專利名稱：顏色轉(zhuǎn)換部件及其制造方法、光發(fā)射裝置及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用熒光體執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換的顏色轉(zhuǎn)換部件、其制造方法、使用該顏色
轉(zhuǎn)換部件的光發(fā)射裝置、以及顯示裝置。
背景技術(shù)：
以前，液晶顯示器(LCD)被用作薄型顯示裝置。在液晶顯示器中，使用了用于從背 面對(duì)整個(gè)液晶面板進(jìn)行照射的背光。根據(jù)背光的結(jié)構(gòu)，液晶顯示器可以大致被分為直接類 型和邊緣光類型。在邊緣光類型中，在顯示區(qū)域整個(gè)表面上設(shè)置的導(dǎo)光板的側(cè)面設(shè)置了光 發(fā)射元件。使從導(dǎo)光板的側(cè)面入射的光傳播，隨后從導(dǎo)光板的頂面提取這樣的光。另一方 面，在直接類型中，通過將多個(gè)光發(fā)射元件布置在襯底上，以整體方式執(zhí)行面發(fā)射。
作為這樣的背光，已經(jīng)提出了一種光發(fā)射裝置，通過在作為光發(fā)射元件的藍(lán)色發(fā) 光二極管的光出射側(cè)設(shè)置用于執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換的熒光體層，并將所轉(zhuǎn)換的顏色與藍(lán)色光混 合，來實(shí)現(xiàn)偽白光(例如參見日本未審查專利申請(qǐng)公開No. 2006-49657、2004-352928以及 2007-23267)。 具體而言，在日本未審查專利申請(qǐng)公開No. 2006-49657中，通過把與YAG熒光體混 合的樹脂罐裝(pot)在GaN基的藍(lán)色發(fā)光二極管芯片上，部分藍(lán)色光在熒光體層中被轉(zhuǎn)換 成黃色光，從而獲得白光。

發(fā)明內(nèi)容
但是，這樣的熒光體層易于受到大氣中的氧氣和潮濕的影響。存在這樣的問題當(dāng) 熒光體層暴露于氧氣、潮濕等情況時(shí)會(huì)劣化。熒光體的顏色轉(zhuǎn)換效率降低，光發(fā)射裝置的光 發(fā)射亮度和色度劣化。在高溫高濕度環(huán)境下，熒光體的這種劣化尤其顯著。在日本未審查 專利申請(qǐng)公開No. 2004-352928中，使用了這樣的方法把熒光體層涂敷在對(duì)藍(lán)色發(fā)光二極 管進(jìn)行密封的外部蓋子上，然后將所得的產(chǎn)物氣密密封在真空或惰性氣氛中。在日本未審 查專利申請(qǐng)公開No. 2007-23267中，提出了將熒光體層包夾在兩個(gè)玻璃襯底之間來使之密 封的方法。但是，日本未審查專利申請(qǐng)公開No. 2004-352928和2007-23267中的這些方法 具有制造工藝復(fù)雜的問題。 因此希望提供一種顏色轉(zhuǎn)換部件，該部件能夠通過簡單的制造工藝來抑制熒光體
的劣化，并提供制造該部件的方法、以及分別使用該部件的光發(fā)射裝置和顯示裝置。 本發(fā)明一種實(shí)施例的制造顏色轉(zhuǎn)換部件的方法包括將樹脂材料成形的過程。在該
過程中，在把將一種顏色光轉(zhuǎn)換成另一種顏色的光的熒光體捏合到樹脂材料中之后，將樹
脂材料和熒光體一體地成形。以此方式，形成包含熒光體的顏色轉(zhuǎn)換部件。 本發(fā)明一種實(shí)施例的顏色轉(zhuǎn)換部件包含有將一種顏色光轉(zhuǎn)換成另一種顏色的光
的熒光體。 本發(fā)明一種實(shí)施例的光發(fā)射裝置包括光源；顏色轉(zhuǎn)換部件，其包含將由光源產(chǎn) 生的一種顏色的光轉(zhuǎn)換成另一種顏色的光的熒光體。
4
本發(fā)明一種實(shí)施例的顯示裝置包括本發(fā)明實(shí)施例的光發(fā)射裝置；顯示面板，該 顯示面板利用經(jīng)過了光發(fā)射裝置的顏色轉(zhuǎn)換部件的光來顯示圖像。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顏色轉(zhuǎn)換部件、光發(fā)射裝置和顯示裝置，當(dāng)一種顏色的光入 射到顏色轉(zhuǎn)換部件上時(shí)，該顏色的光的一部分被顏色轉(zhuǎn)換部件中包含的熒光體轉(zhuǎn)換成另一 種顏色的光。因此，未被轉(zhuǎn)換的這一種顏色的光與所轉(zhuǎn)換的另一種顏色的光被混合，輸出經(jīng) 混合的顏色的光。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顏色轉(zhuǎn)換部件和制造該顏色轉(zhuǎn)換部件的方法，在將樹脂材料 成形時(shí)，將一種顏色的光轉(zhuǎn)換成另一種顏色的光的熒光體被捏合到樹脂材料中，使得樹脂 材料和熒光體可以一體地成形。由于被包含的熒光體散布在顏色轉(zhuǎn)換部件中，所以不容易 暴露于氧氣或潮濕。由于熒光體的各個(gè)顆粒由樹脂材料包圍并散布，所以在使用多種熒光 體材料的情況下，還具有抑制了不同熒光體材料之間發(fā)生相互作用的優(yōu)點(diǎn)。因此，不需要例 如由玻璃等包夾所形成的熒光體以針對(duì)氧氣和潮濕而保護(hù)熒光體的熒光體密封工藝。因 此，通過簡單的制造工藝抑制了熒光體的劣化。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光發(fā)射裝置和顯示裝 置，由于設(shè)有上述顏色轉(zhuǎn)換部件，所以抑制了亮度和色度的劣化。 根據(jù)下面的說明可以更完整地了解本發(fā)明其他的和更多的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光發(fā)射裝置的剖視構(gòu)造的示意圖。 圖2是圖示了形成圖1所示含熒光體蓋子的工藝中所用的注塑機(jī)的示意性構(gòu)造的
示意圖。 圖3是表示根據(jù)該實(shí)施例的含熒光體樹脂中亮度隨時(shí)間的改變的示意圖。 圖4是圖示了根據(jù)變更形式1的光發(fā)射裝置的剖視構(gòu)造的示意圖。 圖5是圖示了形成圖1所示含熒光體蓋子的工藝中所用的擠出機(jī)的示意性構(gòu)造的
示意圖。 圖6是圖示了成形出圖l所示含熒光體蓋子的工藝中所用的壓延機(jī)的示意性構(gòu)造 的示意圖。 圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的顯示裝置的剖視構(gòu)造的示意圖。 圖8是圖示了根據(jù)變更示例2的顯示裝置的剖視構(gòu)造的示意圖。 圖9是圖示了根據(jù)變更示例3的顯示裝置的剖視構(gòu)造的示意圖。 圖IOA和圖IOB是分別圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光發(fā)射裝置的剖視構(gòu)造的
示意圖。 圖IIA和圖11B是分別圖示了根據(jù)變更形式4的光發(fā)射裝置的剖視構(gòu)造的示意 圖。 圖12A和圖12B是分別圖示了根據(jù)變更形式5的光發(fā)射裝置的剖視構(gòu)造的示意 圖。 圖13A和圖13B是分別圖示了根據(jù)變更形式6的光發(fā)射裝置的剖視構(gòu)造的示意 圖。
具體實(shí)施例方式
將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。說明將以下述順序進(jìn)行。在(2)至 (9)中，對(duì)與第一實(shí)施例中類似的部件賦予相同的標(biāo)號(hào)，并將不再重復(fù)其描述。
(1)第一實(shí)施例熒光體被包含在LED的外部部件中的示例
(2)變更形式1 :含熒光體部件被設(shè)在外部部件內(nèi)側(cè)的示例 (3)第二實(shí)施例將含熒光體片設(shè)置在光源的光出射側(cè)的示例，在光源中，多個(gè) LED被布置在襯底上 (4)變更形式2 :將含熒光體片設(shè)置在漫射膜與漫射面板之間的示例 (5)變更形式3 :將熒光體包含在漫射面板中的的示例 (6)第三實(shí)施例將含熒光體片設(shè)置在導(dǎo)光板的光出射面上的示例 (7)變更形式4 :將含熒光體片設(shè)置在導(dǎo)光板的底面上的示例 (8)變更形式5 :將含熒光體片設(shè)置在導(dǎo)光板的側(cè)面(光入射面)上的示例 (9)變更形式6 :將熒光體包含在導(dǎo)光板本身中的的示例〈第一實(shí)施例> 圖1示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光發(fā)射裝置1A的剖視構(gòu)造。光發(fā) 射裝置1A例如被用作各種照明裝置、液晶顯示器(LCD)等的背光。光發(fā)射裝置IA具有例 如LED(發(fā)光二極管)芯片ll，作為光發(fā)射元件。LED芯片11通過引線鍵合13而電連接到 陽極框架12A和陰極框架12B，并由含熒光體蓋子IOA(顏色轉(zhuǎn)換部件)整個(gè)密封。LED芯 片11例如是藍(lán)色發(fā)光二極管，其中心波長在400nm至500nm。 含熒光體蓋子10A是用于對(duì)LED芯片11進(jìn)行氣密性密封的封裝部件，其外觀形狀 是具有彎曲表面的圓頂形狀(半球形)。含熒光體蓋子10A由樹脂材料A作為主要材料而 制成，并包含熒光體B(圖1中未示出)。從透明度、加工性、耐熱性等的觀點(diǎn)來看，樹脂材 料A的示例包括熱塑性樹脂，例如聚碳酸酯(PC)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二酸 乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)，或者環(huán)非晶聚烯烴、多官能度丙烯酸酯樹脂、多官能度聚烯 烴、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂等。具體地，優(yōu)選地采用由藍(lán)色發(fā)光二極管或近紫外發(fā)光二極管 造成的劣化較小的樹脂材料。 熒光體B以散布在含熒光體蓋子10A中的狀態(tài)被包含，并由將入射顏色的光轉(zhuǎn) 換成具有更長波長區(qū)域的顏色的光的材料制成。在例如使用藍(lán)色發(fā)光二極管作為LED芯 片11的情況下，熒光體B是包含下列熒光材料中的至少一種的熒光體所述熒光材料由 藍(lán)色光激發(fā)并發(fā)射綠色光、紅色光、黃色光等。黃色轉(zhuǎn)換的熒光體示例有(Y， Gd)3(Al， Ga)&:Ce"通常所知的YAG:Ce勺以及a-SiA10N:Eu2+等。黃色或綠色轉(zhuǎn)換的熒光材料例 如有(Ca，Sr，Ba)2Si04:Eu2+等。綠色轉(zhuǎn)換的熒光體材料例如有SrGa2S4:Eu2+、 P _SiA10N:Eu2+、 。335(^13012:063+等。紅色轉(zhuǎn)換的熒光體材料例如有(Ca， Sr，Ba) S:Eu2+、 (Ca， Sr，Ba)2Si5N8:Eu2+、 CaAlSiN3:EU2+等。熒光體B包含處于合適的組合比率的多種熒光體材料。
例如，含熒光體蓋子10A通過下述方法制造。制造樹脂產(chǎn)品(例如塑料)的一般 工藝被大概劃分成樹脂制造工藝和成形工藝。樹脂制造工藝是對(duì)材料執(zhí)行化學(xué)合成并制造 成形工藝用樹脂材料的工藝。成形工藝被分類成通過利用各種成形方法來將由樹脂制造 工藝獲得的樹脂材料成形為產(chǎn)品形狀的工藝(主要工藝)；對(duì)于經(jīng)過主要工藝的產(chǎn)品執(zhí)行 處理(例如粘合、切割和涂敷)的工藝(輔助工藝)。
在這種實(shí)施例中，首先，在樹脂制造工藝中制造樹脂材料A，作為上述材料。此后， 作為接下來的主要工藝的預(yù)備工藝，對(duì)于所制造的樹脂材料A執(zhí)行處理(例如除濕、混合、 剩余熱等)。另一方面，通過以所需的組合比率將上述熒光體材料混和而形成熒光體B。隨 后，在主要工藝中，在將樹脂材料A成形為圓頂形狀時(shí)加入熒光體B。結(jié)果，獲得了含熒光體 蓋子IOA。成形方法的示例包括注塑成型法、擠出法、壓延成型(calendermolding)法、流涎 (effusion)法、層疊形成法、膜形成法、壓制成型法、傳遞模塑法、焙燒法、澆鑄成形法、吹塑 成形法、充氣模制法、溶液浸漬模制法、發(fā)泡成形法以及反應(yīng)注塑法。對(duì)于本實(shí)施例中那樣 的圓頂形狀成形，有利的是使用注塑成型法。下文中用注塑成型法作為示例來說明主要工 藝。 圖2示意性地圖示了注塑機(jī)110的示意性構(gòu)造。注塑機(jī)110具有給料器111、機(jī)筒 112、加熱器113、柱塞114、具有腔115a的模具115、冷卻器116。在成形時(shí)，樹脂材料A和 熒光體B被捏合并置于給料器111中。因此在注塑機(jī)110中，經(jīng)過捏合的樹脂材料A和熒 光體B以預(yù)定速率供給到機(jī)筒112中并由加熱器113加熱。在機(jī)筒112中，樹脂材料A通 過塑化而被流體化(被軟化)。當(dāng)流體化狀態(tài)的化合物被柱塞114施壓時(shí)，就被注入到模 具115的腔115a中。注入到腔115a中的化合物由冷卻器116冷卻并固化。通過這樣的操 作，化合物被成形為與模具115的形狀對(duì)應(yīng)的形狀(在此情況下是圓頂形狀)。隨后，固化 的化合物被從腔115a取出，從而獲得包含熒光體B的含熒光體蓋子IOA。
在本實(shí)施例的光發(fā)射裝置1A中，當(dāng)從LED芯片11發(fā)射的藍(lán)色光入射到含熒光體 蓋子10A上時(shí)，入射的藍(lán)色光的一部分經(jīng)過散布在含熒光體蓋子10A中的熒光體B。根據(jù)熒 光體B的材料，經(jīng)過熒光體B的藍(lán)色光被轉(zhuǎn)換成另一波長區(qū)域的顏色(例如紅色光或綠色 光)。即，通過將經(jīng)過含熒光體蓋子IOA而沒有受到顏色轉(zhuǎn)換的藍(lán)色光與由熒光體B轉(zhuǎn)換的 顏色的光進(jìn)行混合，所得的光例如成為白光，并作為白光而發(fā)射到外部。
具體地，通過在對(duì)含熒光體蓋子10A進(jìn)行成形時(shí)將熒光體B捏合到樹脂材料A中， 樹脂材料A和熒光體B可以一體地形成。由于熒光體B散布于所形成的樹脂材料A中，所 以熒光體B不容易暴露于氧氣或潮濕。由于熒光體B的各個(gè)顆粒由樹脂材料A包圍并散 布，在使用多種熒光體材料的情況下，還具有抑制了不同熒光體材料之間發(fā)生相互作用的 優(yōu)點(diǎn)。因此不需要熒光體密封處理，所述熒光體密封處理例如由玻璃等包夾所形成的熒光 體以針對(duì)氧氣和潮濕而保護(hù)熒光體。這樣，可以通過簡單的制造工藝來抑制熒光體的劣化。 在光發(fā)射裝置1A中，能夠抑制發(fā)射亮度和色度的劣化。另外，由于不需要使用昂貴的薄玻 璃或?qū)Ｓ帽∧磲槍?duì)氧氣、潮濕等保護(hù)熒光體B，所以成本較低。 相應(yīng)地，也優(yōu)選地使用易受到潮濕影響的硫化物材料(例如(Ca， Sr) S:Eu2+或
SrGa^4:Eu"、氧硫化物、通過將各種有機(jī)配位體與光發(fā)射離子配位而獲得的絡(luò)合熒光體等。 作為本實(shí)施例的一種示例，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)通過將熒光體B捏合在樹脂材料A中 而制造成形的樹脂材料并測(cè)量包含了熒光體的樹脂材料的光發(fā)射亮度。圖3圖示了實(shí)驗(yàn) 的結(jié)果。用藍(lán)色光作為對(duì)于含熒光體樹脂部件的入射光，用聚碳酸酯作為樹脂材料A，并用 綠色轉(zhuǎn)換熒光材料(其在高溫高濕度環(huán)境下的亮度劣化通常很大)作為熒光體B。含熒光 體樹脂被置于85t:和90% RH的高溫高濕度環(huán)境下，并且每隔一段時(shí)間就測(cè)量光發(fā)射亮度 (其初始值被設(shè)定為1)。作為本示例的對(duì)比例，還生產(chǎn)了用絲網(wǎng)印刷給成形的聚對(duì)苯二甲
7酸乙二醇酯的表面涂敷熒光體而獲得的樣品，并以與該示例類似的方式檢查光發(fā)射亮度隨
時(shí)間的變化。在該示例和對(duì)比例中，所用的熒光體由相同材料制造，用量也一樣。 如圖3所示，在將熒光體B捏合在樹脂材料A中并將所得產(chǎn)物成形的示例中，與給
成形樹脂部件涂敷熒光體的對(duì)比例相比，可以理解，在高溫高濕度環(huán)境下光發(fā)射亮度的降
低更小。這表明，在高溫高濕度環(huán)境下，該示例中熒光體B的劣化得以抑制。還可以理解，
隨時(shí)間的劣化較小，由長時(shí)間使用造成的亮度波動(dòng)和色度波動(dòng)也得到了抑制?！醋兏问?> 圖4示意性地圖示了根據(jù)第一實(shí)施例的變更形式(變更形式1)的光發(fā)射裝置1B 的剖視構(gòu)造。與第一實(shí)施例的光發(fā)射裝置1A類似，光發(fā)射裝置1B具有多個(gè)LED芯片ll作 為光發(fā)射元件。LED芯片11通過引線鍵合13而電連接到陽極框架12A和陰極框架12B。在 這種變更形式中，含熒光體板10B (顏色轉(zhuǎn)換部件)布置在LED芯片11正上方，整個(gè)裝置由 外部蓋子14密封。 含熒光體板10B是板狀部件，其在外部蓋子14內(nèi)側(cè)布置在LED芯片11正上方并 與LED芯片11分開。以與前述第一實(shí)施例類似的方式，含熒光體板10B使用樹脂材料A作 為主要材料并包含處于散布狀態(tài)的熒光體B。與第一實(shí)施例的含熒光體蓋子IOA類似，含熒 光體板IOB可以用成形方法制造。在成形像該變更形式中那樣的板形狀時(shí)，有利的是在上 述主要工藝中使用擠出成型法和壓延成型法。下面將說明使用擠出成型法和壓延成型法的 情況。 圖5示意性地圖示了擠出機(jī)120的示意性構(gòu)造。擠出機(jī)120包括給料器111、機(jī) 筒122、加熱器123、螺桿124、冷卻器125、抽取器126和切割器127。在用擠出機(jī)120執(zhí)行 成形的情況下，樹脂材料A和熒光體B被捏合并置于給料器121中。樹脂材料A與熒光體B 的組合物在機(jī)筒122中成為流體化的狀態(tài)。該組合物經(jīng)過冷卻器125、抽取器126和切割器 127，從而被擠出并被成形為所需的成形形狀。結(jié)果，獲得包含熒光體B的含熒光體板IOB。
圖6示意性地圖示了壓延成型機(jī)130的示意性構(gòu)造。壓延成型機(jī)130包括給料器 131、擠出機(jī)132、捏合輥133、壓延輥134、冷卻器135和收取輥136。在用壓延成型機(jī)執(zhí)行 成形的情況下，樹脂材料A和熒光體B被捏合并置于給料器131中。在擠出機(jī)132中形成 樹脂材料A和熒光體B的組合物，該組合物經(jīng)過壓延輥134。也可以在捏合輥133中形成樹 脂材料A和熒光體B的組合物，并隨后使該組合物經(jīng)過壓延輥134。經(jīng)過壓延輥134的組合 物經(jīng)過冷卻器135和收取輥136，并形成所需的形狀。以此方式，獲得包含熒光體B的含熒 光體板IOB。 如上所述，包含熒光體B的含熒光體板10B可以布置在外部蓋子14的內(nèi)側(cè)。艮卩， 在其中LED芯片11由外部蓋子14密封的光發(fā)射裝置1B中，像第一實(shí)施例中那樣包含熒光 體B的樹脂部件不限于外部蓋子部分(含熒光體蓋子10A)。即使通過這種變更形式中的光 發(fā)射裝置1B的構(gòu)造，也可以獲得與第一實(shí)施例的光發(fā)射裝置1A類似的效果。在使像這種 變更形式中那樣的板狀部件包含熒光體的情況下，與使像第一實(shí)施例中那樣的圓頂形部件 包含熒光體的情況相比，抑制了 LED本身的亮度不均勻性造成的顏色不均勻性的發(fā)生。
〈第二實(shí)施例> 圖7是圖示了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的顯示裝置2的剖視構(gòu)造的示意圖。顯示裝 置2例如是液晶顯示器，并具有顯示面板20和作為背光的光發(fā)射裝置1C。在顯示面板20與光發(fā)射裝置1C之間，從光發(fā)射裝置1C那側(cè)起依次設(shè)置了漫射板23、漫射膜24、透鏡膜25 和反射式偏振膜26。 顯示面板20例如是通過將液晶層密封在TFT襯底與相對(duì)襯底之間而獲得的，TFT 襯底上形成有TFT (薄膜晶體管)器件、各種驅(qū)動(dòng)電路、像素電極等，而所述相對(duì)襯底上形成 有顏色濾波器、相反電極等(這些元件沒有示出)。在顯示面板20的光入射側(cè)和光出射側(cè) 都粘附有偏振器(未示出)，它們的偏振軸線彼此正交。 漫射面板23和漫射膜24設(shè)置來使入射光漫射，以使強(qiáng)度分布均勻。透鏡膜25例 如是通過將多個(gè)棱鏡狀(三角形棱鏡形狀)的凸起布置在同一平面內(nèi)而形成的，并具有使 光例如在向前的方向上會(huì)聚的功能。反射式偏振膜26設(shè)置成使偏振光之一透射并使得另 一偏振光向下(向光發(fā)射裝置1C那側(cè))反射以對(duì)其進(jìn)行重新利用。反射式偏振膜26設(shè)置 來提高光的利用效率。 光發(fā)射裝置1C是通過將多個(gè)LED 22布置在襯底21上而獲得的。在多個(gè)LED 22 的正上方，設(shè)置含熒光體片IOC，使之面向這些LED 22的整個(gè)表面。LED 22例如是藍(lán)色發(fā) 光二極管。像第一實(shí)施例的含熒光體蓋子IOA那樣，含熒光體片IOC使用樹脂材料A作為 主要材料，并包含處于散布狀態(tài)的熒光體B。在這種實(shí)施例中，含熒光體片IOC被形成為片 狀。含熒光體片IOC是通過使用前述第一實(shí)施例中所述的各種成形方法制造的。在這種實(shí) 施例中，與變更形式1類似，有利的是也在主要工藝中使用擠出成型法和壓延成型法。
在顯示裝置2中，當(dāng)從多個(gè)LED 22發(fā)射的藍(lán)色光入射到含熒光體片10C上時(shí)，入 射藍(lán)色光的一部分經(jīng)過散布在含熒光體片IOC中的熒光體B。以與第一實(shí)施例類似的方式， 通過使經(jīng)過含熒光體片IOC而沒有受到顏色轉(zhuǎn)換的藍(lán)色光與受到熒光體B的顏色轉(zhuǎn)換的顏 色的光進(jìn)行混合，例如向上發(fā)射白光。從光發(fā)射裝置1C發(fā)射的白光由漫射面板23和漫射膜 24漫射，由透鏡膜25會(huì)聚，經(jīng)過反射式偏振膜26，并施加到顯示面板20。在顯示面板20中 根據(jù)圖像數(shù)據(jù)，照射光受到調(diào)制，從而顯示圖像。通過提供包含熒光體B的含熒光體片IOC， 本實(shí)施例的光發(fā)射裝置1C中也抑制了熒光體B的劣化并抑制了發(fā)射光亮度和色度的劣化。
〈變更形式2〉 圖8示意性地圖示了根據(jù)第二實(shí)施例的變更形式(變更形式2)的顯示裝置的剖 視構(gòu)造。在該顯示裝置中，含熒光體片10C布置在第二實(shí)施例的顯示裝置2的漫射板23與 漫射膜24之間。盡管第二實(shí)施例中已經(jīng)說明了將含熒光體片10C設(shè)置在襯底21和LED 22 正上方的情況，但是布置含熒光體片IOC的位置不限于第二實(shí)施例中那樣。如在這種變更 形式中，含熒光體片10C可以設(shè)置在漫射板23與漫射膜24之間，或者漫射膜24與透鏡膜 25之間。含熒光體片10C可以布置在任何位置，只要其處于反射式偏振膜26下方、未被施
加較大的光學(xué)影響處即可。
〈變更形式3> 圖9示意性地圖示了根據(jù)第二實(shí)施例的變更形式(變更形式3)的顯示裝置的剖 視構(gòu)造。在該顯示裝置中，含熒光體漫射板10D設(shè)置在多個(gè)LED 22與漫射膜24之間。含 熒光體漫射板IOD是通過將由樹脂材料A制成的漫射板作為包含熒光體B的主要材料并使 之既具有光漫射功能又具有顏色轉(zhuǎn)換功能而獲得的。這樣的含熒光體漫射板IOD可以通過 使用第一實(shí)施例中所述各種成形方法來制造。有利的是使用擠出成型法和注塑成型法。
像含熒光體漫射板IOD—樣，包含熒光體B的樹脂部件可以具有其他功能，例如光漫射功能。通過這樣的布置，獲得了與第二實(shí)施例類似的效果，在通過將光學(xué)功能層疊置而獲得的顯示裝置中可以減少零件數(shù)目。在這種變更形式中，已經(jīng)說明了通過使漫射板包含熒光體B得到的具有光漫射功能的含熒光體漫射板10D。但是本發(fā)明不限于這種變更形式，透鏡膜也可以包含熒光體B。 S卩，可以使用具有光會(huì)聚功能的含熒光體透鏡膜。作為光發(fā)射裝置，可以使用這樣的裝置該裝置中，在多個(gè)LED 22上方設(shè)有具有光漫射功能的含熒光體漫射板以及具有光會(huì)聚功能的含熒光體透鏡膜。
〈第三實(shí)施例> 圖10A示意性地圖示了根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光發(fā)射裝置ID的剖視構(gòu)造。光發(fā)射裝置ID例如用作液晶顯示器等的背光。光發(fā)射裝置ID是通過將LED 30布置在導(dǎo)光板31的側(cè)面上獲得的，通過使從LED 30發(fā)射的光利用全反射在導(dǎo)光板31中傳播并將其向上提取來執(zhí)行面發(fā)射。導(dǎo)光板31的頂面(光出射面)上設(shè)有第二實(shí)施例中所述的含熒光體片IOC。 LED例如是藍(lán)色發(fā)光二極管。 在導(dǎo)光板31的底面(面向光輸出面的表面)，例如形成有多個(gè)槽31a作為用于光提取的處理。通過槽31a，造成導(dǎo)光板31中傳播的光不滿足全反射條件(角度小于臨界角)。光從導(dǎo)光板31的頂部出射。 在這種實(shí)施例中，當(dāng)從LED 30發(fā)射的藍(lán)色光進(jìn)入導(dǎo)光板31內(nèi)部時(shí)，藍(lán)色光通過全反射而在導(dǎo)光板31中傳播，并通過槽31a而從導(dǎo)光板31向上出射。從導(dǎo)光板31發(fā)射的藍(lán)色光進(jìn)入含熒光體片IOC，部分光被含熒光體片IOC中的熒光體B進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換。利用這樣的布置，通過將經(jīng)過含熒光體片IOC而沒有受到顏色轉(zhuǎn)換的藍(lán)色光與受到熒光體B的顏色轉(zhuǎn)換的顏色的光進(jìn)行顏色混合，例如向上發(fā)射白光。如上所述，包含熒光體B的含熒光體片10C可以設(shè)在導(dǎo)光板31的光出射側(cè)。在這樣的情況下，也通過抑制熒光體B的劣化而抑制了發(fā)射光亮度和色度的劣化。 導(dǎo)光板31中的光提取處理不限于如上所述的槽31a。例如，如圖IOB所示，也可以使用在底面印刷了多個(gè)點(diǎn)32a的導(dǎo)光板32。
〈變更形式4〉 圖11A示意性地圖示了根據(jù)第三實(shí)施例的變更形式(變更形式4)的光發(fā)射裝置1E的剖視構(gòu)造。在該變更形式中，類似于第三實(shí)施例，LED30布置在導(dǎo)光板31的側(cè)面，多個(gè)槽31a形成于導(dǎo)光板31的底側(cè)。在這種變更形式中，導(dǎo)光板31的底側(cè)設(shè)有含熒光體片IOC。在這種變更形式中，在由槽31a使得不滿足全反射條件的情況下，當(dāng)藍(lán)色光經(jīng)過包含在含熒光體片10C中的熒光體B時(shí)，執(zhí)行顏色轉(zhuǎn)換，所得的光從導(dǎo)光板31向上發(fā)射。因此，從導(dǎo)光板31的頂部通過顏色混合而提取白光。 如上所述，含熒光體片10C可以設(shè)置在導(dǎo)光板31的底面上。在此情況下，也獲得了與第三實(shí)施例類似的效果。在這種變更形式中，光提取處理也不限于槽31a，如圖IIB所示，也可以采用在導(dǎo)光板32的底面印刷點(diǎn)32a的構(gòu)造。
〈變更形式5> 圖12A示意性地圖示了根據(jù)第三實(shí)施例的變更形式(變更形式5)的光發(fā)射裝置1F的剖視構(gòu)造。在這種變更形式中，類似于第三實(shí)施例，LED 30布置在導(dǎo)光31的側(cè)面，多個(gè)槽31a形成于導(dǎo)光板31的底側(cè)。在這種變更形式中，導(dǎo)光板31的光入射面(布置了LED30的表面)設(shè)有含熒光體片IOC。在這種變更形式中，從LED 30發(fā)射的藍(lán)色光的一部分在進(jìn)入導(dǎo)光板31之前受到顏色轉(zhuǎn)換。由顏色轉(zhuǎn)換所獲得的顏色的光和藍(lán)色光在導(dǎo)光板31中傳播，隨后通過槽31a而從導(dǎo)光板31向上行進(jìn)。因此，從導(dǎo)光板31的頂部通過顏色混合而提取白光。 如上所述，含熒光體片10C可以設(shè)置在導(dǎo)光板31的光入射面上。在此情況下，也獲得了與第三實(shí)施例類似的效果。在這種變更形式中，光提取處理也不限于槽31a，如圖12B所示，也可以采用在導(dǎo)光板32的底面印刷點(diǎn)32a的構(gòu)造。
〈變更形式6> 圖13A示意性地圖示了根據(jù)第三實(shí)施例的變更形式(變更形式6)的光發(fā)射裝置1G的剖視構(gòu)造。在這種變更形式中，類似于第三實(shí)施例，設(shè)置了在側(cè)面設(shè)有LED 30的導(dǎo)光板。在這種變更形式中，作為導(dǎo)光板，使用了含熒光體導(dǎo)光板10E。含熒光體導(dǎo)光板10E是由樹脂材料A作為主要材料并包含熒光體B而制成的導(dǎo)光板。多個(gè)槽lOEa形成于含熒光體導(dǎo)光板10E的底面中。含熒光體導(dǎo)光板10E是通過用前述第一實(shí)施例中所述的各種成形方法制造的。有利的是使用壓延成型法、擠出成型法和層疊板成型法。
在這種變更形式中，當(dāng)從LED 30發(fā)射的藍(lán)色光入射到含熒光體導(dǎo)光板10E上時(shí)，藍(lán)色光在含熒光體導(dǎo)光板10E中傳播。由槽10Ea使得不滿足全反射條件，使得藍(lán)色光從含熒光體導(dǎo)光板10E向上行進(jìn)。在經(jīng)過含熒光體導(dǎo)光板10E的過程中，部分藍(lán)色光由熒光體B進(jìn)行顏色轉(zhuǎn)換。因此，從含熒光體導(dǎo)光板10E的頂部通過顏色混合而提取白光。
像含熒光體導(dǎo)光板10E —樣，也可以采用在導(dǎo)光板自身中包含熒光體B的構(gòu)造。在此情況下，也獲得了與第三實(shí)施例類似的效果。在這種變更形式中，光提取處理也不限于槽10Ea。如圖13B所示，也可以采用在含熒光體導(dǎo)光板10f的底面印刷點(diǎn)10Fa的構(gòu)造。
盡管上文已經(jīng)說明了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但是本發(fā)明不限于這些實(shí)施例等，而是可以進(jìn)行各種變更。例如，盡管上文已經(jīng)說明了使用藍(lán)色發(fā)光二極管作為LED的構(gòu)造，但是本發(fā)明不限于該構(gòu)造?？梢允褂冒l(fā)射具有較短波長區(qū)域的顏色的光的光源，例如近紫外發(fā)光二極管。在此情況下，對(duì)于熒光體B，作為綠色轉(zhuǎn)換或黃色轉(zhuǎn)換熒光體材料，可以使用(Ca，Sr，Ba)2Si04:Eu2+、BAM:Eu2+，Mn2+、 a-SiA10N:Eu2+等。作為紅色轉(zhuǎn)換的熒光體材料，可以使用Y202S:Eu3+、 La202S:Eu3+、 (Ca， Sr， Ba)2Si5N8:Eu2+、 CaAlSiN3:Eu2+、 LiEuW208、 Ca(Eu，1^)4513013、基于Eu2W209的材料、(La， Eu)2W3012、 (Ca， Sr， Ba)3MgSi208:Eu2+， Mn2+、CaTi03:Pr3+，Bi"等。作為藍(lán)色轉(zhuǎn)換的熒光體材料，可以使用BAM:Eu、(Ca，Sr，Ba)5(P04)3Cl:Ei^等。從光發(fā)射效率和天氣耐受性的觀點(diǎn)來看，優(yōu)選地使用藍(lán)色發(fā)光二極管。 在前述各種實(shí)施例中，已經(jīng)作為示例而說明了用熱塑性樹脂作為樹脂材料A、通過加熱使該樹脂軟化并從而將樹脂固化成所需形狀的方法。本發(fā)明不限于熱塑性樹脂，也可以使用熱固性樹脂。在使用熱固性樹脂作為樹脂材料A的情況下，用加熱的模具來對(duì)樹脂進(jìn)行加熱并將其固化成所需形狀就夠了。 此外，在這些實(shí)施例中，已經(jīng)說明了用液晶顯示器作為本發(fā)明實(shí)施例的顯示裝置
的構(gòu)造。但是本發(fā)明不限于液晶顯示器，也可以應(yīng)用于其他顯示裝置。 本發(fā)明包含與2009年1月26日在日本特許廳提交的日本在先專利申請(qǐng)
JP2009-014627公開的內(nèi)容有關(guān)的主題，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容通過引用方式結(jié)合于此。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在所附權(quán)利要求及其等同含義的范圍內(nèi)，根據(jù)設(shè)計(jì)要
求以及其他因素可以有各種變更、組合、子組合和替換形式。
權(quán)利要求
一種制造顏色轉(zhuǎn)換部件的方法，包括將樹脂材料成形的過程，其中，在所述過程中，將一種顏色的光轉(zhuǎn)換成另一種顏色的光的熒光體捏合到所述樹脂材料中，從而使所述樹脂材料和所述熒光體一體地成形。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造顏色轉(zhuǎn)換部件的方法，其中，所述過程包括下列步驟 捏合所述樹脂材料和所述熒光體，隨后使所述樹脂材料軟化，從而形成所述樹脂材料與所述熒光體的組合物；以及固化所述組合物中的所述樹脂材料，從而將所述組合物成形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造顏色轉(zhuǎn)換部件的方法，其中，所述樹脂材料被成形為 圓頂形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造顏色轉(zhuǎn)換部件的方法，其中，所述樹脂材料用注塑成型 法成形。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制造顏色轉(zhuǎn)換部件的方法，其中，所述樹脂材料被成形為 板狀或片狀形狀。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造顏色轉(zhuǎn)換部件的方法，其中，所述樹脂材料用壓延成型 法或擠出成型法成形。
7. —種顏色轉(zhuǎn)換部件，其包含將一種顏色的光轉(zhuǎn)換成另一種顏色的光的熒光體。
8. —種光發(fā)射裝置，包括 光源；和顏色轉(zhuǎn)換部件，所述顏色轉(zhuǎn)換部件包含將由所述光源產(chǎn)生的一種顏色的光轉(zhuǎn)換成另一 種顏色的光的熒光體。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光發(fā)射裝置，其中，所述光源由一個(gè)光發(fā)射元件構(gòu)造，以及 所述顏色轉(zhuǎn)換部件被設(shè)置為密封所述光發(fā)射元件的外部部件。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光發(fā)射裝置，其中，所述光源由一個(gè)光發(fā)射元件構(gòu)造，以及 所述顏色轉(zhuǎn)換部件被設(shè)置在密封所述光發(fā)射元件的外部部件的內(nèi)側(cè)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光發(fā)射裝置，其中，在所述光源中，多個(gè)光發(fā)射元件被布置 在同一平面上，所述顏色轉(zhuǎn)換部件被設(shè)置在所述光源的光出射側(cè)，并面向所述光源的整個(gè)面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的光發(fā)射裝置，其中，所述顏色轉(zhuǎn)換部件具有光漫射功能或 光收集功能。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光發(fā)射裝置，其中，所述光源具有光發(fā)射元件和導(dǎo)光板，所 述導(dǎo)光板通過使由所述光發(fā)射元件產(chǎn)生的光傳播而執(zhí)行面發(fā)射。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光發(fā)射裝置，其中，所述顏色轉(zhuǎn)換部件設(shè)在所述導(dǎo)光板的 光出射面上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光發(fā)射裝置，其中，所述顏色轉(zhuǎn)換部件設(shè)在所述導(dǎo)光板的 面向所述光出射面的底面上。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光發(fā)射裝置，其中，所述顏色轉(zhuǎn)換部件設(shè)在所述導(dǎo)光板的、 來自所述光發(fā)射元件的光入射到其上的那個(gè)面上。
17. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的光發(fā)射裝置，其中，所述顏色轉(zhuǎn)換部件還用作所述導(dǎo)光板。
18. —種顯示裝置，包括光源；顏色轉(zhuǎn)換部件，其包含將由所述光源產(chǎn)生的一種顏色的光轉(zhuǎn)換成另一種顏色的光的熒 光體；和顯示面板，其利用經(jīng)過了所述顏色轉(zhuǎn)換部件的光顯示圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的顯示裝置，其中，所述顏色轉(zhuǎn)換部件具有光漫射功能或光 收集功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及顏色轉(zhuǎn)換部件及其制造方法、光發(fā)射裝置及顯示裝置。該顏色轉(zhuǎn)換部件能夠通過簡單的制造工藝抑制熒光體的劣化。制造顏色轉(zhuǎn)換部件的方法包括將樹脂材料成形的過程。在該過程中，在把一種顏色的光轉(zhuǎn)換成另一種顏色的光的熒光體捏合到樹脂材料中之后，將樹脂材料和熒光體一體地成形。
文檔編號(hào)G09F9/35GK101789485SQ201010103959
公開日2010年7月28日 申請(qǐng)日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月26日
發(fā)明者中缽秀彌, 伊藤靖, 名田直司, 塚原翼, 大島宜浩 申請(qǐng)人:索尼公司