JP2017157269A - 光デバイス - Google Patents
光デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017157269A JP2017157269A JP2014147925A JP2014147925A JP2017157269A JP 2017157269 A JP2017157269 A JP 2017157269A JP 2014147925 A JP2014147925 A JP 2014147925A JP 2014147925 A JP2014147925 A JP 2014147925A JP 2017157269 A JP2017157269 A JP 2017157269A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- transparent substrate
- optical device
- functional element
- state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 263
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 161
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 98
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 41
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 41
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 19
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 118
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 claims description 110
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 71
- 239000000463 material Substances 0.000 description 48
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 33
- 230000006870 function Effects 0.000 description 25
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 22
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 18
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 18
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 15
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 13
- 239000004986 Cholesteric liquid crystals (ChLC) Substances 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 12
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 12
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 11
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 11
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 10
- -1 for example Substances 0.000 description 9
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 8
- 239000004983 Polymer Dispersed Liquid Crystal Substances 0.000 description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 6
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 6
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 239000004988 Nematic liquid crystal Substances 0.000 description 3
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 239000005262 ferroelectric liquid crystals (FLCs) Substances 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002585 base Substances 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011370 conductive nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 150000007529 inorganic bases Chemical class 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 description 2
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Chemical compound [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N Carbazole Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910000373 gallium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- SBDRYJMIQMDXRH-UHFFFAOYSA-N gallium;sulfuric acid Chemical compound [Ga].OS(O)(=O)=O SBDRYJMIQMDXRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 150000003949 imides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 description 1
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000833 kovar Inorganic materials 0.000 description 1
- INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L lithium sulfate Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-]S([O-])(=O)=O INHCSSUBVCNVSK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L oxygen(2-);titanium(4+);sulfate Chemical compound [O-2].[Ti+4].[O-]S([O-])(=O)=O DCKVFVYPWDKYDN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001088 polycarbazole Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N tert-butyl 3-aminoazetidine-1-carboxylate;hydrochloride Chemical compound Cl.CC(C)(C)OC(=O)N1CC(N)C1 RBTVSNLYYIMMKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229910000348 titanium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006097 ultraviolet radiation absorber Substances 0.000 description 1
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N vanadium Chemical compound [V]#[V] GPPXJZIENCGNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/854—Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
- H05B33/04—Sealing arrangements, e.g. against humidity
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
- H05B33/06—Electrode terminals
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
- H05B33/24—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers of metallic reflective layers
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】信頼性の向上を図ることが可能な光デバイスを提供する。
【解決手段】光デバイス1aは、複合光機能素子3と、パッケージ4と、を備える。パッケージ4は、第1無機材料により形成された第1透明基板5と、第2無機材料により形成された第2透明基板6と、第3無機材料により形成された枠体7と、枠体7の軸方向の第1端部7aと第1透明基板5の外周面5cとを接合している第1接合部8と、枠体7の軸方向の第2端部7bと第2透明基板6の外周面6cとを接合している第2接合部9と、枠体7に保持され複合光機能素子3に給電するための少なくとも2つ以上の端子10と、を備える。第1接合部8及び第2接合部9は、樹脂により形成されている。少なくとも2つ以上の端子10の各々は、枠体7の第1端部7aと第2端部7bとの間の中間部7cに形成された別々の電路11を介して、複合光機能素子3と電気的に接続されている。
【選択図】図1
【解決手段】光デバイス1aは、複合光機能素子3と、パッケージ4と、を備える。パッケージ4は、第1無機材料により形成された第1透明基板5と、第2無機材料により形成された第2透明基板6と、第3無機材料により形成された枠体7と、枠体7の軸方向の第1端部7aと第1透明基板5の外周面5cとを接合している第1接合部8と、枠体7の軸方向の第2端部7bと第2透明基板6の外周面6cとを接合している第2接合部9と、枠体7に保持され複合光機能素子3に給電するための少なくとも2つ以上の端子10と、を備える。第1接合部8及び第2接合部9は、樹脂により形成されている。少なくとも2つ以上の端子10の各々は、枠体7の第1端部7aと第2端部7bとの間の中間部7cに形成された別々の電路11を介して、複合光機能素子3と電気的に接続されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、光デバイスに関し、より詳細には、パッケージを備えた光デバイスに関する。
従来、パッケージを備えた光デバイスとしては、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイが知られている(特許文献1)。
OLEDディスプレイは、OLEDと、ガラスパッケージと、を備える。ガラスパッケージは、第1のガラス基板と、第2のガラス基板と、第1のガラス基板と第2のガラス基板との間に位置した密封シールを有する。密封シールは、フリットから形成されている。フリットは、鉄、銅、バナジウム及びネオジムからなる群より選択される1種類以上の吸収イオンを含有する低温ガラスフリットである。
特許文献1に記載されたガラスパッケージを製造する場合には、フリットをレーザビームや赤外線で溶融させる際に、加熱された部分のみが液化されると推考される。このため、上述のガラスパッケージでは、第1のガラス基板と第2のガラス基板との間隔が大きくなるほど、第1のガラス基板と第2のガラス基板との間隔を一定間隔で保つことが難しくなり、気密性が低下する懸念がある。
本発明の目的は、信頼性の向上を図ることが可能な光デバイスを提供することにある。
本発明の光デバイスは、それぞれ異なる機能を有する複数の光機能素子が重ねて配置された複合光機能素子と、前記複合光機能素子を収納したパッケージと、を備える。前記パッケージは、前記複合光機能素子が搭載される第1透明基板と、前記第1透明基板に対向する第2透明基板と、前記第1透明基板と前記複合光機能素子と前記第2透明基板とを囲む枠体と、を備える。また、前記パッケージは、前記枠体の軸方向の第1端部と前記第1透明基板の外周面とを接合している第1接合部と、前記枠体の軸方向の第2端部と前記第2透明基板の外周面とを接合している第2接合部と、を備える。また、前記パッケージは、前記枠体に保持され前記複合光機能素子に給電するための少なくとも2つ以上の端子を備える。前記第1透明基板は、第1無機材料により形成されている。前記第2透明基板は、第2無機材料により形成されている。前記枠体は、第3無機材料により形成されている。前記第1接合部及び前記第2接合部は、樹脂により形成されている。前記少なくとも2つ以上の端子の各々は、前記枠体の前記第1端部と前記第2端部との間の中間部に形成された別々の電路を介して、前記複合光機能素子と電気的に接続されている。
また、本発明の光デバイスは、それぞれ異なる機能を有する複数の光機能素子が重ねて配置された複合光機能素子と、前記複合光機能素子を収納したパッケージと、を備える。前記パッケージは、前記複合光機能素子が搭載される第1透明基板と、前記第1透明基板に対向する第2透明基板と、前記第1透明基板と前記第2透明基板との間に配置され前記複合光機能素子を囲む枠体と、を備える。また、前記パッケージは、前記枠体の軸方向の第1端面と前記第1透明基板において前記第2透明基板に対向する面の周部とを接合している第1接合部を備える。また、前記パッケージは、前記枠体の軸方向の第2端面と前記第2透明基板において前記第1透明基板に対向する面の周部とを接合している第2接合部を備える。また、前記パッケージは、前記枠体に保持され前記複合光機能素子に給電するための少なくとも2つ以上の端子を備える。前記第1透明基板は、第1無機材料により形成されている。前記第2透明基板は、第2無機材料により形成されている。前記枠体は、第3無機材料により形成されている。前記第1接合部及び前記第2接合部は、樹脂により形成されている。前記少なくとも2つ以上の端子の各々は、前記枠体の前記第1端面及び前記第2端面それぞれから離れた位置で前記枠体に形成された別々の電路を介して、前記複合光機能素子と電気的に接続されている。
本発明の光デバイスにおいては、信頼性の向上を図ることが可能となる。
下記の実施形態1〜3において説明する各図は、模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、実施形態1〜3に記載した材料、数値等は、好ましい例を示しているだけであり、それに限定する主旨ではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることが可能である。
(実施形態1)
以下では、本実施形態の光デバイス1aについて、図1、2、3A、3B、3C、4及び5に基づいて説明する。
以下では、本実施形態の光デバイス1aについて、図1、2、3A、3B、3C、4及び5に基づいて説明する。
光デバイス1aは、それぞれ異なる機能を有する複数の光機能素子2が重ねて配置された複合光機能素子3と、複合光機能素子3を収納したパッケージ4と、を備える。パッケージ4は、複合光機能素子3が搭載される第1透明基板5と、第1透明基板5に対向する第2透明基板6と、第1透明基板5と複合光機能素子3と第2透明基板6とを囲む枠体7と、を備える。また、パッケージ4は、枠体7の軸方向の第1端部7aと第1透明基板5の外周面5cとを接合している第1接合部8と、枠体7の軸方向の第2端部7bと第2透明基板6の外周面6cとを接合している第2接合部9と、を備える。また、パッケージ4は、枠体7に保持され複合光機能素子3に給電するための少なくとも2つ以上の端子10を備える。第1透明基板5は、第1無機材料により形成されている。第2透明基板6は、第2無機材料により形成されている。枠体7は、第3無機材料により形成されている。第1接合部8及び第2接合部9は、樹脂により形成されている。少なくとも2つ以上の端子10の各々は、枠体7の第1端部7aと第2端部7bとの間の中間部7cに形成された別々の電路11を介して、複合光機能素子3と電気的に接続されている。よって、光デバイス1aは、信頼性の向上を図ることが可能となる。
光デバイス1aの各構成要素については、以下に、より詳細に説明する。
光機能素子2は、例えば、互いに対向する一対の電極2aと、一対の電極2a間に介在する機能層2cと、を備えた構成とすることができる。電極2aは、導電性及び光透過性を有する。電極2aは、例えば、透明導電層により構成することができる。
透明導電層の材料としては、例えば、透明導電性酸化物(Transparent Conducting Oxide)、導電性粒子を含有させた樹脂等を採用することができる。透明導電性酸化物としては、例えば、ITO、AZO、GZO、IZO、FTO等がある。透明導電層は、互いに異なる透明導電性酸化物により形成された複数の透明導電性酸化物層の積層体でもよい。導電性粒子としては、例えば、導電性ナノ構造体を採用することができる。導電性ナノ構造体としては、導電性ナノ粒子や、導電性ナノワイヤ等を用いることができる。導電性ナノ粒子の粒子径は、1〜100nmであることが好ましい。また、導電性ナノワイヤの直径は、1〜100nmであることが好ましい。導電性ナノ構造体の材料としては、例えば、銀、金、ITO等を採用することができる。樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の2種以上の共重合体が挙げられるが、これらに限定されない。樹脂としては、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリアセチレン、ポリカルバゾール等の導電性高分子を用いることが好ましい。これらは単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。透明導電層は、樹脂として導電性高分子を採用することによって、導電性を、より向上させることが可能となる。また、透明導電層は、例えば、透明導電性酸化物層と厚さが10nm以下の金属層との積層構造を有してもよい。透明導電層は、可視光に対する全光線透過率が60%以上であることが好ましく、70%以上であるのがより好ましく、80%以上であるのが更に好ましい。なお、全光線透過率の測定法としては、例えば、ISO 13468−1で規定されている測定法を採用することができる。
また、電極2aは、例えば、透明導電層からなる第1導電層と、透明導電層よりも導電率の高い材料により網状に形成された第2導電層と、で構成してもよい。第2導電層は、網目の部分が、開口部を構成する。第2導電層は、網状の形状に限らず、例えば、櫛状の形状でもよい。
複合光機能素子3は、第1透明基板5に最も近い透明導電層と、第2透明基板6に最も近い透明導電層と、のうち少なくとも一方の透明導電層は、光学バンドギャップが3.26eV以下であるのが好ましい。これにより、光デバイス1aは、外部からの紫外線によって各光機能素子2それぞれの機能層2c等が劣化するのを抑制することが可能となる。したがって、光デバイス1aは、例えば、建築物の窓等として利用する例のように外部から紫外線が照射されるような環境下で使用する場合に、紫外線よって劣化するのを抑制することが可能となる。要するに、光デバイス1aは、少なくとも屋外側に、光学バンドギャップが3.26eV以下の透明導電層があることにより、外部からの紫外線によって光デバイス1aが劣化するのを抑制することが可能となる。透明導電層の光学バンドギャップは、例えば、屈折率及び消衰係数を測定し、屈折率と消衰係数とから求めた値である。光デバイス1aは、第1透明基板5と第2透明基板6との少なくとも一方に、紫外線を遮光する紫外線遮光膜を設けてもよい。これにより、光デバイス1aは、外部からの紫外線によって複合光機能素子3等が劣化するのを抑制することが可能となる。
複数の光機能素子2は、光散乱性を変化させることが可能な光散乱素子21と、光反射性を変化させることが可能な光反射素子22と、を含むのが好ましい。これにより、光デバイス1aは、光散乱素子21の光散乱性と、光反射素子22の光反射性と、をそれぞれ変化させることにより、光学特性を変化させることが可能なので、光学特性のバリエーションをより多くすることが可能となる。
また、複数の光機能素子2は、光吸収性を変化させることが可能な光吸収素子23を含むのが好ましい。これにより、光デバイス1aは、光学特性のバリエーションを更に多くすることが可能となる。
また、複数の光機能素子2は、有機エレクトロルミネッセンス素子24(以下、「有機EL素子24」と略称する。)を含み、有機EL素子24が、厚さ方向の両側に光を出射可能な透過型有機エレクトロルミネッセンス素子であるのが好ましい。ここで、複合光機能素子3は、光散乱素子21と光反射素子22との間に有機EL素子24が配置されているのが好ましい。これにより、光デバイス1aは、両面発光デバイスとして利用することが可能であり、しかも、光学特性のバリエーションを更に多くすることが可能となる。光吸収素子23及び有機EL素子24は、それぞれを構成する光機能素子2単体で封止構造を備えているのが、より好ましい。これにより、光デバイス1aは、光吸収素子23及び有機EL素子24の信頼性が向上し、長期信頼性を向上させることが可能となる。
複合光機能素子3については、図4及び5に基づいて、より詳細に説明する。
複合光機能素子3における光散乱素子21は、光散乱性の程度を調整可能な光散乱可変部31を構成する。複合光機能素子3における光反射素子22は、光反射性の程度を調整可能な光反射可変部32を構成する。複合光機能素子3における光吸収素子23は、光吸収性の程度を調整可能な光吸収可変部33を構成する。複合光機能素子3における有機EL素子24は、光を放射する光放射部34を構成する。複合光機能素子3は、光散乱可変部31、光反射可変部32、光吸収可変部33及び光放射部34を有することにより、光学的に異なる状態を作り出すことができる。要するに、光デバイス1aは、光学特性の多様なバリエーションを実現可能となる。
複合光機能素子3は、光機能素子2の厚さ方向の両側に基板30が配置されているのが好ましい。基板30は、光透過性を有する。基板30としては、例えば、ガラス基板、樹脂基板等を用いることができる。基板30は、光機能素子2を支持する機能を有する。複合光機能素子3は、厚さ方向において近接する基板30同士が第3接合部41により接合されている。第3接合部41は、例えば、光透過性の接着剤又は光透過性の粘着シートにより形成することができる。
光透過性の接着剤としては、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。また、光透過性の粘着シートとしては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等により形成されたシート状粘着剤が挙げられる。光透過性の接着剤や光透過性の粘着シートは、両側の基板30と屈折率が略同じとなるように屈折率を調整する材料が含まれていてもよい。これにより、光デバイス1aは、第3接合部41と基板30との界面での光の反射を抑制することが可能となる。よって、光デバイス1aは、例えば、可視光を透過させる状態のときや、有機EL素子24からの可視光を出射させるときに、より効率良く可視光を透過させることが可能となる。
複合光機能素子3は、光機能素子2が、一対の基板30と、一対の基板30の周部同士の間に配置された第4接合部37と、で封止されている。第4接合部37は、接着剤により形成されている。
第4接合部37は、防湿性を有することが好ましい。これにより、光デバイス1aは、複合光機能素子3の耐湿性を向上させることが可能となる。第4接合部37の材料としては、例えば、樹脂を用いることができる。樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を用いることが好ましい。より詳細には、樹脂としては、例えば、熱硬化性のエポキシ樹脂、紫外線硬化性のエポキシ樹脂等を用いることができる。
光散乱可変部31は、光透過性を有することが可能なように構成されている。光散乱可変部31は、光散乱性を変化させることが可能な部分である。光散乱可変部31は、光散乱性の程度が調整可能に構成されている。光散乱性の程度が調整可能とは、例えば、相対的に光散乱性の高い状態(以下、「高散乱性状態」ともいう。)と、相対的に光散乱性の低い状態(以下、「低散乱性状態」ともいう。)と、を切り替え可能なことであってよい。光散乱性の程度が調整可能とは、例えば、光散乱性の有る状態と、光散乱性の略無い状態と、を切り替え可能なことであってもよい。光散乱可変部31は、光散乱性を有する状態のとき、入射する光を散乱する散乱層として機能させることができる。光散乱可変部31は、例えば、光放射部34側から入射する光に対する前方散乱の散乱効率が、後方散乱の散乱効率よりも高いのが好ましい。これにより、光デバイス1aは、光放射部34から放射される光の光取り出し効率を向上させることが可能となる。
高散乱性状態とは、例えば、光散乱可変部31の厚さ方向の一方の面から入射する光が散乱されて他方の面から出射されやすい状態を意味する。高散乱性状態は、光散乱可変部31の厚さ方向の一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体がぼやけて見える状態であり得る。高散乱性状態の光散乱可変部31は、半透明な状態であり得る。高散乱性状態は、光の直線透過率が相対的に低い状態である。光の直線透過率は、光機能素子2の厚さ方向の一方の面に垂直に入射する光のうち直線的に透過する光の割合である。直線透過率は、例えば、分光光度計を利用して測定することができる。高散乱性状態は、例えば、可視光域の光の直線透過率が30%以下であるのが好ましく、20%以下であるのがより好ましく、10%以下であるのが更に好ましい。
低散乱性状態は、光散乱性の低い状態に限らず、光散乱性の略無い状態でもよい。低散乱性状態は、例えば、光散乱可変部31の一方の面から入射する光が散乱されずに他方の面から出射されやすい状態を意味する。低散乱性状態は、光散乱可変部31の厚さ方向の一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体を明瞭に視認できる状態であり得る。低散乱性状態の光散乱可変部31は、透明な状態であり得る。低散乱性状態は、光の直線透過率が相対的に高い状態である。低散乱性状態は、例えば、可視光域の光の直線透過率が70%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましく、90%以上であるのが更に好ましい。光散乱性の略無い状態は、可視光域の光の直線透過率が95%以上であるのが好ましく、97%以上であるのがより好ましい。
光散乱可変部31は、光散乱性が高い高散乱性状態と、光散乱性が低い又は光散乱性が略無い低散乱性状態と、高散乱性状態と低散乱性状態との間の光散乱性を発揮する状態(以下、「中散乱性状態」ともいう。)と、を切り替え可能に構成されていることが好ましい。これにより、光散乱可変部31は、光学的な状態のバリエーションを増やすことが可能となる。中散乱性状態は、例えば、可視光域の光の直線透過率が35〜65%であるのが好ましい。中散乱性状態の光散乱可変部31は、高散乱性状態よりも透明性の高い半透明であってよい。
光散乱可変部31は、中散乱性状態として、高散乱性状態と低散乱性状態との間において、光散乱性の程度が異なる複数の状態を実現可能であるのが好ましい。これにより、光散乱可変部31は、光学的な状態のバリエーションを増やすことが可能となる。
光散乱可変部31は、光散乱性を段階的に変化できるように構成されていてもよいし、連続的に変化できるように構成されていてもよい。
光散乱可変部31は、可視光域の全波長域の光を散乱させることができるように構成されているのが好ましいが、これに限らず、可視光域の一部の波長域の光を散乱させることができるように構成されていてもよい。光散乱可変部31は、赤外線を散乱させたり、紫外線を散乱させたりできるように構成されていてもよい。
光散乱可変部31は、光の散乱量と光の散乱方向とのうち少なくとも一方を変化させることが可能なように構成されることが好ましい。光散乱可変部31は、光の散乱量と光の散乱方向との少なくとも一方が変化すると、例えば、光散乱可変部31の厚さ方向の一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体の不明瞭性(ぼやけ方)の強さが変化する。よって、光デバイス1aは、光放射部34が光を放射していないときに、光デバイス1aを通した物体の見え方を異ならせるようにしたり、光放射部34が光を放射しているときに、光放射部34から放射された光の配光を制御したりすることが可能となる。
光散乱可変部31を構成する光機能素子2は、機能層2cが、光散乱性を変化させることが可能な光散乱可変層31cにより構成されている。要するに、光散乱可変部31は、一対の電極2aと、一対の電極2aの間に配置された光散乱可変層31cと、を備える。
光散乱可変部31を構成する光機能素子2は、例えば、機能層2cである光散乱可変層31cに印加する電界を変化させることにより、光散乱可変層31cの光散乱性を変化させることができるのが好ましい。電界は、一対の電極2a間に印加する電圧を変化させることによって、変えることができる。これにより、光散乱可変部31は、外部から与える電圧によって、光散乱性を容易に変化させることが可能となる。この場合、光散乱可変部31を構成する光機能素子2は、電圧駆動型の光機能素子2である。光散乱可変部31を構成する光機能素子2は、光スイッチング素子として利用することもできる。
光散乱可変層31cの材料としては、電界によって分子配向が変わる材料を用いることができる。この種の材料としては、例えば、液晶材料等が挙げられる。この場合、光散乱可変層31cは、液晶分子の分子配向の変化により光散乱性が変化する。光散乱可変層31cの材料としては、高分子分散型液晶(Polymer Dispersed Liquid Crystal)を用いることが好ましい。
高分子分散型液晶は、例えば、樹脂部分と、液晶部分と、を備える。樹脂部分は、高分子により形成されている。樹脂部分は、光透過性を有することが好ましい。樹脂部分は、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等により形成され得る。液晶部分の液晶としては、例えば、ネマチック液晶等が用いられる。高分子分散型液晶は、樹脂部分の中に複数の液晶部分が分散された構造であることが好ましい。高分子分散型液晶は、樹脂部分の中において液晶部分が網目状に不規則につながる構造であってもよい。なお、高分子分散型液晶は、液晶部分の中に複数の樹脂部分が分散された構造や、液晶部分の中で樹脂部分が網目状に不規則につながる構造でもよい。なお、光散乱可変層31cの材料としては、電界により光散乱性が変化する固体物質を採用してもよい。
光散乱可変部31を構成する光機能素子2の一対の電極2aは、別々の配線27(図3及び5参照)を介して互いに異なる端子10と電気的に接続されている。配線27としては、例えば、導電性テープを採用することができる。導電性テープは、金属箔に導電性粘着剤を塗布して形成されている。金属箔としては、例えば、銅箔、アルミニウム箔等が挙げられる。
光散乱可変部31を駆動するための電圧は、交流電圧であるのが好ましい。交流電圧は、交番する矩形波電圧であるのが好ましい。
光散乱可変部31は、電圧を印加していないときに光散乱性を有する状態となり、電圧を印加したときに光散乱性の略無い状態(言い換えれば、光透過性の状態)となるのが好ましい一態様である。この場合、光散乱可変部31は、光散乱可変層31cの材料として例えば高分子分散型液晶を採用すればよい。光散乱可変部31は、光散乱可変層31cの材料として高分子分散型液晶を採用することにより、薄型を図りつつ光散乱性を高くすることが可能となる。光散乱可変部31は、電圧を印加していないときに光透過性を有する状態となり、電圧を印加したときに光散乱性を有する状態となるように構成されていてもよい。
光散乱可変層31cは、電圧の印加がオフされたときに、オフされる直前の光散乱性を維持する性質を有するのが好ましい一態様である。要するに、光散乱可変層31cは、電気光学的にヒステリシス性ないしはメモリ性を有しているのが好ましい。よって、複合光機能素子3では、光散乱可変部31の光散乱性を変化させたいときに一対の電極2a間に電圧を適宜の時間だけ印加し、その後は、電圧の印加をオフしてもよいので、低消費電力化を図ることが可能となる。光散乱可変層31cは、材料等に応じた所定電圧以上の電圧を印加することにより、ヒステリシス性を発揮させることが可能となる。光散乱性が維持される時間は、長いほどよいが、例えば、1時間以上が好ましく、3時間以上がより好ましく、6時間以上がさらに好ましく、12時間以上がよりさらに好ましく、24時間以上がよりもっと好ましい。
光反射可変部32は、光反射性を変化させることが可能な部分である。光反射可変部32は、光反射性の程度が調整可能に構成されている。光反射性の程度が調整可能とは、相対的に光反射性の高い状態(以下、「高反射性状態」という。)と、相対的に光反射性の低い状態(以下、「低反射性状態」という。)と、を切り替え可能なことであってよい。光反射性の程度が調整可能とは、光反射性が有る状態と、光反射性が略無い状態と、を切り替え可能なことであってもよい。
高反射性状態とは、例えば、光反射可変部32の厚さ方向の一方の面に入射した光が反射されて入射した一方の面から出射されやすい状態を意味する。高反射性状態は、光反射可変部32の厚さ方向の一方の面側から他方の面側に存在する物体を視認することができない状態であり得る。高反射性状態は、光反射可変部32の厚さ方向の一方の面側から光反射可変部32を見たときに、同じ面側に存在する物体が視認される状態であり得る。高反射性状態は、鏡状態であり得る。光反射可変部32は、光反射性を有する場合、光を反射する反射層として機能させることができる。高反射性状態は、例えば、可視光域の光の反射率が70%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましく、90%以上であるのが更に好ましい。
低反射性状態とは、光反射性の低い状態に限らず、光反射性が略無い状態でもよい。低反射性状態は、例えば、光反射可変部32の厚さ方向の一方の面から入射した光が、進行方向をそのまま維持して、他方の面から出射されやすい状態を意味する。低反射性状態は、光反射可変部32の厚さ方向の一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体を明瞭に視認できる状態であり得る。低反射性状態は、透明な状態であり得る。低反射性状態は、例えば、可視光域の光の反射率が30%以下であるのが好ましく、20%以下であるのがより好ましく、10%以下であるのが更に好ましい。光反射性の略無い状態は、可視光域の光の反射率が5%以下であるのが好ましく、3%以下であるのがより好ましい。
光反射可変部32は、光反射性が高い高反射性状態と、光反射性が低い又は光反射性が略無い低反射性状態と、高反射性状態と低反射性状態との間の光反射性を発揮する状態(以下、「中反射性状態」ともいう。)と、を切り替え可能に構成されていることが好ましい。これにより、光反射可変部32は、光学的な状態のバリエーションを増やすことが可能となる。中反射性状態は、例えば、可視光域の光の反射率が35〜65%であるのが好ましい。中反射性状態の光反射可変部32は、高反射性状態よりも透明性の高い半透明であってよい。
光反射可変部32は、中反射性状態として、高反射性状態と低反射性状態との間において、光反射性の程度が異なる複数の状態を実現可能であるのが好ましい。これにより、光反射可変部32は、光学的な状態のバリエーションを増やすことが可能となる。
光反射可変部32は、光反射性を段階的に変化できるように構成されていてもよいし、連続的に変化できるように構成されていてもよい。
光反射可変部32は、可視光域の全波長域の光を反射させることができるように構成されているのが好ましいが、これに限らず、可視光域の一部の波長域の光を反射させることができるように構成されていてもよい。光反射可変部32は、赤外線を反射させたり、紫外線を反射させたりできるように構成されていてもよい。
光反射可変部32は、反射スペクトルを変化させることが可能なように構成されることが好ましい一態様である。光反射可変部32は、例えば、青色光の波長域のみの光の反射率を高くしたり、緑色光の波長域のみの光の反射率を高くしたり、赤色光の波長域のみの光の反射率を高くすることによって、反射スペクトルが変化する。光デバイス1aは、光反射可変部32の反射スペクトルが変化すると、複合光機能素子3から出射される光の色が変化する。よって、光デバイス1aは、光反射可変部32の反射スペクトルを変化させることにより、調色を行うことが可能となる。また、光反射可変部32は、近赤外領域(780nm〜2600nm)の光の反射率を変化させることもできるのが好ましい一態様である。
光反射可変部32は、可視光域の光に対して反射率の波長依存性が小さいのが好ましい一態様である。この場合、光デバイス1aは、例えば、光放射部34が光を放射しているときに、調光を行うことが可能となる。
光反射可変部32は、光反射性を発揮する状態において、複合光機能素子3の裏面から表面に向かう方向の光に対する光反射性よりも、複合光機能素子3の表面から裏面に向かう方向の光に対する反射性が高いのが好ましい。複合光機能素子3の裏面は、第1透明基板5側の面である。複合光機能素子3の表面は、第2透明基板6側の面である。よって、光デバイス1aは、複合光機能素子3の光放射部34から光反射可変部32側へ放射された光をより効率良く反射させることが可能となる。
光反射可変部32を構成する光機能素子2は、機能層2cが、光反射性を変化させることが可能な光反射可変層32cにより構成されている。要するに、光反射可変部32は、一対の電極2aと、一対の電極2aの間に配置された光反射可変層32cと、を備える。
光反射可変部32を構成する光機能素子2は、例えば、機能層2cである光反射可変層32cに印加する電界を変化させることにより、光反射可変層32cの光反射性を変化させることができるのが好ましい。電界は、一対の電極2a間に印加する電圧の大きさや極性を変化させることによって、変えることができる。これにより、光反射可変部32は、外部から与える電圧によって、光反射性を容易に変化させることが可能となる。この場合、光反射可変部32を構成する光機能素子2は、電圧駆動型の光機能素子2である。光反射可変部32を構成する光機能素子2は、光スイッチング素子として利用することもできる。
光反射可変層32cの材料としては、電界によって分子配向が変わる材料を用いることができる。この種の材料としては、例えば、ネマチック液晶(Nematic Crystal)、コレステリック液晶(Cholesteric Liquid Crystal)、強誘電性液晶(Ferroelectric Liquid Crystal)、エレクトロクロミック(Electrochromic)等が挙げられる。コレステリック液晶は、螺旋構造を持つネマチック液晶であってよい。コレステリック液晶は、キラルネマチック液晶(Chiral Nematic Crystal)とも呼ばれる。コレステリック液晶では、分子軸の配向方向が空間で連続的に変化し、巨視的な螺旋構造が生まれる。コレステリック液晶では、螺旋構造における螺旋の周期に対応した波長の光の反射が可能となる。より詳細には、コレステリック液晶は、螺旋の周期に対応する特定波長の光を選択的に反射させることが可能である。光反射可変層32cは、コレステリック液晶等の液晶の状態を電界によって変化させることにより、光反射可変層32cの光学的な状態を、光反射性を有する状態と光反射性を有さずに光透過性を有する状態との間で制御することが可能である。エレクトロクロミックでは、電圧印加による酸化還元反応により物質の色が可逆的に変化する現象を利用することができ、光反射可変層32cの光学的な状態を、光反射性を有する状態と光反射性を有さずに光透過性を有する状態との間で制御することが可能である。光反射可変層32cの材料としては、コレステリック液晶を好ましく用いることができる。
光反射可変部32を構成する光機能素子2の一対の電極2aは、別々の配線27を介して互いに異なる端子10と電気的に接続されている。光反射可変部32を駆動するための電圧は、交流電圧であるのが好ましい。交流電圧は、交番する矩形波電圧であるのが好ましい。
光反射可変部32は、電圧を印加していないときに光反射性を有する状態となり、電圧を印加したときに光反射性を有さずに光透過性を有する状態となることが好ましい一態様である。光反射可変部32は、光反射可変層32cの材料としてコレステリック液晶を採用することにより、薄型化を図りつつ反射性を高くすることが可能となる。コレステリック液晶では、電圧が印加されておらず特定の光だけを反射することができる状態をプレーナ(planar)配向といい、電圧が印加されて光を通すことができる状態をフォーカルコニック(focalconic)配向ということがある。光反射可変部32は、電圧を印加していないときに光透過性を有する状態となり、電圧を印加したときに光反射性を有する状態となるように構成されていてもよい。
光反射可変層32cは、電圧の印加がオフされたときに、オフされる直前の状態を維持する性質を有するのが好ましい。要するに、光反射可変層32cは、電気光学的にヒステリシス性ないしはメモリ性を有しているのが好ましい。オフされる直前の状態とは、光反射性を有する状態を意味する。よって、複合光機能素子3では、光反射可変部32の光反射性を変化させたいときに一対の電極2a間に電圧を適宜の時間だけ印加し、その後は、電圧の印加をオフしてもよいので、低消費電力化を図ることが可能となる。電気光学的にヒステリシス性ないしはメモリ性を有する材料としては、例えば、強誘電性液晶を採用することができる。複合光機能素子3では、光反射可変部32の光反射性を変化させたいときに一対の電極2a間に電圧を適宜の時間だけ印加し、その後、電圧の印加をオフしてもよいので、低消費電力化を図ることが可能となる。光反射可変層32cは、材料等に応じた所定電圧以上の電圧を印加することにより、ヒステリシス性を発揮させることが可能となる。光反射性が維持される時間は、長いほどよいが、例えば、1時間以上が好ましく、3時間以上がより好ましく、6時間以上がさらに好ましく、12時間以上がよりさらに好ましく、24時間以上がよりもっと好ましい。
光反射可変部32は、光透過性を有することが可能なように構成されている。光反射可変部32は、高反射性状態のときに、不透明であってよい。光反射可変部32は、高反射性状態のときに、鏡状であるのが好ましい。光反射可変部32は、低反射性状態のときに、透明であってよい。光反射可変部32は、中反射性状態のときに、半透明であってよい。
光反射可変部32は、光反射可変層32cが光反射性を有する状態の場合、入射した光を反射させることができる。また、光反射可変部32は、光反射可変層32cが光反射性を有さない状態の場合、入射した光をそのまま出射させることができる。
光吸収可変部33は、光吸収性を変化させることが可能な部分である。光吸収可変部33は、光吸収性の程度が調整可能に構成されている。光吸収性の程度が調整可能とは、相対的に光吸収性の高い状態(以下、「高吸収性状態」という。)と、相対的に光吸収性の低い状態(以下、「低吸収性状態」という。)と、を切り替え可能なことであってよい。光吸収性の程度が調整可能とは、光吸収性を有する状態と、光吸収性を有さない状態と、を切り替え可能なことであってもよい。光吸収性を有さない状態とは、光吸収性が略無いことを意味する。光吸収可変部33は、光吸収性の程度が調整可能であると、光学的な状態を変化させることが可能である。
高吸収性状態とは、例えば、光吸収可変部33の厚さ方向の一方の面から入射した光が、吸収されて他方の面に出射されにくい状態である。高吸収性状態は、光吸収可変部33の厚さ方向の一方の面側から他方の面側に存在する物体を視認することができない状態であり得る。高吸収性状態は、光吸収可変部33の厚さ方向の両方それぞれの面側から他方の面側に存在する物体を視認することができない状態であり得る。高吸収性状態は、不透明な状態であり得る。高吸収性状態の光吸収可変部33は、黒色となり得る。光吸収可変部33が光吸収性を発揮する場合、光吸収可変部33は、光を吸収する吸収層として機能させることができる。高吸収性状態は、所望の波長域の光の吸収率が70%以上であるのが好ましく、80%以上であるのがより好ましく、90%以上であるのが更に好ましい。
低吸収性状態とは、光吸収性が低い状態又は光吸収性が略無い状態である。低吸収性状態は、例えば、光吸収可変部33の厚さ方向の一方の面から入射した光が、吸収されずに進行方向をそのまま維持して、他方の面に出射する状態である。低吸収性状態は、光吸収可変部33の一方の面側から他方の面側に存在する物体を見たときに、物体を明瞭に視認できる状態であり得る。低吸収性状態は、透明な状態であり得る。低吸収性状態は、所望の波長域(例えば、可視光域)の光の吸収率が30%以下であるのが好ましく、20%以下であるのがより好ましく、10%以下であるのが更に好ましい。光吸収性が略無い状態は、所望の波長域の光の吸収率が5%以下であるのが好ましく、3%以下であるのがより好ましい。
光吸収可変部33は、光吸収性が高い高吸収性状態と、光吸収性が低い又は光吸収性がない低吸収性状態と、高吸収性状態と低吸収性状態との間の光吸収性を発揮する状態(以下、「中吸収性状態」という。)と、を切り替え可能なように構成されていてもよい。これにより、光吸収可変部33は、光学的な状態のバリエーションを増やすことが可能となる。
光吸収可変部33は、中吸収状態として、高吸収性状態と低吸収性状態との間において、光吸収性の程度が異なる複数の状態を実現可能であるのが好ましい一態様である。これにより、光吸収可変部33は、光学的な状態のバリエーションを増やすことが可能となる。
光吸収可変部33は、光吸収性を段階的に変化できるように構成されていてもよいし、連続的に変化できるように構成されていてもよい。
光吸収可変部33は、可視光域の全波長域の光を吸収できるように構成されているのが好ましいが、これに限らず、可視光域の一部の波長域の光を吸収できるように構成されていてもよい。光デバイス1aは、光吸収可変部33を備えていることにより、例えば、光放射部34から放射される光の配光のバリエーションを更に増やすことが可能となる。
複合光機能素子3は、光吸収可変部33が可視光を吸収する場合、光吸収可変部33を光反射可変部32と光放射部34との間に配置してもよい。
光吸収可変部33は、赤外線を吸収するように構成されていてもよい。この場合、光デバイス1aは、厚さ方向において赤外線が透過するのを抑制することが可能となる。光吸収可変部33は、紫外線を吸収するように構成されていてもよい。この場合、光デバイス1aは、例えば、厚さ方向において紫外線が透過するのを抑制することが可能となる。また、光デバイス1aは、第1透明基板5側から入射した紫外線により、複合光機能素子3等が劣化するのを抑制することが可能となる。複合光機能素子3は、光吸収可変部33が赤外線又は紫外線を吸収する場合、光吸収可変部33が光反射可変部32よりも第1透明基板5側に配置されているのが好ましい。これにより、光デバイス1aは、光反射可変部32、光放射部34及び光散乱可変部31が、赤外線又は紫外線によって劣化するのを抑制することが可能となる。光吸収可変部33は、可視光、赤外線及び紫外線の群から選択される電磁波のうち少なくとも1種類の電磁波を吸収することが好ましく、2種類の電磁波を吸収するのがより好ましく、3種類の電磁波を吸収するのが更に好ましい。
光吸収可変部33は、吸収スペクトルを変化させることが可能なように構成されていてもよい。光吸収可変部33は、吸収波長を変化させることにより、吸収スペクトルを変化させることができる。例えば、光吸収可変部33は、青色光の波長域のみの光の吸収率を高くしたり、緑色光の波長域のみの光の吸収率を高くしたり、赤色光の波長域のみの光の吸収率を高くしたりすることによって、吸収スペクトルが変化する。光デバイス1aは、光吸収可変部33の吸収スペクトルを変化させることにより、例えば、透過光の調色を行うことが可能となる。
光吸収可変部33は、光吸収性を発揮する状態において、複合光機能素子3の表面から裏面に向かう方向の光に対する光吸収性よりも、複合光機能素子3の裏面から表面に向かう方向の光に対する吸収性が高いのが好ましい。これにより、光デバイス1aは、複合光機能素子3の厚さ方向において裏面側から入射する電磁波による劣化を抑制することが可能となる。
光吸収可変部33を構成する光機能素子2は、機能層2cが、光吸収性を変化させることが可能な光吸収可変層33cにより構成されている。要するに、光吸収可変部33は、一対の電極2aと、一対の電極2aの間に配置された光吸収可変層33cと、を備える。
光吸収可変部33を構成する光機能素子2は、例えば、機能層2cである光吸収可変層33cに印加する電界を変化させることにより、光吸収可変層33cの光吸収性を変化させることができるのが好ましい。電界は、一対の電極2a間に印加する電圧の大きさや極性を変化させることによって、変えることができる。これにより、光吸収可変部33は、外部から与える電圧によって、光吸収性を容易に変化させることが可能となる。この場合、光吸収可変部33を構成する光機能素子2は、電圧駆動型の光機能素子2である。光吸収可変部33を構成する光機能素子2は、光スイッチング素子として利用することもできる。
光吸収可変層33cの材料としては、例えば、電界によって光吸収性が変わる材料が好ましい。この種の材料としては、例えば、酸化タングステン等が挙げられる。
光吸収可変部33を構成する光機能素子2の一対の電極2aは、別々の配線を介して互いに異なる端子と電気的に接続されている。光吸収可変部33を駆動するための電圧は、直流電圧でもよいし、交流電圧でもよいが、光吸収可変層33cの材料が酸化タングステンの場合、直流電圧のほうが好ましい。
光吸収可変部33は、光透過性を有することが可能なように構成されている。高吸収性状態の光吸収可変部33は、不透明であってよい。低吸収性状態の光吸収可変部33は、透明であってよい。中吸収性状態の光吸収可変部33は、半透明であってよい。
光吸収可変部33は、光吸収可変層33cが光吸収性を有する状態の場合、光吸収可変部33に入射した光を吸収することができる。また、光吸収可変部33は、光吸収可変層33cが光吸収性を有さない状態の場合、光吸収可変部33に入射した光をそのまま出射することができる。
光吸収可変部33は、電圧を印加していない光吸収性の状態となり、電圧を印加したときに光透過性の状態となることが好ましい一態様である。この種の材料としては、例えば、液晶を採用することができる。液晶は、電圧の印加により光吸収性が変化し得る。液晶は、電圧の印加により、液晶分子の配向を揃えることが可能である。光吸収可変部33は、光吸収可変層33cの材料として液晶を採用することにより、薄型を図りつつ光吸収性を高くすることが可能となる。光吸収可変部33は、電圧を印加していないときに光透過性を有する状態となり、電圧を印加したときに光吸収性を有する状態となるように構成されていてもよい。
光吸収可変層33cは、電圧の印加がオフされたときに、オフされる直前の状態を維持する性質を有するのが好ましい一態様である。要するに、光吸収可変層33cは、電気光学的にヒステリシス性ないしはメモリ性を有しているのが好ましい一態様である。オフされる直前の状態とは、光吸収性を有する状態を意味する。よって、複合光機能素子3では、光吸収可変部33の光吸収性を変化させたいときに一対の電極2a間に電圧を適宜の時間だけ印加し、その後は、電圧の印加をオフしてもよいので、低消費電力化を図ることが可能となる。光吸収可変層33cは、材料等に応じた所定電圧以上の電圧を印加することにより、ヒステリシス性を発揮させることが可能となる。光吸収性が維持される時間は、長いほどよいが、例えば、1時間以上が好ましく、3時間以上がより好ましく、6時間以上がさらに好ましく、12時間以上がよりさらに好ましく、24時間以上がよりもっと好ましい。
光放射部34を構成する光機能素子2は、上述の有機EL素子24である。有機EL素子24は、光透過性を有する。有機EL素子24は、透明であるのが好ましいが、半透明であってもよい。
光放射部34を構成する光機能素子2は、機能層2cが、発光機能層34cにより構成されている。要するに、光放射部34は、一対の電極2aと、一対の電極2aの間に配置された発光機能層34cと、を備える。有機EL素子24は、一対の電極2a間に適宜の電圧を印加することにより、一対の電極2a間に電流が流れて発光機能層34cにおいて発光が生じる。光放射部34を構成する光機能素子2は、電流駆動型の光機能素子である。光放射部34を構成する光機能素子2は、発光素子である。
有機EL素子24の発光色は、例えば、白色でもよいし、青色、緑色、又は赤色でもよい。また、有機EL素子24の発光色は、青色から緑色又は緑色から赤色までの間の中間色であってもよい。
発光機能層34cは、発光していない状態において、光透過性を有する。光放射部34は、発光機能層34cが発光している場合、厚さ方向の両側から光が放射される。また、光放射部34は、発光機能層34cが発光していない場合、厚さ方向において光を透過させることができる。
光放射部34を構成する光機能素子2では、一対の電極2aにおける一方の電極2aが陽極を構成し、他方の電極2aが陰極を構成している。また、機能層2cは、例えば、陽極と陰極とのうち陽極に近い側から順に、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を備えた積層構造を有する。機能層2cの積層構造は、適宜変更可能であり、例えば、厚さ方向の適宜の位置に中間層(インターレイヤー)を設けてもよい。中間層としては、例えば、電子の漏れを抑制する電子ブロッキング層等が挙げられる。機能層2cは、発光層のみの単層構造でもよい。
光デバイス1aは、複合光機能素子3の表面とは反対の裏面から光を出射することも可能である。ただし、光デバイス1aは、第2透明基板6と第1透明基板5との両方から光を出射できる場合、第2透明基板6から、第1透明基板5よりも多く光が取り出されることが好ましい。光デバイス1aは、光放射部34からの光が第1透明基板5よりも第2透明基板6側に出射されやすいように構成されている。より詳細には、光デバイス1aは、複合光機能素子3の表面と裏面との間において、表面側から、光散乱可変部31、光放射部34、光反射可変部32及び光吸収可変部33の順に配置されている。
複合光機能素子3において、光散乱可変部31、光放射部34、光反射可変部32及び光吸収可変部33の並んでいる順序は、図4の例に限らない。複合光機能素子3は、例えば、光散乱可変部31、光放射部34、光吸収可変部33及び光反射可変部32の順に並んでいてもよい。また、複合光機能素子3は、光散乱可変部31、光吸収可変部33、光放射部34及び光反射可変部32の順に並んでいてもよい。また、複合光機能素子3は、光放射部34、光散乱可変部31、光反射可変部32及び光吸収可変部33の順に並んでいてもよい。また、複合光機能素子3は、光放射部34、光散乱可変部31、光吸収可変部33及び光反射可変部32の順に並んでいてもよい。また、複合光機能素子3は、光放射部34、光吸収可変部33、光散乱可変部31及び光反射可変部32の順に並んでいてもよい。また、複合光機能素子3は、光吸収可変部33、光散乱可変部31、光放射部34及び光反射可変部32の順に並んでいてもよい。また、複合光機能素子3は、光吸収可変部33、光放射部34、光散乱可変部31及び光反射可変部32の順に並んでいてもよい。また、複合光機能素子3は、光反射可変部32、光散乱可変部31、光放射部34、光吸収可変部33及び光反射可変部32の順に並んでいてもよい。この場合、光反射可変部32は、赤外領域の光に対する反射性の程度を調整可能であるのが好ましい。
光デバイス1aは、複合光機能素子3が第5接合部42を介して第1透明基板5に接合されることにより、第1透明基板5に搭載されている。第5接合部42は、例えば、光透過性の接着剤、光透過性の粘着シート等により形成することができる。光透過性の接着剤や光透過性の粘着シートは、第1透明基板5及び基板30と屈折率が略同じとなるように屈折率を調整する材料が含まれていてもよい。これにより、光デバイス1aは、第5接合部42と第1透明基板5との界面や、第5接合部42と基板30との界面での光の反射を抑制することが可能となる。よって、光デバイス1aは、外部からの可視光を透過させる状態のときや、有機EL素子24からの可視光を第1透明基板5側からも出射させるときに、より効率良く可視光を透過させることが可能となる。粘着シート等は、紫外線吸収材等を含有していてもよい。これにより、光デバイス1aは、複合光機能素子3等が、第1透明基板5へ入射する紫外線により劣化するのを抑制することが可能となる。
複合光機能素子3は、光吸収可変部33が、光放射部34よりも裏面側に配置されているのが好ましい。複合光機能素子3は、裏面側からの光を光吸収可変部33において吸収させることにより、光吸収可変部33よりも裏面から離れて配置されている光機能素子2に、裏面側からの光が入射するのを抑制することが可能となる。これにより、光デバイス1aは、光反射可変部32、光放射部34及び光散乱可変部31等が、外部からの紫外線によって劣化するのを抑制することが可能となる。
光デバイス1aは、第2透明基板6における第1透明基板5側とは反対の表面を主な光取り出し面とする場合、光放射部34よりも第2透明基板6側に光散乱可変部31が配置されているのが好ましい一態様である。これにより、光デバイス1aは、光放射部34から放射された光を散乱させて第2透明基板6の表面から出射させることが可能となる。これにより、光デバイス1aは、光放射部34から光を放射させたときの指向性をより弱めることが可能となる。
光デバイス1aは、複合光機能素子3の表面から出射する光が、第2透明基板6を通して外部へ出射される。複合光機能素子3の表面から出射する光は、例えば、光放射部34から放射された光、第1透明基板5を通して複合光機能素子3の裏面に入射した光等である。
光デバイス1aは、第1透明基板5と第2透明基板6と枠体7とで囲まれた空間に、光を透過することが可能な媒質が設けられているのが好ましい一態様である。媒質としては、例えば、不活性ガス、樹脂等が挙げられる。不活性ガスとしては、例えば、N2ガス、Arガス、N2ガスとArガスとの混合ガス等が挙げられる。樹脂は、屈折率が基板30の屈折率以上であるのが好ましく、例えば、イミド系樹脂等が挙げられる。
光デバイス1aは、第1透明基板5と第2透明基板6と枠体7とで囲まれた空間を真空雰囲気としてもよい。
第1透明基板5としては、例えば、ガラス基板等を採用することができる。ガラス基板の材料としては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス等を採用することができる。要するに、第1無機材料としては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス等を採用することができる。第1透明基板5は、ガラス基板を採用する場合、外周面5cが平滑処理されているのが好ましい。
第2透明基板6としては、例えば、ガラス基板等を採用することができる。ガラス基板の材料としては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス等を採用することができる。要するに、第1無機材料としては、例えば、ソーダガラス、無アルカリガラス等を採用することができる。第2透明基板6は、ガラス基板を採用する場合、外周面6cが平滑処理されているのが好ましい。
パッケージ4は、第1透明基板5と第2透明基板6とが同じ材料により形成されているのが好ましい。
枠体7の材料である第3無機材料としては、例えば、ガラス、金属及び合金の群のうちの1種であるのが好ましい。これにより、光デバイス1aは、枠体7の線膨張率と第1透明基板5及び第2透明基板6との線膨張率差の小さな材料を使用することが可能となる。第3無機材料は、第1無機材料及び第2無機材料との線膨張率差が小さな材料が好ましい。合金としては、例えば、コバール(Kovar)、42合金等を採用することができる。枠体7は、第3無機材料が金属又は合金の場合、無機の電気絶縁膜により被覆されているのが好ましい。
電路11は、例えば、枠体7に形成された貫通孔配線等により構成することができる。枠体7は、第3無機材料として金属又は合金を採用している場合、枠体7の貫通孔の内側に形成される貫通孔配線と貫通孔の内周面との間に電気絶縁部を設ける必要がある。電気絶縁部の材料としては、例えば、封止用の低融点ガラス等を採用することができる。
枠体7は、例えば、図2に示すように、第1部分71と、第2部分72と、を接合して構成してもよい。第1部分71は、平面視形状をI字状に形成してある。第2部分72は、平面視形状をU字状に形成してある。平面視形状とは、第2透明基板6の表面側から見た形状である。端子10及び電路11は、第1部分71に形成してある。これにより、光デバイス1aは、枠体7に、端子10及び電路11を容易に形成することが可能となる。
光デバイス1aは、枠体7に形成された電路11と複合光機能素子3とを複合光機能素子3に設けた配線27により直接接続する一態様に限らない。例えば、光デバイス1aは、第1透明基板5に導体部を設けて、配線27と導体部とを直接接続し、導体部と電路11とを導電性ワイヤや導電板等により電気的に接続する態様等も採用できる。
パッケージ4は、枠体7と、第1透明基板5及び第2透明基板6とを、樹脂により、気密性が確保できるように接合してある。第1接合部8及び第2接合部9の樹脂としては、例えば、例えば、エポキシ樹脂等を採用することができる。光デバイス1aは、第1接合部8及び第2接合部9それぞれにおいて露出している部分の幅を数10μm程度に設定することができるので、封止性能の向上を図れ、且つ、水分の浸入をより抑制することが可能となる。パッケージ4は、第1透明基板5と第2透明基板6との間の間隔を、一例として、1cm程度に設定してある。第1接合部8及び第2接合部9は、露出する部分の幅の設計幅と略等しい粒径の無機フィラーを含有するエポキシ樹脂等により形成されているのが好ましい。
第1接合部8及び第2接合部9は、吸湿材を含有する樹脂により形成されていてもよい。吸湿材としては、例えば、アルカリ土類金属の酸化物や硫酸塩が好ましい。アルカリ土類金属の酸化物としては、例えば、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム等を挙げることができる。また、硫酸塩としては、例えば、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸ガリウム、硫酸チタン、硫酸ニッケル等を挙げることができる。また、吸湿材としては、その他に、例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、酸化マグネシウム等を用いることができる。また、吸湿材としては、例えば、シリカゲルや、ポリビニルアルコール等の吸湿性を有する有機化合物を用いることもできる。
また、光デバイス1aは、パッケージ4内に、吸湿部(図示せず)を備えていてもよい。吸湿部としては、例えば、酸化カルシウムをガラスに練り込んだゲッタ等を用いることができる。
光デバイス1aの第1変形例では、例えば、図6に示すように、枠体7よりも内側において、複合光機能素子3と第2透明基板6との間に介在する第1支持体80と、第1透明基板5と第2透明基板6との間に介在する第2支持体90とを備えている。第1支持体80は、複合光機能素子3の厚さ方向を軸方向とする柱状に形成されているのが好ましい。第1支持体80の材料としては、例えば、セラミック、ガラス、粒子入りの樹脂等を採用することができる。第1支持体80は、第2透明基板6に形成するのが好ましい。また、第2支持体90は、図7に示すように、平面視形状がU字状に形成されているのが好ましい。第2支持体90の材料としては、例えば、樹脂等を採用することができる。また、第2支持体90は、第1接合部8や第2接合部9と同様に、吸湿材を含有する樹脂により形成されていてもよい。第2支持体90は、第1透明基板5に形成するのが好ましい。光デバイス1aの第1変形例では、第1支持体80を備えることにより、第2透明基板6の反りを抑制でき、第2透明基板6と複合光機能素子3とが接触するのを抑制することが可能となる。また、光デバイス1aの第1変形例では、第2支持体90を備えることにより、例えば、パッケージ4の形成時に、第1透明基板5に第2支持体90を形成してから、第2透明基板6を第2支持体90に接合し、その後、枠体7と第1透明基板5及び第2透明基板6とを接合することにより、パッケージ4の形成が容易になる。
光デバイス1aの第2変形例では、例えば、枠体7の第1部分71を、図8に示すように、フレックスリジッドプリント配線板700における硬質の部分701(以下、「リジッド部分701」という。)により構成することができる。リジッド部分701は、基材が無機系基材により構成されているのが好ましい。無機系基材としては、例えば、ガラス基板、金属ベース基板、メタルコア基板、ホーロー基板等を採用することができる。光デバイス1aの変形例では、フレックスリジッドプリント配線板700における柔軟性がある部分702(以下、「フレキシブル部分702」という。)に、光複合光機能素子3との電気的な接続経路を形成することができる。また、光デバイス1aの変形例では、リジッド部分701に、上述の電路11及び端子10を形成するだけでなく、複合光機能素子3の複数の光機能素子2それぞれを駆動する複数の駆動回路(図示せず)を形成してあるのも好ましい一態様である。これにより、光デバイス1aは、各駆動回路の電子部品(図示せず)をパッケージ4内に収納することが可能となり、設置場所の自由度を高めることが可能となる。光散乱素子21、光反射素子22及び光吸収素子23それぞれの駆動回路は、例えば、商用電源から供給される交流電圧を所定の交流電圧に変換して出力するAC−ACコンバータ等により構成することができる。また、有機EL素子24の駆動回路は、例えば、商用電源から供給される交流電圧を所定の直流電圧に変換して出力するAC−DCコンバータ等により構成することができる。
(実施形態2)
以下では、本実施形態の光デバイス1bについて図9に基づいて説明する。
以下では、本実施形態の光デバイス1bについて図9に基づいて説明する。
本実施形態の光デバイス1bは、複合光機能素子3の構造が実施形態1の光デバイス1aと相違する。なお、実施形態1の光デバイス1aと同様の構成要素については、光デバイス1aと同一の符号を付して説明を省略する。
光デバイス1bにおける複合光機能素子3は、光散乱素子21と光反射素子22との間に、有機EL素子24の一群を備え、一群の有機EL素子24が、第1透明基板5に平行な一平面内で並んで配置されている。これにより、光デバイス1bは、有機EL素子24の大面積化を図ることなく、光デバイス1aに比べて、大面積化を図ることが可能となる。一群の有機EL素子24における有機EL素子24の数は、2つ以上であればよい。また、一群の有機EL素子24は、直列接続されているが、これに限らず、並列接続されていてもよいし、直並列接続されていてもよい。
(実施形態3)
以下では、本実施形態の光デバイス1cについて、図10に基づいて説明する。
以下では、本実施形態の光デバイス1cについて、図10に基づいて説明する。
光デバイス1cは、それぞれ異なる機能を有する複数の光機能素子2が重ねて配置された複合光機能素子3と、複合光機能素子3を収納したパッケージ4と、を備える。パッケージ4は、複合光機能素子3が搭載される第1透明基板5と、第1透明基板5に対向する第2透明基板6と、第1透明基板5と第2透明基板6との間に配置され複合光機能素子3を囲む枠体7と、を備える。また、パッケージ4は、枠体7の軸方向の第1端面7dと第1透明基板5において第2透明基板6に対向する面の周部5dとを接合している第1接合部8を備える。また、パッケージ4は、枠体7の軸方向の第2端面7eと第2透明基板6において第1透明基板5に対向する面の周部6dとを接合している第2接合部9を備える。また、パッケージ4は、枠体7に保持され複合光機能素子3に給電するための少なくとも2つ以上の端子10と、を備える。第1透明基板5は、第1無機材料により形成されている。第2透明基板6は、第2無機材料により形成されている。枠体7は、第3無機材料により形成されている。第1接合部8及び第2接合部9は、樹脂により形成されている。少なくとも2つ以上の端子10の各々は、枠体7の第1端面7d及び第2端面7eそれぞれから離れた位置で枠体7を貫通している。よって、光デバイス1cは、信頼性の向上を図ることが可能となる。
本実施形態の光デバイス1cは、パッケージ4の構造が実施形態1の光デバイス1aと相違する。なお、実施形態1の光デバイス1aと同様の構成要素については、光デバイス1aと同一の符号を付して説明を省略する。
パッケージ4は、枠体7と、第1透明基板5及び第2透明基板6とを、樹脂により、気密性が確保できるように接合してある。第1接合部8及び第2接合部9の樹脂としては、例えば、例えば、エポキシ樹脂等を採用することができる。光デバイス1aは、第1接合部8及び第2接合部9それぞれにおいて露出している部分の幅を数10μm程度に設定することができるので、封止性能の向上を図れ、且つ、水分の浸入をより抑制することが可能となる。パッケージ4は、第1透明基板5と第2透明基板6との間の間隔を、一例として、1cm程度に設定してある。
光デバイス1cの変形例では、枠体7の第1部分71の側面視形状を図11に示すようにU字状として、第1部分71の内側にフレックスリジッドプリント配線板700におけるリジッド部分701を配置している。また、端子10と電路11とを、枠体7の第1部分71を貫通する丸棒状の導電性ピンにより構成してある。
枠体7の第3無機材料は、実施形態1の光デバイス1aと同様、ガラス、金属及び合金の群から選択される1種類を採用することができる。枠体7は、第3無機材料として金属又は合金を採用している場合、枠体7の貫通孔の内側に配置される導電性ピンと貫通孔の内周面との間に電気絶縁部を設ける必要がある。電気絶縁部の材料としては、例えば、封止用の低融点ガラス等を採用することができる。
光デバイス1cの第2変形例は、実施形態2の光デバイス1bと同様、光散乱素子21と光反射素子22との間に、有機EL素子24の一群を備え、一群の有機EL素子24が、第1透明基板5に平行な一平面内で並んで配置されている構成を採用できる。これにより、光デバイス1cの第2変形例は、有機EL素子24の大面積化を図ることなく、光デバイス1cに比べて、大面積化を図ることが可能となる。
上述の光デバイス1a、1b及び1cは、照明装置に限らず、例えば、建材等にも利用することができる。建材としては、例えば、窓等を挙げることができる。
1a、1b、1c 光デバイス
2 光機能素子
3 複合光機能素子
4 パッケージ
5 第1透明基板
6 第2透明基板
7 枠体
8 第1接合部
9 第2接合部
10 端子
11 電路
2 光機能素子
3 複合光機能素子
4 パッケージ
5 第1透明基板
6 第2透明基板
7 枠体
8 第1接合部
9 第2接合部
10 端子
11 電路
Claims (7)
- それぞれ異なる機能を有する複数の光機能素子が重ねて配置された複合光機能素子と、前記複合光機能素子を収納したパッケージと、を備え、
前記パッケージは、前記複合光機能素子が搭載される第1透明基板と、前記第1透明基板に対向する第2透明基板と、前記第1透明基板と前記複合光機能素子と前記第2透明基板とを囲む枠体と、前記枠体の軸方向の第1端部と前記第1透明基板の外周面とを接合している第1接合部と、前記枠体の軸方向の第2端部と前記第2透明基板の外周面とを接合している第2接合部と、前記枠体に保持され前記複合光機能素子に給電するための少なくとも2つ以上の端子と、を備え、
前記第1透明基板は、第1無機材料により形成され、
前記第2透明基板は、第2無機材料により形成され、
前記枠体は、第3無機材料により形成され、
前記第1接合部及び前記第2接合部は、樹脂により形成され、
前記少なくとも2つ以上の端子の各々は、前記枠体の前記第1端部と前記第2端部との間の中間部に形成された別々の電路を介して、前記複合光機能素子と電気的に接続されている、
ことを特徴とする光デバイス。 - それぞれ異なる機能を有する複数の光機能素子が重ねて配置された複合光機能素子と、前記複合光機能素子を収納したパッケージと、を備え、
前記パッケージは、前記複合光機能素子が搭載される第1透明基板と、前記第1透明基板に対向する第2透明基板と、前記第1透明基板と前記第2透明基板との間に配置され前記複合光機能素子を囲む枠体と、前記枠体の軸方向の第1端面と前記第1透明基板において前記第2透明基板に対向する面の周部とを接合している第1接合部と、前記枠体の軸方向の第2端面と前記第2透明基板において前記第1透明基板に対向する面の周部とを接合している第2接合部と、前記枠体に保持され前記複合光機能素子に給電するための少なくとも2つ以上の端子と、を備え、
前記第1透明基板は、第1無機材料により形成され、
前記第2透明基板は、第2無機材料により形成され、
前記枠体は、第3無機材料により形成され、
前記第1接合部及び前記第2接合部は、樹脂により形成され、
前記少なくとも2つ以上の端子の各々は、前記枠体の前記第1端面及び前記第2端面それぞれから離れた位置で前記枠体に形成された別々の電路を介して、前記複合光機能素子と電気的に接続されている、
ことを特徴とする光デバイス。 - 前記第3無機材料は、ガラス、金属及び合金の群のうちの1種である、
ことを特徴とする請求項1又は2記載の光デバイス。 - 前記複数の光機能素子は、光散乱性を変化させることが可能な光散乱素子と、光反射性を変化させることが可能な光反射素子と、を含む、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光デバイス。 - 前記複数の光機能素子は、光吸収性を変化させることが可能な光吸収素子を含む、
ことを特徴とする請求項4記載の光デバイス。 - 前記複数の光機能素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子を含み、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、厚さ方向の両側に光を出射可能な透過型有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
前記複合光機能素子は、前記光散乱素子と前記光反射素子との間に前記有機エレクトロルミネッセンス素子が配置されている、
ことを特徴とする請求項4又は5記載の光デバイス。 - 前記複合光機能素子は、前記光散乱素子と前記光反射素子との間に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の一群を備え、前記一群の前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、前記第1透明基板に平行な一平面内で並んで配置されている、
ことを特徴とする請求項6記載の光デバイス。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014147925A JP2017157269A (ja) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 光デバイス |
PCT/JP2015/003454 WO2016009621A1 (ja) | 2014-07-18 | 2015-07-09 | 光デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014147925A JP2017157269A (ja) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 光デバイス |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017157269A true JP2017157269A (ja) | 2017-09-07 |
Family
ID=55078130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014147925A Pending JP2017157269A (ja) | 2014-07-18 | 2014-07-18 | 光デバイス |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017157269A (ja) |
WO (1) | WO2016009621A1 (ja) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06111615A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 照明装置の調光方法 |
JP2003272853A (ja) * | 2002-03-14 | 2003-09-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 発光素子及びその駆動方法 |
JP2009070761A (ja) * | 2007-09-18 | 2009-04-02 | Seiko Epson Corp | 電気光学装置及び電気光学装置の製造方法並びに電子機器 |
JP2009266570A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 面状型照明器具 |
JP2010263039A (ja) * | 2009-05-01 | 2010-11-18 | Konica Minolta Holdings Inc | 照明装置 |
JP5513917B2 (ja) * | 2010-02-08 | 2014-06-04 | パナソニック株式会社 | 発光装置 |
JP5412634B2 (ja) * | 2010-09-14 | 2014-02-12 | 後藤電子 株式会社 | 有機el表示装置および有機el照明装置 |
JP5795935B2 (ja) * | 2010-10-20 | 2015-10-14 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 照明装置 |
DE112012003941T5 (de) * | 2011-09-21 | 2014-07-17 | Panasonic Corporation | Lichtemissionsvorrichtung |
-
2014
- 2014-07-18 JP JP2014147925A patent/JP2017157269A/ja active Pending
-
2015
- 2015-07-09 WO PCT/JP2015/003454 patent/WO2016009621A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016009621A1 (ja) | 2016-01-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9304354B2 (en) | Light-emitting modules and lighting modules | |
WO2016013154A1 (ja) | 調光素子及びそれを備える建材 | |
JP4314302B2 (ja) | エレクトロルミネッセンス表示装置 | |
JP2006243485A (ja) | 透過光自動調光セル及び部材 | |
US20170138120A1 (en) | Optical switching device and building material | |
JP6425080B2 (ja) | 光学デバイス | |
KR20180106992A (ko) | 유기발광 다이오드 디스플레이 장치 | |
TWI606580B (zh) | 發光顯示裝置 | |
KR20170018922A (ko) | 정전 용량 결합 방식 터치 패널 입력 장치 부착 표시 장치 | |
TWI653757B (zh) | 發光顯示裝置 | |
CN112764152B (zh) | 显示组件及显示装置 | |
WO2016006180A1 (ja) | 光スイッチングデバイス及びその製造方法、並びに建材 | |
KR20130097948A (ko) | 투명 발광소자 패키지 및 그 제조방법 | |
JP2017157269A (ja) | 光デバイス | |
WO2015079912A1 (ja) | 面状発光ユニット | |
JPWO2015083484A1 (ja) | 面発光ユニット | |
WO2016185684A1 (ja) | 光学デバイス | |
WO2016136163A1 (ja) | エレクトロクロミック素子 | |
WO2016009596A1 (ja) | 面状発光体、それを備えた照明装置及び建材 | |
WO2016006166A1 (ja) | 面状発光ユニット、面状発光体、照明装置及び建材 | |
JP2018185368A (ja) | 調光装置及び構造体 | |
CN118175869A (zh) | Oled显示模组及电子设备 | |
WO2015182039A1 (ja) | 面状発光体 | |
WO2015097965A1 (ja) | 面状発光体、それを用いた照明装置及び建材 | |
JP2016025153A (ja) | 面状発光体及び建材 |