CN106133927A - 发光器件 - Google Patents

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角见昌昭
浅野秀树
西宫隆史
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Abstract

本发明提供一种色调不均小的使用了量子点的发光器件。发光器件(1)包括发光部(30)和光源(20)。发光部(30)含有量子点。光源(20)配置于发光部(30)的俯视时的中央部。光源(20)向发光部(30)射出量子点的激发波长的光。在发光部(30)的至少周缘部，随着向外侧去，发光部(30)的厚度逐渐减小。

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
此外，在使用了量子点的发光器件中，要求从发光器件射出的光的色调不会根据光的射出方向的不同而各异。具体而言，例如要求从发光器件沿光轴方向射出的光和沿着相对于光轴倾斜的方向射出的光的色调彼此相同。
但是，专利文献1中公开的发光器件是使树脂组合物含有分散剂，使从蓝色LED射出的光均匀地照射量子点而提高转换效率的发光器件，但没有改善色调不均。
本发明提供一种色调不均小的使用了量子点的发光器件。
解决技术问题的技术方案
本发明的发光器件，包括发光部和光源。发光部含有量子点。光源配置于发光部的俯视时的中央部。光源向发光部射出量子点的激发波长的光。在发光部的至少周缘部，随着向外侧去，发光部的厚度逐渐减小。
本发明的发光器件也可以还包括：器件主体，该器件主体具有收容光源和发光部的凹部；盖部件，该盖部件覆盖凹部，与器件主体一起将光源和发光部密封。在该情况下，发光部优选设置在盖部件的凹部侧的表面上。
本发明的发光器件也可以还包括与光源隔开间隔地配置的盒体，该盒体具有：第一主壁部；与第一主壁部隔开间隔地对置的第二主壁部；和将第一主壁部与第二主壁部连接的侧壁部。在该情况下，发光部也可以在盒体内设置于第一主壁部或第二主壁部上。
本发明的发光器件中，优选光源向发光部射出发散光。
本发明的发光器件中，优选俯视时，发光部的面积比光源的面积大。
本发明的发光器件中，优选从发光部射出量子点的发光与从光源射出并透过发光部的光的混合光。
发明效果
根据本发明，能够提供色调不均小的使用了量子点的发光器件。
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。
图5是第五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形式的一例进行说明。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具有器件主体10。器件主体10具有第一部件11和第二部件12。第二部件12设置在第一部件11上。第二部件12设置有向第一部件11开口的贯通孔12a。由该贯通孔12a构成凹部13。此外，随着向第一部件11侧去，贯通孔12a逐渐变细。因此，凹部13的侧壁13a相对于第一部件11的主面倾斜。
器件主体10可以由任何材料构成。器件主体10例如可以由低温共烧陶瓷等陶瓷、金属、树脂、玻璃等构成。构成第一部件11的材料和构成第二部件12的材料可以相同，也可以不同。
在器件主体10的凹部13的底壁13b上配置有光源20。光源20能够由例如LED(LightEmitting 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20由LED元件构成的例子进行说明。
在凹部13内配置有发光部30。该发光部30和光源20收容于凹部13内。即，发光部30以来自光源20的光入射该发光部的方式配置。具体而言，发光器件1中，发光部30设置在盖部件40的凹部13侧的表面上。发光部30以覆盖光源20的方式配置在光源20的上方。
光源20向发光部30射出发散光。光源20向发光部30射出发光部30所含的量子点的激发波长的光。此外，从光源20射出的光不一定必须仅为量子点的激发波长的光。从光源20射出的光也可以例如除了含有量子点的激发波长的光之外，还含有除此以外的波长的光。
俯视时，光源20配置在发光部30的中央部。光源20以与在发光部30的厚度方向上延伸的中心线C重叠的方式配置。发光部30的面积大于光源20的面积。发光部30的面积优选为光源20的面积的2倍～400倍，更优选为20倍～75倍。如果发光部30的面积过小，则俯视时，容易存在通过发光部30射出的部分和未通过发光部30射出的部分，导致色调不均变大。另一方面，如果发光部30的面积过大，则从光源20射出的光不易照射至发光部30的周边部，色调不均变大。
发光部30含有量子点。发光部30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。
本实施方式中，发光部30为固体。具体而言，发光部30含有分散有量子点的树脂。量子点优选大致均匀地分散于分散介质中。通过使量子点大致均匀地分散于分散介质中，能够抑制来自发光部30的光量的面内偏差。作为优选使用的树脂的具体例，例如可举出：硅酮树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等。
此外，为了进一步抑制来自发光部30的光量的面内偏差，发光部30除了含有树脂和量子点以外，也可以还含有例如光分散剂等。
此外，发光部30也可以由多层发光层的叠层体构成。在该情况下，多层发光层也可以包含含有射出波长相互不同的光的量子点的多个发光层。例如也可以由包含第一发光层和第二发光层的多个发光层的叠层体构成发光部30，第一发光层含有射出第一波长的光的量子点，第二发光层含有射出第二波长的光的量子点。
凹部13由盖部件40遮盖。盖部件40与器件主体10接合。由盖部件40和器件主体10划分形成密封空间50。光源20和发光部30密封于该密封空间50内。
此外，从减小来自发光部的光量的面内偏差等观点来看，也认为优选将发光部设置成均匀的厚度。但是，在设置均匀的厚度的发光部的情况下，发光部的位于光源的正上方的部分和除此以外的部分中，入射于发光部的光在发光部内的光程不同。例如，在发光部的位于光源的正上方的部分，向发光部去的光的入射角垂直。即，在位于光源的正上方的部分，向发光部去的光的入射角为0°。因此，在位于光源的正上方的部分，光程短。向发光部去的光的入射角，俯视时越远离光源越大。因此，俯视时，随着远离光源，光程变长。因此，在发光部为均匀厚度的情况下，向发光部去的入射光在发光部内的光程，在俯视时，越远离光源越长。因此，俯视时，在发光部的接近光源的部分，光程变短，由量子点吸收的激发光的光量相应地变少，来自量子点的发光的光量也变少。另一方面，在发光部的远离光源的部分，光程变长，由量子点吸收的激发光的光量相应地变多，来自量子点的发光的光量也变多。因此，在射出来自光源的光与量子点的发光的混合光的发光器件中，从发光部射出的光的色调根据发光部的位置不同而各异。具体而言，发光部中，俯视时接近光源的部分和俯视时远离光源的部分，从发光器件射出的光的色调不同。
发光器件1中，在发光部30的至少周缘部，随着向外侧去，发光部30的厚度逐渐减小。因此，发光部30的周缘部的光程短。因此，发光部30的中央部的光程和发光部30的周缘部的光程之差小。因此，从发光部30的中央部射出的光的色调和从发光部30的周缘部射出的光的色调之差小。因此，发光器件1中，色调不均小。
从进一步减小发光器件1的色调不均的观点来看，优选从光源射出的光在发光部30中的光程在发光部30的任一部分均大致固定。因此，例如，也存在优选如本实施方式那样，随着从俯视时的中心向外侧去，发光部30的厚度单调减小的情况。
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，将具有与上述第一实施方式实际上相同的功能的部件以相同的符号示出并省略说明。
(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，对优选随着从俯视时的中心向外侧去发光部30的厚度单调减小的例子进行了说明。但是，本发明不限定于该结构。例如，如图2所示，发光器件1a中，除发光部30的周缘部以外部分的厚度大致固定。在周缘部，随着向外侧去，发光部30的厚度逐渐减小。
此外，也可以在发光部的一部分存在随着向外侧去厚度增加的部分。
(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，对在盖部件40的凹部13内侧的表面形成有发光部30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，发光部30以遮盖光源20的方式设置于凹部13内。在该情况下，在发光部30的至少周缘部，以随着向外侧去发光部30的厚度逐渐减小的方式构成，由此，能够减小色调不均。
(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。
如图4所示，发光器件1c包括盒体60。盒体60具有第一主壁部61、第二主壁部62和侧壁部63。第一主壁部61和第二主壁部62隔开间隔地对置。侧壁部63设置于第一主壁部61与第二主壁部62之间。侧壁部63与第一主壁部61及第二主壁部62分别接合。侧壁部63与第一主壁部61及第二主壁部62可以例如阳极接合、焊接或使用无机接合材料接合。
第一主壁部61及第二主壁部62可以由例如玻璃、陶瓷等构成。侧壁部63可以利用例如玻璃、陶瓷、金属、由金属涂层覆盖的玻璃材料或陶瓷材料等构成。
发光部30设置于第一主壁部61及第二主壁部62各自的内壁上。具体而言，本实施方式中，设置于位于光源20的相反侧的第一主壁部61的内壁上。当然，发光部也可以设置于光源侧的第二主壁部的内壁上。
如本实施方式，通过将发光部30配置于与光源20隔开间隔的盒体60内，来自光源20的热不易传递至发光部30。因此，能够抑制发光部30的热劣化。
(第五实施方式)
图5是第五实施方式的发光器件的示意性的剖视图。
第一实施方式及第二实施方式中，对位于光源20与发光部30之间的密封空间50由空间构成的例子进行了说明。但是，本发明不限定于该结构。
如图5所示，第五实施方式的发光器件1d中，在密封空间50中充填有树脂70。在该情况下，能够缩小树脂70与发光部30之间的折射率差及树脂70与光源20之间的折射率差。因此，能够提高光的射出效率。
树脂70例如能够由硅酮树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂等构成。
树脂70也可以含有光分散剂。在该情况下，能够进一步提高从光源20向发光部30去的光的均匀性。
附图标记说明
1、1a、1b、1c、1d 发光器件
10 器件主体
11 第一部件
12 第二部件
12a 贯通孔
13 凹部
13a 侧壁
13b 底壁
20 光源
30 发光部
40 盖部件
50 密封空间
60 盒体
61 第一主壁部
62 第二主壁部
70 树脂
63 侧壁部
C 中心线

Claims (6)

1.一种发光器件，其特征在于，包括：
含有量子点的发光部；和
光源，该光源配置于所述发光部的俯视时的中央部，向所述发光部射出所述量子点的激发波长的光，
在所述发光部的至少周缘部，随着向外侧去，所述发光部的厚度逐渐减小。
2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，包括：
器件主体，该器件主体具有收容所述光源和所述发光部的凹部；和
盖部件，该盖部件覆盖所述凹部，与所述器件主体一起将所述光源和所述发光部密封，
所述发光部设置在所述盖部件的所述凹部侧的表面上。
3.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于：
还包括与所述光源隔开间隔地配置的盒体，
所述盒体具有：
第一主壁部；
与所述第一主壁部隔开间隔地对置的第二主壁部；和
将所述第一主壁部与所述第二主壁部连接的侧壁部，
所述发光部在所述盒体内设置于所述第一主壁部或所述第二主壁部上。
4.如权利要求1～3中任一项所述的发光器件，其特征在于：
所述光源向所述发光部射出发散光。
5.如权利要求1～4中任一项所述的发光器件，其特征在于：
俯视时，所述发光部的面积比所述光源的面积大。
6.如权利要求1～5中任一项所述的发光器件，其特征在于：
从所述发光部射出所述量子点的发光与从所述光源射出并透过所述发光部的光的混合光。
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