JP2003214946A - 光感応型発光素子の発光効率測定方法及び装置 - Google Patents
光感応型発光素子の発光効率測定方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光感応型発光素子の発光効率を評価する際に
は、発光の全放射束の評価に加えて、入射光に関する定
量評価も同時に行なう必要がある。しかし、従来の発光
素子の量子効率評価装置においては、発光素子としての
評価を行なうことが出来ない状況にあった。 【解決手段】 積分球に分光放射照度標準電球からの光
を入射させ、この電球からの入射光を測定することによ
り、装置全体の分光感度を求め、また、該発光素子を励
起する入力光を入射させ、この入力光による光を測定す
ることにより、入力光のみによるスペクトルを求め、次
に、該ポートを通して該発光素子に入力光を照射し、そ
のスペクトルを測定することにより光感応型発光素子の
発光効率を正確に求めることができる。
は、発光の全放射束の評価に加えて、入射光に関する定
量評価も同時に行なう必要がある。しかし、従来の発光
素子の量子効率評価装置においては、発光素子としての
評価を行なうことが出来ない状況にあった。 【解決手段】 積分球に分光放射照度標準電球からの光
を入射させ、この電球からの入射光を測定することによ
り、装置全体の分光感度を求め、また、該発光素子を励
起する入力光を入射させ、この入力光による光を測定す
ることにより、入力光のみによるスペクトルを求め、次
に、該ポートを通して該発光素子に入力光を照射し、そ
のスペクトルを測定することにより光感応型発光素子の
発光効率を正確に求めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本願発明は、空間光変調素
子、光演論理算素子および省電力ディスプレイパネル等
に用いられる、光感応型発光素子の外部量子効率および
外部エネルギー効率（両者を併せて「発光効率」とい
う。）を測定する方法及びそれに用いる測定装置に関す
る。ここで、光感応型発光素子とは、電界発光素子であ
り、かつ、入射光に感応して発光のスイッチング、波長
変換、もしくは発光強度の制御を行なう素子をいう。
子、光演論理算素子および省電力ディスプレイパネル等
に用いられる、光感応型発光素子の外部量子効率および
外部エネルギー効率（両者を併せて「発光効率」とい
う。）を測定する方法及びそれに用いる測定装置に関す
る。ここで、光感応型発光素子とは、電界発光素子であ
り、かつ、入射光に感応して発光のスイッチング、波長
変換、もしくは発光強度の制御を行なう素子をいう。
【０００２】
【従来の技術】 発光素子の性能表記に関しては、輝度
または光度で行われる場合が通例であるが、発光素子８
の全放射束に関る外部量子効率を実験的に正しく求める
ことは、発光素子８の材料および構造の最適化において
も、また発光のメカニズムに関する基礎的知見を得る上
でも非常に重要である。また、発光素子の外部エネルギ
ー効率を実験的に正しく求めることは、発光素子８の省
電力特性を評価する上で非常に重要である。
または光度で行われる場合が通例であるが、発光素子８
の全放射束に関る外部量子効率を実験的に正しく求める
ことは、発光素子８の材料および構造の最適化において
も、また発光のメカニズムに関する基礎的知見を得る上
でも非常に重要である。また、発光素子の外部エネルギ
ー効率を実験的に正しく求めることは、発光素子８の省
電力特性を評価する上で非常に重要である。
【０００３】発光素子の外部量子効率とは、下記のよう
に定義される。
に定義される。
【数１】
電界発光素子に関しては、外部量子効率の測定方法およ
び測定装置が、例えば特許公開2001-250675に提案され
ている。
び測定装置が、例えば特許公開2001-250675に提案され
ている。
【０００４】また、発光素子の外部エネルギー効率と
は、下記のように定義される。
は、下記のように定義される。
【数２】
通常の電界発光素子においては、入力エネルギーを電力
(W)、発光エネルギーを全光束(lm)で与えることによ
り、外部エネルギー効率を(lm/W)の形で求めることが多
い。一方、発光エネルギーを全放射束(W)で与えた場
合、太陽電池のエネルギー効率の表記と同様、「エネル
ギー変換効率」（100を乗じることにより%で表せる）と
なる。
(W)、発光エネルギーを全光束(lm)で与えることによ
り、外部エネルギー効率を(lm/W)の形で求めることが多
い。一方、発光エネルギーを全放射束(W)で与えた場
合、太陽電池のエネルギー効率の表記と同様、「エネル
ギー変換効率」（100を乗じることにより%で表せる）と
なる。
【０００５】一方、入射光に感応して発光のスイッチン
グ、波長変換又は発光強度の制御が可能な「光感応型」
発光素子が注目を集めている。例えば、特許公開平6-27
5864（光―光変換素子）又は下記の文献に提案されてい
る発光素子である。“Organic Light-Emitting Diode w
ith TiOPc Layer - A New MultifunctionalOptoelectro
nic Device” J.P. Ni, T. Tano, Y. Ichino, T. Hana
da, T. Kamata, N. Takada, K. Yase, Jpn. J. Appl. P
hys. 40 (2001) L948
グ、波長変換又は発光強度の制御が可能な「光感応型」
発光素子が注目を集めている。例えば、特許公開平6-27
5864（光―光変換素子）又は下記の文献に提案されてい
る発光素子である。“Organic Light-Emitting Diode w
ith TiOPc Layer - A New MultifunctionalOptoelectro
nic Device” J.P. Ni, T. Tano, Y. Ichino, T. Hana
da, T. Kamata, N. Takada, K. Yase, Jpn. J. Appl. P
hys. 40 (2001) L948
【０００６】本素子の特徴は、有機エレクトロルミネッ
センス(EL)素子としての発光層の他に、光電変換層を有
していることであり、DC電源と太陽電池とを併用した発
光素子ということも出来る。
センス(EL)素子としての発光層の他に、光電変換層を有
していることであり、DC電源と太陽電池とを併用した発
光素子ということも出来る。
【０００７】本発光素子は、従来の発光素子にない特徴
を有することから、発光素子８の基本的性能の指標であ
る外部量子効率及び外部エネルギー効率を評価すること
が非常に重要である。
を有することから、発光素子８の基本的性能の指標であ
る外部量子効率及び外部エネルギー効率を評価すること
が非常に重要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】 定義（数1）および
（数2）に基づいて光感応型発光素子の発光効率を評価
する際には、発光の全放射束の評価に加えて、入射光に
関する定量評価も同時に行なう必要がある。
（数2）に基づいて光感応型発光素子の発光効率を評価
する際には、発光の全放射束の評価に加えて、入射光に
関する定量評価も同時に行なう必要がある。
【０００９】しかし、従来の発光素子の量子効率評価装
置、例えば特許公開2001―250675に提案されているよう
な装置においては、積分球外からの入射光を定量評価す
る手段がないため、入射光強度のうち実際に光電変換層
に吸収された割合を決めることができない。
置、例えば特許公開2001―250675に提案されているよう
な装置においては、積分球外からの入射光を定量評価す
る手段がないため、入射光強度のうち実際に光電変換層
に吸収された割合を決めることができない。
【００１０】一方、従来の固体の蛍光量子効率測定装
置、例えば特許公開平9―292281に提案されているよう
な装置においては、入射光の定量評価は可能だが、発光
素子用の電極、電源および電流測定装置（エレクトロメ
ータ）を装備していないため、発光素子としての評価を
行なうことが出来ない。即ち、従来の量子効率測定装置
においては、光感応型発光素子の発光効率を評価するこ
とは出来ない。
置、例えば特許公開平9―292281に提案されているよう
な装置においては、入射光の定量評価は可能だが、発光
素子用の電極、電源および電流測定装置（エレクトロメ
ータ）を装備していないため、発光素子としての評価を
行なうことが出来ない。即ち、従来の量子効率測定装置
においては、光感応型発光素子の発光効率を評価するこ
とは出来ない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】 本願発明においては、
光感応型発光素子の発光効率を評価できる測定方法およ
び測定装置を提供する。即ち、入射光を導入することが
でき、入射光強度を定量評価することができ、入射光強
度のうち実際に光電変換層に吸収された割合を定量評価
することができ、かつ発光全放射束を定量評価できる測
定方法および測定装置を提供する。本願発明における測
定装置は、入射ポート、アタッチメント付きポート及び
ファイバー出射ポートを備えた積分球、ファイバーバン
ドル、分光器、光検出器、光検出器用コントローラ、制
御用コンピュータ、発光素子用DC電源及びエレクトロメ
ータ、光電変換用光源、校正用分光放射照度標準電球お
よび標準電球用電源により構成される。DC電源及びエレ
クトロメータは、ソースメジャーユニット（例えばケー
スレー社モデル2400など）1台で置換えることもでき
る。光検出器はフォトダイオードであっても、光電子増
倍管であっても、CCDマルチチャンネル検出器であって
も構わないが、測定時間の短縮および簡便さの観点から
CCDマルチチャンネル検出器が望ましく、さらには検出
感度の観点から液体窒素冷却もしくは電子冷却タイプの
CCD検出器が望ましい。光電変換用光源は、発光スペク
トルと分離することが可能ならば、単色光源でなくても
良い。また、レーザー光源でも、良くコリメートされた
インコヒーレント光源（例えばハロゲンランプや発光ダ
イオードや太陽光）でも構わない。また、分光放射照度
標準電球については、国家標準にトレーサブルなものと
してウシオ電機社製品(100V, 500W)を用いることが望ま
しい。
光感応型発光素子の発光効率を評価できる測定方法およ
び測定装置を提供する。即ち、入射光を導入することが
でき、入射光強度を定量評価することができ、入射光強
度のうち実際に光電変換層に吸収された割合を定量評価
することができ、かつ発光全放射束を定量評価できる測
定方法および測定装置を提供する。本願発明における測
定装置は、入射ポート、アタッチメント付きポート及び
ファイバー出射ポートを備えた積分球、ファイバーバン
ドル、分光器、光検出器、光検出器用コントローラ、制
御用コンピュータ、発光素子用DC電源及びエレクトロメ
ータ、光電変換用光源、校正用分光放射照度標準電球お
よび標準電球用電源により構成される。DC電源及びエレ
クトロメータは、ソースメジャーユニット（例えばケー
スレー社モデル2400など）1台で置換えることもでき
る。光検出器はフォトダイオードであっても、光電子増
倍管であっても、CCDマルチチャンネル検出器であって
も構わないが、測定時間の短縮および簡便さの観点から
CCDマルチチャンネル検出器が望ましく、さらには検出
感度の観点から液体窒素冷却もしくは電子冷却タイプの
CCD検出器が望ましい。光電変換用光源は、発光スペク
トルと分離することが可能ならば、単色光源でなくても
良い。また、レーザー光源でも、良くコリメートされた
インコヒーレント光源（例えばハロゲンランプや発光ダ
イオードや太陽光）でも構わない。また、分光放射照度
標準電球については、国家標準にトレーサブルなものと
してウシオ電機社製品(100V, 500W)を用いることが望ま
しい。
【００１２】
【本願発明の実施例】 以下、図1を用いて、本願発明
の実施例について説明する。１は積分球、2はファイバ
ーバンドル用出射ポート、3,5は入射ポート、4はアタッ
チメント取り付け用ポート、9はバッフルである。ファ
イバーバンドル用出射ポート2にはファイバーバンドル1
8が装着できる。入射ポート3には開口面積の校正値のつ
いたアパーチャ−6が装着できる。アパーチャ−6の開口
面積は入力用光源16からの入射光のビームサイズよりわ
ずかに大きいことが望ましい。7は発光素子8を取り付け
るためのアタッチメントであり、電流端子(+)(-)を備え
る。19は発光素子8の為のDC電源と電流測定とを兼ねた
ソースメジャーユニットである。発光素子8は、発光素
子8からの発光が、直接、出射ポート2から出射しないよ
うに配置しなければならない。バッフル9は、出射口2に
対し、発光素子8からの発光の直入射光、および分光放
射照度標準電球10もしくは入力用光源16からの積分球壁
面への入射光の一次反射光を遮光することができれば、
積分球内の取り付け位置は問わない。分光放射照度標準
電球10は、入射ポート3からちょうど50cm離れた位置に
設置する。このとき入射ポート3から標準電球10までの
距離は厳密に測ることが必要である。11は標準電球10の
ためのDC電源である。12は分光器であり、入射ポート5
を装着できる。分光器12で分光された光は光検出器13に
入射する。光検出器13はコントローラ14を介して、分光
器12とともにコンピュータ15により制御される。１６は
積分球内に入射させる入力光用光源であり、17は減光装
置である。
の実施例について説明する。１は積分球、2はファイバ
ーバンドル用出射ポート、3,5は入射ポート、4はアタッ
チメント取り付け用ポート、9はバッフルである。ファ
イバーバンドル用出射ポート2にはファイバーバンドル1
8が装着できる。入射ポート3には開口面積の校正値のつ
いたアパーチャ−6が装着できる。アパーチャ−6の開口
面積は入力用光源16からの入射光のビームサイズよりわ
ずかに大きいことが望ましい。7は発光素子8を取り付け
るためのアタッチメントであり、電流端子(+)(-)を備え
る。19は発光素子8の為のDC電源と電流測定とを兼ねた
ソースメジャーユニットである。発光素子8は、発光素
子8からの発光が、直接、出射ポート2から出射しないよ
うに配置しなければならない。バッフル9は、出射口2に
対し、発光素子8からの発光の直入射光、および分光放
射照度標準電球10もしくは入力用光源16からの積分球壁
面への入射光の一次反射光を遮光することができれば、
積分球内の取り付け位置は問わない。分光放射照度標準
電球10は、入射ポート3からちょうど50cm離れた位置に
設置する。このとき入射ポート3から標準電球10までの
距離は厳密に測ることが必要である。11は標準電球10の
ためのDC電源である。12は分光器であり、入射ポート5
を装着できる。分光器12で分光された光は光検出器13に
入射する。光検出器13はコントローラ14を介して、分光
器12とともにコンピュータ15により制御される。１６は
積分球内に入射させる入力光用光源であり、17は減光装
置である。
【００１３】測定は下記の手順により行われる。最初
に、積分球１、ファイバーバンドル１８、分光器１２及
び光検出器１３の全てを含む装置全体の絶対分光感度の
校正を行なう。入射ポート3にアパーチャー6を装着し、
標準電球10を指示通りの方法で点灯させ、光検出器13に
よりスペクトルC(λ)を測定する。標準電球10からの光
は、積分球１による一次反射光がアパーチャー6から戻
って行かないように、垂直入射に対して角度θをつけて
入射させる。このとき、波長λ(nm)における装置全体の
絶対分光感度G(λ) (counts・W- 1・ nm-1)は下記の式で与
えられる。
に、積分球１、ファイバーバンドル１８、分光器１２及
び光検出器１３の全てを含む装置全体の絶対分光感度の
校正を行なう。入射ポート3にアパーチャー6を装着し、
標準電球10を指示通りの方法で点灯させ、光検出器13に
よりスペクトルC(λ)を測定する。標準電球10からの光
は、積分球１による一次反射光がアパーチャー6から戻
って行かないように、垂直入射に対して角度θをつけて
入射させる。このとき、波長λ(nm)における装置全体の
絶対分光感度G(λ) (counts・W- 1・ nm-1)は下記の式で与
えられる。
【数３】
上記（数3）において、S (m2)はアパーチャー6の開口面
積、E(λ) (W・m-2・ nm -1)は標準電球10につけられた分
光放射照度校正値である。
積、E(λ) (W・m-2・ nm -1)は標準電球10につけられた分
光放射照度校正値である。
【００１４】次に、標準電球10は点灯させたままで遮光
し、さらに光源16を（図2）(a)にあるように、光感応型
発光素子８が積分球内に存在しない状態において、光源
16からの入力光を入射ポート3より入射させる。光源16
からの入力光路は、標準電球10からの光路と一致させ
る。このとき、（図3）(a)にあるような入力光源のみの
スペクトルが測定され、これをLa(λ)とする。
し、さらに光源16を（図2）(a)にあるように、光感応型
発光素子８が積分球内に存在しない状態において、光源
16からの入力光を入射ポート3より入射させる。光源16
からの入力光路は、標準電球10からの光路と一致させ
る。このとき、（図3）(a)にあるような入力光源のみの
スペクトルが測定され、これをLa(λ)とする。
【００１５】次に、標準電球10の遮光を解除し、光源16
を遮光する。素子8をアタッチメント7に標準電球10から
の入射光が直接あたらないような位置に固定し、標準電
球10からの入射光によるスペクトルC’(λ)を測定し、
下記の補正係数を求める。
を遮光する。素子8をアタッチメント7に標準電球10から
の入射光が直接あたらないような位置に固定し、標準電
球10からの入射光によるスペクトルC’(λ)を測定し、
下記の補正係数を求める。
【数４】
【００１６】次に、標準電球10を消灯させ、（図2）(b)
にあるように、発光素子８を積分球内において直接光源
16からの入力光が当たらない位置に固定して点灯させ、
さらに入力光を導入すると、（図3）(b)にあるようなス
ペクトルが測定される。入力光部分をLb(λ)とし、発光
素子８からの発光成分をRb(λ)とする。この場合、発光
素子８をかすめて直接積分球壁面にあたって拡散反射し
た入力光が全方位から発光素子８に均等入射し、その一
部を発光素子８の光電変換層が吸収する。このとき均等
入力光の発光素子８による吸収率をμとすると、Lb(λ)
は
にあるように、発光素子８を積分球内において直接光源
16からの入力光が当たらない位置に固定して点灯させ、
さらに入力光を導入すると、（図3）(b)にあるようなス
ペクトルが測定される。入力光部分をLb(λ)とし、発光
素子８からの発光成分をRb(λ)とする。この場合、発光
素子８をかすめて直接積分球壁面にあたって拡散反射し
た入力光が全方位から発光素子８に均等入射し、その一
部を発光素子８の光電変換層が吸収する。このとき均等
入力光の発光素子８による吸収率をμとすると、Lb(λ)
は
【数５】
と表せるので、吸収率μは
【数６】
と表せる。このとき、入力光のうち、発光素子８に吸収
された成分はμLa(λ)と表せる。
された成分はμLa(λ)と表せる。
【００１７】（数4）で求めたように、発光素子８が積
分球内に存在することによって装置全体の絶対分光感度
が変化するが、（数4）は、励起波長における絶対分光
感度の変化を示している。一方、蛍光スペクトルPb(λ)
については、次式により補正することができる。
分球内に存在することによって装置全体の絶対分光感度
が変化するが、（数4）は、励起波長における絶対分光
感度の変化を示している。一方、蛍光スペクトルPb(λ)
については、次式により補正することができる。
【数７】
ここで、発光素子による再吸収、及び再吸収による発光
の増大もしくは蛍光の発生が無視できると仮定すれば、
（数7）は、発光素子８の存在による積分球全体の分光
拡散反射率の変化に対する補正を与える。
の増大もしくは蛍光の発生が無視できると仮定すれば、
（数7）は、発光素子８の存在による積分球全体の分光
拡散反射率の変化に対する補正を与える。
【００１８】次に、（図2）(c)にあるように、光源16お
よび減光装置17をそれぞれ16’および17’の位置に移動
させ、発光素子８に直接光源16からの光を入射させる。
発光素子８からの反射光が、標準電球からの光の入射位
置と一致するように、発光素子８にはθ2の傾斜角が付
けられて設置される。このとき、（図3）(c)にあるよう
なスペクトルが測定される。入力光成分をLc(λ)とし、
発光素子８からの発光成分をRc(λ)とする。Lc(λ)は、
直入射光の発光素子８による吸収率Aを用いて
よび減光装置17をそれぞれ16’および17’の位置に移動
させ、発光素子８に直接光源16からの光を入射させる。
発光素子８からの反射光が、標準電球からの光の入射位
置と一致するように、発光素子８にはθ2の傾斜角が付
けられて設置される。このとき、（図3）(c)にあるよう
なスペクトルが測定される。入力光成分をLc(λ)とし、
発光素子８からの発光成分をRc(λ)とする。Lc(λ)は、
直入射光の発光素子８による吸収率Aを用いて
【数８】
と表せるので、吸収率Aは、
【数９】
と表せる。（数6）および（数9）を用いて、測定値であ
るLa(λ)、Lb(λ)およびLc(λ)から、吸収率μとAとが
それぞれ求められる。
るLa(λ)、Lb(λ)およびLc(λ)から、吸収率μとAとが
それぞれ求められる。
【００１９】また、このとき入力光のうち発光素子８の
光電変換層に吸収された成分は
光電変換層に吸収された成分は
【数１０】
と表せる。（数8）において第1項は、直入力光成分であ
り、第2項は、積分球壁面からの拡散反射による均等入
力光成分である。また、（数7）と同様に、Rc(λ)につ
いて下記の補正を行なう。
り、第2項は、積分球壁面からの拡散反射による均等入
力光成分である。また、（数7）と同様に、Rc(λ)につ
いて下記の補正を行なう。
【数１１】
【００２０】次に、（図2）(c)の配置は変えずに、光源
の強度のみ A / {A+(1-A)μ} 倍に減光して、スペクト
ル測定を行なうと、（図3）(d)にあるようなスペクトル
が得られる。ここで、入力光成分をLd(λ)とし、発光成
分をRd(λ)とする。このとき（数8）より、入力光のう
ち発光素子８に吸収された成分はALa(λ)となる。これ
は（数8）の第１項に等しい。即ち、このときの発光成
分Rd(λ)は、入力光La(λ)に対して、球壁面からの拡散
反射光による均等入力の寄与を取り除いた真の発光成分
である。ただし、下記の補正が必要である。
の強度のみ A / {A+(1-A)μ} 倍に減光して、スペクト
ル測定を行なうと、（図3）(d)にあるようなスペクトル
が得られる。ここで、入力光成分をLd(λ)とし、発光成
分をRd(λ)とする。このとき（数8）より、入力光のう
ち発光素子８に吸収された成分はALa(λ)となる。これ
は（数8）の第１項に等しい。即ち、このときの発光成
分Rd(λ)は、入力光La(λ)に対して、球壁面からの拡散
反射光による均等入力の寄与を取り除いた真の発光成分
である。ただし、下記の補正が必要である。
【数１２】
【００２１】入力光の減光装置17の一例を（図4）に示
す。ここで20は可変減光板、21はペリクル、22は光検出
器である。ペリクル21に関しては、絶対値が校正されて
いる必要はないが、入力光に対して十分直線性を示すも
のでなければならない。
す。ここで20は可変減光板、21はペリクル、22は光検出
器である。ペリクル21に関しては、絶対値が校正されて
いる必要はないが、入力光に対して十分直線性を示すも
のでなければならない。
【００２２】最後に、（図2）(c)の配置は変えずに、光
源16を消灯させ、入射光がない状態でスペクトル測定を
行なう。このときのスペクトルをPe(λ)とする。ただ
し、下記の補正が必要である。
源16を消灯させ、入射光がない状態でスペクトル測定を
行なう。このときのスペクトルをPe(λ)とする。ただ
し、下記の補正が必要である。
【数１３ 】
【００２３】外部量子効率は、入力光の有無に関らず
（数1）に従うので、下記の式により、（数3）で得られ
たG(λ)とRd(λ)、Re(λ)を用いて表すことができる。
（数1）に従うので、下記の式により、（数3）で得られ
たG(λ)とRd(λ)、Re(λ)を用いて表すことができる。
【数１４】
ここでhはプランク定数、cは光速、eは素電荷である。
（数14）のηφは、i=dの場合は、入力光があるときの
外部量子効率を与え、i=e の場合は、入力光がないとき
の外部量子効率を与える。また電流測定値については、
入力光がある場合をId、および入力光がない場合をIeと
する。また、入力光のパワーΦL (W)は下記により与え
られる。
（数14）のηφは、i=dの場合は、入力光があるときの
外部量子効率を与え、i=e の場合は、入力光がないとき
の外部量子効率を与える。また電流測定値については、
入力光がある場合をId、および入力光がない場合をIeと
する。また、入力光のパワーΦL (W)は下記により与え
られる。
【数１５】
【００２４】外部エネルギー効率については、下記のと
おり定義する。
おり定義する。
【数１６】
（数16）の定義に従い、外部エネルギー効率は下記のよ
うに求められる。
うに求められる。
【数１７】
ここで、
【数１８】
であり、入力光があるときは i=d 、入力光がないとき
は i=e かつ φL=0 である。
は i=e かつ φL=0 である。
【００２５】
【発明の効果】本願発明によれば、光感応型発光素子に
関して、発光および入力光の双方を定量評価することに
より、外部量子効率および外部エネルギー効率を正確に
求めることができる。対象素子としては、有機光電変換
層を有する有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子を主
たる対象とするが、入力光に対して感応する電界発光素
子であれば、有機・無機を問わない。また、素子の構造
も問わない。本測定装置を用いて、入力光を伴わない通
常の発光素子（有機EL素子、無機EL素子、発光ダイオー
ド）の量子効率およびエネルギー効率も求めることがで
き、固体試料の絶対蛍光量子効率も求めることができ
る。
関して、発光および入力光の双方を定量評価することに
より、外部量子効率および外部エネルギー効率を正確に
求めることができる。対象素子としては、有機光電変換
層を有する有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子を主
たる対象とするが、入力光に対して感応する電界発光素
子であれば、有機・無機を問わない。また、素子の構造
も問わない。本測定装置を用いて、入力光を伴わない通
常の発光素子（有機EL素子、無機EL素子、発光ダイオー
ド）の量子効率およびエネルギー効率も求めることがで
き、固体試料の絶対蛍光量子効率も求めることができ
る。
【図1】本願発明による光感応型発光素子の発光効率測
定装置の構成図
定装置の構成図
【図2】本願発明による積分球内の発光素子の配置図
【図3】本願発明による測定スペクトルの例
【図４】本願発明による減光装置の一例
１ 積分球
２ バンドルファイバー用出射ポート
３ 入射ポート
４ アタッチメント取り付け用ポート
５ 入射ポート
６ アパーチャー
７ アタッチメント
８ 発光素子
９ バッフル
１０ 分光放射照度標準電球
１１ ＤＣ電源
１２ 分光器
１３ 光検出器
１４ コントローラ
１５ コンピュータ
１６ 入力光用光源
１７ 減光装置
１８ ファイバーバンドル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 蔀 洋司
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人 産業技術総合研究所 つくばセンター
内
(72)発明者 八瀬 清志
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人 産業技術総合研究所 つくばセンター
内
(72)発明者 高田 徳幸
茨城県つくば市東１−１−１ 独立行政法
人 産業技術総合研究所 つくばセンター
内
Ｆターム(参考） 2G065 AA04 AB11 BB42
3K007 DB03 FA00
Claims (7)
- 【請求項１】 光感応型発光素子の発光効率測定方法で
あり、積分球に分光放射照度標準電球からの光を入射さ
せ、この電球からの入射光を測定することにより装置全
体の分光感度を求め、また、該積分球に該発光素子に対
する入力光を入射させ、この入力光に起因する光を測定
することにより、該入力光のみによるスペクトルを求
め、次に、該発光素子に該入力光を照射し、そのスペク
トルを測定することにより光感応型発光素子の発光効率
を求めることを特徴とする光感応型発光素子の発光効率
測定方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の光感応型発光素子の発光
効率測定方法において、上記分光感度を求めるに際し、
上記積分球内に上記発光素子を設置せずに上記標準電球
からの光によりスペクトルを求め、次に、該発光素子を
設置して該標準電球からの光を測定することによりスペ
クトルの補正を行うことを特徴とする光感応型発光素子
の発光効率測定方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の発光効率測定方法におい
て、上記入力光のみによるスペクトルを求めるに際し、
上記積分球内に上記発光素子を設置せずに上記入力光に
起因する光によるスペクトルを求め、次に、該積分球内
に該発光素子を設置して該入力光に起因する光を測定す
ることによりスペクトルの補正を行うことを特徴とする
光感応型発光素子の発光効率測定方法。 - 【請求項４】 上記請求項１記載の光感応型発光素子の
発光効率測定方法において、上記装置全体の分光感度を
求めるための上記入射光及び上記入力光のみによるスペ
クトルを求めるための該入力光は、上記積分球に設けら
れた第１の入射ポートを通して該積分球に導入し、上記
発光素子に対する該入力光の照射は、上記積分球に設け
られた第２の入射ポートを通して行うことを特徴とする
光感応型発光素子の発光効率測定方法。 - 【請求項５】 光感応型発光素子の発光効率測定装置で
あり、積分球、該積分球に取り付けられる開口面積が校
正されており、分光放射照度標準電球からの光又は該発
光素子に対する入力光を入射させる入射ポート、固体試
料を支持するアタッチメント用のポート、分光放射照度
標準電球、入力光用光源及び光検出器を有することを特
徴とする光感応型発光素子の発光効率測定装置。 - 【請求項６】 上記請求項５記載の光感応型発光素子の
発光効率測定装置において、上記入力用光源は、減光装
置を有することを特徴とする光感応型発光素子の発光効
率測定装置。 - 【請求項７】 上記請求項５又は６記載の光感応型発光
素子の発光効率測定装置において、上記入射ポートは、
二つ設けられていることを特徴とする光感応型発光素子
の発光効率測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002015941A JP3716303B2 (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 光感応型発光素子の発光効率測定方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002015941A JP3716303B2 (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 光感応型発光素子の発光効率測定方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003214946A true JP2003214946A (ja) | 2003-07-30 |
| JP3716303B2 JP3716303B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=27652155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002015941A Expired - Lifetime JP3716303B2 (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 光感応型発光素子の発光効率測定方法及び装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3716303B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100721149B1 (ko) * | 2005-12-09 | 2007-05-22 | 삼성전기주식회사 | 발광소자의 광량 측정 장치 |
| CN100590350C (zh) * | 2008-03-05 | 2010-02-17 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 基于led的光谱分布可调的光源系统 |
| JP2010054839A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Toshiba Corp | 情報処理装置、画像表示装置および方法 |
| KR100980837B1 (ko) | 2010-03-23 | 2010-09-10 | 디아이티 주식회사 | 발광소자 특성 검사장치 |
| WO2013186913A1 (ja) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | パイオニア株式会社 | 測光装置 |
| JP2015530573A (ja) * | 2012-09-10 | 2015-10-15 | ブルーライト アナリティックス インコーポレイテッド | 光を測定するデバイス及び方法 |
| CN105866084A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-17 | 厦门大学 | 基于移动机构的发光材料性能测试装置 |
| CN113157614A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 湾流航空航天公司 | 辅助端口功能区分的方法和装置 |
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|---|---|---|---|---|
| CN102175428B (zh) * | 2011-01-10 | 2013-08-21 | 杭州远方光电信息股份有限公司 | 一种led内量子效率的测量装置及其方法 |
-
2002
- 2002-01-24 JP JP2002015941A patent/JP3716303B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
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| CN100590350C (zh) * | 2008-03-05 | 2010-02-17 | 中国科学院安徽光学精密机械研究所 | 基于led的光谱分布可调的光源系统 |
| JP2010054839A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Toshiba Corp | 情報処理装置、画像表示装置および方法 |
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| WO2013186913A1 (ja) * | 2012-06-15 | 2013-12-19 | パイオニア株式会社 | 測光装置 |
| US9442010B2 (en) | 2012-06-15 | 2016-09-13 | Pioneer Corporation | Light measurement apparatus |
| JP2015530573A (ja) * | 2012-09-10 | 2015-10-15 | ブルーライト アナリティックス インコーポレイテッド | 光を測定するデバイス及び方法 |
| US10113906B2 (en) | 2012-09-10 | 2018-10-30 | Bluelight Analytics, Inc. | Devices and methods for measuring light |
| US10816394B2 (en) | 2012-09-10 | 2020-10-27 | Bluelight Analytics, Inc. | Devices and methods for measuring light |
| CN105866084A (zh) * | 2016-04-13 | 2016-08-17 | 厦门大学 | 基于移动机构的发光材料性能测试装置 |
| CN113157614A (zh) * | 2020-01-22 | 2021-07-23 | 湾流航空航天公司 | 辅助端口功能区分的方法和装置 |
| CN113157614B (zh) * | 2020-01-22 | 2023-03-28 | 湾流航空航天公司 | 辅助端口功能区分的方法和装置 |
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