JP5566935B2

JP5566935B2 - 発光装置

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Publication number: JP5566935B2
Application number: JP2011068671A
Authority: JP
Inventors: 勝之内藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2014-08-06
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: KR101345493B1; CN102694130B; KR20120109305A; US8482022B2; JP2012204184A; US20120241796A1; CN102694130A

Description

本発明の実施形態は、発光装置に関する。

近年、表示装置又は照明装置として、有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬという）装置が注目されている。

有機ＥＬ装置を表示装置に適用した場合、表示素子として発光素子を使用することができる。それ故、そのような表示装置には、液晶表示装置と比較して視野角が広い、薄型且つ軽量である、低消費電力である、応答速度が速いなどの特徴がある。また、有機ＥＬ装置は、表示装置又は照明装置であるため、様々な場所に設置することができる。加えて、有機ＥＬ装置は、陰極及び陽極の双方に光透過性電極を使用すれば、それ自体を光透過性とすることができる。従って、有機ＥＬ装置について様々な応用が検討されている。

特開平３−１５５０９０号公報

本発明の目的は、発光部を含み、透過画像の視認性に優れた発光装置を提供することにある。

一実施形態に係る発光装置は、第１及び第２領域とそれらの間に介在した第３領域とを含んだ光透過層と、第２領域と又は第２及び第３領域と重なり合った発光部とを具備している。発光装置のうち第１領域に対応した第１部分は、可視域内の或る波長の光を第１透過率で透過させる。発光装置のうち第２領域に対応した第２部分は、発光部による発光を生じ且つ上記波長の光を第１透過率よりも低い第２透過率で透過させる。発光装置のうち第３領域に対応した第３部分は、上記波長の光に対する透過率が第１乃至第２透過率の範囲内で第１部分側の端から第２部分側の端へ向けて減少する透過率分布を有するように構成される。

他の実施形態に係る発光装置は、第１領域とこれに囲まれた第２領域とを含み、第１領域の面積は第２領域の面積と比較してより大きい光透過層と、第１及び第２領域のうち第２領域と重なり合い、第２領域に接着された発光部とを具備している。光透過層は、互いに向き合った第１及び第２基板と、第１及び第２基板間に介在し、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層と、第１及び第２基板間に介在した１つ以上の第１電極と、第１及び第２基板間に介在し、１つ以上の第１電極と共に光学可変層に電圧を印加する第２電極とを備えている。光透過層は、その少なくとも一部において、可視域内の或る波長の光に対する透過率が、１つ以上の第１電極の各々と第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成されている。発光部は、上記波長の光を透過させる。光透過層は、第１及び第２領域間に介在した第３領域を更に含み、第１領域に対応した第１部分は、可視域内の或る波長の光を第１透過率で透過させ、第２領域に対応した第２部分は、発光部による発光を生じ且つ前記波長の光を第１透過率よりも低い第２透過率で透過させ、発光装置のうち第３領域に対応した第３部分は、前記波長の光に対する透過率が第１乃至第２透過率の範囲内で第１部分側の端から第２部分側の端へ向けて減少する透過率分布を有するように構成されている。
他の実施形態に係る発光装置は、第１領域とこれに囲まれた第２領域とを含み、第１領域の面積は第２領域の面積と比較してより大きい光透過層と、第１及び第２領域のうち第２領域と重なり合い、第２領域に接着された発光部とを具備している。光透過層は、互いに向き合った第１及び第２基板と、第１及び第２基板間に介在し、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層と、第１及び第２基板間に介在した１つ以上の第１電極と、第１及び第２基板間に介在し、１つ以上の第１電極と共に光学可変層に電圧を印加する第２電極とを備えている。光透過層は、その少なくとも一部において、可視域内の或る波長の光に対する透過率が、１つ以上の第１電極の各々と第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成されている。発光部は、上記波長の光を透過させる。第２領域と発光部との間に、ゴム状弾性を有し、前記波長の光を透過させる弾性層を更に具備する。

第１実施形態に係る発光装置を概略的に示す平面図。図１の発光装置において使用可能な光透過層の一例を概略的に示す断面図。図１の発光装置において使用可能な発光部の一例を概略的に示す断面図。図１の発光装置の断面図。図１の発光装置が表示する透過画像の一例を概略的に示す図。比較例に係る発光装置が表示する透過画像の一例を概略的に示す図。図１の発光装置において使用可能な光透過層の他の例を概略的に示す断面図。図１の発光装置において使用可能な光透過層の更に他の例を概略的に示す断面図。第２実施形態に係る発光装置を概略的に示す平面図。

以下、図面を参照しながら、実施形態を詳細に説明する。なお、同様又は類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

第１実施形態に係る発光装置は、例えば、スマートウィンドウとして又はその一部として使用され得る。具体的には、第１実施形態に係る発光装置は、例えば、窓部材として使用されるか、又は、窓ガラスなどの窓部材に貼り付けられる。或いは、第１実施形態に係る発光装置は、窓部材と窓枠とを含み、壁の開口に直接に取り付けることが可能な構造体である。第１実施形態に係る発光装置について、図１乃至図４を参照しながら説明する。

図１及び図４に示す発光装置ＷＭは、光透過層１と、発光部２と、光学調整層３と、フレーム４と、図示しないコントローラとを含んでいる。

光透過層１は、可視域内の或る波長の光、典型的には可視域内の全波長の光に対する透過率を電気的に制御することが可能な調光装置、ここでは、透明な状態と着色した状態との間で可逆的に変化し得るエレクトロクロミック調光装置である。なお、ここでは、光に関する用語のうち、「光透過性」、「透明」及び「透過率」などの波長を特定すべきものについては、断り書きがない限り、可視域内の特定の波長の光、例えば、人間の視感度が高い波長５５０ｎｍの光について使用することとする。

光透過層１は、図２に示すように、第１基板１１１と、第２基板１２１と、第１電極１１２と第２電極１２２と、電解質層１３０と、エレクトロクロミック層１４０とを含んでいる。

基板１１１及び１２１は、互いに向き合うように配置されている。
基板１１１及び１２１は、光透過性基板、例えば透明基板である。基板１１１及び１２１は、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、基板１１１及び１２１は、可視域内の全波長の光に対して透明である。基板１１１及び１２１は、無色であってもよく、着色していてもよい。

基板１１１及び１２１は、例えば、ガラス、石英及び樹脂などの絶縁体からなる。基板１１１及び１２１は、硬質であってもよく、フレキシブルであってもよい。また、基板１１１及び１２１の各々は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。

基板１１１及び１２１の対向面には、電極１１２及び１２２がそれぞれ設けられている。電極１１２及び１２２は、光透過性電極、例えば透明電極である。電極１１２及び１２２は、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、電極１１２及び１２２は、可視域内の全波長の光に対して透明である。電極１１２及び１２２は、無色であってもよく、着色していてもよい。

電極１１２及び１２２は、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Indium Tin Oxide）、窒素若しくは硼素置換グラフェン又は無置換グラフェンからなる。置換又は無置換グラフェンからなる層は、フレキシブルであり、また、水分や酸素を透過させにくい。従って、例えば、基板１１１及び１２１として樹脂製の基板を使用した場合、電極１１２及び１２２の材料として、置換又は無置換グラフェンを使用することが好ましい。

電解質層１３０は、電極１１２及び１２２間に介在している。電解質層１３０は、例えば、極性溶媒とこれに溶解した支持電解質とを含んだ組成物からなる。電解質層１３０の材料としては、固体電解質を使用してもよい。

エレクトロクロミック層１４０は、電極１２２と電解質層１３０との間に介在している。エレクトロクロミック層１４０は、電解質層１３０と共に、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層を構成している。エレクトロクロミック層１４０の材料としては、例えば、Ｖ₂Ｏ₅、Ｎｂ₂Ｏ₅、ＴｉＯ₂及びＷＯ₃等の還元発色型材料、又は、ＮｉＯ、Ｃｒ₂Ｏ₃、ＭｎＯ₂及びＣｏＯ等の酸化発色型材料を用いることができる。

この光透過層１は、電極１１２及び１２２間に印加する電圧の向きに応じて透過率が変化する。例えば、エレクトロクロミック層１４０の材料として還元発色型材料を使用した場合、光透過層１は、電極１１２及び１２２がそれぞれ負極及び正極となるように電圧を印加すると透明になる。そして、この場合、光透過層１は、電極１１２及び１２２がそれぞれ正極及び負極となるように電圧を印加すると濃く着色する。

発光部２は、ここでは、１つ以上の光源を内蔵し、表示画像を変化させることが可能な平面表示装置、具体的には、アクティブマトリクス駆動方式を採用した有機ＥＬ表示装置である。発光部２は、フルカラー画像を表示し得るものであってもよく、モノクロ画像を表示するものであってもよい。また、発光部２は、照明装置であってもよい。

発光部２は、図１及び図４に示すように、光透過層１の一部と重なり合っている。発光部２は、光透過層１に対して位置を固定されている。例えば、発光部２は、光透過層１の一方の主面に接着されている。

なお、上記の第１領域は、光透過層１のうち、発光部２と重なり合っていない領域又はその一部である。第２領域は、光透過層１のうち、発光部２と重なり合った領域又はその一部である。そして、第３領域は、光透過層１のうち、第１及び第２領域間に位置した領域である。また、発光装置ＷＭのうち第１乃至第３領域に対応した部分Ａ１乃至Ａ３は、それぞれ第１乃至第３部分である。

発光部２は、図３及び図４に示すように、アレイ基板２１と、封止基板２２と、それらの間に介在したシール層２３とを含んでいる。発光部２は、図４に示すように、アレイ基板２１側の面が光透過層１と向き合うように設置されている。発光部２は、封止基板２２側の面が光透過層１と向き合うように設置してもよい。

アレイ基板２１は、図３に示すように、第３基板２１１と、陽極２１２と、隔壁絶縁層２１３と、活性層２１４と、陰極２１５とを含んでいる。

アレイ基板２１は、絶縁基板２１１と、その一方の主面上に形成された回路とを含んでいる。
絶縁基板２１１は、光透過性基板、例えば透明基板である。絶縁基板は、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、絶縁基板は、可視域内の全波長の光に対して透明である。絶縁基板２１１は、無色であってもよく、着色していてもよい。絶縁基板２１１は、例えば、ガラス、石英及び樹脂などの絶縁体からなる。通常、樹脂からなる絶縁基板は、ガラス又は石英からなる絶縁基板と比較して軽量である。また、樹脂を使用すると、絶縁基板をフレキシブルにすることができる。絶縁基板は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。

回路は、マトリクス状に配置された画素回路、走査線、信号線、電源線、及び、任意の周辺回路とを含んでいる。発光部２が照明装置である場合、これら回路は省略することができる。

陽極２１２は、絶縁基板２１１上で、画素回路に対応して配列している。陽極２１２は、光透過性電極、例えば透明電極である。陽極２１２は、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、陽極２１２は、可視域内の全波長の光に対して透明である。陽極２１２は、無色であってもよく、着色していてもよい。

陽極２１２は、例えば、ＩＴＯ、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、硼素置換グラフェン又は酸性物質をドープした無置換グラフェンからなる。

硼素置換グラフェン及び酸性物質をドープした無置換グラフェンは、ｐ型であり、仕事関数が大きい。それ故、これらを陽極２１２の材料として使用すると、高い正孔注入効率を達成できる。そして、硼素置換グラフェン及び酸性物質をドープした無置換グラフェンは、高い透明性を示すのに加え、しかも資源的な制約が少ない。従って、陽極２１２の材料としては、硼素置換グラフェン又は酸性物質をドープした無置換グラフェンを使用することが好ましい。

また、硼素置換グラフェン及び酸性物質をドープした無置換グラフェンは、フレキシブルであり、水分や酸素に対して安定である。それ故、従って、例えば、絶縁基板２１１及び封止基板２２として樹脂製の基板を使用した場合、この点においても、陽極２１２の材料として、上記の無置換又は置換グラフェンを使用することが好ましい。

上記の無置換又は置換グラフェンとしては、平面状のグラフェンを使用してもよく、円筒状のカーボンナノチューブを使用してもよく、それらの混合物を使用してもよい。上記の無置換又は置換グラフェンを使用する場合、陽極２１２は、金属ナノ粒子、ナノワイヤーやナノロッドなどの導電性を向上させる添加物を更に含んでいてもよい。

陽極２１２の材料として、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）、金（Ａｕ）及び錫（Ｓｎ）などの金属を使用してもよい。金属を使用する場合には、発光部２が十分に高い透過率を有するように、陽極２１２を薄く形成するか、又は、各陽極２１２の面積を小さくすることが好ましい。

隔壁絶縁層２１３は、絶縁基板２１１上に形成されている。隔壁絶縁層２１３には、陽極２１２に対応した位置に貫通孔が設けられている。即ち、ここでは、隔壁絶縁層２１３は格子状である。隔壁絶縁層２１３には、貫通孔を設ける代わりに、陽極２１２の列に対応した位置に溝を設けてもよい。即ち、隔壁絶縁層２１３はストライプ状であってもよい。隔壁絶縁層２１３は、例えば、樹脂層をパターニングすることによって形成することができる。

活性層２１４は、陽極２１２の上面を被覆している。ここでは、活性層２１４は、隔壁絶縁層２１３の上面と、それに設けられた貫通孔の側壁とを更に被覆している。

活性層２１４は、有機物又は有機金属錯体からなる発光層２１４Ａを含んでいる。発光部２にカラー画像を表示可能な構成を採用する場合、例えば、陽極２１２の列に平行な方向に各々が延び、青、緑及び赤色に発光する発光層を、陽極２１２の行に平行な方向に配列させる。

活性層２１４は、層２１４Ｈ及び２１４Ｅを更に含んでいる。層２１４Ｈは、例えば、正孔注入層と正孔輸送層との積層体である。層２１４Ｅは、例えば、電子輸送層と電子注入層との積層体である。層２１４Ｈ及び２１４Ｅは、ブロッキング層及びバッファ層などの他の層を更に含むことができる。また、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層の１つ以上を省略してもよい。なお、活性層２１４において、発光層２１４Ａ以外の層の材料は、有機材料であっても、無機材料であってもよい。

陰極２１５は、活性層２１４を被覆している。陰極２１５は、光透過性電極、例えば透明電極である。陰極２１５は、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、陰極２１５は、可視域内の全波長の光に対して透明である。陰極２１５は、無色であってもよく、着色していてもよい。

陰極２１５は、例えば、ＩＴＯ、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、窒素置換グラフェン又は塩基性物質をドープした無置換グラフェンからなる。

窒素置換グラフェン及び塩基性物質をドープした無置換グラフェンは、ｎ型であり、仕事関数が小さい。それ故、これらを陰極２１５の材料として使用すると、高い電子注入効率を達成できる。そして、窒素置換グラフェン及び塩基性物質をドープした無置換グラフェンは、高い透明性を示すのに加え、しかも資源的な制約が少ない。従って、陰極２１５の材料としては、窒素置換グラフェン又は塩基性物質をドープした無置換グラフェンを使用することが好ましい。

また、窒素置換グラフェン及び塩基性物質をドープした無置換グラフェンは、フレキシブルであり、水分や酸素に対して安定である。それ故、従って、例えば、絶縁基板２１１及び封止基板２２として樹脂製の基板を使用した場合、この点においても、陰極２１５の材料として、上記の無置換又は置換グラフェンを使用することが好ましい。

上記の無置換又は置換グラフェンとしては、平面状のグラフェンを使用してもよく、円筒状のカーボンナノチューブを使用してもよく、それらの混合物を使用してもよい。上記の無置換又は置換グラフェンを使用する場合、陰極２１５は、金属ナノ粒子、ナノワイヤーやナノロッドなどの導電性を向上させる添加物を更に含んでいてもよい。

陰極２１５の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）又は銅（Ｃｕ）を使用してもよく、これらの金属とマグネシウム（Ｍｇ）及び／又はカルシウム（Ｃａ）とを含んだ合金を使用してもよい。金属を使用する場合には、発光部２が十分に高い透過率を有するように、陰極２１５を薄く形成するか、又は、陰極２１５の面積を小さくすることが好ましい。

なお、陽極２１２と活性層２１４と陰極２１５との積層体のうち、陽極２１２に対応した各部分は、発光素子である有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ：Organic Light-Emitting Diode）を構成している。

封止基板２２は、第４基板である。封止基板２２は、アレイ基板２１の陰極２１５側の面と向き合っている。封止基板２２の中央部は、アレイ基板２１から離間している。

封止基板２２は、光透過性基板、例えば透明基板である。封止基板２２は、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、封止基板２２は、可視域内の全波長の光に対して透明である。封止基板２２は、無色であってもよく、着色していてもよい。

封止基板２２は、例えば、ガラス、石英及び樹脂などの絶縁体からなる。通常、樹脂からなる基板は、ガラス又は石英からなる基板と比較して軽量である。また、樹脂を使用すると、基板をフレキシブルにすることができる。封止基板２２は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。

シール層２３は、アレイ基板２１と封止基板２２との間に介在している。シール層２３は、枠形状を有しており、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤを取り囲んでいる。

シール層２３は、光透過性、例えば透明である。シール層２３は、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、シール層２３は、可視域内の全波長の光に対して透明である。シール層２３は、無色であってもよく、着色していてもよい。

シール層２３の材料としては、例えば、紫外線効果型樹脂などの感光性樹脂を使用することができる。シール層２３の材料としては、フリットなどの他の材料を使用してもよい。

光学調整層３は、図１及び図４に示すように、発光部２の周縁部と光透過層１の一部とを、発光部２の縁に沿って被覆した薄層である。上記の第３部分Ａ３は、この発光装置ＷＭのうち光学調整層３に対応した部分である。第１部分Ａ１及び第２部分Ａ２の透過率をそれぞれ第１及び第２透過率とした場合、光学調整層３は、第３部分Ａ３に、第１乃至第２透過率の範囲内で、第１部分Ａ１側の端から第２部分Ａ２側の端へ向けて段階的に減少する透過率分布を、又は、第１部分Ａ１側の端から第２部分Ａ２側の端へ向けて連続的に減少する透過率分布を生じさせる。

光学調整層３は、高分子フィルムと、印刷層と、粘着層とを含んでいる。
高分子フィルムは、光透過性フィルム、例えば透明フィルムである。高分子フィルムは、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、高分子フィルムは、可視域内の全波長の光に対して透明である。高分子フィルムは、無色であってもよく、着色していてもよい。

高分子フィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、環状ポリオレフィン、アラミド樹脂及びポリスチレンなどの樹脂からなる。高分子フィルムは、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。

印刷層は、高分子フィルムの一方の主面上に設けられている。高分子フィルムが多層構造を有している場合、印刷層は、高分子フィルムの層間に設けてもよい。

印刷層は、例えば、黒色の網点を、その単位面積当たりの密度が第１部分Ａ１側と比較して第２部分Ａ２側においてより高くなるように配置してなる印刷パターンである。印刷パターンは、光吸収性を有していれば、黒色以外の色に着色しているものであってもよい。また、印刷パターンは、光反射性を有していれば、着色していなくてもよい。このような印刷層は、第１部分Ａ１側と第２部分Ａ２側とで異なる透過率を示す。

粘着層は、高分子フィルムの一方の主面を被覆している。粘着層は、高分子フィルムと、光透過層１及び発光部２との間に介在している。

粘着層は、光透過性、例えば透明である。粘着層は、典型的には、可視域内の全波長の光に対して光透過性を示す。例えば、粘着層は、可視域内の全波長の光に対して透明である。粘着層は、無色であってもよく、着色していてもよい。

フレーム４は、例えば、嵌め合わされた表フレーム及び裏フレームを含んでいる。表フレーム及び裏フレームには、それらを嵌め合わせたときに同じ位置になるように開口部が設けられている。フレーム４は、光透過層１の中央部が先の開口部に位置するように、光透過層１の周縁部を表フレームと裏フレームとで挟んでいる。

また、フレーム４は、発光部２の縁の１つを表フレームと裏フレームとで挟んでいる。この構成を採用すると、フレーム４が不透明である場合、発光部２の周辺回路及びＯＬＢ（Outer Lead Bonding）パッド並びにＯＬＢパッドに接続されたフレキシブル回路基板などをフレーム４で隠すことができる。

フレーム４は、発光部２の縁の２つ又は３つを表フレームと裏フレームとで挟んでいてもよい。或いは、フレーム４は、発光部２の縁の何れも表フレームと裏フレームとで挟んでいなくてもよい。

コントローラは、フレーム４内に設置されている。コントローラは、光透過層１及び発光部２の少なくとも一方の動作を制御する。コントローラは、フレーム４の外側に設置してもよい。また、この発光装置ＷＭは、コントローラを含んでいなくてもよい。

この発光装置ＷＭは、透過画像の視認性に優れている。これについて、図５及び図６を参照しながら説明する。

発光部２は陽極２１２及び陰極２１５などを含んでいるため、第２部分Ａ２では、無視できない程度の光吸収を生じる。それ故、例えば、光透過層１の透過率が約８０％であり、発光部２の表示領域、即ち、陽極２１２及び陰極２１５が配置された領域における透過率が約５０％であるとすると、第１部分Ａ１の透過率は約８０％となり、第２部分Ａ２の透過率は約４０％となる。

このため、図６に示すように、光学調整層３を省略した発光装置ＷＭを介して観察される画像ＩＭＧ２では、明るさが大きく異なる領域が、第１部分Ａ１と第２部分Ａ２とに対応して隣接することとなる。その結果、発光装置ＷＭの背後に位置した物体の像と、先の領域間の境界線とが重なって見える。この境界線は、発光装置ＷＭの背後に位置した物体の視認を妨げる。

図１乃至図４を参照しながら説明した発光装置ＷＭは、光学調整層３を含んでいる。このため、図５に示すように、この発光装置ＷＭを介して観察される画像ＩＭＧ１では、明るい領域と暗い領域との間に、明るい領域から暗い領域へ向けて明るさが徐々に減少する領域が存在することとなる。即ち、光学調整層３は、発光装置ＷＭを介して観察される画像に先の境界線が生じるのを防止するか、又は、発光装置ＷＭを介して観察される画像における先の境界線を目立たなくする。それ故、観察者は、透過画像を優れた視認性で観察することができる。

また、この発光装置ＷＭでは、光透過層１として、透過率を電気的に制御することが可能な調光装置を使用している。そのような光透過層１を使用すると、発光装置ＷＭの背後に位置した物体の像は見え難くなり、その結果、発光部２が表示する画像は見え易くなる。

この発光装置ＷＭには、様々な変形が可能である。
例えば、この発光装置ＷＭは、タッチパネルを更に含んでいてもよい。タッチパネルは、例えば、光透過層１及び発光部２の一方又は双方を少なくとも部分的に覆うように設置する。

光透過層１として、図２を参照しながら説明したエレクトロクロミック調光装置の代わりに、透明な状態と光反射性の状態との間で可逆的に変化し得る調光ミラー装置を使用してもよい。

調光ミラー装置では、例えば、イットリウムやランタンなどの希土類金属の水素化物、希土類金属とマグネシウム又はガドリニウムとの合金の水素化物、又はマグネシウムニッケル合金の水素化物を使用する。水素化物を脱水素化すると、金属の状態が変化する。この脱水素化と水素化とを利用して、透明な状態と光反射性の状態との間での変化を生じさせる。

脱水素化及び水素化には、電圧印加によって水素イオンを移動させるエレクトロクロミック方式と、先の材料を水素ガスと酸素ガスとに交互に曝すガスクロミック方式との２方式がある。エレクトロクロミック方式の調光ミラー装置の例として、マグネシウムニッケル合金薄膜を用いた全固体型調光ミラー装置について説明する。

図７に示す調光ミラー装置１’は、全固体型調光ミラー装置である。この調光ミラー装置１’は、基板１１１及び１２１と、電極１１２及び１２２と、イオン貯蔵層１４１と、固体電解質層１４２と、バッファ層１４３と、触媒層１４４と、エレクトロクロミック層１４５とを含んでいる。

基板１１１及び１２１は、例えば、ガラス、石英又は樹脂からなる透明基板である。電極１１２及び１２２は、例えば、ＩＴＯからなる透明電極である。

電極１１２及び１２２間には、光学可変層が介在している。光学可変層は、イオン貯蔵層１４１、固体電解質層１４２、バッファ層１４３、触媒層１４４及びエレクトロクロミック層１４５を含んでいる。イオン貯蔵層１４１、固体電解質層１４２、バッファ層１４３、触媒層１４４及びエレクトロクロミック層１４５は、電極１１２側からこの順に積層されている。イオン貯蔵層１４１は、例えば、Ｈ_xＷＯ₃を含んでいる。エレクトロクロミック層１４５は、例えば、マグネシウムニッケル合金からなる。

この調光ミラー装置１’は、初期において、鏡面反射性を有している。電極１１２及び１２２間に５Ｖ程度の電圧を印加すると、イオン貯蔵層１４１中に蓄えられている水素イオン（Ｈ⁺）が、エレクトロクロミック層１４５中へと移動し、マグネシウムニッケル合金が水素化されて非金属状態になる。これにより、調光ミラー装置１’は、鏡面反射性の状態から、透明な状態へと変化する。

次に、電圧の極性を反転させて電極１１２及び１２２間に５Ｖ程度の電圧を印加すると、水素イオンが、エレクトロクロミック層１４５からイオン貯蔵層（ＷＯ₃）中へと戻る。これにより、調光ミラー装置１’は、透明な状態から、鏡面反射性の状態へと戻る。
なお、透明な状態及び鏡面反射性の状態は、電圧印加を停止しても保たれる。

この調光ミラー装置１’を、図２を参照しながら説明したエレクトロクロミック装置の代わりに使用した場合、調光ミラー装置１’を鏡面反射性の状態として、発光部２を駆動すると、発光部２が背面側に放出する光も表示に利用することが可能となる。即ち、より明るい表示が可能となる。

光透過層１として、図２を参照しながら説明したエレクトロクロミック調光装置の代わりに、高分子分散型液晶を利用した調光ガラスを使用してもよい。

図８に示す調光ガラス１''は、基板１１１及び１２１と、電極１１２及び１２２と、液晶層１５１とを含んでいる。

液晶層１５１は、電極１１２及び１２２間に介在している。液晶層１５１は、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層である。液晶層１５１は、高分子材料からなるマトリクスと、その中に分散させた液晶材料とを含んでいる。高分子材料と液晶材料とは、電極１１２及び１２２間に電圧を印加したときに、基板１１１及び１２１の主面に対して垂直な方向に進行する光についてほぼ等しい屈折率を有するように選ばれている。

この調光ガラス１''は、電極１１２及び１２２間に電圧を印加していない状態においては、高分子材料からなる領域と液晶材料からなる領域との界面において屈折及び反射を生じる。それ故、この状態では、調光ガラス１''は、光散乱に起因して白色に見える。

電極１１２及び１２２間に電圧を印加すると、高分子材料からなる領域と液晶材料からなる領域との界面における屈折及び反射が減少する。それ故、この状態において、調光ガラス１''は透明である。

なお、液晶材料に二色性色素を混合すると、着色した光散乱状態と透明な状態との間での可逆的な変化を生じさせることができる。

この調光ガラス１''を、図２を参照しながら説明したエレクトロクロミック調光装置の代わりに使用した場合、透過率をより速やかに変化させることができる。また、この場合、調光ガラス１''を光散乱状態とすると、発光装置ＷＭの背後に位置した物体の像はほぼ完全に見えなくなる。

調光機能を有している上記の光透過層１は、第１部分Ａ１、第２部分Ａ２及び第３部分Ａ３に対応した領域の全体に亘って調光機能を有していてもよく、その領域の一部においてのみ調光機能を有していてもよい。発光部２が表示する画像の視認性の観点では、光透過層１は、少なくとも第２部分Ａ２に対応した領域において調光機能を有していることが好ましい。

光透過層１としては、透過率を電気的に制御することが不可能なものを使用してもよい。そのような光透過層１としては、例えば、ガラス板、石英板、樹脂板又は樹脂フィルムを使用することができる。この光透過層１は、単層構造を有していてもよく、多層構造を有していてもよい。

発光部２として、有機ＥＬ装置を使用する代わりに、他の発光部を使用してもよい。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）をバックライトの光源として含んだ液晶表示装置を使用してもよい。或いは、光源としてのＬＥＤと、ＬＥＤが放出する光を導く導波路とを含んだ装置を使用してよい。或いは、ＬＥＤをマトリクス状に並べてなる装置を使用してもよい。但し、透過率及び解像度の観点では、有機ＥＬ装置を使用することが好ましい。

上記の発光装置ＷＭでは、第３部分Ａ３における透過率分布を、光学調整層３によって生じさせている。この透過率分布は、他の方法で生じさせることも可能である。

例えば、光透過層１として、図２、図７及び図８を参照しながらそれぞれ説明した調光装置１、１’及び１''の何れを使用すると共に、発光装置ＷＭから光学調整層３を省略する。そして、電極１１２及び１２２の少なくとも一方を、第２部分Ａ２の輪郭に沿って各々が延び、第３部分Ａ３内に位置した複数の溝によって分割する。ここでは、一例として、電極１１２を、第３部分Ａ３内に位置した複数の溝によって分割することとする。このようにして第３部分内に複数の帯状電極を形成し、これら帯状電極の各々の電位を、電極１１２の残りの部分から独立して設定できるようにする。この構造を採用すると共に、第３部分Ａ３における電極１１２及び１２２間への電圧の印加を適宜設定すること、例えば、帯状電極の電位を適宜設定することにより、光学調整層３を用いた場合と同様の透過率分布を第３部分Ａ３に生じさせることができる。

光学調整層３を省略し、その機能をシール層２３に付与してもよい。例えば、シール層２３に光吸収又は反射性の粒子を含有させ、その密度を、第２部分Ａ２側から第１部分Ａ１側へ向けて減少させてもよい。

光透過層１の主面に対して垂直な方向から見た場合に、発光部２の表示領域は、光学調整層３と隣接していてもよく、光学調整層３から離間していてもよい。光透過層１の主面に対して垂直な方向から見たときの表示領域と光学調整層３との距離は、好ましくは１ｃｍ以下であり、より好ましくは０．５ｃｍ以下である。

第３部分Ａ３の適切な幅、即ち、第１部分Ａ１と第２部分Ａ２との適切な距離は、発光装置ＷＭと観察者との距離に応じて異なる。例えば、発光装置ＷＭと観察者との距離が５０ｃｍ以下である状況においては、第３部分Ａ３の幅は１乃至３ｃｍの範囲内にあることが好ましい。発光装置ＷＭと観察者との距離が５０ｃｍ乃至２ｍの範囲内にある状況においては、第３部分Ａ３の幅は２乃至５ｃｍの範囲内にあることが好ましい。発光装置ＷＭと観察者との距離が２乃至５ｍである状況においては、第３部分Ａ３の幅は４乃至１０ｃｍの範囲内にあることが好ましい。

なお、発光装置ＷＭと観察者との距離として想定すべき値は、発光装置ＷＭの寸法や使用環境に応じて異なる。例えば、発光装置ＷＭをビルディングや個人住宅の壁に設置される窓において使用する場合、発光装置ＷＭと観察者との距離として想定すべき値は２乃至５ｍである。発光装置ＷＭをビルディングや個人住宅の仕切り又は扉に設置される窓において使用する場合、発光装置ＷＭと観察者との距離として想定すべき値は５０ｃｍ乃至２ｍである。そして、列車や自動車用の窓において使用する場合、発光装置ＷＭと観察者との距離として想定すべき値は５０ｃｍ以下である。

第３部分Ａ３は、第１部分Ａ１側の端から第２部分Ａ２側の端へ向けて連続的に減少する透過率分布を有していてもよく、第１部分Ａ１側の端から第２部分Ａ２側の端へ向けて段階的に減少する透過率分布を有していてもよい。後者の場合、第３部分Ａ３は、第１部分Ａ１の透過率未満、第２部分Ａ２の透過率超であり、互いに異なっている透過率を有している領域を３つ以上含んでいることが好ましく、そのような領域を５つ以上含んでいることがより好ましい。

光透過層１及び発光部２を互いから分離した状態において、それらの各々の一方の主面を第１温度とし、他方の主面を第１温度とは異なる第２温度とした場合に、光透過層１は発光部２と比較して単位長さ当たりの反り量がより小さいことが好ましい。例えば、光透過層１の２つの主面のうち、発光部２と向き合うべき主面の温度を第１温度とし、反対側の主面の温度を第２温度とする。そして、発光部２の２つの主面のうち、光透過層１と向き合うべき主面の温度を第２温度とし、反対側の主面の温度を第１温度とする。この場合、光透過層１は発光部２と比較して単位長さ当たりの反り量がより小さいことが好ましい。この条件は、第２温度が第１温度と比較してより低い場合及び第２温度が第１温度と比較してより高い場合の少なくとも一方において満たされることが好ましく、それらの双方において満たされることがより好ましい。なお、第１及び第２温度は、例えば、第１の温度を２５℃とし、第２の温度を５℃とする。

発光装置ＷＭを車両又は建築物の窓において使用する場合、発光装置ＷＭは、屋内と屋外との温度差に晒される。光透過層１を屋外に用いる方が好ましいため、光透過層１はより大きな温度差に晒される。従って、上記の構成を採用した発光装置ＷＭは、屋内と屋外との温度差が大きい場合であっても大きく反ることはなく、それ故、長い寿命を達成できる。

光透過層１及び発光部２を互いから分離した状態において、それらの各々を、発光部２と比較してより小さな枠の上に載置し、枠の開口の中心の位置で下方に押圧した場合に、光透過層１は発光部２と比較して単位長さ当たりの反り量がより小さいことが好ましい。

発光装置ＷＭを車両又は建築物の窓において使用する場合、発光装置ＷＭは、風などに起因した屋内と屋外との圧力差に晒される。光透過層１を屋外に用いる方が好ましいため、光透過層１はより圧力に晒される。従って、上記の構成を採用した発光装置ＷＭは、屋内と屋外との圧力差が大きい場合であっても大きく反ることはなく、それ故、長い寿命を達成できる。

発光部２を光透過層１に接着する場合、それらの間に介在させる接着層としては、ゴム状弾性及び光透過性を有している弾性層を使用することが好ましい。このような弾性層は、光透過層１と発光部２との界面における応力を緩和し得る。

次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態に係る発光装置は、以下の構成を採用したこと以外は、第１実施形態に係る発光装置と同様である。以下、図９を参照しながら説明する。

図９に示す発光装置ＷＭにおいて、光透過層１は、その透過率を電気的に制御可能なものである。この光透過層１は、例えば、図２、図７及び図８を参照しながらそれぞれ説明した調光装置１、１’及び１''の何れかである。

光透過層１は、第１領域とこれに囲まれた第２領域とを含んでいる。第１及び第２領域は隣接している。第１領域の面積は、第２領域の面積と比較してより大きい。発光部２は、第２領域に接着されている。

なお、上記の第１領域は、光透過層１のうち、発光部２と重なり合っていない領域である。第２領域は、光透過層１のうち、発光部２と重なり合った領域である。また、第１部分Ａ１は、発光装置ＷＭのうち第１領域に対応した部分又はその一部である。第２部分Ａ２は、発光装置ＷＭのうち第２領域の中央部に対応した部分である。第３部分Ａ３は、発光装置ＷＭのうち、第２領域の周縁部に対応した部分である。第３部分Ａ２と第３部分Ａ３とは、それぞれ、発光部２の表示領域又は発光領域と発光部２の周辺領域とに対応している。第３部分Ａ３は、第１実施形態において説明した透過率分布を有していてもよく、そのような透過率分布を有していなくてもよい。

発光部２は、光透過層１のうち調光機能を発揮する領域、即ち調光領域のみと重なり合っていてもよい。或いは、発光部２は、調光領域及びこれを取り囲んだ領域である周辺領域と重なり合っていてもよい。

なお、この発光装置ＷＭには、光透過層１上に、発光部２とコントローラとを接続する配線（図示せず）が設けられている。

この発光装置ＷＭを車両又は建築物の窓において使用する場合、発光装置ＷＭは、屋内と屋外との温度差や、風などに起因した屋内と屋外との圧力差に晒される。例えば、発光部２の縁を表フレームと裏フレームとで挟んだ場合、上記の温度差又は圧力差に起因して発光装置ＷＭが変形すると、発光部２が損傷する可能性がある。

上記の配置を採用した場合、例えば、発光部２をフレーム４から離間させることができる。従って、長寿命を達成できる。

以下に、上述した構造のより具体的な例を記載する。
（例１)
図１乃至図４を参照しながら説明したのとほぼ同様の発光装置ＷＭの作成を示す。なお、ここでは、フレーム４は省略する。

具体的には、エレクトロクロミック調光装置１の製造においては、基板１１１及び１２１としてガラス基板を使用し、電極１１２及び１２２としてＩＴＯ層を形成する。エレクトロクロミック層１４０としては、ＲＦ（Radio Frequency）マグトロンスパッタリングにより、ＷＯ₃からなるアモルファス膜を形成する。

電解質層１３０は、以下の方法で形成する。まず、基板１１１の電極１１２を形成した面に、枠形状の接着剤層を形成する。次いで、基板１１１及び１２１を電極１１２とエレクトロクロミック層１４０とが向き合うように重ね合わせ、接着剤を硬化させる。これにより、空セルを得る。その後、空セルに、塩化リチウム水溶液を注入し、注入口を封止する。以上のようにして、塩化リチウム水溶液からなる電解質層１３０を得る。

このようにして得られるエレクトロクロミック調光装置１は、透明な状態において、７０乃至８０％の透過率を示す。

発光部２としては、有機ＥＬ表示装置を用いる。
基板２１１としては、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、基板２１１上に、薄膜トランジスタなどを含んだ回路とＩＴＯからなる陽極２１２とを形成し、更に、樹脂からなる隔壁絶縁層２１３を形成する。次いで、陽極２１２上に、インクジェット法により、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））とＰＳＳ（ポリエチレンスルフォン酸）との混合物からなる正孔注入層２１４Ｈと、青、緑及び赤色の発光層２１４Ａとを順次形成する。正孔注入層２１４Ｈと発光層２１４Ａとからなる活性層２１４上に、銀とマグネシウムの合金を蒸着して陰極２１５を得る。陰極２１５は、発光部２が透明になるように、陽極２１２の列に対応してストライプ状に形成し、次いで、その上に、一方の主面にガスバリア膜を形成したポリエチレンテレフタレートフィルムをラミネートし、これによって得られた構造の周囲を透明なエポキシ樹脂で封止する。

このようにして得られる有機ＥＬ表示装置２の表示領域は、非発光状態において、２５乃至３０％の透過率を示す。

この有機ＥＬ表示装置２は、弾力性のある透明なゴムシートを介して、エレクトロクロミック調光装置１に貼り付ける。

光学調整層３としては、電子写真法によりポリエチレンテレフタレートリボン上に黒色のトナーを分布させてなるものを準備し、光学調整層３は、透明な粘着剤を介して、エレクトロクロミック調光装置１及び有機ＥＬ表示装置２に貼り付ける。

このようにして得られる発光装置ＷＭについて、エレクトロクロミック調光装置１を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、透過画像を優れた視認性で観察することができる。

（比較例１)
光学調整層３を省略したこと以外は、例１において示したのと同様の発光装置を製造する。このようにして得られた発光装置について、エレクトロクロミック調光装置１を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

（例２)
光透過層１として、エレクトロクロミック調光装置１を使用する代わりに、透過率が５０％のスモークガラスを使用する。これ以外は、例１と同様の発光装置ＷＭを製造する。このようにして得られる発光装置ＷＭについて、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、透過画像を優れた視認性で観察することができる。

（比較例２)
光学調整層３を省略すること以外は、例２と同様の発光装置を製造する。このようにして得られた発光装置について、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

（例３)
図１乃至図４を参照しながら説明したのとほぼ同様の発光装置ＷＭを製造した。ここでは、フレーム４は省略し、また、エレクトロクロミック調光装置１の代わりに、図８に示す調光ガラス１''を使用する。

具体的には、調光ガラス１''の製造においては、基板１１１及び１２１としてガラス基板を使用し、電極１１２及び１２２としてＩＴＯ層を形成する。

液晶層１５１は、以下の方法で形成する。

まず、基板１１１の電極１１２を形成した面に、枠形状の接着剤層を形成し、次いで、基板１１１及び１２１を電極１１２及び１２２が向き合うように重ね合わせ、接着剤を硬化させる。これにより、空セルを作製し、その後、空セルに、フッ素系液晶材料とアクリル系モノマーと重合開始剤との混合物を注入し、注入口を封止する。この状態で重合を生じさせることにより、高分子分散液晶層１５１を得る。

このようにして得られる調光ガラス１''は、電圧印加時、即ち透明な状態において、６０乃至７０％の透過率を示す。

発光部２としては、有機ＥＬ表示装置を製造する。
基板２１１としては、ポリエチレンテレフタレートフィルムを使用し、基板２１１上に、薄膜トランジスタなどを含んだ回路とＩＴＯからなる陽極２１２とを形成し、更に、樹脂からなる隔壁絶縁層２１３を形成する。次いで、陽極２１２上に、インクジェット法により、ＰＥＤＯＴとＰＳＳとの混合物からなる正孔注入層２１４Ｈと、青、緑及び赤色の発光層２１４Ａとを順次形成する。

正孔注入層２１４Ｈと発光層２１４Ａとからなる活性層２１４上には、窒素原子で置換したグラフェン薄膜が陰極２１５として一方の主面に設けられたポリエチレンテレフタレートフィルムを、そのグラフェン薄膜が活性層２１４と接触するようにラミネートする。なお、この窒素置換グラフェン薄膜は、アンモニア、メタン及び水素を原料とした熱ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）により、銅箔上にグラフェン薄膜を形成し、これを銅箔からポリエチレンテレフタレートフィルム上へと転写し、更に銀ナノ粒子もしくは銀ナノワイヤーを付着させることにより得る。
その後、これによって得られる構造の周囲を透明なエポキシ樹脂で封止する。

このようにして得られる有機ＥＬ表示装置２の表示領域は、非発光状態において、４０乃至５０％の透過率を示す。

以上のようにして得られる調光ガラス１''をエレクトロクロミック調光装置１の代わりに使用し、発光部２として、この有機ＥＬ表示装置２を使用する。これ以外は、例１において製造したのと同様の発光装置ＷＭを製造する。

このようにして得られる発光装置ＷＭについて、調光ガラス１''を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、透過画像を優れた視認性で観察することができる。

（比較例３)
光学調整層３を省略したこと以外は、例３と同様の発光装置を製造する。このようにして得られた発光装置について、調光ガラス１''を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

（例４)
調光ガラス１''に対する有機ＥＬ表示装置２の相対位置を、図９を参照しながら説明したように変更し、光学調整層３を省略すること以外は、例３とほぼ同様の発光装置ＷＭを製造する。ここでは、調光ガラス１''と有機ＥＬ表示装置２とを貼り合わせてなる構造は、金属製のフレーム４に支持させる。

このようにして得られる発光装置ＷＭは、軽量であり、両主面間に温度差及び圧力差を与えた場合であっても、変形を生じ難い。

（比較例４)
調光ガラス１''及び有機ＥＬ表示装置２の寸法を同一とすること以外は、例４と同様の発光装置を製造する。このようにして得られる発光装置の両主面間に温度差を与えたところ、有機ＥＬ表示装置２は、その縁の近傍において、表示不良を比較的短い期間内に高い頻度で生じる。

（例５)
封止に透明なエポキシ樹脂を使用する代わりに、エポキシ樹脂と黒色顔料との混合物を使用すること以外は、例１と同様の有機ＥＬ表示装置２を製造する。この混合物に占める黒色顔料の割合は、有機ＥＬ表示装置２の中央から端へ向けて減少させる。

この有機ＥＬ表示装置２を発光部２として使用し、光学調整層３を省略し、ゴムシートの代わりに透明な粘着剤層を介してエレクトロクロミック調光装置１と有機ＥＬ表示装置２とを貼り合わせること以外は、例１と同様の発光装置ＷＭを製造する。

（比較例５)
封止にエポキシ樹脂と黒色顔料との混合物を使用する代わりに、透明なエポキシ樹脂を使用すること以外は、例５と同様の発光装置を製造した。このようにして得られる発光装置について、エレクトロクロミック調光装置１を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

（例６)
光学調整層３を省略し、エレクトロクロミック調光装置１に以下の構成を採用すること以外は、例１と同様の発光装置を製造する。即ち、ここでは、エレクトロクロミック調光装置１の電極１１２を、第３部分Ａ３において、第２部分Ａ２の輪郭に沿った形状を各々が有している５つの帯状電極へとパターニングする。

このようにして得られる発光装置ＷＭについて、エレクトロクロミック調光装置１を、第１部分Ａ１及び第２部分Ａ２において高い透過率を示し、第３部分において透過率が第１領域Ａ１側から第２領域Ａ２側へ減少するように駆動すると共に、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、透過画像を優れた視認性で観察することができる。

（比較例６)
電極１１２をパターニングしないこと以外は、例６と同様の発光装置を製造した。即ち、比較例１と同様の発光装置を製造した。

このようにして得られる発光装置について、エレクトロクロミック調光装置１を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

（例７)
図１乃至図４を参照しながら説明したのとほぼ同様の発光装置ＷＭを製造する。ここでは、フレーム４は省略する。また、ここでは、エレクトロクロミック調光装置１の代わりに、図７に示す調光ミラー装置１’を使用する
具体的には、調光ミラー装置１’の製造においては、まず、基板１１１してガラス基板を準備し、その上に電極１１２としてＩＴＯ層を形成する。次いで、電極１１２上に、室温のもと、マグネトロンスパッタ装置を用いて、イオン貯蔵層１４１、固体電解質層１４２、バッファ層１４３、触媒層１４４、エレクトロクロミック層１４５及び電極１２２をこの順に形成する。イオン貯蔵層１４１としてはＷＯ₃層を形成し、固体電解質層１４２としてはＴａ₂Ｏ₃層を形成し、バッファ層１４３としてはアルミニウム層を形成し、触媒層１４４としてパラジウム層を形成し、エレクトロクロミック層１４５としてはマグネシウムニッケル合金層を形成し、電極１２２としてはＩＴＯを形成する。その後、これらを間に挟んで基板１１１とガラスからなる基板１２１と重ね、この構造を封止する。

このようにして得られる調光ミラー装置１’は、透明な状態において、５０乃至６０％の透過率を示す。

発光部２としては、有機ＥＬ表示装置を製造する。
基板２１１としては、ポリカーボネートフィルムを使用し、基板２１１上に、薄膜トランジスタなどを含んだ回路とＩＴＯからなる陽極２１２とを形成し、更に、樹脂からなる隔壁絶縁層２１３を形成する。次いで、陽極２１２上に、インクジェット法により、ＰＥＤＯＴとＰＳＳとの混合物からなる正孔注入層２１４Ｈと、青、緑及び赤色の発光層２１４Ａとを順次形成する。

正孔注入層２１４Ｈと発光層２１４Ａとからなる活性層２１４上には、ポリエチレンイミンをドープした無置換グラフェン薄膜が陰極２１５として一方の主面に設けられたポリカーボネートフィルムを、そのグラフェン薄膜が活性層２１４と接触するようにラミネートした。なお、無置換グラフェン薄膜は、メタン及び水素を原料とした熱ＣＶＤにより、銅箔上にグラフェン薄膜を形成し、これを銅箔からポリエチレンイミン薄膜が形成されたポリカーボネートフィルム上へと転写することにより得る。
その後、これによって得られる構造の周囲を透明なエポキシ樹脂で封止する。

このようにして得られＲ有機ＥＬ表示装置２の表示領域は、非発光状態において、４０乃至５０％の透過率を示す。

以上のようにして得られる調光ミラー装置１’をエレクトロクロミック調光装置１の代わりに使用し、発光部２として、この有機ＥＬ表示装置２を使用する。これ以外は、例１と同様の発光装置ＷＭを製造する。

このようにして得られる発光装置ＷＭについて、調光ミラー装置１’を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、透過画像を優れた視認性で観察することができる。

（比較例７)
光学調整層３を省略すること以外は、例７と同様の発光装置を製造する。このようにして得られる発光装置について、調光ミラー装置１’を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

（例８)
以下の有機ＥＬ表示装置２を使用すること以外は、例７と同様の発光装置ＷＭを製造する。

有機ＥＬ表示装置２の製造においては、基板２１１として、ポリエチレンテレフタレートフィルムを準備し、基板２１１上に、薄膜トランジスタなどを含んだ回路と硼素で置換したグラフェンからなる陽極２１２とを形成し、更に、樹脂からなる隔壁絶縁層２１３を形成する。硼素置換グラフェンからなる陽極２１２は、ジボラン、メタン及び水素を原料とした熱ＣＶＤにより、銅箔上にグラフェン薄膜を形成し、これを銅箔からポリエチレンテレフタレートフィルム上へと転写することにより得る。。次に、光レジストをグラフェン上に塗布した後に、パターンを露光、現像する。グラフェン膜は酸素プラズマでエッチングして不良な部分を除去し、さらに残存レジストを溶媒除去して陽極画素電極２１２を得る。隔壁絶縁層２１３は感光樹脂を塗布し、露光、現像してグラフェン上部の樹脂を除去した後、加熱硬化して作製する。次いで、陽極２１２上に、インクジェット法により、ＰＥＤＯＴとＰＳＳとの混合物からなる正孔注入層２１４Ｈと、青、緑及び赤色の発光層２１４Ａとを順次形成する。

正孔注入層２１４Ｈと発光層２１４Ａとからなる活性層２１４上には、ポリエチレンイミンをドープした無置換グラフェン薄膜が陰極２１５として一方の主面に設けられたポリエチレンテレフタレートフィルムを、そのグラフェン薄膜が活性層２１４と接触するようにラミネートする。
その後、これによって得られる構造の周囲を透明なエポキシ樹脂で封止する。

以上のようにして得られる有機ＥＬ表示装置２を使用すること以外は、例７と同様の発光装置ＷＭを製造する。

（比較例８)
光学調整層３を省略したこと以外は、例８と同様の発光装置を製造する。このようにして得られる発光装置について、調光ミラー装置１’を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

（例９)
以下のエレクトロクロミック調光装置１を使用すること以外は、例１と同様の発光装置ＷＭを製造する。

エレクトロクロミック調光装置１の製造においては、基板１１１及び１２１としてガラス基板を使用し、電極１１２及び１２２として無置換グラフェン層を形成する。エレクトロクロミック層１４０としては、ＲＦマグトロンスパッタリングにより、ＷＯ₃からなるアモルファス膜を形成する。

電解質層１３０は、以下の方法で形成する。

まず、基板１１１の電極１１２を形成した面に、枠形状の接着剤層を形成した。次いで、基板１１１及び１２１を電極１１２とエレクトロクロミック層１４０とが向き合うように重ね合わせ、接着剤を硬化させる。これにより、空セルを得、その後、空セルに、塩化リチウム水溶液を注入し、注入口を封止する。以上のようにして、塩化リチウム水溶液からなる電解質層１３０を得る。

以上のようにして得られるエレクトロクロミック調光装置１を使用すること以外は、例１と同様の発光装置ＷＭを製造する。

（比較例９)
光学調整層３を省略すること以外は、例９と同様の発光装置を製造する。このようにして得られる発光装置について、エレクトロクロミック調光装置１を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

（例１０)
有機ＥＬ表示装置２の代わりに、以下の有機ＥＬ装置２を使用すること以外は、例７と同様の発光装置ＷＭを製造する。

有機ＥＬ装置２の製造においては、基板２１１として、ポリエチレンテレフタレートフィルムを準備し、基板２１１上に、配線と硼素置換グラフェンからなる陽極２１２とを形成する。次いで、陽極２１２上に、ＰＥＤＯＴとＰＳＳとの混合物を塗布して正孔注入層２１４Ｈを形成し、その上に、白色の発光層２１４Ａを更に形成する。

正孔注入層２１４Ｈと発光層２１４Ａとからなる活性層２１４上には、ポリエチレンイミンをドープした無置換グラフェン薄膜が陰極２１５として一方の主面に設けられるポリエチレンテレフタレートフィルムを、そのグラフェン薄膜が活性層２１４と接触するようにラミネートする。
その後、これによって得られる構造の周囲を透明なエポキシ樹脂で封止する。

このようにして得られる有機ＥＬ表示装置２の表示領域は、非発光状態において、６０乃至７０％の透過率を示す。

このようにして得られる発光装置ＷＭについて、調光ミラー装置１’を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察した。その結果、透過画像を優れた視認性で観察することができる。

（比較例１０)
光学調整層３を省略すること以外は、例１０と同様の発光装置を製造した。このようにして得られる発光装置について、調光ミラー装置１’を透明な状態とし、有機ＥＬ表示装置２を非発光状態として、透過画像を観察する。その結果、明るさが大きく異なる領域の境界線が透過画像と重なり合い、透過画像を優れた視認性で観察することはできない。

本発明の幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
［１］
第１及び第２領域とそれらの間に介在した第３領域とを含んだ光透過層と、
前記第２領域と又は前記第２及び第３領域と重なり合った発光部と
を具備した発光装置であって、
前記発光装置のうち前記第１領域に対応した第１部分は、可視域内の或る波長の光を第１透過率で透過させ、
前記発光装置のうち前記第２領域に対応した第２部分は、前記発光部による発光を生じ且つ前記波長の光を前記第１透過率よりも低い第２透過率で透過させ、
前記発光装置のうち前記第３領域に対応した第３部分は、前記波長の光に対する透過率が前記第１乃至第２透過率の範囲内で前記第１部分側の端から前記第２部分側の端へ向けて減少する透過率分布を有するように構成された発光装置。
［２］
前記光透過層は、
互いに向き合った第１及び第２基板と、
前記第１及び第２基板間に介在し、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層と、
前記第１及び第２基板間に介在した１つ以上の第１電極と、
前記第１及び第２基板間に介在し、前記１つ以上の第１電極と共に前記光学可変層に前記電圧を印加する第２電極と
を備え、前記光透過層の少なくとも一部において、可視域内の或る波長の光に対する透過率が、前記１つ以上の第１電極の各々と前記第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成された［１］に記載の発光装置。
［３］
前記光透過層は、前記波長の光に対する前記第３領域の透過率が、前記第１電極の少なくとも１つと前記第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成され、
前記発光装置は、前記波長の光に対する前記第３部分の透過率が、前記第１乃至第２透過率の範囲内で前記第１部分側の端から前記第２部分側の端へ向けて減少するように、前記第１電極の少なくとも１つと前記第２電極との間への電圧の印加を制御する［２］に記載の発光装置。
［４］
前記第３部分に位置し、前記波長の光に対する透過率が前記第１乃至第２透過率の範囲内で前記第１部分側の端から前記第２部分側の端へ向けて減少する透過率分布を有している光学調整層を更に具備した［１］又は［２］に記載の発光装置。
［５］
前記発光部は、
互いに向き合った第３及び第４基板と、
前記第３及び第４基板間に介在し、枠形状を有しているシール層と、
前記第３及び第４基板と前記シール層とによって囲まれた空間内に位置した１つ以上の発光素子と
を備え、
前記１つ以上の発光素子は前記第２部分内に位置し、前記シール層は前記第３部分内に位置している［１］乃至［４］の何れか１項に記載の発光装置。
［６］
第１領域とこれに囲まれた第２領域とを含み、前記第１領域の面積は前記第２領域の面積と比較してより大きい光透過層であって、互いに向き合った第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に介在し、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層と、前記第１及び第２基板間に介在した１つ以上の第１電極と、前記第１及び第２基板間に介在し、前記１つ以上の第１電極と共に前記光学可変層に前記電圧を印加する第２電極とを備え、前記光透過層の少なくとも一部において、可視域内の或る波長の光に対する透過率が、前記１つ以上の第１電極の各々と前記第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成された光透過層と、
前記第２領域に接着され、前記波長の光を透過させる発光部と
を具備した発光装置。
［７］
前記光透過層は、前記第１及び第２領域間に介在した第３領域を更に含み、
前記発光装置のうち前記第１領域に対応した第１部分は、可視域内の或る波長の光を第１透過率で透過させ、
前記発光装置のうち前記第２領域に対応した第２部分は、前記発光部による発光を生じ且つ前記波長の光を前記第１透過率よりも低い第２透過率で透過させ、
前記発光装置のうち前記第３領域に対応した第３部分は、前記波長の光に対する透過率が前記第１乃至第２透過率の範囲内で前記第１部分側の端から前記第２部分側の端へ向けて減少する透過率分布を有するように構成された［６］に記載の発光装置。
［８］
前記光透過層及び前記発光部を互いから分離した状態において、それらの各々の一方の主面を第１温度とし、他方の主面を第１温度とは異なる第２温度とした場合に、前記光透過層は前記発光部と比較して単位長さ当たりの反り量がより小さい［１］乃至［７］の何れか１項に記載の発光装置。
［９］
前記光透過層及び前記発光部の少なくとも一方は、窒素若しくは硼素置換グラフェン又は無置換グラフェンからなる透明電極を備えた［１］乃至［８］の何れか１項に記載の発光装置。
［１０］
ゴム状弾性を有し、前記波長の光を透過させる弾性層を、前記第２領域と前記発光部との間に更に具備した［１］乃至［９］の何れか１項に記載の発光装置。

１…光透過層（エレクトロクロミック調光装置）、１’…光透過層（調光ミラー装置）、１''…光透過層（調光ガラス）、２…発光部、３…光学調整層、４…フレーム、２１…アレイ基板、２２…封止基板、２３…シール層、１１１…第１基板、１２１…第２基板、１１２…第１電極、１２２…第２電極、１３０…電解質層、１４０…エレクトロクロミック層、１４１…イオン貯蔵層、１４２…固体電解質層、１４３…バッファ層、１４４…触媒層、１４５…エレクトロクロミック層、１５１…液晶層、２１１…第３基板、２１２…陽極、２１３…隔壁絶縁層、２１４…活性層、２１４Ａ…発光層、２１４Ｅ…層、２１４Ｈ…層、２１５…陰極、Ａ１…第１部分、Ａ２…第２部分、Ａ３…第３部分、ＩＭＧ１…画像、ＩＭＧ２…画像、ＷＭ…発光装置。

Claims

第１及び第２領域とそれらの間に介在した第３領域とを含んだ光透過層と、
前記第２領域と又は前記第２及び第３領域と重なり合った発光部と
を具備した発光装置であって、
前記発光装置のうち前記第１領域に対応した第１部分は、可視域内の或る波長の光を第１透過率で透過させ、
前記発光装置のうち前記第２領域に対応した第２部分は、前記発光部による発光を生じ且つ前記波長の光を前記第１透過率よりも低い第２透過率で透過させ、
前記発光装置のうち前記第３領域に対応した第３部分は、前記波長の光に対する透過率が前記第１乃至第２透過率の範囲内で前記第１部分側の端から前記第２部分側の端へ向けて減少する透過率分布を有するように構成された発光装置。
前記光透過層は、
互いに向き合った第１及び第２基板と、
前記第１及び第２基板間に介在し、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層と、
前記第１及び第２基板間に介在した１つ以上の第１電極と、
前記第１及び第２基板間に介在し、前記１つ以上の第１電極と共に前記光学可変層に前記電圧を印加する第２電極と
を備え、前記光透過層の少なくとも一部において、可視域内の或る波長の光に対する透過率が、前記１つ以上の第１電極の各々と前記第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成された請求項１に記載の発光装置。
前記光透過層は、前記波長の光に対する前記第３領域の透過率が、前記第１電極の少なくとも１つと前記第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成され、
前記発光装置は、前記波長の光に対する前記第３部分の透過率が、前記第１乃至第２透過率の範囲内で前記第１部分側の端から前記第２部分側の端へ向けて減少するように、前記第１電極の少なくとも１つと前記第２電極との間への電圧の印加を制御する請求項２に記載の発光装置。
前記第３部分に位置し、前記波長の光に対する透過率が前記第１乃至第２透過率の範囲内で前記第１部分側の端から前記第２部分側の端へ向けて減少する透過率分布を有している光学調整層を更に具備した請求項１又は２に記載の発光装置。
前記発光部は、
互いに向き合った第３及び第４基板と、
前記第３及び第４基板間に介在し、枠形状を有しているシール層と、
前記第３及び第４基板と前記シール層とによって囲まれた空間内に位置した１つ以上の発光素子と
を備え、
前記１つ以上の発光素子は前記第２部分内に位置し、前記シール層は前記第３部分内に位置している請求項１乃至４の何れか１項に記載の発光装置。
第１領域とこれに囲まれた第２領域とを含み、前記第１領域の面積は前記第２領域の面積と比較してより大きい光透過層であって、互いに向き合った第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に介在し、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層と、前記第１及び第２基板間に介在した１つ以上の第１電極と、前記第１及び第２基板間に介在し、前記１つ以上の第１電極と共に前記光学可変層に前記電圧を印加する第２電極とを備え、前記光透過層の少なくとも一部において、可視域内の或る波長の光に対する透過率が、前記１つ以上の第１電極の各々と前記第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成された光透過層と、
前記第１及び第２領域のうち前記第２領域と重なり合い、前記第２領域に接着され、前記波長の光を透過させる発光部と
を具備し、
前記光透過層は、前記第１及び第２領域間に介在した第３領域を更に含み、
前記発光装置のうち前記第１領域に対応した第１部分は、可視域内の或る波長の光を第１透過率で透過させ、
前記発光装置のうち前記第２領域に対応した第２部分は、前記発光部による発光を生じ且つ前記波長の光を前記第１透過率よりも低い第２透過率で透過させ、
前記発光装置のうち前記第３領域に対応した第３部分は、前記波長の光に対する透過率が前記第１乃至第２透過率の範囲内で前記第１部分側の端から前記第２部分側の端へ向けて減少する透過率分布を有するように構成された発光装置。
ゴム状弾性を有し、前記波長の光を透過させる弾性層を、前記第２領域と前記発光部との間に更に具備した請求項１乃至６の何れか１項に記載の発光装置。
第１領域とこれに囲まれた第２領域とを含み、前記第１領域の面積は前記第２領域の面積と比較してより大きい光透過層であって、互いに向き合った第１及び第２基板と、前記第１及び第２基板間に介在し、印加する電圧の大きさに応じて光学特性が変化する光学可変層と、前記第１及び第２基板間に介在した１つ以上の第１電極と、前記第１及び第２基板間に介在し、前記１つ以上の第１電極と共に前記光学可変層に前記電圧を印加する第２電極とを備え、前記光透過層の少なくとも一部において、可視域内の或る波長の光に対する透過率が、前記１つ以上の第１電極の各々と前記第２電極との間に印加する電圧の大きさ及び／又は向きに応じて変化するように構成された光透過層と、
前記第１及び第２領域のうち前記第２領域と重なり合い、前記第２領域に接着され、前記波長の光を透過させる発光部と
を具備し、
ゴム状弾性を有し、前記波長の光を透過させる弾性層を、前記第２領域と前記発光部との間に更に具備した発光装置。
前記光透過層及び前記発光部を互いから分離した状態において、それらの各々の一方の主面を第１温度とし、他方の主面を第１温度とは異なる第２温度とした場合に、前記光透過層は前記発光部と比較して単位長さ当たりの反り量がより小さい請求項１乃至８の何れか１項に記載の発光装置。
前記光透過層及び前記発光部の少なくとも一方は、窒素若しくは硼素置換グラフェン又は無置換グラフェンからなる透明電極を備えた請求項１乃至９の何れか１項に記載の発光装置。