发光元件制造技术

本发明专利技术涉及一种发光元件、以及使用了该发光元件的显示器和照明装置。所述发光元件包含发出1次光的激发光源、吸收该1次光后发出2次光的发光层和金属系粒子集合体层，金属系粒子集合体层是30个以上的金属系粒子彼此分离并二维地配置而成的，金属系粒子的平均粒径为200～1600nm的范围内，平均高度为55～500nm的范围内，由平均粒径与平均高度之比定义的纵横比为1～8的范围内，相邻的金属系粒子间的平均距离为1～150nm的范围内，所述发光元件射出所述1次光的一部分与所述2次光的至少一部分的混合光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】发光元件
本专利技术涉及发光元件，更详细地涉及包含金属系粒子集合体层的发光元件，所述金属系粒子集合体层由具有特定的形状的金属系粒子构成。
技术介绍
发光元件根据其所包含的发光材料的种类，例如被分类为有机电致发光(EL)元件、无机EL元件等。近年来，使用了量子点(以下也称为“QD”。)发光材料的发光元件(QD发光元件)也正变得受到关注。这是因为，将发光元件应用于显示器(图像显示装置)等时，与使用了无机发光材料等的以往的发光元件相比，色再现性优异。然而现状是，QD发光元件具有如下的问题。(1)现状中，QD由于光吸收效率低，因此发光弱。因此，为了作为显示器等而得到充分的发光强度，需要大量使用高价的QD，或者需要提高蓝色光源等激发光源的发光强度。(2)现状中，QD的耐热性低。因此，在如上所述地提高激发光源的发光强度来确保显示器等的发光强度的情况下，QD因从激发光源放出的大量的热而容易发生热劣化。日本特开2013-093317号公报(专利文献1)中提出了一种QD发光元件，所述QD发光元件利用特定的金属系粒子集合体层作为发光增强元件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-093317号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题根据专利文献1中记载的QD发光元件，由于包含显示出强等离子体激元共振的金属系粒子集合体层作为发光增强元件，因此例如在应用于显示器等时，能够显著改善其发光强度。但是，所应用而得的显示器等的色再现性尚有改善的余地。本专利技术的目的在于提供即使在使用光吸收效率较低的发光材料的情况下，在应用于显示器等时也能够显示出高发光效率和色再现性的发光元件。本专利技术的另一目的在于提供使用了该发光元件的显示器(图像显示装置)和照明装置。解决课题的方法本专利技术提供以下所示的发光元件、显示器和照明装置。[1]一种发光元件，其包含发出1次光的激发光源、吸收所述1次光且发出2次光的发光层和金属系粒子集合体层，所述金属系粒子集合体层是30个以上的金属系粒子彼此分离并二维地配置而成的，所述金属系粒子的平均粒径为200～1600nm的范围内，平均高度为55～500nm的范围内，由所述平均粒径与所述平均高度之比定义的纵横比为1～8的范围内，相邻的金属系粒子间的平均距离为1～150nm的范围内，所述发光元件射出所述1次光的一部分与所述2次光的至少一部分的混合光。[2]如[1]所述的发光元件，其中，被射入所述发光层的所述1次光呈面状。[3]如[2]所述的发光元件，其还包含导光板，所述1次光经由所述导光板被射入所述发光层。[4]如[3]所述的发光元件，其依次包含所述导光板、所述发光层和所述金属系粒子集合体层。[5]如[3]或[4]所述的发光元件，其中，在将从所述导光板的与所述发光层相反一侧的主面射出的1次光F1的积分强度设为I1，将从所述导光板的所述发光层侧的主面射出的1次光F2的积分强度设为I2时，满足下述式I2≥I1。[6]如[1]～[5]中任一项所述的发光元件，其还包含带有反射功能的光偏转构件。[7]如[6]所述的发光元件，其依次包含所述带有反射功能的光偏转构件、所述导光板、所述发光层和所述金属系粒子集合体层。[8]如[7]所述的发光元件，其中，在将从所述导光板的与所述发光层相反一侧的主面射出的1次光F1的积分强度设为I1，将从所述导光板的所述发光层侧的主面射出的1次光F2的积分强度设为I2，将所述1次光F1中到达所述带有反射功能的光偏转构件、且被所述带有反射功能的光偏转构件反射的1次光F1-1的积分强度设为I1-1时，满足下述式I1≤(I2+I1-1)。[9]如[1]～[8]中任一项所述的发光元件，其中，所述发光层包含量子点(QD)发光材料。[10]如[9]所述的发光元件，其中，所述量子点(QD)发光材料由镉以外的元素构成。[11]如[1]～[10]中任一项所述的发光元件，其中，所述发光层的厚度为500nm以下。[12]一种显示器，其包含[1]～[11]中任一项所述的发光元件。[13]一种照明装置，其包含[1]～[11]中任一项所述的发光元件。专利技术效果根据本专利技术，可以提供即使在使用光吸收效率较低的发光材料的情况下，在应用于显示器等时也能够显示出高发光效率和色再现性的发光元件、以及使用了该发光元件的显示器(图像显示装置)和照明装置。附图说明图1为示出本专利技术所涉及的发光元件的一例的示意剖视图。图2为在图1所示的发光元件中示意性地示出从导光板的侧面入射的1次光的行进方向的图。图3为示出依次包含基板、金属系粒子集合体层和发光层的层叠体的示意剖视图。图4为示出参考例中从市售的平板型终端取出的发光元件A的结构的示意剖视图。图5为示出发光谱的测定系统的示意图。图6为从正上方看制造例1的金属系粒子集合体层时的SEM图像(10000倍和50000倍比例)。图7为制造例1的金属系粒子集合体层的AFM图像。图8为制造例1和比较制造例1～2的金属系粒子集合体层的吸光谱。图9为示出实施例1的发光元件的结构的示意剖视图。图10为示出比较例1的发光元件的结构的示意剖视图。图11为示出背景的发光元件的结构的示意剖视图。图12为示出实施例1、比较例1和背景的发光元件的发光谱的测定系统的示意图。图13为示出实施例1、比较例1和背景的发光元件的发光谱的图。具体实施方式以下，示出实施方式来更详细地说明本专利技术。＜第1实施方式：发光元件＞图1为示出本实施方式所涉及的发光元件的一例的示意剖视图。图1所示的发光元件10包括：发出1次光F的激发光源40(侧光型)；配置于激发光源40的侧方的导光板50；配置于导光板50的背面侧(与发光元件10的光射出侧相反的一侧)、吸收1次光F并发出2次光S的发光层30；配置于发光层30的背面侧的金属系粒子集合体层20；配置于导光板50的前面侧(发光元件10的光射出侧)的带有反射功能的光偏转构件60。发光元件10中，依次配置有带有反射功能的光偏转构件60、导光板50、发光层30和金属系粒子集合体层20。发光元件10中，带有反射功能的光偏转构件60侧成为光取出面，并射出取出光L。如图2所示，发光元件10中从激发光源40射入导光板50的侧面的1次光F在导光板50内被面光源化。被导光板50面光源化后的1次光F可以从导光板50的2个主面、即前面侧(发光元件10的光射出侧)的第1主面50a和背面侧的第2主面50b中的任一个射出。其中从第1主面50a射出的1次光F1到达带有反射功能的光偏转构件60，且其一部分被带有反射功能的光偏转构件60反射(图2中的F1-1)，但其余部分被作为取出光L的一部分从发光元件10射出(图2中的F1-2)。被反射的1次光F1-1中的至少一部分到达发光层30。吸收1次光F1-1后的发光层30射出2次光S。此时，发光层30的1次光F1-1的吸收效率的增强和发光层30的发光的增强由配置于发光层30的附近的金属系粒子集合体层20来进行。金属系粒子集合体层20也具有作为反射板的功能，金属系粒子集合体层20与带有反射功能的光偏转构件60之间的光的反射、以及与之相伴的、从带有反射功能的光偏转构件60侧的取出光的射出、2次光S从发光层30的射出、和基于金属系粒子集合体层20的发光层30的吸收效率增强和发光增强被反复进行。另一方面，从导光板5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光元件，其包含发出1次光的激发光源、吸收所述1次光且发出2次光的发光层和金属系粒子集合体层，所述金属系粒子集合体层是30个以上的金属系粒子彼此分离并二维地配置而成的，所述金属系粒子的平均粒径为200～1600nm的范围内，平均高度为55～500nm的范围内，由所述平均粒径与所述平均高度之比定义的纵横比为1～8的范围内，相邻的金属系粒子间的平均距离为1～150nm的范围内，所述发光元件射出所述1次光的一部分与所述2次光的至少一部分的混合光。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.27 JP 2015-0663191.一种发光元件，其包含发出1次光的激发光源、吸收所述1次光且发出2次光的发光层和金属系粒子集合体层，所述金属系粒子集合体层是30个以上的金属系粒子彼此分离并二维地配置而成的，所述金属系粒子的平均粒径为200～1600nm的范围内，平均高度为55～500nm的范围内，由所述平均粒径与所述平均高度之比定义的纵横比为1～8的范围内，相邻的金属系粒子间的平均距离为1～150nm的范围内，所述发光元件射出所述1次光的一部分与所述2次光的至少一部分的混合光。2.如权利要求1所述的发光元件，其中，被射入所述发光层的所述1次光呈面状。3.如权利要求2所述的发光元件，其还包含导光板，所述1次光经由所述导光板被射入所述发光层。4.如权利要求3所述的发光元件，其依次包含所述导光板、所述发光层和所述金属系粒子集合体层。5.如权利要求3或4所述的发光元件，其中，在将从所述导光板的与所述发光层相反一侧的主面射出的1次光F1的积分强度设为I1，将从所述导光板的所述发光层侧的主面射出的1次光...

【专利技术属性】
技术研发人员：福浦知浩，宫本知典，
申请(专利权)人：住友化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP