TWI696301B - 波長轉換構件及利用其之發光裝置、發光元件、光源裝置及顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於，提供一種尤其是與先前相比，可適切地進行顏色轉換之波長轉換構件、及利用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、以及顯示裝置。本發明之波長轉換構件(1)之特徵在於具有：容器(2)，其包含光入射面(2a)、光出射面(2b)、及連接上述光入射面與上述光出射面之間之側面(2c)，且於較上述側面內側設有收納空間(5)；波長轉換物質(3)，其填充於上述收納空間內；及著色層(4)，其形成於上述側面上。

Description

波長轉換構件及利用其之發光裝置、發光元件、光源裝置及顯示裝置
本發明係關於在容器內填充有波長轉換物質之波長轉換構件、及利用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、以及顯示裝置。
例如於下述專利文獻1中，揭示有關於包含光源、波長轉換構件及導光板等之發光裝置之發明。
波長轉換構件係設置於光源與導光板之間，且於吸收光源發出之波長之光後，產生與其不同波長之光者。波長轉換構件係於例如玻璃等筒狀之容器中封入有波長轉換物質。波長轉換物質包含螢光顏料、螢光染料或量子點等。例如、波長轉換物質吸收光源之藍色光，而將其一部分轉換為紅色光或綠色光。且，於專利文獻1之段落[0015]~[0017]，記述有藉由光源之光通過波長轉換物質，合成紅色、綠色、及藍色之光而產生白色光。
[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，已知於專利文獻1所示之構成中，自光源通過波長轉換構件之光之色調接近光源色，並未適切地進行顏色轉換。來自光源之光 亦會穿過位於波長轉換物質之側方之容器側部內。因此，於波長轉換構件之光出射面，通過波長轉換物質內之光、與不通過波長轉換物質內而通過容器側部內之光混合，而作為合成色，成為接近光源色之色調。
因此如上述，即使為了將光源之藍色光轉換為白色光而使其通過波長轉換構件，亦無法適切地轉換為白色光。
本發明係鑑於該點而完成者，其目的在於，提供一種尤其是與先前相比，可適切且高效率地進行顏色轉換之波長轉換構件、及利用其之發光裝置、發光元件、光源裝置、以及顯示裝置。
本發明之波長轉換構件之特徵在於包含：容器，其包含：第1面，對向於上述第1面之第2面，及連接上述第1面與上述第2面之間之側面，且於較上述側面內側設有收納空間；波長轉換物質，其配置於上述收納空間內；及著色層，其形成於上述側面上、上述第2面之端部上、或自上述側面上至上述第2面之端部上。
本發明之波長轉換構件之特徵在於包含：容器，其包含：第1面、對向於上述第1面之第2面、及連接上述第1面與上述第2面之間之側面，且於較上述側面內側設有收納空間；波長轉換物質，其配置於上述收納空間內；及著色層，其形成於上述收納空間之壁面。
本發明之波長轉換構件之特徵在於包含：容器，其包含：第1面、對向於上述第1面之第2面、及、連接上述第1面與上述第2面之間之側面，且於較上述側面內側設有收納空間；波長轉換物質，其配置於上述收納空間內；及著色層，其設置於上述容器之上述側面與到上述收納空間之間。
又，於本發明中，上述波長轉換物質較佳包含量子點。且，於本發明中，上述波長轉換物質較佳由分散有上述量子點之樹脂組成物 形成。且，於本發明中，上述波長轉換物質較佳由將上述量子點分散於矽樹脂之樹脂組成物形成。
又，於本發明中，於上述第1面及上述第2面之至少任一者以垂直之平面加以切斷後之、上述收納空間及上述容器之外形剖面較佳均為矩形狀。
又，於本發明中，上述著色層較佳被著色為白色。又，於本發明中，上述著色層較佳由塗料、油墨、或膠帶構成。又，於本發明中，構成上述波長轉換物質之樹脂之折射率較佳小於上述容器之折射率。
又，本發明之發光裝置之特徵在於包含：發光元件，其與上述第1面對向而設置；及於上述之任一者記述之波長轉換構件，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含：發光晶片，其發出藍色光；及於上述之任一者記述之波長轉換構件，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含：如上述之發光裝置，或如上述之發光元件，及導光板。
又，本發明之顯示裝置之特徵在於包含：顯示部；及配置於上述顯示部之背面側之如上述之發光裝置，或如上述之發光元件。
根據本發明之波長轉換構件，與先前相比，可適切且高效率地進行顏色轉換。本發明之發光裝置、發光元件、光源裝置及顯示裝置均具備本發明之波長轉換構件。因此，可通過波長轉換構件適切且高效率地轉換為所期望之顏色、或更接近所期望之顏色之顏色，從而可提高作為裝置之可靠性。藉此，可降低消耗電力。
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(光出射面)
3‧‧‧波長轉換物質
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
20‧‧‧發光元件
21‧‧‧波長轉換構件
22‧‧‧LED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
25e‧‧‧端部(光出射面)
26‧‧‧收納空間
27‧‧‧波長轉換物質
28‧‧‧著色層
29‧‧‧印刷配線基板
30‧‧‧框體
31‧‧‧樹脂層
50‧‧‧顯示裝置
52‧‧‧支持體
53‧‧‧光擴散板
54‧‧‧顯示部
55‧‧‧背光源
A-A‧‧‧線
B-B‧‧‧線
圖1係顯示本發明之第1實施形態之波長轉換構件之立體圖。
圖2係沿A-A線於平面方向上切斷圖1所示之波長轉換構件而自箭頭方向觀看之剖視圖。
圖3(A)、(B)係顯示與圖2不同之剖面形狀之波長轉換構件之剖視圖。
圖4(A)~(D)係顯示與圖2、及圖3不同之剖面形狀之波長轉換構件之剖視圖。
圖5係顯示與圖2不同之剖面形狀之波長轉換構件之剖視圖。
圖6係顯示與圖2不同之剖面形狀之波長轉換構件之剖視圖。
圖7係使用圖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8係具備顯示本發明之第2實施形態之波長轉換構件之發光元件之分解立體圖。
圖9係在已組合圖8所示之波長轉換構件之狀態下，沿B-B線於高度方向上加以切斷而自箭頭方向觀看之放大縱切剖視圖。
圖10係在已組合圖8所示之發光元件之各構件之狀態下，沿圖8所示之B-B線於高度方向上加以切斷而自箭頭方向觀看之發光元件之縱切剖視圖。
圖11(A)、(B)係顯示與圖9不同之剖面形狀之波長轉換構件之放大縱切剖視圖。
圖12係顯示使用圖8所示之發光元件之顯示裝置之縱切剖視圖。
圖13係實施例1之發光光譜。
圖14係實施例1之色度圖。
圖15係實施例2之發光光譜。
圖16係實施例2之色度圖。
圖17係實施例3之發光光譜。
圖18係實施例3之色度圖。
以下，對本發明之一實施之形態(以下簡稱為「實施形態」)進行詳細說明。另，本發明並非限定於以下之本實施形態者，在其主旨之範圍內可進行各種變化而實施。
圖1係顯示本發明之第1實施形態之波長轉換構件之立體圖。圖2係沿A-A線於平面方向上切斷圖1所示之波長轉換構件而自箭頭方向觀看之剖視圖。
如圖1、圖2所示，第1實施形態之波長轉換構件1構成為具有：容器2、波長轉換物質3、及著色層4。
容器2形成為可收納並保持波長轉換物質3。容器2較佳為透明之構件。「透明」意指一般被辨識為透明者，或可見光透過率為50%左右以上者。
如圖1、圖2所示，容器2具備：光入射面2a、光出射面2b、及連接光入射面2a與光出射面2b之間之側面2c。如圖1、圖2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、圖2所示，於容器2中，於較光入射面2a、光出射面2b、及側面2c更內側，形成有收納空間5。收納空間5只要位於至少較側面2c更內側即可。即，例如收納空間5之一部分亦可達至光入射面2a及光出射面2b。
於收納空間5中，配置有波長轉換物質3。如圖1所示，收納空間5係開口，可自此處將波長轉換物質3封入而填充於收納空間5。
例如、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2所示，於光入射面2a及光出射面2b之、至少任一者以垂直之平面切斷後之剖面形狀中、收納空間5之外形剖面及容器2之外形剖 面均以矩形狀形成。如此之切斷面係朝向光入射面2a、光出射面2b、及側面2c顯露之方向切斷之面。此處「矩形狀」係4個頂點為大致直角，包含正方形及長方形。
如圖2所示，收納空間5之外形剖面及容器2之外形剖面較佳為相似形狀。
圖1、圖2所示之容器2為例如玻璃管之容器，可示例玻璃毛細管。但是，只要如上述般可構成透明性優異之容器，亦可為樹脂等。
圖1、圖2所示之波長轉換物質3較佳包含吸收藍色光發出紅色光之物質，及吸收藍色光發出綠色光之物質。具體而言，於波長轉換物質3較佳包含量子點。作為波長轉換物質3，雖亦可使用量子點以外之螢光顏料、螢光染料等，但包含量子點者之波長轉換特性優異。
波長轉換物質3較佳由分散有量子點之樹脂組成物形成。作為樹脂，可使用聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、AS樹脂、ABS樹脂、甲基丙烯酸樹脂、聚氯乙烯、聚縮醛、聚醯胺、聚碳酸酯、變性聚丙乙烯、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET：Polyethylene terrain terephthalate)、聚碸、聚醚碸、聚苯硫醚、聚醯胺-醯亞胺樹脂、聚甲基戊烯、液晶聚合物、環氧樹脂、苯酚樹脂、脲樹脂、三聚氰胺樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚醯亞胺、聚胺酯、矽樹脂、或該等之數種之混合物等。其中，較佳使用矽樹脂或環氧樹脂形成分散有量子點之樹脂組成物。更佳為，使用矽樹脂形成分散有量子點之樹脂組成物。
又，構成波長轉換物質3之樹脂之折射率較佳小於容器2之折射率。例如，關於矽樹脂之折射率，於鈉D線(鈉之發光)、23℃下，信越化學工業(股)製之SCR1016為1.52，(股)大賽璐(Daicel)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，關於環氧樹脂之折射率，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，玻璃製成之容器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，藉由適切選擇構成波長轉換物質3之樹脂及容器2之材質，可將構成波長轉換物質3之樹脂之折射率設為小於容器2之折射率。例如，可使用折射率為1.41之矽樹脂之A1080或KER-2500作為構成波長轉換物質3之樹脂，以折射率為1.45之玻璃構成容器2。又作為另一例，可使用折射率為1.41~1.55之矽樹脂或環氧樹脂作為構成波長轉換物質3之樹脂，以折射率為1.56以上之高折射率之玻璃構成容器2。藉此，進入波長轉換物質3內之光之一部分於面向收納空間5之容器2之側壁部分全反射。原因在於，折射率較小之媒體側之入射角變成大於折射率較大之媒體側之入射角。由此可減少光自容器2之側方向外部洩漏之量，故可提高顏色轉換效率及發光強度。另，此處，構成波長轉換物質3之樹脂並非限定於用於分散量子點之樹脂者。
又，雖非限定波長轉換物質3中所含之量子點之構成及材質，但例如，本實施形態之量子點可具有半導體粒子之芯，及被覆芯之周圍之殼部。芯例如使用CdSe，但並未特別限定材質。例如，可使用至少含有Zn與Cd之芯材、含有Zn、Cd、Se及S之芯材、及ZnCuInS、CdS、CdSe、ZnS、ZnSe、InP、CdTe、該等之若干種之複合物等。本實施形態之量子點亦可不形成殼部，僅以半導體粒子之芯部構成。即，量子點只要至少具備芯部，亦可不具備由殼部構成之被覆構造。例如，於對芯部進行殼部之被覆時，有成為被覆構造之區域較小或被覆部分過薄而無法分析、確認被覆構造之情形。因此，無論在分析下有無殼部，均可判斷為量子點。
作為量子點，包含例如吸收波長為460nm(藍色)、且螢光波長為520nm左右(綠色)之量子點，及660nm左右(紅色)之量子點之2種。因 此，若自光入射面2a入射藍色光，則藉由各者之量子點，藍色之一部分會被轉換為綠色或紅色。藉此，可自光出射面2b獲得白色光。然而於先前無法將藍色光適切地轉換為白色光。其原因在於，於填充有波長轉換物質3之收納空間5與側面2c之間之側方區域7(參照圖2)，藍色光自光入射面2a穿越到光出射面2b，而於光出射面2b藍色之波長強度較強地射出之緣故。
對此，於本實施形態中，如圖1、圖2所示般於側面2c、2c設置有著色層4、4。「著色層」係不透明之層，指著色成包含白色的顏色之層。著色層4較佳由塗料、油墨、或膠帶構成。又，雖非限定著色層4之顏色，但較佳為白色。因此，可藉由於側面2c塗佈白色塗料或白色油墨、或只需於側面2c貼附白色膠帶而容易地形成著色層4。又，亦可蒸鍍Ni、Ag、Al、Cr等金屬作為著色層4。
藉此，可較先前抑制通過側方區域7之光洩漏，故與先前相比可更適切且高效率地進行顏色裝換，從而可自光出射面2b獲得所期望顏色之光。又，根據本實施形態，可使白色光之發光強度與先前相同或為其以上。
雖於圖1、圖2中，於容器2之側面2c形成有著色層4，但亦可如圖3A所示，自容器2之側面2c至光出射面2b之端部2e形成著色層4。或亦可如圖3B所示，僅於光出射面2b之端部2e形成著色層4。著色層4較佳如圖2所示般形成於容器2之側面2c，或如圖3A所示般自容器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對向於收納空間5與側面2c之間之側方區域7。因而端部2e不與填充有波長轉換物質3之收納空間5對向。因此，設置於光出射面2b之端部2e之著色層4雖較佳位於填充有波長轉換物質3之收納空間5之兩側，而不與收納空間5對向，但亦可於光出射面2b上稍長地形成著色層4，而與收納間5部分對向。例如，只要著色層 4為與收納空間5之寬幅之1/3左右以下對向之程度，則含於容許範圍內。
另，雖較佳於側面2c或端部2e之整面形成著色層4，但並非必須為整面，亦可為側面2c或端部2e之一部分。但是，較佳以著色層4覆蓋側面2c或端部2e之50%以上之面積。又，著色層4亦可不形成於側方區域7上，而改為藉由將側方區域7之整體或一部分設為著色之材料而形成。例如，亦可藉由將側方區域7之整體或一部分設為白色玻璃或白色樹脂而形成。
如圖2、圖3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4A般，設為容器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。
又，雖於圖2、圖3中，容器2及收納空間5之外形形狀為正方形，但亦可如圖4B所示，將容器2及收納空間5之外形形狀設為長方形。
另，與包含曲面之剖面形狀相比，若如圖2及圖4B所示般為矩形狀，可更適切地發揮本實施形態之設置有著色層4之效果(可適切且高效率地進行顏色轉換，而與先前相比可獲得所期望之顏色之光)。
又，雖於圖2、圖3及圖4A、圖4B中，將容器2及收納空間5之剖面之外形形狀設為彼此相似形狀，但亦可如圖4C所示，使容器2之剖面之外形形狀及收納空間5之剖面之外形形狀相異。例如，於圖4C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角形。但是，將容器2及收納空間5之剖面之外形形狀設為彼此相似形狀，可更適切地發揮本實施形態之設置有著色層4之效果(可適切且高效率地進行顏色轉換，而與先前相比可獲得所期望之顏色之光)，故較佳。又，亦可如圖4D所示，將容器2及收納空間5之剖面之外形形狀分別設為彼此相似之梯形狀。例如，於圖4D中，將梯形之 短邊側設為光入射面2a，將長邊側設為光出射面2b。藉此，可將自光源發出之光放大至特定之大小。另，作為另一例，亦可與圖4D相反，將梯形之長邊側設為光入射面2a，將短邊側設為光出射面2b。藉此，可將自光源發出之光聚光為特定之大小。又，容器2及收納空間5之剖面之外形形狀亦可與圖4D不同，將側面形成於相對於通過梯形之上底與下底之中心之中心線為相互線對稱之位置。
又，雖於圖2、圖3、及圖4之各圖中，以平面形成光入射面及光出射面，但亦可以曲面形成光入射面及光出射面之任一者或兩者。又，雖於圖2、圖3、及圖4B~4D之各圖中，以平面形成容器2之側面，但亦可以曲面形成側面。又，亦可將各邊之間之角形成為R形狀。即，矩形狀、六角形、梯形狀等之表現並非限於幾何學上準確之四角形、六角形、梯形等者，亦包含構成該等之線及角度具有歪斜、或包含誤差者。藉由該等，可調節發出之光之方向。
雖於圖4之各圖中均於容器2之側面2c形成著色層4，但亦可如圖3A所示，自容器2之側面2c上至光出射面2b之端部2e上形成著色層4，或如圖3B所示，設置於光出射面2b之端部2e上。
又，雖於上述中均於容器2之外表面形成著色層4，但亦可如圖5所示，於內部空間5之壁面5a形成著色層4。形成著色層4之壁面5a位於對向於容器2之側面2c之位置。
或，亦可如圖6所示，將容器2之側面2c與內部空間5之間之容器2之側部2d本身設為著色層4。於該情形時，以二色成型方式將容器2成型，此時，使用成為容器2之側部2d之部分經著色之樹脂。或，亦可將容器2之側部2d、與其以外之部分藉由接著等接合，而形成如圖6所示之容器2。再者，圖5、圖6中，與圖2、圖3相同之符號表示與圖2、圖3相同之部分。
可將圖1所示之波長轉換構件1如圖7所示般介置於LED等發光元 件10與導光板12之間。此處，組合有波長轉換構件1與發光元件10者係發光裝置，進而於發光裝置加上導光板12而構成光源裝置。或，亦可組合波長轉換構件1與導光板12而構成導光構件。圖7所示之發光裝置，可作為例如液晶顯示器之白色面光源使用。
藉由圖7所示之構成，自發光元件10發出之光自波長轉換構件1之光入射面2a入射，並由波長轉換物質3(參照圖1)予以波長轉換，且經波長轉換之光自光出射面2b出射至導光板12。於圖1所示之圖式中，形成於構成波長轉換構件1之容器2之側面2c之著色層4顯露於上下表面。於本實施形態中，藉由設置著色層4，可減少來自發光元件10之光源光未經波長轉換而穿過波長轉換構件1之側方區域之比例，而與先前相比，可自光出射面2b獲得所期望顏色之光。例如，所期望之顏色之發光光為白色光，圖7所示之發光裝置及光源裝置可使白色光與先前相比更有效地發光，而可提高作為裝置之可靠性。
圖8係具備顯示本發明之第2實施形態之波長轉換構件之發光元件之分解立體圖。圖9係以組合圖8所示之波長轉換構件之狀態，沿B-B線於高度方向上加以切斷而自箭頭方向觀看之放大縱切剖視圖。圖10係以組合圖8所示之發光元件之各構件之狀態，沿圖8所示之B-B線於高度方向上切斷而自箭頭方向觀看之發光元件之縱切剖視圖。
圖8、圖10所示之發光元件20構成為具有：波長轉換構件21、及LED晶片(發光晶片)22。波長轉換構件21具備由容器本體23與蓋體24之複數個零件構成之容器25。又，如圖8、圖9、圖10所示，於容器本體23之中央部，形成有有底之收納空間26。且，於收納空間26中，填充有波長轉換物質27。蓋體24介隔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，供形成著色層28。
圖8、圖9、圖10所示之波長轉換構件21之容器25之下表面係光入射面25a。對向於光入射面25a之上表面係光出射面25b。
於相對於圖8、圖9、圖10所示之波長轉換構件21之設於容器25之側面25c之內側之位置，形成有收納空間26。於圖9中，雖圖示顯露於圖8之B-B線之切斷面之側面25c，但較佳於未顯露於B-B線之切斷面之其他2個側面25c(圖8所示之正面側與背面側)亦同樣形成著色層28。另，若基於光之指向性，於某一側面25c設置著色層28較有效，則亦可僅於某一側面25c上設置著色層28，於其他側面上不設置著色層28。但是，較佳於所有側面25c上設置著色層28。
如圖10所示，LED晶片22連接於印刷配線基板29，且如圖8、圖10所示，LED晶片22之周圍被框體30包圍。且，以樹脂層31密封框體30內。
如圖10所示，波長轉換構件21介隔未圖示之接著層而接合於框體30之上表面，而構成LED等發光元件20。
如圖11A所示，亦可自波長轉換構件21之容器25之側面25c上至光出射面25b之端部25e上形成著色層28。又，亦可如圖11B所示，僅於光出射面25b之端部25e形成著色層28。
圖12係顯示使用圖8所示之發光元件之顯示裝置之縱切剖視圖。如圖12所示，顯示裝置50構成為具有複數個發光元件20(LED)、及對向於各發光元件20之液晶顯示器等之顯示部54。各發光元件20配置於顯示部54之背面側。
複數各發光元件20被支持於支持體52。各發光元件20空出特定之間隔而排列。以各發光元件20與支持體52構成相對於顯示部54之背光源55。支持體52為薄片狀、板狀、或盒狀，未特別限定形狀或材質。
如圖12所示，於背光源55與顯示部54之間，介置有光擴散板53等。
可組合圖8、圖10所示之發光元件20與圖7所示之導光板12而構 成光源裝置。或，亦可將圖7所示之發光裝置(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之介置為任意)，而構成顯示裝置50。
又，除上述所示之光源裝置及顯示裝置以外，亦可將本實施形態之波長轉換構件或發光元件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。
[實施例]
以下，藉由為闡明本發明之效果而實施之實施例及比較例，詳細說明本發明。另，本發明並非限定於任何以下之實施例者。
[毛細管]
內部尺寸0.5mm×0.5mm之角型玻璃毛細管(參照圖1、圖2)
[量子點]
芯/殼構造之紅色發光量子點(QY值83%)與綠色發光量子點(QY值80%、81%)
[對量子點之分散樹脂]
矽樹脂
環氧樹脂
[對毛細管之樹脂封入]
藉由抽真空封入
[全光束量測]
將毛細管貼附於導光板之底部而進行量測。此時，點亮3個450nm波長之LED(驅動20mA)作為光源。且，使用群智光譜量測儀器(ASENSETEK lighting Passport)作為分光光譜儀。
[試料1]
使用矽樹脂作為對量子點之分散樹脂，將分散有量子點之矽樹脂封入毛細管。另，將量子點濃度設為吸光度成為15%之濃度。
[試料2]
使用環氧樹脂作為對量子點之分散樹脂，將分散有量子點之環氧樹脂封入毛細管。另，將量子點濃度設為吸光度成為15%之濃度。
[實施例1]
於實施例1中，使用試料1，準備：未於毛細管塗佈塗料之波長轉換構件(以下，稱為「none_1」)、於毛細管之光出射面之端部塗佈白色塗料之波長轉換構件(以下，稱為「top_1」)、於毛細管之光出射面之側面塗佈白色塗料之波長轉換構件(以下，稱為「side_1」)、及於毛細管之光出射面之側面上至光出射面之端部上塗佈白色塗料之波長轉換構件(以下，稱為「side+top_1」)。
然後，求出自導光板之表面(光出射面)側發出之光之發光光譜、及色度圖。該實驗結果顯示於圖13及圖14。
如圖13所示，於none_1，於波長約450nm(藍色)觀察到較大之峰值。發現藉由施塗白色塗料，可抑制波長約450nm(藍色)之峰值。可知，尤其是藉由設為side_1或side+top_1，可有效地抑制波長約450nm(藍色)之峰值。
接著，如圖14之色度圖所示，可知none_1成為藍色，side_1及side+top_1成為白色或接近白色，top_1成為none_1與side_1之間之色調。
如此，於top_1、side_1及side+top_1藉由白色塗料而抑制藍色之光自光入射面朝光出射面從側方區域洩漏，藉此光出射面上之合成孔能較先前(none_1)抑制藍色，尤其是於side_1及side+top_1可獲得白色或接近白色之光。並且，於top_1、side_1、及side+top_1之任一者均可獲得與none_1同等以上之白色光之發光強度，尤其是於side_1之情形，較none_1可顯著觀察到白色光之發光強度增大。
[實施例2]
於實施例2中，使用試料1，準備：未於毛細管塗佈塗料之波長轉換構件(以下，稱為「none_2」)、於毛細管之光出射面之端部塗佈銀色塗料之波長轉換構件(top_2)、於毛細管之光出射面之側面塗佈銀色塗料之波長轉換構件(side_2)、及於毛細管之光出射面之側面上至光出射面之端部上塗佈銀色塗料之波長轉換構件(side+top_2)。
然後，求出自導光板之表面(光出射面)側發出之光之發光光譜、及色度圖。該實驗結果顯示於圖15及圖16。
如圖15所示，於none_2，於波長約450nm(藍色)觀察到較大之峰值。另一方面，發現藉由施塗銀色塗料，尤其是藉由設為top_2、或side+top_2，可有效地抑制波長約450nm(藍色)之峰值。
若觀察圖16之色度圖，則發現藉由施塗銀色塗料，相較於none_2，藍色皆減弱而接近白色。於本實施形態中，施塗白色塗料之實施例1較實施例2效果佳。
[實施例3]
於實施例3中，使用試料2，準備：未於毛細管塗佈塗料之波長轉換構件(none_3)、於毛細管之光出射面之端部塗佈白色塗料之波長轉換構件(top_3)、於毛細管之光出射面之側面塗佈白色塗料之波長轉換構件(side_3)、及於毛細管之光出射面之側面上至光出射面之端部塗佈白色塗料之波長轉換構件(side+top_3)。
然後，求出自導光板之表面(光出射面)側發出之光之發光光譜、及色度圖。該實驗結果顯示於圖17及圖18。
如圖17所示，於none_3，於波長約450nm(藍色)觀察到高峰值。可知，藉由施塗白色塗料，可抑制波長約450nm(藍色)之峰值。
接著，如圖18之色度圖所示，發現雖藉由施塗白色塗料，相較於none_3，藍色皆減弱而接近白色，但使用矽樹脂作為分散樹脂(參照圖14)較使用環氧樹脂更能抑制藍色，而更接近白色。
[試料3]
使用環氧樹脂作為對量子點之分散樹脂，將分散有量子點之環氧樹脂封入毛細管。另，將分散樹脂中之量子點濃度設為吸光度成為20%之濃度。
[試料4]
使用環氧樹脂作為對量子點之分散樹脂，將分散有量子點之環氧樹脂封入毛細管。另，將分散樹脂中之量子點濃度設為吸光度成為30%之濃度。
[試料5]
使用矽樹脂作為對量子點之分散樹脂，將分散有量子點之矽樹脂封入毛細管。另，將分散樹脂中之量子點濃度設為吸光度成為20%之濃度。
[比較例1]
於比較例1中，使用試料3，準備未於毛細管塗佈塗料之波長轉換構件。且，進行光束量測之量測結果示於以下之表1。
Figure 104127422-A0202-12-0016-1
Figure 104127422-A0202-12-0017-2
[比較例2]
於比較例2中，使用試料4，準備未於毛細管塗佈塗料之波長轉換構件。且，進行光束量測之量測結果示於以下之表2。
Figure 104127422-A0202-12-0017-3
Figure 104127422-A0202-12-0018-4
[實施例3~5]
於實施例3~5中，分別使用試料1，準備於毛細管之側面塗佈白色塗料之波長轉換構件。且，於實施例3~5改變進行光束量測之量測位置。實施例4之量測位置設為導光板之中央附近，實施例3及實施例5之量測位置設為導光板之兩側位置。
將實施例3之量測結果示於以下之表3、實施例4之量測結果示於以下之表4、實施例5之量測結果示於以下之表5。
Figure 104127422-A0202-12-0018-5
Figure 104127422-A0202-12-0019-6
Figure 104127422-A0202-12-0019-7
Figure 104127422-A0202-12-0019-9
Figure 104127422-A0202-12-0020-10
[實施例6~8]
於實施例6~8中，分別使用試料5，準備於毛細管之側面塗佈白色塗料之波長轉換構件。且，於實施例6~8改變進行光束量測之量測位置。實施例7之量測位置設為導光板之中央附近，實施例6及實施例8之量測位置設為導光板之兩側位置。
將實施例6之量測結果示於以下之表6、實施例7之量測結果示於以下之表7、實施例8之量測結果示於以下之表8。
Figure 104127422-A0202-12-0020-11
Figure 104127422-A0202-12-0021-12
Figure 104127422-A0202-12-0021-13
Figure 104127422-A0202-12-0022-14
Figure 104127422-A0202-12-0022-15
根據上述實驗結果可知，於實施例中，可將色度圖之x座標設為0.30~0.40，將y座標設為0.35~0.45，且將色溫設為4000K~6500K左右。
[產業上之可利用性]
於本發明中，可使用於容器內封入波長轉換物質之波長轉換構件，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，可適切且高效率地進行顏色轉換，故可降低使用本發明之波長轉換構件之LED、背光裝置、及顯示裝置等之消耗電力。
本案係以2014年8月22日提出申請之日本專利特願2014-169531號為基礎，該案之全文以引用的方式併入本文中。
1‧‧‧波長轉換構件
2‧‧‧容器
2a‧‧‧光入射面
2b‧‧‧光出射面
2c‧‧‧側面
3‧‧‧波長轉換物質
4‧‧‧著色層
5‧‧‧收納空間
A-A‧‧‧線

Claims (13)

  1. 一種波長轉換構件，其特徵在於包含：容器，其包含：光入射面、對向於上述光入射面之光出射面、及連接上述光入射面與上述光出射面之間之側面，且於較上述側面內側設有收納空間；波長轉換物質，其配置於上述收納空間內；及著色層，其延伸形成於自上述側面上至與上述收納空間及上述側面之間之側方區域對向之上述光出射面之端部上，抑制通過上述側方區域之光洩漏；且上述著色層係直接形成於上述容器；上述著色層於上述光出射面上，未延伸至與上述波長轉換物質對向之位置。
  2. 如請求項1之波長轉換構件，其中上述波長轉換物質包含量子點。
  3. 如請求項2之波長轉換構件，其中上述波長轉換物質由分散有上述量子點之樹脂組成物形成。
  4. 如請求項3之波長轉換構件，其中上述波長轉換物質由將上述量子點分散於矽樹脂之樹脂組成物形成。
  5. 如請求項1至4中任一項之波長轉換構件，其中以垂直於上述光入射面及上述光出射面之至少任一者之平面加以切斷後之上述收納空間及上述容器之外形剖面，均為矩形狀。
  6. 如請求項1至4中任一項之波長轉換構件，其中上述著色層被著色成白色。
  7. 如請求項1至4中任一項之波長轉換構件，其中上述著色層由塗料、油墨、或膠帶構成。
  8. 如請求項1至4中任一項之波長轉換構件，其中構成上述波長轉換物質之樹脂之折射率，小於上述容器之折射率。
  9. 如請求項1之波長轉換構件，其中上述著色層藉由塗料、油墨、膠帶、或蒸鍍來形成。
  10. 一種發光裝置，其特徵在於構成為包含：發光元件，其與上述光入射面對向而設置；及如請求項1至9之任一項之波長轉換構件，其配置於上述發光元件之發光側。
  11. 一種發光元件，其特徵在於構成為包含：發光晶片，其發出藍色光；及如請求項1至9之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。
  12. 一種光源裝置，其特徵在於包含：如請求項10之發光裝置、或如請求項11之發光元件；及導光板。
  13. 一種顯示裝置，其特徵在於包含：顯示部；及配置於上述顯示部之背面側之如請求項9之發光裝置、或如請求項11之發光元件。
TW104127422A 2014-08-22 2015-08-21 波長轉換構件及利用其之發光裝置、發光元件、光源裝置及顯示裝置 TWI696301B (zh)

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