绿色发光荧光体粒子及其制造方法、色彩转换片、发光装置和图像显示装置组件技术领域
本发明涉及绿色发光荧光体粒子及其制造方法、色彩转换片、发光装置和图像显示装置组件。
背景技术
关于用于白色发光二极管(LED)的荧光体材料，SrGa2S4:Eu荧光体是公知的。为了提高SrGa2S4:Eu荧光体的辉度，必须通过以较高的浓度掺杂充当发光中心的铕来增加对激发光的吸收。掺杂过量的铕会增加激发光的吸收率，但是出现因发光中心浓度饱和而降低其内部量子效率，反之则会降低其辉度的问题。一般而言，上述现象被称作浓度猝灭。因此，在掺杂铕的过程中，存在浓度的最佳值。
美国专利6,153,123公开了涉及M1(M2，Ga)2S4，具体而言涉及由(Sr，Ca)Ga2S4构成的荧光体粒子的发明，并且该发明提及将活化剂的原子百分率指定为0.02％至15％。但是，例如，如果将活化剂的原子百分率指定为10％至15％，就会发生浓度猝灭，并且会降低其辉度。上述问题仍未得以解决。
期望提供一种绿色发光荧光体粒子，其中即使在发生铕掺杂过剩的情况下，也不会轻易降低内部量子效率，并且期望提供用于制造绿色发光荧光体粒子的方法以及使用绿色发光荧光体粒子的色彩转换片、发光装置和图像显示装置组件。
发明内容
根据本发明的实施例，用于制造绿色发光荧光体粒子的方法包括如下步骤：从含铕化合物和锶化合物的溶液中制取含铕和锶的粉末，混合所获 得的粉末和粉状镓化合物，并且执行烧制。
根据本发明的另一实施例，用于制造绿色发光荧光体粒子的方法包括如下步骤：通过向含铕化合物和锶化合物的溶液中添加粉状镓化合物并且添加盐使铕化合物和锶化合物析出来制取粉末，以及烧制所获得的粉末。
根据本发明的另一实施例，色彩转换片包括第一透明基底元件、第二透明基底元件和夹持在第一透明基底元件与第二透明基底元件之间的色彩转换层，其中色彩转换层至少由绿色发光荧光体粒子形成，该绿色发光荧光体粒子由(Sr，Ba，Ca)1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20，优选0.10≤x≤0.18)构成，并且(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
根据本发明的另一实施例，发光装置包括(a)光源和(b)由该光源发出的光所激发的荧光体粒子，其中荧光体粒子至少由绿色发光荧光体粒子构成，该绿色发光荧光体粒子由(Sr，Ba，Ca)1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20，优选0.10≤x≤0.18)构成，并且(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
根据本发明的另一实施例，图像显示装置组件包括(A)图像显示装置和(B)从背侧照亮图像显示装置的发光装置，其中该发光装置包括(a)光源和(b)由该光源发出的光所激发的荧光体粒子，该荧光体粒子至少由绿色发光荧光体粒子构成，该绿色发光荧光体粒子由(Sr，Ba，Ca)1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20，优选0.10≤x≤0.18)构成，并且(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
根据本发明的另一实施例，绿色发光荧光体粒子由(Sr，Ba，Ca)1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20，优选0.10≤x≤0.18)构成，其中(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
根据本发明的实施例，就用于制造绿色发光荧光体粒子的方法而言，从含铕化合物和锶化合物的溶液中制取含铕和锶的粉末(中间粉末)。此外，根据本发明的另一实施例，就用于制造绿色发光荧光体粒子的方法而言，通过向含铕化合物和锶化合物的溶液中添加粉状镓化合物到并且添加盐来制取粉末，具体而言添加盐使铕化合物和锶化合物析出。如上所述，根据本发明的实施例，在用于制造绿色发光荧光体粒子的方法中，采用了 所谓的湿式法。因此，应该相信Eu是均匀分散的，不存在局部Eu浓度过高的区域，从而不会轻易发生交叉失活。因此，根据本发明实施例的通过上述用于制造绿色发光荧光体粒子的方法所制取的绿色发光荧光体粒子，根据本发明实施例的绿色发光荧光体粒子，以及关于根据本发明实施例的色彩转换片、发光装置和图像显示装置组件的绿色发光荧光体粒子即使在吸收效率提高时也能够保持较高的内部量子效率。
附图说明
图1是示出示例1和比较示例1中的绿色发光荧光体粒子的(内部量子效率/吸收效率)的计算结果图；
图2是示出示例1中的绿色发光荧光体粒子的外部量子效率、内部量子效率、吸收效率的测量结果图；
图3是示出比较示例1中的绿色发光荧光体粒子的外部量子效率、内部量子效率、吸收效率的测量结果图；
图4A和图4B是示例1和比较示例1中的绿色发光荧光体粒子的扫描电子显微图；
图5是示出示例1和比较示例1中的绿色发光荧光体粒子的可靠性试验结果图；
图6A、图6B和图6C是示例2中的色彩转换片的概要剖视图；
图7是示例3中的图像显示装置组件的概念图；
图8是示例3中的图像显示装置组件的修改示例的概念图；
图9是示例3中的图像显示装置组件的另一修改示例的概念图；
图10是示例3中的图像显示装置组件的另一修改示例的概念图；
图11A和图11B是示例4中适用于图像显示装置组件中的边缘照明型发光装置(平面发光装置)及其修改示例的概念图；
图12是示例4中适用于图像显示装置组件中的边缘照明型发光装置(平面发光装置)的另一修改示例的概念图；以及
图13A是示例5中适用于图像显示装置组件中的发光装置的概要剖视图，且图13B是示例5中的图像显示装置组件的概念图。
具体实施方式
下面参考附图基于示例来描述本发明。但是，本发明并不限于这些示例，并且这些示例中的各种数值与材料只意为示例说明。在这方面上，将按照以下顺序进行说明。
1.根据本发明实施例的绿色发光荧光体粒子、根据本发明实施例的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法、色彩转换片、发光装置和图像显示装置组件的总体解释。
2.示例1(根据本发明实施例的绿色发光荧光体粒子、根据本发明实施例的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法)
3.示例2(根据本发明实施例的色彩转换片)
4.示例3(根据本发明实施例的发光装置和图像显示装置组件)
5.示例4(示例3的修改)
6.示例5(示例3的另一修改)，其它
根据本发明实施例的绿色发光荧光体粒子、根据本发明实施例的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法、色彩转换片、发光装置和图像显示装置组件的总体解释
就根据本发明实施例的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法而言，通过向含铕化合物和锶化合物的溶液中滴入亚硫酸盐)来制取由(Sr，Eu)SO3构成的粉末(中间粉末)，然而并不限于此。此外，就根据本发明另一实施例的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法而言，通过向含铕化合物和锶化合物的溶液中添加粉状状镓化合物并且滴入亚硫酸盐来制取上述含Sr、Eu和Ga的粉末。
此外，在根据本发明实施例的包含上述各种优选形成的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法中，可以通过使用球磨机混合上述粉末(中间粉末)和粉状状镓化合物，然而并不限于此。可以通过执行各种试验来适当地确定混合条件，例如混合时间等。
在根据本发明实施例的包含上述各种优选形成的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法中，可以在硫化氢(H2S)气氛中执行或者可以在二硫化碳(CS2)气氛中执行烧制。可以通过执行各种试验来适当地确定烧制条 件，例如烧制温度、烧制时间、升温速率和升温时间等。
另外，在根据本发明实施例的包含上述各种优选形成的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法中，绿色发光荧光体粒子可以由Sr1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20，优选0.10≤x≤0.18)构成，并且(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
在根据本发明实施例的色彩转换片中，色彩转换片可以由绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子构成。在上述结构中，蓝色光可以进入色彩转换片，并且从色彩转换片上射出白色光。
在根据本发明实施例的发光装置或者图像显示装置组件中，荧光体粒子可以由绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子构成。在根据本发明实施例的包含上述结构的发光装置或者图像显示装置组件中，层状荧光体粒子可以配置在透明基底元件的第一面上，并且光源被配置为与透明基底元件的第一面相对的第二面相对。在此情况下，荧光体粒子被第二透明基底元件覆盖。上述构造和结构实质上与根据本发明实施例的色彩转换片的构造和结构相同。
但是，在根据本发明实施例的发光装置或者图像显示装置组件中的荧光体粒子的构造和结构并不限于此。由绿色发光荧光体粒子或者绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子构成的荧光体粒子可以分散在透明基底元件内部。上述透明基底元件可以通过例如相关技术中的挤压成型法或者碾压成型法形成。可替换地，设有绿色发光荧光体粒子形成区域和红色发光粒子形成区域的透明基底元件可以配置在光源与图像显示装置之间。在此，绿色发光荧光体粒子形成区域以安置在图像显示装置中的绿色发光子像素(子像素G)与光源之间的方式配置在透明基底元件上。红色发光粒子形成区域以安置在图像显示装置中的红色发光子像素(子像素R)与光源之间的方式配置在透明基底元件上。绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子并未配置在图像显示装置中的蓝色发光子像素(子像素B)与光源之间。可替换地，在可以将层状荧光体粒子(荧光体粒子层)设置在帽状元件内面上的同时，光源可能被帽状元件所覆盖。可替换地，可以将荧光体粒子于其中分散在透明基底元件内部的材料(片状或者膜状材料)设置在帽状元 件的内面上。上述片状或者膜状材料可以通过例如相关技术中的挤压成型法或者碾压成型法形成。可替换地，荧光体粒子可以分散在帽状元件内部。上述帽状元件可以通过相关技术中的注入成型法、挤压成型法、传递成型法、碾压成型法、流出成型法、层压成型法、成膜成型法、压缩成型法、烧结法、浇铸法、吹塑成型法、膨胀成型法、溶液浸渍成型法、发泡成型法、反应注射成型法等形成。
发光装置可以由平面发光装置(平面光源装置)形成。平面发光装置的例子包括日本未经审查的实用新型申请No.63-187120和日本未经审查的专利申请No.2002-277870等中所公开的直接照明型平面发光装置，以及日本未经审查的专利申请No.2002-131552等中所公开的边缘照明型(可称作侧光型)平面发光装置。发光装置可以被构造为包括光扩散板，一组光学功能片(膜)，例如扩散片、棱镜片(膜)、BEF和DBEF(Sumitomo 3M有限公司的商标名)和偏振转换片(膜)，以及发射片。这组光学功能片可以由各种具体配置的薄片形成或者通过层压与整合形成。光扩散板和这组光学功能片配置在发光装置与图像显示装置之间。构成光扩散板的材料的示例包括聚碳酸酯树脂(PC)、聚苯乙烯基树脂(PS)、甲基丙酸烯树脂等和环烯烃树脂，例如ZEON公司Corporation生产的降冰片烯基聚合树脂“ZEONOR”。
在由直接照明型平面发光装置(平面光源装置)形成发光装置的情况下，荧光体粒子可以形成为层状，并且所获得的层状荧光体粒子可以设置在光源与图像显示装置之间。此外，荧光体粒子层可以设置在光源与上述光扩散板以及一组光学功能片可以之间，可以设置在光扩散板与这组光学功能片之间，或者可以设置在这组光学功能片之间。
边缘照明型平面发光装置(平面光源装置)设有导光板。构成导光板的材料的示例包括玻璃以及塑料材料(例如，PMMA、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、非晶体聚丙烯基树脂和含AS树脂的苯乙烯基树脂)，并且可以基于上述成形方法例如注入成型法来执行成形。导光板具有第一面(底面)、与第一面相对的第二面(顶面)、第一侧面、第二侧面、与第一侧面相对的第三侧面和与第二侧面相对的第四侧面。导光板的形状的更多具 体示例整体来看包括楔形切顶四边形棱锥。在此情况下，切顶四边形棱锥彼此相对的两个侧面与第一面和第二面对应，并且该切顶四边形棱锥的底面与第一侧面对应。期望将凸部及/或凹部配置在第一(底)面的表面部分上。光从导光板的第一侧面摄入，并且从第二面(顶面)射向图像显示装置。导光板的第二面可以是光滑的(即，可以是镜面加工面)或者可以设有具有扩散效果的喷砂颗粒(blast grain)(即，可以是微小的粗糙面)。
期望凸部及/或凹部配置在第一(底)面的表面部分上。换言之，期望凸部、凹部、粗糙部分配置在导向板的第一面上。在配置了粗糙面的情况下，凸部与凹部可以是连续的或者是不连续的。配置在导向板第一面上的凸部及/或凹部可以是沿与光入射在导光板上的方向形成预定角度的方向延伸的连续凸部及/或凹部。就上述构造而言，沿光入射在导光板上的方向并与第一面垂直的虚拟平面切割图像显示装置而成的连续凸形或者凹形的截面形状的示例包括三角形，包括正方形、长方形和梯形的任意四边形，任意多边形，圆形，椭圆形，抛物线，双曲线和包含悬链线的光滑曲线等。在这方面，与光入射在导光板上的方向形成预定角度的方向是指60°至120°的方向，其中将光入射在导光板上的方向假设为0°。可替换地，配置在导向板第一面上的凸部及/或凹部可以是沿与光入射在导光板上的方向形成预定角度的方向延伸的不连续凸部及/或凹部。就上述构造而言，不连续凸形或凹形的示例可以包括：棱锥，圆锥，圆柱，含三棱柱和四棱柱的多棱柱以及各种光滑曲面，例如球的一部分、椭球体的一部分、回转抛物线的一部分和回转双曲线的一部分。在一些情况下，凸部和凹部并不配置在导光板的第一面的外围部分上。从光源射出并入射在导光板上的光通过与配置在导光板的第一面上的凸部或凹部相撞而发生散射。可以将设置在导光板第一面上的凸部或者凹部的高度或者深度、坡度和形状指定为恒定的或者随其不断邻近光源发生变化。在后者的情况下，凸部或者凹部的坡度可以随其不断邻近光源而降低。凸部的坡度或者凹部的坡度是指凸部或者凹部沿光入射在导光板上的方向的坡度。
就设有导光板的平面发光装置而言，反射元件被配置为与导光板的第一面(底面)相对。此外，图像显示装置被配置为与导光板的第二面(顶 面)相对。
在由边缘照明型平面发光装置形成发光装置的情况下，荧光体粒子可以形成为层状，并且可以将所获得的层状荧光体粒子(荧光体粒子层)配置在导光板的第二面(顶面)与图像显示装置之间。从光源射出的光从导光板的第一面(例如，与切顶四边形棱锥的底面对应的面)入射在导光板上，通过与第一面(底面)上的凸部或者凹部相撞而发生散射并从第一面(底面)射出，通过反射元件的反射，再次射到第一面(底面)，从第二面(顶面)射出，经过荧光体粒子层，施加到图像显示装置。此外，可以将荧光体粒子层配置在光源与上述光扩散板及一组光学功能片之间，或者配置在光扩散板与这组光学功能片之间。可替换地，可以将荧光体粒子层配置在光源与导光板的第一侧面之间。可替换地，可以将荧光体粒子层配置在与导光板的第一面(底面)相对的反射元件与导光板的第一面(底面)之间。在这方面，可以将荧光体粒子层配置在导光板的第二面(顶面)上、导光板的第一侧面上或者导光板的第一面(底面)上。从光源射出的光可以直接或者间接被引至导光板。在后者的情况下，例如可以使用光纤维。
就根据本发明实施例的包括上述各种优选形成和构造的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法、根据本发明实施例的色彩转换片、根据本发明实施例的发光装置或者根据本发明实施例的图像显示装置组件而言，绿色发光荧光体粒子的中值粒径(D50)可以在1μm至7μm之间。
在根据本发明实施例的包括上述各种优选形成和构造的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法(以下简称“根据本发明实施例的制造方法”)中，铕化合物的示例可以包括铕盐，具体而言，硝酸铕[Eu(NO3)3·xH2O]、草酸铕[Eu2(C2O4)3·xH2O]、碳酸铕[Eu2(CO3)3·xH2O]、硫酸铕[Eu2(SO4)3]、氯化铕[EuCl3·xH2O]、氟化铕[EuF3]、氢化铕[EuHx]、硫化铕[EuS]、三异丙醇基铕[Eu(O-i-C3H7)3]和醋酸铕[Eu(O-CO-CH3)3]。锶化合物的示例可以包括锶盐，具体而言，硝酸锶[Sr(NO3)2]、氧化锶[SrO]、溴化锶[SrBr2·xH2O]、氯化锶[SrCl2·xH2O]、碳酸锶[SrCO3]、草酸锶[SrC2O4·H2O]、氟化锶[SrF2]、碘化锶[SrI2·xH2O]、硫酸锶[SrSO4]、氢氧化 锶[Sr(OH)2·xH2O]和硫化锶[SrS]。粉状镓化合物的示例可以包括氧化镓[Ga2O3]、硫酸镓[Ga2(SO4)3·xH2O]、硝酸镓[Ga(NO3)3·xH2O]、溴化镓[GaBr3]、氯化镓[GaCl3]、碘化镓[GaI3]、亚硫化镓[GaS]、硫化镓[Ga2S3]和羟基氧化镓[GaOOH]。用作含铕化合物和锶化合物的溶液的溶剂的示例包括纯净水、硝酸水溶液、氨水溶液、盐酸水溶液、氢氧化钠水溶液以及它们的混合水溶液。亚硫酸盐的示例包括亚硫酸氨、亚硫酸钠和亚硫酸钾。除了亚硫酸盐之外，还可以使用碳酸盐(具体而言，碳酸钠、碳酸钾和碳酸镁)。
至于根据本发明实施例的制造方法中粉末的一般成分，除了上述含铕和锶的亚硫酸化合物之外，还提及了硫酸化合物与碳酸化合物。此外，可以从含铕化合物和碱土金属(除镭以外)的溶液中制取含铕和碱土金属(除镭以外)的粉末，代替从含铕化合物和锶化合物的溶液中制取含铕和锶的粉末，之后可以混合所获得的粉末和粉末状镓化合物，并通过烧制来制取根据本发明实施例的绿色发光荧光体粒子。
就包括上述各种优选形成的色彩转换片、发光装置或者图像显示装置组件而言，优选所使用的透明基底材料由能够透过来自光源的光的至少80％的材料形成。第一透明基底元件、第二透明基底元件和透明基底元件可以包括玻璃衬底，具体包括高应变点玻璃、钠玻璃(Na2O·CaO·SiO2)、硼硅玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、铅玻璃(Na2O·PbO·SiO2)和无碱玻璃。可替换地，它的示例还可以包括通过聚甲基丙烯酸甲酯(polymethacrylic acid methyl，PMMA)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚乙烯苯酚(polyvinyl phenol，PVP)、聚醚砜(polyether sulfone，PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、环状非晶体聚烯烃、多官能丙烯酸酯、多官能聚烯烃、不饱和聚酯和环氧树脂示例说明的有机聚合物(其由高分子材料形成，例如由高分子材料构成的可挠性塑料膜、塑料片和塑料衬底)。光源的具体示例包括发射波长为440nm至460nm范围内任一数值的光(蓝光)的发光元件 (例如，发光二极管和半导体激光)、荧光灯、电致发光装置和等离子体发光装置。光源的位置、光源的状态与光源的数目基本上是可选的，并且可以基于发光装置和图像显示装置组件的规格被适当确定。
顺便提一下，发光二极管(LED)具有层压结构，该层压结构例如由具有第一导电类型(例如，n型)的第一化合物半导体层、配置在第一化合物半导体层上的活性层和配置在活性层上且具有第二导电类型(例如p型)的第二化合物半导体层构成，并且该发光二极管设有被电连接到第一化合物半导体层的第一电极和被电连接到第二化合物半导体层的第二电极。构造发光二极管的层可以由公知的化合物半导体材料基于发光波长形成。同样地，衬底可以由公知的材料例如，蓝宝石(折射率：1.785)、GaN(折射率：2.438)、GaAs(折射率：3.4)、AlInP(折射率：2.86)、或者氧化铝(折射率：1.78)形成。
一般而言，发光二极管的色温取决于操作电流。因此，为了在确保预定辉度的同时如实地再现颜色，即为了维持恒定的色温，优选通过脉宽调制(pulse width modulation，PWM)信号来驱动发光二极管。在改变脉宽调制(PWM)信号的负载比的情况下，发光二极管的平均正向电流的变化和辉度发生线性改变。
发光元件通常被连接到衬底。衬底并不受特殊限制，但是优选衬底能够耐受从发光元件散发出的热量，并且具有良好的散热性。衬底的具体示例可以包括在其一面或者两面上均设有布线的金属芯印刷线路板、多层金属芯印刷线路板、在其一面或者两面上均设有布线的金属基底印刷线路板、多层金属基底印刷线路板、在其一面或者两面上均设有布线的陶瓷印刷线路板、多层陶瓷印刷线路板。至于上述各种印刷线路板的制造方法，可以利用公知的方法。将发光元件电连接到配置在衬底上的电路的方法(安装方法)的示例尽管取决于发光元件的结构，但是仍可以包括管芯焊接法、丝焊法、上述两种方法的结合和使用子安装的系统。在这方面，管芯焊接法的示例包括使用焊球的方法、使用焊胶的方法，通过融化AuSn共晶软焊料执行粘合的方法以及通过使用超声波形成金块并执行结合的方法。至于将发光元件连接到衬底的方法，可以利用公知的方法。此外，期 望将衬底固定到散热器(heat sink)。
构造根据本发明实施例的色彩转换片的红色发光粒子，构造根据本发明实施例的发光装置中的荧光体粒子的红色发光粒子和构造根据本发明实施例的图像显示装置组件中的荧光体粒子的红色发光粒子的示例包括红色发光荧光体粒子，例如(ME:Eu)S、(M:Sm)x(Si，Al)12(O，N)16、ME2Si5N8:Eu、(ME:Eu)SiN2、(ME:Eu)AlSiN3、(ME:Eu)3SiO5、(Ca:Eu)SiN2、(Ca:Eu)AlSiN3、Y2O3:Eu、YVO4:Eu、Y(P，V)O4:Eu、3.5MgO·0.5MgF2·Ge2:Mn、CaSiO3:Pb，Mn、Mg6AsO11:Mn、(Sr，Mg)3(PO4)3:Sn、La2O2S:Eu和Y2O2S:Eu。在此，“ME”意为从由Ca、Sr和Ba构成的组中选择的至少一种类型的原子，且“M”意为从由Li、Mg和Ca构成的组中选择的至少一种类型的原子。可替换地，例如，可以提及发光粒子，其中在间接转移型硅基材料中，为了在直接转移型材料中有效地将载体转换为光，使载体的波动函数局部化，使用量子效应，并且引用量子阱结构，例如二维量子阱结构、一维量子阱结构(量子线)和零维量子阱结构(量子点)。通过壳内转移将稀土原子添加到半导体材料为公知技术，因此还可以提及引用了上述技术的发光粒子。
根据本发明实施例的色彩转换层、根据本发明实施例的发光装置和根据本发明实施例的图像显示装置组件中的荧光体粒子由绿色发光荧光体粒子构成或者由绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子构成。至于其它成分，可以提及粘合剂、青色发光荧光体粒子、黄色发光荧光体粒子和由玻璃珠形成的分散剂。在由绿色放光荧光体粒子和红色发光粒子构成荧光体粒子的情况下，可以通过绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子来制造色彩转换片。
中值粒径D50可以通过使用Horiba有限公司生产的光分散型粒度分布分析仪LA500及以下方法来确定。换言之，通过将荧光体粒子分散成为乙醇，通过使用超声波产生抗絮凝作用，将荧光体粒子投入到溶剂中，在管内移动所获得的混合物，利用光源照亮该管，执行向光电二极管阵列的投射并且利用光电二极管阵列监测荧光体粒子的阴影就可以测量中值粒径D50和粒度分布。此外，内部量子效率、吸收效率和外部量子效率可以通 过使用JASCO公司生产的FP-6500积分球选择法及以下方法来确定。换言之，将硫酸钡用作参照，假设硫酸钡的反射率为100％，将荧光体粒子装入标准的模具中，并且通过与硫酸钡进行比较来计算内部量子效率、吸收效率和外部量子效率。
就根据本发明实施例的图像显示装置组件而言，至于图像显示装置，可以提及液晶显示装置。液晶显示装置的更多具体示例包括透过性和半透过性彩色液晶显示装置。这些液晶显示装置由例如设有透明第一电极的前板、设有透明第二电极的后板和配置在前板与后板之间的液晶材料形成。
更具体而言，前板例如包括由玻璃衬底或者硅衬底构成的第一衬底、配置在第一衬底内面上的透明第一电极(可称为普通电极，并且例如由ITO形成)和配置在第一衬底外面上的偏振膜。此外，前板设有被外涂层覆盖的滤色镜，该外涂层由丙烯酸树脂或者环氧数值形成在第一衬底的内面上。一般而言，滤色镜由遮蔽在着色图案和与各子像素相对的例如蓝、绿和红的着色层之间的黑色矩阵(例如由铬形成)构成，并且通过染色法、颜料分散法、印刷法或者电沉积法制造。着色层由例如树脂材料形成，或者利用颜料使其着色。可以使着色层的图案与子像素的排列状态(排列图案)一致。子像素的排列状态可以包括三角排列、条纹排列、对角排列和矩形排列。此外，前板具有在其外涂层上配置透明第一电极的结构。在透明第一电极上配置配向膜。同时，更具体而言，后板包括例如由玻璃衬底或者硅衬底构成的第二衬底、配置在第二衬底内面上的开关元件、其中通过开关元件控制导通/非导通的透明第二电极(可称为像素电极，并且例如由ITO形成)和配置在第二衬底外面上的偏振膜。配向膜被配置为横跨包括透明第二电极的面。构造上述透过性或者半透过性彩色液晶显示装置的各种元件和液晶材料可以由公知的元件和材料形成。开关元件的示例包括三端子元件，例如配置在单晶硅半导体衬底上的MOS型FET和配置在玻璃衬底上的膜晶体管(TFT)，以及两端子元件，例如MIM元件、变阻器元件和二极管。至于液晶材料的驱动系统，可以利用适用于液晶材料的驱动系统。
第一衬底和第二衬底的示例包括玻璃衬底、在其面上设有绝缘膜的玻 璃衬底、石英衬底、在其面上设有绝缘膜的石英衬底和在其面上设有绝缘膜的半导体衬底。从减低生产成本的观点出发，优选使用玻璃衬底和在其面上设有绝缘膜的玻璃衬底。玻璃衬底的示例包括钠玻璃(Na2O·CaO·SiO2)、硼硅玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)、镁橄榄石(2MgO·SiO2)、铅玻璃(Na2O·PbO·SiO2)和无碱玻璃。可替换地，玻璃衬底的示例还可以包括通过聚甲基丙烯酸甲酯(polymethacrylic acid methyl，PMMA)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)、聚乙烯苯酚(polyvinyl phenol，PVP)、聚醚砜(polyether sulfone，PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)示例说明的有机聚合物(其由高分子材料形成，例如由高分子材料构成的可挠性塑料膜、塑料片和塑料衬底)。
透明第一电极和透明第二电极相互重叠并且包括液晶电池的区域与一个子像素对应。例如，构造各像素的红色发光子像素(可称作子像素R)由构造上述区域的晶胞和透过红色光的滤色镜形成。绿色发光子像素(可称作子像素G)由构造上述区域的晶胞和透过绿色光的滤色镜形成。蓝色发光子像素(可称作子像素B)由构造上述区域的晶胞和透过蓝色光的滤色镜形成。子像素R、子像素G和子像素B的排列图案与上述滤色镜的排列图案一致。像素的构造并不限于将三种类型的子像素R、G和B，即子像素R、子像素G和子像素B假定为一组设置的构造。例如，像素可以由其中进一步将至少一种子像素添加到三种类型的子像素R、G和B的一组设置构成(例如，包括发出白色光以提高辉度的子像素的一组设置、包括发出补色光以增加色彩再现范围的子像素的一组设置、包括发出黄色光以增加色彩再现范围的子像素的一组设置、包括发出紫红色光以增加色彩再现范围的子像素的一组设置或者包括发出黄色光和青色光以增加色彩再现范围的子像素的一组设置)。在其中以较高的速度通过时区划分并通过改变红、绿和蓝的发射状态来执行颜色显示的所谓的场次序液晶显示装置的情况下，没有必要基于子像素来换分滤色镜。
示例1
示例1涉及根据本发明实施例的绿色发光荧光体粒子和根据本发明实 施例的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法。
在示例1中，通过以下制造方法得到绿色发光荧光体粒子。换言之，在示例1中，向含铕化合物和锶化合物的溶液中添加粉末状镓化合物，并且添加盐以制取粉末。具体而言，通过添加盐使铕化合物和锶化合物析出来制取粉末。之后，烧制所获得的粉末。换言之，粉末(粉末混合物)由含铕和锶的粉末的混合物构成，并且通过向含铕化合物和锶化合物的溶液中添加粉末状镓以及添加盐来制取粉末状镓化合物，之后烧制所获得的粉末(粉末混合物)。在此，通过向含铕化合物和锶化合物的溶液中添加粉末状镓化合物并滴入亚硫酸盐来制取含Sr、Eu和Ga的粉末。
首先，准备由Kojundo Chemical Laboratory有限公司生产的试剂Ga2O3(纯度：7N)、Sr(NO3)2(纯度：3N)和Eu2O3(纯度：7N)以及由KANTO CHEMICAL责任有限公司生产的硝酸水溶液(浓度：20％))和亚硫酸氨一水合物。
接着，向硝酸水溶液中添加Eu2O3，并且在80℃下执行搅拌，使Eu2O3溶解到硝酸水溶液中。然后，蒸发溶剂，从而制取Eu(NO3)3。
接着，在搅拌的同时向500ml纯净水中添加铕化合物Eu(NO3)3和锶化合物Sr(NO3)2。以此方式制取含铕化合物和锶化合物的溶液。在这方面，通过改变Eu(NO3)3与Sr(NO3)2的比值来改变x的数值，从而调节充当发光中心的Eu的浓度。其后，向所获得的溶液中添加期望比例的粉末状镓化合物(具体而言，粉末状Ga2O3)，并且在执行搅拌的同时向所获得的溶液中滴入亚硫酸盐。具体而言，在搅拌溶液的同时，通过滴入含亚硫酸氨的溶液(其摩尔数为Sr和Eu总摩尔数的1.5倍)来制取析出物和沉淀物。更具体而言，所获得的含Sr、Eu和Ga的析出物和沉淀物是亚硫酸铕·锶和氧化镓的混合物，用水洗涤、过滤析出物并且在120℃下干燥6小时，直至其传导性变为0.1mS/cm或者更小，从而制取含铕、锶和镓的粉末。换言之，制取由含铕和锶的粉末与粉末状镓化合物构成的粉末状混合物，更具体而言，亚硫酸铕·锶粉末(由(Sr，Eu)SO3构成的粉末)和氧化镓粉末混合物。如上所述，示例1中用于制取含铕、锶和镓的粉末的方法是湿式法(即在液相中生成初始物质的方法)。
然后，将20g如此制取的粉末(粉末混合物)、200g球状氧化锆和200ml乙醇倒入500ml容器中，并且通过以90rpm的旋转速度旋转30min使其混合。在完成混合之后，执行过滤，并在120℃下使其干燥6h。随后，使所获得的混合物通过公称开口尺寸为100μm的金属丝网，从而制取粉末混合物。
然后，在电熔炉中烧制所获得的粉末混合物。下面将指定烧制条件。换言之，在1.5h内使温度升高至925℃，并且使其保持在925℃达1.5h。接着，在2h内使温度降低到室温。在烧制过程中，使硫化氢以0.5L/min的速度通过电熔炉。之后，使所获得的混合物通过公称开口尺寸为25μm的网孔，从而制取示例1中由Sr1-xGa2S4:Eux的绿色发光荧光体粒子。示例1中的绿色发光荧光体粒子由(Sr，Ba，Ca)1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20，优选0.10≤x≤0.18)构成，并且(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
就比较示例1而论，通过下述制造方法制取绿色发光荧光体粒子。
准备与示例1中相同的Ga2O3和Eu2O3，另外准备由Kojundo Chemical Laboratory责任有限公司生产的试剂SrSO4(纯度：3N)。
随后，以达到所期望的Sr1-xGa2S4:Eux构成比的方式配制Ga2O3、Eu2O3和SrSO4，并且通过使用球磨机利用与示例1中相同的方法使其混合。换言之，在比较示例1中，采用了干燥法。在完成混合之后，执行过滤，并在80℃下执行干燥达6h。然后，使所获得的混合物通过公称开口尺寸为100μm的金属丝网。在电熔炉中烧制所获得的粉末混合物。下面将指定烧制条件。换言之，在1h内使温度升高至500℃。之后，在1h内使温度升高至930℃，并且使其保持在930℃达4h。接着，在2h内使温度降低到室温。在烧制过程中，使硫化氢以0.5L/min的速度通过电熔炉。所后，使所获得的混合物通过公称开口尺寸为25μm的网孔，从而制取比较示例1中由Sr1-xGa2S4:Eux的绿色发光荧光体粒子。在配制过程中通过改变x值来调节充当发光中心的Eu的浓度。
图4A和图4B分别示出了示例1中和比较示例1中的绿色发光荧光体粒子的扫描电子显微图。从图中可以清楚看出，示例1中绿色发光荧光体 粒子的粒径小于比较示例1中绿色发光荧光体粒子的粒径。示例1中绿色发光荧光体粒子的中值粒径D50的测量结果为1μm至7μm，然而存在基于所制取的样品的各种转换。另一方面，比较示例1中绿色发光荧光体粒子的中值粒径D50的测量结果为8.3μm至15μm。
图2和图3分别示出了示例1中和比较示例1中的绿色发光荧光体粒子的吸收效率、内部量子效率和外部量子效率的测量结果，并且图1示出了(内部量子效率/吸收效率)的计算值。在图1中，“A”表示示例1中的绿色发光荧光体粒子的计算值，并且“B”表示比较示例1中的绿色发光荧光体粒子的计算值。在图2和图3中，“A”表示吸收效率的测量结果，“B”表示内部量子吸收的测量结果，并且“C”表示外部量子吸收的测量结果。
从图3中可以清楚看出，就比较示例1中的绿色发光荧光体粒子而论，内部量子效率随x值的增加而降低。另一方面，吸收效率随x值的增加而增加。外部量子效率在x＝0.06处具有最大峰值。此时外部量子效率为50％。
同时，从图2中可以清楚看出，就示例1中的绿色发光荧光体粒子而论，尽管存在Eu浓度在接近x＝0.15处增加的事实，但是却示出了内部量子效率的最大值。外部量子效率在x＝0.13处具有最大峰值。此时外部量子效率为61％。
就示例1中的绿色发光荧光体粒子而论，在x＝0.20处，(内部量子效率/吸收效率)的计算结果为70％或者甚至更大。另一方面，就比较示例1中的绿色发光荧光体粒子而论，在x＝0.10处，该值小于70％。
由Eu原子之间的相互所用而导致浓度猝灭的发生为公知常识，并且应该相信当Eu原子之间的距离很小时，容易发生相互作用(交叉失活)。就比较示例1中的绿色发光荧光体粒子而论，采用了干燥法，并且相信在Eu浓度很高的状态下，存在局部具有很高Eu浓度的区域，从而容易发生交叉失活。另一方面，就通过示例1中所制取的绿色发光荧光体粒子而论，通过湿式法制取了(Sr，Eu)SO3，并且应该预测到Eu被均匀地分散开。因此，应该相信，与比较示例1相比，更不容易发生交叉失活，这是 因为不存在局部具有很高Eu浓度的区域。结果，应该相信示例1中的绿色发光荧光体粒子即使在其吸收效率增加时，也会维持较高的内部量子吸收效率。
将示例1中x＝0.15处的绿色发光荧光体粒子和比较示例1中x＝0.06处的绿色发光荧光体粒子放置在温度为85℃且相对湿度为85％的环境中，并且检查发光强度随流经时间的变化程度。图5示出了其结果。根据该结果，“A”所表示的示例1中的绿色发光荧光体粒子的发光强度随时间的变化小于“B”所表示的比较示例1中的绿色发光荧光体粒子的发光强度随时间的变化。因此，很明显，示例1中的绿色发光荧光体粒子显示了较高的可靠性。
可替换地，可以通过以下方法制取绿色发光荧光体粒子(示例1的修改示例)。换言之，从含铕化合物和锶化合物的溶液中制取含铕和锶的粉末(中级粉末)。之后，混合并烧制所获得的粉末(中间粉末)和粉末状镓化合物。在此，向含铕化合物和锶化合物的溶液中滴入亚硫酸盐，以制取(Sr，Eu)SO3构成的粉末(中级粉末)。通过使用球磨机来执行粉末(中级粉末)与粉末状镓化合物的混合。
具体而言，向硝酸水溶液中添加Eu2O3，并且在80℃下执行搅拌以使Eu2O3溶解到硝酸水溶液中。之后，蒸发溶剂，从而制取Eu(NO3)3。
接着，向500ml纯净水中添加铕化合物Eu(NO3)3和锶化合物Sr(NO3)2，并不断搅拌。以此方式制取含铕化合物和锶化合物的溶液。在这方面，通过改变Eu(NO3)3与Sr(NO3)2的比值来改变x的数值，从而调节充当发光中心的Eu的浓度。之后，向所获得的溶液中添加亚硫酸盐。具体而言，在搅拌溶液的同时，通过滴入含亚硫酸氨的溶液(其摩尔数为Sr和Eu总摩尔数的1.5倍)以使(Sr，Eu)SO3析出并沉淀。用水洗涤、过滤析出物并且在120℃下使其干燥6小时，直至其传导性变为0.1mS/cm或者更小，从而制取含铕、锶的粉末(中级粉末)，具体是(Sr，Eu)SO3粉末。如上所述，示例1的修改示例中用于制取含铕、锶和镓的粉末的方法是湿式法(即在液相中生成初始物质的方法)。
然后，通过使用球磨机以所期望的比例混合如此制取的粉末(粉末混 合物与粉末状镓化合物(具体是粉末状Ga2O3)。具体而言，将20g粉末混合物、200g球状氧化锆和200ml乙醇倒入500ml容器中，并且通过以90rpm的旋转速度旋转30min使其混合。在完成混合之后，执行过滤，并在120℃下使其干燥6h。随后，使所获得的混合物通过公称开口尺寸为100μm的金属丝网，从而制取粉末混合物。
然后，在电熔炉中烧制所获得的粉末混合物。下面将指定烧制条件。换言之，在1.5h内使温度升高至925℃，并且使其保持在925℃达1.5h。接着，在2h内使温度降低到室温。在烧制过程中，使硫化氢以0.5L/min的速度通过电熔炉。之后，使所获得的混合物通过公称开口尺寸为25μm的网孔，从而制取示例1中由Sr1-xGa2S4:Eux构成的绿色发光荧光体粒子。示例1的修改示例中的绿色发光荧光体粒子也由(Sr，Ba，Ca)1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20，优选0.10≤x≤0.18)构成，并且(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
示例2
示例2涉及根据本发明实施例的色彩转换片。图6A是示例2中色彩转换片10的概要剖视图。色彩转换片10包括第一透明基底元件11、第二透明基底元件12和夹持在第一透明基底元件11与第二透明基底元件12之间色彩转换层13。
第一透明基底元件11和第二透明基底元件12以夹持色彩转换层13的方式与第一粘合层14和第二粘合层15粘合在一起。第一透明基底元件11和第二透明基底元件12阻止水蒸气浸入色彩转换层13，并且以彼此相对的方式配置在色彩转换层13的光入射侧和光出射侧。
色彩转换层13至少由绿色发光荧光体粒子形成。具体而言，在示例2中，通过混合绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子来形成色彩转换层13。(更具体而言，红色发光荧光体粒子由CaS:Eu构成)。该绿色发光荧光体粒子是示例1中所解释说明的绿色发光荧光体粒子，因此由(Sr，Ba，Ca)1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20，优选0.10≤x≤0.18)构成，并且(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
例如，色彩转换片10配置在由蓝色发光二极管所形成的光源上方并 且被使用。具体而言，蓝色光入射在色彩转换片10上，而白色光从色彩转换片10中射出。
如通过图6B中的概要局部剖视图所表示的，第一透明基底元件11具有其中在两个树脂片11A与11B之间夹持水蒸气屏蔽层11C(不透水层)的构造。换言之，通过使水蒸气屏蔽层11C夹持在树脂片11A或者树脂片11B之间来密封颜色转换侧13。从透明性、可加工性和耐热性等的观点出发，树脂片11A与11B例如可以由热塑性树脂，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚碳酸酯(polycarbonate，PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate，PMMA)、聚苯乙烯(polystyrene，PS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate，PEN)、聚醚砜(polyether sulfone，PES)、环状非晶体聚烯烃、多官能丙烯酸酯、多官能聚烯烃、不饱和聚酯和环氧树脂构成。第二透明基底元件12具有与第一透明基底元件11相同的构造和结构。
水蒸气屏蔽层11C由水蒸气渗透性较低的材料形成或者由单层或者复合层形成，这些材料例如包括无机材料，例如氧化硅、氮化硅、氧化镁(MgO)、氧化铟、氧化铝或者氧化锡，或者有机材料，例如聚乙烯醇、乙烯乙烯醇共聚物、聚丙烯腈或者或者聚偏二氯乙烯。优选水蒸气渗透率例如是2.0g/m2/天或者更小。优选使用除了水蒸气渗透率较低以外，气体渗透性相对氧气等较低的材料。
第一粘合层14配置在色彩转换片13的光出射面与第二透明基底元件12之间，并且第二粘合层15沿色彩转换层13的周长的构架形状配置，即以包围色彩转换层13的方式配置。上述第一粘合层14和第二粘合层15由具有水蒸气屏蔽功能的材料，例如红外线硬化粘合剂、热硬化粘合剂、胶粘剂或者热熔粘剂形成。在这方面，由于第一粘合层14配置在从色彩转换层13射出的光的光路上，所以其由具有透明性的材料形成。第二粘合层15可以是透明的或者不透明的，但是优选使用具有较高水屏蔽功能的材料。第一粘合层14没有必要配置。
如上所述，就示例2中的色彩转换片而言，色彩转换片利用具有较高水蒸气屏蔽功能的材料密封，从而能够可靠地避免色彩转换层因水蒸气而 劣化。
例如可以通过如下所述的制造方法来制取示例2中的色彩转换片10。
首先，制造具有图6B所示构造的第一透明基底元件11和第二透明基底元件12。具体而言，通过各种膜成形方法，例如真空蒸发法或者溅射法在树脂片11A上形成水蒸气屏蔽层11C。在有机材料用作水蒸气屏蔽层11C的情况下，可以基于各种涂覆方法形成该层。随后，在所获得的水蒸气屏蔽层11C上堆栈树脂片11B，并且使其粘合，以在树脂片11A与11B之间密封水蒸气屏蔽层11C。
然后，在第一透明基底元件11的外围部分上施加并形成第二粘合层15。此时，将未设有第二粘合层15的一部分(开口部分，图中未示出)配置在第一透明基底元件11的外围部分中。随后，以与第一透明基底元件11相对的方式将第二透明基底元件12放置在第二粘合层15上，将第一透明基底元件11粘到第二粘合层15，并且将第二透明基底元件12粘到第二粘合层15。之后，通过开口部分将示例1中绿色发光荧光体粒子和红色发光荧光体粒子放入由第一透明基底元件11、第二透明基底元件12和第二粘合层15所围成的空间内。然后，通过开口部分将第一粘合层14注入到由第二透明基底元件12、第二粘合层15和荧光体粒子混合物所围成的空间内以使其粘合。此外，密封开口部分，从而完成图6A中所示的色彩转换片10。
可替换地，例如可以基于下述制造方法执行制造。
换言之，将色彩转换层13施加并形成在第一透明基底元件11除外围部分以外的区域中。随后，以包围色彩转换层13的方式在第一透明基底元件11的外围部分上形成第二粘合层15。然后，以覆盖所有色彩转换层13的方式形成第一粘合层14。之后，将第二透明基底元件12放置在第一粘合层14和第二粘合层15上，将第一透明基底元件11粘到第二粘合层15，并且将第二透明基底元件12粘到第二粘合层15。
可替换地，将色彩转换层13施加并形成在第一透明基底元件11除外围部分以外的区域中。随后，以覆盖色彩转换层13所有光出射侧的方式形成第一粘合层14。之后，在第一粘合层14上方粘合第二透明基底元件 12。然后，以使其从外侧密封在第二透明基底元件12与第一透明基底元件11之间的方式形成第二粘合层15。通过上述方法也可以制造示例2中的色彩转换片10。
如图6C中的概要剖视图所表示的，可以利用这样一种构造，即以覆盖配置在第一透明基底元件11上的所有色彩转换层13的方式配置粘合层16，并且仅仅利用粘合层16使色彩转换层13被气密密封在第一透明基底元件11与第二透明基底元件12之间。粘合层16可以由与形成第一粘合层14的材料相同的材料形成。此外，例如，可以将光学功能片(膜)用作第二透明基底元件12。光学功能片(膜)具有扩散板、扩散膜、透镜膜或者反射型偏振膜的单层构造或者它们的层压构造。
可以将示例2中的色彩转换片10应用到下述示例3中的发光装置或者图像显示装置组件。
示例3
示例3涉及根据本发明实施例的发光装置和根据本发明实施例的图像显示装置组件。图7示出了示例3中图像显示装置组件的概念图，该概念图包括(A)图像显示装置20和(B)从背侧照亮图像显示装置20的发光装置30(具体是平面发光装置、平面光源装置)，其中发光装置30包括(a)光源31和(b)通过从光源射出的光所激发的荧光体粒子。
荧光体粒子至少由绿色发光荧光体粒子构成。具体而言，在示例3中，荧光体粒子由绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子构成，并且如示例1中所解释说明的，该绿色发光荧光体粒子由(Sr，Ba，Ca)1-xGa2S4:Eux(其中0.10≤x≤0.20)构成，并且(内部量子效率/吸收效率)的数值为0.7或者更大。
将层状的荧光体粒子(荧光体粒子层)配置在透明基底元件(第一透明基底元件11)的第一面上，并且将光源31配置为与透明基底元件(第一透明基底元件11)的第二面(与第一面相对)相对。此外，利用第二透明基底元件12覆盖荧光体粒子(荧光体粒子层)。更具体而言，通过示例2中的色彩转换片10来实现上述构造。在此，荧光体粒子层与示例2中色彩转换片10中的色彩转换层13相对应。
图像显示装置20由公知的透过性彩色液晶显示装置形成。具体而言，由彩色液晶显示装置形成的图像显示装置20设有其中像素M0沿第一方向且像素N0沿与第一方向垂直的第二方向，即M0×N0总像素以矩阵形式排列的显示区域。更具体而言，例如，图像显示分辨率满足HD-TV规格，并且以二维矩阵排列的像素的数目例如是(1920，1080)，其中数目M0×N0通过(M0，N0)表达。各像素由一组多个同时发射出不同颜色的子像素形成。各像素由三种类型的子像素形成，这三种类型的子像素由红色发光子像素(子像素R)、绿色发光子像素(子像素G)和蓝色发光子像素(子像素B)构成。该图像显示装置是直线依次驱动的。图像显示装置具有以矩阵的形状相互作用的扫描电极(沿第一方向延伸)和数据电极(沿第二方向延伸)。将扫描信号输入到扫描电极，并且选择并扫描该扫描电极，基于被输入到数据电极的数据信号(基于控制信号的信号)配置图像，从而形成一幅屏幕。
示例3中的发光装置(平面发光装置)30是直接照射型平面发光装置。以从发光装置30侧的次序，在图像显示装置20与发光装置30之间配置各种光学功能膜(片)，例如扩散板21、扩散膜22、透镜膜(集光元件)23和反射型偏振膜24。扩散板21和扩散膜22使入射光扩散，以均衡其强度分布。通过并列排列多个棱柱状突起而形成透镜膜23，并且透镜膜23具有聚集入射光的功能。反射型偏振膜24透过一种偏振光，并且向下(色彩转换片10一侧)反射另一种偏振光，以重复利用光，因此被配置为增加光的使用效率。在下述的图7和图8至图13B中，在这些附图中单独示出了上述光学功能膜(片)，然而上述光学功能膜(片)可能处于被层压的状态。
通过在支承衬底32上配置多个发射蓝色光的发光元件，具体是蓝色发光二极管(LED，发光二极管)组件33形成光源31，并且整体来将该光源31执行面发光。在上述光源31上配置示例2中所解释说明的色彩转换片10。从蓝色发光二极管组件33中射出的蓝色光入射在色彩转换片10上，从色彩转换片10中射出白色光，并且从后面照亮图像显示装置20。此外，基于图像数据调谐入射在图像显示装置20上的光，并且显示图 像。
可以将色彩转换片10配置在扩散板21与扩散膜22之间(参考图8)，或者可以将其配置在扩散膜22与透镜膜23之间(参考图9)。同样地，可以将色彩转换片10配置在光源31与反射型偏振膜24之间的任何位置处，并不限于将其配置在光源31上方。但是，为了使从色彩转换片10射出的光的色度对观察角的依赖性最小，优选将色彩转换片10配置在光源31上方，如图7所示，或者将其配置在扩散板21与扩散膜22之间，如图8所示。另一方面，为了使来自光源31的出射光的色度对放射角的依赖性最小，优选利用图8中所示的排列构造，或者将色彩转换片10配置在扩散膜22与透镜膜23之间，如图9所示。因此，图8中所示的排列构造是最优选的，这是因为出射光的色度对观察角的依赖性和来自光源的放射角上色度的依赖性最小。
在放置色彩转换片10的过程中，可以使用其中分散着绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子的透明基底材料。通过公知的挤压成型法或者碾压成型法可以形成上述透明基底材料。下面描述用于示例4中的相关内容。
可替换地，透明基底材料36设有绿色发光荧光体粒子形成区域34，并且可以在放置颜色装缓坡10的过程中，在光源31与图像显示装置20之间配置红色发光粒子形成区域35(参考图10)。绿色发光荧光体粒子形成区域34以安置在图像显示装置20中的绿色发光子像素(子像素G)与光源31之间的方式配置在透明基底材料36上。红色发光粒子形成区域35以安置在图像显示装置20中的红色发光子像素(子像素R)与光源31之间的方式配置在透明基底材料36上。在图像显示装置20中的蓝色发光子像素(子像素B)与光源31之间并未配置绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子。可替换地，可以将透明基底材料36层压在图像显示装置上，或者嵌入到图像显示装置中。可替换地，将绿色发光荧光体粒子形成区域34可以安置在图像显示装置20中的绿色发光子像素(子像素G)与光源31之间的方式配置在图像显示装置20中，并且红色发光粒子形成区域35可以安置在图像显示装置20中的红色发光子像素(子像素R)与光源31之间的方式配置在图像显示装置20中。
示例4
示例4是示例3的修改示例。在示例3中，将显示装置30指定为直接照射型平面发光装置。同时，在示例4中，将发光装置指定为边缘照射型(侧照射型)平面发光装置。如图11A所示，在示例4中，发光装置40包括示例2中所解释说明的色彩转换片10、光源41和导光板50。
由聚碳酸酯树脂形成的导光板50具有第一面(底面)51、与第一面51相对的第二面(顶面)53、第一侧面54、第二侧面55、与第一侧面54相对的第三侧面56和与第二侧面55相对的第四侧面57。导光板的更多具体形状整体来看是楔形切顶四边形棱锥。切顶四边形棱锥彼此相对的两个侧面与第一面51和第二面53对应，并且切顶四边形棱锥的底面与第一侧面54对应。在第一面51的表面部分上配置粗糙部分52。在沿光入射在导光板50上并且垂直于第一面51的方向的虚拟平面切割导光板50的情况下，连续凸部和凹部的剖面形状是三角形。换言之，配置在第一面52的表面部分上的粗糙部分52为棱柱状。导光板50的第二面53可以是光滑的(即，可以是镜面加工面)或者可以设有具有扩散效果的喷砂颗粒(即，可以是微小的粗糙面)。此外，由彩色液晶显示装置形成的图像显示装置20被配置为与导光板50的第二面53相对。此外，在图像显示装置20与导光板50的第二面53之间配置色彩转换片10、扩散片58和棱镜片59。从光源41射出的光从导光板50的第一侧面54(例如，与切顶四边形棱锥的底面对应的表面)入射在导光板50上，通过与第一面51上的粗糙部分52相撞而发生散射并从第一面51射出，通过反射元件57反射，再次进入到第一面51，从第二面53射出，经过色彩转换片10、扩散片58和棱镜片59，施加到图像显示装置20。
可替换地，如图11B所示，可以将色彩转换片10配置在光源41与导光板50之间，或者如图12所示，可以将色彩转换片10配置在导光板50的第一面51与反射元件57之间。可替换地，可以启用其内分散有绿色发光荧光体粒子与红色发光粒子的导光板。
示例5
示例5也是示例3的修改示例。如图13A示出的概要剖视图与示例5 所表示的，发光装置60包括(a)光源和(b)通过从光源发射出的光所激发的荧光体粒子。在示例5中，光源与荧光体粒子一体装配，并且由半导体发光元件组件形成。
具体而言，将充当光源的半导体发光元件(蓝色发光二极管)61固定到子支架71，并且通过配置在子支架71上的金线73A(尽管图中未示出)将其电连接到外部电极73B。将外部电极73B电连接到驱动电路(图中未示出)。将子支架71连接到反射杯74，并且将反射杯74连接到散热器75。此外，将例如由硅树脂形成的并且呈杯状元件的塑料透镜72配置在半导体发光元件61上方。将通过环氧树脂(折射率：例如1.5)、凝胶状材料(例如，Nye Lubricants的商标名OCK-451(折射率：1.51))、硅橡胶和油化合物材料如硅油化合物(例如Toshiba Silicone责任有限公司的商标名TSK5353(折射率：1.45))示例说明的从半导体发光元件61发射出的光能够透过的光透过媒体层(图中未示出)填充在塑料透镜72与半导体发光元件61之间。此外，将由在示例1中说明的绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子构成的层状荧光体粒子(荧光体粒子层62)施加并形成在塑料透镜72的内表面上。
图13B示出了示例5中的图像显示装置组件的概念图。用示例5中的发光装置60代替示例3中所解释说明的蓝色发光二极管组件33，并且忽略色彩转换片10的配置。从发光装置60射出的白色光从背面照亮图像显示装置20。
可以将荧光体粒子引入其被分散在塑料透镜72内部的状态，从而代替在塑料透镜72的内表面上配置荧光体粒子层62。可替换地，可以使用其中分散有绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子的片状材料，从而代替在塑料透镜72的内表面上施加并形成由绿色发光荧光体粒子和红色发光粒子构成的荧光体粒子层62。
基于上述观点，参考优选示例解释说明了本发明，尽管本发明并不限于这些示例。示例中所解释说明的用于制造绿色发光荧光体粒子的方法中的各种制造条件和所使用的原材料，色彩转换片的构造、结构、构成材料，发光装置和图像显示装置的构造、结构、构成材料等不只是示例，并 且能够作出适当地更改。至于光源，可以使用半导体激光(LD)来代替发光二极管。
在一些情况下，从光源发射出的能量线可以是紫外线，而不是蓝色光。在此情况下，可以结合使用通过紫外线照射所激发的蓝色发光荧光体粒子(例如，BaMgAl10O17:Eu、BaMg2Al16O27:Eu、Sr2P2O7:Eu、Sr5(PO4)3Cl:Eu、(Sr，Ca，Ba，Mg)5(PO4)3Cl:Eu、CaWO4或者CaWO4:Pb))。
发光装置的应用领域的示例不仅包括上述发光装置、图像显示装置、平面发光装置(平面光源)和包含彩色液晶显示装置的液晶显示装置组件，而且还包括运输工具，例如汽车、电车、船舶和飞机中的灯具和灯(例如，前灯、尾灯、高置停车灯、小功率灯、转向信号灯、雾灯、车内灯、仪表面板灯、嵌入各种按钮中的光源、终点信号灯和紧急出口照明)，建筑物中的各种灯具和等(例如，室外灯、室内灯、照明器具、应急灯、紧急出口照明等)、路灯、指示牌和广告牌、机器和装置等中的各种指示灯具、隧道和地下通道中的照明器具和日光照明部分，例如生物显微镜等各种检查装置中的特殊照明，使用光的巴氏灭菌器，与光触媒结合的除臭巴氏灭菌器，摄影及半导体光刻过程中的曝光装置以及对光进行调谐并通过空间、光纤维或者波导传送信息的装置。
本申请包含与申请日为2010年5月10日的日本专利申请JP2010-108220相关的主题，在此通过引用将其全部内容结合于此。
本领域技术人员应理解，在权利要求书及其替代物的范围内，可以基于设计要求及其它因素作出各种修改、组合、附加组合及替代。