(57)【要約】【課題】簡易な製造プロセスで、蛍光体の劣化を抑制することが可能な色変換部材およびその製造方法を提供する。【解決手段】蛍光体含有キャップ１０Ａの製造方法は、樹脂材料Ａを成形する工程において、樹脂材料Ａに蛍光体Ｂを混練することにより、樹脂材料Ａと蛍光体Ｂとを一体的に成形するものである。蛍光体含有キャップ１０Ａでは、蛍光体Ｂが分散して含有されているため、水蒸気や酸素に曝されにくくなる。従って、蛍光体を水蒸気等から保護するために、蛍光体をガラスなどで挟み込む等の蛍光体の封止工程が不要となる。【選択図】図１
2010171342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料を成形する工程を含み、
前記工程において、前記樹脂材料に一の色光を他の色光に変換する蛍光体を混練することにより、前記樹脂材料と前記蛍光体とを一体的に成形する
色変換部材の製造方法。
【請求項２】
前記工程は、
前記樹脂材料と前記蛍光体とを混練したのち、前記樹脂材料を軟化させることにより、前記樹脂材料と前記蛍光体との混和物を形成するステップと、
前記混和物における樹脂材料を固化させることにより、前記混和物を成形するステップと
を含む請求項１に記載の色変換部材の製造方法。
【請求項３】
前記樹脂材料をドーム状に成形する
請求項１または２に記載の色変換部材の製造方法。
【請求項４】
前記樹脂材料を射出成形法を用いて成形する
請求項３に記載の色変換部材の製造方法。
【請求項５】
前記樹脂材料を平板状またはシート状に成形する
請求項１または２に記載の色変換部材の製造方法。
【請求項６】
前記樹脂材料を、カレンダー成形法または押し出し成形法を用いて成形する
請求項５に記載の色変換部材の製造方法。
【請求項７】
一の色光を他の色光に変換する蛍光体を含有してなる
色変換部材。
【請求項８】
光源部と、
前記光源部から発せられた一の色光を他の色光に変換する蛍光体を含有してなる色変換部材と
を備えた発光装置。
【請求項９】
前記光源部は一の発光素子から構成され、
前記色変換部材は、前記発光素子を封止する外装部材として設けられている
請求項８に記載の発光装置。
【請求項１０】
前記光源部は一の発光素子から構成され、
前記色変換部材は、前記発光素子を封止する外装部材の内側に設けられている
請求項８に記載の発光装置。
【請求項１１】
前記光源部は複数の発光素子が同一面上に配設されてなり、
前記色変換部材は、前記光源部の光出射側に前記光源部の全面に対向して設けられている
請求項８に記載の発光装置。
【請求項１２】
前記色変換部材は、光拡散機能または集光機能を有する
請求項１１に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記光源部は、発光素子と、この発光素子から発せられた光を伝播させて面発光を行う導光板とを有する
請求項８に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記色変換部材は、前記導光板の光出射面上に設けられている
請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１５】
前記色変換部材は、前記導光板の光出射面に対向する底面に設けられている
請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１６】
前記色変換部材は、前記導光板の前記発光素子からの光入射面に設けられている
請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１７】
前記色変換部材が前記導光板を兼ねている
請求項１３に記載の発光装置。
【請求項１８】
光源部と、
前記光源部から発せられた一の色光を他の色光に変換する蛍光体を含有してなる色変換部材と、
前記色変換部材を通過した光を用いて画像を表示する表示パネルと
を備えた表示装置。
【請求項１９】
前記色変換部材は、光拡散機能または集光機能を有する
請求項１８に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蛍光体を用いて色変換を行う色変換部材とその製造方法、およびこの色変換部材を用いた発光装置ならびに表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薄型の表示装置として液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）が用いられている。液晶ディスプレイでは、液晶パネルを背後から全面にわたり照射するバックライトが利用されており、その構造により液晶ディスプレイは直下方式とエッジライト方式に大別することができる。エッジライト方式は、表示領域の全面にわたって設けられた導光板の側面に発光素子を設けたものであり、導光板の側面から入射させた光を内部を伝播させたのち導光板の上面から取り出すものである。一方、直下方式は、例えば基板上に複数の発光素子を配設することにより、全体として面発光を行うものである。
【０００３】
このようなバックライトとして、発光素子としての青色発光ダイオードの光出射側に、色変換を行う蛍光体層を設け、変換された色光と青色光とを混色させることにより擬似白色光を実現する発光装置が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００４】
具体的には、特許文献１では、ＧａＮ系の青色発光ダイオードチップ上に、ＹＡＧ蛍光体を混合した樹脂をポッティングすることにより、青色光の一部を蛍光体層において黄色光に変換して白色光を得ている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−４９６５７号公報
【特許文献２】特開２００４−３５２９２８号公報
【特許文献３】特開２００７−２３２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上記のような蛍光体層は、大気中の酸素や水蒸気に対して脆弱であり、酸素や水蒸気等に曝されると劣化するという問題がある。これにより、蛍光体の色変換効率が低下し、発光装置の発光輝度や色度が劣化してしまう。このような蛍光体の劣化は、特に高温高湿の環境下において顕著である。そこで、特許文献２では、青色発光ダイオードを封止する外装キャップに蛍光体層を塗布形成した後、真空または不活性雰囲気において気密封止する手法が用いられている。また、特許文献３には、蛍光体層を２枚のガラス基板で挟み込んで封止する手法が提案されている。しかしながら、特許文献２，３の手法では、製造プロセスが複雑になるという問題がある。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、簡易な製造プロセスで、蛍光体の劣化を抑制することが可能な色変換部材およびその製造方法、これを用いた発光装置ならびに表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の色変換部材の製造方法は、樹脂材料を成形する工程を含み、この工程において、樹脂材料に一の色光を他の色光に変換する蛍光体を混練することにより、樹脂材料と蛍光体とを一体的に成形するものである。これにより、蛍光体が含有されてなる色変換部材が形成される。
【０００９】
本発明の色変換部材は、一の色光を他の色光に変換する蛍光体を含有してなるものである。
【００１０】
本発明の発光装置は、光源部と、光源部から発せられた一の色光を他の色光に変換する蛍光体を含有してなる色変換部材とを備えたものである。
【００１１】
本発明の表示装置は、上記本発明の発光装置と、その色変換部材を通過した光を用いて画像を表示する表示パネルを備えたものである。
【００１２】
本発明の色変換部材および発光装置ならびに表示装置では、一の色光が色変換部材に入射すると、その色光の一部が、色変換部材に含有された蛍光体によって他の色光へ変換される。これにより、未変換の一の色光と変換された他の色光とが混ざり合って出射する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の色変換部材および色変換部材の製造方法によれば、樹脂材料を成形する際、この樹脂材料に、一の色光を他の色光に変換する蛍光体を混練するようにしたので、樹脂材料と蛍光体とを一体的に成形することが可能となる。このとき、蛍光体は色変換部材の内部に分散して含有されているので、酸素や水蒸気に曝されにくい。また、蛍光体粒子の一つ一つが樹脂材料に包まれて分散することになるので、複数種類の蛍光体を使用する場合に異なる蛍光体間での交互作用が生じにくいという利点もある。従って、蛍光体を酸素や水蒸気から保護するために形成した蛍光体をガラスなどで挟み込む等、蛍光体の封止工程が不要となる。よって、簡易な製造プロセスで、蛍光体の劣化を抑制することが可能となる。また、本発明の発光装置および表示装置によれば、上記のような色変換部材を有しているので、輝度や色度の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る発光装置の断面構成を表す模式図である。
【図２】図１に示した蛍光体含有キャップの成形工程で使用する射出成形機の概略構成を表す模式図である。
【図３】実施例に係る蛍光体含有樹脂の経時的な輝度変化を表す図である。
【図４】変形例１に係る発光装置の断面構成を表す模式図である。
【図５】図１に示した蛍光体含有キャップの成形工程で使用する押し出し成形機の概略構成を表す模式図である。
【図６】図１に示した蛍光体含有キャップの成形工程で使用するカレンダー成形機の概略構成を表す模式図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の断面構成を表す模式図である。
【図８】変形例２に係る表示装置の断面構成を表す模式図である。
【図９】変形例３に係る表示装置の断面構成を表す模式図である。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る発光装置の断面構成を表す模式図である。
【図１１】変形例４に係る発光装置の断面構成を表す模式図である。
【図１２】変形例５に係る発光装置の断面構成を表す模式図である。
【図１３】変形例６に係る発光装置の断面構成を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行い、（２）〜（９）においては、第１の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
（１）第１の実施の形態：ＬＥＤの外装部材に蛍光体を含有させた例
（２）変形例１：外装部材の内側に蛍光体含有部材を設けた例
（３）第２の実施の形態：基板上に複数のＬＥＤを配設してなる光源部の光出射側に蛍光体含有シートを設けた例
（４）変形例２：蛍光体含有シートを拡散フィルムと拡散板との間に設けた例
（５）変形例３：拡散板に蛍光体を含有させた例
（６）第３の実施の形態：導光板の光出射面に蛍光体含有シートを設けた例
（７）変形例４：導光板の底面に蛍光体含有シートを設けた例
（８）変形例５：導光板の側面（光入射面）に蛍光体含有シートを設けた例
（９）変形例６：導光板自体に蛍光体を含有させた例
【００１６】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る発光装置１Ａの断面構造を模式的に表すものである。発光装置１は、例えば各種照明や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）等のバックライトとして用いられるものである。この発光装置１は、発光素子として、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）チップ１１を備えている。ＬＥＤチップ１１は、ワイヤボンド１３により、陽極フレーム１２Ａおよび陰極フレーム１２Ｂに電気的に接続されており、全体が蛍光体含有キャップ１０Ａ（色変換部材）によって封止されている。ＬＥＤチップ１１は、例えば４００ｎｍ〜５００ｎｍに中心波長を有する青色発光ダイオードである。
【００１７】
蛍光体含有キャップ１０Ａは、ＬＥＤチップ１１を気密封止するためのパッケージ部材であり、その外観の形状が曲面を有するドーム状（半球状）となっている。この蛍光体含有キャップ１０Ａは、主原料を樹脂材料Ａとすると共に、蛍光体Ｂを含有したもの（いずれも図１には図示せず）である。樹脂材料Ａとしては、透明性、加工性および耐熱性などの観点から、例えばポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）および環状非晶質ポリオレフィンなどの熱可塑性樹脂や、多官能アクリレート、多官能ポリオレフィン、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂などが挙げられる。特に、青色発光ダイオードもしくは近紫外発光ダイオードによって劣化が軽微なものが好ましい。
【００１８】
蛍光体Ｂは、蛍光体含有キャップ１０Ａの内部に分散した状態で含有されており、入射した色光をより長い波長域の色光に変換する材料により構成されている。蛍光体Ｂとしては、例えばＬＥＤチップ１１として青色発光ダイオードを用いた場合、青色光によって励起されて緑色光、赤色光もしくは黄色光等を発生させる蛍光体材料を少なくとも一種含んだものが挙げられる。黄色変換の蛍光体材料としては、（Ｙ，Ｇｄ)3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12：Ｃｅ3+（通称ＹＡＧ：Ｃｅ3+）、α−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+などが挙げられる。黄色もしくは緑色変換の蛍光体材料としては、 (Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+などが挙げられる。緑色変換の蛍光体材料としては、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+、β−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+、Ｃａ3Ｓｃ2Ｓｉ3Ｏ12：Ｃｅ3+などが挙げられる。赤色変換の蛍光体材料としては、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓ：Ｅｕ2+、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+などが挙げられる。蛍光体Ｂは、このような各種蛍光体材料を適切な配合比で含んだものである。
【００１９】
このような蛍光体含有キャップ１０Ａは、例えば次のような手法により作製することができる。ここで、一般的なプラスチック等の樹脂製品の製造工程は、樹脂製造工程と成形加工工程に大別される。樹脂製造工程は、原料から化学合成を行い、成形加工用の樹脂材料を製造する工程である。成形加工工程は、樹脂製造工程を経て得られた樹脂材料を、各種成形法を用いて製品形状となるように成形する工程（１次加工工程）と、１次加工品に接着、切断および塗布等の処理を行う工程（２次加工工程）に分類される。
【００２０】
本実施の形態では、まず、上記樹脂製造工程において、上述した材料よりなる樹脂材料Ａを製造する。この後、製造した樹脂材料Ａに、次の１次加工工程の準備工程として、除湿、混和、余熱などの処理を施す。一方、蛍光体Ｂを、上述した蛍光体材料を所望の配合比で調合することにより形成しておく。続いて、上記１次加工工程において、樹脂材料Ａをドーム状に成形する際に、蛍光体Ｂを添加する。これにより、蛍光体含有キャップ１０Ａを得る。成形法としては、例えば射出成形法、押し出し成形法、カレンダー成形法、流出成形法、積層板成形法、成膜成形法、圧縮成形法、移送成形法、焼成法、注型法、吹込成形法、インフレーション成形法、溶液浸漬成形法、発泡成形法、反応射出成形法等が挙げられる。但し、本実施の形態のようなドーム状の成形に際しては、射出成形法を用いることが望ましい。以下、この射出成形法を例に挙げて、上記１次加工工程について説明する。
【００２１】
図２は、射出成形機１１０の概略構成を模式的に表すものである。射出成形機１１０は、ホッパー１１１、シリンダ１１２、加熱ヒータ１１３、プランジャ１１４、キャビティ１１５ａを有する金型１１５および冷却部１１６を備えている。成形の際には、ホッパー１１１に、樹脂材料Ａと蛍光体Ｂとを混練して投入する。これにより、射出成形機１１０では、混練された樹脂材料Ａおよび蛍光体Ｂが、一定の割合でシリンダ１１２内に供給され、加熱ヒータ１１３により加熱される。シリンダ１１２内では、樹脂材料Ａが可塑化により流動化（軟化）し、この流動状態の混和物がプランジャ１１４によって加圧されることにより、金型１１５のキャビティ１１５ａへ射出注入される。キャビティ１１５ａに注入された混和物は、冷却部１１６により冷却されて固化する。これにより、混和物は、金型１１５の型形状に対応した形状（ここでは、ドーム状）に成形される。この後、固化した混和物をキャビティ１１５ａから取り出すことで、蛍光体Ｂを含有してなる蛍光体含有キャップ１０Ａを得る。
【００２２】
本実施の形態の発光装置１Ａでは、ＬＥＤチップ１１から発せられた青色光が、蛍光体含有キャップ１０Ａに入射すると、入射した青色光の一部は、蛍光体含有キャップ１０Ａ内に分散している蛍光体Ｂを通過する。この蛍光体Ｂを通過する青色光は、蛍光体Ｂの構成材料に応じて、他の波長域の色光（例えば、赤色光や緑色光）に変換される。すなわち、蛍光体含有キャップ１０Ａを色変換されずにそのまま通過した青色光と、蛍光体Ｂによって色変換された色光との混色により、例えば白色光となって外部へ出射される。
【００２３】
特に、上記のような蛍光体含有キャップ１０Ａの成形時に、樹脂材料Ａに蛍光体Ｂを混練することにより、樹脂材料Ａと蛍光体Ｂとを一定的に成形することができる。このとき、蛍光体Ｂは成形された樹脂材料Ａの内部に分散して存在することになるので、酸素や水蒸気に曝されにくい。また、蛍光体Ｂの粒子の一つ一つが樹脂材料Ａに包まれて分散することになるので、複数種類の蛍光体材料を使用する場合に異なる蛍光体材料間での交互作用が生じにくいという利点もある。従って、蛍光体を酸素や水蒸気から保護するために、例えば形成した蛍光体をガラスなどで挟み込む等、蛍光体の封止工程が不要となる。よって、簡易な製造プロセスで、蛍光体の劣化を抑制することが可能となる。これにより、発光装置１Ｃでは、発光輝度や色度の劣化を抑制することができる。また、蛍光体Ｂを酸素や水蒸気等から保護するために、高額な薄ガラスや特殊な保護膜を用いる必要がないため、低コストとなる。
【００２４】
また、これにより、特に水蒸気に対して脆弱とされる（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓ：Ｅｕ2+およびＳｒＧａ2Ｓ4：Ｅｕ2+などの硫化物材料、酸硫化物材料、および発光イオンに各種有機配位子を配位させた錯体蛍光体等も好適に使用可能となる。
【００２５】
ここで、本実施の形態の実施例として、樹脂材料Ａに蛍光体Ｂを混連して成形した樹脂部材を作製し、この蛍光体含有樹脂部材の発光輝度を測定する実験を行った。その結果を、図３に示す。但し、蛍光体含有樹脂部材への入射光としては青色光を使用すると共に、樹脂材料Ａとしてはポリカーボネート、蛍光体Ｂとしては一般的に高温高湿環境下において輝度劣化が大きいとされる緑色変換の蛍光体材料をそれぞれ用いた。この蛍光体含有樹脂を、８５℃９０％ＲＨの高温高湿環境下に放置して、経過時間ごとに発光輝度（初期値を１とする）を測定した。また、この実施例の比較例として、成形済みのポリエチレンテレフタレートの表面に、スクリーン印刷法を用いて蛍光体を塗布したサンプルを作製し、実施例と同様、発光輝度の経時的変化を調べた。但し、実施例と比較例とにおいて、使用する蛍光体は同一材料とし、かつ同量とした。
【００２６】
図３に示したように、樹脂材料Ａに蛍光体Ｂを混練して成形した実施例では、成形済みの樹脂部材に蛍光体を塗布した比較例に比べ、高温高湿の環境下において、発光輝度の低下が小さくなっていることがわかる。これは、高温高湿の環境下において、実施例における蛍光体Ｂの劣化が抑制されていることを示している。また、経時的な劣化も少なく、長時間の使用による輝度変動や色度変動を抑制し得ることもわかる。
【００２７】
（変形例１）
図４は、上記第１の実施の形態の変形例（変形例１）に係る発光装置１Ｂの断面構造を模式的に表すものである。発光装置１は、上記第１の実施の形態の発光装置１Ｂと同様、発光素子としてのＬＥＤチップ１１を備え、このＬＥＤチップ１１がワイヤボンド１３により陽極フレーム１２Ａおよび陰極フレーム１２Ｂに電気的に接続されたものである。但し、本変形例では、ＬＥＤチップ１１の直上に蛍光体含有板１０Ｂ（色変換部材）が配設されており、全体が外装キャップ１４によって封止されている。
【００２８】
蛍光体含有板１０Ｂは、外装キャップ１４の内側において、ＬＥＤチップ１１の直上にＬＥＤチップ１１から離隔して配設された平板状の部材である。この蛍光体含有板１０Ｂは、上記第１の実施の形態と同様、主原料を樹脂材料Ａとすると共に、蛍光体Ｂを分散した状態で含有したものである。このような蛍光体含有板１０Ｂについても、上記第１の実施の形態の蛍光体含有キャップ１０Ａと同様の成形法を用いて作製することが可能である。但し、本変形例のように平板状を成形する際には、上述した１次加工工程において、押し出し成形法やカレンダー成形法を用いることが望ましい。以下、押し出し成形法およびカレンダー成形法を用いる場合について説明する。
【００２９】
図５は、押し出し成形機１２０の概略構成を模式的に表すものである。押し出し成形機１２０は、ホッパー１２１、シリンダ１２２、加熱ヒータ１２３、スクリュー１２４、冷却部１２５、引き取り部１２６および切断部１２７を備えている。このような押し出し成形機１２０を用いて成形する場合には、ホッパー１２１に樹脂材料Ａおよび蛍光体Ｂを混練して投入することにより、シリンダ１２２内で樹脂材料Ａと蛍光体Ｂとの混和物が流動状態となる。この混和物が、冷却部１２５、引き取り部１２６および切断部１２７を経ることにより、所望の型形状に押し出されて成形される。これにより、蛍光体Ｂを含有してなる蛍光体含有キャップ１０Ａを得る。
【００３０】
図６は、カレンダー成形機１３０の概略構成を模式的に表すものである。カレンダー成形機１３０は、ホッパー１３１、押し出し機１３２、混練ロール１３３、カレンダーロール１３４、冷却部１３５および巻き取り部１３６を備えている。このようなカレンダー成形機を用いて成形する場合には、ホッパー１３１に樹脂材料Ａおよび蛍光体Ｂを混練して投入することにより、押し出し機１３２において樹脂材料Ａおよび蛍光体Ｂの混和物を形成し、この混和物をカレンダーロール１３４を通すようにする。あるいは、混練ロール１３３において、樹脂材料Ａおよび蛍光体Ｂの混和物を形成したのち、カレンダーロール１３４を通してもよい。カレンダーロール１３４を通過した混和物は、冷却部１３５および巻き取り部１３６を経て、所望の形状に成形される。これにより、蛍光体Ｂを含有してなる蛍光体含有キャップ１０Ａを得る。
【００３１】
このように、蛍光体Ｂを含有させた蛍光体含有板１０Ｂを、外装キャップ１４の内側に配設してもよい。すなわち、ＬＥＤチップ１１が外装キャップ１４により封止された発光装置１Ｂにおいて、上記第１の実施の形態のように蛍光体Ｂを含有する樹脂部材は、外装キャップ部分（蛍光体含キャップ１０Ａ）に限られない。本変形例の発光装置１Ｂのような構成であっても、上記第１の実施の形態の発光装置１Ａと同等の効果を得ることができる。また、本変形例のような平板状の部材に蛍光体を含有させた場合、上記第１の実施の形態のようなドーム状の部材に蛍光体を含有させる場合に比べ、ＬＥＤ自体の輝度むらに起因する色むらが生じにくくなる。
【００３２】
＜第２の実施の形態＞
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置２の断面構成を表す模式図である。表示装置２は、例えば液晶ディスプレイであり、表示パネル２０とバックライトとしての発光装置１Ｃとを備えている。これらの表示パネル２０と発光装置１Ｃとの間には、発光装置１Ｃの側から順に、拡散板２３、拡散フィルム２４、レンズフィルム２５および反射型偏光フィルム２６が設けられている。
【００３３】
表示パネル２０は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）素子や各種駆動回路および画素電極等が形成されたＴＦＴ基板と、カラーフィルタや対向電極等が形成された対向基板との間に液晶層（いずれも図示せず）を封止してなるものである。この表示パネル４の光入射側および光出射側には、それぞれ偏光板（図示せず）が互いに偏光軸が直交するように貼り合わされている。
【００３４】
拡散板２３および拡散フィルム２４は、入射光を拡散して強度分布を均一化するものである。レンズフィルム２５は、例えばプリズム状（三角柱状）の突起が同一面内に複数並列したものであり、入射光を例えば正面方向に集光する機能を有する。反射型偏光フィルム２６は、一方の偏光を透過させ、他方の偏光を下方（発光装置１Ｃの側）に反射させて再利用に供するものであり、光利用効率を高めるために設けられている。
【００３５】
発光装置１Ｃは、基板２１上に複数のＬＥＤ２２を配置してなるものであり、これら複数のＬＥＤ２２の直上に、その全面に対向するように蛍光体含有シート１０Ｃが設けられている。ＬＥＤ２２は、例えば青色発光ダイオードから構成されている。蛍光体含有シート１０Ｃは、上記第１の実施の形態の蛍光体含有キャップ１０Ａと同様、主原料を樹脂材料Ａとすると共に、蛍光体Ｂを分散した状態で含有したものである。但し、本実施の形態では、蛍光体含有シート１０Ｃは、シート状に成形されている。このような蛍光体含有シート１０Ｃについても、上記第１の実施の形態において挙げたような各種成形法を用いて作製することが可能である。但し、本実施の形態においても、上記変形例１と同様、上述した１次加工工程において、押し出し成形法やカレンダー成形法を用いることが望ましい。
【００３６】
この表示装置１では、複数のＬＥＤ２２から発せられた青色光が、蛍光体含有シート１０Ｃに入射すると、入射した青色光の一部は、蛍光体含有シート１０Ｃ内に分散している蛍光体Ｂを通過する。これにより、上記第１の実施の形態と同様、蛍光体含有シート１０Ｃを色変換されずにそのまま通過した青色光と、蛍光体Ｂによって色変換された色光との混色により、例えば白色光が上方へ出射する。発光装置１Ｃから出射された白色光は、拡散板２３、拡散フィルム２４により拡散されたのち、レンズフィルム２５により集光され、反射型偏光フィルム２６を通過して表示パネル２０を照射する。この照射光が、表示パネル２０において画像データに基づいて変調されることにより、画像表示が行われる。このように、本実施の形態の発光装置１Ｃにおいても、蛍光体Ｂを含有する蛍光体含有シート１０Ｃを設けることにより、蛍光体Ｂの劣化を抑制して、発光輝度や色度の劣化を抑制することができる。
【００３７】
（変形例２）
図８は、上記第２の実施の形態の変形例（変形例２）に係る表示装置の断面構造を模式的に表すものである。この表示装置では、上記第２の実施の形態の表示装置１における拡散板２３と拡散フィルム２４との間に、蛍光体含有シート１０Ｃを配設したものである。上記第２の実施の形態では、基板２１およびＬＥＤ２２の直上に蛍光体含有シート１０Ｃを設けた場合について説明したが、蛍光体含有シート１０Ｃの配置場所はこれに限定されない。本変形例のように、拡散板２３と拡散フィルム２４との間に設けられていてもよいし、拡散フィルム２４とレンズフィルム２５との間に設けられていてもよい。なお、蛍光体含有シート１０Ｃは、反射型偏光フィルム２６よりも下方であれば、光学的に大きな影響は生じないため、何処に配置するようにしてもよい。
【００３８】
（変形例３）
図９は、上記第２の実施の形態の変形例（変形例３）に係る表示装置の断面構造を模式的に表すものである。この表示装置では、複数のＬＥＤ２２と拡散フィルム２４との間に、蛍光体含有拡散板１０Ｄが設けられている。蛍光体含有拡散板１０Ｄは、主原料を樹脂材料Ａとする拡散板に蛍光体Ｂを含有させたものであり、光拡散機能と色変換機能との双方を兼ね備えている。このような蛍光体含有拡散板１０Ｄを成形する際には、上記第１の実施の形態で挙げた各種成形法を用いて作製することが可能であるが、望ましくは押し出し成形法や射出成形法を用いるようにする。
【００３９】
この蛍光体含有拡散板１０Ｄのように、蛍光体Ｂを含有させる樹脂部材は、例えば光拡散機能など、他の光学機能を有していてもよい。これにより、上記第２の実施の形態と同等の効果を得ることができると共に、光学機能層を積層してなる表示装置において、部品点数を減らすことが可能となる。なお、本変形例では、拡散板に蛍光体Ｂを含有させることにより光拡散機能を有する蛍光体含有拡散板１０Ｄを例に挙げて説明したが、これに限定されず、レンズフィルムに蛍光体Ｂを含有させるようにしてもよい。すなわち、集光機能を有する蛍光体含有レンズフィルムとしてもよい。また、複数のＬＥＤ２２上に、上記のような光拡散機能を有する蛍光体含有拡散板や集光機能を有する蛍光体含有レンズフィルムを設けたものを発光装置として用いるようにしてもよい。
【００４０】
＜第３の実施の形態＞
図１０（Ａ）は、本発明の第３の実施の形態に係る発光装置１Ｄの断面構造を模式的に表すものである。発光装置１Ｄは、例えば液晶ディスプレイ等のバックライトとして用いられるものである。この発光装置１Ｄは、導光板３１の側面にＬＥＤ３０が配設されたものであり、ＬＥＤ３０から発せられた光を、導光板３１内を全反射により伝搬させたのちに上方に取り出すことによって面発光を行うものである。この導光板３１の上面（光出射面）上には、上記第２の実施の形態で説明した蛍光体含有シート１０Ｃが設けられている。ＬＥＤは、例えば青色発光ダイオードにより構成されている。
【００４１】
導光板３１の底面（光出射面に対向する面）には、光取り出し用の加工として、例えば複数の溝３１ａが形成されている。この溝３１ａにより、導光板３１中を伝搬する光は、その全反射条件が崩され（臨界角未満となり）、導光板３１の上方から出射するようになっている。
【００４２】
本実施の形態では、ＬＥＤ３０から発せられた青色光が導光板３１の内部へ入射すると、この青色光は、導光板３１内を全反射により伝搬したのち、溝３１ａによって導光板３１の上方へ出射する。導光板３１を出射した青色光は、蛍光体含有シート１０Ｃに入射すると、この蛍光体含有シート１０Ｃに含有された蛍光体Ｂによって、その一部が色変換される。これにより、蛍光体含有シート１０Ｃを色変換されずにそのまま通過した青色光と、蛍光体Ｂによって色変換された色光との混色により、例えば白色光が上方へ出射する。このように、蛍光体Ｂを含有した蛍光体含有シート１０Ｃを導光板３１の光出射側に設けるようにしてもよい。このような場合であっても、蛍光体Ｂの劣化抑制により、発光輝度や色度の劣化を抑制することが可能となる。
【００４３】
また、導光板３１における光取り出し加工は、上記のような溝３１ａに限定されない。例えば、図１０（Ｂ）に示したように、その底面に複数のドット３２ａが印刷された導光板３２を用いるようにしてもよい。
【００４４】
（変形例４）
図１１（Ａ）は、上記第３の実施の形態の変形例（変形例４）に係る発光装置１Ｅの断面構造を模式的に表すものである。本変形例では、上記第３の実施の形態と同様、導光板３１の側面にＬＥＤ３０が配設されており、導光板３１の底面には複数の溝３１ａが形成されている。但し、本変形例では、導光板３１の底面側に蛍光体含有シート１０Ｃが設けられた構成となっている。本変形例では、溝３１ａによって全反射条件が崩される際に、青色光が蛍光体含有シート１０Ｃに含有された蛍光体Ｂを通過すると、色変換がなされ、導光板３１の上方へ出射される。よって、導光板３１の上方からは混色により白色光が取り出される。
【００４５】
このように、蛍光体含有シート１０Ｃは、導光板３１の底面に設けるようにしてもよい。この場合であっても、上記第３の実施の形態と同等の効果を得ることができる。なお、本変形例においても、光取り出し加工としては、溝３１ａに限定されず、図１１（Ｂ）に示したように、導光板３２の底面にドット３２ａを印刷した構成であってもよい。
【００４６】
（変形例５）
図１２（Ａ）は、上記第３の実施の形態の変形例（変形例５）に係る発光装置１Ｆの断面構造を模式的に表すものである。本変形例では、上記第３の実施の形態と同様、導光板３１の側面にＬＥＤ３０が配設されており、導光板３１の底面には複数の溝３１ａが形成されている。但し、本変形例では、導光板３１の光入射面（ＬＥＤ３０が配設されている面）に、蛍光体含有シート１０Ｃが設けられた構成となっている。本変形例では、ＬＥＤ３０から発せられた青色光の一部は、導光板３１内に入射する前に色変換される。このようにして色変換がなされた色光と青色光とが、導光板３１内を伝搬したのち、溝３１ａによって導光板３１の上方へ出射される。よって、導光板３１の上方から、混色により白色光が取り出される。
【００４７】
このように、蛍光体含有シート１０Ｃは、導光板３１の光入射面に設けるようにしてもよい。この場合であっても、上記第３の実施の形態と同等の効果を得ることができる。なお、本変形例においても、光取り出し加工としては、溝３１ａに限定されず、図１２（Ｂ）に示したように、導光板３２の底面にドット３２ａを印刷した構成であってもよい。
【００４８】
（変形例６）
図１３（Ａ）は、上記第３の実施の形態の変形例（変形例６）に係る発光装置１Ｇの断面構造を模式的に表すものである。本変形例では、上記第３の実施の形態と同様、側面にＬＥＤ３０を配設してなる導光板を備えたものである。但し、本変形例では、この導光板として、蛍光体含有導光板１０Ｅを用いている。この蛍光体含有導光板１０Ｅは、主原料を樹脂材料Ａとすると共に蛍光体Ｂを含有してなる導光板であり、その底面に複数の溝１０Ｅａが形成されたものである。このような蛍光体含有導光板１０Ｅを成形する際には、上記第１の実施の形態で挙げた各種成形法を用いて作製することが可能であるが、望ましくはカレンダー成形法、押し出し成形法および積層板成形法を用いるようにする。
【００４９】
本変形例では、ＬＥＤ３０から発せられた青色光が蛍光体含有導光板１０Ｅに入射すると、この青色光は蛍光体含有導光板１０Ｅ内を伝搬したのち、溝１０Ｅａにおいて全反射条件を崩され、これにより蛍光体含有導光板１０Ｅの上方へ出射する。この蛍光体含有導光板１０Ｅ内を通過する過程において、青色光の一部が蛍光体Ｂによって色変換される。よって、蛍光体含有導光板１０Ｅの上方からは混色により白色光が取り出される。
【００５０】
この蛍光体含有導光板１０Ｅのように、導光板自体に蛍光体Ｂを含有させた構成としてもよく、この場合であっても、上記第３の実施の形態と同等の効果を得ることができる。また、本変形例においても、光取り出し加工としては、溝１０Ｅａに限定されず、図１３（Ｂ）に示したように、蛍光体含有導光板１０Ｆの底面にドット１０Ｆａを印刷した構成であってもよい。
【００５１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、ＬＥＤとして青色発光ダイオードを用いた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、比較的短い波長領域の色光を発する光源、例えば近紫外発光ダイオードを用いるようにしてもよい。この場合、蛍光体Ｂとしては、緑色変換もしくは黄色変換の蛍光体材料として、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、ＢＡＭ：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+およびα−ＳｉＡｌＯＮ：Ｅｕ2+などを用いることができる。また、赤色変換の蛍光体材料として、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、Ｌａ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)2Ｓｉ5Ｎ8：Ｅｕ2+、ＣａＡｌＳｉＮ3：Ｅｕ2+、ＬｉＥｕＷ2Ｏ8、Ｃａ（Ｅｕ，Ｌａ）4Ｓｉ3Ｏ13、Ｅｕ2Ｗ2Ｏ9系、（Ｌａ，Ｅｕ）2Ｗ3Ｏ12、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+、ＣａＴｉＯ3：Ｐｒ3+，Ｂｉ3+などを用いることができる。また、青色変換の蛍光体材料として、ＢＡＭ：Ｅｕ2+、(Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ)5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+などを用いることができる。但し、発光効率や耐候性の観点からは、青色発光ダイオードを用いることが好ましい。
【００５２】
また、上記実施の形態では、樹脂材料Ａとして熱可塑性樹脂を用い、加熱により軟化させたのち、冷却することにより所望の形状となるように固化させる手法を例に挙げて説明したが、この熱可塑性樹脂に限らず、熱硬化性樹脂を用いるようにしてもよい。但し、樹脂材料Ａとして熱硬化性樹脂を用いる場合には、例えば加熱金型を用いて加熱することによって、所望の形状となるように固化すればよい。
【００５３】
更に、上記実施の形態では、本発明の表示装置として液晶ディスプレイを用いた構成を例に挙げて説明したが、これに限定されず、他の表示装置にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１Ａ〜１Ｇ…発光装置、２…表示装置、１０Ａ…蛍光体含有キャップ、１０Ｂ…蛍光体含有部材、１０Ｃ…蛍光体含有シート、１０Ｄ…蛍光体含有拡散板、１０Ｅ，１０Ｆ…蛍光体含有導光板、１１…ＬＥＤチップ、１２Ａ…陽極フレーム、１２Ｂ…陰極フレーム、１３…ワイヤボンド、１４…外装キャップ、２０…表示パネル、２１…基板、２２，３０…ＬＥＤ、２３…拡散板、２４…拡散フィルム、２５…レンズフィルム、２６…反射型偏光フィルム、３１，３２…導光板、１１０…射出成形機、１２０…押し出し成形機、１３０…カレンダー成形機。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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