WO2006003931A1 - 発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置 - Google Patents

発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2006003931A1
WO2006003931A1 PCT/JP2005/011940 JP2005011940W WO2006003931A1 WO 2006003931 A1 WO2006003931 A1 WO 2006003931A1 JP 2005011940 W JP2005011940 W JP 2005011940W WO 2006003931 A1 WO2006003931 A1 WO 2006003931A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
light emitting
unit
emitted
emitting unit
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/011940
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideaki Kaneda
Naoto Kijima
Eiji Hattori
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corporation filed Critical Mitsubishi Chemical Corporation
Priority to US11/631,388 priority Critical patent/US7737623B2/en
Priority to EP05765409.7A priority patent/EP1780592A4/en
Publication of WO2006003931A1 publication Critical patent/WO2006003931A1/ja
Priority to US12/775,020 priority patent/US8030840B2/en
Priority to US13/210,008 priority patent/US20110298387A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50Wavelength conversion elements
    • H01L33/501Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502Wavelength conversion materials
    • H01L33/504Elements with two or more wavelength conversion materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58Optical field-shaping elements
    • H01L33/60Reflective elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21VFUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V11/00Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00
    • F21V11/16Screens not covered by groups F21V1/00, F21V3/00, F21V7/00 or F21V9/00 using sheets without apertures, e.g. fixed
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336Illuminating devices
    • G02F1/133602Direct backlight
    • G02F1/133603Direct backlight with LEDs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/54Encapsulations having a particular shape

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device, illumination, a backlight unit for a display device, and a display device.
  • cold cathode fluorescent lamps and the like have been used as light sources such as lighting and backlights for liquid crystal displays.
  • a pseudo-white light source has been developed that combines a light source that emits blue light with a substance that absorbs blue light and emits yellow light.
  • an InGaN-based light emitting diode is used as a light source that emits blue light
  • yttrium aluminate to which cerium is added is used as a substance that emits yellow light.
  • the light spectrum emitted by the pseudo-white light source essentially lacks the green light component and the red light component, so that the pseudo-white light source has low color rendering and low color reproducibility.
  • the yttrium aluminate component is adjusted to emit yellow-green light, and in addition to this, a substance that absorbs blue light and emits red light is added to yttrium aluminate.
  • a substance that emits red light is not only blue light but also light having a longer wavelength than blue light but a shorter wavelength than red light, such as green and yellow. Many of them also absorb light. Examples of such materials include sulfides of alkaline earth metals activated with europium, alkaline earth metals and silicon nitrides activated with europium, alkaline earth metals and silicon oxynitrides activated with europium Such as things. These substances usually absorb light with a wavelength of 400 nm to 580 nm well and emit orange to red light having a peak at 580 nm to 680 nm.
  • Substances that emit orange to red light as typified above absorb green to yellow light having a shorter wavelength than that, and therefore substances that emit orange to red light and green to red light. Things that emit yellow light When mixed with quality, some of the light emitted by substances that emit green to yellow light is absorbed by substances that emit orange to red light! This significantly reduces the luminous flux of the light emitting device.
  • a display device that clearly displays an image of an image forming unit by irradiating an image forming unit on which an image is formed with a back light.
  • Examples of such display devices include liquid crystal displays that use liquid crystal units as image forming units, and internal lighting signs that illuminate signs (image forming units) with internal lighting (emergency exit indicators, road signs, etc.) Etc.
  • These display devices usually have a backlight unit for irradiating the image forming unit with backlighting light.
  • a backlight unit for irradiating the image forming unit with backlighting light.
  • a fluorescent lamp or a cold cathode tube has been used as such a backlight unit.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-71726
  • a light emitting device such as a pseudo-white light source having a light source that emits blue light and a substance that absorbs blue light and emits yellow light has high luminous efficiency but has insufficient color rendering. .
  • a knocklight is used in order to display the color of the image formed on the image forming unit with good reproducibility (that is, to improve color reproducibility).
  • the white light used is preferably light containing the three primary colors of light.
  • the three primary colors of light are red, blue and green. According to this point of view, a conventional light emitting device using a light source that emits blue light and a fluorescent material that emits yellow light has insufficient red and green light, so color reproducibility is not sufficient.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and improves the light emission efficiency and color rendering of a light-emitting device having two or more light-emitting substances that absorb light and emit light, and
  • An object of the present invention is to provide illumination using a light emitting device, a backlight unit for a display device, and a display device, and to provide a display device having excellent color reproducibility using a backlight unit having high light emission efficiency. .
  • the inventors of the present invention have intensively studied to solve the above problems, and as a result, in a light-emitting device using two or more kinds of light-emitting substances, the light emitted from one light-emitting substance changes the other light-emitting substance. By preventing the incident light from entering the included region, the amount of light emitted from one light-emitting substance is absorbed by the other light-emitting substance, and as a result, the light emission efficiency and color rendering of the light-emitting device can be improved. And gained knowledge.
  • a backlight unit that emits white light includes a blue light source that emits blue light and a green light emission that is excited and emitted by the blue light.
  • the light-emitting device of the present invention contains a light source and at least one light-emitting substance that can emit light containing a component having a longer wavelength than the light emitted from the light source when excited by the light emitted from the light source.
  • a light-shielding portion that prevents at least part of the light emitted by the first light-emitting portion from entering the second light-emitting portion (Claim 1).
  • the light shielding part reflects at least a part of the light emitted from the first light emitting part (Claim 2).
  • the light emitted from the first light emitting unit can be used effectively, and the light emission efficiency and color rendering of the light emitting device can be further improved.
  • the illumination of the present invention is characterized by using the above light emitting device (claim 3). Furthermore, the backlight unit for a display device of the present invention is characterized by using the above light emitting device (claim 4).
  • the display device of the present invention uses the above light-emitting device (Claim 5).
  • another display device of the present invention forms a video image on the surface side by irradiating the backlight unit emitting a backlight and the backlight emitted from the knock light unit to the back side.
  • a display device including an image forming unit, wherein the backlight unit is capable of emitting at least one light source and light containing a component having a longer wavelength than the light emitted from the light source when excited by the light emitted from the light source.
  • a first light-emitting part containing a light-emitting substance of a kind and at least partly formed independently from the first light-emitting part, and excited by light emitted from the light source and the first light-emitting part, the first light-emitting part And a second light-emitting part containing at least one light-emitting substance capable of emitting light containing a component having a wavelength longer than that of the emitted light (claim 6).
  • another display device of the present invention includes a backlight unit that emits white light, and the white light emitted from the knock light unit is irradiated on the back side to form an image on the front side. And a green light emitting device that emits green light.
  • the display device includes a blue light source that emits blue light and a green light emitter that emits light when excited by the blue light.
  • a red light-emitting part that has a red light-emitting body that is formed at least partially independently from the green light-emitting part and that emits light when excited by the blue light, and emits red light. (Claim 7). This also improves both the luminous efficiency and color reproducibility of the display device.
  • the display device preferably includes a diffusion plate that diffuses light emitted from the backlight unit between the backlight unit and the image forming unit. ).
  • the display device includes a light guide plate that guides light from the backlight unit to the image forming unit (claim 9).
  • the light emitting device of the present invention it is possible to obtain illumination, a backlight unit for display device, and a display device that are excellent in luminous efficiency and color rendering.
  • both the luminous efficiency and color reproducibility of the display device are improved. It can be done.
  • FIG. 1 (a) and FIG. 1 (b) are diagrams schematically showing a main part of a light emitting device as a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (a) is a sectional view thereof. FIG. 1 (b) is an exploded perspective view thereof.
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) are diagrams schematically showing the main part of a light-emitting device as a second embodiment of the present invention, and FIG. 2 (a) is a cross-sectional view thereof. FIG. 2 (b) is a perspective view thereof.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross section of a main part of a display for explaining an example of a backlight unit using the light emitting device of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view for explaining the outline of a display device as a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic plan view of a backlight unit according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining a main part of a backlight unit according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a chromaticity diagram for explaining a preferable range as color coordinates of light synthesized from blue light and green light in the display device according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining a main part of a backlight unit in a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration of a light emitting unit using a surface mounting type frame of a backlight unit in a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a display device using a light guide plate as a modification of the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a chromaticity diagram for explaining a method of synthesizing white light in Examples 1 to 4 of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 1 of the present invention.
  • FIG. 13 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 2 of the present invention.
  • FIG. 14 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 3 of the present invention.
  • FIG. 15 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 4 of the present invention.
  • FIG. 16 is a chromaticity diagram for explaining a method of synthesizing white light in Examples 5 to 7 of the present invention.
  • FIG. 17 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 5 of the present invention.
  • FIG. 18 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 6 of the present invention.
  • FIG. 19 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 7 of the present invention.
  • FIG. 20 is a chromaticity diagram for explaining a method of synthesizing white light in Examples 8 to 11 of the present invention.
  • FIG. 21 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 8 of the present invention.
  • FIG. 22 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light, calculated in Example 9 of the present invention.
  • FIG. 23 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light, calculated in Example 10 of the present invention.
  • FIG. 24 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light, calculated in Example 11 of the present invention.
  • FIG. 25 is a chromaticity diagram for explaining a method of synthesizing white light in Examples 12 to 14 of the present invention.
  • FIG. 26 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light calculated in Example 12 of the present invention.
  • FIG. 27 is a graph showing the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light, calculated in Example 13 of the present invention.
  • FIG. 28 is a graph showing the light emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light, calculated in Example 14 of the present invention.
  • the light-emitting device of the present invention includes a light source, a first light-emitting unit, a second light-emitting unit, and a light-shielding unit, and emits light toward a direction in which light is to be emitted (hereinafter referred to as “predetermined direction” as appropriate). It is configured to release.
  • the light emitting device includes a frame as a base for holding the light source, the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the light shielding unit.
  • the frame is a base that holds the light source, the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the light shielding unit, and its shape, material, and the like are arbitrary.
  • a plate shape, a cup shape, or the like can be used according to the application.
  • a cup-shaped frame is preferable because it can have directivity in the light emission direction and can effectively use light emitted from the light-emitting device.
  • an appropriate material such as an inorganic material such as a metal, an alloy, glass, carbon, or ceramics, or an organic material such as a synthetic resin can be used.
  • the material of the frame it is preferable to use a material with good heat dissipation as the material of the frame.
  • a material with good heat dissipation it is preferable to use a material having high thermal conductivity. Normally, the light source generates heat during use, but if the frame is made of a material with good heat dissipation, it can be used stably even if heat is generated during use.
  • the surface of the frame to which the light emitted from the light source, the first light emitting unit, and the second light emitting unit hits It is preferable that the reflectance of at least one of the components of light hit is increased, and in particular, it is more preferable that the reflectance of light in the entire visible light range is increased. . Therefore, it is preferable that at least the surface that is exposed to light is formed of a material having high reflectivity.
  • the entire frame or the surface of the frame may be formed of a material (such as a resin for injection molding) containing a material having a high reflectance such as glass fiber, alumina powder, titer powder or the like.
  • the specific method for increasing the reflectance of the frame surface is arbitrary, and in addition to selecting the material of the frame itself as described above, for example, a metal having a high reflectance such as silver, platinum, and aluminum. It is possible to increase the reflectivity of light by plating with metal or alloy or by vapor deposition.
  • the part that increases the reflectivity may be the entire frame or a part of the frame, but usually the part that is irradiated with light emitted from the light source, the first light emitting part, and the second light emitting part. It is desirable that the reflectivity of the entire surface of the glass be increased.
  • the frame is usually provided with electrodes for supplying power to the light source.
  • the light source emits excitation light of the luminescent material contained in the first light emitting part and the second light emitting part, and also emits one component of light emitted from the light emitting device. That is, a part of the light emitted from the light source is absorbed as excitation light by the luminescent material in the first light emitting part and the second light emitting part, and another part is emitted in a predetermined direction from the light emitting device. It has become so.
  • the type of the light source is arbitrary, and an appropriate one can be selected according to the use and configuration of the light emitting device.
  • Examples of the light source include a light-emitting diode (hereinafter referred to as “LED” as appropriate), an edge-emitting or surface-emitting laser diode, an electroluminescence element, and the like, but an inexpensive LED is usually preferable.
  • the light emission wavelength of the light emitted from the light source is also arbitrary, and a light source that emits light having an appropriate light emission wavelength according to the light emitted from the light emitting device may be used.
  • the emission wavelength of the light emitted from the light source is usually 370 nm or more, preferably 380mn or more, usually 500mn or less, preferably ⁇ or 480mn or less.
  • the light source include LEDs using InGaN-based, GaAIN-based, InGaAIN-based, ZnSe S-based semiconductors, etc., which have been crystal-grown on a substrate such as silicon carbide, sapphire, gallium nitride, etc. by a method such as MOCVD. Etc.
  • a single light source may be used alone, or two or more light sources may be used in combination. Sarako, one light source may be used, or two or more light sources may be used in combination. In particular, in order to improve the color rendering properties of the light emitting device, it is preferable to provide a light source in each of the first light emitting unit and the second light emitting unit.
  • the first light emitting unit 2 Closer to the light source than the light emitting part. That is, it is preferable that the distance between the portions where the light source and the first light emitting portion are closest to each other is smaller than the shortest distance between the portions where the light source and the second light emitting portion are closest.
  • the light blocking unit blocks only part of the light between the first light emitting unit and the second light emitting unit
  • the light source is closer to the second light emitting unit than the first light emitting unit. It is assumed that the light from the light source is incident on the second light emitting part.
  • the second light emitting unit emits light with light source power as excitation light, but the light from the second light emitting unit cannot be used as excitation light by the first light emitting unit, so the first light emitting unit emits light.
  • the light intensity emitted from the light-emitting device may vary from the target value due to insufficient light intensity or the light emitted from the second light-emitting unit may become too strong, and color rendering may be degraded.
  • the first light emitting part is provided at a position closer to the light source than the second light emitting part, light that also emits light source power first enters the first light emitting part.
  • the first light emitting unit emits light using the light from the light source as excitation light, so that the first and second light emitting units emit light smoothly. Accordingly, variation in color of light emitted from the light emitting device is reduced, and color rendering can be further improved.
  • the intensity of the light emitted from the light source and incident on each of the first light emitting unit and the second light emitting unit is also related to the area of the light receiving surface of each of the first light emitting unit and the second light emitting unit. Therefore, the light source power distance to each of the first light emitting unit and the second light emitting unit, and the respective light receiving power.
  • the area of the light emitting surface is preferably set so that the intensity of the light received by the first light emitting unit is greater than the intensity of the light received by the second light emitting unit.
  • the specific method is arbitrary, but for example, the light source can be attached using solder.
  • solder For example, Au Sn, AgSn, or the like can be used.
  • solder it is also possible to supply power from the electrode cover formed in the frame through the solder.
  • solder when using high-current LEDs or laser diodes where heat dissipation is important as the light source, it is effective to use solder for the installation of the light source because solder exhibits excellent heat dissipation.
  • an adhesive such as epoxy resin, imide resin, or acrylic resin may be used.
  • the adhesive can be energized to supply power to the light source as in the case of using solder. It is also possible to scrape. Furthermore, it is preferable to mix these conductive fillers because heat dissipation is also improved.
  • the method of supplying power to the light source is arbitrary.
  • the light source and the electrode may be connected by wire bonding to supply power.
  • the material, dimensions, and the like that limit the wire used at this time are arbitrary.
  • metals such as gold and aluminum can be used as the material of the wire, and the force wire whose thickness can be normally set to 20 ⁇ m to 40 ⁇ m is not limited to this.
  • Another example of a method for supplying power to the light source is a method for supplying power to the light source by flip chip mounting using bumps.
  • the first light emitting unit is formed by including at least one kind of light emitting substance that is excited by light emitted from the light source and emits light including a component having a longer wavelength than the light emitted from the light source.
  • the luminescent material used for the first light emitting unit will be described in detail later.
  • the light-blocking part blocks only a part of the light emitted toward the second light-emitting part, the light from the first light-emitting part will be part of the second light-emitting part. It becomes the excitation light of the luminescent material.
  • the second light emitting unit is excited by light emitted from the light source and light emitted from the first light emitting unit, and emits at least one kind of light containing a component having a longer wavelength than the light emitted from the first light emitting unit. It is formed including a luminescent material. There is no particular limitation on the shape of the second light emitting part, and the second light emitting part can be provided alone at one place or divided into two or more places. The luminescent material used for the second light emitting part will also be described in detail later.
  • the light emitted from the light source is received, and the light emitting material emits light using the received light as excitation light.
  • the light emitting material emits light using the incident light from the first light emitting unit as excitation light.
  • the emitted light is emitted outside the light emitting device as a component of light emitted by the light emitting device.
  • both the first light emitting unit and the second light emitting unit are open to the outside on the light emitting surface.
  • the light emitting surface means a surface from which the light emitting device emits light in a predetermined direction. Therefore, the light emitted from the light source, the first light emitting unit, and the second light emitting unit is emitted toward the light emitting surface force in a predetermined direction.
  • the shape of the light exit surface is arbitrary, and it is desirable that the light exit surface has an appropriate shape such as a flat surface, a curved surface, or an uneven surface, depending on the application.
  • the first light emitting unit and the second light emitting unit being opened means that light emitted from the first and second light emitting units in a predetermined direction is not shielded by other members. It means being released. More specifically, the light emitted from the first light emitting unit in a predetermined direction is not blocked by the light source, the light shielding unit, the second light emitting unit, and the frame (if the light emitting device includes a frame). Indicates that the light is emitted to the outside of the light emitting device, and from the second light emitting unit in a predetermined direction.
  • a protective layer is formed on the light exit surface or a cover is attached to the light emitting device.
  • the first light can be transmitted as long as light emitted from other members such as a protective layer and a cover can be transmitted.
  • the second light emitting unit is assumed to be open.
  • the light emitted from the first light emitting unit and the light emitted from the second light emitting unit are different from each other. It is possible to reduce (or eliminate) the degree to which the intensity is weakened by being absorbed by other luminescent materials or shielded by other members. Accordingly, it is possible to increase the light emission efficiency of the light emitting device, reduce variations in the light components emitted from the light emitting device, and improve the color rendering properties of the light emitting device.
  • the light emitting device light can be emitted using the three primary colors of blue light, red light and green light, the light source, the first light emitting part, and the second light emitting part can be selected appropriately.
  • the color reproducibility of the light emitting device of the invention can be made excellent.
  • the light-shielding part prevents light emitted from the first light-emitting part from entering the second light-emitting part.
  • the light shielding unit only needs to prevent at least a part of the light emitted from the first light emitting unit force from entering the second light emitting unit, but is normally emitted from the light emitting device in a predetermined direction. It is only necessary to prevent the light emitted from the first light emitting portion from entering the second light emitting portion to such an extent that the light is sufficiently high to withstand practical use and the light emission efficiency and color rendering can be exhibited. Furthermore, it is preferable that all the light emitted from the first light emitting unit is not incident on the second light emitting unit.
  • the light shielding part is preferably formed so as to reflect at least a part of the light emitted from the first light emitting part. Furthermore, it is more preferable that the first light emitting unit is generated so that it can reflect all of the light that hits the light blocking unit. This Accordingly, the light emitted from the first light emitting unit can be used effectively, and the light emission efficiency and color rendering properties of the light emitting device can be further improved.
  • the light shielding part is formed so as to reflect at least part of the light emitted by the second light emitting part force. More preferably, it is formed so as to be able to reflect all of the light hitting the light. As a result, the light emitted from the second light emitting unit can be used effectively, and the light emission efficiency and color rendering of the light emitting device can be further improved.
  • the light-shielding part is emitted from a light source that is preferably configured to reflect at least part of the light emitted from the light source, and reflects all of the light that strikes the light-shielding part. It is more preferable that it is formed so as to be able to. As a result, the light emitted from the light source can be used effectively, and the light emission efficiency and color rendering of the light emitting device can be further improved.
  • At least one of light components that is, light emitted from any one of the light source, the first light-emitting unit, and the second light-emitting unit
  • the reflectance of the component is increased, and it is more preferable that the reflectance of light in the visible light castle is increased. Therefore, like the frame, at least the surface that is exposed to light is preferably formed of a material having high reflectivity.
  • Specific examples include forming the entire light-shielding portion or the surface of the light-shielding portion with a material (such as a resin for injection shaping) containing a material having a high reflectance such as glass fiber, alumina powder, and titania powder.
  • a material such as a resin for injection shaping
  • a material having a high reflectance such as glass fiber, alumina powder, and titania powder.
  • the specific method for increasing the reflectance of the surface of the light shielding part is arbitrary.
  • the material of the light shielding part itself for example, it has a high reflectance such as silver, platinum, and aluminum.
  • the light reflectance can also be increased by performing a matt treatment with a metal or alloy.
  • the part that increases the reflectivity may be the entire light shielding part or a part of the light shielding part, but in general, all the parts that are exposed to light emitted from the light source, the first light emitting part, and the second light emitting part. It is desirable that the reflectivity of the surface is increased.
  • the shape of the light-shielding portion may be formed in any shape without any other limitation as long as at least a part of the light emitted from the first light-emitting portion can be prevented from entering the second light-emitting portion. it can.
  • plate-like, net-like, mesh-like parts that partition between the first light-emitting part and the second light-emitting part It may be formed as a material.
  • the light shielding part may be formed integrally with the frame or may be formed separately. However, in general, it is preferable to set the position of the light shielding portion so that the light emitting device can emit the target light according to the light emission intensity of the first light emitting portion and the second light emitting portion.
  • the frame with a plurality of recesses (such as cup-shaped recesses) and providing each of the recesses with a light source and the first light-emitting unit or the second light-emitting unit is advantageous in manufacturing the light-emitting device. This is preferable in terms of ease. In this case, it functions as a wall portion light shielding portion of the frame that divides each recess. A display device using this form will be described in detail in a third embodiment.
  • the material of the light shielding part may be formed of any material without any other limitation as long as at least a part of the light emitted from the first light emitting part can be prevented from entering the second light emitting part. it can.
  • an inorganic material such as a metal, an alloy, or glass, an organic material such as a synthetic resin, or carbon can be used depending on the application.
  • a material that normally reflects the light emitted from the first light-emitting part and the second light-emitting part and does not absorb the light emitted from the first light-emitting part and the second light-emitting part as described above is preferable.
  • a light shielding part is provided between the first light emitting part and the second light emitting part, whereby the light emitted from the first light emitting part is incident on the second light emitting part. To prevent that. Thereby, the luminous efficiency and color rendering of the light emitting device of the present invention can be improved.
  • the mechanism is described in detail below.
  • the luminescent material absorbed the light from the first light emitting part as excitation light. Accordingly, the light emitted from the first light emitting unit is consumed by the second light emitting unit. For this reason, the intensity of the light from the first light emitting unit, which should have been emitted outside the light emitting device, was reduced, the luminous flux of the light emitted from the light emitting device was reduced, and the light emission efficiency was lowered. In addition, since the light emitted from the first light emitting unit is consumed by the second light emitting unit, the balance of the components of the light emitted from the light emitting device also varies, and the color reproducibility of the light emitting device is degraded.
  • the light emitted from the light emitting device is intended to be the target color
  • the light of the first light emitting unit is absorbed by the second light emitting unit.
  • Second light emission It was necessary to increase the ratio of the light emitting material of the first light emitting part to the light emitting material of the part.
  • the usage ratio of the light emitting material is larger than the optimum value. Since it is easily detached, the color rendering property of light tends to be lowered.
  • the light shielding unit prevents the light emitted from the first light emitting unit from entering the second light emitting unit. It can be suppressed that the light of the light emitting portion is absorbed by the second light emitting portion and its intensity is weakened. Therefore, the light emission efficiency of the light emitting device can be improved as compared with the prior art.
  • the variation in the light component emitted by the light emitting device can be reduced to reduce the color rendering property of the light emitting device. Can also be increased. As a result, the color rendering and color reproducibility of the light emitting device can be improved.
  • excitation light (mainly light from the light source) can be supplied to the first light emitting unit and the second light emitting unit, and further emitted from the light source, the first light emitting unit, and the second light emitting unit. If light can be emitted to the outside of the light emitting device, the arrangement, size, shape, and the like of each member constituting the light emitting device can be arbitrarily set.
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, the light source, and the frame may be arranged at a distance so as to have a gap therebetween.
  • a gap may be formed between the first light emitting unit and the second light emitting unit.
  • a gap may be formed between one or both of the first light emitting unit and the second light emitting unit and the light source.
  • a gap may be formed between one or both of the first light emitting part and the second light emitting part and the light shielding part.
  • a distance is provided between the first light emitting unit and the second light emitting unit, one or both of the first light emitting unit and the second light emitting unit, and the light source so that they do not contact each other.
  • other members may be provided between the two.
  • a protective layer of transparent resin is formed on the entire circumference of the light source, the light from the light source is emitted as a luminous flux even though the distance between the light source and the first light emitting unit and the second light emitting unit is increased.
  • the light source can be protected without reducing the intensity of light emitted from the light emitting device.
  • the first light emitting unit and the second light emitting unit may have different sizes.
  • the light emitting device of the present invention may include a member other than the light source, the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the frame described above.
  • a cover for protecting the light emitting device itself may be provided.
  • a light guide member such as a mirror, a prism, a lens, or an optical fiber for changing the direction of the emitted light may also be provided.
  • a light diffusion layer may be provided outside the light emitting surface of the light emitting device in order to diffuse each component of the light emitted from the light emitting device and prevent uneven color of the visible light.
  • the light-emitting substance used in the light-emitting device of the present invention absorbs excitation light and can emit light containing a longer wavelength component than the absorbed excitation light.
  • the light emitting material is usually used in a mixture with a binder.
  • the light-emitting substance a known substance can be appropriately selected and used according to the use of the light-emitting device.
  • the emission itself is not limited by any mechanism such as fluorescence or phosphorescence.
  • one kind of light emitting substance may be used alone, and two or more kinds may be used in any combination and ratio.
  • the luminescent material used for the first light emitting unit is selected to emit light containing a component having a longer wavelength than the light emitted from the light source when excited by the light emitted from the light source
  • the luminescent material used for the second light emitting unit is A light source that emits light including a component having a longer wavelength than the light emitted from the first light emitting unit when excited by the light emitted from the first light emitting unit is selected.
  • the light-emitting substance has a wavelength of usually 350 nm or more, preferably 400 nm or more, more preferably 430 nm or more, and usually 600 nm or less, preferably 570 nm or less as excitation light. Or something that absorbs light below 550nm!
  • the luminescent substance has a wavelength of emitted light of usually 400 nm or more, preferably 450 ⁇ m or more, more preferably 500 nm or more, and usually 750 nm or less, preferably 700 nm or less, more preferably 670 nm or less. Is desirable.
  • the excitation light has a wavelength of usually 350 nm or more, preferably 400 nm or more, more preferably 430 nm or more, and usually 520 nm or less, preferably 500 nm or less, more preferably. It is desirable that absorbs light of 480 nm or less.
  • the light-emitting substance used in the first light-emitting portion has a wavelength of emitted light of usually 400 nm or more, preferably 450 nm or more, more preferably 500 nm or more, and usually 600 nm or less, preferably 570 nm or less, more preferably 550 nm or less. Something is desired!
  • the wavelength of the excitation light is usually 400 nm or more, preferably 450 nm or more, more preferably 500 nm or more, and usually 600 nm or less, preferably 570 nm or less. More preferably, it absorbs light of 550 nm or less.
  • the light-emitting substance used in the second light-emitting portion has a wavelength of emitted light of usually 550 nm or more, preferably 580 nm or more, more preferably 600 nm or more, and usually 750 nm or less, preferably 700 nm or less, more preferably 670 nm or less. Something is desired!
  • the luminescent substance has a luminous efficiency of usually 40% or more, preferably 45% or more, more preferably 50% or more, even more preferably 55% or more, and most preferably 60% or more. It is preferable to use it.
  • the luminous efficiency shown here is a value expressed as the product of quantum absorption efficiency and internal quantum efficiency.
  • a light emitting material suitable for use in the light emitting device of the present invention will be exemplified and described for each light emitting section.
  • the light-emitting substance is not limited to the following examples, and it is within the scope of the present invention whether each exemplified light-emitting substance is used in the first light-emitting part or the second light-emitting part. Can be arbitrarily selected.
  • a phosphor represented by the following formula (1) can be given.
  • M 1 represents a divalent metal element
  • M 2 represents a trivalent metal element
  • M 3 represents a tetravalent metal element
  • a, b, c, and d represent Each is a number in the following range.
  • M 1 is a divalent metal element.
  • the group force consisting of Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and Ba is at least one selected.
  • Particularly preferred is Ca, which is more preferably Mg, Ca, or Zn.
  • Ca may be a single system or a composite system with Mg.
  • M 1 is preferably composed of the elements that are preferred in the above, but may contain other divalent metal elements as long as the performance is not impaired.
  • M 2 in the above formula (1) is from the same plane as the force M 1 that is a trivalent metal element, and from the group consisting of Al, Sc, Ga, Y, ⁇ , La, Gd, and Lu. Particularly preferred is Sc, which is more preferably Al, Sc, Y, or Lu, which is preferably at least one selected. In this case, Sc may be a single system or a complex system with Y or Lu. Basically, M 2 is preferably composed of the elements that are preferred in the above, but may contain other trivalent metal elements as long as the performance is not impaired.
  • M 3 in the above formula (1) preferably contains at least Si from the same surface as the force M ⁇ M 2 which is a tetravalent metal element. Further, it is desirable that the tetravalent metal element represented by M 3 is usually 50 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, and particularly preferably 90 mol% or more Si. ,.
  • M 3 other than Si is, Ti, Ge, Zr, Sn, and at least one selected the group force consisting Hf of the Preferred group power consisting of Ti, Zr, Sn, and Hf At least one selected from group power is particularly preferred.
  • M 3 is preferably Si. Basically, it is preferable that M 3 also has a preferable elemental force in the above, but within a range not impairing the performance, Including other tetravalent metal elements!
  • the crystal structure of the phosphor is usually a garnet crystal structure, which is generally a in the above formula (1), a is 3, b is 2, c is 3, and d is 12 This is a body-centered cubic crystal.
  • a is 3 and b is 2, c by substituting it for the position of the crystal lattice of any metal element of M 2 or M 3 or by arranging it in the gap between the crystal lattices. It is possible that is 3 and d is not 12. Therefore, a, b, c, and d are 2. 7 ⁇ a ⁇ 3.3, 1.8 ⁇ b ⁇ 2. 2, 2. 7 ⁇ c ⁇ 3.3, 1 1. 0 ⁇ d ⁇ 13. A number in the range of 0 is preferred.
  • the luminescent center ion contained in the compound matrix of this crystal structure contains at least Ce, and Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Pr for fine adjustment of the luminescent properties.
  • Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb can also contain one or more divalent to tetravalent elements.
  • Mn, 2 to 3 valent Eu, or trivalent Tb can be particularly preferably used.
  • This phosphor is usually 420 ⁇ ! Excited with light in the wavelength range of ⁇ 480nm.
  • the emission spectrum has a 500 to 510 nm peak and a wavelength component of 450 to 650 nm.
  • a phosphor represented by the following formula (2) can be given.
  • M 1 is an activator element containing at least Ce
  • M 2 is a divalent metal element
  • M 3 is a trivalent metal element
  • a, b, c, and d are respectively It is a number in the following range. 0. 0001 ⁇ a ⁇ 0. 2
  • M 1 in the above formula (2) is an activator element contained in the crystal matrix described later, and contains at least Ce. Also, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb for the purpose of phosphorescence and chromaticity adjustment It can contain at least one divalent to tetravalent element selected.
  • the value a representing the content of the activator element M 1 is 0.0001 ⁇ a ⁇ 0.
  • a is preferably 0.0005 or more, more preferably 0.002 or more, and preferably 0.1 or less, more preferably 0.04 or less.
  • Ce content increases, the emission peak wavelength shifts to the longer wavelength side, and the green emission amount with high visibility is relatively increased.
  • a is usually 0.004 or more, preferably 0.008 or more, more preferably 0.02 or more, and usually 0.15 or less, preferably 0.1 or less, more preferably 0.08 or less. More desirable.
  • M 2 in the above formula (2) is a divalent metal element. From the viewpoint of luminous efficiency, etc., a group force consisting of Mg, Ca, Zn, Sr, Cd, and Ba is selected. It is particularly preferable that 50 mol% or more of the element of M 2 which is preferably Mg, Ca or Sr which is preferably one kind is Ca.
  • M 3 in the formula (2) consists of the same surface as the force M 2 is a trivalent metal element, A1, Sc, Ga, Y , In, La, Gd, Yb, and Lu More preferred is Al, Sc, Yb, or Lu, which is preferably at least one selected from the group, and even more preferred is Sc, or Sc and Al, or Sc and Lu. It is particularly preferable that 50 mol% or more of the M 3 element is Sc.
  • the base crystal of the phosphor is generally composed of a divalent metal element M 2 and a trivalent metal element. Because it is a crystal represented by the composition formula M 2 M 3 O, consisting of M 3 and oxygen, the chemical composition ratio is
  • b is 1, c is 2, and d force.
  • Ce which is an activator element, is replaced by the force of replacing M 2 or M 3 with the position of the crystal lattice of one of the metal elements, or disposed in the gap between the crystal lattices.
  • b may be 1, c force ⁇ , and d may not be 4.
  • b is usually a number of 0.8 or more, preferably 0.9 or more, and usually 1.2 or less, preferably 1.1 or less.
  • c is usually 1.6 or more, preferably 1.8 or more, and usually 2.4 or less, preferably 2.2 or less.
  • d is usually a number of 3.2 or more, preferably 3.6 or more, and usually 4.8 or less, preferably 4.4 or less.
  • M 2 and M 3 represent divalent and trivalent metal elements, respectively, but there are essentially different points in terms of light emission characteristics and crystal structure.
  • a small part of M 2 and Z or M 3 can be a monovalent, tetravalent, or pentavalent metal element, and the charge balance can be adjusted.
  • Ions for example, halogen elements (F, Cl, Br, 1), nitrogen, sulfur, selenium and the like may be contained in the compound.
  • This phosphor is excited by light in the wavelength range of 420 nm to 480 nm and is most efficient especially at 440 to 470 nm.
  • the emission spectrum has a peak at 490 to 550 nm and a wavelength component of 450 to 700 nm.
  • light emitting materials suitable for use in the first light emitting part include Y (Al, Ga) 2 O 3: Ce
  • the above phosphors may be used alone or in any combination of two or more. And you can use it in proportions!
  • the exemplified phosphors those having a garnet crystal structure are preferable because they hardly deteriorate against heat, light, and water.
  • Specific examples of the phosphor having such a garnet crystal structure include the phosphor exemplified as the first example of the phosphor emitting green light, and Y (Al, Ga) 2 O 3: Ce.
  • a phosphor represented by the following formula (3) can be given.
  • M is Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb. 2 or more elements that contain at least Eu
  • A is a divalent metal element force other than M element, and is a group force of 1 or 2 elements selected
  • D is E represents one or more elements selected from the group consisting of tetravalent metal elements
  • E represents one or more elements selected from the group power selected from trivalent metal element forces
  • X represents , 0, N
  • F represents one or more elements selected from the group of forces.
  • a, b, c, d, and e are numbers in the following ranges, respectively.
  • M contains at least Eu, and Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb force are also selected. 2 or more elements. Among them, Eu is preferred to be one or more elements selected from the group consisting of Mn, Ce, Sm, Eu, Tb, Dy, Er, and Yb. More preferably.
  • A is a group force that is a divalent metal element force other than the M element. Among the forces that are one or more elements selected, Mg, Ca, One or more elements selected from the group consisting of Sr and Ba are preferable. Ca or a composite system of Ca and Sr is more preferable.
  • D is one or more elements selected from the group consisting of tetravalent metal elements, among which Si, Ge, Sn, Ti, Zr, Hf It is more preferable that Si is one or more elements selected from the group consisting of Si.
  • E is one or more elements selected from the group consisting of trivalent metal elements, among which B, Al, Ga, More preferably, Al is preferably one or more elements selected from the group force consisting of In, Sc, Y, La, Gd, and Lu.
  • X is one or more elements selected from the group consisting of 0, N, and F. Among them, N, or N and O and O forces are also preferable.
  • a Value power ⁇ 0. From 00001 / J If there is a small number of M as the light emission center, the light emission brightness may decrease. If the a value is greater than 0.1, the concentration may be quenched by interference between M ions and the brightness may decrease. In particular, in the case of M force 3 ⁇ 4u, it is preferable that the a value is 0.002 or more and 0.03 or less in that light emission luminance is increased.
  • c is the content of D element such as Si, and is an amount represented by 0.5 ⁇ c ⁇ 4.
  • d is the content of E element such as A1, and is an amount represented by 0.5 ⁇ d ⁇ 8.
  • the d value is less than 0.5 or greater than 8, the light emission luminance may decrease.
  • compositions with high emission brightness include at least Eu in the M element, Ca in the A element, Si in the D element, A1 in the E element, and X
  • the element contains N.
  • an inorganic compound in which the M element is Eu, the A element is Ca, the D element is Si, the E element is A1, and the X element is N or a mixture of N and O is desirable.
  • This phosphor is excited by light having a wavelength of at least 580 nm and is most efficient particularly in the wavelength range of 400 nm to 550 nm, and therefore absorbs light emitted from the first light emitting part well.
  • the emission spectrum has a peak in the wavelength range of 580 nm to 720 nm.
  • M represents at least one element selected from Ba, Mg, and Zn
  • a, b, c, d, and e are numbers in the following ranges, respectively.
  • the preferable range of a in the above formula (4) is usually 0.0002 or more, preferably 0.0004 or more, and usually 0.02 or less.
  • the preferable range of a in the above formula (4) is usually 0.0004 or more, usually 0.01 or less, preferably 0.007 or less, more preferably 0.005.
  • a in the above formula (4) is usually 0.0004 or more, usually 0.01 or less, preferably 0.007 or less, more preferably 0.005.
  • more preferably 0.004 or less is usually 0.0004 or more, usually 0.01 or less, preferably 0.007 or less, more preferably 0.005.
  • the preferable range of a in the above formula (4) is generally described. It is usually 0.004 or more, preferably 0.001 or more, and usually 0.02 or less, preferably 0.008 or less.
  • the content of the luminescent center ion Eu 2+ is smaller than the above range, the luminescence intensity tends to decrease.
  • concentration quenching is there.
  • the preferred range of a in the above formula (4) which has all of thermal stability, temperature characteristics, and light emission intensity. A range of 0.004 or less is desirable.
  • M representing at least one element selected from Ba, Mg, and Zn is not necessarily an essential element for the present invention, but the molar ratio d of M is 0 ⁇ d ⁇ Even if it is contained in the chemical substance of the formula (4) at a ratio of 0.1, the object of the present invention can be achieved.
  • This phosphor is excited by light of 600 nm or less, and has the highest efficiency, particularly at 400 nm to 550 nm. Therefore, the phosphor emits light emitted from the first light emitting part well.
  • the emission spectrum is 620 ⁇ ! Has a peak at ⁇ 680 nm.
  • the luminescent material suitable for use in the second light emitting part are not particularly limited as long as the emission wavelength is 550 nm to 750 nm and the emission wavelength is longer than that of the first light emitting part.
  • CaSi N Eu
  • a fluorescent europium complex or the like can be used.
  • the above phosphors may be used alone or in any combination of two or more. And ratios may be used in combination.
  • the luminescent material is usually used in the form of particles.
  • the particle diameter of the luminescent material particles is usually 150 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, still more preferably 10 ⁇ m or less, and most preferably 5 m or less.
  • the emission color variation of the light emitting device becomes large, and when the light emitting material and the sealing material are mixed, it may be difficult to uniformly apply the light emitting material.
  • it is usually 0.001 ⁇ m or more, preferably 0.01 ⁇ m or more, more preferably 0.1 ⁇ m or more, still more preferably 1 ⁇ m or more, and most preferably 2 m or more. Below this range, the luminous efficiency decreases.
  • the volume ratio of the light emitting material of the first light emitting unit to the light emitting material of the second light emitting unit is arbitrary, but is usually 0.05 or higher, preferably 0.1 or higher, more preferably 0.2 or higher. Also, it is usually 1 or less, preferably 0.8 or less, more preferably 0.5 or less. It is preferable if this ratio is too large or too small. It is difficult to obtain white light emission.
  • the first light emitting part and the second light emitting part without using a binder
  • a light emitting material is fired to produce a fired body, and the fired body is directly used as the first light emitting part or the first light emitting part. It can be used for two light emitting parts. Further, for example, even when glass is made of a light emitting substance or a single crystal of a light emitting substance is used, the first light emitting part and the second light emitting part can be produced without using a binder. Even when the binder is not used, other components such as additives can be coexisted in the first light emitting part and the second light emitting part.
  • the second light emitting unit includes a light emitting substance that emits light including a component having a longer wavelength than the light emitted from the first light emitting unit when excited by the light emitted from the light source and the first light emitting unit, and a binder.
  • the light emitting material of the first light emitting unit may be mixed.
  • the concentration of the luminescent material of the first light-emitting part contained in the second light-emitting part is low V, and the light-emitting substance of the first light-emitting part is contained in the second light-emitting part. It's more preferable!
  • the light emitting material of the second light-emitting unit is not usually contained in the first light-emitting unit, but the light-emitting power of the second light-emitting unit is sufficient if the luminous flux power of the light emitted from the first light-emitting unit is small enough Even if the substance is contained, the light emitting substance of the second light emitting part, which is usually 40% by volume or less, is completely contained. More preferably not. That is, even though the light emitting material in the second light emitting unit is excited by the light emitted from the first light emitting unit, the light emitted from the light emitting material in the first light emitting unit in the first light emitting unit is secondly emitted.
  • the luminescent material in each light emitting part should be selected so that the luminescent material in the light emitting part does not absorb too much.
  • the first light emitting unit and the second light emitting unit may contain a binder in addition to the light emitting substance.
  • Noinda is usually used to collect powdered or particulate luminescent materials or attach them to a frame.
  • a binder used in the light emitting device of the present invention Any known one without any limitation can be used.
  • the light emitting device is transmissive, that is, light emitted from the light source, the first light emitting unit, and the second light emitting unit is transmitted through the first light emitting unit or the second light emitting unit and emitted to the outside of the light emitting device.
  • inorganic materials such as glass can be used in addition to rosin and the like.
  • the resin include organic synthetic resins such as epoxy resin and silicon resin, and inorganic materials such as polysiloxane gel and glass.
  • the viscosity of the resin is arbitrary, but it has an appropriate viscosity according to the particle diameter and specific gravity of the luminescent material to be used, in particular, the specific gravity per surface area. It is desirable to use a binder.
  • a binder For example, when epoxy resin is used as a binder, if the particle size of the luminescent material particles is 2 ⁇ m to 5 ⁇ m and the specific gravity is 2 to 5, usually 1 to: an epoxy having a viscosity of LOPas The use of rosin is preferable because the phosphor particles can be well dispersed.
  • Binders may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.
  • the ratio between the luminescent material and the binder is not limited, but the ratio of the luminescent material to the binder is usually 0.01 or more, preferably 0.05 or more, more preferably, by weight. 0.1 or more, usually 5 or less, preferably 1 or less, more preferably 0.5 or less It is desirable that
  • the light-emitting device is a transmissive type
  • the light emitting device is of a reflective type (that is, light emitted from the light source, the first light emitting unit, and the second light emitting unit is emitted outside the light emitting device without passing through the first light emitting unit or the second light emitting unit).
  • the luminescent material is filled with high density. Therefore, the composition of the luminescent material should be set in accordance with the use of the light-emitting device, the type and physical properties of the luminescent material, the type and viscosity of the noinda, etc., taking these into consideration.
  • the emission color of the light emitted from the light emitting device can be arbitrarily changed by adjusting the ratio of the light emitting materials of the first light emitting unit and the second light emitting unit and the weight of the light emitting material used. wear.
  • the light emitting material may contain other components, and the first light emitting portion and the second light emitting portion may be formed of the light emitting material, a binder used as appropriate, and other components.
  • any other known additive with no particular limitation can be used.
  • a diffusing agent such as alumina or yttria
  • a binder such as pyrophosphoric acid barium calcium borate as other components.
  • the first light-emitting part and the second light-emitting part can be manufactured by any method without particular limitation.
  • the first light-emitting unit and the second light-emitting unit prepare a slurry by dispersing a light-emitting substance, an appropriately used binder, and other components in a dispersion medium. After applying to a substrate such as a film, the slurry can be dried to form.
  • the slurry is prepared by mixing the luminescent material and other components such as binders and additives that are used as appropriate in a dispersion medium.
  • the name of the slurry may be changed to a paste, a pellet, or the like depending on the type of the binder.
  • dispersion medium used for slurry preparation there is no limitation on the dispersion medium used for slurry preparation, and any known dispersion medium can be arbitrarily used. Specific examples thereof include chain hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, and solvesso, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene and perchloroethylene, and methanol.
  • chain hydrocarbons such as n-hexane, n-heptane, and solvesso
  • aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene
  • halogenated hydrocarbons such as trichloroethylene and perchloroethylene
  • methanol methanol
  • Alcohols such as ethanol, isopropanol and n-butanol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, esters such as ethyl acetate and n -butyl acetate, ethers such as cellosolve, butylsolve and cellosolveacetate And aqueous solvents such as water and arbitrary aqueous solutions.
  • ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone
  • esters such as ethyl acetate and n -butyl acetate
  • ethers such as cellosolve, butylsolve and cellosolveacetate
  • aqueous solvents such as water and arbitrary aqueous solutions.
  • the prepared slurry is applied to a substrate such as a frame.
  • the application method is arbitrary, but for example, a method such as dispensation or potting can be used.
  • coating with the slurry used as a 1st light emission part and the slurry used as a 2nd light emission part is arbitrary, and you may apply any first. Moreover, you may apply
  • the dispersion medium is dried to produce the first light emitting part and the second light emitting part.
  • Any drying method can be used. For example, natural drying, heat drying, vacuum drying, baking, ultraviolet irradiation, electron beam irradiation, or the like may be used. Among these, baking at a temperature of several tens of degrees Celsius to one hundred and several tens of degrees Celsius is preferable because the dispersion medium can be easily and reliably removed with inexpensive equipment.
  • the first light-emitting part and the second light-emitting part can be produced by mixing a light-emitting substance with a binder and other components that are used as appropriate and kneading them. Further, when molding, for example, press molding, extrusion molding (T-die extrusion, inflation extrusion, pro-molding, melt spinning, profile extrusion, etc.), injection molding, etc. are performed. .
  • the binder is a thermosetting material such as epoxy resin or silicon resin
  • the binder before curing, the luminescent material, and other components used as appropriate are mixed and molded, and thereafter
  • the first light emitting part and the second light emitting part can be produced by curing the binder by heating.
  • the binder is UV curable
  • the first and second light emitting parts can be produced by curing the binder resin by irradiating UV light instead of heating in the above method. .
  • the first light emitting unit and the second light emitting unit may be manufactured in a series of steps when manufacturing the light emitting device, but the first light emitting unit and the second light emitting unit are separately prepared in advance.
  • the light emitting device may be completed by later being incorporated into a frame or the like. Furthermore, it is possible to prepare a unit in which the frame and one of the first light emitting unit and the second light emitting unit are combined, and to complete the light emitting device by combining these units.
  • a method of providing a light shielding portion is also arbitrary.
  • a light shielding unit may be provided between them.
  • the light shielding unit may be formed in advance in the frame and divided by the light shielding unit. You may make it provide a 1st light emission part and a 2nd light emission part after that by apply
  • FIGS. 1 (a) and 1 (b) are diagrams schematically showing the main part of the light emitting device as the first embodiment of the present invention, and FIG. 1 (a) is a cross-sectional view thereof. (b) is an exploded perspective view with the partition plate removed for explanation.
  • the light emitting device 1 of the present embodiment includes a frame 2, a blue LED (blue light emitting unit) 3 as a light source, and a green light emitting unit as a first light emitting unit. And a red light emitting portion 5 as a second light emitting portion and a partition plate 6 as a light shielding portion.
  • the frame 2 is a base made of resin for holding the blue LED 3, the green light emitting unit 4, the red light emitting unit 5, and the partition plate 6.
  • a trapezoidal recess (dent) 2A having an opening on the upper side in the figure is formed.
  • the dimensions of the recess 2A of the light-emitting device 1 are such that the light-emitting device 1 can emit light in a predetermined direction (here, upward in the figure). The dimensions are set.
  • an electrode (not shown) to which external force power of the light emitting device 1 is supplied is provided at the bottom of the recess 2A, and power can be supplied to the blue LED 3 from this electrode.
  • the inner surface of the concave portion 2A of the frame 2 is enhanced in the reflectance of light in the entire visible light region by metal plating, so that the light hitting the inner surface of the concave portion 2A of the frame 2 is also predetermined from the light emitting device 1. It can be released in the direction. In addition, it is a matter of course that care should be taken so that metal plating does not short the electrode! /.
  • a blue LED 3 is installed as a light source.
  • the blue LED 3 is an LED that emits blue light when supplied with electric power. Part of the blue light emitted from the blue LED 3 is absorbed as excitation light by the light emitting material (here, fluorescent material) in the green light emitting part 4 and the red light emitting part 5, and another part is the light emitting device 1 Is emitted in a predetermined direction (here, upward in the figure).
  • the blue LED 3 is installed at the bottom of the recess 2A of the frame 2, but here, a silver paste (silver particles on the adhesive is used between the frame 2 and the blue LED 3).
  • the blue LED3 is installed on the frame 2 by the glued by 7) Yes. Sarasako, this silver paste 7 also plays a role in dissipating the heat generated by the blue LED3.
  • a gold wire 8 for supplying power to the blue LED 3 is attached to the frame 2.
  • the blue LED 3 and the electrode (not shown) provided at the bottom of the recess 2A of the frame 2 are connected by wire bonding using the wire 8, and when the wire 8 is energized, the blue LED 3 is energized. Supplied, blue LED 3 emits blue light.
  • the recess 2A of the frame 2 is provided with a green light emitting part 4 as a first light emitting part and a red light emitting part 5 as a second light emitting part.
  • the concave portion 2A is filled with the green light emitting portion 4 and the red light emitting portion 5, and the green light emitting portion 4 and the red light emitting portion 5 face the outside of the light emitting device 1 through the opening of the concave portion 2A.
  • 1 functions as a light emitting surface 1A that emits light in a predetermined direction. That is, the blue light emitted from the blue LED 3, the green light emitted from the green light emitting unit 4, and the red light emitted from the red light emitting unit 5 are emitted from the light emitting surface 1A in a predetermined direction. It has become.
  • the green light emitting section 4 is formed of a green phosphor and transparent resin! Speak.
  • the green phosphor is a luminescent material of the green light emitting section 4 and is a fluorescent material that is excited by blue light emitted from the blue LED 3 and emits green light having a longer wavelength than blue light.
  • the transparent resin is a binder of the green light emitting unit 4, and here, an epoxy resin which is a synthetic resin capable of transmitting visible light over the entire wavelength region is used.
  • the green light emitting portion 4 is formed so as to fill the left portion in the figure from the bottom of the recess 2A to the opening.
  • the green light emitting portion 4 is formed so as to cover the upper surface of the blue LED 3 and the side surfaces other than the right side surface in the figure. Further, the green light emitting part 4 has a larger volume than the red light emitting part 5 in the recess 2A.
  • the green light emitting section 4 has a first light exit surface 4A at the opening of the recess 2A.
  • the first light exit surface 4A is an upper surface in the drawing of the green light emitting section 4 formed in a planar shape, and overlaps the plane formed by the upper surface of the frame 2.
  • the first light exit surface 4A is a surface that emits light emitted from the green light emitting unit 4 in a predetermined direction outside the light emitting device 1.
  • blue light emitted from the blue LED 3 is also emitted from the first light exit surface 4A.
  • the first light exit surface 4A together with a second light exit surface 5A described later, constitutes a light exit surface 1A that emits light emitted from the light emitting device 1 to the outside.
  • the green light emitting unit 4 is opened on the light emitting surface 1A.
  • the red light emitting portion 5 is formed of a red phosphor and a transparent resin.
  • the red phosphor is a luminescent material of the red light emitting unit 5 and is excited by blue light emitted from the blue LED 3 and green light emitted from the green light emitting unit 4 to emit red light having a longer wavelength than that of green light. It is a phosphor that emits light.
  • the transparent resin is a binder of the red light emitting unit 5, and here, like the green light emitting unit 4, an epoxy resin that can transmit visible light is used.
  • the red light emitting portion 5 is formed so as to fill the right portion in the figure from the bottom of the recess 2A to the opening. As described above, the green light emitting portion 4 is also formed from the bottom of the recess 2A to the opening. Therefore, in the light emitting device 1, the thickness of the green light emitting portion 4 (the distance in the vertical direction in the figure) and the red light emitting portion are It is formed so as to be approximately equal to the thickness of 5. Further, the red light emitting unit 5 is formed so as to cover the right side surface of the blue LED 3 in the figure. Further, the red light emitting unit 5 occupies a smaller volume than the green light emitting unit 4 in the recess 2A.
  • the red light emitting unit 5 also has a second light emitting surface 5A at the opening of the recess 2A, as with the green light emitting unit 4.
  • the second light emission surface 5A is the upper surface in the figure of the red light emitting section 5 formed in a planar shape, and overlaps the plane formed by the upper surface of the frame 2.
  • the second light emitting surface 5A is a surface that emits light emitted from the red light emitting unit 5 in a predetermined direction outside the light emitting device 1. Blue light emitted from the blue LED 3 is emitted from the second light emitting surface 5A. Are also released.
  • the second light exit surface 5A together with the first light exit surface 4A, constitutes a light exit surface 1A that emits light emitted from the light emitting device 1 to the outside.
  • the red light emitting unit 5 is opened at the light emitting surface 1A.
  • the partition plate 6 is attached as a light shielding part from the opening of the recess 2A by being inserted into the insertion part 2B formed on the frame 2. It has been.
  • the partition plate 6 is formed as a rectangular parallelepiped resin-made plate extending in the depth direction of the recess 2A in the vicinity of the blue LED and also extending in the width direction of the recess 2A. ing. Further, the entire surface of the partition plate 6 is subjected to the same texture treatment as that of the frame 2 so that visible light can be efficiently reflected.
  • the light-emitting device 1 of the present embodiment is configured as described above. Therefore, when blue light is emitted from the blue LED 3, a part of the blue light is used as excitation light by the green light emitting unit 4, and green light is emitted from the green light emitting unit 4. The other part of the blue light emitted from the blue LED 3 is used as excitation light by the red light emitting unit 5, and red light is emitted from the red light emitting unit 5. Further, a small amount of the green light emitted from the green light emitting section 4 is incident on this gap force red light emitting section 5 where the green light emitting section 4 and the red light emitting section 5 are in contact with each other, absorbed, and used as excitation light. Will be used. Then, the blue light, green light and red light emitted in this way are emitted from the light exit surface 1A in predetermined directions.
  • the light-emitting device 1 can exhibit high luminous efficiency and color rendering. That is, a partition plate 6 is provided between the green light emitting unit 4 and the red light emitting unit 5 to prevent the light emitted from the green light emitting unit 4 from entering the red light emitting unit 5. The amount of light emitted by 4 can be suppressed by the red light emitting unit 5, thereby improving the light emission efficiency and color rendering of the light emitting device 1. In addition, since it is possible to suppress variation in the components of light emitted from the light emitting device 1, the color reproducibility of the light emitting device 1 can be improved.
  • the green light emitted from the green light emitting part 4 is incident on the red light emitting part 5, but the amount of light is very small. If it is efficient, the color rendering will not deteriorate.
  • the green light emitted from the green light emitting part 4 is completely red by partitioning the part other than the part where the blue LED 3 and the red light emitting part 5 are in contact with the partition plate 3. If the light is not incident on the color light emitting portion 5, the light emission efficiency and the color rendering properties can be improved more reliably.
  • the surface of the frame 2 and the surface of the partition plate 6 can reflect all visible light efficiently, blue light emitted from the blue LED 3, green light emitted from the green light emitting unit 4, And the red light emitted from the red light emitting part 5 is emitted from the light emitting surface 1A without being absorbed by the frame 2 or the partition plate 6, so that each light can be used effectively and the luminous efficiency can be improved. it can.
  • FIGS. 2 (a) and 2 (b) are diagrams schematically showing a main part of a light emitting device as a second embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (a) is a sectional view thereof
  • the green light emitting part 14 and the red light emitting part 15 are shown with increased thicknesses for the sake of explanation, but the green light emitting part 14 and the red light emitting part 15 cannot actually be visually confirmed. It is assumed that this is a thin film-like part.
  • the light emitting device 11 of this embodiment includes a frame 12, a blue LED (blue light emitting unit) 13 as a light source, and a green light emitting as a first light emitting unit.
  • the frame 12 is a base made of resin for holding the blue LED 13, the green light emitting unit 14, the red light emitting unit 15, the partition wall 16 and the beam 19 like the frame 2 of the first embodiment.
  • a trapezoidal concave section (dent) 12A having an opening at the upper side in the figure is formed. Therefore, as in the first embodiment, the light emitted from the light emitting device 11 can be given directivity, and the emitted light can be used effectively.
  • the frame 12 has a metal plating applied to the surface of the recess 12A so that the light hitting the surface of the frame 12 can be emitted from the light emitting device 11 in a predetermined direction (here, upward in the figure). It has become.
  • a beam 19 is installed so that one force of the upper part of the recess 12A is also applied to the other.
  • the beam 19 is formed of a material that transmits at least blue light emitted from the blue LED 13, green light emitted from the green light emitting unit 14, and red light emitted from the red light emitting unit 15.
  • the beam 19 has an electrode (not shown) below, and the blue LED 13 is electrically connected to the electrode. I can supply power.
  • a blue LED 13 is installed as a light source.
  • the blue LED 13 is the same as the blue LED 3 of the first embodiment and functions in the same manner, and therefore the description thereof is omitted here.
  • the blue LED 13 is fixed to the beam 19 with a silver paste 17 and is supplied with power through an electrode by a wire 18. At this time, the silver paste 17 and the wire 18 of the light emitting device 11 are the same as the silver paste 7 and the wire 8 of the first embodiment, respectively.
  • a green light-emitting part 14 as a first light-emitting part and a red light-emitting part 15 as a second light-emitting part are formed in a film shape having the same film thickness.
  • the green light emitting portion 14 and the red light emitting portion 15 cover the entire inner surface of the recess 12A of the frame 12.
  • the light emitting device 11 is set so that a predetermined direction in which light is emitted is an upward direction in the figure.
  • the surface where the green light emitting part 14 is not in contact with the frame 12 and the partition wall 16, and the red light emitting part functions as a light emitting surface 11A from which the light emitting device 11 emits light in a predetermined direction, and the green light emitting portion 14 and the red light emitting portion 15 are respectively
  • the light exit surface 11 A is open. Therefore, the blue light emitted from the blue LED 13, the green light emitted from the green light emitting unit 14, and the red light emitted from the red light emitting unit 15 are emitted from the light emitting surface 11A in a predetermined direction. It is summer. The light emitted from the blue LED 13 is not directly emitted in a predetermined direction, and is reflected by the frame 12 and emitted to the outside.
  • the space between the bottom force of the concave portion 12A of the frame 12 and the lower surface of the beam 19 is a material that transmits at least blue light emitted by the blue LED 13, green light emitted by the green light emitting portion 14, and red light emitted by the red light emitting portion 15. Molded with (not shown)!
  • the green light emitting unit 14 is formed by depositing the same material as that of the green light emitting unit 4 of the first embodiment on the bottom surface and the slope of the concave portion 12A of the frame 12. Further, the green light emitting portion 14 is formed from the right end of the surface of the recess 12A to the left side in the figure from the center portion (here, the left side from the position corresponding to the left end of the blue LED 13). For this reason, the green light emitting unit 14 has a larger volume than the red light emitting unit 15. On the other hand, the red light emitting portion 15 is formed by depositing the same material as the red light emitting portion 5 of the first embodiment on the surface of the recess 12A of the frame 12.
  • the red light emitting portion 15 is formed on the bottom portion and the inclined surface, with the green light emitting portion 14 formed on the surface of the concave portion 12A. Since the green light emitting part 14 is formed from the right end of the frame 12 to the right side in the figure rather than the center part, the red light emitting part 15 is formed farther from the blue LED 13 than the green light emitting part 14. Will be.
  • the blue light emitted from the blue LED 13 is more incident on the green light emitting portion 14 than on the red light emitting portion 15.
  • a partition wall 16 is formed at the boundary portion between the green light emitting unit 14 and the red light emitting unit 15.
  • the partition wall 16 extends in the depth direction of the recess 12A and the bottom surface force of the recess 12A extends in the vicinity of the blue LED 13, and as a rectangular solid resin board extending in the width direction of the recess 12A. Bonded to 12. Further, the entire surface of the partition wall 16 is subjected to the same texture treatment as that of the frame 12 so that visible light can be efficiently reflected.
  • the light emitting device 11 of the present embodiment is configured as described above. Therefore, when blue light is emitted from the blue LED 13, a part of the blue light is used as excitation light in the green light emitting part 14, and the green light emitting part 14 also emits green light. The other part of the blue light emitted from the blue LED 13 is used as excitation light by the red light emitting unit 15, and red light is emitted from the red light emitting unit 15. Furthermore, a small amount of the green light emitted from the green light emitting part 14 enters the red light emitting part 15 through the upper part of the cutting wall 16 and is absorbed and used as excitation light. .
  • the light emitting device 11 can exhibit high luminous efficiency and color rendering. That is, a partition wall 16 is provided between the green light emitting unit 14 and the red light emitting unit 15 to prevent the light emitted from the green light emitting unit 14 from entering the red light emitting unit 15. The amount of light emitted from the portion 14 is absorbed by the red light emitting portion 15, thereby improving the luminous efficiency and color rendering of the light emitting device 11. In addition, since variation in the components of light emitted from the light emitting device 11 can be suppressed, the color reproducibility of the light emitting device 11 can be improved.
  • a part of the green light emitted from the green light emitting part 14 passes through the upper part of the partition wall 16 and enters the red light emitting part 15, but the amount thereof is very small, so the light emission efficiency is reduced in color rendering. There is nothing to do.
  • the partition wall 16 is provided so as to prevent the green light emitted from the green light emitting part 14 from entering the red light emitting part 15 at all, the light emission efficiency can improve the color rendering property more reliably.
  • the surface of the frame 12 and the surface of the partition wall 16 can reflect all visible light, blue light emitted from the blue LED 13, green light emitted from the green light emitting unit 14, and red light emission. Since the red light emitted from the part 15 is emitted from the light exit surface 11A without being absorbed by the frame 12 or the partition wall 16, each light can be used effectively and the luminous efficiency can be increased.
  • the same operations and effects as the light emitting device 1 of the first embodiment can be obtained.
  • the application of the light emitting device of the present invention is not limited, and can be applied to any application using light. Specific examples of the application include lighting, a backlight unit for display device, and a display device (display).
  • the light-emitting device of the present invention is used as illumination, there is no particular limitation.
  • it can be used in various modes as illumination, such as a camera flash, a video camera light, and indoor and outdoor lighting fixtures.
  • the light emitting device of the present invention has different wavelengths (that is, colors) of light emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit, but the light emitted from the light emitting device is emitted from the light emitting device. And then spread sufficiently from the light source, the first light emitter, and the second light emitter. Since the light is visually mixed in a sufficiently mixed state, the light is visually perceived as a target color without being separated into components when visually observed. If the light-emitting device of the present invention is used as illumination, light with high color rendering properties can be irradiated with high luminous efficiency.
  • the light-emitting device of the present invention can be used as a knocklight unit by combining with an optical member such as a light guide plate.
  • a display backlight unit is attached to a display of a mobile phone to illuminate the liquid crystal display unit from the back side.
  • the light-emitting device of the present invention is attached to the display backlight unit. Can be used.
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a cross-section of the main part of the display 21 of the mobile phone in order to explain an example of a backlight unit using the light emitting device of the present invention.
  • a light guide plate 23 having a size corresponding to the entire back surface of the liquid crystal display unit 22 is attached to the back surface of the liquid crystal display unit 22.
  • the light guide plate 23 is formed as a flat plate-shaped optical member made of a transparent material that transmits all light in the visible region, and a light emitting device 24 is attached to the side thereof.
  • the light emitting device 24 is attached so that emitted light can be incident on the light guide plate 23, and the light guide plate 23 and the light emitting device 24 constitute a display backlight unit 25.
  • the light emitted from the light emitting device 24 enters the light guide plate 23, and the surface force of the light guide plate 23 facing the liquid crystal display unit 22 is also emitted toward the liquid crystal display unit. Thereby, the liquid crystal display unit 22 can be brightly illuminated.
  • the wavelengths (that is, the colors) of the light emitted from the first light emitting unit and the second light emitting unit of the light emitting device 24 are different, but the light emitted from the light emitting device 24 is in the light guide plate 23. Because they mix and become uniform, there is no risk of uneven color when the LCD 22 is illuminated.
  • the light-emitting device of the present invention When the light-emitting device of the present invention is used for a relatively large display device (display) or the like, the light-emitting device of the present invention may be used as a backlight that directly illuminates the liquid crystal display unit with a back force. . Even in such a case, since the light emitted from the light emitting device is mixed and uniformed before reaching the liquid crystal display unit, there is no possibility of uneven color.
  • a diffusion plate, a light diffusion layer, or the like is used. If the light emitted from the light emitting device is diffused, the light can be made more uniform. Such a method is preferably used so as not to leave even a slight unevenness in emission color, such as an indicator of an audio device.
  • the light emitting device of the present invention when used as a knock light or a backlight unit of a display device, it is possible to provide a display having good color reproducibility and high luminous efficiency (luminance).
  • the display device of the present invention will be described in detail while showing a third embodiment of the present invention.
  • the third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
  • the present invention is not limited to the following third embodiment, and may be arbitrarily modified without departing from the scope of the present invention. can do.
  • FIG. 4 to 6 are for explaining the third embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view for explaining the outline of the display device
  • FIG. 5 is a schematic diagram of the backlight unit
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the main part of the backlight unit.
  • the display device of this embodiment includes a knocklight unit and an image forming unit.
  • the display device of the present embodiment is configured to include other components such as a diffusion plate and a light guide plate as appropriate.
  • FIG. 4 is a schematic exploded perspective view showing the display device of the present embodiment.
  • the display device of this embodiment includes a backlight unit 101, a diffuser plate 102, and an image forming unit 103.
  • the knock light unit 101 is a member that emits white light as a backlight toward the image forming unit 103 via the diffusion plate 102.
  • the backlight unit 101 emits white light when the light immediately after being emitted from the knock light unit 101 is white only immediately after being emitted from the knock light unit 101.
  • the term “white light that does not sufficiently diffuse and becomes white when it reaches the image forming unit 103” is diffused before reaching the image forming unit 103, and becomes white.
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of the backlight unit 101 used in the display device of the present embodiment. A plane view is shown.
  • the knock light unit 101 has a plurality of light emitting portions 105 (seven in this case) for emitting white light on a substrate 104 as a frame. Yes.
  • Each light emitting unit 105 includes a green light emitting unit 106 as a first light emitting unit and a red light emitting unit 107 as a second light emitting unit.
  • the substrate 104 is a base for providing the light-emitting portion 105, and can be configured in the same manner as the frame in the above-described light-emitting device. Accordingly, the shape, dimensions, etc. can be arbitrarily set according to the shape, dimensions, application, etc. of the display device.
  • the shape of the light emitting portion 105 of the substrate 104 includes a plate shape, a cup shape, and the like. Also, it is desirable that the surface has an appropriate shape such as a flat surface, a curved surface, and an uneven surface, depending on the application.
  • an arbitrary force is also applied to the material of the substrate 104.
  • the substrate 104 it is preferable to form the substrate 104 with a material that does not transmit at least green light.
  • a material that transmits green light as the material of the substrate 104, in that case, the surface of the substrate 104 is coated with a material that does not transmit at least green light. It is preferable to perform processing to prevent it. The point of preventing the transmission of green light will be described in detail in the description of the light emitting unit 105.
  • the substrate 104 As a specific example of the substrate 104, a frame similar to the frame in the above-described light-emitting device can be given. Among these, as the inorganic material, ceramitas and as the organic material, glass epoxy resin are preferable. In addition, the material of the substrate 104 may be used alone, or two or more materials may be used in any combination and ratio.
  • the material of the substrate 104 is preferably a material with good heat dissipation.
  • a material having high thermal conductivity For example, it is preferable to use a material having high thermal conductivity.
  • the light source in the light emitting unit 105 (see blue light source 108 in Fig. 6) generates heat during use, but if the substrate 104 is made of a material with good heat dissipation, it will be stable even if heat is generated during use. It is because it becomes possible to continue using it.
  • an insulating material for the substrate 104.
  • the force on the substrate 104 is arbitrary color Usually white or silver It is preferable to use a color material. This is due to the following reason. That is
  • a part of white light emitted from the light emitting unit 105 is reflected by the diffusion plate 102 or the image forming unit 103 or light incident from the outside of the display device is input to the image forming device 103 of the knock light unit 101.
  • the light is reflected by a surface that emits white light toward the surface (hereinafter, referred to as “white light emitting surface” as appropriate), and the reflected light illuminates the image forming unit 103 from the back.
  • the substrate 104 absorbs visible light, there is a possibility that the light emission efficiency may be lowered or the color shift may occur. Therefore, it is preferable that at least a portion to be the white light emitting surface of the substrate 104 is white or silver. Therefore, the white light emission surface of the substrate 104 is preferably formed of a white or silver material.
  • the part facing the green light emitting part 106 and the red light emitting part 107 in the light emitting part 105 has a reflectance of at least one of the components of the light hitting that part.
  • the reflectance of light in general is increased.
  • the portion where the light hits is formed of a material having high reflectivity.
  • a method for increasing the reflectance for example, the same method as that of the light emitting device described above can be used.
  • the substrate 104 is provided with electrodes and wiring for supplying power to the light source.
  • the electrodes and wirings may be formed in any way. However, in the case of forming a display device, it is preferable that a wiring pattern is formed on the back surface of the substrate 104 using a through hole, because manufacturing is easy.
  • the material of the electrode and wiring is also arbitrary, and for example, Cu, Au-plated Cu, Ag-plated Cu, Al, Ag, or the like can be used.
  • the substrate 104 is formed as a white plate-like substrate 104, and the surfaces of the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are surfaces that can reflect light having a wavelength in the entire visible range. Assume that processing has been performed.
  • the substrate 104 is provided with wiring 109 for supplying power to the blue light source 108 on the back surface, and further includes electrodes 110 at positions corresponding to the light emitting portions 105 (see FIG. 6). .
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the light emitting unit 105. As shown in FIG. Includes a green light emitting unit 106 as a first light emitting unit and a red light emitting unit 107 as a second light emitting unit. In addition, a blue light source 108 is provided in each of the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107.
  • the blue light source 108 is a light source that emits blue light in order to emit excitation light of the luminescent substance contained in the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107, similarly to the light source in the light emitting device described above. It is also a light source for emitting blue light as a component of white light emitted by the knock light unit 101. That is, part of the blue light emitted from the blue light source 108 is absorbed as excitation light by the luminescent materials in the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107, and another part is the knock light unit 101. To the image forming unit 103.
  • the type of the blue light source 108 is arbitrary, and an appropriate one can be selected according to the use and configuration of the display device. However, normally, the emitted light with a biased light distribution is widely diffused. It is preferable to use it.
  • Examples of the blue light source 108 include the same ones as exemplified in the description of the light emitting device, but an inexpensive LED is usually preferable.
  • the side surface be tapered.
  • the material of the LED package is arbitrary, and for example, ceramics, PPA (polyphthalamide), or the like can be used as appropriate.
  • the color of the package is preferably white or silver from the viewpoint of improving the color reproducibility of the display device, and from the viewpoint of increasing the light emission efficiency of the backlight unit 101, It is preferable that the reflectance is increased.
  • the color and reflectance of the wiring are the same as those of the substrate 104 and the LED package.
  • the blue light source 108 When the blue light source 108 is attached to the substrate 104, the specific method is arbitrary. 1S
  • the blue light source 108 can be attached using solder.
  • solder the kind of solder is arbitrary, the thing similar to what was illustrated by description of the light-emitting device is mentioned, for example.
  • high current type LEDs and laser diodes where heat dissipation is important are used as the blue light source 108. In this case, it is effective to use the solder for installing the blue light source 108 because the solder exhibits excellent heat dissipation.
  • the blue light source 108 is attached to the substrate 104 by means other than solder, for example, the same ones as exemplified in the description of the light emitting device can be cited.
  • the adhesive is energized and power is supplied to the blue light source 108 as in the case of using solder. It is also possible to be able to supply. Furthermore, it is preferable to mix these conductive fillers because heat dissipation is improved.
  • the method of supplying power to the blue light source 108 is also arbitrary, and examples include the same method as exemplified in the description of the light emitting device.
  • one blue light source 108 may be used alone, or two or more light sources may be used in combination. Further, the blue light source 108 may be used alone, or two or more of them may be used in combination. Also, the blue light source 108 includes one blue light source 108, the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 10 7. May be shared by two or more light emitting units 105, but in order to improve the color rendering of white light emitted from the knocklight unit 101, the green light emitting unit 106 and red A blue light source 108 is preferably provided for each of the light emitting units 107.
  • the wavelength of the blue light emitted from the blue light source 108 is arbitrary as long as the knock light unit 101 can emit light of a desired wavelength (in this embodiment, white light).
  • a desired wavelength in this embodiment, white light.
  • the wavelength of blue light emitted from the blue light source 108 used for the green light emitting unit 106 is usually 350 or more, preferably 400 nm or more, more preferably 430 nm or more, and usually 520 ⁇ m or less, preferably 500 nm or less. More preferably, 480 nm or less is desirable.
  • the wavelength of blue light emitted from the blue light source 108 used for the red light emitting unit 107 is usually 400 nm or more, preferably 450 nm or more, more preferably 500 nm or more, and usually 600 nm or less.
  • the blue light source 108 it is assumed that LEDs emitting blue light are used for the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107, respectively. Further, as shown in FIG. 6, the substrate 104 includes wiring 109 formed on the back surface thereof, and an electrode 110 connecting each blue light source 108 and the wiring 109! / Suppose that the blue light source 10 8 can be supplied with power.
  • the green light emitting unit 106 which is the first light emitting unit, is excited by blue light emitted from the blue light source 108 and emits at least one kind of green light that includes a component of a green light emitting region having a longer wavelength than the blue light. It is formed including a luminescent material (green luminescent material).
  • the green light emitting part 106 is formed as a filling part (concave part) formed in the substrate 104 filled with the above-mentioned light emitting substance. Therefore, the green light emitting portion 106 is formed in a shape corresponding to the shape of the filling portion. Although there is no particular limitation on the shape of the green light emitting unit 106, normally, for example, if it is cup-shaped as shown in FIG. This is preferable because the luminous efficiency can be increased.
  • the green light emitting units 106 can be provided independently at one place or divided into two or more places, and the same number as the number of red light emitting units 107 may be provided. Different numbers may be provided.
  • the green light emitting unit 106 receives the blue light emitted from the blue light source 108, and thereby the luminescent material emits light using the received blue light as excitation light.
  • the emitted light (green light) is emitted toward the image forming unit 103 as a component of white light emitted from the backlight unit 101.
  • the red light emitting unit 107 which is the second light emitting unit, is excited by the blue light emitted from the blue light source 108, and contains the blue light and the component of the red light emitting region having a longer wavelength than the green light. It is formed to contain at least one luminescent material (red luminescent material) that can emit! Usually, like the green light emitting part 106, the red light emitting part 107 is also a filling part formed on the substrate 104. It is formed as (recess) filled with the above-mentioned luminescent material. Therefore, the shape of the red light emitting unit 107 is also formed according to the shape of the filling unit. The shape of the red light emitting unit 107 is not particularly limited, but it is usually preferable that the red light emitting unit 107 has a cup shape like the green light emitting unit 106.
  • the red light emitting units 107 can be provided alone at one place, or divided into two or more places, and the same number as the number of green light emitting units 106 can be provided. A different number may be provided.
  • red light emitting unit 107 blue light emitted from the blue light source 108 is received, and thereby the luminescent material emits light using the received blue light as excitation light.
  • the emitted light (red light) is emitted toward the image forming unit 103 as a component of white light emitted from the backlight unit 101.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are each formed at least partially, preferably all independently. That is, by forming the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 separately, at least a part, preferably all, of the green light emitted from the green light emitting unit 106 is not incident on the red light emitting unit 107. To form. Normally, the white light emitted from the knocklight unit 101 toward the image forming unit 103 is emitted from the green light emitting unit 106 to such an extent that the light emission efficiency and color reproducibility are high enough to withstand practical use. It is only necessary to prevent the green light from entering the red light emitting unit 107.
  • the green light emitting unit 106 it is preferable to prevent all green light emitted from the green light emitting unit 106 from entering the red light emitting unit 107.
  • the intensity of the red light emitted from the red light emitting unit 107 can be prevented from being excessively increased, so that the color rendering property of the white light emitted by the knock light unit 101 can be prevented. There is also an advantage that can be increased.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are usually formed by filling the respective light emitting materials in the filling unit formed on the substrate 104, the green light emitting unit 1 is formed by the substrate 104. Green light emitted from 06 is blocked and is prevented from entering the red light emitting unit 107. That is, it functions as the light-shielding portion described above in the description of the partial force light-emitting device between the green light-emitting portion 106 and the red light-emitting portion 107 of the substrate 104.
  • the material of the substrate 104 is made a material that can at least block light of green light, or the surface is coated.
  • a wall portion for preventing the transmission of green light may be provided between the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107.
  • the convex portion is used as the above-mentioned wall portion to more reliably prevent the transmission of green light. be able to.
  • the shape and dimensions of the wall are arbitrary.
  • the material of the wall portion is also arbitrary, and the same material as the substrate 104 can be used. Further, as with the substrate 104, it is preferable to increase the reflectance of the wall surface. In this case, this wall portion also functions as the above-described light shielding portion.
  • both the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 emit white light. It is desirable that the surface is open to the outside. That is, the green light emitted from the green light emitting unit 106 does not pass through the red light emitting unit 107, and the white light emitting surface force is also emitted toward the image forming unit 103, and the red light emitted from the red light emitting unit 107 is green. It is desirable that the white light emitting surface force is also emitted toward the image forming unit 103 without passing through the light emitting unit 106.
  • a protective layer is formed on the white light emitting surface, or a cover is attached to the knock light unit 101, and the green light and red light pass through other members such as the protective layer and the cover, and the backlight unit 101. Even when the light is emitted to the outside, the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are opened as long as green light and red light can pass through other members such as a protective layer and a cover. [0202] When the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are opened on the white light emitting surface as described above, the green light and the red light are respectively absorbed by other light emitting substances or shielded by other parts. It becomes possible to reduce (or eliminate) the degree of weakening the strength.
  • the light emission efficiency of the knocklight unit 101 can be increased. Furthermore, the variation in the white light component emitted from the backlight unit 101 can be reduced, and the color rendering can be improved. In addition, since it is possible to reliably emit white light using the three primary colors of blue light, green light, and red light, by appropriately selecting the blue light source 108, the green light emitting unit 106, and the red light emitting unit 107, This can improve the color reproducibility of the display device.
  • the backlight unit 101 can improve the light emission efficiency in the same manner as in the case of a light emitting device, but pays special attention to its use as a display device.
  • the mechanism that can increase the luminous efficiency of the backlight unit 101 will be described in detail again in comparison with the conventional technology.
  • the light emitting unit 105 does not divide into the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107, and emits green light and red light.
  • white light was synthesized with a luminescent substance! / ⁇ , part of the green light was absorbed and consumed by the luminescent substance emitting red.
  • the green light is absorbed by the light emitting material that emits red light, and the red light becomes stronger, so that the balance of the white light component emitted from the knocklight unit 101 varies, and the color reproducibility of the display device is improved. It was decreasing.
  • green light can be prevented from entering the red light emitting unit 107, so that the green light is absorbed by the red light emitting unit 107. It can suppress that intensity becomes weak. Therefore, the light emission efficiency of knocklight 101 can be improved as compared with the prior art.
  • the red light emitting unit 107 can suppress the emission of light by absorbing the green light, the variation in the white light component emitted from the backlight unit 101 is reduced, and the color rendering of the backlight unit 101 is reduced. It can also improve sex. As a result, the color rendering properties and color reproducibility of the display device can be improved.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are emitted.
  • the arrangement of the light emitting unit 107 is arbitrary, but the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are combined so as to be able to emit the desired white light, and as the light emitting unit 105 as in this embodiment, It is preferable to install. That is, the color of the white light is determined according to the ratio of the intensity and the intensity of each of the blue light, the green light, and the red light.
  • the green light emitting unit 106 that emits the white light of the target color and the red light.
  • the number of light emitting units 105 that are unit units is increased. For example, design and manufacturing are simplified, which is preferable.
  • one light emitting unit 105 is provided with one green light emitting unit 106 and one red light emitting unit 107, but the number thereof is arbitrary, and two or more may be provided as appropriate. .
  • the arrangement of the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 in the light emitting unit 105 is optional, and it is possible to arrange them side by side as in this embodiment. However, it may be arranged in a more complicated shape.
  • each light emitting portion 105 is represented by a figure in which equilateral triangles are continuous (see broken lines in FIG. 5). It is preferable to arrange so that it is located at the apex of each triangle.
  • the dimensions of the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are also arbitrary, but are usually set according to the target white light.
  • the white light is emitted from the backlight unit 101 to the image forming unit 103 as light obtained by combining the blue light, the green light, and the red light. Therefore, the apparent color of white light also changes according to the intensity of blue light, green light and red light to be combined. For this reason, in order to create white light of the target color, the intensity of each of blue light, green light and red light is adjusted.
  • the green light emitting unit 106 is relatively larger than the red light emitting unit 107, and when the green light 106 is desired to be weakened, the green light emitting unit 106 is relatively disposed with respect to the red light emitting unit 107. You can make it smaller.
  • the method of adjusting the balance of the intensity of each of blue light, green light, and red light is not limited to the method of adjusting the dimensions of the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 described above. Any method can be employed.
  • the ratio between the current value of power supplied to the blue light source 108 provided in the green light emitting unit 106 and the current value of power supplied to the blue light source 108 provided in the red light emitting unit 107 is adjusted, thereby The intensity of each of blue light, green light and red light may be adjusted so that the desired white light can be emitted.
  • the blue light source 108 may be pulse-driven and adjusted according to its duty ratio. That is, the ratio between the pulse lighting time of the blue light source 108 provided in the green light emitting unit 106 and the pulse lighting time of the blue light source 108 provided in the red light emitting unit 107 is adjusted, and thereby blue light, green light, and The intensity balance of each red light may be adjusted so that the desired white light can be emitted.
  • the ratio of the amount of the luminescent substance contained in each of the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 is adjusted to adjust the balance of the intensity of blue light, green light, and red light. Thereby, the target white light may be emitted.
  • the green light emitting unit 106 is actually adjusted.
  • the light emitted from the light source and the light emitted from the red light emitting unit 107 are adjusted. That is, white light generated by combining blue light, green light, and red light is combined with, for example, blue light and green light (hereinafter referred to as “short wavelength light” as appropriate) and blue light and red light.
  • short wavelength light is emitted from the green light emitting part
  • long wavelength light is emitted from the red light emitting part. The emitted light.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are controlled to emit light from each of the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107. It is better to adjust the color and intensity of the short wavelength light and long wavelength light.
  • the short wavelength light (that is, light obtained by combining blue light and green light) has a chromaticity coordinate (X, y) force of normal (0.25, 0) as shown in FIG. 65), (0.43, 0.52), (0.32, 0.33) and (0.18, 0.33) (in the region I in Fig. 7), preferably ( 0. 27, 0. 53), (0. 34, 0. 49), (0. 27, 0. 34), and (0. 22, 0. 35). It is desirable that This is because the balance between brightness and color reproducibility is improved.
  • the long wavelength light (light synthesized from blue light and red light) is opposite to the chromaticity coordinates of the short wavelength light with reference to the chromaticity coordinates of the target white light.
  • the chromaticity coordinates can be determined.
  • the light emitting unit 105 is arranged on the surface of the substrate 104 in the same shape (the upper surface is circular and the cross section is trapezoidal) one by one, and the green light emitting unit 1 It is assumed that it is formed by filling a luminescent material and a binder corresponding to 06 and red light emitting section 107, respectively. Further, as shown in FIG. 6, each light emitting unit 105 is arranged so that each light emitting unit 105 is positioned at the apex of each triangle of a figure in which equilateral triangles are continuous (see the broken line in FIG. 6). Therefore, the distances between the light emitting sections 105 are evenly arranged. [0214] [II 1-4. Composition of light emitting part]
  • the green light emitting unit 106 which is the first light emitting unit, has a light emitting material that absorbs excitation light and emits green light.
  • the red light emitting unit 107 as the second light emitting unit includes a light emitting material that absorbs excitation light and emits red light. Further, in the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107, the respective light emitting materials are usually held on the substrate 104 by a binder.
  • the light-emitting substance known substances can be appropriately selected and used.
  • the emission itself is not limited by any mechanism such as fluorescence or phosphorescence.
  • one kind of light emitting substance may be used alone, or two or more kinds may be used in any combination and ratio.
  • the wavelength of the green light emitted from the luminescent substance that emits green light by absorbing the excitation light used in the green light emitting unit 106 is arbitrary as long as the knocklight unit 101 can emit white light. However, preferably, a wavelength range similar to the preferable emission wavelength range of the luminescent substance used in the first light emitting unit described in the description of the light emitting device is used.
  • the wavelength of the red light emitted by the light emitting material that absorbs the excitation light and emits red light used for the red light emitting unit 107 is arbitrary as long as the knocklight unit 101 can emit white light.
  • the luminescent substance one having a luminous efficiency of usually 40% or more, preferably 45% or more, more preferably 50% or more, still more preferably 55% or more, and most preferably 60% or more is used. It is preferable.
  • the luminous efficiency shown here is a value expressed as the product of quantum absorption efficiency and internal quantum efficiency.
  • the luminescent materials of the green light emitting unit 106 are the same as those described as examples of the luminescent materials suitable for the first light emitting unit in the description of the light emitting device. Is mentioned.
  • the luminescent material of the red light emitting unit 107 in the description of the above light emitting device, examples of materials suitable for the luminescent material of the second light emitting unit are given. The same thing is mentioned.
  • the luminescent substance those emitting green light and those emitting red light are usually used in the form of particles.
  • the particle diameter of the luminescent material particles is arbitrary, but is usually 150 ⁇ m or less, preferably 50 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less, and further preferably 15 / z m or less. Beyond this range, the variation in the color of the white light emitted by the knocklight unit 101 increases, and when the luminescent material and the sealing material (binder) are mixed, the luminescent material should be applied uniformly. May become difficult.
  • the luminous efficiency may be reduced.
  • green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are formed without using a binder, for example, they can be formed in the same manner as the first light emitting unit and the second light emitting unit in the light emitting device described above.
  • the red light emitting unit 107 may contain a light emitting material that emits green light in addition to a light emitting material that emits red light, a binder, and other components. However, in order to obtain a larger light flux, it is preferable that the concentration of the luminescent material that emits green light contained in the red light emitting unit 107 is small. The red light emitting unit 107 does not contain a luminescent material that emits green light. It is more preferable.
  • the green light emitting unit 106 does not normally contain a light emitting material that emits red light.
  • a light emitting material that emits red light may be included as long as the luminous flux of green light is not reduced.
  • the green light-emitting part 106 contains a light-emitting substance that emits red light, and the percentage of the light-emitting substance that emits red light contained in the green light-emitting part 106 is usually 40% by volume or less. Is more desirable.
  • a luminescent material that emits red light is excited by green light
  • a luminescent material that emits red light from the green light emitted by the luminescent material of the green light emitting unit 106 in the green light emitting unit 106.
  • the light emitting materials in the green light emitting section 106 and the red light emitting section 107 should be adjusted so that the light is not absorbed too much.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 may contain a binder in addition to the light emitting material.
  • the binder is usually used to collect powdery or particulate light-emitting substances or attach them to the substrate 104.
  • the binder used for the backlight unit 101 There are no restrictions on the binder used for the backlight unit 101, and any known one can be used.
  • the knock light unit 101 is a transmission type, that is, as shown in FIG. 6, the light emitted from the blue light source 108, the green light emitting unit 106, and the red light emitting unit 107 is emitted from the green light emitting unit 106 or the red light emitting unit 107.
  • the binder serves as each component of white light emitted from the knock light unit 101 (that is, blue light, green light, and red light). It is desirable to select one that transmits light.
  • binder examples include the same light emitting devices as those described above.
  • the viscosity of the resin is arbitrary, but a binder having an appropriate viscosity is selected according to the particle size and specific gravity of the luminescent material to be used, particularly the specific gravity per surface area. It is desirable to use it.
  • the particle diameter of the luminescent material particles is 2 ⁇ -5 / ⁇ m and the specific gravity is 2-5.
  • Binders may be used alone or in combination of two or more in any combination and ratio.
  • the ratio of the light emitting material to the binder is not limited, but the ratio of the light emitting material to the binder is usually 0.01 or more, preferably 0.0. It is desirable that it is 05 or more, more preferably 0.1 or more, and usually 5 or less, preferably 1 or less, more preferably 0.5 or less.
  • the knocklight unit 101 when the knocklight unit 101 is of a transmissive type, it is desirable that the luminescent material is appropriately dispersed in the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 in order to obtain a higher luminous flux.
  • the knock light unit 101 is of a reflective type (that is, the light emitted from the blue light source 108, the green light emitting unit 106, and the red light emitting unit 107 is reflected by the green light emitting unit 106 or the red light emitting unit 107). What is emitted outside the backlight unit without passing through 107.
  • the luminescent material in order to obtain a higher luminous flux, it is preferable that the luminescent material is packed at a high density. Therefore, the thread of the luminescent material should be set according to the use of the display device, the type and physical properties of the luminescent material, the type and viscosity of the binder, taking these into consideration.
  • the emission color of white light emitted from the backlight unit 101 is not only normal white light with chromaticity coordinates (X, y) of (0.33, 0.33) but also liquid crystal plates and displays to be combined. It can be arbitrarily changed to correct the transmission characteristics of the image forming unit such as a plate, diffuser plate, light guide plate, etc., for example, color coordinate (X, y) force. 28, 0. 25), (0. 25 , 0.28), (0.34, 0.40) and (0.40, 0.34) are also possible.
  • the light emitting material may contain other components, and the green light emitting portion 106 and the red light emitting portion 107 may be formed of the light emitting material and the binder and other components used as appropriate. Any other known additive with no particular limitation can be used. For example, a light emitting device similar to that described above can be used.
  • the green light emitting portion 106 and the red light emitting portion 107 can be manufactured by any method without any particular limitation. For example, it can be manufactured in the same manner as the first light-emitting portion and the second light-emitting portion in the light-emitting device described above.
  • the diffusion plate 102 is a member that diffuses light emitted from the backlight unit 101. As shown in FIG. 4, the diffusion plate 102 is provided between the backlight unit 101 and the image forming unit 103, and the light emitted from the backlight unit 101 is contained in the diffusion plate 102. The light is diffused at the portion, and is emitted as white light to the image forming unit 103.
  • the shape, material, dimensions, and the like are not limited to the specific configuration of the diffusion plate 102.
  • a well-known diffusion plate can be used as appropriate.
  • a sheet having irregularities on the front and back is used.
  • a structure in which fine particles such as synthetic resin and glass are dispersed in a binder such as synthetic resin can be used.
  • light diffusion is caused by a difference in refractive index between the noinda and the fine particles. It has become.
  • the sheets, binders, fine particles, and the like used in this case are materials that can normally transmit each component of white light emitted from the backlight unit 101, that is, blue light, green light, and red light. It is formed by.
  • the image forming unit 103 is a member that irradiates the white light emitted from the knock light unit 101 to the back side and forms an image on the front side. There is no particular limitation as long as it can form an image and transmit at least part of the irradiated backlight, and a known member having any shape, size, material, and the like can be used.
  • Specific examples of the image forming unit 103 include a liquid crystal unit used for a liquid crystal display and the like, a sign used for an internal illumination sign, and the like.
  • a color filter for example, as an example of a liquid crystal unit, a color filter, a transparent electrode, an alignment film, a liquid crystal, an alignment film, a liquid crystal layer force in which the transparent electrode overlaps in the above order, and a container such as a glass cell with a polarizing film attached to the front and back.
  • a container such as a glass cell with a polarizing film attached to the front and back.
  • maintained is mentioned.
  • the image formed on the liquid crystal unit can be clearly displayed on the surface side of the liquid crystal unit.
  • the display device may display the image formed on the image forming unit on the surface side of the image forming unit.
  • An image may be projected and displayed on some projection surface. Examples of this are: For example, a liquid crystal projector or the like can be given.
  • the backlight unit 101 illuminates the sign with white light (backlight) from the back side, so that the image formed on the sign is displayed on the sign. It can be clearly displayed on the surface side.
  • the image formed on the image forming unit 103 is arbitrary, and may be a character or an image.
  • the wiring 109 and the blue light source 108 of the backlight unit 101 can be emitted to the blue light source 108 when used.
  • Appropriate power is supplied through electrode 110.
  • the blue light source 8 supplied with power emits blue light having an intensity corresponding to the supplied power, part of which is emitted as a component of white light to the diffusion plate 102, and the other part emits green light correspondingly. Absorbed by the luminescent material in part 106 or red light emitting part 107.
  • the green light emitting unit 106 is excited by the blue light absorbed by the luminescent material to emit green light, and this green light is emitted to the diffusion plate 102 as a component of white light. Further, the red light emitting unit 107 is excited by the red light absorbed by the luminescent material to emit red light, and this red light is also emitted to the diffusion plate 102 as a component of white light. At this time, since the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are provided independently of each other, the green light is not absorbed by the light emitting material in the red light emitting unit 107, and thus the luminous flux of the green light is reduced. Do not disturb the balance of white light components.
  • Blue light, green light, and red light emitted from the knock light unit 101 are incident on the diffusion plate 102, diffused in the diffusion plate 102, and emitted to the image forming unit 103.
  • the light emitted from the knock light unit 101 is diffused by the diffusing plate 102 even when the light is not sufficiently diffused before entering the diffusing plate 102 and is viewed as a discrete color. Therefore, when the light is emitted to the image forming unit 103, it becomes a good white light visually recognized as white.
  • the image forming unit 103 irradiates the back surface with white light emitted from the diffusion plate 102. As a result, the image formed on the image forming unit 103 is clearly displayed on the surface of the image forming unit 103.
  • the white light contains blue, green, and red light as components, and the white light component is well balanced, so that the color formed when the image formed on the image forming unit 103 is projected is displayed. The reproducibility is very good.
  • the green light is not absorbed by the light emitting material in the red light emitting unit 107, it is possible to suppress the decrease in the luminous flux, thereby reducing the energy for generating the knock light. That is, the light emission efficiency of the backlight can be increased.
  • the display device of the present invention is not limited to the above-described third embodiment, and can be arbitrarily modified and implemented without departing from the gist of the present invention.
  • the green light emitting unit 106 or the red light emitting unit 107 may be formed in a reflective type as shown in FIG. That is, in the configuration of FIG. 8, the blue light source 108 is provided away from the substrate 104 by the beam 111, and the green light emitting portion 106 and the red light emitting portion 107 are applied and formed on the concave surface of the substrate 4.
  • the wiring 109 and the electrode 110 are provided on the surface of the substrate 104 and the beam 111 so that power can be supplied to the blue electrode 108.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 in FIG. 8 are configured in the same manner as in the third embodiment.
  • part of the blue light emitted from the blue light source 108 is emitted toward the image forming unit 103 as one component of white light, and another part is directed toward the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107. Be emitted.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 formed on the concave surface are excited by blue light to emit green light and red light, so that the knock light unit 101 can emit white light. It has become.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are provided independently of each other, the green light is not absorbed by the luminescent material in the red light emitting unit 107, and therefore the light flux of the green light Can be suppressed, and the balance of white light components can be prevented from being disturbed.
  • the parts denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 4 to 7 are the same as those in FIGS.
  • a green light emitting unit 106 and a red light emitting unit 107 are attached to a surface mount type frame. You may make it form using. Depending on the application of the display device, the backlight unit 101 using the surface mount type frame as described above may be used more often.
  • An example of a specific configuration of the light emitting unit 105 using a surface-mounting type frame is as shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the light emitting unit 105 using a surface-mount type frame. The parts indicated by the same reference numerals as those in FIGS. 4 to 8 are shown in FIGS. Represents the same thing.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 configured in the frame 112 are attached to one side surface of the substrate 104, and the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are paired.
  • the light emitting part 105 is formed.
  • the frame 112 In addition to preventing the green light emitted from the green light emitting unit 106 from transmitting, the frame 112 also has a shape, size, and material (including points that pay attention to heat dissipation, color, and reflectance) in the third embodiment. It is preferable to form in the same manner as the substrate 104 described in detail in the form.
  • the light emitting unit 105 includes a pair of frames 112, and each frame 112 is formed in a cup shape having a recess, and a wiring formed so as to connect the bottom of the recess and the lower portion of the frame 112. It is assumed that 113 is provided.
  • a blue light source 108 connected to the wiring 113 is provided in each of the pair of frames 112, and one of the frames 112 is filled with a green light emitting substance and a binder, and the green light emitting unit 106 is filled. It is assumed that the other frame 112 is filled with a red light emitting material and a binder to form a red light emitting portion 107. Further, it is assumed that a through hole 114 is formed in the substrate 104, and an electrode 110 is attached to the through hole 114. Furthermore, power can be supplied to the electrode 110 from the wiring 109 formed on the back surface of the substrate 104, and the electrode 110 and the wiring 113 of the frame 112 are connected by the solder 115, so that the blue color is obtained.
  • the power supply 108 can be supplied with power.
  • the solder 115 supplies power to the blue light source 108, functions to fix the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 to the substrate 104, and heat generated by the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107. It shall also have a function to dissipate heat.
  • the green light emitting unit 106 and the red light emitting unit 107 are provided independently of each other, the green light is not absorbed by the light emitting substance in the red light emitting unit 107 at the time of light emission. It is possible to suppress the decrease and the balance of the white light component.
  • a light guide plate that guides white light from the knock light unit 101 to the image forming unit 103 may be used. If the light guide plate is used, the backlight unit 101 can be disposed at a position other than the position corresponding to the image forming unit 103 as in the above embodiment, and the degree of freedom in designing the display device can be increased. .
  • a known light guide plate can be arbitrarily used, including those using a mirror, a prism, a lens, an optical fiber, etc. that are not limited to the light guide plate.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the display device using the light guide plate.
  • the backlight unit 101 can be provided on the side of the image forming unit 103. That is, in the configuration of FIG. 10, the light guide plate 117 having the reflection film 116 on the back is used, and white light incident from the side of the light guide plate 117 (right side in the figure) is reflected by the reflection film 116, The guide is directed toward the diffusion plate 102 (upper side in the figure).
  • the knock light unit 101 can be provided on the side of the image forming unit 103. 10, parts indicated by the same reference numerals as those used in FIGS. 4 to 9 are the same as those shown in FIGS.
  • the display device may further include another member!
  • an antireflection film, a field-of-view expansion film, a brightness enhancement film, a lens sheet, a protective cover, a heat sink, etc. can be appropriately attached.
  • the configuration of the third embodiment may be realized by a light source or a light emitting material that emits light other than blue, red, and green. Furthermore, by providing the light emitting device with the third light emitting unit or by providing the knock light unit with the yellow light emitting unit, each of the light emitting device and the backlight unit is configured to include at least three light emitting units. But ⁇ .
  • the chromaticity coordinate of the combined light (short wavelength light) of blue light and green light emitted from the green light emitting part is
  • the frame shown in Fig. 9 is a surface mount type frame with a recess of about 2.5mm in diameter and about 0.9mm in depth.
  • a blue LED is used as a blue light source at the bottom of the recess of the frame. (Cree, C460MB) was installed so that power could be supplied to the blue light source from the back of the board.
  • the Ca Ce which is a luminescent material, is formed in the recess where the blue light source is attached.
  • a green light emitting part was produced. At this time, the mixing ratio of the luminescent material and the binder was about 95: 5 by weight.
  • X, y (0. 56, 0.27).
  • Ca AlSiEu N 2 O is used as the luminescent material, and the mixing ratio of the luminescent material and the binder is overlapped.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as the green light emitting part except that the amount ratio was about 98: 2.
  • white light having a chromaticity coordinate of (X, y) (0. 33, 0.33) is synthesized from the light emitted from the green light emitting part and the red light emitting part.
  • the emission intensity distribution with respect to the wavelength of white light was calculated. That is, as shown in FIG. 11, on the line connecting the chromaticity coordinates of the light emitted from the green light emitting part (short wavelength light) and the chromaticity coordinates of the light emitted from the red light emitting part (long wavelength light).
  • a calculation was performed to adjust the intensity of light emitted from the green light emitting part and the red light emitting part.
  • FIG. 11 is a chromaticity diagram for explaining the method of synthesizing white light in Examples 1 to 4. The plots at both ends of each line segment are emitted from the green light emitting part and the red light emitting part in each Example. Represents the chromaticity coordinates of the light.
  • the total luminous flux of white light was 1.21m per blue LED.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as in Example 1 except for the adjustment.
  • the emission intensity distribution with respect to the wavelength was calculated.
  • the spectral ratio of the light from the green light emitting portion and the light from the red light emitting portion power was set to 0.50: 0.50.
  • Figure 13 shows the distribution obtained as a result of the calculation.
  • the total luminous flux of white light was 1.31 m per blue LED.
  • a green light emitting part was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the light emitting material and the binder was adjusted.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as in Example 1 except for the adjustment.
  • the total luminous flux of white light was 1.31 m per blue LED.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as in Example 1 except for the adjustment.
  • the total luminous flux of white light was 1.31 m per blue LED.
  • Ca Ce Sc Si O is used as a luminescent material that emits green light.
  • FIG. 16 shows a chromaticity diagram for explaining the method of synthesizing white light in Examples 5 to 7.
  • the plots at both ends of each line segment represent the chromaticity coordinates of the light emitted from the green light emitting part and the red light emitting part in each example.
  • Figure 17 shows the distribution obtained as a result of the calculation.
  • the total luminous flux of white light was 1. Olm per blue LED.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as in Example 1 except for the adjustment.
  • the total luminous flux of white light was 1. Olm per blue LED.
  • the total luminous flux of white light was 1. Olm per blue LED.
  • Ca Sr Eu AlSiN is used as the luminescent material of the red light emitting part, and blue
  • FIG. 20 shows a chromaticity diagram for explaining the synthesis method of white light in Example 8 to L 1.
  • the plots at both ends of each line segment represent the chromaticity coordinates of light emitted from the green light emitting portion and the red light emitting portion in each example.
  • Figure 21 shows the distribution obtained as a result of the calculation.
  • the total luminous flux of white light was 1.31 m per blue LED.
  • the total luminous flux of white light was 1.31 m per blue LED.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as in Example 8 except for the adjustment.
  • the total luminous flux of white light was 1.41m per blue LED.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as in Example 8 except for the adjustment.
  • the total luminous flux of white light was 1.41m per blue LED.
  • Ca Sr Eu AlSiN is used as the luminescent material of the red light emitting part, and blue
  • FIG. 25 shows a chromaticity diagram for explaining the method of synthesizing white light in Examples 12-14.
  • the plots at both ends of each line segment represent the chromaticity coordinates of the light emitted from the green light emitting portion and the red light emitting portion in each example.
  • Figure 26 shows the distribution obtained as a result of the calculation.
  • the total luminous flux of white light was 1.11m per blue LED.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as in Example 12 except for the adjustment.
  • the total luminous flux of white light was 1.11m per blue LED.
  • a red light emitting part was produced in the same manner as in Example 12 except for the adjustment.
  • the total luminous flux of white light was 1.11m per blue LED.
  • the present invention can be used in any field where light is used.
  • various types of mobile phones, household appliances, outdoor installation displays, liquid crystal displays, liquid crystal projectors, etc. It is suitable for use in image display devices for electronic devices, internal lighting signs, and the like.

Abstract

 発光効率及び演色性を高めるため、光源3と、光源3が発する光により励起されて光源3が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる少なくとも1種の発光物質を含有する第1発光部4と、光源3及び第1発光部4が発する光により励起されて第1発光部4が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる少なくとも1種の発光物質を含有する第2発光部5とを備えた発光装置1に、第1発光部4から発せられた光の少なくとも一部が第2発光部5に入射することを防止する遮光部6を設ける。

Description

明 細 書
発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置 技術分野
[0001] 本発明は、発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置に関す る。
背景技術
[0002] 従来、照明や液晶ディスプレイ用バックライト等の光源として、冷陰極管などが使用 されていた。ところが近年、これに代わる光源として、青色光を発する光源と青色光を 吸収し黄色光を発する物質とを組み合わせた、疑似白色光源が開発された。この疑 似白色光源においては、例えば、青色光を発する光源としては InGaN系の発光ダイ オードが、黄色光を発する物質としてはセリウムを添加したアルミン酸イットリウムが用 いられている。
[0003] しかし、疑似白色光源が発する光のスペクトルには本質的に緑色光成分及び赤色 光成分が足りず、このため、疑似白色光源は演色性が低ぐまた、色再現性も低かつ た。これを解決するために、アルミン酸イットリウムの成分を調整して黄緑色光を発す るように改良し、さらに、これに加えて青色光を吸収し赤色光を発する物質をアルミン 酸イットリウムに追加することで、疑似白色光源が発する光の赤色成分の不足を補い 、演色性及び色再現性を改善することが提案されて 、る。
[0004] し力しながら、赤色の光を発する物質は、青色の光のみならず、青色の光よりは長 波長であるが赤色の光よりも短波長である光、即ち緑色や黄色等の光をも吸収する ものが多い。例えばそのような物質として、ユーロピウムで付活したアルカリ土類金属 の硫化物、ユーロピウムで付活したアルカリ土類金属及びシリコンの窒化物、ユーロ ピウムで付活したアルカリ土類金属及びシリコンの酸窒化物などが挙げられる。これ らの物質は、通常は 400nm〜580nmの波長の光を良く吸収し、 580nm〜680nm にピークを有する橙〜赤色の光を発する。
[0005] 上記で代表されるような橙〜赤色の光を発する物質は、それよりも短波長の緑〜黄 色の光を吸収してしまうので、橙〜赤色の光を発する物質と緑〜黄色光を発する物 質とを混ぜて使用すると、緑〜黄色光を発する物質が発した光の一部を、橙〜赤色 光を発する物質が吸収してしま!ヽ、発光装置の光束を著しく低下させる。
[0006] 現在、長波長の光を発する発光物質により短波長の光が吸収されてしまうことによ る、この光束の低下を解決する試みがなされている。例えば、特許文献 1では、光源 力 の光を吸収して異なる波長の光を発光する 2種の物質 (物質 A及び物質 Bと呼ぶ )を備えた発光装置において、物質 A (ここでは、橙〜赤色光を発する物質に相当す る)が物質 B (ここでは、緑〜黄色光を発する物質に相当する)の発する光の一部を 吸収する時に、物質 Aを物質 Bよりも光源側に近く配することで演色性を向上し、光 束の低下を防止できるとして 、る。
[0007] さらに、従来、何らかの像を形成した像形成ユニットに対して背面力 光 (バックライ ト)を照射し、像形成ユニットの像を明瞭に表示する表示装置が用いられてきた。この ような表示装置の例を挙げると、像形成ユニットとして液晶ユニットを用いた液晶ディ スプレイや、標識 (像形成ユニット)を内部の照明で照らした内部照明標識 (非常口表 示灯や道路標識等)などが挙げられる。
これらの表示装置は、通常は、像形成ユニットに対して背面力 光を照射するため のバックライトユニットを有する。このようなバックライトユニットとしては、従来は、蛍光 灯や冷陰極管などが用いられて 、た。
[0008] しかし、ノ ックライトユニットとして蛍光灯や冷陰極管を用いた場合には、ノ ックライト ユニットの小型化が困難である他、その使用寿命が短い等の課題があった。
さらに、これらは水銀を用いるため、環境への影響が懸念され、その取り扱いが煩 雑になる虞があった。
[0009] そこで、近年、上記のように、ノ ックライトユニットとして、光源と、この光源からの光 を吸収して蛍光を発する蛍光物質とを用いた発光装置を用いることが提案されて!、 る。例えば、上述したような、 InGaN系の発光ダイオードと、セリウムを添加したアルミ ン酸イットリウムとを光源及び発光物質として用いた疑似白色光源をバックライトュ- ットとする技術が提案されて 、る。
また、その他、例えば特許文献 1で提案された発光装置をバックライトとすることも提 案されている。 [0010] 特許文献 1 :特開 2004— 71726号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] し力しながら、特許文献 1の技術においては、物質 Aや物質 B力も発された光は四 方八方に放出されるので、物質 Bが発する光の大部分 (おおよそ半分)は、物質 Aに 吸収され、著しい光束低下は避けられない。このため、発光装置の発光効率は低い ものであった。
また、上述したように、青色光を発する光源と青色光を吸収し黄色光を発する物質 とを有する疑似白色光源のような発光装置は、発光効率は高いものの、演色性が十 分ではなかった。
[0012] さらに、従来の発光装置を用いた表示装置では、像形成ユニットに形成された像の 色を再現性よく表示するためには (即ち、色再現性を高めるには)、ノックライトに用 いる白色光を、光の三原色を含んだ光とすることが好ましい。ここで光の三原色とは、 赤色、青色及び緑色をいう。この観点によれば、青色光を発する光源と黄色光を発 する蛍光物質とを用いた従来のような発光装置では赤色及び緑色の光が少ないの で色再現性が十分ではな 、。
[0013] また、表示装置に特許文献 1に記載の技術を用いた場合、青色、緑色及び赤色の すべて含んだ白色光を放出することができるために色再現性は問題ない。しかし、上 記のように、蛍光物質から発された光 (即ち、赤色及び緑色の光)が四方八方に放出 されて、緑色蛍光物質が発する光の大部分が赤色蛍光物質に吸収され、著しい光 束低下が生じる。このため、ノ ックライトユニットの発光効率が低くなり、それを用いた 表示装置が消費するエネルギーも大きくなりやす力つた。
[0014] 本発明は、上記の課題に鑑みて創案されたもので、光を吸収して発光する 2種以 上の発光物質を有する発光装置の発光効率及び演色性を高めること、及び、その発 光装置を用いた照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置を提供すること、 並びに、発光効率が高いバックライトユニットを用いて色再現性に優れた表示装置を 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 [0015] 本発明の発明者らは、上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、 2種以上の発 光物質を用いた発光装置において、一方の発光物質が発した光が他方の発光物質 を含む領域に入射しないようにすることにより、一方の発光物質が発した光が他方の 発光物質に吸収される量を抑制し、その結果、発光装置の発光効率及び演色性を 向上させることができるとの知見を得た。
[0016] そして、上記の知見から、ノ ックライトを用いた型の表示装置においては、白色光を 放出するバックライトユニットを、青色光を発する青色光源と、青色光により励起され て発光する緑色発光体を有し緑色光を発する緑色発光部と、青色光により励起され て発光する赤色発光体を有し赤色光を発する赤色発光部とを備えて構成すると共に 、上記の緑色発光部と赤色発光部とをそれぞれ少なくとも一部独立して形成すること により、白色光の発光効率を高め、且つ、表示装置の色再現性を向上させることがで きることを見出し、本発明を完成させた。
[0017] 即ち、本発明の発光装置は、光源と、該光源が発する光により励起されて該光源が 発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる少なくとも 1種の発光物質を含有す る第 1発光部と、該光源及び該第 1発光部が発する光により励起されて該第 1発光部 が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる少なくとも 1種の発光物質を含有 する第 2発光部と、該第 1発光部力 発せられた光の少なくとも一部が該第 2発光部 に入射することを防止する遮光部とを備えることを特徴とする(請求項 1)。これにより、 第 1発光部が発した光が第 2発光部に吸収されることを抑制し、その結果、発光装置 の発光効率及び演色性をともに向上させることができる。
[0018] このとき、該遮光部は、該第 1発光部から発せられる光の少なくとも一部を反射する ことが好ましい (請求項 2)。これにより、第 1発光部力 発せられる光を有効に使うこと ができ、発光装置の発光効率及び演色性をより向上させることができる。
また、本発明の照明は、上記の発光装置を用いたことを特徴とする (請求項 3)。 さらに、本発明の表示装置用バックライトユニットは、上記の発光装置を用いたこと を特徴とする (請求項 4)。
また、本発明の表示装置は、上記の発光装置を用いたことを特徴とする (請求項 5) [0019] さらに、本発明の別の表示装置は、バックライトを放出するバックライトユニットと、該 ノックライトユニットが放出する上記バックライトを背面側に照射されて、表面側に映 像を形成する像形成ユニットとを備えた表示装置であって、該バックライトユニットが、 光源と、該光源が発する光により励起されて該光源が発する光よりも長波長の成分を 含む光を発しうる少なくとも 1種の発光物質を含有する第 1発光部と、該第 1発光部か ら少なくとも一部独立して形成され、該光源及び該第 1発光部が発する光により励起 されて該第 1発光部が発する光よりも長波長の成分を含む光を発しうる少なくとも 1種 の発光物質を含有する第 2発光部とを備えることを特徴とする (請求項 6)。これにより 、表示装置の発光効率と色再現性とを共に向上させることができる。
[0020] また、本発明の更に別の表示装置は、白色光を放出するバックライトユニットと、該 ノ ックライトユニットが放出する上記白色光を背面側に照射されて、表面側に映像を 形成する像形成ユニットとを備えた表示装置であって、該バックライトユニットが、青色 光を発する青色光源と、上記青色光により励起されて発光する緑色発光体を有し、 緑色光を発する緑色発光部と、該緑色発光部カゝら少なくとも一部独立して形成され、 上記青色光により励起されて発光する赤色発光体を有し、赤色光を発する赤色発光 部とを備えることを特徴とする (請求項 7)。これによつても、表示装置の発光効率と色 再現性とを共に向上させることができる。
[0021] このとき、上記の表示装置は、該バックライトユニットと該像形成ユニットとの間に、 該バックライトユニットから発せられた光を拡散させる拡散板を備えることが好ま 、 ( 請求項 8)。
また、上記の表示装置は、該バックライトユニットからの光を該像形成ユニットに案 内する導光板を有することも好ま ヽ(請求項 9)。
発明の効果
[0022] 本発明によれば、発光効率及び演色性の両方に優れた発光装置を得ることができ る。
また、本発明の発光装置を用いれば、発光効率及び演色性に優れた照明、表示 装置用バックライトユニット、及び表示装置を得ることができる。
また、本発明の表示装置によれば、表示装置の発光効率と色再現性とを共に向上 させることがでさる。
図面の簡単な説明
[図 1]図 1 (a) ,図 1 (b)は、本発明の第 1実施形態としての発光装置の要部を模式的 に示す図であり、図 1 (a)はその断面図であり、図 1 (b)はその分解斜視図である。
[図 2]図 2 (a) ,図 2 (b)は、本発明の第 2実施形態としての発光装置の要部を模式的 に示す図であり、図 2 (a)はその断面図であり、図 2 (b)はその斜視図である。
[図 3]図 3は、本発明の発光装置を用いたバックライトユニットの一例について説明す るため、ディスプレイの要部の断面を模式的に示す図である。
[図 4]図 4は、本発明の第 3実施形態としての表示装置の概要を説明する模式的な分 解斜視図である。
[図 5]図 5は、本発明の第 3実施形態におけるバックライトユニットの模式的な平面図 である。
[図 6]図 6は、本発明の第 3実施形態におけるバックライトユニットの要部を説明するた めの模式的な断面図である。
[図 7]図 7は、本発明の第 3実施形態における表示装置において、青色光及び緑色 光を合成した光の色座標として好ましい範囲を説明するための色度図である。
[図 8]図 8は、本発明の第 3実施形態の変形例におけるバックライトユニットの要部を 説明するための模式的な断面図である。
[図 9]図 9は、本発明の第 3実施形態の変形例におけるバックライトユニットの表面実 装タイプのフレームを用いた発光部の構成の一例を模式的に示す断面図である。
[図 10]図 10は、本発明の第 3実施形態の変形例としての、導光板を用いた表示装置 の構成を模式的に表わす断面図である。
[図 11]図 11は、本発明の実施例 1〜4における白色光の合成方法について説明する ための色度図である。
[図 12]図 12は、本発明の実施例 1において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。
[図 13]図 13は、本発明の実施例 2において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。 [図 14]図 14は、本発明の実施例 3において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。
[図 15]図 15は、本発明の実施例 4において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。
[図 16]図 16は、本発明の実施例 5〜7における白色光の合成方法について説明する ための色度図である。
[図 17]図 17は、本発明の実施例 5において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。
[図 18]図 18は、本発明の実施例 6において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。
[図 19]図 19は、本発明の実施例 7において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。
[図 20]図 20は、本発明の実施例 8〜11における白色光の合成方法について説明す るための色度図である。
[図 21]図 21は、本発明の実施例 8において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。
[図 22]図 22は、本発明の実施例 9において計算した、白色光の波長に対する発光強 度分布を表わすグラフである。
[図 23]図 23は、本発明の実施例 10において計算した、白色光の波長に対する発光 強度分布を表わすグラフである。
[図 24]図 24は、本発明の実施例 11において計算した、白色光の波長に対する発光 強度分布を表わすグラフである。
[図 25]図 25は、本発明の実施例 12〜14における白色光の合成方法について説明 するための色度図である。
[図 26]図 26は、本発明の実施例 12において計算した、白色光の波長に対する発光 強度分布を表わすグラフである。
[図 27]図 27は、本発明の実施例 13において計算した、白色光の波長に対する発光 強度分布を表わすグラフである。 [図 28]図 28は、本発明の実施例 14において計算した、白色光の波長に対する発光 強度分布を表わすグラフである。
発明を実施するための最良の形態
[0024] 以下、本発明について例を示して詳細に説明するが、本発明は以下の例示等に限 定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実 施することができる。
[0025] [I.発光装置についての説明]
[1- 1.発光装置の概要]
本発明の発光装置は、光源と、第 1発光部と、第 2発光部と、遮光部とを備え、光を 放出しょうとする方向(以下適宜、「所定方向」という)に向けて、光を放出するように 構成されている。また、通常、発光装置は光源、第 1発光部、第 2発光部及び遮光部 を保持するための基部としてフレームを備えて 、る。
[0026] [I 1 1.フレーム]
フレームは、光源、第 1発光部、第 2発光部及び遮光部を保持する基部であり、そ の形状及び材質等は任意である。
フレームの形状の具体例としては、板状、カップ状等、その用途に応じて適当な形 状とすることができる。また、例示した形状の中でも、カップ状のフレームは、光の出 射方向に指向性をもたせることができ、発光装置が放出する光を有効に利用できる ため、好ましい。
[0027] また、フレームの材質の具体例としては、金属、合金、ガラス、カーボン、セラミクス 等の無機材料、合成樹脂等の有機材料など、用途に応じて適当なものを用いること ができる。
さらに、フレームの材料には放熱性の良いものを用いることが好ましい。例えば、熱 伝導性の高い材料を用いることが好ましい。通常は、光源は使用中に熱を発するが、 フレームを放熱性が良いもので形成すれば、使用中に熱が発生しても安定して使用 を続けることが可能となるためである。
さらに、フレームの材料には絶縁性のものを用いることが好まし!/、。
[0028] ただし、光源、第 1発光部及び第 2発光部から発せられた光が当たるフレームの面 は、当たった光の成分のうち、少なくともいずれかの成分の反射率を高められている ことが好ましぐ特に、可視光域全般の光の反射率を高められていることがより好まし い。したがって、少なくとも光が当たる面は、反射率が高い素材により形成されている ことが好ましい。具体例としては、ガラス繊維、アルミナ粉、チタ-ァ粉等の高い反射 率を有する物質を含んだ素材 (射出整形用榭脂など)でフレーム全体又はフレーム の表面を形成することが挙げられる。
[0029] また、フレーム表面の反射率を高める具体的な方法は任意であり、上記のようにフ レーム自体の材料を選択するほか、例えば、銀、白金、アルミニウム等の高反射率を 有する金属や合金でメツキ、あるいは蒸着処理することにより、光の反射率を高めるこ とちでさる。
[0030] なお、反射率を高める部分は、フレームの全体であっても一部であってもよ 、が、 通常は、光源、第 1発光部及び第 2発光部から発せられる光が当たる部分の全表面 の反射率が高められて 、ることが望まし 、。
さらに、通常は、フレームには光源に対して電力を供給するための電極が設けられ る。
[0031] [1—1— 2.光源]
光源は、第 1発光部及び第 2発光部内に含有される発光物質の励起光を発するも のであり、また、発光装置が放出する光の一成分を発するものでもある。即ち、光源 から発せられる光のうちの一部は、第 1発光部及び第 2発光部内の発光物質に励起 光として吸収され、また別の一部は、発光装置から所定方向に向けて放出されるよう になっている。
[0032] 光源の種類は任意であり、発光装置の用途や構成に応じて適当なものを選択する ことができる。光源の例としては、発光ダイオード (以下適宜、「LED」という)、端面発 光型又は面発光型のレーザーダイオード、エレクトロルミネセンス素子などが挙げら れるが、通常は、安価な LEDが好ましい。
[0033] また、光源が発する光の発光波長も任意であり、発光装置に放出させる光に応じて 適当な発光波長の光を発する光源を用いればよい。例えば、発光装置に白色光を 放出させる場合には、光源が発する光の発光波長は、通常 370nm以上、好ましくは 380mn以上、また、通常 500mn以下、好ましく ίま 480mn以下力 ^望まし!/ヽ。
[0034] 光源の具体例としては、シリコンカーバイド、サファイア、窒化ガリウム等の基板に、 MOCVD法等の方法で結晶成長された InGaN系、 GaAIN系、 InGaAIN系、 ZnSe S系半導体等を用いた LEDなどが挙げられる。
なお、光源は 1個を単独で用いてもよぐ 2個以上の光源を併用しても良い。さら〖こ、 光源は 1種のみで用いてもよぐ 2種以上のものを併用しても良い。特に、発光装置の 演色性を高めるためには、第 1発光部と第 2発光部とのそれぞれに光源を設けること が好ましい。
[0035] また、第 1発光部と第 2発光部とのそれぞれに光源を設けず、第 1発光部及び第 2 発光部に共通の光源を設ける場合には、第 1発光部が、該第 2発光部よりも光源に 近いことが好ましい。即ち、光源と第 1発光部とが最接近する部分同士の間の距離が 、光源と第 2発光部とが最接近する部分同士の間の最短距離よりも小さいことが好ま しい。
[0036] 例えば、遮光部が第 1発光部と第 2発光部との間で光の一部のみを遮るようにされ ている場合に、光源が第 1発光部よりも第 2発光部に近い位置に設けられ、光源から の光がまず第 2発光部に入射したとする。このときには、第 2発光部では光源力もの 光を励起光として光を発するが、第 2発光部からの光を第 1発光部で励起光として使 うことはできないため、第 1発光部が発するはずの光の強度が不足したり、第 2発光部 が発する光が強くなりすぎたりして発光装置が発する光の成分が目的とする値からば らつき、演色性が低下する虞がある。これに対し、第 1発光部を第 2発光部よりも光源 に近い位置に設ければ、光源力も発せられる光は、まず第 1発光部に入射するように なる。これにより、光源からの光を励起光としてまず第 1発光部が発光するようになる ため、第 1及び第 2発光部の発光がスムーズに行なわれる。したがって、発光装置か ら放出される光の色のばらつきは少なくなり、演色性をさらに向上させることができる。
[0037] また、第 1発光部が第 2発光部よりも光源に近い位置に配設されている場合でも、 光源力 発せられて第 1発光部及び第 2発光部それぞれに入射する光の強度は、第 1発光部及び第 2発光部それぞれが光を受光する面の面積などにも関連している。し たがって、光源力 第 1発光部及び第 2発光部それぞれへの距離や、それぞれの受 光する面の面積は、第 1発光部が受光する光の強度が第 2発光部が受光する光の強 度よりも大きくなるように設定することが好ましい。
[0038] また、光源をフレームに取り付ける場合、その具体的方法は任意であるが、例えば 、ハンダを用いて取り付けることができる。ハンダの種類は任意である力 例えば、 Au Sn、 AgSn等を用いることができる。また、ハンダを用いる場合、ハンダを通じてフレ ームに形成された電極カゝら電力を供給できるようにすることも可能である。特に、放熱 性が重要となる大電流タイプの LEDやレーザーダイオードなどを光源として用いる場 合、ハンダは優れた放熱性を発揮するため、光源の設置にハンダを用いることは有 効である。
[0039] また、ハンダ以外の手段によって光源をフレームに取り付ける場合には、例えば、 エポキシ榭脂、イミド榭脂、アクリル榭脂等の接着剤を用いてもよい。この場合、接着 剤に銀粒子、炭素粒子等の導電性フィラーを混合させてペースト状にしたものを用い ることにより、ハンダを用いる場合のように、接着剤を通電して光源に電力供給できる よう〖こすることも可能である。さら〖こ、これらの導電性フィラーを混合させると、放熱性 も向上するため、好ましい。
[0040] さらに、光源への電力供給方法も任意であり、上述したハンダゃ接着剤を通電させ る他、光源と電極とをワイヤボンディングにより結線して電力供給するようにしても良 い。この際用いるワイヤに制限はなぐ素材や寸法などは任意である。例えば、ワイヤ の素材としては金、アルミニウム等の金属を用いることができ、また、その太さは通常 20 μ m〜40 μ mとすることができる力 ワイヤはこれに限定されるものではない。 また、光源に電力を供給する他の方法の例としては、バンプを用いたフリップチップ 実装により光源に電力を供給する方法が挙げられる。
[0041] [1- 1 - 3.第 1発光部及び第 2発光部]
第 1発光部は、光源が発する光により励起されて、光源が発する光よりも長波長の 成分を含む光を発する少なくとも 1種の発光物質を含んで形成されて!ヽる。この第 1 発光部の形状に特に制限は無ぐまた、 1箇所に単独で設けることも、 2箇所以上に 分けて設けることもできる。なお、第 1発光部に用いられる発光物質については、後で 詳述する。 [0042] 第 1発光部では、光源から発せられた光を受光し、これにより、受光した光を励起光 として発光物質が発光する。発光した光は発光装置が放出する光の一成分として発 光装置外部へ放出される。ただし、遮光部が第 1発光部力 第 2発光部に向けて出 射される光の一部のみを遮光する場合には、第 1発光部からの光の一部は、第 2発 光部の発光物質の励起光となる。
[0043] 一方、第 2発光部は、光源が発する光及び第 1発光部が発する光により励起されて 、第 1発光部が発する光よりも長波長の成分を含む光を発する少なくとも 1種の発光 物質を含んで形成されている。この第 2発光部の形状にも特に制限は無ぐまた、 1 箇所に単独で設けることも、 2箇所以上に分けて設けることもできる。なお、第 2発光 部に用いられる発光物質についても、後で詳述する。
[0044] 第 2発光部では、光源力 発せられた光力 発せられた光を受光し、これにより、受 光した光を励起光として発光物質が発光する。また、第 2発光部に第 1発光部から発 せられた光が入射した場合には、第 2発光部では、その第 1発光部からの入射光をも 励起光として、発光物質が発光する。発光した光は、発光装置が放出する光の一成 分として発光装置外部へ放出される。
[0045] また、上記の第 1発光部及び第 2発光部は、いずれも光出射面において外部に開 放されていることが望ましい。ここで光出射面とは、発光装置が所定方向に向けて光 を放出する面のことを意味する。したがって、光源、第 1発光部及び第 2発光部から 発せられる光は、この光出射面力 所定方向に向けて放出されるようになって!/、る。 なお、光出射面の形状は任意であり、平面、曲面、凹凸面など、その用途に応じて適 当な形状とすることが望ましい。また、通常、発光装置から放出される光が複数の方 向に放出される場合や、所定の角度範囲で放射状に放出される場合でも、所定方向 には最も強 、光が放出されるようになって 、る。
[0046] また、第 1発光部及び第 2発光部が開放されているとは、所定方向に向けて第 1, 第 2発光部から放出される光が、他の部材により遮蔽されること無く放出されることを 意味する。より具体的には、第 1発光部から所定方向に放出される光が、光源、遮光 部、第 2発光部及び (発光装置がフレームを備えて 、る場合は)フレームで遮蔽され ること無く発光装置の外部に放出されることを表わし、また、第 2発光部から所定方向 に放出される光が、光源、遮光部、第 1発光部及び (発光装置がフレームを備えてい る場合は)フレームで遮蔽されること無く発光装置の外部に放出されることを表わす。 なお、光出射面に保護層が形成されたり、発光装置にカバーが取り付けられたりして
、第 1,第 2発光部力 放出される光がその他の部材を通って発光装置外部に放出さ れる場合でも、保護層やカバーなどの他の部材を放出される光が透過できれば、第 1,第 2発光部は開放されているものとする。
[0047] 上記のように第 1発光部及び第 2発光部を光出射面において開放した場合、第 1発 光部から発せられる光、及び、第 2発光部から発せられる光は、それぞれ、他の発光 物質に吸収されたり、他の部材に遮蔽されたりして強度を弱める程度を小さくする(或 いは、なくす)ことができるようになる。したがって、発光装置の発光効率を高めること ができると共に、発光装置力 発せられる光の成分のばらつきを小さくし、発光装置 の演色性を高めることができる。また、青色光、赤色光及び緑色光という光の三原色 を用いて発光装置力 光を放出することができるため、光源、第 1発光部及び第 2発 光部を適切に選択することにより、本発明の発光装置の色再現性を優れたものとする ことができる。
[0048] [I 1 4.遮光部]
遮光部は、第 1発光部から発せられた光が第 2発光部に入射することを防止するも のである。この遮光部は、第 1発光部力 発せられた光のうちの少なくとも一部が第 2 発光部に入射することを防止できればよいが、通常は、発光装置から所定方向に向 けて放出される光が実用に耐えうるだけ十分高 、発光効率及び演色性を発揮できる 程度に、第 1発光部力 発せられた光が第 2発光部に入射することを防止できればよ い。さらに、第 1発光部力 発せられた光がすべて第 2発光部に入射しないようにする ことが好ましい。これにより、第 1発光部から発せられた光が第 2発光部の励起光とし て消費されることを防止できるため、第 1発光部が発する光の強度の低下を抑制する ことができ、発光装置の発光効率及び演色性を共に高めることができる。
[0049] また、この際、遮光部は、第 1発光部から発せられる光の少なくとも一部を反射でき るように形成されることが好ましい。さらに、第 1発光部力 発せられ、遮光部に当たる 光の全てを反射することができるように形成されていることが、より好ましい。これによ り、第 1発光部力 発せられる光を有効に使うことができ、発光装置の発光効率及び 演色'性をより向上させることができる。
[0050] これに関連して、遮光部は、第 2発光部力 発せられる光の少なくとも一部をも反射 できるように形成されていることが好ましぐ第 2発光部力 発せられ、遮光部に当た る光の全てを反射することができるように形成されていること力 より好ましい。これに より、第 2発光部力 発せられる光をも有効に使うことができ、発光装置の発光効率及 び演色性をさらに向上させることができる。
[0051] さらに、遮光部は、光源力 発せられる光の少なくとも一部をも反射できるように形 成されていることが好ましぐ光源から発せられ、遮光部に当たる光の全てを反射す ることができるように形成されていることが、より好ましい。これにより、光源から発せら れる光をも有効に使うことができ、発光装置の発光効率及び演色性をさらに向上させ ることがでさる。
[0052] 具体的には、遮光部の表面の少なくとも一部力 当たった光の成分 (即ち、光源、 第 1発光部、第 2発光部のいずれかが発した光)のうち、少なくともいずれかの成分の 反射率を高められていることが好ましぐ特に、可視光城全般の光の反射率を高めら れていることがより好ましい。したがって、フレームと同様、少なくとも光が当たる面は、 反射率が高い素材により形成されていることが好ましい。具体例としては、ガラス繊維 、アルミナ粉、チタニア粉等の高い反射率を有する物質を含んだ素材 (射出整形用 榭脂など)で遮光部全体又は遮光部の表面を形成することが挙げられる。
[0053] また、遮光部表面の反射率を高める具体的な方法は任意であり、上記のように遮光 部自体の材料を選択するほか、例えば、銀、白金、アルミニウム等の高反射率を有す る金属や合金でメツキ処理することにより、光の反射率を高めることもできる。
なお、反射率を高める部分は、遮光部の全体であっても一部であってもよいが、通 常は、光源、第 1発光部及び第 2発光部から発せられる光が当たる部分の全表面の 反射率が高められて 、ることが望ま 、。
[0054] また、遮光部の形状は、第 1発光部から発せられた光の少なくとも一部が第 2発光 部に入射することを防止できれば他に制限は無ぐ任意の形状に形成することができ る。例えば、第 1発光部と第 2発光部との間を仕切る板状、網状、メッシュ状などの部 材として形成しても良い。さらに、遮光部はフレームと一体に形成しても別体に形成し ても良い。ただし、通常は、第 1発光部及び第 2発光部の発光強度に応じて、発光装 置が目的とする光を放出することができるよう、遮光部の位置を設定することが好まし い。
[0055] また、フレームに、複数の凹部 (カップ形状の窪みなど)を設け、各凹部ごとに光源 と第 1発光部又は第 2発光部とを設けるようにすることは、発光装置の製造が容易に なる点で、好ましい。なお、この場合、各凹部を区切るフレームの壁部力 遮光部とし て機能することになる。この形態を用いた表示装置は、第 3実施形態で詳述する。
[0056] さらに、遮光部の材質も、第 1発光部から発せられた光の少なくとも一部が第 2発光 部に入射することを防止できれば他に制限は無ぐ任意の材質に形成することができ る。例えば、金属、合金、ガラス等の無機材料、合成樹脂、カーボン等の有機材料な ど、用途に応じて適当なものを用いることができる。中でも、通常は、上記のように第 1 発光部及び第 2発光部が発する光を反射し、且つ、第 1発光部及び第 2発光部が発 する光を吸収しな 、材料が好ま 、。
[0057] 本発明の発光装置においては、第 1発光部と第 2発光部との間に遮光部を設け、こ れにより、第 1発光部力 発せられた光が第 2発光部に入射することを防止している。 これにより、本発明の発光装置の発光効率及び演色性を高めることができる。以下、 その仕組みについて詳述する。
[0058] 従来は、第 1発光部から発せられる光の一部が第 2発光部に向けて発せられると、 第 1発光部が発した光が第 2発光部に入射し、第 2発光部では発光物質が第 1発光 部からの光を励起光として吸収していた。これにより、第 1発光部から発せられる光は 第 2発光部で消費されていた。このため、発光装置外に放出されるはずであった第 1 発光部からの光の強度が低下し、発光装置から放出される光の光束が減少し、発光 効率が低下していた。また、第 1発光部から発せられる光が第 2発光部で消費される ことで、発光装置力も放出される光の成分のバランスがばらつき、発光装置の色再現 性を低下させていた。
[0059] さらに、発光装置力 発せられる光の色を目的の色にしょうとした場合、特許文献 1 のような構成では第 2発光部に吸収される第 1発光部力 の光を補うため、第 2発光 部の発光物質に対する第 1発光部の発光物質の割合を大きくする必要があった。し かし、発光装置から放出される光の演色性は、使用する発光物質の種類と使用割合 により決まるため、特許文献 1のような構成の発光装置では発光物質の使用割合が 最適値から大きく外れやすいため、光の演色性についても低下しがちであった。
[0060] これに対して、本発明の発光装置にお!、ては、遮光部が第 1発光部から発せられ た光が第 2発光部に入射することを防止しているので、第 1発光部力 の光が第 2発 光部に吸収されてその強度が弱くなることを抑制することができる。したがって、発光 装置の発光効率を従来よりも向上させることができるのである。
また、第 1発光部から発せられる光を第 2発光部が吸収して光を発することを抑制 することができるため、発光装置力 発せられる光の成分のばらつきを小さくして発光 装置の演色性を高めることもできる。その結果、発光装置の演色性及び色再現性を 改善することちでさる。
[0061] なお、第 1発光部及び第 2発光部に何らかの励起光 (主に、光源からの光)を供給 することができ、さらに、光源、第 1発光部及び第 2発光部から発せられる光を発光装 置外に放出することができれば、発光装置を構成する各部材の配置、寸法、形状等 は、任意に設定することができる。
[0062] 例えば、第 1発光部、第 2発光部、光源及びフレームは、互いに空隙を有するように 距離を開けて配置されていても良い。具体例としては、第 1発光部と第 2発光部の間 に空隙ができるようにしても良い。また、第 1発光部及び第 2発光部の一方または両 方と、光源との間に空隙ができるようにしても良い。さらに、第 1発光部及び第 2発光 部の一方または両方と、遮光部との間に空隙ができるようにしても良い。
[0063] さらに、第 1発光部と第 2発光部との間、第 1発光部及び第 2発光部の一方または両 方と光源との間などに距離をとり、これらが互いに接しないようにする場合、両者の間 にその他の部材を設けてもよい。この際、その他の部材の材料としてガラスや、ェポ キシ榭脂、シリコン榭脂等の榭脂など、所望の光を透過させる材料を用いれば、光束 を高くすることができ、好ましい。具体例としては、光源の全周に透明榭脂による保護 層を形成すれば、光源と第 1発光部及び第 2発光部との間に距離が開くにもかかわら ず、光源からの光を光束を高く保った状態で、確実に第 1発光部及び第 2発光部へ 励起光として供給することができるため、発光装置が放出する光の強度を低下させる こと無く光源を保護することが可能となる。
また、上記のように、第 1発光部と第 2発光部とは大きさが異なっていても良い。
[0064] また、本発明の発光装置には、上述した光源、第 1発光部、第 2発光部及びフレー ム以外の部材を備えて 、ても良 、。
例えば、発光装置自体を保護するためのカバーを備えていても良い。
また、例えば発光装置力も放出される光の向きを変化させるための鏡、プリズム、レ ンズ、光ファイバ一等の導光部材を備えていても良い。
また、発光装置の発熱を放出するための放熱板等を備えても良い。
さらに、例えば発光装置から放出される光の各成分を拡散させて、視覚される光の 色ムラ等を防止するために、光拡散層などを発光装置の光出射面の外側に設けても よい。
[0065] [1- 2.発光部の組成]
本発明の発光装置に用いる発光物質は、励起光を吸収して、吸収した励起光より も長波長成分を含む光を発光できるものであれば他に制限は無い。また、発光物質 を用いて第 1発光部及び第 2発光部を形成する場合、通常は、発光物質はバインダ と混合して用いる。
[0066] [1- 2- 1.発光物質]
発光物質は、発光装置の用途に応じて公知のものを適宜選択して用いることができ る。発光自体は、蛍光、りん光など、どのようなメカニズムにより発光が行なわれるもの でも制限は無い。また、第 1発光部及び第 2発光部のそれぞれにおいて、発光物質 は 1種を単独で用いても良ぐ 2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用すること ができる。ただし、第 1発光部に用いる発光物質は光源が発する光により励起されて 光源が発する光よりも長波長の成分を含む光を発するものを選択し、第 2発光部に用 いる発光物質は、光源及び第 1発光部が発する光により励起されて第 1発光部が発 する光よりも長波長の成分を含む光を発するものを選択する。
[0067] 発光物質は、励起光として、波長が通常 350nm以上、好ましくは 400nm以上、より 好ましくは 430nm以上、また、通常 600nm以下、好ましくは 570nm以下、より好まし くは 550nm以下の光を吸収するものが望まし!/、。
また、発光物質は、発する光の波長が、波長が通常 400nm以上、好ましくは 450η m以上、より好ましくは 500nm以上、また、通常 750nm以下、好ましくは 700nm以 下、より好ましくは 670nm以下であるものが望ましい。
[0068] 中でも、第 1発光部に用いる発光物質の場合、励起光として、波長が通常 350nm 以上、好ましくは 400nm以上、より好ましくは 430nm以上、また、通常 520nm以下、 好ましくは 500nm以下、より好ましくは 480nm以下の光を吸収するものが望ましい。 また、第 1発光部に用いる発光物質は、発する光の波長が通常 400nm以上、好ま しくは 450nm以上、より好ましくは 500nm以上、また、通常 600nm以下、好ましくは 570nm以下、より好ましくは 550nm以下であるものが望まし!/、。
[0069] 一方、第 2発光部に用いる発光物質の場合、励起光として、波長が通常 400nm以 上、好ましくは 450nm以上、より好ましくは 500nm以上、また、通常 600nm以下、好 ましくは 570nm以下、より好ましくは 550nm以下の光を吸収するものが望ましい。 また、第 2発光部に用いる発光物質は、発する光の波長が通常 550nm以上、好ま しくは 580nm以上、より好ましくは 600nm以上、また、通常 750nm以下、好ましくは 700nm以下、より好ましくは 670nm以下であるものが望まし!/、。
[0070] さらに、発光物質は、その発光効率が通常 40%以上、好ましくは 45%以上、より好 ましくは 50%以上、より一層好ましくは 55%以上、最も好ましくは 60%以上のものを 用いることが好ましい。ここで示す発光効率は、量子吸収効率と内部量子効率の積と して表される値である。
[0071] 以下、本発明の発光装置に用いて好適な発光物質を各発光部毎に例示し、説明 する。ただし、発光物質は以下の例示物に限定されるものではなぐまた、例示した 各発光物質も、それぞれ第 1発光部及び第 2発光部のいずれに用いるかは、本発明 の要旨の範囲内で任意に選択することができる。
[0072] (第 1発光部の発光物質に好適なものの例)
(第 1発光部の第 1の例)
第 1発光部の発光物質に好適な発光物質の第 1の例としては、下記式(1)で表され る蛍光体が挙げられる。 M1 M2 M3 O …式(1)
a b e d
[0073] 上記式(1)において、 M1は 2価の金属元素、 M2は 3価の金属元素、 M3は 4価の金 属元素をそれぞれ示し、 a、 b、 c、及び dはそれぞれ下記の範囲の数である。
2. 7≤a≤3. 3
I. 8≤b≤2. 2
2. 7≤c≤3. 3
I I. 0≤d≤13. 0
[0074] 上記式(1)における M1は 2価の金属元素である力 発光効率等の面から、 Mg、 Ca 、 Zn、 Sr、 Cd、及び Baからなる群力 選択された少なくとも 1種であるのが好ましぐ Mg、 Ca、又は Znであるのが更に好ましぐ Caが特に好ましい。この場合、 Caは単独 系でも良ぐ Mgとの複合系でもよい。基本的には、 M1は上記において、好ましいとさ れる元素からなることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、他の 2価の金属元素 を含んでいてもよい。
[0075] また、上記式(1)における M2は 3価の金属元素である力 M1と同様の面から、 Al、 Sc、 Ga、 Y、 Ιη、 La、 Gd、及び Luからなる群から選択された少なくとも 1種であるの が好ましぐ Al、 Sc、 Y、又は Luであるのが更に好ましぐ Scが特に好ましい。この場 合、 Scは単独系でもよぐ Yまたは Luとの複合系でもよい。基本的には、 M2は上記 において、好ましいとされる元素からなることが好ましいが、性能を損なわない範囲で 、他の 3価の金属元素を含んでいてもよい。
[0076] さらに、上記式(1)における M3は 4価の金属元素である力 M\ M2と同様の面から 、少なくとも Siを含むことが好ましい。さらに、 M3で表される 4価の金属元素の通常 50 モル%以上、好ましくは 70モル%以上、更に好ましくは 80モル%以上、特に好ましく は 90モル%以上が Siであることが望まし 、。
[0077] 上記式(1)において、 Si以外の 4価の金属元素 M3の具体例としては、 Ti、 Ge、 Zr 、 Sn、及び Hfからなる群力 選択された少なくとも 1種であるのが好ましぐ Ti、 Zr、 S n、及び Hfからなる群力 選択された少なくとも 1種であるのがより好ましぐ Snである ことが特に好ましい。特に、 M3が Siであることが好ましい。基本的には、 M3は上記に おいて、好ましいとされる元素力もなることが好ましいが、性能を損なわない範囲で、 他の 4価の金属元素を含んで!/、てもよ!/、。
なお、本明細書において、性能を損なわない範囲で含むとは、上記 M M2、 M3そ れぞれに対し、通常 10モル%以下、好ましくは 5モル%以下、より好ましくは 1モル% 以下で含むことをいう。
[0078] また、上記の蛍光体の結晶構造は、通常はガーネット結晶構造であるが、これは、 一般には上記式(1)における aが 3、 bが 2、 cが 3で、 dが 12の体心立方格子の結晶 である。ただし、ここでは、発光中心イオンの元素力 M2、 M3のいずれかの金 属元素の結晶格子の位置に置換するか、或いは、結晶格子間の隙間に配置する等 により、上記式(1)において aが 3、 bが 2、 cが 3で、 dが 12とはならない場合もありうる 。従って、 a、 b、 c、 dはそれぞれ 2. 7≤a≤3. 3、 1. 8≤b≤2. 2、 2. 7≤c≤3. 3、 1 1. 0≤d≤13. 0の範囲の数であるのが好ましい。
[0079] また、この結晶構造の化合物母体内に含有される発光中心イオンとしては、少なく とも Ceを含有し、発光特性の微調整のために Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、及び Ybからなる群から選択された 1種以上の 2〜 4価の元素を含むことも可能である。特に、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Sm、 Eu、 Tb、 D y、及び Yb力 なる群力も選択された 1種以上の 2〜4価の元素を含めることが好まし く、 2価の Mn、 2〜3価の Eu、又は 3価の Tbを特に好適に用いることができる。
この蛍光体は、通常 420ηπ!〜 480nmの波長範囲の光で励起される。発光スぺタト ルは、 500〜510nm〖こピークを持ち、 450〜650nmの波長成分を有する。
なお、ここで上述した蛍光体の具体例としては、 Ca Sc Si O : Ce、 Ca (Sc, Mg
3 2 3 12 3
) Si O : Ceなどが挙げられる。
2 3 12
[0080] (第 1発光部の第 2の例)
第 1発光部に用いて好適な発光物質の第 2の例としては、下記式 (2)で表される蛍 光体が挙げられる。
M1 M2 M3 O …式(2)
a b e d
上記式(2)において、 M1は少なくとも Ceを含む付活剤元素、 M2は 2価の金属元素 、 M3は 3価の金属元素をそれぞれ示し、 a、 b、 c、及び dはそれぞれ下記の範囲の数 である。 0. 0001≤a≤0. 2
0. 8≤b≤l. 2
1. 6≤c≤2. 4
3. 2≤d≤4. 8
[0081] 上記式(2)における M1は、後述の結晶母体中に含有される付活剤元素であり、少 なくとも Ceを含む。また、蓄光性や色度調整ゃ増感などの目的で、 Cr、 Mn、 Fe、 Co 、 Ni、 Cu、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu, Tb、 Dy、 Ho, Er, Tm、及び Yb力らなる群力ら 選択された少なくとも 1種の 2〜4価の元素を含有させることができる。
[0082] 上記式(2)において、付活剤元素 M1の含有量を表わす値 aは、 0. 0001≤a≤0.
2である。 aの値が小さすぎると蛍光体の結晶母体中に存在する発光中心イオンが少 なすぎて発光強度が小さくなる傾向にある。一方、 aの値が大きすぎると濃度消光に より発光強度が小さくなる傾向にある。従って、発光強度の点からは、 aは好ましくは 0 . 0005以上、より好ましくは 0. 002以上、また、好ましくは 0. 1以下、より好ましくは 0 . 04以下が望ましい。また、 Ceの含有量が高くなるに従って発光ピーク波長が長波 長側にシフトして視感度の高い緑色発光量が相対的に増加するために、発光強度と 発光ピーク波長とのバランスの点から、 aは、通常 0. 004以上、好ましくは 0. 008以 上、より好ましくは 0. 02以上、また、通常 0. 15以下、好ましくは 0. 1以下、より好まし くは 0. 08以下がさらに望ましい。
[0083] また、上記式(2)における M2は 2価の金属元素である力 発光効率等の面から、 M g、 Ca、 Zn、 Sr、 Cd、及び Baからなる群力 選択された少なくとも 1種であるのが好ま しぐ Mg、 Ca、又は、 Srであるのが更に好ましぐ M2の元素の 50モル%以上が Ca であることが特に好ましい。
[0084] さらに、上記式(2)における M3は 3価の金属元素である力 M2と同様の面から、 A1 、 Sc、 Ga、 Y、 In、 La、 Gd、 Yb、及び Luからなる群から選択された少なくとも 1種で あるのが好ましぐ Al、 Sc、 Yb、又は Luであるのが更に好ましぐ Sc、又は Scと Al、 又は Scと Luであるのがより一層好ましぐ M3の元素の 50モル%以上が Scであること が特に好ましい。
[0085] 蛍光体の母体結晶は、一般的には、 2価の金属元素である M2と 3価の金属元素で ある M3と酸素からなる、組成式 M2M3 Oで表される結晶であるため、化学組成比は
2 4
、一般には、上記式(2)における bが 1、 cが 2で、 d力 である。ただし、ここでは、付活 剤元素である Ceが、 M2又は M3の 、ずれかの金属元素の結晶格子の位置に置換す る力、或いは、結晶格子間の隙間に配置する等により、上記式(2)において bが 1、 c 力^で、 dが 4とはならない場合もあり得る。
[0086] 従って、上記式(2)において、 bは通常 0. 8以上、好ましくは 0. 9以上、また、通常 1. 2以下、好ましくは 1. 1以下の数であることが望ましい。また、 cは通常 1. 6以上、 好ましくは 1. 8以上、また、通常 2. 4以下、好ましくは 2. 2以下の数であることが望ま しい。さらに、 dは通常 3. 2以上、好ましくは 3. 6以上、また、通常 4. 8以下、好ましく は 4. 4以下の数であることが望ましい。
[0087] また、上記式(2)にお 、て、 M2及び M3は、それぞれ 2価及び 3価の金属元素を表 すが、発光特性や結晶構造などで本質的に異なる点がなければ、 M2及び Z又は M 3のごく一部を 1価、 4価、 5価のいずれかの価数の金属元素とし、電荷バランスなどを 調整することも可能であり、さらに、微量の陰イオン、たとえば、ハロゲン元素(F、 Cl、 Br、 1)、窒素、硫黄、セレンなどが、化合物の中に含まれていてもよい。
この蛍光体は、 420nm〜480nmの波長範囲の光で励起され、特に 440〜470n mで最も効率がよい。発光スペクトルは、 490〜550nmにピークを持ち、 450〜700 nmの波長成分を有する。
[0088] (第 1発光部のその他の例)
第 1発光部に用いて好適な発光物質のその他の例としては、 Y (Al, Ga) O : Ce
3 5 12 や、(Ba, Ca, Sr) MgAl O : Euや、(Ba, Mg, Ca, Sr) (PO) Cl:Eu、 (Ba, Ca
10 17 5 4
, Sr) MgSi O : Eu等の 400nm〜500nmに発光ピークを持つ物質や、 (Ba, Ca,
3 2 8
Sr) MgAl O : Eu, Mnゝ (Ba, Ca, Sr)Al O : Euゝ (Ba, Ca, Sr)Al O : Eu, M
10 17 2 4 2 4 n、 (Ca, Sr)Al O : Eu、一般式 Ca Si Al O N : Eu (但し、 0. 3<x
2 4 x 12- (m+n) (m+n) n 16-n
< 1. 5、0. 6<m< 3、0≤n< l. 5)で表される Euで付活された αサイアロン等の波 長 500ηπ!〜 600nmに発光ピークを持つ物質が挙げられる力 これらに限定されな い。
また、上述の蛍光体は、 1種を単独で用いてもよぐ 2種以上を任意の組み合わせ 及び比率で併用してもよ!、。
[0089] ただし、例示した蛍光体の中でも、ガーネット結晶構造を有するものは熱、光及び 水に対して劣化しにくいため、好ましい。このようなガーネット結晶構造を有する蛍光 体の具体例としては、緑色光を発する蛍光体の第 1の例として例示した蛍光体、及び 、 Y (Al, Ga) O : Ceが挙げられる。
3 5 12
[0090] (第 2発光部の発光物質に好適なものの例)
(第 2発光部の第 1の例)
第 2発光部の発光物質に好適な発光物質の第 1の例としては、下記式 (3)で表わさ れる蛍光体が挙げられる。
M A D E X …式(3)
a b c d e
[0091] 上記式(3)にお!/、て、 Mは、 Mn、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb力もなる群力も選ばれる 1種または 2種以上の元素であって、少なくとも Euを含む ものを表わし、 Aは、 M元素以外の 2価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種また は 2種以上の元素を表わし、 Dは、 4価の金属元素からなる群から選ばれる 1種また は 2種以上の元素を表わし、 Eは、 3価の金属元素力 なる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素を表わし、 Xは、 0、 N、 F力もなる群から力も選ばれる 1種または 2種 以上の元素を表わす。
[0092] また、上記式(3)中、 a、 b、 c、 d、 eはそれぞれ下記範囲の数である。
0. 00001≤a≤0. 1
a + b = l
0. 5≤c≤4
0. 5≤d≤8
0. 8 X (2/3+4/3 X c + d)≤e
e≤l. 2 X (2/3+4/3 X c + d)
[0093] 上記式(3)において、 Mは、少なくとも Euを含み、 Mn、 Ce、 Pr、 Nd、 Sm、 Eu、 Tb 、 Dy、 Ho、 Er、 Tm、 Yb力もなる群力 選ばれる 1種または 2種以上の元素であるが 、中でも、 Mn、 Ce、 Sm、 Eu、 Tb、 Dy、 Er、 Ybからなる群から選ばれる 1種または 2 種以上の元素であることが好ましぐ Euであることが更に好ましい。 [0094] また、上記式(3)にお 、て、 Aは、 M元素以外の 2価の金属元素力 なる群力 選 ばれる 1種または 2種以上の元素である力 中でも、 Mg、 Ca、 Sr、 Baからなる群から 選ばれる 1種または 2種以上の元素であることが好ましぐ Ca又は、 Caと Srとの複合 系であることが更に好ましい。
さらに、上記式(3)において、 Dは、 4価の金属元素からなる群から選ばれる 1種ま たは 2種以上の元素であるが、中でも、 Si、 Ge、 Sn、 Ti、 Zr、 Hfからなる群から選ば れる 1種または 2種以上の元素であることが好ましぐ Siであることが更に好ましい。
[0095] また、上記式(3)にお 、て、 Eは、 3価の金属元素からなる群から選ばれる 1種また は 2種以上の元素であるが、中でも、 B、 Al、 Ga、 In、 Sc、 Y、 La、 Gd、 Luからなる群 力も選ばれる 1種または 2種以上の元素であることが好ましぐ Alであることが更に好 ましい。
さらに、上記式(3)において、 Xは、 0、 N、 Fからなる群から力 選ばれる 1種または 2種以上の元素であるが、中でも、 N、または Nと O力もなることが好ましい。
[0096] また、上記式(3)において、 aは発光中心となる元素 Mの含有量を表し、蛍光体中 の Mと(M+A)の原子数の比 a{ただし、 a= (Mの原子数) Z (Mの原子数 +Aの原 子数))力 ^0. 00001以上 0. 1以下となるようにするの力よい。 a値力 ^0. 00001より/ Jヽ さいと発光中心となる Mの数が少ないため発光輝度が低下する虞がある。 a値が 0. 1 より大きいと Mイオン間の干渉により濃度消光を起こして輝度が低下する虞がある。 中でも、 M力 ¾uの場合には発光輝度が高くなる点で、 a値が 0. 002以上 0. 03以下 であることが好ましい。
[0097] さらに、上記式(3)において、 cは Siなどの D元素の含有量であり、 0. 5≤c≤4で示 される量である。好ましくは、 0. 5≤c≤l. 8、さらに好ましくは c= lがよい。 cが 0. 5 より小さい場合および 4より大きい場合は、発光輝度が低下する虞がある。また、 0. 5 ≤c≤l. 8の範囲は発光輝度が高ぐ中でも c = lが特に発光輝度が高い。
[0098] さらに、上記式(3)において、 dは A1などの E元素の含有量であり、 0. 5≤d≤8で 示される量である。好ましくは、 0. 5≤d≤l. 8、さらに好ましくは d= lがよい。 d値が 0. 5より小さい場合および 8より大きい場合は発光輝度が低下する虞がある。また、 0 . 5≤d≤l. 8の範囲は発光輝度が高ぐ中でも d= lが特に発光輝度が高い。 [0099] さらに、上記式(3)において、 eは Nなどの X元素の含有量であり、 0. 8 X { (2/3) + (4/3) X c + d}以上 1. 2 X { (2/3) + (4/3) X c + d}以下で示される量である 。さらに好ましくは、 e = 3がよい。 eの値が上記範囲外となると、発光輝度が低下する 虞がある。
[0100] 以上の組成の中で、発光輝度が高く好ましい組成は、少なくとも、 M元素に Euを含 み、 A元素に Caを含み、 D元素に Siを含み、 E元素に A1を含み、 X元素に Nを含むも のである。中でも、 M元素が Euであり、 A元素が Caであり、 D元素が Siであり、 E元素 が A1であり、 X元素が Nまたは Nと Oとの混合物の無機化合物が望ましい。
この蛍光体は、少なくとも 580nm以下の波長の光で励起され、特に 400nm〜550 nmの波長範囲で最も効率がよいため、第 1発光部の発する光も良く吸収する。発光 スペクトルは、 580nm〜720nmの波長範囲にピークを有する。
[0101] (第 2発光部の第 2の例)
第 2発光部の発光物質に好適な発光物質の第 2の例としては、下記式 (4)で表わさ れる蛍光体が挙げられる。
Eu Ca Sr M S …式(4)
a b c d e
上記式(4)において、 Mは Ba、 Mg、 Znから選ばれる少なくとも一種の元素を表し、 a、 b、 c、 d、 eは、それぞれ下記の範囲の数である。
0. 0002≤a≤0. 02
0. 3≤b≤0. 9998
0≤d≤0. 1
a+b+c+ d= l
0. 9≤e≤l. 1
[0102] 熱安定性の面から、上記式 (4)中の aの好ましい範囲について言えば、通常 0. 00 02以上、好ましくは 0. 0004以上、また、通常 0. 02以下が望ましい。
また、温度特性の面から、上記式 (4)中の aの好ましい範囲について言えば、通常 0. 0004以上、また、通常 0. 01以下、好ましくは 0. 007以下、より好ましくは 0. 005 以下、さらに好ましくは 0. 004以下がより望ましい。
[0103] さらに、発光強度の面から、上記式 (4)中の aの好ましい範囲について言えば、通 常 0. 0004以上、好ましくは 0. 001以上、また、通常 0. 02以下、好ましくは 0. 008 以下が望ましい。発光中心イオン Eu2+の含有量が前記範囲より小さいと、発光強度 力 、さくなる傾向があり、一方、前記範囲より大きい場合でも、濃度消光と呼ばれる現 象によりやはり発光強度が減少する傾向がある。
熱安定性、温度特性、発光強度の全てを兼ね備える、上記式 (4)中の aの好ましい 範囲 ίこつ ヽて言え ίま、通常 0. 0004以上、好ましく ίま 0. 001以上、また、通常 0. 00 4以下の範囲が望ましい。
[0104] また、上記式(4)の基本結晶 Eu Ca Sr M Sにおいては、 Eu、 Ca、 Sr又は Mが a b c d e
占めるカチオンサイトと Sが占めるァ-オンサイトのモル比が 1対 1である力 カチオン 欠損ゃァニオン欠損が多少生じていても本目的の蛍光性能に大きな影響がないの で、 Sが占めるァ-オンサイトのモル比 eを 0. 9以上 1. 1以下の範囲で上記式 (4)の 基本結晶を使用することができる。
[0105] 上記式(4)の蛍光体において、 Ba、 Mg、 Znから選ばれる少なくとも一種の元素を 表す Mは本発明にとって必ずしも必須の元素ではないが、 Mのモル比 dで 0≤d≤0 . 1の割合で前記式 (4)の化学物質中に含んでいても、本発明の目的を達成すること ができる。
[0106] さらに、不純物として 1%以下の量で Eu、 Ca、 Sr、 Ba、 Mg、 Zn、 S以外の元素を前 記式 (4)の化学物質に含んで 、ても使用上の問題はな!/、。
この蛍光体は、 600nm以下の光で励起され、特に 400nm〜550nmで最も効率が よいため、第 1発光部の発する光も良く吸収する。発光スペクトルは、 620ηπ!〜 680 nmにピークを有する。
[0107] (第 2発光部のその他の例)
第 2発光部に用いて好適な発光物質のその他の例としては、発光波長が 550nm 〜750nmであって、第 1発光部よりも発光波長が長波長であれば特に制限はされな いが、例えば、一般式 Ca Si Al O N : Eu (但し、 0. 3く xく 1. 5、 0 x 12- (m+n) (m+n) n 16-n
. 6<m< 3、 0≤n< l. 5)で表される Euで付活された αサイアロン、 Ca Si N : Eu
2 5 8
、 CaSi N : Eu、蛍光を発するユーロピウム錯体等を用いることが出来る。
7 10
また、上述の蛍光体は 1種を単独で用いても良ぐ 2種以上を任意の組み合わせ及 び比率で併用しても良い。
[0108] (発光物質の粒径等)
発光物質は、通常は粒子状で用いられる。この際、発光物質粒子の粒径は、通常 1 50 μ m以下、好ましくは 50 μ m以下、より好ましくは 20 μ m以下、更に好ましくは 10 μ m以下、最も好ましくは 5 m以下である。この範囲を上回ると、発光装置の発光色 のばらつきが大きくなると共に、発光物質と封止材を混合した場合には発光物質を均 一に塗布することが困難となる虞がある。また、通常 0. 001 μ m以上、好ましくは 0. 01 μ m以上、より好ましくは 0. 1 μ m以上、更に好ましくは 1 μ m以上、最も好ましく は 2 m以上である。この範囲を下回ると、発光効率が低下する。
[0109] また、第 1発光部の発光物質に対する第 2発光部の発光物質との体積比は任意で あるが、通常 0. 05以上、好ましくは 0. 1以上、より好ましくは 0. 2以上、また、通常 1 以下、好ましくは 0. 8以下、より好ましくは 0. 5以下である。この比が大きすぎても小 さすぎても好まし ヽ白色発光を得ることが難し 、。
[0110] なお、バインダを用いないで第 1発光部及び第 2発光部を形成する場合は、例えば 、発光物質を焼成して焼成体を作製し、その焼成体をそのまま第 1発光部や第 2発 光部に用いることができる。また、例えば発光物質でガラスを作製したり、発光物質の 単結晶を加工したものを用いたりしても、第 1発光部や第 2発光部をバインダを用い ずに作製することができる。なお、バインダを用いない場合にも、添加剤等のその他 の成分を第 1発光部や第 2発光部に共存させることも可能である。
[0111] さらに、第 2発光部には、光源及び第 1発光部が発する光により励起されて第 1発 光部が発する光よりも長波長の成分を含む光を発する発光物質、バインダ、及びそ の他の成分に加え、第 1発光部の発光物質が混合していてもよい。ただし、より大き い光束をえるためには、第 2発光部に含まれる第 1発光部の発光物質の濃度は小さ V、ことが好ましく、第 2発光部に第 1発光部の発光物質が含まれて!/、な 、ことがより好 ましい。
[0112] 一方、第 1発光部には通常は第 2発光部の発光物質は含有されていないが、第 1 発光部が発する光の光束力 、さくならない程度であれば第 2発光部の発光物質が含 まれていても良ぐ通常 40体積%以下が望ましぐ第 2発光部の発光物質が全く含有 されていないことがより望ましい。即ち、第 1発光部が発した光によって第 2発光部中 の発光物質が励起されることはあっても、第 1発光部中において第 1発光部の発光物 質が発した光を第 2発光部の発光物質が吸収しすぎないように、各発光部中の発光 物質を選択するべきである。
[0113] [1- 2- 2.バインダ]
上記のように、第 1発光部及び第 2発光部は、発光物質の他、バインダを含有する ことがある。ノインダは、通常、粉末状や粒子状の発光物質をまとめたり、フレームに 添着させたりするために用いる。本発明の発光装置に用いるバインダにつ!、て制限 は無ぐ公知のものを任意に用いることができる。
[0114] ただし、発光装置を透過型、即ち、光源、第 1発光部及び第 2発光部から発せられ る光が第 1発光部又は第 2発光部を透過して発光装置外部に放出されるように構成 した場合、バインダとしては、発光装置が発する光の各成分を透過させるものを選択 することが望ましい。
[0115] ノインダの例を挙げると、榭脂等の他、ガラス等の無機材料も用いることができる。
その具体例を挙げると、榭脂としては、エポキシ榭脂、シリコン榭脂等の有機合成榭 脂、ポリシロキサンゲルやガラス等の無機材料などが挙げられる。
[0116] また、バインダとして榭脂を用いる場合、その樹脂の粘度は任意であるが、使用す る発光物質の粒径と比重、特に、表面積当たりの比重に応じて、適当な粘度を有す るバインダを用いることが望ましい。例えば、エポキシ榭脂をバインダに使用するとき に、発光物質粒子の粒径が 2 μ m〜5 μ m、その比重が 2〜5である場合には、通常 、 1〜: LOPasの粘度のエポキシ榭脂を用いると、発光物質粒子をよく分散させることが できるため、好ましい。
なお、バインダは 1種を単独で用いても良ぐ 2種以上を任意の組み合わせ及び比 率で併用しても良い。
[0117] [1- 2- 3.発光物質の使用比率]
発光物質にバインダを用いる場合、発光物質とバインダとの比に制限は無いが、バ インダに対する発光物質の比は、重量比で、通常 0. 01以上、好ましくは 0. 05以上 、より好ましくは 0. 1以上、また、通常 5以下、好ましくは 1以下、より好ましくは 0. 5以 下であることが望ましい。
[0118] ただし、発光装置が透過型である場合、より高い光束を得るためには、発光物質は 第 1発光部及び第 2発光部内で適度に分散していることが望ましい。一方、発光装置 が反射型 (即ち、光源、第 1発光部及び第 2発光部から発せられる光が、第 1発光部 又は第 2発光部を透過せずに発光装置外部に放出されるもの)である場合、より高い 光束を得るためには、発光物質は高密度に充填されることが好ましい。したがって、 発光物質の組成は、これらを考慮しつつ、発光装置の用途、発光物質の種類や物性 、ノインダの種類や粘度等に応じて設定するべきである。
[0119] なお、発光装置が放出する光の発光色は、第 1発光部及び第 2発光部それぞれの 発光物質の比、及び、発光物質の使用重量の調整により、任意に変更することがで きる。これにより、色座標力 S (x=0. 333, y=0. 333)の光はもとより、(x=0. 47, y =0. 42)、 (x=0. 35, y=0. 25)、 (x=0. 25, y=0. 30)、 (x=0. 30, y=0. 4 0)などの中間的な発色も可能である。
[0120] [1- 2-4.その他の成分]
また、発光物質にその他の成分を含有させ、発光物質並びに、適宜使用されるバ インダ及びその他の成分で第 1発光部及び第 2発光部を形成しても良い。
その他の成分に特に制限は無ぐ公知の添加剤を任意に使用することができる。具 体例を挙げると、例えば、発光装置の配光特性や混色の制御を行なう場合には、そ の他の成分として、アルミナやイットリア等の拡散剤を使用することが好ましい。また、 例えば、発光物質を高密度に充填する場合には、その他の成分として、ピロリン酸力 ルシゥムゃ硼酸バリウムカルシウム等の結着剤を使用することが好ましい。
[0121] [1- 2- 5.発光部の作製方法]
第 1発光部及び第 2発光部の作製方法に特に制限は無ぐ任意の方法により作製 することができる。以下、第 1発光部及び第 2発光部の作製方法を例示して説明する 力、以下に説明する作製方法以外の方法により第 1発光部及び第 2発光部を作製す ることち可會である。
第 1発光部及び第 2発光部は、例えば、発光物質並びに適宜用いられるバインダ 及びその他の成分を分散媒に分散させてスラリーを調製し、調製したスラリーをフレ ーム等の基材に塗布した後、スラリーを乾燥させて形成することができる。
[0122] スラリーの調製は、発光物質と、適宜用いられるバインダ及び添加剤等その他の成 分とを、分散媒に混合することにより行なう。なお、スラリーは、バインダの種類によつ てはペースト、ペレット等に呼称が変わる場合がある力 本明細書ではこれらを含め てスラリーと呼ぶことにする。
[0123] スラリー調製に用いる分散媒に制限は無ぐ公知の分散媒を任意に用いることがで きる。その具体例としては、 n—へキサン、 n—ヘプタン、ソルべッソ等の鎖状炭化水 素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、トリクロロエチレン、パークロロエチレン 等のハロゲン化炭化水素、メタノール、エタノール、イソプロパノール、 n—ブタノール 等のアルコール類、アセトン、メチルェチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン 類、酢酸ェチル、酢酸 n—ブチル等のエステル類、セロソブル、ブチルソルブ、セロソ ルブアセテートなどのエーテル類、水や任意の水溶液等の水系溶剤などが挙げられ る。
[0124] 次に、調製したスラリーをフレーム等の基材に塗布する。塗布方法は任意であるが 、例えば、デイスペンス、ポッティグ等の手法が利用できる。
なお、フレームに直接スラリーを塗布する場合には、第 1発光部となるスラリーと、第 2発光部となるスラリーとの塗布の順序は任意であり、いずれを先に塗布してもよい。 また、同時に塗布しても良い。
[0125] 塗布後、分散媒を乾燥させて、第 1発光部及び第 2発光部を作製する。乾燥方法 は任意であるが、例えば、自然乾燥、加熱乾燥、真空乾燥、焼き付け、紫外線照射、 電子線照射等の方法を用いればよい。中でも、数十 °C〜百数十 °Cの温度でのベー キングは、安価な設備で簡単に、確実に分散媒を除去できるため好ましい。
[0126] なお、上述したように、反射型の発光装置を製造する目的で発光物質の高密度化 を行なう場合には、スラリーにその他の成分として結着剤を混合することが好ましい。 また、結着剤を混合したスラリーを塗布する場合には、スクリーン印刷式やインクジェ ット印刷などの塗布方法を用いることが望ましい。第 1発光部と第 2発光部との領域分 けが簡単だカゝらである。もちろん、結着剤を使用する場合に通常の塗布方法により塗 布を行なってもよい。 [0127] また、スラリーを用いずに第 1発光部及び第 2発光部を作製する方法もある。例えば 、発光物質と、適宜使用されるバインダやその他の成分とを混合し、混鍊成形するこ とによって、第 1発光部及び第 2発光部を作製することもできる。さらに、成形する際 には、例えば、プレス成型、押し出し成形 (T—ダイ押出、インフレーション押出、プロ 一成形、溶融紡糸、異型押出等)、射出成形などを行なうことにより成形を行なうこと ちでさる。
[0128] さらに、バインダがエポキシ榭脂ゃシリコン榭脂等の熱硬化性のものである場合に は、硬化前のバインダと発光物質と適宜用いられるその他の成分とを混合、成形して 、その後、加熱によりバインダを硬化させて第 1発光部及び第 2発光部を作製すること ができる。また、バインダが UV硬化性である場合には、上記方法の加熱の代わりに UV光を照射することによりバインダ榭脂を硬化させて、第 1発光部及び第 2発光部を 作製することができる。
[0129] ところで、第 1発光部及び第 2発光部は、発光装置の製造の際に一連の工程の中 で作製してもよいが、予め第 1発光部及び第 2発光部を別途用意しておき、フレーム 等に後から組み込んで発光装置を完成させるようにしても良い。さらに、フレームと、 第 1発光部及び第 2発光部のいずれか一方とを組み合わせたユニットを用意してお き、このユニットを組み合わせることにより発光装置を完成させるようにすることも可能 である。
[0130] なお、これに関連して、遮光部を設ける方法も任意である。例えば先に第 1発光部 及び第 2発光部を設けた後、両者の間に遮光部を後から設けるようにしてもよいし、フ レームに予め遮光部を形成しておき、遮光部によって区分けされた窪みにそれぞれ 上記スラリー等を塗布することにより、後から第 1発光部及び第 2発光部を設けるよう にしてもよい。
[0131] [1- 3.実施形態]
以下、本発明の実施形態を挙げて本発明について説明する力 本発明は以下の 実施形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意 に変形して実施することができる。
[0132] [1- 3- 1.第 1実施形態] 図 1 (a) ,図 1 (b)は本発明の第 1実施形態としての発光装置の要部を模式的に示 す図であり、図 1 (a)はその断面図であり、図 1 (b)は説明のため仕切板を取り外して 示す分解斜視図である。
図 1 (a) ,図 1 (b)に示すように、本実施形態の発光装置 1は、フレーム 2と、光源で ある青色 LED (青色発光部) 3と、第 1発光部である緑色発光部 4と、第 2発光部であ る赤色発光部 5と、遮光部である仕切板 6とを備えて 、る。
[0133] フレーム 2は、青色 LED3、緑色発光部 4、赤色発光部 5、及び仕切板 6を保持する ための榭脂製の基部である。フレーム 2の上面には、図中上側に開口した断面台形 状の凹部(窪み) 2Aが形成されている。これにより、フレーム 2はカップ形状となって いるため、発光装置 1から放出される光に指向性をもたせることができ、放出する光を 有効に利用できるようになつている。なお、発光装置 1の凹部 2Aの寸法 (斜面の勾配 や開口部から底面までの深さ等)は、発光装置 1が光を所定方向(ここでは、図中上 方向)に向けて放出できるような寸法に設定されている。
[0134] また、凹部 2Aの底部には、発光装置 1の外部力 電力を供給される図示しない電 極が設けられていて、この電極から、青色 LED3に電力を供給できるようになつてい る。
さらに、フレーム 2の凹部 2A内面は、金属メツキにより、可視光域全般の光の反射 率を高められていて、これにより、フレーム 2の凹部 2A内面に当たった光も、発光装 置 1から所定方向に向けて放出できるようになつている。なお、金属メツキが電極をシ ョートしな 、ように配慮することは 、うまでもな!/、。
[0135] フレーム 2の凹部 2Aの底部には、光源として青色 LED3が設置されている。青色 L ED3は、電力を供給されることにより青色の光を発する LEDである。この青色 LED3 から発せられた青色光の一部は緑色発光部 4及び赤色発光部 5内の発光物質 (ここ では、蛍光物質)に励起光として吸収され、また別の一部は、発光装置 1から所定方 向(ここでは、図中上方向)に向けて放出されるようになっている。
[0136] また、前記のように、青色 LED3はフレーム 2の凹部 2Aの底部に設置されているの であるが、ここでは、フレーム 2と青色 LED3との間は銀ペースト (接着剤に銀粒子を 混合したもの) 7によって接着され、これにより、青色 LED3はフレーム 2に設置されて いる。さら〖こ、この銀ペースト 7は、青色 LED3で発生した熱を放熱する役割も果たし ている。
[0137] さらに、フレーム 2には、青色 LED3に電力を供給するための金製のワイヤ 8が取り 付けられている。つまり、青色 LED3とフレーム 2の凹部 2Aの底部に設けられた電極 (図示省略)とは、ワイヤ 8を用いてワイヤボンディングによって結線されていて、この ワイヤ 8を通電することによって青色 LED3に電力が供給され、青色 LED3が青色光 を発するようになつている。
[0138] さらに、フレーム 2の凹部 2Aには、第 1発光部としての緑色発光部 4と、第 2発光部 としての赤色発光部 5とが設けられて 、る。
凹部 2Aは、緑色発光部 4と赤色発光部 5とによって充填されていて、緑色発光部 4 及び赤色発光部 5が凹部 2Aの開口部で発光装置 1の外部に面している面力 発光 装置 1が所定方向に向けて光を放出する光出射面 1Aとして機能している。つまり、こ の光出射面 1Aから、青色 LED3から発せられる青色光、緑色発光部 4から発せられ る緑色光、及び、赤色発光部 5から発せられる赤色光が所定方向に向けて放出され るようになっている。
[0139] 緑色発光部 4は、緑色蛍光体と透明榭脂とで形成されて!ヽる。緑色蛍光体は、緑色 発光部 4の発光物質であり、青色 LED3が発する青色光により励起されて、青色光よ りも長波長の光である緑色光を発する蛍光物質である。また、透明榭脂は緑色発光 部 4のバインダであり、ここでは、可視光を全波長領域に亘つて透過させることができ る合成樹脂であるエポキシ榭脂を用いて 、る。
[0140] 緑色発光部 4は、凹部 2Aの底部から開口部にかけて、図中左側の部分を充填す るように形成されている。また、緑色発光部 4は青色 LED3の上面と図中右側側面以 外の側面とを覆うように形成されている。さらに、緑色発光部 4は、凹部 2Aにおいて、 赤色発光部 5より大きな体積を有している。
[0141] さらに、緑色発光部 4は、凹部 2Aの開口部において、第 1光出射面 4Aを有してい る。この第 1光出射面 4Aは、平面状に形成された緑色発光部 4の図中上側表面であ り、フレーム 2の上面が形成する平面に重なるようになっている。また、第 1光出射面 4 Aは、緑色発光部 4から発せられる光を発光装置 1外部の所定方向に放出する面で あり、この第 1光出射面 4Aからは青色 LED3が発した青色光も放出されるようになつ ている。さらに、第 1光出射面 4Aは、後述する第 2光出射面 5Aとともに、発光装置 1 が発する光を外部に放出する光出射面 1Aを構成するようになっている。これにより、 緑色発光部 4は、光出射面 1Aにお ヽて開放されて ヽること〖こなる。
[0142] 一方、赤色発光部 5は、赤色蛍光体と透明榭脂とで形成されている。赤色蛍光体は 、赤色発光部 5の発光物質であり、青色 LED3が発する青色光、及び、緑色発光部 4 が発する緑色光により励起されて、緑色光よりも長波長の光である赤色光を発する蛍 光物質である。また、透明榭脂は赤色発光部 5のバインダであり、ここでは、緑色発光 部 4と同様、可視光を透過させることができるエポキシ榭脂を用いている。
[0143] 赤色発光部 5は、凹部 2Aの底部から開口部にかけて、図中右側の部分を充填す るように形成されている。前述の通り、緑色発光部 4も凹部 2Aの底部から開口部にか けて形成されており、したがって、発光装置 1では緑色発光部 4の厚さ(図中縦方向 の距離)と赤色発光部 5の厚さとはほぼ等しくなるように形成されている。また、赤色 発光部 5は、青色 LED3の図中右側側面を覆うように形成されている。さらに、赤色 発光部 5は、凹部 2Aにおいて、緑色発光部 4より小さな体積を占有している。
[0144] さらに、赤色発光部 5も、緑色発光部 4と同様、凹部 2Aの開口部において、第 2光 出射面 5Aを有している。この第 2光出射面 5Aは、平面状に形成された赤色発光部 5の図中上側表面であり、フレーム 2の上面が形成する平面に重なるようになって 、る 。また、第 2光出射面 5Aは、赤色発光部 5から発せられる光を発光装置 1外部の所 定方向に放出する面であり、この第 2光出射面 5Aからは青色 LED3が発した青色光 も放出されるようになっている。さらに、第 2光出射面 5Aは、上記のように、第 1光出 射面 4Aとともに、発光装置 1が発する光を外部に放出する光出射面 1Aを構成する ようになつている。これにより、赤色発光部 5は、光出射面 1Aにおいて開放されてい ることになる。
[0145] また、緑色発光部 4と赤色発光部 5との間には、凹部 2Aの開口部から遮光部として 仕切板 6が、フレーム 2に形成された差込部 2Bに差し込まれることで取り付けられて いる。この仕切板 6は、凹部 2Aの深さ方向に開口力も青色 LED近傍にかけて延在し 、また、凹部 2Aの幅方向に全体に延在する直方体状の榭脂製の板として形成され ている。また、仕切板 6の全表面には、フレーム 2と同様のメツキ処理が施されていて 、これにより、可視光を効率よく反射できるようになつている。
[0146] したがって、緑色発光部 4から発せられる光の大部分は、仕切板 6に当たると反射さ れ、赤色発光部 5に入射しないようになっている。また、赤色発光部 5から発せられる 光の大部分も、仕切板 6に当たると反射され、緑色発光部 4に入射しないようになって いる。ただし、凹部 2Aの底部近傍では、凹部 2Aの底面と仕切板 6の下端との間に極 わず力な隙間が形成されていて、この隙間で緑色発光部 4と赤色発光部 5とは接して いる。よって、緑色発光部 4と赤色発光部 5とが接するこの隙間部分において、極わ ずかに緑色発光部と赤色発光部 5との間で光が行き来できるようになつている。
[0147] 本実施形態の発光装置 1は上記のように構成されている。したがって、青色 LED3 から青色光が発せられると、その一部は緑色発光部 4で励起光として用いられ、緑色 発光部 4から緑色光が発せられる。また、青色 LED3から発せられた青色光の他の 一部は、赤色発光部 5で励起光として用いられ、赤色発光部 5から赤色光が発せら れる。さらに、緑色発光部 4で発せられた緑色光は、そのうちの少量が、緑色発光部 4と赤色発光部 5とが接するこの隙間力 赤色発光部 5に入射し、吸収され、励起光と して使用されることになる。そして、このようにして発せられた青色光、緑色光及び赤 色光が、それぞれ光出射面 1Aから所定方向に放出される。
[0148] このような構成により、発光装置 1は、高い発光効率及び演色性を発揮することがで きる。即ち、緑色発光部 4と赤色発光部 5との間に、緑色発光部 4から発せられた光が 赤色発光部 5に入射することを防止する仕切板 6が設けられているため、緑色発光部 4が発する光が赤色発光部 5で吸収される量を抑制することができ、これにより、発光 装置 1の発光効率及び演色性を高めることができる。また、発光装置 1から放出され る光の成分のばらつきを抑制することもできるため、発光装置 1の色再現性も向上さ せることが可能である。
[0149] なお、緑色発光部 4と赤色発光部 5とが接するこの隙間部分では緑色発光部 4から 発せられる緑色光が赤色発光部 5に入射するが、その量は極僅かであるため、発光 効率ゃ演色性が低下することは無い。もちろん、青色 LED3と赤色発光部 5とが接す る部分以外を仕切板 3で仕切ることで、緑色発光部 4から発せられる緑色光が全く赤 色発光部 5に入射しないようにすれば、さらに確実に発光効率や演色性を高めること が可能となる。
[0150] さらに、フレーム 2表面及び仕切板 6表面がそれぞれ可視光を全て効率よく反射で きるようになっているので、青色 LED3から発せられる青色光、緑色発光部 4から発 せられる緑色光、及び赤色発光部 5から発せられる赤色光はフレーム 2や仕切板 6で 吸収されること無く光出射面 1Aから出射されるため、それぞれの光を有効に使うこと ができ、発光効率を高めることができる。
[0151] [1- 3- 2.第 2実施形態]
図 2 (a) , (b)は本発明の第 2実施形態としての発光装置の要部を模式的に示す図 であり、図 2 (a)はその断面図であり、図 2 (b)はその斜視図である。ただし、図 2 (a)で は説明のため、緑色発光部 14と赤色発光部 15とを厚みを大きくして示したが、緑色 発光部 14及び赤色発光部 15は実際は目視にて確認できない程度に薄く形成され た膜状の部分であるとする。
図 2 (a) ,図 2 (b)に示すように、本実施形態の発光装置 11は、フレーム 12と、光源 である青色 LED (青色発光部) 13と、第 1発光部である緑色発光部 14と、第 2発光部 である赤色発光部 15と、仕切壁 16と、梁 19とを備えている。
[0152] フレーム 12は、第 1実施形態のフレーム 2と同様に、青色 LED13、緑色発光部 14 、赤色発光部 15、仕切壁 16及び梁 19を保持するための榭脂製の基部であり、その 上面には、図中上側に開口した断面台形状の凹部(窪み) 12Aが形成されている。 したがって、第 1実施形態と同様、発光装置 11から放出される光に指向性をもたせる ことができ、放出する光を有効に利用できるようになつている。
また、フレーム 12は、凹部 12A表面に金属メツキを施されることによりフレーム 12の 表面に当たった光も、発光装置 11から所定方向(ここでは、図中上方向)に向けて放 出できるようになつている。
[0153] フレーム 12の上部には、凹部 12Aの上部の一方力も他方にかけて、梁 19が設置さ れている。この梁 19は、少なくとも青色 LED13が発する青色光、緑色発光部 14が発 する緑色光、及び赤色発光部 15が発する赤色光を透過する素材で形成されている 。さらに、梁 19は下部に図示しない電極を有し、この電極を通して青色 LED 13に電 力を供給できるようになって 、る。
[0154] 梁 19の下面中央部には、光源として青色 LED13が設置されている。この青色 LE D13は、第 1実施形態の青色 LED3と同様のものであり、同様に機能するため、ここ では説明を省略する。また、青色 LED13は、銀ペースト 17により梁 19に固定され、 ワイヤ 18により電極を通じて電力を供給されるようになっている。このとき、発光装置 1 1の銀ペースト 17及びワイヤ 18は、それぞれ第 1実施形態の銀ペースト 7及びワイヤ 8と同様である。
[0155] さらに、フレーム 12上には、第 1発光部としての緑色発光部 14と、第 2発光部として の赤色発光部 15とが、それぞれ同じ膜厚の膜状に形成されていて、この緑色発光部 14と赤色発光部 15とによってフレーム 12の凹部 12Aの内面全体が覆われている。 また、発光装置 11は光を放出する所定方向が図中上方向となるように設定されて おり、このため、緑色発光部 14がフレーム 12及び仕切壁 16に接していない表面と、 赤色発光部 15がフレーム 12及び仕切壁 16に接していない表面とが、発光装置 11 が所定方向に向けて光を放出する光出射面 11Aとして機能し、緑色発光部 14及び 赤色発光部 15は、それぞれこの光出射面 11 Aで開放されている。したがって、この 光出射面 11Aから、青色 LED13から発せられる青色光、緑色発光部 14から発せら れる緑色光、及び、赤色発光部 15から発せられる赤色光が所定方向に向けて放出 されるようになつている。なお、青色 LED13から発せられた光は、直接所定方向に向 けて放出されることは無く、ー且フレーム 12で反射して外部に放出されるようになつ ている。
また、フレーム 12の凹部 12A底部力も梁 19の下面までの空間は、少なくとも青色 L ED13が発する青色光、緑色発光部 14が発する緑色光、及び赤色発光部 15が発 する赤色光を透過する素材(図示省略)でモールドされて!/ヽる。
[0156] 緑色発光部 14は、第 1実施形態の緑色発光部 4と同様の材料が、フレーム 12の凹 部 12Aの底面及び斜面に成膜されることにより形成されている。また、緑色発光部 1 4は、凹部 12A表面の右端から、中央部よりも図中左側(ここでは、青色 LED13の左 端に対応する位置よりも左側)にかけて形成されている。このため、緑色発光部 14は 、赤色発光部 15に比べて、大きな体積を有している。 [0157] 一方、赤色発光部 15は第 1実施形態の赤色発光部 5と同様の材料がフレーム 12 の凹部 12A表面に成膜されることにより形成されている。また、赤色発光部 15は、凹 部 12A表面の、緑色発光部 14が形成されて 、な 、底部及び斜面に形成されて!、る 。緑色発光部 14がフレーム 12の図中右端から中央部よりも図中右側にかけて形成さ れているために、赤色発光部 15は、緑色発光部 14に比べて、より青色 LED13の遠 くに形成されていることになる。
よって、青色 LED13が発する青色光は、赤色発光部 15より緑色発光部 14の方に 多く入射するようになって 、る。
[0158] また、本実施形態の発光装置 11においては、緑色発光部 14と赤色発光部 15との 境界部分には仕切壁 16が形成されている。仕切壁 16は、凹部 12Aの深さ方向に、 凹部 12Aの底面力も青色 LED13近傍にかけて延在し、また、凹部 12Aの幅方向に 全体に延在する直方体状の榭脂製の板として、フレーム 12に接着されている。また、 仕切壁 16の全表面には、フレーム 12と同様のメツキ処理が施されていて、これにより 、可視光を効率よく反射できるようになつている。
[0159] したがって、緑色発光部 14から発せられる光の大部分は、仕切壁 16に当たると反 射され、赤色発光部 15に入射しないようになっている。また、赤色発光部 15から発 せられる光の大部分も、仕切壁 16に当たると反射され、緑色発光部 14に入射しない ようになつている。ただし、仕切壁 16の上部近傍では、凹部 12Aの底面と仕切板 16 の下端との間に極わず力な隙間が形成されていて、この隙間で緑色発光部 14と赤 色発光部 15と、極僅かに光が行き来するようになっている。
[0160] 本実施形態の発光装置 11は上記のように構成されている。したがって、青色 LED 13から青色光が発せられると、その一部は緑色発光部 14で励起光として用いられ、 緑色発光部 14力も緑色光が発せられる。また、青色 LED 13から発せられた青色光 の他の一部は、赤色発光部 15で励起光として用いられ、赤色発光部 15から赤色光 が発せられる。さら〖こ、緑色発光部 14で発せられた緑色光は、そのうちの少量が、仕 切壁 16上部を通って赤色発光部 15に入射し、吸収され、励起光として使用されるこ とになる。そして、このようにして発せられた青色光、緑色光及び赤色光が、それぞれ 光出射面 11 Aから所定方向に放出される。 [0161] このような構成により、発光装置 11は、高い発光効率及び演色性を発揮することが できる。即ち、緑色発光部 14と赤色発光部 15との間に、緑色発光部 14から発せられ た光が赤色発光部 15に入射することを防止する仕切壁 16が設けられて 、るため、 緑色発光部 14が発する光が赤色発光部 15で吸収される量を抑制することができ、こ れにより、発光装置 11の発光効率及び演色性を高めることができる。また、発光装置 11から放出される光の成分のばらつきを抑制することもできるため、発光装置 11の 色再現性も向上させることが可能である。
[0162] なお、仕切壁 16上部を通って緑色発光部 14から発せられる緑色光の一部が赤色 発光部 15に入射するが、その量は極僅かであるため、発光効率ゃ演色性が低下す ることは無い。もちろん、緑色発光部 14から発せられる緑色光が全く赤色発光部 15 に入射しないよう、仕切壁 16を高く設けるようにすれば、さらに確実に発光効率ゃ演 色性を高めることが可能となる。
[0163] さらに、フレーム 12表面及び仕切壁 16表面がそれぞれ可視光を全て反射できるよ うになつているので、青色 LED13から発せられる青色光、緑色発光部 14から発せら れる緑色光、及び赤色発光部 15から発せられる赤色光はフレーム 12や仕切壁 16で 吸収されること無く光出射面 11Aから出射されるため、それぞれの光を有効に使うこ とができ、発光効率を高めることができる。
また、発光装置 11によれば、第 1実施形態の発光装置 1と同様の作用、効果を奏 することができる。
[0164] [1-4.発光装置の用途]
本発明の発光装置の用途に制限は無ぐ光を用いる任意の用途に適用することが できる。用途の具体例を挙げると、照明、表示装置用バックライトユニット、表示装置( ディスプレイ)などを挙げることができる。
[0165] 本発明の発光装置を照明として用いる際に特に制限は無ぐ例えばカメラ用のフラ ッシュ、ビデオカメラのライト、室内外の照明器具など、照明として様々な態様で用い ることができる。なお、本発明の発光装置は、第 1発光部及び第 2発光部それぞれか ら放出される光の波長 (即ち、色)が異なっているが、発光装置から放出された光は 発光装置から放出された後十分に広がり、光源、第 1発光部及び第 2発光部から発 せられた光が充分に混ざった状態で視覚されるため、視覚により観察した場合には 光は成分ごとに分離せず目的とする色として視覚されることになる。本発明の発光装 置を照明として用いれば、演色性の高い光を高い発光効率で照射することが可能と なる。
[0166] また、本発明の発光装置は、例えば導光板等の光学部材と組み合わせることにより 、ノ ックライトユニットとして用いることができる。具体例を挙げると、携帯電話のデイス プレイなどには、液晶表示部を背面から照らすために、ディスプレイ用のバックライト ユニットが取り付けられている力 このディスプレイ用バックライトユニットに、本発明の 発光装置を用いることができる。
[0167] 図 3は、本発明の発光装置を用いたバックライトユニットの一例について説明するた め、携帯電話のディスプレイ 21の要部の断面を模式的に示す図である。図 3のように 、液晶表示部 22の背面には、液晶表示部 22の背面全体に対応した大きさの導光板 23が取り付けられている。この導光板 23は、可視領域の光をすベて透過させる透明 な素材により形成された平板状の光学部材として形成されていれ、その側方には、発 光装置 24が取り付けられている。この発光装置 24は、放出する光を導光板 23に入 射させることができるように取り付けられて 、て、この導光板 23と発光装置 24によりデ イスプレイ用バックライトユニット 25が構成されている。したがって、発光装置 24が放 出した光は導光板 23に入射し、導光板 23の液晶表示部 22に面した面力も液晶表 示部に向けて放出される。これにより、液晶表示部 22を明るく照らすことが可能となる 。この際、発光装置 24の第 1発光部及び第 2発光部それぞれから放出される光の波 長 (即ち、色)が異なっているが、発光装置 24から放出された光は導光板 23中で混 ざり合って均一になるため、液晶表示部 22を照らす際に色むら等が生じる虞は無い
[0168] また、比較的大型の表示装置 (ディスプレイ)などに本発明の発光装置を用いる場 合には、背面力も直接に液晶表示部を照らすバックライトとして本発明の発光装置を 用いることがある。このような場合にも、発光装置から放出された光は液晶表示部に 届くまでの間に混ざり合って均一になるため、色むら等が生じる虡は無い。
[0169] なお、発光装置が放出する光の各成分を混合するために、拡散板や光拡散層等を 用いて発光装置が放出する光を拡散するようにすれば、より確実に光を均一化する ことができる。このような方法は、例えばオーディオ機器のインジケータ等の、発光色 の僅かなムラでも残さな 、ようにすることが好まし 、用途に用いて好適である。
このように表示装置のノ ックライト又はバックライトユニットとして本発明の発光装置 を用いれば、色再現性がよぐ且つ高い発光効率 (輝度)を有するディスプレイを提 供することが可能となる。
[0170] [II.表示装置についての説明]
次に、本発明の第 3実施形態を示しながら、本発明の表示装置について詳細に説 明する。ただし、以下図面を用いて本発明の第 3実施形態について説明するが、本 発明は以下の第 3実施形態に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない 範囲において任意に変形して実施することができる。
なお、図 4〜図 6は本発明の第 3実施形態を説明するためのもので、図 4は表示装 置の概要を説明する模式的な分解斜視図、図 5はバックライトユニットの模式的な平 面図、図 6はバックライトユニットの要部を説明するための模式的な断面図である。
[0171] 本実施形態の表示装置は、ノ ックライトユニットと、像形成ユニットとを備えて構成さ れる。また、本実施形態の表示装置は、適宜、拡散板や導光板などの、その他の構 成部材を含んで構成される。
図 4は、本実施形態の表示装置を表わす模式的な分解斜視図である。この図 4に 示すように、本実施形態の表示装置は、バックライトユニット 101、拡散板 102及び像 形成ユニット 103を備えて構成されている。
[0172] [Π— 1.バックライトユニット]
ノ ックライトユニット 101は、拡散板 102を介して像形成ユニット 103に向けて、バッ クライトとして白色光を放出する部材である。なお、ここでバックライトユニット 101が白 色光を放出するとは、ノ ックライトユニット 101から発せられた直後の光が白色となつ ている場合だけでなぐノ ックライトユニット 101から発せられた直後には十分に拡散 せず白色となって ヽな ヽ光が、像形成ユニット 103に到達するまでの間に拡散されて 、像形成ユニット 103に到達した時点において白色となる場合も広く指すものとする。
[0173] 図 5に、本実施形態の表示装置に用いられるバックライトユニット 101の模式的な平 面図を示す。この図 5に示すように、本実施形態においては、ノ ックライトユニット 101 は、フレームとしての基板 104に、白色光を放出するための発光部 105を複数 (ここ では、 7個)有している。また、各発光部 105は、第 1発光部としての緑色発光部 106 と、第 2発光部としての赤色発光部 107とを備えている。
[0174] [II- 1 - 1.基板]
基板 104は、発光部 105を設けるための基部であり、上述した発光装置におけるフ レームと同様に構成することが可能である。したがって、その形状、寸法等は、表示 装置の形状、寸法、用途などに応じて任意に設定することができる。例えば、基板 10 4の発光部 105の形状としては、板状、カップ状などが挙げられる。また、その表面に ついても、平面、曲面、凹凸面など、その用途に応じて適当な形状とすることが望まし い。
[0175] また、基板 104の材料についても任意である力 通常は、少なくとも緑色光を透過さ せな 、材料により形成することが好ま ヽ。基板 104の材料として緑色光を透過させ る材料を用いることも可能であるが、その場合には、基板 104の表面を少なくとも緑色 光を透過させな 、材料でコーティングするなど、緑色光の透過を防止する処理を行 なうことが好ましい。緑色光の透過を防止する点については、発光部 105の説明にお いて詳述する。
[0176] 基板 104の具体例としては、上述した発光装置におけるフレームと同様のものが挙 げられる。中でも、無機材料としてはセラミタス、有機材料としてはガラスエポキシ榭脂 などが好ましい。なお、基板 104の材料は 1種を単独で用いても良ぐ 2種以上を任 意の組み合わせ及び比率で併用しても良 、。
[0177] また、基板 104の材料には放熱性の良いものを用いることが好ましい。例えば、熱 伝導性の高い材料を用いることが好ましい。発光部 105内の光源(図 6の青色光源 1 08参照)などは使用中に熱を発するが、基板 104を放熱性が良いもので形成すれば 、使用中に熱が発生しても安定して使用を続けることが可能となるためである。
さらに、基板 104の材料には絶縁性のものを用いることが好ま 、。
[0178] ただし、表示装置を構成する場合には、基板 104の材料を選択する際には、その 色に注意することが好ましい。基板 104に色は任意である力 通常は、白色又は銀 色の材料のものを用いることが好ましい。これは、以下の理由によるものである。即ち
、発光部 105から放出された白色光の一部が拡散板 102や像形成ユニット 103で反 射した光や、表示装置外から入射した光が、ノ ックライトユニット 101の像形成装置 1 03に向けて白色光を放出する側の面(以下適宜、「白色光放出面」という)に当たつ て反射し、その反射光が像形成ユニット 103を背面から照らす場合がある。この際、 基板 104に可視光の吸収があると、発光効率の低下や色ずれが生じる虞がある。し たがって、少なくとも基板 104の白色光放出面となる部位が白色又は銀色であること が好ましい。よって、基板 104の白色光放出面は、白色又は銀色の材料により形成さ れていることが好ましい。
[0179] さらに、基板 104表面のうち、発光部 105内の緑色発光部 106や赤色発光部 107 に面した部位は、その部位に当たった光の成分のうちの少なくともいずれかの成分の 反射率を高められていることが好ましぐ特に、可視光城全般の光の反射率を高めら れていることがより好ましい。これにより、ノ ックライトユニット 101の発光効率をより高 めることができる。したがって、上記の光が当たる部位は、反射率が高い材料により形 成されていることが好ましい。反射率を高める方法の例としては、例えば、上述した発 光装置と同様のものが挙げられる。
[0180] また、通常は、基板 104には、光源に対して電力を供給するための電極や配線が 形成される。電極や配線はどのように形成してもかまわないが、表示装置を構成する 場合には、スルーホールを用いて基板 104の裏面に配線パターンを形成すると、製 造が容易で好ましい。なお、電極や配線の材料も任意であり、例えば Cu、 Auメツキさ れた Cu、 Agメツキされた Cu、 Al、 Agなどを用いることができる。
[0181] 本実施形態においては、基板 104は、白色の板状の基板 104として形成され、緑 色発光部 106及び赤色発光部 107の表面は可視域全体の波長の光を反射できるよ う表面処理が施されているとする。また、基板 104は、裏面に青色光源 108へ電力を 供給するための配線 109を形成され、さらに、発光部 105それぞれに対応する位置 に電極 110を備えて 、るものとする(図 6参照)。
[0182] [II 1 2.青色光源]
図 6は、発光部 105の模式的な断面図である。この図 6に示すように、発光部 105 は、第 1発光部である緑色発光部 106と第 2発光部である赤色発光部 107とを備えて いる。また、緑色発光部 106及び赤色発光部 107には、それぞれ青色光源 108が設 けられている。
[0183] 青色光源 108は、上述した発光装置における光源と同様、緑色発光部 106及び赤 色発光部 107内に含有される発光物質の励起光を発するため、青色の光を発する 光源であり、また、ノ ックライトユニット 101が放出する白色光の一成分として青色の 光を発するための光源でもある。即ち、青色光源 108から発せられる青色光のうちの 一部は、緑色発光部 106及び赤色発光部 107内の発光物質に励起光として吸収さ れ、また別の一部は、ノ ックライトユニット 101から像形成ユニット 103に向けて放出さ れるようになっている。
[0184] 青色光源 108の種類は任意であり、表示装置の用途や構成に応じて適当なものを 選択することができるが、通常は、配光に偏りがなぐ発する光が広く拡散するものを 用いることが好ましい。
青色光源 108の例としては、発光装置の説明で例示したものと同様のものが挙げら れるが、通常は、安価な LEDが好ましい。
[0185] また、このように青色光源 108として LEDを用いる場合、その形状に制限は無く任 意である力 光の取り出し効率を向上させるためには、その側面をテーパ状とするこ とが好ましい。
さらに、 LEDのパッケージの材料も任意であり、例えばセラミクスや PPA (ポリフタル アミド)等を適宜用いることができる。ただし、上記の基板 104と同様に、表示装置の 色再現性を向上させる観点からパッケージの色は白色又は銀色が好ましぐまた、バ ックライトユニット 101の発光効率を高める観点からは、光の反射率を高められている ことが好ましい。なお、青色光源 108用の配線がある場合、この配線の色及び反射率 も、上記基板 104や LED用パッケージと同様である。
[0186] また、青色光源 108を基板 104に取り付ける場合、その具体的方法は任意である 1S 例えば、ハンダを用いて取り付けることができる。ハンダの種類は任意であるが、 例えば、発光装置の説明で例示したものと同様のものが挙げられる。特に、放熱性が 重要となる大電流タイプの LEDやレーザーダイオードなどを青色光源 108として用 いる場合、ハンダは優れた放熱性を発揮するため、青色光源 108の設置にハンダを 用いることは有効である。
[0187] また、ハンダ以外の手段によって青色光源 108を基板 104に取り付ける場合にも、 例えば、発光装置の説明で例示したものと同様のものが挙げられる。この場合、接着 剤に銀粒子、炭素粒子等の導電性フィラーを混合させてペースト状にしたものを用い ることにより、ハンダを用いる場合のように、接着剤を通電して青色光源 108に電力供 給できるようにすることも可能である。さらに、これらの導電性フィラーを混合させると、 放熱性も向上するため、好ましい。
[0188] さらに、青色光源 108への電力供給方法も任意であり、例えば、発光装置の説明で 例示したものと同様のものが挙げられる。
[0189] また、青色光源 108は 1個を単独で用いてもよぐ 2個以上の光源を併用しても良い 。さらに、青色光源 108は 1種のみで用いてもよぐ 2種以上のものを併用しても良い また、青色光源 108は、一つの青色光源 108を、緑色発光部 106と赤色発光部 10 7とで共有したり、 2以上の発光部 105で共有したりしても良いが、通常、ノ ックライト ユニット 101から放出される白色光の演色性を高めるためには、緑色発光部 106及 び赤色発光部 107のそれぞれに青色光源 108を設けることが好ましい。
[0190] さらに、青色光源 108が発する青色光の波長は、ノ ックライトユニット 101が所望の 波長の光 (本実施形態では、白色光)を放出することができる限り任意であるが、通 常 350nm以上、好ましくは 370nm以上、より好ましくは 380nm以上、さらに好ましく は 400nm以上、特に好ましくは 430nm以上、また、通常 600nm以下、好ましくは 5 70nm以下、より好ましくは 550nm以下、さらに好ましくは 500nm以下、特に好ましく は 480nm以下の光を吸収するものが望まし!/、。
[0191] 中でも、緑色発光部 106に用いる青色光源 108が発する青色光の波長は、通常 3 50應以上、好ましくは 400nm以上、より好ましくは 430nm以上、また、通常 520η m以下、好ましくは 500nm以下、より好ましくは 480nm以下が望ましい。
一方、赤色発光部 107に用いる青色光源 108が発する青色光の波長は、通常 400 nm以上、好ましくは 450nm以上、より好ましくは 500nm以上、また、通常 600nm以 下、好ましくは 570nm以下、より好ましくは 550nm以下の光を吸収するものが望まし い。
[0192] 本実施形態においては、青色光源 108としては、青色の光を発する LEDを緑色発 光部 106及び赤色発光部 107のそれぞれに用いているものとする。さらに、基板 104 は、図 6に示すように、その裏面に形成された配線 109と、各青色光源 108及び配線 109を結ぶ電極 110とを備えて!/、て、この配線 109及び電極 110により青色光源 10 8に電力を供給できるようになって 、るとする。
[0193] [II 1 3.緑色発光部及び赤色発光部]
第 1発光部である緑色発光部 106は、青色光源 108が発する青色光により励起さ れて、この青色光よりも長波長の緑色発光領域の成分を含む緑色光を発しうる少なく とも 1種の発光物質 (緑色発光体)を含んで形成されて ヽる。
通常、緑色発光部 106は基板 104に形成された充填部(凹部)に上記の発光物質 が充填されたものとして形成される。したがって、緑色発光部 106の形状は、充填部 の形状に応じた形状に形成される。緑色発光部 106の形状に特に制限は無いが、 通常は、例えば図 6に示すようなカップ状にすれば、光の出射方向に指向性をもた せることができ、ノ ックライトユニット 101の発光効率を高めることができるため、好まし い。
[0194] また、緑色発光部 106は、 1箇所に単独で設けることも、 2箇所以上に分けて設ける こともでき、さらに、赤色発光部 107の数に対して同じ数だけ設けても良ぐ異なる数 だけ設けてもよい。
緑色発光部 106では、青色光源 108から発せられた青色光を受光し、これにより、 受光した青色光を励起光として発光物質が発光する。発光した光 (緑色光)はバック ライトユニット 101が放出する白色光の一成分として像形成ユニット 103へ向けて放 出される。
[0195] 一方、第 2発光部である赤色発光部 107は、青色光源 108が発する青色光により 励起されて、この青色光及び上記緑色光よりも長波長の赤色発光領域の成分を含む 赤色光を発しうる少なくとも 1種の発光物質 (赤色発光体)を含んで形成されて!ヽる。 通常、緑色発光部 106と同様に、赤色発光部 107も基板 104に形成された充填部 (凹部)に上記の発光物質が充填されたものとして形成される。したがって、赤色発光 部 107の形状も、充填部の形状に応じて形状に形成される。赤色発光部 107の形状 にも特に制限は無いが、通常は、緑色発光部 106と同様にカップ状とすることが好ま しい。
[0196] また、赤色発光部 107についても、 1箇所に単独で設けることも、 2箇所以上に分け て設けることもでき、さらに、緑色発光部 106の数に対して同じ数だけ設けても良ぐ 異なる数だけ設けてもよい。
赤色発光部 107では、青色光源 108から発せられた青色光を受光し、これにより、 受光した青色光を励起光として発光物質が発光する。発光した光 (赤色光)は、バッ クライトユニット 101が放出する白色光の一成分として像形成ユニット 103へ向けて放 出される。
[0197] ただし、本実施形態においては、上記の緑色発光部 106及び赤色発光部 107は、 それぞれ少なくとも一部、好ましくは全てが独立して形成する。即ち、緑色発光部 10 6と赤色発光部 107とを別々に形成することにより、緑色発光部 106から発せられた 緑色光は、その少なくとも一部、好ましくは全て力 赤色発光部 107に入射しないよう に形成する。通常は、ノ ックライトユニット 101から像形成ユニット 103に向けて放出さ れる白色光が実用に耐えうるだけ十分高い発光効率及び色再現性を発揮できる程 度に、緑色発光部 106から発せられた緑色光が赤色発光部 107に入射することを防 止できればよい。さらに、緑色発光部 106から発せられた緑色光がすべて赤色発光 部 107に入射しないようにすることが好ましい。これにより、緑色発光部 106から発せ られた緑色光が赤色発光部 107で発光物質の励起光として消費されることを防止で きるため、緑色発光部 106が発する緑色光の強度の低下を抑制することができ、バッ クライトユニット 101の発光効率を高めることができる。また、緑色光が励起光として吸 収されたために赤色発光部 107から発せられる赤色光の強度がその分過大となるこ とを防止できるので、ノ ックライトユニット 101が放出する白色光の演色性を高めるこ とができるという利点もある。
[0198] 緑色発光部 106及び赤色発光部 107は、通常は、それぞれ基板 104に形成された 充填部に各発光物質が充填されて形成されるため、基板 104によって緑色発光部 1 06が発した緑色光は遮光され、赤色発光部 107に入射することは防止される。即ち 、基板 104の緑色発光部 106と赤色発光部 107との間の部位力 発光装置について の説明で上述した遮光部として機能するのである。もちろん、このためには、基板 10 4の材料を、上述したように、少なくとも緑色光の遮光が可能な材料としたり表面にコ 一ティングを行なったりすることになる。
[0199] 特に、単に緑色光の透過を防止するだけでなぐ青色光、緑色光及び赤色光のう ち少なくともいずれか、好ましくは全てを反射することができるように形成すれば、上 記の青色光、緑色光、赤色光などを有効に使うことができ、ノ ックライトユニット 101の 発光効率をより向上させることができる。
[0200] また、緑色光の透過をより確実に防止するために、緑色発光部 106と赤色発光部 1 07との間に、緑色光の透過を防止する壁部を設けてもよい。例えば、基板 104の白 色光放出面の緑色発光部 106と赤色発光部 107との間の部位を凸に形成すれば、 その凸部を上記壁部として、より確実に緑色光の透過を防止することができる。この 際、壁部の形状、寸法などは任意である。また、壁部の材料も任意であり、基板 104 と同様のものを用いることができる。さらに、壁部の表面の反射率を高めるようにする ことが好ましいことも、基板 104と同様である。この場合、この壁部も上述した遮光部と して機能することになる。
[0201] さらに、上記のように、緑色発光部 106が発した緑色光が赤色発光部 107に入射し ないようにするには、緑色発光部 106及び赤色発光部 107の両方が、白色光放出面 において外部に開放されていることが望ましい。即ち、緑色発光部 106から発せられ た緑色光は赤色発光部 107を通ることなく白色光放出面力も像形成ユニット 103に 向けて放出され、また、赤色発光部 107から発せられた赤色光は緑色発光部 106を 通ることなく白色光放出面力も像形成ユニット 103に向けて放出されることが望ましい 。なお、白色光放出面に保護層が形成されたり、ノ ックライトユニット 101にカバーが 取り付けられたりして、緑色光及び赤色光が保護層やカバー等のその他の部材を通 つてバックライトユニット 101の外部に放出される場合でも、保護層やカバーなどの他 の部材を緑色光及び赤色光が透過できれば、緑色発光部 106及び赤色発光部 107 は開放されて 、るものとする。 [0202] 上記のように緑色発光部 106及び赤色発光部 107を白色光放出面において開放 した場合、緑色光及び赤色光は、それぞれ、他の発光物質に吸収されたり、他の部 材に遮蔽されたりして強度を弱める程度を小さくする(或いは、なくす)ことができるよ うになる。したがって、ノ ックライトユニット 101の発光効率を高めることができる。さら に、バックライトユニット 101から放出される白色光の成分のばらつきを小さくし、演色 性を高めることができる。また、青色光、緑色光及び赤色光という光の三原色を用い て確実に白色光を放出することができるため、青色光源 108、緑色発光部 106及び 赤色発光部 107を適切に選択することにより、表示装置の色再現性を向上させること ちでさる。
[0203] 上記のバックライトユニット 101の発光効率を高めることができるその仕^ aみは、発 光装置の場合と基本的には同様であるが、特に表示装置としての用途に注目し、従 来の技術と対比して、改めて、上記のバックライトユニット 101の発光効率を高めるこ とができるその仕組みについて詳述する。
従来、青色光、緑色光及び赤色光のすべてを同時に用いることなく白色光を合成 するようにしていた場合には、色再現性が十分でな力つた。また、青色光、緑色光及 び赤色光のすべてを同時に用いていた場合でも、発光部 105を緑色発光部 106と 赤色発光部 107とに分けることなく緑色光を発する発光物質と赤色光を発する発光 物質とを用いて白色光を合成して!/ヽた場合には、緑色光の一部が赤色を発する発光 物質に吸収され、消費されていた。これは、同一の発光部に緑色光を発する発光物 質と赤色光を発する発光物質とを混合'分散して用いた場合も、特許文献 1のように 緑色光を発する発光物質と赤色光を発する発光物質とを別の発光部に分けて用い た場合でも同様であった。このため、ノ ックライトユニット 101の外に放出されるはず であった緑色光の強度が低下し、バックライトユニット 101から放出される白色光の光 束が減少して、発光効率が低下していた。さらに、緑色光が赤色光を発する発光物 質に吸収され、赤色光がより強くなることで、ノ ックライトユニット 101から放出される 白色光の成分のバランスがばらつき、表示装置の色再現性を低下させていた。
[0204] なお、ノ ックライトユニット 101から放出される白色光を目的の白色にしょうとした場 合、従来は、赤色発光部に吸収される緑色発光部からの光を補うため、赤色光を発 する発光物質に対して緑色発光部の発光物質の割合を大きくする必要があった。し かし、白色光の演色性は、使用する発光物質の種類と使用割合により決まるため、特 許文献 1等の従来のバックライトユニットでは、発光物質の使用割合が最適値から大 きく外れやす 、ため、光の演色性にっ ヽても低下しがちであった。
[0205] これらに対して、本実施形態で用いたようなバックライトユニット 101では、緑色光が 赤色発光部 107に入射することを防止できるので、緑色光が赤色発光部 107に吸収 されてその強度が弱くなることを抑制することができる。したがって、ノ ックライトュ-ッ ト 101の発光効率を従来よりも向上させることができるのである。
また、赤色発光部 107が緑色光を吸収して光を発することを抑制することができる ため、バックライトユニット 101から放出される白色光の成分のばらつきを小さくしてバ ックライトユニット 101の演色性を高めることもできる。その結果、表示装置の演色性 及び色再現性を改善することもできる。
[0206] ところで、青色光源 108、緑色発光部 106及び赤色発光部 107から発せられる光( 青色光、緑色光及び赤色光)をバックライトユニット 101から放出することができれば、 緑色発光部 106と赤色発光部 107との配置は任意であるが、緑色発光部 106と赤色 発光部 107とは、目的とする白色光を放出することができるように組み合わせ、本実 施形態のように発光部 105として設置することが好ましい。即ち、白色光は、青色光、 緑色光及び赤色光それぞれの色と強さの割合とに応じて色が決定されるので、目的 とする色の白色光が放出される緑色発光部 106及び赤色発光部 107をできるだけ小 さ 、数だけ組み合わせて発光部 105を単位ユニットとして構成し、白色光の強度を強 くしたい場合には単位ユニットである発光部 105の数を増やすようにして設計を行な えば、設計及び製造が簡単になり、好ましい。なお、本実施形態においては、一つの 発光部 105に緑色発光部 106及び赤色発光部 107をそれぞれ 1つずつ設けるように したが、その数は任意であり、それぞれ適宜 2つ以上設けてもよい。
[0207] また、発光部 105に緑色発光部 106及び赤色発光部 107を配置する際の配置も任 意であり、本実施形態のように横に並べても良ぐ一方が他方を囲むように構成しても 良ぐ更に複雑な形状に配置しても良い。
さらに、発光部 105の数を増やす場合に、各発光部 105の配置も任意である。ただ し、各発光部 105間の距離を均等にした方が像形成ユニット 103を均一に照らせる ため、図 5に示すように、各発光部 105を、正三角形が連続した図形(図 5の破線参 照)の各三角形の頂点に位置するように配設することが好ましい。
[0208] また、緑色発光部 106及び赤色発光部 107の寸法も任意であるが、通常は、目的 とする白色光に応じて設定される。白色光は、上述したように青色光、緑色光及び赤 色光を合成した光としてバックライトユニット 101から像形成ユニット 103に放出される 。したがって、合成する青色光、緑色光及び赤色光それぞれの強さに応じて、白色 光の見た目の色も変化する。このため、目的とする色の白色光を作成するには青色 光、緑色光及び赤色光それぞれの強さのノ《ランスを調整することになる。この際、青 色光、緑色光及び赤色光それぞれの強さのバランスを調整する一つの方法として、 緑色発光部 106及び赤色発光部 107の寸法を調整する方法がある。即ち、緑色光 1 06を強くした 、場合は赤色発光部 107に対して緑色発光部 106を相対的に大きくし 、弱くしたい場合には赤色発光部 107に対して緑色発光部 106を相対的に小さくす れば良い。
[0209] さらに、青色光、緑色光及び赤色光それぞれの強さのバランスを調整する方法は、 上記の緑色発光部 106及び赤色発光部 107の寸法を調整する方法に限定されるも のではなぐ任意の方法を採用することができる。
例えば、緑色発光部 106に設けられた青色光源 108に供給する電力の電流値と、 赤色発光部 107に設けられた青色光源 108に供給する電力の電流値との比率を調 整し、これにより青色光、緑色光及び赤色光それぞれの強さのノ ンスを調整して、 目的とする白色光を放出できるようにしても良い。
[0210] また、例えば、青色光源 108をパルス駆動するようにして、そのデューティー比によ り調整するようにしても良い。即ち、緑色発光部 106に設けられた青色光源 108のパ ルス点灯時間と、赤色発光部 107に設けられた青色光源 108のパルス点灯時間との 比率を調整し、これにより青色光、緑色光及び赤色光それぞれの強さのバランスを調 整して、目的とする白色光を放出できるようにしても良い。
さらに、緑色発光部 106及び赤色発光部 107それぞれに含まれる発光物質の量の 比率を調整して、青色光、緑色光及び赤色光それぞれの強さのバランスを調整し、こ れにより目的とする白色光を放出できるようにしても良い。
[0211] ところで、上記のように目的とする白色光を放出できるよう青色光、緑色光及び赤色 光それぞれの色と強さのノランスとを調整する際には、実際には、緑色発光部 106か ら放出される光と赤色発光部 107から放出される光とを調整する。即ち、青色光、緑 色光及び赤色光を合成してできる白色光は、例えば、青色光及び緑色光を合成した 光 (以下適宜、「短波長光」という)と、青色光及び赤色光を合成した光 (以下適宜、「 長波長光」という)とを合成した光としてとらえることができる力 この場合、短波長光は 緑色発光部から放出される光であり、長波長光は赤色発光部から放出される光であ る。したがって、各発光部 105から放出される白色光の色を調整するには、緑色発光 部 106と赤色発光部 107とを制御して、緑色発光部 106及び赤色発光部 107それぞ れから放出される短波長光及び長波長光の色と強度とを調整するようにすれば良 ヽ
[0212] この際、上記の短波長光 (即ち、青色光及び緑色光を合成した光)は、図 7に示す ように、その色度座標(X, y)力 通常(0. 25, 0. 65)、 (0. 43, 0. 52)、 (0. 32, 0 . 33)及び (0. 18, 0. 33)で囲まれる領域(図 7の領域 I)内となり、好ましくは(0. 27 , 0. 53)、 (0. 34, 0. 49)、 (0. 27, 0. 34)及び(0. 22, 0. 35)で囲まれる領域( 図 7の領域 Π)内となるようにすることが望ましい。輝度と色再現性のバランスが良くな るためである。
また、上記長波長光 (青色光及び赤色光を合成した光)は、短波長光の色度座標 に対して、目的とする白色光の色度座標を基準として反対の座標になるように、その 色度座標を決めればよい。
[0213] なお、本実施形態では、発光部 105は、基板 104の表面に同じ形状 (上面が円形、 断面が台形)に 1つずつ並べてそれぞれ独立して形成した充填部に、緑色発光部 1 06及び赤色発光部 107にそれぞれ対応した発光物質とバインダとを充填して形成さ れているものとする。また、各発光部 105は、図 6に示すように、各発光部 105を、正 三角形が連続した図形(図 6の破線参照)の各三角形の頂点に位置するように配設さ れ、これにより、各発光部 105間の距離が均等になるように配設されているものとする [0214] [II 1—4.発光部の組成]
第 1発光部である緑色発光部 106は励起光を吸収して緑色光を発する発光物質を 有する。また、第 2発光部である赤色発光部 107は、励起光を吸収して赤色光を発 する発光物質を有する。さらに、緑色発光部 106及び赤色発光部 107では、通常は 、それぞれの発光物質をバインダによって基板 104に保持するようにして ヽる。
[0215] [II 1 4 1.発光物質]
発光物質は、公知のものを適宜選択して用いることができる。発光自体は、蛍光、り ん光など、どのようなメカニズムにより発光が行なわれるものでも制限は無い。また、 緑色発光部 106及び赤色発光部 107のそれぞれにお 、て、発光物質は 1種を単独 で用いても良ぐ 2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用することができる。た だし、緑色発光部 106及び赤色発光部 107それぞれに用いる発光物質は、目的と する白色光の色度座標に応じて適切なものを選択するようにすることが好ま 、。
[0216] また、緑色発光部 106に用いる、励起光を吸収して緑色光を発する発光物質が発 する緑色光の波長は、ノ ックライトユニット 101が白色光を放出することができる限り 任意であるが、好ましくは、上記発光装置の説明において挙げた、第 1発光部に用い る発光物質の望ましい発光波長範囲と同様の波長範囲が挙げられる。
[0217] 一方、赤色発光部 107に用いる、励起光を吸収して赤色光を発する発光物質が発 する赤色光の波長も、ノ ックライトユニット 101が白色光を放出することができる限り任 意であるが、好ましくは、上記発光装置の説明において挙げた、第 2発光部に用いる 発光物質の望ましい発光波長範囲と同様の波長範囲が挙げられる。
[0218] さらに、発光物質は、その発光効率が、通常 40%以上、好ましくは 45%以上、より 好ましくは 50%以上、より一層好ましくは 55%以上、最も好ましくは 60%以上のもの を用いることが好ましい。ここで示す発光効率は、量子吸収効率と内部量子効率の積 として表される値である。
[0219] 好ましい発光物質の例を挙げると、緑色発光部 106の発光物質としては、上記発 光装置の説明において、第 1発光部の発光物質に好適なものの例として挙げたもの と同様のものが挙げられる。一方、赤色発光部 107の発光物質としては、上記発光 装置の説明にお 、て、第 2発光部の発光物質に好適なものの例として挙げたものと 同様のものが挙げられる。
[0220] さらに、表示装置を構成する場合においても、発光物質は、緑色光を発するものも 赤色光を発するものも、通常は粒子状で用いられる。この際、発光物質粒子の粒径 は任意であるが、通常 150 μ m以下、好ましくは 50 μ m以下、より好ましくは 20 μ m 以下、更に好ましくは 15 /z m以下である。この範囲を上回ると、ノ ックライトユニット 10 1が放出する白色光の色のばらつきが大きくなると共に、発光物質と封止材 (バインダ )とを混合した場合に、発光物質を均一に塗布することが困難となる虞がある。また、 通常 0. 001 μ m以上、好ましく ίま 0. 01 μ m以上、より好ましく ίま 0. 1 μ m以上、更 に好ましくは 1 μ m以上、特に好ましくは 2 μ m以上、最も好ましくは 5 μ m以上である 。この範囲を下回ると、発光効率が低下する虞がある。
[0221] なお、バインダを用いないで緑色発光部 106及び赤色発光部 107を形成する場合 は、例えば、上述した発光装置における第 1発光部や第 2発光部と同様に形成する ことができる。
さらに、赤色発光部 107には、赤色光を発する発光物質、バインダ、及びその他の 成分に加え、緑色光を発する発光物質が混合していてもよい。ただし、より大きい光 束をえるためには、赤色発光部 107に含まれる緑色光を発する発光物質の濃度は 小さいことが好ましぐ赤色発光部 107に緑色光を発する発光物質が含まれていない ことがより好ましい。
[0222] 一方、緑色発光部 106には通常は赤色光を発する発光物質は含有されていない 力 緑色光の光束が小さくならない程度であれば赤色光を発する発光物質が含まれ ていても良い。その場合、緑色発光部 106に含まれる赤色光を発する発光物質の割 合が、通常 40体積%以下が望ましぐ緑色発光部 106に赤色光を発する発光物質 が全く含有されて 、な 、ことがより望ま 、。
[0223] 即ち、緑色光によって赤色光を発する発光物質が励起されることはあったとしても、 緑色発光部 106中において緑色発光部 106の発光物質が発した緑色光を赤色光を 発する発光物質が吸収しすぎな 、ように、緑色発光部 106及び赤色発光部 107中の 発光物質をそれぞれ調整するべきである。
[0224] [II 1 4 2.バインダ] 上記のように、緑色発光部 106及び赤色発光部 107は、発光物質の他、バインダ を含有することがある。バインダは、上述した発光装置の場合と同様に、通常、粉末 状や粒子状の発光物質をまとめたり、基板 104に添着させたりするために用いる。バ ックライトユニット 101に用いるバインダについて制限は無ぐ公知のものを任意に用 いることがでさる。
[0225] ただし、ノ ックライトユニット 101を透過型、即ち、図 6に示すもののように、青色光源 108、緑色発光部 106及び赤色発光部 107から発せられる光が、緑色発光部 106 又は赤色発光部 107を透過してバックライトユニット 101の外部に放出されるように構 成した場合、バインダとしては、ノ ックライトユニット 101が放出する白色光の各成分( 即ち、青色光、緑色光及び赤色光)を透過させるものを選択することが望ましい。
[0226] バインダの例を挙げると、上述した発光装置と同様のものが挙げられる。
また、ノインダとして榭脂を用いる場合、その樹脂の粘度は任意であるが、使用す る発光物質の粒径と比重、特に、表面積当たりの比重に応じて、適当な粘度を有す るバインダを用いることが望ましい。例えば、上述した発光装置の場合と同様、ェポキ シ榭脂をバインダに使用するときに、発光物質粒子の粒径が 2 πι〜5 /ζ m、その比 重が 2〜5である場合には、通常、 1〜: LOPasの粘度のエポキシ榭脂を用いると、発 光物質粒子をよく分散させることができるため、好ましい。
なお、バインダは 1種を単独で用いても良ぐ 2種以上を任意の組み合わせ及び比 率で併用しても良い。
[0227] [II 1 4 3.発光物質の使用比率]
緑色発光部 106や赤色発光部 107にバインダを用いる場合、発光物質とバインダ との比に制限は無いが、バインダに対する発光物質の比は、重量比で、通常 0. 01 以上、好ましくは 0. 05以上、より好ましくは 0. 1以上、また、通常 5以下、好ましくは 1 以下、より好ましくは 0. 5以下であることが望ましい。
[0228] ただし、ノ ックライトユニット 101が透過型である場合、より高い光束を得るためには 、発光物質は緑色発光部 106及び赤色発光部 107内で適度に分散していることが 望ましい。一方、ノ ックライトユニット 101が反射型 (即ち、青色光源 108、緑色発光 部 106及び赤色発光部 107から発せられる光が、緑色発光部 106又は赤色発光部 107を透過せずにバックライトユニットの外部に放出されるもの。図 8参照)である場 合、より高い光束を得るためには、発光物質は高密度に充填されることが好ましい。 したがって、発光物質の糸且成は、これらを考慮しつつ、表示装置の用途、発光物質 の種類や物性、バインダの種類や粘度等に応じて設定するべきである。
[0229] なお、バックライトユニット 101が放出する白色光の発光色は、色度座標 (X, y)が( 0. 33, 0. 33)の通常の白色光はもとより、組み合わせる液晶板や表示板、拡散板、 導光板等の像形成ユニットの透過特性を補正するために任意に変更することができ 、例えば、色座標(X, y)力 . 28, 0. 25)、 (0. 25, 0. 28)、 (0. 34, 0. 40)及び( 0. 40, 0. 34)で囲まれた領域内となる発光色も可能である。
[0230] [II 1 4 4.その他の成分]
また、発光物質にその他の成分を含有させ、発光物質並びに、適宜使用されるバ インダ及びその他の成分で緑色発光部 106及び赤色発光部 107を形成しても良 、。 その他の成分に特に制限は無ぐ公知の添加剤を任意に使用することができる。例 えば、上述した発光装置と同様のものを用いることができる。
[0231] [II 1 4 5.発光部の作製方法]
緑色発光部 106及び赤色発光部 107の作製方法に特に制限は無ぐ任意の方法 により作製することができる。例えば、上述した発光装置における第 1発光部及び第 2 発光部と同様にして作製することが可能である。
[0232] なお、本実施形態においては、緑色発光部 106及び赤色発光部 107はいずれも 対応する蛍光体とバインダとで形成されているものとする。また、青色光源 108から適 切な青色光を発するようにすれば、ノ ックライトユニット 101から放出された光を、拡 散板 102で拡散された際に、白色光 {即ち、色度座標 (x=0. 33, y=0. 33) }の光 とすることができるように、各発光物質の量及び種類、並びに、緑色発光部 106及び 赤色発光部 107の寸法等を設定してあるものとする。
[0233] [II 2.拡散板]
拡散板 102は、バックライトユニット 101から発せられた光を拡散させる部材である。 この拡散板 102は、図 4に示すようにバックライトユニット 101と像形成ユニット 103と の間に設けられていて、バックライトユニット 101から放出された光は拡散板 102の内 部で拡散し、白色光となって像形成ユニット 103へ放出されようになつている。
[0234] 拡散板 102の具体的な構成に制限はなぐ形状、材料、寸法などは任意である。公 知の拡散板を適宜用いることができるが、例えば、表裏に凹凸を有するシートなどが 用いられる。また、例えば、合成樹脂などのバインダ中に、合成樹脂やガラスなどの 微粒子が分散した構造物を用いることもでき、その場合、ノインダと微粒子との屈折 率の差によって光拡散が発現するようになっている。なお、この場合に用いられるシ ート、バインダ、微粒子などは、通常はバックライトユニット 101から放出される白色光 の各成分、即ち、青色光、緑色光及び赤色光を透過させることができる素材で形成さ れる。
なお、本実施形態では、拡散板 102として表裏面に凹凸が形成された、可視光に 対して透明のシートを用いているものとする。
[0235] [II 3.像形成ユニット]
像形成ユニット 103は、ノ ックライトユニット 101が放出する上記の白色光を背面側 に照射されて、表面側に映像を形成する部材である。何らかの像を形成し、照射され たバックライトの少なくとも一部を透過させることができるものであれば他に制限はなく 、任意の形状、寸法、材料等を有する公知の部材を用いることができる。
[0236] 像形成ユニット 103の具体例を挙げると、液晶ディスプレイ等に用いられる液晶ュ ニットや、内部照明標識等に用いられる標識などが挙げられる。
例えば、液晶ユニットの一例としては、カラーフィルタ、透明電極、配向膜、液晶、配 向膜、透明電極が上記の順に重なった液晶層力 表裏に偏光フィルムを取り付けら れたガラスセル等の容器に保持された構造のものが挙げられる。この場合、液晶ュ- ットでは透明電極に印加する電極によって液晶の分子配列を制御して像を形成する ようになつている力 この際、上述したバックライトユニット 101が背面から白色光 (バッ クライト)によって液晶ユニットを照らすことにより、液晶ユニットに形成された像を液晶 ユニットの表面側に明瞭に表示することができる。
[0237] さらに、表示装置が像形成ユニットに形成された像を表示する位置は、像形成ュ- ットの表面側であればよぐ像形成ユニットの表面側に直接映像を表示する他、何ら かの投影面に像を投影して表示するようにしても良い。このようなものの例としては、 例えば、液晶プロジェクタなどが挙げられる。
[0238] また、例えば像形成ユニットとして標識を用いる場合には、上述したバックライトュ- ット 101が背面から白色光 (バックライト)によって標識を照らすことにより、標識に形 成された像を標識の表面側に明瞭に表示することができる。
なお、像形成ユニット 103に形成される像は任意であり、文字であっても画像であつ ても良い。
本実施形態では像形成ユニット 103として、表面に直接像を表示する液晶ユニット を用いているものとする。
[0239] [II-4.効果]
本実施形態の表示装置は、以上のような構成を有しているので、使用時には、バッ クライトユニット 101の青色光源 108に、目的とする白色光を放出させることができるよ う、配線 109及び電極 110を介して適切な電力を供給する。電力を供給された青色 光源 8は供給された電力の応じた強度の青色光を発し、その一部は白色光の一成分 として拡散板 102へと発せられ、他の一部は対応する緑色発光部 106又は赤色発光 部 107中の発光物質に吸収される。
[0240] 緑色発光部 106では、発光物質が吸収した青色光により励起されて緑色光を発し 、この緑色光は白色光の一成分として拡散板 102へと発せられる。また、赤色発光部 107では、発光物質が吸収した赤色光により励起されて赤色光を発し、この赤色光も 白色光の一成分として拡散板 102へと発せられる。この際、緑色発光部 106及び赤 色発光部 107が互いに独立して設けられているため、緑色光が赤色発光部 107内 の発光物質に吸収されることはなぐしたがって、緑色光の光束が低下することや、白 色光の成分のバランスが乱れることは無 、。
[0241] ノ ックライトユニット 101から発せられた青色光、緑色光及び赤色光は、拡散板 102 に入射し、拡散板 102において拡散され、像形成ユニット 103へと放出される。ノ ック ライトユニット 101から放出される光は、拡散板 102に入射する前に十分拡散せずに ばらばらの色として視覚される状態であった場合であっても、拡散板 102で拡散され るため、像形成ユニット 103に放出される時点では白色として視覚される良好な白色 光となる。 [0242] 像形成ユニット 103は、拡散板 102から放出された白色光を背面に照射される。こ れにより、像形成ユニット 103に形成されている像は、像形成ユニット 103の表面に明 瞭に映し出される。この際、白色光が青色、緑色及び赤色の光を成分として含み、ま た、白色光の成分のバランスが良好に保たれるため、像形成ユニット 103に形成され た像が映し出される際の色再現性は非常に良好なものとなる。
また、緑色光が赤色発光部 107内の発光物質に吸収されないようにしたため、光束 の低下を抑制することができ、これにより、ノ ックライト発生のためのエネルギーが少 なくてすむ。即ち、バックライトの発光効率を高めることが可能となる。
[0243] [II 5.その他]
以上、詳細に説明したが、本発明の表示装置は上記の第 3実施形態に限定される ものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変形して実施すること ができる。
例えば、緑色発光部 106または赤色発光部 107を、図 8に示すような反射型に形 成しても良い。即ち、図 8の構成では、青色光源 108は梁 111によって基板 104から 離して設けられ、また、緑色発光部 106及び赤色発光部 107は基板 4の凹部表面に 塗布形成されている。また、配線 109及び電極 110は、青色電極 108に電力を供給 できるよう、基板 104の表面及び梁 111に設けられている。このほかは、図 8の緑色 発光部 106及び赤色発光部 107は、上記の第 3実施形態と同様に構成されている。 この場合、青色光源 108から発せられた青色光の一部は白色光の一成分として像形 成ユニット 103に向けて発せられ、別の一部は緑色発光部 106及び赤色発光部 107 に向けて発せられる。そして、凹部表面に形成された緑色発光部 106及び赤色発光 部 107では青色光により励起されて緑色光及び赤色光を発し、これにより、ノ ックライ トユニット 101が白色光を放出することができるようになつている。また、緑色発光部 1 06及び赤色発光部 107が互 ヽに独立して設けられて ヽるため、緑色光が赤色発光 部 107内の発光物質に吸収されることはなぐしたがって、緑色光の光束が低下する ことや、白色光の成分のバランスが乱れることを抑制することができる。なお、図 8に おいて図 4〜図 7と同様の符号で示す部位は、図 4〜図 7と同様のものを表わす。
[0244] さらに、例えば緑色発光部 106や赤色発光部 107を表面実装タイプのフレームを 用いて形成するようにしても良い。表示装置の用途によっては、このように表面実装 タイプのフレームを用いたバックライトユニット 101の方が多く用いられることがある。 表面実装タイプのフレームを用いた発光部 105の具体的な構成を例示すると、例 えば、図 9に示すようなものが挙げられる。なお、図 9は、表面実装タイプのフレームを 用いた発光部 105の構成の一例を模式的に示す断面図であり、図 4〜図 8と同様の 符号で示す部位は、図 4〜図 8と同様のものを表わす。
[0245] 図 9の構成では、基板 104の一側面に、フレーム 112内に構成された緑色発光部 1 06及び赤色発光部 107が取り付けられ、この緑色発光部 106と赤色発光部 107とが 一対で発光部 105を形成している。
フレーム 112は、緑色発光部 106から発せられる緑色光を透過させないようにする ことのほか、形状、寸法、材料 (放熱性、色、反射率に注意する点を含む)についても 、上記第 3実施形態で詳述した基板 104と同様に形成することが好ましい。図 9の構 成では、発光部 105は一対のフレーム 112を備え、各フレーム 112は、凹部を有する カップ状に形成され、凹部の底部とフレーム 112の下部とを繋ぐように形成された配 線 113を備えているものとする。さらに、上記の一対のフレーム 112内には、それぞ れ配線 113と接続した青色光源 108が設けられていて、一方のフレーム 112には緑 色発光物質とバインダとが充填されて緑色発光部 106が形成され、他方のフレーム 1 12には赤色発光物質とバインダとが充填されて赤色発光部 107が形成されているも のとする。また、基板 104にはスルーホール 114が形成され、このスルーホール 114 には電極 110が取り付けられているものとする。さらに、電極 110には基板 104の裏 面に形成された配線 109から電力を供給できるようになって 、て、電極 110とフレー ム 112の配線 113とがハンダ 115で接続されることで、青色電源 108に電力を供給で きるようになつている。なお、ハンダ 115は青色光源 108への電力の供給の他、緑色 発光部 106及び赤色発光部 107を基板 104に固定する機能、及び、緑色発光部 10 6及び赤色発光部 107で生じた熱を放熱させる機能も有しているものとする。
[0246] 発光部 105をこのように表面実装タイプのフレームを用いて形成した場合にも、青 色光源 108から発せられた青色光の一部は白色光の一成分として像形成ユニット 10 3に向けて発せられ、別の一部は緑色発光部 106及び赤色発光部 107に向けて発 せられる。そして、凹部に形成された緑色発光部 106及び赤色発光部 107では青色 光により励起されて緑色光及び赤色光を発し、これにより、ノ ックライトユニット 101が 白色光を放出することができる。また、緑色発光部 106及び赤色発光部 107が互い に独立して設けられているため、発光時に緑色光が赤色発光部 107内の発光物質 に吸収されることはなぐしたがって、緑色光の光束が低下することや、白色光の成分 のバランスが乱れることを抑制することができる。
[0247] また、例えば、ノ ックライトユニット 101からの白色光を像形成ユニット 103に案内す る導光板を用いるようにしても良い。導光板を用いれば、上記実施形態のような像形 成ユニット 103に対応する位置以外の位置にバックライトユニット 101を配設すること が可能となり、表示装置の設計の自由度を高めることができる。また、導光板に制限 はなぐ鏡、プリズム、レンズ、光ファイバ一等を利用したものをはじめ、公知の導光板 を任意に用いることができる。
[0248] 図 10は、導光板を用いた表示装置の構成を模式的に表わす断面図である。導光 板を用いれば、例えば図 10に示すように、バックライトユニット 101を像形成ユニット 1 03の側方に設けることも可能である。即ち、図 10の構成では、背面に反射フィルム 1 16を有する導光板 117を用い、導光板 117の側方(図中右側)から入射された白色 光を、反射フィルム 116で反射させて、正面(図中上側)の拡散板 102に向けて案内 するようになつている。図 10のように表示装置を構成すれば、ノ ックライトユニット 101 を像形成ユニット 103の側方に設けることが可能になる。なお、図 10において図 4〜 図 9で用いた符号と同様の符号で示す部位は、図 4〜図 9と同様のものを表わす。
[0249] また、例えば、表示装置は更に別の部材を備えて!/、ても良!、。例えば、反射防止フ イルム、視野拡大フィルム、輝度向上フィルム、レンズシート、保護カバー、放熱板な どを適宜取り付けることができる。
さらに、発光装置の説明にお 、て述べた構成と表示装置の説明にお 、て述べた構 成とを組み合わせて実施したり、上述した各実施形態や変形例を組み合わせて実施 することも可會である。
また、第 3実施形態の構成を、青色、赤色、緑色以外の光を発する光源や発光物 質によって実現してもよい。 さらに、上述した発光装置に第 3発光部を設けたり、ノ ックライトユニットに黄色発光 部を設けたりすることにより、発光装置やバックライトユニットを、それぞれ発光部を 3 個以上備えるように構成してもよ ヽ。
実施例
[0250] 以下、実施例を示して本発明について更に詳細に説明する力 本発明は以下の実 施例に限定されるものではなぐ本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に変 形して実施することができる。
[0251] [実施例 1]
(緑色発光部の作製)
緑色発光部から放出される、青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が
(X, y) = (0. 25, 0. 35)となるように、緑色発光部を作製した。具体的には、以下の よつにした。
図 9に示したようなフレームであって、直径約 2. 5mm、深さ約 0. 9mmの凹部を有 する表面実装タイプのフレームを使用し、フレームの凹部の底部に、青色光源として 青色 LED (Cree社製 C460MB)を取り付け、基板の背面から青色光源に電力を供 給できるようにした。また、青色光源を取り付けた凹部に、発光物質である Ca Ce
2. 94 0
Sc Mg Si O と、バインダであるシリコン樹脂とを混ぜたペーストを充填して
. 06 1. 94 0. 06 3 12
、緑色発光部を作製した。この際、発光物質とバインダとの混合比は重量比で約 95 : 5とした。
[0252] (赤色発光部の作製)
赤色発光部から放出される、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 56, 0. 27)となるように、赤色発光部を作製した。具体的には、発光物 質として Ca AlSiEu N O を用い、発光物質とバインダとの混合比を重
0. 992 0. 008 2. 85 0. 15
量比で約 98: 2とした他は緑色発光部と同様にして赤色発光部を作製した。
[0253] (白色光の測定)
緑色発光部及び赤色発光部それぞれの青色 LEDに 20mAの電流を供給して光を 放出させ、緑色発光部及び赤色発光部から放出される光それぞれに対して、ォーシ ヤンォプテイクス社製の分光器 HR2000と LED用積分球とを用いて、発光スペクトル 分布を測定した。この際、放出される光の色度座標がそれぞれ設定した色度座標と なることを確認した。
[0254] また、測定結果を元に、緑色発光部及び赤色発光部から放出される光から、色度 座標が(X, y) = (0. 33, 0. 33)の白色光を合成し、白色光の波長に対する発光強 度分布を計算した。即ち、図 11に示すように、緑色発光部から放出される光 (短波長 光)の色度座標と赤色発光部から放出される光 (長波長光)の色度座標とを結ぶ線分 上に位置する色度座標を有する白色光を合成するよう、緑色発光部及び赤色発光 部から放出される光の強度を調整して合成する計算を行なった。本実施例では、緑 色発光部からの光と赤色発光部力 の光とのスペクトル比が 0. 48 : 0. 52となるよう にした。計算した結果得られる分布を図 12に示す。なお、図 11は実施例 1〜4にお ける白色光の合成方法について説明するための色度図で、各線分の両端のプロット は、各実施例における緑色発光部及び赤色発光部から放出される光の色度座標を それぞれ表わす。
さらに、白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 21mであった。
[0255] [実施例 2]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 27, 0. 39)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 45, 0. 2 2)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0256] さらに、合成する白色光の色度座標を (X, y) = (0. 32, 0. 33)とした他は、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分布を計算した。な お、本実施例では、緑色発光部からの光と赤色発光部力 の光とのスペクトル比が 0 . 50 : 0. 50となるようにした。計算した結果得られる分布を図 13に示す。
さらに、白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 31mであった。
[0257] [実施例 3]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 28, 0. 42)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 42, 0. 2 1)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0258] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 47 : 0. 53となるようにした。計算した結果得られる分布を図 14に 示す。
さらに、白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 31mであった。
[0259] [実施例 4]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 30, 0. 47)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 38, 0. 1 8)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0260] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 46 : 0. 54となるよう〖こした。計算した結果得られる分布を図 15に 示す。
さらに、白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 31mであった。
[0261] [実施例 5]
緑色光を発する発光物質として Ca Ce Sc Si O を用い、青色光と緑色光と
2. 94 0. 06 2 3 12
の合成光 (短波長光)の色度座標が(X, y) = (0. 24, 0. 37)となるように発光物質と バインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、緑色発光部を作製した また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 52, 0. 2 6)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0262] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 52 : 0. 48となるようにした。また、実施例 5〜7における白色光の 合成方法について説明するための色度図を図 16に示す。この図 16においては、図 11と同様、各線分の両端のプロットは、各実施例における緑色発光部及び赤色発光 部から放出される光の色度座標をそれぞれ表わす。計算した結果得られる分布を図 17に示す。
さらに、白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. Olmであった。
[0263] [実施例 6]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 25, 0. 40)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 5と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 45, 0. 2 2)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0264] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 54 : 0. 46となるようにした。計算した結果得られる分布を図 18に 示す。
さらに、白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. Olmであった。
[0265] [実施例 7]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 26, 0. 42)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 5と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 42, 0. 2 1)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0266] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 54 : 0. 46となるようにした。計算した結果得られる分布を図 19に 示す。
さらに、白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. Olmであった。
[0267] [実施例 8]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 25, 0. 35)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、赤色発光部の発光物質として Ca Sr Eu AlSiNを用い、青色
0. 1984 0. 7936 0. 008 3
光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 51, 0. 29)となるよう に発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、赤色発光 部を作製した。
[0268] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 48 : 0. 52となるようにした。また、実施例 8〜: L 1における白色光 の合成方法について説明するための色度図を図 20に示す。この図 20においては、 図 11や図 16と同様、各線分の両端のプロットは、各実施例における緑色発光部及 び赤色発光部から放出される光の色度座標をそれぞれ表わす。計算した結果得られ る分布を図 21に示す。
白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 31mであった。
[0269] [実施例 9]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 27, 0. 39)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 43, 0. 2 4)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 8と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0270] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 47 : 0. 53となるようにした。計算した結果得られる分布を図 22に 示す。
白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 31mであった。
[0271] [実施例 10]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 28, 0. 42)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 40, 0. 2 2)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 8と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0272] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 46 : 0. 54となるよう〖こした。計算した結果得られる分布を図 23に 示す。
白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 41mであった。
[0273] [実施例 11]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 30, 0. 47)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 36, 0. 2 0)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 8と同様にして 、赤色発光部を作製した。
[0274] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 45 : 0. 55となるようにした。計算した結果得られる分布を図 24に 示す。
白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 41mであった。
[0275] [実施例 12]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 24, 0. 36)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 5と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、赤色発光部の発光物質として Ca Sr Eu AlSiNを用い、青色
0. 1984 0. 7936 0. 008 3
光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 48, 0. 27)となるよう に発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 1と同様にして、赤色発光 部を作製した。
[0276] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 52 : 0. 48となるようにした。また、実施例 12〜14における白色 光の合成方法について説明するための色度図を図 25に示す。この図 25においては 、図 11、図 16、図 20と同様、各線分の両端のプロットは、各実施例における緑色発 光部及び赤色発光部から放出される光の色度座標をそれぞれ表わす。計算した結 果得られる分布を図 26に示す。
白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 11mであった。
[0277] [実施例 13]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 26, 0. 42)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 5と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 42, 0. 2 4)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 12と同様にし て、赤色発光部を作製した。
[0278] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 51 : 0. 49となるようにした。計算した結果得られる分布を図 27に 示す。
白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 11mであった。
[0279] [実施例 14]
青色光と緑色光との合成光 (短波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 27, 0. 45)と なるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 5と同様にして、緑 色発光部を作製した。
また、青色光と赤色光との合成光 (長波長光)の色度座標が (X, y) = (0. 40, 0. 2 2)となるように発光物質とバインダとの混合比を調整した他は、実施例 12と同様にし て、赤色発光部を作製した。
[0280] さらに、実施例 1と同様にして、白色光を合成して、その波長に対する発光強度分 布を計算した。なお、本実施例では、緑色発光部力 の光と赤色発光部力 の光と のスペクトル比が 0. 52 : 0. 48となるようにした。計算した結果得られる分布を図 28に 示す。
白色光の全光束は、青色 LED1個当たり 1. 11mであった。
[0281] [まとめ]
以上から、緑色発光部と赤色発光部とを独立して設けた場合に、高い光束で白色 光を放出させることができることが確認された。さらに、これらの白色光は青色、緑色 及び赤色の光を含んでおり、したがって、上記のように互いに独立して形成された緑 色発光部と赤色発光部とを備えたバックライトユニットを用いれば、発光効率が良く色 再現性に優れた表示装置を得ることができる。
産業上の利用可能性
[0282] 本発明は光を用いる任意の分野において用いることができ、例えば屋内及び屋外 用の照明などのほか、携帯電話、家庭用電化製品、屋外設置用ディスプレイ、液晶 ディスプレイや液晶プロジェクタ等の各種電子機器の画像表示装置、内部照明標識 などに用いて好適である。
[0283] 本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れるこ となく様々な変更が可能であることは当業者に明らかである。
なお本出願は、 2004年 6月 30日付で出願された日本特許出願 (特願 2004— 19 4154)、及び、 2004年 10月 18日付で出願された日本特許出願 (特願 2004— 303 363)に基づいており、その全体が引用により援用される。

Claims

請求の範囲
[1] 光源と、
該光源が発する光により励起されて該光源が発する光よりも長波長の成分を含む 光を発しうる少なくとも 1種の発光物質を含有する第 1発光部と、
該光源及び該第 1発光部が発する光により励起されて該第 1発光部が発する光より も長波長の成分を含む光を発しうる少なくとも 1種の発光物質を含有する第 2発光部 と、
該第 1発光部力 発せられた光の少なくとも一部が該第 2発光部に入射することを 防止する遮光部とを備える
ことを特徴とする、発光装置。
[2] 該遮光部が、該第 1発光部から発せられる光の少なくとも一部を反射する
ことを特徴とする、請求項 1記載の発光装置。
[3] 請求項 1又は請求項 2に記載の発光装置を用いた
ことを特徴とする、照明。
[4] 請求項 1又は請求項 2に記載の発光装置を用いた
ことを特徴とする、表示装置用バックライトユニット。
[5] 請求項 1又は請求項 2に記載の発光装置を用いた
ことを特徴とする、表示装置。
[6] バックライトを放出するバックライトユニットと、
該バックライトユニットが放出する上記バックライトを背面側に照射されて、表面側に 映像を形成する像形成ユニットとを備えた表示装置であって、
該バックライトユニットが、
光源と、
該光源が発する光により励起されて該光源が発する光よりも長波長の成分を含む 光を発しうる少なくとも 1種の発光物質を含有する第 1発光部と、
該第 1発光部力 少なくとも一部独立して形成され、該光源及び該第 1発光部が発 する光により励起されて該第 1発光部が発する光よりも長波長の成分を含む光を発し うる少なくとも 1種の発光物質を含有する第 2発光部とを備える ことを特徴とする、表示装置。
[7] 白色光を放出するバックライトユニットと、
該バックライトユニットが放出する上記白色光を背面側に照射されて、表面側に映 像を形成する像形成ユニットとを備えた表示装置であって、
該バックライトユニットが、
青色光を発する青色光源と、
上記青色光により励起されて発光する緑色発光体を有し、緑色光を発する緑色発 光部と、
該緑色発光部から少なくとも一部独立して形成され、上記青色光により励起されて 発光する赤色発光体を有し、赤色光を発する赤色発光部とを備える
ことを特徴とする、表示装置。
[8] 該バックライトユニットと該像形成ユニットとの間に、該バックライトユニットから発せら れた光を拡散させる拡散板を備える
ことを特徴とする、請求項 6又は請求項 7に記載の表示装置。
[9] 該バックライトユニットからの光を該像形成ユニットに案内する導光板を有する ことを特徴とする、請求項 6〜8のいずれ力 1項に記載の表示装置。
PCT/JP2005/011940 2004-06-30 2005-06-29 発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置 WO2006003931A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/631,388 US7737623B2 (en) 2004-06-30 2005-06-29 Light emitting device, lighting system, backlight unit for display device, and display device
EP05765409.7A EP1780592A4 (en) 2004-06-30 2005-06-29 LIGHT-EMITTING COMPONENT, BACKLIGHT UNIT, DISPLAY UNIT AND DISPLAY UNIT
US12/775,020 US8030840B2 (en) 2004-06-30 2010-05-06 Light emitting device, lighting system, backlight unit for display device and display device
US13/210,008 US20110298387A1 (en) 2004-06-30 2011-08-15 Light emitting device, lighting system, backlight unit for display device and display device

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004-194154 2004-06-30
JP2004194154 2004-06-30
JP2004-303363 2004-10-18
JP2004303363 2004-10-18

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/631,388 A-371-Of-International US7737623B2 (en) 2004-06-30 2005-06-29 Light emitting device, lighting system, backlight unit for display device, and display device
US12/775,020 Continuation US8030840B2 (en) 2004-06-30 2010-05-06 Light emitting device, lighting system, backlight unit for display device and display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006003931A1 true WO2006003931A1 (ja) 2006-01-12

Family

ID=35782739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2005/011940 WO2006003931A1 (ja) 2004-06-30 2005-06-29 発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置

Country Status (5)

Country Link
US (3) US7737623B2 (ja)
EP (1) EP1780592A4 (ja)
JP (3) JP2011097110A (ja)
TW (1) TW200624949A (ja)
WO (1) WO2006003931A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008045927A2 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and method of making same
US7474050B2 (en) 2004-06-30 2009-01-06 Mitsubishi Chemical Corporation Light emitting device, and lighting system, backlight for display and display using the same
US8427044B2 (en) 2004-06-30 2013-04-23 Mitsubishi Chemical Corporation Light emitting device, and lighting system, image display using the same
US9006761B2 (en) * 2008-08-25 2015-04-14 Citizen Electronics Co., Ltd. Light-emitting device

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006098450A1 (ja) 2005-03-18 2006-09-21 Mitsubishi Chemical Corporation 発光装置、白色発光装置、照明装置及び画像表示装置
US9048400B2 (en) * 2006-10-12 2015-06-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light-emitting device with a wavelength converting layer and method for manufacturing the same
EP2172984A4 (en) * 2007-07-26 2013-09-11 Panasonic Corp LED LIGHTING DEVICE
DE102008011153B4 (de) 2007-11-27 2023-02-02 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung einer Anordnung mit mindestens zwei lichtemittierenden Halbleiterbauelementen
US9041285B2 (en) 2007-12-14 2015-05-26 Cree, Inc. Phosphor distribution in LED lamps using centrifugal force
US8167674B2 (en) * 2007-12-14 2012-05-01 Cree, Inc. Phosphor distribution in LED lamps using centrifugal force
KR100924912B1 (ko) * 2008-07-29 2009-11-03 서울반도체 주식회사 웜화이트 발광장치 및 그것을 포함하는 백라이트 모듈
TW201010130A (en) * 2008-08-27 2010-03-01 Univ Nat Central Method of packaging light emitting diode on through-type substrate
EP2335295B1 (en) * 2008-09-25 2021-01-20 Lumileds LLC Coated light emitting device and method of coating thereof
US9428688B2 (en) 2008-11-17 2016-08-30 Cree, Inc. Phosphor composition
US8220971B2 (en) * 2008-11-21 2012-07-17 Xicato, Inc. Light emitting diode module with three part color matching
US8195054B2 (en) * 2008-11-26 2012-06-05 Samsung Electronics Co., Ltd Apparatus and method for transmitting and receiving an information symbol in a visible light communication system for color code modulation
TWI463708B (zh) * 2009-02-24 2014-12-01 Advanced Optoelectronic Tech 側面出光型發光元件封裝結構及其製造方法
US9631782B2 (en) 2010-02-04 2017-04-25 Xicato, Inc. LED-based rectangular illumination device
JP2011199193A (ja) * 2010-03-23 2011-10-06 Toshiba Corp 発光装置及びその製造方法
JP2011249316A (ja) * 2010-03-30 2011-12-08 Mitsubishi Chemicals Corp 発光装置
JP2011242536A (ja) * 2010-05-17 2011-12-01 Canon Inc 表示装置
JP2012064925A (ja) 2010-08-18 2012-03-29 Mitsubishi Chemicals Corp Led発光装置及びled発光装置を備えたインジケータ
US20120051045A1 (en) 2010-08-27 2012-03-01 Xicato, Inc. Led Based Illumination Module Color Matched To An Arbitrary Light Source
JP5606520B2 (ja) * 2010-08-30 2014-10-15 パナソニック株式会社 光学モジュール
JP2012109397A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Panasonic Corp 発光装置
JP2012124478A (ja) 2010-11-19 2012-06-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 照明装置
US8906263B2 (en) * 2011-06-03 2014-12-09 Cree, Inc. Red nitride phosphors
US8814621B2 (en) 2011-06-03 2014-08-26 Cree, Inc. Methods of determining and making red nitride compositions
EP2718612B1 (en) * 2011-07-08 2016-09-14 Philips Lighting Holding B.V. Glowing luminaire housing with phosphor
CN103045256B (zh) * 2011-10-17 2014-08-27 有研稀土新材料股份有限公司 一种led红色荧光物质及含有该荧光物质的发光器件
JP5902908B2 (ja) * 2011-10-19 2016-04-13 スタンレー電気株式会社 半導体発光装置および車両用灯具
US9318669B2 (en) 2012-01-30 2016-04-19 Cree, Inc. Methods of determining and making red nitride compositions
US8506104B1 (en) 2012-03-28 2013-08-13 General Electric Company Phosphors for LED lamps
JP2013205661A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Nichia Chem Ind Ltd 表示装置及びこれを用いた表示方法
US9402294B2 (en) * 2012-05-08 2016-07-26 Lighting Science Group Corporation Self-calibrating multi-directional security luminaire and associated methods
US20140023430A1 (en) * 2012-07-19 2014-01-23 Apple Inc. Attachment Techniques
KR20150035742A (ko) * 2012-07-20 2015-04-07 미쓰비시 가가꾸 가부시키가이샤 발광 장치, 파장 변환 부재, 형광체 조성물 및 형광체 혼합물
US10345238B2 (en) 2013-05-03 2019-07-09 Signify Holding B.V. Light source with adapted spectal output
US9902320B2 (en) 2013-11-21 2018-02-27 Ford Global Technologies, Llc Photoluminescent color changing dome map lamp
KR102222580B1 (ko) * 2014-07-30 2021-03-05 삼성전자주식회사 발광 소자 패키지 및 이를 포함하는 표시 장치
CN104465540A (zh) * 2014-12-22 2015-03-25 永新电子常熟有限公司 稳定性好的电子芯片
WO2016199406A1 (ja) * 2015-06-12 2016-12-15 株式会社 東芝 蛍光体およびその製造方法、ならびにledランプ
CN109715042B (zh) * 2016-12-12 2021-11-30 奥林巴斯株式会社 光源装置
KR102593592B1 (ko) * 2018-05-04 2023-10-25 엘지이노텍 주식회사 조명 장치
CN110906189A (zh) * 2018-09-17 2020-03-24 光宝电子(广州)有限公司 照明装置
JP7174266B2 (ja) 2020-06-30 2022-11-17 日亜化学工業株式会社 発光装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09297560A (ja) * 1996-05-07 1997-11-18 Kouha:Kk 発光表示装置
JP2003017751A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Toyoda Gosei Co Ltd 発光ダイオード
JP2004048040A (ja) * 2003-08-26 2004-02-12 Toshiba Electronic Engineering Corp 半導体発光装置
JP2004088003A (ja) * 2002-08-29 2004-03-18 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオードおよびその製造方法
JP2004241138A (ja) * 2003-02-03 2004-08-26 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯及び発光モジュール

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW353678B (en) * 1994-08-17 1999-03-01 Mitsubishi Chem Corp Aluminate phosphor
US20040239243A1 (en) * 1996-06-13 2004-12-02 Roberts John K. Light emitting assembly
JP3094961B2 (ja) * 1997-07-31 2000-10-03 日本電気株式会社 液晶表示素子
US6340824B1 (en) * 1997-09-01 2002-01-22 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device including a fluorescent material
US6252254B1 (en) * 1998-02-06 2001-06-26 General Electric Company Light emitting device with phosphor composition
US6095661A (en) * 1998-03-19 2000-08-01 Ppt Vision, Inc. Method and apparatus for an L.E.D. flashlight
JP3486345B2 (ja) * 1998-07-14 2004-01-13 東芝電子エンジニアリング株式会社 半導体発光装置
US6373188B1 (en) * 1998-12-22 2002-04-16 Honeywell International Inc. Efficient solid-state light emitting device with excited phosphors for producing a visible light output
JP2001184921A (ja) 1999-12-28 2001-07-06 Toshiba Corp 発光装置
AU2001283367A1 (en) * 2000-08-15 2002-02-25 Emagin Corporation Organic light emitting diode display devices having barrier structures between sub-pixels
JP2002134284A (ja) * 2000-10-27 2002-05-10 Stanley Electric Co Ltd 白色発光ダイオ−ドの駆動装置
JP4932078B2 (ja) * 2000-12-04 2012-05-16 日亜化学工業株式会社 発光装置及びその製造方法
JP3942371B2 (ja) * 2001-03-26 2007-07-11 三洋電機株式会社 白色表示器
CN1462304A (zh) * 2001-04-27 2003-12-17 化成光学仪器株式会社 荧光体及其制造方法
US7001537B2 (en) * 2001-04-27 2006-02-21 Kasei Optonix, Ltd. Phosphor and its production process
JP2003017263A (ja) * 2001-07-05 2003-01-17 Idemitsu Kosan Co Ltd El表示装置、その製造方法、カラーフィルタ及びその製造方法
DE10133352A1 (de) * 2001-07-16 2003-02-06 Patent Treuhand Ges Fuer Elektrische Gluehlampen Mbh Beleuchtungseinheit mit mindestens einer LED als Lichtquelle
US7189340B2 (en) * 2004-02-12 2007-03-13 Mitsubishi Chemical Corporation Phosphor, light emitting device using phosphor, and display and lighting system using light emitting device
JP4032682B2 (ja) 2001-08-28 2008-01-16 三菱化学株式会社 蛍光体
JP2003133595A (ja) 2001-10-24 2003-05-09 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 発光ダイオードランプ、これに用いられる赤色蛍光体及びこれに用いられるフィルタ
JPWO2003058726A1 (ja) * 2001-12-28 2005-05-19 サンケン電気株式会社 半導体発光素子、発光表示体、半導体発光素子の製造方法及び発光表示体の製造方法
DE60332676D1 (de) * 2002-02-15 2010-07-01 Mitsubishi Chem Corp Lichtemittierendes Element und zughörige Beleuchtungsvorrichtung
JP4280038B2 (ja) 2002-08-05 2009-06-17 日亜化学工業株式会社 発光装置
JP2004062772A (ja) 2002-07-31 2004-02-26 Toppan Printing Co Ltd カード有効化サーバ装置およびカード有効化方法
TW200426728A (en) * 2002-08-30 2004-12-01 Mitsubishi Chem Corp Color liquid crystal display component
JP3782411B2 (ja) * 2002-09-02 2006-06-07 松下電器産業株式会社 発光装置
JP4239545B2 (ja) 2002-10-03 2009-03-18 日亜化学工業株式会社 半導体装置の製造方法
JP2005101296A (ja) * 2003-09-25 2005-04-14 Osram-Melco Ltd 可変色発光ダイオード素子及び可変色発光ダイオードモジュール及び可変色発光ダイオード照明器具
JP3837588B2 (ja) 2003-11-26 2006-10-25 独立行政法人物質・材料研究機構 蛍光体と蛍光体を用いた発光器具
JP2005167138A (ja) * 2003-12-05 2005-06-23 Nec Lighting Ltd 白色発光素子
JP2005243699A (ja) 2004-02-24 2005-09-08 Mitsubishi Chemicals Corp 発光素子、及び画像表示装置、並びに照明装置
JP4511849B2 (ja) * 2004-02-27 2010-07-28 Dowaエレクトロニクス株式会社 蛍光体およびその製造方法、光源、並びにled
JP2006019409A (ja) 2004-06-30 2006-01-19 Mitsubishi Chemicals Corp 発光装置並びにそれを用いた照明、ディスプレイ用バックライト及びディスプレイ
JP5226929B2 (ja) 2004-06-30 2013-07-03 三菱化学株式会社 発光素子並びにそれを用いた照明装置、画像表示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09297560A (ja) * 1996-05-07 1997-11-18 Kouha:Kk 発光表示装置
JP2003017751A (ja) * 2001-06-28 2003-01-17 Toyoda Gosei Co Ltd 発光ダイオード
JP2004088003A (ja) * 2002-08-29 2004-03-18 Citizen Electronics Co Ltd 発光ダイオードおよびその製造方法
JP2004241138A (ja) * 2003-02-03 2004-08-26 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯及び発光モジュール
JP2004048040A (ja) * 2003-08-26 2004-02-12 Toshiba Electronic Engineering Corp 半導体発光装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1780592A4 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7474050B2 (en) 2004-06-30 2009-01-06 Mitsubishi Chemical Corporation Light emitting device, and lighting system, backlight for display and display using the same
US8427044B2 (en) 2004-06-30 2013-04-23 Mitsubishi Chemical Corporation Light emitting device, and lighting system, image display using the same
US8884514B2 (en) 2004-06-30 2014-11-11 Mitsubishi Chemical Corporation Phosphor composition, light-emitting device having the same, cured product having the same, lighting system having the same, and display having the same
WO2008045927A2 (en) * 2006-10-12 2008-04-17 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and method of making same
WO2008045927A3 (en) * 2006-10-12 2008-06-05 Led Lighting Fixtures Inc Lighting device and method of making same
US8994045B2 (en) 2006-10-12 2015-03-31 Cree, Inc. Lighting device having luminescent material between a reflective cup and a solid state light emitter
US9006761B2 (en) * 2008-08-25 2015-04-14 Citizen Electronics Co., Ltd. Light-emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
US20100213861A1 (en) 2010-08-26
US7737623B2 (en) 2010-06-15
TW200624949A (en) 2006-07-16
JP2011097110A (ja) 2011-05-12
JP2011146723A (ja) 2011-07-28
JP2013141001A (ja) 2013-07-18
US8030840B2 (en) 2011-10-04
US20080303410A1 (en) 2008-12-11
EP1780592A4 (en) 2014-07-09
EP1780592A1 (en) 2007-05-02
US20110298387A1 (en) 2011-12-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006003931A1 (ja) 発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置
JP5320655B2 (ja) 発光装置、照明、表示装置用バックライトユニット及び表示装置
WO2006003930A1 (ja) 発光装置並びにそれを用いた照明、ディスプレイ用バックライト及びディスプレイ
JP5422721B2 (ja) 白色ledランプ、バックライトおよび照明装置
US8039850B2 (en) White light emitting device
KR100946015B1 (ko) 백색 발광장치 및 이를 이용한 lcd 백라이트용 광원모듈
US8348456B2 (en) Illuminating device
JP4857735B2 (ja) 発光装置
JP5721921B2 (ja) 白色発光装置及び照明装置
JP2007049114A (ja) 発光装置とその製造方法
JP2006309209A (ja) 画像表示装置
WO2011129429A1 (ja) Led発光装置
TW201306325A (zh) 白光發光元件、顯示裝置以及使用上述的照明裝置
JP2005109289A (ja) 発光装置
JP2008235458A (ja) 白色発光装置、これを用いてなるバックライトおよび表示装置並びに照明装置
JP2013239318A (ja) 発光ダイオード照明装置
WO2020246395A1 (ja) 蛍光体、波長変換部材および照明装置
KR20070035591A (ko) 발광 장치, 조명, 표시 장치용 백라이트 유닛 및 표시 장치
CN116979007A (zh) 发光装置及其制造方法
JP2008117795A (ja) 発光装置
KR20090004344A (ko) 백색 led 장치

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KM KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200580022053.2

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2005765409

Country of ref document: EP

Ref document number: 1020077002287

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020077002287

Country of ref document: KR

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2005765409

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11631388

Country of ref document: US