(57)【要約】【課題】発光素子の発光色を蛍光体によって変換する発光装置において、装置の温度上昇を抑制する。【解決手段】色変換フィルター１０は、発光素子２の発する光によって励起される蛍光体層１６と、熱伝導膜１７とを備えている。熱伝導膜１７は、蛍光体層１６の凹部１９の内壁に配置され、開口１８を備えている。これにより、発光素子１２から発せられた光は、開口１８から蛍光体層に入射する。凹部１９は、蛍光体層１６の内部で光が面内方向に散乱し、隣接する開口１８上部の蛍光体層に達するのを妨げるため、クロストークを防止しながら、ドット表示を実現できる。熱伝導膜１７は、蛍光体層１６の熱を放熱する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配列して配置された複数の発光素子と、前記基板の前記発光素子が配置された面と対向する位置に配置された色変換フィルターとを有し、
前記色変換フィルターは、前記発光素子の発する光によって励起される蛍光体を含む蛍光体層と、該蛍光体層の前記発光素子側の面に配置され、前記蛍光体層よりも熱伝導性の高い熱伝導膜とを備え、
前記蛍光体層には、複数の前記発光素子にそれぞれ向かい合う複数の領域の周囲に凹部が形成され、前記熱伝導膜は、前記凹部の内壁に配置され、前記複数の領域には開口を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、前記熱伝導膜は、金属材料または樹脂材料によって構成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれか１項に記載の発光装置において、前記蛍光体層は、前記発光素子の発する光によって励起される蛍光体をそれぞれ含む複数の層からなり、複数の層が発する蛍光は、それぞれ波長が異なることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光装置において、前記蛍光体層の前記熱伝導膜が配置された面とは逆側の面には、前記熱伝導膜の開口に対向する位置に開口を有する光遮蔽部材が配置されていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発光装置において、前記光遮蔽部材は、基材と、該基材に分散され、基材よりも熱伝導性の高いフィラーとを含むことを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の発光装置において、前記発光素子は、青色光を発光し、前記蛍光体層は、前記青色光の一部を蛍光に変換し、該蛍光と青色光とを混合して白色光を発することを特徴とする発光装置。
【請求項７】
複数の発光素子の発光色を変換するための色変換フィルターであって、
前記発光素子の発する光によって励起される蛍光体を含む蛍光体層と、該蛍光体層の前記発光素子側の面に配置され、前記蛍光体層よりも熱伝導性の高い熱伝導膜とを有し、
前記蛍光体層には、複数の発光素子に対応する複数の領域の周囲に凹部が形成され、前記熱伝導膜は、前記凹部の内壁に配置され、前記複数の領域には開口を備えていることを特徴とする色変換フィルター。
【請求項８】
請求項７に記載の色変換フィルターにおいて、前記蛍光体層は、前記発光素子の発する光によって励起される蛍光体をそれぞれ含む複数の層からなり、複数の層が発する蛍光は、それぞれ波長が異なることを特徴とする色変換フィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子の発光色を変換するためのフィルター、および、この色変換フィルターを用いたディスプレイ等の発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話や薄型テレビ用の液晶ディスプレイ（LCD）には、バックライトとして白色の発光ダイオード（ＬＥＤ）が多く使用されている。これら用途の白色ＬＥＤとしては、特許文献１および２に記載の発光装置のように、青色ＬＥＤと、青色光で励起され黄色光を発光する蛍光体（以下、黄色蛍光体と呼ぶ）とを組み合わせ、青色光と黄色光とを混色して白色光を発する構造のものが知られている。
【０００３】
特許文献１および２の発光装置は、青色ＬＥＤと蛍光体層との間に所定の間隔を開けることにより、色むらを防止している。しかしながら、発光装置の出射光量を増大させるために、青色ＬＥＤから蛍光体層へ照射する光量を増加させると、蛍光体層の温度が上昇して蛍光体層の蛍光（黄色光）への変換効率が低下し、発光色の色調が青色側に変化するという問題が生じる。そこで、特許文献１および２では、蛍光体層に放熱部材を備えることにより、蛍光体層の温度が上昇するのを防いでいる。放熱部材としては、特許文献１では、内部に冷媒流路を備えた部材や、複数の貫通孔を備えた金属板が用いられている。特許文献２では、金属線材または金属線製のメッシュが放熱部材として用いられている。
【特許文献１】特開２００５−２９４１８５号公報
【特許文献２】特開２００５−３１１１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１および２に記載の発光装置は、複数の貫通光を備えた金属板や金属線メッシュを放熱部材として用いた場合には、蛍光体層における光の拡散によって金属板や金属線メッシュの影が出射光に生じないようにしている。このため、これらの発光装置の構造を、複数の青色ＬＥＤを備え、複数の白色ドットを表示する表示機に用いた場合、蛍光体層における光拡散により、隣接するドット間でクロストークが生じる恐れがある。
【０００５】
本発明の目的は、蛍光体層の温度上昇を効率よく抑制でき、しかも、ドット表示を行う場合にクロストークを防止できる発光装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様によれば、以下のような発光装置が提供される。すなわち、基板上に配列して配置された複数の発光素子と、基板の発光素子が配置された面と対向する位置に配置された色変換フィルターとを有し、色変換フィルターは、発光素子の発する光によって励起される蛍光体を含む蛍光体層と、蛍光体層の発光素子側の面に配置され、蛍光体層よりも熱伝導性の高い熱伝導膜とを備えている。蛍光体層には、複数の発光素子にそれぞれ向かい合う複数の領域の周囲に凹部が形成され、熱伝導膜は、凹部の内壁に配置され、複数の領域には開口を備えている。
【０００７】
これにより、発光素子から発せられた光は、熱伝導膜の開口から蛍光体層に入射する。蛍光体層に入射した光および蛍光体層で生じた蛍光は、混合されて蛍光体層から出射される。このとき、蛍光体層の内部で光が面内方向に散乱し、隣接する熱伝導膜の開口上部の蛍光体層に達するのを凹部が妨げるため、クロストークを防止しながら、ドット表示を実現できる。また、蛍光体層の熱を、凹部内壁の熱伝導膜から効率よく放熱できるため、蛍光体層の温度上昇による色むらを防止できる。
【０００８】
上述の熱伝導膜は、金属材料または樹脂材料によって構成することが可能である。また、蛍光体層は、発光素子の発する光によって励起される蛍光体をそれぞれ含む複数の層からなる構成にすることができ、複数の層が発する蛍光は、それぞれ波長が異なるようにすることが可能である。
【０００９】
上述の蛍光体層の熱伝導膜が配置された面とは逆側の面には、熱伝導膜の開口に対向する位置に開口を有する光遮蔽部材を配置することが可能である。これにより、蛍光体層からの出射光で表示されるドットのエッジのシャープにすることができる。光遮蔽部材は、基材と、基材に分散されたフィラーとを含む構成にすることができる。これにより、熱伝導膜のみならず光遮蔽部材からも放熱させることができる。
【００１０】
発光素子は、例えば青色光を発光し、蛍光体層は、青色光の一部を蛍光に変換し、蛍光と青色光とを混合して白色光を発する構成にすることができる。
【００１１】
また、本発明の別の態様によれば、複数の発光素子の発光色を変換するための色変換フィルターであって、発光素子の発する光によって励起される蛍光体を含む蛍光体層と、蛍光体層の前記発光素子側の面に配置され、蛍光体層よりも熱伝導性の高い熱伝導膜とを有し、蛍光体層には、複数の発光素子に対応する複数の領域の周囲に凹部が形成され、熱伝導膜は、前記凹部の内壁に配置され、複数の領域には開口を備えている色変換フィルターを提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、蛍光体層の温度上昇を効率よく抑制でき、しかも、蛍光体層における光の散乱を凹部で囲まれた領域内にとどめることができるため、クロストークを防止でき、ドット表示に適した発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態の色変換フィルターを用いたドットマトリックス表示機について図１および図２を用いて説明する。
【００１４】
第１の実施の形態のドットマトリックス表示機は、図１に示したように、複数の青色ＬＥＤ１２が搭載された基板１３と、基板１３の青色ＬＥＤ１２搭載側に対向配置された色変換フィルター１０と、これらを支持するハウジング１４とを備えている。青色ＬＥＤ１２は、基板１３上に所定のパターンで１次元もしくは２次元に配列されている。ここでは、図示の都合上、青色ＬＥＤ１２が２×４に配列されている場合を例に説明する。
【００１５】
青色ＬＥＤ１２は、上面（色変換フィルター１０）に向かって青色光を発する公知のＬＥＤであり、例えばＧａＮ系ＬＥＤを用いることができる。発光波長は、４２０〜４８０ｎｍ、特に４５０〜４６０ｎｍの範囲であることが好ましい。
【００１６】
色変換フィルター１０は、図１および図２（ａ）に示したように、蛍光体フィルター１６と、蛍光体フィルター１６のＬＥＤ１２側の面に配置された金属膜１７とを備えている。蛍光体フィルター１６は、黄色蛍光体とバインダーとしてのガラスとを含むプレート状の蛍光体である。黄色蛍光体は、青色ＬＥＤ１２が発する青色波長光によって励起され、黄色光（蛍光）を発する材料であり、例えば、青色ＬＥＤ１２の発光波長が４５０〜４６０ｎｍである場合には、ＹＡＧ：Ｃｅ（（Ｙ，Ｇｄ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ）を用いることができる。ガラスとしては、軟化点４００℃以上のものを用いることが望ましく、例えば、無アルカリシリカ系ガラスを用いることができる。
【００１７】
蛍光体フィルター１には、配列された青色ＬＥＤ１２と対向する領域をそれぞれ取り囲むように、溝１９が縦横に形成されている。このため、蛍光体フィルター１６の厚さは、青色ＬＥＤ１２と対向する領域が厚く、それ以外の領域（溝１９の領域）は薄く削られ、蛍光体フィルター１６は、青色ＬＥＤ１２と対向する領域のみが凸部になっている。溝１９の側面は、図１および図２（ａ）のように所定の角度で傾斜している。
【００１８】
金属膜１７は、溝１９の底面及び側面に配置され、配列されたＬＥＤ１２にそれぞれ対向する凸部の上面には配置されておらず、この部分が金属膜１７の開口部（窓）１８になっている。金属膜１７は、熱伝導性の高い材料で形成されていることが望ましい。例えば、Ａｌ，Ａｇ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｕ、または、これら金属の１以上を含む合金や、これら金属を含む多層膜で形成することができる。金属膜１７の膜厚は、例えば３００ｎｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。なお、金属膜１７に代えて、高熱伝導性の樹脂膜（例えば藤倉化成XA-819等）を用いることが可能である。樹脂膜を用いる場合には、光反射性を付与する目的および熱伝導性を高めるために、金属フィラーを含有させることが可能である。
【００１９】
また、蛍光体フィルター１６の上面（白色光の出射面）には、光遮蔽部材としてブラックマスク２０が配置されている。ブラックマスク２０は、表面が例えば黒色の膜または薄板であり、図２（ｂ）に示したように、金属膜１７の窓１８と対向する位置に開口２１が形成されている。例えば、Ａｇを分散させた導電性ペーストや表面を黒色とした金属製の薄板等により形成されたブラックマスク２０を用いることができる。
【００２０】
金属膜１７の一つの窓１８およびブラックマスク２０の開口２１は、ドットマトリックス表示機で表示される一つのドット（画素）に対応する。よって、窓１８および開口２１の大きさおよび形状は、ドットとして要求される大きさおよび形状、蛍光体フィルター１６内における光の広がり、広がった光の溝１９の傾斜面による反射等を考慮して、所望の大きさおよび形状のドットが得られるように設計する。
【００２１】
また、図示していないが、青色ＬＥＤ１２にはそれぞれ制御回路および電源回路が接続されている。制御回路は、複数の青色ＬＥＤ１２のうち所定のものを発光させる制御を行う。
【００２２】
つぎに、図１の表示機の製造方法について説明する。
まず、色変換フィルター１０の製造方法について説明する。所定の励起および発光特性を有する上述の黄色蛍光体粉末を用意し、バインダーとなるガラス粉末に混合し、平板状に成形して焼成することにより、平板状の蛍光体フィルターを形成する。平板状の蛍光体フィルターの片面に、ダイシング等で所定の幅、深さおよび傾斜の溝１９を縦横に形成し、溝１９を備えた蛍光体フィルター１６を得る。
【００２３】
次に、蛍光体フィルターの溝１９を形成した面の全体に、真空蒸着やスパッタリング法等の所望の成膜方法により、金属膜１７を成膜する。フォトリソグラフィーとエッチング技術により、溝１９で囲まれた凸部の上面のみ金属膜１７を除去し、窓１８を形成する。
【００２４】
ブラックマスク２０は、別途用意した図２（ｂ）のように金属板に開口２１をエッチング等により形成し、必要に応じて黒色膜をメッキや塗布等により全体に形成することにより製造する。
【００２５】
蛍光体フィルター１６にブラックマスク２０を固定することにより色変換フィルター１０を完成させる。
【００２６】
一方、予め電極や配線が形成された基板１３上に青色ＬＥＤ１２をダイボンディング等により固定し、必要に応じてワイヤボンディング等により電気的に接続する。青色ＬＥＤ１２は、公知の発光素子でありその製造方法は広く知られているので説明を省略する。最後に、基板１３と色変換フィルター１０とを所定の間隔を開けて対向配置し、ハウジング１４に固定することにより、図１のドットマトリックス表示機を製造することができる。
【００２７】
つぎに、図１のドットマトリックス表示機の動作について説明する。
制御回路の制御によって、所定の青色ＬＥＤ１２を発光させる。発せられた青色光は、発光した青色ＬＥＤ１２と対向する位置に設けられた金属膜１７の窓１６を通って蛍光体フィルター１６に入射し、蛍光体フィルター１６を構成する蛍光体を励起して一部が黄色光に変換される。黄色光と、変換されなかった青色光とが混合されることにより白色光となり、ブラックマスク２０の開口２１から出射される。これにより、所望のドットを白色光で表示することができる。制御回路の制御によって所定の青色ＬＥＤ１２のみを発光させることにより、所望の表示内容を白色光のドットマトリックスで表示することができる。
【００２８】
このとき、蛍光体フィルター１６は、窓１８から青色光が照射されることにより、温度が上昇する。特に、ドットマトリックス表示機が、街頭のディスプレイ等のように、青色ＬＥＤ１２を数百ｍAという高電流を駆動電流とし、高輝度である場合には、蛍光体フィルター１６には、窓１８から局所的に大きなエネルギーの青色光が照射され、高温になりやすい。本実施の形態では、窓１８の周囲（すなわち凸部の側面）に金属膜１７が配置されているため、蛍光体フィルター１６の熱を、金属膜１７から色変換フィルター１０と基板１３との間の空間に放熱することができる。しかも本実施の形態では、蛍光体フィルター１６に溝１９を設けているため、溝１９がない場合と比較して、窓１８の周囲の金属膜１９の表面積が大きい。これにより、金属膜１７による放熱効果が大きく、蛍光体フィルター１６の温度上昇を抑制することができる。
【００２９】
また、蛍光体フィルター１６の凸部の一部が局所的な高温になった場合であっても、金属膜１７が熱を伝導して周囲に分散させながら放熱することができる。これにより、蛍光体フィルター１６の局所的な昇温を防止できる。
【００３０】
また、図２の表示機では、蛍光体フィルター１６に溝１９が形成され、溝１９の側面には金属膜１７が配置されているため、窓１８から入射した青色光および変換された黄色光のうち、蛍光体フィルター１６内で主平面方向に進む光は、溝１９の傾斜した側面において反射され、開口２１に向かって立ち上げられる。これにより、窓１８から入射した光が、蛍光体フィルター１６内で主平面方向に広がるのを溝１９で囲まれた領域内にとどめることができ、隣接する開口２１から光が出射される現象（クロストーク）を防止することができる。よって、高精細な表示を行うことができる。また、溝１９の側面の反射における光の立ち上げ効果により、開口２１から効率よく白色光を出射することができ、ドットの輝度を向上させることができる。
【００３１】
このように、第１の実施の形態のドットマトリックス表示機は、表面積の大きな金属膜１７を排熱に用いることができるため、蛍光体フィルター１６全体の温度上昇を抑制し、蛍光体の温度消光や発光波長のシフトを低減することができる。また、蛍光体フィルター１６の局所的な温度上昇を低減することができるため、色度の均一性の高いドットマトリックス表示機を得ることができる。
【００３２】
また、溝１９の斜面の金属膜１７によって光を立ち上げるため、クロストークを低減したドットマトリックス表示を、１枚の蛍光体フィルターを用いて実現できる。このため、ＬＥＤ１２ごとに蛍光体層を別々に配置する必要がなく、１枚の蛍光体フィルターでそれぞれ色変換することができるため、色むらやばらつきも少ない表示機を提供できる。
【００３３】
また、ブラックマスク２０を配置したことにより、蛍光体フィルター１６が白色光を発光する領域を開口２１に限定することができ、白色光のドットの広がりを抑え、ドットのエッジがシャープな高精細な表示を行うことができる。
【００３４】
なお、ブラックマスク２０は、蛍光体フィルター１６の上面に金属膜を蒸着等により成膜し、フォトリソグラフィにより開口２１の金属膜をエッチングにより除去することにより、形成することも可能である。
【００３５】
更に、例えば、Ａｇ等熱伝導性の高い材料の粉末を分散したペーストを印刷マスクを用いて印刷することにより開口２１備えたブラックマスク２０を形成する方法を用いることができる。また、顔料分散フォトレジストを塗布した後フォトリソグラフィ技術を用いて開口２１を形成し、ブラックマスク２０を形成することも可能である。
【００３６】
ブラックマスク２０を形成後、表面に熱放射塗料を塗布するか、あるいは金属板または金属膜を用いた場合にはアルマイト処理を施すことが好ましい。かかる表面処理により、赤外線放射を促進することができ、ブラックマスク２０の放熱効果を向上させることができるからである。
【００３７】
なお、図２の構成のドットマトリックス表示機は、必ずしもブラックマスク２０を備えていなくてもよく、ブラックマスク２０を除去した構成にすることも可能である。その場合であっても、溝１９と金属膜１７の作用により、蛍光体フィルター１６の温度上昇の抑制による波長シフトや色むらを防止する効果や、クロストークの低減の効果は得られる。
【００３８】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態として、図３に示した色変換フィルター２１０について説明する。
【００３９】
図３（ａ）の色変換フィルター２１０は、第１の実施の形態の色変換フィルター１１０と同様に、蛍光体フィルター１６と、金属膜１７と、ブラックマスク２０とを備えているが、蛍光体フィルター１６が、緑色蛍光体フィルター１６ａと赤色蛍光体フィルター１６ｂの２層構造である点で、第１の実施の形態とは異なっている。他の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【００４０】
すなわち、蛍光体フィルター層１６は、青色光によって励起され緑色光を発する蛍光体を含む緑色蛍光体フィルター１６ａと、青色光によって励起され赤色光を発する蛍光体を含む赤色蛍光体フィルター１６ｂとにより構成されている。このように２層構造にすることにより、それぞれの蛍光体フィルター１６ａ、１６ｂの蛍光体材料の組成や厚さを制御して発光特性を制御することができるため、より要求に合った光源色を容易に実現できる。緑色蛍光体としては、例えば、ＳｒｘＣａ１−ｘＧａ２Ｓ４：Ｅｕや（Ｓｒ，Ｂａ）２ＳｉＯ４：Ｅｕ等を用いることができる。赤色蛍光体としては、例えば、Ｓｒ１−ｘＣａｘＳ：ＥｕやＣａＡｌＳｉＮ３：Ｅｕ等を用いることができる。
【００４１】
なお、図３（ａ）では、溝１９の深さを、赤色蛍光体フィルター１６ｂの厚さの半分程度とした例を示したが、図３（ａ）の構成に限定されるものではなく、緑色蛍光体フィルター１６ｂ内に達する深さまで溝１９を形成することももちろん可能である。
【００４２】
また、第２の実施の形態では、図３（ｂ）のように、１×３にドット（開口２１）が配列された色変換フィルター２１０を示したが、この構成に限定されるものではなく、１次元または２次元に所望の配列でドットを配置することが可能である。
【００４３】
また、図３（ａ）の色変換フィルター２１０を用いて、図１および図２のようにドットマトリックス表示機を構成することができる。
【００４４】
上述してきた第１および第２の実施の形態のように、本発明の表示機は、色変換フィルター排熱性が良いため、蛍光体の温度消光による光量低下を防ぐことができ、発光波長シフトを防止することができる。また、ドット間のクロストークを防止することができる。
【００４５】
なお、本発明は、ドットマトリックス表示機に限定されるものではなく、ＬＥＤの配置や配列等を変更することにより照明用等種々の発光装置を構成することができる。
【００４６】
また、色変換フィルターの蛍光体フィルターの蛍光体濃度や厚みを変更することにより、容易に様々な色温度の表示機や発光装置を構成することができる。
【００４７】
本発明では、色変換フィルターにフォトリソフラフィー技術を用いて形成できるブラックマスク２０、或いは、エッチング金属マスクを組み合わせることができるため、形状の自由度が高く、かつ、表示機や発光装置の発光形状（ドット）のエッジをシャープにすることができる。
【００４８】
なお、上記説明においては、青色ＬＥＤを用いる場合を例としたが、発光波長が例えば３８０ｎｍ程度の紫外ＬＥＤを用いることも可能である。かかる場合には、蛍光体として近紫外光を可視光に変換するのに好適なものを選択する。例えば、近紫外光を青色に変換する蛍光体としてＢＡＭ：Ｅu（BaMgAl１０O１７：Eu）、緑色に変換する蛍光体として（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）ＳｉＯ４：Ｅｕ等を用いることができる。
【００４９】
更に、表示機や発光装置の発光色は、蛍光体とＬＥＤとの組み合わせによって、例えば赤紫色、青緑色、暖色を帯びた電球色など、白色以外とすることも可能である。
【００５０】
上述の第１および第２の実施の形態の表示機においては、パッケージに求められる仕様に合わせて、色変換フィルター１０，１１０，２１０の白色光発光面をシリコーン、エポキシ、シリコンエポキシ等の樹脂、または、低融点ガラス等でコートする構成にすることができる。これにより、耐環境性を高めることができる。また、コートのための樹脂やガラスにＳｉＯ２の粉末等光拡散材料を分散させることにより、白色光を分散させて均一な光にすることも可能である。
【実施例】
【００５１】
以下、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
実施例１として、第１の実施の形態の図１の色変換フィルター１０を製造した。
まず、無アルカリシリカ系ガラスに黄色蛍光体ＹＡＧ：Ｃｅ（化成オプトニクス（株）製P46-Y3）を６ｗｔ％分散し、空気中で約８００度にて１時間焼成することにより、蛍光体フィルターを作製した。厚みは、０．３ｍｍとした。つぎに、ダイシングにより、溝１９を１ｍｍ間隔で縦横に形成した。溝の深さは０．２ｍｍ、溝の壁面の傾斜角はフィルター表面に対して約３０°とした。これにより、上面が１ｍｍ角の凸部を２個形成した。
【００５２】
蛍光体フィルター１６の溝１９を形成した面に約１μｍ厚さのＡｌ膜１７を真空蒸着法で成膜した。Ａｌ膜１７には、凸部の上面に一辺１ｍｍの正方形の窓１８をエッチングにより形成した。これにより、図１の色変換フィルター１０を製造することができた。
【００５３】
（実施例２）
実施例２として、第２の実施の形態の図３（ａ）の色変換フィルター２１０を製造した。
まず、無アルカリシリカ系ガラスに緑色蛍光体としてＳｒ０．６Ｃａ０．４Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕを６ｗｔ％分散させて、空気中で約８００度にて１時間焼成することにより緑色蛍光体フィルター１６ａを作製した。厚みは０．３ｍｍとした。一方、無アルカリシリカ系ガラスに赤色蛍光体としてＳｒ０．７５Ｃａ０．２５Ｓ：Ｅｕを１ｗｔ％分散させて、空気中で約８００度にて数時間焼成することにより、赤色蛍光体フィルター１６ｂを作製した。厚みは、０．３ｍｍとした。赤色蛍光体フィルター１６ｂの上に緑色蛍光体フィルター１６ａを重ね、溝１９を赤色蛍光体フィルター１６の下面にダイシングにより形成した。溝の深さは０．２ｍｍ、溝の壁面の傾斜角はフィルター表面に対して約３０°とした。その後、約１μｍ厚さのＡｌ膜１７をダイシング面の全面に真空蒸着により成膜し、エッチングにより窓１８を作製した。これにより、図３（ａ）の色変換フィルター２１０を製造することができた。
【００５４】
（評価）
本実施例の評価用の表示機として、図１の表示機を、緑色蛍光体を用いて製造した。すなわち、無アルカリシリカ系ガラスにＳｒ０．６Ｃａ０．４Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕを６ｗｔ％分散し、空気中で約８００度にて１時間焼成することにより、蛍光体フィルター１６を作製した。厚みは、０．３ｍｍとした。つぎに、蛍光体フィルター１６の下面に金属膜１７として、約１μｍ厚さのＡｌ膜を真空蒸着法で成膜した。Ａｌ膜１７には、青色ＬＥＤ１２と対応する所定の位置に、一辺１ｍｍの正方形の窓１８をエッチングにより形成した。窓の数は、２個とした。
【００５５】
この評価用色変換フィルター１０を２個の青色ＬＥＤ１２が配列された基板１３に対向配置して、図１の表示機を製造した。
【００５６】
比較例の表示機として、上記緑色蛍光体Ｓｒ０．６Ｃａ０．４Ｇａ２Ｓ４：Ｅｕをシリコーン（東レ（株）製、JCR6175）に５ｗｔ％分散したものを用意し、図１のＬＥＤ１２付き基板１３の上に塗布し、ＬＥＤを被覆した。これにより、比較例の表示機を製造した。
【００５７】
上記実施例の評価用の表示機と比較例の表示機の青色ＬＥＤに駆動電流を供給し、発光される青緑色光の強度を測定した。その結果を図４に示す。図４は、実施例の表示機と比較例の表示機を３５０ｍAの電流で駆動した際の輝度を１として、その相対変化をグラフとしたものである。図４のように、駆動電流が大きくなるにつれ、実施例および比較例とも発光強度は大きくなるが、駆動電流が４００ｍＡを超えると、実施例では発光強度が大きくなるのに対し、比較例では逆に発光強度が低下する傾向を示した。
【００５８】
これは、比較例の表示機では、駆動電流が４００ｍＡ以上になると、蛍光体の温度が上昇し、温度消光が生じたためであると推測される。これに対し、本実施例では、発光強度の上昇が駆動電流７５０ｍＡ近傍まで継続していた。これは、実施例の表示機では、蛍光体フィルターの熱が金属膜１７により効果的に放熱されるため、温度上昇を抑制することができたためであると推測される。このように、本実施例では、温度消光を抑制できることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第１の実施の形態のドットマトリックス表示機の構成を示す断面図。
【図２】（ａ）図１の表示機の色変換フィルター１０の断面図、（ｂ）上面図。
【図３】（ａ）第２の実施の形態の色変換フィルター２１０の断面図、（ｂ）上面図。
【図４】実施例の評価用試料および比較例の試料について、発光強度の駆動電流による変化を示すグラフ。
【符号の説明】
【００６０】
１０…色変換フィルター、１２…青色ＬＥＤ、１３…基板、１４…ハウジング、１６…蛍光体フィルター、１６ａ…緑色蛍光体フィルター、１６ｂ…赤色蛍光体フィルター、１７…金属膜、１８…金属膜の窓、１９…溝、２０…ブラックマスク、２１…開口、２１０…色変換フィルター。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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