特許 5887053 発光装置及びこれを含む表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5887053

(24)【登録日】2016年2月19日

(45)【発行日】2016年3月16日

(54)【発明の名称】発光装置及びこれを含む表示装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/50 20100101AFI20160303BHJP

   G02F 1/13357 20060101ALI20160303BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 410

   G02F1/13357

【請求項の数】14

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2010-231457(P2010-231457)

(22)【出願日】2010年10月14日

(65)【公開番号】特開2011-139026(P2011-139026A)

(43)【公開日】2011年7月14日

【審査請求日】2013年4月23日

(31)【優先権主張番号】10-2009-0133154

(32)【優先日】2009年12月29日

(33)【優先権主張国】KR

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】512187343

【氏名又は名称】三星ディスプレイ株式會社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】特許業務法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】李 東 振

(72)【発明者】

【氏名】李 榮 根

(72)【発明者】

【氏名】金 基 哲

(72)【発明者】

【氏名】楊 秉 春

(72)【発明者】

【氏名】白 昇 桓

(72)【発明者】

【氏名】柳 遡 珍

【審査官】 吉野 三寛

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００９／０２８６５７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−１０９６１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画素を備える表示パネルと、
第１光と第２光とを組合せて生成された第３光を前記表示パネルに放射する発光装置と、を含み、
前記発光装置は、
前記第１光を生成する発光素子と、
前記発光素子から前記第１光を受光し、前記受光された第１光のうちの一部は透過させ、残りの一部は前記第１光と異なる波長範囲を有する前記第２光に変換して前記第３光として放射する蛍光層とを含み、
前記第２光は１つのピーク波長を有し、１１０ｎｍ以上の半値幅を有し、ピーク波長が５３０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に存在する発光スペクトルを有し、前記第２光は波長が５００ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の範囲内で前記第１光のピーク発光強度の１０％以上３０％以下に対応する発光強度を有し、
前記表示パネルは青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び赤色カラーフィルタをさらに含み、前記第２光に対する前記緑色カラーフィルタの光透過率は前記第２光に対する前記赤色カラーフィルタの光透過率よりも相対的に高く
前記蛍光層は、
下記の化学式１で表される組成物からなされた第１蛍光物質と、
下記の化学式２で表される組成物からなされた第２蛍光物質と、
下記の化学式３で表される組成物からなされた第３蛍光物質と、を含み、
化学式１は、
Ｂａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕであり、
化学式２は、
（Ｂａ_1-xＳｒ_x）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（０＜ｘ＜１）であり、
化学式３は、
（Ｓｒ_1-xＣａ_x）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（０＜ｘ＜１）である
ことを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記蛍光層の発光スペクトルは波長が４９０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の緑色波長領域と波長が５９０ｎｍ以上６８０ｎｍ以下の赤色波長領域とを含み、前記緑色波長領域と前記赤色波長領域との面積比は１０:３以上７:１以下の範囲内に存在することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記蛍光層はバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びカルシウム（Ｃａ）のうちの少なくとも１つを含むシリケート系蛍光体を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記蛍光層は、ピーク波長が５１５ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の第１波長範囲に位置する
第１蛍光体と、
ピーク波長が５４０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の第２波長範囲に位置する第２蛍光体と、
ピーク波長が５８０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の第３波長範囲に位置する第３蛍光体と、を含むことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

前記第１蛍光体は２０以下の重量部を有し、前記第２蛍光体は３５以上６０以下の重量部を有し、前記第３蛍光体は２０以上６５以下の重量部を有することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。

【請求項6】

前記第１波長範囲で前記第１蛍光体の発光スペクトルは、前記蛍光層の発光スペクトルの面積に対して２０％より小さい面積を有し、
前記第２波長範囲で前記第２蛍光体の発光スペクトルは前記蛍光層の発光スペクトルの面積に対して３５％以上６０％以下の面積を有し、
前記第３波長範囲で前記第３蛍光体は前記蛍光層の発光スペクトルの面積に対して２０％以上６５％以下の面積を有することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。

【請求項7】

前記第３光はＣＩＥ１９３１色座標系を基準に０．２４以上０．２６以下に対応するｘ軸座標と０．２０以上０．２１以下に対応するｙ軸座標とを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項8】

前記青色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ及び赤色カラーフィルタは前記第３光を受光し、前記受光された光を前記ＣＩＥ１９３１色座標系を基準に０．２７以上０．２８以下のｘ軸座標と０．２９以上０．３０以下のｙ軸座標とを有する光として放射することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。

【請求項9】

第１光を生成する発光素子と、
前記第１光を受光し、前記受光された第１光のうちの一部は透過させ、残りの一部は前記第１光と異なる波長範囲を有する第２光に変換して前記第１光と前記第２光との組合せによって生成された第３光を放射する蛍光層と、
前記第３光が放射される赤色カラーフィルタと、前記第３光に対する前記赤色カラーフィルタの光透過率よりも前記第３光に対する光透過率が相対的に高い緑色カラーフィルタと、を含み、
前記蛍光層は１つのピーク波長を有し、少なくとも１１０ｎｍ以上の半値幅を有し、ピーク波長が５３０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に位置する発光スペクトルを有し、
前記蛍光層の前記発光スペクトルは波長が４１０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の緑色波長領域と波長が４９０ｎｍ以上５９０ｎｍ以下の赤色波長領域とを含み、前記緑色波長領域と前記赤色波長領域との面積比は１０:３以上７:１以下の範囲内に存在し、
前記蛍光層は、
下記の化学式１で表される組成物からなされた第１蛍光物質と、
下記の化学式２で表される組成物からなされた第２蛍光物質と、
下記の化学式３で表される組成物からなされた第３蛍光物質と、を含み、
化学式１は、
Ｂａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕであり、
化学式２は、
（Ｂａ_1-xＳｒ_x）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（０＜ｘ＜１）であり、
化学式３は、
（Ｓｒ_1-xＣａ_x）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ（０＜ｘ＜１）である
ことを特徴とする発光装置。

【請求項10】

前記蛍光層は少なくとも１つの蛍光体を含み、
前記蛍光体はバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びカルシウム（Ｃａ）のうちの少なくとも１つを含むシリケート系を含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。

【請求項11】

前記蛍光層はピーク波長が５１５ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の波長範囲に位置する発光スペクトルを有する第１蛍光体と、
ピーク波長が５４０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に位置する発光スペクトルを有する第２蛍光体と、
ピーク波長が５８０ｎｍ以上６１０ｎｍ以下の波長範囲に位置する発光スペクトルを有する第３蛍光体と、
を含むことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。

【請求項12】

前記第１蛍光体は２０以下の重量部を有し、
前記第２蛍光体は３５以上６０以下の重量部を有し、
前記第３蛍光体は２０以上６５以下の重量部を有することを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。

【請求項13】

前記第１蛍光体の発光スペクトルは前記蛍光層の発光スペクトルの面積に対して２０％より小さい面積を有し、
前記第２蛍光体の発光スペクトルは前記蛍光層の発光スペクトルの面積に対して３５％以上６０％以下の面積を有し、
前記第３蛍光体の発光スペクトルは前記蛍光層の発光スペクトルの面積に対して２０％以上６５％以下の面積を有することを特徴とする請求項１１に記載の発光装置。

【請求項14】

前記第３光はＣＩＥ１９３１色座標系を基準に０．２４以上０．２６以下のｘ軸座標と０．２０以上０．２１以下のｙ軸座標とを有することを特徴とする請求項１３に記載の発光装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発光装置及びこれを含む表示装置に関し、特に、発光効率を向上させることができる発光装置及びこれを含む表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

白色発光ダイオードを実現する方法にはマルチチップ方式と、蛍光体適用方式がある。

【0003】

マルチチップ方式において、白色発光ダイオードは赤色、緑色及び青色のチップからなり、各チップから放射される光が組み合わせられて白色光で放射される。しかし、不均一な動作電圧と周辺温度によってＲＧＢチップのそれぞれから放射される光の強度が変化して白色光の色座標が変わる。

【0004】

一方、蛍光体適用方式において、白色発光ダイオードは青色光を放射する発光チップ及び青色光によって励起されて黄色光を放射する蛍光体を備え、青色光と黄色光との組み合わせによって白色発光ダイオードから白色光が放射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】韓国公開特許第２００６−００３４０５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、発光効率を向上させる発光装置を提供することを目的とする。

【0007】

また本発明は、発光装置を含む表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一実施形態に係る表示装置は、複数の画素を備える表示パネルと、第１光と第２光とを組合せて生成された第３光を前記表示パネルに放射する発光装置とを含む。前記発光装置は前記第１光を生成する発光素子と、前記発光素子から前記第１光を受光し、前記受光された第１光のうちの一部は透過させ、残りの一部は前記第１光と異なる波長範囲を有する第２光に変換して前記第３光として放射する蛍光層とを含む。前記第２光は１１０ｎｍ以上の半値幅を有し、ピーク波長が５３０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に存在する発光スペクトルを有し、前記第２光は予め設定された波長範囲内で前記第１光のピーク発光強度の１０％以上３０％以下に対応する発光強度を有する。

【0009】

本発明の実施形態に係る発光装置は、第１光を生成する発光素子と、前記第１光を受光し、前記受光された第１光のうちの一部は透過させ、残りの一部は前記第１光と異なる波長範囲を有する第２光に変換して前記第１光と前記第２光との組合せによって生成された第３光を放射する蛍光層とを含む。前記蛍光層は少なくとも１１０ｎｍの半値幅を有し、ピーク波長が５３０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に位置する発光スペクトルを有し、前記蛍光層の前記発光スペクトルは緑色波長領域と赤色波長領域とを含み、前記緑色波長領域と前記赤色波長領域との面積比は１０:３以上７:１以下の範囲内に存在する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、最大透過波長範囲に対応するピーク波長を有する光を放射する蛍光体が適用された発光ダイオードを光源として使うことで、全体的な輝度を増加させ、光源として使う発光ダイオードの光効率が増加して、表示装置に使う発光ダイオードの個数を減少させて、製造費用を節減する発光装置及びこれを含む表示装置を提供することができる。

【0011】

本発明によれば、１１０ｎｍ以上の半値幅を有する光を放射することで、発光装置の発光効率を向上させ、且つ表示パネルの全体輝度を向上させる発光装置及びこれを含む表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の一実施形態に係る表示装置を示す分解斜視図である。

【図2】本発明の他の実施形態に係る表示装置を示す断面図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る発光装置を示す断面図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る表示パネルのカラーフィルタを通過する白色光の透過率を示すグラフである。

【図5】本発明の一実施形態に係る発光装置から放射される白色光の発光スペクトルを示すグラフである。

【図6】本発明の一実施形態に係る蛍光層から放射される黄色光の発光スペクトルを示すグラフである。

【図7】本発明の一実施形態に係る発光装置から放射される白色光を表示パネルの赤色、緑色及び青色カラーフィルタにそれぞれ通過させて得た発光スペクトルを示すグラフである。

【図8】本発明の一実施形態に係る発光装置から放射される白色光を表示パネルの赤色、緑色及び青色カラーフィルタにそれぞれ通過させて得た色座標を示すグラフである。

【図9】図８のＩ部分を拡大した拡大図である。

【図10】図８のＩＩ部分を拡大した拡大図である。

【図11】図８のＩＩＩ部分を拡大した拡大図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、添付した図面を参照して本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が実施できるように詳細に説明する。上述の本発明が解決しようとする課題、課題を解決するための手段、及び効果は添付された図と係わる実施形態を通じて容易に理解することができる。各図面は明確な説明のために一部を簡略にするか、または誇張して表現している。各図面の構成要素に参照番号を付することにおいて、同一の構成要素については、他の図面上に表示されても、できるだけ同一の符号を付するように示している。また、本発明の実施形態の説明において、公知構成または機能に対する具体的な説明が周知技術の場合には、その詳細な説明は省略する。

【0014】

図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置を示す分解斜視図である。

【0015】

図１に示すように、表示装置１０は表示パネル１００と、駆動回路部２００と、バックライトユニット３００と、シャシ（ｃｈａｓｓｉｓ）４００とを含む。

【0016】

表示パネル１００は光が供給されて映像を表示する。表示パネル１００は下部基板１１０と、下部基板１１０と対向する上部基板１３０と、下部基板１１０と上部基板１３０との間に光の透過量を制御する液晶層１２０とを含む。

【0017】

下部基板１１０は第１ベース基板と、複数のゲートライン１１１と、複数のデータライン１１３と、 複数の画素１１９とを備える。下部基板１１０の第１ベース基板はガラスまたは他の材料で構成されてもよく、例えば、プラスチックから構成されてもよい。複数のゲートライン１１１は第１ベース基板上に第１方向に延長され、第１方向に直交する第２方向に互いに離隔して配置される。複数のデータライン１１３は第２方向に延長される。複数の画素１１９のそれぞれは薄膜トランジスタ１１５と画素電極１１７とを備える。薄膜トランジスタ１１５はゲートライン１１１とデータライン１１３に物理的及び／又は電気的に接続される。画素電極１１７は薄膜トランジスタ１１５に物理的及び／又は電気的に接続される。

【0018】

上部基板１３０は第２ベース基板と、第２ベース基板上に複数の画素１１９のそれぞれに対応して配列される複数のカラーフィルタ１３１、１３３、１３５とを含む。上部基板１３０の第２ベース基板はガラスまたはプラスチックからなってもよく、カラーフィルタ１３１、１３３、１３５は赤色カラーフィルタ１３１、緑色カラーフィルタ１３３、及び青色カラーフィルタ１３５を含んでもよい。また、上部基板１３０は赤色、緑色及び青色カラーフィルタ１３１、１３３、１３５のうち互いに隣接する２つのカラーフィルタの間に配置されるブラックマトリックス１３７と、液晶層１２０の液晶分子を駆動させるために画素電極１１７と向き合って電界を形成する共通電極１３９とを含む。

【0019】

駆動回路部２００は表示パネル１００に多様な駆動信号を供給するためにゲート駆動部（図示しない）、データ駆動部（図示しない）、制御部（図示しない）及び回路基板２１０を含む。回路基板２１０上には制御部が備えられ、複数の接続フィルム２２０を通じて下部基板１１０に物理的及び／又は電気的に接続される。ゲート駆動部は下部基板１１０上に直接的に形成されるか、またはチップ形状からなり複数の接続フィルム２２０または下部基板１１０上に形成されてもよく、データ駆動部は複数の接続フィルム２２０または下部基板１１０上に実装されてもよい。

【0020】

バックライトユニット３００は、表示パネル１００に光を供給するために複数の発光装置３０１と、光源基板３０５と、導光板３１０と、反射シート３２０と、拡散シート３４０と、プリズムシート３５０とを含む。

【0021】

発光装置３０１のそれぞれは白色光を放射する発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含み、光源基板３０５に予め設定された距離に離隔されて実装される。発光装置３０１は外部の電源装置と接続された光源基板３０５を通じて駆動電源が供給される。発光装置３０１は導光板３１０の４側面のうちの少なくとも１側面に隣接して配置してもよい。図１を参照すると、光源基板３０５は、その上に発光装置３０１が配置され、光源基板３０５の側面に導光板３１０が配置されるが、本発明はこれに限定されない。

【0022】

導光板３１０は光を屈折させる透明な材質を含んでもよい。導光板３１０は発光装置３０１に隣接した入射面を通じて発光装置３０１から光を受光し、受光された光の進行方向を変更して表示パネル１００側に供給する。

【0023】

反射シート３２０はベースシート上に配置された光反射層を含み、導光板３１０の下部に配置される。反射シート３２０は導光板３１０の下部に放射される光を反射して導光板３１０の光損失を減少させる。

【0024】

拡散シート３４０は導光板３１０の上部に配置され、導光板３１０から放射される光を受光する。拡散シート３４０は受光された光を拡散して表示パネル１００に均一に供給する。

【0025】

プリズムシート３５０は拡散シート３４０の上部に配置され、拡散シート３４０から拡散した光を受光する。プリズムシート３５０は拡散した光を集光して表示パネル１００に垂直な方向に供給する。

【0026】

シャシ４００は表示パネル１００とバックライトユニット３００とを収納し、外部の衝撃から表示パネル１００とバックライトユニット３００とを保護する。

【0027】

発光装置３０１は自己の位置または周辺温度の変化によって互いに異なる強度を有する光を放射してもよい。表示装置１０がグランド（ｇｒｏｕｎｄ）に対して垂直に配置された場合、発光装置３０１をグランドに対して垂直な方向に配列すれば、発光装置３０１はグランドからの高さによって互いに異なる強度を有する光を放射する。その結果、表示装置１０の輝度が垂直方向に異なるように示すようになる。したがって、本発明の一実施形態に係る発光装置３０１は、導光板３１０の４側面のうちグランドに対して平行な側面に隣接して配置してもよい。その結果、垂直方向に表示装置１０の輝度が変わる現象を改善する。図１では発光装置３０１が導光板３１０の側面に備えられるエッジ型バックライトユニット３００を示す。しかし、発光装置３０１を表示パネル１００の下部に備える直下型バックライトユニットとしてもよい。

【0028】

図２は、本発明の他の実施形態に係る表示装置を示す断面図である。但し、図２に示した構成要素のうち図１に示した構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付し、それに対する具体的な説明は省略する。

【0029】

図２に示すように、本発明の他の実施形態に係る表示装置１５は、表示パネル１００の下部に備えられる直下型バックライトユニット３０９を含む。

【0030】

直下型バックライトユニット３０９は表示パネル１００の下部に配置された回路基板３０７と、回路基板３０７上に実装されて光を放射する複数の発光装置３０１とを備える。発光装置３０１のそれぞれは白色光を放射する発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を含み、回路基板３０７に予め設定された距離に離隔されて実装される。

【0031】

図２に示すように、発光装置３０１と表示パネル１００との間には拡散板３６０、拡散シート３４０及びプリズムシート３５０が備えられる。拡散板３６０は発光装置３０１から放射された光を受光して均一な輝度を有する光に拡散させる。

【0032】

以下では図１及び図２に示した発光装置を説明する。具体的に、図２に示した本発明の実施形態に係る発光装置は図１に示した発光装置と同一の構成及び機能を有するので、以下では図１に示した発光装置を例として説明する。

【0033】

図３は、本発明の一実施形態に係る発光装置を示す断面図である。ここでは図１に示した一部構成要素を参照して説明する。

【0034】

図３に示すように、発光装置３０１は収納部４０７が形成されたフレーム４０５と、収納部４０７に収納され、青色光を生成する発光素子４１０と、発光素子４１０から放射される青色光を受光し、受光された青色光のうちの一部は透過させ、残りの一部は青色光と異なる波長範囲を有する黄色光に変換して放射する蛍光層４１１とを含む。

【0035】

フレーム４０５は発光素子４１０が収納される収納空間を提供する収納部４０７を備える。収納部４０７は底面と底面に対して傾いた傾斜面を含む。フレーム４０５は収納部４０７の傾斜面に配置された光反射層（図示しない）と、発光素子４１０に電源を供給するために収納部４０７の底面に配置された電源供給部材（図示しない）とをさらに含んでもよい。

【0036】

発光素子４１０は収納部４０７の底面上に配置され、電源が供給されて青色光を生成する。青色光はピーク波長が約４３５以上約４６０ｎｍ（ナノメートル）以下の波長範囲に位置する発光スペクトルを有する。本発明の実施形態の一例として、発光素子４１０は半導体チップ、例えば、ＩｎＧａＮ系、ＧａＮ系、またはＡｌＧａＮ系などの化合物半導体チップからなってもよい。

【0037】

蛍光層４１１は発光素子４１０の上部に配置され、発光素子４１０を取り囲むように収納部４０７を満たす高分子物質を含む。蛍光層４１１は発光素子４１０から受光された青色光のうちの一部は透過させ、残りの一部は黄色光に変換して放射する。

【0038】

蛍光層４１１は黄色光を放射するために少なくとも１つの蛍光体４１３、４１５、４１７を含んでもよい。蛍光体は（Ｂａ_{１−ｘ−ｙ−ｚ}Ｓｒ_ｘＣａ_ｙ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ_ｚ（０<ｘ<１、０＜ｙ＜１、０＜ｚ＜１、ただ０＜１−ｘ−ｙ−ｚ）の化学式を有する。本発明の実施形態の一例として、蛍光体はバリウム（Ｂａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）及びカルシウム（Ｃａ）のうちの少なくとも１つの物質を含むシリケート（ＳｉＯｘ）系からなってもよい。

【0039】

本発明の他の実施形態として、蛍光層４１１はピーク波長がそれぞれ互いに異なる波長範囲に位置する第１蛍光体４１３、第２蛍光体４１５及び第３蛍光体４１７を含んでもよい。第１蛍光体４１３はバリウムを含むシリケート系蛍光体として、Ｂａ_２ＳｉＯ_４:Ｅｕの化学式を有する。第２蛍光体４１５はバリウム及びストロンチウムを含むシリケート系蛍光体として、（Ｂａ_１−ｘＳｒ_ｘ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（０<ｘ<１）の化学式を有する。第３蛍光体４１７はストロンチウム及びカルシウムを含むシリケート系蛍光体として、（Ｓｒ_１−ｘＣａ_ｘ）_２ＳｉＯ_４:Ｅｕ（０<ｘ<１）の化学式を有する。一方、蛍光層４１１はＳｒ_２ＳｉＯ_４:Ｅｕの化学式を有するストロンチウムを含むシリケート系第４蛍光体をさらに含んでもよい。また、本発明の他の実施形態として、第４蛍光体は第１蛍光体４１３、第２蛍光体４１５及び第３蛍光体４１７のうちのいずれか１つに代わって蛍光層４１１に含まれてもよい。第１蛍光体４１３、第２蛍光体４１５及び第３蛍光体４１７の発光スペクトルについては後述する図５を参照して説明する。

【0040】

発光装置３０１は蛍光層４１１を通過した青色光と蛍光層４１１によって変換された黄色光を組み合わせて白色光を放射する。黄色光はピーク波長が表示パネル１００の緑色カラーフィルタ１３３に対応する透過波長範囲（例えば、約５３０ｎｍ以上約５６０ｎｍ以下）内に位置する発光スペクトルを有する。

【0041】

図４は、本発明の実施形態に係る表示パネルのカラーフィルタを通過する白色光の透過率を示すグラフである。図４で横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は透過率（％）を示す。図４において、第１曲線５０１は表示パネル１００の青色カラーフィルタ１３５を通過する白色光の波長による透過率を示し、第２曲線５０３は緑色カラーフィルタ１３３を通過する白色光の波長による透過率を示し、第３曲線５０５は赤色カラーフィルタ１３１を通過する白色光の波長による透過率を示す。

【0042】

ここで、第１曲線５０１、第２曲線５０３、及び第３曲線５０５の主波長範囲のそれぞれを青色波長領域、緑色波長領域及び赤色波長領域という。本発明の実施形態の一例として、青色波長領域は約４１０ｎｍ以上約４９０ｎｍ以下の波長範囲に設定し、緑色波長領域は約４９０ｎｍ以上約５９０ｎｍ以下の波長範囲に設定し、赤色波長領域は約５９０ｎｍ以上約６８０ｎｍ以下の波長範囲に設定する。

【0043】

図５は、本発明の一実施形態に係る発光装置から放射される白色光の発光スペクトルを示すグラフである。図５で横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は発光強度を示す。

【0044】

発光装置３０１から放射される白色光は図５の第４曲線５１０が示す発光スペクトルを有する。白色光は青色波長領域に含まれた青色光と緑色波長領域と赤色波長領域に部分的にオーバーラップされる黄色光の組合せからなる。したがって、黄色光は表示パネル１００に備えられた緑色カラーフィルタ１３３及び赤色カラーフィルタ１３１を通過してもよい。ここで、緑色カラーフィルタ１３３の光透過率は赤色カラーフィルタ１３１の光透過率より相対的に高い。したがって、表示パネル１００の全体輝度を向上させるため、黄色光のピーク波長は緑色波長領域内に位置する。特に、黄色光のピーク波長は緑色波長領域のうち約５３０ｎｍ以上約５６０ｎｍ以下の範囲内に存在する。

【0045】

したがって、青色光と黄色光との組合せによって生成された白色光は２つのピーク波長を有し、２つのピーク波長のうち青色光のピーク波長は青色波長領域内に位置し、黄色光のピーク波長は緑色波長領域内に位置する。特に、青色光のピーク波長は約４４０ｎｍ以上約４６０ｎｍ以下の波長範囲に位置し、黄色光のピーク波長は約５３０ｎｍ以上約５６０ｎｍ以下のピーク範囲に位置する。

【0046】

図５に示すように、黄色光は約１１０ｎｍ以上の半値幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ:ＦＷＨＭ）５１１を有する。黄色光の半値幅５１１が１１０ｎｍ以上に設定されれば、白色光は表示装置と係わる放送規格であるＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ：全米テレビジョン放送方式標準化委員会）対比約７２％以上の色再現性を有してもよい。

【0047】

図５に示した白色光の発光スペクトルにおいて、黄色光の波長領域（以下、黄色波長領域）は約５００ｎｍ以上約６２０ｎｍ以下に設定してもよい。また、図５で黄色光は約５００ｎｍ以上約６２０ｎｍ以下の黄色波長領域内で青色光のピーク発光強度の１０％以上３０％以下に対応する発光強度を有する。

【0048】

図５に示すように、第４曲線５１０で青色光のピーク発光強度は約４５０ｎｍの波長で約５．９Ｅ＋０４を示し、黄色光のピーク発光強度は約５４０ｎｍの波長で約１．１８Ｅ＋０４を示す。この場合、黄色光は青色光のピーク発光強度の２０％に対応するピーク発光強度を有することが分かる。

【0049】

また、５６０ｎｍの波長で黄色光の発光強度は約１．１Ｅ＋０４を示す。したがって、５６０ｎｍの波長で黄色光は青色光のピーク発光強度の約１８．６％の発光強度を有する。

【0050】

また他の実施形態として、黄色光は５９５ｎｍの波長で約０．８３Ｅ＋０４の発光強度を有し、６１０ｎｍの波長で約０．６９Ｅ＋０４の発光強度を有する。結果的に、黄色光は第４曲線５１０の約５９５ｎｍの波長で青色光のピーク発光強度の約１４．２％の発光強度を有し、第４曲線５１０の約６１０ｎｍの波長で青色光のピーク発光強度の約１１．７％の発光強度を有する。

【0051】

もし、黄色光が約５００ｎｍ以上６２０ｎｍ以下の黄色波長領域内で青色光のピーク発光強度の１０％より小さく、または３０％より大きい発光強度を有すれば、白色光はＣＩＥ１９３１色座標系を基準に表示パネル１００の表示映像に適する色座標から外れてもよい。例えば、黄色光の発光強度が上述の範囲内に存在する場合、白色光はＣＩＥ１９３１色座標系を基準に０．２４以上０．２６以下のｘ座標及び０．２０以上０．２１以下のｙ座標を有してもよい。この時、白色光は約１００，０００Ｋの色温度を有する。

【0052】

上述の発光装置３０１によれば、蛍光層４１１から放射された黄色光のピーク波長が緑色波長領域内に位置するので、表示パネル１００により高い輝度の光を供給する。また、黄色光の半値幅及び発光強度を制御することで、発光装置３０１から放射された白色光は表示パネル１００の表示映像に適する色座標を有してもよい。

【0053】

ここで、図６を参照して発光装置３０１の蛍光層４１１から放射される黄色光の特性を説明する。

【0054】

図６は、本発明の一実施形態に係る蛍光層から放射される黄色光の発光スペクトルを示すグラフである。図６において、蛍光層４１１は第１蛍光体４１３、第２蛍光体４１５及び第３蛍光体４１７を含む。ここでは図１及び図３に示した一部構成要素を参照して説明する。

【0055】

第１〜第３蛍光体４１３、４１５、４１７のそれぞれはバリウム、ストロンチウム及びカルシウムのうちの少なくとも１つを含むシリケート系蛍光体を含む。蛍光層４１１から放射される黄色光は図６の第５曲線５１５が示す発光スペクトルを有する。第５曲線５１５によれば、黄色光のピーク波長は５３０ｎｍ以上５６０ｎｍ以下の波長範囲に位置し、黄色光は１１０ｎｍ以上の半値幅５２３を有する。したがって、表示装置１０の全体輝度を向上させ、ＮＴＳＣ対比約７２％以上の色再現性を確保してもよい。

【0056】

一方、黄色光の発光スペクトルは第１蛍光体４１３、第２蛍光体４１５及び第３蛍光体４１７の重量比によって決めてもよい。ここで、第１蛍光体４１３の発光スペクトルは第６曲線５１７に示し、第２蛍光体４１５の発光スペクトルは第７曲線５１９に示し、第３蛍光体４１７の発光スペクトルは第８曲線５２１に示す。

【0057】

本発明の実施形態の一例として、第１蛍光体４１３は蛍光層４１１の２０以下の重量部を有し、第２蛍光体４１５は約３５以上約６０以下の重量部を有し、第３蛍光体４１７は約２０以上約６５以下の重量部を有する。

【0058】

この場合、図６を参照すると、第１蛍光体４１３のピーク波長は約５１５ｎｍ以上約５３０ｎｍ以下の波長範囲に位置し、第１蛍光体４１３の発光スペクトル５１７は蛍光層４１１の発光スペクトル５１５に対して約２０％より小さい面積を有する。第２蛍光体４１５のピーク波長は約５４０ｎｍ以上約５６０ｎｍ以下の波長範囲に位置し、第２蛍光体４１５の発光スペクトル５１９は蛍光層４１１の発光スペクトル５１５に対して約３５％以上約６０％以下の面積を有する。また、第３蛍光体４１７のピーク波長は約５８０ｎｍ以上約６１０ｎｍ以下の波長範囲に位置し、第３蛍光体４１７の発光スペクトル５２１は蛍光層４１１の発光スペクトル５１５に対して約２０％以上約６５％以下の面積を有する。このように、第１〜第３蛍光体４１３、４１５、４１７のそれぞれが上述のような面積割合を有することで、蛍光層４１１は１１０ｎｍ以上の半値幅を有し、蛍光層のピーク波長は約５３０ｎｍ以上約５６０ｎｍ以下に位置する。

【0059】

図７は、本発明の実施形態に係る発光装置から放射される白色光を表示パネルの赤色、緑色及び青色カラーフィルタにそれぞれ通過させて得た発光スペクトルを示すグラフである。図７では本発明の実施形態による蛍光層が適用された発光装置から放射される白色光の効率を説明するために、比較例による発光スペクトルと実施例による発光スペクトルを示す。

【0060】

比較例５５１は従来の蛍光層が適用された発光装置から放射される白色光を表示パネルの赤色、緑色及び青色カラーフィルタにそれぞれ通過させて得た発光スペクトルを示す。

【0061】

実施例５５３は本発明の一実施形態に係る蛍光層が適用された発光装置から放射される白色光を表示パネルの赤色、緑色及び青色カラーフィルタにそれぞれ通過させて得た発光スペクトルを示す。

【0062】

図７に示すように、実施例５５３の緑色ピーク波長は比較例５５１の緑色ピーク波長より短波長の方に移動した。また、実施例５５３によれば、緑色及び赤色波長領域での半値幅が比較例５５１より拡張された。したがって、実施例５５３の発光スペクトルは緑色波長領域と赤色波長領域で比較例５５１の発光スペクトルより大きい面積を有してもよい。その結果、表示パネルの全体輝度及び色再現性を向上させる。

【0063】

また、実施例５５３による蛍光層の発光スペクトルにおいて、緑色波長領域と赤色波長領域との面積比は約１０:３以上約７:１以下の範囲内に存在する。ここで、緑色波長領域は約４９０ｎｍ以上約５９０ｎｍ以下の波長範囲に設定され、赤色波長領域は約５９０ｎｍ以上約６８０ｎｍ以下の波長範囲に設定される。

【0064】

図８は、本発明の実施形態に係る発光装置から放射される白色光を表示パネルの赤色、緑色及び青色カラーフィルタにそれぞれ通過させて得た色座標を示すグラフである。図９は、図８のＩ部分を拡大した拡大図であり、図１０は、図８のＩＩ部分を拡大した拡大図であり、図１１は、図８のＩＩＩ部分を拡大した拡大図である。図８〜図１１ではＣＩＥ１９３１色座標系を基準に本発明の一実施形態に係る色座標６２０を標準色座標（以下、ｓＲＧＢ）６１０と比較して示す。

【0065】

図８〜図１１に示すように、本発明の一実施形態に係る色座標６２０において、青色色座標はＣＩＥ１９３１色座標系を基準に（０．１５１２、０．０５２２）に示し、緑色座標は（０．３０８８、０．６２７２）に示し、赤色色座標は（０．６３４１、０．３３６３）に示す。また、本発明の一実施形態に係る色座標６２０において、白色色座標は（０．２７２５、０．２９５１）に示す。ここで、本発明の一実施形態に係る色座標６２０は標準色座標（ｓＲＧＢ）６１０の約９８％をカバーする。

【0066】

また、本発明の実施形態に係る色座標６２０に基づいた白色光は赤色、緑色及び青色カラーフィルタを通過した後測定装置を利用した輝度測定で比較例による色座標６１０に基づいた輝度対比約１２２．１％の輝度を有すると測定されており、ＮＴＳＣ対比約７４％の色再現性を有する。

【0067】

以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎず、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためではなく、説明するためのものであり、このような実施形態によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は下の特許請求の範囲によって解釈されなければならず、それらと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】