导光部件和使用它的光源装置的制作方法

本发明涉及一种能够进行自光入射面入射的光的波长转换的导光部件及使用它的光源装置。

背景技术：

例如，在下述的专利文献1中公开了涉及具备光源、波长转换部件及导光板等的发光装置的发明。

波长转换部件设置于光源与导光板之间，吸收光源所发出的光之后，产生与该光的波长不同的波长的光。波长转换部件为例如在玻璃等的筒状容器中封入波长转换物质。波长转换物质包含荧光颜料、荧光染料或量子点等。

﹝现有技术文献﹞

﹝专利文献﹞

专利文献l：日本特开2013-218954号公报

技术实现要素：

﹝发明所要解决的问题﹞

如此，以往，将波长转换部件与导光板分别设置。因此，存在容易在波长转换部件与导光板之间产生位置偏移的问题。另外，通过将波长转换部件与导光板分别设置，而存在零件个数变多的问题。进而，难以在专利文献1所示的较细的筒状容器内稳定且精度良好地封入波长转换物质。

根据以上情况，在以往的结构中，波长转换效率的不均容易变大，另外，制造成本的上升或制造步骤的繁杂化成为问题。

本发明是鉴于该方面而作出的，目的在于提供一种尤其与以往相比零件个数较少、且具备稳定的波长转换效率的导光部件及使用它的光源装置。

﹝解决问题的技术手段﹞

本发明的导光部件的特征在于包括：导光板；收纳空间，其位于上述导光板内，与光入射面对置而形成﹔以及波长转换物质，其配置于上述收纳空间。

在本发明中，在导光板内且与光入射面对置的位置设置收纳空间，将波长转换物质配置于收纳空间内。如此，本发明的导光部件使作为导光板的功能与波长转换功能一体化。因此，不需要像以往将导光板与波长转换部件单独设置的情况一样进行导光板与波长转换部件之间的位置对准，能够使波长转换效率稳定。另外，在本发明中，与以往相比可将零件个数减少。进而，在面积较大的导光板设置波长转换物质用的收纳空间，因而与如以往在较细的筒状容器内放入波长转换物质的情形相比，容易将波长转换物质配置于收纳空间内，能够使制造步骤变得容易。另外，基于零件个数的减少及制造步骤变得容易，能够谋求制造成本的降低。

在本发明中，优选上述波长转换物质包含量子点。另外，在本发明中，优选包含上述波长转换物质的树脂组合物设置于上述收纳空间。

另外，在本发明中，可形成为包含上述波长转换物质的树脂组合物被注入至上述收纳空间内的结构。或者，可形成为包含上述波长转换物质的树脂组合物包括成形体，上述成形体配置于上述收纳空间的结构。

另外，在本发明中，优选为，在上述导光板的除上述光入射面及光出射面以外的至少一部分的区域形成有着色层。由此，与以往相比能够适当且高效率地进行颜色转换，能够自导光部件的光出射面获得所期望的颜色的光。

另外，本发明的光源装置的特征在于，包括上述任一项的导光部件以及发光元件。在本发明中，优选为，上述发光元件一体地安装于上述导光部件的上述光入射面。由此，可将导光部件与发光元件一体化的光源装置搭载于显示设备等，此时，没有将导光部件与发光元件位置对准的繁琐，能够提高组装的作业效率。

﹝发明的效果﹞

根据本发明的导光部件，与以往相比能够使零件个数减少，另外，能够获得稳定的波长转换效率。进而，能够谋求制造步骤变得容易或降低制造成本。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的导光部件的立体图。

图2是表示本实施方式的第二实施方式的导光部件及使用其的光源装置的立体图。

图3是将图1所示的导光部件沿着a-a线于高度方向(z)切断且自箭头方向(x)观察到的纵剖视图。

图4是将图2所示的光源装置沿着b-b线在高度方向(z)切断且自箭头方向(x)观察到的纵剖视图。

图5是使用有图4所示的光源装置的显示设备的纵剖视图。

图6是表示与图3不同的形状的纵剖视图。

图7是表示将具有波长转换物质的成形体插入本实施方式的导光部件的收纳空间的制造步骤的立体图。

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式(以下，简称为“实施方式”)详细地进行说明。并且，本发明并不限定于以下的实施方式，可在其主旨的范围内进行各种变形而实施。

图l是表示本实施方式的第一实施方式的导光部件的立体图。图1所示的x、y、z处于分别正交的关系。z是指朝向纸面上下方向的高度方向，x方向指纸面深度方向，y方向指纸面横向。

另外，图3是将图1所示的导光部件沿着a-a线于高度方向(z)切断且自箭头方向(x)观察的纵剖视图。

如图1、图3所示，导光部件11具有：导光板12；收纳空间5，其形成于导光板12的光入射面12a的内侧；以及波长转换物质3，其配置于收纳空间5。

如图1所示，导光板12为大致平板状，且将导光板12的一个侧面设为光入射面12a。此处，所谓“侧面”是指附图所示的右侧侧面及左侧侧面图。另外，如图l所示，导光板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与背面12c相对置，且相对于侧面与正面12d及背面12e处于大致正交的关系。另外，正面12d与背面12e相对置，且相对于侧面与表面12b及背面12c处于大致正交的关系。具体而言，光入射面12a是与x-z平面平行的面，表面12b是与x-y平面平行的面。背面12c是在接近光入射面12a的部分与x-y平面平行的面，但若自光入射面12a隔开则成为自x-y平面稍微斜向地倾斜的面。另外，正面12d及背面12e是与y-z平面平行的面。再者，背面12c既可整体为与x-y平面平行的面，也可为整体自x-y平面稍微斜向地倾斜的面。但是，导光板12的形状并不特别限定。

图1所示的导光板12的表面12b作为光出射面12f而发挥功能。但是，与波长转换物质3大致对置的区域为波长转换区域12g，自光入射面12a观察，将较波长转换物质3远的表面12b设为光出射面12f。将与光出射面12f对置的背面12c设为自x-y平面稍微斜向地倾斜的面。

如图l所示，收纳空间5是自正面12d到背面12e为止的贯通空间，或者，也可仅正面12d开口，而背面12e侧闭合。但是，优选为，收纳空间5为贯通空间。收纳空间5位于光入射面12a的内侧，并且相对于表面12b及背面12c位于内侧。但是，收纳空间5的一部分也可贯通到光入射面12a、表面12b或背面12c为止。

收纳空间5为靠近导光板12的纸面横向(y)的光入射面12a而形成。由此，波长转换区域12g仅形成于导光板12的光入射面12a侧的有限的狭窄的区域。

如图3所示，将导光板12的纸面横向(y)的长度尺寸设为l1时，波长转换区域12g的长度尺寸为l2。而且，l2/l1为0.01～0.2左右。因此，l1-l2成为光出射面12f的区域。

如图1、图3所示，波长转换物质3设置于收纳空间5内。优选为，波长转换物质3包含量子点。作为波长转换物质3，也可使用量子点以外的荧光颜料、荧光染料等，但包含量子点使波长转换特性优异。

包含波长转换物质3的树脂组合物优选设于收纳空间5内。作为树脂，可使用聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、as树脂、abs树脂、甲基丙烯酸树脂、聚氯乙烯、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、改性聚苯醚、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺、聚甲基戊烯、液晶聚合物、环氧树脂、苯酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、酞酸二烯丙酯树脂、不饱和聚酯树脂、聚酰亚胺、聚氨基甲酸酯、硅酮树脂、或上述的若干种的混合物等。波长转换物质3处于分散于树脂中的状态。

另外，优选分散波长转换物质3的树脂的折射率小于导光板12的折射率。例如，硅酮树脂组合物的折射率是在钠d线、23℃下，信越化学工业(股)制的scr1016为1.52，(股)大赛璐制的a2045为1.55，信越化学工业(股)制的ker-2500为1.41，(股)大赛璐制的a1080为1.41。另外，环氧树脂组合物的折射率在钠d线、23℃下，(股)大赛璐制的celvenus的w0917为1.51，celvenus的w0925为1.50。相对于此，若导光板12由丙烯酸树脂形成，导光板12的折射率在一般的丙烯酸树脂的情形时为1.49左右。通过适当选择分散波长转换物质3的树脂及导光板12的材质，可使树脂的折射率小于导光板12的折射率。例如，可使用折射率为1.41的硅酮树脂a1080或ker-2500作为分散波长转换物质3的树脂，由折射率为1.49的环氧树脂构成导光板12。由此，进入至波长转换物质3内的光的一部分于面对收纳空间5的导光板12的侧壁部分全反射。这是由于折射率较小的介质侧的入射角大于折射率较大的介质侧的入射角。由此，可减少光自导光板12的侧方向外部漏出的量，因而可提高颜色转换效率及发光强度。

另外，并不限定包含于波长转换物质3的量子点的结构及材质，例如，本实施方式中的量子点可具有半导体粒子的核及被覆核周围的壳部。核例如使用cdse，并不特别限定材质。例如，可使用cds、cdse、zns、znse、inp、cdte、上述几种的复合物等。

作为量子点，例如，包含吸收波长为460nm(蓝色)，荧光波长为约520nm(绿色)的量子点及约660nm(红色)的量子点的2种。因此，若自光入射面12a入射蓝色的光，则通过各量子点，而将蓝色的一部分转换为绿色或红色。由此，可自光出射面12f获得白色的光。

与光出射面12f对置的背面12c为光反射面，朝光入射面12a入射且通过波长转换区域12g的光在背面12c反射而自光出射面12f向外部被提取。在图3中，在与光出射面12f对置的背面12c设置有反射层14。此外，能够不设置反射层14，而将背面12c进行加工等形成反射面。

另外，在图3中，在波长转换区域12g的表面12b及背面12c设置着色层4。着色层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区域即可。所谓“着色层”为不透明的层，指的是着色有包含白色的颜色的层。着色层4优选为包含涂料、墨液、或色带。另外，着色层4的颜色不限，但优选为白色。因此，只要通过将白色涂料或白色墨液涂布于表面12b及背面12c，或将白色色带贴附于表面12b及背面12c，便可简单地形成着色层4。

由此，能够抑制入射至光入射面12a的光通过收纳空间5与表面12b之间、及收纳空间5与背面12c之间的侧方区域7的漏光，能够适当且高效率地进行颜色转换，能够由光出射面12f获得所期望的颜色的光。再者，也可不形成着色层4。

如上，在本实施方式中，在导光板12内且与光入射面12a对置的位置设置收纳空间5，将波长转换物质3配置于收纳空间5内。如此，本实施方式的导光部件11兼备有作为导光板的功能与波长转换功能，不需要像以往那样将导光板与波长转换部件单独设置。

因此，在本实施方式中，不需要像以往一样进行导光板与波长转换部件之间的位置对准，能够使波长转换效率稳定。另外，在如以往一样将导光板与波长转换部件单独设置而将这些部件组合的方式中，在导光板与波长转换部件之间产生交界面，容易引起交界面的光的漫射或反射。相对于此，在本实施方式中，自光入射面12a入射的光自波长转换区域12g通过一体化的导光板12内而导向光出射面12f。因此，能够获得稳定的波长转换效率，并且能够提高光强度。

另外，在本实施方式中，由于使导光板与波长转换部件一体化，因此与以往相比可将零件个数减少。进而，在本实施方式中，由于在设置于面积较大的导光板12的波长转换物质用的收纳空间5配置波长转换物质3，因此与以往的配置封入波长转换物质的较细的管状容器的情形相比，可使制造步骤容易化。另外，基于能够将零件个数减少且使制造步骤变得容易，能够谋求制造成本的降低。

在本实施方式中，包含波长转换物质3的树脂组合物既可注入至收纳空间5内，包含波长转换物质3的树脂组合物也可包括成形体，且成形体配置于收纳空间5。将包含波长转换物质3的树脂组合物注入收纳空间5的方式与将成形体插入收纳空间5的情形相比，气泡进入包含波长转换物质3的树脂组合物内的可能性较高。因此，如图7所示，预先将包括波长转换物质3的树脂组合物的成形体40利用射出成形等成形，将成形体40向收纳空间5插入的方式可抑制气泡产生，从而优选。成形体40除了射出成形以外，也可使用挤压成形、中空成形、热成形、压缩成形、压延成形、吹胀法、铸造法等方法制作。

能够使成形体40与收纳空间5同等或稍微大于收纳空间5而形成，将成形体40向收纳空间5内压入。由此，可使成形体40的外周面与收纳空间5的壁面密接。或者，也可使成形体40稍微小于收纳空间5而形成，在成形体40的外周围涂布粘合剂的状态下，将成形体40插入收纳空间5内。由此，可使成形体40的外周面与收纳空间5的壁面之间经由粘合层而密接。另外，在本实施方式中，由于在体积较大的导光板12设置收纳空间5，将成形体40插入收纳空间5的方式中，因此与以往的使用较细的筒状容器的情形相比，可使成形体40的插入变得容易。另外，能够抑制具有收纳空间5侧的部件(本实施方式中的导光板12)侧因成形体40的压入等而破损的不良情况。

图2是表示本实施方式的第二实施方式的导光部件及使用它的光源装置的立体图。图4是将图2所示的光源装置沿着b-b线于高度方向(z)切断且自箭头方向(x)观察的纵剖视圈。在图2、图4中，与图1、图3相同的部分标注与图1、图3相同的符号。

图2、图4所示的导光部件11与图1、图3所示的导光部件11相同，包括导光板12、收纳空间5以及波长转换物质3，但如图4所示，光入射面12a与收纳空间5之间的距离l3较图3所示的光入射面12a与收纳空间5之间的距离l4更长地形成。例如，距离l3为1mm～8mm左右。

在图2、图4所示的实施方式中，发光元件(led)10一体地安装于导光部件11的光入射面12a。由发光元件10与导光部件11构成光源装置70。

可知若配置于收纳空间5的波长转换物质3与发光元件10之间的距离变近，则在波长转换物质3包含量子点的情形时，在与发光元件10对置的波长转换物质3的部分发黑。发黑的原因在于来自发光元件10的光或热、或其两者的影响对量子点带来影响。

因此，在图2、图4的结构中，为了抑制发黑，为了使波长转换物质3远离发光元件10，而延长波长转换物质3与光入射面12a之间的距离l3，由此，即便将发光元件10一体地安装于光入射面12a，也可适当地使波长转换物质3远离发光元件10。由此，与以往相比能够抑制发黑，并且能够简单地组装光源装置70。

图5是使用图4所示的光源装置的显示设备的纵剖视图。如图5所示，显示设备50具有：发光元件10(led)；导光部件11；及液晶显示器等显示部54，其与导光部件11的光出射面12f对置。在图5中，在显示部54与导光部件11之间介置有漫射板53等。但也可不设置漫射板53。配置于显示部54的背面的光源装置70作为背光装置而发挥功能。

另外，在图3至图5中，将着色层4形成于导光板12的外表面，但是，也可如图6所示，将着色层4形成于收纳空间5的壁面5a。或者，如图6所示，可将导光板12的侧面与收纳空间5之间的导光板12的侧部12h本身作为着色层4。在该情形时，将导光板12的成形采用双色成形，此时，成为导光板12的侧部12h的部分使用经着色的树脂。或者，也可将导光板12的侧部12h与除此以外的部分利用粘合等接合而形成导光板12。

另外，也可在图l所示的导光板12的具有波长转换物质3的两端12i的位置设置着色层4。由此，能够抑制来自导光板12的两端的漏光，与以往相比可适当且高效率地进行颜色转换。另外，图3等所示的反射层14也可为点状等。

在本实施方式中，能够自光源装置70朝向显示部54照射波长转换效率优异的背光，能够提高作为显示设备50的显示特性。

﹝工业上的可利用性﹞

在本发明中，使用设置于导光板的收纳空间配置有波长转换物质的导光部件，能够实现光源装置、显示设备等。根据本发明的导光部件，能够获得稳定的波长转换效率，因而能够将使用本发明的导光部件的光源装置、显示设备等维持为高质量。另外，能够使导光部件的零件个数较以往减少，与以往相比能够降低导光部件、光源装置、显示设备的生产成本。

本申请基于2014年11月4日申请的日本特愿2014-224054。该内容全部包含于此。