CN106104823A - 发光器件 - Google Patents

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CN106104823A CN201580013009.9A CN201580013009A CN106104823A CN 106104823 A CN106104823 A CN 106104823A CN 201580013009 A CN201580013009 A CN 201580013009A CN 106104823 A CN106104823 A CN 106104823A
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Abstract

本发明提供一种发光强度的面内偏差小的具有量子点的发光器件。发光器件(1)包括发光部(11)、盒体(10)、光源(12)和入射光散射部。发光部(11)含有量子点。盒体(10)将发光部(11)密封。光源(12)向发光部(11)射出量子点的激发波长的光。入射光散射部配置于光源(12)与发光部(11)之间。入射光散射部使向发光部(11)去的入射光散射。

Description

发光器件
技术领域
本发明涉及发光器件。
背景技术
近年来，使用了发光二极管的发光器件的进展显著，并被用于液晶的背光源、大型显示器等。特别是通过短波长光的发光元件的半导体材料的发展而得到了短波长的光，因此，使用该材料激发荧光体，能够得到更多种波长的光。
目前，已知有使用了量子点的发光器件。例如，专利文献1中公开有一种发光器件，其具备蓝色LED和将蓝色LED密封的密封部，密封部由含有量子点的树脂组合物构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-126596号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
蓝色LED等光源的射出光强度在光轴最高，随着远离光轴而变低。因此，向含有量子点的发光部的位于光轴上的部分去的入射光的强度变高，向远离光轴的部分去的入射光的强度变低。因此，存在发光器件的中央部的发光强度变高，随着向周边部去，发光强度变低的问题。即，有存在发光强度的面内偏差的问题。
本发明主要的目的在于，提供一种发光强度的面内偏差小的具有量子点的发光器件。
解决技术问题的技术方案
本发明的发光器件，包括：发光部、盒体、光源和入射光散射部。发光部含有量子点。盒体将发光部密封。光源向发光部射出量子点的激发波长的光。入射光散射部配置于光源与发光部之间。入射光散射部使向发光部去的入射光散射。
本发明的发光器件中，也可以为：入射光散射部含有光散射材料。
本发明的发光器件中，也可以为：入射光散射部是具有晶界的烧结体。
本发明的发光器件中，也可以为：入射光散射部具有使向发光部去的入射光散射的凹凸面。
本发明的发光器件中，也可以为：入射光散射部配置于盒体与光源之间。
本发明的发光器件中，也可以为：盒体具有：第一主壁部；位于第一主壁部的与光源相反的一侧的第二主壁部；将第一主壁部与第二主壁部连接的侧壁部。在该情况下，也可以为：第一主壁部构成入射光散射部。
本发明的发光器件中，也可以为：第二主壁部含有光散射材料。
本发明的发光器件中，也可以为：第二主壁部是具有晶界的烧结体。
本发明的发光器件中，也可以为：第二主壁部具有使来自发光部的射出光散射的凹凸面。
本发明的发光器件中，也可以为：侧壁部由金属构成。
本发明的发光器件中，优选第一主壁部和第二主壁部各自的厚度为1mm以下。
本发明的发光器件中，优选第一主壁部和第二主壁部的折射率优选为1.70以下。
本发明的发光器件也可以包括位于发光部的侧方的反射部件。
本发明的发光器件中，也可以为：发光部含有光散射材料。
发明效果
根据本发明，能够提供发光强度的面内偏差小的具有量子点的发光器件。
附图说明
图1是第一实施方式的发光器件的示意性的剖视图。
图2是第二实施方式的发光器件的示意性的剖视图。
图3是第三实施方式的发光器件的示意性的剖视图。
图4是第四实施方式的发光器件的示意性的剖视图。
具体实施方式
以下，对实施本发明的优选方式进行说明。但是，下述的实施方式仅是示例。本发明不限定于下述实施方式。
另外，实施方式等中参照的各附图中，具有实际上相同的功能的部件以相同的标记进行参照。另外，实施方式等中参照的附图是示意性地记载的图。附图中描绘的物体的尺寸比率等有时与现实物体的尺寸比率等不同。附图相互间，物体的尺寸比率等也有时不同。具体的物体的尺寸比率等应参考以下的说明进行判断。
(第一实施方式)
图1是第一实施方式的发光器件1的示意性的剖视图。
发光器件1是激发光入射时射出与激发光不同的波长的光的器件。发光器件1也可以是射出激发光和通过激发光的照射而产生的光的混合光的发光器件。
发光器件1具有盒体10。盒体10具有第一主壁部10a、第二主壁部10b和侧壁部10c。第一主壁部10a和第二主壁部10b相互隔开间隔地对置。
本实施方式中，第一主壁部10a和第二主壁部10b分别为平板状。第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的俯视形状也可以为例如矩形，也可以为多边形、圆形、椭圆形、腰圆形等。
第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的厚度优选为1.0mm以下，更优选为0.5mm以下。通过减薄第一主壁部10a和第二主壁部10b的厚度，能够提高光的取出效率。
第一主壁部10a和第二主壁部10b分别能够由例如玻璃、陶瓷、树脂等构成。此外，本发明中，玻璃包含晶化玻璃。第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的折射率优选为1.70以下，更优选为1.60以下。通过减小第一主壁部10a和第二主壁部10b的折射率，能够提高光的取出效率。
侧壁部10c设置于第一主壁部10a与第二主壁部10b之间。侧壁部10c与第一主壁部10a以及第二主壁部10b分别接合。具体而言，侧壁部10c与第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的周缘部接合。由这些侧壁部10c以及第一主壁部10a和第二主壁部10b构成内部空间10d。内部空间10d的厚度能够为例如0.1mm～5mm左右。
侧壁部10c也可以由例如框状或管状的一个部件构成，也可以由多个带状部件构成。
侧壁部10c也可以由例如玻璃、陶瓷或铝、铜、铁及它们的合金等至少一种金属等构成。
侧壁部10c与第一主壁部10a及第二主壁部10b的接合方法没有特别限定。侧壁部10c与第一主壁部10a及第二主壁部10b能够通过例如激光焊接等焊接、阳极接合、使用了焊锡等无机接合材料的接合等进行接合。
在内部空间10d内设置有发光部11。发光部11由盒体10密封。发光部11可以设置于内部空间10d的整体，也可以设置于内部空间10d的一部分。发光部11含有量子点。发光部11可以含有1种量子点，也可以含有多种量子点。
此外，量子点在量子点的激发光入射时，射出与激发光不同的波长的光。从量子点射出的光的波长依赖于量子点的粒径。即，通过改变量子点的粒径，能够调整得到的光的波长。因此，量子点的粒径为与要得到的光的波长相应的粒径。量子点的粒径通常为2nm～10nm。
例如，作为当照射波长300nm～440nm的紫外～近紫外的激发光时发出蓝色的可见光(波长440nm～480nm的荧光)的量子点的具体例，可举出粒径为2.0nm～3.0nm左右的CdSe/ZnS的微晶等。作为当照射波长300nm～440nm的紫外～近紫外的激发光或波长440nm～480nm的蓝色的激发光时发出绿色的可见光(波长为500nm～540nm的荧光)的量子点的具体例，可举出粒径为3.0nm～3.3nm左右的CdSe/ZnS的微晶等。作为当照射波长300nm～440nm的紫外～近紫外的激发光或波长440nm～480nm的蓝色的激发光时发出黄色的可见光(波长为540nm～595nm的荧光)的量子点的具体例，可举出粒径为3.3nm～4.5nm左右的CdSe/ZnS的微晶等。作为当照射波长300nm～440nm的紫外～近紫外的激发光或波长440nm～480nm的蓝色的激发光时发出红色的可见光(波长为600nm～700nm的荧光)的量子点的具体例，可举出粒径为4.5nm～10nm左右的CdSe/ZnS的微晶等。
发光部11包含量子点和量子点的分散介质。分散介质例如可以为液体，也可以为树脂等固体。发光部11除了量子点和分散介质以外，例如可以还含有光散射材料。作为优选使用的光散射材料的具体例，例如可举出：氧化铝颗粒、二氧化钛颗粒、二氧化硅颗粒等高反射无机化合物颗粒和高反射白色树脂颗粒等。此外，通过使发光部11含有光散射材料，能够缩小发光部11中的发光强度的面内偏差。
在发光部11由固体构成的情况下，发光部11例如也可以由多个发光层的叠层体构成。在该情况下，多个发光部中所包含的量子点的种类可以相同，也可以不同。
发光器件1具有光源12。光源12配置于盒体10的第一主壁部10a侧。第二主壁部10b位于第一主壁部10a的与光源12相反的一侧。本实施方式中，光源12与盒体10隔开间隔地配置。但是，本发明不限定于该结构。光源也可以与盒体接触地配置。即，也可以在光源的正上方配置盒体的第一主壁部。此外，通过在光源的正上方配置盒体的第一主壁部，能够缩小来自光源的射出光的强度不均，能够缩小发光部11中的发光强度的面内偏差。
光源12向由盒体10密封的发光部11射出量子点的激发波长的光。光源12例如能够由LED(Light Emitting Diode：发光二极管)元件、LD(Laser Diode：激光二极管)元件等构成。本实施方式中，对光源12由LED构成的例子进行说明。
本实施方式中，光源12比发光部11小。光源12向发光部11射出发散光。
一般而言，无论光源的种类是什么，在来自光源的射出光中都存在强度分布。射出光的强度在光源的光轴上最强，且随着远离光轴而变弱。因此，发光部中，向位于光源的光轴上的部分入射的光的强度相对变高，向远离光源的光轴的部分入射的光的强度相对变低。因此，发光部中，来自位于光源的光轴上的部分的射出光的强度相对变高，来自远离光源的光轴的部分的射出光的强度相对变低。因此，可产生发光强度的面内偏差。
发光器件1中，位于光源12与发光部11之间的第一主壁部10a含有光散射材料，兼备作为入射光散射部的功能。因此，能够抑制向发光部11去的入射光的强度的面内偏差。换而言之，能够以均匀的强度向发光部11供给入射光(激发光)。因此，能够缩小发光器件1的发光强度的面内偏差。
此外，本实施方式中，对通过含有光散射材料而构成入射光散射部的例子进行了说明。但是，本发明不限定于该结构。例如，作为第一主壁部10a，也可以使用具有晶界的烧结体或含有光散射材料的具有晶界的烧结体构成入射光散射部。
另外，为了进一步减小向发光部11去的入射光的强度不均，也可以在第一主壁部10a的表面上设置使向发光部11去的入射光散射的凹凸面，并利用该凹凸面构成入射光散射部。在该情况下，构成入射光散射部的凹凸面的表面粗糙度以均方根粗糙度(RMS)计优选为5nm～100nm，进一步优选为10nm～50nm。此外，构成入射光散射部的凹凸面的表面粗糙度过小时，不易得到使向发光部11去的入射光散射的效果。另一方面，构成入射光散射部的凹凸面的表面粗糙度过大时，从光源12射出的光被入射光散射部表面反射，向发光部11入射的光量变少，转换效率容易降低。
发光器件1中，发光部11含有光散射材料。因此，在发光部11内，也产生光的散射。因此，能够进一步缩小发光强度的面内偏差。
发光器件1中，除了第一主壁部10a以外，第二主壁部10b也含有光散射材料。第二主壁部10b兼备作为使射出光散射的射出光散射部的功能。因此，来自发光部11的射出光在第二主壁部10b散射。因此，能够进一步减小发光器件1的发光强度的面内偏差。
也可以代替使第二主壁部10b含有光散射材料，而使用具有晶界的烧结体或使用含有光散射材料的具有晶界的烧结体。另外，也可以在第二主壁部10b的表面设置使来自发光部11的射出光散射的凹凸面。在第二主壁部10b的表面上设置凹凸面的情况下，第二主壁部10b的表面的凹凸面的表面粗糙度以均方根粗糙度(RMS)计优选为5nm～100nm，更优选为10nm～50nm。此外，第二主壁部10b的表面粗糙度过小时，不易得到使来自发光部11的射出光散射而缩小发光器件1的发光强度的面内偏差的效果。另一方面，第二主壁部10b的表面粗糙度过大时，由发光部11转换的光被第二主壁部10b表面反射，易于返回光源12侧，光的取出效率容易降低。
从进一步减小发光器件1的发光强度的面内偏差，并且提高发光器件1的发光强度的观点来看，优选由金属构成侧壁部10c。在侧壁部10c由金属构成的情况下，从发光部11向侧壁部10c去的光在侧壁部10c反射。反射光主要从发光器件1的周缘部射出。因此，发光器件1的周缘部的发光强度提高。因此，能够进一步减小发光器件1的发光强度的面内偏差。另外，能够提高来自发光部11的光从第二主壁部10b的取出效率。
此外，不一定需要将侧壁部10c的整体由金属构成。例如，也可以将侧壁部10c由玻璃材料和覆盖玻璃材料的表面的至少一部分的金属层或白色涂膜等反射膜构成。
在发光器件1中，期望来自发光部11的光或来自发光部11的光和来自光源12的光的混合光的取出效率高。从该观点来看，第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的厚度优选为1.0mm以下，更优选为0.5mm以下。但是，第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的厚度过小时，存在第一主壁部10a和第二主壁部10b的机械强度过低的情况。因此，第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的厚度优选为0.005mm以上。另外，第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的折射率优选为1.70以下，更优选为1.60以下。第一主壁部10a和第二主壁部10b各自的折射率通常为1.46以上。以下，对本发明优选的实施方式的其它例子进行说明。以下的说明中，将具有实际上与上述第一实施方式相同的功能的部件以相同的附图标记进行参照并省略说明。
(第二实施方式)
图2是第二实施方式的发光器件1a的示意性的剖视图。
第一实施方式的发光器件1中，对第一主壁部10a构成入射光散射部的例子进行了说明。但是，本发明不限定于该结构。
如图2所示，第二实施方式的发光器件1a中，在盒体10之外配置有入射光散射部13。入射光散射部13例如也能够由含有光散射材料的玻璃板、树脂板、陶瓷板等构成。另外，入射光散射部13例如能够由在表面上具有使光散射的凹凸面的玻璃板、树脂板、陶瓷板等构成。入射光散射部13例如可以在表面上具有凹凸面，并且含有光散射材料。
入射光散射部13配置于将发光部11密封的盒体10与光源12之间。入射光散射部13可以设置于例如光源12的正上方，也可以设置于盒体10的第一主壁部10a的正下方，也可以与光源12和盒体10两者隔开间隔地设置。例如，从进一步减小来自光源12的射出光的强度不均的观点来看，优选入射光散射部13接近光源12地配置。另外，通过将入射光散射部13与光源12接近地配置，能够缩小入射光散射部13的面积。当将光源12与入射光散射部13之间的距离设为L1，且将入射光散射部13与盒体10之间的距离设为L2时，L1/L2优选为10以下，更优选为8以下。此外，L1/L2过大时，必须增大入射光散射部13，发光器件不易小型化。
(第三实施方式)
图3是第三实施方式的发光器件1b的示意性的剖视图。
第一实施方式和第二实施方式中，对侧壁部10c将第一主壁部10a的第二主壁部10b侧的表面和第二主壁部10b的第一主壁部10a侧的表面连接的例子进行了说明。但是，本发明不限定于该结构。
如图3所示，发光器件1b中，侧壁部10c也可以从盒体10的厚度方向上的一侧端部跨到另一侧端部而设置。侧壁部10c构成盒体10的侧面的整体。侧壁部10c与第一主壁部10a及第二主壁部10b的端面连接。
发光器件1b中，也优选侧壁部10c由金属材料等反射部件构成。通过将从盒体10的厚度方向上的一侧端部跨到另一侧端部地设置的侧壁部10c由反射部件构成，能够进一步提高从发光部11向侧方射出的光从第二主壁部10b的周缘部的取出效率。因此，能够进一步减小发光器件1b的发光强度的面内偏差，并且能够进一步提高发光器件1b的发光强度。
(第四实施方式)
图4是第四实施方式的发光器件1c的示意性的剖视图。
第四实施方式的发光器件1c中，侧壁部10c由玻璃材料等透光性部件构成。在盒体10的侧面10e上配置有反射部件14。本实施方式中，反射部件14以覆盖侧面10e的实质整体的方式设置。通过设置反射部件14，能够进一步提高从发光部11向侧方射出的光从第二主壁部10b的周缘部的取出效率。因此，能够进一步减小发光器件1c的发光强度的面内偏差，并且能够进一步提高发光器件1c的发光强度。
附图标记说明
1、1a、1b、1c、 发光器件
10 盒体
10a 第一主壁部
10b 第二主壁部
10c 侧壁部
10d 内部空间
10e 侧面
11 发光部
12 光源
13 入射光散射部
14 反射部件

Claims (14)

1.一种发光器件，其特征在于，包括：
含有量子点的发光部；
将所述发光部密封的盒体；
光源，该光源向所述发光部射出所述量子点的激发波长的光；和
入射光散射部，该入射光散射部配置于所述光源与所述发光部之间，使向所述发光部去的入射光散射。
2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于：
所述入射光散射部含有光散射材料。
3.如权利要求1或2所述的发光器件，其特征在于：
所述入射光散射部由具有晶界的烧结体构成。
4.如权利要求1～3中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述入射光散射部具有使向所述发光部去的入射光散射的凹凸面。
5.如权利要求1～4中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述入射光散射部配置于所述盒体与所述光源之间。
6.如权利要求1～4中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述盒体具有：
第一主壁部；
位于所述第一主壁部的与所述光源相反的一侧的第二主壁部；和
将所述第一主壁部与所述第二主壁部连接的侧壁部，
所述第一主壁部构成所述入射光散射部。
7.如权利要求6所述的发光器件，其特征在于：
所述第二主壁部含有光散射材料。
8.如权利要求6或7所述的发光器件，其特征在于：
所述第二主壁部由具有晶界的烧结体构成。
9.如权利要求6～8中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述第二主壁部具有使来自所述发光部的射出光散射的凹凸面。
10.如权利要求6～9中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述侧壁部由金属构成。
11.如权利要求6～10中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述第一主壁部和第二主壁部各自的厚度为1.0mm以下。
12.如权利要求6～11中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述第一主壁部和第二主壁部的折射率为1.70以下。
13.如权利要求1～12中任一项所述的发光器件，其特征在于：
包括位于所述发光部的侧方的反射部件。
14.如权利要求1～13中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述发光部含有光散射材料。
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