JP5796038B2

JP5796038B2 - 蛍光体シート

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Inventors: 智充堀; 伊藤　靖; 靖伊藤
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Filing date: 2013-06-18
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Description

本発明は、例えば液晶ディスプレイ等のバックライト光源に用いられる蛍光体シートに関する。

液晶ディスプレイにおいては、液晶パネルを背後から前面にわたり照射するバックライト光源が用いられる。近年では、液晶ディスプレイの大型化、薄型化、軽量化、長寿命化等に伴い、また、点滅制御による動画特性改善の観点から、基板上に複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を配設して面発光を行う発光装置が注目されている。このような発光装置では、白色光を取り出すために、主に次のような２つの手法が用いられている。

第１の手法は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の光をそれぞれ発するＬＥＤを配設して、これらを同時点灯することにより、３色の光を合成させて白色光を得るものである。そして、第２の手法は、例えば青色ＬＥＤを蛍光体含有樹脂により包囲し、青色光を白色光に色変換するというものである。この青色ＬＥＤを蛍光体含有樹脂により包囲した構造体は、“白色ＬＥＤ”と呼ばれている。

しかしながら、第１の手法は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のＬＥＤが必要になるためコストが高い。また、上記第２の手法では、ＬＥＤの微小面積に対して蛍光体含有樹脂をポッティングするため、蛍光体含有樹脂をむらなく均一に形成するのが困難である。

このため近年では、第２の手法に代わる第３の手法として、蛍光体含有樹脂をシート基材で挟み込んだものや、蛍光体含有樹脂をシート形状に加工した蛍光体含有シートを用いて、青色ＬＥＤにより色変換する手法が注目を集めいている（例えば、特許文献１、２参照。）。

蛍光体は、酸素や水蒸気に対して脆弱なものもある。例えば、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ、ＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕ等の硫化物蛍光体は、シャープな発光スペクトルを有するために広色域な色再現が可能な優れた蛍光体材料であり、（Ｂａ，Ｓｒ）_３ＳｉＯ_５：Ｅｕは、高輝度な橙色発光蛍光体材料であるが、高温高湿環境下においては水蒸気により劣化し易い。

これらの蛍光体を使用する場合は、水蒸気を遮蔽する為の何らかの手段が必要となる。白色ＬＥＤにおいて、これらの蛍光体を採用することは困難であるが、第３の手法の場合は、蛍光体層を水蒸気バリアフィルムで覆う等により対策をとることが可能である。例として、蛍光体含有樹脂上に珪素化合物等の保護層を設ける手法（特許文献３参照）や、蛍光体含有樹脂の表面に水蒸気バリア層を形成する手法（特許文献４，５参照）が提案されている。

特開２００５−１０８６３５号公報特開２００９−２８３４３８号公報特公平６−５８４４０号公報特開２００９−２８３４４１号公報特開２０１１−１３５６７号公報

しかしながら、前述の水蒸気を遮蔽する手法では、端部から水蒸気が侵入し易いため、蛍光体の劣化が生じ易い。

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、容易な構成で蛍光体の劣化を防止することが可能な蛍光体シートを提供することを目的とする。

前述した課題を解決するために、本発明に係る蛍光体シートは、水蒸気バリアフィルムと、前記水蒸気バリアフィルムに挟持された第１の蛍光体層とを備え、前記水蒸気バリアフィルムの端部が、第２の蛍光体層を有するカバー部材で封止されてなることを特徴としている。

また、本発明に係る照明装置は、前記蛍光体シートを備えることを特徴としている。

また、本発明に係る液晶表示装置は、前記蛍光体シートを備えることを特徴としている。

本発明によれば、水蒸気バリアフィルムの端部が、カバー部材で封止されているため、水蒸気バリアフィルムの端部から蛍光体層への水蒸気の侵入を防止することができ、蛍光体層中の蛍光体の劣化を防止することができる。

蛍光体シート端部の第１の構成例を示す図である。蛍光体シート端部の第２の構成例を示す図である。蛍光体シート端部の第３の構成例を示す図である。蛍光体シート端部の第４の構成例を示す図である。蛍光体シート端部の第５の構成例を示す図である。蛍光体シートの製造方法の一例を説明するための模式図である。エッジライト型の照明装置を示す概略断面図である。直下型の照明装置を示す概略断面図である。硫化物系蛍光体を使用したバックライト、及び従来の黄色蛍光体を使用したバックライトのスペクトルである。硫化物系蛍光体を使用したバックライト、及び従来の黄色蛍光体を使用したバックライトの色空間を示すＣＩＥ１９３１色度図である。蛍光体シートの色度の測定方法を示す模式図である。実施例１におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。実施例１における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。実施例２におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。実施例２における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。実施例４におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。実施例４における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。実施例５におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。実施例５における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。実施例６におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。実施例６における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。比較例におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。比較例における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
１．蛍光体シート
２．照明装置
３．実施例
＜１．蛍光体シート＞
本実施の形態に係る蛍光体シートは、水蒸気バリアフィルムと、水蒸気バリアフィルムに挟持された第１の蛍光体層とを備え、水蒸気バリアフィルムの端部が、カバー部材で封止されてなるものである。これにより、水蒸気バリアフィルムの端部から蛍光体層への水蒸気の侵入を防止することができ、蛍光体層中の蛍光体の劣化を防止することができる。

［第１の構成例］
図１は、蛍光体シート端部の第１の構成例を示す図である。この蛍光体シートは、蛍光体層１１が、第１の水蒸気バリアフィルム１２と第２の水蒸気バリアフィルム１３とに挟持されている。

蛍光体層１１は、第１の蛍光体層を構成し、粉末状の蛍光体を含有する樹脂組成物を成膜したものである。蛍光体は、特に限定されるものではなく、硫化物系蛍光体、酸化物系蛍光体、窒化物系蛍光体、フッ化物系蛍光体等から、蛍光体の種類、吸収帯域、発光帯域等に応じて、１種又は２種以上を組み合わせて用いることができる。硫化物系蛍光体の具体例としては、例えば、ＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕ、ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ、ＣａＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｇ）Ｇａ_２Ｓ_４：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）Ｓ：Ｅｕ、Ｙ_２Ｏ_２Ｓ:Ｅｕ、Ｌａ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ、Ｇｄ_２Ｏ_２Ｓ：Ｅｕ等を挙げることができる。また、酸化物系蛍光体の具体例としては、（Ｂａ，Ｓｒ）_３ＳｉＯ_５：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ、Ｔｂ_３Ａｌ_５Ｏ_１２：Ｃｅ、Ｃａ_３Ｓｃ_２Ｓｉ_３Ｏ_１２:Ｃｅ等を挙げることができる。また、窒化物系蛍光体の具体例としては、例えば、Ｃａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｓｒ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｂａ_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）_２Ｓｉ_５Ｎ_８：Ｅｕ、Ｃａ_ｘ（Ａｌ，Ｓｉ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕ（０＜ｘ≦１．５）、ＣａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、ＳｒＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、ＢａＳｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）Ｓｉ_２Ｏ_２Ｎ_２：Ｅｕ、ＣａＡｌ_２Ｓｉ_４Ｎ_８：Ｅｕ、ＣａＳｉＮ_２：Ｅｕ、ＣａＡｌＳｉＮ_３：Ｅｕ等を挙げることができる。また、フッ化物系蛍光体の具体例としては、Ｋ_２ＴｉＦ_６：Ｍｎ^４＋、Ｂａ_２ＴｉＦ_６：Ｍｎ^４＋、Ｎａ_２ＴｉＦ_６：Ｍｎ^４＋、Ｋ_３ＺｒＦ_７：Ｍｎ^４＋、Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ^４＋等を挙げることができる。また、その他の蛍光体として、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２:Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）等のＹＡＧ系蛍光体、Ｌｕ（Ｓｉ，Ａｌ）_１２（Ｏ，Ｎ）_１６：Ｅｕ等のサイアロン系蛍光体を挙げることができる。なお、蛍光体材料の記載において、「：」の前は母体を示し、後は付活剤を示す。

青色ＬＥＤや近紫外ＬＥＤを用いて白色光を得るために組み合わせる蛍光体としては、黄色蛍光体、黄色蛍光体と赤色蛍光体、緑色蛍光体と赤色蛍光体などを用いることができる。本実施の形態では、水蒸気により劣化し易い硫化物系蛍光体、酸化物系蛍光体又はそれらの混合系蛍光体を好ましく用いることができ、広い色域を実現することができる。

青色ＬＥＤを用いて白色光を得るために組み合わせる硫化物系蛍光体としては、青色励起光の照射により波長６２０〜６６０ｎｍの赤色蛍光ピークを有する硫化物系蛍光体、好ましくはＣａＳ：Ｅｕ、ＳｒＳ：Ｅｕや、青色励起光の照射により波長５３０〜５５０ｎｍの緑色蛍光ピークを有する硫化物系蛍光体、好ましくはＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕを挙げることができる。

また、青色ＬＥＤを用いて白色光を得るために組み合わせる酸化物系蛍光体としては、青色励起光の照射により波長５９０〜６２０ｎｍの赤色蛍光を発する酸化物系蛍光体、好ましくは（Ｂａ，Ｓｒ）_３ＳｉＯ_５：Ｅｕ、（Ｂａ，Ｓｒ）_２ＳｉＯ_４：Ｅｕ等を挙げることができる。

なお、青色ＬＥＤを用いて白色光を得るために組み合わせる硫化物系蛍光体、又は酸化物蛍光体以外の蛍光体を用いても良く、例えば、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２：Ｃｅ、サイアロン蛍光体等を用いても良い。

また、硫化物系蛍光体、又は酸化物蛍光体は、その表面が被覆されていることが好ましい。表面を被覆するのに用いる化合物としては、酸化ケイ素、酸化イットリウム、酸化アルミニウム、または酸化ランタン等の酸化物を挙げることができる。これらは１種又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。

図１に示す単層型の発光体シートにおいて、蛍光体として上記の蛍光体の混合物を使用する場合、蛍光体シートを白色で発光させるために、青色励起光の照射により波長６２０〜６６０ｎｍの赤色蛍光を発する硫化物系蛍光体または青色励起光の照射により波長５９０〜６２０ｎｍの赤色蛍光を発する酸化物系蛍光体と、青色励起光の照射により波長５３０〜５５０ｎｍの緑色蛍光を発する硫化物系蛍光体との混合蛍光体を使用することが好ましい。特に好ましい組み合わせは、赤色蛍光を発するＣａＳ：Ｅｕ又は（ＢａＳｒ）_３ＳｉＯ_５：Ｅｕと、緑色蛍光を発するＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕとの混合蛍光体である。

蛍光体層を形成する樹脂組成物には、ポリオレフィン共重合体成分又は光硬化性（メタ）アクリル樹脂成分のいずれかの樹脂成分を含むことが好ましい。

ポリオレフィン共重合体としては、スチレン系共重合体又はその水添物を挙げることができる。このようなスチレン系共重合体又はその水添物としては、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体又はその水添物、スチレン−エチレン−プロピレンブロック共重合体又はその水添物を好ましく挙げることができる。これらの中でも透明性やガスバリア性の点から、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体の水添物を特に好ましく使用することができる。このようなポリオレフィン共重合体成分を含有させることにより、優れた耐光性と低い吸水性を得ることができる。

光硬化型アクリレート樹脂成分としては、ウレタン（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレートなどを挙げることができ、これらの中でも、光硬化後の耐熱性の観点から、ウレタン（メタ）アクリレートを好ましく使用することができる。このような光硬化型（メタ）アクリレート樹脂成分を含有させることにより優れた耐光性と低い吸水性を得ることができる。

また、樹脂組成物には、必要に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、他の光透過性樹脂、着色顔料、溶媒等を配合しても構わない。

水蒸気バリアフィルム１２，１３は、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）等のプラスチック基板やフィルムの表面に、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化珪素等の金属酸化物薄膜を形成したガスバリア性フィルムである。また、ＰＥＴ／ＳｉＯｘ／ＰＥＴ等の多層構造のものを用いても良い。

本実施の形態に係る蛍光体シートは、第１の水蒸気バリアフィルム１２の端部と第２の水蒸気バリアフィルム１３の端部とが、１ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下の水蒸気透過率を有するカバー部材１４で封止されている。

カバー部材１４としては、１ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下の水蒸気透過率を有する基材１４１に粘着剤１４２が塗布された粘着テープを用いることができる。基材１４１としては、アルミ箔等の金属箔や、水蒸気バリアフィルム１２，１３を用いることができる。アルミ箔は、光沢の白アルミ又は非光沢の黒アルミのいずれを用いても良いが、蛍光体シート端部の良好な色合いが必要な場合、白アルミを用いることが好ましい。また、水蒸気バリアフィルム上に貼り付けられるカバー部材１４の幅Ｗは、水蒸気バリア性や強度の観点から１ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましく、１ｍｍ〜５ｍｍであることがより好ましい。このような構成からなるカバー部材１４によれば、水蒸気バリアフィルムの端部から蛍光体層への水蒸気の侵入を防止することができ、蛍光体層中の蛍光体の劣化を防止することができる。

［第２の構成例］
図２は、蛍光体シート端部の第２の構成例を示す図である。この蛍光体シートは、第１の構成例と同様に、蛍光体層１１が、第１の水蒸気バリアフィルム１２と第２の水蒸気バリアフィルム１３とに挟持されている。

第２の構成例のカバー部材１５は、基材１４１に粘着剤１４２が塗布された粘着テープ上に、第２の蛍光体層を構成する蛍光体層１４３に粘着剤１４４が塗布された蛍光体テープが貼り付けられている。

蛍光体テープの蛍光体層１４３は、粉末状の蛍光体を含有する樹脂組成物を成膜したものであり、基材１４１に粘着テープを貼り付けたときの端部付近の色合いを中央部同様の色合いに補正するものである。蛍光体は、蛍光体シートの蛍光体層１１同様、特に限定されるものではないが、水蒸気バリアフィルム１１，１２の外側に位置するため、水分に強いＹＡＧ系蛍光体や窒化物系蛍光体を用いることが好ましい。特に、青色ＬＥＤを用いて白色光を得る場合、（Ｙ，Ｇｄ）_３（Ａｌ，Ｇａ）_５Ｏ_１２:Ｃｅ（ＹＡＧ：Ｃｅ）等の黄色のＹＡＧ系蛍光体を用いることが好ましい。これにより、蛍光体シート端部付近の青みを解消することができる。

このように蛍光体テープを粘着テープ上に貼り付けることにより、基材１４１に粘着テープを貼り付けたときの端部付近の色合いを中央部同様の色合いに補正することができる。なお、第２の構成例のカバー部材１５において、基材１４１と蛍光体層１４３とが一体となったテープとして構成しても良い。

［第３の構成例］
図３は、蛍光体シート端部の第３の構成例を示す図である。この蛍光体シートは、第１の構成例と同様に、蛍光体層１１が、第１の水蒸気バリアフィルム１２と第２の水蒸気バリアフィルム１３とに挟持されている。

第３の構成例のカバー部材１６は、基材１４１に粘着剤１４２が塗布された粘着テープ上において、蛍光体シートの一方の面側のみ、さらに蛍光体層１４３に粘着剤１４４が塗布された蛍光体テープが貼り付けられている。このような構成からなるカバー部材１６によれば、第２の構成例のカバー部材１５と同様に、端部付近の色合いを中央部同様の色合いに補正することができるとともに、第２の構成例のカバー部材１５よりも蛍光体シート端部の厚さを薄くすることができる。

［第４の構成例］
図４は、蛍光体シート端部の第４の構成例を示す図である。この蛍光体シートは、第１の構成例と同様に、蛍光体層１１が、第１の水蒸気バリアフィルム１２と第２の水蒸気バリアフィルム１３とに挟持されている。

第４の構成例のカバー部材１７は、基材１４１に粘着剤１４２が塗布された粘着テープ上に、反射層１４５に粘着剤１４６が塗布された反射テープが貼り付けられ、さらに基材１４７と蛍光体層１４８とが貼り合わされた蛍光体テープが貼り付けられている。粘着テープ上に反射テープを貼り付けることにより、例えば基材１４１として非光沢の黒アルミ箔を用いた場合でも、端部付近の色合いを中央部同様の色合いに補正することができる。なお、第４の構成例のカバー部材１７は、基材１４１と反射層１４５と蛍光体層１４８とがこの順番に一体となったテープとして構成しても良い。

［第５の構成例］
図５は、蛍光体シート端部の第５の構成例を示す図である。この蛍光体シートは、第１の構成例と同様に、蛍光体層１１が、第１の水蒸気バリアフィルム１２と第２の水蒸気バリアフィルム１３とに挟持されている。

第５の構成例のカバー部材１８は、基材１４１に粘着剤１４２が塗布された粘着テープ上において、蛍光体シートの一方の面側のみ、反射層１４５に粘着剤１４６が塗布された反射テープが貼り付けられ、さらに基材１４７と蛍光体層１４８とが貼り合わされた蛍光体テープが貼り付けられている。このような構成からなるカバー部材１８によれば、第４の構成例のカバー部材１７と同様に、端部付近の色合いを中央部同様の色合いに補正することができとともに、第４の構成例のカバー部材１７よりも蛍光体シート端部の厚さを薄くすることができる。

［蛍光体シートの製造方法］
図６は、蛍光体シートの製造方法の一例を説明するための模式図である。具体例として示す蛍光体シートの製造方法は、図６に示すように、攪拌工程（Ａ）と、ラミネート工程（Ｂ）と、抜き加工工程（Ｃ）と、封止工程（Ｄ）とを有する。

攪拌工程（Ａ）では、例えば溶剤により溶解された樹脂ペースト中に、赤色蛍光体２１と緑色蛍光体２２とを予め決定された配合比で混合し、蛍光体含有樹脂ペーストを得る。ラミネート工程（Ｂ）では、第１の水蒸気バリアフィルム１２上の蛍光体樹脂ペースト塗布し、バーコータ２３を用いて蛍光体樹脂ペーストの膜厚を均一にし、オーブン２４にて蛍光体樹脂ペーストを乾燥させ、蛍光体層１１を形成する。そして、熱ラミネータ２５を用いて蛍光体層１１上に第２の水蒸気バリアフィルム１３を貼り合わせ、蛍光体層１１が第１，第２の水蒸気バリアフィルム１２，１３に挟持された蛍光体シートの原反を得る。抜き加工工程（Ｃ）では、蛍光体シートの原反をプレス機２６にて抜き加工し、端部側面に蛍光体層が露出した所定のサイズの蛍光体シートを得る。封止工程（Ｄ）では、例えばカバー部材１４としてアルミ箔テープを用いて、第１の水蒸気バリアフィルムと第２の水蒸気バリアフィルムとの間に露出した蛍光体層を封止する。

以上の工程（Ａ）〜（Ｄ）により、第１，第２の水蒸気バリアフィルム１２，１３の端部が、カバー部材１４で封止された蛍光体シートを得ることができる。

＜２．照明装置＞
図７は、エッジライト型の照明装置を示す概略断面図である。図７に示すように、照明装置は、青色ＬＥＤ３１と、側面から入射される青色ＬＥＤ３１の青色光を拡散させ、表面に均一の光を出す導光板３２と、青色光から白色光を得る蛍光体シート３３と、光学フィル３４とを備える、所謂“エッジライト型バックライト”を構成する。

青色ＬＥＤ３１は、青色発光素子として例えばＩｎＧａＮ系のＬＥＤチップを有する、所謂“ＬＥＤパッケージ”を構成する。導光板３２は、アクリル板等の透明基板の端面より入れた光を均一に面発光させる。蛍光体シート３３は、青色発光素子の青色光から白色光を得る粉末状の蛍光体を含有する。蛍光体の粉末は、平均粒径が数μｍ〜数十μｍのものを用いる。これにより蛍光体シート３３の光散乱効果を向上させることができる。光学フィルム３４は、例えば液晶表示装置の視認性を向上させるための反射型偏光フィルム、拡散フィルムなどで構成される。

また、図８は、直下型の照明装置を示す概略断面図である。図８に示すように、照明装置は、青色ＬＥＤ４１が二次元配置された基板４２と、青色ＬＥＤ４１の青色光を拡散させる拡散板４３と、基板４２と離間して配置され、青色光から白色光を得る蛍光体シート３３と、光学フィル３４とを備える、所謂“直下型バックライト”を構成する。

青色ＬＥＤ４１は、青色発光素子として例えばＩｎＧａＮ系のＬＥＤチップを有する、所謂“ＬＥＤパッケージ”を構成する。基板４２は、フェノール、エポキシ、ポリイミドなどの樹脂を利用したガラス布基材から構成され、基板４２上には、所定ピッチで等間隔に青色ＬＥＤ４１が、蛍光体シート３３の全面に対応して二次元に配置される。また、必要に応じて、基板４２上の青色ＬＥＤ４１の搭載面に反射処理を施してもよい。基板４２と蛍光体シート３３とは約１０〜５０ｍｍ程度離間して配置され、照明装置は、所謂“リモート蛍光体構造”を構成する。基板４２と蛍光体シート３３との間隙は、複数の支持柱や反射板によって保持され、基板４２と蛍光体シート３３とがなす空間を支持柱や反射板が四方で囲むように設けられている。拡散板４３は、青色ＬＥＤ４１からの放射光を光源の形状が見えなくなる程度に広範囲に拡散するものであり、例えば２０％以上８０％以下の全光線透過率を有する。

このような構成の照明装置において、蛍光体シート３３は、端部がカバー部材で封止されているため、水蒸気により劣化し易い硫化物系蛍光体、酸化物系蛍光体又はそれらの混合系蛍光体を好ましく用いることができる。

図９は、硫化物系蛍光体を使用したバックライト、及び従来の黄色蛍光体を使用したバックライトのスペクトルである。図９において、ａは、硫化物系蛍光体を使用したバックライトのスペクトルであり、ｂは、従来の黄色蛍光体を使用したバックライトのスペクトルである。

また、図１０は、硫化物系蛍光体を使用したバックライト、及び従来の黄色蛍光体を使用したバックライトの色空間を示すＣＩＥ１９３１色度図である。図１０において、ａは硫化物系蛍光体を使用したバックライトの色空間であり、ｂは従来の黄色蛍光体を使用したバックライトの色空間であり、ｃはＮＴＳＣ方式の色空間であり、ｄはｓＲＧＢ方式の色空間である。

硫化物系蛍光体を使用したバックライトは、硫化物系蛍光体として、緑色硫化物系蛍光体（ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ）と赤色硫化物系蛍光体（ＣａＳ：Ｅｕ）とを使用し、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック（ＳＥＢＳ）樹脂中に分散させた蛍光体シートを使用した。

硫化物系蛍光体を使用した蛍光体シートには、赤色硫化物系蛍光体が含まれているため、図９に示すように、硫化物系蛍光体を使用したバックライトのスペクトルａの６５０ｎｍ付近の強度が、黄色蛍光体を使用したバックライトのスペクトルｂに比べて大きい。また、図１０に示すように、硫化物系蛍光体を使用したバックライトの色空間は、ＮＴＳＣ方式の色空間の８５〜９０％であるのに対し、黄色蛍光体を使用したバックライトの色空間は、ＮＴＳＣ方式の色空間の７２％である。

このように硫化物系蛍光体を使用した蛍光体シートは、広色域を表現することができるため、本実施の形態のように蛍光体シートの端部がカバー部材で封止し、水蒸気の侵入を防ぐ技術は、硫化物系蛍光体を使用した蛍光体シートとって非常に有用である。また、硫化物系蛍光体を使用した蛍光体シートを備える照明装置を、例えば液晶表示装置の表示画面となる液晶パネルに配置することにより、広色域を実現するだけでなく、液晶表示装置を長寿命化させることができる。

なお、本発明は、前述の実施の形態にのみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々更新を加え得ることは勿論である。例えば、前述の実施の形態では、照明装置を表示装置用のバックライト光源に適用した例を示したが、照明用光源に適用してもよい。照明用光源に適用する場合、光学フィルム３４は不要である場合が多い。また、蛍光体含有樹脂は、平面のシート形状であるだけでなく、カップ型形状等の立体的な形状を持っていてもよい。

＜３．実施例＞
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本実施例では、蛍光体層が水蒸気バリアフィルムで挟持された蛍光体シートを作製し、蛍光体シートのエッジ部の蛍光体の劣化、及び蛍光体シートのエッジ部の色度ムラについて評価した。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。

［蛍光体劣化の評価］
蛍光体シートを６０℃／９０％湿度環境で１０００Ｈ保管した後、蛍光体シートのエッジ部を目視し、変色の有無を判定した。蛍光体劣化の評価として、変色が認識される場合を○、変色が認識されない場合を×とした。

［色度ムラの評価］
図１１は、蛍光体シートの色度の測定方法を示す模式図である。エッジライト型の青色ＬＥＤ導光板５１上に、蛍光体シート５２と、光学フィルム群５３とをこの順番に載せ、９０ｍｍ×４５ｍｍの黒色開口シート５４を、開口端部とカバー部材端部とが同じ位置となるように設置した。そして、黒色開口シート５４側から色度カメラ５５にて、ｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を測定した。

蛍光体シート５２は、図１〜図５に示す第１〜第５の構成例のようにカバー部材５２ａを取り付けた。そして、図１１に示すように、水蒸気バリアフィルム上のカバー部材５２ａの端部位置を０とし、蛍光体シートの中央部方向をＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を測定し、端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置と色度差Δｕ’ｖ’を算出した。

［総合評価］
総合評価として、蛍光体シート端部の蛍光体劣化の評価が○及び色度差Δｕ’ｖ’が０．０１以下の場合を◎、蛍光体劣化の評価が○及び色度差Δｕ’ｖ’が０．０１超０．０５未満の場合を○、蛍光体劣化の評価が○及び色度差Δｕ’ｖ’が０．０５以上の場合を△、色度ムラに関わらず蛍光体劣化の評価が×の場合を×とした。

［実施例１］
実施例１では、図１に示す第１の構成例とし、蛍光体層を１００ｍｍ×６０ｍｍの水蒸気バリアフィルムで挟持し、水蒸気バリアフィルムの端部の額縁幅Ｗが３ｍｍとなるように非光沢の黒アルミテープで封止し、蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は３層である。

水蒸気バリアフィルムとして、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）／ＳｉＯｘ／ＰＥＴの３層構造を有し、膜厚が３８μｍであるものを用いた。この水蒸気バリアフィルムは、温度４０℃、湿度９０％の条件でおよそ０．２ｇ／ｍ^２／ｄａｙの水蒸気透過率を示した。

蛍光体層として、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック（ＳＥＢＳ）樹脂中に緑色硫化物系蛍光体（ＳｒＧａ_２Ｓ_４：Ｅｕ）と、赤色硫化物系蛍光体（ＣａＳ：Ｅｕ）とが分散されたものを用いた。

黒アルミテープとして、アルミ箔の両面をカーボンブラックコーティングした厚さ約５０μｍの黒アルミ箔の片面に、粘着剤を約１５μｍ塗布した総厚６５μｍのものを用いた。

図１２に、実施例１におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。また、図１３に、実施例１における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．０５と大きかった。これは、青色ＬＥＤ導光板５１が、蛍光体シート５３のサンプルより大きいため、周辺部に青みがかかったものと考えられる。

表１に、実施例１の評価結果を示す。この実施例１の蛍光体シートの蛍光体劣化の評価は○であり、色度差Δｕ’ｖ’は０．０５であり、総合評価は△であった。

［実施例２］
実施例２では、図１に示す第１の構成例とし、カバー部材として光沢のアルミテープを用いた以外、実施例１と同様にして蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は３層である。

光沢アルミテープとして、厚さ約５０μｍのアルミ箔の片面に、粘着剤を約１５μｍ塗布した総厚６５μｍのものを用いた。

図１４に、実施例２におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。また、図１５に、実施例２における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．０６と大きかった。これは、青色ＬＥＤ導光板５１が、蛍光体シート５３のサンプルより大きいため、周辺部に青みがかかったものと考えられる。

表１に、実施例２の評価結果を示す。この実施例２の蛍光体シートの蛍光体劣化の評価は○であり、色度差Δｕ’ｖ’は０．０６であり、総合評価は△であった。

［実施例３］
実施例３では、図２に示す第２の構成例とし、水蒸気バリアフィルムの端部の額縁幅Ｗが３ｍｍとなるように非光沢の黒アルミテープで封止し、黒アルミテープ上にＹＡＧテープを貼り付けた以外、実施例１と同様にして蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は３層である。

ＹＡＧテープとして、厚さ約５０μｍの蛍光体フィルムの片面に、粘着剤を約１５μｍ塗布した総厚６５μｍのものを用いた。

端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．０４であった。ＹＡＧテープにより、カバー部材による周辺部の青みを抑制することが可能であることが分かった。

表１に、実施例３の評価結果を示す。この実施例３の蛍光体シートの蛍光体劣化の評価は○であり、色度差Δｕ’ｖ’は０．０４であり、総合評価は○であった。

［実施例４］
実施例４では、図２に示す第２の構成例とし、水蒸気バリアフィルムの端部の額縁幅Ｗが３ｍｍとなるように光沢のアルミテープで封止し、アルミテープ上にＹＡＧテープを貼り付けた以外、実施例２と同様にして蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は３層である。なお、ＹＡＧテープは、実施例３と同様のものを用いた。

図１６に、実施例４におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。また、図１７に、実施例４における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．０１であった。光沢アルミテープ及びＹＡＧテープにより、カバー部材による周辺部の青みを抑制することができた。

表１に、実施例４の評価結果を示す。この実施例４の蛍光体シートの蛍光体劣化の評価は○であり、色度差Δｕ’ｖ’は０．０１であり、総合評価は◎であった。

［実施例５］
実施例５では、図５に示す第５の構成例とし、水蒸気バリアフィルムの端部の額縁幅Ｗが３ｍｍとなるように非光沢の黒アルミテープで封止し、青色ＬＥＤ導光板５１側のみに反射テープ及びＹＡＧテープを貼り付けた以外、実施例１と同様にして蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は３層である。

反射テープとして、厚さ約５０μｍの白色反射板の片面に、粘着剤を約１５μｍ塗布した総厚６５μｍのものを用いた。なお、ＹＡＧテープは、実施例３と同様のものを用いた。

図１８に、実施例５におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。また、図１９に、実施例５における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．０１であった。反射テープを用いることにより、非光沢の黒アルミテープ及びＹＡＧテープを用いた実施例３によりも、カバー部材による周辺部の青みを改善することができた。

表１に、実施例５の評価結果を示す。この実施例５の蛍光体シートの蛍光体劣化の評価は○であり、色度差Δｕ’ｖ’は０．０１であり、総合評価は◎であった。

［実施例６］
実施例６では、図５に示す第５の構成例とし、水蒸気バリアフィルムの端部の額縁幅Ｗが３ｍｍとなるように光沢のアルミテープで封止し、青色ＬＥＤ導光板５１側のみに反射テープ及びＹＡＧテープを貼り付けた以外、実施例２と同様にして蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は３層である。なお、ＹＡＧテープは、実施例３と同様のものを用い、反射テープは、実施例５と同様のものを用いた。

図２０に、実施例６におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。また、図２１に、実施例６における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．００６であった。光沢のアルミテープ及びＹＡＧテープを用いた実施例４と同様、カバー部材による周辺部の青みを改善することができた。

表１に、実施例６の評価結果を示す。この実施例６の蛍光体シートの蛍光体劣化の評価は○であり、色度差Δｕ’ｖ’は０．００６であり、総合評価は◎であった。

［実施例７］
実施例７では、図４に示す第４の構成例とし、水蒸気バリアフィルムの端部の額縁幅Ｗが３ｍｍとなるように光沢のアルミテープで封止し、アルミテープ上に反射テープ及びＹＡＧテープを貼り付けた以外、実施例２と同様にして蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は３層である。なお、ＹＡＧテープは、実施例３と同様のものを用い、反射テープは、実施例５と同様のものを用いた。

端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．００６であった。青色ＬＥＤ導光板５１側のみに反射テープ及びＹＡＧテープを貼り付けた実施例６と同様、カバー部材による周辺部の青みを改善することができた。

表１に、実施例７の評価結果を示す。この実施例７の蛍光体シートの蛍光体劣化の評価は○であり、色度差Δｕ’ｖ’は０．００６あり、総合評価は◎であった。

［比較例］
比較例では、図１に示す第１の構成例において、カバー部材１４を貼り付けない構成とし、水蒸気バリアフィルムの端部を開放した以外、実施例１同様にして蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は３層である。

図２２に、比較例におけるｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)の測定結果を示す。また、図２３に、比較例における蛍光体シート端部からＸ方向のｕ’ｖ’色度(ＣＩＥ１９７６)を示すグラフを示す。端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．０２であった。カバー部材を貼り付けていないため、カバー部材による周辺部の青ムラの発生はなかったが、高温高湿環境試験で蛍光体の変色が見られた。

表１に、比較例の評価結果を示す。この比較例の蛍光体シートの色度差Δｕ’ｖ’は０．０２と良好であるが、蛍光体劣化の評価は×であり、総合評価は×であった。

［参考例］
参考例では、画面部の層構成が７層である従来の蛍光体シートを作製した。実施例１と同様の蛍光体層を９４ｍｍ×５４ｍｍのＰＥＴフィルムで挟持し、さらに蛍光体層と同じＳＥＢＳ樹脂にて、ＰＥＴフィルムを１００ｍｍ×６０ｍｍの水蒸気バリアフィルムで挟持し、水蒸気バリアフィルムの端部のパウチ幅Ｗが３ｍｍとなるように封止し、蛍光体シートを作製した。すなわち、この蛍光体シートの画面部の層構成は７層である。なお、水蒸気バリアフィルムは、実施例１と同様のものを用いた。

端部の０ｍｍ位置と１０ｍｍ位置との色度差Δｕ’ｖ’が０．００２であった。カバー部材を貼り付けていないため、カバー部材による周辺部の青ムラの発生はなかったが、蛍光体シートの作製工程が多かった。

表１に、参考例の評価結果を示す。この参考例の蛍光体シートの蛍光体劣化の評価は○であり、色度差Δｕ’ｖ’は０．００２であり、総合評価は◎であった。

実施例１〜７に示すように、水蒸気バリアフィルムの端部をカバー部材で封止することにより、簡単な構成で水蒸気の侵入を防ぐことができ、蛍光体の劣化を防ぐことができる。また、実施例３〜７に示すように、蛍光体テープを用いることにより、カバー部材による青ムラの発生を抑制することができる。

１１蛍光体層、１２第１の水蒸気バリアフィルム、１３第２の水蒸気バリアフィルム、１４，１５，１６，１７，１８カバー部材、２１赤色蛍光体、２２緑色蛍光体、２３バーコータ、２４オーブン、２５熱ラミネータ、２６プレス機、３１青色ＬＥＤ、３２導光板、３３蛍光体シート、３４光学フィルム、４１青色ＬＥＤ、４２基板、４３拡散板、５１青色ＬＥＤ導光板、５２蛍光体シート、５３光学フィルム群、５４黒色開口シート、５５色度カメラ、１４１基材、１４２粘着剤、１４３蛍光体層、１４４粘着剤、１４５反射層、１４６粘着剤、１４７基材、１４８蛍光体層

Claims

水蒸気バリアフィルムと、
前記水蒸気バリアフィルムに挟持された第１の蛍光体層とを備え、
前記水蒸気バリアフィルムの端部が、第２の蛍光体層を有するカバー部材で封止されてなる蛍光体シート。
前記第１の蛍光体層が、青色光から白色光を得る蛍光体を含有し、
前記第２の蛍光体層が、黄色蛍光体を含有する請求項１記載の蛍光体シート。
前記第１の蛍光体層が、硫化物系蛍光体を含有する請求項１又は２記載の蛍光体シート。
前記第１の蛍光体層が、赤色蛍光体と緑色蛍光体とを含有する請求項３記載の蛍光体シート。
前記カバー部材が、アルミ箔を有する請求項１乃至４のいずれか１項に記載の蛍光体シート。
前記第２の蛍光体層が、当該蛍光体シートの一方の面に配置される請求項１記載の蛍光体シート。
前記カバー部材が、反射層を有する請求項１記載の蛍光体シート。
前記カバー部材が、１ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下の水蒸気透過率を有する請求項１乃至７のいずれか１項に記載の蛍光体シート。
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の蛍光体シートを備える照明装置。
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の蛍光体シートを備える液晶表示装置。