(57)【要約】【課題】毒性の問題のない材料系でもって、薄膜形成が容易に可能で且つ安定性の高い量子ドット材料、量子ドット薄膜及びその形成方法が求められている。用途としては、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯などの用途に於いて、有効な照明装置を実現することが求められている。【解決手段】量子ドットを構成する薄膜を、該薄膜中に存在する量子ドットは無機ハライドペロブスカイトにより構成され、且つ、該薄膜は二酸化珪素を含んでなり、二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
量子ドットを構成する薄膜であって、
該薄膜中に存在する量子ドットは無機ハライドペロブスカイトにより構成され、
且つ、該薄膜は二酸化珪素を含んでなり、
二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、
量子ドット薄膜。
【請求項２】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム及び／又は鉛を含んで構成されていることを特徴とする、
請求項１記載の量子ドット薄膜。
【請求項３】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム、錫、ビスマス及び／又はアンチモンを含んで構成されていることを特徴とする、
請求項１記載の量子ドット薄膜。
【請求項４】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトに含まれるハロゲンは、
塩素、臭素或いは沃素の何れか一又はその複数によることを特徴とする、
請求項１乃至３の何れか一に記載の量子ドット薄膜。
【請求項５】
該量子ドットを構成する薄膜は、
３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて構成されたことを特徴とする、
請求項１乃至４の何れか一に記載の量子ドット薄膜。
【請求項６】
該量子ドットを構成する薄膜は、３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて成膜され、
該成膜は有機溶媒中で該材料を混合した後、水を用いて反応させて得られたことを特徴とする、
請求項５記載の量子ドット薄膜。
【請求項７】
量子ドットを構成する薄膜の形成方法であって、
量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトと、これを担持する薄膜を構成する珪素化合物を用意する工程と、
該材料を混合する工程と、
該混合された材料を反応させる工程と、
該反応済みの材料を成膜する工程とを経て形成されたことにより、
二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、
量子ドット薄膜の形成方法。
【請求項８】
該材料を混合する工程は、
トルエンを主成分とする液相中で行われることを特徴とする、
請求項７記載の量子ドット薄膜の形成方法。
【請求項９】
該混合された材料を反応させる工程は、
水を用いて反応させることにより行われることを特徴とする、
請求項７又は８記載の量子ドット薄膜の形成方法。
【請求項１０】
該反応済みの材料を成膜する工程は、
スプレー法或いは印刷法により行われることを特徴とする、
請求項７乃至９の何れか一に記載の量子ドット薄膜の形成方法。
【請求項１１】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム及び／又は鉛を含んで構成されていることを特徴とする、
請求項７乃至１０の何れか一に記載の量子ドット薄膜の形成方法。
【請求項１２】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム、錫、ビスマス及び／又はアンチモンを含んで構成されていることを特徴とする、
請求項７乃至１０の何れか一に記載の量子ドット薄膜の形成方法。
【請求項１３】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトに含まれるハロゲンは、
塩素、臭素或いは沃素の何れか一又はその複数によることを特徴とする、
請求項７乃至１２の何れか一に記載の量子ドット薄膜の形成方法。
【請求項１４】
該量子ドットを構成する薄膜は、
３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて構成されたことを特徴とする、
請求項７乃至１３の何れか一に記載の量子ドット薄膜の形成方法。
【請求項１５】
波長変換材料として量子ドットを用いたＬＥＤ素子であって、
用いられる量子ドットを構成する薄膜は、
該薄膜中に存在する量子ドットは無機ハライドペロブスカイトにより構成され、
且つ、該薄膜は二酸化珪素を含んでなり、
二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、
量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子。
【請求項１６】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム及び／又は鉛を含んで構成されていることを特徴とする、
請求項１５記載の量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子。
【請求項１７】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム、錫、ビスマス及び／又はアンチモンを含んで構成されていることを特徴とする、
請求項１５記載の量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子。
【請求項１８】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトに含まれるハロゲンは、
塩素、臭素或いは沃素の何れか一又はその複数によることを特徴とする、
請求項１５乃至１７の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子。
【請求項１９】
該量子ドットを構成する薄膜は、
３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて構成されたことを特徴とする、
請求項１５乃至１８の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子。
【請求項２０】
該量子ドットを構成する薄膜は、３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて成膜され、
該成膜は有機溶媒中で該材料を混合した後、水を用いて反応させて得られたことを特徴とする、
請求項１９記載の量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子。
【請求項２１】
波長変換材料として量子ドットを用いた有機或いは無機ＥＬ素子であって、
用いられる量子ドットを構成する薄膜は、
該薄膜中に存在する量子ドットは無機ハライドペロブスカイトにより構成され、
且つ、該薄膜は二酸化珪素を含んでなり、
二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、
量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子。
【請求項２２】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム及び／又は鉛を含んで構成されていることを特徴とする、
請求項２１記載の量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子。
【請求項２３】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム、錫、ビスマス及び／又はアンチモンを含んで構成されていることを特徴とする、
請求項２１記載の量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子。
【請求項２４】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトに含まれるハロゲンは、
塩素、臭素或いは沃素の何れか一又はその複数によることを特徴とする、
請求項２１乃至２３の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子。
【請求項２５】
該量子ドットを構成する薄膜は、
３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて構成されたことを特徴とする、
請求項２１乃至２４の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子。
【請求項２６】
該量子ドットを構成する薄膜は、３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて成膜され、
該成膜は有機溶媒中で該材料を混合した後、水を用いて反応させて得られたことを特徴とする、
請求項２５記載の量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子。
【請求項２７】
内部にガスを封入した放電管を備えた放電灯であって、
波長変換材料として量子ドットを構成する薄膜を用い、
該薄膜中に存在する量子ドットは無機ハライドペロブスカイトにより構成され、
且つ、該薄膜は二酸化珪素を含んでなり、
二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、
量子ドット薄膜を用いた放電灯。
【請求項２８】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム及び／又は鉛を含んで構成されていることを特徴とする、
請求項２７記載の量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子。
【請求項２９】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトは、
少なくともセシウム、錫、ビスマス及び／又はアンチモンを含んで構成されていることを特徴とする、
請求項２７記載の量子ドット薄膜を用いた放電灯。
【請求項３０】
該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトに含まれるハロゲンは、
塩素、臭素或いは沃素の何れか一又はその複数によることを特徴とする、
請求項２７乃至２９の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いた放電灯。
【請求項３１】
該量子ドットを構成する薄膜は、
３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて構成されたことを特徴とする、
請求項２７乃至３０の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いた放電灯。
【請求項３２】
該量子ドットを構成する薄膜は、３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて成膜され、
該成膜は有機溶媒中で該材料を混合した後、水を用いて反応させて得られたことを特徴とする、
請求項３１記載の量子ドット薄膜を用いた放電灯。
【請求項３３】
該放電灯は、
放電管内部に電極を持たない構成であることを特徴とする、
請求項２７乃至３２の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯。
【請求項３４】
該量子ドット薄膜は、
該放電管の内面に形成されていることを特徴とする、
請求項２７乃至３３の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いた放電灯或いは無電極放電灯。
【請求項３５】
該量子ドット薄膜は、
該放電管の内面に形成され、
且つ、該量子ドット材料表面に保護層が形成されていることを特徴とする、
請求項３４記載の量子ドット薄膜を用いた放電灯或いは無電極放電灯。
【請求項３６】
該量子ドット薄膜は、
該放電管の外面に形成されていることを特徴とする、
請求項２７乃至３３の何れか一に記載の量子ドット薄膜を用いた放電灯或いは無電極放電灯。
【請求項３７】
該量子ドット薄膜は、
該放電管の内面に形成され、
且つ、該量子ドット材料表面に保護層が形成されていることを特徴とする、
請求項３６記載の量子ドット薄膜を用いた放電灯或いは無電極放電灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短波長の光を可視光に変換する機能材料としての量子ドット薄膜、量子ドット薄膜の形成方法、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
量子ドット技術は、ＬＥＤを含む多くの発光デバイスで必要な紫外域を主とする短波長の光を可視光に変換する機能材料として、本質的に非常な高効率が期待され、活発な研究が行われている。
【０００３】
また、蛍光灯をはじめとする放電灯は非常に成熟した技術であり、各種照明ランプ等に広範に用いられている。特に、無電極放電灯はＬＥＤを凌駕する長寿命を有し、高天井やトンネル内などメンテナンスが困難な用途に於いては非常に有効である。
【０００４】
量子ドット技術は非常に高効率の波長変換を可能とする技術であり、上記の放電灯及び無電極放電灯に用いることによりさらに高効率の照明装置を得られる可能性があった。量子ドット技術はドットマトリクスを含むＬＥＤへの応用等が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６ー１５７５５５号公報
【特許文献２】特開２０１６ー１１４８４６号公報
【特許文献３】特開２０１３ー１８３１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、量子ドットは従来カドミウム及びセレンを含む材料系が主に用いられており、特にカドミウムの毒性が普及の障害になっていた。
【０００７】
また、量子ドットはその製造工程及び材料系から薄膜形成が困難であり、さらに水及び／又は極性溶媒により分解してしまうといった課題があった。
【０００８】
また、実際の使用に於いても耐熱性が低いという課題があり、普及の妨げとなっていた。
【０００９】
このため、毒性の問題のない材料系でもって、薄膜形成が容易に可能で且つ安定性の高い量子ドット材料、量子ドット薄膜及びその形成方法が求められている。用途としては、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯などの用途に於いて、有効な照明装置を実現することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、量子ドットを構成する薄膜に於いて、該薄膜中に存在する量子ドットは無機ハライドペロブスカイトにより構成され、且つ、該薄膜は二酸化珪素を含んでなり、二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、量子ドット薄膜、量子ドット薄膜の形成方法、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯である。
【００１１】
また本発明は、該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトが、少なくともセシウム及び／又は鉛を含んで構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトが、少なくともセシウム、錫、ビスマス及び／又はアンチモンを含んで構成されていることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトに含まれるハロゲンが、塩素、臭素或いは沃素の何れか一又はその複数によることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、該量子ドットを構成する薄膜が、３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて構成されたことを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、該量子ドットを構成する薄膜が３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて成膜され、該成膜は有機溶媒中で該材料を混合した後、水を用いて反応させて得られたことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、量子ドットを構成する薄膜の形成方法に於いて、量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトと、これを担持する薄膜を構成する珪素化合物を用意する工程と、該材料を混合する工程と、該混合された材料を反応させる工程と、該反応済みの材料を成膜する工程とを経て形成されたことにより、二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、量子ドット薄膜、量子ドット薄膜の形成方法、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯である。
【００１７】
また本発明は、該材料を混合する工程がトルエンを主成分とする液相中で行われることを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、該混合された材料を反応させる工程が水を用いて反応させることにより行われることを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、該反応済みの材料を成膜する工程がスプレー法或いは印刷法により行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の量子ドット薄膜及び量子ドット薄膜の形成方法は、非常に高効率であり、励起波長及び／又は発光波長を制御可能で、シャープな発光ピークを有することから波長変換材料として嘱望されている量子ドットを、毒性の問題のない材料系でもって、室温での合成が可能で、成膜性に優れ、水や有機溶媒に対しても安定な薄膜として形成することを可能とした。これにより、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯が実現され、これら発光素子の高性能化に非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係る量子ドット薄膜の形成方法の一例を示すチャートである。
【図２】図２は、本発明に係る量子ドットを用いた無電極放電灯の一例を示した概念図である。
【図３】図３は、本発明に係る量子ドットを用いた放電灯及び無電極放電灯の製造工程の一例を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明に係る量子ドットを用いた無電極放電灯の他の例を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、量子ドットを構成する薄膜に於いて、該薄膜中に存在する量子ドットは無機ハライドペロブスカイトにより構成され、且つ、該薄膜は二酸化珪素を含んでなり、二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、量子ドット薄膜、量子ドット薄膜の形成方法、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯である。
【００２３】
また本発明は、該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトが、少なくともセシウム及び／又は鉛を含んで構成されていることを特徴とする。
【００２４】
また本発明は、該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトが、少なくともセシウム、錫、ビスマス及び／又はアンチモンを含んで構成されていることを特徴とする。
【００２５】
また本発明は、該量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトに含まれるハロゲンが、塩素、臭素或いは沃素の何れか一又はその複数によることを特徴とする。
【００２６】
また本発明は、該量子ドットを構成する薄膜が、３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて構成されたことを特徴とする。
【００２７】
また本発明は、該量子ドットを構成する薄膜が３ーアミノプロピルトリメトキシシランと量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトを用いて成膜され、該成膜は有機溶媒中で該材料を混合した後、水を用いて反応させて得られたことを特徴とする。
【００２８】
また本発明は、量子ドットを構成する薄膜の形成方法に於いて、量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトと、これを担持する薄膜を構成する珪素化合物を用意する工程と、該材料を混合する工程と、該混合された材料を反応させる工程と、該反応済みの材料を成膜する工程とを経て形成されたことにより、二酸化珪素により量子ドットが安定に担持されていることを特徴とする、量子ドット薄膜、量子ドット薄膜の形成方法、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯である。
【００２９】
また本発明は、該材料を混合する工程がトルエンを主成分とする液相中で行われることを特徴とする。
【００３０】
また本発明は、該混合された材料を反応させる工程が水を用いて反応させることにより行われることを特徴とする。
【００３１】
また本発明は、該反応済みの材料を成膜する工程がスプレー法或いは印刷法により行われることを特徴とする。
【実施例１】
【００３２】
図１は、本発明に係る量子ドット薄膜の形成方法の一例を示すチャートである。本発明の工程により、非常に高効率であり、励起波長及び／又は発光波長を制御可能で、シャープな発光ピークを有することから波長変換材料として嘱望されている量子ドットを、毒性の問題のない材料系でもって、室温での合成が可能で、成膜性に優れ、水や有機溶媒に対しても安定な薄膜として形成することを可能とした。これにより、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯が実現され、これら発光素子の高性能化に非常に有効であった。
【００３３】
本実施例に於いては、量子ドットを構成する無機ハライドペロブスカイトの構成元素としてセシウム、鉛及びハロゲンとして塩素を用いた。なお、本発明はこれらの材料系に限定されるものではなく、錫、ビスマス及び／又はアンチモンを含んで構成されてもよく、ハロゲンとしては臭素或いは沃素を用いても良い。
【００３４】
これらの材料から量子ドットのベースを構成し、これと珪素化合物として３ーアミノプロピルトリメトキシシランを用いて有機溶媒中に分散させた。有機溶媒としてはトルエンを用いたが、他の溶媒も好適に用いられる。
【００３５】
さらにこの材料に水を反応させることにより、３ーアミノプロピルトリメトキシシラン由来の二酸化珪素が量子ドット材料を担持した状態が得られ、これにより水や有機溶媒に対する耐性が良好で、耐熱性も高く、水或いは有機溶媒及びそれらの混合溶媒中で安定であり、スプレー法或いは印刷法により容易に薄膜を成膜可能な量子ドット材料を得ることができた。
【００３６】
以下、本発明に係る量子ドット材料を発光素子に応用した一例として無電極放電灯の例を示す。なお、本発明に係る量子ドット薄膜及び量子ドット薄膜の形成方法は様々な発光素子への応用が可能であり、本実施例に限定されることなく量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯などが実現される。
【００３７】
図２は、本発明に係る無電極放電灯の一例を示した概念図である。図２に示されているのはリング状の放電管１と放電管外部に配設された電界印加用コイル２を有し、上部に反射板３を備えたものである。ここで、本発明にかかる放電灯としては無電極放電灯に限定されるものではなく、放電管内に電極を有する通常の蛍光灯と同様の構造を持つものでも問題ない。また、反射板の有無は全く問題なく、セード型の反射板や拡散板などを備えた形態でも全く問題ない。或いは、放電管は電球型のものでも問題なく、無電極放電管の場合は電界印加用コイルを内側に備えたものでも良い。
【００３８】
本実施例において、リング形状の放電管を有する無電極放電灯の放電管１は外部に電界印加用コイル２を備えており、これから生ずる電界により放電管内にプラズマを励起する。このプラズマにより内部に封入されたガスが励起されて主として紫外域にピークを持つ励起光が放出され、これが本発明に係る量子ドット層に入射して可視光に波長変換されて発光素子として機能する。
【００３９】
図３は、本発明に係る量子ドットを用いた放電灯及び無電極放電灯の製造工程の一例を示すフローチャートである。本実施例に於いては、リング状の放電管を有する無電極放電灯に量子ドットを用いた。放電管に於いて生起される紫外光を可視光に変換する機能材料として量子ドットを用いている。ここで、本発明にかかる放電灯としては無電極放電灯に限定されるものではなく、放電管内に電極を有する通常の蛍光灯と同様の構造を持つものでも問題ない。また、反射板の有無は全く問題なく、セード型の反射板や拡散板などを備えた形態でも全く問題ない。或いは、放電管は電球型のものでも問題なく、無電極放電管の場合は電界印加用コイルを内側に備えたものでも良い。
【００４０】
本実施例に係る量子ドットを用いた放電灯及び無電極放電灯の製造工程に於いては、まずリングを二つに分割した形状のガラス管を用意した。この管の内面に量子ドット層を形成するため、前処理を行った。本実施例では前処理として親水化処理を行った。本実施例では、親水化処理は過酸化水素により管内面を洗浄することにより行ったが、処理はアンモニアの水溶液により行ってもよい。さらに、オゾン或いはプラズマによる処理によっても問題ない。
【００４１】
続いて、管内面に量子ドット層を形成した。本発明に係る量子ドット薄膜及び量子ドット薄膜の形成方法は、簡便に安定な量子ドット薄膜が得られるため、その効果は大である。なお、本実施例に於いては薄膜形成にスプレー法を用いたが、印刷法も同様に好適に用いられる。。
【００４２】
本実施例に於いては、量子ドット材料が複数の波長にピークを有する材料を混合して用いた。これにより、発光スペクトルがよりブロードになり、演色性や発光効率が向上した。
【００４３】
本実施例に於いては、前記の工程を経て管内面に量子ドット層及び保護層を形成したリングを二つに分割した形状のガラス管を融着してリング状に形成し、内部を減圧したのちプラズマ励起のためのガスを注入して封止し、放電管を形成した。
【００４４】
ここで、リングを二つに分割した形状のガラス管の接続はセラミックセメント等を用いる等の他の方法によっても問題ない。封入するガスは通常の水銀を含むものでも良いが、硫黄系等の水銀を用いない他の励起ガスであっても問題ない。
【００４５】
本実施例に於いては、無電極放電管に近接して配置される誘導コイルとして２個のリングコイルを配設した。かかる構成により、本発明の放電灯及び無電極放電灯は、放電灯及び無電極放電灯のプラズマ励起による紫外光を可視光に変換する波長変換材料として量子ドット材料を応用し、高効率の波長変換を可能として、高天井やトンネル内などメンテナンスが困難な用途に於いて有効な照明装置を実現することができた。
【実施例２】
【００４６】
以下、本発明に係る量子ドット材料を発光素子に応用した一例として無電極放電灯の他の例を示す。図４は、本発明にかかる無電極放電灯の他の例を示した概念図である。本実施例では、電球形状の無電極放電管を使用し、誘導コイルは管球の内部に設置されている。
【００４７】
本実施例に於いては、量子ドット材料を放電管の外面に形成した。さらにその表面に保護層を形成している。なお、管球を形成する材料は紫外線の吸収が少ないものが求められ、本実施例に於いては石英ガラスを用いたが、高耐久性の樹脂等の他の材料を用いても問題ない。
【００４８】
量子ドット材料、成膜方法、保護層材料、成膜方法及び減圧加熱による後処理方法は実施例１に記載の方法と同様のものを用いた。かかる構成により、管内面に量子ドット層を形成したものに較べて製造工程が簡易化され、より低コストで高効率な照明装置を実現することができた。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上述べてきたように本発明の量子ドット薄膜及び量子ドット薄膜の形成方法は、非常に高効率であり、励起波長及び／又は発光波長を制御可能で、シャープな発光ピークを有することから波長変換材料として嘱望されている量子ドットを、毒性の問題のない材料系でもって、室温での合成が可能で、成膜性に優れ、水や有機溶媒に対しても安定な薄膜として形成することを可能とした。これにより、量子ドット薄膜を用いたＬＥＤ素子、量子ドット薄膜を用いたＥＬ素子、量子ドット薄膜を用いた放電灯及び量子ドット薄膜を用いた無電極放電灯が実現され、これら発光素子の高性能化に非常に有効であり、産業上の利用可能性は大であると言える。
【符号の説明】
【００５０】
１    無電極放電灯の放電管
２    電界印加用コイル
３    反射板
【図１】
2019176055.tif 000003
【図２】
2019176055.tif 000004
【図３】
2019176055.tif 000005
【図４】
2019176055.tif 000006