WO2009131092A1 - 発光装置、表示装置および色変換シート - Google Patents

発光装置、表示装置および色変換シート Download PDF

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WO2009131092A1
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伊藤　靖
名田　直司
宜浩 大島
中鉢　秀弥
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ソニー株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device including a light source and a color conversion layer for color-converting light from the light source, a display device using the same, and a color conversion sheet.
  • a liquid crystal display (LCD) is used as a thin display device.
  • the liquid crystal display a backlight that irradiates the entire surface of the liquid crystal panel from behind is used, and the liquid crystal display can be roughly classified into a direct type and an edge light type depending on the structure.
  • the edge light system surface light emission is performed on the upper surface of the light guide plate by allowing light to enter from the side surface of the light guide plate and propagating through the inside.
  • the direct method surface emission is performed by arranging a plurality of fluorescent lamps in parallel on the same surface.
  • the size of the display is increasing, and the direct type is mainly used to illuminate the entire large-area panel uniformly and with high brightness (see, for example, Patent Document 1).
  • LEDs LightEmitting ⁇ Diodes
  • the backlight that has been attracting attention.
  • the following two methods can be used.
  • the first method uses light emitting diodes 100R, 100B, and 100G of three colors of red (R: Red), blue (B: Blue), and green (G: Green). These are turned on simultaneously to synthesize white light.
  • the second method uses a blue light emitting diode as a light source, and provides a phosphor layer for color-converting part of the light emitted from the blue light emitting diode, thereby converting the converted color light and blue light. The light is mixed and emitted white light.
  • the second method is realized by providing a plurality of flat phosphor layers 101 separately from the blue light emitting diodes 100B arranged in the same plane.
  • the phosphor layer for example, when a GaN-based blue light-emitting diode chip is used, an epoxy resin or a silicon resin mixed with a YAG phosphor is used. Thereby, a part of blue light from the blue light emitting diode chip is converted into yellow light by the phosphor layer, and white light is obtained as a whole (for example, see Patent Document 2).
  • the YAG phosphor has a broad emission spectrum, when used in a backlight for a liquid crystal display, matching with a liquid crystal color filter is poor and the color gamut becomes narrow. Therefore, by adding phosphors of other colors such as red or green and red to the YAG phosphor, the color gamut is expanded and the color reproducibility is improved.
  • Patent Document 3 a method has been proposed in which a phosphor layer is formed on the inner surface of the outer cap of the blue light emitting diode chip, and the cap is hermetically sealed in a vacuum or an inert gas atmosphere. Further, a technique has been proposed in which a phosphor layer is sandwiched between two glass substrates and sealed (Patent Document 4).
  • the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a color conversion sheet capable of suppressing deterioration of a color conversion layer that converts one color light into another color light and realizing good handling. Another object is to provide a light emitting device and a display device using the same.
  • the light-emitting device of the present invention includes a light source part, a color conversion layer that converts at least a part of the color light emitted from the light source part into another color light, and an impermeable sealing sheet that seals the color conversion layer. It is provided.
  • the color conversion sheet of the present invention includes a color conversion layer that converts at least a part of the color light emitted from the light source part into another color light, and an impermeable sealing sheet that seals the color conversion layer. It is.
  • the display device of the present invention includes a light source unit, a display panel driven based on image data, a color conversion layer that converts at least a part of the color light emitted from the light source unit into another color light and guides it to the display panel. And a water-impermeable sealing sheet for sealing the color conversion layer.
  • part of the color light from the light source unit is converted into another color light by the color conversion layer, and surface emission is performed by mixing the one and other color lights.
  • a color conversion layer is sealed with an impermeable sealing sheet, thereby preventing water from entering the color conversion layer.
  • the color conversion layer that converts a part of the color light from the light source unit into another color light is sealed with the water-impermeable sealing sheet. Deterioration of the conversion layer can be suppressed. Moreover, it becomes possible to implement
  • FIG. 12A is an enlarged cross-sectional view illustrating an edge seal portion of the phosphor sheet illustrated in FIG. 11, and FIG. It is a figure showing the luminescence intensity ratio with respect to the edge seal width
  • FIG. 18 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of another example of the light emitting device illustrated in FIG. 17. It is sectional drawing showing schematic structure of the light-emitting device which concerns on a 10th modification. It is sectional drawing showing schematic structure of the display apparatus which concerns on an 11th modification. It is sectional drawing showing schematic structure of the light-emitting device which concerns on a prior art example.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional structure of a phosphor sheet (color conversion sheet) 10 according to an embodiment of the present invention.
  • the phosphor sheet 10 is used by being disposed immediately above a light source such as a blue light emitting diode, for example, and a phosphor layer (color conversion layer) 11 that converts part of blue light from the light source into another color light. Is sealed with a pair of sealing sheets 12A and 12B. Sealing sheet 12A, 12B is bonded together by the 1st bonding layer 13 and the 2nd bonding layer 14 so that the fluorescent substance layer 11 may be pinched
  • the phosphor layer 11 converts part of the incident color light into color light in a longer wavelength range.
  • the phosphor layer 11 includes, for example, at least one fluorescent material that is excited by blue light and emits green light, red light, or yellow light.
  • fluorescent materials for yellow conversion include (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3+ (common name YAG: Ce 3+ ), ⁇ -SiAlON: Eu 2+, and the like.
  • Examples of the fluorescent material for yellow or green conversion include (Ca, Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ .
  • Examples of the green conversion fluorescent material include SrGa 2 S 4 : Eu 2+ , ⁇ -SiAlON: Eu 2+ , and Ca 3 Sc 2 Si 3 O 12 : Ce 3+ .
  • Examples of the red-converted fluorescent material include (Ca, Sr, Ba) S: Eu 2+ , (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , and CaAlSiN 3 : Eu 2+ .
  • the sealing sheets 12A and 12B prevent water vapor from entering the phosphor layer 11, and are disposed so as to face each other on the light incident side and the light emitting side of the phosphor layer 11.
  • the configuration of the sealing sheet 12A will be described with reference to FIG.
  • the sealing sheet 12A has a structure in which a water vapor barrier layer (water-impermeable layer) 122 is sandwiched between two resin sheets 121A and 121B. That is, the phosphor layer 11 described above is sealed with the water vapor barrier layer 122 with the resin sheet 121A or the resin sheet 121B interposed therebetween.
  • resin sheets 121A and 121B include, for example, polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PS), polyethylene naphthalate, from the viewpoints of transparency, workability, heat resistance, and the like.
  • Thermoplastic resins such as phthalate (PEN), polyethersulfone (PES), and cyclic amorphous polyolefin, polyfunctional acrylates, polyfunctional polyolefins, unsaturated polyesters, epoxy resins, and the like can be used.
  • PEN phthalate
  • PES polyethersulfone
  • cyclic amorphous polyolefin polyfunctional acrylates, polyfunctional polyolefins, unsaturated polyesters, epoxy resins, and the like
  • a material which is not easily deteriorated by a blue light emitting diode or a near ultraviolet light emitting diode such as polyethylene terephthalate, polycarbonate, polymethyl methacrylate and polystyrene.
  • sealing sheet 12B The same applies to the sealing sheet 12B.
  • the water vapor barrier layer 122 is made of a material having a low water vapor transmission rate, for example, an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride, magnesium oxide (MgO), indium oxide, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and tin oxide, It is composed of a single layer or a composite layer made of an organic material such as polyvinyl alcohol, ethylene vinyl alcohol copolymer, polyacrylonitrile, and polyvinylidene chloride. Further, the water vapor transmission rate is preferably 2.0 g / m 2 / day or less, for example. Further, it is preferable to use a material having a low gas permeability such as oxygen in addition to the water vapor permeability.
  • an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride, magnesium oxide (MgO), indium oxide, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and tin oxide
  • MgO magnesium oxide
  • Al 2 O 3 aluminum oxide
  • tin oxide tin oxide
  • the 1st bonding layer 13 is provided between the light emission surface of the fluorescent substance layer 11, and 12A of sealing sheets, and the 2nd bonding layer 14 is along the outer periphery of the fluorescent substance layer 11, ie, a fluorescent substance layer. It is provided in a frame shape so as to surround 11 planar shapes.
  • a 1st bonding layer 13 and the 2nd bonding layer 14 are comprised by the adhesive material which has water vapor
  • the 1st bonding layer 13 is arrange
  • the second bonding layer 14 may be transparent or opaque, but it is preferable to use a material having a high water vapor barrier property.
  • Such a phosphor sheet 10 can be manufactured, for example, as follows.
  • sealing sheets 12A and 12B having a configuration as shown in FIG. 2 are prepared. That is, the water vapor barrier layer 122 made of the above-described material is formed on the resin sheet 121A made of the above-mentioned material by various film forming methods, for example, vapor deposition or sputtering. When an organic material is used as the water vapor barrier layer 122, the film may be formed by coater coating, spray coating, or the like. Subsequently, another resin sheet 121B is overlaid on the formed water vapor barrier layer 122, and the water vapor barrier layer 122 is sealed between the resin sheets 121A and 121B.
  • various film forming methods for example, vapor deposition or sputtering.
  • the film may be formed by coater coating, spray coating, or the like.
  • another resin sheet 121B is overlaid on the formed water vapor barrier layer 122, and the water vapor barrier layer 122 is sealed between the resin sheets 121A and 121B.
  • the second bonding layer 14 made of the above-described material is applied and formed on the peripheral edge of the produced sealing sheet 12B.
  • a region (not shown; hereinafter referred to as a gate portion) where the second bonding layer 14 is not formed is provided in the peripheral portion of the sealing sheet 12B.
  • another sealing sheet 12 ⁇ / b> A is overlaid and bonded to the sealing sheet 12 ⁇ / b> B from above the second bonding layer 14.
  • the phosphor layer 11 made of the above-described material is applied and formed on the surface of the sealing sheet 12B through the gate portion.
  • the first bonding layer 13 made of the above-described material is injected from the gate portion into the gap between the formed phosphor layer 11 and the sealing sheet 12A and bonded.
  • the phosphor sheet 10 shown in FIG. 1 is completed.
  • the phosphor sheet 10 for example, when blue light is incident from below the sealing sheet 12 ⁇ / b> B, part of the blue light in the phosphor layer 11 is converted into light in other wavelength ranges, such as red light and green light. Then, the light is emitted upward of the phosphor layer 11. On the other hand, the other part of the blue light incident on the phosphor layer 11 is emitted without being color-converted. In this way, each color light emitted from the phosphor layer 11 sequentially passes through the first bonding layer 13 and the sealing sheet 12A, and becomes, for example, white light by color mixing and is emitted from above the sealing sheet 12A. .
  • the phosphor layer 11 as described above is sealed by the sealing sheets 12A and 12B having the water vapor barrier layer 122, thereby preventing water vapor from entering the phosphor layer 11 and emitting light. Degradation of characteristics such as efficiency can be suppressed. This is particularly effective when the phosphor layer 11 is made of a sulfide-based or oxysulfide-based fluorescent material that is fragile to water vapor.
  • FIG. 4 shows the change in the luminous efficiency of the phosphor layer 11 with respect to the water vapor transmission rate of the water vapor barrier layer 122.
  • the phosphor sheet 10 is manufactured using a phosphor material generally considered to be fragile to water vapor, and is left in an environment of 85 ° C. and 90% RH for 500 hours.
  • This is an investigation of changes in luminous efficiency.
  • relative changes with an initial luminous efficiency of 1 are shown.
  • the lower the water vapor transmission rate that is, the lower the water vapor barrier property, the more the light emission efficiency decreases.
  • the acceleration coefficient under the above environment is generally set to 70 or more, which corresponds to deterioration when used in an actual environment for 35000 hours or more.
  • the time required to reduce the luminance by half is 30000 hours or more, which is a condition for guaranteeing reliability. Therefore, if the water vapor transmission rate is 2 g / m 2 / day or less, the reliability condition as described above can be exceeded.
  • the water vapor barrier layer 122 prevents water vapor from entering the phosphor layer 11, it easily causes a chemical reaction with the phosphor layer 11 itself, and the phosphor layer 11 deteriorates due to this chemical reaction. There is a possibility that the characteristics may be deteriorated.
  • the phosphor layer 11 is sealed with the water vapor barrier layer 122 by the sealing sheets 12A and 12B with the resin sheet 121A or the resin sheet 121B interposed therebetween. There is no direct contact with the barrier layer 122. Therefore, a chemical reaction is less likely to occur between the phosphor layer 11 and the water vapor barrier layer 122.
  • the water vapor barrier layer 122 is sandwiched between the two resin sheets 121A and 121B in the sealing sheets 12A and 12B, the water vapor barrier layer 122 is not exposed to the outside. This will ensure the weather resistance and prevent mechanical damage. Thereby, the surface state of the water vapor barrier layer 122 is improved, the range of selection of the printing process of the phosphor layer 11 and the bonding layer material is expanded, and the productivity is improved.
  • the phosphor layer 11 converts a part of the blue light from the light source into another color light and emits it, and the other part of the blue light is emitted without color conversion.
  • white light can be obtained by mixing light of each color.
  • the phosphor layer 11 is sealed with sealing sheets 12A and 12B, and the sealing sheets 12A and 12B have a resin sheet 121A (or resin sheet 121B) and a water vapor barrier layer 122 from the phosphor layer 11 side, respectively. Therefore, deterioration of the phosphor layer 11 can be suppressed.
  • the phosphor sheet 10 as described above can be applied to the display device 1 (light emitting device 3) as shown in FIG. 5, for example.
  • the display device 1 includes a light emitting device 3 as a backlight composed of a light source unit 2 and a phosphor sheet 10 and a display panel 4 driven based on image data. Between the light emitting device 3 and the display panel 4, various optical functional films such as a diffusion plate 5, a diffusion film 6, a lens film (light collecting member) 7, and a reflective polarizing film 8 are arranged in this order from the light emitting device 3 side. Has been placed.
  • the light source unit 2 has a plurality of blue LEDs 21 arranged on the substrate 20 and performs surface emission as a whole.
  • the phosphor sheet 10 is disposed immediately above the light source unit 2.
  • the display panel 4 includes, for example, a liquid crystal layer (both shown in the figure) between a TFT substrate on which a pixel electrode, a TFT (Thin Film Transistor) element, and the like are formed and a counter substrate on which a counter electrode, a color filter, and the like are formed. (Not shown) is sealed. Polarizing plates (not shown) are bonded to the light incident side and the light emitting side of the display panel 4 so that their polarization axes are orthogonal to each other.
  • the diffusion plate 5 and the diffusion film 6 diffuse incident light and make the intensity distribution uniform, and correspond to the light diffusion member of the present invention.
  • the lens film 7 includes a plurality of prism-shaped protrusions arranged in parallel, and has a function of collecting incident light.
  • the reflective polarizing film 8 transmits one polarized light and reflects the other polarized light downward (to the light emitting device 3 side) for reuse.
  • the reflective polarizing film 8 is provided to increase the light utilization efficiency.
  • the blue light emitted from the blue LED 21 emits white light as described above by the phosphor sheet 10.
  • the white light emitted from the light emitting device 3 is diffused by the diffusion plate 5 and the diffusion film 6, then collected by the lens film 7, and passes through the reflective polarizing film 8 to irradiate the display panel 4.
  • the light emitted in this way is modulated by the display panel 4 based on the image data, and image display is performed.
  • FIG. 6 (Modification 1) 6A to 6D show the method for manufacturing the phosphor sheet 10 according to Modification 1 in the order of steps.
  • the phosphor sheet 10 can also be manufactured as follows. First, as shown to FIG. 6 (A), the fluorescent substance layer 11 is apply
  • (Modification 2) 7A to 7D show the manufacturing method of the phosphor sheet 10 according to Modification 2 in the order of steps.
  • the phosphor sheet 10 can also be manufactured as follows. First, as shown to FIG. 7 (A), the fluorescent substance layer 11 is apply
  • FIG. 8 shows a cross-sectional structure of a phosphor sheet according to Modification 3.
  • the first bonding layer 13 is not provided, and the phosphor layer 11 is hermetically sealed only by the second bonding layer 14 between the sealing sheets 12A and 12B. Except for this, the configuration is the same as in the above embodiment.
  • one sealing sheet 12A and the fluorescent substance layer 11 do not necessarily need to adhere
  • FIG. 9 illustrates a cross-sectional structure of the phosphor sheet according to the fourth modification.
  • the phosphor layer 11 is formed on the base film 30, and the first bonding layer 13a and the base film 30 are sealed between the phosphor layer 11 and the sealing sheet 12A. Except that the 1st bonding layer 13b is provided between the sheet
  • the base film 30 is made of, for example, polyethylene terephthalate.
  • the 1st bonding layers 13a and 13b are comprised with the material similar to the 1st bonding layer 13 of the said embodiment.
  • FIG. 10 illustrates a cross-sectional structure of the phosphor sheet according to the fifth modification.
  • the phosphor sheet of Modification Example 5 is not provided with the first bonding layers 13a and 13b and is hermetically sealed only by the second bonding layer 14, and the phosphor according to Modification Example 4 described above. It has the same configuration as the seat. Thus, if the airtightness between the sealing sheets 12A and 12B is ensured by the second bonding layer 14, the sealing sheet 12A and the phosphor layer 11, and the sealing sheet 12B and the base film 30 are respectively used. , It is not necessarily bonded.
  • FIG. 11 shows a cross-sectional structure of a phosphor sheet according to Modification 6.
  • the phosphor sheet of Modification 6 is provided with a bonding layer 31 so as to cover the entire phosphor layer 11 disposed on the sealing sheet 12B, and the phosphor layer 11 is between the sealing sheets 12A and 12B. It becomes the structure airtightly sealed only by the bonding layer 31.
  • the bonding layer 31 is comprised with the material similar to the 1st bonding layer 13 of the said embodiment, it is preferable that it has sufficient water vapor
  • Such a phosphor sheet can be manufactured, for example, as follows. First, as shown to FIG. 12 (A), the fluorescent substance layer 11 is apply
  • the bonding layer 31 may be continuously formed over the entire surface of the sealing sheets 12A and 12B. This simplifies the manufacturing process.
  • FIG. 13A shows an enlarged view of the vicinity of the edge seal portion 31A of the bonding layer 31, and FIG. 13B shows a view of the phosphor layer 11 and the edge seal portion 31A as viewed from above.
  • the peripheral portion (edge seal portion 31A) of the bonding layer 31 protects the phosphor layer 11 from the side surface.
  • the deterioration of the phosphor layer 11 proceeds mainly by the intrusion of oxygen or the like from the upper surface and the lower surface of the phosphor layer 11, but in the vicinity of the side surface of the phosphor layer 11, the intrusion from the side surface in addition to the upper and lower surfaces cannot be ignored.
  • the edge seal portion 31 ⁇ / b> A contributes particularly to suppression of deterioration due to intrusion of oxygen or the like from the side surface of the phosphor layer 11.
  • FIG. 14 shows the emission intensity ratio (emission intensity at measurement point B / emission intensity at measurement point A) at each width X.
  • the width of the edge seal portion 31A is not limited to 2 mm or more. This is because the same effects as described above can be obtained even when the thickness is less than 2 mm depending on the combination of the phosphors and the materials of the bonding layer.
  • FIG. 15 illustrates a cross-sectional structure of a phosphor sheet according to Modification 7.
  • the phosphor layer 11 is formed on the base film 30 of Modification Examples 4 and 5, and the whole is surrounded by the bonding layer 32, and between the sealing sheets 12A and 12B. Is hermetically sealed.
  • the bonding layer 32 is made of the same material as that of the bonding layer 31 of Modification 6 described above. As described above, the entire base film 30 on which the phosphor layer 11 is formed may be sealed between the sealing sheets 12A and 12B by the bonding layer 32.
  • FIG. 16 shows a cross-sectional structure of a phosphor sheet according to Modification 8.
  • the phosphor sheet of Modification 8 has the same configuration as that of the phosphor sheet 10 of the above embodiment except that the optical functional layer 33 is disposed instead of the one sealing sheet 12B.
  • the optical functional layer 33 is, for example, various optical films such as the diffusion plate 5, the diffusion film 6, the lens film 7, and the reflective polarizing film 8 in the display device 1 described above.
  • the phosphor layer 11 is formed on one surface of such an optical function layer 33, and the sealing sheet 12 ⁇ / b> A is bonded thereon by the first bonding layer 13 and the second bonding layer 14. ing.
  • the optical functional layer 33 has a sufficient water vapor barrier property. Use of such a phosphor sheet is advantageous for reducing the thickness of the light emitting device or the display device.
  • Modification 9 17A and 17B illustrate a cross-sectional structure of a light-emitting device according to Modification Example 9.
  • FIG. The light emitting device of Modification 9 uses a light guide plate 34 that propagates light from a blue LED 35 provided on the side surface and emits light upward as a light source unit.
  • a light reflecting material 34a and a light diffusing material 34b are provided on the bottom surface of the light guide plate 34.
  • the light source of the phosphor sheet 10 is not limited to the one in which a plurality of blue LEDs are arranged on the substrate as described above, and even if the light guide plate 34 is used as in this modification. Good.
  • the phosphor sheet 10 may be disposed so as to face the light emitting side surface of the light guide plate 34 as shown in FIG. 17 (A), as shown in FIG. 17 (B).
  • the light guide plate 34 may be disposed to face the light incident side surface.
  • a phosphor layer may be formed on the light incident surface or the light emitting surface of the light guide plate 34, and this may be covered with a sealing sheet. Further, the phosphor sheet 10 may be disposed on the bottom side of the light guide plate 34.
  • FIG. 18A shows a specific configuration when a phosphor sheet is disposed on the bottom surface side of the light guide plate.
  • a plurality of grooves 36A1 are formed on the bottom surface of the light guide plate 36A as a light extraction process.
  • the phosphor sheet 10 is provided below the plurality of grooves 36A1. Is arranged.
  • the light propagating through the light guide plate 36A is emitted above the light guide plate 36A by breaking the total reflection condition (below the critical angle) by the groove 36A1.
  • the total reflection condition is broken in the groove 36A1
  • the blue light passes through the phosphor sheet 10 and undergoes color conversion.
  • the light extraction processing in the light guide plate 36A is not limited to the groove 36A1 as described above.
  • a light guide plate 36B having a plurality of dots 36B1 printed on the bottom surface may be used.
  • FIG. 19 illustrates a schematic configuration of a light emitting device according to Modification Example 10.
  • the light emitting device of Modification 10 is, for example, a blue light emitting diode, in which the phosphor sheet 10 is disposed immediately above the light emitting unit 40.
  • the light emitting unit 40 is electrically connected to the cathode frame 42 a and the anode frame 42 b by wire bonds 41.
  • the light emitting unit 40 and the phosphor sheet 10 are sealed with an exterior cap 43. In this way, the phosphor sheet 10 may be disposed immediately above the light emitting unit 40 of the blue light emitting diode.
  • Modification 11 20A and 20B show a cross-sectional structure of a display device according to the eleventh modification.
  • the position where the phosphor sheet 10 is installed is different from the display device 1 of the above embodiment. That is, the phosphor sheet 10 is provided between the diffusion plate 5 and the diffusion film 6 (FIG. 20A) or between the diffusion film 6 and the lens film 7 (FIG. 20B).
  • the phosphor sheet 10 is not limited to the position directly above the light source unit 2, and may be disposed at any position between the light source unit 2 and the reflective polarizing film 8.
  • the diffusion plate 5 and the diffusion film 6 are arranged as shown in FIG. 20A or as shown in FIG. It is good to arrange between. Therefore, the arrangement configuration shown in FIG. 20A is preferable in which both the viewing angle dependency of the chromaticity in the emitted light and the emission angle dependency from the light source can be minimized.
  • the configuration using a blue light emitting diode as a light source has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this, and a light source that emits colored light in a relatively short wavelength region, for example, a near ultraviolet light emitting diode may be used.
  • the color conversion layer has (Ca, Sr, Ba) 2 SiO 4 : Eu 2+ , BAM: Eu 2+ , Mn 2+ and ⁇ -SiAlON: Eu 2 as a fluorescent material for green conversion or yellow conversion. + Can be used.
  • Y 2 O 2 S: Eu 3+ , La 2 O 2 S: Eu 3+ , (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ , CaAlSiN 3 : Eu 2+ , LiEuW 2 O 8 , Ca (Eu, La) 4 Si 3 O 13 , Eu 2 W 2 O 9 , (La, Eu) 2 W 3 O 12 , (Ca, Sr, Ba) 3 MgSi 2 O 8 : Eu 2+ , Mn 2+ , CaTiO 3 : Pr 3+ , Bi 3+ and the like can be used.
  • BAM Eu 2+
  • (Ca, Sr, Ba) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+, or the like can be used as a fluorescent material for blue conversion.
  • the structure which consists of the light source part 2 and the fluorescent substance sheet 10 was mentioned as an example as a light-emitting device, it is not limited to this, For example, other light emission side of the fluorescent substance sheet 10 is provided.
  • An optical functional layer for example, the diffusing plate 5, the diffusing film 6, the lens film 7 and the reflective polarizing film 8 as described above may be provided. That is, it is only necessary to include the light source unit and the phosphor sheet.
  • the structure using the liquid crystal panel as the display panel of the display device of the present invention has been described as an example.
  • the present invention is not limited to this and can be applied to other display devices. is there.

Abstract

　一の色光を他の色光に変換する色変換層の劣化を抑制すると共に良好なハンドリングを実現することが可能な発光装置およびこれを用いた表示装置、ならびに色変換シートを提供する。蛍光体シート１０は、例えば青色発光ダイオードなどの光源の直上に配置されて使用されるものであり、光源からの青色光の一部を他の色光に変換する蛍光体層１１を封止シート１２Ａ，１２Ｂにより封止したものである。封止シート１２Ａ，１２Ｂは、第１貼合層１３および第２貼合層１４により、蛍光体層１１を挟み込むようにして貼り合わせられている。蛍光体層１１が、封止シート１２Ａ，１２Ｂにより、樹脂シート１２１Ａ，１２１Ｂを介在させて水蒸気バリア層１２２で封止されていることにより、蛍光体層１１への水蒸気の浸入が防止されると共に、蛍光体層１１と水蒸気バリア層１２２との間で化学反応が生じにくくなる。

Description

発光装置、表示装置および色変換シート
　本発明は、例えば光源と光源からの光を色変換させる色変換層を備えた発光装置、これを用いた表示装置および色変換シートに関する。
　従来、薄型の表示装置として液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）が用いられている。液晶ディスプレイでは、液晶パネルを背後から全面にわたり照射するバックライトが利用されており、その構造により液晶ディスプレイは直下方式とエッジライト方式に大別することができる。エッジライト方式では、導光板側面より光を入射させて内部を伝播させることにより、導光板上面において面発光がなされるようになっている。また、直下方式は、同一面内に複数本の蛍光ランプを並列配置することで面発光を行うものである。現在では、ディスプレイの大型化が進み、大面積のパネル全体を均一かつ高輝度に照明するために、直下型方式が主流となっている（例えば、特許文献１参照）。
　一方で、近年では、大型ディスプレイの更なる薄型化、軽量化、長寿命化、環境負担低減を実現するため、また点滅制御による動画特性改善の観点から、発光ダイオード（ＬＥＤ：LightEmitting Diode）を用いたバックライトが注目されている。このような発光ダイオードを用いたバックライトにより、パネルに白色光を照射するためには、次の２つの手法を用いることができる。
　第１の手法は、図２１（Ａ）に示したように、赤色（Ｒ：Red）、青色（Ｂ：Blue）および緑色（Ｇ：Green）の３色の発光ダイオード１００Ｒ，１００Ｂ，１００Ｇを用い、これらを同時に点灯して白色光を合成するものである。これに対し、第２の手法は、光源として青色発光ダイオードを用い、この青色発光ダイオードから発せられる光の一部を色変換する蛍光体層を設けることで、変換された色光と青色光とを混色させ、白色光を出射するものである。この第２の手法は、例えば図２１（Ｂ）に示したように、平板状の蛍光体層１０１を、同一面内に複数配置した青色発光ダイオード１００Ｂから離隔して設けることにより実現される。あるいは、図２１（Ｃ）に示したように、発光部１０２がワイヤボンド１０４によって陰極フレーム１０５ａおよび陽極フレーム１０５ｂに接続され、全体が外装キャップ１０７で封止された青色発光ダイオード１００Ｂにおいて、発光部１０２を覆うように蛍光体層１０３を形成することで実現される。
　上記蛍光体層としては、例えばＧａＮ系の青色発光ダイオードチップを使用した場合、ＹＡＧ蛍光体を混合したエポキシ樹脂やシリコン樹脂などが用いられる。これにより、青色発光ダイオードチップからの青色光の一部が、蛍光体層で黄色光に変換され、全体として白色光が得られる（例えば、特許文献２参照）。しかし、上記ＹＡＧ蛍光体は発光スペクトルが広いため、液晶ディスプレイ用のバックライトに用いる場合には液晶カラーフィルタとのマッチングが悪く、色域が狭くなってしまう。そこで、ＹＡＧ蛍光体に赤色もしくは緑色と赤色など、他色の蛍光体を加えることにより、色域を拡大し、色再現性の向上が図られている。
　ところが、このような蛍光体層は大気中の水蒸気に対して敏感であり、水蒸気に曝されることで劣化し、所望の発光色度や発光効率を得ることができなくなってしまう。
　そこで、青色発光ダイオードチップの外装キャップの内側の面に蛍光体層を形成し、キャップ内部を真空または不活性ガス雰囲気にして気密封止する手法が提案されている（特許文献３）。また、蛍光体層を２枚のガラス基板で挟み込んで封止するといった手法が提案されている（特許文献４）。
特開２００５－１０８６３５号公報 特開２００６－４９６５７号公報 特開２００４－３５２９２８号公報 特開２００７－２３２６７号公報
　しかしながら、上記特許文献３の手法では、外装キャップの内側に蛍光体層を塗布し、更に内部の雰囲気を調整する必要があるため、製造工程が複雑となる。また、蛍光体層に塗布むらが生じ易く、色度がばらつく虞がある。これに対して、特許文献４の手法では、蛍光体層が平板状であるため、簡易な工程で蛍光体層を均一に塗布することは可能である。ところが、重量の大きなガラス基板はハンドリングが悪く、特に大型や薄型のディスプレイに対応することが困難であった。
　本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、一の色光を他の色光に変換する色変換層の劣化を抑制すると共に良好なハンドリングを実現することが可能な色変換シートおよびこれを用いた発光装置ならびに表示装置を提供することにある。
　本発明の発光装置は、光源部と、光源部から発せられた色光の少なくとも一部を他の色光に変換する色変換層と、色変換層を封止する不透水性の封止シートとを備えたものである。
　本発明の色変換シートは、光源部から発せられた色光の少なくとも一部を他の色光に変換する色変換層と、色変換層を封止する不透水性の封止シートとを備えたものである。
　本発明の表示装置は、光源部と、画像データに基づいて駆動される表示パネルと、光源部から発せられた色光の少なくとも一部を他の色光に変換して表示パネルに導く色変換層と、色変換層を封止する不透水性の封止シートとを備えたものである。
　本発明の発光装置および色変換シートならびに表示装置では、光源部からの色光の一部が色変換層により他の色光へ変換され、一および他の色光の混色により面発光がなされる。このような色変換層が、不透水性の封止シートによって封止されることにより、色変換層への水の浸入が防止される。
　本発明の発光装置および色変換シートによれば、光源部からの色光の一部を他の色光に変換させる色変換層を、不透水性の封止シートにより封止するようにしたので、色変換層の劣化を抑制することができる。また、ガラス基板で色変換層を封止する場合に比べて良好なハンドリングを実現することが可能となる。
本発明の一実施の形態に係る蛍光体シートの概略構成を表す断面図である。 図１に示した封止シートの概略構成を表す断面図である。 図１に示した蛍光体シートの製造方法を説明するための図である。 図２に示した水蒸気バリア層の水蒸気透過率に対する蛍光体層の発光効率の変化を表す図である。 図１に示した蛍光体シートの一適用例に係る表示装置（発光装置）の概略構成を表す断面図である。 第１の変形例に係る蛍光体シートの製造方法を説明するための図である。 第２の変形例に係る蛍光体シートの製造方法を説明するための図である。 第３の変形例に係る蛍光体シートの概略構成を表す断面図である。 第４の変形例に係る蛍光体シートの概略構成を表す断面図である。 第５の変形例に係る蛍光体シートの概略構成を表す断面図である。 第６の変形例に係る蛍光体シートの概略構成を表す断面図である。 図１１に示した蛍光体シートの製造方法を説明するための図である。 図１１に示した蛍光体シートのエッジシール部について表す（Ａ）断面拡大図、（Ｂ）上面図である。 図１１に示した蛍光体シートのエッジシール幅に対する発光強度比を表す図である。 第７の変形例に係る蛍光体シートの概略構成を表す断面図である。 第８の変形例に係る蛍光体シートの概略構成を表す断面図である。 第９の変形例に係る発光装置の概略構成を表す断面図である。 図１７に示した発光装置の他の例の概略構成を表す断面図である。 第１０の変形例に係る発光装置の概略構成を表す断面図である。 第１１の変形例に係る表示装置の概略構成を表す断面図である。 従来例に係る発光装置の概略構成を表す断面図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、本発明の一実施の形態に係る蛍光体シート（色変換シート）１０の断面構造を表すものである。蛍光体シート１０は、例えば青色発光ダイオードなどの光源の直上に配置されて使用されるものであり、光源からの青色光の一部を他の色光に変換する蛍光体層（色変換層）１１を一対の封止シート１２Ａ，１２Ｂにより封止したものである。封止シート１２Ａ，１２Ｂは、第１貼合層１３および第２貼合層１４により、蛍光体層１１を挟み込むようにして貼り合わせられている。
　蛍光体層１１は、入射した色光の一部をより長い波長域の色光に変換する。この蛍光体層１１は、例えば青色光により励起されて緑色光、赤色光もしくは黄色光を発光する蛍光材料を少なくとも一種含んで構成されている。例えば、黄色変換の蛍光材料としては、（Ｙ，Ｇｄ)3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ3+（通称ＹＡＧ：Ｃｅ3+）、α－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+などが挙げられる。黄色もしくは緑色変換の蛍光材料としては、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+などが挙げられる。緑色変換の蛍光材料としては、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+、β－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ3+などが挙げられる。赤色変換の蛍光材料としては、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓ：Ｅｕ2+、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+などが挙げられる。
　封止シート１２Ａ，１２Ｂはそれぞれ、蛍光体層１１への水蒸気の浸入を防止するものであり、蛍光体層１１の光入射側および光出射側に互いに対向するように配置されている。
　封止シート１２Ａの構成について、図２を参照して説明する。封止シート１２Ａは、２枚の樹脂シート１２１Ａ，１２１Ｂの間に、水蒸気バリア層（不透水層）１２２を挟み込んだ構成となっている。すなわち、上述した蛍光体層１１は、樹脂シート１２１Ａもしくは樹脂シート１２１Ｂを介在させて水蒸気バリア層１２２で封止されるようになっている。このような樹脂シート１２１Ａ，１２１Ｂとしては、透明性、加工性、耐熱性などの観点から、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、環状非晶質ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂や多官能アクリレート、多官能ポリオレフィン、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂などを用いることができる。特に、青色発光ダイオードもしくは近紫外発光ダイオードによって劣化しにくいもの、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレートおよびポリスチレンを用いることが好ましい。なお、封止シート１２Ｂについても同様である。
　水蒸気バリア層１２２は、水蒸気透過率の低い材料、例えばシリコン酸化物やシリコン窒化物、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、インジウム酸化物、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）およびスズ酸化物などの無機材料や、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、ポリアクリロニトリルおよびポリ塩化ビニリデンなどの有機材料からなる単層もしくは複合層により構成されている。また、水蒸気透過率は例えば２．０ｇ／ｍ2／日以下であることが好ましい。更に、水蒸気透過率に加えて、酸素などのガス透過率の低い材料を用いることが好ましい。
　第１貼合層１３は、蛍光体層１１の光出射面と封止シート１２Ａとの間に設けられ、第２貼合層１４は、蛍光体層１１の外周に沿って、すなわち蛍光体層１１の平面形状を囲むように枠形状に設けられている。このような第１貼合層１３および第２貼合層１４は、水蒸気バリア性を有する接着材料、例えばＵＶ硬化接着剤、熱硬化接着剤、粘着剤、ホットメルト剤などにより構成されている。但し、第１貼合層１３は、蛍光体層１１から出射される光の光路上に配置されるため、透明性を有する材料により構成されている。第２貼合層１４は、透明であっても不透明であってもよいが、水蒸気バリア性の高い材料を用いることが好ましい。
　このような蛍光体シート１０は、例えば次のようにして製造することができる。
　まず、図２に示したような構成を有する封止シート１２Ａ，１２Ｂを作製する。すなわち、上述の材料よりなる樹脂シート１２１Ａ上に、各種成膜方法、例えば蒸着法やスパッタリング法などにより上述の材料よりなる水蒸気バリア層１２２を成膜する。なお、水蒸気バリア層１２２として有機材料を用いた場合には、コーターコーティングやスプレーコーティングなどにより成膜してもよい。続いて、形成した水蒸気バリア層１２２の上にもう１枚の樹脂シート１２１Ｂを重ね合わせ、水蒸気バリア層１２２を樹脂シート１２１Ａ，１２１Ｂ間に封止する。
　次いで、図３（Ａ）に示したように、作製した封止シート１２Ｂ上の周縁部に、上述の材料よりなる第２貼合層１４を塗布形成する。このとき、封止シート１２Ｂの周縁部において、第２貼合層１４を形成しない領域（図示せず。以下、ゲート部という。）を設けておく。続いて、図３（Ｂ）に示したように、もう１枚の封止シート１２Ａを第２貼合層１４の上から、封止シート１２Ｂと対向するように重ね合わせ、接着する。こののち、図３（Ｃ）に示したように、上記ゲート部を介して、封止シート１２Ｂの表面に上述した材料よりなる蛍光体層１１を塗布形成する。最後に、図３（Ｄ）に示したように、形成した蛍光体層１１と封止シート１２Ａとの間隙に、上述した材料よりなる第１貼合層１３をゲート部より注入し、接着することにより、図１に示した蛍光体シート１０を完成する。
　次に、本実施の形態の蛍光体シート１０の作用、効果について説明する。
　蛍光体シート１０では、例えば青色の光が封止シート１２Ｂの下方から入射すると、この青色光は、蛍光体層１１においてその一部が他の波長域の光、例えば赤色光および緑色光に変換されて蛍光体層１１の上方へ出射する。一方、蛍光体層１１に入射した青色光の他の部分は、色変換されることなく出射する。このようにして、蛍光体層１１を出射した各色光は、第１貼合層１３および封止シート１２Ａを順に透過して、混色により例えば白色光となって封止シート１２Ａの上方から出射する。
　本実施の形態では、上記のような蛍光体層１１が水蒸気バリア層１２２を有する封止シート１２Ａ，１２Ｂによって封止されていることにより、蛍光体層１１への水蒸気の浸入が防止され、発光効率などの特性の劣化を抑制することができる。これは特に、蛍光体層１１として、水蒸気に脆弱である硫化物系や酸硫化物系の蛍光材料を用いた場合に有効である。
　図４に、水蒸気バリア層１２２の水蒸気透過率に対する蛍光体層１１の発光効率の変化について示す。これは、一般的に水蒸気に対して脆弱であるとされる蛍光体材料を用いて蛍光体シート１０を作製し、８５℃９０％ＲＨの環境下に５００時間放置して、蛍光体層１１の発光効率の変化を調査したものである。但し、初期の発光効率を１とした相対的な変化について示している。このように、水蒸気透過率が高い、つまり水蒸気バリア性が低い程、発光効率の低下が顕著であることがわかる。よって、水蒸気バリア層１２２を有する封止シート１２Ａ，１２Ｂで蛍光体層１１を封止した場合、水蒸気バリア層１２２のバリア性に応じて蛍光体層１１の劣化を軽減することができる。
　上記のような環境下での加速係数は一般に７０以上とされており、実環境で３５０００時間以上使用した場合の劣化に相当する。また、一般的なバックライトでは、輝度半減までに要する時間が３００００時間以上であることが信頼性を保証する条件とされている。よって、水蒸気透過率が２ｇ／ｍ2／日以下であれば、上記のような信頼性条件を上回ることができる。
　ところが、この水蒸気バリア層１２２は、蛍光体層１１への水蒸気の浸入を防ぐものの、蛍光体層１１自体と化学反応を生じ易く、この化学反応によって蛍光体層１１が劣化し、発光効率などの特性が低下してしまう虞がある。
　本実施の形態では、蛍光体層１１が、封止シート１２Ａ，１２Ｂによって、樹脂シート１２１Ａもしくは樹脂シート１２１Ｂを介在させて水蒸気バリア層１２２に封止されていることにより、蛍光体層１１と水蒸気バリア層１２２とが直接的に接触することがない。よって、蛍光体層１１と水蒸気バリア層１２２との間で化学反応が生じにくくなる。
　また、封止シート１２Ａ，１２Ｂにおいて、水蒸気バリア層１２２が２枚の樹脂シート１２１Ａ，１２１Ｂによって挟み込まれていることにより、水蒸気バリア層１２２は外部に曝されることがないため、水蒸気バリア層１２２における耐候性の確保や機械的損傷防止につながる。またこれにより、水蒸気バリア層１２２の表面状態が良好となり、蛍光体層１１の印刷プロセスや貼合層材料の選択の幅が広がり、製造性が向上する。
　以上のように、本実施の形態では、蛍光体層１１により、光源からの青色光の一部を他の色光に変換して出射させると共に、青色光の他の部分を色変換せずに出射させるようにしたので、各色光の混色により例えば白色光を得ることができる。この蛍光体層１１を封止シート１２Ａ，１２Ｂにより封止し、封止シート１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ蛍光体層１１の側から樹脂シート１２１Ａ（もしくは樹脂シート１２１Ｂ）と水蒸気バリア層１２２とを有するようにしたので、蛍光体層１１の劣化を抑制することができる。また、ガラス基板により蛍光体層を封止する場合に比べて、低コストで良好なハンドリングを実現することが可能となる。これにより、ディスプレイの大型化や薄型化に対応し易くなる。
（適用例）
　上記のような蛍光体シート１０は、例えば図５に示したような表示装置１（発光装置３）に適用することができる。
　表示装置１は、光源部２と蛍光体シート１０とからなるバックライトとしての発光装置３と、画像データに基づいて駆動される表示パネル４とを備えている。発光装置３と表示パネル４との間には、発光装置３の側から順に、拡散板５、拡散フィルム６、レンズフィルム（集光部材）７および反射型偏光フィルム８などの各種光学機能フィルムが配置されている。
　光源部２は、基板２０上に複数の青色ＬＥＤ２１が配置されて、全体として面発光を行うものである。このような光源部２の直上に、蛍光体シート１０が配置されている。
　表示パネル４は、例えば、画素電極やＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）素子等が形成されたＴＦＴ基板と、対向電極やカラーフィルタ等が形成された対向基板との間に液晶層（いずれも図示せず）を封止したものである。この表示パネル４の光入射側および光出射側には、それぞれ偏光板（図示せず）が互いに偏光軸が直交するように貼り合わされている。
　拡散板５および拡散フィルム６は、入射光を拡散して強度分布を均一化するものであり、本発明の光拡散部材に対応している。レンズフィルム７は、プリズム状の突起が複数並列してなり、入射光を集光する機能を有する。反射型偏光フィルム８は、一方の偏光を透過させ、他方の偏光を下方（発光装置３の側）に反射させて再利用に供するものであり、光利用効率を高めるために設けられている。
　この表示装置１では、青色ＬＥＤ２１から出射された青色光は、蛍光体シート１０により、上述したように白色光を出射する。発光装置３から出射された白色光は、拡散板５、拡散フィルム６により拡散されたのち、レンズフィルム７により集光され、反射型偏光フィルム８を通過して表示パネル４を照射する。このようにして照射された光が、表示パネル４により画像データに基づいて変調され、画像表示が行われる。
　次に、上記実施の形態の変形例について説明する。なお、以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
（変形例１）
　図６（Ａ）～（Ｄ）は、変形例１に係る蛍光体シート１０の製造方法について工程順に表したものである。蛍光体シート１０は、次のようにして製造することも可能である。まず図６（Ａ）に示したように、封止シート１２Ｂ上の周縁部を除いた領域に蛍光体層１１を塗布形成する。続いて、図６（Ｂ）に示したように、封止シート１２Ｂ上の周縁部に、すなわち蛍光体層１１の平面形状を囲むように第２貼合層１４を形成する。こののち、図６（Ｃ）に示したように、蛍光体層１１の全面を覆うように第１貼合層１３を形成する。この上から、図６（Ｄ）に示したように、封止シート１２Ａを貼り合わせることにより、蛍光体シート１０を完成する。
（変形例２）
　図７（Ａ）～（Ｄ）は、変形例２に係る蛍光体シート１０の製造方法について工程順に表したものである。蛍光体シート１０は、次のようにして製造することも可能である。まず図７（Ａ）に示したように、封止シート１２Ｂ上の周縁部を除いた領域に蛍光体層１１を塗布形成する。続いて、図７（Ｂ）に示したように、蛍光体層１１の光出射側の全面を覆うように第１貼合層１３を形成する。次いで、図７（Ｃ）に示したように、第１貼合層１３の上から封止シート１２Ａを貼り合わせる。最後に、図７（Ｄ）に示したように、封止シート１２Ａと封止シート１２Ｂとの間を、外側から封止するように第２貼合層１４を形成することにより、蛍光体シート１０を完成する。
（変形例３）
　図８は、変形例３に係る蛍光体シートの断面構造を表すものである。変形例３の蛍光体シートは、第１貼合層１３が設けられておらず、蛍光体層１１が封止シート１２Ａ，１２Ｂの間に第２貼合層１４のみによって気密封止されていること以外は、上記実施の形態と同様の構成となっている。このように、第２貼合層１４によって封止シート１２Ａ，１２Ｂとの間の気密性が確保されていれば、一方の封止シート１２Ａと蛍光体層１１とは必ずしも接着されていなくともよい。これにより、低コスト化や製造プロセスの簡易化を図ることができる。
（変形例４）
　図９は、変形例４に係る蛍光体シートの断面構造を表すものである。変形例４の蛍光体シートは、蛍光体層１１が基材フィルム３０上に形成され、蛍光体層１１と封止シート１２Ａとの間に第１貼合層１３ａ、基材フィルム３０と封止シート１２Ｂとの間に第１貼合層１３ｂが設けられていること以外は、上記実施の形態と同様の構成となっている。基材フィルム３０は、例えばポリエチレンテレフタレートなどにより構成されている。第１貼合層１３ａ，１３ｂは、上記実施の形態の第１貼合層１３と同様の材料により構成されている。このように蛍光体層１１を基材フィルム３０上に形成することにより、蛍光層１１の反りを防止することができると共に、蛍光体層１１の塗布プロセスが容易となる。
（変形例５）
　図１０は、変形例５に係る蛍光体シートの断面構造を表すものである。変形例５の蛍光体シートは、第１貼合層１３ａ，１３ｂが設けられておらず、第２貼合層１４のみによって気密封止されていること以外は、上記変形例４に係る蛍光体シートと同様の構成となっている。このように、第２貼合層１４によって封止シート１２Ａ，１２Ｂ間の気密性が確保されていれば、封止シート１２Ａと蛍光体層１１、および封止シート１２Ｂと基材フィルム３０はそれぞれ、必ずしも接着されていなくともよい。
（変形例６）
　図１１は、変形例６に係る蛍光体シートの断面構造を表すものである。変形例６の蛍光体シートは、封止シート１２Ｂ上に配置された蛍光体層１１全体を覆うようにして貼合層３１が設けられており、蛍光体層１１が封止シート１２Ａ，１２Ｂ間に貼合層３１のみによって気密封止された構成となっている。貼合層３１は、上記実施の形態の第１貼合層１３と同様の材料により構成されるが、十分な水蒸気バリア性を有していることが好ましい。
　このような蛍光体シートは、例えば次のようにして製造することができる。まず、図１２（Ａ）に示したように、封止シート１２Ｂ上の周縁部を除いた領域に蛍光体層１１を塗布形成する。続いて、図１２（Ｂ）に示したように、形成した蛍光体層１１と封止シート１２Ｂの周縁部とを覆うように、貼合層３１を形成する。最後に、図１２（Ｃ）に示したように、形成した貼合層３１の上から封止シート１２Ａを貼り合わせることにより、図１１に示した蛍光体シートを完成する。
　本変形例６のように、封止シート１２Ａ，１２Ｂの全面にわたって貼合層３１を連続して形成するようにしてもよい。これにより、製造プロセスが簡易となる。
　図１３（Ａ）に、貼合層３１のエッジシール部３１Ａ付近を拡大したもの、図１３（Ｂ）には、蛍光体層１１およびエッジシール部３１Ａを上面からみたものをそれぞれ示す。図１３（Ａ），（Ｂ）に示したように、本変形例では、貼合層３１の周縁部分（エッジシール部３１Ａ）が、蛍光体層１１を側面から保護している。蛍光体層１１の劣化は、主に蛍光体層１１の上面および下面からの酸素等の浸入によって進むが、蛍光体層１１の側面付近では、上下面に加えて側面からの浸入も無視できない。エッジシール部３１Ａは、特にこのような蛍光体層１１の側面からの酸素等の浸入による劣化抑制に寄与している。
　そこで、上記のようなエッジシール部３１Ａの幅（エッジシール幅Ｘ）を変化させて、蛍光体層１１の劣化の度合いを調べる実験を行った。具体的には、Ｘ＝０，２，５，１０ｍｍの各場合において、蛍光体層１１の面内の中央付近（図１３（Ｂ）中の測定点Ａ）と端部付近（図１３（Ｂ）中の測定点Ｂ）とのそれぞれにおいて、発光強度を測定した。但し、蛍光体としては、一般に高温高湿下において輝度劣化が大きいとされる赤色変換の蛍光体（励起光：青色光）を用い、封止シート１２Ａ，１２Ｂとしては、水蒸気透過率が０．０１ｇ／ｍ2／日のものを使用した。貼合層３１としてはアクリル樹脂系接着剤を用い、その厚みを１０μｍとした。これらの材料を用いて作製した蛍光体シートを、８０℃、９０％ＲＨの環境下に放置し、３００時間経過後の発光強度を測定した。図１４に、各幅Ｘにおける発光強度比（測定点Ｂの発光強度／測定点Ａの発光強度）について示す。
　図１４に示したように、エッジシール部３１Ａの幅Ｘ＝０ｍｍの場合、すなわち蛍光体層１１の側面が剥き出しになっている場合には、測定点Ｂにおける発光強度は測定点Ａに比べ半減する。一方、Ｘ＝２，５，１０ｍｍの場合には、測定点Ａと測定点Ｂとの間で差がほとんど観られなかった。つまり、エッジシール部３１Ａの幅が２ｍｍ以上であれば、側面からの酸素や水蒸気等の浸入を効果的に抑制可能であることがわかる。但し、エッジシール部３１Ａの幅は２ｍｍ以上に限定されるものではない。使用される蛍光体や貼合層の材料同士の組み合わせ等によっては、２ｍｍ未満の場合でも上記と同等の効果を得ることができるためである。
（変形例７）
　図１５は、変形例７に係る蛍光体シートの断面構造を表すものである。変形例７の蛍光体シートは、蛍光体層１１が上記変形例４，５の基材フィルム３０上に形成されており、これら全体が貼合層３２によって包囲され、封止シート１２Ａ，１２Ｂ間に気密封止されている。貼合層３２は、上記変形例６の貼合層３１と同様の材料により構成されている。このように、蛍光体層１１を形成した基材フィルム３０全体を貼合層３２によって、封止シート１２Ａ，１２Ｂ間に封止してもよい。
（変形例８）
　図１６は、変形例８に係る蛍光体シートの断面構造を表すものである。変形例８の蛍光体シートは、一方の封止シート１２Ｂの代わりに光学機能層３３を配置したこと以外は、上記実施の形態の蛍光体シート１０と同様の構成となっている。光学機能層３３は、例えば上述の表示装置１における拡散板５、拡散フィルム６、レンズフィルム７および反射型偏光フィルム８などの各種光学フィルムである。本変形例では、このような光学機能層３３の一面に蛍光体層１１が形成されており、この上に第１貼合層１３および第２貼合層１４によって封止シート１２Ａが貼り合わせられている。但し、この場合、光学機能層３３が十分な水蒸気バリア性を有していることが好ましい。このような蛍光体シートを用いることで、発光装置もしくは表示装置の薄型化に有利となる。
（変形例９）
　図１７（Ａ），（Ｂ）は、変形例９に係る発光装置の断面構造を表すものである。変形例９の発光装置は、光源部として、側面に設けられた青色ＬＥＤ３５からの光を伝搬させ上方に向けて面発光を行う導光板３４を用いたものである。導光板３４の底面には光反射材３４ａおよび光拡散材３４ｂが設けられている。このように、蛍光体シート１０の光源としては、上述したような基板上に複数の青色ＬＥＤを配置したものに限定されず、本変形例のように導光板３４を用いたものであってもよい。また、この場合、蛍光体シート１０は、図１７（Ａ）に示したように導光板３４の光出射側の面に対向させて配置してもよく、図１７（Ｂ）に示したように導光板３４の光入射側の面に対向させて配置してもよい。
　本変形例においても、上記変形例８のように、導光板３４の光入射面もしくは光出射面に、蛍光体層を形成し、この上を封止シートで覆うようにしてもよい。また、導光板３４の底面側に蛍光体シート１０を配置してもよい。
　図１８（Ａ）に、導光板の底面側に蛍光体シートを配置した場合の具体的な構成を示す。図１８（Ａ）に示したように、導光板３６Ａの底面には、光取り出し用の加工として、例えば複数の溝３６Ａ１が形成されているが、この複数の溝３６Ａ１の下方に蛍光体シート１０が配置されている。導光板３６Ａでは、導光板３６Ａ内を伝播する光が溝３６Ａ１によって全反射条件が崩される（臨界角未満となる）ことにより、導光板３６Ａの上方へ出射するようになっている。溝３６Ａ１において全反射条件が崩される際に、青色光が蛍光体シート１０を通過して色変換される。なお、導光板３６Ａにおける光取り出し加工は、上記のような溝３６Ａ１に限定されない。例えば、図１８（Ｂ）に示したように、その底面に複数のドット３６Ｂ１が印刷された導光板３６Ｂを用いるようにしてもよい。
（変形例１０）
　図１９は、変形例１０に係る発光装置の概略構成を表すものである。変形例１０の発光装置は、例えば青色発光ダイオードであり、発光部４０の直上に蛍光体シート１０が配置されたものである。発光部４０は、ワイヤボンド４１により陰極フレーム４２ａおよび陽極フレーム４２ｂに電気的に接続されている。発光部４０および蛍光体シート１０は、外装キャップ４３により封止されている。このように青色発光ダイオードの発光部４０の直上に蛍光体シート１０を配置してもよい。
（変形例１１）
　図２０（Ａ），（Ｂ）は、変形例１１に係る表示装置の断面構造を表すものである。変形例１１に係る表示装置では、蛍光体シート１０の設置される位置が上記実施の形態の表示装置１と異なっている。すなわち、蛍光体シート１０が、拡散板５と拡散フィルム６との間（図２０（Ａ））、もしくは拡散フィルム６とレンズフィルム７との間（図２０（Ｂ））に設けられている。このように、蛍光体シート１０は、光源部２の直上に限らず、光源部２と反射型偏光フィルム８との間のいずれの位置に配置されていてもよい。但し、蛍光体シート１０より出射される光の色度の視野角依存性を最小にするためには、図５に示したように光源部２の直上に配置するか、あるいは図２０（Ａ）に示したように拡散板５と拡散フィルム６との間に配置するのがよい。一方、出射光の色度のＬＥＤ光源からの放射角依存性を最小にするためには、図２０（Ａ）の配置構成もしくは図２０（Ｂ）に示したように拡散フィルム６とレンズフィルム７との間に配置するのがよい。よって、出射光における色度の視野角依存性および光源からの放射角依存性のいずれも最小とすることのできる図２０（Ａ）の配置構成が好ましい。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、光源として青色発光ダイオードを用いた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、比較的短い波長領域の色光を発する光源、例えば近紫外発光ダイオードを用いるようにしてもよい。この場合、色変換層には、緑色変換もしくは黄色変換の蛍光材料として、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＢＡＭ：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+およびα－ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+などを用いることができる。また、赤色変換の蛍光材料として、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、ＬｉＥｕＷ2Ｏ8、Ｃａ（Ｅｕ，Ｌａ）4Ｓｉ3Ｏ13、Ｅｕ2Ｗ2Ｏ9系、（Ｌａ，Ｅｕ）2Ｗ3Ｏ12、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+、ＣａＴｉＯ3：Ｐｒ3+，Ｂｉ3+などを用いることができる。また、青色変換の蛍光材料として、ＢＡＭ：Ｅｕ2+、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+などを用いることができる。但し、発光効率や耐候性の観点から青色発光ダイオードを用いることが好ましい。
　また、上記実施の形態では、発光装置として、光源部２および蛍光体シート１０からなる構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば蛍光体シート１０の光出射側に他の光学機能層、例えば上述したような拡散板５、拡散フィルム６、レンズフィルム７および反射型偏光フィルム８などが設けられていてもよい。すなわち、光源部と蛍光体シートとを含んでさえいればよい。
　また、上記実施の形態では、本発明の表示装置の表示パネルとして液晶パネルを用いた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他の表示装置にも適用することが可能である。
　本出願は、日本国において２００８年４月２５日に出願された日本特許出願番号２００８－１１５７１９号および２００９年２月１３日に出願された日本特許出願番号２００９－０３１３１７号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照することにより、本出願に援用される。

Claims (17)

  1. 　光源部と、
    　前記光源部から発せられた色光の少なくとも一部を他の色光に変換する色変換層と、
    　前記色変換層を封止する不透水性の封止シートと
    　を備えた発光装置。
  2. 　前記封止シートは、前記色変換層の側から樹脂シートと不透水層とを有する
    　請求項１に記載の発光装置。
  3. 　前記封止シートは、前記樹脂シートと他の樹脂シートとにより前記不透水層を挟み込んで構成されている
    　請求項２に記載の発光装置。
  4. 　前記封止シートが一対設けられ、
    　前記色変換層を間に挟んで前記一対の封止シート同士を貼り合わせる貼合層をさらに含む
    　請求項１に記載の発光装置。
  5. 　前記貼合層は、前記色変換層全体を覆うように設けられている
    　請求項４に記載の発光装置。
  6. 　前記光源部は、青色（Ｂ：Blue）の光を発する青色発光ダイオードを含む
    　請求項１に記載の発光装置。
  7. 　前記色変換層は、前記青色光の一部を他の色光に変換することにより、全体として白色光を出射する
    　請求項６に記載の発光装置。
  8. 　前記光源部は、前記色変換層の表面に平行な方向に沿って配列された複数の発光ダイオードを含む
    　請求項１に記載の発光装置。
  9. 　前記光源部は、
    　発光ダイオードと、
    　前記発光ダイオードから発せられた光を伝搬させて面発光を行う導光板と
    　を含む
    　請求項１に記載の発光装置。
  10. 　前記導光板の光入射面もしくは光出射面上に前記色変換層が形成され、前記色変換層上を前記封止シートが覆っている
    　請求項９に記載の発光装置。
  11. 　前記色変換層は、蛍光材料を含んで構成されている
    　請求項１に記載の発光装置。
  12. 　光源部から発せられた色光の少なくとも一部を他の色光に変換する色変換層と、
    　前記色変換層を封止する不透水性の封止シートと
    　を備えた色変換シート。
  13. 　光源部と、
    　画像データに基づいて駆動される表示パネルと、
    　前記光源部から発せられた色光の少なくとも一部を他の色光に変換して前記表示パネルに導く色変換層と、
    　前記色変換層を封止する不透水性の封止シートと
    　を備えた表示装置。
  14. 　前記光源部と前記表示パネルとの間に、前記光源部の側から順に光拡散部材と、集光部材とが設けられている
    　請求項１３に記載の表示装置。
  15. 　前記光源部と前記光拡散部材との間に、前記色変換層および前記封止シートが設けられている
    　請求項１４に記載の表示装置。
  16. 　前記光拡散部材と前記集光部材との間に、前記色変換層および前記封止シートが設けられている
    　請求項１４に記載の表示装置。
  17. 　前記光拡散部材は、前記光源部の側から順に光拡散フィルムと光拡散板とを含み、
    　前記光拡散フィルムと前記光拡散板との間に、前記色変換層および前記封止シートが設けられている
    　請求項１４に記載の表示装置。
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