本發(fā)明涉及一種能夠進行自光入射面入射的光的波長轉(zhuǎn)換的導(dǎo)光部件及使用它的光源裝置。

背景技術(shù)：

例如，在下述的專利文獻1中公開了涉及具備光源、波長轉(zhuǎn)換部件及導(dǎo)光板等的發(fā)光裝置的發(fā)明。

波長轉(zhuǎn)換部件設(shè)置于光源與導(dǎo)光板之間，吸收光源所發(fā)出的光之后，產(chǎn)生與該光的波長不同的波長的光。波長轉(zhuǎn)換部件為例如在玻璃等的筒狀容器中封入波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)。波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)包含熒光顏料、熒光染料或量子點等。

﹝現(xiàn)有技術(shù)文獻﹞

﹝專利文獻﹞

專利文獻l：日本特開2013-218954號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

﹝發(fā)明所要解決的問題﹞

如此，以往，將波長轉(zhuǎn)換部件與導(dǎo)光板分別設(shè)置。因此，存在容易在波長轉(zhuǎn)換部件與導(dǎo)光板之間產(chǎn)生位置偏移的問題。另外，通過將波長轉(zhuǎn)換部件與導(dǎo)光板分別設(shè)置，而存在零件個數(shù)變多的問題。進而，難以在專利文獻1所示的較細的筒狀容器內(nèi)穩(wěn)定且精度良好地封入波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)。

根據(jù)以上情況，在以往的結(jié)構(gòu)中，波長轉(zhuǎn)換效率的不均容易變大，另外，制造成本的上升或制造步驟的繁雜化成為問題。

本發(fā)明是鑒于該方面而作出的，目的在于提供一種尤其與以往相比零件個數(shù)較少、且具備穩(wěn)定的波長轉(zhuǎn)換效率的導(dǎo)光部件及使用它的光源裝置。

﹝解決問題的技術(shù)手段﹞

本發(fā)明的導(dǎo)光部件的特征在于包括：導(dǎo)光板；收納空間，其位于上述導(dǎo)光板內(nèi)，與光入射面對置而形成﹔以及波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)，其配置于上述收納空間。

在本發(fā)明中，在導(dǎo)光板內(nèi)且與光入射面對置的位置設(shè)置收納空間，將波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)配置于收納空間內(nèi)。如此，本發(fā)明的導(dǎo)光部件使作為導(dǎo)光板的功能與波長轉(zhuǎn)換功能一體化。因此，不需要像以往將導(dǎo)光板與波長轉(zhuǎn)換部件單獨設(shè)置的情況一樣進行導(dǎo)光板與波長轉(zhuǎn)換部件之間的位置對準，能夠使波長轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定。另外，在本發(fā)明中，與以往相比可將零件個數(shù)減少。進而，在面積較大的導(dǎo)光板設(shè)置波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)用的收納空間，因而與如以往在較細的筒狀容器內(nèi)放入波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)的情形相比，容易將波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)配置于收納空間內(nèi)，能夠使制造步驟變得容易。另外，基于零件個數(shù)的減少及制造步驟變得容易，能夠謀求制造成本的降低。

在本發(fā)明中，優(yōu)選上述波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)包含量子點。另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選包含上述波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)的樹脂組合物設(shè)置于上述收納空間。

另外，在本發(fā)明中，可形成為包含上述波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)的樹脂組合物被注入至上述收納空間內(nèi)的結(jié)構(gòu)。或者，可形成為包含上述波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)的樹脂組合物包括成形體，上述成形體配置于上述收納空間的結(jié)構(gòu)。

另外，在本發(fā)明中，優(yōu)選為，在上述導(dǎo)光板的除上述光入射面及光出射面以外的至少一部分的區(qū)域形成有著色層。由此，與以往相比能夠適當(dāng)且高效率地進行顏色轉(zhuǎn)換，能夠自導(dǎo)光部件的光出射面獲得所期望的顏色的光。

另外，本發(fā)明的光源裝置的特征在于，包括上述任一項的導(dǎo)光部件以及發(fā)光元件。在本發(fā)明中，優(yōu)選為，上述發(fā)光元件一體地安裝于上述導(dǎo)光部件的上述光入射面。由此，可將導(dǎo)光部件與發(fā)光元件一體化的光源裝置搭載于顯示設(shè)備等，此時，沒有將導(dǎo)光部件與發(fā)光元件位置對準的繁瑣，能夠提高組裝的作業(yè)效率。

﹝發(fā)明的效果﹞

根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光部件，與以往相比能夠使零件個數(shù)減少，另外，能夠獲得穩(wěn)定的波長轉(zhuǎn)換效率。進而，能夠謀求制造步驟變得容易或降低制造成本。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的導(dǎo)光部件的立體圖。

圖2是表示本實施方式的第二實施方式的導(dǎo)光部件及使用其的光源裝置的立體圖。

圖3是將圖1所示的導(dǎo)光部件沿著a-a線于高度方向(z)切斷且自箭頭方向(x)觀察到的縱剖視圖。

圖4是將圖2所示的光源裝置沿著b-b線在高度方向(z)切斷且自箭頭方向(x)觀察到的縱剖視圖。

圖5是使用有圖4所示的光源裝置的顯示設(shè)備的縱剖視圖。

圖6是表示與圖3不同的形狀的縱剖視圖。

圖7是表示將具有波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)的成形體插入本實施方式的導(dǎo)光部件的收納空間的制造步驟的立體圖。

具體實施方式

以下，對本發(fā)明的一個實施方式(以下，簡稱為“實施方式”)詳細地進行說明。并且，本發(fā)明并不限定于以下的實施方式，可在其主旨的范圍內(nèi)進行各種變形而實施。

圖l是表示本實施方式的第一實施方式的導(dǎo)光部件的立體圖。圖1所示的x、y、z處于分別正交的關(guān)系。z是指朝向紙面上下方向的高度方向，x方向指紙面深度方向，y方向指紙面橫向。

另外，圖3是將圖1所示的導(dǎo)光部件沿著a-a線于高度方向(z)切斷且自箭頭方向(x)觀察的縱剖視圖。

如圖1、圖3所示，導(dǎo)光部件11具有：導(dǎo)光板12；收納空間5，其形成于導(dǎo)光板12的光入射面12a的內(nèi)側(cè)；以及波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3，其配置于收納空間5。

如圖1所示，導(dǎo)光板12為大致平板狀，且將導(dǎo)光板12的一個側(cè)面設(shè)為光入射面12a。此處，所謂“側(cè)面”是指附圖所示的右側(cè)側(cè)面及左側(cè)側(cè)面圖。另外，如圖l所示，導(dǎo)光板12具有表面(上表面)12b、背面(下表面)12c、正面12d及背面12e。表面12b與背面12c相對置，且相對于側(cè)面與正面12d及背面12e處于大致正交的關(guān)系。另外，正面12d與背面12e相對置，且相對于側(cè)面與表面12b及背面12c處于大致正交的關(guān)系。具體而言，光入射面12a是與x-z平面平行的面，表面12b是與x-y平面平行的面。背面12c是在接近光入射面12a的部分與x-y平面平行的面，但若自光入射面12a隔開則成為自x-y平面稍微斜向地傾斜的面。另外，正面12d及背面12e是與y-z平面平行的面。再者，背面12c既可整體為與x-y平面平行的面，也可為整體自x-y平面稍微斜向地傾斜的面。但是，導(dǎo)光板12的形狀并不特別限定。

圖1所示的導(dǎo)光板12的表面12b作為光出射面12f而發(fā)揮功能。但是，與波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3大致對置的區(qū)域為波長轉(zhuǎn)換區(qū)域12g，自光入射面12a觀察，將較波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3遠的表面12b設(shè)為光出射面12f。將與光出射面12f對置的背面12c設(shè)為自x-y平面稍微斜向地傾斜的面。

如圖l所示，收納空間5是自正面12d到背面12e為止的貫通空間，或者，也可僅正面12d開口，而背面12e側(cè)閉合。但是，優(yōu)選為，收納空間5為貫通空間。收納空間5位于光入射面12a的內(nèi)側(cè)，并且相對于表面12b及背面12c位于內(nèi)側(cè)。但是，收納空間5的一部分也可貫通到光入射面12a、表面12b或背面12c為止。

收納空間5為靠近導(dǎo)光板12的紙面橫向(y)的光入射面12a而形成。由此，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域12g僅形成于導(dǎo)光板12的光入射面12a側(cè)的有限的狹窄的區(qū)域。

如圖3所示，將導(dǎo)光板12的紙面橫向(y)的長度尺寸設(shè)為l1時，波長轉(zhuǎn)換區(qū)域12g的長度尺寸為l2。而且，l2/l1為0.01～0.2左右。因此，l1-l2成為光出射面12f的區(qū)域。

如圖1、圖3所示，波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3設(shè)置于收納空間5內(nèi)。優(yōu)選為，波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3包含量子點。作為波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3，也可使用量子點以外的熒光顏料、熒光染料等，但包含量子點使波長轉(zhuǎn)換特性優(yōu)異。

包含波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂組合物優(yōu)選設(shè)于收納空間5內(nèi)。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、聚酰胺、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰胺酰亞胺、聚甲基戊烯、液晶聚合物、環(huán)氧樹脂、苯酚樹脂、尿素樹脂、三聚氰胺樹脂、酞酸二烯丙酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚酰亞胺、聚氨基甲酸酯、硅酮樹脂、或上述的若干種的混合物等。波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3處于分散于樹脂中的狀態(tài)。

另外，優(yōu)選分散波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂的折射率小于導(dǎo)光板12的折射率。例如，硅酮樹脂組合物的折射率是在鈉d線、23℃下，信越化學(xué)工業(yè)(股)制的scr1016為1.52，(股)大賽璐制的a2045為1.55，信越化學(xué)工業(yè)(股)制的ker-2500為1.41，(股)大賽璐制的a1080為1.41。另外，環(huán)氧樹脂組合物的折射率在鈉d線、23℃下，(股)大賽璐制的celvenus的w0917為1.51，celvenus的w0925為1.50。相對于此，若導(dǎo)光板12由丙烯酸樹脂形成，導(dǎo)光板12的折射率在一般的丙烯酸樹脂的情形時為1.49左右。通過適當(dāng)選擇分散波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂及導(dǎo)光板12的材質(zhì)，可使樹脂的折射率小于導(dǎo)光板12的折射率。例如，可使用折射率為1.41的硅酮樹脂a1080或ker-2500作為分散波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂，由折射率為1.49的環(huán)氧樹脂構(gòu)成導(dǎo)光板12。由此，進入至波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3內(nèi)的光的一部分于面對收納空間5的導(dǎo)光板12的側(cè)壁部分全反射。這是由于折射率較小的介質(zhì)側(cè)的入射角大于折射率較大的介質(zhì)側(cè)的入射角。由此，可減少光自導(dǎo)光板12的側(cè)方向外部漏出的量，因而可提高顏色轉(zhuǎn)換效率及發(fā)光強度。

另外，并不限定包含于波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的量子點的結(jié)構(gòu)及材質(zhì)，例如，本實施方式中的量子點可具有半導(dǎo)體粒子的核及被覆核周圍的殼部。核例如使用cdse，并不特別限定材質(zhì)。例如，可使用cds、cdse、zns、znse、inp、cdte、上述幾種的復(fù)合物等。

作為量子點，例如，包含吸收波長為460nm(藍色)，熒光波長為約520nm(綠色)的量子點及約660nm(紅色)的量子點的2種。因此，若自光入射面12a入射藍色的光，則通過各量子點，而將藍色的一部分轉(zhuǎn)換為綠色或紅色。由此，可自光出射面12f獲得白色的光。

與光出射面12f對置的背面12c為光反射面，朝光入射面12a入射且通過波長轉(zhuǎn)換區(qū)域12g的光在背面12c反射而自光出射面12f向外部被提取。在圖3中，在與光出射面12f對置的背面12c設(shè)置有反射層14。此外，能夠不設(shè)置反射層14，而將背面12c進行加工等形成反射面。

另外，在圖3中，在波長轉(zhuǎn)換區(qū)域12g的表面12b及背面12c設(shè)置著色層4。著色層4只要形成于除光入射面12a及光出射面12f以外的至少一部分的區(qū)域即可。所謂“著色層”為不透明的層，指的是著色有包含白色的顏色的層。著色層4優(yōu)選為包含涂料、墨液、或色帶。另外，著色層4的顏色不限，但優(yōu)選為白色。因此，只要通過將白色涂料或白色墨液涂布于表面12b及背面12c，或?qū)咨珟зN附于表面12b及背面12c，便可簡單地形成著色層4。

由此，能夠抑制入射至光入射面12a的光通過收納空間5與表面12b之間、及收納空間5與背面12c之間的側(cè)方區(qū)域7的漏光，能夠適當(dāng)且高效率地進行顏色轉(zhuǎn)換，能夠由光出射面12f獲得所期望的顏色的光。再者，也可不形成著色層4。

如上，在本實施方式中，在導(dǎo)光板12內(nèi)且與光入射面12a對置的位置設(shè)置收納空間5，將波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3配置于收納空間5內(nèi)。如此，本實施方式的導(dǎo)光部件11兼?zhèn)溆凶鳛閷?dǎo)光板的功能與波長轉(zhuǎn)換功能，不需要像以往那樣將導(dǎo)光板與波長轉(zhuǎn)換部件單獨設(shè)置。

因此，在本實施方式中，不需要像以往一樣進行導(dǎo)光板與波長轉(zhuǎn)換部件之間的位置對準，能夠使波長轉(zhuǎn)換效率穩(wěn)定。另外，在如以往一樣將導(dǎo)光板與波長轉(zhuǎn)換部件單獨設(shè)置而將這些部件組合的方式中，在導(dǎo)光板與波長轉(zhuǎn)換部件之間產(chǎn)生交界面，容易引起交界面的光的漫射或反射。相對于此，在本實施方式中，自光入射面12a入射的光自波長轉(zhuǎn)換區(qū)域12g通過一體化的導(dǎo)光板12內(nèi)而導(dǎo)向光出射面12f。因此，能夠獲得穩(wěn)定的波長轉(zhuǎn)換效率，并且能夠提高光強度。

另外，在本實施方式中，由于使導(dǎo)光板與波長轉(zhuǎn)換部件一體化，因此與以往相比可將零件個數(shù)減少。進而，在本實施方式中，由于在設(shè)置于面積較大的導(dǎo)光板12的波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)用的收納空間5配置波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3，因此與以往的配置封入波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)的較細的管狀容器的情形相比，可使制造步驟容易化。另外，基于能夠?qū)⒘慵€數(shù)減少且使制造步驟變得容易，能夠謀求制造成本的降低。

在本實施方式中，包含波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂組合物既可注入至收納空間5內(nèi)，包含波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂組合物也可包括成形體，且成形體配置于收納空間5。將包含波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂組合物注入收納空間5的方式與將成形體插入收納空間5的情形相比，氣泡進入包含波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂組合物內(nèi)的可能性較高。因此，如圖7所示，預(yù)先將包括波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的樹脂組合物的成形體40利用射出成形等成形，將成形體40向收納空間5插入的方式可抑制氣泡產(chǎn)生，從而優(yōu)選。成形體40除了射出成形以外，也可使用擠壓成形、中空成形、熱成形、壓縮成形、壓延成形、吹脹法、鑄造法等方法制作。

能夠使成形體40與收納空間5同等或稍微大于收納空間5而形成，將成形體40向收納空間5內(nèi)壓入。由此，可使成形體40的外周面與收納空間5的壁面密接。或者，也可使成形體40稍微小于收納空間5而形成，在成形體40的外周圍涂布粘合劑的狀態(tài)下，將成形體40插入收納空間5內(nèi)。由此，可使成形體40的外周面與收納空間5的壁面之間經(jīng)由粘合層而密接。另外，在本實施方式中，由于在體積較大的導(dǎo)光板12設(shè)置收納空間5，將成形體40插入收納空間5的方式中，因此與以往的使用較細的筒狀容器的情形相比，可使成形體40的插入變得容易。另外，能夠抑制具有收納空間5側(cè)的部件(本實施方式中的導(dǎo)光板12)側(cè)因成形體40的壓入等而破損的不良情況。

圖2是表示本實施方式的第二實施方式的導(dǎo)光部件及使用它的光源裝置的立體圖。圖4是將圖2所示的光源裝置沿著b-b線于高度方向(z)切斷且自箭頭方向(x)觀察的縱剖視圈。在圖2、圖4中，與圖1、圖3相同的部分標注與圖1、圖3相同的符號。

圖2、圖4所示的導(dǎo)光部件11與圖1、圖3所示的導(dǎo)光部件11相同，包括導(dǎo)光板12、收納空間5以及波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3，但如圖4所示，光入射面12a與收納空間5之間的距離l3較圖3所示的光入射面12a與收納空間5之間的距離l4更長地形成。例如，距離l3為1mm～8mm左右。

在圖2、圖4所示的實施方式中，發(fā)光元件(led)10一體地安裝于導(dǎo)光部件11的光入射面12a。由發(fā)光元件10與導(dǎo)光部件11構(gòu)成光源裝置70。

可知若配置于收納空間5的波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3與發(fā)光元件10之間的距離變近，則在波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3包含量子點的情形時，在與發(fā)光元件10對置的波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的部分發(fā)黑。發(fā)黑的原因在于來自發(fā)光元件10的光或熱、或其兩者的影響對量子點帶來影響。

因此，在圖2、圖4的結(jié)構(gòu)中，為了抑制發(fā)黑，為了使波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3遠離發(fā)光元件10，而延長波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3與光入射面12a之間的距離l3，由此，即便將發(fā)光元件10一體地安裝于光入射面12a，也可適當(dāng)?shù)厥共ㄩL轉(zhuǎn)換物質(zhì)3遠離發(fā)光元件10。由此，與以往相比能夠抑制發(fā)黑，并且能夠簡單地組裝光源裝置70。

圖5是使用圖4所示的光源裝置的顯示設(shè)備的縱剖視圖。如圖5所示，顯示設(shè)備50具有：發(fā)光元件10(led)；導(dǎo)光部件11；及液晶顯示器等顯示部54，其與導(dǎo)光部件11的光出射面12f對置。在圖5中，在顯示部54與導(dǎo)光部件11之間介置有漫射板53等。但也可不設(shè)置漫射板53。配置于顯示部54的背面的光源裝置70作為背光裝置而發(fā)揮功能。

另外，在圖3至圖5中，將著色層4形成于導(dǎo)光板12的外表面，但是，也可如圖6所示，將著色層4形成于收納空間5的壁面5a。或者，如圖6所示，可將導(dǎo)光板12的側(cè)面與收納空間5之間的導(dǎo)光板12的側(cè)部12h本身作為著色層4。在該情形時，將導(dǎo)光板12的成形采用雙色成形，此時，成為導(dǎo)光板12的側(cè)部12h的部分使用經(jīng)著色的樹脂。或者，也可將導(dǎo)光板12的側(cè)部12h與除此以外的部分利用粘合等接合而形成導(dǎo)光板12。

另外，也可在圖l所示的導(dǎo)光板12的具有波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)3的兩端12i的位置設(shè)置著色層4。由此，能夠抑制來自導(dǎo)光板12的兩端的漏光，與以往相比可適當(dāng)且高效率地進行顏色轉(zhuǎn)換。另外，圖3等所示的反射層14也可為點狀等。

在本實施方式中，能夠自光源裝置70朝向顯示部54照射波長轉(zhuǎn)換效率優(yōu)異的背光，能夠提高作為顯示設(shè)備50的顯示特性。

﹝工業(yè)上的可利用性﹞

在本發(fā)明中，使用設(shè)置于導(dǎo)光板的收納空間配置有波長轉(zhuǎn)換物質(zhì)的導(dǎo)光部件，能夠?qū)崿F(xiàn)光源裝置、顯示設(shè)備等。根據(jù)本發(fā)明的導(dǎo)光部件，能夠獲得穩(wěn)定的波長轉(zhuǎn)換效率，因而能夠?qū)⑹褂帽景l(fā)明的導(dǎo)光部件的光源裝置、顯示設(shè)備等維持為高質(zhì)量。另外，能夠使導(dǎo)光部件的零件個數(shù)較以往減少，與以往相比能夠降低導(dǎo)光部件、光源裝置、顯示設(shè)備的生產(chǎn)成本。

本申請基于2014年11月4日申請的日本特愿2014-224054。該內(nèi)容全部包含于此。