WO2010061597A1 - 表示装置用照明装置及び表示装置 - Google Patents

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WO2010061597A1
WO2010061597A1 PCT/JP2009/006365 JP2009006365W WO2010061597A1 WO 2010061597 A1 WO2010061597 A1 WO 2010061597A1 JP 2009006365 W JP2009006365 W JP 2009006365W WO 2010061597 A1 WO2010061597 A1 WO 2010061597A1
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phosphor
illumination device
resin
light emitting
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PCT/JP2009/006365
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三木久幸
塩井恒介
広崎尚登
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昭和電工株式会社
独立行政法人物質・材料研究機構
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
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    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2993Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]

Definitions

  • the present invention relates to a display device illumination device and a display device, and more particularly to a display device illumination device and a display device with high color reproducibility.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2008-305317 for which it applied to Japan on November 28, 2008, and uses the content here.
  • backlights illumination devices for display devices
  • transmissive liquid crystal display panels are required to have higher brightness and higher color reproducibility.
  • a combination of a fluorescent display tube and a light guide plate has been the mainstream as the backlight, but in recent years, a backlight using an LED device has been used.
  • a backlight using the LED device for example, there is one in which white LED devices are arranged on a plurality of substrates.
  • Examples of the white LED device include a white light emitting diode device (BY type white LED device) in which a blue light emitting diode element (blue LED chip) and a blue absorbing yellow light emitting phosphor are combined, a blue LED chip, and a blue absorbing green light emitting fluorescence.
  • BY type white LED device in which a blue light emitting diode element (blue LED chip) and a blue absorbing yellow light emitting phosphor are combined
  • a blue LED chip blue absorbing yellow light emitting phosphor
  • a blue LED chip blue LED chip
  • a blue absorbing green light emitting fluorescence blue absorbing green light emitting fluorescence.
  • RGB type white LED device in which a body and a blue-absorbing red light-emitting phosphor are combined is known and put into practical use in the backlight or the like.
  • Patent Document 1 discloses a white light emitting diode device by a combination of a blue light emitting diode element and a blue absorbing yellow light emitting phosphor.
  • Patent Document 2 also discloses a light-emitting diode device having a similar configuration.
  • Patent Document 3 discloses a light emitting diode device having a similar configuration as a light emitting element using a wavelength conversion casting material.
  • Patent Document 4 discloses a light-emitting diode with a phosphor including a semiconductor light-emitting element that emits ultraviolet light or near-ultraviolet light, and a phosphor formed on the surface of the element. It is disclosed.
  • the emission color of the phosphor-equipped light-emitting diode device can be blue, green, or red, depending on the type of phosphor that is deposited on the surface of the element.
  • Patent Document 5 receives a light emitting layer made of a group III nitride semiconductor and ultraviolet light having a light emission wavelength peak wavelength of 380 nm emitted from the light emitting layer, and receives light of three primary colors of red, green, and blue.
  • a dot matrix type display device including three types of phosphor layers each emitting light is disclosed. Note that the LED devices described in Patent Documents 1 to 5 can be manufactured by known methods such as those described in Patent Document 6, Patent Document 7, and the like.
  • a phosphor that is particularly often used as a blue-absorbing yellow light-emitting phosphor is activated by cerium represented by the general formula (Y, Gd) 3 (Al, Ga) 5 O 12 : Ce 3+ Yttrium-aluminum-garnet (YAG) -based oxide phosphor.
  • the BY-type white LED device has a problem in that the red component is insufficient and the light emission is pale, and the color rendering properties are biased. Further, as the blue LED chip is made brighter, the amount of heat generation is increased, part of the phosphor breaks down and does not emit light, and there is a phosphor having a problem that the light emitting brightness of the white LED chip is lowered. Furthermore, since YAG phosphors and the like are inferior in conversion efficiency at high temperatures, there may be a problem that the emission intensity rapidly decreases in an environment at high temperatures.
  • Patent Document 8 discloses a semiconductor light emitting device that emits white light using a semiconductor light emitting device that emits light having a wavelength of 390 to 420 nm and a phosphor that is excited by light emitted from the semiconductor light emitting device. Is disclosed. Various phosphors of oxides and sulfides are used as phosphors that are excited by light having a wavelength of 390 to 420 nm and emit light. However, the sulfide-based phosphor has a problem in chemical stability, and there are cases where the life characteristics required for a white LED device cannot be ensured.
  • silicate phosphors, phosphate phosphors, aluminate phosphors and the like are known as blue absorbing yellow light emitting phosphors.
  • an excitation source having high energy such as vacuum ultraviolet rays, ultraviolet rays, electron beams, blue light, etc., the emission luminance of the phosphors is lowered.
  • Patent Document 9 discloses a sialon phosphor containing Ca.
  • silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), calcium carbonate (CaCO 3 ), and europium oxide (Eu 2 O 3 ) were mixed at a predetermined molar ratio. Thereafter, it is produced by firing in a nitrogen atmosphere of 1 atm (0.1 MPa) at a temperature of 1700 ° C. for 1 hour and firing by a hot press method.
  • the ⁇ -sialon phosphor in which Eu ions obtained by this method are dissolved is a blue-absorbing yellow light-emitting phosphor that emits yellow light of 550 to 600 nm when excited with blue light of 450 to 500 nm.
  • Patent Document 10 relates to another sialon phosphor, and discloses a ⁇ -type sialon phosphor having a ⁇ -Si 3 N 4 structure.
  • This ⁇ -type sialon phosphor is a blue-absorbing yellow-emitting phosphor that emits green to orange light of 500 to 600 nm when excited by near ultraviolet to blue light.
  • Patent Document 11 discloses an oxynitride phosphor made of a JEM phase.
  • This oxynitride phosphor is a blue-absorbing green-emitting phosphor that is excited by near ultraviolet to blue light and emits light having an emission wavelength peak at 460 to 510 nm.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a display device illumination device and a display device that have high luminance, long life, and excellent color reproducibility.
  • M (0) Li, Na, be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, from Gd and Lu M (1) is one or more elements selected from the group consisting of Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, and Yb.
  • M (2) is one or more elements selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Ti, Hf and Zr
  • M (3) is Be, B, Al, Ga, In
  • O is an oxygen element
  • N is a nitrogen element.
  • the atomic ratios of M (0), M (1), M (2), M (3), O, and N are set such that x, y, and z are 33 ⁇ x ⁇ 51, 8 ⁇ y ⁇ 12, respectively.
  • v ⁇ a ⁇ v (0) + b ⁇ v (1) ⁇ / (a + b) (where v (0 ) Is the valence of the M (0) ion, and v (1) is the valence of the M (1) ion).
  • An illumination device for a display device used as a backlight of a liquid crystal display panel comprising a substrate and a plurality of white light emitting devices disposed on the substrate, wherein the white light emitting device comprises a light source, A phosphor that emits light when excited by the light source, and the phosphor has the general formula M (0) a M (1) b M (2) x- (vm + n) M (3) (vm + n) ⁇ y O n n z-n lighting device for a display device, wherein the fluorescent material of the composition is used represented by (wherein, M (0) is Li, Na, be, Mg, Ca, Sr, Ba, One or more elements selected from the group consisting of Sc, Y, La, Gd and Lu, and M (1) is Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and One or more activators selected from the group consisting of Yb , M (2) is one or more elements selected from the group consisting of
  • O is an oxygen element
  • N is a nitrogen element
  • x, y, and z are 33 ⁇ x ⁇ 51, 8 ⁇ y ⁇ 12, and 36 ⁇ , respectively.
  • z is a numerical value satisfying z ⁇ 56
  • a and b are numerical values satisfying 3 ⁇ a + b ⁇ 7 and 0.001 ⁇ b ⁇ 1.2
  • m and n are 0.
  • v is the valence of M (0) ion
  • the content of the fluorescent material is 80% by volume or more, and the balance is ⁇ -sialon, unreacted silicon nitride or aluminum nitride, oxynitride glass, SrSiAl 2 N 2 O 3 , Sr is 2 Al 2 Si 10 n 14 O 4, SrSi (10-n) Al (18 + n) O n n (32-n) (n ⁇ 1) and one or more substances selected from the group consisting of SrSi 6 n 8
  • the illumination device for a display device any one of (1) to (8), wherein the phosphor is a powder having an average particle size of 0.1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the illumination device for a display device (9), wherein an average aspect ratio of the phosphor is 20 or less.
  • a refractive index nk of the transparent film is 1.5 or more and 2.0 or less.
  • a red light emitting fluorescent material is used as the phosphor in addition to the fluorescent material.
  • the red light-emitting fluorescent material is CaAlSiN 3 : Eu.
  • the illumination device for a display device any one of (1) to (17), wherein the light source is a blue light emitting LED chip having an emission peak wavelength of 330 to 500 nm.
  • the LED chip has an emission peak wavelength of 420 to 470 nm.
  • the display device illumination device according to any one of (1) to (19), wherein white light emission is obtained from the white light emitting device.
  • the display device (21), wherein the bullet-type white LED device or the surface-mount white LED device has a reflector surface that reflects light emitted from the LED chip in a front direction. Lighting equipment.
  • the surface-mount white LED device has a wall surface member disposed so as to surround the LED chip, and the reflector surface is formed on the wall surface member (21). Or the illuminating device for display apparatuses as described in (22).
  • the surface-mount type white LED device is a chip-on-board type device in which the LED chip is directly mounted on a wiring board, (21) to (23), Lighting device for display device.
  • the white light emitting device includes the LED chip and a resin formed so as to surround the LED chip, and the phosphor is dispersed in the resin.
  • “in the vicinity” of the LED chip usually means that it is at a distance of 0 ⁇ m to 1000 ⁇ m, preferably 0 ⁇ m to 500 ⁇ m from the surface of the LED chip.
  • High density means a relatively high density, and in the present specification, the density of the phosphors present in the vicinity is higher than the density of the phosphors present elsewhere. In the vicinity of the LED chip, a density of 100% may be acceptable.
  • the resin includes a first resin formed so as to cover the LED chip and a second resin formed so as to cover the first resin, and the phosphor may include the first resin.
  • the resin includes a silicone resin in at least a part of the region.
  • the size of one side of the LED chip is larger than 350 ⁇ m and is not particularly limited as long as the effect of the present invention is achieved. However, a size smaller than 5 mm is usually preferable.
  • the electric power supplied per package of the white light emitting device is 0.2 W or more, and is not particularly limited as long as the effect of the present invention is obtained, but it is usually preferably 5 W or less.
  • the white light emitting device is used by supplying power of 1.5 ⁇ 10 4 W / m 2 or more in terms of a planar area density per LED chip per package (1)
  • the electric power input per package of the white light emitting device is 1.5 ⁇ 10 4 W / m 2 or more in terms of a planar area density per LED chip, and the effects of the present invention can be achieved.
  • the electric power input per package of the white light emitting device is 5 ⁇ 10 4 W / m 2 or more in terms of a planar area density per LED chip, and particularly if the effects of the present invention are exhibited.
  • it is usually preferably 2 ⁇ 10 5 W / m 2 or less.
  • a display device comprising the display device illumination device according to any one of (1) to (40) and a transmissive liquid crystal display panel.
  • the display device illumination device of the present invention is a display device illumination device used as a backlight of a transmissive liquid crystal display panel, and the display device illumination device is disposed on a rectangular substrate and the substrate.
  • the light emitting device includes a light source and a phosphor that emits light when excited by the light source, and the phosphor has the general formula M (0) a M (1) b M (2) x- (vm + n) M (3) (vm + n) -y O n n fluorescent material having a composition represented by the z-n is used, in the general formula, M (0) is Li, Na, It is one or more elements selected from the group consisting of Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Gd and Lu, and M (1) is Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, The group consisting of Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb M (2) is one or more elements selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Ti
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a display device according to an embodiment of the present invention.
  • a display device 201 according to an embodiment of the present invention includes a transmissive liquid crystal display panel 211, a color filter 212, and a display device illumination device 221 according to an embodiment of the present invention. It is roughly structured.
  • the transmissive liquid crystal display panel 211 is formed by laminating a liquid crystal layer, a transparent electrode layer, an alignment film, and the like, and has a plurality of pixel portions arranged in a lattice shape when viewed in plan, and each pixel portion is independent. And the orientation of the liquid crystal in the liquid crystal layer is controlled (not shown).
  • the transmissive liquid crystal display panel 211 a known one can be used. A description of the detailed configuration is omitted.
  • the color filter 212 is a light-transmitting film in which a plurality of primary color filter parts of red, green, and blue (RGB) are arranged in a grid pattern, and each color filter part is a part of the transmissive liquid crystal display panel 211. It is formed so as to correspond to the pixel portion (not shown).
  • RGB red, green, and blue
  • a known color filter 212 can also be used. A description of the detailed configuration is omitted.
  • the color filter 212 is disposed between the transmissive liquid crystal display panel 211 and the display device illumination device 221.
  • the color filter 212 is not limited thereto. You may arrange
  • a display device illumination device 221 includes a plurality of white light emitting devices 200 arranged on a surface 214 a in a front direction f of a substrate 214.
  • a bullet-type white LED device bullet-type white light-emitting diode lamp 1 is used as the white light emitting device 200.
  • the bullet-type white LED device 1 is connected to the substrate 214 via lead wires 2 and 3.
  • wiring is formed on and / or inside the front surface 214 a of the substrate 214, and the wiring is connected to the lead wires 2 and 3 and attached to the substrate 214.
  • the electrical signal controller Connected to the electrical signal controller.
  • the structure which can operate the said electrical signal control part, and can perform on / off of light emission of the bullet-type white LED device 1, control of light emission brightness, etc.
  • the light emitted from the bullet-type white LED device 1 in the front direction f passes through the color filter 212 and the transmissive liquid crystal display panel 211 and is emitted in the front direction f as shown by an arrow l in FIG. Has been.
  • FIG. 2 is a schematic plan view illustrating an example of a lighting device for a display device.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention includes a plurality of white light emitting devices 200 arranged in a grid pattern on a substantially rectangular substrate 214 when viewed in plan.
  • the number and arrangement of the white light emitting devices 200 are such that when the light from the display device illumination device 221 passes through the color filter 212 and the transmissive liquid crystal display panel 211 and is emitted in the front direction f, the transmissive liquid crystal display panel 211.
  • the display surface 211a is not limited to the number and arrangement shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the white light emitting device 200 (bullet type white LED device 1) shown in FIG.
  • the bullet-type white LED device 1 includes a first lead wire 2 and a second lead wire 3, and a distal end portion 2 b of the first lead wire 2 has a recess 2 a.
  • a light emitting diode element (LED chip) 4 as a light source 40 is stored in the recess 2a.
  • the LED chip 4 is an upper and lower electrode type, the lower electrode 4 a is electrically connected to the bottom surface of the recess 2 a by a conductive paste, and the upper electrode 4 b is connected to the second lead wire 3 and the bonding wire (gold thin wire) 5. Electrically connected.
  • the recess 2a of the first lead wire 2 has an inverted trapezoidal cross-sectional shape and has a bottom surface and a side wall surface directed in the front direction f.
  • the bottom surface and the side wall surface of the recess 2a are reflector surfaces (reflecting surfaces) that reflect the light from the LED chip 4 and emit it in the front direction f.
  • a light emitting diode element (LED chip) 4 is used as the light source 40.
  • the LED chip 4 is more preferably a blue light emitting chip having an emission peak wavelength of 330 to 500 nm, and more preferably an emission peak wavelength of 420 to 470 nm. Thereby, while being able to excite a fluorescent substance efficiently, it can be set as the blue light emission suitable for the white light emitting device 200.
  • FIG. 1 A light emitting diode element
  • the LED chip 4 is preferably made of a gallium nitride-based compound semiconductor from the viewpoint of improving luminous efficiency, and is formed using, for example, the MOCVD method or the HVPE method.
  • the structure of the gallium nitride compound semiconductor can be a homostructure, a heterostructure, or a double heterostructure having a MIS junction, a PIN junction, a pn junction, or the like.
  • the light emitting layer of the LED chip 4 is preferably made of a gallium nitride-based compound semiconductor made of In ⁇ Al ⁇ Ga 1- ⁇ - ⁇ N (where 0 ⁇ ⁇ , 0 ⁇ ⁇ , ⁇ + ⁇ 1). It is preferable to have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure. Note that the emission peak wavelength from the light emitting layer can be controlled by controlling the material composition of the nitride compound semiconductor, the degree of mixed crystal thereof, and the like.
  • a transparent first resin 6 is filled in the recess 2a so as to surround the LED chip 4 disposed in the recess 2a.
  • a phosphor 7 is dispersed in the first resin 6.
  • a transparent second resin 8 is formed surrounding the first resin 6 in the recess 2 a and surrounding the tip 2 b of the first lead wire 2 and the tip 3 b of the second lead wire 3. Note that the second resin 8 has a generally cylindrical shape as a whole, and has a bullet shape whose tip is a lens-shaped curved surface.
  • the LED chip 4 is completely sealed by the first resin 6 and the second resin 8.
  • the material of the first resin 6 and the second resin 8 it is preferable to select a material having as little deterioration as possible by ultraviolet light, preferably including a silicone resin, more preferably including a methyl silicone resin or a phenyl silicone resin. preferable. Since the silicone resin is resistant to light having a short wavelength, it is suitable for sealing the LED chip 4 that emits light having a short wavelength. Furthermore, since the resin is a flexible methyl silicone resin, it is possible to avoid tearing of the bonding wire. On the other hand, a rigid phenyl silicone resin may be used. In this case, moisture or the like is prevented from penetrating the LED chip 4 and is suitable for use in severe environments such as high humidity.
  • the first resin 6 and the second resin 8 may be the same resin or different resins, but it is preferable to use the same resin from the viewpoint of ease of manufacture and good adhesion.
  • the phosphor 7 since the phosphor 7 has less change in characteristics due to temperature than other phosphors, the phosphor 7 is arranged near the LED chip 4 to receive heat generated from the LED chip 4 and receive fluorescence. Even if the temperature of the body 7 rises, the change in the light emission characteristics can be small.
  • the gallium nitride compound semiconductor When a gallium nitride compound semiconductor is used as the light emitting material of the LED chip 4 that is the light source 40, the gallium nitride compound semiconductor has a very high refractive index of about 2.4 to 2.5.
  • the first resin 6 covering it is preferable to use a resin having a refractive index higher than 1.2.
  • the second resin 8 covering the first resin 6 is preferably a resin having a refractive index lower than that of the first resin 6. Thereby, the light extraction efficiency from the LED chip 4 can be increased.
  • the phosphor 7 includes a fluorescent material having a composition represented by the general formula M (0) a M (1) b M (2) x- (vm + n) M (3) (vm + n) -y On n Nz-n .
  • O is an oxygen element
  • N is a nitrogen element.
  • the M (0) element is preferably at least one element selected from Li, Na, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Gd, and Lu, and is selected from Ca, Sr, and Ba. It is more preferable to use one or more elements, and it is even more preferable to use Sr.
  • a sufficiently high emission intensity can be obtained.
  • Sr as the M (0) element, higher luminance can be obtained.
  • M (1) element it is preferable to use one or more elements selected from Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Tb, Dy, Ho, Er, Tm and Yb which are activators. It is more preferable to use one or more elements selected from Eu and Yb, and it is more preferable to use Eu.
  • the emission peak wavelength can be 480 to 540 nm, and the emission color can be blue-green to green.
  • the emission peak wavelength of the fluorescent material can be 495 to 525 nm, and the emission color can be blue-green to green.
  • the position of the chromaticity coordinate of the green light emission of the fluorescent substance 7 can be brought closer to the ideal chromaticity coordinate for the green light emission.
  • a preferable range of the component ratio b of the M (1) element in the general formula is 0.001 ⁇ b ⁇ 1.2. If the value of b is smaller than 0.001, the number of light emitting atoms is too small to obtain a sufficient light emission intensity, and if it exceeds 1.2, the light emission intensity decreases due to concentration quenching. Is also not preferred.
  • the value of b is more preferably 0.005 ⁇ b ⁇ 0.3, and still more preferably 0.01 ⁇ b ⁇ 0.2. Within this range, a sufficiently high emission intensity can be obtained.
  • this makes it possible to limit the emission peak wavelength of the phosphor 7 to around 520 nm and bring the position of the chromaticity coordinates of the green light emission of the phosphor 7 closer to the ideal chromaticity coordinates for green light emission.
  • the half-value width of the emission spectrum of the phosphor 7 can be narrowed, and the position of the chromaticity coordinates of the green emission of the phosphor 7 can be further arranged on the chromaticity diagram. Since the chromaticity coordinates of the three primary colors composed of RGB constituting white light emission are arranged on the outer side of the chromaticity diagram, the area of the triangular color reproduction region formed by the chromaticity coordinates of the three primary colors is further increased. Increased. The color reproducibility of the display device 201 can be improved by using the display device illumination device 221 including the white light emitting device 200 having such light emission characteristics.
  • the ratio of divalent and trivalent occupying in all europium contained in the phosphor 7 is better as the divalent is higher, and the ratio of divalent in all europium is preferably 50% or more. More preferably, it is 80% or more. If trivalent europium remains, it emits light having a wavelength different from that of divalent europium, which causes a change in emission color, which is not preferable. Therefore, when a compound containing trivalent Eu is used as a raw material, it is necessary to reduce it during the firing process.
  • the ratio of divalent and trivalent europium can be analyzed by an X-ray absorption fine structure (XAFS) analysis method.
  • XAFS X-ray absorption fine structure
  • the M (2) element is preferably one or more elements selected from Si, Ge, Sn, Ti, Hf and Zr, and more preferably Si. Thereby, a sufficiently high emission intensity can be obtained from the phosphor 7.
  • the M (3) element is preferably one or more elements selected from Be, B, Al, Ga, In, Tl, and Zn, and more preferably Al. Thereby, a sufficiently high emission intensity can be obtained from the phosphor 7.
  • a preferable range of the value of a + b is 3 ⁇ a + b ⁇ 7.
  • the value of a + b is smaller than 3, ⁇ -sialon, unreacted silicon nitride or aluminum nitride, oxynitride glass, SrSiAl 2 N 2 O 3 , Sr 2 Al 2 Si 10 N 14 O 4 , SrSi (10-n ) Al (18 + n) O n n (32-n) (n ⁇ 1) and SrSi 6 content of other crystalline phases or amorphous phases such as one or more substances selected from n 8 increases, emission intensity decreases Therefore, it is not preferable.
  • n 0 ⁇ n ⁇ 7.
  • v (0) valence of M (1) ions
  • v (1) valence of M (1) ions
  • v (1) valence of M (1) ions
  • 0 ⁇ n ⁇ A range of ⁇ a ⁇ v (0) + b ⁇ v (1) ⁇ / (a + b) is preferable. This is because when the value of n is smaller than ⁇ a ⁇ v (0) + b ⁇ v (1) ⁇ / (a + b), the temperature characteristics are improved, the aspect ratio is reduced, and the dispersibility in the resin is improved. . Further, when the value of n is smaller than ⁇ a ⁇ v (0) + b ⁇ v (1) ⁇ / (a + b), the emission wavelength can be shifted to the longer wavelength side.
  • n when the value of n becomes larger than ⁇ a ⁇ v (0) + b ⁇ v (1) ⁇ / (a + b), ⁇ -sialon, unreacted silicon nitride or aluminum nitride, oxynitride glass, SrSiAl 2 N 2 O 3, Sr 2 Al 2 Si 10 n 14 O 4, SrSi (10-n) Al (18 + n) O n n (32-n) (n ⁇ 1) and one or more substances selected from SrSi 6 n 8
  • n me.
  • the phosphor 7 has a phosphor material content of 80% by volume or more, and the balance is ⁇ -sialon, unreacted silicon nitride or aluminum nitride, oxynitride glass, SrSiAl 2 N 2 O 3 , Sr 2 Al 2. Si 10 n 14 O 4, SrSi (10-n) Al (18 + n) O n n (32-n) (n ⁇ 1) and SrSi is one or more substances selected from 6 n 8 even phosphor Good. The remaining substance may be either a crystalline phase or an amorphous phase. Thereby, a sufficiently high emission intensity can be obtained from the phosphor 7. When the content of the fluorescent material is less than 80% by volume, a sufficiently high emission intensity cannot be obtained from the phosphor 7.
  • the phosphor 7 preferably has an average particle size in the range of 0.1 ⁇ m to 50 ⁇ m.
  • the average particle size is smaller than 0.1 ⁇ m, the influence of the surface defects of the phosphor becomes remarkable, and the emission intensity decreases.
  • the average particle size is larger than 50 ⁇ m, the absorption of the excitation light becomes insufficient and the emission intensity decreases.
  • the particle size of the phosphor 7 can be measured using a laser diffraction / scattering method.
  • the average aspect ratio of primary particles constituting the phosphor 7 powder is preferably 20 or less. Thereby, the dispersibility of the phosphor 7 in the resin can be improved, and excitation light can be efficiently absorbed by the phosphor 7 to obtain a sufficiently high emission intensity from the phosphor 7.
  • the average aspect ratio is greater than 20, it is difficult to knead the phosphor 7 into the resin, and a gap is generated between the resin and the phosphor 7. Such voids scatter light and deteriorate the light emission characteristics of the white light emitting device 200.
  • the primary particles are entangled or arranged in parallel with the excitation light, and the primary particles do not sufficiently absorb the excitation light, so that a sufficiently high emission intensity cannot be obtained.
  • the shape of the said primary particle is plate shape, an aspect ratio is calculated
  • the phosphor 7 preferably contains 5 to 300 ppm of fluorine and / or 10 to 3000 ppm of boron as a trace element.
  • the fluorine content is 5 to 300 ppm or the boron content is 10 to 3000 ppm, the phosphor 7 can provide better light emission characteristics. This phenomenon becomes prominent at 5 ppm or more for fluorine and 10 ppm or more for boron.
  • the concentration exceeds 300 ppm in the former and 3000 ppm in the latter, no further effect can be obtained.
  • a transparent film is formed on at least a part of the surface of the phosphor 7.
  • suitable materials for the transparent film include inorganic substances such as silica, alumina, titania, magnesia, and magnesium fluoride, and resins such as polystyrene, polycarbonate, and polymethylstyrene.
  • the thickness of the transparent film, the refractive index of the transparent film when the n k, (10 ⁇ 180) / n k ( units: nanometers) preferably in the. That is, the appropriate thickness of the transparent film is defined by the refractive index nk of the transparent film.
  • the transparent film When the thickness of the transparent film is thicker than the above range, the transparent film itself absorbs light and decreases the light emission intensity of the white light emitting device 200.
  • the thickness of the transparent film is smaller than the above range, it becomes difficult to form a uniform transparent film, and the effect of reducing the loss of light at the interface between the phosphor 7 and the first resin 6 is insufficient. To do.
  • the refractive index nk of the transparent film When the refractive index nk of the transparent film is high, light loss can be reduced even if the transparent film is thin. For example, when the refractive index nk of the transparent film is 2.0, a suitable thickness of the transparent film is 5 to 90 nm. Conversely, in order to reduce the loss of light when the refractive index nk of the transparent film is low, it is necessary to increase the thickness of the transparent film. For example, when the refractive index nk of the transparent film is 1.5, a suitable thickness of the transparent film is 6.6 to 120 nm.
  • the refractive index of the first resin 6 in which the phosphor 7 is dispersed is preferably close to the refractive index of the transparent film. . Thereby, reflection at the interface between the transparent film and the first resin 6 can be suppressed.
  • the second resin 8 having a refractive index lower than that of the first resin 6 is disposed outside the first resin 6 in which the phosphor 7 is dispersed, the emission intensity of the white light emitting device 200 is further increased. Can be improved.
  • the surface of the powder particles of the phosphor 7 may be coupled. Thereby, when disperse
  • the coupling agent a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminate coupling agent, or the like can be used.
  • the coupling treatment may be performed after forming the transparent film as necessary.
  • ⁇ Inorganic material with conductivity> When the phosphor 7 is used for the purpose of exciting with an electron beam, conductivity can be imparted to the phosphor 7 by mixing an inorganic substance having conductivity.
  • the conductive inorganic substance include oxides, oxynitrides, nitrides, or a mixture thereof containing one or more elements selected from Zn, Al, Ga, In, and Sn. Can do.
  • the phosphor 7 can be mixed with an inorganic phosphor or a fluorescent dye that develops a color different from the emission color of the phosphor material. Thereby, it is possible to improve the light emission luminance of the display device illumination device and change the light emission color.
  • a red light emitting fluorescent material is preferably used as the phosphor 7.
  • a red light emitting fluorescent material made of CaAlSiN 3 : Eu is used as the phosphor 7.
  • the blue light emission of the LED chip 4 and the blue light emitting The green light emission of the phosphor 7 using the excitation light source and the red light emission of the red light emission phosphor using the blue light emission as the excitation light source can be mixed to produce white light emission.
  • the phosphor 7 is excellent in heat resistance because it does not deteriorate even when exposed to a high temperature, and also excellent in long-term stability in an oxidizing atmosphere and a moisture environment.
  • the method for producing phosphor 7 is not particularly limited.
  • a step of kneading raw materials to form a raw material mixture (kneading step), a step of firing the raw material mixture (firing step), and the fired raw material mixture
  • a step of pulverizing and classifying the lump (first pulverizing and classifying step), a step of heat treating the calcined raw material mixture (heat treatment step), a step of pulverizing and classifying the lump of the heat treated product (second pulverizing and classifying step), Can be mentioned.
  • the first and second pulverization and classification steps may be omitted.
  • the white light emitting device 200 of the display device lighting device 221 is configured by one LED chip 4, but may be configured by a plurality of LED chips 4. Thereby, the light emission luminance can be improved. Since the phosphor 7 contained in the white light emitting device 200 of the display device lighting device 221 has good temperature-resistant light emitting characteristics, the white light emitting device 200 can be used without any problem even in a method of generating a large amount of heat. Can be used with high brightness. For example, a power of 0.2 W or more per package may be used.
  • LED chips 4 may be used by introducing the 1.5 ⁇ 10 4 W / m 2 or more power in the plane area density per 1 package, 5 ⁇ 10 4 You may use it, supplying electric power of W / m 2 or more.
  • the case of using the high-brightness and high-power input means that, for example, when using an LED chip 4 larger than an area of 350 ⁇ m square, when a plurality of LED chips 4 are included, the LED chip 4 is flipped. For example, it is a chip.
  • the display device illumination device 221 includes a substrate 214 and a plurality of white light emitting devices 200 arranged on the substrate 214, and is used for a backlight of the liquid crystal display panel 211.
  • the white light emitting device 200 which is a lighting device 221, includes a light source 40 and a phosphor 7 that emits light when excited by the light source 40.
  • the phosphor 7 has a general formula M (0) a M (1).
  • On n nz-n is a lighting device for a display device in which a fluorescent material having the composition is used.
  • (0) is one or more elements selected from the group consisting of Li, Na, Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, La, Gd, and Lu
  • M (1) is Mn, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, T , Dy, Ho, Er, Tm, and Yb.
  • One or more activators selected from the group consisting of Yb, and M (2) is one or more selected from the group consisting of Si, Ge, Sn, Ti, Hf, and Zr.
  • M (3) is one or more elements selected from the group consisting of Be, B, Al, Ga, In, Tl, and Zn
  • O is an oxygen element
  • N is a nitrogen element.
  • X, y and z are numerical values satisfying 33 ⁇ x ⁇ 51, 8 ⁇ y ⁇ 12, and 36 ⁇ z ⁇ 56, respectively, and a and b are 3 ⁇ a + b ⁇ 7 and 0.001 ⁇ b.
  • the phosphor 7 since the phosphor 7 has little decrease in luminance even when exposed to an excitation source, a long-life display device illumination device can be obtained. Further, the emission peak wavelength of the phosphor 7 can be set in the range of 330 to 500 nm so that it can be close to the ideal chromaticity coordinate value of green, and the illumination device for display device and display device having excellent color reproducibility are obtained. be able to.
  • the display device illumination device 221 uses a fluorescent material in which the M (1) element of the fluorescent material is Eu and the value of b is 0.005 ⁇ b ⁇ 0.3. Therefore, the emission peak wavelength from the fluorescent material can be set to around 520 nm, and the value of the chromaticity coordinate can be brought close to the value of the ideal chromaticity coordinate of green. Thereby, the color reproducibility of the display apparatus which used this as an illuminating device for display apparatuses can be improved.
  • the display device illumination device 221 uses a fluorescent material in which the M (1) element of the fluorescent material is Eu and the value of b is 0.01 ⁇ b ⁇ 0.2. Therefore, the emission peak wavelength from the fluorescent material can be set to around 520 nm, and the value of the chromaticity coordinate can be brought close to the value of the ideal chromaticity coordinate of green. Thereby, the color reproducibility of the display apparatus which used this as an illuminating device for display apparatuses can be improved.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the M (0) element of the fluorescent material is one or more elements selected from Ca, Sr, and Ba, and thus has high luminance and long life. In addition, it is possible to obtain a display device illumination device and a display device with excellent color reproducibility.
  • the illumination device 221 for a display device has a configuration in which the M (2) element of the fluorescent material is Si and the M (3) element is Al, so that the color reproduction is performed with high luminance and long life. It is possible to obtain a display device illumination device and a display device having excellent properties. Since the display device illumination device 221 according to an embodiment of the present invention has a configuration in which the value of n of the fluorescent material is n ⁇ me, the illumination device for display device has high luminance, long life, and excellent color reproducibility. And a display device can be obtained.
  • An illumination device 221 for a display device has a phosphor 7 content of 80% by volume or more as the phosphor 7, and the remainder is ⁇ -sialon, unreacted silicon nitride or aluminum nitride, acid nitride glass, SrSiAl 2 n 2 O 3, Sr 2 Al 2 Si 10 n 14 O 4, SrSi (10-n) Al (18 + n) O n n (32-n) (n ⁇ 1) and SrSi 6 n 8 Therefore, it is possible to obtain a display device illumination device and a display device that have high luminance, long life, and excellent color reproducibility.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the average particle diameter of the phosphor 7 is 0.1 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and thus has a high luminance, a long life, and excellent color reproducibility. An illumination device and a display device can be obtained. Since the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the average aspect ratio of the phosphor 7 is 20 or less, the display device illumination device and the display have high luminance, long life, and excellent color reproducibility. A device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 since the phosphor 7 contains 5 to 300 ppm of fluorine, the display device illumination device and the display have high luminance, long life, and excellent color reproducibility. A device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a structure in which the phosphor 7 contains 10 to 3000 ppm of boron. A device can be obtained.
  • the illumination device 221 for display device has a transparent film formed on at least a part of the surface of the phosphor 7, and when the refractive index of the transparent film is nk , the transparent film Since the thickness is (10 to 180) / n k (unit: nanometer), it is possible to obtain a display device illumination device and a display device with high luminance, long life, and excellent color reproducibility.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the refractive index nk of the transparent film is 1.2 or more and 2.5 or less, it has high luminance, long life, and excellent color reproducibility.
  • a lighting device for a display device and a display device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the refractive index nk of the transparent film is 1.5 or more and 2.0 or less, it has high luminance, long life, and excellent color reproducibility.
  • a lighting device for a display device and a display device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention is configured to use a red light-emitting fluorescent material as the phosphor 7 in addition to the fluorescent material.
  • a lighting device for a display device and a display device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 has a configuration in which the red light-emitting fluorescent material is CaAlSiN 3 : Eu. A device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the light source 40 is the blue light-emitting LED chip 4 having a light emission peak wavelength of 330 to 500 nm. A lighting device for a display device and a display device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the emission peak wavelength of the LED chip 4 is 420 to 470 nm, the display device illumination device having high luminance, long life, and excellent color reproducibility, and A display device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention includes a blue light emission from the LED chip 4, a green light emission from the fluorescent material excited by the blue light emission, and a red light emission excited by the blue light emission. Since the red light emission from the fluorescent material is mixed and white light emission is obtained from the white light emitting device 200, a lighting device for a display device and a display device having high luminance, long life, and excellent color reproducibility are obtained. Can do.
  • the display device illumination device 221 has a configuration in which the white light emitting device 200 is the bullet-type white LED device 1, and thus has a high luminance, a long life, and excellent color reproducibility. And a display device can be obtained. Moreover, since the device of this form has established a standard and is widely used, industrial use is easy.
  • the illumination device 221 for a display device according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the bullet-type white LED device 1 has a reflector surface that reflects light emitted from the LED chip 4 in the front direction f. Thus, an illumination device for a display device and a display device with excellent color reproducibility can be obtained.
  • the white light emitting device 200 includes the LED chip 4 and a resin formed so as to surround the LED chip 4, and a phosphor is included in the resin. Since 7 is dispersed, it is possible to obtain a display device illumination device and a display device having high luminance, long life, and excellent color reproducibility.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which the phosphor 7 is dispersed in the resin so as to have a high density in the vicinity of the LED chip 4, it has high luminance and long life, An illumination device for a display device and a display device with excellent color reproducibility can be obtained. Further, by arranging the phosphor 7 in the vicinity of the LED chip 4, excitation light can be efficiently introduced into the phosphor 7.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention includes a first resin 6 formed so as to cover the LED chip 4 and a second resin formed so as to cover the first resin 6. Since the phosphor 7 is composed of the resin 8 and is dispersed in the first resin 6, it is possible to obtain a display device illumination device and a display device having high luminance, long life, and excellent color reproducibility. it can.
  • the display device illumination device 221 since the resin includes a silicone resin in at least a part of the region, the display device illumination device has high luminance, long life, and excellent color reproducibility. And a display device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 according to an embodiment of the present invention has a configuration in which the resin includes a methyl silicone resin in at least a part of the region. Therefore, the display device illumination has high luminance, long life, and excellent color reproducibility. A device and a display device can be obtained.
  • the resin since the resin includes a phenyl silicone resin in at least a part of the region, the display device illumination has high luminance, long life, and excellent color reproducibility. A device and a display device can be obtained.
  • the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which one side of the LED chip 4 is larger than 350 ⁇ m, the display device illumination device and the display device having high luminance, long life, and excellent color reproducibility are provided. Obtainable. Since the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention has a configuration in which a plurality of LED chips 4 are arranged, a display device illumination device and a display device having high luminance, long life, and excellent color reproducibility are obtained. be able to. Since the display device illumination device 221 according to the embodiment of the present invention is configured to be used by supplying power of 0.2 W or more per package, the display device illumination device 221 has high luminance, long life, and excellent color reproducibility. An illumination device and a display device can be obtained.
  • the LED chip 4 has a white light emitting device 1 per package and the planar area density per LED chip 4 is 1.5 ⁇ 10 4 W /. Since it is configured to be used with power of m 2 or more, it is possible to obtain a display device illumination device and a display device that have high luminance, long life, and excellent color reproducibility.
  • the LED chip 4 has a planar area density of 5 ⁇ 10 4 W / m 2 with the white light emitting device 1 per package and the LED chip 4 per one package.
  • the display device 201 includes the display device illumination device 221 and the liquid crystal display panel 211, a display device having high luminance, long life, and excellent color reproducibility can be obtained. Can do.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating another example of the display device according to the embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic plan view of the illumination device for display device that constitutes the display device.
  • a display device 202 according to an embodiment of the present invention is a white light emitting device 200, which is a surface-mounted white LED device (chip-mounted chip type) instead of the bullet-type white LED device 1.
  • the configuration is the same as that of the display device 201 shown in the first embodiment except that the display device illumination device 222 using the white light emitting diode lamp) 11 is used.
  • the same members as those shown in the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the surface-mounted white LED device 11 is mounted on the substrate 214 by the first lead wire 12 and the second lead wire 13.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the surface-mounted white LED device 11 that is the white light emitting device 200.
  • the surface-mounted white LED device 11 includes a first lead wire 12 and a second lead on a substrate 19 made of nylon resin and made of white alumina ceramic with high visible light reflectance.
  • the wires 13 are fixed, and their ends 12a and 13a are located at substantially the center of the substrate 19, and the opposite ends 12b and 13b are exposed to the outside, respectively. It is an attached electrode.
  • An end 12a of the first lead wire 12 is fixed so as to be a central portion of the substrate, and a light emitting diode element (LED chip) 4 is stored thereon.
  • the lower electrode 4a of the LED chip 4 and the first lead wire 12 are electrically connected by a conductive resin paste, and the upper electrode 4b and the second lead wire 13 are made of copper plated with silver. They are electrically connected by bonding wires 15.
  • a substantially rectangular parallelepiped wall member 20 is fixed on the substrate 19.
  • a hook-shaped hole 20 a is formed in the center of the wall member 20.
  • the hole 20a is a through hole, and the LED chip 4 disposed on the substrate 19 is disposed so as to protrude from the center of the hole 20a.
  • the portion facing the center of the hole 20a is a reflector surface (reflection surface) 20b for extracting light in the front direction f, and the curved surface shape of the reflector surface 20b is determined in consideration of the light reflection direction.
  • the wall surface member 20 should just be formed with white silicone resin etc., for example.
  • at least the reflector surface 20b constituting the reflecting surface is a surface having a high visible light reflectance with white or metallic luster.
  • a first resin 16 made of a transparent resin is formed in a dome shape so as to surround the LED chip 4 disposed so as to protrude from the center of the hole 20a.
  • a phosphor 17 is dispersed in the first resin 16.
  • a second resin 18 made of a transparent resin fills the hole 20a so as to surround the first resin 16 formed in a dome shape.
  • the LED chip 4 is sealed with the first resin 16 and the second resin 18.
  • the material of the first resin 16 and the second resin 18 it is preferable to select a material with as little deterioration as possible by ultraviolet light, and a silicone resin is preferable, but other resins such as polycarbonate resin and epoxy resin, glass, etc. A transparent material may be used.
  • the first resin 16 and the second resin 18 may be the same resin or different resins, but it is preferable to use the same resin from the standpoint of ease of manufacture and good adhesion.
  • the first resin 16 including the phosphor 17 is formed so as to surround the LED chip 4, and then the phosphor 17 is disposed in the vicinity of the LED chip 4. It is preferable to seal with the second resin 18 so as to surround the first resin 16. This method is inexpensive and can be sealed with high sealing performance.
  • the first resin 16 preferably includes a silicone resin having high heat resistance.
  • the wall member 20 and / or the substrate 19 preferably includes a resin member and / or a ceramic member.
  • Resin members are suitable because they are inexpensive and can be manufactured in large quantities.
  • As the type of resin one having high heat resistance and high reflectance is desirable, and nylon resin is desirable.
  • Thermosetting resins are also preferable because they are highly heat resistant and relatively inexpensive and can be produced in large quantities. Ceramic members are also preferable because they are extremely excellent in heat resistance.
  • a wiring board is used for the substrate 19 of the surface-mounted white LED device 11, the LED chip 4 is directly mounted on the wiring board, and the surface-mounted white LED device 11 is used as a chip-on-board type device. Also good. In this case, it is possible to take a form customized for the application, and it can be used for an application utilizing the characteristics of the phosphor excellent in temperature characteristics.
  • the display device illumination device 222 and the display device 202 according to the second embodiment of the present invention have the following effects in addition to the effects similar to the effects described in the first embodiment.
  • the display device illumination device 222 according to the embodiment of the present invention uses the surface-mounted white LED device 11 as the white light-emitting device 200. Therefore, the display device lighting device 222 is excellent in surface mounting, easily has high luminance and long life, and has color reproducibility. An excellent illumination device for a display device and a display device can be obtained. Further, since the surface-mounted white LED device 11 is established and widely used, industrial use is easy.
  • the display device illumination device 222 has a configuration in which the surface-mounted white LED device 11 has a reflector surface 20b that reflects light emitted from the LED chip 4 in the front direction f. It is possible to obtain a display device illumination device and a display device that have a long lifetime and excellent color reproducibility.
  • the display device illumination device 222 has a configuration in which the wall surface member 20 of the surface-mounted white LED device 11 includes a resin material and / or a ceramic member, so that the color reproduction is performed with high brightness and long life. It is possible to obtain a display device illumination device and a display device having excellent properties.
  • Resin members are suitable because they are inexpensive and can be manufactured in large quantities.
  • As the type of resin one having high heat resistance and high reflectance is desirable, and nylon resin is desirable.
  • Thermosetting resins are also preferable because they are highly heat resistant and relatively inexpensive and can be produced in large quantities. Ceramic members are also preferable because they are very excellent in heat resistance.
  • the display device illumination device 222 has a configuration in which the resin material of the wall surface member 20 of the surface-mounted white LED device 11 is a thermosetting resin material. An illumination device for a display device and a display device with excellent reproducibility can be obtained.
  • the substrate-mounted chip type white light emitting diode lamp 11 shown in FIG. 6 is used as the surface mounted type white LED device which is the white light emitting device 200, but other surface mounted types shown in FIGS. Type white LED devices (chip-type white light emitting diode lamps for substrate mounting) 115 to 117 may be used.
  • FIG. 7 is a view showing another example of the white light emitting device 200 used in the display device illumination device 222 according to the embodiment of the present invention, and is a surface-mounted white LED device (chip-mounted white light emitting diode lamp for substrate mounting). ) 115.
  • the display device 202 shown in the second embodiment is used except that the same surface electrode type light emitting diode element (LED chip) 24 is used instead of the upper and lower electrode type light emitting diode element (LED chip) 4.
  • the configuration is the same as that of the surface-mounted white LED device 11 which is the white light emitting device 200.
  • FIG. 8 is a view showing another example of the white light emitting device 200 used in the display device illumination device 222 according to the embodiment of the present invention, and is a surface-mounted white LED device (chip-mounted white light-emitting diode lamp for substrate mounting). ) 116.
  • the device 200 has the same configuration as the surface-mounted white LED device 11. Since the surface mount type white LED device 116 does not use the second resin 18 but merely disperses the phosphor 17 in the first resin 16, it can be easily manufactured. Thereby, the illumination device 222 for display apparatuses and the display apparatus 202 which use it as the white light emitting device 200 can also be manufactured easily.
  • FIG. 9 is a view showing another example of the white light emitting device 200 used in the display device illumination device 222 according to the embodiment of the present invention, and is a surface-mounted white LED device (chip-mounted white light-emitting diode lamp for substrate mounting). ) 117 is a cross-sectional view. A coplanar electrode type light emitting diode element (LED chip) 24 is used, and a phosphor 23 is directly attached to cover one surface of the LED chip 24 to form a layered phosphor 23, and the resin 18 attaches the LED chip 24.
  • the surface mount type white LED device 11 which is the white light emitting device 200 used in the display device 202 shown in the second embodiment except that it is formed so as to cover and fill the hole 20a of the wall member 20. It is set as the same structure.
  • a layer is formed on at least one surface of the LED chip 24 from the wafer stage by using spin coating, vapor deposition, or sputtering.
  • a method of depositing the phosphor 23 uniformly and directly attaching the phosphor 23 so as to cover at least one surface of the LED chip 24 can also be adopted.
  • the thickness of the layer made of the phosphor 23 can be controlled from 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, and light from the LED chip 24 can be taken out through the layer made of the phosphor 23. Suitable for creating light.
  • the surface-mounted white LED device 117 has a configuration in which the phosphor 23 is directly attached so as to cover at least one surface of the LED chip 24, the display device illumination device 222 has high luminance, long life, and excellent color reproducibility. And the display device 202 can be obtained. Further, since the surface-mounted white LED device 117 has a structure in which the phosphors 23 are formed in layers, the display device illumination device 222 and the display device 202 having high luminance, long life, and excellent color reproducibility are obtained. be able to.
  • the surface-mounted white LED device 117 has a configuration in which the thickness of the phosphor 23 is 1 ⁇ m to 100 ⁇ m, the display device illumination device 222 and the display device 202 having high luminance, long life, and excellent color reproducibility are provided. Obtainable.
  • Examples 1 to 10 First, the manufacturing method of the phosphors of Examples 1 to 10 used in the illumination device for display device and the white light emitting device used in the display device of the present invention will be described.
  • silicon nitride powder (Si 3 N 4 ), aluminum nitride powder (AlN), strontium nitride powder (Sr 3 ) having an average particle size of 0.5 ⁇ m, oxygen content of 0.93 mass% and ⁇ -type content of 92% N 2 ), strontium oxide powder (SrO), and europium oxide powder (Eu 2 O 3 ) were used.
  • the obtained mixed powder was put into an aluminum mold to produce a compact having a bulk density of about 25%, and filled in a boron nitride (hBN) crucible.
  • the ratio of the volume of the molded body to the crucible volume was about 80%.
  • the powder weighing, mixing and molding steps were all performed in a glove box capable of maintaining a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 ppm or less and oxygen of 1 ppm or less.
  • the boron nitride crucible filled with the mixed powder was set in a graphite resistance heating type electric furnace using a carbon fiber molded body as a heat insulating material.
  • the firing atmosphere is evacuated by a diffusion pump, heated from room temperature to 1000 ° C. at a rate of 500 ° C. per hour, introduced nitrogen having a purity of 99.999% by volume at 1000 ° C., and a pressure of 0.9 MPa.
  • the temperature was raised to 600 ° C./hour up to 1900 ° C. and held at 1900 ° C. for 2 hours.
  • the obtained fired body (fired mass) is coarsely pulverized and then manually pulverized using a mortar made of a silicon nitride sintered body.
  • Body powder (Examples 1 to 10) was obtained.
  • Example 10 shows the measurement results of the emission spectrum and excitation spectrum of the phosphor of Example 1.
  • FIG. 10 the peak wavelength of the excitation spectrum of the phosphor of Example 1 was 370 nm, and the peak wavelength of the emission spectrum due to the blue light excitation at 450 nm was 504 nm.
  • the emission intensity at the peak wavelength was 100 counts.
  • FIG. 11 shows the measurement results of the emission spectrum and excitation spectrum of the phosphor of Example 7.
  • the peak wavelength of the excitation spectrum of the phosphor of Example 7 was 370 nm
  • the peak wavelength of the emission spectrum due to the blue light excitation at 450 nm was 504 nm.
  • the emission intensity at the peak wavelength was 103 counts.
  • Table 2 shows the emission intensity and emission wavelength of the emission peaks of these phosphor powders (Examples 1 to 10). Note that the count value of the light emission intensity is an arbitrary unit, and varies depending on the measurement device and conditions (hereinafter the same).
  • FIG. 12 is a measurement result of a powder X-ray diffraction pattern composed of main diffraction peaks of the phosphor of Example 1.
  • FIG. FIG. 13 is a measurement result of a powder X-ray diffraction pattern composed of main diffraction peaks of the phosphor of Example 7. Also in the phosphors of Examples 2 to 6 and Examples 8 to 10, as in Examples 1 and 7, powder X-ray diffraction patterns consisting of main diffraction peaks were obtained. These phosphor powders (Examples 1 to 10) were exposed for 100 hours under conditions of 80% humidity and 80 ° C., but almost no reduction in luminance was observed.
  • these phosphor powders (Examples 1 to 10) were observed with an optical microscope while irradiating ultraviolet rays of 365 nm as necessary.
  • M (0,1) is a site where the M (0) element and the M (1) element are disordered
  • M (2,3) is the M (2) element and M (3 ) A site where the element enters disorder
  • M (O, N) is a site where the O element and the N element enter disorder.
  • Examples 11 to 28 of the phosphor of the present invention will be described.
  • silicon nitride powder, aluminum nitride powder, strontium nitride powder, strontium oxide powder, and europium oxide powder having an average particle size of 0.5 ⁇ m, oxygen content of 0.93% by mass, and ⁇ -type content of 92% were used. .
  • M (0) a M (1 ) b M (2) x- (vm + n) M (3) (vm + n) -y O n N z-n, a shown in Table 5, b, m, x,
  • M (1) was Eu.
  • the obtained mixed powder was put into an aluminum mold to produce a compact having a bulk density of about 26% and filled in a boron nitride crucible.
  • the ratio of the compact volume to the crucible volume was about 80%.
  • the powder weighing, mixing and molding steps were all performed in a glove box capable of maintaining a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 ppm or less and oxygen of 1 ppm or less.
  • the boron nitride crucible filled with the mixed powder was set in a graphite resistance heating type electric furnace using a carbon fiber molded body as a heat insulating material.
  • the firing atmosphere is evacuated by a diffusion pump and heated from room temperature to 1000 ° C. at a rate of 500 ° C. per hour, and nitrogen having a purity of 99.999 vol% is introduced at 1000 ° C. to a pressure of 0.9 MPa.
  • the temperature was raised to 600 ° C./hour up to 1900 ° C. and held at 1900 ° C. for 2 hours.
  • the obtained fired body is coarsely pulverized and then manually pulverized using a mortar made of a silicon nitride sintered body, and a phosphor powder having an average particle diameter of 12 ⁇ m using a 30 ⁇ m sieve (implemented) Examples 11 to 28) were designated.
  • FIG. 14 shows the measurement results of the emission spectrum and excitation spectrum of the phosphor of Example 24.
  • the peak wavelength of the excitation spectrum of the phosphor of Example 24 was 370 nm
  • the peak wavelength of the emission spectrum by excitation with blue light at 450 nm was 505 nm.
  • the emission intensity at the peak wavelength was 99 counts.
  • FIG. 15 shows the measurement results of the emission spectrum and excitation spectrum of the phosphor of Example 27.
  • the peak wavelength of the excitation spectrum of the phosphor of Example 27 was 370 nm, and the peak wavelength of the emission spectrum by blue light excitation at 450 nm was 504 nm.
  • the emission intensity at the peak wavelength was 101 counts.
  • the peak wavelength of the excitation spectrum of each phosphor was 370 nm, and blue-green light was emitted by blue light excitation at 450 nm.
  • Table 6 shows the emission intensity and emission wavelength of the emission peak of the phosphor powder (Examples 11 to 28). Note that the count value of the emission intensity is an arbitrary unit.
  • FIG. 16 shows the measurement result of the powder X-ray diffraction pattern consisting of the main diffraction peaks of the phosphor of Example 24.
  • FIG. 17 is a measurement result of a powder X-ray diffraction pattern consisting of main diffraction peaks of the phosphor of Example 27.
  • Examples 11 to 23, 25, 26, and 28 the same powder X-ray diffraction pattern as the main diffraction peak as in Example 1 was obtained.
  • these phosphor powders (Examples 11 to 28) were exposed for 100 hours at a humidity of 80% and a temperature of 80 ° C., almost no reduction in luminance was observed.
  • these phosphor powders (Examples 11 to 28) were observed with an optical microscope while irradiating ultraviolet rays of 365 nm as necessary.
  • Examples 29 to 44 of the phosphor of the present invention will be described.
  • silicon nitride powder, aluminum nitride powder, strontium nitride powder, strontium oxide powder, and europium oxide powder having an average particle size of 0.5 ⁇ m, oxygen content of 0.93% by mass, and ⁇ -type content of 92% were used. .
  • the obtained mixed powder was put into an aluminum mold to produce a compact having a bulk density of about 24%, and filled in a boron nitride crucible.
  • the ratio of the compact volume to the crucible volume was about 80%.
  • the powder weighing, mixing and molding steps were all performed in a glove box capable of maintaining a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 ppm or less and oxygen of 1 ppm or less.
  • the boron nitride crucible filled with the mixed powder was set in a graphite resistance heating type electric furnace using a carbon fiber molded body as a heat insulating material.
  • the firing atmosphere is evacuated by a diffusion pump and heated from room temperature to 1000 ° C. at a rate of 500 ° C. per hour, and nitrogen having a purity of 99.999 vol% is introduced at 1000 ° C. to a pressure of 0.9 MPa.
  • the temperature was raised to 600 ° C./hour up to 1900 ° C. and held at 1900 ° C. for 2 hours.
  • the obtained fired body is coarsely pulverized and then manually pulverized using a mortar made of a silicon nitride sintered body, and a phosphor powder having an average particle diameter of 12 ⁇ m using a 30 ⁇ m sieve (implemented) Examples 29-44).
  • emission spectra and excitation spectra of these phosphor powders were measured using a fluorescence spectrophotometer.
  • the peak wavelength of the excitation spectrum of each phosphor was 370 nm, and blue-green to green emission was exhibited by excitation with blue light at 450 nm.
  • Table 8 shows the emission intensity and emission wavelength of the emission peak of the phosphor powder (Examples 29 to 44). Note that the count value of the emission intensity is an arbitrary unit.
  • Examples 29 to 44 the same powder X-ray diffraction pattern as the main diffraction peak as in Example 1 was obtained.
  • this phosphor powder (Examples 29 to 44) was exposed for 100 hours under the conditions of 80% humidity and 80 ° C., almost no reduction in luminance was observed.
  • these phosphor powders (Examples 29 to 44) were observed with an optical microscope while irradiating ultraviolet rays of 365 nm as necessary.
  • Examples 45 to 56 of the phosphor of the present invention will be described.
  • silicon nitride powder, aluminum nitride powder, strontium nitride powder, strontium oxide powder, calcium oxide powder, and europium oxide having an average particle size of 0.5 ⁇ m, oxygen content of 0.93% by mass, and ⁇ -type content of 92% Powder was used.
  • the obtained mixed powder was put into an aluminum mold to produce a compact having a bulk density of about 25% and filled in a boron nitride crucible.
  • the ratio of the compact volume to the crucible volume was about 80%.
  • the powder weighing, mixing, and molding steps were all performed in the atmosphere.
  • the boron nitride crucible filled with the mixed powder was set in a graphite resistance heating type electric furnace using a carbon fiber molded body as a heat insulating material.
  • the firing atmosphere is evacuated by a diffusion pump and heated from room temperature to 1000 ° C. at a rate of 500 ° C. per hour, and nitrogen having a purity of 99.999 vol% is introduced at 1000 ° C. to a pressure of 0.9 MPa.
  • the temperature was raised to 600 ° C./hour up to 1900 ° C. and held at 1900 ° C. for 2 hours.
  • the obtained fired body is coarsely pulverized and then manually pulverized using a mortar made of a silicon nitride sintered body. Examples 45-56).
  • the emission spectrum and excitation spectrum of these phosphor powders were measured using a fluorescence spectrophotometer.
  • the peak wavelength of the excitation spectrum of each phosphor was 370 nm, and emitted blue-green to yellow light by blue light excitation at 450 nm.
  • Table 10 shows the emission intensity and emission wavelength of the emission peak of the phosphor powder (Examples 45 to 56). Note that the count value of the emission intensity is an arbitrary unit.
  • Examples 45 to 56 the same powder X-ray diffraction pattern as the main diffraction peak as in Example 1 was obtained.
  • this phosphor powder (Examples 45 to 56) was exposed for 100 hours under the conditions of 80% humidity and 80 ° C., the luminance was hardly reduced.
  • the phosphor powder (Examples 45 to 56) was observed with an optical microscope while irradiating with 365 nm ultraviolet rays as necessary.
  • Examples 57 to 68 of the phosphor of the present invention will be described.
  • silicon nitride powder, aluminum nitride powder, strontium nitride powder, strontium oxide powder, barium oxide powder, and europium oxide having an average particle size of 0.5 ⁇ m, oxygen content of 0.93% by mass, and ⁇ -type content of 92% Powder was used.
  • M (0) a M (1 ) b M (2) x- (vm + n) M (3) (vm + n) -y O n N z-n, a shown in Table 11, b, m, x,
  • M (1) was Eu.
  • the obtained mixed powder was put in an aluminum mold to produce a compact having a bulk density of about 23%, and filled in a boron nitride crucible.
  • the ratio of the compact volume to the crucible volume was about 80%.
  • the powder weighing, mixing, and molding steps were all performed in the atmosphere.
  • the boron nitride crucible filled with the mixed powder was set in a graphite resistance heating type electric furnace using a carbon fiber molded body as a heat insulating material.
  • the firing atmosphere is evacuated by a diffusion pump and heated from room temperature to 1000 ° C. at a rate of 500 ° C. per hour, and nitrogen having a purity of 99.999 vol% is introduced at 1000 ° C. to a pressure of 0.9 MPa.
  • the temperature was raised to 600 ° C./hour up to 1900 ° C. and held at 1900 ° C. for 2 hours.
  • the obtained fired body is coarsely pulverized and then manually pulverized using a mortar made of a silicon nitride sintered body, and a phosphor powder having an average particle diameter of 11 ⁇ m using a 30 ⁇ m sieve (implemented) Examples 57-68).
  • emission spectra and excitation spectra of these phosphor powders were measured using a fluorescence spectrophotometer.
  • the peak wavelength of the excitation spectrum of each phosphor was 370 nm, and emitted blue to blue-green light when excited with 400 nm blue-violet light.
  • Table 12 shows the emission intensity and emission wavelength of the emission peak of the phosphor powder (Examples 57 to 68). Note that the count value of the emission intensity is an arbitrary unit.
  • Examples 57 to 68 the same powder X-ray diffraction pattern as the main diffraction peak as in Example 1 was obtained.
  • this phosphor powder (Examples 57 to 68) was exposed for 100 hours at a humidity of 80% and a temperature of 80 ° C., the luminance was hardly reduced.
  • the phosphor powder (Examples 57 to 68) was observed with an optical microscope while irradiating ultraviolet rays of 365 nm as necessary.
  • a display device illumination device and a display device using the phosphor will be described.
  • a bullet-type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 3 was produced.
  • a blue light emitting diode element is bonded to the element storing recess in the first lead wire using a conductive paste, and the first lead wire and the lower electrode of the blue light emitting diode element are electrically connected.
  • a blue light emitting diode element was fixed.
  • the upper electrode of the blue light-emitting diode element and the second lead wire were wire-bonded with a bonding wire and electrically connected.
  • the first resin was an epoxy resin having a refractive index of 1.6
  • the second resin was an epoxy resin having a refractive index of 1.36.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light having an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue-green light and red light, respectively. Were mixed to emit white light.
  • Example 70 A bullet-type white light-emitting diode lamp (white light-emitting device) shown in FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 69 except that the phosphor used was changed.
  • the phosphor of Example 1 15% by mass of the phosphor of Example 1 as a blue-green phosphor, 12% by mass of ⁇ -sialon phosphor as a green phosphor, and 26% by mass of CaAlSiN 3 : Eu phosphor as a red phosphor.
  • the first resin in which the phosphor was dispersed was formed by adding an appropriate amount of this to the epoxy resin and dropping it in an appropriate amount using a dispenser.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light with an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor, green phosphor and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue light, green light and green light, respectively. A red light was emitted, and these lights were mixed to emit white light.
  • Example 71 A bullet-type white light-emitting diode lamp (white light-emitting device) shown in FIG.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light with an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor, green phosphor and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue light, green light and green light, respectively. A red light was emitted, and these lights were mixed to emit white light.
  • Example 72 A bullet-type white light-emitting diode lamp (white light-emitting device) shown in FIG.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light having an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor, green phosphor, yellow phosphor and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue light. Green light, yellow light and red light were emitted, and these lights were mixed to emit white light close to natural light.
  • Example 73 A bullet-type light-emitting diode lamp (white light-emitting device) shown in FIG. 3 was produced in the same manner as in Example 69 except that the light-emitting element (LED) and phosphor used were changed.
  • An ultraviolet LED element having an emission peak wavelength of 380 nm was used as the light emitting element (LED), the phosphor of Example 1, the phosphor of Example 44, the BaMgAl 10 O 17 : Eu phosphor, and CaAlSiN 3 as the red phosphor.
  • Eu was dispersed in a resin layer made of a silicone resin and covered with an ultraviolet LED element.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits ultraviolet light having an emission peak wavelength of 380 nm.
  • Example 74 A silicone resin having a refractive index of 1.51 was used as the first resin, a silicone resin having a refractive index of 1.41 was used as the second resin, and the phosphor used was changed in the same manner as in Example 69.
  • a bullet type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 3 was manufactured.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light having an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue-green light and red light, respectively. Were mixed to emit white light.
  • Example 75 A silicone resin having a refractive index of 1.51 was used as the first resin, a silicone resin having a refractive index of 1.41 was used as the second resin, and the phosphor used was changed in the same manner as in Example 69.
  • a bullet type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 3 was manufactured.
  • the phosphor of Example 1 15% by mass of the phosphor of Example 1 as a blue-green phosphor, 12% by mass of ⁇ -sialon phosphor as a green phosphor, and 26% by mass of CaAlSiN 3 : Eu phosphor as a red phosphor.
  • the first resin in which the phosphor was dispersed was formed by adding a suitable amount of this to a silicone resin at a concentration of 5% and dropping it with a dispenser.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light having an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor, green phosphor, and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue light and green light, respectively. And red light, and these lights were mixed to emit white light.
  • Example 76 A silicone resin having a refractive index of 1.51 was used as the first resin, a silicone resin having a refractive index of 1.41 was used as the second resin, and the phosphor used was changed in the same manner as in Example 69.
  • a bullet type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 3 was manufactured.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light having an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor, green phosphor, and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue light and green light, respectively. And red light, and these lights were mixed to emit white light.
  • Example 77 A silicone resin having a refractive index of 1.51 was used as the first resin, a silicone resin having a refractive index of 1.41 was used as the second resin, and the phosphor used was changed in the same manner as in Example 69.
  • a bullet type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 3 was manufactured.
  • Example 1 15% by mass of the phosphor of Example 1 as a blue-green phosphor, 13% by mass of ⁇ -sialon phosphor as a green phosphor, 18% by mass of ⁇ -sialon phosphor as a yellow phosphor, and A CaAlSiN 3 : Eu phosphor as a red phosphor was mixed with a silicone resin at a concentration of 26% by mass, and an appropriate amount thereof was dropped by a dispenser to form a first resin in which the phosphor was dispersed.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light having an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor, green phosphor, yellow phosphor and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue light. Light, green light, yellow light and red light were emitted, and these lights were mixed to emit white light close to natural light.
  • Example 78 A silicone resin having a refractive index of 1.51 was used as the first resin, a silicone resin having a refractive index of 1.41 was used as the second resin, and the phosphor used was changed in the same manner as in Example 69.
  • a bullet type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 3 was manufactured.
  • Example 1 15% by mass of the phosphor of Example 1 as a blue-green phosphor, 13% by mass of ⁇ -sialon phosphor as a green phosphor, 18% by mass of YAG: Ce phosphor as a yellow phosphor, and A CaAlSiN 3 : Eu phosphor as a red phosphor was mixed with a silicone resin at a concentration of 26% by mass, and an appropriate amount thereof was dropped by a dispenser to form a first resin in which the phosphor was dispersed.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the LED element When a current is passed through the conductive terminal, the LED element emits blue light having an emission peak wavelength of 450 nm, and the phosphor, green phosphor, yellow phosphor and red phosphor of Example 1 excited by this emit blue light. Light, green light, yellow light and red light were emitted, and these lights were mixed to emit white light close to natural light.
  • Example 79 A chip-type white light emitting diode lamp (white light emitting device) for mounting on a substrate shown in FIG. 6 was produced.
  • a blue light-emitting diode is arranged at substantially the center of the alumina ceramic substrate to which the first lead wire and the second lead wire are connected, and the lower electrode of the blue light-emitting diode is connected to the first lead wire and the upper part thereof The electrode was connected to the second lead wire with a bonding wire.
  • a wall surface member having a hole was disposed on the surface of the alumina ceramic substrate on the light emitting element side, and the wall surface member was fixed so that the light emitting element was accommodated in the hole.
  • the manufacturing procedure is substantially the same as the manufacturing procedure described in Example 69 except for the manufacturing procedure for fixing the first lead wire, the second lead wire, and the wall surface member to the alumina ceramic substrate.
  • the wall member is made of a white silicone resin, and the same epoxy resin is used for the first resin and the second resin.
  • the phosphor of Example 1 was used as the phosphor, the phosphor of Example 44 as the green phosphor, and the CaAlSiN 3 : Eu phosphor as the red phosphor.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured. Thus, it was confirmed that white color was emitted when a current was passed through the conductive terminal.
  • Example 80 A chip-type white light-emitting diode lamp (white light-emitting device) for board mounting shown in FIG. 8 was produced.
  • a surface electrode type blue light emitting diode (blue LED chip) was die-bonded.
  • a blue light emitting diode having a size of 350 ⁇ m square was used and a total of three blue light emitting diodes were mounted.
  • the two electrodes on the upper side of the blue light emitting diode are connected by two bonding wires (gold thin wires), and one bonding wire is connected to the lead frame and the other bonding wire is connected to another lead frame. did.
  • a suitable amount of methylsilicone resin containing phosphor is dropped and cured so as to cover the light emitting diode element and fill the hole of the wall surface member, and then the light emitting device is formed from the integrated member.
  • the package was trimmed, and the light emitting device package as a single piece was sorted by color tone and light emission intensity to obtain a chip-type white light emitting diode lamp for board mounting.
  • the phosphor of Example 1 and the sialon phosphor were used as the phosphor.
  • the light emission efficiency of the white light emitting device was 100 lm / W, and it was confirmed that white light having a color temperature of about 5500K was emitted.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the color rendering property of the display device was about 90 in Ra.
  • the input power was 0.18 W per package, and the power density was 2 ⁇ 10 4 W / m 2 as a planar area density per package.
  • Example 81 Using a UV LED chip as a light-emitting diode element, forming a Cu pattern on a ceramic molded substrate with printed wiring, and using a surface mount LED package case with a ceramic reflector adhered, and changing the phosphor Others were the same as in Example 80, and a chip-type white light-emitting diode lamp (white light-emitting device) for substrate mounting shown in FIG. 8 was produced.
  • the phosphor of Example 1 the sialon phosphor, and the CaAlSiN phosphor were used as the phosphor.
  • the light emission efficiency of the white light emitting device was 120 lm / W, and it was confirmed that white light having a color temperature of about 5600K was emitted.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the color rendering property of the display device was about 98 in Ra.
  • the input power was 0.18 W per package, and the power density was 2 ⁇ 10 4 W / m 2 as a planar area density per package.
  • Example 82 The substrate mounting shown in FIG. 8 is the same as in Example 80 except that a blue light emitting diode (blue LED chip) having an emission peak at 440 nm is used as the light emitting diode element, and one large chip of 1 mm square is mounted. A chip type white light emitting diode lamp (white light emitting device) was manufactured.
  • the phosphor of Example 1 and a sialon phosphor were used as the phosphor.
  • the luminous efficiency of the white light emitting device was 90 lm / W, and it was confirmed that white light with a color temperature of about 5000K was emitted.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the color rendering property of the display device was about 87 in Ra.
  • the input power was 1 W per package, and the power density was 1 ⁇ 10 3 W / m 2 in terms of the planar area density per package.
  • Example 83 A blue light emitting diode (blue LED chip) having a light emission peak at 470 nm is used as the light emitting diode element, and a first resin in which the phosphor is dispersed is formed so as to cover the light emitting diode element in a dome shape, and the phosphor is dispersed.
  • a substrate-mounted chip type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 7 was manufactured in the same manner as in Example 80 except that the second resin not to be formed was formed.
  • the phenyl silicone resin which does not contain fluorescent substance was used as a 2nd resin.
  • the phosphor of Example 1 and a sialon phosphor were used as the phosphor.
  • the light emission efficiency of the white light emitting device was 110 lm / W, and it was confirmed that white light having a color temperature of about 5200K was emitted.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the color rendering property of the display device was about 93 in Ra.
  • the input power was 0.18 W per package, and the power density was 2 ⁇ 10 4 W / m 2 as a planar area density per package.
  • Example 84 The first resin is not formed, and the phosphor layer of the present invention is formed to a thickness of 10 ⁇ m by sputtering on the p-side transparent electrode of the blue light emitting diode (blue LED chip), and the phosphor is not dispersed.
  • a substrate-mounted chip type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 9 was produced in the same manner as in Example 80 except that the above resin was formed.
  • the phosphor of Example 1 and a sialon phosphor were used as the phosphor.
  • the light emission efficiency of the white light emitting device was 140 lm / W, and it was confirmed that white light having a color temperature of about 4500K was emitted.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the color rendering property of the display device was about 85 in Ra.
  • the input power was 0.18 W per package, and the power density was 2 ⁇ 10 4 W / m 2 as a planar area density per package.
  • COB chip-on-board
  • a blue light-emitting diode (blue LED chip) was mounted on an aluminum substrate, and a glass-coated epoxy substrate printed and wired thereon was stacked and bonded. In the portion where the blue light emitting diode (blue LED chip) is mounted, a hole is formed in the substrate, and the blue light emitting diode (blue LED chip) appears on the surface.
  • the blue light emitting diode (blue LED chip) and the wiring were connected by a gold wire. From this, an appropriate amount of methyl silicone resin containing a phosphor was dropped and cured.
  • the phosphor of Example 1 and a sialon phosphor were used as the phosphor.
  • the luminous efficiency of the white light emitting device was 100 lm / W, and it was confirmed that warm white color with a color temperature of about 5500K was emitted.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the color rendering property of the display device was about 90 in Ra.
  • Example 86 An LED package for surface mounting in which an ultraviolet light emitting diode (ultraviolet LED chip) having an emission peak at 390 nm is used as a light emitting diode element, a Cu pattern is formed on a printed circuit board with ceramics, and a ceramic reflector is adhered.
  • a substrate-mounted chip type white light-emitting diode lamp (white light-emitting device) shown in FIG. 8 was produced in the same manner as in Example 80 except that the case was used and the phosphor was changed.
  • Example 49 only the phosphor of Example 49 was used as the phosphor.
  • the light emission output of the white light emitting device was 18 mW. Although the current was changed from 100 ⁇ A to 50 mA, almost no change in the emission wavelength with respect to the amount of current was observed.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured. In addition, a display device using this as a backlight was manufactured.
  • Example 87 An LED package for surface mounting in which an ultraviolet light emitting diode (ultraviolet LED chip) having an emission peak at 390 nm is used as a light emitting diode element, a Cu pattern is formed on a printed circuit board with ceramics, and a ceramic reflector is adhered.
  • a substrate-mounted chip type white light-emitting diode lamp (white light-emitting device) shown in FIG. 8 was produced in the same manner as in Example 80 except that the case was used and the phosphor was changed.
  • Example 57 only the phosphor of Example 57 was used as the phosphor.
  • the light emission output of the white light emitting device was 40 mW. Although the current was changed from 100 ⁇ A to 50 mA, almost no change in the emission wavelength with respect to the amount of current was observed.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured. In addition, a display device using this as a backlight was manufactured.
  • Example 88 An LED package for surface mounting in which an ultraviolet light emitting diode (ultraviolet LED chip) having an emission peak at 390 nm is used as a light emitting diode element, a Cu pattern is formed on a printed circuit board with ceramics, and a ceramic reflector is adhered.
  • a substrate-mounted chip type white light-emitting diode lamp (white light-emitting device) shown in FIG. 8 was produced in the same manner as in Example 80 except that the case was used and the phosphor was changed.
  • Example 1 only the phosphor of Example 1 was used as the phosphor.
  • the light emission output of the white light emitting device was 35 mW. Although the current was changed from 100 ⁇ A to 50 mA, almost no change in wavelength with respect to the amount of current was observed.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured. In addition, a display device using this as a backlight was manufactured.
  • Example 89 A substrate-mounted chip type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 8 was produced in the same manner as in Example 128 except that the phosphor was changed.
  • the phosphor of Example 1 the sialon phosphor, and the CaAlSiN phosphor were used as the phosphor.
  • the light emission efficiency of the white light emitting device was 120 lm / W, and it was confirmed that white light having a color temperature of about 5300K was emitted.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the color rendering property of the display device was about 96 in Ra.
  • the input power was 0.18 W per package, and the power density was 2 ⁇ 10 4 W / m 2 as a planar area density per package.
  • Example 90 A substrate-mounted chip type white light emitting diode lamp (white light emitting device) shown in FIG. 8 was produced in the same manner as in Example 80 except that the phosphor was changed.
  • Example 29 to Example 68 a mixture of the phosphors of Example 29 to Example 68 and a CaAlSiN phosphor were used as the phosphor.
  • the light emission efficiency of the white light emitting device was 100 lm / W, and it was confirmed that white light having a color temperature of about 5500K was emitted.
  • An illumination device for a display device in which the white light emitting devices are arranged in a grid pattern on a substrate was manufactured.
  • a display device using this as a backlight was manufactured.
  • the color rendering property of the display device was about 99 in Ra.
  • the input power was 0.18 W per package, and the power density was 2 ⁇ 10 4 W / m 2 as a planar area density per package.
  • the display device illumination device and the display device of the present invention can be used in industries that manufacture and use display device illumination devices and display devices that have high luminance, long life, and excellent color reproducibility.
  • SYMBOLS 1 Bullet type white LED device (bullet type light emitting diode lamp), 2 ... Lead wire, 2a ... Concave part, 2b ... Tip side, 3 ... Lead wire, 3b ... Tip side, 4 ... Light emitting diode element (LED chip), 4a DESCRIPTION OF SYMBOLS 4b ... Electrode, 5 ... Bonding wire, 6 ... Resin, 7 ... Phosphor, 8 ... Resin, 11 ... Surface mount type white LED device (chip-type light emitting diode lamp for board mounting), 12 ... Lead wire, 13 ...
  • LED chip Light emission Diode element

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Abstract

 本発明は、基板と、基板上に配置された複数の白色発光デバイスと、からなる、液晶表示パネルのバックライトとして用いられる表示装置用照明装置であって、前記白色発光デバイスは、光源と、前記光源により励起されて発光する蛍光体と、を有し、前記蛍光体として、一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nで示される組成の蛍光材料が用いられる表示装置用照明装置等に関する。

Description

表示装置用照明装置及び表示装置
 本発明は、表示装置用照明装置及び表示装置に関するものであり、特に、色再現性の高い表示装置用照明装置及び表示装置に関するものである。
 本願は、2008年11月28日に日本に出願された特願2008-305317号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 近年、液晶表示装置の更なる性能向上のため、透過型液晶表示パネルに用いられるバックライト(表示装置用照明装置)には、更なる高輝度化と、高い色再現性が要求されている。そのため、前記バックライトとしては、従来、蛍光表示管と導光板とを組み合わせたものが主流であったが、近年、LEDデバイスを用いたものが用いられるようになっている。前記LEDデバイスを用いたバックライトとしては、たとえば、白色LEDデバイスを複数基板上に配列したものがある。
 前記白色LEDデバイスとしては、青色発光ダイオード素子(青色LEDチップ)と青色吸収黄色発光蛍光体とを組み合わせた白色発光ダイオードデバイス(BY型白色LEDデバイス)や、青色LEDチップと、青色吸収緑色発光蛍光体と、青色吸収赤色発光蛍光体とを組み合わせた白色発光ダイオードデバイス(RGB型白色LEDデバイス)が公知であり、前記バックライトなどに実用化されている。
 前記BY型白色LEDデバイスとしては、たとえば、特許文献1に、青色発光ダイオード素子と青色吸収黄色発光蛍光体との組み合わせによる白色発光ダイオードデバイスが開示されている。また、特許文献2にも、同様の構成の発光ダイオードデバイスについて開示されている。さらに、特許文献3にも、同様の構成の発光ダイオードデバイスについて、波長変換注型材料を用いた発光素子として開示されている。
 前記RGB型白色LEDデバイスとしては、たとえば、特許文献4に、紫外光又は近紫外光を発光する半導体発光素子と、素子の表面に成膜された蛍光体と、を備える蛍光体付き発光ダイオードが開示されている。この構成では、素子の表面に成膜する蛍光体の種類に応じて、この蛍光体付き発光ダイオードデバイス(LEDデバイス)の発光色を青、緑又は赤色とすることが可能とされている。また、特許文献5には、III族窒化物半導体からなる発光層と、この発光層から発せられた発光波長ピーク波長が380nmの紫外光を受光して、赤色、緑色及び青色の三原色の光をそれぞれ発光する3種類の蛍光体層を備えたドットマトリックスタイプの表示装置が開示されている。
 なお、特許文献1~5に記載のLEDデバイスは、例えば、特許文献6、特許文献7などに記載されているような公知の方法により製造できるとされている。
 これらの発光ダイオードで、青色吸収黄色発光蛍光体として、特によく用いられている蛍光体は、一般式(Y,Gd)(Al,Ga)12:Ce3+で表わされる、セリウムで賦活したイットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系酸化物蛍光体である。
 前記BY型白色LEDデバイスは、赤色成分が不足し青白い発光となり、演色性に偏りがみられるという問題があった。また、前記青色LEDチップを高輝度にするに従い発熱量が増大し、一部が分解して発光を示さなくなり、前記白色LEDチップの発光輝度を低下させるという問題も持つ蛍光体もあった。さらにまた、YAG蛍光体などにおいては、高温での変換効率に劣るため、高温となる環境下では急速に発光強度が低下するという問題も生じる場合があった。
 青色吸収黄色発光蛍光体としては、前記イットリウム・アルミニウム・ガーネット(YAG)系酸化物蛍光体以外に、硫化物系蛍光体も知られている。たとえば、特許文献8には、390~420nmの波長の光を発光する半導体発光素子と、この半導体発光素子からの発光により励起される蛍光体とを用いて、白色の光を発光する半導体発光素子が開示されている。390~420nmの波長の光で励起され発光する蛍光体として、様々な酸化物や硫化物の蛍光体が用いられている。しかし、前記硫化物系蛍光体は化学的安定性に難点があり、白色LEDデバイスとして必要な寿命特性が確保できない場合があった。
 青色吸収黄色発光蛍光体としては、上記蛍光体以外に、ケイ酸塩蛍光体、リン酸塩蛍光体、アルミン酸塩蛍光体などが知られている。しかし、これらの蛍光体も、真空紫外線、紫外線、電子線、青色光などの高いエネルギーを有した励起源に曝されることによって、蛍光体の発光輝度が低下する。
 一方、サイアロン蛍光体等の酸窒化物蛍光体は、前記励起源に曝されても輝度低下が少ないことが報告されている。たとえば、特許文献9には、Caを含有するサイアロン蛍光体が開示されている。ここで、このサイアロン蛍光体は、まず、窒化ケイ素(Si)、窒化アルミニウム(AlN)、炭酸カルシウム(CaCO)、及び酸化ユーロピウム(Eu)を所定のモル比で混合した後、1気圧(0.1MPa)の窒素中において1700℃の温度で1時間保持してホットプレス法により焼成して製造される。この方法により得られるEuイオンを固溶したα型サイアロン蛍光体は、450~500nmの青色光で励起されて550~600nmの黄色の光を発する青色吸収黄色発光蛍光体である。
  また、特許文献10には、別のサイアロン蛍光体に関するものであって、β-Si構造を有するβ型サイアロン蛍光体について開示されている。このβ型サイアロン蛍光体は、近紫外~青色光で励起されることにより、500~600nmの緑色~橙色の発光を行う青色吸収黄色発光蛍光体である。
  更に、特許文献11には、JEM相からなる酸窒化物蛍光体が開示されている。この酸窒化物蛍光体は、近紫外~青色光で励起されて、460~510nmに発光波長ピークを有する発光を行う青色吸収緑色発光蛍光体である。
特許第2900928号公報 特許第2927279号公報 特許第3364229号公報 特開平10-12925号公報 特開平9-153664号公報 特開平5-152609号公報 特開平7-99345号公報 特開2002-171000号公報 特開2002-363554号公報 特開2005-255895号公報 特開2006-232868号公報
 本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nで示される組成の蛍光材料を有し、ここで、M(0)はLi、Na,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Sc,Y,La,Gd及びLuからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(1)はMn,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm及びYbからなる群より選ばれる1種以上の賦活剤であり、M(2)はSi,Ge,Sn,Ti,Hf及びZrからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(3)はBe,B,Al,Ga,In,Tl及びZnからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、Oは酸素元素であり、Nは窒素元素であって、M(0)、M(1)、M(2)、M(3)、O及びNの原子比を、x,y及びzが、それぞれ33≦x≦51,8≦y≦12,及び36≦z≦56であり、a及びbが、3≦a+b≦7、かつ0.001≦b≦1.2であり、m及びnが、me=a+bとしたとき、0.8・me≦m≦1.2・me、かつ0≦n≦7であり、そして、vが、v={a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)(ここにおいて、v(0)はM(0)イオンの価数であり、v(1)はM(1)イオンの価数である)のすべてを満たすよう調整した蛍光体が、発光スペクトルの半値幅が狭く、発光ピーク波長を520nm近傍とした緑色発光を示し、前記RGB型白色LEDデバイスの青色吸収緑色発光蛍光体として好適であることを見出した。
 この知見についてさらに研究を進めた結果、以下の構成を示す本発明を完成するに至った。すなわち、
 (1) 基板と、前記基板上に配置された複数の白色発光デバイスと、からなる、液晶表示パネルのバックライトとして用いられる表示装置用照明装置であって、前記白色発光デバイスは、光源と、前記光源により励起されて発光する蛍光体と、を有し、前記蛍光体として、一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nで示される組成の蛍光材料が用いられることを特徴とする表示装置用照明装置(ここで、M(0)はLi、Na,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Sc,Y,La,Gd及びLuからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(1)はMn,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm及びYbからなる群より選ばれる1種以上の賦活剤であり、M(2)はSi,Ge,Sn,Ti,Hf及びZrからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(3)はBe,B,Al,Ga,In,Tl及びZnからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、Oは酸素元素であり、Nは窒素元素であり、x,y及びzは、それぞれ33≦x≦51,8≦y≦12,及び36≦z≦56を満たす数値であり、a及びbは、3≦a+b≦7、かつ0.001≦b≦1.2を満たす数値であり、m及びnは、me=a+bとしたとき、0.8・me≦m≦1.2・me、かつ0≦n≦7を満たす数値であり、そして、vは、v(0)をM(0)イオンの価数とし、v(1)をM(1)イオンの価数としたときに、v={a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)を満たす数値である)。
 (2) 前記蛍光材料のM(1)がEuであり、かつbが0.005≦b≦0.3を満たす数値であることを特徴とする(1)に記載の表示装置用照明装置。
 (3) 前記蛍光材料のM(1)がEuであり、かつbが0.01≦b≦0.2を満たす数値であることを特徴とする(1)又は(2)に記載の表示装置用照明装置。
 (4) 前記蛍光材料のx,y及びzが、それぞれx=42,y=10,及びz=46であることを特徴とする(1)~(3)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (5) 前記蛍光材料のM(0)がCa,Sr及びBaからなる群より選ばれる1種以上の元素であることを特徴とする(1)~(4)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (6) 前記蛍光材料のM(2)がSiであり、かつM(3)がAlであることを特徴とする(1)~(5)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (7) 前記蛍光材料のnが、n≦meを満たす数値であることを特徴とする(1)~(6)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (8) 前記蛍光体として、前記蛍光材料の含有率が80体積%以上であり、残部がβ―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl、SrAlSi1014、SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiからなる群より選ばれる一種以上の物質である蛍光体が用いられることを特徴とする(1)~(7)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (9) 前記蛍光体の平均粒径が0.1μm以上50μm以下の粉体であることを特徴とする(1)~(8)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (10) 前記蛍光体の平均アスペクト比が20以下であることを特徴とする(9)に記載の表示装置用照明装置。
 (11) 前記蛍光体がフッ素を5~300ppm含有することを特徴とする(1)~(10)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (12) 前記蛍光体がホウ素を10~3000ppm含有することを特徴とする(1)~(11)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (13) 前記蛍光体の少なくとも一部表面に透明膜が形成されており、前記透明膜の屈折率をnとしたときに、前記透明膜の厚さが(10~180)/n(単位:ナノメートル)であることを特徴とする(1)~(12)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (14) 前記透明膜の屈折率nが1.2以上2.5以下であることを特徴とする(13)に記載の表示装置用照明装置。
 (15) 前記透明膜の屈折率nが1.5以上2.0以下であることを特徴とする(14)に記載の表示装置用照明装置。
 (16) 前記蛍光体として、前記蛍光材料に加えて、赤色発光蛍光材料が用いられていることを特徴とする(1)~(15)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (17) 前記赤色発光蛍光材料がCaAlSiN:Euであることを特徴とする(16)に記載の表示装置用照明装置。
 (18) 前記光源が、発光ピーク波長が330~500nmの青色発光LEDチップであることを特徴とする(1)~(17)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (19) 前記LEDチップの発光ピーク波長が420~470nmであることを特徴とする(18)に記載の表示装置用照明装置。
 (20) 前記LEDチップからの青色発光と、前記青色発光によって励起された前記蛍光材料からの緑色発光と、前記青色発光によって励起された前記赤色発光蛍光材料からの赤色発光と、が混色されて、前記白色発光デバイスから白色発光が得られることを特徴とする(1)~(19)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (21) 前記白色発光デバイスが、砲弾型白色LEDデバイス又は表面実装型白色LEDデバイスであることを特徴とする(1)~(20)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (22) 前記砲弾型白色LEDデバイス又は前記表面実装型白色LEDデバイスが、前記LEDチップの発光を正面方向に反射させるリフレクタ面を有していることを特徴とする(21)に記載の表示装置用照明装置。
 (23) 前記表面実装型白色LEDデバイスが、前記LEDチップを取り囲むように配置された壁面部材を有しており、前記壁面部材に前記リフレクタ面が形成されていることを特徴とする(21)又は(22)に記載の表示装置用照明装置。
 (24) 前記表面実装型白色LEDデバイスが、前記LEDチップを配線基板上に直接実装したチップ・オン・ボード型デバイスであることを特徴とする(21)~(23)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (25) 前記配線基板及び/又は前記壁面部材が、樹脂製部材及び/又はセラミクス製部材を含むことを特徴とする(21)~(24)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (26) 前記樹脂製部材が、熱硬化性樹脂材料からなることを特徴とする(25)に記載の表示装置用照明装置。
 (27) 前記白色発光デバイスが、前記LEDチップと、前記LEDチップを取り囲んで形成された樹脂と、を有しており、前記樹脂中に前記蛍光体が、分散されていることを特徴とする(1)~(26)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (28) 前記蛍光体が、前記LEDチップの近傍で高密度となるように前記樹脂中に分散されていることを特徴とする(27)に記載の表示装置用照明装置。ここで、LEDチップの「近傍」とは、通常、LEDチップの表面から0μm~1000μm、好ましくは0μm~500μmの距離にあることをいう。「高密度」とは、相対的に高密度であることを意味し、本明細書においては、前記近傍に存在する前記蛍光体の密度が、それ以外に存在する前記蛍光体の密度よりも高ければよく、前記LEDチップの近傍部では、100%の密度も許容され得る。
 (29) 前記樹脂が、前記LEDチップを覆うように形成された第一の樹脂と、前記第一の樹脂を覆うように形成された第二の樹脂とからなり、前記蛍光体が、前記第一の樹脂中に分散されていることを特徴とする(27)又は(28)に記載の表示装置用照明装置。
 (30) 前記蛍光体が、前記LEDチップの少なくとも一面を覆うように直接付着されていることを特徴とする(1)~(26)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (31) 前記蛍光体が、層状に形成されていることを特徴とする(30)に記載の表示装置用照明装置。
 (32) 前記蛍光体の厚みが、1μmから100μmであることを特徴とする(30)又は(31)に記載の表示装置用照明装置。
 (33) 前記樹脂が、少なくとも一部の領域にシリコーン樹脂を含むことを特徴とする(27)~(32)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (34) 前記樹脂が、少なくとも一部の領域にメチルシリコーン樹脂を含むことを特徴とする(33)に記載の表示装置用照明装置。
 (35) 前記樹脂が、少なくとも一部の領域にフェニルシリコーン樹脂を含むことを特徴とする(33)又は(34)に記載の表示装置用照明装置。
 (36) 前記LEDチップの一辺が350μmよりも大きいことを特徴とする(1)~(35)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。ここで、前記LEDチップの一辺の大きさは、350μmよりも大きく、本発明の効果を奏すれば特に限定されないが、通常、5mmよりも小さいものが好ましい。
 (37) 前記LEDチップが複数配置されてなることを特徴とする(1)~(36)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。
 (38) 前記白色発光デバイス1パッケージ当り0.2W以上の電力を投入して使用されることを特徴とする(1)~(37)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。ここで、前記白色発光デバイス1パッケージ当りに投入される電力は、0.2W以上であり、本発明の効果を奏すれば特に限定されないが、通常、5W以下であることが好ましい。
 (39) 前記白色発光デバイス1パッケージ当り前記LEDチップ1個当りの平面面積密度にして1.5×10W/m以上の電力を投入して使用されることを特徴とする(1)~(38)のいずれかに記載の表示装置用照明装置。ここで、前記白色発光デバイス1パッケージ当りに投入される電力は、前記LEDチップ1個当りの平面面積密度にして1.5×10W/m以上であり、本発明の効果を奏すれば特に限定されないが、通常、1×10W/m以下であることが好ましく、2×10W/m以下であることがより好ましい。
 (40) 前記白色発光デバイス1パッケージ当り前記LEDチップ1個当りの平面面積密度にして5×10W/m以上の電力を投入して使用されることを特徴とする(39)に記載の表示装置用照明装置。ここで、前記白色発光デバイス1パッケージ当りに投入される電力は、前記LEDチップ1個当りの平面面積密度にして5×10W/m以上であり、本発明の効果を奏すれば特に限定されないが、通常、2×10W/m以下であることが好ましい。
 (41) (1)~(40)のいずれかに記載の表示装置用照明装置と、透過型液晶表示パネルと、を備えたことを特徴とする表示装置。
 上記の構成によれば、高輝度・長寿命で、色再現性に優れた表示装置用照明装置及び表示装置を提供することができる。
 本発明の表示装置用照明装置は、透過型液晶表示パネルのバックライトとして用いられる表示装置用照明装置であって、前記表示装置用照明装置は、矩形状の基板と、前記基板上に配置された複数の発光デバイスと、からなり、前記発光デバイスは、光源と、前記光源により励起されて発光する蛍光体と、を有し、前記蛍光体として、一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nで示される組成の蛍光材料が用いられ、前記一般式において、M(0)はLi、Na,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Sc,Y,La,Gd及びLuからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(1)はMn,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm及びYbからなる群より選ばれる1種以上の賦活剤であり、M(2)はSi,Ge,Sn,Ti,Hf及びZrからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(3)はBe,B,Al,Ga,In,Tl及びZnからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、Oは酸素元素であり、Nは窒素元素であって、M(0)、M(1)、M(2)、M(3)、O及びNの原子比を、x,y及びzが、それぞれ33≦x≦51,8≦y≦12,及び36≦z≦56であり、a及びbが、3≦a+b≦7、かつ0.001≦b≦1.2であり、m及びnが、me=a+bとしたとき、0.8・me≦m≦1.2・me、かつ0≦n≦7であり、そして、vが、v={a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)(ここにおいて、v(0)はM(0)イオンの価数であり、v(1)はM(1)イオンの価数である)のすべてを満たすように調整する構成なので、前記蛍光体を、発光ピーク波長が520nm近傍とされた青色吸収緑色発光蛍光体とすることができ、緑色発光の色度座標をディスプレイに最適な座標にして、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
本発明の第一の実施形態である表示装置用照明装置及び表示装置の断面図である。 本発明の第一の実施形態である表示装置用照明装置の平面図である。 本発明の第一の実施形態である表示装置用照明装置に用いる白色発光デバイスの断面図である。 本発明の第二の実施形態である表示装置用照明装置及び表示装置の断面図である。 本発明の第二の実施形態である表示装置用照明装置の平面図である。 本発明の第二の実施形態である表示装置用照明装置に用いる白色発光デバイスの断面図である。 本発明の第二の実施形態である表示装置用照明装置に用いる白色発光デバイスの断面図である。 本発明の第二の実施形態である表示装置用照明装置に用いる白色発光デバイスの断面図である。 本発明の第二の実施形態である表示装置用照明装置に用いる白色発光デバイスの断面図である。 本発明の実施例1の蛍光体の発光及び励起スペクトルを示す図である。 本発明の実施例7の蛍光体の発光及び励起スペクトルを示す図である。 本発明の実施例1の蛍光体の粉末X線回折チャートを示す図である。 本発明の実施例7の蛍光体の粉末X線回折チャートを示す図である。 本発明の実施例24の蛍光体の発光及び励起スペクトルを示す図である。 本発明の実施例27の蛍光体の発光及び励起スペクトルを示す図である。 本発明の実施例24の蛍光体の粉末X線回折チャートを示す図である。 本発明の実施例27の蛍光体の粉末X線回折チャートを示す図である。
 以下、本発明を実施するための形態について説明する。
(第一の実施形態)
 図1は、本発明の実施形態である表示装置の一例を説明する断面模式図である。
 図1に示すように、本発明の実施形態である表示装置201は、透過型液晶表示パネル211と、カラーフィルター212と、本発明の実施形態である表示装置用照明装置221と、を有して概略構成されている。
<透過型液晶表示パネル211>
 透過型液晶表示パネル211は、液晶層、透明電極層及び配向膜などが積層されてなるとともに、平面視したときに、格子状に配列された複数の画素部を有し、各画素部を独立に制御して前記液晶層の液晶の配向を制御する構成とされている(図示略)。なお、透過型液晶表示パネル211としては公知のものを用いることができる。詳細の構成については説明を省略する。
<カラーフィルター212>
 カラーフィルター212は、赤、緑、青(RGB)の3原色のカラーフィルター部が複数格子状に並べられてなる光透過性フィルムであって、各カラーフィルター部は、透過型液晶表示パネル211の画素部に対応するように形成されている(図示略)。なお、カラーフィルター212も公知のものを用いることができる。詳細の構成については説明を省略する。
 また、カラーフィルター212は、図1では透過型液晶表示パネル211と表示装置用照明装置221との間に配置しているが、これに限られるものではなく、たとえば、透過型液晶表示パネル211の正面方向fの面に配置してもよい。
<表示装置用照明装置221>
 図1に示すように、本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、基板214の正面方向fの面214a上に複数の白色発光デバイス200が配置されてなる。
 白色発光デバイス200として、砲弾型白色LEDデバイス(砲弾型白色発光ダイオードランプ)1が用いられている。砲弾型白色LEDデバイス1は、リードワイヤ2、3を介して、基板214に接続されている。
 図1では省略しているが、基板214の正面側の面214a上及び/又は内部には配線が形成されており、前記配線はリードワイヤ2、3と接続されるとともに、基板214に取り付けられた電気信号制御部に接続されている。これにより、前記電気信号制御部を操作して、砲弾型白色LEDデバイス1の発光のオンオフ及び発光輝度の制御などを行うことができる構成とされている。
 砲弾型白色LEDデバイス1から正面方向fへ出射された光は、図1の矢印lに示すように、カラーフィルター212及び透過型液晶表示パネル211を通って、正面方向fへ出射される構成とされている。
 図2は、表示装置用照明装置の一例を示す平面模式図である。
 図2に示すように、本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、平面視したときに略矩形状の基板214に、複数の白色発光デバイス200が格子状に配置されてなる。
 白色発光デバイス200の数と配置は、表示装置用照明装置221からの光がカラーフィルター212及び透過型液晶表示パネル211を通って、正面方向fへ出射されたときに、透過型液晶表示パネル211の表示面211a内で均一の強さの光となるように配置されていればよく、図2に示す数と配置に限られるものではない。
 図3は、図1に示した白色発光デバイス200(砲弾型白色LEDデバイス1)の拡大断面図である。
 図3に示すように、砲弾型白色LEDデバイス1は、第一のリードワイヤ2と、第二のリードワイヤ3とを備え、第一のリードワイヤ2の先端部2bには凹部2aを有し、その凹部2aに光源40である発光ダイオード素子(LEDチップ)4が蔵置されている。
 LEDチップ4は上下電極型であり、下部電極4aが凹部2aの底面と導電性ペーストによって電気的に接続されており、上部電極4bが第二のリードワイヤ3とボンディングワイヤ(金細線)5によって電気的に接続されている。
 なお、第一のリードワイヤ2の凹部2aは、断面形状が逆台形形状とされ、正面方向fに向けられた底面と側壁面とを有している。この凹部2aの底面と側壁面は、LEDチップ4の光を反射させて正面方向fに出射させるリフレクタ面(反射面)とされている。
<光源>
 光源40として発光ダイオード素子(LEDチップ)4が用いられている。光源40としてLEDチップ4を用いることにより、装置サイズを小さくすることができ、消費電力を抑えることができる。また、LEDチップ4は、安価に大量に取り扱うことができるので、表示装置用照明装置221及び表示装置201の製造コストを抑制することができる。
 LEDチップ4としては、その発光ピーク波長が330~500nmである青色発光のチップがより好ましく、その発光ピーク波長が420~470nmであるものが更に好ましい。これにより、効率よく蛍光体を励起させることができるとともに、白色発光デバイス200のために好適な青色発光とすることができる。
 LEDチップ4は、発光効率向上の点から、窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、たとえば、MOCVD法やHVPE法等を用いて形成する。窒化ガリウム系化合物半導体の構造としては、MIS接合、PIN接合やpn接合などを有するホモ構造、ヘテロ構造或いはダブルヘテロ構造とすることができる。LEDチップ4の発光層は、InαAlβGa1-α-βN(但し、0≦α、0≦β、α+β≦1)からなる窒化ガリウム系化合物半導体を用いることが好ましく、量子効果を有する単一量子井戸構造又は多重量子井戸構造とすることが好ましい。なお、前記窒化物系化合物半導体の材料組成やその混晶度などを制御することによって、前記発光層からの発光ピーク波長を制御することができる。
<樹脂>
 凹部2aに配置されたLEDチップ4を取り囲むように、透明な第一の樹脂6が凹部2aに充填されている。また、第一の樹脂6には、蛍光体7が分散されている。
 凹部2aの第一の樹脂6を取り囲むとともに、第一のリードワイヤ2の先端部2b及び第二のリードワイヤ3の先端部3bを取り囲んで、透明な第二の樹脂8が形成されている。なお、第二の樹脂8の形状は、全体が略円柱形状であり、その先端部がレンズ形状の曲面となる砲弾型とされている。第一の樹脂6及び第二の樹脂8により、LEDチップ4は完全に封止されている。
 第一の樹脂6と第二の樹脂8の材質は、できるだけ紫外線光による劣化の少ない材料を選定することが好ましく、シリコーン樹脂を含むことが好ましく、メチルシリコーン樹脂又はフェニルシリコーン樹脂を含むことがより好ましい。シリコーン樹脂は短波長の光に対して耐性を持つので、短波長の発光のLEDチップ4を封止するのに好適である。更に、樹脂が柔軟性を持つメチルシリコーン樹脂であることで、ボンディングワイヤの断裂を回避することができる。一方、剛性を持つフェニルシリコーン樹脂であっても良い。この場合、湿気などがLEDチップ4に貫通することを防止し、高湿などの厳しい環境においての使用に際して好適である。なお、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等の他の樹脂或いはガラス等の透明材料を含んでいても良い。
 第一の樹脂6と第二の樹脂8は、同じ樹脂を用いても良いし、異なる樹脂を用いても良いが、製造の容易さや接着性の良さなどから、同じ樹脂を用いる方が好ましい。
 また、蛍光体7は、他の蛍光体に比較して温度による特性の変化が少ないので、LEDチップ4の近傍に蛍光体7を配置することで、LEDチップ4から発生する熱を受けて蛍光体7の温度が上がってしまったとしても、発光特性の変化が小さくて済む。
<樹脂の屈折率>
 光源40であるLEDチップ4の発光材料として窒化ガリウム系化合物半導体を用いる場合には、前記窒化ガリウム系化合物半導体が2.4~2.5程度の非常に高い屈折率を有するので、LEDチップ4を覆う第1の樹脂6としては、1.2よりも高い屈折率を有する樹脂とすることが好ましい。一方、第1の樹脂6を覆う第2の樹脂8は、第1の樹脂6よりも低い屈折率の樹脂とすることが好ましい。これにより、LEDチップ4からの光取り出し効率を高めることができる。
<蛍光体>
 蛍光体7は、一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nで示される組成の蛍光材料を含む。ここで、Oは酸素元素であり、Nは窒素元素である。蛍光体7として前記蛍光材料を含むことにより、発光強度を高めることができる。なお、前記一般式の各組成について、以下詳細に説明する。
<M(0)元素>
 M(0)元素はLi、Na,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Sc,Y,La,Gd及びLuから選ばれる1種以上の元素を用いることが好ましく、Ca,Sr及びBaから選ばれる一種以上の元素を用いることがより好ましく、Srを用いることが更に好ましい。
 M(0)元素としてCa,Sr及びBaから選ばれる一種以上を用いることにより、十分に高い発光強度を得られる。また、M(0)元素としてSrを用いることにより、より高い発光輝度が得られる。
 なお、Srの一部をCaで置換すると、発光色を長波長側にシフトさせることができ、Baで置換すると、短波長側にシフトさせることができる。
<M(1)元素>
 M(1)元素は、賦活剤であるMn,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm及びYbから選ばれる1種以上の元素を用いることが好ましく、Ce,Eu及びYbから選ばれる一種以上の元素を用いることがより好ましく、Euを用いることが更に好ましい。
 M(1)元素として賦活剤であるMn,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm及びYbから選ばれる1種以上の元素を用いることにより、前記蛍光材料の発光ピーク波長を480~540nmとして、発光色を青緑色~緑色とすることができる。これにより、表示装置用照明装置(バックライト)に用いられる白色発光のための緑色発光の理想的な色度座標に近づけることができる。
 M(1)元素としてEuを用いることにより、前記蛍光材料の発光ピーク波長を495~525nmとして、発光色を青緑色~緑色とすることができる。これにより、蛍光体7の緑色発光の色度座標の位置を、緑色発光としてより理想的な色度座標に近づけることができる。
 前記一般式のM(1)元素の成分比bの値の好ましい範囲は、0.001≦b≦1.2である。bの値が0.001より小さいと、発光する原子数が少なすぎるため十分な発光強度を得ることができず、また、1.2を超えると、濃度消光のため発光強度が低下し、何れも好ましくない。
 bの値は、0.005≦b≦0.3とすることがより好ましく、0.01≦b≦0.2とすることが更に好ましい。この範囲であれば、十分に高い発光強度を得ることが出来る。また、これにより、蛍光体7の発光ピーク波長を520nm近傍に制限して、蛍光体7の緑色発光の色度座標の位置を、緑色発光として更に理想的な色度座標に近づけることができる。
 また、蛍光体7の発光スペクトルの半値幅を狭めて、蛍光体7の緑色発光の色度座標の位置を、色度図上で更に外側に配置させることができる。白色発光を構成するRGBからなる三原色の発光の色度座標が、それぞれ色度図上でより外側に配置されることにより、前記三原色の色度座標が形成する三角形の色再現領域の面積がより大きくされる。このような発光特性を有する白色発光デバイス200を備えた表示装置用照明装置221を用いることにより、表示装置201の色再現性を向上することができる。
 なお、Eu(ユーロピウム)はプラス二価の場合に良好な発光を示す。そのため、蛍光体7に含まれる全ユーロピウムに占める二価と三価の割合は、二価が多いほど良く、全ユーロピウムに占める二価の割合は50%以上であることが好ましい。更に好ましくは、80%以上である。三価のユーロピウムが残留すると、二価のユーロピウムとは異なる波長の発光を示すことから、発光色の変化をもたらし、好ましくない。そのため、原料として三価のEuを含有する化合物を用いた場合には、焼成過程で還元する必要がある。ユーロピウムの二価と三価の割合は、X線吸収微細構造(XAFS:X-ray absorption fine structure)解析法により分析することができる。
 また、M(1)元素がYbの場合も、緑色発光を示す。
<M(2)元素、M(3)元素>
 M(2)元素はSi,Ge,Sn,Ti,Hf及びZrから選ばれる1種以上の元素であることが好ましく、Siであることがより好ましい。これにより、蛍光体7から十分に高い発光強度を得ることができる。
 M(3)元素はBe,B,Al,Ga,In,Tl及びZnから選ばれる1種以上の元素であることが好ましく、Alであることがより好ましい。これにより、蛍光体7から十分に高い発光強度を得ることができる。
<x,y,z>
 x,y及びzの値は、それぞれ33≦x≦51,8≦y≦12,及び36≦z≦56であることが好ましく、x=42,y=10,及びz=46であることがより好ましい。これにより、蛍光体7から十分に高い発光強度を得ることができる。
<a,b>
 a+bの値の好ましい範囲は、3≦a+b≦7である。
 a+bの値が3より小さくなると、β―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014,SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質等の他の結晶相又はアモルファス相の含有量が増大し、発光強度が低下するため好ましくない。
 また、a+bの値が7より大きくなると、β―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014,SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質等の他の結晶相又はアモルファス相の含有量が増大し、発光強度が低下するとともに、温度特性も低下するため好ましくない。
<m,n>
 mの値は me=a+bとしたとき、0.8・me≦m≦1.2・meであることが好ましい。これにより、蛍光体7から十分に高い発光強度を得ることができる。
 nの値は、0≦n≦7であるが、M(0)イオンの価数をv(0)、M(1)イオンの価数をv(1)としたときに、0≦n≦{a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)の範囲が好ましい。
 nの値が{a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)より小さくなると、温度特性が向上すると共に、アスペクト比が小さくなり、樹脂への分散性が向上するからである。また、nの値を{a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)より小さくすると、発光波長を長波長側にシフトさせることができる。
 一方、nの値が、{a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)より大きくなると、β―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014,SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質等の他の結晶相又はアモルファス相の含有量が増大し、発光強度は低下する傾向が見られる。
 また、n≦meであることが好ましい。これにより、蛍光体7から十分に高い発光強度を得ることができる。
 蛍光体7の前記蛍光材料のa,b,x,y,z,m及びnの値が上記記載範囲からはずれると、発光強度が低下するため好ましくない。
 蛍光体7は、前記蛍光材料の含有率が80体積%以上であり、残部がβ―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014、SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質である蛍光体であってもよい。なお、残部の物質は結晶相又はアモルファス相のいずれであってもよい。これにより、蛍光体7から十分に高い発光強度を得ることができる。なお、前記蛍光材料の含有量が80体積%より少ない場合には、蛍光体7から十分に高い発光強度が得ることができない。
 <平均粒径>
 蛍光体7は、その平均粒径を0.1μm以上50μm以下の範囲とすることが好ましい。
 前記平均粒径が0.1μmより小さい場合には、前記蛍光体の表面欠陥の影響が顕著となり、発光強度が低下する。逆に、前記平均粒径が50μmより大きい場合には、励起光の吸収が不十分となり、発光強度が低下する。なお、蛍光体7の粒度は、レーザー回折・散乱法を用いて測定することができる。
 <平均アスペクト比>
 蛍光体7の粉末を構成する一次粒子の平均アスペクト比は、20以下とすることが好ましい。これにより、樹脂中への蛍光体7の分散性を向上させることができる他、蛍光体7に励起光を効率的に吸収させて、蛍光体7から十分に高い発光強度を得ることができる。
 前記平均アスペクト比が20より大きい場合には、蛍光体7を樹脂へ混練させることが困難となり、樹脂と蛍光体7との間に空隙を生じさせる。このような空隙は、光を散乱させて、白色発光デバイス200の発光特性を悪化させる。また、前記一次粒子が交絡したり、励起光と平行に配列して、前記一次粒子の励起光の吸収が不十分となったりして、十分に高い発光強度が得られない。なお、前記一次粒子の形状が、板状である場合は、その断面形状よりアスペクト比を求める。
 <微量添加元素>
 蛍光体7は、微量添加元素として、フッ素を5~300ppm及び/又はホウ素を10~3000ppm含有することが好ましい。
 フッ素を5~300ppm或いはホウ素を10~3000ppm含有する場合に、蛍光体7からは一層良好な発光特性が得られる。この現象は、フッ素については5ppm以上、ホウ素については10ppm以上で顕著となるが、前者では300ppm、後者では3000ppmを超えた場合ではそれ以上の効果は得られなくなる。
<透明膜>
 蛍光体7の少なくとも一部表面に透明膜が形成されることが好ましい。前記透明膜を形成することにより、蛍光体7と第一の樹脂6との界面における光の損失を低減することができる。
 前記透明膜として好適な材質としては、シリカ、アルミナ、チタニア、マグネシア又はフッ化マグネシウム等の無機物質、ポリスチレン、ポリカーボネート又はポリメチルスチレン等の樹脂を例示することができる。
 前記透明膜の厚さは、前記透明膜の屈折率をnとしたときに、(10~180)/n(単位:ナノメートル)とすることが好ましい。すなわち、前記透明膜の適切な厚さは、前記透明膜の屈折率nにより規定される。
 前記透明膜の厚さが前記範囲より厚い場合には、前記透明膜自身が光を吸収して、白色発光デバイス200の発光強度を低下させる。また、前記透明膜の厚さが前記範囲より薄い場合には、均一な透明膜の形成が困難となり、蛍光体7と第一の樹脂6との界面における光の損失の低減効果を不十分とする。
 前記透明膜の屈折率nが高い場合には、前記透明膜の厚さが薄くても、光の損失を低減することができる。たとえば、前記透明膜の屈折率nが2.0の場合には、前記透明膜の好適な厚さは5~90nmとなる。
 逆に、前記透明膜の屈折率nが低い場合に光の損失を低減するためには、前記透明膜の厚さを厚くすることを要する。たとえば、前記透明膜の屈折率nが1.5の場合には、前記透明膜の好適な厚さは6.6~120nmとなる。
 蛍光体7として一部表面に透明膜を形成したものを用いる場合には、蛍光体7を分散させる第一の樹脂6の屈折率は、前記透明膜の屈折率に近いものにすることが好ましい。これにより、前記透明膜と第一の樹脂6との界面における反射を抑制することができる。
 なお、この場合、蛍光体7を分散させた第一の樹脂6の外側に、第一の樹脂6よりも屈折率が低い第2の樹脂8を配置すると、白色発光デバイス200の発光強度を更に向上させることができる。
<酸素量>
 蛍光体7に含有される酸素量は、前記一般式に基づいて計算される値より0.4質量%以下の範囲で多く含まれる場合には、蛍光体7からの発光特性がより一層向上する。
 この0.4質量%以下の範囲で多く含まれる酸素は、蛍光体7の粉末粒子の少なくとも一部表面に形成された透明膜を構成するものである。この透明膜により、蛍光体7の耐酸化性が向上するとともに、第一の樹脂6との屈折率の差を低減することができる。これにより、蛍光体7と第一の樹脂6との界面における光の損失を低減する。更に、蛍光体7に含まれる前記蛍光材料の粒子表面の不対電子や欠陥も低減して、蛍光体7からの発光強度を向上させることができる。
<分散性>
 蛍光体7の粉末粒子の表面をカップリング処理してもよい。これにより、蛍光体7を樹脂6に分散させるときに、その分散性を向上させることができるとともに、樹脂6と蛍光体7との密着性を向上させることができる。
 カップリング剤としては、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤等を用いることができる。カップリング処理は、必要に応じて透明膜形成後に行ってもよい。
<導電性を持つ無機物質>
 蛍光体7を電子線で励起する用途に使用する場合は、導電性を持つ無機物質を混合することにより、蛍光体7に導電性を付与することができる。
 前記導電性を持つ無機物質としては、Zn、Al、Ga、In及びSnから選ばれる1種又は2種以上の元素を含む酸化物、酸窒化物、又は窒化物、或いはこれらの混合物を挙げることができる。
<無機蛍光体や蛍光染料>
 蛍光体7には必要に応じ、前記蛍光材料の発光色とは異なる色を発色する無機蛍光体や蛍光染料を混合することができる。これにより、表示装置用照明装置の発光輝度より向上させることができるとともに、発光色を変化させることができる。
 蛍光体7として、前記蛍光材料に加えて、赤色発光蛍光材料が用いられることが好ましい。たとえば、蛍光体7として、さらにCaAlSiN:Euからなる赤色発光蛍光材料が用いられることが好ましい。
 青色発光のLEDチップ4を用い、蛍光体7に前記蛍光材料とともに赤色発光のCaAlSiN:Euからなる蛍光体を分散させた表示装置用照明装置では、LEDチップ4の青色発光と、前記青色発光を励起光源とした蛍光体7の緑色発光と、前記青色発光を励起光源とした赤色発光の蛍光体の赤色発光と、を混色させて白色発光とすることができる。なお、上記構成により、一般的に発光強度が低い波長領域の発光強度を向上させることができる。これに加えて、蛍光体7は、高温にさらしても劣化しないことから耐熱性に優れており、酸化雰囲気及び水分環境下での長期間の安定性にも優れている。
 蛍光体7の製造方法は、特に限定されず、たとえば、原料を混練して原料混合物を作る工程(混練工程)と、該原料混合物を焼成する工程(焼成工程)と、該焼成された原料混合物の塊を粉砕分級する工程(第1粉砕分級工程)と、該焼成された原料混合物を熱処理する工程(熱処理工程)と、該熱処理物の塊を粉砕分級する工程(第2粉砕分級工程)とを備える方法を挙げることができる。なお、第1及び第2粉砕分級工程は省略しても良い。
 表示装置用照明装置221の白色発光デバイス200は、一つのLEDチップ4からなる構成としているが、LEDチップ4が複数配置されてなる構成としてもよい。これにより、発光輝度を向上させることができる。
 表示装置用照明装置221の白色発光デバイス200に含まれる蛍光体7の耐温度発光特性が良好であるため、白色発光デバイス200を大量の熱を発生する使用方法でも問題なく使用することができ、高輝度で使用することができる。たとえば、1パッケージ当り0.2W以上の電力を投入して使用してもよい。また、同様の理由により、LEDチップ4は、1パッケージ1個当りの平面面積密度にして1.5×10W/m以上の電力を投入して使用してもよく、5×10W/m以上の電力を投入して使用してもよい。
 なお、前記高輝度で大電力を投入して使用する場合とは、たとえば、一辺350μm角の面積よりも大きいLEDチップ4を用いる場合、複数のLEDチップ4が含まれる場合、LEDチップ4がフリップチップである場合などである。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、基板214と、基板214上に配置された複数の白色発光デバイス200と、からなり、液晶表示パネル211のバックライトとして用いられる表示装置用照明装置221であって、白色発光デバイス200は、光源40と、光源40により励起されて発光する蛍光体7と、を有し、蛍光体7として、一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nで示される組成の蛍光材料が用いられる表示装置用照明装置であって、前記蛍光材料で、M(0)はLi、Na,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Sc,Y,La,Gd及びLuからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(1)はMn,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm及びYbからなる群より選ばれる1種以上の賦活剤であり、M(2)はSi,Ge,Sn,Ti,Hf及びZrからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(3)はBe,B,Al,Ga,In,Tl及びZnからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、Oは酸素元素であり、Nは窒素元素であり、x,y及びzは、それぞれ33≦x≦51,8≦y≦12,及び36≦z≦56を満たす数値であり、a及びbは、3≦a+b≦7、かつ0.001≦b≦1.2を満たす数値であり、m及びnは、me=a+bとしたとき、0.8・me≦m≦1.2・me、かつ0≦n≦7を満たす数値であり、そして、vは、v={a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)を満たす数値(ここにおいて、v(0)はM(0)イオンの価数であり、v(1)はM(1)イオンの価数である)である構成であり、蛍光体7は、従来のサイアロンや酸窒化物蛍光体より高い発光強度を有するので、発光強度を向上させて高輝度な表示装置用照明装置を得ることができる。また、蛍光体7は、励起源に曝された場合でも輝度の低下が少ないので、長寿命の表示装置用照明装置を得ることができる。さらに、蛍光体7の発光ピーク波長を330~500nmの範囲にして、緑色の理想的な色度座標の値に近づけることができ、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置とすることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記蛍光材料のM(1)元素がEuであり、bの値が0.005≦b≦0.3である蛍光材料が用いられる構成なので、前記蛍光材料からの発光ピーク波長が520nm近傍にして、この色度座標の値を緑色の理想的な色度座標の値に近づけることができる。これにより、これを表示装置用照明装置として用いた表示装置の色再現性を向上させることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記蛍光材料のM(1)元素がEuであり、bの値が0.01≦b≦0.2である蛍光材料が用いられる構成なので、前記蛍光材料からの発光ピーク波長が520nm近傍にして、この色度座標の値を緑色の理想的な色度座標の値に近づけることができる。これにより、これを表示装置用照明装置として用いた表示装置の色再現性を向上させることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記蛍光材料のx,y及びzが、それぞれx=42,y=10,及びz=46である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記蛍光材料のM(0)元素が、Ca,Sr及びBaから選ばれる1種以上の元素である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記蛍光材料のM(2)元素がSiであり、M(3)元素がAlである構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記蛍光材料のnの値が、n≦meである構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、蛍光体7として、前記蛍光材料の含有率が80体積%以上であり、残部がβ―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl、SrAlSi1014、SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質である蛍光材料が用いられる構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、蛍光体7の平均粒径が0.1μm以上50μm以下である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、蛍光体7の平均アスペクト比が20以下である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、蛍光体7が、フッ素を5~300ppm含有する構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、蛍光体7が、ホウ素を10~3000ppm含有する構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、蛍光体7の少なくとも一部表面に透明膜が形成されており、前記透明膜の屈折率をnとしたときに、前記透明膜の厚さが(10~180)/n(単位:ナノメートル)である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記透明膜の屈折率nが1.2以上2.5以下である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記透明膜の屈折率nが1.5以上2.0以下である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、蛍光体7として、前記蛍光材料に加えて、赤色発光蛍光材料が用いられる構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記赤色発光蛍光材料がCaAlSiN:Euである構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、光源40が、発光ピーク波長が330~500nmの青色発光LEDチップ4である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、LEDチップ4の発光ピーク波長が420~470nmである構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、LEDチップ4からの青色発光と、前記青色発光によって励起された前記蛍光材料からの緑色発光と、前記青色発光によって励起された前記赤色発光蛍光材料からの赤色発光と、が混色されて、白色発光デバイス200から白色発光が得られる構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、白色発光デバイス200が、砲弾型白色LEDデバイス1である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。また、この形態のデバイスは規格が確立されており広く使用されているので、産業的な使用が容易である。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、砲弾型白色LEDデバイス1が、LEDチップ4の発光を正面方向fに反射させるリフレクタ面を有している構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、白色発光デバイス200が、LEDチップ4と、LEDチップ4を取り囲んで形成された樹脂と、を有しており、前記樹脂中に蛍光体7が分散されている構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、蛍光体7が、LEDチップ4の近傍で高密度となるように前記樹脂中に分散されている構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。また、LEDチップ4の近傍に蛍光体7を配置することにより、蛍光体7に効率的に励起光を導入させることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、樹脂が、LEDチップ4を覆うように形成された第一の樹脂6と、第一の樹脂6を覆うように形成された第二の樹脂8とからなり、蛍光体7が、第一の樹脂6中に分散されている構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記樹脂が、少なくとも一部の領域にシリコーン樹脂を含む構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記樹脂が、少なくとも一部の領域にメチルシリコーン樹脂を含む構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、前記樹脂が、少なくとも一部の領域にフェニルシリコーン樹脂を含む構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、LEDチップ4の一辺が350μmよりも大きい構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、LEDチップ4が複数配置されてなる構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、1パッケージ当り0.2W以上の電力を投入して使用される構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、LEDチップ4が、白色発光デバイス1が1パッケージ当り、LEDチップ4の1個当りの平面面積密度にして1.5×10W/m以上の電力を投入して使用される構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置221は、LEDチップ4が、白色発光デバイス1が1パッケージ当り、LEDチップ4の1個当りの平面面積密度にして5×10W/m以上の電力を投入して使用される構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置201は、表示装置用照明装置221と、液晶表示パネル211と、を備えた構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置を得ることができる。
(第二の実施形態)
 図4は、本発明の実施形態である表示装置の別の一例を説明する断面模式図であり、図5は前記表示装置を構成する表示装置用照明装置の平面模式図である。
 図4及び図5に示すように、本発明の実施形態である表示装置202は、白色発光デバイス200として、砲弾型白色LEDデバイス1の代わりに、表面実装型白色LEDデバイス(基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ)11が用いられた表示装置用照明装置222を用いている他は、第一の実施形態で示した表示装置201と同様の構成とされている。なお、第一の実施形態で示した部材と同じ部材については同じ符号を付して示している。
 図4に示すように、表面実装型白色LEDデバイス11は、第一のリードワイヤ12と、第二のリードワイヤ13とにより、基板214へ実装されている。
 図6は、白色発光デバイス200である表面実装型白色LEDデバイス11の断面図である。
 図6に示すように、表面実装型白色LEDデバイス11は、ナイロン樹脂で成型した可視光反射率の高い白色のアルミナセラミックスを用いた基板19に、第一のリードワイヤ12と、第二のリードワイヤ13とが固定されており、それらの端12a、端13aは基板19のほぼ中央部に位置し、反対側の端12b、端13bはそれぞれ外部に出ていて、基板214への実装時にはんだ付けされる電極となっている。
 第一のリードワイヤ12の端12aは、基板中央部となるように固定されており、その上に発光ダイオード素子(LEDチップ)4が蔵置されている。LEDチップ4の下部電極4aと第一のリードワイヤ12とは導電性樹脂ペーストによって電気的に接続されており、上部電極4bと第二のリードワイヤ13とが、銀メッキを施された銅製のボンディングワイヤ15によって電気的に接続されている。
 基板19上には、略直方体状の壁面部材20が固定されている。この壁面部材20の中央部には椀状の穴20aが形成されている。穴20aは、貫通穴であり、基板19上に配置されたLEDチップ4が穴20aの中央部から突出するように配置されている。
 穴20aの中央に面した部分は、光を正面方向fに取り出すためのリフレクタ面(反射面)20bとされており、そのリフレクタ面20bの曲面形は光の反射方向を考慮して決定される。また、壁面部材20は、例えば白色のシリコーン樹脂などで形成されていればよい。これにより、少なくとも反射面を構成するリフレクタ面20bは、白色又は金属光沢を持った可視光線反射率の高い面となる。
 穴20aの中央部から突出するように配置されたLEDチップ4を取り囲むように、透明な樹脂からなる第一の樹脂16がドーム状に形成されている。この第一の樹脂16には、蛍光体17が分散されている。
 ドーム状に形成された第一の樹脂16を取り囲むように、透明な樹脂からなる第二の樹脂18が、穴20aを充填している。第一の樹脂16及び第二の樹脂18により、LEDチップ4は封止されている。
 第一の樹脂16と第二の樹脂18の材質は、できるだけ紫外線光による劣化の少ない材料を選定することが好ましく、シリコーン樹脂が好ましいが、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂等の他の樹脂或いはガラス等の透明材料であっても良い。第一の樹脂16と第二の樹脂18は、同じ樹脂を用いても良いし、異なる樹脂を用いても良いが、製造の容易さや接着性の良さなどから、同じ樹脂を用いるほうが好ましい。
LEDチップ4の近傍に蛍光体17を配置する方法は、本実施形態で示したように、まず、LEDチップ4を取り囲むように、蛍光体17を含む第一の樹脂16を形成し、その後、第一の樹脂16を取り囲むように第二の樹脂18で封止することが好ましい。この方法は安価で、かつ密封性高く封止できる。第一の樹脂16は耐熱性の高いシリコーン樹脂を含むことが望ましい。
 なお、壁面部材20及び/又は基板19は、樹脂製部材及び/又はセラミクス製部材を含むことが好ましい。樹脂製部材は、安価で大量に製造することができるので好適である。樹脂の種類としては、耐熱性が高く、反射率も高いものが望ましく、ナイロン樹脂などが望ましい。熱硬化性樹脂も、耐熱性の高いとともに、比較的安価で大量に製造することが可能であるので、好ましい。また、セラミクス製部材も、耐熱性に非常に優れているので好ましい。
 また、表面実装型白色LEDデバイス11の基板19に配線基板を用いて、LEDチップ4を前記配線基板に直接実装して、表面実装型白色LEDデバイス11をチップ・オン・ボード型デバイスとして用いても良い。この場合には、用途にカスタマイズした形態をとることができ、温度特性に優れる本蛍光体の特性を生かした用途に使用することができるようになる。
 本発明の第二の実施形態である表示装置用照明装置222及び表示装置202は、第一の実施形態で示した効果と同様の効果の他に、以下の効果を有する。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置222は、白色発光デバイス200として表面実装型白色LEDデバイス11を用いる構成なので、表面実装に優れ、容易に高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。また、表面実装型白色LEDデバイス11は規格が確立されており広く使用されているので、産業的な使用が容易である。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置222は、表面実装型白色LEDデバイス11が、LEDチップ4の発光を正面方向fに反射させるリフレクタ面20bを有している構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置222は、表面実装型白色LEDデバイス11の壁面部材20が、樹脂材料及び/又はセラミクス製部材を含む構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。樹脂製の部材は、安価で大量に製造することができるので好適である。樹脂の種類としては、耐熱性が高く、反射率も高いものが望ましく、ナイロン樹脂などが望ましい。熱硬化性樹脂も、耐熱性の高いとともに、比較的安価で大量に製造することが可能であるので、好ましい。また、セラミクス製の部材も、耐熱性に非常に優れているので好ましい。
 本発明の実施形態である表示装置用照明装置222は、表面実装型白色LEDデバイス11の壁面部材20の前記樹脂材料が、熱硬化性樹脂材料である構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を得ることができる。
 なお、本実施形態では、白色発光デバイス200である表面実装型白色LEDデバイスとして、図6に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ11を用いたが、図7~9に示す他の表面実装型白色LEDデバイス(基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ)115~117を用いても良い。
 図7は、本発明の実施形態である表示装置用照明装置222に用いる白色発光デバイス200の別の一例を示す図であって、表面実装型白色LEDデバイス(基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ)115の断面図である。上下電極型の発光ダイオード素子(LEDチップ)4の代わりに、同一面電極型の発光ダイオード素子(LEDチップ)24が用いられている他は、第二の実施形態で示した表示装置202に用いた白色発光デバイス200である表面実装型白色LEDデバイス11と同様の構成とされている。
 図8は、本発明の実施形態である表示装置用照明装置222に用いる白色発光デバイス200の別の一例を示す図であって、表面実装型白色LEDデバイス(基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ)116の断面図である。同一面電極型の発光ダイオード素子(LEDチップ)24が用いられ、また、穴20a全体に蛍光体17が分散されている他は、第二の実施形態で示した表示装置202に用いた白色発光デバイス200である表面実装型白色LEDデバイス11と同様の構成とされている。
 表面実装型白色LEDデバイス116は、第二の樹脂18を用いず、第一の樹脂16の中に蛍光体17を分散させるだけなので、安易に製造することができる。これにより、それを白色発光デバイス200として用いる表示装置用照明装置222及び表示装置202も容易に製造することができる。
 図9は、本発明の実施形態である表示装置用照明装置222に用いる白色発光デバイス200の別の一例を示す図であって、表面実装型白色LEDデバイス(基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ)117の断面図である。同一面電極型の発光ダイオード素子(LEDチップ)24が用いられ、LEDチップ24の一面を覆うように蛍光体23が直接付着されて層状の蛍光体23が形成され、樹脂18がLEDチップ24を覆うように、かつ、壁面部材20の穴20aを埋めるように形成されている他は、第二の実施形態で示した表示装置202に用いた白色発光デバイス200である表面実装型白色LEDデバイス11と同様の構成とされている。
 LEDチップ24の近傍に蛍光体23を配置する方法として、本実施形態で示したように、スピンコート、蒸着法又はスパッタ法などを用いて、ウエーハの段階からLEDチップ24の少なくとも一面に層状にかつ均一に蛍光体23を堆積させて、LEDチップ24の少なくとも一面を覆うように蛍光体23を直接付着させる方法を採る事もできる。
 前記方法により、蛍光体23からなる層の厚みを1μmから100μmに制御することができ、蛍光体23からなる層を透過させてLEDチップ24からの光を取り出すことができるので、混色して白色光を作り出すのに好適である。
 表面実装型白色LEDデバイス117は、LEDチップ24の少なくとも一面を覆うように蛍光体23が直接付着されている構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置222及び表示装置202を得ることができる。
 また、表面実装型白色LEDデバイス117は、蛍光体23が、層状に形成されている構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置222及び表示装置202を得ることができる。
 さらに、表面実装型白色LEDデバイス117は、蛍光体23の厚みが、1μmから100μmである構成なので、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置222及び表示装置202を得ることができる。
 以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。しかし、本発明はこれらの実施例にのみ限定されるものではない。
<実施例1~10>
 まず、本発明の表示装置用照明装置及び表示装置で用いる白色発光デバイスで用いる実施例1~10の蛍光体の製造方法について説明する。
 原料粉末として、平均粒径0.5μm、酸素含有量0.93質量%、α型含有率92%の窒化ケイ素粉末(Si)、窒化アルミニウム粉末(AlN)、窒化ストロンチウム粉末(Sr)、酸化ストロンチウム粉末(SrO)、及び酸化ユーロピウム粉末(Eu)を用いた。
 一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nにおいて、表1に示すa,b,m,x,y,z及びnの値となるように、表2に示す配合(質量比、以下、他の実施例においても同様)で上記原料粉末を秤量し、メノウ乳棒と乳鉢で30分間混合を行なった。なお、M(1)はEuとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 得られた混合粉末をアルミニウム製の金型に入れて嵩密度約25%の成形体を作製し、窒化ホウ素(hBN)製のるつぼに充填した。前記成形体の体積とルツボ体積の比率は、約80%とした。なお、粉末の秤量、混合及び成形の各工程は全て、水分1ppm以下酸素1ppm以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で操作を行った。
 この混合粉末を充填した前記窒化ホウ素製のるつぼを、炭素繊維成形体を断熱材とした黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットした。
 焼成は、まず、拡散ポンプにより焼成雰囲気を真空とし、室温から1000℃まで毎時500℃の速度で加熱し、1000℃で純度が99.999体積%の窒素を導入して、圧力を0.9MPaとし、毎時600℃で1900℃まで昇温し、1900℃で2時間保持して行った。
 焼成後、この得られた焼成体(焼成塊)を粗粉砕の後、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢を用いて手で粉砕し、30μmの目のふるいを用いて、平均粒径11μmの蛍光体粉末(実施例1~10)とした。
 次に、これらの蛍光体粉末(実施例1~10)の発光スペクトル及び励起スペクトルを、蛍光分光光度計を用いて測定した。
 図10は、実施例1の蛍光体の発光スペクトル及び励起スペクトルの測定結果である。
 図10に示すように、実施例1の蛍光体の励起スペクトルのピーク波長は370nmであり、450nmの青色光励起による発光スペクトルのピーク波長は504nmであった。
 また、ピーク波長の発光強度は100カウントであった。
 図11は、実施例7の蛍光体の発光スペクトル及び励起スペクトルの測定結果である。
 図11に示すように、実施例7の蛍光体の励起スペクトルのピーク波長は370nmであり、450nmの青色光励起による発光スペクトルのピーク波長は504nmであった。
 また、ピーク波長の発光強度は103カウントであった。
 これらの蛍光体粉末(実施例1~10)の発光ピークの発光強度及び発光波長を表2に示す。なお、発光強度のカウント値は任意単位であり、測定装置や条件によって変化する(以下、同じ)。
 図12は、実施例1の蛍光体の主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンの測定結果である。図13は、実施例7の蛍光体の主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンの測定結果である。実施例2~6、実施例8~10の蛍光体においても、実施例1、7と同様に、主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンが得られた。
 これらの蛍光体粉末(実施例1~10)を湿度80%温度80℃の条件で100時間暴露させたが、輝度の低下はほとんど見られなかった。
 次に、これらの蛍光体粉末(実施例1~10)に、必要に応じて365nmの紫外線を照射しながら光学顕微鏡観察を行った。
 試料の体色、粒子形状及び紫外線照射時の発光色から、β―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014,SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質からなる非発光相又は504nm付近の青緑とは異なる発光を示す結晶相の蛍光体全体に対する割合は、体積比で20%以下であることを確認した。
 また、実施例1の蛍光体について単結晶を育成し、結晶構造を解析したところ、表3及び表4に示す結晶構造を有する事が分かった。なお、表4において、M(0,1)は、M(0)元素とM(1)元素が無秩序に入るサイトであり、M(2,3)は、M(2)元素とM(3)元素が無秩序に入るサイトであり、M(O,N)は、O元素とN元素が無秩序に入るサイトである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
<実施例11~28>
 本発明の蛍光体の実施例11~28について説明する。
 原料粉末として、平均粒径0.5μm、酸素含有量0.93質量%、α型含有量92%の窒化ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ストロンチウム粉末、酸化ストロンチウム粉末、及び酸化ユーロピウム粉末を用いた。
 一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nにおいて、表5に示すa,b,m,x,y,z及びnの値となるように、表6に示す配合で上記原料粉末を秤量し、メノウ乳棒と乳鉢で30分間混合を行なった。なお、M(1)はEuとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 得られた混合粉末をアルミニウム製の金型に入れて嵩密度約26%の成形体を作製し、窒化ホウ素製のるつぼに充填した。成形体体積とルツボ体積の比率は、約80%とした。なお、粉末の秤量、混合及び成形の各工程は全て、水分1ppm以下酸素1ppm以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で操作を行った。
 この混合粉末を充填した窒化ホウ素製るつぼを、炭素繊維成形体を断熱材とした黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットした。
 焼成は、まず、拡散ポンプにより焼成雰囲気を真空とし、室温から1000℃まで毎時500℃の速度で加熱し、1000℃で純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を0.9MPaとし、毎時600℃で1900℃まで昇温し、1900℃で2時間保持して行った。
 焼成後、この得られた焼成体を粗粉砕の後、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢を用いて手で粉砕し、30μmの目のふるいを用いて、平均粒径12μmの蛍光体粉末(実施例11~28)とした。
 まず、これらの蛍光体粉末(実施例11~28)の発光スペクトル及び励起スペクトルを、蛍光分光光度計を用いて測定した。
 図14は、実施例24の蛍光体の発光スペクトル及び励起スペクトルの測定結果である。図14に示すように、実施例24の蛍光体の励起スペクトルのピーク波長は370nmであり、450nmの青色光励起による発光スペクトルのピーク波長は505nmであった。また、ピーク波長の発光強度は99カウントであった。
 図15は、実施例27の蛍光体の発光スペクトル及び励起スペクトルの測定結果である。図15に示すように、実施例27の蛍光体の励起スペクトルのピーク波長は370nmであり、450nmの青色光励起による発光スペクトルのピーク波長は504nmであった。また、ピーク波長の発光強度は101カウントであった。
 各蛍光体の励起スペクトルのピーク波長は370nmであり、450nmの青色光励起により、青緑色の発光を示した。蛍光体粉末(実施例11~28)の発光ピークの発光強度及び発光波長を表6に示す。なお、発光強度のカウント値は任意単位である。
 図16は、実施例24の蛍光体の主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンの測定結果である。図17は、実施例27の蛍光体の主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンの測定結果である。
 また、蛍光体粉末(実施例11~23、25、26、28)においても、実施例1と同様の主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンが得られた。
 これらの蛍光体粉末(実施例11~28)を湿度80%温度80℃の条件で100時間暴露させたところ、輝度の低下はほとんど見られなかった。
 次に、これらの蛍光体粉末(実施例11~28)に、必要に応じて365nmの紫外線を照射しながら光学顕微鏡観察を行った。
 試料の体色、粒子形状及び紫外線照射時の発光色から、β―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014,SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質からなる非発光相又は504nm付近の青緑とは異なる発光を示す結晶相の蛍光体全体に対する割合は、体積比で20%以下であることを確認した。
<実施例29~44>
 本発明の蛍光体の実施例29~44について説明する。
 原料粉末として、平均粒径0.5μm、酸素含有量0.93質量%、α型含有率92%の窒化ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ストロンチウム粉末、酸化ストロンチウム粉末、及び酸化ユーロピウム粉末を用いた。
 一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nにおいて、表7に示すa,b,m,x,y,z及びnの値となるように、表8に示す配合で上記原料粉末を秤量し、メノウ乳棒と乳鉢で30分間混合を行なった。なお、M(1)はEuとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 得られた混合粉末を、アルミニウム製の金型に入れて嵩密度約24%の成形体を作製し、窒化ホウ素製のるつぼに充填した。成形体体積とルツボ体積の比率は、約80%とした。なお、粉末の秤量、混合及び成形の各工程は全て、水分1ppm以下酸素1ppm以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で操作を行った。
 この混合粉末を充填した窒化ホウ素製るつぼを、炭素繊維成形体を断熱材とした黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットした。
 焼成は、まず、拡散ポンプにより焼成雰囲気を真空とし、室温から1000℃まで毎時500℃の速度で加熱し、1000℃で純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を0.9MPaとし、毎時600℃で1900℃まで昇温し、1900℃で2時間保持して行った。
 焼成後、この得られた焼成体を粗粉砕の後、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢を用いて手で粉砕し、30μmの目のふるいを用いて、平均粒径12μmの蛍光体粉末(実施例29~44)とした。
 まず、これらの蛍光体粉末(実施例29~44)の発光スペクトル及び励起スペクトルを、蛍光分光光度計を用いて測定した。
 各蛍光体の励起スペクトルのピーク波長は370nmであり、450nmの青色光励起により、青緑色から緑色の発光を示した。蛍光体粉末(実施例29~44)の発光ピークの発光強度及び発光波長を表8に示す。なお、発光強度のカウント値は任意単位である。
 また、蛍光体粉末(実施例29~44)においては、実施例1と同様の主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンが得られた。
 この蛍光体粉末(実施例29~44)を湿度80%温度80℃の条件で100時間暴露させたところ、輝度の低下はほとんど見られなかった。
 次に、これらの蛍光体粉末(実施例29~44)に、必要に応じて365nmの紫外線を照射しながら光学顕微鏡観察を行った。
 試料の体色、粒子形状及び紫外線照射時の発光色から、β―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014,SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質からなる非発光相又は504nm付近の青緑とは異なる発光を示す結晶相の蛍光体全体に対する割合は、体積比で20%以下であることを確認した。
 <実施例45~56>
 本発明の蛍光体の実施例45~56について説明する。
 原料粉末として、平均粒径0.5μm、酸素含有量0.93質量%、α型含有量92%の窒化珪素粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ストロンチウム粉末、酸化ストロンチウム粉末、酸化カルシウム粉末、及び酸化ユーロピウム粉末を用いた。
 一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nにおいて、表9に示すa,b,m,x,y,z及びnの値となるように、表10に示す配合で上記原料粉末を秤量し、メノウ乳棒と乳鉢で30分間混合を行なった。なお、M(1)はEuとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 得られた混合粉末を、アルミニウム製の金型に入れて嵩密度約25%の成形体を作製し、窒化ホウ素製のるつぼに充填した。成形体体積とルツボ体積の比率は、約80%とした。なお、粉末の秤量、混合及び成形の各工程は全て、大気中で操作を行った。
 この混合粉末を充填した窒化ホウ素製るつぼを、炭素繊維成形体を断熱材とした黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットした。
 焼成は、まず、拡散ポンプにより焼成雰囲気を真空とし、室温から1000℃まで毎時500℃の速度で加熱し、1000℃で純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を0.9MPaとし、毎時600℃で1900℃まで昇温し、1900℃で2時間保持して行った。
 焼成後、この得られた焼成体を粗粉砕の後、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢を用いて手で粉砕し、30μmの目のふるいを用いて、平均粒径12μmの蛍光体粉末(実施例45~56)とした。
 まず、これらの蛍光体粉末(実施例45~56)の発光スペクトル及び励起スペクトルを、蛍光分光光度計を用いて測定した。
 各蛍光体の励起スペクトルのピーク波長は370nmであり、450nmの青色光励起により、青緑色から黄色の発光を示した。蛍光体粉末(実施例45~56)の発光ピークの発光強度及び発光波長を表10に示す。なお、発光強度のカウント値は任意単位である。
 また、蛍光体粉末(実施例45~56)においては、実施例1と同様の主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンが得られた。
 この蛍光体粉末(実施例45~56)を湿度80%温度80℃の条件で100時間暴露させたところ、輝度の低下はほとんど見られなかった。
 次に、蛍光体粉末(実施例45~56)に、必要に応じて365nmの紫外線を照射しながら光学顕微鏡観察を行った。
 試料の体色、粒子形状及び紫外線照射時の発光色から、β―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014、SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質からなる非発光相又は504nm付近の青緑とは異なる発光を示す結晶相の蛍光体全体に対する割合は、体積比で20%以下であることを確認した。
<実施例57~68>
 本発明の蛍光体の実施例57~68について説明する。
 原料粉末として、平均粒径0.5μm、酸素含有量0.93質量%、α型含有量92%の窒化ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ストロンチウム粉末、酸化ストロンチウム粉末、酸化バリウム粉末、及び酸化ユーロピウム粉末を用いた。
 一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nにおいて、表11に示すa,b,m,x,y,z及びnの値となるように、表10に示す配合で上記原料粉末を秤量し、メノウ乳棒と乳鉢で30分間混合を行なった。なお、M(1)はEuとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 得られた混合粉末を、アルミニウム製の金型に入れて嵩密度約23%の成形体を作製し、窒化ホウ素製のるつぼに充填した。成形体体積とルツボ体積の比率は、約80%とした。なお、粉末の秤量、混合及び成形の各工程は全て、大気中で操作を行った。
 この混合粉末を充填した窒化ホウ素製るつぼを、炭素繊維成形体を断熱材とした黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットした。
 焼成は、まず、拡散ポンプにより焼成雰囲気を真空とし、室温から1000℃まで毎時500℃の速度で加熱し、1000℃で純度が99.999体積%の窒素を導入して圧力を0.9MPaとし、毎時600℃で1900℃まで昇温し、1900℃で2時間保持して行った。
 焼成後、この得られた焼成体を粗粉砕の後、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢を用いて手で粉砕し、30μmの目のふるいを用いて、平均粒径11μmの蛍光体粉末(実施例57~68)とした。
 まず、これらの蛍光体粉末(実施例57~68)の発光スペクトル及び励起スペクトルを、蛍光分光光度計を用いて測定した。
 各蛍光体の励起スペクトルのピーク波長は370nmであり、400nmの青紫色光励起により、青色から青緑色の発光を示した。蛍光体粉末(実施例57~68)の発光ピークの発光強度及び発光波長を表12に示す。なお、発光強度のカウント値は任意単位である。
 また、蛍光体粉末(実施例57~68)においては、実施例1と同様の主要回折ピークからなる粉末X線回折パターンが得られた。
 この蛍光体粉末(実施例57~68)を湿度80%温度80℃の条件で100時間暴露させたところ、輝度の低下はほとんど見られなかった。
 次に、蛍光体粉末(実施例57~68)に、必要に応じて365nmの紫外線を照射しながら光学顕微鏡観察を行った。
 試料の体色、粒子形状及び紫外線照射時の発光色から、β―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl,SrAlSi1014、SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiから選ばれる一種以上の物質からなる非発光相又は504nm付近の青緑とは異なる発光を示す結晶相の蛍光体全体に対する割合は、体積比で20%以下であることを確認した。
 続いて、前記蛍光体を用いた表示装置用照明装置及び表示装置について説明する。
<実施例69>
 前記蛍光体を用いて、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を作製した。
 まず、第一のリードワイヤにある素子蔵置用の凹部に青色発光ダイオード素子を、導電性ペーストを用いてボンディングし、第一のリードワイヤと青色発光ダイオード素子の下部電極とを電気的に接続するとともに、青色発光ダイオード素子を固定した。次に、青色発光ダイオード素子の上部電極と第二のリードワイヤとを、ボンディングワイヤによってワイヤボンディングし、電気的に接続した。
 そして、予め作製しておいた蛍光体を分散させた樹脂を、青色発光ダイオード素子を被覆するようにして凹部にディスペンサで適量塗布した後、これを硬化させ、第一の樹脂を形成した。
 最後に、キャスティング法により凹部を含む第一のリードワイヤの先端部、青色発光ダイオード素子、及び蛍光体を分散した第一の樹脂の全体を第二の樹脂で封止した。
 第一の樹脂は、屈折率1.6のエポキシ樹脂を、第二の樹脂は屈折率1.36のエポキシ樹脂を使用した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でエポキシ樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて白色光を発した。
 <実施例70>
 使用する蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を作製した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、緑色蛍光体としてβ―サイアロン蛍光体を12質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でエポキシ樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色、緑色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて白色光を発した。
 <実施例71>
 使用する蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、緑色蛍光体としてCaScSi12:Ce蛍光体を13質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でエポキシ樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色、緑色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて白色光を発した。
 <実施例72>
 使用する蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、緑色蛍光体としてβ―サイアロン蛍光体を13質量%、黄色蛍光体としてYAG:Ce蛍光体を18質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でエポキシ樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色、緑色光、黄色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて自然光に近い白色光を発した。
 <実施例73>
 使用する発光素子(LED)及び蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を作製した。
 発光素子(LED)として発光ピーク波長が380nmの紫外LED素子を用い、実施例1の蛍光体と、実施例44の蛍光体と、BaMgAl1017:Eu蛍光体と、赤色蛍光体としてCaAlSiN:Euとをシリコーン樹脂からなる樹脂層に分散させて紫外LED素子にかぶせた構造とした。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が380nmの紫外光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体、実施例44の蛍光体、BaMgAl1017:Eu蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色、緑色光、黄色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて白色光を発した。
 <実施例74>
 第一の樹脂としては屈折率1.51のシリコーン樹脂を、第二の樹脂としては屈折率1.41のシリコーン樹脂を使用し、使用する蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でシリコーン樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて白色光を発した。
 <実施例75>
 第一の樹脂としては屈折率1.51のシリコーン樹脂を、第二の樹脂としては屈折率1.41のシリコーン樹脂を使用し、使用する蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、緑色蛍光体としてβ―サイアロン蛍光体を12質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でシリコーン樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色光、緑色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて白色光を発した。
 <実施例76>
 第一の樹脂としては屈折率1.51のシリコーン樹脂を、第二の樹脂としては屈折率1.41のシリコーン樹脂を使用し、使用する蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、緑色蛍光体としてCaScSi12:Ce蛍光体を13質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でシリコーン樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体、緑色蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色光、緑色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて白色光を発した。
 <実施例77>
 第一の樹脂としては屈折率1.51のシリコーン樹脂を、第二の樹脂としては屈折率1.41のシリコーン樹脂を使用し、使用する蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、緑色蛍光体としてβ―サイアロン蛍光体を13質量%、黄色蛍光体としてα-サイアロン蛍光体を18質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でシリコーン樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色光、緑色光、黄色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて自然光に近い白色光を発した。
 <実施例78>
 第一の樹脂としては屈折率1.51のシリコーン樹脂を、第二の樹脂としては屈折率1.41のシリコーン樹脂を使用し、使用する蛍光体を変えた他は実施例69と同様にして、図3に示す砲弾型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、青緑色蛍光体として実施例1の蛍光体を15質量%、緑色蛍光体としてβ―サイアロン蛍光体を13質量%、黄色蛍光体としてYAG:Ce蛍光体を18質量%、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体を26質量%の濃度でシリコーン樹脂に混ぜ、これをディスペンサにより適量滴下して、蛍光体を分散した第一の樹脂を形成した。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。導電性端子に電流を流すと、LED素子は発光ピーク波長が450nmの青色光を発し、これに励起された実施例1の蛍光体、緑色蛍光体、黄色蛍光体及び赤色蛍光体がそれぞれ青緑色光、緑色光、黄色光及び赤色光を発し、これらの光が混合されて自然光に近い白色光を発した。
 <実施例79>
 図6に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 まず、第一のリードワイヤ及び第二のリードワイヤを接続したアルミナセラミックス基板のほぼ中央部に青色発光ダイオードを配置し、その青色発光ダイオードの下部電極を第一のリードワイヤと接続し、その上部電極を第二のリードワイヤとボンディングワイヤで接続した。また、アルミナセラミックス基板の発光素子側の面に穴を有する壁面部材を配置し、前記穴に発光素子を収めるように前記壁面部材を固定した。次に、前記青色発光ダイオードを覆うように第一の樹脂(封止樹脂)を形成した後、第一の樹脂を覆い、前記穴を埋めるように蛍光体を含まない第二の樹脂(別の封止樹脂)を形成した。
 なお、製造手順は、アルミナセラミックス基板に第一のリードワイヤ、第二のリードワイヤ及び壁面部材を固定する製造手順を除いては、実施例69に記載の製造手順と略同一である。
 本実施例では、壁面部材を白色のシリコーン樹脂によって構成し、第一の樹脂と第二の樹脂とには同一のエポキシ樹脂を用いた。
 蛍光体として、実施例1の蛍光体、緑色蛍光体として実施例44の蛍光体、及び赤色蛍光体としてCaAlSiN:Eu蛍光体とを用いた。前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。これにより、導電性端子に電流を流すと、白色を発することが確認された。
 <実施例80>
 図8に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 まず、銀メッキを施された銅製のリードフレームを含み、ナイロン樹脂で成型した基板とリフレクタからなる表面実装用のLEDパッケージ用のケースのリードフレーム上に、樹脂ペーストで450nmに発光ピークを持つ同一面電極型の青色発光ダイオード(青色LEDチップ)をダイボンドした。なお、青色発光ダイオードとして、350μm角の大きさのものを用い、合計で3個実装した。
 次に、前記青色発光ダイオードの上部側の2つの電極をそれぞれ2本のボンディングワイヤ(金細線)で接続し、一方のボンディングワイヤをリードフレームに、もう一方のボンディングワイヤを別のリードフレームへ接続した。
 次に、蛍光体を含有させたメチルシリコーン樹脂を、発光ダイオード素子を覆うように、かつ、壁面部材の穴を埋めるように適量滴下して硬化させた後、一体化された部材から、発光装置パッケージをトリムし、個片とした発光装置パッケージを色調、及び発光強度で選別して、基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプとした。
 本実施例では、蛍光体として、実施例1の蛍光体とサイアロン蛍光体とを用いた。白色発光デバイスの発光効率は100lm/Wであり、色温度5500K程度の白色を発することが確認された。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。表示装置の演色性は、Raで90程度であった。投入された電力はパッケージ当り0.18Wであり、電力の密度は、パッケージ1個あたりの平面面積密度にして2×10W/mであった。
 <実施例81>
 発光ダイオード素子として紫外LEDチップを用い、セラミックで成型した基板にCuによるパターンをプリント配線で形成し、セラミック製のリフレクタを接着した表面実装用のLEDパッケージ用のケースを用い、蛍光体を変えた他は実施例80と同様にして、図8に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、蛍光体として、実施例1の蛍光体と、サイアロン蛍光体と、CaAlSiN系の蛍光体と、を用いた。白色発光デバイスの発光効率は120lm/Wであり、色温度5600K程度の白色を発することが確認された。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。表示装置の演色性は、Raで98程度であった。投入された電力はパッケージ当り0.18Wであり、電力の密度は、パッケージ1個あたりの平面面積密度にして2×10W/mであった。
 <実施例82>
 発光ダイオード素子として440nmに発光ピークを持つ青色発光ダイオード(青色LEDチップ)を用い、1mm角の大きさの大型チップを1個実装した他は実施例80と同様にして、図8に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、蛍光体として、実施例1の蛍光体と、サイアロン蛍光体を用いた。白色発光デバイスの発光効率は90lm/Wであり、色温度5000K程度の白色を発することが確認された。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。表示装置の演色性は、Raで87程度であった。投入された電力はパッケージ当り1Wであり、電力の密度は、パッケージ1個あたりの平面面積密度にして1×10W/mであった。
 <実施例83>
 発光ダイオード素子として470nmに発光ピークを持つ青色発光ダイオード(青色LEDチップ)を用い、発光ダイオード素子をドーム状に覆うように蛍光体を分散させた第一の樹脂を形成するとともに、蛍光体を分散させない第二の樹脂を形成した他は実施例80と同様にして、図7に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 なお、第二の樹脂としては、蛍光体を含まないフェニルシリコーン樹脂を用いた。
 本実施例では、蛍光体として、実施例1の蛍光体と、サイアロン蛍光体を用いた。白色発光デバイスの発光効率は110lm/Wであり、色温度5200K程度の白色を発することが確認された。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。表示装置の演色性は、Raで93程度であった。投入された電力はパッケージ当り0.18Wであり、電力の密度は、パッケージ1個あたりの平面面積密度にして2×10W/mであった。
 <実施例84>
 第一の樹脂を形成せず、青色発光ダイオード(青色LEDチップ)のp側の透明電極の上に、スパッタ法によって本発明の蛍光体の層を10μm成膜し、蛍光体を分散させない第二の樹脂を形成した他は実施例80と同様にして、図9に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、蛍光体として、実施例1の蛍光体と、サイアロン蛍光体を用いた。白色発光デバイスの発光効率は140lm/Wであり、色温度4500K程度の白色を発することが確認された。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。表示装置の演色性は、Raで85程度であった。投入された電力はパッケージ当り0.18Wであり、電力の密度は、パッケージ1個あたりの平面面積密度にして2×10W/mであった。
 <実施例85>
 プリント配線したガラス入りエポキシ基板上に直接青色発光ダイオード(青色LEDチップ)を実装し、これを樹脂封止したチップ・オン・ボード(COB:Chip On Board)形式と呼ぶ白色発光ダイオード(発光装置)を製作した。
 青色発光ダイオード(青色LEDチップ)はアルミニウム製の基板に実装し、これにプリント配線したガラス入りエポキシ基板を重ねて接着した。
 青色発光ダイオード(青色LEDチップ)が実装された部分には基板に穴が開いており、青色発光ダイオード(青色LEDチップ)が表面に現れる。青色発光ダイオード(青色LEDチップ)と配線との間は、金製のワイヤで接続した。この上から、蛍光体を含有させたメチルシリコーン樹脂を適量滴下して硬化させた。
 本実施例では、蛍光体として、実施例1の蛍光体と、サイアロン蛍光体を用いた。白色発光デバイスの発光効率は100lm/Wであり、色温度5500K程度の温白色を発することが確認された。前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。表示装置の演色性は、Raで90程度であった。
 <実施例86>
 発光ダイオード素子として390nmに発光ピークを持つ紫外発光ダイオード(紫外LEDチップ)を用い、セラミックで成型した基板にCuによるパターンをプリント配線で形成し、セラミック製のリフレクタを接着した表面実装用のLEDパッケージ用のケースを用い、蛍光体を変えた他は実施例80と同様にして、図8に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、蛍光体として、実施例49の蛍光体のみを用いた。白色発光デバイスの発光出力は18mWであった。電流を100μAから50mAまで変化させたが、電流量に対する発光波長の変化は殆ど見られなかった。前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。
 <実施例87>
 発光ダイオード素子として390nmに発光ピークを持つ紫外発光ダイオード(紫外LEDチップ)を用い、セラミックで成型した基板にCuによるパターンをプリント配線で形成し、セラミック製のリフレクタを接着した表面実装用のLEDパッケージ用のケースを用い、蛍光体を変えた他は実施例80と同様にして、図8に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、蛍光体として、実施例57の蛍光体のみを用いた。白色発光デバイスの発光出力は40mWであった。電流を100μAから50mAまで変化させたが、電流量に対する発光波長の変化は殆ど見られなかった。前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。
 <実施例88>
 発光ダイオード素子として390nmに発光ピークを持つ紫外発光ダイオード(紫外LEDチップ)を用い、セラミックで成型した基板にCuによるパターンをプリント配線で形成し、セラミック製のリフレクタを接着した表面実装用のLEDパッケージ用のケースを用い、蛍光体を変えた他は実施例80と同様にして、図8に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、蛍光体として、実施例1の蛍光体のみを用いた。白色発光デバイスの発光出力は35mWであった。電流を100μAから50mAまで変化させたが、電流量に対する波長の変化は殆ど見られなかった。前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。
 <実施例89>
 蛍光体を変えた他は実施例128と同様にして、図8に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、蛍光体として、実施例1の蛍光体と、サイアロン蛍光体と、CaAlSiN蛍光体とを用いた。白色発光デバイスの発光効率は120lm/Wであり、色温度5300K程度の白色を発することが確認された。
 前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。
 また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。表示装置の演色性は、Raで96程度であった。投入された電力はパッケージ当り0.18Wであり、電力の密度は、パッケージ1個あたりの平面面積密度にして2×10W/mであった。
 <実施例90>
 蛍光体を変えた他は実施例80と同様にして、図8に示す基板実装用チップ型白色発光ダイオードランプ(白色発光デバイス)を製作した。
 本実施例では、蛍光体として、実施例29から実施例68までの蛍光体を混合したものと、CaAlSiN蛍光体とを用いた。白色発光デバイスの発光効率は100lm/Wであり、色温度5500K程度の白色を発することが確認された。前記白色発光デバイスを基板上に格子状に配列した表示装置用照明装置を作製した。また、これをバックライトとして用いた表示装置を作製した。表示装置の演色性は、Raで99程度であった。投入された電力はパッケージ当り0.18Wであり、電力の密度は、パッケージ1個あたりの平面面積密度にして2×10W/mであった。
 本発明の表示装置用照明装置及び表示装置は、高輝度・長寿命で、色再現性の優れた表示装置用照明装置及び表示装置を製造・利用する産業において利用可能性がある。
1…砲弾型白色LEDデバイス(砲弾型発光ダイオードランプ)、2…リードワイヤ、2a…凹部、2b…先端側、3…リードワイヤ、3b…先端側、4…発光ダイオード素子(LEDチップ)、4a、4b…電極、5…ボンディングワイヤ、6…樹脂、7…蛍光体、8…樹脂、11…表面実装型白色LEDデバイス(基板実装用チップ型発光ダイオードランプ)、12…リードワイヤ、13…リードワイヤ、15…ボンディングワイヤ、16…樹脂、17…蛍光体、18…樹脂、19…基板、20…壁面部材、20a…穴、20b…リフレクタ面(反射面)、23…蛍光体、24…発光ダイオード素子(LEDチップ)、24a、24b…電極、40…光源、115、116、117…表面実装型白色LEDデバイス(基板実装用チップ型発光ダイオードランプ)、211…液晶表示パネル、211a…表示面、212…カラーフィルター、214…基板、214a…正面側の面、200…白色発光デバイス、201、202…表示装置、221、222…表示装置用照明装置。

Claims (41)

  1.  基板と、前記基板上に配置された複数の白色発光デバイスと、からなる、液晶表示パネルのバックライトとして用いられる表示装置用照明装置であって、
     前記白色発光デバイスは、光源と、前記光源により励起されて発光する蛍光体と、を有し、
     前記蛍光体として、一般式M(0)M(1)M(2)x-(vm+n)M(3)(vm+n)-yz-nで示される組成の蛍光材料が用いられることを特徴とする表示装置用照明装置(ここで、M(0)はLi、Na,Be,Mg,Ca,Sr,Ba,Sc,Y,La,Gd及びLuからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(1)はMn,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Tb,Dy,Ho,Er,Tm及びYbからなる群より選ばれる1種以上の賦活剤であり、M(2)はSi,Ge,Sn,Ti,Hf及びZrからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、M(3)はBe,B,Al,Ga,In,Tl及びZnからなる群より選ばれる1種以上の元素であり、Oは酸素元素であり、Nは窒素元素であり、
     x,y及びzは、それぞれ33≦x≦51,8≦y≦12,及び36≦z≦56を満たす数値であり、a及びbは、3≦a+b≦7、かつ0.001≦b≦1.2を満たす数値であり、m及びnは、me=a+bとしたとき、0.8・me≦m≦1.2・me、かつ0≦n≦7を満たす数値であり、そして、vは、v(0)をM(0)イオンの価数とし、v(1)をM(1)イオンの価数としたときに、v={a・v(0)+b・v(1)}/(a+b)を満たす数値である)。
  2.  前記蛍光材料のM(1)がEuであり、かつbが0.005≦b≦0.3を満たす数値であることを特徴とする請求項1に記載の表示装置用照明装置。
  3.  前記蛍光材料のM(1)がEuであり、かつbが0.01≦b≦0.2を満たす数値であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の表示装置用照明装置。
  4.  前記蛍光材料のx,y及びzが、それぞれx=42,y=10,及びz=46であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  5.  前記蛍光材料のM(0)がCa,Sr及びBaからなる群より選ばれる1種以上の元素であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  6.  前記蛍光材料のM(2)がSiであり、かつM(3)がAlであることを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  7.  前記蛍光材料のnが、n≦meを満たす数値であることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  8.  前記蛍光体として、前記蛍光材料の含有率が80体積%以上であり、残部がβ―サイアロン、未反応の窒化ケイ素或いは窒化アルミニウム、酸窒化物ガラス、SrSiAl、SrAlSi1014、SrSi(10-n)Al(18+n)(32-n)(n~1)及びSrSiからなる群より選ばれる一種以上の物質である蛍光体が用いられることを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  9.  前記蛍光体の平均粒径が0.1μm以上50μm以下の粉体であることを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  10.  前記蛍光体の平均アスペクト比が20以下であることを特徴とする請求項9に記載の表示装置用照明装置。
  11.  前記蛍光体がフッ素を5~300ppm含有することを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  12.  前記蛍光体がホウ素を10~3000ppm含有することを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  13.  前記蛍光体の少なくとも一部表面に透明膜が形成されており、前記透明膜の屈折率をnとしたときに、前記透明膜の厚さが(10~180)/n(単位:ナノメートル)であることを特徴とする請求項1~12のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  14.  前記透明膜の屈折率nが1.2以上2.5以下であることを特徴とする請求項13に記載の表示装置用照明装置。
  15.  前記透明膜の屈折率nが1.5以上2.0以下であることを特徴とする請求項14に記載の表示装置用照明装置。
  16.  前記蛍光体として、前記蛍光材料に加えて、赤色発光蛍光材料が用いられていることを特徴とする請求項1~15のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  17.  前記赤色発光蛍光材料がCaAlSiN:Euであることを特徴とする請求項16に記載の表示装置用照明装置。
  18.  前記光源が、発光ピーク波長が330~500nmの青色発光LEDチップであることを特徴とする請求項1~17のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  19.  前記LEDチップの発光ピーク波長が420~470nmであることを特徴とする請求項18に記載の表示装置用照明装置。
  20.  前記LEDチップからの青色発光と、前記青色発光によって励起された前記蛍光材料からの緑色発光と、前記青色発光によって励起された前記赤色発光蛍光材料からの赤色発光と、が混色されて、前記白色発光デバイスから白色発光が得られることを特徴とする請求項1~19のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  21.  前記白色発光デバイスが、砲弾型白色LEDデバイス又は表面実装型白色LEDデバイスであることを特徴とする請求項1~20のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  22.  前記砲弾型白色LEDデバイス又は前記表面実装型白色LEDデバイスが、前記LEDチップの発光を正面方向に反射させるリフレクタ面を有していることを特徴とする請求項21に記載の表示装置用照明装置。
  23.  前記表面実装型白色LEDデバイスが、前記LEDチップを取り囲むように配置された壁面部材を有しており、前記壁面部材に前記リフレクタ面が形成されていることを特徴とする請求項21又は請求項22に記載の表示装置用照明装置。
  24.  前記表面実装型白色LEDデバイスが、前記LEDチップを配線基板上に直接実装したチップ・オン・ボード型デバイスであることを特徴とする請求項21~23のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  25.  前記配線基板及び/又は前記壁面部材が、樹脂製部材及び/又はセラミクス製部材を含むことを特徴とする請求項21~24のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  26.  前記樹脂製部材が、熱硬化性樹脂材料からなることを特徴とする請求項25に記載の表示装置用照明装置。
  27.  前記白色発光デバイスが、前記LEDチップと、前記LEDチップを取り囲んで形成された樹脂と、を有しており、前記樹脂中に前記蛍光体が分散されていることを特徴とする請求項1~26のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  28.  前記蛍光体が、前記LEDチップの近傍で高密度となるように前記樹脂中に分散されていることを特徴とする請求項27に記載の表示装置用照明装置。
  29.  前記樹脂が、前記LEDチップを覆うように形成された第一の樹脂と、前記第一の樹脂を覆うように形成された第二の樹脂とからなり、前記蛍光体が、前記第一の樹脂中に分散されていることを特徴とする請求項27又は請求項28に記載の表示装置用照明装置。
  30.  前記蛍光体が、前記LEDチップの少なくとも一面を覆うように直接付着されていることを特徴とする請求項1~26のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  31.  前記蛍光体が、層状に形成されていることを特徴とする請求項30に記載の表示装置用照明装置。
  32.  前記蛍光体の厚みが、1μmから100μmであることを特徴とする請求項30又は請求項31に記載の表示装置用照明装置。
  33.  前記樹脂が、少なくとも一部の領域にシリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項27~32のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  34.  前記樹脂が、少なくとも一部の領域にメチルシリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項33に記載の表示装置用照明装置。
  35.  前記樹脂が、少なくとも一部の領域にフェニルシリコーン樹脂を含むことを特徴とする請求項33又は請求項34に記載の表示装置用照明装置。
  36.  前記LEDチップの一辺が350μmよりも大きいことを特徴とする請求項1~35のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  37.  前記LEDチップが複数配置されてなることを特徴とする請求項1~36のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  38.  前記白色発光デバイス1パッケージ当り0.2W以上の電力を投入して使用されることを特徴とする請求項1~37のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  39.  前記白色発光デバイス1パッケージ当り前記LEDチップ1個当りの平面面積密度にして1.5×10W/m以上の電力を投入して使用されることを特徴とする請求項1~38のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置。
  40.  前記白色発光デバイス1パッケージ当り前記LEDチップ1個当りの平面面積密度にして5×10W/m以上の電力を投入して使用されることを特徴とする請求項39に記載の表示装置用照明装置。
  41.  請求項1~40のいずれか1項に記載の表示装置用照明装置と、透過型液晶表示パネルと、を備えたことを特徴とする表示装置。
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