TWI693729B - 波長轉換構件、及使用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、顯示裝置、導光構件、以及波長轉換構件之製造方法 - Google Patents

波長轉換構件、及使用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、顯示裝置、導光構件、以及波長轉換構件之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種可抑制氣泡進入至包含波長轉換物質之樹脂，而可提高良率之波長轉換構件，及使用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、顯示裝置、導光構件、以及其製造方法。波長轉換構件(1)具有：容器(2)，其設置有收納空間(5)；及成形體(3)，其配置於收納空間內，且包含波長轉換物質。藉此，可抑制氣泡進入至波長轉換物質，而可提高良率。

Description

波長轉換構件、及使用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、顯示裝置、導光構件、以及波長轉換構件之製造方法
本發明係關於一種於容器內配置有包括成形體之波長轉換構件之波長轉換構件、及使用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、顯示裝置、導光構件、以及波長轉換構件之製造方法。
例如，於下述之專利文獻1中揭示有關於具備光源、波長轉換構件及導光板等之發光裝置之發明。
波長轉換構件設置於光源與導光板之間，吸收光源所發出之光之後，產生與光源之光之波長不同之波長之光。記載有波長轉換構件係於玻璃等之筒狀容器封入有波長轉換部物質者。作為波長轉換物質，揭示有螢光顏料、螢光染料或量子點。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2013-218954號公報
然而，關於波長轉換構件，至今為止未揭示於例如玻璃等之筒狀容器中填充包含螢光顏料等之波長轉換物質之樹脂而形成者。作為於筒狀容器填充包含波長轉換物質之樹脂之方法，考慮將混合有波長轉換物質之液狀樹脂填充至容器之方法。然而，難以於細長之筒狀容 器內將液狀之樹脂無空隙地填充，容易產生因氣泡之混入、或樹脂硬化時之收縮所致之不均勻化等不良情況。又，以使氣泡不進入之方式將液狀樹脂填充至容器內時之速度或壓力等之管理亦困難，因而存在良率容易降低之問題。
本發明係鑒於該方面而開發者，目的在於提供尤其可抑制氣泡進入至包含波長轉換物質之樹脂，可提高良率之波長轉換構件，及使用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、顯示裝置、導光構件、以及波長轉換構件之製造方法。
本發明之波長轉換構件之特徵在於包括：容器，其設置有收納空間；及成形體，其配置於上述收納空間內且包含波長轉換物質。
如此，藉由將包含波長轉換物質之成形體配置於收納空間，而與將液狀樹脂注入至收納空間之構成相比，可抑制氣泡之混入，可提高良率。又，藉由形成包含波長轉換物質之成形體可使品質管理容易。
於本發明中，較佳為，包含上述波長轉換物質之成形體係由分散有量子點之樹脂組合物成形而成。
又，於本發明中，較佳為，上述容器具備光入射面、與上述光入射面對向之光出射面、及將上述光入射面與上述光出射面之間相連之側面，且於較上述側面更靠內側設置有上述收納空間，於上述側面上、上述光出射面之端部上、或自上述側面上至上述光出射面之端部上形成有著色層。
或者，於本發明中，上述容器亦可具備光入射面、與上述光入射面對向之光出射面、及將上述光入射面與上述光出射面之間相連之側面，且於較上述側面更靠內側設置有上述收納空間，於上述收納空間內之壁面形成有著色層。或者，於本發明中，上述容器亦可具備光 入射面、與上述光入射面對向之光出射面、及將上述光入射面與上述光出射面之間相連之側面，且於較上述側面更靠內側設置有上述收納空間，於上述容器之上述側面與上述收納空間之間設置有著色層。
又，於本發明中，較佳為，上述容器具備光入射面、與上述光入射面對向之光出射面、及將上述光入射面與上述光出射面之間相連之側面，且於較上述光入射面及光出射面更靠內側設置有上述收納空間，上述光入射面與上述收納空間之間之距離L1大於上述光出射面與上述收納空間之距離L2。
又，本發明之發光裝置之特徵在於包括：發光元件；及上述任一項之波長轉換構件，其配置於上述發光元件之發光側。
又，本發明之發光元件之特徵在於包括：發光晶片；及上述任一項之波長轉換構件，其配置於上述發光晶片之光出射側。
又，本發明之光源裝置之特徵在於包括：上述發光裝置或上述發光元件，及導光板。
又，本發明之導光構件之特徵在於：上述波長轉換構件與導光板成為一體。
又，本發明之光源裝置之特徵在於：包括上述導光構件及發光元件，上述發光元件安裝於上述導光構件之上述光入射面。
又，本發明之顯示裝置之特徵在於包括：顯示部，及配置於上述顯示部之背面側之上述發光裝置、上述發光元件、光源裝置、導光構件、或光源裝置。
又，本發明之波長轉換構件之製造方法之特徵在於包含如下步驟：形成包含波長轉換物質之成形體；及將上述成形體插入至設置有收納空間的容器之上述收納空間內。如此將預先形成之包含波長轉換物質之成形體插入至收納容器內，因而可抑制氣泡之混入。因此，可 使作業性及良率提高，且使品質管理容易。又，由於根據將包含波長轉換物質之成形體插入至收納容器之簡單之方法，故而不需要如注入液狀樹脂之方法般填充時之速度或壓力等之繁雜之管理，可簡單地形成波長轉換構件。
根據本發明，形成包含波長轉換物質之成形體，並配置於收納空間，藉此與將液狀樹脂注入至收納空間之構成相比，可抑制氣泡進入至波長轉換物質，可提高良率。又，藉由利用包含波長轉換物質之成形體形成可使品質管理容易。
1:波長轉換構件
2:容器
2a:光入射面
2b:光出射面
2c:側面
2d:側部
2e:端部
3:成形體
4:著色層
5:收納空間
5a:壁面
7:側方區域
10:發光元件
12:導光板
12a:光入射面
20:發光元件
21:波長轉換構件
22:LED晶片(發光晶片)
23:容器本體
24:蓋體
25:容器
25a:光入射面
25b:光出射面
25c:側面
26:收納空間
27:成形體
29:印刷配線基板
30:框體
31:樹脂層
40:成形體
41:射出成型機
42:符號
44:樹脂組合物
45:模具
45a:成形空間
46:量子點
50:顯示裝置
52:支持體
53:光擴散板
54:顯示部
55:背光
60:導光構件
60a:光入射面
70:光源裝置
80:階差部
81:接著層
82:晶片
d:距離
L1:距離
L2:距離
圖1A、B係表示本實施形態之第1實施形態之波長轉換構件之立體圖及剖視圖。
圖2A-C係設置有著色層之波長轉換構件之剖視圖。
圖3A-C係表示與圖2不同之剖面形狀之波長轉換構件之剖視圖。
圖4係自收納空間(包含波長轉換物質之成形體)觀察由壁厚形成光入射面側之波長轉換構件之剖視圖。
圖5A-D係表示與圖2不同之剖面形狀之波長轉換構件之剖視圖。
圖6係將本實施形態之包含波長轉換物質之成形體成形之步驟圖。
圖7係將圖6所示之包含波長轉換物質之成形體插入至容器之收納空間之步驟圖。
圖8係使用有圖1所示之波長轉換構件之發光裝置及光源裝置之俯視圖。
圖9係具備表示本實施形態之第2實施形態之波長轉換構件之發光元件之分解立體圖。
圖10係於將圖9所示之波長轉換構件組合之狀態下，沿著B-B線 於高度方向切斷且自箭頭方向觀察之放大縱剖視圖。
圖11係於將圖9所示之發光元件之各構件組合之狀態下，沿著圖9所示之B-B線於高度方向切斷且自箭頭方向觀察之發光元件之縱剖視圖。
圖12係使用有圖9所示之發光元件之顯示裝置之縱剖視圖。
圖13係表示本實施形態之導光構件之立體圖。
圖14係表示使用有本實施形態之導光構件之光源裝置之立體圖。
以下，對本發明之一實施形態(以下，簡稱為「實施形態」)詳細地進行說明。再者，本發明並不限定於以下之實施形態，可於其主旨之範圍內進行各種變化而實施。
圖1係表示本實施形態之第1實施形態之波長轉換構件之立體圖及剖視圖。圖1A係表示第1實施形態之波長轉換構件之立體圖。圖1B係將圖1A所示之波長轉換構件沿著A-A線於平面方向切斷且自箭頭方向觀察之剖視圖。
如圖1A所示，第1實施形態中之波長轉換構件1包括容器2及包含波長轉換物質之成形體3。
容器2具備能夠收納並保持包含波長轉換物質之成形體3之收納空間5。容器2較佳為透明之構件。所謂「透明」，係指一般認識為透明者，或可見光線透過率為約50%以上者。
容器2之縱橫尺寸之大小為數mm~數十mm左右，收納空間5之縱橫尺寸為數百μm~數mm左右。
如圖1所示，容器2具備光入射面2a、光出射面2b、及將光入射面2a與光出射面2b之間相連之側面2c。如圖1所示，光入射面2a與光出射面2b處於相互對向之位置關係。
如圖1所示，於容器2，於較光入射面2a、光出射面2b及側面2c更靠內側形成有收納空間5。再者，收納空間5之一部分亦可到達光入射面2a、光出射面2b或側面2c為止。
如圖1B所示，於以與光入射面2a及光出射面2b之至少任一者垂直之平面切斷之剖面形狀中，收納空間5之外形剖面及容器2之外形剖面均由矩形狀形成。此種切斷面朝向光入射面2a、光出射面2b及側面2c出現之方向而切斷之面。此處，所謂「矩形狀」係指4個頂點大致為直角，包含正方形、長方形。
如圖1B所示，較佳為收納空間5之外形剖面及容器2之外形剖面為相似形。
圖1所示之容器2例如為玻璃管之容器，可例示玻璃毛細管。但是，只要如上所述可構成透明性優異之容器則亦可為樹脂等。
如圖1所示，於收納空間5配置有包含波長轉換物質之成形體3。如圖1所示，收納空間5開口，可自此處插入包含波長轉換物質之成形體3。
本實施形態之波長轉換物質之特徵在於包括成形體。包含波長轉換物質之成形體3係預先配合收納空間5之形狀而成形加工。而且，藉由將包含波長轉換物質之成形體3插入至容器2之收納空間5內，可將包含波長轉換物質之成形體3適當地配置於收納空間5內。因此，與將波長轉換物質注入至收納空間5而填充收納空間5之情形相比，可抑制氣泡進入至波長轉換物質之內部、或波長轉換物質不均勻之不良情況。即，可將波長轉換物質均勻地配置。例如，若氣泡進入，則因該部分之光之擴散等而波長轉換效率容易降低。因此，可抑制氣泡進入至波長轉換物質之內部之本實施形態可有效地提高波長轉換效率。又，於本實施形態中，可抑制氣泡進入至波長轉換物質，故而可提高良率，可容易地進行品質管理。
包含波長轉換物質之成形體3係藉由壓入或接著等方法而插入至收納空間5內。於壓入之情形時，使包含波長轉換物質之成形體3與收納空間5為完全相同之大小或稍微大於收納空間5而成形，一面施加壓力一面將包含波長轉換物質之成形體3插入至收納空間5內，藉此不僅可抑制包含波長轉換物質之成形體3之內部產生間隙，而且亦可抑制於包含波長轉換物質之成形體3與容器2之間產生間隙。
又，於將包含波長轉換物質之成形體3接著並固定於收納空間5內之情形時，將包含波長轉換物質之成形體3成形為小於收納空間5，於在包含波長轉換物質之成形體3之側面塗佈有接著層之狀態下，將包含波長轉換物質之成形體3插入至收納空間5內。此時，成形體3之剖面積亦可稍微小於收容空間5之剖面積。藉此，包含波長轉換物質之成形體3與容器2經由接著層而密接，可抑制於包含波長轉換物質之成形體3與容器2之間形成間隙。接著層可使用與成形體3相同之樹脂，或者基本構造為共通之樹脂。或者，作為接著層，亦可使用透明之接著材。
圖1所示之包含波長轉換物質之成形體3較佳為包含吸收藍色之光並發出紅色之光之物質、及吸收藍色之光並發出綠色之光之物質。具體而言，較佳為，包含波長轉換物質之成形體3包含量子點。作為包含波長轉換物質之成形體3，亦可使用量子點以外之螢光顏料、螢光染料等，但包含量子點則波長轉換特性優異。
包含波長轉換物質之成形體3較佳為由分散有量子點之樹脂組合物成形而成。作為樹脂，可使用聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、AS(acrylonitrile-styrene，丙烯腈-苯乙烯)樹脂、ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、聚縮醛、聚醯胺、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醯胺 醯亞胺、聚甲基戊烯、液晶聚合物、環氧樹脂、苯酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、環氧樹脂、酞酸二烯丙酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺、聚胺基甲酸酯、矽酮樹脂、或該等之若干種之混合物等。其中，較佳為使用矽酮樹脂或環氧樹脂形成分散有量子點之樹脂組合物。更佳為，使用矽酮樹脂形成分散有量子點之樹脂組合物。
又，較佳為，波長轉換物質層3之折射率小於容器2之折射率。例如，矽酮樹脂組合物之折射率係於鈉D線、23℃下，信越化學工業(股)製之SCR1016為1.52，(股)大賽璐製之A2045為1.55，信越化學工業(股)製之KER-2500為1.41，(股)大賽璐製之A1080為1.41。又，環氧樹脂組合物之折射率係於鈉D線、23℃下，(股)大賽璐製之CELVENUS WO917為1.51，CELVENUS WO925為1.50。相對於此，玻璃之容器2之折射率於一般之玻璃之情形時為1.45左右，於高折射率之光學玻璃之情形時為1.50~1.90左右。因此，藉由適當選擇包含波長轉換物質之成形體3及容器2之材質，可使包含波長轉換物質之成形體3之折射率小於容器2之折射率。例如，可使用折射率為1.41之矽酮樹脂A1080或KER-2500作為包含波長轉換物質之成形體3，由折射率為1.45之玻璃而構成容器2。又，作為其他例，可使用折射率為1.41~1.55之矽酮樹脂或環氧樹脂作為包含波長轉換物質之成形體3，由折射率為1.56以上之高折射率之玻璃而構成容器2。藉此，進入至包含波長轉換物質之成形體3內之光之一部分於面對收納空間5之容器2之側壁部分全反射。此係因為折射率較小之介質側之入射角大於折射率較大之介質側之入射角。藉此，可減少光自容器2之側向外部漏出之量，因而可提高顏色轉換效率及發光強度。再者，所謂此處所言之構成包含波長轉換物質之成形體3之樹脂組合物，並不限定於用以分散量子點之樹脂。
又，並不限定包含波長轉換物質之成形體3中所包含之量子點之 構成及材質，例如，本實施形態中之量子點可具有半導體粒子之核部及被覆核部之周圍之殼部。核部例如使用CdSe，但並不特別限定材質。例如，可使用至少含有Zn與Cd之核材、含有Zn、Cd、Se及S核材、ZnCuInS、CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、InP、CdTe、該等之幾個複合物等。本實施形態中之量子點亦可不形成殼部，而僅由半導體粒子之核部而構成。即，量子點只要至少具備核部，則亦可不具備殼部之被覆構造。例如，於對核部進行殼部之被覆之情形時，存在成為被覆構造之區域較小或被覆部分過薄而無法分析、確認被覆構造之情況。因此，與分析有無殼部無關，可判斷為量子點。
作為量子點，例如，包含吸收波長為460nm(藍色)，螢光波長為約520nm(綠色)之量子點及約660nm(紅色)之量子點之2種。因此，若自光入射面2a入射藍色之光，則藉由各量子點，而將藍色之一部分轉換為綠色或紅色。藉此，可自光出射面2b獲得白色之光。
圖2係設置有著色層之波長轉換構件之剖視圖。於本實施形態中，如圖2A所示，亦可於側面2c、2c設置著色層4、4。所謂「著色層」係不透明之層，係指著色有包含白色之顏色之層。著色層4較佳為包含塗料、墨液、或色帶。又，著色層4之顏色並不限定，但較佳為白色。因此，只要藉由將白色塗料或白色墨液塗佈於側面2c，或將白色色帶貼附於側面2c，便可簡單地形成著色層4。
藉由如此設置著色層4，可抑制通過側方區域7之漏光，與先前相比可適當且高效率地進行顏色轉換，可自光出射面2b獲得所期望之顏色之光。又，根據本實施形態，可使白色光之發光強度與先前同等或為其以上。又，亦可將Ni、Ag、Al、Cr等金屬蒸鍍而形成著色層4。
於圖2A中，將著色層4形成於容器2之側面2c，如圖2B所示，可將著色層4自容器2之側面2c形成至光出射面2b之端部2e。或者，如圖 2C所示，亦可將著色層4僅形成於光出射面2b之端部2e。較佳為，著色層4如圖2A所示形成於容器2之側面2c，或如圖2B所示，自容器2之側面2c形成至光出射面2b之端部2e。
光出射面2b之端部2e與收納空間5與側面2c之間之側方區域7對向。因此，端部2e不與配置有包含波長轉換物質之成形體3之收納空間5對向。因此，較佳為，設置於光出射面2b之端部2e之著色層4位於配置有包含波長轉換物質之成形體3之收納空間5之兩側，不與收納空間5對向，但於光出射面2b上稍微較長地形成有著色層4，亦可與收納空間5一部分對向。例如，著色層4只要為與收納空間5之寬度之約1/3以下對向之程度則包含於容許範圍。
再者，較佳為，著色層4形成於側面2c或端部2e之整個面，但亦可未必為整個面，亦可為側面2c或端部2e之一部分。但是，較佳為，由著色層4覆蓋側面2c或端部2e之50%以上之面積。又，亦可藉由形成將側方區域7之全部或一部分著色之材料而形成，代替將著色層4形成於側方區域7之上。例如，亦可藉由使側方區域7之全部或一部分為白色之玻璃或白色之樹脂形成。
又，於上述中，將著色層4形成於容器2之外表面，但亦可如圖3A所示，將著色層4形成於收納空間5之壁面5a。形成著色層4之壁面5a處於與容器2之側面2c對向之位置。
或者，如圖3B所示，可使容器2之側面2c與收納空間5之間之容器2之側部2d本身為著色層4。於該情形時，使容器2之成形為雙色成形，此時，於成為容器2之側部2d之部分使用著色之樹脂。或者，亦可將容器2之側部2d與除此以外之部分利用接著等接合而形成圖3B所示之容器2。再者，於圖3A、圖3B中，與圖2A、圖2B相同之符號表示與圖2A、圖2B相同之部分。
圖3C係將圖1A所示之波長轉換構件1沿著C-C線切斷且自箭頭方 向觀察之剖視圖。如圖3C所示，於波長轉換構件1之兩端，形成有成形體3較容器2凹陷之階差部80。而且，作為覆蓋階差部80之著色層之晶片82經由接著層81而連接。晶片82由與階差部80大致相反之形狀而形成，且為與成形體3對向之部分突出之形狀。晶片82例如由Al而形成，但並不特別限定材質。又，較佳為，接著層81具備耐水阻隔性。又，亦可不形成階差部80，而於波長轉換構件1之兩端形成著色層。藉此，可抑制來自波長轉換構件1之兩端之漏光，與先前相比可適當且高效率地進行顏色轉換。
圖4係自收納空間(包含波長轉換物質之成形體)觀察由壁厚形成光入射面側之波長轉換構件之剖視圖。
如圖4所示，光入射面2a與包含波長轉換物質之成形體3之間之距離為L1，光出射面2b與波長轉換層3之間之距離為L2。距離L1、L2為直線距離。例如，可用直線畫光入射面2a與光出射面2b之各中心，利用沿著該直線上之長度測量距離L1、L2。
如圖4所示，於本實施形態中，距離L1大於距離L2。即，容器2係自包含波長轉換物質之成形體3觀察光入射面2a側較光出射面2b側更壁厚。
並不限定，例如，距離L1為1mm~8mm左右，距離L2為0.2mm~1mm左右。若列舉一例，則距離L1為5mm左右，距離L2為0.5mm左右。
於本實施形態中，如圖4所示，可將LED(light-emitting diode，發光二極體)等發光元件(光源)10安裝於波長轉換構件1之光入射面2a。發光元件10與波長轉換構件1之光入射面2a抵接。
於圖4中，形成於波長轉換構件1之包含波長轉換物質之成形體3較光入射面2a更靠光出射面2b而配置。因此，如圖1B般，將包含波長轉換物質之成形體3配置於光入射面2a與光出射面2b之中央，跟與圖4 同樣地使發光元件10抵接於光入射面2a之情形相比，圖4之構成與圖1B之構成相比，可使波長轉換層3遠離發光元件10。於圖4中，藉由將波長轉換構件1與發光元件10相接而配置，可使波長轉換層3遠離發光元件10，且將波長轉換構件1與發光元件10一體式地構成。
可知若包含波長轉換物質之成形體3接近於發光元件10，則於與發光元件10對向之包含波長轉換物質之成形體3之部分會發黑。認為發黑之原因在於來自發光元件10之光或熱、或其兩者之影響對量子點帶來影響。
因此，於圖4之構成中，為了抑制黑變產生，為了使包含波長轉換物質之成形體3遠離發光元件10，而使包含波長轉換物質之成形體3與光入射面2a之間之距離L1大於包含波長轉換物質之成形體3與光出射面2b之間之距離L2。藉此，如圖4所示，即便使波長轉換構件1與發光元件10相接而配置，亦可適當地使包含波長轉換物質之成形體3遠離發光元件10。藉此，與先前相比可抑制黑變產生。
又，於本實施形態中，容器2係自包含波長轉換物質之成形體3觀察，光出射面2b側變薄。藉此，可抑制容器2整體之厚度(光入射面2a與光出射面2b間之寬度尺寸)之增大，且抑制黑變產生。
如圖1B、及圖2所示，剖面形狀較佳為容器2及收納空間5之外形形狀為矩形狀。但是，亦可如圖5A般，形成為容器2之側面2c及收納空間5之側壁面為曲面之構成或橢圓狀之構成。圖5係表示與圖2不同之剖面形狀之波長轉換構件之剖視圖。
又，於圖1B、圖2中，容器2及收納空間5之外形形狀為正方形，但如圖5B所示，可使容器2及收納空間5之外形形狀為長方形。
再者，較之包含曲面之剖面形狀，藉由如圖1B、圖2、圖4、圖5B所示為矩形狀，可適當發揮設置有著色層4之效果(可適當且高效率地進行顏色轉換，與先前相比可獲得所期望之顏色之光)，如圖4所 示，使適當且簡單地使光入射面2a與包含波長轉換物質之成形體3之間之距離L1大於光出射面2b與包含波長轉換物質之成形體3之間之距離L2。
又，於圖1B、圖2、圖4及圖5A、圖5B中，使容器2及收納空間5之剖面之外形形狀為相互相似形狀，但亦可如圖5C所示，使容器2之剖面之外形形狀與收納空間5之剖面之外形形狀不同。例如，於圖5C中，容器2之剖面之外形形狀為矩形狀，收納空間5之剖面之外形形狀為六邊形。又，如圖5D所示，可使容器2及收納空間5之剖面之外形形狀分別為相互相似之梯形狀。例如，於圖5D中，使梯形之短邊側為光入射面2a，使長邊側為光出射面2b。藉此，可將自光源放出之光放大至特定之大小。又，作為其他例，與圖5D相反，亦可使梯形之長邊側為光入射面2a，使短邊側為光出射面2b。藉此，可將自光源放出之光聚光至特定之大小。又，容器2及收納空間5之剖面之外形形狀亦可與圖5D不同，形成於相對於通過梯形之上底與下底之中心之中心線而側面相互線對稱之位置。
於圖5之各圖中，設置有著色層4，但亦可不形成著色層4。又，如圖4所示，自包含波長轉換物質之成形體3觀察由壁厚形成光入射面2a側。
又，圖1B、圖2、圖4、及圖5之各圖中，光入射面及光出射面由平面形成，但光入射面及光出射面之任一者或兩者亦可由曲面形成。又，於圖1B、圖2、圖4、圖5B~圖5D之各圖中，容器2之側面由平面形成，但側面亦可由曲面形成。又，亦可使各邊之間之角為R形狀。即，矩形狀、六邊形、梯形狀等之表達並不限定於幾何學上正確之四邊形、六邊形、梯形等，構成該等之線及角度包括具有變形或包含誤差者。藉此，可調節放出之光之方向。
其次，對本實施形態之波長轉換構件1之製造方法進行說明。圖 6係將本實施形態之包含波長轉換物質之成形體成形之步驟圖。圖7係將圖6所示之包含波長轉換物質之成形體插入至容器之收納空間之步驟圖。
如圖6所示，準備模具45與射出成型機41。此處，模具45之成形空間45a之形狀與容器2之收納空間5之形狀為大致相同之形狀。所謂「大致相同」，不僅為完全相同之情形，亦可為大小稍微不同。具體而言，若為±5%左右之尺寸差則設為容許範圍。
於圖6中，由於將圖1A所示之包含波長轉換物質之成形體3成形，故而模具45之成形空間45a為細長之棒形狀。
如圖6所示，例如，將分散有量子點46之樹脂組合物44自射出成形機41射出至模具45。樹脂組合物44為熔融樹脂。分散有量子點46之樹脂組合物44於射出至模具內之後，被冷卻為固體狀，形成成形體。對自模具45取出之成形體40表面之毛邊等進行研削加工，獲得具有所期望之大小及形狀之成形體40。
根據本實施形態之波長轉換構件1之製造方法，能夠使用分散有量子點等之樹脂組合物自由地製作各種形狀之成形體40。
對將樹脂成形體利用射出成形而成形之例進行說明，但本實施形態之成形體40亦可使用擠壓成形、中空成形、熱成形、壓縮成形、壓延成形、吹脹法、鑄造法等方法而製作。
其次，如圖7所示，將製作出之成形體40插入至波長轉換構件1中之容器2之收納空間5內(於圖7中以箭頭表示插入)。作為容器2，如上所述，可列舉例如玻璃毛細管。此時，於圖7所示之成形體40之橫剖面(與符號42之面平行之剖面)與收納空間5之橫剖面之大小相同或略大之情形時，一面施加壓力一面將成形體40插入(壓入)至收納空間5。容器2係於成形體40之插入方向強度較高，故而於壓入時，容器2容易受到破裂等損傷。藉由壓入，可使成形體40與容器2密接並固 定。另一方面，於圖7所示之成形體40之橫剖面較收納空間5之橫剖面之大小略小之情形時，於在成形體40之側面塗佈有接著層之狀態下，將成形體40插入至收納空間5。藉由接著固定，可使成形體40與容器2之間經由接著層而密接並固定。
於將波長轉換物質注入至收納空間5之情形時，存在氣泡容易進入之問題。相對於此，根據本實施形態之波長轉換構件1，由成形體形成波長轉換物質，故而可防止氣泡進入至波長轉換物質之內部。再者，可使包含波長轉換物質之成形體3與容器2密接，因此可防止空隙進入至包含波長轉換物質之成形體3與容器2之間。根據以上，可以較高之良率製造高品質之波長轉換構件1。又，由成形體形成波長轉換物質，藉此作業性變高，且可使品質管理容易。即，於將包含波長轉換物質之成形體3成形之時間點可確認氣泡是否進入至包含波長轉換物質之成形體3內部。若氣泡進入至包含波長轉換物質之成形體3內部，則於該時間點作為不良品排除，可不返回至將容器2向收納空間5插入之步驟。若氣泡未進入至包含波長轉換物質之成形體3內部，則返回至將容器2向收納空間5插入之步驟。於將波長轉換物質樹脂注入至容器2之收納空間5內之情形時，由於在注入之後需要品質管理，故而難以確認氣泡是否進入至波長轉換物質內，又容易產生看漏。於本實施形態中，可於將包含波長轉換物質之成形體3成形之時間點容易地進行品質管理。
圖8係使用有圖1所示之波長轉換構件之發光裝置及光源裝置之俯視圖。可使圖1所示之波長轉換構件1如圖8所示介置於LED等發光元件10與導光板12之間。波長轉換構件1配置於發光元件10之發光側。此處，所謂發光側，係指自發光元件10放出光之側。於發光元件10具有於印刷配線基板上搭載有LED晶片之構成時，相對於LED晶片為印刷配線基板之相反側。此處，將波長轉換構件1與發光元件10組 合者為發光裝置，進而於發光裝置增加導光板12而構成光源裝置。或者，亦可將波長轉換構件1與導光板12組合而構成導光構件。圖8所示之發光裝置例如可用作液晶顯示器之白色面光源。
根據圖8所示之構成，自發光元件10發出之光係自波長轉換構件1之光入射面2a入射，由包含波長轉換物質之成形體3(參照圖1)進行波長轉換，經波長轉換之所期望之光自光出射面2b出射至導光板12。例如，所期望之顏色之發光光為白色光。
如圖2、圖5等所示，藉由設置著色層4，可減少來自發光元件10之光源光不被波長轉換而穿過波長轉換構件1之側方區域之比例，可更有效地自光出射面2b獲得所期望之顏色之光。
又，如圖4所示，藉由形成為自包含波長轉換物質之成形體3觀察，光入射面2a側為壁厚之構成可抑制黑變產生。於圖8中，設為使波長轉換構件1與發光元件10分離之形態，但是，例如，如圖4所示，即便使發光元件10抵接於波長轉換構件1之光入射面2a，亦可使包含波長轉換物質之成形體3與發光元件10之間之距離隔開，可有效地抑制黑變產生。
圖9係具備表示本實施形態之第2實施形態之波長轉換構件之發光元件之分解立體圖。圖10係於將圖9所示之波長轉換構件組合之狀態下，沿著B-B線於高度方向切斷且自箭頭方向觀察之放大縱剖視圖。圖11係於將圖9所示之發光元件之各構件組合之狀態下，沿著圖9所示之B-B線於高度方向切斷且自箭頭方向觀察之發光元件之縱剖視圖。
圖9、圖11所示之發光元件20包括波長轉換構件21及LED晶片(發光晶片)22。波長轉換構件21具備包括容器本體23與蓋體24之複數件之容器25。波長轉換構件1配置於LED晶片(發光晶片)22之光出射側。此處，所謂光出射側，係指相對於LED晶片(發光晶片)22為發光元件 20之印刷配線基板29之相反側，即，自發光元件20放射光之方向。又，如圖9、圖10、圖11所示，於容器本體23之中央部形成有有底之收納空間26。而且，包括成形體之含波長轉換物質之成形體27配置於收納空間26。蓋體24經由未圖示之接著層而接合於容器本體23上。又，於容器25之側面25c形成著色層。
圖9、圖10、圖11所示之波長轉換構件21之容器25之下表面為光入射面25a。與光入射面25a對向之上表面為光出射面25b。
相對於設置於圖9、圖10、圖11所示之波長轉換構件21之容器25之側面25c於內側之位置形成有收納空間26。而且，包括成形體之含波長轉換物質之成形體27藉由壓入或接著等之固定方法而配置於收納空間26內。即，將包含波長轉換物質之成形體27較收納空間26稍微大地成形，並將包含波長轉換物質之成形體27壓入至收納空間26內，藉此使包含波長轉換物質之成形體27與容器25密接。又，亦可將包含波長轉換物質之成形體27較收納空間26稍微小地成形。此時，於在包含波長轉換物質之成形體27之側面塗佈接著層之狀態下，將包含波長轉換物質之成形體27插入至收納空間26內，藉此使包含波長轉換物質之成形體27與容器25經由接著層而密接。接著層可使用與成形體27相同之樹脂、或基本構造共通之樹脂。或者，作為接著層，亦可使用透明之接著材。
如圖11所示，LED晶片22連接於印刷配線基板29，如圖9、圖11所示，LED晶片22之周圍由框體30包圍。而且，框體30內由樹脂層31密封。
如圖11所示，波長轉換構件21經由未圖示之接著層而接合於框體30之上表面，從而構成LED等發光元件20。
於圖9、圖10、圖11所示之波長轉換構件21中，亦可設置圖2等中所說明之著色層，如圖4中所說明，自包含波長轉換物質之成形體27 觀察亦可使光入射面25a側較光出射面25b側更壁厚地形成。
圖12係使用有圖9所示之發光元件之顯示裝置之縱剖視圖。如圖12所示，顯示裝置50包括複數個發光元件20(LED)及與各發光元件20對向之液晶顯示器等顯示部54。各發光元件20配置於顯示部54之背面側。
複數個發光元件20支持於支持體52。各發光元件20隔開特定之間隔而排列。由各發光元件20與支持體52構成相對於顯示部54之背光55。支持體52為片狀或板狀、或盒狀等，並不特別限定形狀或材質。
如圖12所示，於背光55與顯示部54之間，介置有光擴散板53等。
可將圖9、圖11所示之發光元件20與圖8所示之導光板12組合而構成光源裝置。或者，亦可將圖8所示之發光裝置及光源裝置(具備發光元件、毛細管狀之波長轉換構件1及導光板12等)配置於圖12所示之顯示部54之背面側(光擴散板53等之介置為任意)，而構成顯示裝置50。
又，可構成圖8所示之波長轉換構件1與導光板12成為一體之導光構件60。圖13係表示本實施形態之導光構件之立體圖。如圖13所示，於導光板12之光入射面側之兩端部間形成收納空間5，將包含波長轉換物質之成形體3插入至該收納空間5內。包含波長轉換物質之成形體3之構成亦可與圖1等相同。於圖13所示之實施形態中，藉由使波長轉換構件1與導光板12為一體，而不需要波長轉換構件1與導光板12之組合步驟，不會產生伴隨組合步驟之位置偏移等不良情況。又，可減少製作導光構件60時之零件個數，可使組裝步驟容易化，亦可降低生產成本。再者，亦可於導光板12與波長轉換構件1之間放入光擴散板53等。又，亦可將圖2等中所說明之著色層4設置於波長轉換構件1之部分。換言之，於作為導光板12而發揮功能之表面不設置著色層4。藉此，可提高波長轉換效率與導光效率。
於圖13中未圖示，發光元件與導光板12(波長轉換構件1)之光入射面12a對向而配置。
又，可構成圖13所示之導光構件60與發光元件10成為一體之光源裝置70。圖14係表示使用有本實施形態之導光構件之光源裝置之立體圖。如圖14所示，於導光構件60之光入射面60a安裝有發光元件10。發光元件10為於框體內複數個LED晶片於橫向並列設置且由樹脂埋設之構成。再者，亦可形成為複數個發光元件10安裝於導光構件60之光入射面60a之構成。於圖14中，與圖13相比，可延長包含波長轉換物質之成形體3與光入射面60a之間之距離d，將發光元件10直接安裝於光入射面60a。藉此，可將發光元件10簡單地配置於導光構件60，並且可防止包含波長轉換物質之成形體3之黑變產生。距離d較佳為與圖4所示之距離L1相同為1mm~8mm左右。又，於圖14之構成中亦與圖13同樣地，設置有著色層4。但是，於圖13、圖14之構成中亦可不形成著色層4。
亦可將圖13所示之導光構件60及發光元件(未圖示)以及圖14所示之光源裝置70配置於圖12所示之顯示部54之背面側(光擴散板53等之介置為任意)，構成顯示裝置50。又，本實施形態之波長轉換構件或發光元件除了可應用於上述所示之光源裝置或顯示裝置以外，亦可應用於其他形態之光源裝置、照明裝置、光擴散裝置、光反射裝置等。
[產業上之可利用性]
於本發明中，使用於容器內壓入有波長轉換物質之成形體之波長轉換構件，可實現LED或背光裝置、顯示裝置等。根據本發明之波長轉換構件，可將包含波長轉換物質之成形體適當地配置於波長轉換構件，因而可將使用有本發明之波長轉換構件之LED、背光裝置、顯示裝置等維持為高品質。
本申請案係基於2014年11月4日申請之日本專利特願2014- 224053。該內容全部包含於此處。
1‧‧‧波長轉換構件
2‧‧‧容器
2a‧‧‧光入射面
2b‧‧‧光出射面
2c‧‧‧側面
3‧‧‧成形體
5‧‧‧收納空間
7‧‧‧側方區域

Claims (12)

  1. 一種波長轉換構件，其特徵在於包括：容器，其設置有收納空間；及成形體，其配置於上述收納空間內，且包含波長轉換物質；其中上述容器具備光入射面、與上述光入射面相對之光出射面、及將上述光入射面與上述光出射面之間相連之側面，且於較上述側面更靠內側設置有上述收納空間，於上述收納空間內之壁面形成有著色層。
  2. 如請求項1之波長轉換構件，其中包含上述波長轉換物質之成形體係由分散有量子點之樹脂組合物成形而成。
  3. 如請求項1或2之波長轉換構件，其中於上述側面上、上述光出射面之端部上、或自上述側面上至上述光出射面之端部上形成有著色層。
  4. 如請求項1或2之波長轉換構件，其中於上述容器之上述側面與上述收納空間之間設置有著色層。
  5. 如請求項1或2之波長轉換構件，其中於較上述光入射面及光出射面更靠內側設置有上述收納空間，上述光入射面與上述收納空間之間之距離L1大於上述光出射面與上述收納空間之距離L2。
  6. 一種發光裝置，其特徵在於包括：發光元件；及如請求項1至5中任一項之波長轉換構件，其配置於上述發光元件之發光側。
  7. 一種發光元件，其特徵在於包括：發光晶片；及如請求項1至5中任一項之波長轉換構件，其配置於上述發光晶片之光出射側。
  8. 一種光源裝置，其特徵在於包括：如請求項6之發光裝置、或如 請求項7之發光元件，及導光板。
  9. 一種導光構件，其特徵在於：如請求項1或2之波長轉換構件與導光板成為一體。
  10. 一種光源裝置，其特徵在於包括如請求項9之導光構件及發光元件，上述發光元件安裝於上述導光構件之上述光入射面。
  11. 一種顯示裝置，其特徵在於包括：顯示部，及配置於上述顯示部之背面側之如請求項6之發光裝置、如請求項7之發光元件、如請求項8之光源裝置、如請求項9之導光構件、或如請求項10之光源裝置。
  12. 一種波長轉換構件之製造方法，其特徵在於包含如下步驟：形成包含波長轉換物質之成形體；及將上述成形體插入至設置有收納空間的容器之上述收納空間內。
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