(57)【要約】蛍光材料は、蛍光体含有物と、この蛍光体含有物に分散された微粒子とから構成されている。微粒子は、蛍光体よりも小さい屈折率を有し、その外形形状が、例えば、球形、直方体、円錐形、三角錐形、不定形など、各種形状であってもよい。また、複数の形状の微粒子１２が混在して蛍光体含有物に分散されていてもよい。
2014006987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蛍光体と、微粒子とを含む蛍光材料。
【請求項２】
前記微粒子は前記蛍光体よりも屈折率が小さい請求項１記載の蛍光材料。
【請求項３】
前記微粒子の屈折率は、１．０よりも大きく、１．３よりも小さい請求項１または２記載の蛍光材料。
【請求項４】
前記蛍光体は、ペリレン系色素またはクマリン系色素である請求項１ないし３いずれか１項記載の蛍光材料。
【請求項５】
前記微粒子は多孔質粒子または中空粒子である請求項１に項記載の蛍光材料。
【請求項６】
請求項１に記載の蛍光材料を含む蛍光塗料。
【請求項７】
請求項１に記載の蛍光材料を含む蛍光体基板。
【請求項８】
光透過性の基板と、前記蛍光体と、前記基板および前記蛍光体よりも小さな屈折率を有する前記微粒子とを少なくとも備える請求項７記載の蛍光体基板。
【請求項９】
蛍光の出射側を成す前記基板と、前記蛍光体との間にカラーフィルターを更に含む請求項７記載の蛍光体基板。
【請求項１０】
請求項７に記載の蛍光体基板を用いた電子機器。
【請求項１１】
請求項７に記載の蛍光体基板と、前記蛍光体を励起して蛍光を生じさせる励起光源とを備える電子機器。
【請求項１２】
前記励起光源は、紫外光または青色光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子である請求項１１記載の電子機器。
【請求項１３】
前記励起光源は、紫外光ＬＥＤまたは青色光ＬＥＤである請求項１２記載の電子機器。
【請求項１４】
前記励起光源と前記蛍光体基板の間に、前記励起光源から前記蛍光体基板に入射する励起光を制御する液晶層を更に配した請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１５】
前記励起光源と前記蛍光体基板の間に、特定波長の光のみを透過し、前記特定波長以外の光を反射させるバンドパスフィルターを更に有する請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記蛍光体基板は複数の画素に区画され、赤色発光する赤色画素と、緑色に発光する緑色画素とを少なくとも有する請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１７】
前記赤色画素、前記緑色画素の一方、または両方の側面における少なくとも一部が光散乱性の隔壁によって囲まれている請求項１６に記載の電子機器。
【請求項１８】
請求項１に記載の蛍光材料を含むＬＥＤパッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光取出し効率を向上させることが可能な蛍光材料、蛍光塗料、蛍光体基板、電子機器およびＬＥＤパッケージに関する。
本願は、２０１２年７月４日に、日本に出願された特願２０１２−１５０４４６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ、パーソナルコンピューター、情報端末機器などへ搭載するディスプレイへの高性能化の要求が高まっており、ブラウン管ディスプレイ、液晶、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど様々なタイプの表示装置の研究開発が進められている。中でも液晶ディスプレイは薄型軽量のため、現在ディスプレイ市場の主流を占めているが、従来のブラウン管ディスプレイに比べて視野角が狭く、斜め方向からの画像認識性が悪い。液晶表示装置において、視野角特性向上を実現する方法として、液晶表示装置の前面に蛍光体と散乱体を配置し、偏光コリメート光源の青色光の一部を青表示に用い、かつその一部を蛍光体で赤と緑に色変換して表示を行う方法が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。【０００３】
励起光源からの光を蛍光体により色変換する方式の液晶ディスプレイでは、現在広く用いられているカラーフィルター方式でフルカラーを表現する液晶ディスプレイに比べて視野角特性が向上するのみならず、光損失が少なく、低消費電力で高輝度が実現できる。【０００４】
また、有機ＥＬディスプレイは高コントラスト、高視野角、高応答速度の優れた表示特性を有する表示装置であるが、フルカラー表示を実現するためには、マスク蒸着を用いてＲＧＢ発光層のパターニングが必要となり、高精細化、大型化が難しい。
これらを解決するために、例えば、単色の有機ＥＬ素子を励起光源として用い、ＲＧＢの蛍光体を発光させる方法が開示されている（例えば、特許文献３参照）。この方式の場合、有機ＥＬ層は単色でよいので、低コストで高精細化、大型化を実現することが可能となる。【０００５】
ところで、励起光源を用いてＲＧＢの蛍光体を発光させるディスプレイにおいて、色変換層からの発光をガラスなど透明基板を介して外部に取り出す際に、光取出し効率は、スネルの法則により算出できる。スネルの法則によると、図２０に示すように、屈折率ｎ１の媒質から屈折率ｎ２の媒質へ光が進行する場合、入射角θ１と屈折角θ２の間に、ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２なる関係が成り立つ。【０００６】
ｎ１＞ｎ２が成り立つ場合、θ２＝９０°となる入射角θ１＝ｓｉｎ−１（ｎ２／ｎ１）は臨界角として知られている。入射角が臨界角よりも大きい場合、光は媒質間の境界面において全反射されることとなる。それゆえ、等方的に光が放射される蛍光体において、この臨界角よりも大きな角度で界面に入射する光は、境界面において全反射し、隣接する層に光が入射できなくなる。隣接する層に入射できない光は、その層内で全反射を繰り返し、閉じ込められた状態になる。【０００７】
例えば、ｎ１＝１．５のガラスを通してｎ２＝１．０の空気中へ光を取り出す場合、臨界角θ１は４１．８°となり、ｎ１とｎ２の界面にθ１＜４１．８°で入射した光しかガラスを通して取り出すことができない。従って外部への光取出し効率は１０数％程度と極めて低いレベルになってしまう。【０００８】
従って、基板外部への光取出し効率を向上させるためには、発光部の低屈折率化や、発光部と光を取り出すための透明基板の間に低屈折率層を配設したり、透明基板の光取出し面側に低屈折率層を配設したりする方法が有効である。低屈折率層を配設する例として、有機ＥＬ素子機能部と透明基板の間に空気層を挿入する方法（例えば、特許文献４参照）や、有機ＥＬ素子で発光された青色光を蛍光体層で色変換し、透明基板の光取出し面側に低屈折率層を配設することにより光利用効率を高める方法（例えば、特許文献５参照）が知られている。また、蛍光体層と基板の間に低屈折率の中空シリカ層を導入することも提案されている（例えば、特許文献６参照）。更に、屈折率が１．３０以上１．４８以下の色変換フィルターを用いることで光取出し効率を向上させる方法も提案されている（例えば、特許文献７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０００−１３１６８３号公報
【特許文献２】特開昭６２−１９４２２７号公報
【特許文献３】特開平０３−１５２８９７号公報
【特許文献４】特開２００３−０４５６４２号公報
【特許文献５】特開２００７−２０７６５５号公報
【特許文献６】特開２００３−２１６６０１号公報
【特許文献７】特開２００６−１９０６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述した特許文献４〜７に示した光取出し効率を向上させる方法は、いずれも既存の層構成に対して新たな層、例えば低屈折率層を挿入させたり、あるいは色変換フィルターを用いたりするため、層構成そのものが複雑になり、かつ厚みが増加してしまうために薄厚化の妨げになる。【００１１】
本発明のいくつかの態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、構造を複雑化させることなく、光取出し効率を向上させることが可能な蛍光材料、蛍光塗料、蛍光体基板、電子機器およびＬＥＤパッケージを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のような蛍光材料、蛍光塗料、蛍光体基板、電子機器およびＬＥＤパッケージを提供した。
即ち、本発明の一態様における蛍光材料は、少なくとも蛍光体と微粒子とを含む。【００１３】
前記微粒子は、前記蛍光体よりも屈折率が小さくてもよい。
前記微粒子の屈折率は、１．０よりも大きく、１．３よりも小さくてもよい。
前記蛍光体は、ペリレン系色素またはクマリン系色素であってもよい。
前記微粒子の粒径は、５ｎｍ以上、３００ｎｍ以下であってもよい。【００１４】
前記微粒子は、多孔質粒子または中空粒子であってもよい。
前記中空粒子は、外殻の厚さが粒径に対して５％以上、８０％以下であってもよい。
前記蛍光材料全体の固形分に占める前記微粒子の体積の割合は、１０％以上、８０％以下であってもよい。【００１５】
本発明の他の態様における蛍光塗料は、前記各項記載の蛍光材料を含む。【００１６】
本発明のさらに他の態様における蛍光体基板は、前記各項記載の蛍光材料を含む。【００１７】
本発明のさらに他の態様における蛍光体基板は、光透過性の基板と、前記蛍光体と、前記基板および前記蛍光体よりも小さな屈折率を有する前記微粒子とを少なくとも備えてもよい。
本発明のさらに他の態様における蛍光体基板は、蛍光の出射側を成す前記基板と、前記蛍光体との間にカラーフィルターを更に配していてもよい。【００１８】
本発明のさらに他の態様における電子機器は、前記各項記載の蛍光体基板を用いる。
また、本発明のさらに他の態様における電子機器は、前記各項記載の蛍光体基板と、前記蛍光体を励起して蛍光を生じさせる励起光源とを備えていてもよい。【００１９】
前記励起光源は、紫外光または青色光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子であってもよい。
前記励起光源は、紫外光ＬＥＤまたは青色光ＬＥＤであってもよい。【００２０】
本発明のさらに他の態様における電子機器は、前記励起光源と前記蛍光体基板の間に、前記励起光源から前記蛍光体基板に入射する励起光を制御する液晶層を更に含んでいてもよい。
本発明のさらに他の態様における電子機器は、前記励起光源と前記蛍光体基板の間に、特定波長の光のみを透過し、前記特定波長以外の光を反射させるバンドパスフィルターを更に含んでいてもよい。【００２１】
前記蛍光体基板は、複数の画素に区画され、赤色発光する赤色画素と、緑色に発光する緑色画素とを少なくとも有していてもよい。【００２２】
前記赤色画素、前記緑色画素の一方、または両方の側面における少なくとも一部が光散乱性の隔壁によって囲まれていてもよい。【００２３】
本発明のさらに他の態様におけるＬＥＤパッケージは、前記各項記載の蛍光材料を含む。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のいくつかの態様によれば、構造を複雑化させることなく、光取出し効率を向上させることが可能な蛍光材料、蛍光塗料、蛍光体基板、電子機器およびＬＥＤパッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図１Ｄ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図１Ｅ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図１Ｆ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図２Ｄ】本発明の一実施形態における蛍光材料を示す模式図である。
【図３】耐光性評価結果を示すグラフである。
【図４】本発明の第一実施形態の表示装置を示す断面図である。
【図５】本発明の蛍光体基板を示す断面図である。
【図６】本発明の第二実施形態の表示装置を示す断面図である。
【図７】本発明の第三実施形態の表示装置を示す断面図である。
【図８】ＬＥＤ（光源）の一例を示す断面図である。
【図９】有機ＥＬ素子（光源）を示す断面図である。
【図１０】無機ＥＬ素子（光源）を示す断面図である。
【図１１】本発明の第四実施形態の表示装置を示す断面図である。
【図１２】本発明の第五実施形態の表示装置を示す断面図である。
【図１３Ａ】電子機器の一例を示す模式図である。
【図１３Ｂ】電子機器の一例を示す模式図である。
【図１４Ａ】電子機器の一例を示す模式図である。
【図１４Ｂ】電子機器の一例を示す模式図である。
【図１５Ａ】電子機器の一例を示す模式図である。
【図１５Ｂ】電子機器の一例を示す模式図である。
【図１６】電子機器の一例を示す模式図である。
【図１７】本発明の一実施形態におけるＬＥＤパッケージを示す断面図である。
【図１８Ａ】比較例の形成工程を示す断面図である。
【図１８Ｂ】比較例の形成工程を示す断面図である。
【図１８Ｃ】比較例の形成工程を示す断面図である。
【図１８Ｄ】比較例の形成工程を示す断面図である。
【図１８Ｅ】比較例の形成工程を示す断面図である。
【図１９】比較例の表示装置を示す断面図である。
【図２０】蛍光出射面での屈折を説明する説明図である。
【図２１】蛍光体層に添加した低屈折率微粒子と、見た目明るさ評価の結果との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して、本実施形態に係る蛍光材料、蛍光塗料、蛍光体基板、電子機器およびＬＥＤパッケージの製造方法について説明する。なお、以下に示す実施形態は、発明の一態様における趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明の一態様を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本実施形態における特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２７】
「蛍光材料」
蛍光材料は、少なくとも蛍光体と微粒子とから構成されており、更にバインダー樹脂を含んでいても良い。図１Ａから図２Ｄは、本実施形態の蛍光材料を示す模式図である。蛍光材料１０は、蛍光体あるいはバインダー樹脂に蛍光体が溶解または分散された蛍光体含有物１１と、この蛍光体含有物１１に分散された微粒子１２とから構成されている。微粒子１２は、その外形形状が、例えば、球形、直方体、円錐形、三角錐形、鱗片形、不定形など、各種形状であればよい。また微粒子１２は、これら複数の形状の微粒子１２が混在して蛍光体含有物１１に分散配置されていても良い。
【００２８】
微粒子１２は、蛍光体含有物１１よりも屈折率が小さい材料から構成されるのが好ましい。例えば、微粒子１２の屈折率は、１．０よりも大きく、１．３よりも小さい範囲の材料を用いればよい。こうした微粒子の粒径（平均粒径）は、例えば５ｎｍ以上、３００ｎｍ以下の範囲に形成されていることが好ましい。
【００２９】
微粒子１２は、上述したような各種外形形状であり、かつ、例えば、多孔質粒子または中空粒子であればよい。微粒子１２として中空粒子を用いる場合、例えば、外殻の厚さが粒径に対して５％以上、８０％以下の範囲に形成されていれば良い。
【００３０】
蛍光材料１０は、この蛍光材料１０の全体の固形分に占める微粒子１２の体積の割合が１０％以上、８０％以下の範囲となるように、蛍光体含有物１１と微粒子１２とが配分されていれば良い。
【００３１】
図１Ａに示す実施形態の蛍光材料１０Ａは、球形で中空を成す微粒子１２Ａを、蛍光体含有物１１に対して規則的に分散配列させた例である。
図１Ｂに示す実施形態の蛍光材料１０Ｂは、球形で中空を成す微粒子１２Ａを、蛍光体含有物１１に対して不規則に分散させた例である。
図１Ｃに示す実施形態の蛍光材料１０Ｃは、複数の直径の球形で中空を成す微粒子１２ＡＬ，１２ＡＳを、蛍光体含有物１１に対して不規則に分散させた例である。
図１Ｄに示す実施形態の蛍光材料１０Ｄは、多孔質の微粒子１２Ｂを、蛍光体含有物１１に対して不規則に分散させた例である。
図１Ｅに示す実施形態の蛍光材料１０Ｅは、多孔質の微粒子１２Ｂと、複数の直径の球形で中空を成す微粒子１２ＡＬ，１２ＡＳとを、蛍光体含有物１１に対して不規則に分散させた例である。
図１Ｆに示す実施形態の蛍光材料１０Ｆは、球形で中空を成す微粒子１２Ａを、この蛍光材料１０Ｆの光出射面側（蛍光出射面側）Ｆ１に向かってより多く分散するように、蛍光体含有物１１に対して偏向分散させた例である。
図２Ａに示す実施形態の蛍光材料１０Ｇは、球形で中空を成す微粒子１２Ａ、三角錐形で中空を成す微粒子１２Ｃ、および直方体で中空を成す微粒子１２Ｄを、蛍光体含有物１１に対して不規則に分散させた例である。
図２Ｂに示す実施形態の蛍光材料１０Ｈは、球形で中空を成す微粒子１２Ａを、この蛍光材料１０Ｆの光入射面側Ｆ２に向かってより多く分散するように、蛍光体含有物１１に対して偏向分散させた例である。
図２Ｃに示す実施形態の蛍光材料１０Ｉは、球形で中空を成す微粒子１２Ａを、この蛍光材料１０Ｆの光出射面側（蛍光出射面側）Ｆ１および光入射面側Ｆ２の両側に向かってより多く分散するように、蛍光体含有物１１に対して偏向分散させた例である。
図２Ｄに示す実施形態の蛍光材料１０Ｊは、球形で中空を成す微粒子１２Ａを、この蛍光材料１０Ｆの光出射面側（蛍光出射面側）Ｆ１と光入射面側Ｆ２との中間付近に向かってより多く分散するように、蛍光体含有物１１に対して偏向分散させた例である。
【００３２】
以下、蛍光材料を構成する蛍光体、および微粒子のより具体的な形態を詳述する。
本実施形態の蛍光体としては、公知の蛍光体を用いることができる。このような蛍光体は、有機系蛍光体材料と無機系蛍光体材料に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、蛍光体はこれらの材料に限定されるものではない。
また、これら複数の蛍光材料を組み合わせて使用してもよいし、有機蛍光体と無機蛍光体のハイブリッド型蛍光体を用いても良い。
また、高効率の点から励起波長光の吸収率が高く、内部量子収率の高い材料が特に好ましい。
【００３３】
有機系蛍光体材料としては、青色蛍光色素として、例えば、スチルベンゼン系色素：１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、トランス−４，４‘−ジフェニルスチルベンゼン、クマリン系色素：７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン、２，３，６，７-テトラヒドロ-１１−オキソ−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−[１]ベンゾピラノ[６，７，８−ｉｊ]キノリジン-１０-カルボン酸エチル（クマリン３１４）、１０−アセチル−２，３，６，７−テトラヒドロ−１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ−[１]ベンゾピラノ[６，７，８−ｉｊ]キノリジン−１１−オン（クマリン３３４）、アントラセン系色素：９，１０ビス（フェニルエチニル）アントラセン、ペリレン等が挙げられる。
【００３４】
また、緑色蛍光色素として、例えば、クマリン系色素：２，３，５，６−１Ｈ、４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロメチルキノリジン（９，９ａ、１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）、３−（２′−ベンゾチアゾリル）―７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２′−ベンゾイミダゾリル）―７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、１０‐（ベンゾチアゾール‐２‐イル）‐２，３，６，７‐テトラヒドロ‐１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ‐［１］ベンゾピラノ［６，７，８‐ｉｊ］キノリジン‐１１‐オン（クマリン５４５）、クマリン５４５Ｔ、クマリン５４５Ｐ、ナフタルイミド系色素：ベーシックイエロー５１、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー９８、ソルベントイエロー１１６、ソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４、ペリレン系色素：ルモゲンイエロー、ルモゲングリーン、ソルベントグリーン５、フルオレセイン系色素、アゾ系色素、フタロシアニン系色素、アントラキノン系色素、キナクリドン系色素、イソインドリノン系色素、チオインジゴ系色素、ジオキサジン系色素等が挙げられる。
【００３５】
また、赤色蛍光色素としては、例えば、シアニン系色素：４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）、ＤＣＭ−２、ＤＣＪＴＢ、ピリジン系色素：１−エチル−２−［４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル］−ピリジニウム−パークロレート（ピリジン１）、及びキサンテン系色素：ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、ベーシックバイオレット１１、スルホローダミン１０１、ベーシックバイオレット１１、ベーシックレッド２、ペリレン系色素：ルモゲンオレンジ、ルモゲンピンク、ルモゲンレッド、ソルベントオレンジ５５、オキサジン系色素、クリセン系色素、チオフラビン系色素、ピレン系色素、アントラセン系色素、アクリドン系色素、アクリジン系色素、フルオレン系色素、ターフェニル系色素、エテン系色素、ブタジエン系色素、ヘキサトリエン系色素、オキサゾール系色素、クマリン系色素、スチルベン系色素、およびトリフェニルメタン系色素、チアゾール系色素、チアジン系色素、ナフタルイミド系色素、アントラキノン系色素等が挙げられる。
【００３６】
各色蛍光体として有機蛍光体材料を用いる場合には、バックライトの青色光または紫外光や太陽光や照明などの外光によって劣化しにくい色素を用いることが望ましい。この点において、耐光性に優れ、高い量子収率を有するペリレン系色素を用いることが特に好ましい。図３に、ポリスチレン樹脂中にクマリン６を添加した薄膜（図３中、三角で示す）とポリスチレン樹脂中にペリレン系色素であるルモゲンイエローを添加した薄膜（図３中、白丸で示す）、並びにポリスチレン樹脂中にペリレン系色素であるルモゲンレッドを添加した薄膜（図３中、黒丸で示す）に青色光を照射した時の耐光性試験の結果を示す。なお、規格化輝度とは、各照射時間における蛍光体を含む薄膜にピーク波長４５０ｎｍの青色光を照度１２０Ｗ／ｍ２で照射した時の波長４５０ｎｍの光吸収率と、４５０ｎｍの光で励起した際の内部量子収率の積の、時間０における蛍光体を含む薄膜にピーク波長４５０ｎｍの青色光を照度１２０Ｗ／ｍ２で照射した時の波長４５０ｎｍの光吸収率と、４５０ｎｍの光で励起した際の内部量子収率の積に対する比と定義する。図３によれば、クマリン６に比べてルモゲン系色素を添加した薄膜では耐光性が１桁から２桁向上していることが分かる。
【００３７】
また、無機系蛍光体材料としては、青色蛍光体として、例えば、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｓｎ4+、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+、ＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、ＳｒＧａ2Ｓ4：Ｃｅ3+、ＣａＧａ2Ｓ4：Ｃｅ3+、（Ｂａ、Ｓｒ）（Ｍｇ、Ｍｎ）Ａｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ2、0 Ｍｇ）10（ＰＯ4）6Ｃｌ2：Ｅｕ2+、ＢａＡｌ2ＳｉＯ8：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7：Ｅｕ2+、Ｓｒ5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、ＢａＭｇ2Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+、（Ｂａ，Ｃａ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｂａ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+、Ｓｒ3ＭｇＳｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+等が挙げられる。
【００３８】
また、緑色蛍光体として、例えば、（ＢａＭｇ）Ａｌ16Ｏ27：Ｅｕ2+，Ｍｎ2+、Ｓｒ4Ａｌ14Ｏ25：Ｅｕ2+、（ＳｒＢａ）Ａl12Ｓｉ2Ｏ8：Ｅｕ2+、（ＢａＭｇ）2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、Ｙ2ＳｉＯ5：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｓｒ2Ｐ2Ｏ7−Ｓｒ2Ｂ2Ｏ5：Ｅｕ2+、（ＢａＣａＭｇ）5（ＰＯ4）3Ｃｌ：Ｅｕ2+、Ｓｒ2Ｓｉ3Ｏ8−２ＳｒＣｌ2：Ｅｕ2+、Ｚｒ2ＳｉＯ4、ＭｇＡｌ11Ｏ19：Ｃｅ3+，Ｔｂ3+、Ｂａ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、Ｓｒ2ＳｉＯ4：Ｅｕ2+、（ＢａＳｒ）ＳｉＯ4：Ｅｕ2+等が挙げられる。
【００３９】
また、赤色蛍光体としては、例えば、Ｙ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、ＹＡｌＯ3：Ｅｕ3+、Ｃａ2Ｙ2（ＳｉＯ4）6：Ｅｕ3+、ＬｉＹ9（ＳｉＯ4）6Ｏ2：Ｅｕ3+、ＹＶＯ4：Ｅｕ3+、ＣａＳ：Ｅｕ3+、Ｇｄ2Ｏ3：Ｅｕ3+、Ｇｄ2Ｏ2Ｓ：Ｅｕ3+、Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ4：Ｅｕ3+、Ｍｇ4ＧｅＯ5.5Ｆ：Ｍｎ4+、Ｍｇ4ＧｅＯ6：Ｍｎ4+、Ｋ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25、Ｎａ5Ｅｕ2.5（ＷＯ4）6.25、Ｋ5Ｅｕ2.5（ＭｏＯ4）6.25、Ｎａ5Ｅｕ2.5（ＭｏＯ4）6.25等が挙げられる。
【００４０】
また、これら無機系蛍光体は、必要に応じて表面改質処理を施してもよい。その方法としてはシランカップリング剤等の化学的処理によるものや、サブミクロンオーダーの微粒子等の添加による物理的処理によるもの、更にそれらの併用によるもの等が挙げられる。励起光による劣化、発光による劣化等の安定性の点では、無機材料を使用する方が好ましい。更に無機材料を用いる場合には、平均粒径（ｄ５０）が、０．５μｍ〜５０μｍであることが好ましい。平均粒径が１μｍ以下であると、蛍光体の発光効率が急激に低下する虞がある。また、５０μｍ以上であると、高解像度にパターニングすることが困難になる虞がある。
【００４１】
「微粒子材料」
蛍光体層の屈折率を制御するために蛍光体に対して微粒子を分散、混合させる。外部への光取出し効率を向上させるためには、蛍光体よりも屈折率の低い微粒子を蛍光体に混合することが効果的である。図２１は、蛍光体層に添加した低屈折率微粒子と、見た目明るさ評価の結果との関係を示す図である。緑色カラーフィルターを形成したガラス上に、屈折率１．５の緑色蛍光体に様々な屈折率を有する微粒子を添加した蛍光体溶液をスピン塗布をして蛍光体層を形成した。微粒子の種類、屈折率、および微粒子が蛍光体層に占める体積率を、表１に示す。蛍光体層を乾燥後、蛍光体層側から青色ＬＥＤを照射して、ガラス側から明るさを目視評価した。複数の評価者により、明るさを目視で５段階評価（微粒子を添加しなかった場合の明るさを３とし、数字が大きくなるほど明るい。）した。結果を平均化したところ、図２１に示すように、添加する微粒子の屈折率が１．３以上になると、見た目評価において、明るさが急激に低下するように感じられることが分かった。従って、蛍光体層に添加する微粒子は、１．０以上、１．３以下の屈折率を有することが好ましい。また、真空の屈折率が１．０であることから、屈折率１．０未満の物質は存在しない。以上のように、蛍光体層に低屈折率微粒子を添加することは、光取出し効率向上に有効であるといえる。
【００４２】
【表１】
2014006987.tif 000003
【００４３】
屈折率１．３以下の微粒子としては、例えば、低屈折率を有するフッ素系ポリマー、多孔質シリカなどの多孔質微粒子、中空シリカなどの中空微粒子、またはこれらを組み合わせたものなどが利用できる。
なお、ここでいう多孔質微粒子とは、細孔を無数に有する微粒子のことである。
また、中空微粒子とは、内部に中空構造（バルーン構造）を持つ微粒子のことである。
多孔質または中空微粒子としては、シリカ、チタニア、硫化亜鉛、硫化カドニウムなどから成る無機粒子や、樹脂から成る有機粒子が挙げられる。
また、微粒子の分散性を高めるために、例えば中空シリカの表面のシリカに炭化水素系ポリマーが結合しているような、有機−無機ハイブリッド型の材料でも良い。
なお、ここでいう多孔質粒子、中空粒子の屈折率とは、中空粒子全体としての見かけとしての屈折率を意味する。便宜的に多孔質粒子、中空粒子の屈折率として、下記の式１で表わされる値を採用することとする。式（１）中、ｎｐは中空粒子の屈折率であり、ｎｓは多孔質または中空粒子の空隙以外の部分の材料の屈折率であり、ｎｃは多孔質または中空粒子の空隙部部分の屈折率であり、ｘは多孔質または中空粒子の空隙以外の部分の体積分率を示す。
ｎｐ=ｘ・ｎｓ＋（１−ｘ）・ｎｃ  ・・・（１）
【００４４】
中空微粒子は、１個の微粒子の内部に空隙が形成されている粒子であり、例えば、中空シリカ粒子では、内部の空隙が酸化ケイ素で覆われている。したがって、中空微粒子の屈折率は、空隙内部を充たす空気のために、通常の非中空粒子と比較して低く、例としては、通常のシリカ粒子は、屈折率が１．４６であるのに対し、中空シリカ粒子では屈折率を１．３以下にすることが可能である。
【００４５】
中空粒子の製造方法としては、例えば特開２００１−２３３６１１号公報に開示されている製造方法などを好ましく用いて製造することができる。
またそれら微粒子が多孔質シリカや中空シリカであった場合、内部に含有する気体は、空気や窒素の他、不活性ガスであっても良い。
【００４６】
微粒子が中空粒子である場合、空隙率が高いほど低屈折率にできるので光取出し効率向上に寄与できるが、空隙率を高めるためには外殻を薄くする必要があり、その製造が困難になる。そのため、外殻の厚みは粒径の１０％以上であることが望ましく、ゆえに空隙率は７３％以下となる。一方、外殻の厚みが粒径の８０％以上である場合には、空隙率が８％以下となってしまい、低屈折率化の効果がほとんど現れなくなる虞がある。
【００４７】
また微粒子の平均粒径は、５ｎｍ−３００ｎｍの範囲が好ましい。平均粒径が３００ｎｍよりも大きくなるとミー散乱、幾何光学散乱によって光が散乱され、白っぽく見えて透明性が低下する。また、平均粒径が５ｎｍよりも小さくなると、微粒子が凝集してしまい、蛍光体層中に均一に分散できなくなる虞がある。透明性と分散性とを更に良くするためには、平均粒径は１０ｎｍ−５０ｎｍの範囲がより好ましい。
【００４８】
微粒子の体積は蛍光体層の９０％未満が良い。９０％以上になると、蛍光体層を均一な薄膜として形成することが困難になる。また、微粒子の体積が蛍光体層の１０％以下の場合には、蛍光体層中に占める中空部分の体積が十分に大きくないために、低屈折率化の効果が得られにくい。蛍光体層を均一な薄膜として形成し、かつ低屈折率化の効果を十分に得るためには、微粒子の体積が蛍光体層の５０％以上、８０％以下であることが特に好ましい。
【００４９】
バインダー樹脂材料としては、透光性の樹脂であることが好ましい。また、樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ブチラール樹脂、ポリシリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、メラニン樹脂，フェノール樹脂、ポリビニルアルコール，ポリビニルヒドリン，ヒドロキシエチルセルロース，カルボキシルメチルセルロース、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルケトン、ナイロン、ポリスチレン、メラミンビーズ、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリＭＢＳ、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テトラフルオロエチレン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００５０】
「蛍光塗料」
上述した蛍光材料をウエットプロセスにて基板上に形成して蛍光体基板を得るような場合には、蛍光材料を塗液化した蛍光塗料とするのが好ましい。本実施形態の蛍光塗料は、上述した蛍光材料を用いて、この蛍光材料を溶解または分散するような適切な溶剤と適切なバインダー樹脂とを添加することによって得られる。また粘度等調節のためにそれ以外の組成物を添加しても良い。
【００５１】
「蛍光体基板：第１実施形態」
本実施形態の蛍光体基板は、上述した蛍光材料を含む蛍光塗料を、例えばスピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法等による公知のウエットプロセスによって基板上に塗布することで得ることができる。
【００５２】
また、蛍光塗料など塗液化せずに、蛍光材料を抵抗加熱蒸着法、電子線（ＥＢ）蒸着法、分子線エピタキシー（ＭＢＥ）法、スパッタリング法、有機気相蒸着（ＯＶＰＤ）法等の公知のドライプロセス、又は、レーザー転写法等によって基板上にパターニング形成することによっても、蛍光体基板を得ることができる。
【００５３】
[表示装置：第１実施形態]
図４は、第１実施形態の表示装置を示す断面模式図である。ここで、図４の断面は、表示装置１００Ａを基板３０の上面に直交する平面で切断したときの断面である。以下、表示装置を基板３０の上面に直交する平面で切断したときの断面の模式図を、表示装置の断面図ということがある。
【００５４】
本実施形態に係る表示装置１００Ａは、蛍光体基板２０と、蛍光体基板２０上に接着剤層２４を介して貼り合わされた光源基板２１と、を備えている。蛍光体基板２０は、前述した実施形態の蛍光材料（図１Ａから図２Ｄ等参照）を基板に形成したものであり、赤色、緑色および青色の表示をそれぞれ行う３つのサブ画素により画像を構成する最小単位である１つの画素が構成されている。以下の説明では、赤色の表示を行うサブ画素を赤色サブ画素ＰＲ、緑色の表示を行うサブ画素を緑色サブ画素ＰＧ、青色の表示を行うサブ画素を青色サブ画素ＰＢと称する。
【００５５】
光源基板２１は、基板２９と、基板２９の蛍光体基板２０の側に配置された光源２２と、を備えている。光源２２からは、励起光Ｌ１として紫外光または青色光が射出される。
蛍光体基板２０では、光源２２から射出された励起光Ｌ１を受けて、赤色サブ画素ＰＲにおいて赤色の蛍光Ｌ２が生じる。緑色サブ画素ＰＧにおいて緑色の蛍光Ｌ２が生じる。青色サブ画素ＰＢにおいて青色の蛍光Ｌ２が生じるか、または励起光源からの青色光が青色サブ画素ＰＢ内に配置された散乱体によって散乱する。そして、これら赤色、緑色および青色の３つの色光によってフルカラー表示が行われる。
【００５６】
本実施形態に係る蛍光体基板２０は、基板３０と、蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂと、隔壁３５と、カラーフィルター３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂと、を備えている。蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、基板３０上に設けられ、基板３０の上方から入射した励起光Ｌ１により蛍光Ｌ２を生じる。隔壁３５は、蛍光体層３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの側面を囲む。
【００５７】
蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの励起光Ｌ１が入射する励起光入射面３１ａは、隔壁３５の開口部から露出している。すなわち、励起光入射面３１ａは、光源２２から射出された励起光Ｌ１が入射可能な面である。励起光Ｌ１は蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂにおいて蛍光Ｌ２に変換され、蛍光Ｌ２は蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの射出面３１ｂから射出される。
【００５８】
蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、サブ画素毎に分割された複数の蛍光体層からなり、複数の蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂはサブ画素によって異なる色光を発光するために異なる蛍光材料で構成されている。
【００５９】
蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの励起光入射面３１ａの外面側に、励起光Ｌ１を透過し、蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂから放射された蛍光Ｌ２を反射する波長選択透過反射部材（バンドパスフィルター）が形成されていてもよい。なお、「励起光を透過する」とは、励起光のピーク波長にあたる光を少なくとも透過することを意味する。また、「蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂで生じた蛍光を反射する」とは、蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂからのそれぞれの発光ピーク波長にあたる光を少なくとも反射することを意味する。
【００６０】
隔壁３５は、図４に示すように、基板３０の側から、光吸収性を有する光吸収層３６と光散乱性を有する光散乱層３７との積層構造を有している。
このように、隔壁３５に蛍光体層から発生した蛍光を反射したり散乱したりするような材料を用い、更にはバンドパスフィルターを形成することによって、蛍光体層から透明基板外部への光取出し効率をよりいっそう向上させることが可能である。
また、隔壁３５の形状は、基板３０と離れた側の開口部が基板３０と接する側の開口部よりも広くなるようなテーパー形状となっている。
このような隔壁とすることによって、励起光を画素部に効率良く入射させると共に、外光反射を抑制し、コントラストの高い表示を得ることが可能となる。
【００６１】
また、隔壁３５は、蛍光体層３１で生じた蛍光を反射する材料によって形成されていてもよい。これにより、蛍光体層３１から側方に逃げる蛍光成分を反射させることができる。また、隔壁３５の表面のみが反射材料で覆われた構成であってもよい。このような反射材料としては、例えば、アルミニウム、銀、金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−ネオジウム合金、アルミニウム−シリコン合金等の反射性金属等が挙げられる。
【００６２】
また、このような隔壁３５の形状としては、格子状、ストライプ状など、蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの周囲を囲む各種の形状を採用することができる。
【００６３】
本実施形態の表示装置１００Ａにおいて、基板３０と赤色蛍光体層３１Ｒとの間には赤色カラーフィルター３４Ｒが設けられている。基板３０と緑色蛍光体層３１Ｇとの間には緑色カラーフィルター３４Ｇが設けられている。基板３０と青色蛍光体層３１Ｂとの間には青色カラーフィルター３４Ｂが設けられている。これにより、色度を向上させることができる。
【００６４】
光吸収層３６とカラーフィルター３４の膜厚に関しては、カラーフィルター３４の膜厚が光吸収層３６の膜厚よりも厚いことが望ましい。カラーフィルター３４の膜厚の方が光吸収層３６の膜厚に比べて薄い場合には、蛍光体層３１の側面と光吸収層３６とが接することになる。これにより、蛍光体層３１からの発光が光吸収層３６に吸収されてしまい、光取出し効率が低下してしまう。
【００６５】
以下、本実施形態に係る蛍光体基板２０の構成部材及びその形成方法について具体的に説明するが、蛍光体基板２０の構成部材およびその形成方法は、これに限定されるものではない。
【００６６】
（基板）
本実施形態で用いられる蛍光体基板２０用の基板３０は、蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂからの蛍光Ｌ２を外部に取り出す必要がある事から、蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの発光領域で、蛍光Ｌ２を透過する必要がある。そのため、蛍光体基板２０用の基板３０としては、例えば、ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板等を用いることができる。ただし、蛍光体基板２０用の基板３０はこれらの基板に限定されるものではない。
【００６７】
（蛍光体層）
本実施形態の蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂは、上述した蛍光材料、即ち蛍光体に微粒子を分散、混合させたものからなり、紫外発光有機ＥＬ素子、青色発光有機ＥＬ素子、紫外発光ＬＥＤ、青色ＬＥＤ等の光源２からの励起光Ｌ１を吸収し、赤色、緑色、青色に発光する赤色蛍光体層３１Ｒ、緑色蛍光体層３１Ｇ、青色蛍光体層３１Ｂから構成されている。ただし、光源２２として青色発光を適用する場合、青色蛍光体層３１Ｂは設けず、青色励起光Ｌ１を青色サブ画素ＰＢからの発光としてもよい。また、光源２２として指向性を有する青色発光を適用する場合は、青色蛍光体層３１Ｂは設けず、当該指向性を有する励起光Ｌ１を散乱し、等方発光にして外部へ取り出すことができるような光散乱層を適用してもよい。
【００６８】
また、必要に応じて、シアン光、イエロー光に発光する蛍光体層を画素に加える事が好ましい。ここで、シアン光、イエロー光に発光する画素のそれぞれの色純度を、色度図上での赤色、緑色、青色に発光する画素の色純度の点で結ばれる三角形より外側にすることで、赤色、緑色、青色の３原色を発光する画素を使用する表示装置より色再現範囲を更に広げる事が可能となる。
【００６９】
上記の蛍光体層３１の膜厚は、通常１００ｎｍ〜１００μｍ程度であるが、１μｍ〜１００μｍが好ましい。膜厚が１００ｎｍ未満であると、光源からの励起光を十分吸収することが不可能である為、発光効率の低下、必要とされる色に励起光の透過光が混じる事による色純度の悪化といった現象が生じる。更に、光源からの励起光の吸収を高め、色純度の悪影響を及ぼさない程度に励起光の透過光を低減する為には、膜厚として、１μｍ以上とする事が好ましい。また、膜厚が１００μｍを超えると光源からの励起光を既に十分吸収する事から、効率の上昇には繋がらず、材料を消費するだけに留まり、材料コストのアップに繋がる。
【００７０】
（光散乱体層）
一方、青色蛍光体層３１Ｂの代わりとして光散乱層を適用する場合、光散乱粒子は、有機材料により構成されていてもよいし、無機材料により構成されていてもよいし、有機材料と無機材料の組み合わせによって構成されていても良いが、無機材料により構成されていることが好ましい。これにより、光源２２からの指向性を有する光を、より等方的に効果的に拡散または散乱させることが可能となる。
【００７１】
また、無機材料を使用することにより、光および熱に安定な光散乱層を提供することが可能となる。また、光散乱粒子としては、透明度が高いものであることが好ましい。また、光散乱粒子としては、低屈折率の母材中に母材よりも高屈折率の微粒子を分散するものであることが好ましい。また、青色光が光散乱層によって効果的に散乱するためには、光散乱性粒子の粒径がミー散乱の領域にあることが必要であるので、光散乱性粒子の粒径として１００ｎｍ〜５００ｎｍ程度が好ましい。
【００７２】
光散乱粒子として、無機材料を用いる場合には、例えば、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、およびアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とした粒子（微粒子）等が挙げられる。
例えば、シリカビーズ、アルミナビーズ、酸化チタンビーズ、酸化ジルコニアビーズ、酸化亜鉛ビーズ、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等が挙げられる。
【００７３】
光散乱粒子として、有機材料により構成された粒子（有機微粒子）を用いる場合には、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、高屈折率メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ、シリコーンビーズ等が挙げられる。
【００７４】
上述した光散乱粒子と混合して用いる樹脂材料としては、透光性の樹脂であることが好ましい。また、樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ナイロン、ポリスチレン、メラミンビーズ、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリＭＢＳ、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テトラフルオロエチレン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００７５】
更に、散乱体層を透過した光の外部への取り出し効率を高めるために、散乱体層中に蛍光体層に添加するのと同様の屈折率１．３以下の微粒子を添加して、散乱体層の屈折率を低下しても良い。
【００７６】
また、蛍光体層、並びに光散乱体層の中で、低屈折率微粒子は、均一に分散していてもよいし、濃度勾配を有して存在していても良い。
【００７７】
（隔壁）
隔壁３５の材料としては、従来のディスプレイの隔壁として使用されているブラックマトリックスや金属を使用することができるが、出射側への光取出し効率を向上させるためには、低屈折率の樹脂中に樹脂よりも高屈折率の光散乱性粒子を分散させた光散乱性材料で形成された光散乱性の隔壁とすることが望ましい。より好ましくは、高コントラストと高光取出し効率を両立させるために、基板上に０．０１μｍ〜３μｍ程度の光吸収層を形成した後に、光吸収層の基板への接地面積よりも小さい接地面積で光吸収層に接地するような膜厚１μｍ〜１００μｍ程度の光散乱層を形成する。但し、光散乱効果による光取出し効率の向上のため、光散乱層の膜厚は光吸収層の膜厚に比べて十分に厚くする必要がある。
【００７８】
樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ナイロン、ポリスチレン、メラミンビーズ、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリＭＢＳ、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テトラフルオロエチレン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
【００７９】
また、光散乱性粒子としては、無機材料を用いる場合には、例えば、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、およびアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とした粒子（微粒子）等が挙げられる。また、例えば、シリカビーズ、アルミナビーズ、酸化チタンビーズ、酸化ジルコニアビーズ、酸化亜鉛ビーズ、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）等が挙げられる。有機材料により構成された粒子（有機微粒子）を用いる場合には、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリルビーズ、アクリル−スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、高屈折率メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ、シリコーンビーズ等が挙げられる。
【００８０】
隔壁３５の形成方法としては、フォトリソグラフィー法、スクリーン印刷法、蒸着法、サンドブラスト法、転写法などの方法が挙げられる。高精細、高アスペクト比を有する隔壁を低コストで形成できる点からフォトリソグラフィー法による形成が望ましい。隔壁材料の構成樹脂としてアルカリ可溶性樹脂を選択し、光重合性モノマー、光重合開始剤、溶剤を添加することによって隔壁材料をネガ型フォトレジスト化したり、光重合性モノマーや光重合開始剤の代わりにジアゾナフトキノンなどの感光剤を添加することによってポジ型フォトレジスト化したりすることが可能であり、フォトリソグラフィーによってパターニングすることができる。
【００８１】
なお、隔壁３５の開口部（蛍光体層一区画）の縦横サイズは、２０μｍ×２０μｍ程度から５００μｍ×５００μｍ程度が好ましい。
【００８２】
（カラーフィルター）
本実施形態の蛍光体基板２０において、カラーフィルターは、光取り出し側の基板３０と蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂとの間に設けられる。カラーフィルターとしては、従来のカラーフィルターを用いることが可能である。ここで、カラーフィルターを設けることによって、赤色サブ画素ＰＲ、緑色サブ画素ＰＧ、青色サブ画素ＰＢの色純度を高める事が可能となり、表示装置１００Ａの色再現範囲を拡大する事ができる。
【００８３】
赤色蛍光体層３１Ｒと対向する赤色カラーフィルター３４Ｒは、外光の赤色蛍光体層３１Ｒを励起する励起光を吸収する。このため、外光による赤色蛍光体層３１Ｒの発光を低減・防止することが可能となり、コントラストの低下を低減または防止する事が出来る。また、赤色カラーフィルター３４Ｒにより、赤色蛍光体層３１Ｒにより吸収されず、透過してしまう励起光Ｌ１が外部に漏れ出す事を防止できる。このため、赤色蛍光体層３１Ｒからの発光と励起光Ｌ１による混色による発光の色純度の低下を防止する事が可能となる。
【００８４】
同様に、緑色蛍光体層３１Ｇと対向する緑色カラーフィルター３４Ｇは、外光の緑色蛍光体層３１Ｇを励起する励起光を吸収する。このため、外光による緑色蛍光体層３１Ｇの発光を低減または防止することが可能となり、コントラストの低下を低減・防止する事が出来る。また、緑色カラーフィルター３４Ｇにより、緑色蛍光体層３１Ｇにより吸収されず、透過してしまう励起光Ｌ１が外部に漏れ出す事を防止できる。このため、緑色蛍光体層３１Ｇからの発光と励起光Ｌ１による混色による発光の色純度の低下を防止する事が可能となる。
【００８５】
同様に、青色蛍光体層３１Ｂと対向する青色カラーフィルター３４Ｂは、外光の青色蛍光体層３１Ｂを励起する励起光を吸収する。このため、外光による青色蛍光体層３１Ｂの発光を低減または防止することが可能となり、コントラストの低下を低減・防止する事が出来る。また、青色カラーフィルター３４Ｂ、により、青色蛍光体層３１Ｂにより吸収されず、透過してしまう励起光Ｌ１が外部に漏れ出す事を防止できる。このため、青色蛍光体層３Ｂからの発光と励起光Ｌ１による混色による発光の色純度の低下を防止する事が可能となる。
【００８６】
[蛍光体基板]
以下、本実施形態の蛍光体基板２０について、図５を参照して説明する。
図５は、第１実施形態の蛍光体基板２０Ａを示す断面図である。
本実施形態の蛍光体基板２０Ａの基本構成は、表示装置の第１実施形態に示された蛍光体基板と同様であり、隔壁３５に囲まれた領域に設けられた蛍光体層３１ＲＡ，３１ＧＡ，３１ＢＡの形状が表示装置の第１実施形態における蛍光体基板と異なっている。
図５において、図４と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８７】
図５に示すように、本実施形態の蛍光体基板２０Ａにおいて、隔壁３５に囲まれた領域の蛍光体層３１ＲＡ，３１ＧＡ，３１ＢＡの側断面形状は、凹型形状である。蛍光体層３１ＲＡ，３１ＧＡ，３１ＢＡの周辺部は、隔壁３５の側面に沿って配置されている。蛍光体層３１ＲＡ，３１ＧＡ，３１ＢＡは、蛍光体層３１ＲＡ，３１ＧＡ，３１ＢＡの中央部の上面が平坦となっている。蛍光体層３１ＲＡ，３１ＧＡ，３１ＢＡの中央部の上面の高さは、隔壁３５の高さの略半分の高さとなっている。一方、蛍光体層３１ＲＡ，３１ＧＡ，３１ＢＡの周辺部の高さは、隔壁３５の高さの略同じ高さとなっている。
【００８８】
本実施形態の構成によれば、光源から画素に向かう励起光が隔壁３５に吸収されたり、隔壁３５を透過したりすることが抑制される。よって、光取出し効率を向上させることができる。
【００８９】
[表示装置：第２実施形態]
以下、本発明の第２実施形態の表示装置１００Ｂについて、図６を参照して説明する。
図６は、第２実施形態の表示装置１００Ｂの断面図である。
本実施形態の表示装置１００Ｂの基本構成は、第１実施形態の表示装置と同様であり、隔壁３５Ｂの構成が第１実施形態の表示装置と異なる。したがって、本実施形態では、表示装置１００Ｂの基本構成の説明は省略し、隔壁３５Ｂについて説明する。
【００９０】
本実施形態の表示装置１００Ｂにおいて、光散乱層３７の上面には黒色層３８が設けられている。これにより、光源２２から射出された励起光の一部が黒色層３８で吸収されるため、隣接画素への光漏れを抑制して混色が生じることを回避することができる。なお、黒色層３８の厚みは光散乱層３７の厚みよりも薄くなっている。例えば、黒色層３８の厚みは０．０１μｍ〜３μｍ程度となっている。また、黒色層３８の幅は光散乱層３７の上面の幅と同等の幅となっている。
【００９１】
なお、本実施形態においては、光散乱層３７の上面に黒色層３８が設けられ、光散乱層３７の下面に光吸収層３６が設けられているが、これに限らない。例えば、黒色層３８が光散乱層３７の上面のみに設けられ、光散乱層３７の下面に光吸収層３６が設けられていなくてもよい。
【００９２】
[表示装置：第３実施形態]
以下、本発明の第３実施形態の表示装置１００Ｃについて、図７を参照して説明する。
図７は、第３実施形態の表示装置１００Ｃの断面図である。
本実施形態の表示装置１００Ｃの基本構成は第２実施形態の表示装置と同様であり、蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの上面に平坦化層３３が設けられた点、平坦化層３３の上面にバンドパスフィルター３２が設けられた点が第４実施形態と異なる。したがって、本実施形態では、表示装置１００Ｃの基本構成の説明は省略する。
【００９３】
本実施形態の表示装置１００Ｃにおいて、蛍光体基板２０Ｃの各蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの上面には、平坦化層３３が形成されている。平坦化層３３および隔壁３５Ｃの上面には、バンドパスフィルター３２が設けられている。
【００９４】
光源２２から励起光として青色光が射出される場合において、バンドパスフィルター３２は、青色領域の光（波長４３５ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲内の光）を透過し、緑色から近赤外領域までの光（前記青色領域の波長の範囲外の光）を反射する機能を有する。バンドパスフィルター３２は、例えば金や銀等の薄膜、あるいは誘電体多層膜によって構成される。
【００９５】
これにより、光源２から射出された青色光は、バンドパスフィルター３２を透過し、蛍光体層３１で波長変換して、緑色光や赤色光を発光させることができる。さらに、バンドパスフィルター３２は、前記バンドパスフィルター３２に向かう緑色光や赤色光を再び蛍光体層側に反射させるので、緑色光や赤色光を効率的に利用することができ、よりいっそうの光取出し効率の向上が期待できる。
【００９６】
なお、本実施形態においては、平坦化層３３の上面にバンドパスフィルター３２が設けられているが、これに限らない。例えば、平坦化層３３を設けずに、バンドパスフィルター３２を隔壁３の開口部に形成された各蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂの上面に設けられていてもよい。すなわち、バンドパスフィルター３２は、光源基板２１と蛍光体基板２０Ｃとの間に設けられていればよい。
【００９７】
また、光源２２から励起光として紫外光が射出される場合、バンドパスフィルター３２は、紫外領域の光（波長３６０ｎｍ以上４３５ｎｍの範囲内の光）を透過し、緑色から近赤外領域までの光（前記紫外領域の波長の範囲外の光）を反射する機能を有していてもよい。これにより、光源２２から射出された紫外光はバンドパスフィルター３２を透過し、蛍光体層３１で波長変換して、緑色光や赤色光を発光させることができる。さらに、バンドパスフィルター３２は、前記バンドパスフィルター３２に向かう緑色光や赤色光を再び蛍光体層側に反射させるので、緑色光や赤色光を効率的に利用することができる。
【００９８】
（光源）
次に、上記実施形態に係る光源２２について説明する。
蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂを励起する光源２２としては、紫外光、青色光が好ましい。光源２２としては、例えば、紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫外発光無機ＥＬ、青色発光無機ＥＬ、紫外発光有機ＥＬ、青色発光有機ＥＬ等が挙げられるが、本実施形態はこれらの光源に限定されるものではない。また、これらの光源２２を直接スイッチングする事で、画像を表示する為の、発光のＯＮ／ＯＦＦをコントロールする事が可能である。また、蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂと光源２２との間に、液晶の様なシャッター機能を有する層を配置し、それを、コントロールする事で発光のＯＮ／ＯＦＦをコントロールする事も可能である。
また、液晶の様なシャッター機能を有する層と光源２２とを両方共ＯＮ／ＯＦＦをコントロールする事も可能である。
【００９９】
光源２２としては、公知の紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、紫外発光無機ＥＬ、青色発光無機ＥＬ、紫外発光有機ＥＬ、青色発光有機ＥＬ等が使用可能である。光源２２としては、特に限定されるものではなく、公知の材料、公知の製造方法で作製する事が可能である。ここで、紫外光としては、主発光ピークが３６０ｎｍ〜４３５ｎｍ未満の発光が好ましく、青色光としては、主発光ピークが４３５ｎｍ〜４８０ｎｍの発光が好ましい。光源２２は、指向性を有していることが望ましい。指向性とは、光の強度が方向によって異なる性質をいう。指向性は、光が蛍光体層に入射する時点で有していればよい。光源２２は、平行光を蛍光体層に入射させることが望ましい。
【０１００】
光源２２の指向性の程度としては半値幅±３０度以下、より好ましくは±１０度以下が良い。半値幅３０度よりも大きい場合、バックライトから射出された光が所望の画素以外に入射して所望外の蛍光体を励起することにより色純度やコントラストを低下させるためである。
【０１０１】
以下、光源２２に好適に利用可能なものの一例として、光源２２Ａについて説明する。
【０１０２】
（ＬＥＤ）
図８に示すように、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源２２Ａとして用いることができる。ＬＥＤとしては、公知のＬＥＤを用いる事が可能で、例えば、紫外発光無機ＬＥＤ、青色発光無機ＬＥＤが好適である。これらのＬＥＤは、例えば、基板３９の一面に第１のバッファ層４３、ｎ型コンタクト層４４、第２のｎ型クラッド層４５、第１のｎ型クラッド層４６、活性層４７、第１のｐ型クラッド層４８、第２のｐ型クラッド層４９、第２のバッファ層４０が順次積層され、ｎ型コンタクト層４４上に陰極４２が形成され、第２のバッファ層４０上に陽極４１が形成された構成の光源２２Ａである。なお、ＬＥＤの具体的な構成は前記のものに限ることはない。
【０１０３】
（有機ＥＬ素子）
図９に示すように、有機ＥＬ素子を光源２２Ｂとして用いることができる。本実施形態で用いられる有機ＥＬ素子は、公知の有機ＥＬを用いる事が可能である。有機ＥＬ素子２２Ｂは、例えば、基板３９の一面に陽極５１、正孔注入層５３、正孔輸送層５４、発光層５５、正孔防止層５６、電子輸送層５７、電子注入層５８、陰極５９が順次積層された構成の光源２２Ｂである。陽極５１の端面を覆うようにエッジカバー５２が形成されている。
【０１０４】
有機ＥＬ素子２３Ｂとしては、陽極５１と陰極５９との間に少なくとも有機発光材料からなる発光層（有機発光層）５５を含む有機ＥＬ層を含んでいればよく、具体的な構成は前記のものに限ることはない。なお、以下の説明では、正孔注入層５３から電子注入層５８までの層を有機ＥＬ層と称することがある。
【０１０５】
有機ＥＬ素子２２Ｂは、図４に示した赤色サブ画素ＰＲ、緑色サブ画素ＰＧ、青色サブ画素ＰＢの各々に対応してマトリクス状に設けられ、個別にオン／オフが制御されるようになっている。
複数の有機ＥＬ素子２Ｂの駆動方法は、アクティブマトリクス駆動でもよいし、パッシブマトリクス駆動でもよい。
【０１０６】
（無機ＥＬ素子）
図１０に示すように、無機ＥＬ素子を光源２２Ｃとして用いることができる。無機ＥＬ素子としては、公知の無機ＥＬ素子を用いる事が可能で、例えば、紫外発光無機ＥＬ素子、青色発光無機ＥＬ素子が好適である。これらの無機ＥＬ素子は、例えば、基板３９の一面に第１電極６１、第１誘電体層６２、発光層６３、第２誘電体層６４、および第２電極６５が順次積層された構成の光源２２Ｃである。なお、無機ＥＬ素子の具体的な構成は前記のものに限定されるものではない。
【０１０７】
［表示装置：第４実施形態］
図１１は、第４実施形態の表示装置２００の断面模式図である。表示装置２００は、蛍光体基板２０ＤとＬＥＤ光源から成る光源基板２１Ｄとの間に、光学部材である液晶素子７０を装入した構成例である。図１１において、図４に示す第１実施形態の表示装置１００と共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０８】
また、ＬＥＤ光源基板２１Ｄの積層構造は、図８に示したものと同様であり、共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。また、液晶素子７０は、一対の電極７３，７４を用いて液晶層７８に印加する電圧を画素毎に制御可能な構成とされ、光源全面から射出された光の透過率を画素毎に制御する。すなわち、液晶素子７０は、ＬＥＤ光源基板２１Ｄからの光を画素毎に選択的に透過させる光シャッターとしての機能を有するようになっている。
【０１０９】
本実施形態の液晶素子７０は、公知の液晶素子を用いることが可能であり、例えば一対の偏光板７１，７２と、電極７３，７４と、配向膜７５，７６と、基板７７と、を有し、配向膜７５，７６間に液晶層７８が挟持されている。さらに、液晶セルと一方の偏光板７１，７２との間に光学異方性層が１枚配置されるか、または、液晶セルと双方の偏光板７１，７２との間に光学異方性層が２枚配置されることもある。
【０１１０】
液晶セルの種類としては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばＴＮモード、ＶＡモード、ＯＣＢモード、ＩＰＳモード、ＥＣＢモードなどが挙げられる。また、液晶素子７０は、パッシブ駆動でも良いし、ＴＦＴ等のスイッチング素子を用いたアクティブ駆動でもよい。
【０１１１】
蛍光体基板２０Ｄと液晶素子７０とＬＥＤ光源素子基板２１Ｄとは、接着剤層２４を介して接合され、一体化されている。すなわち、蛍光体基板２０Ｄの蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂが形成された面と液晶素子７０の偏光板７１とが接着剤層２４を介して貼り合わされ、ＬＥＤ光源素子基板２１ＤのＬＥＤが形成された面と液晶素子７０の偏光板７２とが接着剤層２４を介して貼り合わされている。
【０１１２】
偏光板７１，７２としては、少なくとも一方が、波長４３５ｎｍ以上４８０ｎｍ以下における消光比が１００００以上であることが好ましい。消光比は、例えばグラントムソンプリズムを用いた回転検光子法によって測定することができる。消光比とは、偏光板７１と偏光板７２のそれぞれに固有の性能として表され、以下のように定義される。
消光比＝（偏光板透過軸方向の偏光透過率）／（偏光板吸収軸方向の偏光透過率）
なお、偏光透過率とは、グラントムソンプリズムを用いて、理想的な偏光光を入射したときの透過率を指す。
【０１１３】
ところで、従来の液晶では、コントラストや透過率は主に５５０ｎｍの領域に対して最適設計することが一般的であり、従来の液晶で使われているヨウ素偏光板の４９０ｎｍ以下の短波長領域における消光比は２０００〜３０００程度となっている（緑色領域、赤色領域での消光比は１００００程度）。これに対して、本実施形態に係る青色光バックライトを使用する青色励起方式ディスプレイ用の偏光板では、青色領域に対して最適設計をすることができるため、青色領域での消光比を１００００以上である偏光板を使用する。
【０１１４】
このように、消光比が高い偏光板を使用することによって、パネルのコントラストを高めることができる。また、消光比の高い偏光板では透過率が高いため、バックライトの光利用効率を高めることができ、低消費電力化を図ることができる。
【０１１５】
[表示装置：第５実施形態]
図１２は、第５実施形態の表示装置３００の断面模式図である。表示装置３００は、蛍光体基板２０Ｅと有機ＥＬ素子光源から成る有機ＥＬ素子光源基板２１Ｅとを積層した構成例である。図１２において、第１実施形態の表示装置１００Ａと共通する構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
有機ＥＬ素子光源基板２１Ｅは、基板３９上の一方の面に設けられ、第一電極８１と第二電極８２の間に、有機層８３が挟持されてなる有機エレクトロルミネッセンス部（以下、「有機ＥＬ部」と言う。）８４と、有機ＥＬ部８４を封止する封止膜８５から成る。
【０１１６】
第一電極８２は、基板３９の一方の面に設けられ、反射電極９１と、反射電極９１上に設けられた透明電極９２とから構成されている。
有機層８３は、第一電極８２側から第二電極８６側に向かって順に積層された、正孔注入層９３、正孔輸送層９４、有機発光層９５、電子輸送層９６および電子注入層９７から構成されている。
【０１１７】
蛍光体基板２０Ｅと有機ＥＬ素子光源基板２１Ｅとは、接着剤層２４を介して接合され、一体化されている。すなわち、蛍光体基板２０Ｅの蛍光体層３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂが形成された面と、有機ＥＬ素子光源基板２１Ｅの発光面とが接着剤層２４を介して貼り合わされている。
【０１１８】
［電子機器］
前記実施形態の表示装置を備えた電子機器の例として、図１３Ａに示す携帯電話機、図１３Ｂに示すテレビ受信装置などが挙げられる。
図１３Ａに示す携帯電話機４００は、本体４１０、表示部４２０、音声入力部４３０、音声出力部４４０、アンテナ４５０、操作スイッチ４６０等を備えており、表示部４２０に前記実施形態の表示装置が用いられている。
図１３Ｂに示すテレビ受信装置５００は、本体キャビネット５１０、表示部５２０、スピーカー５３０、スタンド５４０等を備えており、表示部５２０に前記実施形態の表示装置が用いられている。
このような電子機器においては、前記実施形態の表示装置が用いられているため、表示品位に優れた電子機器を実現することができる。
【０１１９】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置は、例えば、図１４Ａに示す携帯型ゲーム機に適用できる。図１４Ａに示す携帯型ゲーム機６００は、操作ボタン６１０、ＬＥＤランプ６２０、筐体６３０、表示部６４０、赤外線ポート６５０等を備えている。
そして、表示部６４０として本発明の一実施形態に係る表示装置が好適に適用できる。本発明の一実施形態に係る表示装置を携帯型ゲーム機６００の表示部６４０に適用することによって、少ない消費電力で高いコントラストの映像を表示することができる。
【０１２０】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置は、例えば、図１４Ｂに示すノートパソコンに適用できる。図１４Ｂに示すノートパソコン７００は、キーボード７１０、ポインティングデバイス７２０、筐体７３０、表示部７４０、カメラ７５０、外部接続ポート７６０、電源スイッチ７７０等を備えている。そして、このノートパソコン７００の表示部７４０として本発明の一実施形態に係る表示装置が好適に適用できる。本発明の一実施形態に係る表示装置をノートパソコン７００の表示部７４０に適用することによって、高いコントラストの映像を表示することが可能なノートパソコン７００を実現できる。
【０１２１】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置は、例えば、図１５Ａに示すシーリングライトに適用できる。図１５Ａに示すシーリングライト８００は、照明部８１０、吊具８２０、及び電源コード８３０等を備えている。そして、照明部８１０として本発明の一実施形態に係る表示装置が好適に適用できる。本発明の一実施形態に係る表示装置をシーリングライト８００の照明部８１０に適用することによって、自在な色調の照明光を得ることができ、光演出性の高い照明器具を実現することができる。また、均一な照度で色純度の高い面発光が可能な照明器具を実現することができる。
【０１２２】
また、本発明の一実施形態に係る表示装置は、例えば、図１５Ｂに示す照明スタンドに適用できる。図１５Ｂに示す照明スタンド９００は、照明部９１０、スタンド９２０、電源スイッチ９３０、及び電源コード９４０等を備えている。そして、照明部９１０として本発明の一実施形態に係る表示装置が好適に適用できる。本発明の一実施形態に係る表示装置を照明スタンド９００の照明部９１０に適用することによって、自在な色調の照明光を得ることができ、光演出性の高い照明器具を実現することができる。また、均一な照度で色純度の高い面発光が可能な照明器具を実現することができる。
【０１２３】
さらに、本発明の一実施形態に係る表示装置は、例えば、図１６に示すタブレット端末に適用できる。図１６に示すタブレット端末１０００は、表示部（タッチパネル）１０１０、カメラ１０２０および筐体１０３０等を備えている。
そして、表示部１０１０として本発明の一実施形態に係る表示装置を好適に適用できる。本発明の一実施形態に係る表示装置をタブレット端末１０００の表示部１０１０に適用することによって、低消費電力で視野角の広い良好な映像を表示することができる。
【０１２４】
［ＬＥＤパッケージ］
本発明の一実施形態に係る蛍光体基板は、例えば、図１７に示すＬＥＤパッケージに適用できる。図１７に示すＬＥＤパッケージ１１００は、基板１１１０に電極パターン１１２０ａ、１１２０ｂがそれぞれ形成され、その上にはＬＥＤチップ１１３０が実装されワイヤ１１４０等で上記電極パターン１１２０ａ、１１２０ｂに電気的に連結される。上記基板１１１０上にＬＥＤチップ１１３０を内蔵するよう反射フレーム１１５０が装着され、上記反射フレーム１１５０の内側には反射層１１６０が形成される。
【０１２５】
上記反射層１１６０は高反射率を有するアルミニウム（Ａｌ）及び／または銀（Ａｇ）などが蒸着またはペインティングされ反射面を形成する。さらに、上記反射フレーム１１５０の内側のＬＥＤチップ１１３０が装着される空間には蛍光体層１１７０が形成されるが、これは透明な樹脂に蛍光体１１８０ａと低屈折率微粒子１１８０ｂと拡散剤１１８０ｃ等を含み、上記ＬＥＤチップ１１３０を密封するようになる。本発明の一実施形態に係る蛍光体をＬＥＤパッケージ１１００に適用することによって、低消費電力で高輝度のＬＥＤパッケージを実現することができる。
【実施例】
【０１２６】
以下、実施例および比較例によって本発明の態様をさらに詳細に説明するが、本発明の態様はこれらの実施例に限定されるものではない。【０１２７】
（比較例１）
基板として、０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。【０１２８】
緑色蛍光体層の形成工程においては、クマリン５４５Ｔ、０．１ｇに、ＰＭＭＡ、１０ｗｔ％を溶解したトルエン溶液１００ｇを加え、加熱攪拌して緑色蛍光体形成用塗液を作製した。【０１２９】
次に、作製した緑色蛍光体形成用塗液を、スピナーを用いて、基板上に塗布した。引き続き真空オーブン（１００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．５０の緑色蛍光体層を形成し、蛍光体基板とした。【０１３０】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は１２．０％であった。【０１３１】
（実施例１−１）
基板として、０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。【０１３２】
緑色蛍光体層の形成工程においては、クマリン５４５T、０．１ｇに、ＰＭＭＡ、１０ｗｔ％を溶解したトルエン溶液１００ｇを加えて加熱攪拌後、屈折率１．２１の粒径２０ｎｍの中空シリカ微粒子４０ｇを添加し、緑色蛍光体形成用塗液を作製した。【０１３３】
次に、作製した緑色蛍光体形成用塗液を、スピナーを用いて、基板上に塗布した。引き続き真空オーブン（１００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．２６の緑色蛍光体層を形成し、蛍光体基板とした。【０１３４】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は２０．１％であった。比較例１に対して、１．７倍の光取出し効率の向上が実現できた。【０１３５】
（実施例１−２）
基板として、０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。【０１３６】
緑色蛍光体層の形成工程においては、ルモゲンイエローＦ０８３、０．１ｇに、ＰＭＭＡ、１０ｗｔ％を溶解したトルエン溶液１００ｇを加えて加熱攪拌後、屈折率１．２１の粒径２０ｎｍの中空シリカ微粒子40gを添加し、緑色蛍光体形成用塗液を作製した。【０１３７】
次に、作製した緑色蛍光体形成用塗液を、スピナーを用いて、基板上に塗布した。引き続き真空オーブン（１００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、緑色蛍光体層を形成し、蛍光体基板とした。【０１３８】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は２１．５％であった。比較例１に対して、１．８倍の光取出し効率の向上が実現できた。【０１３９】
（比較例２）
比較例１に記載の方法と同様の方法で蛍光体基板を作成した。
蛍光体基板の上に、波長４６０ｎｍの光の透過率が８５％であり、波長４８０ｎｍ以上の可視光の透過率が５％以下であるバンドパスフィルターを、熱硬化性透明エラストマーを用いて貼り合わせた。【０１４０】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は２２．８％であった。【０１４１】
（実施例２−１）
実施例１−１に記載の方法と同様の方法で蛍光体基板を作成した。
蛍光体基板の上に、波長４６０ｎｍの光の透過率が８５％であり、波長４８０ｎｍ以上の可視光の透過率が５％以下であるバンドパスフィルターを、熱硬化性透明エラストマーを用いて貼り合わせた。【０１４２】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は４５．３％であった。【０１４３】
（実施例２−２）
実施例１−２に記載の方法と同様の方法で蛍光体基板を作成した。
蛍光体基板の上に、波長４６０ｎｍの光の透過率が８５％であり、波長４８０ｎｍ以上の可視光の透過率が５％以下であるバンドパスフィルターを、熱硬化性透明エラストマーを用いて貼り合わせた。【０１４４】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は４５．９％であった。【０１４５】
（比較例３）
図１８Ａに示すように、基板１２０１として、０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。【０１４６】
まず、黒色隔壁材料として、東京応化製ＢＫレジストをスピンコーターを用いて塗布した。その後、７０℃で１５分間プリベークして膜厚１μｍの塗膜を形成した。この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスク（画素ピッチ５００μｍ、線幅５０μｍ）を被せてｉ線（１００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。次いで、現像液として炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、純水でリンス処理を行い、画素パターン状の構造物１２０８を得た。【０１４７】
続いて、隔壁１２０４の材料として、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ルチル型酸化チタン、光重合開始剤、芳香族系溶剤からなる白色感光性組成物を攪拌混合してネガ型レジストとした。【０１４８】
次に、基板１２０１上に、ネガ型レジストをスピンコーターを用いて塗布した。その後、８０℃で１０分間プリベークして膜厚５０μｍの塗膜を形成した。この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスク（画素ピッチ５００μｍ、線幅５０μｍ）を被せてｉ線（３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。次いで、アルカリ現像液を用いて現像して画素パターン状の構造物を得た。引き続き、熱風循環式乾燥炉を用い、１４０℃で６０分間ポストベークしてドットを仕切る隔壁１２０４を作製した。【０１４９】
次に、図１８Ｂに示すように、隔壁１２０４によって区画された領域に、赤色カラーフィルター１２０９Ｒ、緑色カラーフィルター１２０９Ｇ、青色カラーフィルター１２０９Ｂをパターン形成した。【０１５０】
次に、図１８Ｃないし図１８Ｅに示すように、実施例１と同様に、隔壁１２０３によって区画された領域に、赤色蛍光体層１２２１、緑色蛍光体層１２２２、青色光散乱層１２２３をパターン形成した。【０１５１】
赤色蛍光体層１２２１の形成工程においては、まず、赤色蛍光体ローダミン６Ｇ、０．０１ｇに、１０ｗｔ％のポリスチレンを溶解したジクロロベンゼン溶液１００ｇを加え、加熱攪拌して赤色蛍光体形成用塗液を作製した。
次に、作製した赤色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．５０の赤色蛍光体層１２２１をパターン形成した（図１８Ｃ）。【０１５２】
緑色蛍光体層１２２２の形成工程においては、まず、クマリン６、０．０１ｇに、１０ｗｔ％のポリスチレンを溶解したジクロロベンゼン溶液１００ｇを加え、加熱攪拌して緑色蛍光体形成用塗液を作製した。
次に、作製した緑色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．５０の緑色蛍光体層１２２２をパターン形成した（図１８Ｄ）。【０１５３】
青色光散乱層１２２３の形成工程においては、まず、光散乱粒子である平均粒径２００ｎｍの酸化チタン５ｇをバインダー樹脂である帝人デュポン（株）製樹脂「ＬｕｘＰｒｉｎｔ  ８１５５」３０ｇに加えて、自動乳鉢で３０分間よくすり混ぜた後、プライミクス製分散攪拌装置「フィルミックス４０−４０型」を用いて１５分間攪拌して、青色光散乱層形成用塗液とした。【０１５４】
次に、作製した青色光散乱層形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．６０の青色蛍散乱体層をパターン形成した。（図１８Ｅ）。
以上により蛍光体基板１２４０を完成させた。【０１５５】
図１９は、比較例３の表示装置１３００を示す断面図である。
表示装置１３００は、バックライト１３１２と液晶基板１３９０と蛍光体基板１２４０とから成っている。
バックライト１３１２は光源１３１３と、導光板１３１４と、を備えている。光源１３１３としては半値幅１０度の指向性を有する青色ＬＥＤ（ピーク波長４５０ｎｍ）を用いた。【０１５６】
液晶基板１３９０は、第１偏光板１３９１と、第１基板１３９３と、液晶層１３９８と、第２基板１３９４と、第２偏光板１３９２と、を備えている。第１偏光板１３９１及び第２偏光板１３９２は、波長４３５ｎｍ以上４８０ｎｍ以下における消光比が１２０００である。液晶の駆動は、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス駆動方式である。液晶基板１３９０の画素は、ブラックマトリクス１３９５によって区画されている。【０１５７】
また、青色領域の光を透過し、緑色から近赤外領域までの光を反射するバンドパスフィルター１３１５を、第１接着剤層１３２１を介して第１編光板１３９１に貼り合わせた。【０１５８】
更に、上記方法で作成した蛍光体基板１２４０を、第２接着剤層１３２２を介してバンドパスフィルター１３１５を設けた液晶基板１３９０に貼り合わせた。第１接着剤層１３２１、第２接着剤層１３２２としては、熱硬化性透明エラストマーを用いた。【０１５９】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は１９．６％であった。【０１６０】
（実施例３−１）
基板１０１として、０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。【０１６１】
まず、黒色隔壁材料として、東京応化製ＢＫレジストをスピンコーターを用いて塗布した。その後、７０℃で１５分間プリベークして膜厚１μｍの塗膜を形成した。この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスク（画素ピッチ５００μｍ、線幅５０μｍ）を被せてｉ線（１００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。次いで、現像液として炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、純水でリンス処理を行い、画素パターン状の構造物１０２を得た。【０１６２】
続いて、隔壁１２０４の材料として、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ルチル型酸化チタン、光重合開始剤、芳香族系溶剤からなる白色感光性組成物を攪拌混合してネガ型レジストとした。【０１６３】
次に、基板１２０１上に、ネガ型レジストをスピンコーターを用いて塗布した。その後、８０℃で１０分間プリベークして膜厚５０μｍの塗膜を形成した。この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスク（画素ピッチ５００μｍ、線幅５０μｍ）を被せてｉ線（３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。次いで、アルカリ現像液を用いて現像して画素パターン状の構造物を得た。引き続き、熱風循環式乾燥炉を用い、１４０℃で６０分間ポストベークしてドットを仕切る隔壁１２０４を作製した。【０１６４】
比較例１と同様に、隔壁１２０４によって区画された領域に、赤色蛍光体層１２０９Ｒ、緑色蛍光体層１２０９Ｇ、青色光散乱層１２０９Ｂをパターン形成した。【０１６５】
赤色蛍光体層１２０９Ｒの形成工程においては、まず、赤色蛍光体ローダミン６Ｇ、０．０１ｇに、１０ｗｔ％のポリスチレンを溶解したジクロロベンゼン溶液１００ｇを加え、更に屈折率１．２１の粒径２０ｎｍの中空シリカを４０ｇ添加し、加熱攪拌して赤色蛍光体形成用塗液を作製した。
次に、作製した赤色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．５０の赤色蛍光体層１２０９Ｒをパターン形成した。【０１６６】
緑色蛍光体層１２０９Ｇの形成工程においては、まず、クマリン６、０．０１ｇに、１０ｗｔ％のポリスチレンを溶解したジクロロベンゼン溶液１００ｇを加え、更に屈折率１．２１の粒径２０nmの中空シリカを４０ｇ添加し、加熱攪拌して緑色蛍光体形成用塗液を作製した。
次に、作製した緑色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．５０の緑色蛍光体層１２０９Ｇをパターン形成した。【０１６７】
青色光散乱層１２０９Ｂの形成工程においては、まず、光散乱粒子である平均粒径２００ｎｍの酸化チタン５ｇをバインダー樹脂である帝人デュポン（株）製樹脂「ＬｕｘＰｒｉｎｔ  ８１５５」３０gに加え、更に屈折率１．２１の粒径２０ｎｍの中空シリカを１０ｇ添加し、自動乳鉢で３０分間よくすり混ぜた後、プライミクス製分散攪拌装置「フィルミックス４０−４０型」を用いて１５分間攪拌して、青色光散乱層形成用塗液とした。【０１６８】
次に、作製した青色光散乱層形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．６０の青色蛍散乱体層１２０９Ｂをパターン形成した。
以上により蛍光体基板を完成させた。【０１６９】
比較例３に示したのと同様のＬＥＤバックライト１３１２と、液晶素子１３９０とバンドパスフィルターを上記蛍光体基板を貼り合わせて表示装置とした。【０１７０】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は３８．７％であった。【０１７１】
（実施例３−２）
基板１２０１として、０．７ｍｍのガラスを用いた。これを水洗後、純水超音波洗浄１０分、アセトン超音波洗浄１０分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄５分を行い、１００℃にて１時間乾燥させた。【０１７２】
まず、黒色隔壁材料として、東京応化製ＢＫレジストをスピンコーターを用いて塗布した。その後、７０℃で１５分間プリベークして膜厚１μｍの塗膜を形成した。この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスク（画素ピッチ５００μｍ、線幅５０μｍ）を被せてｉ線（１００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。次いで、現像液として炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、純水でリンス処理を行い、画素パターン状の構造物１０２を得た。【０１７３】
続いて、隔壁１２０４の材料として、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、ルチル型酸化チタン、光重合開始剤、芳香族系溶剤からなる白色感光性組成物を攪拌混合してネガ型レジストとした。【０１７４】
次に、基板１２０１上に、ネガ型レジストをスピンコーターを用いて塗布した。その後、８０℃で１０分間プリベークして膜厚５０μｍの塗膜を形成した。この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスク（画素ピッチ５００μｍ、線幅５０μｍ）を被せてｉ線（３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射し、露光した。次いで、アルカリ現像液を用いて現像して画素パターン状の構造物を得た。引き続き、熱風循環式乾燥炉を用い、１４０℃で６０分間ポストベークしてドットを仕切る隔壁１２０４を作製した。【０１７５】
比較例１と同様に、隔壁１２０４によって区画された領域に、赤色蛍光体層１２０９Ｒ、緑色蛍光体層１２０９Ｇ、青色光散乱層１２０９Ｂをパターン形成した。【０１７６】
赤色蛍光体層１２０９Ｒの形成工程においては、まず、ルモゲンレッドF３０５、０．０５ｇに、１０ｗｔ％のポリスチレンを溶解したトルエン溶液１００ｇを加え、更に屈折率１．２１の粒径２０ｎｍの中空シリカを４０ｇ添加し、加熱攪拌して赤色蛍光体形成用塗液を作製した。【０１７７】
次に、作製した赤色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、赤色蛍光体層１２０９Ｒをパターン形成した。【０１７８】
緑色蛍光体層１２０９Ｇの形成工程においては、まず、ルモゲンイエローF０８３、０．０５ｇに、１０ｗｔ％のポリスチレンを溶解したトルエン溶液１００ｇを加え、更に屈折率１．２１の粒径２０ｎｍの中空シリカを４０ｇ添加し、加熱攪拌して緑色蛍光体形成用塗液を作製した。【０１７９】
次に、作製した緑色蛍光体形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、緑色蛍光体層１２０９Ｇをパターン形成した。【０１８０】
青色光散乱層１２０９Ｂの形成工程においては、まず、光散乱粒子である平均粒径２００ｎｍの酸化チタン５ｇをバインダー樹脂である帝人デュポン（株）製樹脂「ＬｕｘＰｒｉｎｔ  ８１５５」３０gに加え、更に屈折率１．２１の粒径２０ｎｍの中空シリカを１０ｇ添加し、自動乳鉢で３０分間よくすり混ぜた後、プライミクス製分散攪拌装置「フィルミックス４０−４０型」を用いて１５分間攪拌して、青色光散乱層形成用塗液とした。【０１８１】
次に、作製した青色光散乱層形成用塗液を、ディスペンサー手法で、隔壁１２０４で区画された領域にパターン塗布した。引き続き真空オーブン（２００℃、１０ｍｍＨｇの条件）で４時間加熱乾燥し、屈折率１．６０の青色蛍散乱体層１２０９Ｂをパターン形成した。
以上により蛍光体基板を完成させた。【０１８２】
比較例３に示したのと同様のＬＥＤバックライト１３１２と、液晶素子１３９０とバンドパスフィルターを上記蛍光体基板を貼り合わせて表示装置とした。【０１８３】
最後に、全光束測定システム（大塚電子社製ハーフムーン）を用いて、波長４６０ｎｍの励起光をこの蛍光体基板の蛍光層側より照射して蛍光体基板の前面での光取り出し効率を測定した。その結果、光取り出し効率は３９．９％であった。
【産業上の利用可能性】
【０１８４】
本発明のいくつかの態様は、蛍光体基板、表示装置及び電子機器の分野に利用することができる。
【符号の説明】
【０１８５】
１０  蛍光材料、１１  蛍光体、１２  微粒子、２０  蛍光体基板、１００  表示装置。
【図１Ａ】
2014006987.tif 000004
【図１Ｂ】
2014006987.tif 000005
【図１Ｃ】
2014006987.tif 000006
【図１Ｄ】
2014006987.tif 000007
【図１Ｅ】
2014006987.tif 000008
【図１Ｆ】
2014006987.tif 000009
【図２Ａ】
2014006987.tif 000010
【図２Ｂ】
2014006987.tif 000011
【図２Ｃ】
2014006987.tif 000012
【図２Ｄ】
2014006987.tif 000013
【図３】
2014006987.tif 000014
【図４】
2014006987.tif 000015
【図５】
2014006987.tif 000016
【図６】
2014006987.tif 000017
【図７】
2014006987.tif 000018
【図８】
2014006987.tif 000019
【図９】
2014006987.tif 000020
【図１０】
2014006987.tif 000021
【図１１】
2014006987.tif 000022
【図１２】
2014006987.tif 000023
【図１３Ａ】
2014006987.tif 000024
【図１３Ｂ】
2014006987.tif 000025
【図１４Ａ】
2014006987.tif 000026
【図１４Ｂ】
2014006987.tif 000027
【図１５Ａ】
2014006987.tif 000028
【図１５Ｂ】
2014006987.tif 000029
【図１６】
2014006987.tif 000030
【図１７】
2014006987.tif 000031
【図１８Ａ】
2014006987.tif 000032
【図１８Ｂ】
2014006987.tif 000033
【図１８Ｃ】
2014006987.tif 000034
【図１８Ｄ】
2014006987.tif 000035
【図１８Ｅ】
2014006987.tif 000036
【図１９】
2014006987.tif 000037
【図２０】
2014006987.tif 000038
【図２１】
2014006987.tif 000039
【国際調査報告】
2014006987.tif 000040
2014006987.tif 000041
2014006987.tif 000042
2014006987.tif 000043