CN106887504A - 发光性构造体和使用其的发光装置 - Google Patents

发光性构造体和使用其的发光装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106887504A
CN106887504A CN201611158571.3A CN201611158571A CN106887504A CN 106887504 A CN106887504 A CN 106887504A CN 201611158571 A CN201611158571 A CN 201611158571A CN 106887504 A CN106887504 A CN 106887504A
Authority
CN
China
Prior art keywords
photism
tectosome
translucency
fluorophor
supporting mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201611158571.3A
Other languages
English (en)
Inventor
山角师之
葛本恭崇
两轮达也
森下麻美
和泉真
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2015244213A external-priority patent/JP2017110061A/ja
Priority claimed from JP2015244212A external-priority patent/JP2017110060A/ja
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN106887504A publication Critical patent/CN106887504A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/505—Wavelength conversion elements characterised by the shape, e.g. plate or foil
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/507—Wavelength conversion elements the elements being in intimate contact with parts other than the semiconductor body or integrated with parts other than the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52—Encapsulations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0058—Processes relating to semiconductor body packages relating to optical field-shaping elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/70—Nanostructure
    • Y10S977/773—Nanoparticle, i.e. structure having three dimensions of 100 nm or less
    • Y10S977/774—Exhibiting three-dimensional carrier confinement, e.g. quantum dots
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S977/00—Nanotechnology
    • Y10S977/902—Specified use of nanostructure
    • Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
    • Y10S977/949—Radiation emitter using nanostructure
    • Y10S977/95—Electromagnetic energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

本发明提供一种发光性构造体，其包括透光性支承体、液体分散介质和半导体纳米颗粒荧光体。发光性构造体中，优选上述透光性支承体具有细孔，上述液体分散介质被保持在上述透光性支承体的细孔中，上述半导体纳米颗粒荧光体分散在上述液体分散介质中。另外，发光性构造体中，还优选透光性支承体由形成三维的网眼结构的高分子链构成，在包括该透光性支承体和上述液体分散介质的湿润状态的凝胶状物中分散有一种或多种半导体纳米颗粒荧光体。由此，不会发生半导体纳米颗粒荧光体相互的凝聚、表面改性基团的脱离等，具有高发光效率。

Description

发光性构造体和使用其的发光装置
技术领域
本发明涉及包含透光性支承体、液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体的发光性构造体、以及使用该发光性构造体的发光装置。
背景技术
半导体纳米颗粒荧光体(也被称为量子点)由于尺寸因量子尺寸效应而可变的(size-tuneable)电子特性，受到商业上的瞩目。尺寸可变的电子特性能够用于生体标识、太阳光发电、催化剂作用、生体摄像、LED、一般的空间照明和电子发光显示器等各种用途。
例如在日本特开2014-56896号公报中公开了一种发光器件，其包括：基底基板；设置在基底基板上的发光元件；形成于发光元件上的至少一部分的第一层密封部(透过性保护层)；和形成于第一层密封部上的至少一部分的第二层密封部(第一荧光层)，第二层密封部具有2种以上的半导体量子点(半导体纳米颗粒荧光体)(日本特开2014-56896号公报的权利要求1、3)。日本特开2014-56896号公报中记载的发明中，通过使第一层密封部(透过性保护层)介于发光元件与包含半导体纳米颗粒荧光体的第二层密封部之间，来缓和发光元件的热导致的半导体纳米颗粒荧光体的劣化，实现第二层密封部的稳定化。
但是，日本特开2014-56896号公报中记载的发光器件中，将在挥发性的溶剂中分散有半导体纳米颗粒荧光体而得荧光体溶液与热固化性的环氧树脂混合，滴下到第一层密封部上使之固化来形成第二层密封部(日本特开2014-56896号公报的第[0075]、[0078]段)。像这样由于将分散于溶剂中的半导体纳米颗粒荧光体在树脂中再分散，在再分散时会发生半导体纳米颗粒荧光体的凝聚，存在使发光特性劣化的问题。
半导体纳米颗粒荧光体在分散于液体分散介质中的状态下能够得到高效率的荧光特性，但是另一方面像日本特开2014-56896号公报中公开的发光器件那样与树脂材料混合时，又会导致发光效率降低。这可以认为是因为半导体纳米颗粒荧光体彼此的凝聚、表面改性基团的脱离等、树脂中的半导体纳米颗粒荧光体的周边环境的变化导致的。
由于半导体纳米颗粒荧光体是胶体颗粒，所以实用化时需要将纳米颗粒装入封装材料中，但是即使在半导体纳米颗粒荧光体被装入封装材料之后，如果氧气透过封装材料移动至半导体纳米颗粒荧光体的表面，也会引起光氧化，结果导致半导体纳米颗粒荧光体的量子产率(QY)降低。
例如在日本特表2015-509125号公报中公开了一种制作包含胎体材料(matrixmaterial)和纳米颗粒的成形纳米颗粒荧光体的方法，为了提高半导体纳米颗粒荧光体的稳定性以使得半导体纳米颗粒荧光体更加明亮，其寿命更长，和/或难以在各种处理条件下发生反应，所述方法包括：准备悬浊于胎体材料前体中的纳米颗粒的悬浊液的工序；和将上述悬浊液转化为成形纳米颗粒荧光体的工序。日本特表2015-509125号公报中记载的成形纳米颗粒荧光体，能够例如用聚合成形、接触成形、挤压成形、注塑成形等任意的成形技术，从胎体材料前体/纳米颗粒形成。这样的成形纳米颗粒荧光体例如用聚合物、金属氧化物、金属氮化物或玻璃那样的气体遮断材料覆盖。
日本特表2015-509125号公报中记载的方法中，使半导体纳米颗粒荧光体分散于其中的胎体材料为纳米颗粒能够分散、成形的任意的材料，可以例示聚合物、溶胶-凝胶、环氧树脂、有机硅树脂、丙烯酸酯等。因此，日本特表2015-509125号公报中公开的方法中，在成形胎体材料前体时的工序中，存在半导体纳米颗粒荧光体的表面变粗糙，半导体纳米颗粒荧光体凝聚，由此导致光学性能降低的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种不会发生半导体纳米颗粒荧光体相互的凝聚、表面改性基团的脱离等而具有高发光效率的使用半导体纳米颗粒荧光体的新的发光性构造体。
另外，本发明的目的还在于提供一种能够减轻半导体纳米颗粒荧光体的表面变粗糙、或半导体纳米颗粒荧光体凝聚的情况，能够维持半导体纳米颗粒荧光体的优异光学特性的新的发光性构造体。
本发明的发光性构造体的特征在于，包括：透光性支承体、液体分散介质、和半导体纳米颗粒荧光体。
本发明的发光性构造体中，上述液体分散介质优选为离子性液体。
另外，本发明的发光性构造体中，上述液体分散介质优选是不挥发性的。
另外，本发明的发光性构造体中，上述液体分散介质优选为水、甲苯、己烷、三氯甲烷、三辛胺、三辛基氧化膦、1-十八烯和离子性液体中的至少任一种。
另外，本发明的发光性构造体中，优选上述半导体纳米颗粒荧光体包括多个发光峰。
本发明的发光性构造体中，优选上述半导体纳米颗粒荧光体的发光波长在380～750nm的范围内。
本发明的发光性构造体中，优选上述透光性支承体具有细孔，上述液体分散介质被保持在上述透光性支承体的细孔中，上述半导体纳米颗粒荧光体分散在上述液体分散介质中。
由此，能够提供一种发光性构造体，其不使用树脂固化工序，就能够将分散有半导体纳米颗粒荧光体的液体分散介质保持在透光性支承体的细孔内，所以半导体纳米颗粒荧光体相互的凝聚、表面改性基团的脱离等半导体纳米颗粒荧光体的周边环境的变化难以发生，半导体纳米颗粒荧光体以稳定地发挥作用的方式分散于液体分散介质中，难以发生发光特性的劣化。
本发明的发光性构造体中，优选上述液体分散介质被毛细管力保持在细孔中。
本发明的发光性构造体中，优选上述透光性支承体具有多孔结构。
本发明的发光性构造体中，优选上述透光性支承体为胶囊状。
本发明的发光性构造体中，优选上述透光性支承体为毛细管状。
本发明的发光性构造体中，优选还包括至少覆盖上述细孔的开口的覆盖层。
本发明的发光性构造体中，优选上述透光性支承体具有阻气性。
本发明也提供一种发光装置，其包括：光源；和上述的发光性构造体分散在具有透光性的介质中而得的波长转换部。
另外本发明的发光性构造体中，优选透光性支承体由形成三维的网眼结构的高分子链构成，包括该透光性支承体和上述液体分散介质的湿润状态的凝胶状物中分散有一种或多种半导体纳米颗粒荧光体。
通过包括由形成三维的网眼结构的高分子链构成的透光性支承体和液体分散介质的湿润状态的凝胶状物中分散有一种或多种半导体纳米颗粒荧光体，能够使半导体纳米颗粒荧光体不与液体分散介质本身反应地凝固化。由此，能够提供一种能够减轻半导体纳米颗粒荧光体的表面变粗糙、或半导体纳米颗粒荧光体凝聚的情况，能够维持半导体纳米颗粒荧光体的优异光学特性的发光性构造体(含凝固体的荧光体)。另外，本发明的发光性构造体具有柔软性，可期待对具有柔软性的方面进行有效利用的广泛应用。
本发明的发光性构造体中，优选上述透光性支承体的形成材料选自丙烯酸类聚合物、乙烯类聚合物、环氧类聚合物聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟[2-(氟磺酰基乙氧基)丙基乙烯基醚共聚物、聚(2-羟乙基)甲基丙烯酸酯和Tetra-PEG(4-聚乙二醇)中的至少一个。
本发明的发光性构造体优选在最表面设置有具有透光性的覆盖层。在这种情况下，优选形成上述覆盖层的材料为具有3.0eV以上的带隙无机材料。
本发明的发光性构造体优选为片状。在这种情况下，发光性构造体优选被收纳在毛细管内。
本发明上述和其他目的、特征、方面和优点，通过参照的附图进行理解的关于本发明的详细说明能够更加清楚。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的第1实施方式的发光性构造体1的图。
图2是对图1所示的结构的发光性构造体、和将相同的半导体纳米颗粒荧光体分散到相同的液体分散介质中之后与有机硅树脂混合的情况的发光效率进行比较的曲线图。
图3是示意性地表示本发明的第2实施方式的发光性构造体11的图。
图4是示意性地表示本发明的第3实施方式的发光性构造体21的图。
图5是示意性地表示本发明的第4实施方式的发光性构造体31的图。
图6是示意性地表示本发明的第5实施方式的发光性构造体41的图。
图7A、图7B、图7C是示意性地表示本发明的第6实施方式的发光性构造体的图，图7A表示作为图4所示的例子的发光性构造体21的变形例的发光性构造体21’，图7B表示作为图5所示的例子的发光性构造体31的变形例的发光性构造体31’，图7C表示作为图6所示的例子的发光性构造体41的变形例的发光性构造体41’。
图8是示意性地表示本发明的第7实施方式的发光性构造体51的图。
图9是示意性地表示本发明的第8实施方式的发光性构造体61的图。
图10是示意性地表示本发明的第9实施方式的发光性构造体71的图。
图11是示意性地表示本发明的第10实施方式的发光性构造体81的图。
图12A和图12B是示意性地表示本发明的第11实施方式的发光性构造体91、101、102的图。
图13是示意性地表示本发明的第12实施方式的发光装置111的图。
图14是示意性地表示本发明的第13实施方式的发光装置121的图。
图15是示意性地表示本发明的第14实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)151的图。
图16是示意性地表示本发明的第15实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)161的图。
图17是示意性地表示本发明的第16实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)171的图。
图18是示意性地表示本发明的第17实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)181的图。
图19是示意性地表示本发明的第18实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)191的图。
图20是示意性地表示本发明的第19实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)201的图。
具体实施方式
<发光性构造体>
本发明的发光性构造体的特征在于，包括：透光性支承体、液体分散介质和半导体纳米颗粒荧光体。以下，列举各实施方式，对本发明的发光性构造体进行详细说明。
(第1实施方式的发光性构造体)
图1是示意性地表示本发明的第1实施方式的发光性构造体1的图。本发明的发光性构造体1如图1所示的例子所示，包括：具有细孔4的透光性支承体(透光性基材)3；被保持在上述透光性支承体3的细孔4中的液体分散介质5；和分散在上述液体分散介质5中的半导体纳米颗粒荧光体2。
根据第1实施方式的发光性构造体，不使用树脂固化工序，就将分散有半导体纳米颗粒荧光体的液体分散介质保持在透光性支承体的细孔内，所以半导体纳米颗粒荧光体相互的凝聚、表面改性基团的脱离等半导体纳米颗粒荧光体的周边环境的变化难以发生，半导体纳米颗粒荧光体以稳定地发挥作用的方式分散于液体分散介质中，难以发生发光特性的劣化。另外，透光性支承体3包围分散于液体分散介质的状态的半导体纳米颗粒荧光体2，所以半导体纳米颗粒荧光体2难以暴露在空气、水分等中，出于这样的观点，半导体纳米颗粒荧光体的长期稳定性也得以提高。
在此，图2是对图1所示的结构的发光性构造体(作为半导体纳米颗粒荧光体使用发光波长620nm的核-壳型CdSe/ZnS，作为液体分散介质使用N,N,N-三甲基-N-丙基铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺，作为透光性支承体使用大创凝胶(大创化工(株)制)的情况)、和将相同的半导体纳米颗粒荧光体分散到相同的液体分散介质中之后与有机硅树脂(OE-7620(Dow Corning制))混合的情况的发光效率(用C9920-02G(滨松光子(株)制)测量)进行比较的曲线图，纵轴是发光效率。图2的曲线图中，A表示第1实施方式的发光性构造体，B表示与有机硅树脂混合的情况。根据图2可知，如果以分散于液体分散介质时的半导体纳米颗粒荧光体的效率为基准，则与在B中下降至约0.3相对，在A中停在约0.7。像这样可知，第1实施方式的发光性构造体跟与树脂混合的情况相比，半导体纳米颗粒荧光体的发光特性的劣化难以发生。
其中，第1实施方式的发光性构造体是将分散有半导体纳米颗粒荧光体的液体分散介质“保持”在透光性支承体的细孔内的结构，与例如将分散有半导体纳米颗粒荧光体的液体“内包”在中空状的外壳内的结构不同。为了“内包”在中空状的外壳内，用于使半导体纳米颗粒荧光体分散于其中的液体存在限制，而作为将分散有半导体纳米颗粒荧光体的液体分散介质“保持”在透光性支承体的细孔内的结构的本发明，在使用的液体分散介质方面没有特别的限制。
第1实施方式的半导体纳米颗粒荧光体2具有如下特征：具有高发光效率，且发光线宽非常窄，通过调节纳米颗粒尺寸能够控制发光波长。一般来说在液体分散介质中分散性好时具有高发光效率，但是分散于树脂等固体中时因凝聚而纳米颗粒荧光体间的能量发生失活而效率降低。另外，通过使用半导体纳米颗粒荧光体，能够利用组成控制来精密地进行发光波长的控制也是优点。
作为半导体纳米颗粒荧光体的原料，没有特别限制，作为半导体纳米颗粒荧光体可以从现有技术中使用的CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、InN、InP、InAs、InSb、AlP、AlS、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb、PbS、PbSe、Si、Ge、MgS、MgSe、MgTe中选择的至少任意种。而且，半导体纳米颗粒荧光体可以为本领域技术人员已知的二成分核型、三成分核型、四成分核型、核-壳型或核-多壳型、被掺杂的半导体纳米颗粒荧光体、或倾斜的半导体纳米颗粒荧光体。
半导体纳米颗粒荧光体的形状没有特别限制，能够没有特别限制地使用球状、杆状、丝状等现有技术公知的适当形状的半导体纳米颗粒荧光体。特别是出于利用形状控制来容易地控制发光特性的观点，优选使用球状的半导体纳米颗粒荧光体。
半导体纳米颗粒荧光体的粒径能够根据原料和期望的发光波长适当选择，没有特别限制，但优选在1～20nm的范围内，更优选在2～5nm的范围内。这是因为，在半导体纳米颗粒荧光体的粒径小于1nm的情况下，因表面积相对于体积的比例增加，表面缺陷成支配地位，会有效果降低的趋势，另外，在半导体纳米颗粒荧光体的粒径超过20nm的情况下，分散状态降低，有发生凝聚、沉降的趋势。在此，在半导体纳米颗粒荧光体的形状为球状的情况下，粒径是指例如通过粒度分布测量装置测量出的平均粒径或通过电子显微镜观察出的颗粒的大小。另外，在半导体纳米颗粒荧光体的形状为杆状的情况下，粒径是指例如通过电子显微镜测量出的短轴和长轴的大小。而且，在半导体纳米颗粒荧光体的形状为丝状的情况下，粒径是指例如通过电子显微镜测量的短轴和长轴的大小。
第1实施方式的发光性构造体中，半导体纳米颗粒荧光体优选在相对于液体分散介质100重量为0.00001～100重量的范围内分散，更优选在0.001～50重量的范围内分散。这是因为，在半导体纳米颗粒荧光体在相对于液体分散介质100重量小于0.00001重量的情况下，浓度低而有无法获得充分的发光强度的趋势，另外，在相对于液体分散介质100重量，超过100重量的情况下，分散性差而有半导体纳米颗粒荧光体相互容易凝聚的趋势，从而发光效率降低。
第1实施方式的发光性构造体中，液体分散介质并没有特别限制，但出于使半导体纳米颗粒荧光体稳定地分散，从而获得良好的发光效率的观点出发，优选甲苯、三氯甲烷、己烷、乙醇、甲醇等有机分散介质、或水分散介质。其中具有极性的有机分散介质，能够使被表面改性后的半导体纳米颗粒荧光体稳定地分散，所以优选使用甲苯或三氯甲烷作为液体分散介质。
第1实施方式的发光性构造体的透光性支承体3，具有透光性，且具有细孔4。作为用于形成这样的透光性支承体3的材料，例如作为主成分之一可以举出有机硅树脂、环氧树脂、SiO2、Al2O3、ZnO、In2O3、SnO2、TiO2等。其中，图1中表示了透光性支承体3所具有的细孔4，以至少一部分彼此连通的方式形成的例子。作为这样的透光性支承体3，当然可以使用市售品，例如举出大创凝胶(大创化工(株)制)等作为合适的例子。透光性支承体3的外形并没有特别限制，可以举出球状(正球状、椭圆球状)、棒状、方柱状、膜状等。
第1实施方式的发光性构造体1中，能够从细孔4将液体分散介质注入、保持到透光性支承体3的内部，所以对液体分散介质没有限制，另外，在利用透光性支承体的透光性进行激励光和荧光的取入、取出时能够不降低发光效率地兼顾高发光效率和作为固体(粉末)的处理性。
(第2实施方式的发光性构造体)
图3是示意性地表示本发明的第2实施方式的发光性构造体11的图。另外，图3所示的例子的发光性构造体11除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第2实施方式的发光性构造体的透光性支承体、液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
图3所示的例子的发光性构造体11，液体分散介质被毛细管力保持在细孔中。像这样，如第2实施方式的发光性构造体所示，液体分散介质优选被毛细管力保持在细孔中。由此，能够防止液体分散介质从发光性构造体漏液，提高处理性。
在此，一般来说，具有细孔的构造体通过毛细管现象而发挥吸附、保持液体分散介质的作用。当满足以下的关系式时，通过毛细管现象，能够保持内部的液体。
M×g＜2πr2×T
M：液体分散介质的质量[kg]
g：重力加速度[m/s2]
r：细孔的半径[m]
T：液体/侧表面的表面张力[N/m]
当液体分散介质的种类和保持量、结构体的细孔径成立上述关系时，出现毛细管现象，能够防止从细孔漏液，将发光性构造体作为粉末处理变得容易。
(第3实施方式的发光性构造体)
图4是示意性地表示本发明的第3实施方式的发光性构造体21的图。另外，图4所示的例子的发光性构造体21除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第3实施方式的发光性构造体的液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
图4所示的例子的发光性构造体21的透光性支承体22，具有多孔结构。在此，多孔结构是以在透光性支承体22的内部包含大量细孔为特征的结构。
通过透光性支承体22具有多孔结构，由于包含大量细孔，所以具有能够向细孔内保持大量液体分散介质的优点。而且，通过使半导体纳米颗粒荧光体分散到液体分散介质中，使之保持于具有多孔结构的透光性支承体，能够将得到的发光性构造体作为固体的荧光部件处理，容易进行使发光性构造体再分散到树脂中的步骤。
为了得到具有多孔结构的透光性支承体22，例如，作为透光性支承体的形成材料在水中将溶胶-凝胶前体(金属醇盐等)与表面活性剂混合，通过水解或缩合等形成二氧化硅的网络，通过热处理除去有机铸模而得到以具有细孔的二氧化硅为主成分的具有多孔结构的透光性支承体。或者，作为具有多孔结构的透光性支承体3，当然可以使用市售品，例如举出大创凝胶(大创化工(株)制)、M.S.GEL(AGC Si-Tech(株)制)等作为合适的例子。
(第4实施方式的发光性构造体)
图5是示意性地表示本发明的第4实施方式的发光性构造体31的图。另外，图5所示的例子的发光性构造体31除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第4实施方式的发光性构造体的液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
第4实施方式的发光性构造体31，如图5所示的例子所示，可以使用胶囊状的透光性支承体32。在这种情况下，透光性支承体32具有在内部空间连通的细孔33，在该内部空间收纳有经由细孔33注入的分散有半导体纳米颗粒荧光体2的液体分散介质5。通过使用这样的胶囊状的透光性支承体32，与图1所示的实施方式相比，单位体积的空孔容量变大，具有容易增多半导体纳米颗粒荧光体的液体分散介质的保持量的优点。
这样的胶囊状的透光性支承体32，能够适合使用例如由二氧化硅等材料形成的透光性支承体。另外，这样的胶囊状的透光性支承体32当然可以使用市售品。
(第5实施方式的发光性构造体)
图6是示意性地表示本发明的第5实施方式的发光性构造体41的图。另外，图6所示的例子的发光性构造体41除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第5实施方式的发光性构造体的液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
第5实施方式的发光性构造体41，如图6所示的例子所示，可以包括毛细管状(具有细孔的圆筒状的结构体)的透光性支承体43，以在其内部空间(细孔)44收纳分散有半导体纳米颗粒荧光体2的液体分散介质5的方式实现。通过使用这样的毛细管状的透光性支承体43，与图1所示的实施方式相比，阵列化了的激励光源和毛细管具有能够容易用于边缘型的显示器用背光源的优点。
这样的毛细管状的透光性支承体43，能够适合使用例如由二氧化硅等材料形成的透光性支承体。另外作为这样的毛细管状的透光性支承体43，当然可以使用市售品，例如举出DURAN毛细管(肖特日本(株)制)等作为合适的例子。
(第6实施方式的发光性构造体)
图7A、图7B、图7C是示意性地表示本发明的第6实施方式的发光性构造体的图，图7A表示作为图4所示的例子的发光性构造体21的变形例的发光性构造体21’，图7B表示作为图5所示的例子的发光性构造体31的变形例的发光性构造体31’，图7C表示作为图6所示的例子的发光性构造体41的变形例的发光性构造体41’。另外，图7A、图7B、图7C所示的例子的发光性构造体21’、31’、41’，除了各自还包括至少覆盖细孔的开口的覆盖层(保护基材)24、34、45以外具有同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第6实施方式的发光性构造体的透光性支承体、液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
像这样，将分散有半导体纳米颗粒荧光体2的液体分散介质5保持在具有细孔23、33、44的透光性支承体的内部之后，以至少封闭细孔23、33、44的方式由覆盖层24、34、45覆盖，由此发挥防止气体侵入细孔内，提高半导体纳米颗粒荧光体的发光效率的长期稳定性的效果。另外，通过包括覆盖层24、34、45，能够物理地防止液体分散介质从发光性构造体漏液，提高处理性。
而且，在将分散有半导体纳米颗粒荧光体的液体分散介质通过直接用覆盖层覆盖来内包于覆盖层内的情况下，内包的液体分散介质存在限制，例如凝聚法等，内包的方法受限。与之相对地，在图7A、图7B、图7C所示的例子的发光性构造体的情况下，由于设置有覆盖层以使得在使分散有半导体纳米颗粒荧光体的液体分散介质保持于具有细孔的透光性支承体的状态下至少覆盖细孔的开口，所以能够以例如在固体上附加膜的要领容易地设置覆盖层，设置覆盖层的方法没有特别限制，另外所用的液体分散介质的种类也没有特别的限制。
另外，覆盖层只要以至少封闭细孔的方式设置即可，可以如图7A和图7B所示的例子所示那样以覆盖发光性构造体的最外壳的整体的方式设置，也可以如图7C所示的例子那样以仅封闭细孔的方式设置。
作为形成覆盖层的材料没有特别限制，例如作为主成分之一可以举出有机硅树脂环氧树脂、SiO2、Al2O3、ZnO、In2O3、SnO2、TiO2等。其中从加工性好和稳定性高出发，优选使用以有机硅树脂形成的覆盖层。另外作为这样的覆盖层当然可以使用市售品，例如举出KER-2500(信越化学工业(株)制)等作为合适的例子。
(第7实施方式的发光性构造体)
图8是示意性地表示本发明的第7实施方式的发光性构造体51的图。另外，图8所示的例子的发光性构造体51除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第7实施方式的发光性构造体的液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
图8所示的例子的发光性构造体51，透光性支承体52具有阻气性。在此，“阻气性”是指电量测量法、气相色谱法等方法测量的氧气透过率为10000cc/m2/day以下(更优选在0～300cc/m2/day的范围内)。通过使用这样具有阻气性的透光性支承体52，在细孔53的开口以外的部分气体难以侵入细孔内，因此半导体纳米颗粒荧光体难以因气体而劣化，具有能够实现半导体纳米颗粒荧光体的发光效率的长期稳定化的优点。
作为这样具有阻气性的透光性支承体52的形成材料，例如作为主成分之一可以举出有机硅树脂、环氧树脂、SiO2、Al2O3、In2O3、SnO2、TiO2、ZnO等。其中优选具有低氧气透过性，作为具有阻气性的透光性支承体优选使用由改性有机硅树脂形成的透光性支承体。另外，作为这样的具有阻气性的透光性支承体，当然可以使用市售品，例如举出OE-7620(DowCorning制)、SS-6503(sanyu-rec(株)制)等作为合适的例子。
(第8实施方式的发光性构造体)
图9是示意性地表示本发明的第8实施方式的发光性构造体61的图。另外，图9所示的例子的发光性构造体61除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第8实施方式的发光性构造体的透光性支承体、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
图9所示的例子的发光性构造体61中，作为使半导体纳米颗粒荧光体分散于其中的液体分散介质62，使用不挥发性的液体分散介质。在此“不挥发性”是指具有高沸点(优选100℃以上)的液体。作为这样的不挥发性的液体分散介质的合适的例子，可以举出例如异丁醇、甲苯、二甲苯、乙二醇单乙醚等。
通过像第8实施方式的发光性构造体那样使用不挥发性的液体分散介质，在保持于发光性构造体的细孔的状态下液体分散介质难以气化，维持保持在细孔内的状态变得容易，另外，具有能够防止液体分散介质的蒸发导致的半导体纳米颗粒荧光体的劣化的优点。
(第9实施方式的发光性构造体)
图10是示意性地表示本发明的第9实施方式的发光性构造体71的图。另外，图10所示的例子的发光性构造体71除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第9实施方式的发光性构造体的透光性支承体、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
图10所示的例子的发光性构造体71中，作为使半导体纳米颗粒荧光体分散于其中的液体分散介质72，使用离子性液体。离子性液体具有没有蒸气压几乎不气化的特征，能够利用不挥发性的液体分散介质进一步维持保持状态。另外，离子性液体具有使半导体纳米颗粒荧光体的表面静电地稳定化而不凝聚能够稳定分散的效果，能够得到呈现高发光效率和亮度的发光性构造体。
作为第9实施方式的发光性构造体71中能够使用的离子性液体，可以举出例如2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基三甲基铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、1-(3-丙烯酰氧基)-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、N,N,N-三甲基-N-丙基铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、N,N-二甲基-N-甲基-2-(2-甲氧基乙基)铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、1-烯丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸酯、1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸酯等。这其中含有水等杂质的离子性液体具有使半导体纳米颗粒荧光体的长期稳定性降低的趋势，所以作为离子性液体优选使用因具有疏水性而能够容易分离水的N,N,N-三甲基-N-丙基铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺。
(第10实施方式的发光性构造体)
图11是示意性地表示本发明的第10实施方式的发光性构造体81的图。另外，图11所示的例子的发光性构造体81除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第10实施方式的发光性构造体的透光性支承体、液体分散介质，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
图11所示的例子中，使用发光波长在380～750nm的范围内(即，具有发出可见光的带隙)的半导体纳米颗粒荧光体82。通过使用具有这样发光波长的半导体纳米颗粒荧光体，具有能够通过与蓝色LED等激励光源的组合来得到任意色感的光源的优点。在使用发光波长小于380nm或发光波长超过750nm的半导体纳米颗粒荧光体的情况下，由于在可见光区域外所以基本上看起来是黑的，因此不适合作为用于得到任意色感的光源。
作为具有上述那样的发光波长的半导体纳米颗粒荧光体82，可以举出选自InP、InN、InAs、InSb、InBi、ZnO、In2O3、Ga2O3、ZrO2、In2S3、Ga2S3、In2Se3、Ga2Se3、In2Te3、Ga2Te3、CdSe、CdTe、CdS等中的至少一种。另外，这样的半导体纳米颗粒荧光体82也与上述同样，只要使用球状、杆状、丝状等现有公知的适当的形状的半导体纳米颗粒荧光体即可。
(第11实施方式的发光性构造体)
图12A和图12B是示意性地表示本发明的第11实施方式的发光性构造体91、101、102的图。另外，图12A和图12B所示的例子的发光性构造体91、101、102除了一部分以外具有与图1所示的例子的发光性构造体1同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第11实施方式的发光性构造体的透光性支承体、液体分散介质，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
通过以具有多个发光峰的方式实现发光性构造体，具有容易调整到目标发光光谱的优点。例如通过使用具有红色的发光峰和绿色的发光峰的发光性构造体，在与蓝色的激励光源组合的情况下，能够容易实现显色性好的白色光。作为以具有多个发光峰的方式实现发光性构造体的方法，可以例如图12所示的例子的发光性构造体91所示，使彼此具有不同的发光峰的2种半导体纳米颗粒荧光体(例如发出红色光的半导体纳米颗粒荧光体和发出绿色光的半导体纳米颗粒荧光体)92、93分散到液体分散介质中。另外，也可以如图12B所示的例子所示，通过使用将分别分散有使彼此具有不同的发光峰的半导体纳米颗粒荧光体(例如发出红色光的半导体纳米颗粒荧光体和发出绿色光的半导体纳米颗粒荧光体)92、93的液体分散介质保持到别的透光性基材3中而得的2类的发光性构造体101、102，来实现具有多个发光峰的发光性构造体。
<发光装置>
(第12实施方式的发光装置)
在此，图13是示意性地表示本发明的第12实施方式的发光装置111的图。本发明也提供包括光源113和上述第1～11实施方式中的任一方式的发光性构造体分散于具有透光性的介质115而得的波长转换部112的发光装置(LED封装)111。本发明的发光性构造体处理性(操作性)好，通过制作成与当前使用的荧光体同程度的大小，能够以与当前商业使用中的荧光体相同的形态不必变更当前的工艺地使用。图13所示的发光装置中，发光性构造体以外的光源113、具有透光性的介质115、框体114、导线等能够没有特别限制地使用现有公知的适当的部件。图13所示的例子的本发明的发光装置111，具有在凹部装载有光源113的框体114，上述波长转换部利用上述介质将连光源一起的凹部填充。
本发明的发光装置中，作为光源没有特别限制，能够使用发光二极管(LED)、激光二极管(LD)等。
本发明的发光装置111中，作为用于封入光源113和发光性构造体的具有透光性的介质，没有特别限制，可以举出环氧树脂、有机硅树脂和(甲基)丙烯酸酯、二氧化硅玻璃、硅胶、硅氧烷、溶胶-凝胶、水凝胶、琼脂糖、纤维素、环氧树脂、聚醚、聚乙烯、聚乙烯、聚二乙炔、聚(对亚苯基亚乙烯基)、聚苯乙烯、聚吡咯、聚酰亚胺、聚咪唑、聚砜、聚噻吩、聚磷酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、多肽、多糖等。也可以将它们多个组合作为具有透光性的介质使用。
(第13实施方式的发光装置)
在此，图14是示意性地表示本发明的第13实施方式的发光装置121的图。图14所示的例子的发光装置121，具有在凹部装载有光源113的框体114，上述波长转换部112为覆盖凹部的开口的至少一部分的膜状物122。通过将这样的膜状物122用作波长转换部112，与图13所示那样利用上述介质连光源一起将凹部填充的情况相比，通过将激励光源和波长转换部采用放入凹部内的空间的配置来缓和来自激励光源的热的影响，具有可得到波长转换部中所含的半导体纳米颗粒荧光体的长期稳定性提高的效果的优点。用作波长转换部的膜状物能够以现有公知的适当的材料、方法制造，其形成材料和制造方法没有特别限制。
<发光性构造体(含凝固体的荧光体)>
(第14实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体))
图15是示意性地表示本发明的第14实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)151的图。第14实施方式的发光性构造体151如图15所示的例子所示，特征在于在包括由形成三维的网眼结构的高分子链构成的透光性支承体和液体分散介质的湿润状态的凝胶状物153中分散有一种或多种半导体纳米颗粒荧光体152。
作为第14实施方式的发光性构造体151的凝胶状物中所用的透光性支承体，只要由形成三维的网眼结构的高分子链构成即可，没有特别限制，作为优选例子可以举出例如选自丙烯酸类聚合物、乙烯类聚合物、环氧类聚合物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)、四氟乙烯-全氟[2-(氟磺酰基乙氧基)丙基乙烯基醚共聚物、聚(2-羟乙基)甲基丙烯酸酯和Tetra-PEG中的至少一个。除此以外，也可以在例如现有公知的适当的橡胶材料、蛋白质、多糖等能够应用的范围内用作为本发明的透光性支承体，但是出于化学稳定性高的理由，优选使用由选自上述的丙烯酸类聚合物、乙烯类聚合物、环氧类聚合物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)、四氟乙烯-全氟[2-(氟磺酰基乙氧基)丙基乙烯基醚共聚物、聚(2-羟乙基)甲基丙烯酸酯和Tetra-PEG中的至少一个形成的透光性支承体。
在此，作为丙烯酸类聚合物，是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的聚合物，可以例示例如聚[2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸](PAMPS)、聚丙烯酰胺(PAAm)、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸、聚丙烯酸铵、交联聚丙烯酸钠、交联聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯等。
乙烯类聚合物是指乙烯基化合物的聚合物，可以例示例如聚乙烯醇、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚丙烯、聚乙酸乙烯酯、聚氟乙烯、聚偏二氯乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物等。
环氧类聚合物是指能够用残留在高分子内的环氧基通过交联网络化使之固化的热固化性树脂，可以例示例如双苯酚F型环氧树脂、多官能团环氧树脂、挠性环氧树脂、溴化环氧树脂、高分子型环氧树脂、联苯型环氧树脂等。
上述中的四氟乙烯-全氟[2-(氟磺酰基乙氧基)丙基乙烯基醚]共聚物是基于磺化的四氟乙烯的氟树脂的共聚物，已知有Nafion(注册商标)等市售品。另外，上述中的Tetra-PEG通过使分别具有胺末端、N-hydroxysuccinimide(NHS)末端(活性酯末端)两种的四叉聚乙二醇进行末端间交联反应而得到。
另外，透光性支承体当然可以将上述中的多个组合，例如作为丙烯酸类聚合物将上述中的硬而脆的聚[2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸](PAMPS)与柔软能够变化的中性的聚丙烯酰胺(PAAm)组合，则能够实现具有双网络结构的、具有高机械强度的透光性支承体。
第14实施方式的发光性构造体151中，湿润状态的凝胶状物的透光性支承体形成三维的网眼结构，例如能够通过基于利用共焦激光扫描显微镜(LSCM)观察的切片图像构成三维图像而得到确认。其中，网眼结构的网眼的大小没有特别限制，但出于容易保持半导体纳米颗粒荧光体的理由优选在5～100nm的范围内，更优选在10～30nm的范围内。其中，透光性支承体的网眼的大小例如能够通过扫描型显微镜散射、或动态光散射法测量扩散系数D，根据表示扩散系数D和凝胶的网眼尺寸的相关长ξ的以下关系式求得。
(上述式中，kB表示玻尔兹曼常数，η表示液体分散介质的粘性)
作为第14实施方式的发光性构造体151的凝胶状物中所含的液体分散介质，只要能够用于使半导体纳米颗粒荧光体分散的液体即可，并没有特别限制，可以举出例如水、甲苯、己烷、三氯甲烷、三辛胺、三辛基膦、三辛基氧化膦、1-十八烯等有机溶剂、离子性液体(后述)等。其中在使半导体纳米颗粒荧光体分散的情况下特别能够获得高的发光特性，所以优选将甲苯、己烷等有机溶剂、离子性液体用作液体分散介质。
第14实施方式的发光性构造体151的湿润状态的凝胶状物，是指包括如上所述的由形成网眼结构的高分子链构成的透光性支承体和液体分散介质而构成的凝胶状物。利用硅胶等所谓的溶胶-凝胶法，通过溶胶-凝胶的加水分解和脱水缩合而分散胶体形成网络而得到的凝胶(干燥凝胶)，不包含在第14实施方式的“湿润状态的凝胶状物”中。其中，凝胶状物为“湿润状态”是指用以下式计算的液体含有率为10％以上。
(含液体的凝胶重量－干燥后凝胶重量)/含液体的凝胶重量×100
第14实施方式的发光性构造体151的湿润状态的凝胶状物的形状没有特别限制，可以举出片状、球状、纤维状、圆盘状、轴状、蛋状、立方体、长方体等。
第14实施方式的发光性构造体151的湿润状态的凝胶状物中，对于透光性支承体和液体分散介质的比率没有特别限制，但重量比优选为相对于透光性支承体100液体分散介质在20～100000的范围内，更优选在50～10000的范围内。这是因为，在重量比为相对于透光性支承体100液体分散介质小于20的情况下，有柔软性变小的趋势，另外，在重量比为相对于透光性支承体100液体分散介质超过100000的情况下，有力学强度变小的趋势。湿润状态的凝胶状物的透光性支承体和液体分散介质的比率能够例如通过测量湿润状态的凝胶状物和干燥状态的凝胶状物的重量来得到。
关于第14实施方式的发光性构造体151的半导体纳米颗粒荧光体152，如关于上述的第1实施方式的发光性构造体的上述所述。
第14实施方式的发光性构造体151中，半导体纳米颗粒荧光体优选在相对于液体分散介质100重量为0.00001～100重量的范围内分散，更优选在0.001～50重量的范围内分散。这是因为，半导体纳米颗粒荧光体在相对于液体分散介质100重量小于0.00001重量的情况下，浓度低而有无法获得充分的发光强度的趋势，另外，在相对于液体分散介质100重量超过100重量的情况下，分散性差而有半导体纳米颗粒荧光体相互容易凝聚的趋势，从而发光效率降低。
根据第14实施方式的发光性构造体151，通过使半导体纳米颗粒荧光体分散于湿润状态的凝胶状物，能够使半导体纳米颗粒荧光体不劣化、且不凝聚地分散。由此，能够提供一种能够减轻半导体纳米颗粒荧光体的表面变粗糙、或半导体纳米颗粒荧光体凝聚的情况，能够维持半导体纳米颗粒荧光体的优异光学特性的发光性构造体。另外，第14实施方式的发光性构造体151中，通过使用湿润状态的凝胶状物，与使用干燥凝胶的情况相比光透过性较高。另外，与使用干燥凝胶的情况相比有弹性所以具有能够使之与部件紧贴(由于有柔软性，所以能够容易与曲面等紧贴)的优点，可期待对具有柔软性的方面进行有效利用的广泛应用。而且，与使用干燥凝胶的情况相比，通过使用热传导性高的液体分散介质能够提高热传导性，具有在释放来自半导体纳米颗粒荧光体的发热时有利的优点。
第14实施方式的发光性构造体151的湿润状态的凝胶状物，能够使用现有公知的适当的方法制造。例如，将形成三维的网眼结构之前的状态的透光性支承体的前体和使半导体纳米颗粒荧光体分散的状态的液体分散介质混合，进行适当的条件下的加热等，透光性支承体形成三维的网眼结构。另外，也可以将已经形成了三维的网眼结构的透光性支承体和使半导体纳米颗粒荧光体分散的状态的液体分散介质混合。另外，作为其他方法，例如可以通过将分散了半导体纳米颗粒荧光体的状态的液体分散介质的一部分交联来作为透光性支承体，也可以通过在分散了半导体纳米颗粒荧光体的状态的液体分散介质中加入低分子凝胶化剂来作为湿润状态的凝胶状物。另外，透光性支承体的三维的网眼结构的网眼的大小，例如能够通过有无添加交联剂来调节。
(第15实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体))
图16是示意性地表示本发明的第15实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)161的图。另外，图16所示的例子的发光性构造体161除了一部分以外具有与图15所示的例子的发光性构造体151同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第15实施方式的发光性构造体的透光性支承体、液体分散介质，如关于上述的第14实施方式的发光性构造体的上述所述。
图16所示的例子的发光性构造体161，在湿润状态的凝胶状物153中分散有2种半导体纳米颗粒荧光体162、163，这一点与图15所示的例子的发光性构造体151不同。通过以具有多个发光峰的方式实现发光性构造体，具有容易调整到目标发光光谱的优点。例如通过使用具有红色的发光峰和绿色的发光峰的2种半导体纳米颗粒荧光体组合而成的发光性构造体，在与蓝色的激励光源组合的情况下，能够容易实现显色性好的白色光。图16所示的例子中，例如彼此具有不同的发光峰的2种半导体纳米颗粒荧光体(例如发出红色光的半导体纳米颗粒荧光体162和发出绿色光的半导体纳米颗粒荧光体163)，分散于湿润状态的凝胶状物153中。
(第16实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体))
图17是示意性地表示本发明的第16实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)171的图。另外，图17所示的例子的发光性构造体171除了一部分以外具有与图15所示的例子的发光性构造体151同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第16实施方式的发光性构造体的透光性支承体、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第14实施方式的发光性构造体的上述所述。
图17所示的例子的发光性构造体171中，作为湿润状态的凝胶状物172的液体分散介质，使用离子性液体。离子性液体的蒸气压极低，能够长时间将凝胶状物维持在湿润状态，能够防止液体分散介质的蒸发导致的半导体纳米颗粒荧光体的劣化，所以能够进一步提高半导体纳米颗粒荧光体的化学稳定性，具有能够维持高发光特性的优点。另外，离子性液体具有使半导体纳米颗粒荧光体的表面静电稳定化且不凝聚地稳定分散的效果，所以能够得到呈现高发光效率和亮度的凝固体。
作为第16实施方式的发光性构造体171中能够使用的离子性液体，作为阳离子有咪唑盐类、吡啶盐类等铵类，鏻类离子等，作为阴离子有溴化物离子、三氟甲基磺酸盐等卤素类、四苯基硼酸酯等硼类、六氟磷酸酯等磷类等，除此以外也包括作为离子性液体存在的离子。作为离子性液体的具体例，可以举出例如2-(甲基丙烯酰氧基)-乙基三甲基铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、1-(3-丙烯酰氧基)-3-甲基咪唑双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、N,N,N-三甲基-N-丙基铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、N,N-二甲基-N-甲基-2-(2-甲氧基乙基)铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺、1-烯丙基-3-丁基咪唑四氟硼酸酯、1-甲基-3-辛基咪唑六氟磷酸酯等。这其中含有水等杂质的离子性液体具有使半导体纳米颗粒荧光体的长期稳定性降低的趋势，所以作为离子性液体优选使用因具有疏水性而能够容易分离水的N,N,N-三甲基-N-丙基铵双(三氟甲基磺酰)酰亚胺。
(第17实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体))
图18是示意性地表示本发明的第17实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)181的图。另外，图18所示的例子的发光性构造体181除了一部分以外具有与图15所示的例子的发光性构造体151同样的结构。另外，关于第17实施方式的发光性构造体的透光性支承体、液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第14实施方式的发光性构造体的上述所述。
如图18所示，第17实施方式的发光性构造体181也可以包括在最表面具有透光性的覆盖层184。图18所示的例子中，一种半导体纳米颗粒荧光体182分散在球状的凝胶状物183中，在凝胶状物183的表面形成具有透光性的覆盖层184。通过在最表面设置这样具有透光性的覆盖层184(换言之，湿润状态的凝胶状物被保持在胶囊状的覆盖层内)，能够减小氧气、水分的透过率，其结果是能够抑制半导体纳米颗粒荧光体的光氧化导致的劣化，能够进一步提高半导体纳米颗粒荧光体的化学稳定性。
形成覆盖层184的材料，只要为具有透光性的材料即可，没有特别限制，优选金属氧化物、二氧化硅底座的材料等具有透光性的无机材料。另外，覆盖层184在这些任意的材料中，优选带隙为3.0eV以上的无机材料。作为带隙为3.0eV以上、吸收紫外线的金属氧化物的无机材料，例示例如SiO2、ZnO、TiO2、CeO2、SnO2、ZrO2、Al2O3、ZnO:Mg等。这其中，ZnO、TiO2、Al2O3、CeO2、SnO2由于带隙接近3.0eV，所以能吸收广范围的紫外线(直至紫外线中接近可见光的范围)。另外，SiO2、ZrO2、ZnO:Mg由于带隙远远大于3.0eV，所以仅吸收波长非常短的紫外线，接近可见光的范围的紫外线透过。通过在最表面设置由带隙为3.0eV以上的无机材料形成的覆盖层184，能够抑制半导体纳米颗粒荧光体的紫外线导致的劣化，结果是具有能够提高化学稳定性的优点。另外，第17实施方式的发光性构造体181中，无机材料也可以为无机晶体。
(第18实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体))
图19是示意性地表示本发明的第18实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)191的图。另外，图19所示的例子的发光性构造体191除了一部分以外具有与图15所示的例子的发光性构造体151同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第18实施方式的发光性构造体的透光性支承体、液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第14实施方式的发光性构造体的上述所述。
图19所示的例子的发光性构造体191中，湿润状态的凝胶状物192形成为片状。图15～图17所示的例子的发光性构造体151、161、171中，湿润状态的凝胶状物可以预想任意的形状，但如图19所示，通过使湿润状态的凝胶状物的形状为片状，能够有效利用具有柔软性这方面，具有容易用于曲面等要求柔软性的场所的优点。
(第19实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体))
图20是示意性地表示本发明的第19实施方式的发光性构造体(含凝固体的荧光体)201的图。另外，图20所示的例子的发光性构造体201除了一部分以外具有与图15所示的例子的发光性构造体151同样的结构，对具有同样的结构的部分附加相同的参照符号并省略说明。另外，关于第19实施方式的发光性构造体的透光性支承体、液体分散介质、半导体纳米颗粒荧光体，如关于上述的第14实施方式的发光性构造体的上述所述。
图20所示的例子中，与图19的同样的片状的湿润状态的凝胶状物192，被收纳在毛细管203内。通过采用这样的方式，利用构成毛细管203的基材202来减少氧气、水分、光等外部刺激导致的劣化，能够进一步提高分散在湿润状态的凝胶状物中的半导体纳米颗粒荧光体的化学稳定性。图20所示的例子中，作为构成毛细管203的基材202，只要具有透光性即可，其形成材料没有特别限制，可以举出由金属氧化物(SiO2、Al2O3、TiO2等)、离子性液体构成的固体等。
应该认为本发明公开的实施方式的实施例在所有方面均仅为示例而不应理解为限定。本发明的范围不是由上述的实施方式表示，而是由权利要求范围进行表示，其意图在于包含与专利权利要求范围相等的意思和范围内的所有的变更。

Claims (20)

1.一种发光性构造体，其特征在于：
包括透光性支承体、液体分散介质和半导体纳米颗粒荧光体。
2.如权利要求1所述的发光性构造体，其特征在于：
所述液体分散介质为离子性液体。
3.如权利要求1或2所述的发光性构造体，其特征在于：
所述液体分散介质是不挥发性的。
4.如权利要求1～3中任一项所述的发光性构造体，其特征在于：
所述液体分散介质为水、甲苯、己烷、三氯甲烷、三辛胺、三辛基氧化膦、1-十八烯和离子性液体中的至少任一种。
5.如权利要求1～4中任一项所述的发光性构造体，其特征在于：
所述半导体纳米颗粒荧光体包含多个发光峰。
6.如权利要求1～5中任一项所述的发光性构造体，其特征在于：
所述半导体纳米颗粒荧光体的发光波长在380～750nm的范围内。
7.如权利要求1～6中任一项所述的发光性构造体，其特征在于：
所述透光性支承体具有细孔，所述液体分散介质被保持在所述透光性支承体的细孔中，所述半导体纳米颗粒荧光体分散在所述液体分散介质中。
8.如权利要求7所述的发光性构造体，其特征在于：
所述液体分散介质被毛细管力保持在细孔中。
9.如权利要求7或8所述的发光性构造体，其特征在于：
所述透光性支承体具有多孔结构。
10.如权利要求7或8所述的发光性构造体，其特征在于：
所述透光性支承体为胶囊状。
11.如权利要求7或8所述的发光性构造体，其特征在于：
所述透光性支承体为毛细管状。
12.如权利要求7～11中任一项所述的发光性构造体，其特征在于：
还包括至少覆盖所述细孔的开口的覆盖层。
13.如权利要求7～12中任一项所述的发光性构造体，其特征在于：
所述透光性支承体具有阻气性。
14.一种发光装置，其特征在于，包括：
光源；和
权利要求7～13中任一项所述的发光性构造体分散在具有透光性的介质中而得的波长转换部。
15.如权利要求1～6中任一项所述的发光性构造体，其特征在于：
所述透光性支承体由形成三维的网眼结构的高分子链构成，在包括该透光性支承体和所述液体分散介质的湿润状态的凝胶状物中分散有一种或多种半导体纳米颗粒荧光体。
16.如权利要求15所述的发光性构造体，其特征在于：
所述透光性支承体的形成材料选自丙烯酸类聚合物、乙烯类聚合物、环氧类聚合物、聚偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-全氟[2-(氟磺酰基乙氧基)丙基乙烯基醚共聚物、聚(2-羟乙基)甲基丙烯酸酯和Tetra-PEG中的至少一个。
17.如权利要求15或16所述的发光性构造体，其特征在于：
在最表面设置有具有透光性的覆盖层。
18.如权利要求17所述的发光性构造体，其特征在于：
形成所述覆盖层的材料为具有3.0eV以上的带隙的无机材料。
19.如权利要求15～18中任一项的发光性构造体，其特征在于：
所述发光性构造体为片状。
20.如权利要求19的发光性构造体，其特征在于：
所述发光性构造体被收纳在毛细管内。
CN201611158571.3A 2015-12-15 2016-12-15 发光性构造体和使用其的发光装置 Pending CN106887504A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015244213A JP2017110061A (ja) 2015-12-15 2015-12-15 蛍光体含有擬固体
JP2015-244212 2015-12-15
JP2015244212A JP2017110060A (ja) 2015-12-15 2015-12-15 発光性構造体およびそれを用いた発光装置
JP2015-244213 2015-12-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106887504A true CN106887504A (zh) 2017-06-23

Family

ID=59018464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611158571.3A Pending CN106887504A (zh) 2015-12-15 2016-12-15 发光性构造体和使用其的发光装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20170167693A1 (zh)
KR (1) KR20170071433A (zh)
CN (1) CN106887504A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108865112A (zh) * 2018-07-20 2018-11-23 纳晶科技股份有限公司 量子点复合材料、其制备方法及含有其的发光器件

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10174886B2 (en) * 2015-07-31 2019-01-08 Sharp Kabushiki Kaisha Wavelength conversion member and light emitting device
US10700242B2 (en) * 2016-12-27 2020-06-30 Nichia Corporation Method of producing wavelength conversion member
JP2019184641A (ja) * 2018-04-02 2019-10-24 シャープ株式会社 波長変換部材および発光装置
CN112334795A (zh) * 2018-06-26 2021-02-05 东京应化工业株式会社 液态组合物、含量子点的膜、光学膜、发光显示元件面板及发光显示装置
CN108624317B (zh) * 2018-07-12 2023-02-17 京东方科技集团股份有限公司 一种核壳型量子点及其制备方法和用途
US11508880B2 (en) * 2020-03-18 2022-11-22 Tdk Electronics Ag Structure, methods for producing a structure and optoelectronic device
US11640104B2 (en) * 2020-06-15 2023-05-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Light source device having a sealing member, method of manufacturing the light source device, and projector including the light source device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080311380A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Ajjer Llc High refractive index materials and composites thereof
US20100291374A1 (en) * 2007-06-12 2010-11-18 Ajjer Llc Composites Comprising Nanoparticles
CN104066814A (zh) * 2012-01-19 2014-09-24 纳米技术有限公司 用于发光应用的模制纳米粒子磷光体
CN105102580A (zh) * 2013-03-20 2015-11-25 皇家飞利浦有限公司 多孔颗粒中的封装的量子点
WO2015187490A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-10 3M Innovative Properties Company Particles with quantum dots and method of making the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080311380A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Ajjer Llc High refractive index materials and composites thereof
US20100291374A1 (en) * 2007-06-12 2010-11-18 Ajjer Llc Composites Comprising Nanoparticles
CN104066814A (zh) * 2012-01-19 2014-09-24 纳米技术有限公司 用于发光应用的模制纳米粒子磷光体
CN105102580A (zh) * 2013-03-20 2015-11-25 皇家飞利浦有限公司 多孔颗粒中的封装的量子点
WO2015187490A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-10 3M Innovative Properties Company Particles with quantum dots and method of making the same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108865112A (zh) * 2018-07-20 2018-11-23 纳晶科技股份有限公司 量子点复合材料、其制备方法及含有其的发光器件
CN108865112B (zh) * 2018-07-20 2021-07-20 纳晶科技股份有限公司 量子点复合材料、其制备方法及含有其的发光器件

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170071433A (ko) 2017-06-23
US20170167693A1 (en) 2017-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106887504A (zh) 发光性构造体和使用其的发光装置
US10400162B2 (en) Phosphor containing particle, and light emitting device and phosphor containing sheet using the same
USRE48409E1 (en) Quantum dot (QD) polymer composites for on-chip light emitting diode (LED) applications
US8847487B2 (en) Luminescent device
KR101959786B1 (ko) 파장 변환 부재 및 발광 장치
KR20170029653A (ko) 발광 장치 적용을 위한 성형된 나노입자 형광체
US10190042B2 (en) Silicone product, a lighting unit comprising the silicone product and method of manufacturing a silicone product
JP2017110059A (ja) 発光装置または発光装置用蛍光体含有シート
Yang et al. Alloyed green-emitting CdZnSeS/ZnS quantum dots with dense protective layers for stable lighting and display applications
CN110845976B (zh) 一种钙钛矿量子点胶水的制备方法
KR20170138347A (ko) 나노 입자 형광체 소자 및 발광 소자
JP6158904B2 (ja) ナノ粒子蛍光体素子及び発光素子
JP2017110060A (ja) 発光性構造体およびそれを用いた発光装置
US10886442B2 (en) Phosphor containing particle, and light emitting device and phosphor containing sheet using the same
JP6620124B2 (ja) ナノ粒子蛍光体素子及び発光素子
JP2017110061A (ja) 蛍光体含有擬固体
CN108305928A (zh) 波长转换部件及发光装置
JP2019184641A (ja) 波長変換部材および発光装置
JP2017175163A (ja) 発光装置または発光装置用蛍光体含有シート
Wei et al. Preparation of SiO 2/dye luminescent nanoparticles and their application in light-converting films

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170623