【手続補正書】
【提出日】平成24年1月26日(2012.1.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層と、該発光層の一方の面側に形成され、且つ、前記発光層からの光を反射させる反射層と、前記発光層の他方の面側に形成され、且つ、少なくとも前記発光層からの光並びに前記反射層からの光が透過する表面層とを有し、前記表面層の表面から光が出射される発光デバイスにおいて、
前記表面層は、低屈折率の膜と、該低屈折率の膜よりも高い屈折率を有する膜（高屈折率の膜）とが交互に積層されて構成されていることを特徴とする発光デバイス。
【請求項２】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層は、前記低屈折率の膜と、前記高屈折率の膜とが１層ずつ交互に積層されて構成されていることを特徴とする発光デバイス。
【請求項３】
請求項１又は２記載の発光デバイスにおいて、
前記発光層の厚みが１．５μｍ以上５．０ｍｍ以下であることを特徴とする発光デバイス。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層の最外層の膜が低屈折率の膜であることを特徴とする発光デバイス。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層のうち、前記発光層に隣接する膜が、前記高屈折率の膜であることを特徴とする発光デバイス。
【請求項６】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が２層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２としたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（３００，２４１）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（３００，２７３）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２４０，２４１）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１００，４９８）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１００，５４６）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１６０，５４６）
【請求項７】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が２層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２としたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２８０，６４２）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２８０，６９１）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２４０，６４２）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１６０，９１５）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１００，９１５）
【請求項８】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が２層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２としたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２６０，１０６０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２６０，１０９２）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２２０，１０６０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１８０，１２８５）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１２０，１２８５）
【請求項９】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が２層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２としたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２００，８０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１００，８０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１４０，１６１）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１００，１６１）
【請求項１０】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が３層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２、３層目の膜の光路長を発光波長の１／２の倍数としたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（８０．３，９０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（８０．３，１１０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（５８．４，９０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１５０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１９０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２９．２，１９０．０）
【請求項１１】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が３層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２とし、３層目の膜の光路長を発光波長の１／２の倍数としたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１０２．２，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１０２．２，８０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（８０．３，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１４０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１９０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２１．９，１９０．０）
【請求項１２】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が４層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２とし、３層目の膜の光路長と４層目の膜の光路長を加算した値がほぼ発光波長となるようにしたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１０９．５，４３．８）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１０９．５，８７．６）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（８０．３，４３．８）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（５８．４，３５０．４）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２９．２，３５０．４）
【請求項１３】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が５層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２とし、５層目の膜の光路長と４層目の膜の光路長を加算した値がほぼ発光波長となるようにし、３層目の膜の光路長をほぼ発光波長の１／４となるようにしたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１０２．２，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１０２．２，８０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（８０．３，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１４０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１９０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２９．２，１９０．０）
【請求項１４】
請求項１記載の発光デバイスにおいて、
前記表面層が５層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２とし、５層目の膜の光路長と４層目の膜の光路長を加算した値がほぼ発光波長となるようにし、３層目の膜の光路長をほぼ発光波長の１／４となるようにしたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする発光デバイス。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１１６．８，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１１６．８，８０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（８７．６，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１５０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１９０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２９．２，１９０．０）
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、本発明において、前記表面層が５層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２とし、５層目の膜の光路長と４層目の膜の光路長を加算した値がほぼ発光波長となるようにし、３層目の膜の光路長をほぼ発光波長の１／４となるようにしたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１０２．２，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１０２．２，８０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（８０．３，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１４０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１９０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２９．２，１９０．０）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
また、本発明において、前記表面層が５層構造であって、前記発光層に隣接する１層目の膜の光路長をｎ１×ｄ１、２層目の膜の光路長をｎ２×ｄ２とし、５層目の膜の光路長と４層目の膜の光路長を加算した値がほぼ発光波長となるようにし、３層目の膜の光路長をほぼ発光波長の１／４となるようにしたとき、以下の複数の座標で囲まれた範囲に含まれることを満足することを特徴とする。
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１１６．８，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（１１６．８，８０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（８７．６，６０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１５０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（７．３，１９０．０）
（ｎ１×ｄ１，ｎ２×ｄ２）＝（２９．２，１９０．０）
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【図１】本実施の形態に係る発光デバイスの要部を一部省略して示す断面図である。
【図２】図２Ａは比較例に係る発光デバイスの要部を示す断面図であり、図２Ｂは実施例に係る発光デバイスの要部を示す断面図である。
【図３】比較例に係る発光デバイスの発光波長に対する発光光量の増減比を示すグラフである。
【図４】図４Ａは比較例に係る発光デバイス全体の厚みが規定の厚みの−１％であるときの発光波長に対する発光光量の変化を示すグラフであり、図４Ｂは比較例に係る発光デバイス全体の厚みが規定の厚みの＋１％であるときの発光波長に対する発光光量の変化を示すグラフである。
【図５】実施例に係る発光デバイスの発光波長に対する発光光量の増減比を示すグラフである。
【図６】図６Ａは実施例に係る発光デバイス全体の厚みが規定の厚みの−１％であるときの発光波長に対する発光光量の変化を示すグラフであり、図６Ｂは実施例に係る発光デバイス全体の厚みが規定の厚みの＋１％であるときの発光波長に対する発光光量の変化を示すグラフである。
【図７】比較例１、実施例１〜４の発光波長に対する透過率の変化を示すグラフである。
【図８】比較例１、実施例５〜８の発光波長に対する透過率の変化を示すグラフである。
【図９】実施例９について、第１層目の光路長と第２層目の光路長をパラメータにしたときの表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝１００〜３００で、且つ、ｎ２×ｄ２＝８０〜１９３の範囲）を示すグラフである。
【図１０】実施例９について、表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝１００〜３００で、且つ、ｎ２×ｄ２＝１９３〜５７８の範囲）を示すグラフである。
【図１１】実施例９について、表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝１００〜３００で、且つ、ｎ２×ｄ２＝５７８〜９８０の範囲）を示すグラフである。
【図１２】実施例９について、表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝１００〜３００で、且つ、ｎ２×ｄ２＝９８０〜１３６５の範囲）を示すグラフである。
【図１３】実施例１０について、最上層の第３層目の膜厚を５３０ｎｍ近傍（光路長ｎ３×ｄ３＝７７７）に設定し、第１層目の光路長ｎ１×ｄ１と第２層目の光路長ｎ２×ｄ２をパラメータにしたときの表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝７．３〜１３８．７で、且つ、ｎ２×ｄ２＝１０〜１９０の範囲）を示すグラフである。
【図１４】実施例１０について、最上層の第３層目の膜厚を２７０ｎｍ近傍（光路長ｎ３×ｄ３＝３９４）に設定し、第１層目の光路長ｎ１×ｄ１と第２層目の光路長ｎ２×ｄ２をパラメータにしたときの表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝７．３〜１３８．７で、且つ、ｎ２×ｄ２＝１０〜１９０の範囲）を示すグラフである。
【図１５】実施例１１について、第４層目の光路長ｎ４×ｄ４＝５８４、第３層目の光路長ｎ３×ｄ３＝１９６に設定し、第１層目の光路長ｎ１×ｄ１と第２層目の光路長ｎ２×ｄ２をパラメータにしたときの表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝７．３〜１３８．７で、且つ、ｎ２×ｄ２＝２１．９〜４１６．１の範囲）を示すグラフである。
【図１６】実施例１２について、第５層目の光路長ｎ５×ｄ５＝５８４、第４層目の光路長ｎ４×ｄ４＝１９６、第３層目の光路長ｎ３×ｄ３＝１９５に設定し、第１層目の光路長ｎ１×ｄ１と第２層目の光路長ｎ２×ｄ２をパラメータにしたときの表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝７．３〜１３８．７で、且つ、ｎ２×ｄ２＝１０〜１９０の範囲）を示すグラフである。
【図１７】実施例１２について、第５層目の光路長ｎ５×ｄ５＝５５５、第４層目の光路長ｎ４×ｄ４＝１７０、第３層目の光路長ｎ３×ｄ３＝１６５に設定し、第１層目の光路長ｎ１×ｄ１と第２層目の光路長ｎ２×ｄ２をパラメータにしたときの表面層の透過率の分布（ｎ１×ｄ１＝７．３〜１３８．７で、且つ、ｎ２×ｄ２＝１０〜１９０の範囲）を示すグラフである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
（評価：比較例）
比較例の測定結果を図３〜図４Ｂに示す。図３は発光波長に対する発光光量の増減比を示す。図４Ａは発光デバイス全体の厚み（ＧａＡｓ基板１２、反射層１４、発光層１６及び表面層１８の合計厚み）が規定の厚みの−１％（特に、中央部の厚みが減少している場合）であるときの発光波長に対する発光光量の変化を示し、図４Ｂは発光デバイス全体の厚みが規定の厚みの＋１％（特に、中央部の厚みが増加している場合）であるときの発光波長に対する発光光量の変化を示す。つまり、図４Ａ及び図４Ｂによって、比較例に係る発光デバイス全体の厚みが２％変化したときの発光スペクトルが把握できることになる。図４Ａ及び図４Ｂにおいて、実線Ｌａ１は使用環境の温度が２７．０℃での特性を示し、破線Ｌａ２は４４．１℃での特性を示し、一点鎖線Ｌａ３は５１．８℃での特性を示し、二点鎖線Ｌａ４は５９．４℃での特性を示す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
（評価：実施例）
実施例の測定結果を図５〜図６Ｂに示す。図５は発光波長に対する発光光量の増減比を示す。図６Ａは発光デバイス全体の厚み（ＧａＡｓ基板１２、反射層１４、発光層１６及び表面層１８の合計厚み）が規定の厚みの−１％であるときの発光波長に対する発光光量の変化を示し、図６Ｂは発光デバイス全体の厚みが規定の厚みの＋１％であるときの発光波長に対する発光光量の変化を示す。つまり、図６Ａ及び図６Ｂによって、実施例に係る発光デバイス全体の厚みが２％変化したときの発光スペクトルが把握できることになる。これら図６Ａ及び図６Ｂにおいても、実線Ｌｂ１は使用環境の温度が２７．０℃での特性を示し、破線Ｌｂ２は４４．１℃での特性を示し、一点鎖線Ｌｂ３は５１．８℃での特性を示し、二点鎖線Ｌｂ４は５９．４℃での特性を示す。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
（評価）
比較例１、実施例５〜８の発光波長に対する透過率の変化を図８に示す。この図８において、点線Ｌｃ１は比較例１の特性を示し、二点鎖線Ｌｅ５は実施例５の特性を示し、一点鎖線Ｌｅ６は実施例６の特性を示し、破線Ｌｅ７は実施例７の特性を示し、実線Ｌｅ８は実施例８の特性を示す。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
図８から、比較例１は、発光波長７８０ｎｍでの透過率が９３％であり、波長７３５〜８３５ｎｍの範囲における透過率の変化は、８２％〜９３％であった。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
一方、実施例５〜８は、発光波長７８０ｎｍでの透過率がほぼ９９．９％であった。特に、実施例５、７及び８は、透過率の波長依存性が低く、波長７３５〜８３５ｎｍの範囲における透過率の変化は、実施例５が９６％〜９９．９％、実施例７が９９．５％〜９９．９％、実施例８が９９％〜９９．９％であった。もちろん、実施例６についても、波長７３５〜８３５ｎｍの範囲における透過率の変化が、８４％〜９９．９％であり、比較例１よりも透過率の波長依存性が低い。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
このことから、表面層１８のうち、発光層１６に隣接する膜が高屈折率膜１８ｂであれば、いずれも発光波長７８０ｎｍでの透過率が比較例１よりも高く、且つ、透過率の波長依存性が低い。特に、表面層１８の最上層が低屈折率膜１８ａであれば、さらに、透過率の波長依存性が低くなり、製造過程での膜厚ばらつきや、使用環境での温度変化によって発光波長にばらつきが生じたとしても、ほぼ均一の発光光量を得ることができる。