TW201603330A - 發光裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種發光裝置，其係使用量子點者，且色調不均較小。 本發明之發光裝置1包括發光部30、及光源20。發光部30包含量子點。光源20配置於發光部30之俯視下之中央部。光源20對發光部30出射量子點之激發波長之光。於發光部30之至少周緣部，發光部30之厚度朝向外側逐漸減小。

Description

發光裝置

本發明係關於一種發光裝置。

近年來，使用發光二極體之發光裝置之進步突出，用於液晶之背光源、大型顯示器等。尤其是藉由短波長光之發光元件之半導體材料之發展，可獲得短波長之光，因此可使用其激發螢光體而獲得更加多種多樣之波長之光。

先前，已知使用量子點之發光裝置。例如，專利文獻1中記載有如下發光裝置，其具備：藍色LED(Light Emitting Diode，發光二極體)、及密封藍色LED且含有包含量子點之樹脂組合物之密封部。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2010-126596號公報

然而，對使用量子點之發光裝置要求自發光裝置出射之光之色調不會視光之出射方向而不同。具體而言，例如，要求自發光裝置沿光軸方向出射之光與沿相對於光軸傾斜之方向出射之光之色調不會互不相同。

然而，專利文獻1所揭示之發光裝置係於樹脂組合物中含有分散劑，使自藍色LED出射之光均勻地照射至量子點而提高轉換效率者， 並未改善色調不均。

本發明提供一種發光裝置，其係使用量子點者，且色調不均較小。

本發明之發光裝置具備發光部及光源。發光部包含量子點。光源配置於發光部之俯視下之中央部。光源對發光部出射量子點之激發波長之光。於發光部之至少周緣部，發光部之厚度朝向外側逐漸減小。

本發明之發光裝置亦可進而具備：裝置本體，其具有收容光源及發光部之凹部；及罩蓋構件，其覆蓋凹部，將裝置本體與光源及發光部一同密封。於該情形時，發光部較佳為設置於罩蓋構件之凹部側之表面上。

本發明之發光裝置亦可進而具備如下單元：其具有第1主壁部、與第1主壁部隔開間隔而相對向之第2主壁部、及將第1主壁部與第2主壁部連接之側壁部，且該單元係與光源相隔而配置。於該情形時，發光部於單元內可設置於第1或第2主壁部上。

於本發明之發光裝置中，光源較佳為對發光部出射發散光。

於本發明之發光裝置中，較佳為於俯視下，發光部之面積大於光源。

於本發明之發光裝置中，較佳為自發光部出射量子點之發光與自光源出射而透過發光部之光之混合光。

根據本發明，可提供一種發光裝置，其係使用量子點者，且色調不均較小。

1‧‧‧發光裝置

1a‧‧‧發光裝置

1b‧‧‧發光裝置

1c‧‧‧發光裝置

1d‧‧‧發光裝置

10‧‧‧裝置本體

11‧‧‧第1構件

12‧‧‧第2構件

12a‧‧‧貫通孔

13‧‧‧凹部

13a‧‧‧側壁

13b‧‧‧底壁

20‧‧‧光源

30‧‧‧發光部

40‧‧‧罩蓋構件

50‧‧‧密封空間

60‧‧‧單元

61‧‧‧第1主壁部

62‧‧‧第2主壁部

63‧‧‧側壁部

70‧‧‧樹脂

C‧‧‧中心線

圖1係第1實施形態之發光裝置之模式性剖視圖。

圖2係第2實施形態之發光裝置之模式性剖視圖。

圖3係第3實施形態之發光裝置之模式性剖視圖。

圖4係第4實施形態之發光裝置之模式性剖視圖。

圖5係第5實施形態之發光裝置之模式性剖視圖。

以下，對實施本發明之較佳之形態之一例進行說明。但下述實施形態僅為例示。本發明並不受下述實施形態任何限定。

又，實施形態等中參照之各圖式中，實質上具有同一功能之構件係標註同一符號進行參照。又，實施形態等中參照之圖式係模式性地進行記載者。圖式中描繪之物體之尺寸之比率等有與現實之物體之尺寸之比率等不同之情況。圖式相互間亦有物體之尺寸比率等不同之情況。具體之物體之尺寸比率等應參考以下之說明進行判斷。

(第1實施形態)

圖1係第1實施形態之發光裝置1之模式性剖視圖。

發光裝置1係於激發光入射時出射與激發光不同之波長之光的裝置。發光裝置1亦可為出射激發光與藉由激發光之照射而產生之光之混合光者。

發光裝置1具有裝置本體10。裝置本體10具有第1構件11及第2構件12。第2構件12設置於第1構件11上。於第2構件12設置有開口至第1構件11之貫通孔12a。藉由該貫通孔12a構成凹部13。再者，貫通孔12a朝向第1構件11側而前端變細。因此，凹部13之側壁13a相對於第1構件11之主面傾斜。

裝置本體10可由任何材料構成。裝置本體10例如可由低溫共燒陶瓷等陶瓷、金屬、樹脂、玻璃等構成。構成第1構件11之材料與構成第2構件12之材料可相同，亦可不同。

於裝置本體10之凹部13之底壁13b上配置有光源20。光源20例如可由LED(Light Emitting Diode)元件、LD(Laser Diode，雷射二極體)元件等構成。於本實施形態中，對光源20由LED構成之例進行說明。

於凹部13內配置有發光部30。該發光部30與光源20係收容於凹部13。發光部30係以使來自光源20之光入射之方式配置。具體而言，於發光裝置1中，發光部30係設置於罩蓋構件40之凹部13側之表面上。發光部30以覆蓋光源20之方式配置於光源20之上方。

光源20對發光部30出射發散光。光源20對發光部30出射發光部30所含之量子點之激發波長之光。再者，自光源20出射之光未必必須僅為量子點之激發波長之光。自光源20出射之光例如除了量子點之激發波長之光，亦可包含其以外之波長之光。

於俯視下，光源20配置於發光部30之中央部。光源20以與在發光部30之厚度方向延伸之中心線C重疊之方式配置。發光部30之面積大於光源20。發光部30之面積較佳為光源20之面積之2倍~400倍，更佳為20倍~75倍。若發光部30之面積過小，則於俯視下，容易存在通過發光部30而出射之部分與未通過發光部30而出射之部分，色調不均變大。另一方面，若發光部30之面積過大，則自光源20出射之光變得不易照射至發光部30之周邊部，色調不均變大。

發光部30包含量子點。發光部30可包含一種量子點，亦可包含複數種量子點。

再者，於量子點之激發光入射時，量子點出射與激發光不同之波長之光。自量子點出射之光之波長依存於量子點之粒徑。即，可藉由改變量子點之粒徑而調整所獲得之光之波長。因此，量子點之粒徑係設為與所欲獲得之光之波長對應之粒徑。量子點之粒徑通常為2nm~10nm左右。

例如，作為若照射波長300nm~440nm之紫外~近紫外之激發光則發出藍色之可見光(波長440nm~480nm之螢光)的量子點之具體例，可列舉粒徑為2.0nm~3.0nm左右之CdSe/ZnS之微晶等。作為若照射波長300nm~440nm之紫外~近紫外之激發光或波長440nm~ 480nm之藍色之激發光則發出綠色之可見光(波長為500nm~540nm之螢光)的量子點之具體例，可列舉粒徑為3.0nm~3.3nm左右之CdSe/ZnS之微晶等。作為照射若波長300nm~440nm之紫外~近紫外之激發光或波長440nm~480nm之藍色之激發光則發出黃色之可見光(波長為540nm~595nm之螢光)的量子點之具體例，可列舉粒徑為3.3nm~4.5nm左右之CdSe/ZnS之微晶等。作為若照射波長300nm~440nm之紫外~近紫外之激發光或波長440nm~480nm之藍色之激發光則發出紅色之可見光(波長為600nm~700nm之螢光)的量子點之具體例，可列舉粒徑為4.5nm~10nm左右之CdSe/ZnS之微晶等。

於本實施形態中，發光部30為固體。具體而言，發光部30包含分散有量子點之樹脂。量子點較佳為大致均勻地分散於分散介質中。藉由使量子點大致均勻地分散於分散介質中，可抑制來自發光部30之光量之面內不均。作為可較佳使用之樹脂之具體例，例如可列舉聚矽氧樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂等。

再者，為了進一步抑制來自發光部30之光量之面內不均，發光部30除了樹脂與量子點以外，例如亦可進而含有光分散劑等。

再者，發光部30亦可由複數層發光層之積層體構成。於該情形時，複數層發光層亦可含有包含出射波長互不相同之光之量子點的複數層發光層。例如，可由含有包含出射第1波長之光之量子點之第1發光層、及包含出射第2波長之光之量子點之第2發光層的複數層發光層之積層體構成發光部30。

凹部13係藉由罩蓋構件40封住。該罩蓋構件40與裝置本體10接合。藉由罩蓋構件40與裝置本體10而劃分形成密封空間50。光源20與發光部30係密封於該密封空間50內。

且說，就減少來自發光部之光量之面內不均等觀點而言，亦認為較佳為將發光部設為均勻之厚度。然而，於設置厚度均勻之發光部之 情形時，於發光部中位於光源之正上方之部分與其以外之部分，入射至發光部之光於發光部內之光程長度不同。例如，於發光部中位於光源之正上方之部分，光向發光部之入射角垂直。即，於位於光源之正上方之部分，光向發光部之入射角為0°。因此，於位於光源之正上方之部分，光程長度變短。光向發光部之入射角於俯視下越離開光源越大。因此，光程長度隨著於俯視下離開光源而變長。因此，於發光部之厚度均勻之情形時，朝向發光部之入射光於發光部內之光程長度於俯視下越離開光源越長。因此，於俯視下，發光部中靠近光源之部分中，光程長度變短，因此藉由量子點吸收之激發光之光量變少，來自量子點之發光之光量亦變少。另一方面，於發光部中離開光源之部分中，光程長度變長，因此藉由量子點吸收之激發光之光量變多，來自量子點之發光之光量亦變多。因此，於出射來自光源之光與量子點之發光之混合光的發光裝置中，自發光部出射之光之色調視發光部之位置而不同。具體而言，於發光部中，於俯視下靠近光源之部分與離開光源之部分，自發光裝置出射之光之色調不同。

於發光裝置1中，於發光部30之至少周緣部，發光部30之厚度朝向外側逐漸減小。因此，發光部30之周緣部之光程長度較短。因此，發光部30之中央部之光程長度與發光部30之周緣部之光程長度之差較小。因此，自發光部30之中央部出射之光之色調與自發光部30之周緣部出射之光之色調之差較小。因此，於發光裝置1中，色調不均較小。

就進一步減小發光裝置1之色調不均之觀點而言，自光源出射之光於發光部30之光程長度較佳為於發光部30之任一部分均大致一定。因此，例如，亦有如本實施形態般，發光部30之厚度較佳為自俯視下之中心朝向外側單調遞減之情況。

以下，對本發明之較佳之實施形態之其他例進行說明。於以下之說明中，對具有與上述第1實施形態實質上相同之功能之構件標註相同 之符號加以參照，並省略說明。

(第2實施形態)

圖2係第2實施形態之發光裝置1a之模式性剖視圖。

第1實施形態之發光裝置1中，對發光部30之厚度較佳為自俯視下之中心朝向外側單調遞減之例進行了說明。但本發明並不限定於該構成。例如，如圖2所示，於發光裝置1a中，除發光部30之周緣部以外之部分之厚度大致一定。發光部30之厚度於周緣部朝向外側逐漸減小。

再者，於發光部之一部分亦可存在厚度朝向外側增加之部分。

(第3實施形態)

圖3係第3實施形態之發光裝置1b之模式性剖視圖。

於第1及第2實施形態中，對在罩蓋構件40之凹部13內側之表面形成有發光部30之例進行了說明。但本發明並不限定於該構成。如圖3所示，於發光裝置1b中，發光部30以封住光源20之方式設置於凹部13內。於該情形時，亦可藉由構成為於發光部30之至少周緣部使發光部30之厚朝向外側逐漸減小而減小色調不均。

(第4實施形態)

圖4係第3實施形態之發光裝置1c之模式性剖視圖。

如圖4所示，發光裝置1c具備單元60。單元60具有第1主壁部61、第2主壁部62、及側壁部63。第1主壁部61與第2主壁部62係隔開間隔而相對向。側壁部63係設置於第1主壁部61與第2主壁部62之間。側壁部63分別與第1及第2主壁部61、62接合。側壁部63與第1及第2主壁部61、62例如可使用陽極接合、焊接、或無機接合材料而接合。

第1及第2主壁部61、62例如可由玻璃、陶瓷等而構成。側壁部63例如可由玻璃、陶瓷、金屬、被金屬塗層覆蓋之玻璃材料或陶瓷材料等構成。

發光部30設於第1及第2主壁部61、62各者之內壁上。具體而言， 於本實施形態中，設置於位於與光源20相反側之第1主壁部61之內壁上。但是，發光部亦可設置於光源側之第2主壁部之內壁上。

藉由如本實施形態般，將發光部30配置於與光源20相隔之單元60內，而使來自光源20之熱不易傳遞至發光部30。因此，可抑制發光部30之熱劣化。

(第5實施形態)

圖5係第5實施形態之發光裝置之模式性剖視圖。

於第1及第2實施形態中，對由空間構成位於光源20與發光部30之間之密封空間50之例進行了說明。但本發明並不限定於該構成。

如圖5所示，第5實施形態之發光裝置1d中，於密封空間50中填充有樹脂70。於該情形時，可減小樹脂70與發光部30之間之折射率差、及樹脂70與光源20之間之折射率差。因此，可提高光之出射效率。

樹脂70例如可由聚矽氧樹脂、環氧樹脂、丙烯酸系樹脂等構成。

樹脂70亦可包含光分散劑。於該情形時，可進一步提高自光源20向發光部30之光之均勻性。

1‧‧‧發光裝置

10‧‧‧裝置本體

11‧‧‧第1構件

12‧‧‧第2構件

12a‧‧‧貫通孔

13‧‧‧凹部

13a‧‧‧側壁

13b‧‧‧底壁

20‧‧‧光源

30‧‧‧發光部

40‧‧‧罩蓋構件

50‧‧‧密封空間

C‧‧‧中心線

Claims (6)

1. 一種發光裝置，其包括：發光部，其包含量子點；及光源，其配置於上述發光部之俯視下之中央部，對上述發光部出射上述量子點之激發波長之光；且於上述發光部之至少周緣部，上述發光部之厚度朝向外側逐漸減小。
2. 如請求項1之發光裝置，其包括：裝置本體，其具有收容上述光源及上述發光部之凹部；及罩蓋構件，其覆蓋上述凹部，將上述裝置本體與上述光源及上述發光部一同密封；且上述發光部係設置於上述罩蓋構件之上述凹部側之表面上。
3. 如請求項1之發光裝置，其進而包含如下單元，該單元包括：第1主壁部；第2主壁部，其與上述第1主壁部隔開間隔而相對向；側壁部，其將上述第1主壁部與上述第2主壁部連接；上述單元係與上述光源隔開而配置；且上述發光部於上述單元內設置於上述第1或第2主壁部上。
4. 如請求項1至3中任一項之發光裝置，其中上述光源對上述發光部出射發散光。
5. 如請求項1至4中任一項之發光裝置，其中於俯視下，上述發光部之面積大於上述光源。
6. 如請求項1至5中任一項之發光裝置，其中自上述發光部出射上述量子點之發光與自上述光源出射而透過上述發光部之光之混合光。