JP2007052971A - 発光装置、その設計方法および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 発光装置Dは、半透過反射性の半透過反射層12と光反射性の第2電極22との間に介在する発光層352を具備する。この構成においては、発光層352からの出射光を半透過反射層12と第2電極22との間で共振させる共振器構造が形成される。この共振器構造における共振波長は、発光層352による内部発光スペクトルの強度変化率(波長に対する強度の変化率)が当該内部発光スペクトルのピークに対応して略極小値となる波長である。
【選択図】 図1
Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る発光装置の構成を示す断面図である。同図に示すように、発光装置Dは、基板10の表面上にマトリクス状に配列された複数の単位素子U(Ur,Ug,Ub)を有する。各単位素子Uは、複数の色彩(赤色,緑色,青色)の何れかに対応した波長の光を発生する要素である。すなわち、単位素子Urは赤色光(R)を出射し、単位素子Ugは緑色光(G)を出射し、単位素子Ubは青色光(B)を出射する。本実施形態の発光装置Dは、各単位素子Uにて発生した光が基板10を透過して出射するボトムエミッション型である。したがって、ガラスやプラスチックなど光透過性を有する板状の部材が基板10として好適に採用される。なお、単位素子Uは板状の封止材によって基板10上に封止されてもよい。
(2L)/λ+Φ/2π=m ……(1)
各単位素子Uから出射されるべき所望の共振波長λを式(1)に代入することによって、この共振波長λによる光共振を実現するための光学的距離Lが単位素子Uごとに決定される。そして、ここで決定された光学的距離Lが得られるように、半透過反射層12と第2電極22との間に介在する各層の膜厚や材料が決定される。図1に例示された構成においては、第1電極21の膜厚の調整によって光学的距離L(さらには共振波長λ)を単位素子Uの発光色ごとに相違させる構成となっている。すなわち、単位素子Urの第1電極21は単位素子Ugの第1電極21よりも厚く、単位素子Ugの第1電極21は単位素子Ubの第1電極21よりも厚い。
次に、図8を参照して、本発明の第2実施形態に係る発光装置Dの構成を説明する。なお、本実施形態のうち第1実施形態と同様の要素については共通の符号を付してその説明を適宜に省略する。
以上の各形態には様々な変形を加えることができる。具体的な変形の態様を例示すれば以下の通りである。なお、以下の各態様を適宜に組み合わせてもよい。
以上の各実施形態においては、内部発光スペクトルSP0(SP0_R,SP0_G,SP0_B)の強度変化率D(Dr,Dg,Db)がピークに対応して極小値となる波長を単位素子Uの共振波長λとして選定したが、各単位素子Uの共振波長λは、強度変化率Dが極小値となる波長に必ずしも一致している必要はなく、強度変化率Dが極小値となる波長を含む所定の範囲内の波長に選定されていればよい。
ΔDx≧0.9×ΔD ……(2)
以上のように定義される範囲Δλ内の波長λxとなるように各単位素子Uの共振波長λが選定される。この構成によれば、共振器構造を構成する各層の膜厚に±10%程度の誤差が生じた場合であっても、各単位素子Uからの出射光の誤差を実用上において問題とならない程度に抑制できる。
以上の各実施形態においては、第1電極21の膜厚の調整によって光学的距離Lを単位素子Uごとに相違させる構成を例示したが、光学的距離Lを制御するための方法はこれに限定されない。例えば、第1実施形態においては、発光体35を構成する各層の膜厚を単位素子Uごとに調整することによって光学的距離Lを単位素子Uごとに制御してもよい。また、第2実施形態においては、透光層16の有無やその膜厚を単位素子Uごとに選定することによって光学的距離Lを単位素子Uごとに制御してもよい。
単位素子Uを構成する要素が複数の単位素子Uにわたって連続に形成されるか単位素子Uごとに相互に離間して形成されるかは適宜に変更される。例えば、各実施形態における第2電極22や第1実施形態における半透過反射層12は、単位素子Uごとに相互に離間して形成されてもよい。また、第2実施形態における反射層14や透光層16は、複数の単位素子Uにわたって(例えば基板10の全域にわたって)連続に分布していてもよい。
第1実施形態においては第2電極22が共振器構造の反射層として兼用される構成を例示したが、第2電極22とは別個に反射層が形成された構成としてもよい。また、第2実施形態においては第2電極22が共振器構造の半透過反射層として兼用される構成を例示したが、第2電極22とは別個に反射層が形成された構成としてもよい。すなわち、相互に対向する第1反射層と第2反射層との間に発光層352が介在する構成であれば足りる。ただし、典型的な構成においては第1反射層および第2反射層の少なくとも一方に透過性(半透過反射性)が付与される。
発光装置Dを構成する各部の材料や各々を製造する方法は任意に変更される。例えば、各実施形態においては有機EL材料からなる発光層352を例示したが、例えば無機EL材料からなる発光層を含む発光装置や、発光ダイオードを発光体に利用した発光装置にも、以上の各実施形態と同様に本発明が適用される。
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。図11は、以上に説明した何れかの形態に係る発光装置Dを表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての発光装置Dと本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この発光装置Dは発光素子に有機EL材料を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
Claims (8)
- 相互に対向して配置されて各々が光反射性を有する第1反射層および第2反射層と、前記第1反射層と前記第2反射層との間に介在する発光層とを具備し、前記発光層からの出射光を前記第1反射層と前記第2反射層との間で共振させる共振器構造が形成された発光装置であって、
前記共振器構造における共振波長は、前記発光層による発光のスペクトルの強度変化率が当該スペクトルのピークに対応して略極小値となる波長である
ことを特徴とする発光装置。 - 相互に対向して配置されて各々が光反射性を有する第1反射層および第2反射層と、前記第1反射層と前記第2反射層との間に介在する発光層とを具備し、前記発光層からの出射光を前記第1反射層と前記第2反射層との間で共振させる共振器構造が形成された発光装置であって、
前記発光層による発光のスペクトルの強度変化率の最大値Dmaxと波長λxでの強度変化率Dxとの差分値(Dmax−Dx)と、前記最大値Dmaxと前記スペクトルのピークに対応する強度変化率の極小値Dminとの差分値(Dmax−Dmin)とが、(Dmax−Dx)≧0.9×(Dmax−Dmin)を満たすように決定された波長λxが、前記共振器構造における共振波長である
ことを特徴とする発光装置。 - 相互に対向して配置されて各々が光反射性を有する第1反射層および第2反射層と、前記第1反射層と前記第2反射層との間に介在する発光層とを各々が含む複数の単位素子を具備し、前記発光層からの出射光を前記第1反射層と前記第2反射層との間で共振させる共振器構造が前記各単位素子に形成された発光装置であって、
前記発光層は、別個の波長に対応する第1のピークと第2のピークとが発光のスペクトルに現れる材料によって形成され、前記複数の単位素子にわたって連続に分布する膜体であり、
前記複数の単位素子のうち第1の単位素子の共振器構造における共振波長は、前記スペクトルの強度変化率が前記第1のピークに対応して略極小値となる波長に選定され、前記複数の単位素子のうち前記第2の単位素子の共振器構造における共振波長は、前記スペクトルの強度変化率が前記第2のピークに対応して略極小値となる波長である
ことを特徴とする発光装置。 - 第1反射層は、光反射性と光透過性とを有する半透過反射層である
ことを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の発光装置。 - 前記第1反射層は、各々の屈折率が相違する複数の光透過性の膜体を積層してなる
ことを特徴とする請求項4に記載の発光装置。 - 第1反射層を被覆する透光層と、
前記透光層と前記発光層との間に介在する光透過性の電極と
を有することを特徴とする請求項1から請求項3の何れかに記載の発光装置。 - 請求項1から請求項6の何れかに記載の発光装置を具備する電子機器。
- 相互に対向して配置されて各々が光反射性を有する第1反射層および第2反射層と、発光材料によって形成されて前記第1反射層と前記第2反射層との間に介在する発光層とを具備し、前記発光層からの出射光を前記第1反射層と前記第2反射層との間で共振させる共振器構造が形成される発光装置を設計する方法であって、
前記発光材料による発光のスペクトルを測定する第1過程と、
前記第1過程で測定した前記スペクトルの強度変化率が当該スペクトルのピークに対応して略極小値となる波長を、前記共振器構造における共振波長として選定する第2過程と、
前記第1反射層と前記第2反射層との光学的距離を、前記第2過程で選定した共振波長に対応する光学的距離に選定する第3過程と
を有する発光装置の設計方法。
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