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荧光体片、具备该荧光体片的白色光源装置、以及具备该白色光源装置的显示装置

文献发布时间:2023-06-19 18:35:48


荧光体片、具备该荧光体片的白色光源装置、以及具备该白色光源装置的显示装置

本申请是原案申请日为2016年7月8日、申请号为201680036903.2 (国际申请号为PCT/JP2016/003265)、发明名称为“荧光体片、具备该荧光体片的白色光源装置、以及具备该白色光源装置的显示装置”的专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请主张日本国专利申请2015-139145号(2015年7月10日申请)的优先权,并将该申请的全部公开内容纳入本文中用于参照。

技术领域

本发明涉及荧光体片、具备该荧光体片的白色光源装置、以及具备该白色光源装置的显示装置。

液晶显示器中使用从背后照射液晶面板的整个前表面的背光源。近年来,伴随液晶显示器的大型化、薄型化、轻量化、长寿命化等,另外从基于闪烁控制而改善移动图像特性的观点出发,在基板上配置多个发光二极管(LED:Light Emitting Diode)而进行面发光的发光装置受到瞩目。这种发光装置中,为了取出白色光,主要使用以下的2种方法。

第1种方法是:配置分别发出红绿蓝(RGB)3色的光的LED,通过将它们同时点亮,使3色的光合成而获得白色光。而且,第2种方法是:通过含荧光体树脂将蓝色LED包围,使蓝色光颜色转换成白色光。通过含荧光体树脂将蓝色LED包围而得的结构体称为“白色LED”。

但是,上述第1种方法由于需要RGB 3色的LED,因此存在成本高的问题。另外,上述第2种方法中,由于需要对LED的微小面积灌注含荧光体树脂,因此难以将含荧光体树脂均匀地成型。

因此,近年来,作为代替上述方法的第3种方法,使用由片基材夹住含荧光体树脂而得的材料或将含荧光体树脂加工成片形状而得的含荧光体片,通过蓝色LED进行颜色转换的方法备受瞩目(例如,参照专利文献1)。

此时,荧光体之中,“SrGa

近年来,进一步要求包含色再现性在内的图像质量的改善。液晶显示器装置中,色再现性依赖于色纯度,而该色纯度由背光源的光谱特性和彩色滤光片的光谱特性来决定。

所述背光源由蓝色LED和荧光体片构成的情形,所述背光源的光谱特性由所述蓝色LED的发光光谱、所述荧光体片中的绿色发光荧光体(绿色荧光体)和红色发光荧光体(红色荧光体)的发光光谱来决定。通过使用硫化物荧光体作为荧光体的白色LED所得的背光源,与通过使用蓝色LED和黄色发光的YAG荧光体的白色LED所得的背光源相比,由于具有尖锐的发光光谱,因此能够实现广色域的色再现。

另一方面,彩色滤光片的光谱特性由RGB的各颜料所构成的各颜色的彩色滤光片各自的分光透射光谱特性来决定。在制造液晶显示器单元时,由于所要求的耐热性能,难以使用具有尖锐的分光透射光谱特性的色材,而专限于缺乏色再现性的颜料。因此,难以改善分光透射光谱特性。

于是,为了改善色再现性,提出了将所谓的附加滤光片(辅助滤光片)设置于较彩色滤光片更靠近光源的位置(例如,参照专利文献2和3)。

液晶显示器中光源为三波长发光型荧光管的情形,公开了一种技术:使得尽可能不吸收蓝色(峰波长450nm)、绿色(峰波长543nm)和红色(峰波长611nm)的发光,而以选择性地吸收2个大的副发光(峰波长490nm和585nm)的方式使用在这些波长具有最大吸收的色素(例如,参照专利文献4和5)。

液晶显示器中光源为三波长发光型荧光管的情形,公开了与设置附加滤光片的位置相关的技术。在侧光式中,作为来自三波长发光型荧光管的RGB的光向液晶显示器的前表面出来为止的路径,来自三波长发光型荧光管的光首先入射到导光板的端面,在导光板的板面内全反射而扩展,通过所谓反射点进行漫反射,从导光板的整个面出射而成为面状的光。然后,经过扩散板和集光板,入射到液晶单元。液晶单元的主要构成要素是液晶(包含夹持液晶的2个偏振片)和彩色滤光片,光通过它们,在液晶显示器的前表面出来。

该路径中,存在下述的问题:(i) 若将附加滤光片设置于导光板的端面,则容易产生贴合位置的不良,在光源附近产生亮线等,导致成品率降低;(ii) 若将附加滤光片设置于导光板的前表面、即导光板的前表面,则根据距光源的距离而在色调或色纯度上产生差异,特别是大型化的情形会形成颜色不均而无法实际应用;(iii) 若将附加滤光片设置于液晶单元之后、即将附加滤光片设置于液晶显示器的前表面,则由于外光而使液晶显示器的前表面形成基于附加滤光片的着色,在外观上不能令人满意,由于高级感差而无法用作电视的用途,等等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2015-000967号公报

专利文献2:日本特开2003-195278号公报

专利文献3:日本特开2003-248218号公报

专利文献4:日本特开2006-201376号公报

专利文献5:日本特开2006-251076号公报。

发明内容

发明所要解决的课题

因此,本发明的目的在于,提供可以使通过彩色滤光片而再现的RGB各颜色的色纯度改善的荧光体片、具备该荧光体片的白色光源装置、以及具备该白色光源装置的显示装置。

用于解决课题的手段

本发明人发现可以获得下述的荧光体片:其是将LED的光转换成白色光的荧光体片,具备:至少包含荧光体及树脂的荧光体层,和夹持该荧光体层的一对透明基材,所述荧光体片通过包含具有480~510nm和570~620nm中的至少任一的最大吸收波长的色材,可以使通过彩色滤光片而再现的RGB各颜色的色纯度改善。

本发明是基于本发明人所得出的前述见解的发明,用于解决前述各课题的手段如下。即,

<1> 荧光体片,其是将LED光转换成白色光的荧光体片,其特征在于,具备:至少包含荧光体及树脂的荧光体层,和夹持该荧光体层的一对透明基材,其中,前述荧光体片包含具有480~510nm和570~620nm中的至少任一的最大吸收波长的色材。

根据该<1>所述的荧光体片,通过在使用硫化物荧光体的荧光体片中包含具有480~510nm和570~620nm中的至少任一的最大吸收波长的色材,可以抑制使发光光谱的色纯度降低的波长的光,可以改善通过彩色滤光片而再现的RGB各颜色的色纯度,提高使用荧光体片的显示器的色再现范围、即色域。

需说明的是,具有“480~510nm和570~620nm中的至少任一的最大吸收波长的色材”可以是以1种物质在2个波长区域具有最大吸收波长,也可以是将在480~510nm的波长区域具有最大吸收波长的色材与在570~620nm的波长区域具有最大吸收波长的色材组合使用。“最大吸收波长480~510nm”是“蓝色光的波长(约435nm~约480nm)与绿色光的波长(约520nm~约560nm)之间的波长”,“最大吸收波长570~620nm”是“绿色光的波长(约520nm~约560nm)与红色光的波长(约620nm~约670nm)之间的波长”。

<2> 前述<1>所述的荧光体片,其中,前述荧光体至少包含硫化物荧光体。

<3> 前述<1>或<2>所述的荧光体片,其中,前述LED为蓝色LED。

<4> 前述<3>所述的荧光体片,其中,前述荧光体为红色硫化物荧光体和绿色硫化物荧光体。

<5> 前述<4>所述的荧光体片,其中,前述红色硫化物荧光体为硫化钙荧光体,前述绿色硫化物荧光体为硫代镓酸盐荧光体。

<6> 前述<1>或<2>所述的荧光体片,其中,前述LED为品红色LED。

<7> 前述<6>所述的荧光体片,其中,前述荧光体为单独的绿色硫化物荧光体。

<8> 前述<6>或<7>所述的荧光体片,其中,用于前述品红色LED的红色发光荧光体包含氮化物荧光体和A

[其中,A为K(钾)和Cs(铯)中的至少任一种元素,M为Si(硅)和Ti(钛)中的至少任一种元素,x、y和z为分别满足1.7≤x≤2.1、0

<9> 前述<1>~<8>的任一项所述的荧光体片,其中,前述色材包含在前述荧光体层中。

<10> 前述<1>~<8>的任一项所述的荧光体片,其中,进一步具备由前述色材和前述树脂构成的色材层。

<11> 前述<1>~<10>的任一项所述的荧光体片,其中,前述色材为染料。

<12> 前述<11>所述的荧光体片,其中,前述染料为选自下述染料的至少1种:方酸内鎓(Squarylium)系染料、二吡咯甲川(dipyrrolmethene)系染料、菁系染料、氮杂卟啉系染料、蒽醌系染料、萘醌系染料、酞菁系染料、萘酞菁系染料、二亚胺鎓(diimmonium)系染料、镍二硫醇系染料、偶氮系染料、苯乙烯基(ストリル)系染料、酞菁系染料、次甲基系染料、卟啉系染料和镍络合物染料。

<13> 前述<12>所述的荧光体片,其中,前述二吡咯甲川系染料为[[(3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)(3,5-二甲基-2H-吡咯-2-亚基)甲基]甲烷](二氟硼烷) (吡咯甲川546)、和[[(4-乙基-3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)(4-乙基-3,5-二甲基-2H-吡咯-2-亚基)甲基]甲烷](二氟硼烷) (吡咯甲川567)中的任一种。

<14> 前述<12>所述的荧光体片,其中,前述菁系染料为3,3’-二乙基氧杂二碳菁碘化物(3,3’-Diethyloxadicarbocyanine Iodide)。

<15> 前述<12>所述的荧光体片,其中,前述氮杂卟啉系染料为四叔丁基四氮杂卟啉金属络合物。

<16> 前述<15>所述的荧光体片,其中,前述四叔丁基四氮杂卟啉金属络合物为四叔丁基四氮杂卟啉铜络合物、四叔丁基四氮杂卟啉氧钒络合物和四叔丁基四氮杂卟啉镍络合物中的至少任一种。

<17> 白色光源装置,其特征在于,具备前述<1>~<16>的任一项所述的荧光体片。

根据该<17>所述的白色光源装置,可以改善通过彩色滤光片再现的RGB各颜色的色纯度。

<18> 前述<17>所述的白色光源装置,其是具备前述<10>所述的荧光体片的白色光源装置,其中,前述色材层配置于靠前述荧光体层的与LED光入射的一侧相反的一侧。

<19> 前述<17>所述的白色光源装置,其中,进一步具备包含色材和树脂的色材片。

<20> 显示装置,其特征在于,具备前述<17>~<19>的任一项所述的白色光源装置。

根据该<20>所述的显示装置,可以改善使用荧光体片的显示器的色再现范围、即色域。

发明效果

根据本发明,可以解决以往的前述各问题,实现前述目的,可以提供:可以改善通过彩色滤光片而再现的RGB各颜色的色纯度的白色光源装置和具备该白色光源装置的显示装置。

附图说明

[图1]是说明按照本发明的第1实施方式的荧光体片的一例的示意图。

[图2A]是说明按照本发明的第2实施方式的荧光体片的一例的示意图(其1)。

[图2B]是说明按照本发明的第2实施方式的荧光体片的一例的示意图(其2)。

[图2C]是说明按照本发明的第2实施方式的荧光体片的一例的示意图(其3)。

[图2D]是说明按照本发明的第2实施方式的荧光体片的一例的示意图(其4)。

[图2E]是说明按照本发明的第2实施方式的荧光体片的一例的示意图(其5)。

[图2F]是说明按照本发明的第2实施方式的荧光体片的一例的示意图(其6)。

[图2G]是说明按照本发明的第3实施方式的荧光体片的一例的示意图(其1)。

[图2H]是说明按照本发明的第3实施方式的荧光体片的一例的示意图(其2)。

[图2I]是说明按照本发明的第4实施方式的荧光体片的一例的示意图(其1)。

[图2J]是说明按照本发明的第4实施方式的荧光体片的一例的示意图(其2)。

[图2K]是说明按照本发明的第4实施方式的荧光体片的一例的示意图(其3)。

[图2L]是说明按照本发明的第4实施方式的荧光体片的一例的示意图(其4)。

[图2M]是说明按照本发明的第5实施方式的荧光体片的一例的示意图(其1)。

[图2N]是说明按照本发明的第5实施方式的荧光体片的一例的示意图(其2)。

[图2O]是说明按照本发明的第5实施方式的荧光体片的一例的示意图(其3)。

[图2P]是说明按照本发明的第5实施方式的荧光体片的一例的示意图(其4)。

[图2Q]是说明按照本发明的第5实施方式的荧光体片的一例的示意图(其5)。

[图2R]是说明按照本发明的第5实施方式的荧光体片的一例的示意图(其6)。

[图2S]是说明按照本发明的第5实施方式的荧光体片的一例的示意图(其7)。

[图2T]是说明按照本发明的第6实施方式的荧光体片的一例的示意图(其1)。

[图2U]是说明按照本发明的第6实施方式的荧光体片的一例的示意图(其2)。

[图2V]是说明按照本发明的第7实施方式的荧光体片的一例的示意图(其1)。

[图2W]是说明按照本发明的第7实施方式的荧光体片的一例的示意图(其2)。

[图2X]是说明按照本发明的第7实施方式的荧光体片的一例的示意图(其3)。

[图2Y]是说明按照本发明的第7实施方式的荧光体片的一例的示意图(其4)。

[图2Z]是说明按照本发明的第7实施方式的荧光体片的一例的示意图(其5)。

[图2AA]是说明按照本发明的第7实施方式的荧光体片的一例的示意图(其6)。

[图2AB]是说明按照本发明的第7实施方式的荧光体片的一例的示意图(其7)。

[图2AC]是说明按照本发明的第8实施方式的荧光体片的一例的示意图。

[图2AD]是说明本发明中的色材片的一例的示意图(其1)。

[图2AE]是说明本发明中的色材片的一例的示意图(其2)。

[图2AF]是说明本发明中的色材片的一例的示意图(其3)。

[图3]是显示滤光片用色素PD-320在甲苯中的透射光谱的曲线图。

[图4]是显示使用了硫化物荧光体的背光的光谱的曲线图。

[图5]是显示市售的液晶电视中的彩色滤光片的透射光谱的曲线图。

[图6]是说明本发明的荧光体片的制造方法的一例的示意图。

[图7]是用于说明作为本发明的显示装置的液晶显示器的一例的示意图。

[图8]是说明品红色LED的一例的示意图。

[图9A]是说明实施例中使用的评价用光源构成的示意图。

[图9B]是说明白色光源装置的构成的示意图(其1)。

[图9C]是说明白色光源装置的构成的示意图(其2)。

[图9D]是说明白色光源装置的构成的示意图(其3)。

[图9E]是说明白色光源装置的构成的示意图(其4)。

[图10]是实施例A1、A2的荧光体层中所含的色材(四叔丁基四氮杂卟啉氧钒络合物、山本化成株式会社制PD-320、最大吸收595nm)的吸光光谱。

[图11]是实施例5的荧光体层中所含的色材(份菁、山田化学工业株式会社制FDB-007、最大吸收496nm、溶剂:氯仿)的吸光光谱。

[图12]是比较例3的荧光体层中所含的色材(次甲基色素、山田化学工业株式会社制FDB-005、最大吸收452nm、溶剂:氯仿)的吸光光谱。

[图13]是比较例5的荧光体层中所含的色材(酞菁钴络合物、山田化学工业株式会社制FDR-002、最大吸收680nm、溶剂:氯仿)的吸光光谱。

[图14]是实施例F1、F2、G1、G2的色材层中所含的色材(四叔丁基四氮杂卟啉铜络合物、山本化成株式会社制PD-311S、最大吸收585nm)的吸光光谱。

[图15]是比较例A、实施例A1、实施例B1和实施例C1的发光光谱。

[图16]是实施例A2、实施例B2和实施例C2的发光光谱。

[图17]是比较例B、实施例5、比较例3和比较例5的发光光谱。

[图18]是比较例C和实施例7的发光光谱。

[图19]是比较例D和实施例9的发光光谱。

[图20]是比较例B和实施例12的发光光谱。

[图21]是比较例A、实施例F1和实施例G1的发光光谱。

[图22]是实施例F2和实施例G2的发光光谱。

[图23]是比较例B和实施例14的发光光谱。

具体实施方式

以下,边参照附图边对本发明具体地进行说明。

(荧光体片)

本发明的荧光体片至少具备荧光体层和透明基材,进一步根据需要具备适当选择的色材层、其他层。

本发明的荧光体片至少包含色材。在此,所述色材可以包含在所述荧光体层中、可以包含在光入射侧的所述透明基材中、可以包含在与光入射侧相反一侧的所述透明基材中、也可以包含在配置于荧光体层的光入射侧的所述色材层中、还可以包含在配置于与荧光体层的光入射侧相反一侧的所述色材层中。

图1是说明LED为蓝色LED的情形的、按照本发明的第1实施方式的荧光体片的截面的示意图。图1中的荧光体片1具备:含色材荧光体层3和夹持含色材荧光体层3的一对透明基材2。含色材荧光体层3包含树脂、荧光体和色材。所述荧光体为例如硫化物荧光体,可适合举出:硫代镓酸盐与碱土类硫化物的混合物等。

LED为品红色LED的情形,可以使用如LED为蓝色LED的情形的实施方式,例如可使图1中示出的实施方式作为如图2AC中所示的实施方式。即,LED为品红色LED的情形可以不必使用红色发光荧光体。另外,LED为蓝绿色LED的情形,只要在荧光体片中至少包含红色发光荧光体即可。另外,LED为近紫外LED的情形,在荧光体片中包含蓝色发光荧光体、绿色发光荧光体和红色发光荧光体即可;或包含蓝色发光荧光体和黄色发光荧光体即可;或包含蓝绿色发光荧光体和红色发光荧光体即可;或包含品红色发光荧光体和绿色发光荧光体即可。即,只要使所用的LED的发光和荧光体片中所含的荧光体的发光合在一起获得白色光即可,在以下所说明的各实施方式中也同样如此。

图2A~图2AB是说明按照本发明的实施方式的荧光体片的变形例的示意图。这些荧光体片表示从上下方向的下侧照射蓝色光所用的荧光体片。

如图1、图2I、图2J、图2K和图2L所示,含色材荧光体层3可以包含色材,如图2A~图2C、图2I~图2J和图2Y~图2AA所示,靠荧光体层3、4设置于入射光侧的色材层5可以包含色材,如图2D~图2F、图2K、图2L、图2V、图2W和图2X所示,靠荧光体层3、4设置于入射光的相反侧的色材层5可以包含色材,如图2G所示,靠荧光体层4设置于入射光侧的透明基材6可以包含色材,如图2H所示,靠荧光体层4设置于入射光侧的相反侧的透明基材6可以包含色材。

这些之中,优选荧光体层3自身包含色材(例如,图1、图2I、图2J、图2K和图2L)。需说明的是,荧光体层3自身包含色材的情形,与色材层5包含色材的情形相比,具有可以使色材的使用量少的优点。

需说明的是,关于图1和图2A~图2AC,附图的下侧为光入射侧,附图的上侧为光出射侧(光入射侧的相反侧)。

而且,作为本发明的荧光体片的变形例,如图2M~S所示,也可以使色材在荧光体片中的构成要素的2处以上中含有。此时,如果色材的种类为2种以上,则可以设置包含第1色材的色材层和包含吸收光的波长区域与第1色材不同的第2色材的色材层。

也可以在独立于包含荧光体层的荧光体片的色材片中包含色材。

独立的色材片可以由色材层5和夹持其的一对透明基材2构成(图2AD),也可以由色材层5和透明基材2构成(图2AE),还可以由包含色材的透明基材6构成(图2AF)。

<色材>

所述色材为吸收所期望的波长区域的光的物质,可以为有机化合物和无机化合物中的任一,也可以为颜料和染料中的任一,但在树脂中的分散溶解的方面,优选有机化合物的染料。色材的代表为色素、为染料。

所述所期望的波长区域为490nm附近的第1波长区域(480~5anm)和590nm附近的第2波长区域(570~620nm)。

优选仅吸收所述第1波长区域的光和第2波长区域的光的色材。以1种物质在2个波长区域具有最大吸收波长也可,将在所述第1波长区域具有最大吸收波长的色材和在所述第2波长区域具有最大吸收波长的色材组合使用也可。

所述第1波长区域是蓝色光的波长(约435nm~约480nm)与绿色光的波长(约520nm~约560nm)之间的波长区域。所述第2波长区域是绿色光的波长(约520nm~约560nm)与红色光的波长(约620nm~约670nm)之间的波长区域。

蓝色光是蓝色LED所发出的发光,例如可以示例450nm。绿色光是例如SrGa

在大致以490nm为中心的波长区域和大致以600nm为中心的波长区域的各自区域中,若以各色材在尽可能广的波长区域吸收发光,则色纯度改善但亮度降低。为了尽可能减少亮度的降低而改善色纯度,宜考虑液晶面板的彩色滤光片的透射光谱。

所述色材的吸收光谱特性可以用最大吸收波长和半值宽度表示。因此,所述色材的最大吸收波长为480~510nm和/或570~620nm,所述色材的半值宽度优选50nm以下、更优选40nm以下。

作为所述色材的吸收峰的个数,优选1个,优选在所谓肩或其他波长没有吸收辅峰。作为理想的吸收光谱特性的色材,使用在波长范围具有最大吸收,半值宽度小,蓝色光(波长:450nm附近(430~470nm))、绿色光(波长:540nm(510~570nm))和红色光653nm(620~700nm)的吸收少的色材。

取决于色材而可能发出荧光。虽然也取决于荧光的波长范围,但可以使用发出荧光的色材。例如,可以适合地使用最大吸收波长为480~510nm、所发出的荧光的波长范围为约520nm~约560nm和/或约620nm~约670nm的色材。另外,或者例如也可以适合地使用最大吸收波长为570~620nm、所发出的荧光的波长范围为约620nm~约670nm的色材。如这些的情形,色材所发出的荧光补充荧光体的绿荧光和/或红荧光的强度,减轻亮度的降低。

色材的最大吸收波长为480~510nm、色材所发出的荧光的波长范围为570~620nm的情形,蓝显示的色纯度和绿显示的色纯度彼此远离而得到改善,但绿显示的色纯度和红显示的色纯度彼此接近而变差。如果重视蓝显示的色纯度和绿显示的色纯度,则可以使用最大吸收波长为480~510nm、所发出的荧光的波长范围为570~620nm的色材。考虑除了最大吸收波长为480~510nm、所发出的荧光的波长范围为570~620nm的色材之外,通过还并用最大吸收波长为570~620nm的色材,来改善绿显示的色纯度和红显示的色纯度。

作为所述色材的具体例,只要具有480~510nm和570~620nm中的至少任一的最大吸收波长,则没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:方酸内鎓系染料、二吡咯甲川系染料、菁系染料、氮杂卟啉系染料、蒽醌系染料、萘醌系染料、酞菁系染料、萘酞菁系染料、二亚胺鎓系染料、镍二硫醇系染料、偶氮系染料、苯乙烯基系染料、酞菁系染料、次甲基系染料、卟啉系染料等的有机化合物等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。

这些之中,在吸收波长的半值宽度比较小、可以选择性地吸收所期望的波长区域的光的方面,优选方酸内鎓系染料、二吡咯甲川系染料、菁系染料、氮杂卟啉系染料。

卟啉系化合物或菁系化合物等可能形成将吸收峰尖锐化而使吸收波长的半值宽度非常小的J缔合体。因此,作为色材,优选卟啉系染料或菁系染料等。

作为吸收490nm附近的第1波长区域(480~510nm)的光的色材,例如可举出:吡唑系方酸内鎓染料、二吡咯甲川系染料、菁系染料等。

作为吸收590nm附近的第2波长区域(570~620nm)的光的色材,例如可举出:氮杂卟啉系染料、菁系染料、二苯基系方酸内鎓染料等。

<方酸内鎓系染料>

作为所述方酸内鎓系染料,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:吡唑系方酸内鎓化合物、二苯基系方酸内鎓化合物等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。

作为所述吡唑系方酸内鎓化合物,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:下述结构式(1)和(2)所表示的化合物等。

所述吡唑系方酸内鎓化合物例如可以通过Angew. Chem. 77 680-681(1965)中所记载的方法制造,或按照该方法制造(日本特开2003-195278号公报、第[0043]段)。

[化学式1]

(日本特开2003-248218号公报的第[0075]段中作为“III-3”记载的化合物,最大吸收吸收:489nm、半值宽度:41nm) 。

[化学式2]

(日本特开2006-201376号公报的第[0024]段中所记载的化合物,最大吸收波长:504nm、半值宽度:42nm) 。

作为所述二苯基系方酸内鎓化合物,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:下述结构式(3)和(4)所表示的化合物等。所述二苯基系方酸内鎓化合物可以与所述吡唑系方酸内鎓化合物同样地进行制造。

[化学式3]

其中,上述结构式(3)中的R表示“-NHSO

(日本特开2003-248218号公报的第[0062]段中作为“I-35”记载的化合物)。

[化学式4]

其中,上述结构式(4)中的R表示“-NHSO

(日本特开2003-248218号公报的第[0062]段中的以作为“I-34”记载的化合物) 。

<二吡咯甲川系染料>

作为所述二吡咯甲川系染料,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:[[(3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)(3,5-二甲基-2H-吡咯-2-亚基)甲基]甲烷](二氟硼烷)(吡咯甲川546、结构式(5))、[[(3,5-二甲基-4-磺基-1H-吡咯-2-基)(3,5-二甲基-4-磺基-2H-吡咯-2-亚基)甲基]甲烷](二氟硼烷)二钠盐 (吡咯甲川556)、[[(4-乙基-3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)(4-乙基-3,5-二甲基-2H-吡咯-2-亚基)甲基]甲烷](二氟硼烷) (吡咯甲川567、结构式(6))、[[(4-丁基-3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)(4-丁基-3,5-二甲基-2H-吡咯-2-亚基)甲基]甲烷](二氟硼烷) (吡咯甲川580)、[[(4-叔丁基-3,5-二甲基-1H-吡咯-2-基)(4-叔丁基-3,5-二甲基-2H-吡咯-2-亚基)甲基]甲烷](二氟硼烷) (吡咯甲川597)、2,6-二叔丁基-8-壬基-1,3,5,7-四甲基吡咯甲川-BF

所述二吡咯甲川系染料例如可以按照Heteroatom chemistry, 1(5), 389(1990)等中所记载的方法进行制造(参照日本特开2006-251076号公报、第[0028]段)。另外,作为所述二吡咯甲川系染料的市售品,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:东京化成(株)制的产品代码D4341(吡咯甲川546)、产品代码E1065(吡咯甲川567)等。

[化学式5]

[化学式6]

<菁系染料>

作为所述菁系染料,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:后述的实施例14中所用的3,3’-二乙基氧杂二碳菁 碘化物(3,3’-DiethyloxadicarbocyanineIodide)(结构式(7)、最大吸收波长:582nm)、3,3’-二乙基氧杂碳菁 碘化物、3,3’-二乙基硫杂碳菁 碘化物、3,3’-二丙基硫杂二碳菁 碘化物、3,3,3’,3’-四甲基-1,1’-双(4-磺基丁基)苯并吲哚二碳菁 钠盐、3,3,3’,3’-四甲基-1,1’-双(4-磺基丁基)吲哚碳菁 钠盐、3,3’-二乙基硫杂三碳菁 碘化物、1,1’-二丁基-3,3,3’,3’-四甲基吲哚三碳菁 六氟磷酸盐、吲哚菁绿、氯化频哪氰醇、碘化频哪氰醇、1,1’-二乙基-3,3,3’,3’-四甲基吲哚碳菁 碘化物、隐菁(Cryptocyanine)、1-乙基-4-[(1-乙基-4(1H)-喹啉亚基)甲基]喹啉鎓 碘化物、3-乙基-2-[3-(1-乙基-4(1H)-喹啉亚基)-1-丙烯基]苯并噁唑鎓 碘化物、1-乙基-4-[(1-乙基-4(1H)-喹啉亚基)甲基]喹啉鎓 氯化物、3-乙基-2-[3-(1-乙基-4(1H)-喹啉亚基)-1-丙烯基]苯并噁唑鎓 氯化物、1-乙基-4-[(1-乙基-4(1H)-喹啉亚基)甲基]喹啉鎓 溴化物、3-乙基-2-[3-(1-乙基-4(1H)-喹啉亚基)-1-丙烯基]苯并噁唑鎓 溴化物等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。

作为后述的实施例14中所用的3,3’-二乙基氧杂二碳菁 碘化物(3,3’-Diethyloxadicarbocyanine Iodide)(最大吸收波长:582nm),可以使用市售品,为东京化成工业株式会社制的产品代码D4457。

[化学式7]

<氮杂卟啉系染料>

所述氮杂卟啉系染料由下述的通式(1)表示。式中,Z

M为2个氢原子、2价金属原子、3价或4价的取代金属原子、或氧基金属。作为M所示的2价金属原子的例子,可举出:Cu、Zn、Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Pt、Mn、Sn、Mg、Hg、Cd、Ba、Ti、Be、Ca等。作为3价的取代金属原子的例子,可举出:Al-F、Al-Cl、Al-Br、Al-I、Al(OH)、Al(OA)[其中,A表示烷基、苯基、萘基、三烷基甲硅烷基、二烷基烷氧基甲硅烷基及其衍生物]、Ga-F、Ga-Cl、Ga-Br、Ga-I、In-F、InCl、In-Br、In-I、Tl-F、Tl-Cl、Tl-Br、Tl-I、Al-C

[化学式8]

作为所述氮杂卟啉系染料,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:四叔丁基四氮杂卟啉金属络合物、四间氟苯基四氮杂卟啉金属络合物等。另外,四氮杂卟啉金属络合物的吡咯环可以为被叔丁基和邻氟苯基这2种取代基取代的下述结构式的化合物。

[化学式9]

作为所述四叔丁基四氮杂卟啉金属络合物,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:四叔丁基四氮杂卟啉铜络合物(结构式(8))、四叔丁基四氮杂卟啉氧钒络合物(结构式(9))等。

[化学式10]

(日本特开2003-195278号公报的第[0038]段中作为“II-2”记载的化合物)

[化学式11]

(日本特开2003-195278号公报的第[0038]段中作为“II-1”记载的化合物)

根据叔丁基的取代位置的不同,已知4个异构体(下述通式(1)~(4)、日本特开2005-120303号公报的第[0020]段)。可以是下述异构体的混合物、也可以是将1个异构体分离的所得物。已知由于异构体的不同而在耐光性上存在不同。在耐光性的方面优选通式(1)所表示的化合物、通式(2)所表示的化合物、通式(1)所表示的化合物与通式(2)所表示的化合物的混合物。

[化学式12]

[通式(1)~(4)中,R表示碳数20以下的取代或未取代的烷基、芳烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、杂芳基、芳氧基、芳硫基,M表示2个氢原子、2价的金属原子、3价或4价的取代金属原子、或氧基金属。]

所述四氮杂卟啉金属络合物可以按照J. Gen. Chem. U.S.S.R. 47, 1954-1958(1977)中所记载的方法进行制造(日本特开2003-195278号公报、第[0043]段)。

所述四氮杂卟啉金属络合物也可以使用市售品,作为该市售品,可举出:滤光片用色素PD-311S(山本化成株式会社制)、滤光片用色素PD-320(山本化成株式会社制)、滤光片用色素NC-35(山本化成株式会社制)、滤光片用色素SNC-8(山本化成株式会社制)、特定波长吸收色素FDG-005(山田化学工业株式会社制)、特定波长吸收色素FDG-006(山田化学工业株式会社制)、特定波长吸收色素FDG-007(山田化学工业株式会社制)、特定波长吸收色素FDR-001(山田化学工业株式会社制)等。

作为所述四氮杂卟啉氧钒络合物的滤光片用色素PD-320(山本化成株式会社制)在甲苯中的透射光谱示于图3。最大吸收波长为595nm,具有半值宽度狭窄的吸收峰。

所述四氮杂卟啉氧钒络合物由于在蓝色LED的发光波长即450nm处无吸收、硫化物荧光体的Eu活化硫化钙荧光体的红色发光峰的653nm附近的吸收小、Eu活化硫代镓酸盐荧光体的绿色发光峰的540nm附近的吸收比较小,因此适合作为所述色材。

然而,关于色素因光导致的分解(退色),存在单态氧参与的报道(例如,纤维学会刊第 44卷(1988) 第4期 第199-203页)。作为单态氧的失活剂之一,已知镍化合物。为了抑制且减轻色素因光导致的分解(退色),优选并用镍化合物。另外,如果染料为镍络合物,则其染料的耐光性变得优异,因此优选。作为所述镍络合物,例如可举出:导入有某些取代基的氮杂卟啉镍络合物等。所述染料不限于氮杂卟啉系染料,可以是其他物质系的染料,但在耐光性的方面,优选镍络合物的染料。

另外,关于色素因光导致的分解(退色),有时还经过如以所谓自动氧化而为人所知的自由基反应。为了抑制且减轻色素因光导致的分解(退色),优选并用以往所已知的抗氧化剂。作为所述抗氧化剂,可举出:自由基猝灭剂(quencher)或过氧化物猝灭剂等,具体而言,可举出:受阻酚系化合物、磷系化合物、硫系化合物等。另外,作为所述抗氧化剂,作用未必明确,也可举出作为光稳定剂而已知的受阻胺系化合物。

<荧光体层>

所述荧光体层至少包含树脂和荧光体,根据需要,包含色材、其他成分等。所述荧光体层通过将含荧光体树脂组合物(所谓荧光体涂料)涂布于透明基材而获得。

-荧光体-

作为所述荧光体,没有特别限制,可以根据目的、种类、吸收区域、发光区域等适当选择,例如可举出:硫化物系荧光体、氧化物系荧光体、氮化物系荧光体、氟化物系荧光体等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上,例如可以是硫化物系荧光体(SrGa

作为所述荧光体,不限于上述,可应用任意的荧光体,这是本领域技术人员自然能够理解的,例如,还可以使用基于CdSe/ZnS等的量子点荧光体。

-硫化物系荧光体-

作为所述硫化物系荧光体,可举出:(i) 通过蓝色激发光的照射具有波长620~670nm的红色荧光峰的红色硫化物荧光体(CaS:Eu(硫化钙(CS)荧光体)、SrS:Eu);(ii) 通过蓝色激发光的照射具有波长530~550nm的绿色荧光峰的绿色硫化物荧光体(硫代镓酸盐(SGS)荧光体(Sr

作为所述硫化物系荧光体的具体例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:CaS:Eu(硫化钙(CS)荧光体)、SrS:Eu、SrGa

-氧化物系荧光体-

作为所述氧化物系荧光体的具体例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:(Ba, Sr)

另外,作为所述氧化物系荧光体,可举出:通过蓝色激发光的照射发出波长590~620nm的红色荧光的氧化物系荧光体,可适合地举出:(Ba, Sr)

-氮化物系荧光体-

作为所述氮化物系荧光体的具体例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:Ca

-氟化物系荧光体-

作为所述氟化物系荧光体的具体例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:K

-其他荧光体-

作为所述其他荧光体的具体例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:(Y, Gd)

需说明的是,荧光体材料的记载中,“:”的前面表示母体,后面表示激活剂。

另外,作为红色发光荧光体,可使用可以用于品红色LED的红色发光荧光体。

作为为了使用蓝色LED或近紫外LED来获得白色光而组合的荧光体,可举出:黄色荧光体;黄色荧光体与红色荧光体的组合;绿色荧光体与红色荧光体的组合等,可以优选使用硫化物系荧光体;氧化物系荧光体;它们的混合系荧光体等,可以实现广的色域。

需说明的是,为了使用蓝色LED来获得白色光,可使用所述硫化物系荧光体或所述氧化物荧光体以外的荧光体,例如可使用(Y, Gd)

另外,关于所述硫化物系荧光体或所述氧化物荧光体,优选其表面被包覆。作为用于包覆表面而使用的化合物,可举出:氧化硅、氧化钇、氧化铝、氧化镧等的氧化物等。这些可以使用1种或组合使用2种以上。

使用上述荧光体的混合物作为所述荧光体的情形,为了使荧光体片以白色发光,优选使用以下的混合荧光体:通过蓝色激发光的照射发出具有红色荧光峰(波长620~670nm)的光谱的光的硫化物系荧光体或通过蓝色激发光的照射发出具有橙色荧光峰(波长590~620nm)的光谱的光的氧化物系荧光体与通过蓝色激发光的照射发出波长530~550nm的绿色荧光的硫化物系荧光体的混合荧光体。特别优选的组合是发出红色荧光的CaS:Eu或(BaSr)

使用所述硫化物荧光体的背光的荧光光谱示于图4。绿色发光为SrGa

-树脂-

作为所述树脂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:热塑性树脂、光固化型树脂等。

--热塑性树脂--

作为所述热塑性树脂,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:氢化苯乙烯系共聚物、丙烯酸系共聚物等。

作为所述氢化苯乙烯系共聚物,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物等。

作为所述苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的苯乙烯单元的百分比比例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选20~30摩尔%。

另外,作为所述丙烯酸系共聚物,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:甲基丙烯酸甲酯(MMA)与丙烯酸丁酯(BA)的嵌段共聚物等。需说明的是,荧光体为硫化物的情形,作为热塑性树脂,相比丙烯酸系共聚物,更优选氢化苯乙烯系共聚物。

--光固化型树脂--

所述光固化型树脂使用光固化型化合物进行制作。

作为所述光固化型化合物,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯等的光固化型(甲基)丙烯酸酯等。在此,所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯是将多元醇与异佛尔酮二异氰酸酯的反应物用丙烯酸2-羟基丙酯进行酯化而得的化合物。

作为所述氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯在100质量份所述光固化型(甲基)丙烯酸酯中的含量,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选10质量份以上。

-树脂组合物-

包含所述树脂的树脂组合物优选包含聚烯烃共聚物成分或光固化性(甲基)丙烯酸树脂成分中的任一种。

作为所述聚烯烃共聚物,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:苯乙烯系共聚物、苯乙烯系共聚物的氢化物等。

作为所述苯乙烯系共聚物,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯嵌段共聚物等。这些之中,在透明性或阻气性的方面,优选苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物。通过含有所述聚烯烃共聚物成分,可以获得优异的耐光性和低的吸水性。

作为所述氢化苯乙烯系共聚物中的苯乙烯单元的含有比例,若过低则存在机械性强度降低的倾向,若过高则存在变脆的倾向,因此优选10质量%~70质量%、更优选20质量%~30质量%。另外,氢化苯乙烯系共聚物的氢化率若过低则存在耐候性变差的倾向,优选50%以上、更优选95%以上。

作为所述光固化型丙烯酸酯树脂成分,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯等。这些之中,从光固化后的耐热性的观点出发,优选氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯。通过含有这种光固化型(甲基)丙烯酸酯树脂成分,可以获得优异的耐光性和低的吸水性。

需说明的是,荧光体层中,根据需要,可添加光吸收非常少的无机物等的粒子(扩散材料)。密封材料的折射率与添加的粒子的折射率不同的情形,通过该粒子,使激发光扩散(散射),由此可以提高激发光在荧光体中的吸收,因此可以减少荧光体的添加量。作为所述粒子(扩散材料),例如可举出:有机硅粒子、二氧化硅粒子、树脂粒子、三聚氰胺与二氧化硅的复合粒子等。作为所述树脂粒子的树脂,例如可举出:三聚氰胺、交联聚甲基丙烯酸甲酯、交联聚苯乙烯等。作为所述粒子(扩散材料)的具体例,例如可举出:信越化学工业株式会社制的有机硅粉末KMP系列、日产化学工业株式会社制的オプトビーズ、积水化成品工业株式会社制的テクポリマーMBX系列、SBX系列等的市售品等。

<透明基材>

作为所述透明基材,没有特别限制,可以根据目的适当选择,可举出:热塑性树脂膜、热固化性树脂膜、光固化性树脂膜等(日本特开2011-13567号公报、日本特开2013-32515号公报、日本特开2015-967号公报)。

作为所述透明基材的材质,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜等的聚酯膜;聚酰胺膜;聚亚酰胺膜;聚砜膜;三乙酰基纤维素膜;聚烯烃膜;聚碳酸酯(PC)膜;聚苯乙烯(PS)膜;聚醚砜(PES)膜;环状非晶质聚烯烃膜;多官能丙烯酸酯膜;多官能聚烯烃膜;不饱和聚酯膜;环氧树脂膜;PVDF、FEP、PFA等的氟树脂膜等。这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。

这些之中,特别优选聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)膜。

为了改善对荧光体片形成用树脂组合物的粘附性,根据需要,可对上述膜的表面实施电晕放电处理、硅烷偶联剂处理等。

作为所述透明基材的厚度,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选10μm~100μm。

另外,在可以更为减少硫化物荧光体的水解的方面,所述透明基材优选为水蒸气阻挡膜。

所述水蒸气阻挡膜是在PET(聚对苯二甲酸乙二酯)等的塑料基板或膜的表面形成有氧化铝、氧化镁、氧化硅等的金属氧化物薄膜的阻气性膜。另外,可使用PET/SiO

作为所述阻挡膜的水蒸气透过率,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选0.05g/m

<色材层>

所述色材层至少包含色材和树脂,进一步根据需要包含其他成分。在此,关于所述色材、所述树脂,如上所述。作为其他成分,例如为抑制色材退色的添加剂,如上所述,为单态氧的失活剂、或抗氧化剂、光稳定剂等。另外,作为其他成分,也可举出光扩散材料。

<其他部件>

作为所述其他部件,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:设置于荧光体片的端部的覆盖部件等。

所述覆盖部件可具有铝箔等的反射层。

作为所述覆盖部件的水蒸气透过率,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选1g/m

<荧光体片的制造方法>

所述荧光体片的制造方法的一例示于图6。

所述荧光体片的制造方法至少包含搅拌工序(A)、层合工序(B)、冲裁加工工序(C)和密封工序(D),根据需要,包含其他工序。

-搅拌工序(A)-

所述搅拌工序(A)是下述的工序:例如,在通过溶剂溶解有树脂的糊中,以预先确定的配合比混合红色荧光体21、绿色荧光体22和色材,获得树脂糊(含色材荧光体涂料)。

-层合工序(B)-

所述层合工序(B)是:例如在第1透明基材12上涂布树脂糊,使用刮棒涂布机23使树脂糊的膜厚均匀,用烘箱24使树脂糊干燥而去除溶剂,形成含色材荧光体层。然后,使用热层合机25,将第2透明基材13贴合于含色材荧光体层上,获得在第1透明基材12和第2透明基材13中夹持的荧光体片的原卷(原反)。

作为所述含色材荧光体层的厚度,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选20μm~200μm、更优选40μm~100μm。所述含色材荧光体层的厚度过薄、过厚,均难以使树脂糊的膜厚均匀。

使用苯乙烯系共聚物或其氢化物作为所述树脂糊中的所述树脂的情形,在所述树脂糊中的含有比例若过少则粘合性变得不充分,若过多则在溶剂中变得不溶,因此优选10质量%~40质量%、更优选20质量%~30质量%。

作为溶解所述树脂的溶剂,只要溶解树脂,则没有特别限制,可以根据目的适当选择。所述树脂为氢化苯乙烯系共聚物的情形,作为所述溶剂,可举出:甲苯、甲乙酮、它们的混合物等。

作为所述荧光体相对于所述树脂的比例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,但优选1质量%~50质量%、更优选5质量%~15质量%。

所述树脂糊中的所述树脂的含量为30质量%的情形中,作为所述树脂糊中的所述荧光体的含有比例,优选0.3质量%~15质量%、更优选1.5质量%~4.5质量%。所述绿色荧光体与所述红色荧光体之比优选30:70~70:30、更优选40:60~60:40。所述绿色荧光体与所述红色荧光体之比可适当确定以达到目标色度。

作为所述色材的配合比例,以仅通过色材使最大吸收波长的吸光度大致达到1(透射率10%)的方式、还考虑所述荧光体层的厚度或所述色材层的厚度进行调整。所述色材的最大吸收波长的吸光度可适当确定以达到目标色纯度。

-冲裁加工工序(C)-

所述冲裁加工工序(C)中,将荧光体片的原卷用压机26进行冲裁加工,获得端部侧面露出荧光体层的规定尺寸荧光体片。根据需要,将端部侧面密封。

-密封工序(D)-

所述密封工序(D)中,例如,使用作为覆盖部件14的铝箔带,将第1透明基材12和第2透明基材13之间露出的荧光体层密封。

所述荧光体片具备色材层和荧光体层的情形,准备用于形成各层的树脂糊。所述含荧光体树脂糊按照制造以往的荧光体片的方法进行准备。用于所述色材层的含色材树脂糊也可以按照制造以往的色材层的方法进行准备。在所述透明基材上,可以先行涂布含色材树脂糊和含荧光体树脂糊的任一方。可以涂布一方的树脂糊并干燥,再涂布另一方的树脂糊。或者,还可以在所述第1透明基材上涂布一方的树脂糊(例如,含荧光体树脂糊),另行在所述第2透明基材13上涂布另一方的树脂糊(例如,含色材树脂糊),并将它们2个通过热层合进行贴合。而且,根据需要,还可以准备第3透明基材,并进行层合。

所述荧光体片为色材包含于透明基材中的情形,在制造透明基材时,将色材配合于透明基材的树脂中。例如,透明基材为PET膜的情形,PET膜是使用PET树脂(的粒料),通过挤出成型来制造PET膜。例如,可以通过预先色热熔融混炼,来制造预先将色材以较高的浓度配合于PET中而得的含色材PET树脂(粒料)、所谓母料,并将该母料在PET膜的挤出成型时混合于PET树脂中。

(白色光源装置)

所述白色光源装置至少具备本发明的荧光体片,根据需要,具备色材片等其他部件。

作为所述其他部件,可举出所谓光学膜组。所述光学膜组由棱镜片和光扩散片等构成。例如,图9A中,优选这些光学膜40设置于靠荧光体片1的上方(即,荧光体片1的、与激发光源侧相反的一侧)。

图9A中所示的光源装置是所谓直下式的光源装置,但也可以是如图7所示的侧光式的光源装置。

用于所述白色光源装置的LED可以是蓝色LED,也可以是品红色LED,还可以是蓝绿色LED。

所述品红色LED由蓝色LED和红色发光荧光体构成。如图8所示,品红色LED20由红色发光的荧光体20a和蓝色LED芯片20b构成。品红色LED20的发光为蓝和红。另外,所述蓝绿色LED由绿色发光的荧光体和蓝色LED芯片构成。

所述红色发光荧光体没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:CaS:Eu、SrS:Eu等的硫化物荧光体;K

其中,A

另外,所述红色发光荧光体可以是氧化物系荧光体。作为所述氧化物系荧光体的具体例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:(Ba, Sr)

另外,或者所述红色发光荧光体可以是氮化物系荧光体。作为所述氮化物系荧光体的具体例,没有特别限制,可以根据目的适当选择,例如可举出:Ca

另外,所述红色发光荧光体可以是[A

另外,或者所述红色发光荧光体可以是[A

而且,或者作为所述红色发光荧光体,可使用在荧光体片中可以使用的红色发光荧光体。关于绿色发光荧光体也可使用在荧光体片中可以使用的绿色发光荧光体。

这些可以单独使用1种,也可以并用2种以上。

所述白色光源装置中的荧光体片具备色材层的情形,所述色材层可以配置于靠所述荧光体片中的所述荧光体层的LED光入射的一侧,所述色材层也可以配置于靠所述荧光体片中的所述荧光体层的与LED光入射的一侧相反的一侧。

所述白色光源装置中,在所述LED光入射的一侧的透明基材中可以包含色材,在与所述LED光入射的一侧相反的一侧的透明基材中也可以包含色材。

而且,本发明的白色光源装置和后述的显示装置中,设置包含色材的独立的片的情形的、配置色材片的位置,有几种情形。

例如,如图9B所示,白色光源装置为直下式的情形,色材片300优选设置于靠光学膜40的上方(即,光学膜40的、与激发光源20侧相反的一侧)。另外,色材片300可以在光学膜40与荧光体片1之间(图9C),也可以在荧光体片1与扩散板60之间(图9D),还可以在扩散板60的下方(即,扩散板60的激发光源20侧)(图9E)。

需说明的是,白色光源装置为侧光式的情形(图7),形成代替扩散板使用导光板30的构成,因此可以成为在上述的直下式的说明中将扩散板改读成导光板的构成。但是,不优选将色材片配置于靠导光板的光路的上方(即,导光板与激发光源之间)。原因在于色材非常地难以吸收荧光体片的发光。

另外,白色光源装置为侧光式、且将包含色材的荧光体片设置于导光板与光学膜之间的情形,担心产生以往技术中成为问题的色差,但在本发明中,几乎不会产生色差。原因在于:在本发明中,荧光体片中LED的光转换成白色光,可以将荧光体片视为白色光源,因此即使大图像化,从光源到色材的距离的差异也几乎没有。对于光源装置包含色材的情形的以往技术中的问题,本发明中通过使用荧光体片而可以解决该问题。

(显示装置)

本发明的显示装置至少具备本发明的白色光源装置,进一步根据需要包含彩色滤光片、其他成分。

<彩色滤光片>

所述彩色滤光片的透射光谱由构成光的三原色的、RGB的各颜色的滤光片的透射光谱构成。根据所用的液晶面板,彩色滤光片的透射光谱不同,市售的液晶电视中的彩色滤光片的透射光谱示于图5。

蓝滤光片的透射光谱与绿滤光片的透射光谱重叠是在大约460nm~大约520nm。若在该重叠的波长区域有上述的发光,则由于蓝显示和绿显示而颜色混入,导致在各自的显示中色纯度降低。只要在该重叠的波长区域没有上述的发光,则在蓝显示和绿显示的各自中会改善色纯度。

绿滤光片的透射光谱与红滤光片的透射光谱重叠是在大约570nm~大约620nm。在该重叠的波长区域也(与蓝与绿的情形)同样。

只要在这2组重叠的波长区域没有发光,则可以改善各自的颜色的色纯度,且亮度的降低少。鉴于白色光源装置的发光光谱与彩色滤光片的透射光谱双方,蓝色光与绿光之间的波长区域为490nm附近,绿光与红光之间的波长区域为590nm附近。

以下,利用实施例,进一步详细地说明本发明,但本发明不受以下实施例的任何限定。

实施例

(实施例A1)

<荧光体片的制作>

将作为溶剂的甲苯70质量份和作为树脂的氢化苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段(氢化SEBS)共聚物(セプトンV9827、株式会社Kurary)30质量份均匀地混合,获得了树脂糊。

将树脂糊97质量份和荧光体3质量份配合,将绿色硫化物系荧光体(SrGa

作为所述第1透明基材,使用了具有PET(聚对苯二甲酸乙二酯)/SiOx/PET的3层结构、膜厚为38μm的水蒸气阻挡膜(水蒸气透过率:约0.2g/m

对所述第1透明基材涂布含色材荧光体涂料,用100℃的烘箱干燥除去溶剂。而且,与第1水蒸气阻挡膜同样,将第2水蒸气阻挡膜进行热压接处理(100℃、0.2MPa),获得了荧光体片(图1的结构的荧光体片)的原卷。含色材荧光体层3的厚度为78μm。

将该原卷裁剪成评价所需要的大小使用(参照日本特开2013-32515号公报的实施例1)。

<评价>

用于评价的评价用光源构成示于图9A。

所述光源为长度300mm×宽度200mm×高度30mm的大小,蓝色LED以30mm间距正方排列。蓝色LED发光时的峰波长为约449nm。蓝色LED中输入了5.5W的电力。

对于包含实施例A1的荧光体片的光源,使用分光辐射亮度计(Topcon制、SR-3),测定了试样的发光光谱。

将包含实施例A1的荧光体片的光源与市售的液晶面板(彩色滤光片的分光透射特性如上所述)组合,对于其显示器,作为色再现性的指标,通过计算求出了NTSC-u’v’面积比。具体而言,蓝的色度是,使用已测定的发光光谱(图10和图11)和上述彩色滤光片的蓝的分光透射特性,通过将这些光谱相乘,计算了显示器的蓝显示的发光光谱。使用该蓝显示的发光光谱和配色函数,计算了蓝的色度。

与这种计算同样地操作,计算了绿的色度和红的色度。接着,使用RGB各颜色的色度点,导出色域,然后求出NTSC-u’v’面积比。另外,还计算了白显示的色度和在该白显示下的亮度。

色域和亮度如表1所示。

(实施例A2)

实施例A1中,将“荧光体的配合比例”、“色材的添加量”和“含色材荧光体层的厚度”设为如表1所示,除此之外,与实施例A1同样地操作,获得荧光体片并进行了评价。

(实施例B1)

首先,将树脂糊与实施例A1同样地操作进行制作。

接着,对于已制作的树脂糊100质量份,配合作为色材的四叔丁基四氮杂卟啉氧钒络合物(山本化成株式会社制、滤光片用色素PD-320)0.035质量份,获得了色材涂料。将该色材涂料与实施例A1同样涂布于透明基材上,用100℃的烘箱干燥除去溶剂,获得了设置有厚度为22μm的色材层5的第1透明基材12。

接着,对于已制作的树脂糊97质量份,使用作为荧光体的绿色硫化物系荧光体(SrGa

而且,将所述设置有色材层5的第1透明基材12和所述设置有荧光体层4的第2透明基材13彼此以涂布面相互对合,通过热层合进行贴合,获得了实施例B1的荧光体片(图2D的结构的荧光体片1)。

采用上述的评价用光源构成,将荧光体片1的荧光体层4配置于蓝色LED侧,与实施例A1同样地操作进行了评价。

(实施例B2)

首先,将树脂糊与实施例A1同样地操作进行制作。

接着,对于已制作的树脂糊100质量份,配合作为色材的四叔丁基四氮杂卟啉氧钒络合物(山本化成株式会社制、滤光片用色素PD-320)0.035质量份,获得了色材涂料。将该色材涂料与实施例A1同样涂布于透明基材上,用100℃的烘箱干燥除去溶剂,获得了设置有厚度为51μm的色材层5的第1透明基材12。

接着,对于已制作的树脂糊97质量份,使用作为荧光体的绿色硫化物系荧光体(SrGa

而且,将所述设置有色材层5的第1透明基材12和所述设置有荧光体层4的第2透明基材13彼此以涂布面相互对合,通过热层合进行贴合,获得了荧光体片(图2D的结构的荧光体片1)。

采用上述的评价用光源构成,将荧光体片1的荧光体层4配置于蓝色LED侧,与实施例A1同样地操作进行了评价。

(实施例C1)

实施例B1中,将作为荧光体的绿色硫化物系荧光体和红色硫化物系荧光体以45.0:55.0的比率配合,使荧光体层4的厚度为80μm,将荧光体片1的色材层5配置于蓝色LED侧,除此之外,与实施例B1同样地操作,获得荧光体片(图2A的结构的荧光体片1)并进行了评价。

(实施例C2)

实施例B2中,将作为荧光体的绿色硫化物系荧光体和红色硫化物系荧光体以46.4:53.6的比率配合,使荧光体层4的厚度为91μm,将荧光体片1的色材层5配置于蓝色LED侧,除此之外,与实施例B2同样地操作,获得荧光体片(图2A的结构的荧光体片1)并进行了评价。

(比较例A)

除了未使用色材之外,与实施例A1同样地制造了比较例A的荧光体片。但是,关于荧光体的配合比、配合量和荧光体层4的厚度,设为如表1所示,获得了比较例A的荧光体片。

与实施例A1同样地操作,测定使用了比较例A的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

关于实施例A1、A2、B1、B2、C1、C2和比较例A,以使白显示的色度达到相同的方式,调整了荧光体或色材的配合、厚度。将它们比较并进行研究。与比较例A相比,这些实施例的6种均判定为色域改善、色再现性优异。但是,亮度变低。

实施例B1、B2与实施例C1、C2相比,可以判断与色域的改善和亮度的降低有关的二者的折衷得以缓和。判定了:与将色材层配置于蓝色LED侧相比,更优选将荧光体层配置于蓝色LED侧。

实施例A1、A2的荧光体片由于涂布作业一次完成,因此与其他荧光体片相比,具有可以容易地制造的长处。

接着,对色材的使用量进行研究。作为色材的使用量的指标,考虑涂料中的色材浓度与色材层的厚度之积。色材包含在荧光体层中的情形也同样地考虑。此时,仅考虑荧光体的体积部分,色材变少,但可以将其忽略(如后所述,原因在于:该构成中,由于色材的使用量最少,因此如果考虑荧光体的体积,则进一步变少)。实施例A1中,由于涂料中的色材浓度为22ppm、且涂膜(荧光体层)的厚度为78μm,因此所述浓度与所述厚度之积(色材的使用量的指标)为约1,700。同样地操作,实施例A2为4500,实施例B1、C1中,上述积为7,700,实施例B2、C2中,色材的使用量的指标为18,000。实施例B1、C1中,色材的使用量相同,这些之中,实施例B1的色域改善量最大。实施例B2、C2也同样。因此,这些之中,将色材层配置于荧光体层的蓝色LED侧的相反侧,色域改善效果最大。换言之,色域的改善量为相同程度的情形,将色材层配置于荧光体层的蓝色LED侧的相反侧的构成可以使色材的使用量最少。

关于色材的使用量的指标,实施例A1中为约1,700,与实施例C2相比,可知实施例A1中的色材的使用量非常少。荧光体层包含色材的构成(实施例A1、A2)与荧光体层不包含色材的构成(实施例B1、B2、实施例C1、C2:色材层包含色材的构成)相比,可以使色材的使用量大幅度减少。认为原因在于:荧光体层中,由于发光呈散射,因此色材吸收发光的机会变多。认为:即使色材量少,也可以充分地吸收发光。

(实施例5)

使用表2所示的材料作为色材,如表2所示地进行操作,除此之外,与实施例A1同样地获得了荧光体片(图1的结构的荧光体片)。但是,本实施例5中,使用“信越化学工业株式会社制的有机硅粉末KMP-590”作为光扩散材料,使用作为“PET膜”的“东洋纺株式会社制、コスモシャインA4300”作为第1/第2透明基材。

与实施例A1同样地操作,测定使用了实施例5的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

色域(面积比)的增加量与实施例A1的增加量相比较小。但是,本实施例5中,改善了绿显示的色纯度和蓝显示的色纯度。特别是,具有绿显示的色度点的v ’变大、接近于DCIP3的绿色度点的长处。

(比较例B)

除了未使用色材之外,与实施例5同样地制造了比较例B的荧光体片。但是,关于荧光体的配合比、配合量和荧光体层4的厚度,设为如表2所示,获得了比较例B的荧光体片。

与实施例5同样地操作,测定使用了比较例B的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

(比较例3)

使用表2所示的材料作为色材,如表2所示地进行操作,除此之外,与实施例A1同样地获得了荧光体片(图1的结构的荧光体片)。但是,本比较例3中,使用“信越化学工业株式会社制的有机硅粉末KMP-590”作为光扩散材料。

与实施例A1同样地操作,测定使用了比较例3的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

与比较例A相比,比较例3的色域大幅度降低,亮度降低。比较例3中使用的色材会吸收蓝色LED的发光,因此带来不良影响,这很明显。

(比较例5)

使用表2所示的材料作为色材,如表2所示地进行操作,除此之外,与实施例A1同样地获得了荧光体片(图1的结构的荧光体片)。但是,本比较例5中,使用“信越化学工业株式会社制的有机硅粉末KMP-590”作为光扩散材料。

与实施例A1同样地操作,测定使用了比较例5的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

与比较例A相比,比较例5的色域降低,亮度降低。

比较例5中使用的色材会吸收红色荧光体的发光,因此带来不良影响,这很明显。

若根据比较例3和比较例5的结果进行类推,则即使是吸收绿色荧光体的发光的色材,也可以说会带来不良影响。

(实施例7)

未使用红色荧光体,使用四叔丁基四氮杂卟啉氧钒络合物作为色材,如表2所示地进行操作,除此之外,与实施例A1同样地获得了荧光体片(图1的结构的荧光体片)。

本实施例7中的评价用光源是使用48个品红色LED、在光源的底面排列成菱形格子状的光源。光源是长度310mm×宽度132mm×高度30mm的大小,配置成各LED的横向为38.5mm间距、垂直纵向为44mm间距。品红色LED中输入了4W的电力。

除了使用上述品红色LED之外,与实施例A1同样地操作,测定使用了实施例7的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

作为上述品红色LED,使用了蓝色LED芯片的发光峰波长为443nm、且品红色LED的色度(x, y)为(0.228, 0.006)的LED。品红色LED的红荧光体为氟化物荧光体K

本实施例7与后述的比较例C的白显示的色度几乎相同,比较是可能的。与比较例C相比,本实施例7的色域改善,亮度降低。

(比较例C)

除了未使用色材之外,与实施例7同样地制造了比较例C的荧光体片。但是,关于荧光体的配合比、配合量和荧光体层4的厚度,设为如表2所示,获得了比较例C的荧光体片。

与实施例7同样地操作,测定使用了比较例C的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

(实施例9)

使用市售YAG荧光体(黄色发光的荧光体YAG:Ce、东京化学研究所制C23P)作为荧光体、使用丙烯酸系热塑性弹性体(制造公司名:Kurary株式会社、商品名:Kurary制Clarity LA2140e)作为树脂糊中的热塑性树脂,除此之外,与实施例7同样地制造了实施例9的荧光体片。但是,关于荧光体的配合量和含色材荧光体层3的厚度,设为如表2所示,获得了实施例9的荧光体片。

与实施例A1同样地操作,测定使用了实施例9的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

本实施例与后述的比较例D的白显示的色度几乎相同,比较是可能的。与比较例D相比,本实施例9的色域改善,亮度降低。

本实施例9的荧光体是黄色发光,如由比较例D的结果所判定,色域原本较小。例如,本比较例D的色域远远小于比较例A的色域。本实施例9中,通过色材而使色域改善,但比较例A的色域做不到。作为荧光体,优选绿色发光和红色发光,而且,荧光体中,还优选“SrGa

(比较例D)

除了未使用色材之外,与实施例9同样地制造了比较例C的荧光体片。但是,关于荧光体的配合量和荧光体层4的厚度,设为如表2所示,获得了比较例D的荧光体片。

与实施例9同样地操作,测定使用了比较例D的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

(实施例12)

使用表3所示的吡咯甲川546作为色材,含色材荧光体层3的膜厚为64μm,除此之外,与实施例5同样地制造了实施例12的荧光体片。但是,关于荧光体的配合比和配合量,设为如表3所示,制造了实施例12的荧光体片。

与实施例5同样地操作,测定使用了实施例12的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

上述用作色材的吡咯甲川546带有荧光,荧光波长为大约540nm。

色域(面积比)的增加量与实施例A1的增加量相比较小。但是,本实施例12中改善了绿显示的色纯度和蓝显示的色纯度。特别是,具有绿显示的色度点的v ’变大、接近于DCIP3的绿色度点的优点。

另外,本实施例12的色域的改善结果与实施例5同样,但本实施例12中亮度的降低比实施例5少。解释为由于本实施例12的色材带有荧光。

(实施例14)

使用表3所示的3,3’-二乙基氧杂二碳菁碘化物(DODC-碘化物)作为色材,含色材荧光体层3的膜厚为100μm,除此之外,与实施例5同样地制造了实施例14的荧光体片。但是,关于荧光体的配合比和配合量,设为如表3所示,制造了实施例14的荧光体片。

与实施例5同样地操作,测定使用了实施例14的荧光体片的光源的发光光谱,对于使用了该光源的显示器,通过计算求出了色域等。

用作上述色材的3,3’-二乙基氧杂二碳菁碘化物(DODC-碘化物)带有荧光,荧光波长为大约620nm。

(实施例F1)

实施例B1中,将绿色硫化物系荧光体和红色硫化物系荧光体以51.7:48.3的比率配合作为荧光体,使荧光体层4的厚度为79μm,使色材层5的厚度为23μm,使用“四叔丁基四氮杂卟啉铜络合物”作为色材,除此之外,与实施例B1同样地操作,获得荧光体片(图2D的结构的荧光体片)并进行了评价。

(实施例F2)

实施例B2中,将绿色硫化物系荧光体和红色硫化物系荧光体以59.4:40.6的比率配合作为荧光体,使荧光体层4的厚度为92μm,使用“四叔丁基四氮杂卟啉铜络合物”作为色材,除此之外,与实施例B2同样地操作,获得荧光体片(图2D的结构的荧光体片)并进行了评价。

(实施例G1)

实施例C1中,将绿色硫化物系荧光体和红色硫化物系荧光体以47.9:52.1的比率配合作为荧光体,使荧光体层4的厚度为76μm,使色材层5的厚度为23μm,使用“四叔丁基四氮杂卟啉铜络合物”作为色材,除此之外,与实施例C1同样地操作,获得荧光体片(图2A的结构的荧光体片)并进行了评价。

(实施例G2)

实施例C2中,将绿色硫化物系荧光体和红色硫化物系荧光体以50.8:49.2的比率配合作为荧光体,使荧光体层的厚度为86μm,使用“四叔丁基四氮杂卟啉铜络合物”作为色材,除此之外,与实施例C2同样地操作,获得荧光体片(图2A的结构的荧光体片)并进行了评价。

[表1]

[表2]

[表3]

需说明的是,本说明书中,“色度接近”是指在CIE1931色度坐标系(x, y)中,关于色度值x和y,差分别在0.01以内。

根据以上,通过在使用了硫化物荧光体的荧光体片中含有具有480~510nm和570~620nm中的至少任一的最大吸收波长的色材,可以抑制使发光光谱的色纯度降低的波长的光,可以改善色纯度。因此,使用了本发明的荧光体片的显示器的色再现范围、即色域改善。

工业上的利用可能性

本发明的荧光体片可适合地用作电视、业务用监视器或个人计算机的液晶显示器等中所用的颜色转换部件、颜色转换单元。

本发明的白色光源装置可适合地用作电视、业务用监视器或个人计算机的液晶显示器等中所用的背光。

本发明的显示装置可适合地用作电视或个人计算机的液晶显示器等。

符号说明

1:荧光体片

2:透明基材

3:含色材荧光体层

4:荧光体层

5:色材层

6:含色材透明基材

10a:红色硫化物荧光体

10b:绿色硫化物荧光体

12:第1透明基材

13:第2透明基材

14:覆盖部件

20:LED

20a:红色发光荧光体

20b:蓝色LED芯片

20c:蓝色LED包装

21:红色荧光体

22:绿色荧光体

23:刮棒涂布机

24:烘箱

25:热层合机

26:压机

30:导光板

40:光学膜

50:液晶面板

60:扩散板

100:液晶显示器

300:色材片。

技术分类

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