JP2004362920A - 両面が異なる色を発する発光ユニット - Google Patents
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Abstract
【課題】両面が異なる色を発する発光ユニットの提供。
【解決手段】本発明は無機薄膜で形成した薄膜フィルタ(Thin filmfilter)を採用し、該無機薄膜のフィルタの水気を吸収しない特性を利用し、発光装置に対して損害を形成しないようにし、且つこの光学薄膜材料の光を吸収しない特性により、必要な光を全部フィルタリングして利用できるようにし、装置の発光利用効率を高め、該光学無機薄膜で三原色(赤、青、緑)用のフィルタを設計し、もとの発光不純の問題を矯正し、光にフィルタを通過させた後に純正の三原色を現出させられるようにする。
【選択図】 図1
【解決手段】本発明は無機薄膜で形成した薄膜フィルタ(Thin filmfilter)を採用し、該無機薄膜のフィルタの水気を吸収しない特性を利用し、発光装置に対して損害を形成しないようにし、且つこの光学薄膜材料の光を吸収しない特性により、必要な光を全部フィルタリングして利用できるようにし、装置の発光利用効率を高め、該光学無機薄膜で三原色(赤、青、緑)用のフィルタを設計し、もとの発光不純の問題を矯正し、光にフィルタを通過させた後に純正の三原色を現出させられるようにする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の両面が異なる色を発する発光ユニットに係り、特に、両面が異なる色光を発生するフラットディスプレイ中の発光装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
フラットパネルディスプレイ(Flat Panel Display;FPD)の需要はますます切迫しており、且つ現在世界市場は軽薄短小と節電の潮流下にあり、CRTは既にFPDに代わられている。現在FPDに応用される主要な技術として以下のような数種類がある。即ち、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ、発光ダイオード、真空蛍光ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、及びエレクトロクロミックディスプレイ等である。
【0003】
有機発光ダイオード(OLED)の種類は、その採用する発光材料により二種類に分けられ、即ち一つは小分子型とされ、もう一つは高分子型である。OLEDは視角の制限がなく、製造コストが低く、応答速度が速く(液晶の百倍以上)、節電で、携帯式機器の直流駆動に使用でき、使用できる温度範囲が大きく、重量が軽く且つハードウエア設備に合わせて小型化及び薄型化できる特性を有し、マルチメディア時代のディスプレイの特性要求に符合する。このためOLEDは、FPDのシステム中にあって、極めて大きな発展の潜在力を有しており、次世代のFPDと見なされているが、有機フラットパネルディスプレイのフルカラー化が技術的な鍵となっている。
【0004】
既存の自発光FPDのフルカラー発生方式には以下のように多くの種類がある。第1種は、RGB並列型とされ、基板上にRGB素子が形成され、各対応画素が独自にRGBの各色光を発生する。第2種は白色発光装置にカラーフィルタを結合させたもので、白光にカラーフィルタを透過させることによりRGBの各色光を形成している。第3種は青光を光変換層に結合させるもので、青光で光変換層を励起させて緑光と赤光を発生させることにより、RGBの各色光を形成する。以上の各種の方法はそれぞれが長所と短所を有しているが、ここで我々は本発明に関係のある第2種の方法の欠点について検討する。
【0005】
周知の第2種の方法は、白光をカラーフィルタに結合させる方法であり、例えばTFT−LCDのカラーフィルタの工程が運用され、ガラス基板の内側のリソグラフィーとエッチング工程により、色を有するホトレジストパターンが基板に転写される。光がこのフィルタを通過した後に、色光が出現する。この方法は小分子有機発光装置、高分子発光装置等の自発光のFPDには適合せず、それはホトレジストが吸水しやすいためにOLED、PLED等の発光装置の劣化をもたらし、且つホトレジストが一部の光を吸収するために光の使用効率が下がる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、上述の従来の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くすことにある。本発明は無機薄膜で形成した薄膜フィルタ(Thin filmfilter)を採用し、該無機薄膜のフィルタの水気を吸収しない特性を利用し、発光装置に対して損害を形成しないようにし、且つこの光学薄膜材料の光を吸収しない特性により、必要な光を全部フィルタリングして利用できるようにし、装置の発光利用効率を高め、該光学無機薄膜で三原色(赤、青、緑)用のフィルタを設計し、もとの発光不純の問題を矯正し、光にフィルタを通過させた後に純正の三原色を現出させられるようにする。ゆえに、装置の二辺の電極或いは透明基板とパッケージカバー外側の二カ所に必要な光学無機薄膜を成膜し、光が発光装置の内側より発生する時に、装置の両端の光学無機薄膜で組成されたカラーフィルタを通過するようにし、光学無機薄膜でフィルタリングした色光を発生させる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、発光装置(10)と、該発光装置(10)の発光面に取り付けられた透明基板(20)と、該発光装置(10)をパッケージする透明パッケージカバー(30)とを具えた両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、
光学無機薄膜(40)が該透明基板(20)の上に設置され、もう一つの光学無機薄膜(40’)が透明パッケージカバー(30)に設置され、発光装置(10)が発光する時、これら光学無機薄膜(40)、(40’)のろ過透光により、該発光装置(10)の両面でそれぞれ必要な色光が得られることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項2の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)がシリコン(Si)、硫化カドミウム(CdS)、二酸化チタン(TiO2 )、酸化タンタル(Ta2 O3 )、インジウム・スズ酸化物(ITO)、二酸化けい素(SiO2 )、酸化亜鉛(ZnO)、二酸化亜鉛(ZnO2 )、三酸化二アルミニウム(Al2 O3 )、フッ化バリウム(BaF2 )、二酸化錫(SnO2 )、二酸化ジルコニウム(ZrO2 )、二酸化セリウム(CeO2 )、フッ化マグネシウム(MgF2 )から選択された材料の組合せとされることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項3の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が物理気相堆積(PVD)のスパッタにより形成されたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項4の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が物理気相堆積(PVD)の電子ビーム蒸着法(EBE)により形成されたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項5の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明基板(20)の外側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項6の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明基板(20)の内側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項7の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明パッケージカバー(30)の外側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項8の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明パッケージカバー(30)の内側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項9の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)の厚さが必要な透過色光により調整されることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項10の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)の層数が必要な透過色光により調整されることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1に示されるのは、本発明の発光ユニットの第1種の態様である。図示されるように、本発明は光学無機薄膜(40)、(40’)の構造を利用し、この光学無機薄膜(40)、(40’)は自発光の透明な発光装置(10)に結合されて両面に異なる色光を発生させる目的を実現させる。製造の方式は以下のとおりである。光学無機薄膜(40)を透明基板(20)の外側に形成し、光学無機薄膜(40’)を透明パッケージカバー(30)の内側或いは外側に形成し、それにハイパスフィルタ(High pass filter)、ローパスフィルタ(Low pass filter)或いはバンドパスフィルタ(Band pass filter)の特性を具備させる。各種の光学無機薄膜(40)、(40’)の各色光に対するろ過作用を利用することにより、希望の色光をフィルタリングにより発生させる目的を達成する。
【0009】
図2に示されるのは本発明の発光ユニットの第2種の態様である。図示されるように、発光装置(10)の製造時には、まず光学無機薄膜(40)を透明基板(20)の内側に形成し、さらにその上に発光装置(10)(例えばOLEDの各層の有機、金属蒸着、或いはPLEDの有機スピンコーティングと金属蒸着等)を形成し、さらに必要な特性の光学無機薄膜(40’)を形成し、さらに透明パッケージカバー(30)でパッケージして完成する。
【0010】
図3、4、5、6はそれぞれ本発明の発光ユニットの第3、4、5、6種の実施態様表示図である。図示されるように、発光装置(10)の両辺の透明基板(20)或いは透明パッケージカバー(30)の二カ所の内側或いは外側に必要な光学無機薄膜(40)、(40’)が形成され、この光学無機薄膜(40)、(40’)の特性はカラーフィルタのようであり、発光装置(10)内面より光が発生する時に装置の二端の光学無機薄膜(40)、(40’)で組成されたカラーフィルタを通過して該フィルタでフィルタした色を発生する、例えば、発光装置(10)光源が赤、緑の二色を含む光に緑色光学無機薄膜(40)、(40’)を通過させる時、ただ緑色が発生し、もう一辺の赤色光学無機薄膜(40)、(40’)はただ赤色光を発生し、こうして装置の二端で赤光と緑光を現出して両面が異なる色を発する目的を達成する。
【0011】
上述したように、もし発光装置(10)光源が白色(赤、青光で組成)とされるなら、設計される光学無機薄膜(40)、(40’)の組合せは、(橙、青)或いはただ一辺の光学フィルタが装置の一辺にフィルタリングした光を現出させ、もう一辺はもとの色光、即ち(橙、白)或いは(青、白)等の色光を出力する。この光学薄膜の材料の種類と対応する屈折係数はけい素(Si)n=3.4、硫化カドミウム(CdS)n=2.35、二酸化チタン(TiO2 )n=2.55、インジウム・スズ酸化物(ITO)n=1、9、二酸化けい素(SiO2 )n=1.45、酸化亜鉛(ZnO)n=2.1、二酸化亜鉛(ZnO2 )n=2.3、三酸化二アルミニウム(Al2 O3 )n=1.62、フッ化バリウム(BaF2 )n=1.47、二酸化錫(SnO2 )n=2.0、二酸化ジルコニウム(ZrO2 )n=2.05、二酸化セリウム(CeO2 )n=2.22、フッ化マグネシウム(MgF2 )n=1.38等とされる。
【0012】
例えば白光を発生する発光装置(10)(勝園社製造)は、青光(464nm)と橙色(572nm)で白光を組成し、そのうち、波の谷は524nm部分に出現し、524nm以上の橙光をフィルタリングで取り出すことができ、上述の光学無機薄膜(40)、(40’)に選択使用される材料と屈折率は、それぞれ、二酸化チタン(TiO2 )(n=2.55)、フッ化マグネシウム(MgF2 )(n=1.38)、二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)とされ、その各層の構造と厚さは、TiO2 16.04nm/MgF2 250.24nm/TiO2 107.02nm/MgF2 227.5nm/TiO2 55.58nm/SiO2 76.40nm/CdS 32.88nm/SiO2 79.41nm/CdS 54.38nm/SiO2 84.82nm/CdS 45.23nm/SiO2 67nm/CdS 48.85nm/SiO2 85.05nm/CdS 50.52nm/SiO2 69.6nm/CdS 42.54nm/SiO2 75.86nm/CdS 43.58nm/SiO2 141.7nmとされる。
【0013】
我々はまた各層の光学無機薄膜(40)、(40’)、厚さ或いは材料順序を改変して同様の効果を達成することができ、それに選択使用する材料と屈折率はそれぞれ二酸化チタン(TiO2 )(n=2.55)、フッ化マグネシウム(MgF2 )(n=1.38)、二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)とされ、その各層の構造と厚さは、TiO2 10.5nm/MgF2 296.59nm/TiO2 41.6nm/SiO2 63.28nm/CdS 14.72nm/CdS 30.72nm/SiO2 79.42nm/CdS 49.78nm/SiO2 76.98nm/CdS 46.18nm/SiO2 74.51nm/CdS 48.62nm/SiO2 79.9nm/CdS 49.44nm/SiO2 73.44nm/CdS 42.67nm/SiO2 74.58nm/CdS 52.1nm/SiO2 32.57nm/SiO2 61.4nm/CdS 10.29nmとされる。
【0014】
我々はまた、各層の光学無機薄膜(40)、(40’)の材料の種類或いは各層の厚さを改変することにより、同様の効果を達成でき、各層の構造と厚さは以下のとおりである。CdS 24.1nm/SiO2 62.89nm/CdS16.54nm/CdS 32.11nm/SiO2 79.9nm/CdS 45.01nm/SiO2 73.96nm/CdS 47.95nm/SiO2 78.31nm/CdS 47.57nm/SiO2 76.12nm/CdS 48.14nm/SiO2 78.88nm/CdS 43.44nm/SiO2 69.6nm/CdS 54.5nm/SiO2 17.19nm/SiO2 46.03nm/CdS 56.02nm。
【0015】
このほか、524nm以下の青光を発生させるため、上述の光学無機薄膜(40)、(40’)に選択使用する光学無機薄膜材料と屈折率は、それぞれ二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)とされ、その各光学無機薄膜(40)、(40’)層の構造と厚さは、SiO2 43.55nm/CdS 82.38nm/SiO2 119.94nm/CdS 78.47nm/SiO2 129.5nm/CdS 78.38nm/SiO2 121.62nm/CdS 78.47nm/SiO2 129.5nm/CdS 78.38nm/SiO2 121.62nm/CdS 64.18nm/SiO2 127.71nm/CdS 49.36nm/SiO2 125.35nm/CdS 69.14nm/SiO2 134.74nm/CdS 87.78nm/SiO2 133.41nm/CdS 66.81nm/SiO2 114.91nm/CdS 69.09nm/SiO2 138.15nm/CdS 97.03nm/SiO2 134.6nm/CdS 67.22nm/SiO2 103.7nm/CdS 68.24nm/SiO2 102.24nm/CdS63.379m/SiO2 109.02nm/CdS 62.74nm/SiO2 102.8nm/CdS 68.61nm/SiO2 108.19nm/CdS 69.48nm/SiO2 133.73nm/CdS 109.22nm/SiO2 161.39nm/CdS 91.66nm/SiO2 60.93nm。
【0016】
我々はまた、各層の光学無機薄膜(40)、(40’)の種類と各層の厚さを改変することができる。ここで選択使用する材料と屈折率は、それぞれ二酸化チタン(TiO2 )(n=2.55)、フッ化マグネシウム(MgF2 )(n=1.38)、二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)であり、その光学無機薄膜(40)、(40’)の各層の構造と厚さは、TiO2 3.63nm/MgF2 16.12nm/TiO2 78.93nm/SiO2 114,9nm/CdS 83.76nm/SiO2 166.79nm/CdS 87.35nm/SiO2 110.08nm/CdS66.09nm/SiO2 166.79nm/CdS 87.35nm/SiO2 110.08nm/CdS 66.09nm/SiO2 121.73nm/CdS 49.36nm/SiO2 127.91nm/CdS 73.91nm/SiO2 174.07nm/CdS 92.48nm/SiO2 91.87nm/CdS 73.64nm/SiO2 111.61nm/CdS 60.25nm/SiO2 143.67nm/CdS 109.84nm/SiO2 126.67nm/CdS 69.39nm/SiO2 101.19nm/CdS 65.85nm/SiO2 107.78nm/CdS 61.90nm/SiO2 104.63nm/CdS 67.67nm/SiO2 98.81nm/CdS64.47nm/SiO2 117.77nm/CdS 54.65nm/SiO2 127.25nm/CdS 161.24nm/SiO2 144.95nm/CdS 119.83nm/SiO2 76.1nm。
【0017】
我々はさらにまた、各層の光学無機薄膜(40)、(40’)の種類と各層の厚さを改変して同様に524nm以下の青光を発生させるために選択使用する材料と屈折率は、フッ化バリウム(BaF2 )(n=1.46)、二酸化チタン(TiO2 )(n=2.55)、フッ化マグネシウム(MgF2 )(n=1.38)、二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)であり、その光学無機薄膜(40)、(40’)の各層の構造と厚さは、BaF2 148.25nm/TiO2 81.47nm/BaF2 127.2nm/TiO2 5.22nm/MgF2 151.39nm/CdS 72.68nm/SiO2 99.55nm/CdS 83.8nm/SiO2 205.62nm/CdS 85.9nm/SiO2 94.3nm/CdS 65.02m/SiO2 123.82nm/CdS 49.36nm/SiO2 118.44nm/CdS 78.58nm/SiO2 194.43nm/CdS 88.4nm/SiO2 88.8nm/CdS 70.8nm/SiO2 117.51nm/CdS 52.51nm/SiO2 140.38nm/CdS 124.11nm/SiO2 132.54nm/CdS 61.32nm/SiO2 109.15nm/CdS 66.18nm/SiO2 100.29nm/CdS64.98nm/SiO2 107.44nm/CdS 62.78nm/SiO2 104.68nm/CdS 167.13nm/SiO2 142.56nm/CdS 105.52nm/SiO2 78.47nm。
【0018】
以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【0019】
【発明の効果】
本発明は、上述の従来の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くしている。本発明は無機薄膜で形成した薄膜フィルタ(Thin film filter)を採用し、該無機薄膜のフィルタの水気を吸収しない特性を利用し、発光装置に対して損害を形成しないようにし、且つこの光学薄膜材料の光を吸収しない特性により、必要な光を全部フィルタリングして利用できるようにし、装置の発光利用効率を高め、該光学無機薄膜で三原色(赤、青、緑)用のフィルタを設計し、もとの発光不純の問題を矯正し、光にフィルタを通過させた後に純正の三原色を現出させられるようにする。ゆえに、装置の二辺の電極或いは透明基板とパッケージカバー外側の二カ所に必要な光学無機薄膜を成膜し、光が発光装置の内側より発生する時に、装置の両端の光学無機薄膜で組成されたカラーフィルタを通過するようにし、光学無機薄膜でフィルタリングした色光を発生させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発光ユニットの第1種の態様表示図である。
【図2】本発明の発光ユニットの第2種の態様表示図である。
【図3】本発明の発光ユニットの第3種の態様表示図である。
【図4】本発明の発光ユニットの第4種の態様表示図である。
【図5】本発明の発光ユニットの第5種の態様表示図である。
【図6】本発明の発光ユニットの第6種の態様表示図である。
【符号の説明】
10 発光装置
20 透明基板
30 透明パッケージカバー
40、40’ 光学無機薄膜
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の両面が異なる色を発する発光ユニットに係り、特に、両面が異なる色光を発生するフラットディスプレイ中の発光装置の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
フラットパネルディスプレイ(Flat Panel Display;FPD)の需要はますます切迫しており、且つ現在世界市場は軽薄短小と節電の潮流下にあり、CRTは既にFPDに代わられている。現在FPDに応用される主要な技術として以下のような数種類がある。即ち、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、ELディスプレイ、発光ダイオード、真空蛍光ディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、及びエレクトロクロミックディスプレイ等である。
【0003】
有機発光ダイオード(OLED)の種類は、その採用する発光材料により二種類に分けられ、即ち一つは小分子型とされ、もう一つは高分子型である。OLEDは視角の制限がなく、製造コストが低く、応答速度が速く(液晶の百倍以上)、節電で、携帯式機器の直流駆動に使用でき、使用できる温度範囲が大きく、重量が軽く且つハードウエア設備に合わせて小型化及び薄型化できる特性を有し、マルチメディア時代のディスプレイの特性要求に符合する。このためOLEDは、FPDのシステム中にあって、極めて大きな発展の潜在力を有しており、次世代のFPDと見なされているが、有機フラットパネルディスプレイのフルカラー化が技術的な鍵となっている。
【0004】
既存の自発光FPDのフルカラー発生方式には以下のように多くの種類がある。第1種は、RGB並列型とされ、基板上にRGB素子が形成され、各対応画素が独自にRGBの各色光を発生する。第2種は白色発光装置にカラーフィルタを結合させたもので、白光にカラーフィルタを透過させることによりRGBの各色光を形成している。第3種は青光を光変換層に結合させるもので、青光で光変換層を励起させて緑光と赤光を発生させることにより、RGBの各色光を形成する。以上の各種の方法はそれぞれが長所と短所を有しているが、ここで我々は本発明に関係のある第2種の方法の欠点について検討する。
【0005】
周知の第2種の方法は、白光をカラーフィルタに結合させる方法であり、例えばTFT−LCDのカラーフィルタの工程が運用され、ガラス基板の内側のリソグラフィーとエッチング工程により、色を有するホトレジストパターンが基板に転写される。光がこのフィルタを通過した後に、色光が出現する。この方法は小分子有機発光装置、高分子発光装置等の自発光のFPDには適合せず、それはホトレジストが吸水しやすいためにOLED、PLED等の発光装置の劣化をもたらし、且つホトレジストが一部の光を吸収するために光の使用効率が下がる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の主要な目的は、上述の従来の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くすことにある。本発明は無機薄膜で形成した薄膜フィルタ(Thin filmfilter)を採用し、該無機薄膜のフィルタの水気を吸収しない特性を利用し、発光装置に対して損害を形成しないようにし、且つこの光学薄膜材料の光を吸収しない特性により、必要な光を全部フィルタリングして利用できるようにし、装置の発光利用効率を高め、該光学無機薄膜で三原色(赤、青、緑)用のフィルタを設計し、もとの発光不純の問題を矯正し、光にフィルタを通過させた後に純正の三原色を現出させられるようにする。ゆえに、装置の二辺の電極或いは透明基板とパッケージカバー外側の二カ所に必要な光学無機薄膜を成膜し、光が発光装置の内側より発生する時に、装置の両端の光学無機薄膜で組成されたカラーフィルタを通過するようにし、光学無機薄膜でフィルタリングした色光を発生させる。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、発光装置(10)と、該発光装置(10)の発光面に取り付けられた透明基板(20)と、該発光装置(10)をパッケージする透明パッケージカバー(30)とを具えた両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、
光学無機薄膜(40)が該透明基板(20)の上に設置され、もう一つの光学無機薄膜(40’)が透明パッケージカバー(30)に設置され、発光装置(10)が発光する時、これら光学無機薄膜(40)、(40’)のろ過透光により、該発光装置(10)の両面でそれぞれ必要な色光が得られることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項2の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)がシリコン(Si)、硫化カドミウム(CdS)、二酸化チタン(TiO2 )、酸化タンタル(Ta2 O3 )、インジウム・スズ酸化物(ITO)、二酸化けい素(SiO2 )、酸化亜鉛(ZnO)、二酸化亜鉛(ZnO2 )、三酸化二アルミニウム(Al2 O3 )、フッ化バリウム(BaF2 )、二酸化錫(SnO2 )、二酸化ジルコニウム(ZrO2 )、二酸化セリウム(CeO2 )、フッ化マグネシウム(MgF2 )から選択された材料の組合せとされることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項3の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が物理気相堆積(PVD)のスパッタにより形成されたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項4の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が物理気相堆積(PVD)の電子ビーム蒸着法(EBE)により形成されたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項5の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明基板(20)の外側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項6の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明基板(20)の内側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項7の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明パッケージカバー(30)の外側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項8の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明パッケージカバー(30)の内側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項9の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)の厚さが必要な透過色光により調整されることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
請求項10の発明は、請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)の層数が必要な透過色光により調整されることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニットとしている。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1に示されるのは、本発明の発光ユニットの第1種の態様である。図示されるように、本発明は光学無機薄膜(40)、(40’)の構造を利用し、この光学無機薄膜(40)、(40’)は自発光の透明な発光装置(10)に結合されて両面に異なる色光を発生させる目的を実現させる。製造の方式は以下のとおりである。光学無機薄膜(40)を透明基板(20)の外側に形成し、光学無機薄膜(40’)を透明パッケージカバー(30)の内側或いは外側に形成し、それにハイパスフィルタ(High pass filter)、ローパスフィルタ(Low pass filter)或いはバンドパスフィルタ(Band pass filter)の特性を具備させる。各種の光学無機薄膜(40)、(40’)の各色光に対するろ過作用を利用することにより、希望の色光をフィルタリングにより発生させる目的を達成する。
【0009】
図2に示されるのは本発明の発光ユニットの第2種の態様である。図示されるように、発光装置(10)の製造時には、まず光学無機薄膜(40)を透明基板(20)の内側に形成し、さらにその上に発光装置(10)(例えばOLEDの各層の有機、金属蒸着、或いはPLEDの有機スピンコーティングと金属蒸着等)を形成し、さらに必要な特性の光学無機薄膜(40’)を形成し、さらに透明パッケージカバー(30)でパッケージして完成する。
【0010】
図3、4、5、6はそれぞれ本発明の発光ユニットの第3、4、5、6種の実施態様表示図である。図示されるように、発光装置(10)の両辺の透明基板(20)或いは透明パッケージカバー(30)の二カ所の内側或いは外側に必要な光学無機薄膜(40)、(40’)が形成され、この光学無機薄膜(40)、(40’)の特性はカラーフィルタのようであり、発光装置(10)内面より光が発生する時に装置の二端の光学無機薄膜(40)、(40’)で組成されたカラーフィルタを通過して該フィルタでフィルタした色を発生する、例えば、発光装置(10)光源が赤、緑の二色を含む光に緑色光学無機薄膜(40)、(40’)を通過させる時、ただ緑色が発生し、もう一辺の赤色光学無機薄膜(40)、(40’)はただ赤色光を発生し、こうして装置の二端で赤光と緑光を現出して両面が異なる色を発する目的を達成する。
【0011】
上述したように、もし発光装置(10)光源が白色(赤、青光で組成)とされるなら、設計される光学無機薄膜(40)、(40’)の組合せは、(橙、青)或いはただ一辺の光学フィルタが装置の一辺にフィルタリングした光を現出させ、もう一辺はもとの色光、即ち(橙、白)或いは(青、白)等の色光を出力する。この光学薄膜の材料の種類と対応する屈折係数はけい素(Si)n=3.4、硫化カドミウム(CdS)n=2.35、二酸化チタン(TiO2 )n=2.55、インジウム・スズ酸化物(ITO)n=1、9、二酸化けい素(SiO2 )n=1.45、酸化亜鉛(ZnO)n=2.1、二酸化亜鉛(ZnO2 )n=2.3、三酸化二アルミニウム(Al2 O3 )n=1.62、フッ化バリウム(BaF2 )n=1.47、二酸化錫(SnO2 )n=2.0、二酸化ジルコニウム(ZrO2 )n=2.05、二酸化セリウム(CeO2 )n=2.22、フッ化マグネシウム(MgF2 )n=1.38等とされる。
【0012】
例えば白光を発生する発光装置(10)(勝園社製造)は、青光(464nm)と橙色(572nm)で白光を組成し、そのうち、波の谷は524nm部分に出現し、524nm以上の橙光をフィルタリングで取り出すことができ、上述の光学無機薄膜(40)、(40’)に選択使用される材料と屈折率は、それぞれ、二酸化チタン(TiO2 )(n=2.55)、フッ化マグネシウム(MgF2 )(n=1.38)、二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)とされ、その各層の構造と厚さは、TiO2 16.04nm/MgF2 250.24nm/TiO2 107.02nm/MgF2 227.5nm/TiO2 55.58nm/SiO2 76.40nm/CdS 32.88nm/SiO2 79.41nm/CdS 54.38nm/SiO2 84.82nm/CdS 45.23nm/SiO2 67nm/CdS 48.85nm/SiO2 85.05nm/CdS 50.52nm/SiO2 69.6nm/CdS 42.54nm/SiO2 75.86nm/CdS 43.58nm/SiO2 141.7nmとされる。
【0013】
我々はまた各層の光学無機薄膜(40)、(40’)、厚さ或いは材料順序を改変して同様の効果を達成することができ、それに選択使用する材料と屈折率はそれぞれ二酸化チタン(TiO2 )(n=2.55)、フッ化マグネシウム(MgF2 )(n=1.38)、二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)とされ、その各層の構造と厚さは、TiO2 10.5nm/MgF2 296.59nm/TiO2 41.6nm/SiO2 63.28nm/CdS 14.72nm/CdS 30.72nm/SiO2 79.42nm/CdS 49.78nm/SiO2 76.98nm/CdS 46.18nm/SiO2 74.51nm/CdS 48.62nm/SiO2 79.9nm/CdS 49.44nm/SiO2 73.44nm/CdS 42.67nm/SiO2 74.58nm/CdS 52.1nm/SiO2 32.57nm/SiO2 61.4nm/CdS 10.29nmとされる。
【0014】
我々はまた、各層の光学無機薄膜(40)、(40’)の材料の種類或いは各層の厚さを改変することにより、同様の効果を達成でき、各層の構造と厚さは以下のとおりである。CdS 24.1nm/SiO2 62.89nm/CdS16.54nm/CdS 32.11nm/SiO2 79.9nm/CdS 45.01nm/SiO2 73.96nm/CdS 47.95nm/SiO2 78.31nm/CdS 47.57nm/SiO2 76.12nm/CdS 48.14nm/SiO2 78.88nm/CdS 43.44nm/SiO2 69.6nm/CdS 54.5nm/SiO2 17.19nm/SiO2 46.03nm/CdS 56.02nm。
【0015】
このほか、524nm以下の青光を発生させるため、上述の光学無機薄膜(40)、(40’)に選択使用する光学無機薄膜材料と屈折率は、それぞれ二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)とされ、その各光学無機薄膜(40)、(40’)層の構造と厚さは、SiO2 43.55nm/CdS 82.38nm/SiO2 119.94nm/CdS 78.47nm/SiO2 129.5nm/CdS 78.38nm/SiO2 121.62nm/CdS 78.47nm/SiO2 129.5nm/CdS 78.38nm/SiO2 121.62nm/CdS 64.18nm/SiO2 127.71nm/CdS 49.36nm/SiO2 125.35nm/CdS 69.14nm/SiO2 134.74nm/CdS 87.78nm/SiO2 133.41nm/CdS 66.81nm/SiO2 114.91nm/CdS 69.09nm/SiO2 138.15nm/CdS 97.03nm/SiO2 134.6nm/CdS 67.22nm/SiO2 103.7nm/CdS 68.24nm/SiO2 102.24nm/CdS63.379m/SiO2 109.02nm/CdS 62.74nm/SiO2 102.8nm/CdS 68.61nm/SiO2 108.19nm/CdS 69.48nm/SiO2 133.73nm/CdS 109.22nm/SiO2 161.39nm/CdS 91.66nm/SiO2 60.93nm。
【0016】
我々はまた、各層の光学無機薄膜(40)、(40’)の種類と各層の厚さを改変することができる。ここで選択使用する材料と屈折率は、それぞれ二酸化チタン(TiO2 )(n=2.55)、フッ化マグネシウム(MgF2 )(n=1.38)、二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)であり、その光学無機薄膜(40)、(40’)の各層の構造と厚さは、TiO2 3.63nm/MgF2 16.12nm/TiO2 78.93nm/SiO2 114,9nm/CdS 83.76nm/SiO2 166.79nm/CdS 87.35nm/SiO2 110.08nm/CdS66.09nm/SiO2 166.79nm/CdS 87.35nm/SiO2 110.08nm/CdS 66.09nm/SiO2 121.73nm/CdS 49.36nm/SiO2 127.91nm/CdS 73.91nm/SiO2 174.07nm/CdS 92.48nm/SiO2 91.87nm/CdS 73.64nm/SiO2 111.61nm/CdS 60.25nm/SiO2 143.67nm/CdS 109.84nm/SiO2 126.67nm/CdS 69.39nm/SiO2 101.19nm/CdS 65.85nm/SiO2 107.78nm/CdS 61.90nm/SiO2 104.63nm/CdS 67.67nm/SiO2 98.81nm/CdS64.47nm/SiO2 117.77nm/CdS 54.65nm/SiO2 127.25nm/CdS 161.24nm/SiO2 144.95nm/CdS 119.83nm/SiO2 76.1nm。
【0017】
我々はさらにまた、各層の光学無機薄膜(40)、(40’)の種類と各層の厚さを改変して同様に524nm以下の青光を発生させるために選択使用する材料と屈折率は、フッ化バリウム(BaF2 )(n=1.46)、二酸化チタン(TiO2 )(n=2.55)、フッ化マグネシウム(MgF2 )(n=1.38)、二酸化けい素(SiO2 )(n=1.45)、硫化カドミウム(CdS)(n=2.35)であり、その光学無機薄膜(40)、(40’)の各層の構造と厚さは、BaF2 148.25nm/TiO2 81.47nm/BaF2 127.2nm/TiO2 5.22nm/MgF2 151.39nm/CdS 72.68nm/SiO2 99.55nm/CdS 83.8nm/SiO2 205.62nm/CdS 85.9nm/SiO2 94.3nm/CdS 65.02m/SiO2 123.82nm/CdS 49.36nm/SiO2 118.44nm/CdS 78.58nm/SiO2 194.43nm/CdS 88.4nm/SiO2 88.8nm/CdS 70.8nm/SiO2 117.51nm/CdS 52.51nm/SiO2 140.38nm/CdS 124.11nm/SiO2 132.54nm/CdS 61.32nm/SiO2 109.15nm/CdS 66.18nm/SiO2 100.29nm/CdS64.98nm/SiO2 107.44nm/CdS 62.78nm/SiO2 104.68nm/CdS 167.13nm/SiO2 142.56nm/CdS 105.52nm/SiO2 78.47nm。
【0018】
以上の実施例は本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【0019】
【発明の効果】
本発明は、上述の従来の技術の欠点を解決し、欠点の存在を無くしている。本発明は無機薄膜で形成した薄膜フィルタ(Thin film filter)を採用し、該無機薄膜のフィルタの水気を吸収しない特性を利用し、発光装置に対して損害を形成しないようにし、且つこの光学薄膜材料の光を吸収しない特性により、必要な光を全部フィルタリングして利用できるようにし、装置の発光利用効率を高め、該光学無機薄膜で三原色(赤、青、緑)用のフィルタを設計し、もとの発光不純の問題を矯正し、光にフィルタを通過させた後に純正の三原色を現出させられるようにする。ゆえに、装置の二辺の電極或いは透明基板とパッケージカバー外側の二カ所に必要な光学無機薄膜を成膜し、光が発光装置の内側より発生する時に、装置の両端の光学無機薄膜で組成されたカラーフィルタを通過するようにし、光学無機薄膜でフィルタリングした色光を発生させる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の発光ユニットの第1種の態様表示図である。
【図2】本発明の発光ユニットの第2種の態様表示図である。
【図3】本発明の発光ユニットの第3種の態様表示図である。
【図4】本発明の発光ユニットの第4種の態様表示図である。
【図5】本発明の発光ユニットの第5種の態様表示図である。
【図6】本発明の発光ユニットの第6種の態様表示図である。
【符号の説明】
10 発光装置
20 透明基板
30 透明パッケージカバー
40、40’ 光学無機薄膜
Claims (10)
- 発光装置(10)と、該発光装置(10)の発光面に取り付けられた透明基板(20)と、該発光装置(10)をパッケージする透明パッケージカバー(30)とを具えた両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、
光学無機薄膜(40)が該透明基板(20)の上に設置され、もう一つの光学無機薄膜(40’)が透明パッケージカバー(30)に設置され、発光装置(10)が発光する時、これら光学無機薄膜(40)、(40’)のろ過透光により、該発光装置(10)の両面でそれぞれ必要な色光が得られることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。 - 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)がシリコン(Si)、硫化カドミウム(CdS)、二酸化チタン(TiO2 )、酸化タンタル(Ta2 O3 )、インジウム・スズ酸化物(ITO)、二酸化けい素(SiO2 )、酸化亜鉛(ZnO)、二酸化亜鉛(ZnO2 )、三酸化二アルミニウム(Al2 O3 )、フッ化バリウム(BaF2 )、二酸化錫(SnO2 )、二酸化ジルコニウム(ZrO2 )、二酸化セリウム(CeO2 )、フッ化マグネシウム(MgF2 )から選択された材料の組合せとされることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
- 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が物理気相堆積(PVD)のスパッタにより形成されたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
- 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が物理気相堆積(PVD)の電子ビーム蒸着法(EBE)により形成されたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
- 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明基板(20)の外側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
- 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明基板(20)の内側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
- 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明パッケージカバー(30)の外側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
- 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)が透明パッケージカバー(30)の内側に取り付けられたことを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
- 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)の厚さが必要な透過色光により調整されることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
- 請求項1記載の両面が異なる色を発する発光ユニットにおいて、光学無機薄膜(40)、(40’)の層数が必要な透過色光により調整されることを特徴とする、両面が異なる色を発する発光ユニット。
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