(57)【要約】【課題】透光部の特性を大きく損なうことなく、発光装置にマイクロキャビティ構造の誘電体ミラーを適用する。【解決手段】機能層１４０は、基板１００上に位置している。複数の発光部１５２は、機能層１４０上に位置している。各発光部１５２は、第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０を有している。第１電極１１０は、透光性を有している。各透光部１５４は、隣り合う発光部１５２の間に位置している。機能層１４０は、第１層１４２及び第２層１４４を有している。第２層１４４は、第１層１４２上に位置している。第２層１４４は、第１層１４２及び第１電極１１０のそれぞれの材料の屈折率より低い屈折率の材料を含んでいる。機能層１４０は、複数の発光部１５２及び複数の透光部１５４で連続して位置しており、各透光部１５４において各第１電極１１０から露出している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に位置する機能層と、
前記機能層上に位置し、透光性の第１電極、有機層及び第２電極をそれぞれ有する複数の発光部と、
隣り合う発光部の間にそれぞれ位置する複数の透光部と、
を備え、
前記機能層は、
第１層と、
前記第１層上に位置し、前記第１層及び前記第１電極のそれぞれの材料の屈折率より低い屈折率の材料を含む第２層と、
を有し、
前記機能層は、前記複数の発光部及び前記複数の透光部で連続して位置し、各透光部において各第１電極から露出している発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光装置において、
前記発光装置の分光分布は、波長λにピークを有し、
各第１電極は、屈折率ｎの材料を含み、λ／（４ｎ）の奇数倍の８５％以上１１５％以下の厚さを有する発光装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の発光装置において、
前記機能層は、
前記基板と前記第１層の間に位置する第３層と、
前記第３層と前記第１層の間に位置し、前記第１層の材料の屈折率及び前記第３層の材料の屈折率のいずれよりも低い屈折率を有する材料を含む第４層と、
を有する発光装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載の発光装置において、
前記複数の透光部のそれぞれは、４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長帯域の全体に亘って５０％以上の透過率を有する発光装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の発光装置において、
前記複数の発光部をそれぞれ画定する複数の絶縁層を備え、
前記透光部は、
前記第２電極と重ならず前記絶縁層と重なる第１領域と、
前記第２電極及び前記絶縁層のいずれとも重ならない第２領域と、
を有し、
前記第１領域における前記透光部の透過率は、前記第２領域における前記透光部の透過率より低い発光装置。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第１層は、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化イットリウム、酸化セリウム及び酸化ハフニウムからなる群から選択される少なくとも一つを含む発光装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第２層は、酸化シリコン、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム及びフッ化イットリウムからなる群から選択される少なくとも一つを含む発光装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載の発光装置において、
前記第１電極は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）及びＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）からなる群から選択される少なくとも一つを含む発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、透光性を有する有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）が開発されている。特許文献１には、透光性ＯＬＥＤの一例について記載されている。このＯＬＥＤは、基板、第１電極、有機層及び複数の第２電極を備えている。第１電極及び有機層は、基板上で順に積層されている。複数の第２電極は、有機層上でストライプ状に配置されている。ＯＬＥＤの外部からの光は、隣り合う第２電極の間の領域を透過することができる。これにより、ＯＬＥＤは、透光性を有している。
【０００３】
さらに、近年、マイクロキャビティ構造を有するＯＬＥＤが開発されている。特許文献２には、ＯＬＥＤのマイクロキャビティ構造の一例について記載されている。このＯＬＥＤは、反射層、半透過反射層及び有機層を有している。有機層は、反射層と半透過反射層の間にあり、光を発する。有機層からの光は、反射層と半透過反射層の間で反射し、半透過反射層側から出射される。さらに、このＯＬＥＤは、反射層と半透過反射層の間の光学的距離Ｌが２Ｌ／λ＋φ／（２π）＝ｍ（ｍは整数）を満たすように形成されている（λ：有機層からの光の波長、φ：反射層と半透過反射層において生じる位相シフト量、ｍ：整数）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４９３７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１４７５９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、透光性ＯＬＥＤにマイクロキャビティ構造を適用することを検討した。特に、本発明者は、マイクロキャビティ構造に、例えば誘電体多層膜からなる誘電体ミラーを用いることを検討した。透光性ＯＬＥＤにおいては、ＯＬＥＤの透光性を維持するため、透光部の特性（例えば、透過率）を損なわないようにすることが重要となる。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題としては、透光部の特性を大きく損なうことなく、発光装置にマイクロキャビティ構造の誘電体ミラーを適用することが一例として挙げられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、
基板と、
前記基板上に位置する機能層と、
前記機能層上に位置し、透光性の第１電極、有機層及び第２電極をそれぞれ有する複数の発光部と、
隣り合う発光部の間にそれぞれ位置する複数の透光部と、
を備え、
前記機能層は、
第１層と、
前記第１層上に位置し、前記第１層及び前記第１電極のそれぞれの材料の屈折率より低い屈折率の材料を含む第２層と、
を有し、
前記機能層は、前記複数の発光部及び前記複数の透光部で連続して位置し、各透光部において各第１電極から露出している発光装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態１に係る発光装置を示す平面図である。
【図２】図１から有機層及び第２電極を取り除いた図である。
【図３】図２から絶縁層を取り除いた図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図５】図４に示した機能層及び発光部を拡大した図である。
【図６】実施形態１に係る発光装置の透光部における透過率のシミュレーション結果を示す図である。
【図７】実施形態１に係る発光装置の発光部における第１電極及び機能層の反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【図８】実施形態１に係る発光装置の分光分布及び比較例に係る発光装置の分光分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図９】実施形態１に係る発光装置の配光分布のシミュレーション結果及び比較例に係る発光装置の配光分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１０】実施形態２に係る発光装置を示す断面図である。
【図１１】図１０に示した機能層及び発光部を拡大した図である。
【図１２】実施形態２に係る発光装置の透光部における透過率のシミュレーション結果を示す図である。
【図１３】実施形態２に係る発光装置の発光部における第１電極及び機能層の反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】実施形態２に係る発光装置の分光分布及び比較例に係る発光装置の分光分布のシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】実施形態２に係る発光装置の配光分布のシミュレーション結果及び比較例に係る発光装置の配光分布のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００１０】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る発光装置１０を示す平面図である。図２は、図１から有機層１２０及び第２電極１３０を取り除いた図である。図３は、図２から絶縁層１６０を取り除いた図である。図４は、図１のＡ−Ａ断面図である。図５は、図４に示した機能層１４０及び発光部１５２を拡大した図である。なお、説明のため、図１では、図４に示した機能層１４０は示していない。
【００１１】
図４を用いて、発光装置１０の概要について説明する。発光装置１０は、基板１００、機能層１４０、複数の発光部１５２及び複数の透光部１５４を備えている。機能層１４０は、基板１００上に位置している。複数の発光部１５２は、機能層１４０上に位置している。各発光部１５２は、第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０を有している。第１電極１１０は、透光性を有している。各透光部１５４は、隣り合う発光部１５２の間に位置している。機能層１４０は、第１層１４２及び第２層１４４を有している。第２層１４４は、第１層１４２上に位置している。第２層１４４は、第１層１４２及び第１電極１１０のそれぞれの材料の屈折率より低い屈折率の材料を含んでいる。機能層１４０は、複数の発光部１５２及び複数の透光部１５４で連続して位置しており（言い換えると、機能層１４０は、複数の発光部１５２及び複数の透光部１５４に亘って広がっている。）、各透光部１５４において各第１電極１１０から露出している。
【００１２】
上述した構成によれば、透光部１５４の特性を大きく損なうことなく、発光装置１０にマイクロキャビティ構造の誘電体ミラーを適用することができる。具体的には、上述した構成においては、機能層１４０は、複数の発光部１５２及び複数の透光部１５４に亘って広がっており、各透光部１５４において各第１電極１１０から露出している。発光部１５２と重なる領域では機能層１４０が第１電極１１０と重なることによって、第１電極１１０、第１層１４２及び第２層１４４からなる誘電体ミラーを形成することができ、これにより、発光部１５２ではマイクロキャビティ構造に適した反射率を実現することができる。このため、発光装置１０にマイクロキャビティ構造を適用することができる。透光部１５４と重なる領域では機能層１４０が第１電極１１０と重ならないことによって、第１電極１１０が誘電体ミラーを構成することがなく、これにより、透光部１５４の反射率を低く抑えることができる。さらに、上述した構成においては、機能層１４０をパターニングする必要がなく、このため、エッチングによる透光部１５４の損傷を抑えることができる。このため、透光部１５４の特性が大きく損なわれることがない。また、エッチングによる基板１００、及び発光部１５２の損傷を抑えることは素子の特性が安定し（例えば、電流効率や耐光性）、寿命の向上ができる。
【００１３】
次に、図１から図３を用いて、発光装置１０の平面レイアウトの詳細について説明する。発光装置１０は、基板１００、複数の第１電極１１０、複数の第１接続部１１２、第１配線１１４、複数の有機層１２０、複数の第２電極１３０、複数の第２接続部１３２、第２配線１３４及び複数の絶縁層１６０を備えている。
【００１４】
基板１００の形状は、第１面１０２に垂直な方向から見た場合、一対の長辺及び一対の短辺を有する矩形である。ただし、基板１００の形状は、矩形に限定されるものではない。基板１００の形状は、第１面１０２に垂直な方向から見た場合、例えば円でもよいし、又は矩形以外の多角形であってもよい。
【００１５】
複数の第１電極１１０は、互いに離間して位置しており、具体的には、基板１００の長辺に沿って一列に並んでいる。複数の第１電極１１０のそれぞれは、基板１００の短辺に沿って延伸している。
【００１６】
複数の第１電極１１０のそれぞれは、複数の第１接続部１１２のそれぞれを介して、第１配線１１４に接続している。第１配線１１４は、基板１００の一対の長辺の一方に沿って延伸している。外部からの電圧は、第１配線１１４及び第１接続部１１２を介して第１電極１１０に供給される。なお、図３に示す例において、第１電極１１０及び第１接続部１１２は、互いに一体となっている。言い換えると、発光装置１０は、第１電極１１０として機能する領域及び第１接続部１１２として機能する領域を有する導電層を備えている。
【００１７】
複数の第２電極１３０のそれぞれは、複数の第１電極１１０のそれぞれに重なっている。複数の第２電極１３０は、互いに離間して位置しており、具体的には、基板１００の長辺に沿って一列に並んでいる。複数の第２電極１３０のそれぞれは、基板１００の短辺に沿って延伸しており、具体的には、基板１００の短辺に沿って延伸する一対の長辺及び基板１００の長辺に沿って延伸する一対の短辺を有している。
【００１８】
複数の第２電極１３０のそれぞれは、複数の第２接続部１３２のそれぞれを介して、第２配線１３４に接続している。第２配線１３４は、基板１００の一対の長辺の他方に沿って延伸している。外部からの電圧は、第２配線１３４及び第２接続部１３２を介して第２電極１３０に供給される。
【００１９】
複数の絶縁層１６０のそれぞれは、複数の第１電極１１０のそれぞれに重なっている。複数の絶縁層１６０は、互いに離間して位置しており、具体的には、基板１００の長辺に沿って一列に並んでいる。複数の絶縁層１６０のそれぞれは、基板１００の短辺に沿って延伸しており、具体的には、基板１００の短辺に沿って延伸する一対の長辺及び基板１００の長辺に沿って延伸する一対の短辺を有している。
【００２０】
複数の絶縁層１６０のそれぞれは、開口１６２を有している。図４を用いて後述するように、開口１６２内において、第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０は、発光部１５２として機能する領域を有している。言い換えると、絶縁層１６０は、発光部１５２を画定している。発光部１５２（開口１６２）は、基板１００の短辺に沿って延伸しており、具体的には、基板１００の短辺に沿って延伸する一対の長辺及び基板１００の長辺に沿って延伸する一対の短辺を有している。
【００２１】
次に、図４を用いて、発光装置１０の断面の詳細を説明する。発光装置１０は、基板１００、第１電極１１０、有機層１２０、第２電極１３０、機能層１４０及び絶縁層１６０を備えている。基板１００は、第１面１０２及び第２面１０４を有している。第２面１０４は、第１面１０２の反対側にある。第１電極１１０、有機層１２０、第２電極１３０、機能層１４０及び絶縁層１６０は、基板１００の第１面１０２上にある。絶縁層１６０の開口１６２内において、第１電極１１０、有機層１２０及び第２電極１３０は、発光部１５２として機能する領域を有している。
【００２２】
基板１００は、透光性を有している。一例において、基板１００は、ガラスを含んでいる。他の例において、基板１００は、樹脂を含んでいてもよい。
【００２３】
第１電極１１０は、透光性及び導電性を有している。具体的には、第１電極１１０は、透光性及び導電性を有する材料を含んでおり、例えば金属酸化物、具体的には例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）及びＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）からなる群から選択される少なくとも１つを含んでいる。これにより、有機層１２０からの光は、第１電極１１０を透過することができる。
【００２４】
有機層１２０は、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を含んでいる。正孔注入層及び正孔輸送層は、第１電極１１０に接続している。電子輸送層及び電子注入層は、第２電極１３０に接続している。発光層は、第１電極１１０と第２電極１３０の間の電圧によって光を発する。
【００２５】
第２電極１３０は、遮光性、より具体的には光反射性を有し、さらに、導電性を有している。具体的には、第２電極１３０は、光反射性及び導電性を有する材料を含んでおり、例えば金属、具体的には例えば、Ａｌ、Ａｇ及びＭｇＡｇの少なくとも１つを含んでいる。これにより、有機層１２０からの光は、第２電極１３０をほとんど透過することなく、第２電極１３０で反射される。
【００２６】
機能層１４０は、第１層１４２及び第２層１４４を有している。第１層１４２は、透光性を有する高屈折率層であり、具体的には例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）及び酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）からなる群から選択される少なくとも一つを含んでいる。第２層１４４は、透光性を有する低屈折率層であり、具体的には例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）及びフッ化イットリウム（ＹＦ３）からなる群から選択される少なくとも一つを含んでいる。
【００２７】
絶縁層１６０は、透光性を有している。一例において、絶縁層１６０は、有機絶縁材料、具体的には例えばポリイミドを含んでいる。他の例において、絶縁層１６０は、無機絶縁材料、具体的には例えば、シリコン酸化物（ＳｉＯｘ）、シリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）又はシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）を含んでいてもよい。
【００２８】
第２電極１３０は端部１３０ａ及び端部１３０ｂを有し、絶縁層１６０は端部１６０ａ及び端部１６０ｂを有している。端部１３０ａ及び端部１６０ａは、互いに同じ方向を向いている。端部１３０ｂ及び端部１６０ｂは、互いに同じ方向を向いており、それぞれ、端部１３０ａ及び端部１６０ａの反対側にある。
【００２９】
第１面１０２に垂直な方向から見た場合、基板１００の第１面１０２は、互いに重ならない複数の領域１０２ａ、複数の領域１０２ｂ複数の領域１０２ｃを有している。複数の領域１０２ａのそれぞれは、第２電極１３０の端部１３０ａと重なる位置から端部１３０ｂと重なる位置まで広がっている。複数の領域１０２ｂのそれぞれは、第２電極１３０の端部１３０ａと重なる位置から絶縁層１６０の端部１６０ａと重なる位置まで（又は第２電極１３０の端部１３０ｂと重なる位置から絶縁層１６０の端部１６０ｂと重なる位置まで）広がっている。複数の領域１０２ｃのそれぞれは、互いに隣接する２つの絶縁層１６０のうちの一方の絶縁層１６０の端部１６０ａと重なる位置から他方の絶縁層１６０の端部１６０ｂと重なる位置まで広がっている。
【００３０】
領域１０２ａは、第２電極１３０と重なっており、このため、発光装置１０は、領域１０２ａ、領域１０２ｂ及び領域１０２ｃと重なる領域のうち、領域１０２ａと重なる領域で最も低い光線透過率を有している。領域１０２ｃは、第２電極１３０及び絶縁層１６０のいずれとも重なっておらず、このため、発光装置１０は、領域１０２ａ、領域１０２ｂ及び領域１０２ｃと重なる領域のうち、領域１０２ｃと重なる領域で最も高い光線透過率を有している。領域１０２ｂは、第２電極１３０と重ならず絶縁層１６０と重なっており、このため、発光装置１０は、領域１０２ｂと重なる領域においては、領域１０２ａと重なる領域における光線透過率よりも高く、かつ領域１０２ｃと重なる領域における光線透過率よりも低い光線透過率を有している。
【００３１】
上述した構成においては、発光装置１０の全体としての光線透過率が高いものとなっている。詳細には、光線透過率の高い領域の幅、すなわち、領域１０２ｃの幅ｄ３が広くなっており、具体的には、領域１０２ｃの幅ｄ３は、領域１０２ｂの幅ｄ２よりも広くなっている（ｄ３＞ｄ２）。このようにして、発光装置１０の全体としての光線透過率は、高いものとなっている。
【００３２】
上述した構成においては、発光装置１０が特定の波長の光を多く吸収することが防止されている。詳細には、光が絶縁層１６０を透過する領域の幅、すなわち、領域１０２ｂの幅ｄ２が狭くなっており、具体的には、領域１０２ｂの幅ｄ２は、領域１０２ｃの幅ｄ３よりも狭くなっている（ｄ２＜ｄ３）。絶縁層１６０は、特定の波長の光を吸収することがある。このような場合においても、上述した構成においては、絶縁層１６０を透過する光の量を少なくすることができる。このようにして、発光装置１０が特定の波長の光を多く吸収することが防止されている。
【００３３】
上述した構成においては、第２電極１３０と透光部１５４の境界を目立たせなくすることができる。具体的には、上述した構成においては、透光部１５４は、領域１０２ｂと重なる第１領域及び領域１０２ｃと重なる第２領域を有しており、第１領域における透光部１５４の透過率は、第２領域における透光部１５４の透過率より低くなっている。この場合、透光部１５４のうちの高透過率領域（つまり、第２領域）と遮光領域（つまり、第２電極１３０）の間には、低透過率領域が位置することになり、低透過率領域の存在によって第２電極１３０と透光部１５４の境界を目立たせなくすることができる。
【００３４】
なお、領域１０２ｃの幅ｄ３は、領域１０２ａの幅ｄ１よりも広くてもよいし（ｄ３＞ｄ１）、領域１０２ａの幅ｄ１よりも狭くてもよいし（ｄ３＜ｄ１）、又は領域１０２ａの幅ｄ１と等しくてもよい（ｄ３＝ｄ１）。
【００３５】
一例において、領域１０２ａの幅ｄ１に対する領域１０２ｂの幅ｄ２の比ｄ２／ｄ１は、０以上０．２以下であり（０≦ｄ２／ｄ１≦０．２）、領域１０２ａの幅ｄ１に対する領域１０２ｃの幅ｄ３の比ｄ３／ｄ１は、０．３以上２以下である（０．３≦ｄ３／ｄ１≦２）。より具体的には、一例において、領域１０２ａの幅ｄ１は、５０μｍ以上５００μｍ以下であり、領域１０２ｂの幅ｄ２は、０μｍ以上１００μｍ以下であり、領域１０２ｃの幅ｄ３は、１５μｍ以上１０００μｍ以下である。
【００３６】
発光装置１０は、半透過ＯＬＥＤとして機能している。具体的には、第２電極１３０と重ならない領域は、透光部１５４として機能している。このようにして、発光装置１０では、複数の発光部１５２及び複数の透光部１５４が交互に並んでいる。複数の発光部１５２から光が発せられていない場合、人間の視覚では、第１面１０２側の物体が第２面１０４側から透けて見え、第２面１０４側の物体が第１面１０２側から透けて見える。さらに、複数の発光部１５２からの光は、第２面１０４側から主に出力され、第１面１０２側からはほとんど出力されない。複数の発光部１５２から光が発せられている場合、人間の視覚では、第２面１０４側の物体が第１面１０２側から透けて見える。
【００３７】
一例において、発光装置１０は、自動車のハイマウントストップランプとして用いることができる。この場合、発光装置１０は、自動車のリアウインドウに貼り付けることができる。さらに、この場合、発光装置１０は、例えば、赤色の光を発する。
【００３８】
次に、図５を用いて、マイクロキャビティ構造の詳細について説明する。
【００３９】
図５に示す例では、第１電極１１０、有機層１２０、第２電極１３０、第１層１４２及び第２層１４４によってマイクロキャビティ構造が構成されている。このマイクロキャビティ構造では、第２電極１３０と機能層１４０の間で光が反射して特定の波長の光の輝度を強くすることができる。言い換えると、第２電極１３０は、反射層として機能することができ、機能層１４０は、半透過反射層として機能することができる。具体的には、以下の式（１）を満たすようにマイクロキャビティ構造を形成することで、発光装置１０の分光分布は、波長λにピークを有するようになる。
２Ｌ／λ＋φ（２π）＝ｍ      （１）
ただし、Ｌは、第１電極１１０及び有機層１２０の合計の光路長を示し、φは反射における位相シフト（ラジアン単位）を示し、ｍは０以上の整数を示す。
【００４０】
機能層１４０は、誘電体ミラーとして機能することができる。具体的には、第１層１４２の厚さは、λ／（４ｎ１）（ｎ１：第１層１４２の屈折率）の奇数倍に実質的に等しくすることができ、一例において、λ／（４ｎ１）の８５％以上１１５％以下にすることができる。第２層１４４の厚さは、λ／（４ｎ２）（ｎ２：第２層１４４の屈折率）の奇数倍に実質的に等しくすることができ、一例において、λ／（４ｎ２）の８５％以上１１５％以下にすることができる。
【００４１】
第１電極１１０は、機能層１４０とともに誘電体ミラーを構成していてもよい。具体的には、第１電極１１０の厚さは、λ／（４ｎ）（ｎ：第１電極１１０の屈折率）の奇数倍に実質的に等しくすることができ、一例において、λ／（４ｎ）の８５％以上１１５％以下にすることができる。
【００４２】
基板１００は、第１層１４２の材料の屈折率より低い屈折率の材料を含んでいてもよい。このような構成おいては、基板１００から第２層１４４にかけて、低屈折率層（基板１００）、高屈折率層（第１層１４２）及び低屈折率層（第２層１４４）が並ぶようになり、第１層１４２を伝搬して基板１００と第１層１４２の界面で反射した光と第２層１４４を伝搬して第１層１４２と第２層１４４の界面で反射した光とを、互いに強め合うように干渉させることができる。
【００４３】
次に、図１から図５に示した発光装置１０の製造方法について説明する。
【００４４】
まず、基板１００の第１面１０２上に、第１層１４２を形成する。次いで、第２層１４４を形成する。このようにして機能層１４０が形成される。
【００４５】
次いで、機能層１４０をパターニングすることなく、第１電極１１０、第１接続部１１２及び第２接続部１３２を形成する。一例において、第１電極１１０、第１接続部１１２及び第２接続部１３２は、スパッタリングにより形成された導電層をパターニングすることにより形成される。
【００４６】
機能層１４０をパターニングしないことによって、エッチングによる基板１００の損傷、特に透光部１５４の損傷を抑えることができる。具体的には、機能層１４０のエッチングには、機能層１４０が例えば酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）又は酸化シリコン（ＳｉＯ２）を含む場合、フッ化水素酸のエッチング液を用いることがある。このようなエッチング液を機能層１４０のパターニングに用いると、基板１００の一部も溶解することがある。このことは、基板１００、特に透光部１５４の曇りの原因になる。これに対して、本実施形態では、このようなエッチング液を用いる必要がない。このため、透光部１５４の特性が大きく損なわれることがない。
【００４７】
次いで、絶縁層１６０を形成する。一例において、絶縁層１６０は、基板１００の第１面１０２上に塗布された感光性樹脂をパターニングすることにより形成される。
【００４８】
次いで、有機層１２０を形成する。一例において、有機層１２０は、蒸着により形成される。他の例において、有機層１２０は、塗布により形成されてもよい。この場合、絶縁層１６０の開口１６２内に有機層１２０の材料を塗布する。
【００４９】
次いで、第２電極１３０を形成する。一例において、第２電極１３０は、マスクを用いた真空蒸着により形成される。
【００５０】
このようにして、図１から図５に示した発光装置１０が製造される。
【００５１】
図６は、実施形態１に係る発光装置１０の透光部１５４における透過率のシミュレーション結果を示す図である。図７は、実施形態１に係る発光装置１０の発光部１５２における第１電極１１０及び機能層１４０の反射率のシミュレーション結果を示す図である。
【００５２】
シミュレーションの条件は、次のとおりである。基板１００は、ガラス（屈折率：１．５２）とした。第１層１４２は、Ｎｂ２Ｏ５（屈折率：２．３０、厚さ：６８ｎｍ）とした。第２層１４４は、ＳｉＯ２（屈折率：１．４７、厚さ：１０８ｎｍ）とした。第１電極１１０は、ＩＺＯ（屈折率：２．０９、厚さ：７５ｎｍ）とした。有機層１２０の発光スペクトルは、波長約６３０ｎｍにピークを有するようにした。第２電極１３０は、Ａｌ（厚さ：９０ｎｍ）とした。第１電極１１０及び有機層１２０の厚さは、式（１）を満たすように調整した。
【００５３】
図６に示すように、透光部１５４は、可視光帯域（４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長帯域）の全体に亘って５０％以上の透過率、具体的には、おおよそ７７％から９１％の透過率を有している。基板１００の透過率はフレネル反射によって約９１％であることを考慮すると、機能層１４０による透過率低下は、最大でも約１５％と見積もることができる。つまり、機能層１４０を設けても、透光部１５４の透過率は高い値に維持することが可能であるといえる。
【００５４】
図７に示すように、波長約６３０ｎｍにおいて約３８％の反射率が得られている。このことは、有機層１２０（屈折率：約１．７）から入射した光が第１電極１１０及び機能層１４０によって反射していることを示唆する。
【００５５】
図８は、実施形態１に係る発光装置１０の分光分布及び比較例に係る発光装置の分光分布のシミュレーション結果を示す図である。図９は、実施形態１に係る発光装置１０の配光分布のシミュレーション結果及び比較例に係る発光装置の配光分布のシミュレーション結果を示す図である。なお、図８は、発光装置の正面方向における分光分布を示している。
【００５６】
実施形態１に係る発光装置１０のシミュレーションの条件は、図６及び図７を用いて説明したシミュレーションの条件と同様である。
【００５７】
比較例に係る発光装置のシミュレーションの条件は、機能層１４０が設けられていない点を除いて、実施形態１に係る発光装置１０のシミュレーションの条件と同様である。
【００５８】
図８に示すように、実施形態１のピーク強度は、比較例のピーク強度の約１．９倍となった。さらに、実施形態１の分光分布の半値幅は、比較例の分光分布の半値幅よりも狭くなった。これらの結果は、実施形態１ではマイクロキャビティ構造が実現されていることを示唆する。
【００５９】
図９に示すように、実施形態１の正面方向（０°）における輝度は、比較例の正面方向（０°）における輝度の約１．７倍となった。さらに、実施形態１の分光分布の輝度は、２０°から４０°にかけて、比較例の分光分布の輝度よりも急峻に減少しており、具体的には、実施形態１では、４０°における輝度は、２０°における輝度の約６０％となっている。これらの結果は、実施形態１ではマイクロキャビティ構造が実現されていることを示唆する。
【００６０】
以上、本実施形態によれば、透光部１５４の特性を大きく損なうことなく、発光装置１０にマイクロキャビティ構造の誘電体ミラーを適用することができる。
【００６１】
（実施形態２）
図１０は、実施形態２に係る発光装置１０を示す断面図であり、実施形態１の図４に対応する。図１１は、図１０に示した機能層１４０及び発光部１５２を拡大した図である。本実施形態に係る発光装置１０は、以下の点を除いて、実施形態１に係る発光装置１０と同様である。
【００６２】
機能層１４０は、高屈折率層及び低屈折率層のセットを２つ有している。２つのセットのうちの１セットは、第１層１４２（高屈折率層）及び第２層１４４（低屈折率層）のセットであり、もう１セットは、第３層１４６（高屈折率層）及び第４層１４８（低屈折率層）のセットである。第１層１４２、第２層１４４、第３層１４６及び第４層１４８は、基板１００から第３層１４６、第４層１４８、第１層１４２及び第２層１４４の順で積層されている。このようにして、高屈折率層及び低屈折率層が交互に積層されている。
【００６３】
第１層１４２は、第２層１４４及び第４層１４８のそれぞれの材料の屈折率より高い屈折率の材料を含んでいる。具体的には、第１層１４２は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）及び酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）からなる群から選択される少なくとも一つを含むことができる。
【００６４】
第２層１４４は、第１電極１１０及び第１層１４２のそれぞれの材料の屈折率より低い屈折率の材料を含んでいる。具体的には、第２層１４４は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）及びフッ化イットリウム（ＹＦ３）からなる群から選択される少なくとも一つを含むことができる。
【００６５】
第３層１４６は、第４層１４８の材料の屈折率より高い屈折率の材料を含んでいる。具体的には、第３層１４６は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、酸化セリウム（ＣｅＯ２）及び酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）からなる群から選択される少なくとも一つを含むことができ、例えば、第１層１４２と同一の材料を含むことができる。
【００６６】
第４層１４８は、第１層１４２及び第３層１４６のそれぞれの材料の屈折率より低い屈折率の材料を含んでいる。具体的には、第４層１４８は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）及びフッ化イットリウム（ＹＦ３）からなる群から選択される少なくとも一つを含むことができ、例えば、第２層１４４と同一の材料を含むことができる。
【００６７】
機能層１４０は、誘電体ミラーとして機能することができる。具体的には、第１層１４２の厚さは、λ／（４ｎ１）（ｎ１：第１層１４２の屈折率）の奇数倍に実質的に等しくすることができ、一例において、λ／（４ｎ１）の８５％以上１１５％以下にすることができる。第２層１４４の厚さは、λ／（４ｎ２）（ｎ２：第２層１４４の屈折率）の奇数倍に実質的に等しくすることができ、一例において、λ／（４ｎ２）の８５％以上１１５％以下にすることができる。第３層１４６の厚さは、λ／（４ｎ３）（ｎ３：第３層１４６の屈折率）の奇数倍に実質的に等しくすることができ、一例において、λ／（４ｎ３）の８５％以上１１５％以下にすることができる。第４層１４８の厚さは、λ／（４ｎ４）（ｎ４：第４層１４８の屈折率）の奇数倍に実質的に等しくすることができ、一例において、λ／（４ｎ４）の８５％以上１１５％以下にすることができる。
【００６８】
図１２は、実施形態２に係る発光装置１０の透光部１５４における透過率のシミュレーション結果を示す図であり、実施形態１の図６に対応する。図１３は、実施形態２に係る発光装置１０の発光部１５２における第１電極１１０及び機能層１４０の反射率のシミュレーション結果を示す図であり、実施形態１の図７に対応する。
【００６９】
シミュレーションの条件は、次の点を除いて、図６及び図７を用いて説明したシミュレーションの条件と同様である。第１層１４２は、Ｎｂ２Ｏ５（屈折率：２．３０、厚さ：６８ｎｍ）とした。第２層１４４は、ＳｉＯ２（屈折率：１．４７、厚さ：１０８ｎｍ）とした。第３層１４６は、Ｎｂ２Ｏ５（屈折率：２．３０、厚さ：６８ｎｍ）とした。第４層１４８は、ＳｉＯ２（屈折率：１．４７、厚さ：１０８ｎｍ）とした。
【００７０】
図１２に示すように、透光部１５４は、可視光帯域（４００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長帯域）の全体に亘って５５％以上の透過率、具体的には、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯域でおおよそ６０％から９０％の透過率及び５００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下の波長帯域でおおよそ６０％の透過率を有している。基板１００の透過率はフレネル反射によって約９１％であることを考慮すると、機能層１４０による透過率低下は、最大でも約３０％と見積もることができる。つまり、機能層１４０を設けても、透光部１５４の透過率は高い値に維持することが可能であるといえる。
【００７１】
図１３に示すように、波長約６３０ｎｍにおいて約６７％の反射率が得られている。このことは、有機層１２０（屈折率：約１．７）から入射した光が第１電極１１０及び機能層１４０によって反射していることを示唆する。
【００７２】
図６及び図１２の結果から、高屈折率層及び低屈折率層のセットの数が増えるほど、透光部１５４の透過率は減少するといえる。さらに、図７及び図１３の結果から、高屈折率層及び低屈折率層のセットの数が増えるほど、発光部１５２における第１電極１１０及び機能層１４０の反射率は増加するといえる。このため、所望の透過率及び所望の反射率に応じて、高屈折率層及び低屈折率層のセットの数を決定することができる。
【００７３】
図１４は、実施形態２に係る発光装置１０の分光分布及び比較例に係る発光装置の分光分布のシミュレーション結果を示す図であり、実施形態１の図８に対応する。図１５は、実施形態２に係る発光装置１０の配光分布のシミュレーション結果及び比較例に係る発光装置の配光分布のシミュレーション結果を示す図であり、実施形態１の図９に対応する。なお、図１４は、発光装置の正面方向における分光分布を示している。
【００７４】
実施形態２に係る発光装置１０のシミュレーションの条件は、図１２及び図１３を用いて説明したシミュレーションの条件と同様である。
【００７５】
比較例に係る発光装置のシミュレーションの条件は、機能層１４０が設けられていない点を除いて、実施形態２に係る発光装置１０のシミュレーションの条件と同様である。
【００７６】
図１４に示すように、実施形態２のピーク強度は、比較例のピーク強度の約２．８倍となった。さらに、実施形態２の分光分布の半値幅は、比較例の分光分布の半値幅よりも狭くなった。これらの結果は、実施形態２ではマイクロキャビティ構造が実現されていることを示唆する。
【００７７】
図８及び図１４に示す結果から、高屈折率層及び低屈折率層のセットの数が増えるほど、分光分布のピーク強度が強くなるといえる。
【００７８】
図１５に示すように、実施形態２の正面方向（０°）における輝度は、比較例の正面方向（０°）における輝度の約１．９倍となった。さらに、実施形態２の分光分布の輝度は、２０°から４０°にかけて、比較例の分光分布の輝度よりも急峻に減少しており、具体的には、実施形態２では、４０°における輝度は、２０°における輝度の約３０％となっている。これらの結果は、実施形態２ではマイクロキャビティ構造が実現されていることを示唆する。
【００７９】
図９及び図１５に示す結果から、高屈折率層及び低屈折率層のセットの数が増えるほど、配光分布の指向性が高くなるといえる。
【００８０】
本実施形態においても、透光部１５４の特性を大きく損なうことなく、発光装置１０にマイクロキャビティ構造の誘電体ミラーを適用することができる。
【００８１】
以上、図面を参照して実施形態及び実施例について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
【符号の説明】
【００８２】
１０  発光装置
１００  基板
１０２  第１面
１０２ａ  領域
１０２ｂ  領域
１０２ｃ  領域
１０４  第２面
１１０  第１電極
１１２  第１接続部
１１４  第１配線
１２０  有機層
１３０  第２電極
１３０ａ  端部
１３０ｂ  端部
１３２  第２接続部
１３４  第２配線
１４０  機能層
１４２  第１層
１４４  第２層
１４６  第３層
１４８  第４層
１５２  発光部
１５４  透光部
１６０  絶縁層
１６０ａ  端部
１６０ｂ  端部
１６２  開口
【図１】
2018098135.tif 000003
【図２】
2018098135.tif 000004
【図３】
2018098135.tif 000005
【図４】
2018098135.tif 000006
【図５】
2018098135.tif 000007
【図６】
2018098135.tif 000008
【図７】
2018098135.tif 000009
【図８】
2018098135.tif 000010
【図９】
2018098135.tif 000011
【図１０】
2018098135.tif 000012
【図１１】
2018098135.tif 000013
【図１２】
2018098135.tif 000014
【図１３】
2018098135.tif 000015
【図１４】
2018098135.tif 000016
【図１５】
2018098135.tif 000017