半導体発光装置およびそれを用いた画像表示装置、液晶表示装置
【課題】半導体発光素子と蛍光体とを用い、従来より深い赤色を表示するディスプレイを実現可能な半導体発光装置およびこれを用いた画像表示装置、液晶表示装置を提供する。
【解決手段】励起光を発する半導体発光素子と、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを備え、赤色蛍光体としてＭｎ4+賦活蛍光体とを備える、半導体発光装置およびこれを用いた画像表示装置、液晶表示装置に関する。
【解決手段】励起光を発する半導体発光素子と、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを備え、赤色蛍光体としてＭｎ4+賦活蛍光体とを備える、半導体発光装置およびこれを用いた画像表示装置、液晶表示装置に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子と蛍光体とを備える半導体発光装置およびそれを用いた画像表示装置、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用バックライトの開発競争が激化している。この分野においては、様々な方式のバックライト光源が提案されているが、明るさと色再現性（ＮＴＳＣ比）とを同時に満足する方式は見つかっていないのが現状である。ここで、ＮＴＳＣ比とは、ＣＩＥ１９７６色度図における色度座標（ｕ’，ｖ’）において、赤、緑、青各色の色度座標を結んで得られる三角形の面積の、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｉｔｔｅｅ）が定めた赤、緑、青各色のＣＩＥ１９７６色度図上の色度座標（ｕ’，ｖ’）（赤（０．４９８，０．５１９）、緑（０．０７６，０．５７６）、青（０．１５２，０．１９６））を結んで得られる三角形の面積に対する比率である。
【０００３】
現在、ＬＣＤ用バックライト光源としては、青色発光の発光素子（ピーク波長：４５０ｎｍ前後）と、その青色光により励起されて黄色発光を示す３価のセリウムで賦活された（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12蛍光体または２価のユーロピウムで賦活された（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）2ＳｉＯ4蛍光体を用いた波長変換部とを組み合わせた、白色発光を呈する発光装置が主として用いられている。しかし、これらの発光装置は、ＬＣＤのバックライトとして用いた場合、ＬＣＤの色再現性（ＮＴＳＣ比）が７０％程度に留まる。
【０００４】
たとえば特許文献１には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたバックライトとして、赤色発光ＬＥＤチップと緑色発光ＬＥＤチップと青色発光ＬＥＤチップとが１つのパッケージとなったＲＧＢ−ＬＥＤ、および紫外光を発するＬＥＤとＲＧＢ蛍光体と組み合わせた構成が記載されている。前者の場合、ＮＴＳＣ比は１００％を超える値を実現することが可能となるが、各色ＬＥＤの駆動特性が異なるため、所望の色を出すことが困難であり、また駆動回路が複雑となるため、モバイル用途に向かないといった問題点を有する。また、後者の場合、高輝度で、かつバックライトに好適な青色蛍光体がないという問題を有する。
【０００５】
また、特許文献２には、赤色発光を示す窒化物系蛍光体であるＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3と、緑色発光を示す蛍光体とを青色発光を示す発光素子により励起し、白色光を示す発光素子が開示されている。この方式によれば、青色光に青色ＬＥＤを使用することができるので、高輝度で、かつバックライトに好適な青色蛍光体がないという問題は生じない。ここで、緑色発光を示す蛍光体としては、たとえば特許文献３のＥｕ賦活βサイアロン蛍光体が従来好適に使用されてきた。特許文献２、３に記載された蛍光体は、いずれも化学的、機械的衝撃に対して安定な窒化ケイ素系セラミックスを母体としているため、発光デバイスに用いた際、耐環境性能に優れ、良好な色安定性を示す発光デバイスを実現させることが可能である。また、蛍光体として緑色と赤色の２色の蛍光体を用いているため、青色ＬＥＤと組み合わせて白色光を示す発光素子とした際に、上記黄色発光を示す３価のセリウムで賦活された（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12蛍光体または２価のユーロピウムで賦活された（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）2ＳｉＯ4蛍光体を用いた場合と比較して、より広い色再現性（ＮＴＳＣ比）を実現し得る。
【０００６】
青色ＬＥＤと赤色蛍光体、緑色蛍光体とを用いた白色発光デバイスを液晶表示装置のバックライト光源として用いるなどして、画像表示装置として用いた際、蛍光体としての発光スペクトル線幅がより狭いものを用いると、ディスプレイの色再現域が広くなる傾向がある。青色ＬＥＤと特許文献２、３に示される蛍光体とを用いた場合、赤色蛍光体の発光スペクトルのスペクトル幅が８０ｎｍ以上であるため、赤色の色再現域が充分でない。よって、より広い赤色を表示可能なディスプレイを実現可能な白色発光する半導体発光装置、および当該白色発光する半導体発光装置を用いた画像表示装置が求められている。
【特許文献１】特開２００４−２８７３２３号公報
【特許文献２】特開２００６−１６４１３号公報
【特許文献３】特開２００５−２５５８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、半導体発光素子と蛍光体とを用い、従来より深い赤色を表示するディスプレイを実現可能な半導体発光装置およびこれを用いた画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体発光装置は、励起光を発する半導体発光素子と、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを備え、赤色蛍光体としてＭｎ4+賦活蛍光体とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明におけるＭｎ4+賦活蛍光体は、発光のピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅が３０ｎｍ以下であるものを好適に用いることができる。
【００１０】
上記Ｍｎ4+賦活蛍光体は、Ｍｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート、もしくはＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）であることが好ましい。
【００１１】
本発明における緑色蛍光体は、発光のピーク波長が５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であり、発光スペクトルの半値幅が５５ｎｍ以下であるものを好適に用いることができる。
【００１２】
本発明における緑色蛍光体としてＥｕ賦活βサイアロン蛍光体もしくはＭｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体を好適に用いることができる。
【００１３】
また本発明における半導体発光素子の発光ピーク波長が４３０〜４６０ｎｍであることが好ましく、４４０〜４５０ｎｍであることがより好ましい。
【００１４】
本発明はまた、バックライト光源として、白色光を発する、上述した本発明の半導体発
光装置を備えた画像表示装置および液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶ディスプレイなどの画像表示装置に用いた場合、従来より深い赤色を表示可能なディスプレイが実現可能となる半導体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】
【００１６】
＜半導体発光装置＞
図１は、本発明の好ましい一例の半導体発光装置１を模式的に示す断面図である。本発明の半導体発光装置１は、励起光を発する半導体発光素子２と、前記励起光を吸収して赤色光を発するＭｎ4+賦活赤色蛍光体（図示せず）とを備えることを特徴とする。図１に示す例の半導体発光装置１は、基体としてのプリント配線基板３上に、半導体発光素子２が載置され、同じくプリント配線基板３上に載置された樹脂枠４の内側に、蛍光体を分散させた透光性樹脂からなるモールド樹脂５が充填されて、半導体発光素子２が封止されている。図１に示す例では、半導体発光素子２は、活性層としてＩｎＧａＮ層６を有し、ＩｎＧａＮ層６を挟んで、ｎ側電極７およびｐ側電極８を有しており、このｎ側電極７が、プリント配線基板３の上面から背面にかけて設けられたｎ電極部９に、導電性を有する接着剤１０を介して電気的に接続されている。また図１に示す例では、半導体発光素子２のｐ側電極８は、上述したｎ電極部９とは別途プリント配線基板３の上面から背面にかけて設けられたｐ電極部１１に金属ワイヤ１２を介して電気的に接続されている。なお、本発明の半導体発光装置は、この図１に示したような構造に限定されるものではなく、従来公知の一般的な構造を採用することができる。
【００１７】
＜赤色蛍光体＞
本発明の半導体発光装置において、赤色蛍光体として用いられるＭｎ4+賦活蛍光体は、その発光のピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅は３０ｎｍ以下であることが好ましい。発光のピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅が３０ｎｍ以下である赤色蛍光体を用いることにより、赤色蛍光体の発する赤色光が深い領域の赤色を示すためである。赤色蛍光体の発する赤色光が深い領域ということは、本発明の半導体発光装置を液晶ディスプレイなどの画像表示装置に用いた場合に、深い赤色を示す表示装置が実現可能であるということである。このようなＭｎ4+賦活蛍光体として、Ｗｉｌｌｉａｍ Ｍ．Ｙｅｎ ａｎｄ Ｍａｒｖｉｎ Ｊ．Ｗｅｂｅｒ著 ＣＲＣ出版 「ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ ＰＨＯＳＰＨＯＲＳ」 ｐ．２１２（ＳＥＣＴＩＯＮ４：ＰＨＯＳＰＨＯＲ ＤＡＴＡの４．１０ Ｍｉｓｃｅｌｌａｎｅｏｕｓ Ｏｘｉｄｅｓ）に例示されている、Ｍｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体およびＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ：ＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ、Ｊｕｌｙ １９７３、ｐ９４２に例示されている、Ｍｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体が好適な具体例として挙げられる。ここで、Ｍｎ4+賦活蛍光体とは、発光のピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅が３０ｎｍ以下であるものが好適に用いられる。
【００１８】
Ｍｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体は、４００〜４６０ｎｍの青色の光により効率よく励起され、発光スペクトルの半値幅が１５ｎｍとシャープであり、かつ発光ピークが６５９ｎｍである。発光スペクトルの色度点はＣＩＥ１９７６色度座標上で（ｕ’，ｖ’）＝（０．５６９，０．５１３）と深い赤色を示す。また、Ｍｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体は、４００〜４６０ｎｍの青色の光により効率よく励起され、発光スペクトルの半値幅が８ｎｍとシャープであり、かつ発光ピークが６３１ｎｍである。発光スペクトルの色度点はＣＩＥ１９７６色度座標上で（ｕ’，ｖ’）＝（０．５３５，０．５２０）と深い赤色を示す。ここで、図４は、後述する本発明の画像表示装置において好適に使用される青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタの透過スペクトルであり、図４中、縦軸は透過率（％）、横軸は波長（ｎｍ）である。本発明に用いられるＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体およびＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体は、図４の透過率を示すような、液晶表示装置において一般的に用いられている赤色カラーフィルタと波長整合性がよい。このため、本発明の半導体発光装置を画像表示装置のバックライトとして用いた場合には、高効率に赤色光を出射することができる。また、上述した発光特性は、従来の半導体発光装置に用いられているＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体の発光スペクトルが示す値（半値幅約９６ｎｍ、発光ピーク約６５０ｎｍ、色度座標（ｕ’，ｖ’）≒（ｎｅａｒｌｙ ｅｑｕａｌ）（０．４４３，０．５３４））と比較して、より深い赤色を示している。ここで、深い色とは、画像表示装置を構成した際により色再現域が広くなる色、という意味で使用されている。
【００１９】
＜緑色蛍光体＞
本発明の半導体発光装置１は、上述したＭｎ4+賦活蛍光体を第１の蛍光体とする場合、励起光の照射により緑色光を発する第２の蛍光体をさらに備えることが好ましい。すなわち、本発明の半導体発光装置１は、半導体発光素子２が青色を呈し、上述したＭｎ4+賦活蛍光体が赤色を呈するが、これら青色および赤色との混色により白色を呈する半導体発光装置１を得る観点から、第２の蛍光体として緑色蛍光体が用いられることが好ましい。図１に示した例の半導体発光装置１の場合、第２の蛍光体（図示せず）は、上述したＭｎ4+賦活蛍光体とともに、モールド樹脂５中に分散される。
【００２０】
ここで、本発明の半導体発光装置１に用いられる第２の蛍光体としては、励起光の照射により波長５１０〜５５０ｎｍの範囲にピーク波長を有する緑色光を発する緑色蛍光体であることが好ましい。ここで、第２の蛍光体のピーク波長が上記範囲を外れると、図４に示すカラーフィルタとの波長整合性が悪くなり、半導体発光装置を画像表示装置に用いた際に、画像表示装置の明るさが低下するだけでなく、励起光または赤色蛍光体の発する光とスペクトルの重なりが生じ、緑色の色再現域が狭くなってしまう虞がある。
【００２１】
また本発明における第２の蛍光体の発光スペクトルの全半値幅は、半導体発光装置を画像表示装置に用いた際に、画像表示装置がより深い緑色を示す観点から、５５ｎｍ以下であることが好ましく、４５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００２２】
このような第２の蛍光体（緑色蛍光体）としては、Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体や、国際公開第２００７／０９９８６２号パンフレットおよび第６８回応用物理学会学術講演会講演予稿集ｐ．１４７３「酸窒化アルミニウム緑色蛍光体の発光特性」に示されるＭｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体を好適に用いることができる。また、Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体に関しては、国際公開第２００７／０６６７３３号パンフレットに示されるようなより発光スペクトルの半値幅が狭く、ピーク波長が短波長のものをより好適に用いることができる。
【００２３】
上記Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体は、赤色蛍光体として特開２００６−１６４１３号公報に示されるＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体を用いる組み合わせで発光装置を構成した場合、緑色蛍光体と赤色蛍光体の発光スペクトルの重なりが大きく、画像表示装置に用いた際に、色再現域が狭くなってしまう。しかし、本発明においては、赤色蛍光体としてＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体およびＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体のようなＭｎ4+賦活蛍光体を用いているため、このような赤色蛍光体と緑色蛍光体のスペクトルの重なりの問題は緩和される。これは、本発明において用いている赤色蛍光体が、Ｅｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体と比較して発光スペクトルの半値幅が狭いことに起因する。
【００２４】
一方、上記Ｍｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体および本発明において赤色蛍光体として用いられるＭｎ4+賦活蛍光体の蛍光寿命を測定した。その結果、Ｍｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体の蛍光寿命は４ｍｓｅｃ、Ｍｎ4+賦活蛍光体、特にＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体の蛍光寿命は３ｍｓｅｃとなり、Ｍｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体とＭｎ4+賦活蛍光体の残光時間は同じオーダーであった。このことから、Ｍｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体およびＭｎ4+賦活蛍光体を用いて画像表示装置を作製する際、残光時間が画像に及ぼす影響を制御しやすくなる。
【００２５】
＜モールド樹脂＞
本発明の半導体発光装置１において、半導体発光素子２の封止に用いるモールド樹脂５は、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの透光性樹脂に蛍光体を分散させたものであり、この蛍光体の中に、上述した赤色蛍光体であるＭｎ4+賦活蛍光体（および場合によっては第２の蛍光体（緑色蛍光体））が含まれる。この際、分散される蛍光体は、上記赤色蛍光体に加えて緑色蛍光体を含む蛍光体混合物を好適に用いることができ、必要に応じて青色蛍光体をさらに加えても良い。分散させる蛍光体の混合比率は、特に制限されず、画像表示装置に用いた際に、たとえばカラーフィルタをフルオープンにした際画面上で所望の白色点を示すスペクトルが得られるように、適宜決定されるものである。
【００２６】
＜半導体発光素子＞
本発明の半導体発光装置１に用いられる、半導体発光素子２としては、従来公知のものを使用することができるが、発光ピーク波長が４３０〜４６０ｎｍである一次光を発する半導体発光素子であることが好ましい。発光ピーク波長が上記範囲を外れると、たとえばＭｎ4+賦活蛍光体としてＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体およびＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体を用いた場合、赤色蛍光体の発光効率が低くなってしまう。このような発光ピーク波長を示す半導体発光素子としては、活性層としてＩｎＧａＮ層を有する半導体発光素子を好ましく挙げることができる。本発明に用いられる半導体発光素子２の発光ピーク波長は、後述する青色カラーフィルタとの波長整合性が良いことから、さらに好ましくは４４０〜４５０ｎｍである。
【００２７】
＜プリント配線基板＞
本発明の半導体発光装置１に用いられるプリント配線基板は、耐熱性を有するガラスエポキシや絶縁性フィルムを用いることができる。
【００２８】
＜ｐ側電極＞
ｐ側電極８の構成としては活性層６側からＰｄ／Ａｕ、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）やＮｉなどの材料を用いることができる。
【００２９】
＜ｎ側電極＞
ｎ側電極７の構成としては活性層６側からＨｆ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ｍｏ、Ｈｆ／Ａｕなどを用いることができる。
【００３０】
＜ｎ電極部＞
ｎ電極部９はＡｌなどを用いることができる。
【００３１】
＜画像表示装置＞
本発明はまた、上述した本発明の半導体発光装置のうち白色発光を呈するものをバックライト光源として用いた画像表示装置についても提供する。ここで、図２は、本発明の好ましい一例の画像表示装置２１を模式的に示す分解斜視図であり、図３は、図２に示された液晶表示装置２４を拡大して示す分解斜視図である。図２に示す例の画像表示装置２１は、透明または半透明の導光板２２の側面に、複数個（具体的には６個）の図１に示した例の半導体発光装置１が配置されてなる。なお、図２に示す例では、本発明の蛍光体と緑色蛍光を呈する蛍光体とを組み合わせて用いた場合の半導体発光装置１を用いた場合を示している。図２に示す例の画像表示装置２１はまた、導光板２２に隣接して、複数の液晶表示装置２４で構成された液晶表示部２３が隣接して設けられ、半導体発光装置１からの出射光２５は、導光板２２内で散乱して散乱光２６として液晶表示部２３の全面に照射されるように構成されている。
【００３２】
＜液晶表示装置＞
液晶表示部２３を構成する液晶表示装置２４は、図３の分解斜視図に示されているように、偏光板２７、透明導電膜２８（薄膜トランジスタ２８ａを有する）、配向膜２９ａ、液晶層３０、配向膜２９ｂ、上部薄膜電極３１、色画素を表示するためのカラーフィルタ３２、上部偏光板３３が順次積層されてなる。カラーフィルタ３２は、透明導電膜２８の各画素に対応する大きさの部分に分割されており、赤色光を透過する赤色カラーフィルタ３２ｒ、緑色光を透過する緑色カラーフィルタ３２ｇおよび青色光を透過する青色カラーフィルタ３２ｂから構成されている。
【００３３】
本発明の液晶表示装置２４は、図３に示すように、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過するフィルタを備えることが好ましい。この場合、各色カラーフィルタは、図４に示した透過スペクトルを示す一般的なものを好適に用いることができる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
［１］蛍光体の作製
＜製造例１：Ｍｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体の調製＞
酸化マグネシウム粉末５０．８８４質量％、フッ化マグネシウム粉末１１．１８７質量％、炭酸マグネシウム粉末１．６６０質量％、酸化ゲルマニウム粉末３６．２６９質量％となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、１０分以上混合し粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れ、窒化ホウ素製のふたをかぶせた。次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、１２００℃まで昇温し、さらに１２００℃で２時間保持して蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉末に粉砕し、蛍光体粉末を得た。次に、これらの粉末に再度加熱処理を施した。蛍光体粉末を直径２０ｍｍ高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製るつぼに自然落下させて入れた。次に、該るつぼを黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットし、１２００℃まで昇温し、その温度で１６時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉末に粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。
【００３６】
図５および６は、得られた蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトル（図５）および発光スペクトル（図６）を示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図５および６に示す蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトルおよび発光スペクトルは、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、吸収（励起）スペクトルは、発光ピークである６５７ｎｍの強度をスキャンして測定した。また、発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図５より、本実施例により作製された蛍光体は４００〜４３０ｎｍの光によって効率的に励起され、特に４１２〜４２２ｎｍにおいて励起効率が高いことが分かる。また、図６から、本実施例により作製された蛍光体の発光スペクトルは図４に透過率を示した赤色カラーフィルタと波長整合性が良いことが分かる。図６に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．５６９，０．５１３）、ピーク波長は６５７ｎｍ、半値幅は１６ｎｍであった。なお、本製造例では、青色カラーフィルタとの波長整合性が良いことから、４５０ｎｍの光で励起を行った。
【００３７】
＜製造例２：Ｍｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体の調製＞
ｎ型Ｓｉ基板をＫＭｎＯ4：Ｈ2Ｏ：ＨＦ＝３ｇ：５０ｃｃ：５０ｃｃ溶液中に１０分間浸漬させ、ｎ型Ｓｉ基板表面に結晶を得た。得られた結晶をＳｉ基板から分離、洗浄、ろ過することにより、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。
【００３８】
図７および８は、得られた蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトル（図７）および発光スペクトル（図８）を示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図７および８に示す蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトルおよび発光スペクトルは、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、吸収（励起）スペクトルは、発光ピークである６３１ｎｍの強度をスキャンして測定した。また、発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図７より、本実施例により作製された蛍光体は４３０〜４６０ｎｍの光によって効率的に励起され、特に４４５〜４５５ｎｍにおいて励起効率が高いことが分かる。また、図８から、本実施例により作製された蛍光体の発光スペクトルは図４に透過率を示した赤色カラーフィルタと波長整合性が良いことが分かる。図８に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．５３５，０．５２０）、ピーク波長は６３１ｎｍ、半値幅は８ｎｍであった。なお、本製造例では、青色カラーフィルタとの波長整合性が良いことから、４５０ｎｍの光で励起を行った。
【００３９】
＜製造例３：Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体の調製１＞
α型窒化ケイ素粉末９５．８２質量％、窒化アルミニウム粉末３．３７質量％および酸化ユーロピウム粉末０．８１質量％の組成となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、１０分以上混合し粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。
【００４０】
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を１ＭＰａとした後、毎時５００℃で１９００℃まで昇温し、さらにその温度で８時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てβ型サイアロン構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。
【００４１】
図１０は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１０に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、図１０に示す発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図１０に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．１１８，０．５７３）、ピーク波長は５４０ｎｍ、半値幅は５５ｎｍであった。
【００４２】
＜製造例４：Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体の調製２＞
４５μｍの篩を通したケイ素粉末９５．２０質量％、窒化アルミニウム粉末４．５５質量％および酸化ユーロピウム粉末０．２６質量％の組成となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒で１０分以上混合した後に２５０μｍの篩を通すことにより流動性に優れる粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製るつぼに自然落下させて入れた。次に、該るつぼを黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を０．５ＭＰａとした後、毎時５００℃で１３００℃まで昇温し、その後毎分１℃で１６００℃まで昇温し、その温度で８時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉末に粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行った。その結果、当該粉末から得られたチャートは全てβ型サイアロン構造であることを示した。次に、これらの粉末に再度加熱処理を施した。１６００℃で焼成した粉末を窒化ケイ素製の乳鉢と乳棒を用いて粉砕した後に、直径２０ｍｍ高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製るつぼに自然落下させて入れた。次に、該るつぼを黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を１ＭＰａとした後、毎時５００℃で１９００℃まで昇温し、その温度で８時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉末に粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末は、β型サイアロンの構造を有することがわかった。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。
【００４３】
図１１は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１１に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、図１１に示す発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図１１に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．０９３，０．５７６）、ピーク波長は５２４ｎｍ、半値幅は４４ｎｍであり、製造例３のβ型サイアロン蛍光体と比較して、本製造例のβ型サイアロン蛍光体はより深い緑色を示していることがわかる。
【００４４】
＜製造例５：Ｍｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の調製＞
理論組成のＡｌＯＮであるＡｌ7Ｏ9ＮにＭｎが１ｍｏｌ％含有されたものを合成すべく、窒化アルミニウム粉末１３．２質量％、酸化アルミニウム粉末８５．３質量％および炭酸マンガン粉末１．５質量％の組成となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、１０分以上混合し粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。
【００４５】
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を０．５ＭＰａとした後、毎時５００℃で１８００℃まで昇温し、さらにその温度で２時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てγ―ＡｌＯＮ構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。
【００４６】
図１２は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１２に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、図１２に示す発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図１２に示す発光スペクトルの色度座標はの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．０４２，０．５７０）、ピーク波長は５１５ｎｍ、半値幅は３３ｎｍであった。
【００４７】
＜比較製造例１：Ｅｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3（ＣＡＳＮ）蛍光体の調製＞
窒化アルミニウム粉末２９．７４１質量％、α型窒化ケイ素粉末３３．９２５質量％、窒化カルシウム粉末３５．６４２質量％および窒化ユーロピウム粉末０．６９２質量％となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、１０分以上混合し粉体凝集体を得た。窒化ユーロピウムは、金属ユーロピウムをアンモニア中で窒化して合成したものを用いた。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。なお、粉末の秤量、混合、成形の各工程は全て、水分１ｐｐｍ以下、酸素１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で行なった。
【００４８】
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を１ＭＰａとし、毎時５００℃で１８００℃まで昇温し、さらに１８００℃で２時間保持して蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末は、ＣａＡｌＳｉＮ3結晶の構造を有することがわかった。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。
【００４９】
図９は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図９に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、図９に示す発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図９に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．４４３，０．５３４）、ピーク波長は６５０ｎｍ、半値幅は９６ｎｍであった。
【００５０】
〔２〕半導体発光装置および画像表示装置の作製
＜実施例１＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例１のＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体及び上記製造例３のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体を１：０．９９６の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：２０の重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１３は、本実施例１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１３に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例２に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５１】
＜実施例２＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例１の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００５２】
＜実施例３＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例１のＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体および上記製造例４のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体合を１：１．１７５の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１４．３８９の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１４は、本実施例３で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１４に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例４に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５３】
＜実施例４＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例３の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００５４】
＜実施例５＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例１のＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体および上記製造例５のＭｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体を１：０．４９５の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１４．１８４の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１５は、本実施例５で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、図１５において、いずれも縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１５に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例６に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５５】
＜実施例６＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例５の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００５６】
＜実施例７＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例２のＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体及び上記製造例３のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体を１：２．６０３の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：２９．３６９の重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１６は、本実施例７で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１６に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例８に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５７】
＜実施例８＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例７の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００５８】
＜実施例９＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例２のＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体及び上記製造例４のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体を１：３．０５４の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：２０．５７６の重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１７は、本実施例９で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１７に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例１０に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５９】
＜実施例１０＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例９の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００６０】
＜実施例１１＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例２のＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体及び上記製造例５のＭｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を１：１．２９０の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：２４．８６３の重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１８は、本実施例１１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１８に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例１２に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００６１】
＜実施例１２＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例１１の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００６２】
＜比較例１＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂に分散させる蛍光体として、上記比較製造例１のＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体および上記製造例３のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体合を１：１．４７９の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１６．３９３の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１９は、本比較例１で作製した半導体発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、図１９において、いずれも縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１９示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する比較例２に示される構成の液晶表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００６３】
＜比較例２＞
図２示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として比較例１の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４示した透過率を示すものを用いた。
【００６４】
＜比較例３＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂に分散させる蛍光体として、上記比較製造例１のＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体および上記製造例４のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体合を１：１．７４２の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１２．０４８の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図２０は、本比較例３で作製した半導体発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、図２０において、いずれも縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図２０に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００６５】
＜比較例４＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として比較例３の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００６６】
＜比較例５＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂に分散させる蛍光体として、上記比較製造例１のＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体および上記製造例５のＭｎ賦活γ―ＡｌＯＮ蛍光体合を１：０．７３５の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１３．９８６の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図２１は、本比較例５で作製した半導体発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、図２１において、いずれも縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図２１に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００６７】
＜比較例６＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として比較例５の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００６８】
［評価結果］
表１に、実施例２、４、６、８、１０、１２、比較例２、４、６に示される画像表示装置において、画面上表示光のＣＩＥ１９７６色度座標でのＮＴＳＣ比、白色点、赤色点、緑色点、青色点の色度座標を示す。ここで、赤色点、緑色点、青色点とはディスレイ上にそれぞれ、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタを透過する光のみを表示させた際のディスプレイ上の色度点であり、白色点とは全てのカラーフィルタをフルオープンにした際のディスプレイ上の色度点である。なお、表１に示される色度点、ＮＴＳＣ比は大塚電子製ＭＣＰＤ−２０００を用いて測定した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
表１より、実施例に示される画像表示装置は、比較例に示される画像表示装置と比較すると、緑色点、赤色点がより深い色味を示していることがわかる。これは、製造例１のＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体および製造例２のＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体が比較製造例１のＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3（ＣＡＳＮ）蛍光体と比較して深い赤色で発光し、かつ発光スペクトルの半値幅がシャープであることに起因する。また、特に実施例２と４および８と１０を比較すると、実施例４および１０に示す画像表示装置の方がより深い緑色を示していることがわかる。これは、製造例４に示すβ型サイアロン蛍光体が、製造例３に示すβ型サイアロン蛍光体と比べてより深い緑色を示すことに起因する。
【００７１】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の好ましい一例の半導体発光装置１を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の好ましい一例の画像表示装置２１を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】図２に示された液晶表示装置２４を拡大して示す分解斜視図である。
【図４】本発明の液晶表示装置において好適に使用される青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタの透過スペクトルであり、図４中、縦軸は透過率（％）、横軸は波長（ｎｍ）、を示している。
【図５】製造例１で得られた蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図６】製造例１で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図７】製造例２で得られた蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図８】製造例２で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図９】比較製造例１で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１０】製造例３で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１１】製造例４で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１２】製造例５で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１３】実施例１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１４】実施例３で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１５】実施例５で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１６】実施例７で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１７】実施例９で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１８】実施例１１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１９】比較例１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図２０】比較例３で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図２１】比較例５で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 半導体発光装置、２ 半導体発光素子、３ プリント配線基板、４ 樹脂枠、５ モールド樹脂、６ ＩｎＧａＮ層、７ ｎ側電極、８ ｐ側電極、９ ｎ電極部、１０ 接着剤、１１ ｐ電極部、１２ 金属ワイヤ、２１ 液晶表示装置、２２ 導光板、２３ 液晶表示部、２４ 液晶表示装置、２５ 出射光、２６ 散乱光、２７ 偏光板、２８ 透明導電膜、２８ａ 薄膜トランジスタ、２９ａ 配向膜、２９ｂ 配向膜、３０ 液晶層、３１ 上部薄膜電極、３２ カラーフィルタ、３３ 上部偏光板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子と蛍光体とを備える半導体発光装置およびそれを用いた画像表示装置、液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、小型液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）用バックライトの開発競争が激化している。この分野においては、様々な方式のバックライト光源が提案されているが、明るさと色再現性（ＮＴＳＣ比）とを同時に満足する方式は見つかっていないのが現状である。ここで、ＮＴＳＣ比とは、ＣＩＥ１９７６色度図における色度座標（ｕ’，ｖ’）において、赤、緑、青各色の色度座標を結んで得られる三角形の面積の、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｉｔｔｅｅ）が定めた赤、緑、青各色のＣＩＥ１９７６色度図上の色度座標（ｕ’，ｖ’）（赤（０．４９８，０．５１９）、緑（０．０７６，０．５７６）、青（０．１５２，０．１９６））を結んで得られる三角形の面積に対する比率である。
【０００３】
現在、ＬＣＤ用バックライト光源としては、青色発光の発光素子（ピーク波長：４５０ｎｍ前後）と、その青色光により励起されて黄色発光を示す３価のセリウムで賦活された（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12蛍光体または２価のユーロピウムで賦活された（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）2ＳｉＯ4蛍光体を用いた波長変換部とを組み合わせた、白色発光を呈する発光装置が主として用いられている。しかし、これらの発光装置は、ＬＣＤのバックライトとして用いた場合、ＬＣＤの色再現性（ＮＴＳＣ比）が７０％程度に留まる。
【０００４】
たとえば特許文献１には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いたバックライトとして、赤色発光ＬＥＤチップと緑色発光ＬＥＤチップと青色発光ＬＥＤチップとが１つのパッケージとなったＲＧＢ−ＬＥＤ、および紫外光を発するＬＥＤとＲＧＢ蛍光体と組み合わせた構成が記載されている。前者の場合、ＮＴＳＣ比は１００％を超える値を実現することが可能となるが、各色ＬＥＤの駆動特性が異なるため、所望の色を出すことが困難であり、また駆動回路が複雑となるため、モバイル用途に向かないといった問題点を有する。また、後者の場合、高輝度で、かつバックライトに好適な青色蛍光体がないという問題を有する。
【０００５】
また、特許文献２には、赤色発光を示す窒化物系蛍光体であるＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3と、緑色発光を示す蛍光体とを青色発光を示す発光素子により励起し、白色光を示す発光素子が開示されている。この方式によれば、青色光に青色ＬＥＤを使用することができるので、高輝度で、かつバックライトに好適な青色蛍光体がないという問題は生じない。ここで、緑色発光を示す蛍光体としては、たとえば特許文献３のＥｕ賦活βサイアロン蛍光体が従来好適に使用されてきた。特許文献２、３に記載された蛍光体は、いずれも化学的、機械的衝撃に対して安定な窒化ケイ素系セラミックスを母体としているため、発光デバイスに用いた際、耐環境性能に優れ、良好な色安定性を示す発光デバイスを実現させることが可能である。また、蛍光体として緑色と赤色の２色の蛍光体を用いているため、青色ＬＥＤと組み合わせて白色光を示す発光素子とした際に、上記黄色発光を示す３価のセリウムで賦活された（Ｙ，Ｇｄ）3（Ａｌ，Ｇａ）5Ｏ12蛍光体または２価のユーロピウムで賦活された（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）2ＳｉＯ4蛍光体を用いた場合と比較して、より広い色再現性（ＮＴＳＣ比）を実現し得る。
【０００６】
青色ＬＥＤと赤色蛍光体、緑色蛍光体とを用いた白色発光デバイスを液晶表示装置のバックライト光源として用いるなどして、画像表示装置として用いた際、蛍光体としての発光スペクトル線幅がより狭いものを用いると、ディスプレイの色再現域が広くなる傾向がある。青色ＬＥＤと特許文献２、３に示される蛍光体とを用いた場合、赤色蛍光体の発光スペクトルのスペクトル幅が８０ｎｍ以上であるため、赤色の色再現域が充分でない。よって、より広い赤色を表示可能なディスプレイを実現可能な白色発光する半導体発光装置、および当該白色発光する半導体発光装置を用いた画像表示装置が求められている。
【特許文献１】特開２００４−２８７３２３号公報
【特許文献２】特開２００６−１６４１３号公報
【特許文献３】特開２００５−２５５８９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、半導体発光素子と蛍光体とを用い、従来より深い赤色を表示するディスプレイを実現可能な半導体発光装置およびこれを用いた画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体発光装置は、励起光を発する半導体発光素子と、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを備え、赤色蛍光体としてＭｎ4+賦活蛍光体とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明におけるＭｎ4+賦活蛍光体は、発光のピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅が３０ｎｍ以下であるものを好適に用いることができる。
【００１０】
上記Ｍｎ4+賦活蛍光体は、Ｍｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート、もしくはＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）であることが好ましい。
【００１１】
本発明における緑色蛍光体は、発光のピーク波長が５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下であり、発光スペクトルの半値幅が５５ｎｍ以下であるものを好適に用いることができる。
【００１２】
本発明における緑色蛍光体としてＥｕ賦活βサイアロン蛍光体もしくはＭｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体を好適に用いることができる。
【００１３】
また本発明における半導体発光素子の発光ピーク波長が４３０〜４６０ｎｍであることが好ましく、４４０〜４５０ｎｍであることがより好ましい。
【００１４】
本発明はまた、バックライト光源として、白色光を発する、上述した本発明の半導体発
光装置を備えた画像表示装置および液晶表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、液晶ディスプレイなどの画像表示装置に用いた場合、従来より深い赤色を表示可能なディスプレイが実現可能となる半導体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】
【００１６】
＜半導体発光装置＞
図１は、本発明の好ましい一例の半導体発光装置１を模式的に示す断面図である。本発明の半導体発光装置１は、励起光を発する半導体発光素子２と、前記励起光を吸収して赤色光を発するＭｎ4+賦活赤色蛍光体（図示せず）とを備えることを特徴とする。図１に示す例の半導体発光装置１は、基体としてのプリント配線基板３上に、半導体発光素子２が載置され、同じくプリント配線基板３上に載置された樹脂枠４の内側に、蛍光体を分散させた透光性樹脂からなるモールド樹脂５が充填されて、半導体発光素子２が封止されている。図１に示す例では、半導体発光素子２は、活性層としてＩｎＧａＮ層６を有し、ＩｎＧａＮ層６を挟んで、ｎ側電極７およびｐ側電極８を有しており、このｎ側電極７が、プリント配線基板３の上面から背面にかけて設けられたｎ電極部９に、導電性を有する接着剤１０を介して電気的に接続されている。また図１に示す例では、半導体発光素子２のｐ側電極８は、上述したｎ電極部９とは別途プリント配線基板３の上面から背面にかけて設けられたｐ電極部１１に金属ワイヤ１２を介して電気的に接続されている。なお、本発明の半導体発光装置は、この図１に示したような構造に限定されるものではなく、従来公知の一般的な構造を採用することができる。
【００１７】
＜赤色蛍光体＞
本発明の半導体発光装置において、赤色蛍光体として用いられるＭｎ4+賦活蛍光体は、その発光のピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅は３０ｎｍ以下であることが好ましい。発光のピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅が３０ｎｍ以下である赤色蛍光体を用いることにより、赤色蛍光体の発する赤色光が深い領域の赤色を示すためである。赤色蛍光体の発する赤色光が深い領域ということは、本発明の半導体発光装置を液晶ディスプレイなどの画像表示装置に用いた場合に、深い赤色を示す表示装置が実現可能であるということである。このようなＭｎ4+賦活蛍光体として、Ｗｉｌｌｉａｍ Ｍ．Ｙｅｎ ａｎｄ Ｍａｒｖｉｎ Ｊ．Ｗｅｂｅｒ著 ＣＲＣ出版 「ＩＮＯＲＧＡＮＩＣ ＰＨＯＳＰＨＯＲＳ」 ｐ．２１２（ＳＥＣＴＩＯＮ４：ＰＨＯＳＰＨＯＲ ＤＡＴＡの４．１０ Ｍｉｓｃｅｌｌａｎｅｏｕｓ Ｏｘｉｄｅｓ）に例示されている、Ｍｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体およびＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ：ＳＯＬＩＤ−ＳＴＡＴＥ ＳＣＩＥＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ、Ｊｕｌｙ １９７３、ｐ９４２に例示されている、Ｍｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体が好適な具体例として挙げられる。ここで、Ｍｎ4+賦活蛍光体とは、発光のピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅が３０ｎｍ以下であるものが好適に用いられる。
【００１８】
Ｍｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体は、４００〜４６０ｎｍの青色の光により効率よく励起され、発光スペクトルの半値幅が１５ｎｍとシャープであり、かつ発光ピークが６５９ｎｍである。発光スペクトルの色度点はＣＩＥ１９７６色度座標上で（ｕ’，ｖ’）＝（０．５６９，０．５１３）と深い赤色を示す。また、Ｍｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体は、４００〜４６０ｎｍの青色の光により効率よく励起され、発光スペクトルの半値幅が８ｎｍとシャープであり、かつ発光ピークが６３１ｎｍである。発光スペクトルの色度点はＣＩＥ１９７６色度座標上で（ｕ’，ｖ’）＝（０．５３５，０．５２０）と深い赤色を示す。ここで、図４は、後述する本発明の画像表示装置において好適に使用される青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタの透過スペクトルであり、図４中、縦軸は透過率（％）、横軸は波長（ｎｍ）である。本発明に用いられるＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体およびＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体は、図４の透過率を示すような、液晶表示装置において一般的に用いられている赤色カラーフィルタと波長整合性がよい。このため、本発明の半導体発光装置を画像表示装置のバックライトとして用いた場合には、高効率に赤色光を出射することができる。また、上述した発光特性は、従来の半導体発光装置に用いられているＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体の発光スペクトルが示す値（半値幅約９６ｎｍ、発光ピーク約６５０ｎｍ、色度座標（ｕ’，ｖ’）≒（ｎｅａｒｌｙ ｅｑｕａｌ）（０．４４３，０．５３４））と比較して、より深い赤色を示している。ここで、深い色とは、画像表示装置を構成した際により色再現域が広くなる色、という意味で使用されている。
【００１９】
＜緑色蛍光体＞
本発明の半導体発光装置１は、上述したＭｎ4+賦活蛍光体を第１の蛍光体とする場合、励起光の照射により緑色光を発する第２の蛍光体をさらに備えることが好ましい。すなわち、本発明の半導体発光装置１は、半導体発光素子２が青色を呈し、上述したＭｎ4+賦活蛍光体が赤色を呈するが、これら青色および赤色との混色により白色を呈する半導体発光装置１を得る観点から、第２の蛍光体として緑色蛍光体が用いられることが好ましい。図１に示した例の半導体発光装置１の場合、第２の蛍光体（図示せず）は、上述したＭｎ4+賦活蛍光体とともに、モールド樹脂５中に分散される。
【００２０】
ここで、本発明の半導体発光装置１に用いられる第２の蛍光体としては、励起光の照射により波長５１０〜５５０ｎｍの範囲にピーク波長を有する緑色光を発する緑色蛍光体であることが好ましい。ここで、第２の蛍光体のピーク波長が上記範囲を外れると、図４に示すカラーフィルタとの波長整合性が悪くなり、半導体発光装置を画像表示装置に用いた際に、画像表示装置の明るさが低下するだけでなく、励起光または赤色蛍光体の発する光とスペクトルの重なりが生じ、緑色の色再現域が狭くなってしまう虞がある。
【００２１】
また本発明における第２の蛍光体の発光スペクトルの全半値幅は、半導体発光装置を画像表示装置に用いた際に、画像表示装置がより深い緑色を示す観点から、５５ｎｍ以下であることが好ましく、４５ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００２２】
このような第２の蛍光体（緑色蛍光体）としては、Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体や、国際公開第２００７／０９９８６２号パンフレットおよび第６８回応用物理学会学術講演会講演予稿集ｐ．１４７３「酸窒化アルミニウム緑色蛍光体の発光特性」に示されるＭｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体を好適に用いることができる。また、Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体に関しては、国際公開第２００７／０６６７３３号パンフレットに示されるようなより発光スペクトルの半値幅が狭く、ピーク波長が短波長のものをより好適に用いることができる。
【００２３】
上記Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体は、赤色蛍光体として特開２００６−１６４１３号公報に示されるＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体を用いる組み合わせで発光装置を構成した場合、緑色蛍光体と赤色蛍光体の発光スペクトルの重なりが大きく、画像表示装置に用いた際に、色再現域が狭くなってしまう。しかし、本発明においては、赤色蛍光体としてＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体およびＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体のようなＭｎ4+賦活蛍光体を用いているため、このような赤色蛍光体と緑色蛍光体のスペクトルの重なりの問題は緩和される。これは、本発明において用いている赤色蛍光体が、Ｅｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体と比較して発光スペクトルの半値幅が狭いことに起因する。
【００２４】
一方、上記Ｍｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体および本発明において赤色蛍光体として用いられるＭｎ4+賦活蛍光体の蛍光寿命を測定した。その結果、Ｍｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体の蛍光寿命は４ｍｓｅｃ、Ｍｎ4+賦活蛍光体、特にＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体の蛍光寿命は３ｍｓｅｃとなり、Ｍｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体とＭｎ4+賦活蛍光体の残光時間は同じオーダーであった。このことから、Ｍｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体およびＭｎ4+賦活蛍光体を用いて画像表示装置を作製する際、残光時間が画像に及ぼす影響を制御しやすくなる。
【００２５】
＜モールド樹脂＞
本発明の半導体発光装置１において、半導体発光素子２の封止に用いるモールド樹脂５は、たとえばシリコーン樹脂、エポキシ樹脂などの透光性樹脂に蛍光体を分散させたものであり、この蛍光体の中に、上述した赤色蛍光体であるＭｎ4+賦活蛍光体（および場合によっては第２の蛍光体（緑色蛍光体））が含まれる。この際、分散される蛍光体は、上記赤色蛍光体に加えて緑色蛍光体を含む蛍光体混合物を好適に用いることができ、必要に応じて青色蛍光体をさらに加えても良い。分散させる蛍光体の混合比率は、特に制限されず、画像表示装置に用いた際に、たとえばカラーフィルタをフルオープンにした際画面上で所望の白色点を示すスペクトルが得られるように、適宜決定されるものである。
【００２６】
＜半導体発光素子＞
本発明の半導体発光装置１に用いられる、半導体発光素子２としては、従来公知のものを使用することができるが、発光ピーク波長が４３０〜４６０ｎｍである一次光を発する半導体発光素子であることが好ましい。発光ピーク波長が上記範囲を外れると、たとえばＭｎ4+賦活蛍光体としてＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体およびＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）蛍光体を用いた場合、赤色蛍光体の発光効率が低くなってしまう。このような発光ピーク波長を示す半導体発光素子としては、活性層としてＩｎＧａＮ層を有する半導体発光素子を好ましく挙げることができる。本発明に用いられる半導体発光素子２の発光ピーク波長は、後述する青色カラーフィルタとの波長整合性が良いことから、さらに好ましくは４４０〜４５０ｎｍである。
【００２７】
＜プリント配線基板＞
本発明の半導体発光装置１に用いられるプリント配線基板は、耐熱性を有するガラスエポキシや絶縁性フィルムを用いることができる。
【００２８】
＜ｐ側電極＞
ｐ側電極８の構成としては活性層６側からＰｄ／Ａｕ、ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）やＮｉなどの材料を用いることができる。
【００２９】
＜ｎ側電極＞
ｎ側電極７の構成としては活性層６側からＨｆ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｔｉ／Ｍｏ、Ｈｆ／Ａｕなどを用いることができる。
【００３０】
＜ｎ電極部＞
ｎ電極部９はＡｌなどを用いることができる。
【００３１】
＜画像表示装置＞
本発明はまた、上述した本発明の半導体発光装置のうち白色発光を呈するものをバックライト光源として用いた画像表示装置についても提供する。ここで、図２は、本発明の好ましい一例の画像表示装置２１を模式的に示す分解斜視図であり、図３は、図２に示された液晶表示装置２４を拡大して示す分解斜視図である。図２に示す例の画像表示装置２１は、透明または半透明の導光板２２の側面に、複数個（具体的には６個）の図１に示した例の半導体発光装置１が配置されてなる。なお、図２に示す例では、本発明の蛍光体と緑色蛍光を呈する蛍光体とを組み合わせて用いた場合の半導体発光装置１を用いた場合を示している。図２に示す例の画像表示装置２１はまた、導光板２２に隣接して、複数の液晶表示装置２４で構成された液晶表示部２３が隣接して設けられ、半導体発光装置１からの出射光２５は、導光板２２内で散乱して散乱光２６として液晶表示部２３の全面に照射されるように構成されている。
【００３２】
＜液晶表示装置＞
液晶表示部２３を構成する液晶表示装置２４は、図３の分解斜視図に示されているように、偏光板２７、透明導電膜２８（薄膜トランジスタ２８ａを有する）、配向膜２９ａ、液晶層３０、配向膜２９ｂ、上部薄膜電極３１、色画素を表示するためのカラーフィルタ３２、上部偏光板３３が順次積層されてなる。カラーフィルタ３２は、透明導電膜２８の各画素に対応する大きさの部分に分割されており、赤色光を透過する赤色カラーフィルタ３２ｒ、緑色光を透過する緑色カラーフィルタ３２ｇおよび青色光を透過する青色カラーフィルタ３２ｂから構成されている。
【００３３】
本発明の液晶表示装置２４は、図３に示すように、それぞれ赤色光、緑色光、青色光を透過するフィルタを備えることが好ましい。この場合、各色カラーフィルタは、図４に示した透過スペクトルを示す一般的なものを好適に用いることができる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３５】
［１］蛍光体の作製
＜製造例１：Ｍｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体の調製＞
酸化マグネシウム粉末５０．８８４質量％、フッ化マグネシウム粉末１１．１８７質量％、炭酸マグネシウム粉末１．６６０質量％、酸化ゲルマニウム粉末３６．２６９質量％となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、１０分以上混合し粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れ、窒化ホウ素製のふたをかぶせた。次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、１２００℃まで昇温し、さらに１２００℃で２時間保持して蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉末に粉砕し、蛍光体粉末を得た。次に、これらの粉末に再度加熱処理を施した。蛍光体粉末を直径２０ｍｍ高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製るつぼに自然落下させて入れた。次に、該るつぼを黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットし、１２００℃まで昇温し、その温度で１６時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉末に粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。
【００３６】
図５および６は、得られた蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトル（図５）および発光スペクトル（図６）を示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図５および６に示す蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトルおよび発光スペクトルは、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、吸収（励起）スペクトルは、発光ピークである６５７ｎｍの強度をスキャンして測定した。また、発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図５より、本実施例により作製された蛍光体は４００〜４３０ｎｍの光によって効率的に励起され、特に４１２〜４２２ｎｍにおいて励起効率が高いことが分かる。また、図６から、本実施例により作製された蛍光体の発光スペクトルは図４に透過率を示した赤色カラーフィルタと波長整合性が良いことが分かる。図６に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．５６９，０．５１３）、ピーク波長は６５７ｎｍ、半値幅は１６ｎｍであった。なお、本製造例では、青色カラーフィルタとの波長整合性が良いことから、４５０ｎｍの光で励起を行った。
【００３７】
＜製造例２：Ｍｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体の調製＞
ｎ型Ｓｉ基板をＫＭｎＯ4：Ｈ2Ｏ：ＨＦ＝３ｇ：５０ｃｃ：５０ｃｃ溶液中に１０分間浸漬させ、ｎ型Ｓｉ基板表面に結晶を得た。得られた結晶をＳｉ基板から分離、洗浄、ろ過することにより、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。
【００３８】
図７および８は、得られた蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトル（図７）および発光スペクトル（図８）を示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図７および８に示す蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトルおよび発光スペクトルは、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、吸収（励起）スペクトルは、発光ピークである６３１ｎｍの強度をスキャンして測定した。また、発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図７より、本実施例により作製された蛍光体は４３０〜４６０ｎｍの光によって効率的に励起され、特に４４５〜４５５ｎｍにおいて励起効率が高いことが分かる。また、図８から、本実施例により作製された蛍光体の発光スペクトルは図４に透過率を示した赤色カラーフィルタと波長整合性が良いことが分かる。図８に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．５３５，０．５２０）、ピーク波長は６３１ｎｍ、半値幅は８ｎｍであった。なお、本製造例では、青色カラーフィルタとの波長整合性が良いことから、４５０ｎｍの光で励起を行った。
【００３９】
＜製造例３：Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体の調製１＞
α型窒化ケイ素粉末９５．８２質量％、窒化アルミニウム粉末３．３７質量％および酸化ユーロピウム粉末０．８１質量％の組成となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、１０分以上混合し粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。
【００４０】
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を１ＭＰａとした後、毎時５００℃で１９００℃まで昇温し、さらにその温度で８時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てβ型サイアロン構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。
【００４１】
図１０は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１０に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、図１０に示す発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図１０に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．１１８，０．５７３）、ピーク波長は５４０ｎｍ、半値幅は５５ｎｍであった。
【００４２】
＜製造例４：Ｅｕ賦活βサイアロン蛍光体の調製２＞
４５μｍの篩を通したケイ素粉末９５．２０質量％、窒化アルミニウム粉末４．５５質量％および酸化ユーロピウム粉末０．２６質量％の組成となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒で１０分以上混合した後に２５０μｍの篩を通すことにより流動性に優れる粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製るつぼに自然落下させて入れた。次に、該るつぼを黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を０．５ＭＰａとした後、毎時５００℃で１３００℃まで昇温し、その後毎分１℃で１６００℃まで昇温し、その温度で８時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉末に粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行った。その結果、当該粉末から得られたチャートは全てβ型サイアロン構造であることを示した。次に、これらの粉末に再度加熱処理を施した。１６００℃で焼成した粉末を窒化ケイ素製の乳鉢と乳棒を用いて粉砕した後に、直径２０ｍｍ高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製るつぼに自然落下させて入れた。次に、該るつぼを黒鉛抵抗加熱方式の電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を１ＭＰａとした後、毎時５００℃で１９００℃まで昇温し、その温度で８時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉末に粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末は、β型サイアロンの構造を有することがわかった。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。
【００４３】
図１１は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１１に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、図１１に示す発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図１１に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．０９３，０．５７６）、ピーク波長は５２４ｎｍ、半値幅は４４ｎｍであり、製造例３のβ型サイアロン蛍光体と比較して、本製造例のβ型サイアロン蛍光体はより深い緑色を示していることがわかる。
【００４４】
＜製造例５：Ｍｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体の調製＞
理論組成のＡｌＯＮであるＡｌ7Ｏ9ＮにＭｎが１ｍｏｌ％含有されたものを合成すべく、窒化アルミニウム粉末１３．２質量％、酸化アルミニウム粉末８５．３質量％および炭酸マンガン粉末１．５質量％の組成となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、１０分以上混合し粉体凝集体を得た。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。
【００４５】
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を０．５ＭＰａとした後、毎時５００℃で１８００℃まで昇温し、さらにその温度で２時間保持して、蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末から得られたチャートは全てγ―ＡｌＯＮ構造であることを示した。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、緑色に発光することを確認した。
【００４６】
図１２は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１２に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、図１２に示す発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図１２に示す発光スペクトルの色度座標はの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．０４２，０．５７０）、ピーク波長は５１５ｎｍ、半値幅は３３ｎｍであった。
【００４７】
＜比較製造例１：Ｅｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3（ＣＡＳＮ）蛍光体の調製＞
窒化アルミニウム粉末２９．７４１質量％、α型窒化ケイ素粉末３３．９２５質量％、窒化カルシウム粉末３５．６４２質量％および窒化ユーロピウム粉末０．６９２質量％となるように所定量秤量し、窒化ケイ素焼結体製の乳鉢と乳棒とを用い、１０分以上混合し粉体凝集体を得た。窒化ユーロピウムは、金属ユーロピウムをアンモニア中で窒化して合成したものを用いた。この粉体凝集体を直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの大きさの窒化ホウ素製のるつぼに自然落下させて入れた。なお、粉末の秤量、混合、成形の各工程は全て、水分１ｐｐｍ以下、酸素１ｐｐｍ以下の窒素雰囲気を保持することができるグローブボックス中で行なった。
【００４８】
次に、該るつぼを、黒鉛抵抗加熱方式の加圧電気炉にセットし、純度が９９．９９９体積％の窒素を導入して圧力を１ＭＰａとし、毎時５００℃で１８００℃まで昇温し、さらに１８００℃で２時間保持して蛍光体試料を得た。得られた蛍光体試料をメノウの乳鉢を用いて粉砕し、蛍光体粉末を得た。当該蛍光体粉末について、ＣｕのＫα線を用いた粉末Ｘ線回折測定（ＸＲＤ）を行なったところ、当該蛍光体粉末は、ＣａＡｌＳｉＮ3結晶の構造を有することがわかった。また、当該蛍光体粉末に、波長３６５ｎｍの光を発するランプで照射した結果、赤色に発光することを確認した。
【００４９】
図９は、得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図９に示す蛍光体粉末の発光スペクトルも、Ｆ−４５００（日立製作所製）を用いて測定した結果である。なお、図９に示す発光スペクトルは、４５０ｎｍの光で励起した際のものである。図９に示す発光スペクトルの色度座標は（ｕ’，ｖ’）＝（０．４４３，０．５３４）、ピーク波長は６５０ｎｍ、半値幅は９６ｎｍであった。
【００５０】
〔２〕半導体発光装置および画像表示装置の作製
＜実施例１＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例１のＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体及び上記製造例３のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体を１：０．９９６の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：２０の重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１３は、本実施例１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１３に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例２に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５１】
＜実施例２＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例１の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００５２】
＜実施例３＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例１のＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体および上記製造例４のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体合を１：１．１７５の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１４．３８９の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１４は、本実施例３で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１４に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例４に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５３】
＜実施例４＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例３の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００５４】
＜実施例５＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例１のＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体および上記製造例５のＭｎ賦活γ‐ＡｌＯＮ蛍光体を１：０．４９５の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１４．１８４の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１５は、本実施例５で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、図１５において、いずれも縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１５に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例６に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５５】
＜実施例６＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例５の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００５６】
＜実施例７＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例２のＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体及び上記製造例３のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体を１：２．６０３の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：２９．３６９の重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１６は、本実施例７で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１６に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例８に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５７】
＜実施例８＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例７の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００５８】
＜実施例９＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例２のＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体及び上記製造例４のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体を１：３．０５４の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：２０．５７６の重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１７は、本実施例９で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１７に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例１０に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００５９】
＜実施例１０＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例９の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００６０】
＜実施例１１＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置１を作製した。まず、モールド樹脂５に分散させる蛍光体として、上記製造例２のＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体及び上記製造例５のＭｎ賦活γ−ＡｌＯＮ蛍光体を１：１．２９０の重量比率で混合し、蛍光体混合物を得た。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：２４．８６３の重量比率で混合しシリコーン樹脂中に分散させ、モールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子２には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１８は、本実施例１１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１８に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する実施例１２に示される構成の画像表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００６１】
＜実施例１２＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として実施例１１の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００６２】
＜比較例１＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂に分散させる蛍光体として、上記比較製造例１のＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体および上記製造例３のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体合を１：１．４７９の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１６．３９３の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図１９は、本比較例１で作製した半導体発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、図１９において、いずれも縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図１９示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、後述する比較例２に示される構成の液晶表示装置を構成した際に、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００６３】
＜比較例２＞
図２示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として比較例１の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４示した透過率を示すものを用いた。
【００６４】
＜比較例３＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂に分散させる蛍光体として、上記比較製造例１のＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体および上記製造例４のＥｕ賦活β型サイアロン蛍光体合を１：１．７４２の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１２．０４８の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図２０は、本比較例３で作製した半導体発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、図２０において、いずれも縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図２０に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００６５】
＜比較例４＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として比較例３の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００６６】
＜比較例５＞
図１に示した構造を有する半導体発光装置を作製した。まず、モールド樹脂に分散させる蛍光体として、上記比較製造例１のＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3蛍光体および上記製造例５のＭｎ賦活γ―ＡｌＯＮ蛍光体合を１：０．７３５の重量比率で混合した、白色光を発する蛍光体混合物を用いた。この蛍光体混合物を、シリコーン樹脂と１：１３．９８６の比率となるようにシリコーン樹脂中に分散させモールド樹脂成分とした。また、半導体発光素子には、４５０ｎｍに発光ピーク波長を有するＬＥＤを用いた。ここで、図２１は、本比較例５で作製した半導体発光装置の発光スペクトルを示すグラフであり、図２１において、いずれも縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。なお、図２１に示す発光スペクトルは、ＭＣＰＤ−２０００（大塚電子製）を用いて測定された値を示し、白色点が色温度１０，０００Ｋの白色付近を表示するように調整されたものである。
【００６７】
＜比較例６＞
図２に示した構造を有する画像表示装置を作製した。バックライト光源として比較例５の半導体発光装置を用い、カラーフィルタには図４に示した透過率を示すものを用いた。
【００６８】
［評価結果］
表１に、実施例２、４、６、８、１０、１２、比較例２、４、６に示される画像表示装置において、画面上表示光のＣＩＥ１９７６色度座標でのＮＴＳＣ比、白色点、赤色点、緑色点、青色点の色度座標を示す。ここで、赤色点、緑色点、青色点とはディスレイ上にそれぞれ、赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、青色カラーフィルタを透過する光のみを表示させた際のディスプレイ上の色度点であり、白色点とは全てのカラーフィルタをフルオープンにした際のディスプレイ上の色度点である。なお、表１に示される色度点、ＮＴＳＣ比は大塚電子製ＭＣＰＤ−２０００を用いて測定した。
【００６９】
【表１】
【００７０】
表１より、実施例に示される画像表示装置は、比較例に示される画像表示装置と比較すると、緑色点、赤色点がより深い色味を示していることがわかる。これは、製造例１のＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネート蛍光体および製造例２のＭｎ4+賦活Ｋ2ＳｉＦ6蛍光体が比較製造例１のＥｕ賦活ＣａＡｌＳｉＮ3（ＣＡＳＮ）蛍光体と比較して深い赤色で発光し、かつ発光スペクトルの半値幅がシャープであることに起因する。また、特に実施例２と４および８と１０を比較すると、実施例４および１０に示す画像表示装置の方がより深い緑色を示していることがわかる。これは、製造例４に示すβ型サイアロン蛍光体が、製造例３に示すβ型サイアロン蛍光体と比べてより深い緑色を示すことに起因する。
【００７１】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の好ましい一例の半導体発光装置１を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の好ましい一例の画像表示装置２１を模式的に示す分解斜視図である。
【図３】図２に示された液晶表示装置２４を拡大して示す分解斜視図である。
【図４】本発明の液晶表示装置において好適に使用される青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ、赤色カラーフィルタの透過スペクトルであり、図４中、縦軸は透過率（％）、横軸は波長（ｎｍ）、を示している。
【図５】製造例１で得られた蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図６】製造例１で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図７】製造例２で得られた蛍光体粉末の吸収（励起）スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図８】製造例２で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図９】比較製造例１で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１０】製造例３で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１１】製造例４で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１２】製造例５で得られた蛍光体粉末の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１３】実施例１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１４】実施例３で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１５】実施例５で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１６】実施例７で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１７】実施例９で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１８】実施例１１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図１９】比較例１で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図２０】比較例３で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【図２１】比較例５で作製した半導体発光装置１の発光スペクトルを示すグラフであり、縦軸は発光強度（任意単位）、横軸は波長（ｎｍ）である。
【符号の説明】
【００７３】
１ 半導体発光装置、２ 半導体発光素子、３ プリント配線基板、４ 樹脂枠、５ モールド樹脂、６ ＩｎＧａＮ層、７ ｎ側電極、８ ｐ側電極、９ ｎ電極部、１０ 接着剤、１１ ｐ電極部、１２ 金属ワイヤ、２１ 液晶表示装置、２２ 導光板、２３ 液晶表示部、２４ 液晶表示装置、２５ 出射光、２６ 散乱光、２７ 偏光板、２８ 透明導電膜、２８ａ 薄膜トランジスタ、２９ａ 配向膜、２９ｂ 配向膜、３０ 液晶層、３１ 上部薄膜電極、３２ カラーフィルタ、３３ 上部偏光板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光を発する半導体発光素子と、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを備え、赤色蛍光体としてＭｎ4+賦活蛍光体とを備える、半導体発光装置。
【請求項２】
Ｍｎ4+賦活蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅が３０ｎｍ以下である、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
Ｍｎ4+賦活蛍光体がＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネートである、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
Ｍｎ4+賦活蛍光体がＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）である、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
緑色蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項６】
緑色蛍光体の発光スペクトルの半値幅が５５ｎｍ以下である、請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項７】
緑色蛍光体がＥｕ賦活βサイアロンを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項８】
緑色蛍光体がＭｎ賦活γ‐ＡｌＯＮを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項９】
半導体発光素子の発光ピーク波長が４３０〜４６０ｎｍである、請求項１〜８のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
半導体発光素子の発光ピーク波長が４４０〜４５０ｎｍである、請求項９に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
バックライト光源として、白色光を発する請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体発光装置を備えた画像表示装置。
【請求項１２】
バックライト光源として、白色光を発する請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体発光装置を備えた液晶表示装置。
【請求項１】
励起光を発する半導体発光素子と、緑色蛍光体と赤色蛍光体とを備え、赤色蛍光体としてＭｎ4+賦活蛍光体とを備える、半導体発光装置。
【請求項２】
Ｍｎ4+賦活蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が６２５ｎｍ以上であり、発光スペクトルの半値幅が３０ｎｍ以下である、請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
Ｍｎ4+賦活蛍光体がＭｎ4+賦活Ｍｇフルオロジャーマネートである、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
Ｍｎ4+賦活蛍光体がＭｎ4+賦活Ｋ2ＭＦ6（Ｍ＝Ｓｉ、Ｇｅ、Ｔｉ）である、請求項１または２に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
緑色蛍光体の発光スペクトルのピーク波長が５１０ｎｍ以上５５０ｎｍ以下である、請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項６】
緑色蛍光体の発光スペクトルの半値幅が５５ｎｍ以下である、請求項１〜５のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項７】
緑色蛍光体がＥｕ賦活βサイアロンを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項８】
緑色蛍光体がＭｎ賦活γ‐ＡｌＯＮを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項９】
半導体発光素子の発光ピーク波長が４３０〜４６０ｎｍである、請求項１〜８のいずれかに記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
半導体発光素子の発光ピーク波長が４４０〜４５０ｎｍである、請求項９に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
バックライト光源として、白色光を発する請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体発光装置を備えた画像表示装置。
【請求項１２】
バックライト光源として、白色光を発する請求項１〜１０のいずれかに記載の半導体発光装置を備えた液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−９３１３２（Ｐ２０１０−９３１３２Ａ）
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６３１３６（Ｐ２００８−２６３１３６）
【出願日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２２日（２０１０．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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