(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料から発せられる被測定光を観測する積分球に対して着脱可能に取り付けられる筒状のアダプタであって、
前記被測定光を導入するために前記積分球に形成された光導入穴と連結される第１の開口を有する第１の端面と、第２の開口を有するとともに前記試料が当接される第２の端面と、前記第１の開口と前記第２の開口との間に設けられ前記被測定光を反射する内壁面と、前記第２の端面に対向する位置に設けられた反射板と、前記反射板を前記第２の端面に対して固定する固定手段と、を備え、
前記内壁面は、前記試料側の前記第２の端面から前記積分球側の前記第１の端面への導光方向に向けて拡径するテーパ形状であり、前記導光方向の長さは前記第２の開口の直径よりも長いことを特徴とするアダプタ。
【請求項２】
前記固定手段が、前記反射板に対して前記第２の端面の方向に押圧力を付与する押圧手段であることを特徴とする請求項１に記載のアダプタ。
【請求項３】
前記第１の端面が前記積分球の内壁面と連続する位置まで挿入され取り付けられるように構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のアダプタ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のアダプタと、
前記アダプタが取り付け可能であるとともに被測定光が導入される光導入穴を有する積分球と、
を備えることを特徴とする光検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料から発せられる被測定光を観測する積分球に対して着脱可能に取り付けられるアダプタ及びこれを備える光検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料から発せられる光の強度を測定するために積分球が用いられている。積分球の内壁は高い反射率を有し且つ拡散性に優れたコーティング又は材料からできており、内壁面に入射した光は多重拡散反射される。この拡散された光が光検出器に入射されて、その出力信号が光強度計に導かれて光の強度が測定される。
【０００３】
光を発する試料としては、例えば、有機ＥＬ素子が挙げられる。有機ＥＬ素子は、一般に、ガラスや透明な樹脂材料からなる基板上に陽極、発光層を含む有機層及び陰極が積層された構造を有する発光素子である。陽極から注入される正孔と陰極から注入される電子とが発光層において再結合することで光子が発生し、発光層が発光する。
【０００４】
有機ＥＬ素子の発光特性を評価する項目の一つに発光効率がある。更に、この有機ＥＬ素子の発光効率としては、注入された電子数に対する素子内部で発生した光子数の割合で定義される内部量子効率、及び、注入された電子数に対する素子外部に放出された光子数の割合で定義される外部量子効率がある。内部量子効率と外部量子効率の関係は下記式（１）に示す通りである。
ηｅｘｔ∝ηｉｎｔ×ηｏｕｔ    （１）
式中、ηｅｘｔ、ηｉｎｔ及びηｏｕｔはそれぞれ、外部量子効率、内部量子効率及び光取出し効率を表す。光取出し効率ηｏｕｔは、素子内部で発生した光子数に対する素子外部に放出された光子数の割合と定義される。
【０００５】
ところで、有機ＥＬ素子を用いて構成される有機ＥＬディスプレイにおいては、有機層とガラス基板との境界における全反射などにより有機ＥＬ素子の基板面から外部に放出されない光子はディスプレイの発光に寄与するものではない。このため、有機ＥＬ素子の特性を評価するためには、素子外部に放出される光子数を評価可能な量子効率、すなわち、外部量子効率を高精度に測定し、これを比較検討することが重要である。有機ＥＬ素子の外部量子効率を計測可能な装置の例が特許文献１の図１及び図３に開示されている。
【特許文献１】特開２００４−３０９３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の装置は、有機ＥＬ素子が載置されるステージが上下に移動する機構を有している。この機構により有機ＥＬ素子の表面のみが積分球内に露出するように有機ＥＬ素子を配置することで、有機ＥＬ素子の表面からの発光特性が計測される。しかしながら、本発明者らは、有機ＥＬ素子の表面のみを積分球内に露出させるために、有機ＥＬ素子を積分球の内壁面に沿った位置に配置すると、外部量子効率の測定結果の再現性が不十分となることを見出した。
【０００７】
そこで、本発明は、十分に高い再現性をもって外部量子効率を測定できるアダプタ及びこれを備える光検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
有機ＥＬ素子から放射状に発せられる光は、一般に、ランバーシアン型と呼ばれる配向パターンを有し、すべての放射方向に同じ輝度及び放射度を有すると仮定される。しかしながら、例えば、有機ＥＬ素子の光取出し効率ηｏｕｔを向上させるための加工をガラス基板表面に施した場合、ランバーシアン型の配向パターンと著しく異なり、特定の方向の指向性を有する光がガラス基板面から放射されることがある。
【０００９】
このような特定方向への指向性を有する被測定光を発する試料を積分球の内壁面に沿った位置に配置して測定を行うと、その指向方向によっては積分球内の所定の位置に設けられている遮光板などの内部構造によって被測定光が減衰されるため、測定結果の再現性が不十分となる。
【００１０】
本発明者らは、被測定光が積分球の中心方向への指向性を有する状態にして、被測定光を積分球内に導入すれば、試料から発せられる被測定光の初期の指向性の影響が十分に低減され、積分球の内部構造の影響を十分に低減できるとの知見を得た。この知見に基づき、本発明者らは、積分球と試料との間に配置するアダプタであって、被測定光を積分球の中心方向への指向性を有する状態にすることができるアダプタについて鋭意検討したところ、アダプタの内壁面をテーパ形状にするとともに当該内壁面で被測定光を拡散反射させることで試料から発せられた被測定光を積分球の中心方向に指向させることができることを見出し、本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明に係るアダプタは、試料から発せられる被測定光を観測する積分球に対して着脱可能に取り付けられる筒状のアダプタであって、被測定光を導入するために積分球に形成された光導入穴と連結される第１の開口を有する第１の端面と、第２の開口を有するとともに試料が当接される第２の端面と、第１の開口と第２の開口との間に設けられ被測定光を反射する内壁面と、を備え、内壁面は、試料側の第２の端面から積分球側の第１の端面への導光方向に向けて拡径するテーパ形状であり、この導光方向の長さは第２の開口の直径よりも長いことを特徴とする。
【００１２】
本発明のアダプタによれば、テーパ形状の内壁面に入射した被測定光を当該内壁面で拡散反射させることで光導入穴の方向に導くことができる。これにより、試料から発せられた被測定光は、積分球の中心方向への指向性を有する状態で光導入穴から積分球内に導入される。よって、試料が積分球の内壁面に沿った位置に配置される場合と比較し、積分球の内部構造の影響を十分低減化することができ、十分に高い再現性をもって外部量子効率を測定できる。
【００１３】
本発明に係るアダプタでは、第１の開口の直径（Ｄ１）と第２の開口の直径（Ｄ２）の比率は、Ｄ１／Ｄ２の値は、アダプタの内壁面がテーパ形状であるため１よりも大きいが、６以下であることが好ましい。Ｄ１／Ｄ２の値が上記範囲内であると被測定光をより確実に積分球の中心方向に指向させることができる。また、アダプタの内壁面のテーパ形状の拡がり角度は３０〜７０°であることが好ましい。テーパ形状の拡がり角度が上記範囲内であると被測定光をより確実に積分球の中心方向に指向させることができる。
【００１４】
また、本発明に係るアダプタは、第２の開口に対向する位置に設けられた反射板と、この反射板を第２の端面に対して固定する固定手段とを更に備える。アダプタが反射板及びこれを第２の端面に対して固定する固定手段を備えるものであると、試料を装着しない状態において、アダプタの第２の開口は反射板で覆われた状態となるため、試料による自己吸収を補正する係数を求めるための予備測定を容易に行うことができる。なお、試料による自己吸収とは、試料から発せられた光が積分球内で多重反射した後、再び試料に入射し、被測定光の一部が試料に吸収される現象をいう。
【００１５】
また、本発明に係るアダプタでは、上記固定手段は、反射板に対して第２の端面の方向に押圧力を付与する押圧手段であることが好ましい。固定手段が押圧手段であると、試料を装着しない状態で反射板を第２の端面に当接させることが容易であり、試料による自己吸収を補正する係数を求めるための予備測定を容易に行うことができる。これに加え、アダプタの第２の端面と反射板との間に試料を挟持することが容易であり、アダプタに試料を容易に装着することができる。
【００１６】
また、本発明に係るアダプタでは、第１の端面が積分球の内壁面と連続する位置まで挿入され取り付けられるように構成されていることが好ましい。反射部材の第１の端面と積分球の内壁面とが連続面をなすようにアダプタが取り付けられると、これらの面に段差があり不連続である場合と比較し、積分球とアダプタとの連結部分における被測定光の減衰が十分に低減化される。
【００１７】
本発明に係る光検出装置は、上記の本発明に係るアダプタと、アダプタが取り付け可能であるとともに被測定光が導入される光導入穴を有する積分球と、を備える。本発明の光検出装置によれば、積分球の中心方向への指向性を有する状態で被測定光が光導入口から導入されるため、積分球の内部構造の影響を十分に低減化することができる。これにより、十分に高い再現性をもって試料の外部量子効率が測定される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、試料から発せられる被測定光の指向方向にかかわらず、その外部量子効率を十分に高い再現性をもって測定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面とともに本発明によるアダプタの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明のおいては同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係るアダプタについて図１及び図２を参照しながら説明する。図１は、本実施形態のアダプタが積分球の光導入穴に取り付けられた状態の光検出装置を示す図である。図１は、光導入穴が形成されている位置と、積分球の中心を通り、これと反対側の位置とを両極とし、これらの極を結ぶ直線（以下、「中心軸ＡＸ」という。）に沿った断面図である。図２は、中心軸ＡＸに沿った断面であって、図１に示す断面と直交する断面を示す図である。以下、積分球において、光導入穴が形成されている極を光導入極、これと反対側の極を対向極という。
【００２１】
図１及び図２に示す光検出装置１は、架台１０に取り付けられた積分球２０と、光導入穴２０１に装着されたアダプタ３０と、参照光ユニット導入穴２０２に装着された参照光ユニット４０と、光検出器導入穴２０３に装着された光検出用光ファイバホルダ５０と、積分球２０の対向極に位置する予備の穴２０４を塞ぐプラグ１００とを備えている。積分球２０は、取り付けねじ１０２によって架台１０に取り付けられている。
【００２２】
積分球２０には、光導入穴２０１と、参照光ユニット導入穴２０２と、光検出器導入穴２０３と、予備の穴２０４とが形成されている。積分球に形成されるこれらの穴の開口面積については一般に、以下のような制約がある。すなわち、積分球の内壁と同一径の球（以下、「径同一球」という）の表面積を１００とすると、各穴の開口面積は１０以下とすることが望ましいとされている。例えば、内壁面の直径が８．４ｃｍ（３．３インチ、径同一球の表面積：２２１ｃｍ２）である市販の積分球は、開口面積１１．４ｃｍ２（直径：３．８ｃｍ）の穴を有している。この場合、径同一球の表面積に対する開口面積の割合は５％程度である。
【００２３】
積分球２０の内壁面２０ａは拡散反射材料で構成されている。拡散反射材料としては、ＰＴＦＥ（polytetrafluoroethylene）の粉末を圧縮して固めたハロンや焼き固められた樹脂粉末圧縮整形材、例えば、米国ラブスフェア社製のスペクトラロンや硫酸バリウムなどが挙げられる。内壁面２０ａは高い反射率を有し且つ優れた拡散性を有するため、一般に、完全拡散面と呼ばれている。完全拡散面に入射した光は四方八方に散乱される。
【００２４】
光導入穴２０１は、被測定光を導入するための穴である。本実施形態においては、この光導入穴２０１には、アダプタ３０が挿入されて取り付けられる。光導入穴２０１の周縁部にはアダプタ３０を当接させるための周縁部２０１ａが設けられている。
【００２５】
参照光ユニット導入穴２０２は、参照光ユニット４０が挿入されて取り付けられる穴である。参照光ユニット導入穴２０２は、光導入極と対向極とを結ぶ子午線上であって、これらの両極から等距離にある位置に形成されている。
【００２６】
光検出器導入穴２０３は、光検出用光ファイバホルダ５０が挿入されて取り付けられる穴である。光検出器導入穴２０３は、中心軸ＡＸと直交する積分球２０の赤道面上であって、参照光ユニット導入穴２０２と９０°の角度をなす位置に形成されている。
【００２７】
予備的な穴２０４は、積分球２０の対向極の位置に形成されている。本実施形態においては、穴２０４はプラグ１００で塞がれている。積分球２０内に露出するプラグ１００の面１００ａは、積分球２０の内壁面２０ａと連続面をなしており、積分球２０の内壁面２０ａと同様の拡散反射材料で構成されている。
【００２８】
積分球２０内には遮光板２０５、２０６が配置されている。遮光板２０５は、光検出器導入穴２０３から離隔し且つこれに対向する位置に形成されている。遮光板２０６は、光導入穴２０１と光検出器導入穴２０３との間に形成されている。遮光板２０５，２０６は、光導入穴２０１から導入される被測定光が直接光ファイバ５０１に入射するのを防止するために設けられている。被測定光が直接光ファイバ５０１に入射すると、被測定光の強度データに著しい誤差が発生してしまうためである。
【００２９】
続いて、アダプタ３０について図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、アダプタ３０を示す斜視図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線及び中心線ＡＸに沿った断面図である。
【００３０】
アダプタ３０は、両端にそれぞれ開口を有する筒状の部品である。アダプタ３０は、その中心軸が積分球２０の中心を通るように光導入穴２０１に対して取り付けられる。アダプタ３０は、内壁面が拡散反射材料で構成されている反射部材３１と、反射部材３１の外周面を覆うことでこれを保護する保護部３２と、光導入穴２０１の周縁部２０１ａと当接するフランジ部３３と、積分球２０にアダプタ３０を係止するための固定ねじ３５とを備えている。
【００３１】
反射部材３１の両端にはそれぞれ、端面（第１の端面）３１Ｆ１及び端面（第２の端面）３１Ｆ２が形成されている。端面３１Ｆ１側の開口（第１の開口）３０１は光導入穴２０１と連結される。他方、端面３１Ｆ２に対しては試料Ｓが当接するように配置される。なお、試料Ｓは、図５に示すように、試料Ｓが備える発光素子Ｓ１が端面３１Ｆ２側の開口（第２の開口）３０２に臨む位置となるように配置される。
【００３２】
反射部材３１の内壁面３１ａは、試料側の端面３１Ｆ２から積分球側の端面３１Ｆ１への導光方向に向けて拡径するテーパ形状であり、反射部材３１のこの導光方向の長さＬは、開口３０２の直径Ｄ２よりも長くなっている。内壁面３１ａは、積分球２０の内壁面２０ａを構成する拡散反射材料と同様の材料で構成される。反射部材３１は、スペクトラロンのような拡散反射材料を切削して製造することができる。あるいは、硫酸バリウムを含有する拡散反射剤を塗布して反射部材３１の内壁面３１ａを構成してもよい。
【００３３】
内壁面３１ａが上記のようなテーパ形状となっていると、内壁面３１ａに入射した光は内壁面３１ａの法線方向の強度が高い状態で拡散反射され、光導入穴２０１の方向に導かれる。また、反射部材３１の長さＬが開口３０２の直径Ｄ２よりも長くなっていると、試料から発せられた被測定光が内壁面３１ａに入射することなく直接積分球に入射することを十分に防止できる。試料Ｓから発せられた被測定光が積分球２０の方向に導かれる様子を図５に示す。なお、内壁面３１ａは積分球２０の内壁面２０ａと同様、完全拡散面であるため、入射した光は四方八方に散乱される。完全拡散面は、その法線方向の光を最も強く反射する性質を有する。
【００３４】
また、反射部材３１の開口３０１の直径Ｄ１と開口３０２の直径Ｄ２の比率は、Ｄ１／Ｄ２は、内壁面３１ａがテーパ形状であるため１よりも大きいが、６以下であることが好ましく、２〜３であることがより好ましい。Ｄ１／Ｄ２が６を超えると、被測定光の指向方向を十分に積分球の中心方向とすることができなくなる傾向がある。また、図４に示されるテーパ形状の拡がり角度θは、３０〜７０°であることが好ましく、３５〜５０°であることがより好ましい。拡がり角度θが３０°未満であると、反射部材３１内における被測定光の拡散反射回数が多くなり、被測定光が減衰する傾向がある。他方、拡がり角度θが７０°を超えると、被測定光の指向方向を十分に積分球の中心方向とすることができなくなる傾向がある。
【００３５】
保護部３２は、金属材料からなり、この内側に反射部材３１が嵌め込まれている。保護部３２の外周面には光導入穴２０１の直径よりも外径が大きいフランジ部３３が設けられている。フランジ部３３には光導入穴２０１の周縁部２０１ａと嵌合する溝３３ａが保護部３２の外周面に沿って形成されている。また、フランジ部３３に設けられた固定ねじ３５を締付けると、固定ネジ３５と保護部３３の外周面との間に周縁部２０１ａが挟まれ、アダプタ３０が積分球２０に係止される。
【００３６】
図１及び２に示すように、アダプタ３０は、フランジ部３２と積分球２０の周縁部２０１ａとが当接するまで挿入され取り付けられる。このとき、反射部材３１の端面３１Ｆ１は積分球の内壁面２０ａと連続する位置まで挿入される。端面３１Ｆ１と積分球２０の内壁面２０ａとが連続面となっていると、反射部材３１と積分球２０の連結部分の不連続性に起因する被測定光の減衰が十分に低減化される。
【００３７】
参照光ユニット４０は、試料Ｓによる自己吸収の補正係数を求める際に積分球２０内に照射する参照光源（図示せず）と、参照光源からの参照光を積分球内に導入する参照光導入用光ファイバ４２と、を備える。参照光源としては、例えば、ハロゲンランプもしくはキセノンランプが用いられる。参照光を積分球２０内に導入する場合に参照光源を点灯し、導入しない場合に消灯する。なお、参照光源と参照光導入用光ファイバ４２との間にシャッター（図示せず）を設けて、シャッターにより積分球２０内に参照光の照射を開始したり終了したりする構成としてもよい。
【００３８】
参照光ユニット４０は参照光ユニット導入穴２０２に装着されており、試料Ｓが配置されるアダプタ３０の位置と９０°の角度で位置している。このため、試料Ｓに対しては積分球２０の内壁面２０ａが拡散反射された照射光が入射される。被測定光の強度を測定する本測定においては、積分球２０の内壁面２０ａで拡散反射された被測定光の一部が試料Ｓに入射する。試料Ｓに拡散反射された参照光を入射させることで、本測定において被測定光が試料Ｓに入射する条件に十分に近づけることができる。
【００３９】
有機ＥＬ素子の外部量子効率を測定する場合、有機ＥＬ素子に電流を供給する電源が必要となる。そのような電源としては、図６に示す電源ユニット６０を用いることができる。電源ユニット６０は、試料Ｓを載置する試料載置部６１と、発光素子Ｓ１を収容するユニット本外部（遮光ユニット）６２とを有している。発光素子Ｓ１に電流を供給する電源（図示しない）は、本実施形態においては、ユニット本体部６２の外部に別途設けられているが、ユニット本体部６２内に収容する構成としてもよい。試料載置部６１には、アダプタ３０の端面３１Ｆ２に対向する位置に設けられた反射板６３と、反射板６３を挟むように配置された複数のプラス極端子６４ａ及び複数のマイナス極端子６４ｂとが設けられている。ユニット本体部６２の試料載置部６１側の周縁部６２ａには、光検出装置１に電源ユニット６０を係止するための固定ねじ６５が設けられている。
【００４０】
反射板６３の端面３１Ｆ２に対向する表面は、積分球２０の内壁面２０ａの拡散反射材料と同様の材料で構成されている。反射板６３は、アダプタ３０の開口３０２に対応する位置に凹部６３ａを有している。反射板６３と発光素子Ｓ１とが直接触れないようにして、反射板６３の傷や汚れの付着を防止するためのものである。凹部６３ａは、発光素子Ｓ１の厚さを考慮した深さ、例えば、０．２ｍｍの深さで掘下げられて形成される。
【００４１】
プラス極端子６４ａはそれぞれ、直流電源のプラス極と接続され、他方、マイナス極端子６４ｂはそれぞれ、直流電源のマイナス極と接続されている。なお、プラス極端子６４ａ及びマイナス極端子６４ｂはいずれも、試料Ｓが載置される側と反対側に内蔵されたバネ（図示しない）により押圧力が与えられ、試料載置部６１上に突出している。
【００４２】
（外部量子効率の測定方法）
次に、本実施形態に係るアダプタ３０を用いて試料Ｓの外部量子効率を測定する方法について説明する。試料Ｓの外部量子効率は、試料から発せられる被測定光のスペクトル強度を測定することで求めることができる。
【００４３】
まず、ガラス基板上に有機ＥＬ素子を備える試料を準備する。図７に示す試料ＳＥＬは、表面に光取出し効率を向上させるための加工が施された正方形のガラス基板５２と、ガラス基板面５２Ｆ１上に形成された有機ＥＬ素子５１とを有している。有機ＥＬ素子５１は、ガラス基板面５２Ｆ１の中心部に形成されており、陽極、発光層を含む有機層及び陰極が積層された構造となっている。ガラス基板面５２Ｆ１には、更に陽極及び陰極にそれぞれ接続された透明な配線５４ａ、配線５４ｂが形成されている。ガラス基板５２としては、２０ｍｍ角又は４０ｍｍ角のガラス板を使用することができる。
【００４４】
以下、試料ＳＥＬによる自己吸収の補正係数を求めるための予備測定を行った後、本測定において外部量子効率の測定を行う方法について説明する。なお、試料ＳＥＬの自己吸収に係る補正係数が既知である場合には、必ずしも予備測定を行う必要はない。
【００４５】
＜予備測定＞
予備測定は、試料ＳＥＬを装着せずに参照光のスペクトル強度Ｅ１を測定する第１予備測定と、試料ＳＥＬを装着した状態で参照光のスペクトル強度Ｅ２を測定する第２予備測定とからなる。予備測定に用いる装置及び測定方法について図８〜１０を参照しながら説明する。
【００４６】
第１予備測定は以下の手順で行う。すなわち、まず、アダプタ３０を積分球２０の光導入穴２０１に取り付け、図１及び２に示す光検出装置１を組み立てる。
【００４７】
次に、電源ユニット６０の試料載置部６１には試料ＳＥＬを載置しない状態で光検出装置１に電源ユニット６０を取り付ける。電源ユニット６０は、光検出装置１に対して電源ユニット６０に設けられた固定ねじ６５によって固定される。図８は、試料ＳＥＬを装着していない場合の電源ユニット６０とアダプタ３０との接合部を示す断面図である。試料載置部６１とアダプタ３０の端面３１Ｆ２との間に試料ＳＥＬが配置されない場合には、端面３１Ｆ２によってプラス極端子６４ａ及びマイナス極端子６４ｂが押し込まれる。このため、電源ユニット６０の反射板６３は、アダプタ３０の端面３１Ｆ２に当接され、他方、アダプタ３０の開口３０２は反射板６３で覆われた状態となる。
【００４８】
この状態で参照光を積分球２０内に導入する。導入された参照光は、光検出光ファイバホルダ５０に取り付けられている光ファイバ５０１に入射される。光ファイバ５０１は、光検出器（図示しない）、例えば、マルチチャンネル光検出器に接続されている。従って、光ファイバ５０１に入射した参照光は光ファイバ５０１を通ってマルチチャンネル光検出器に導かれる。マルチチャンネル光検出器が検出した測定データはデータ処理装置（図示しない）に出力されてデータ処理され、参照光のスペクトル強度Ｅ１が測定される。
【００４９】
第２予備測定は以下の手順で行う。すなわち、光検出装置１から電源ユニット６０を取り外し、試料載置部６１に試料ＳＥＬを載置した状態で再び電源ユニット６０を取り付ける。図９は、試料ＳＥＬを装着した場合の電源ユニット６０とアダプタ３０との接合部の断面を示す断面図である。このとき、試料ＳＥＬは、ガラス基板面５２Ｆ１と試料載置部６１とが対向する向きであるとともに、配線５４ａ及び配線５４ｂがそれぞれ、プラス極端子６４ａ及びマイナス極端子６４ｂに接続される位置に配置される。
【００５０】
試料載置部６１とアダプタ３０の端面３１Ｆ２との間に試料ＳＥＬが配置される場合には、試料ＳＥＬのガラス基板面５２Ｆ１によってプラス極端子６４ａ及びマイナス極端子６４ｂが押し込まれる。このため、電源ユニット６０の反射板６３は、ガラス基板５２Ｆ１に当接され、他方、アダプタ３０の開口３０２はガラス基板面５２Ｆ２で覆われた状態となる。このとき、試料ＳＥＬの有機ＥＬ素子５１は、開口３０２を臨む位置に配置される。なお、ここでは有機ＥＬ素子５１には電流は供給せず、有機ＥＬ素子５１は発光していない状態にしておく。
【００５１】
この状態で参照光を積分球２０内に導入し、第１予備測定におけるスペクトル強度Ｅ１の測定方法と同様にして参照光のスペクトル強度Ｅ２を測定する。照射された参照光は、光検出光ファイバホルダ５０に取り付けられている光ファイバ５０１に入射されるが、照射された参照光の光の一部は試料ＳＥＬに吸収されるため、スペクトル強度Ｅ２の値は、スペクトル強度Ｅ１の値よりも小さくなる。これらの測定値から試料ＳＥＬによる自己吸収率Ａは、下記式（２）によって算出される。
Ａ＝Ｅ２／Ｅ１      （２）
【００５２】
＜本測定＞
上記の第１及び第２の予備測定が終了後、本測定は以下の手順で行う。すなわち、有機ＥＬ素子５１に電流を供給し、有機ＥＬ素子５１を発光させる。ガラス基板５２を透過し、ガラス基板５２Ｆ２から放射される光が外部量子効率の測定における被測定光である。被測定光はアダプタ３０を介し、積分球２０内に導入される。被測定光は、積分球２０の内壁面２０ａで多重反射し、その一部が光検出光ファイバホルダ５０に取り付けられている光ファイバ５０１に入射する。そして、予備測定における参照光と同様にして光ファイバ５０１に入射した光のスペクトル強度Ｅ３が測定される。
【００５３】
上記のようにして測定されたスペクトル強度Ｅ３は、試料ＳＥＬによる自己吸収を補正されていないため過少評価された値である。そこで、予備測定で測定した自己吸収率Ａを用いて自己吸収率による誤差を補正したスペクトル強度Ｅは、下記式（３）によって算出される。
Ｅ＝Ｅ３／Ａ      （３）
【００５４】
このスペクトル強度Ｅに基づき、試料ＳＥＬのガラス基板５２Ｆ２から放射された全光束を算出することができる。このようにして測定されたスペクトル強度Ｅの値と有機ＥＬ素子に供給した電流値から有機ＥＬ素子の外部量子効率を求めることができる。
【００５５】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係るアダプタについて図１０を参照しながら説明する。図１０は本実施形態のアダプタ８０に試料ＳＥＬ及び反射板８１が装着されている状態を示す断面図である。アダプタ８０は、予備測定においては反射板８１を、本測定においては反射板８１を介して試料ＳＥＬを、端面３１Ｆ２に当接させ、保持するための押圧手段を備える点において第１実施形態のアダプタ３０と相違する。
【００５６】
反射板８１は、積分球２０の内壁面２０ａの拡散反射材料と同様の材料で構成されている。反射板８１は、アダプタ８０の開口３０２に対応する位置に凹部８１ａを有している。凹部８１ａは、反射板８１と有機ＥＬ素子５１とが直接触れないようにして、反射板８１の傷や汚れの付着を防止するためのものである。凹部８１ａは、例えば０．２ｍｍの深さで掘下げられている。
【００５７】
アダプタ８０は、アダプタ８０の端面３１Ｆ２に反射板８１を固定する固定手段として押圧手段を備えている。本実施形態においては、この押圧手段は、一対の金属片８２と、これを固定するための一対の支持棒８３からなる。一対の支持棒８３は、フランジ部３３の溝３３ａを有する面と反対側の面３３ｂ上にアダプタ８０の開口３０２を挟むような位置に設けられている。金属片８２の基端部は、支持棒８３の先端に固定されている。他方、金属片８２の先端部は反射板８１を当接できるように中心軸ＡＸの方向に延在している。
【００５８】
アダプタ８０によれば、アダプタ８０に試料ＳＥＬを容易に装着することができる。更に、アダプタ８０を積分球２０に装着する際に、試料ＳＥＬがアダプタ８０に固定された状態で行うことができる。このため、試料ＳＥＬの位置がずれることを防止でき、測定の作業性が向上する。また、アダプタ８０によれば、押圧手段によって反射板８１を端面３１Ｆ２に固定することが可能である。このため、試料による自己吸収率を測定する予備測定を容易に行うことができる。これに加え、必ずしもバネが内蔵された電極端子や反射板を備える電源ユニット６０のような電源装置を使用しなくてもよい。このため、電源装置の自由度が向上する。なお、アダプタ８０を用いて試料ＳＥＬの外部量子効率を測定する方法は、試料ＳＥＬを配置する工程及び電源ユニットに係る工程以外は第１実施形態における方法と同様にして行うことができる。
【００５９】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態に係るアダプタについて図１１を参照しながら説明する。図１１は本実施形態のアダプタ９０に試料ＳＥＬが装着されている状態を示す断面図である。アダプタ９０は、端面３１Ｆ２に対向する位置に設けられた反射板９１と、端面３１Ｆ２と反射板９１との間隔を調整する間隔調整ねじ（押圧手段）９２とを備える点において第１実施形態のアダプタ３０と相違する。
【００６０】
反射板９１は、積分球２０の内壁面２０ａの拡散反射材料と同様の材料で構成されている。反射板９１は、アダプタ９０の開口３０２に対応する位置に凹部９１ａを有している。反射板９１は、凹部９１ａを有する面以外は金属部材９５で覆われ保持されている。なお、凹部９１ａは、反射板９１と有機ＥＬ素子５１とが直接触れないようにして、反射板９１の傷や汚れの付着を防止するためのものである。凹部９１ａは、例えば０．２ｍｍの深さで掘下げられている。
【００６１】
間隔調整ねじ９２は、フランジ部３３の面３３ｂに回転可能に係止される先端部９２ａと、ねじ加工が施されたねじ加工部９２ｂと、ねじ加工部９２ｂを回転させるために六角面が形成された基端部９２ｃとを備える。ねじ加工部９２ｂは、金属部材９５の外縁部付近に設けられた貫通口内面のねじ切り（図示しない）と噛み合っている。これにより、基端部を回転させることで金属部材９５の位置を移動させることができ、端面３１Ｆ２と反射板９１との間隔を調整できる。反射板９１上に試料ＳＥＬを載置し、基端部を回転すると、試料ＳＥＬを端面３１Ｆ２に当接配置することができる。なお、予備測定を行う際には、反射板９１上に試料を載置せずに基端部９２ｃを回転し、反射板９１を端面３１Ｆ２に当接させればよい。
【００６２】
アダプタ９０によれば、アダプタ８０に試料ＳＥＬを容易に装着することができる。更に、アダプタ９０を積分球２０に装着する際に、試料ＳＥＬがアダプタ９０に固定された状態で行うことができる。このため、試料ＳＥＬの位置がずれることを防止でき、測定の作業性が向上する。また、アダプタ９０においては、反射板９１を備えるとともに反射板９１と端面３１Ｆ２との間隔が間隔調節ねじ９２によって調節可能であり、反射板９１と端面３１Ｆ２との間に試料ＳＥＬが保持される。このため、試料による自己吸収率を測定する予備測定を容易に行うことができる。これに加え、必ずしも反射板やバネが内蔵された電極端子を備える電源ユニット６０のような電源装置を使用しなくてもよい。このため、電源装置の自由度が向上する。なお、アダプタ８０を用いて試料ＳＥＬ外部量子効率を測定する方法は、試料ＳＥＬを装着する工程及び電源ユニットに係る工程以外は第１実施形態における方法と同様にして行うことができる。
【００６３】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、上記実施形態に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、本発明に係るアダプタは以下の構成を備えるものであってもよい。すなわち、例えば、試料の冷却もしくは加熱が可能な温度調整手段を備えるものであってもよい。このような温度調整手段としては、試料が載置される反射板の内部に水や気体などの流体を循環させる手段が挙げられる。特に、試料を冷却する手段としてはペルチェ素子を備える冷却装置が挙げられる。ペルチェ素子は試料に直接又は反射板に設置することが好ましい。また、光検出器としてマルチチャンネル光検出器を例示したが、光電子増倍管等の光検出器であってもよい。
【００６４】
本発明によれば、積分球の中心方向への指向性を有する状態で被測定光を積分球に導入することができるという効果が奏される。このため、本発明の用途は、有機ＥＬ素子の外部量子効率の測定に限定されない。本発明に係るアダプタ及び光検出装置は、配向分布に偏りがある光を発光する素子、又は広い角度で光が照射される発光素子の発光特性の測定にも有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】第１実施形態に係るアダプタを用いた光検出装置を示す断面図である。
【図２】第１実施形態に係るアダプタを用いた光検出装置を示す断面図である。
【図３】第１実施形態に係るアダプタを示す斜視図である。
【図４】第１実施形態に係るアダプタを示す断面図である。
【図５】試料Ｓから発せられた光が積分球に導かれる様子を示す断面図である。
【図６】電源ユニットを示す斜視図である。
【図７】有機ＥＬ素子を備える試料を示す模式断面図である。
【図８】試料ＳＥＬを装着していない場合のアダプタと電源ユニットとの連結部を示す拡大断面図である。
【図９】試料ＳＥＬを装着した場合のアダプタと電源ユニットとの連結部を示す拡大断面図である。
【図１０】第２実施形態に係るアダプタを示す断面図である。
【図１１】第３実施形態に係るアダプタを示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
Ｓ，ＳＥＬ…試料、１，１１…光検出装置、２０…積分球、２０１…光導入穴、３０，８０，９０…アダプタ、３０１…開口（第１の開口）、３０２…開口（第２の開口）、３１Ｆ１…端面（第１の端面）、３１Ｆ２…端面（第２の端面）、６３，８１，９１…反射板、９２…間隔調整ねじ（押圧手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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