发光装置与使用该发光装置的背照光及液晶显示装置制造方法及图纸

技术编号:3183815 阅读:121 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
发光装置1具有发光二极管2那样的发光型半导体元件,作为光源。发光二极管2辐射的光,由具有发光色不同的多种荧光体9的发光部8变换为可见光并发出。在这样的发光装置1中,设在光源的正上方测定的发光色度为(x,y)、在全方位上测定发光装置1的前面发光和侧面漏光之际的发光色度为(x1,y1)时,这些发光色度的色差(绝对值)的最大值(△x,△y)满足△x<0.05和△y<0.05的条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有发光二极管等的发光型半导体元件作为光源的发光装置与使用该发光装置的背照光及液晶显示装置
技术介绍
发光二极管(LED)是将电能变换为紫外光或可见光等的光并进行辐射的半导体元件,例如用透明树脂密封这种LED芯片的LED灯使用于各种领域中。为实现可见光型的LED灯,利用具有由GaP、GaAsP、GaAlAs、GaN、InGaAlP等构成的发光层的LED芯片。此外,也进行了使用激光二极管等发光型半导体元件取代发光二极管作为光源的研究。发光二极管和激光二极管因是半导体元件,因此具有长寿命且可靠性高,用作光源时可减轻更换作业那样的优点。因此,从便携通信设备、PC外围设备、OA设备、家庭用电气设备等中的显示装置如液晶显示装置的背照光,各类开关等工业用途,到一般照明用途,广泛使用例如用LED芯片的LED灯。LED灯辐射光的色调,不由LED芯片的发光波长所限制。例如,通过使封入LED芯片的透明树脂中含有荧光体,能得到从蓝色到红色根据用途的可见光领域的光。此外,近来对各种显示装置要求更精细地再现微妙色调的功能。因此,要求LED灯中能用1个灯发出白色光和各种中间色光。特别是,期待白色发光的LED灯在液晶显示装置的背照光和车载用灯等用途中急速普及,将来作为荧光灯的代替品大规模地发展。现在,就正在普及或试行的白色发光型的LED灯来说,已知有组合蓝色发光型的LED芯片与黄色发光荧光体(YAG)、并且进一步红色发光荧光体的灯,以及组合紫外发光型的LED芯片与蓝色、绿色、红色发光的各荧光体的混合物的灯(参照特许文献1,2)。前者的白色LED灯比后者的白色的LED灯,亮度特性等方面较优,因此现状是比后者的白色LED灯更普及。但是存在的缺点是由于视场方向不同而看到带有黄色,或在投影到白色面上时出现黄色和白色的斑点。因此,前者的白色灯有时也称为拟似白色。另一方面,后者的用紫外发光LED芯片的白色LED灯,虽然亮度劣于前者,但具有发光和投影光的斑点少的优点。因此,期待将来成为照明用途的白色灯的主流,其开发被急速地推进。在推进用紫外发光LED芯片的白色LED灯的开发中,了解到,虽不比用蓝色发光LED芯片的白色LED灯来得严重,但在组合紫外发光LED芯片与发光色不同的多种荧光体的白色LED灯中,也产生发光和投影光的斑点。此外,还了解到也发生从LED灯的侧面漏出的光(侧面漏光)偏离了成为其目的的白色光的现象。这种现象(光的不均匀性),在将LED灯使用于照明装置等方面不甚理想,成为使其品质和特性降低的主要原因。专利文献1特开2000-073052号公报专利文献2特开2003-160785号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于,在组合使用发光二极管或激光二极管等的发光型半导体元件与发光色不同的多种荧光体时,提供使品质和特性提高的发光装置。本专利技术的另一目的在于,提供使用这种发光装置的背照光和液晶显示装置。本专利技术的一种形态的发光装置,具备具有发光型半导体元件的光源;以及具有发光色不同的多种荧光体、并由所述光源发出的光所激励发出可见光的发光部的发光装置,其中,设在所述光源的正上方测定的发光色度为(x,y)、在全方位上测定所述发光装置的前面发光和侧面漏光之际的发光色度为(x1,y1)时,这些发光色度的色差(绝对值)的最大值(Δx,Δy)满足Δx<0.05和Δy<0.05的条件。本专利技术的一种形态的背照光,具备上述本专利技术的发光装置。本专利技术的一种形态的液晶显示装置,具备具备上述本专利技术的发光装置的背照光;以及配置于所述背照光的发光面侧的透射型或半透射型的液晶显示部。附图说明图1示出本专利技术的一实施形态的发光装置的构成剖视图。图2为说明测定发光装置全方位的发光色度的方法用图。图3为表示比较蓝、绿和红3种荧光体的一体化前的粒度分布与一体化后的粒度分布的图。图4为表示混合蓝、绿和红3种荧光体的混合荧光体的平均粒径与LED灯的亮度之间关系的一例。图5示出本专利技术的一实施形态的背照光的概略构成图。图6示出本专利技术的一实施形态的液晶显示装置的概略构成图。图7示出本专利技术的另一实施形态的液晶显示装置的概略构成图。图8示出实施例16的白色LED灯的温度与发光色度之间的关系图。具体实施例方式下面,参照附图说明实施本专利技术用的形态。以下,虽然根据附图说明本专利技术的实施形态,但这些附图是为图解而提供的,本专利技术并不限于这些附图。图1示出将本专利技术的发光装置应用于LED灯的一实施形态的构成剖视图。图中所示的发光装置(LED灯)1具有LED芯片2,作为光源。另外,发光装置1的光源并不限于LED芯片2,也可以是激光二极管(半导体激光器)。LED芯片2实装于具有一对引线端3a、3b的基板4上。LED芯片2的下部电极与引线端3a电气和机械连接。LED芯片2的上部电极经由搭接线5与引线端3b电气连接。发光装置1中使用例如发紫外光的光源。因此,作为光源使用发紫外光的LED芯片2。这种紫外发光型的LED芯片2,代表性地具有360~420nm范围的发光波长。作为紫外发光LED芯片2,例如具有由氮化物系化合物半导体层构成的发光层的LED芯片。LED芯片2的发光波长,只要根据与发光色不同的多种荧光体的组合得到成为目的的发光色就可。因此,不一定限于发光波长360~420nm范围的LED芯片。此外,也可使用LED芯片以外的发光型半导体元件(激光二极管等)作为光源。基板4上设置圆筒形的树脂框6,反射层7形成于其内壁面6a上。树脂框6内充填透明树脂8,LED芯片2埋入该透明树脂8中。LED芯片2由透明树脂8所覆盖。埋入LED芯片2的透明树脂8含有组合发光色不同的多种荧光体的混合荧光体9。分散于透明树脂8中的混合荧光体9,由LED芯片2辐射光例如紫外光所激励,发出可见光。含有发光色不同的多种荧光体(混合荧光体9)的透明树脂8,起到发光部的作用,配置于LED芯片2的发光方向前方。透明树脂9中使用硅树脂或环氧树脂等。多种荧光体的种类或组合,根据成为目的的LED灯1的发光色作适当选择,不作特别限定。例如,在用LED灯1作为白色发光灯时,使用蓝色发光荧光体、绿色发光荧光体和红色发光荧光体的混合物。在为获得白色以外的发光色时,可从蓝色发光荧光体、绿色发光荧光体、红色发光荧光体等中适当组合使用2种以上的荧光体。适用于LED灯1的荧光体9虽不作特别限定,但最好使用高效率吸收LED芯片2辐射光如波长360~420nm范围的紫外光的荧光体。具体说,作为红色发光荧光体,例如可举出用3价的铕和钐活化的稀土类酸硫化物荧光体(R2O2SEu,Sm荧光体(R选自La、Y和Gd的至少1种元素,特别是R至少包含La为好))。作为蓝色发光荧光体,例如可举出用2价的铕活化的光晕磷酸盐荧光体,用2价的铕活化的硅酸盐荧光体,用2价的铕和锰活化的硅酸盐荧光体等。作为绿色发光荧光体,例如可举出用2价的铕和锰活化的硅酸盐荧光体,用2价的铕活化的碱土类硅酸盐荧光体,用3价的铽和铈活化的稀土类硅酸盐荧光体等。上述各荧光体对紫外光的吸收率都为优。通过组合含有这种蓝、绿、红的各荧光体的混合荧光体(BGR荧光体)9与发光波长360~420nm范围的紫外光LED芯片2,构成LED灯1,可再现性更好地得到任意色温度的白色光。即是说,组合蓝色发光LED芯片与黄色发本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种发光装置,具备:具有发光型半导体元件的光源;以及具有发光色不同的多种荧光体、并由所述光源发出的光所激励而发出可见光的发光部,其特征在于,设在所述光源的正上方测定的发光色度为(x,y)、在全方位上测定所述发光装置的前面发光和侧面漏光之际的发光色度为(x1,y1)时,这些发光色度的色差(绝对值)的最大值(△x,△y)满足△x<0.05和△y<0.05的条件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-9-22 274857/20041.一种发光装置,具备具有发光型半导体元件的光源;以及具有发光色不同的多种荧光体、并由所述光源发出的光所激励而发出可见光的发光部,其特征在于,设在所述光源的正上方测定的发光色度为(x,y)、在全方位上测定所述发光装置的前面发光和侧面漏光之际的发光色度为(x1,y1)时,这些发光色度的色差(绝对值)的最大值(Δx,Δy)满足Δx<0.05和Δy<0.05的条件。2.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于,所述发光部具有包含所述多种荧光体的树脂层。3.如权利要求2所述的发光装置,其特征在于,设所述多种荧光体中的一种荧光体的平均粒径为D1(μm)比重为w1(g/mm3)、另一种荧光体的平均粒径为D2(μm)比重为w2(g/mm3)时,所述多种荧光体满足由式-0.2<{(D1)2×w1}-{(D2)2×w2}<0.2所表示的条件。4.如权利要求3所述的发光装置,其特征在于,所述多种荧光体用无机结合剂结合并形成一体。5.如权利要求3所述的发光装置,其特征在于,所述多种荧光体包含蓝色发光荧光体、绿色发光荧光体和红色发光荧光体,而且所述蓝色发光荧光体、所述绿色发光荧光体和所述红色发光荧光体各自的组合满足由所述式所表示的条件。6.如权利要求2所述的发光装置,其特征在于,所述多种荧光体用无机结合剂结合并形成一体。7.如权利要求2所述的发光装置,其特征在于,所述多种荧光体包含蓝色发光荧光体...

【专利技术属性】
技术研发人员:石井努白川康博
申请(专利权)人:株式会社东芝东芝高新材料公司
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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