專利名稱：顏色變換片、照明裝置以及顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能夠利用藍色光作為激勵光來提取白色光的顏色變換片，并涉及利用該顏色變換片的照明裝置及顯示裝置。
背景技術：
使用液晶顯示器(LCD)作為超薄型顯示裝置。在液晶顯示器中，使用用于從后側對整個液晶面板進行照明的背光。根據(jù)背光的結構，液晶顯示器被大體分為直接式(direct type)及邊緣光式(edge light type)。在邊緣光式的情況下，允許光從光導板的側面進入并在內(nèi)部傳播，由此在光導板的頂表面上進行面發(fā)光。在直接式的情況下，通過將多個冷陰極熒光燈(CCFL)布置在同一平面中來進行面發(fā)光。在目前的顯示器中，直接式是主流類型 (參見日本未審查專利申請公開號2005-108635)。
另一方面，近年來，對以擴展色域為目的而使用紅(R)、藍⑶及綠(G)三種顏色的發(fā)光二極管(LED)的背光較為關注。在這種背光中，通過以預定間隔布置具有三種顏色的多個發(fā)光二極管并將其同時點亮，可使顏色混合從而提取白色光。
但是，在使用具有三種顏色的發(fā)光二極管的背光中，在提取均一白色光的情況下， 需要用于使顏色光混合的空間，由此背光因該空間而變厚。為了解決該問題，提出了一種方法，其通過僅使用藍色發(fā)光二極管作為光源，并且將利用藍色光作為激勵光來進行顏色變換的熒光體層與藍色發(fā)光二極管進行組合，來提取白色光(例如參見日本未審查專利申請公開號2006-49657)。與利用具有三種顏色的發(fā)光二極管的情況進行比較，根據(jù)該方法可使背光更薄。
例如使用通過向硫化物材料添加稀土材料而獲得的熒光體作為上述熒光體。但是，這種熒光體存在缺陷，其對大氣中的水蒸氣較敏感，并在暴露至水蒸氣時會劣化。為了克服該缺陷，提出了一種通過在藍色發(fā)光二極管芯片的外部封裝(exterior cap)的內(nèi)表面上涂布并形成熒光體層來氣密地密封該外部封裝的內(nèi)部的方法(日本未審查專利申請公開號2004-352928)，以及一種通過兩塊玻璃基板夾置熒光體層以對其進行密封的方法(日本未審查專利申請公開號2006-163939)。

發(fā)明內(nèi)容
因為熒光體材料較為昂貴，故利用少量材料獲得較大的效果非常重要。換言之，希望實現(xiàn)一種顏色變換片，其可改進從熒光體層(顏色變換層)基于入射激勵光而提取光的效率。
因此，希望提供一種顏色變換片，其可抑制顏色變換層的劣化，并改進光提取效率，還希望提供分別使用該顏色變換片的一種照明裝置以及一種顯示裝置。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的顏色變換片包括顏色變換層，其將作為入射光的第一顏色光的一部分變換為具有比所述第一顏色光的波長更長的波長的第二顏色光；以及成對密封片，其從光入射側及光出射側夾置所述顏色變換層，并分別具有位于基材上的無機層疊膜。位于所述光入射側的所述密封片對所述第二顏色光的反射率高于對所述第一顏色光的反射率，并且位于所述光出射側的所述密封片對所述第一顏色光的反射率高于對所述第二顏色光的反射率。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的照明裝置包括根據(jù)本發(fā)明的實施例的顏色變換片；以及向顏色變換片發(fā)出第一顏色光的光源單元。
根據(jù)本發(fā)明的實施例的顯示裝置包括位于顯示影像的顯示面板與光源單元之間的根據(jù)本發(fā)明的實施例的顏色變換片。
在根據(jù)本發(fā)明的實施例的顏色變換片、照明裝置以及顯示裝置中，當?shù)谝活伾膺M入顏色變換層時，一部分第一顏色光被變換為第二顏色光。通過第二顏色光與穿過顏色變換層并未被顏色變換的第一顏色光的混合，提取出另一種顏色光。因為顏色變換層被分別具有位于基材上的無機層疊膜的成對密封片從光入射側及光出射側夾置，故抑制了諸如水蒸氣的氣體侵入顏色變換層。因為位于光入射側的密封片對第二顏色光的反射率高于對第一顏色光的反射率，故第一顏色光更易于進入顏色變換層，并且更易于將第二顏色光的逃離至光入射側的光向光出射側反射。另一方面，因為位于光出射側的密封片對第一顏色光的反射率高于對第二顏色光的反射率，故更易于提取第二顏色光，并且另一方面，穿過顏色變換層并未被變換的第一顏色光更易于被第二無機膜反射并返回顏色變換層一側。
優(yōu)選地，在成對密封片中，第一及第二無機層疊膜分別具有位于基材上的氮化硅 (SiN)膜或氧化鋁(A1203)膜。因為氮化硅膜及氧化鋁膜具有阻氣特性，故可更有效地抑制水蒸氣等侵入顏色變換層。
優(yōu)選地，在上述氮化硅膜(或氧化鋁膜)與基材之間設置氧化硅膜(SiOx: 1. 5 < x < 1. 7)。盡管氮化硅膜及氧化鋁膜具有阻氣特性，其均存在于高溫高濕情況下趨于產(chǎn)生裂縫的缺陷。通過設置存在氧缺陷(oxygendefect)的氧化硅膜，改進氮化硅膜(或氧化鋁膜)對基材的附著性，由此抑制了裂縫的產(chǎn)生。
在根據(jù)本發(fā)明的實施例的顏色變換片、照明裝置以及顯示裝置中，顏色變換層被成對密封片從光入射側及光出射側夾置，由此防止顏色變換層暴露至水蒸氣等。因為光入射側的密封片的反射率以及光出射側的密封片的反射率具有不同預定特性，故可在熒光體層中有效地獲得作為入射光的第一顏色光，并有效地提取通過顏色變換生成的第二顏色光。因此，抑制了顏色變換層的劣化，并且改進了光提取效率。換言之，利用少量的熒光體， 實現(xiàn)了低浪費的高效光提取。
根據(jù)以下說明，本發(fā)明的其他和進一步的目的、特征和優(yōu)點將得到更加全面的展示


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的熒光體片的示意性構造的剖視圖。
圖2A及圖2B是示出圖1所示密封片(光入射側)的具體層疊結構及反射率特性的視圖。
圖3A及圖3B是示出圖1所示密封片(光出射側)的具體層疊結構及反射率特性的視圖。
圖4A至圖4C是用于說明制造圖1所示熒光體片的處理程序的視圖。
圖5A及圖5B分別是在未形成氧化硅膜的情況下以及在形成了氧化硅膜的情況下 SiN膜的表面的照片。
圖6是示出根據(jù)圖1所示的熒光體片的應用示例的顯示裝置(照明裝置)的示意性構造的剖視圖。
圖7A及圖7B是示出根據(jù)改變示例1的密封片(光入射側)的具體層疊結構及反射率特性的視圖。
圖8A及圖8B是示出根據(jù)改變示例1的密封片(光出射側)的具體層疊結構及反射率特性的視圖。
圖9A及圖9B是示出根據(jù)改變示例2的密封片(光入射側)的具體層疊結構及反射率特性的視圖。
圖10A及圖10B是示出根據(jù)改變示例2的密封片(光出射側)的具體層疊結構及反射率特性的視圖。
圖11A及圖11B是分別示出根據(jù)改變示例3的照明裝置的剖面構造的剖視圖。
具體實施例方式以下將參考附圖來詳細描述本發(fā)明的實施例。將依以下次序進行說明。
1.實施例使用氧化硅膜、氮化硅膜以及二氧化硅膜作為密封片的無機層疊膜的熒光體片的示例 2.應用示例分別具有熒光體片的照明裝置及顯示裝置的示例 3.改變示例1 使用氧化硅膜、氧化鋁膜以及二氧化鈦膜作為密封片的無機層疊膜的示例 4.改變示例2 使用氧化硅膜、氧化鋁膜以及二氧化硅膜作為密封片的無機層疊膜的示例 5.改變示例3 使用光導板作為照明裝置的示例 實施例 熒光體片10的構造 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的熒光體片(顏色變換片)10的剖面結構。熒光體片10例如允許藍色光進入，利用藍色光作為激勵光執(zhí)行顏色變換以由此使得能夠對白色光進行提取。通過成對密封片10A1及10B1夾置熒光體層(顏色變換層)11來獲得熒光體片10。密封片10A1及10B1通過附著層14彼此附著。通過附著層14，熒光體層11密封在密封片10A1與10B1之間。
熒光體層11將一部分入射顏色光顏色變換為具有更長波長的顏色光，通過在樹脂材料中分散熒光體來獲得熒光體層11。樹脂材料的示例包括丙烯酸樹脂以及丁醛樹脂。熒光體例如使用藍色光作為激勵光來執(zhí)行顏色變換(能量變換)，并包含至少一種生成綠色、紅色或黃色光的熒光體材料。黃色變換的熒光體材料的具體示例是(Y，Gd)3(Al， Ga)5012:Ce3+(公知為YAG:Ce3+)以及a-SiA10N:Eu2+。黃色或綠色變換的熒光體材料例如是(Ca，Sr，Ba)2Si04:Eu2+。綠色變換的熒光體材料例如是 SrGa2S4:Eu2+、^-SiA10N:Eu2+ 或Ca3Sc2Si3012:Ce3+等。紅色變換的熒光體材料例如是(Ca，Sr, Ba)S:Eu2+、(Ca, Sr, Ba)2Si5N8:Eu2+或CaAlSiN3:Eu2+等。以下，將作為示例來描述使用藍色光作為熒光體片10上的入射光(即，作為熒光體層11的激勵光)，并在熒光體層11中執(zhí)行到紅色及綠色光的顏色變換的情況。
理想的是，附著層14例如由UV固化粘合劑、熱固粘合劑、膠粘劑或熱熔劑等制成， 并具有水蒸氣阻隔特性。
密封片IOAl及IOBl抑制水蒸氣侵入熒光體層11，并被布置為使其在從光入射側及光出射側夾置熒光體層11的同時彼此面對。在此情況下，密封片IOAl被設置在光入射側，而密封片IOBl被設置在光出射側。密封片IOAl具有通過在基材12上(與熒光體層11 相對的一側)層疊由無機材料制成的多層薄膜而獲得的第一無機層疊膜15A。密封片IOBl 具有位于基材13上(與熒光體層11相對的一側)的第二無機層疊膜15B。在第一及第二無機層疊膜15A及15B中的膜的材料和厚度等被適當?shù)卦O置以顯示在光入射側及光出射側彼此不同的預定反射率特性。以下將描述密封片IOAl及IOBl的具體構造。
密封片IOAl的層疊結構(光入射側) 圖2A示出了位于光入射側的密封片IOAl的剖面層疊結構，而圖2B則示出了密封片IOAl的對于波長的反射率特性。通過在基材12上作為第一無機層疊膜15A而依次層疊諸如氧化硅(SiOx :1· 5 < χ < 1. 7)膜150A、氮化硅(SiN)膜151A、二氧化硅(SiO2)膜152A 以及SiN膜153A來獲得密封片IOAl。在密封片IOAl中，從SiN膜153A至基材12的方向為藍色光透射方向(Dl)，并且藍色光從SiN膜153A的下表面進入。
優(yōu)選地，基材12具有阻氣特性，并且由具有透明性、易加工性以及抗熱性等的材料制成?；?2的材料的示例包括諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚碳酸酯(PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚苯乙烯(PS)，聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，聚醚砜(PES)以及循環(huán)無定形聚烯烴，多官能丙烯酸酯，多官能聚烯烴，不飽和聚酯以及環(huán)氧樹脂等的熱塑樹月旨。具體而言，更優(yōu)選地使用因藍色發(fā)光二極管而導致的劣化程度較小的材料，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。
SiOx膜150A被設置以增大基材12與形成在SiOx膜150A上的無機膜(在此情況下，SiN膜151A)之間的附著性，并且其由存在氧缺陷的氧化硅制成。優(yōu)選地，SiOx膜150A 中“X”的值處于1.5至1.7 (包含這兩個邊界值)的范圍內(nèi)。原因在于(將在以下詳述)， 如果“X”的值過小(例如，x< 1.5)，則透光性降低，另一方面，如果“X”的值過大(例如， χ > 1. 7)，則不能獲得良好的附著性。SiN膜151A用作阻隔層，其可抑制水蒸氣等侵入熒光體層11。
例如，基材12的厚度為100 μ m，SiOx膜150A的厚度為2nm，SiN膜151A的厚度為 70nm, SiO2膜152A的厚度為lOOnm，而SiN膜153A的厚度為IOOnm0 通過第一無機層疊膜15A，在密封片IOAl中顯示例如圖2B所示的反射率特性。具體而言，綠色光(約550nm)及紅色光(約650nm)中的反射率高于藍色光(約450nm)中的反射率。在實施例中，PET被用作基材12。通常，PET具有約10%的反射率。因此，通過第一無機層疊膜15A的層疊結構，在藍色光中的光反射被抑制，另一方面，有助于綠色及紅色光中的光反射。具體而言，透光性的高峰處于約420nm至480nm，反射率的高峰處于約500nm 至 680nm。
密封片IOBl的層疊結構(光出射側) 圖3A示出了位于光出射側的密封片IOBl的剖視層疊結構，而圖3B示出了密封片IOBl的對于波長的反射率特性。通過在基材13上作為第二無機層疊膜15B而依次層疊諸如SiOx膜150B、SiN膜151B、SiO2膜152B、SiN膜153B以及SiO2膜154B來獲得密封片 IOBl。在密封片IOBl中，從基材13朝向SiO2膜154B的方向是藍色光透射方向(Dl)，并且從SiO2膜154B的頂表面發(fā)出作為藍色、綠色以及紅色光的混合的白色光?；?3的材料與密封片IOAl中基材12的材料類似。在此情況下，基材13由PET制成。SiOx膜150B及 SiN膜151B的功能與密封片IOAl中SiOx膜150A及SiOx膜151A的功能類似。
例如，基材13的厚度為100 μ m, SiOx膜150B的厚度為2nm，SiN膜151B的厚度為50nm，SiO2膜152B的厚度為30nm，SiN膜153B的厚度為200nm，而SiO2膜154B的厚度為 IOOnm0 通過上述第二無機層疊膜15B，在密封片IOBl中顯示例如圖3B所示的反射率特性。具體而言，藍色光的反射率高于綠色及紅色光的反射率。在本實施例中，具有約10%的反射率的PET被用作基材13。因此，通過第二無機層疊膜15B的層疊結構，有助于藍色光的光反射，另一方面，會抑制綠色及紅色光的光反射。具體而言，反射率的高峰處于約420nm 至480nm,而透光性的高峰處于約500nm至680nm。
制造熒光體片10的方法 熒光體片10例如如下制成。首先，如圖4A所示，通過在基材12上形成第一無機層疊膜15A而形成密封片10A1。此時，在由上述材料制成的基材12上，例如通過使用反應濺射等方法來依次形成SiOx膜150A、SiN膜151A、Si02膜152A以及SiN膜153A以具有上述厚度。盡管未示出，但以與密封片IOAl類似的方式，通過在基材13上形成第二無機層疊膜15B來形成密封片IOBl。
然后，如圖4B所示，在密封片IOAl的基材12的表面(位于與第一無機層疊膜15A 相反的那一側的表面)上，例如通過絲網(wǎng)印刷來形成由上述材料制成的熒光體層11。此時， 上述熒光體與樹脂材料在溶劑中混合成為糊狀。例如使用甲苯，過氧化甲乙酮或松油醇等作為溶劑。上述糊被涂布在基材12的表面的除外周部分之外的區(qū)域上，并被干燥。
隨后，如圖4C所示，涂布由上述材料制成的附著層14以在密封片IOAl的基材12 一側覆蓋所形成熒光體層11。
最后，密封片IOBl結合在附著層14上使得密封片IOAl的基材12與密封片IOBl 的基材13彼此面對。由此，熒光體層11被密封在密封片IOAl與IOBl之間，由此完成圖1 所示的熒光體片10。
熒光體片10的作用及效果 在熒光體片10中，例如當藍色光進入密封片IOAl時，藍色光依次穿過第一無機層疊膜15A及基材12，并進入熒光體層11。進入熒光體層11的藍色光的一部分在熒光體層11中被變換為紅色光或綠色光。當通過顏色變換獲得的綠色光及紅色光與穿過熒光體層11并未被顏色變換的藍色光進入密封片IOBl時，光依次穿過基材13及第二無機層疊膜 15B，并從第二無機層疊膜15B的頂部被提取作為通過三種顏色的混合而獲得的白色光。
通過具有第一無機層疊膜15A的密封片IOAl與具有第二無機層疊膜15B的密封片IOBl夾置熒光體層11，抑制了諸如水蒸氣的氣體侵入熒光體層11。在實施例中，具體而言，SiN膜151A設置在第一無機層疊膜15A中，并且SiN膜151B設置在第二無機層疊膜 15B中，由此可有效地抑制氣體侵入熒光體層11。
如圖2B所示，因為位于光入射側的密封片IOAl在紅色光及綠色光中的反射率比在藍色光中的反射率高，故藍色光更易于穿過第一無機層疊膜15A，另一方面，紅色光及綠色光更易于被第一無機層疊膜15A反射。換言之，藍色光更易于進入熒光體層11，而在由熒光體層11生成的紅色光及綠色光中逃離至光入射側的光更易于被向光出射側反射。
另一方面，如圖3B所示，因為位于光出射側的密封片IOBl對藍色光的反射率高于對紅色光及綠色光的反射率，故紅色光及綠色光更易于穿過第二無機層疊膜15B，另一方面，藍色光更易于被第二無機層疊膜15B反射。換言之，紅色光及綠色光更易于從第二無機層疊膜15B的頂部離開。另一方面，穿過熒光體層11并未被變換的藍色光更易于被第二無機層疊膜15B反射并返回至熒光體層11 一側。
此外，SiOx膜150A還設置在基材12與第一無機層疊膜15A中的SiN膜151A之間，而SiOx膜150B還設置在基材13與第二無機層疊膜15B中的SiN膜151B之間。起氣體阻隔層作用的SiN膜151A及151B存在到基材12及13的附著性較差的缺陷，并且在高溫高濕情況下趨于產(chǎn)生裂縫。著眼于此，在本實施例中，SiOx膜150A設置在基材12與密封片IOAl中的SiN膜151A之間。由此，提高了 SiN膜151A到基材12的附著性，并且抑制了裂縫在SiN膜151A中的生成。密封片IOBl與以上類似。因此，密封片IOAl及IOBl的耐久性得到改進。
圖5A示出了在未形成SiOx膜的情況下(即，SiN膜直接形成在由PET制成的基材上的情況)的環(huán)境測試結果。另一方面，圖5B示出了在基材與SiN膜之間形成了 SiOx膜的情況下(即，本實施例)的環(huán)境測試結果。具體而言，在高溫(85°C )高濕(95% )環(huán)境中進行了上述環(huán)境測試，SiOx膜的厚度被設置為約5mm，而“X”的值被設置為1. 5。如圖5A 所示，在未形成SiOx膜的情況下在SiN膜中生成裂縫。相反，如圖5B所示，在形成了 SiOx 膜的情況下幾乎不會生成裂縫。因此，認為通過利用SiOx膜150A及150B來設置密封片 IOAl及10B1，可以抑制裂縫在SiN膜151A及151B中生成。
基于以下實驗結果，當SiOx膜150A及150B中的“X”的值處于1. 5至1. 7 (包含這兩個邊界值)的范圍內(nèi)時，保持了充分的透光性，并獲得了對基材的良好附著性。通過反應濺射在基材上制造了 “X”的值處于0至2的范圍內(nèi)的總共十個樣本(樣本1至10)，并且測量了樣本的附著性及透光性(％ )。表1示出了測量結果。使用氬氣(Ar)及氧氣(O2) 作為濺射氣體。如表1所示，通過改變Ar及O2的流率，“X”的值被改變。通過使用X射線光電子分光術來測量各個示例中的“X”的值。其他濺射參數(shù)是功率被設定為2. Okff,并且膜厚被設定為IOOnm至200nm。
表 1
如表1所示，在其中在濺射時氧氣流率相對較低的樣本1至6( “X”的值為1. 7或更小)中，顯示出極佳的附著性。但是，在樣本1至6中的樣本1至3( “X”的值為1.2或更小)中，透光性低于90%，這對光學構件而言是不希望的。因此，“X”的值優(yōu)選地為1.5 至1. 7。在此情況下，在抑制了 SiOx膜150A及150B中的光損耗的同時，可獲得極佳的附著性。
如上所述，在本實施例中，通過熒光體層11，使用藍色光作為激勵光來提取白色光。因為熒光體層11被密封片IOAl及IOBl密封，故可防止熒光體層11暴露至水蒸氣等。 因為位于光入射側的密封片IOAl的反射率與位于光出射側的密封片IOBl的反射率具有不同的預定特性，故可在熒光體層11中有效地獲得作為激勵光的藍色光，并且可有效地提取通過顏色變換而獲得的綠色光及紅色光。因此，抑制了熒光體層11的劣化，并且改進了光提取效率。換言之，利用少量熒光體，實現(xiàn)了低浪費的有效光提取。因為熒光體材料通常較為昂貴，故還可降低成本。
應用示例 如圖6所示，熒光體片10例如可應用于顯示裝置1 (照明裝置3)。
顯示裝置1例如是液晶顯示器(IXD)，并具有通過在光源單元2正上方布置熒光體片10而獲得的作為背光的照明裝置3以及基于影像數(shù)據(jù)來顯示影像的顯示面板4。在照明裝置3與顯示面板4之間，從照明裝置3 —側開始依次布置有諸如擴散板5、擴散膜6、透鏡膜7以及反射型偏振膜8的各種光學功能膜。
在光源單元2中，多個藍色LED 21以預定間隔布置在基材20上。從光源單元2 的各個藍色LED 21向熒光體片10發(fā)出藍色光。
例如通過在TFT基材(其上形成有像素電極以及TFT(薄膜晶體管)器件等)與相對的基材(其上形成有相對電極以及顏色過濾器等(未示出這些器件))之間密封液晶層來獲得顯示面板4。在顯示面板4的光入射側及光出射側，附著有偏振器(未示出)，使得其偏振軸彼此垂直。
設置擴散板5及擴散膜6以擴散入射光從而使強度分布均一。通過布置多個棱柱形突起來獲得透鏡膜7，并且透鏡膜7具有會聚入射光的功能。設置反射型偏振膜8以透射偏振光之一，并向下(朝向照明裝置3—側)反射其他偏振光以對光進行重新使用。設置反射型偏振膜8以提高光使用效率。
在顯示裝置1中，從藍色LED 21發(fā)出的藍色光被用作熒光體片10的激勵光。通過使用藍色光，從熒光體片10的頂表面，即從照明裝置3提取了白色光。該白色光被擴散板5及擴散膜6擴散，被透鏡膜7會聚，穿過反射型偏振膜8，并施加至顯示面板4。以此方式施加的光由顯示面板4基于影像數(shù)據(jù)而調(diào)制，從而顯示影像。
下面將說明本發(fā)明的改變示例(改變示例1至3)。在以下，利用相同的參考標號來表示與上述實施例中類似的組件，并將省去對其的說明。
在上述實施例中，作為示例，已經(jīng)描述了使用SiOx膜、SiN膜以及SiO2膜作為第一及第二無機層疊膜15A及15B中的無機材料膜的情況。但是，在本發(fā)明中使用的無機材料膜并不限于這些膜。例如，盡管在實施例中形成了 SiN膜來作為具有氣體阻隔功能的層，但替代SiN膜，也可以設置氧化鋁(Al2O3)膜。在以下改變示例1及2中，將描述使用Al2O3膜作為氣體阻隔層的具體層疊結構。在改變示例1及2中，在位于光入射側及光出射側的各個密封片中的無機層疊膜的層疊結構與上述實施例中的層疊結構不同，因此，密封片中的反射率特性彼此不同。其他構造與上述實施例的構造類似。
改變示例1 密封片10A2的層疊結構(光入射側) 圖7A示出了根據(jù)改變示例1的密封片10A2 (光入射側)的剖視層疊結構，而圖7B 示出了密封片10A2的對于波長的反射率特性。通過在基材12上作為第一無機層疊層16A 而依次層疊諸如SiOx膜150A、二氧化鈦(TiO2)膜161A、Al2O3膜162A、TiO2膜163A以及 Al2O3膜164A來獲得密封片10A2。在密封片10A2中，從Al2O3膜164A到基材12的方向是藍色光透射方向(Dl)，并且藍色光從Al2O3膜164A的下表面進入。在該改變示例中，在密封片10A2中，Al2O3膜162A起到抑制水蒸氣等侵入熒光體層11的氣體阻隔層的作用。
各個無機材料膜的厚度如下。TiO2膜161A的厚度為80. 59nm, Al2O3膜162A的厚度為82. lnm, TiO2膜163A的厚度為64. 85nm,而Al2O3膜164A的厚度為92. 59nm?；?12(厚度為ΙΟΟμπι)以及SiOx膜150Α(厚度為2nm)與上述實施例類似。
通過上述第一無機層疊膜16A，在密封片10A2中，例如顯示出圖7B所示的反射率特性。具體而言，綠色光及紅色光中的反射率高于藍色光中的反射率。在該改變示例中，以與實施例中的密封片IOAl類似的方式，通過第一無機層疊膜16A的層疊結構，藍色光中的光反射被抑制，另一方面，有助于綠色及紅色光中的光反射。
密封片10B2的層疊結構(光出射側) 圖8A示出了位于光出射側的密封片10B2的剖視層疊結構，而圖8B示出了密封片 10B2的對于波長的反射率特性。通過在基材13上作為第二無機層疊層16B而依次層疊諸如 SiOx 膜 150B、Al2O3 膜 161B、Ti02 膜 162B、Al2O3 膜 163B、Ti02 膜 164B 以及 Al2O3 膜 165B 來獲得密封片10B2。在密封片10B2中，從基材13到Al2O3膜165B的方向為藍色光透射方向(D1)，并且作為藍色、綠色以及紅色光的混合的白色光從Al2O3膜165B的頂表面離開。在密封片10B2中，Al2O3膜161B起抑制水蒸氣等侵入熒光體層11的氣體阻隔層的作用。
各個無機材料膜的厚度如下。例如，Al2O3膜16IB的厚度為100. 31歷，1102膜162B 的厚度為69. 53nm, Al2O3膜163B的厚度為202. 45nm, TiO2膜164B的厚度為141. 27nm，而 Al2O3膜165B的厚度為57. 67nm?；?3 (厚度為100 μ m)以及SiOx膜150B (厚度為2nm) 與上述實施例類似。
通過上述第二無機層疊膜16B，在密封片10B2中，例如顯示出圖8B所示的反射率特性。具體而言，藍色光中的反射率高于綠色光及紅色光中的反射率。在該改變示例中，以與實施例中的密封片IOBl類似的方式，通過第二無機層疊膜16B的層疊結構，有助于藍色光中的光反射，另一方面，綠色及紅色光中的光反射被抑制。
在該改變示例中，密封片10A2及10B2具有與上述實施例中類似的預定反射率特性，由此在熒光體層11中有效地獲得了作為激勵光的藍色光，另一方面，有效地提取了通過顏色變換而獲得的綠色光及紅色光。因此，獲得了與上述實施例類似的效果。換言之，第一及第二無機層疊膜16A及16B可采用使用Al2O3膜作為氣體阻隔層并且還使用TiO2膜的層疊結構。盡管與實施例中的SiN膜類似，Al2O3膜具有在高溫高濕情況下趨于生成裂縫的特性，但與實施例類似，通過在Al2O3膜與基材之間設置SiOx膜作為附著層，可以抑制裂縫的生成。
改變示例2 密封片10A3的層疊結構(光入射側) 圖9A示出了根據(jù)改變示例2的密封片10A3 (光入射側)的剖視層疊結構，而圖9B 示出了密封片10A3的對于波長的反射率特性。通過在基材12上作為第一無機層疊層17A 依次層疊諸如 SiOx 膜 150A、A1203 膜 171A、Si02 膜 172A、A1203 膜 173A 以及 SiO2 膜 174A 而獲得密封片10A3。在密封片10A3中，從SiO2膜174A到基材12的方向是藍色光透射方向 (Dl)，并且藍色光從SiO2膜174A的下表面進入。在該改變示例中，與改變示例1類似，在密封片10A3中，Al2O3膜171A起到抑制水蒸氣等侵入熒光體層11的氣體阻隔層的作用。
各個無機材料膜的厚度如下。Al2O3膜171A的厚度為138. 95nm, SiO2膜172A的厚度為76. 9nm，Al2O3膜173A的厚度為55. 16nm，而SiO2膜174A的厚度為103. 31nm?；?12(厚度為ΙΟΟμπι)以及SiOx膜150Α(厚度為2nm)與上述實施例類似。
通過上述第一無機層疊膜17A，在密封片10A3中，例如顯示出圖9B所示的反射率特性。具體而言，綠色光及紅色光中的反射率高于藍色光中的反射率。在該改變示例中，以與實施例中的密封片IOAl類似的方式，通過第一無機層疊膜17A的層疊結構，藍色光中的光反射被抑制，另一方面，有助于綠色及紅色光中的光反射。
密封片10B3的層疊結構(光出射側) 圖IOA示出了位于光出射側的密封片10B3的剖視層疊結構，而圖IOB示出了密封片10B3的對于波長的反射率特性。通過在基材13上作為第二無機層疊層17B而依次層疊諸如 SiOx 膜 150B、Si02 膜 171B,Al2O3 膜 172B、Si02 膜 173B,Al2O3 膜 174B 以及 SiO2 膜 175B 來獲得密封片10B3。在密封片10B3中，從基材13到SiO2膜175B的方向為藍色光透射方向(Dl)，并且作為藍色、綠色以及紅色光的混合的白色光從SiO2膜1758的頂表面離開。在密封片10B3中，Al2O3膜172B起抑制水蒸氣等侵入熒光體層11的氣體阻隔層的作用。
各個無機材料膜的厚度如下。例如，3102膜171B的厚度為126. 52nm。A1203膜172B 的厚度為77. 79nm, Si02膜173B的厚度為256. 57nm, A1203膜174B的厚度為213. 19nm，而 Si02膜175B的厚度為67. 52nm?；?3 (厚度為100 u m)以及SiOx膜150B (厚度為2nm) 與上述實施例類似。
通過上述第二無機層疊膜17B，在密封片10B3中，例如顯示出圖10B所示的反射率特性。具體而言，藍色光中的反射率高于綠色光及紅色光中的反射率。同樣在該改變示例中，以與實施例中的密封片10B1類似的方式，通過第二無機層疊膜17B的層疊結構，有助于藍色光中的光反射，另一方面，綠色及紅色光中的光反射被抑制。
在該改變示例中，密封片10A3及10B3具有與上述實施例中類似的預定反射率特性，由此在熒光體層11中有效地獲得了作為激勵光的藍色光，另一方面，有效地提取了通過顏色變換而獲得的綠色光及紅色光。因此，獲得了與上述實施例類似的效果。換言之，第一及第二無機層疊膜17A及17B可采用使用A1203膜作為氣體阻隔層并且還使用Si02膜的層疊結構。
改變示例3 圖11A及圖11B示出了根據(jù)改變示例3的照明裝置的剖面結構。改變示例3的照明裝置使用通過使來自藍色LED 35的光傳播而實現(xiàn)面發(fā)光的光導板34作為光源單元。光反射器34a及光擴散器34B設置在光導板34的低面上。熒光體片10并不限于多個藍色 LED布置在基材上的光源，而是與上述改變示例類似可與光導板34進行結合。在此情況下， 如圖11A所示，通過使熒光體片10附著至光導板34光出射側的表面(光出射表面)，從光導板34的光出射表面發(fā)出的藍色光被用作激勵光，從而可提取白色光?；蛘?，通過將熒光體片10附著至光導板34的光入射側的表面(側表面)，可以直接獲得來自藍色LED 35的藍色光，并且可將白色光發(fā)出至光導板34的內(nèi)部。在此情況下，還可將熒光體片10應用至使用光導板34的背光。
盡管以上已經(jīng)描述了本發(fā)明的實施例及改變示例，但本發(fā)明并不限于這些實施例等，而是可以進行各種改變。例如，盡管在實施例等中已經(jīng)描述了通過使用藍色光作為激勵光的顏色變換來生成綠色光及紅色光的情況，但本發(fā)明并不限于此情況。根據(jù)熒光體的類型，可以生成橙色及黃色。從熒光體片10獲得的光并不限于白色光，而可以根據(jù)使用及目的是其他顏色光。
在本實施例等中，為光入射側及光出射側的各個密封片均設置存在氧缺陷的氧化硅膜。但是，也可不形成氧化硅膜。只要熒光體層11被成對密封片夾置并且各個密封片均具有上述反射率特性，就可以獲得本發(fā)明的效果。
此外，在實施例等中，盡管已經(jīng)通過具體材料及膜厚描述了在各個密封片中的無機層疊膜的層疊結構，但本發(fā)明的無機層疊膜并不限于此。通過層疊至少三個無機材料膜并適當?shù)卦O定膜厚度，可以實現(xiàn)上述反射率特性。
此外，在實施例等中，以上已經(jīng)描述了根據(jù)所謂片進給法(Sheet-feedmethod)的處理程序作為制造熒光體片10的處理程序的示例。但是，本發(fā)明并不限于此處理程序。也可使用所謂輥至輥(roll-to-roll)處理程序。在此情況下，舉例來講，可以連續(xù)地或一次全部地執(zhí)行通過在片輥形基底材料的一面上順序形成無機層疊膜而形成密封片的處理程序以及在基底材料的另一面上印刷熒光體層的處理程序。隨后，形成切口以形成希望尺寸的熒光體片，并且切割片。以與上述處理程序類似的方式將密封片相互附著。
在實施例等中，作為示例，已經(jīng)描述了通過光源單元2及熒光體片10制成照明裝置的設置方式。但是，本發(fā)明并不限于該設置方式。例如，還可以設置諸如擴散板5、擴散膜 6、透鏡膜7以及反射型偏振膜8等的其他光學功能層。換言之，包括光源單元及熒光體片就已足夠。
此外，在實施例等中，作為示例，已經(jīng)描述了使用液晶面板作為本發(fā)明的顯示裝置的顯示面板的設置方式。但是，本發(fā)明并不限于該設置方式，而是可應用至其他顯示裝置。
本申請包含與2009年3月23日向日本專利局遞交的日本在先專利申請JP 2009-070156中所揭示的相關的主題，通過引用將其全部內(nèi)容結合在本說明書中。
本領域的技術人員應該理解，在各種修改、組合、子組合和替換落在所附權利要求范圍或其等同范圍內(nèi)的前提下，可以根據(jù)設計要求和其他因素進行這些修改、組合、子組合和替換。
權利要求
1.一種顏色變換片，包括顏色變換層，其將作為入射光的第一顏色光的一部分變換為具有比所述第一顏色光的 波長更長的波長的第二顏色光；以及成對密封片，其從光入射側及光出射側夾置所述顏色變換層，并分別具有位于基材上 的無機層疊膜，其中，位于所述光入射側的所述密封片對所述第二顏色光的反射率高于對所述第一顏 色光的反射率，并且位于所述光出射側的所述密封片對所述第一顏色光的反射率高于對所 述第二顏色光的反射率。
2.根據(jù)權利要求1所述的顏色變換片，其中，所述第一無機層疊膜及所述第二無機層疊膜分別具有位于所述基材上的氮化硅(SiN)膜。
3.根據(jù)權利要求2所述的顏色變換片，其中，所述第一無機層疊膜及所述第二無機層疊膜分別具有位于所述基材與所述氮化硅膜 之間的氧化硅膜(SiOx :1. 5彡x彡1. 7)。
4.根據(jù)權利要求3所述的顏色變換片，其中，所述第一無機層疊膜及所述第二無機層疊膜還分別具有位于所述基材上的二氧化硅 (Si02)膜。
5.根據(jù)權利要求4所述的顏色變換片，其中，通過在所述基材上依次層疊所述氧化硅膜、氮化硅膜、二氧化硅膜以及氮化硅膜而獲 得所述第一無機層疊膜，并且通過在所述基材上依次層疊所述氧化硅膜、氮化硅膜、二氧化硅膜、氮化硅膜以及二氧 化硅膜而獲得所述第二無機層疊膜。
6.根據(jù)權利要求1所述的顏色變換片，其中，所述第一無機層疊膜及所述第二無機層疊膜分別具有位于所述基材上的氧化鋁 (A1203)膜。
7.根據(jù)權利要求6所述的顏色變換片，其中，所述第一無機層疊膜及所述第二無機層疊膜分別具有位于所述基材與所述氧化鋁膜 之間的氧化硅(SiOx :1. 5彡x彡1. 7)膜。
8.根據(jù)權利要求7所述的顏色變換片，其中，所述第一無機層疊膜及所述第二無機層疊膜還分別具有位于所述基材上的二氧化鈦 (Ti02)膜。
9.根據(jù)權利要求8所述的顏色變換片，其中，通過在所述基材上依次層疊所述氧化硅膜、二氧化鈦膜、氧化鋁膜、二氧化鈦膜以及氧 化鋁膜而獲得所述第一無機層疊膜，并且通過在所述基材上依次層疊所述氧化硅膜、氧化鋁膜、二氧化鈦膜、氧化鋁膜、二氧化 鈦膜以及氧化鋁膜而獲得所述第二無機層疊膜。
10.根據(jù)權利要求7所述的顏色變換片，其中，所述第一無機層疊膜及所述第二無機層疊膜還分別具有位于所述基材上的二氧化硅 (Si02)膜。
11.根據(jù)權利要求10所述的顏色變換片，其中，通過在所述基材上依次層疊所述氧化硅膜、氧化鋁膜、二氧化硅膜、氧化鋁膜以及二氧 化硅膜而獲得所述第一無機層疊膜，并且通過在所述基材上依次層疊所述氧化硅膜、二氧化硅膜、氧化鋁膜、二氧化硅膜、氧化 鋁膜以及二氧化硅膜而獲得所述第二無機層疊膜。
12.根據(jù)權利要求1至11中任一項所述的顏色變換片，其中， 所述第一顏色光是藍色光。
13.根據(jù)權利要求12所述的顏色變換片，其中， 白色光出射到所述光出射側。
14.一種照明裝置，包括 顏色變換片；以及光源單元，其向所述顏色變換片發(fā)出第一顏色光， 其中，所述顏色變換片包括顏色變換層，其將所述第一顏色光的一部分變換為具有比所述第一顏色光的波長更長 的波長的第二顏色光；以及成對密封片，其從光入射側及光出射側夾置所述顏色變換層，并分別具有位于基材上 的無機層疊膜，并且位于所述光入射側的所述密封片對所述第二顏色光的反射率高于對所述第一顏色光 的反射率，并且位于所述光出射側的所述密封片對所述第一顏色光的反射率高于對所述第 二顏色光的反射率。
15.根據(jù)權利要求14所述的照明裝置，其中，所述光源單元由多個發(fā)光二極管形成，所述多個發(fā)光二極管布置在與所述顏色變換片 平行的平面中。
16.根據(jù)權利要求14所述的照明裝置，其中所述光源單元包括 光導板，其具有與所述顏色變換片平行的發(fā)光面；以及發(fā)光二極管，其向所述光導板內(nèi)部發(fā)出第一顏色光。
17.根據(jù)權利要求14至16中任一項所述的照明裝置，其中， 所述第一顏色光是藍色光。
18.根據(jù)權利要求17所述的照明裝置，其中， 白色光出射到所述光出射側。
19.一種顯示裝置，包括 顯示影像的顯示面板；發(fā)出第一顏色光的光源單元；以及顏色變換片，其設置在所述顯示面板與所述光源單元之間，其中，所述顏色變換片包括顏色變換層，其將所述第一顏色光的一部分變換為具有比所述第一顏色光的波長更長 的波長的第二顏色光；以及成對密封片，其從光入射側及光出射側夾置所述顏色變換層，并分別具有位于基材上 的無機層疊膜，并且位于所述光入射側的所述密封片對所述第二顏色光的反射率高于對所述第一顏色光 的反射率，并且位于所述光出射側的所述密封片對所述第一顏色光的反射率高于對所述第 二顏色光的反射率。
20.根據(jù)權利要求19所述的顯示裝置，其中， 所述第一顏色光是藍色光，并且 白色光出射到所述光出射側。
全文摘要
本發(fā)明涉及顏色變換片、照明裝置以及顯示裝置。該顏色變換片可抑制顏色變換層的劣化并改進光提取效率。該顏色變換片包括顏色變換層，其將作為入射光的第一顏色光的一部分變換為具有比所述第一顏色光的波長更長的波長的第二顏色光；以及成對密封片，其從光入射側及光出射側夾置所述顏色變換層，并分別具有位于基材上的無機層疊膜。位于所述光入射側的所述密封片對所述第二顏色光的反射率高于對所述第一顏色光的反射率，并且位于所述光出射側的所述密封片對所述第一顏色光的反射率高于對所述第二顏色光的反射率。
文檔編號G02F1/13357GK101846849SQ20101013454
公開日2010年9月29日 申請日期2010年3月16日 優(yōu)先權日2009年3月23日
發(fā)明者大島宜浩, 塚原翼, 伊藤靖, 名田直司 申請人:索尼公司