としたときの各色の蛍光体の配合量（重量％）を示す。

（比較例１〜３）
各色の蛍光体の組成を、表１に示す通り本発明の範囲外とした以外は実施例１と同様の白色ＬＥＤを作製し、これを比較例１、２に係る白色ＬＥＤとした。

また、比較例３として、発光素子１として青色発光ダイオードを用い、表１に示す緑色蛍光体のみを含有する蛍光体層を有する白色ＬＥＤを上記同様に作製した。

＜評価＞
各実施例および比較例に係る白色ＬＥＤの発光スペクトルを測定した。発現した発光ピークの波長と、各発光ピークの強度比について結果を表２に示す。なお、線状ピークについては、波長の単位ｎｍの後ろに（ｌ）を付し、区別した。また、発光ピーク強度における、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｖ１、Ｐ_６００は、それぞれ以下に示す強度である。
Ｐ１：第１の発光ピーク群（４３０〜４７０ｎｍの範囲）の最大強度
Ｐ２：第２の発光ピーク群（５２０〜５６０ｎｍの範囲）の最大強度
Ｐ３：第３の発光ピーク群（５８０〜７４０ｎｍの範囲）の最大強度
Ｖ１：第１の発光ピーク群と第２の発光ピーク群の間の谷間（４８０〜５００ｎｍの範囲）の最低強度
Ｐ_６００：波長６００ｎｍの強度
また、Ｐ_６００／Ｐ３は、６００ｎｍの強度の第３の発光ピーク群の最大強度Ｐ３に対する百分率（％）を示す。

実施例の白色ＬＥＤでは、発光スペクトルの発光ピークは、図２に示されるＣＲＴの発光スペクトルとほぼ同様であることがわかる。これに、対して比較例の白色ＬＥＤでは、蛍光体の配合量が本発明の範囲に調整されていないことから、比較例１では、第１の発光ピーク群の最大強度が大きい為にＰ３／Ｐ１比が下限値より小さくなり、比較例２では第２の発光ピークの波長が短くなってしまい、その結果ＣＲＴの発光スペクトルとは、ズレが大きいものとなっている。さらに、比較例３では、第３の発光ピーク群がないのでＰ３に関連する指標が定義できず、本発明の範囲外である。

（実施例７〜１１、比較例４〜６）
実施例１および３〜９、比較例１〜３の白色ＬＥＤを用い、産業用途で一般的に用いられるカラーフィルタと組合せることによりＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格の色域に対応したフルカラー液晶表示装置を作製した。

白色ＬＥＤを発光させた状態で、前記カラーフィルタを通した光を積分球に導き、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の発光色を評価し、フルカラー液晶表示装置（ディスプレイ）にしたときの色再現域（色再現性）を調べた。色再現性については図３に示したＣＩＥ色度図を用いて緑色、青色、赤色の発光点の座標を測定した。さらに白色色度を求めた。また、比較例７として、ＧＢＲ全部を表示させたＣＲＴ（三菱電機株式会社製、ＲＤＳ−１５Ｘ）から発光された光の各色の発光座標も調べた。その結果を表３に示す。

表３に示される通り、本実施例に係るフルカラー液晶表示装置は、従来のＣＲＴを使用した場合と同様のＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に適合した色再現性を有していることが分かった。一方、比較例においては、緑色色度、青色色度、赤色色度の少なくとも１色で、従来のＣＲＴを使用した場合の色度から外れており、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９規格に適合した色再現性を有しているとは言い難かった。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 発光ダイオード（発光素子）
２ 蛍光体層
３ 反射層
４ 樹脂枠
５ 配線
６ 基板
１０ 白色ＬＥＤ

Claims (8)

1. ３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光を出射する、紫外線発光ダイオード、青紫色発光ダイオード、紫外線発光レーザーおよび青紫色発光レーザーから選ばれる少なくとも１種の発光素子と、
   前記１次光により励起されて４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する青色光を発光する青色蛍光体、前記１次光により励起されて５２０〜５６０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する緑色光を発光する緑色蛍光体、および前記１次光により励起されて５８０〜７４０ｎｍの波長領域内に２つ以上の線状の発光ピークを有する赤色光を発光する赤色蛍光体を含む蛍光体層と、
   を具備した、フルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤであって、
   前記青色蛍光体は、２価のユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、２価のユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体、銀付活硫化亜鉛蛍光体、および塩素付活硫化亜鉛蛍光体、から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなり、
   前記緑色蛍光体は、ユーロピウムおよびマンガン付活アルカリ土類オルト珪酸マグネシウム蛍光体、ならびにユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなり、
   前記赤色蛍光体は、ユーロピウムおよびサマリウムから選ばれる少なくとも１種で付活された希土類酸硫化物蛍光体であり、
   前記白色ＬＥＤを用いて作製した前記液晶表示装置は、この液晶表示装置の発光色の色再現域をＬ^＊ｕ^＊ｖ^＊表色系の色度図の（ｕ’、ｖ’）値で表したとき、前記発光色の青色、緑色および赤色の各原色の色度点が、ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．７０９の青色、緑色および赤色の各原色の色度点に対してそれぞれ±０．０２以下の範囲内にあることを特徴とするフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤ。
2. 前記白色ＬＥＤの出射する白色光の発光スペクトルは、
   ４３０〜４７０ｎｍの波長領域内に発光ピークを少なくとも１個有する第１の発光ピーク群と、
   ５２０〜５６０ｎｍの波長領域内に発光ピークを少なくとも１個有する第２の発光ピーク群と、
   ５８０〜７４０ｎｍの波長領域内に発光ピークを少なくとも２個有し、かつこの発光ピークのうち少なくとも２個は線状の発光ピークである第３の発光ピーク群と、
   ４７０ｎｍを超え５２０ｎｍ未満の波長領域内における発光強度の最低値を、４８０〜５００ｎｍの波長領域内で示す谷部とを含み、
   前記第１の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ１を１．０としたとき、第２の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ２が０．１≦Ｐ２≦１．０、第３の発光ピーク群中の発光ピークの発光強度の最大値Ｐ３が０．２≦Ｐ３≦３．０、および前記谷部の発光強度の最低値Ｖ１が０．０１≦Ｖ１≦０．６であり、かつ、６００ｎｍにおける発光強度Ｐ_６００が前記Ｐ３の５０％以下であることを特徴とする請求項１に記載のフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤ。
3. 前記緑色蛍光体は、下記一般式１で実質的に表される２価のユーロピウムおよびマンガン付活珪酸塩蛍光体、ならびに下記一般式２または３で実質的に表されるユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種の緑色蛍光体からなることを特徴とする請求項１または２に記載のフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤ。
   ［化１］
   一般式１：（Ｓｒ_{２−ｘ−ｙ−ｚ−ｕ}Ｂａ_ｘＭｇ_ｙＥｕ_ｚＭｎ_ｕ）ＳｉＯ_４
   (式中、ｘ、ｙ、ｚおよびｕは、０．１＜ｘ＜１．０、０≦ｙ＜０．２１、０．０５＜ｚ＜０．３、０≦ｕ＜０．０４を満たす値である)
   ［化２］
   一般式２：（Ｓｒ_３−ｘＥｕ_ｘ）Ｓｉ_ｙＡｌ_ｚＯ_ｖＮ_ｗ
   （式中、ｘ、ｙ、ｚ、ｖおよびｗは、０＜ｘ≦３、１２＜ｙ＜１４、２＜ｚ＜３．５、１＜ｖ＜３、２０＜ｗ＜２２を満たす数である）
   ［化３］
   一般式３：（Ｓｉ，Ａｌ）_６（Ｏ，Ｎ）_８：Ｅｕ_ｘ
   （式中、ｘは０＜ｘ＜０．３を満たす数である）
4. 前記青色蛍光体は、下記一般式４で実質的に表される２価のユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、下記一般式５で実質的に表される２価のユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体、下記一般式６で実質的に表される銀付活硫化亜鉛蛍光体、および下記一般式７で実質的に表される塩素付活硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも１種の青色蛍光体からなることを特徴とする請求項１乃至３項のいずれか１項に記載のフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤ。
   ［化４］
   一般式４：（Ｍ^２，Ｅｕ）_１０（ＰＯ_４）_６・Ｃｌ_２
   （式中、Ｍ^２は、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素を示す）
   ［化５］
   一般式５：ａ（Ｍ^３，Ｅｕ）Ｏ・ｂＡｌ_２Ｏ_３
   （式中、Ｍ^３は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａおよびｂは、０＜ａ、０＜ｂ、０．２≦ａ／ｂ≦１．５を満たす数である）
   ［化６］
   一般式６：（Ｚｎ_１−ｘＡｇ_ｘ）Ｓ
   （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０１を満たす数である）
   ［化７］
   一般式７：（Ｚｎ_１−ｘＣｌ_ｘ）Ｓ
   （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０１を満たす数である）
5. 前記赤色蛍光体は、下記一般式８で実質的に表されるユーロピウムおよびサマリウムから選ばれる少なくとも１種で付活された希土類酸硫化物蛍光体であることを特徴とする請求項１乃至４項のいずれかに１項に記載のフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤ。
   ［化８］
   一般式８：（Ｌａ_{１−ｘーｙ−ｚ}Ｙ_ｘＳｍ_ｙＥｕ_ｚ）_２Ｏ_２Ｓ
   （式中、ｘ、ｙおよびｚは、０≦ｘ＜０．９９、０≦ｙ＜０．０３、０．０１＜ｚ＜０．１５を満たし、かつ１−ｘ−ｙ−ｚ≧０となる値である）
6. ３６０〜４３０ｎｍの波長領域内に発光ピークを有する１次光を出射する、紫外線発光ダイオード、青紫色発光ダイオード、紫外線発光レーザー、および青紫色発光レーザーから選ばれる少なくとも１種の発光素子と、
   前記１次光により励起されて緑色光を発光する緑色蛍光体、前記１次光により励起されて青色光を発光する青色蛍光体、および前記１次光により励起されて赤色光を発光する赤色蛍光体を含む蛍光体層と、
   を具備した、フルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤであって、
   前記緑色蛍光体は、下記一般式１で実質的に表される２価のユーロピウムおよびマンガン付活珪酸塩蛍光体、ならびに下記一般式２または３で実質的に表されるユーロピウム付活サイアロン蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなり、
   前記青色蛍光体は、下記一般式４で実質的に表される２価のユーロピウム付活ハロ燐酸塩蛍光体、下記一般式５で実質的に表される２価のユーロピウム付活アルミン酸塩蛍光体、下記一般式６で実質的に表される銀付活硫化亜鉛蛍光体、および下記一般式７で実質的に表される塩素付活硫化亜鉛蛍光体から選ばれる少なくとも１種の蛍光体からなり、
   前記赤色蛍光体は、下記一般式８で実質的に表されるユーロピウムおよびサマリウムから選ばれる少なくとも１種で付活された希土類酸硫化物蛍光体であり、
   前記蛍光体層中の各色蛍光体の含有量は、全ての蛍光体の合計量に対して、緑色蛍光体が１〜１０重量％、青色蛍光体が４０〜８０重量％、および赤色蛍光体が１０〜５０重量％であることを特徴とするフルカラー液晶表示装置のバックライト用の白色ＬＥＤ。
   ［化９］
   一般式１：（Ｓｒ_{２−ｘ−ｙ−ｚ−ｕ}Ｂａ_ｘＭｇ_ｙＥｕ_ｚＭｎ_ｕ）ＳｉＯ_４
   (式中、ｘ、ｙ、ｚおよびｕは、０．１＜ｘ＜１．０、０≦ｙ＜０．２１、０．０５＜ｚ＜０．３、０≦ｕ＜０．０４を満たす値である)
   ［化１０］
   一般式２：（Ｓｒ_３−ｘＥｕ_ｘ）Ｓｉ_ｙＡｌ_ｚＯ_ｖＮ_ｗ
   （式中、ｘ、ｙ、ｚ、ｖおよびｗは０＜ｘ≦３、１２＜ｙ＜１４、２＜ｚ＜３．５、１＜
   ｖ＜３、２０＜ｗ＜２２を満たす数である）
   ［化１１］
   一般式３：（Ｓｉ，Ａｌ）_６（Ｏ，Ｎ）_８：Ｅｕ_ｘ
   （式中、ｘは０＜ｘ＜０．３を満たす数である）
   ［化１２］
   一般式４：（Ｍ^２，Ｅｕ）_１０（ＰＯ_４）_６・Ｃｌ_２
   （式中、Ｍ^２は、Ｍｇ、Ｃａ、ＳｒおよびＢａから選ばれる少なくとも１種の元素を示す）
   ［化１３］
   一般式５：ａ（Ｍ^３，Ｅｕ）Ｏ・ｂＡｌ_２Ｏ_３
   （式中、Ｍ^３は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｚｎ、Ｌｉ、ＲｂおよびＣｓから選ばれる少なくとも１種の元素を示し、ａおよびｂは、０＜ａ、０＜ｂ、０．２≦ａ／ｂ≦１．５を満たす数である）
   ［化１４］
   一般式６：（Ｚｎ_１−ｘＡｇ_ｘ）Ｓ
   （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０１を満たす数である）
   ［化１５］
   一般式７：（Ｚｎ_１−ｘＣｌ_ｘ）Ｓ
   （式中、ｘは０＜ｘ＜０．０１を満たす数である）
   ［化１６］
   一般式８：（Ｌａ_{１−ｘーｙ−ｚ}Ｙ_ｘＳｍ_ｙＥｕ_ｚ）_２Ｏ_２Ｓ
   （式中、ｘ、ｙおよびｚは、０≦ｘ＜０．９９、０≦ｙ＜０．０３、０．０１＜ｚ＜０．１５を満たし、かつ１−ｘ−ｙ−ｚ≧０となる値である）
7. 請求項１乃至６項のいずれか１項に記載の白色ＬＥＤを用いたことを特徴とするフルカラー液晶表示装置用のバックライト。
8. 請求項７に記載のバックライトを用いて作製したことを特徴とするフルカラー液晶表示装置。

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