JP5450450B2 - シート及び発光装置 - Google Patents
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Description
n’k×sinθ’k=n’k-1×sinθ’k-1=…=n’1×sinθ’1=n0×sinθ0 (式1)
sinθ’k=sinθ0×n0/n’k (式2)
η=1−cosθc (式3)
nB×sinφ=nA×sinθ (式4)
nB×sinφ’=nA×sinθ−qλ/Λ (式5)
第1の実施形態を図12から20に基づいて説明する。
となり、無限回ではη1/(1−τ×η2 /η1)に漸近する。
第2の実施形態を図22、図23に基づいて説明する。なお第2の実施形態は表面構造13のパターンが第1の実施形態と違うだけで、他の構成は全て第1の実施形態と同じであり、共通の構成についてはその説明を省略する。
第3の実施形態を図22(b)に基づいて説明する。なお第3の実施形態は表面構造13の段差条件が違うだけで、他の構成は全て第1、第2の実施形態と同じであり、共通の構成についてはその説明を省略する。
第4の実施形態を図24に基づいて説明する。なお第4の実施形態は表面構造のパターンが第1の実施形態と違うだけで、他の構成は全て第1の実施形態と同じであり、共通の構成についてはその説明を省略する。
第4の実施形態と第3の実施形態を組み合わせたものが、第5の実施形態である。本実施形態では、領域の設定をわかりやすくするために各領域を色で区別して説明する。第5の実施形態では、まず、透明基板5の表面を幅w1の碁盤の目(正方形の微小領域α)に分割し、一つ一つの目が黒である比率をP1、白である比率を1−P1としてランダムに黒と白とに割り当て、白を割り当てられた領域(微小領域α2)をd1(>0)の深さだけエッチング等の方法で彫り込む。なお黒を割り当てられた領域が微小領域α1である。
第6の実施形態を図12に基づいて説明する。なお第6の実施形態は表面構造13のパターンが第1の実施形態と違うだけで、他の構成は全て第1の実施形態と同じであり、共通の構成についてはその説明を省略する。
第7の実施形態を図25に基づいて説明する。なお第7の実施形態は表面構造のパターンが第1の実施形態と違うだけで、他の構成は全て第1の実施形態と同じであり、共通の構成についてはその説明を省略する。
第8の実施形態を図26に基づいて説明する。なお第8の実施形態の構成は、反射低減のための微細周期構造以外は全て第1の実施形態の構成と同じである。第1の実施形態と共通の構成については、ここではその説明を省略する。
上述の実施形態は本発明の例示であって、本発明はこれらの例に限定されない。以上の実施形態において、表面構造の凸部分の表面に垂直な断面形状は矩形形状に限らず、台形や円錐形状となってもよく、凸部分の斜面が曲線になってもよい。
2 電極
3 発光層
4 透明電極
5 透明基板
6 空気
13、13'、13” 表面構造
14 微細周期構造
15 光源
16 観察面
S 発光点
101 基板
102 電極
103 発光層
104 透明電極
105 透明基板
106 空気層
107 発光装置
113 表面構造
114 微細周期構造
115 光源
116 観察面
Claims (16)
- 一方の面を発光体に隣接させて用いられる透明なシートであって、
他方の面は、
内接する最大の円の直径が0.2μm以上1.5μm以下の複数の微小領域δであって、一つの前記微小領域δが別の複数の前記微小領域δによって隣接且つ囲繞されている複数の微小領域δから40%以上98%以下の割合で選ばれる複数の微小領域δ1と、それ以外の複数の微小領域δ2とによって得られる形状を有し、
前記微小領域δ1は、前記他方の面に平行な所定の基準面に対して前記他方の面上方へ突出した凸部であってその高さはd/2であり、
前記微小領域δ2は、前記所定の基準面に対して前記他方の面下方へ窪んだ凹部であってその深さはd/2であり、
前記所定の基準面は、前記微小領域δ1と前記微小領域δ2との前記他方の面に垂直な方向における中間の位置に存しており、
前記dは0.2μm以上1.4μm以下であり、
前記凸部および前記凹部の少なくとも一部には、凹凸からなる微細周期構造体が設けられていることを特徴とするシート。 - 一方の面を発光体に隣接させて用いられる透明なシートであって、
他方の面は、
内接する最大の円の直径が0.2μm以上1.5μm以下の複数の微小領域δであって、一つの前記微小領域δが別の複数の前記微小領域δによって隣接且つ囲繞されている複数の微小領域δのそれぞれが、前記他方の面に平行な所定の基準面に対して0以上d/2以下の範囲内のランダムな高さで上方に突出する凸部によって、あるいは0以上d/2以下の範囲内の深さで下方に窪む凹部によって得られる形状を有し、
前記所定の基準面は、前記他方の面に垂直な方向における最も高い位置に存する前記微小領域δと最も低い位置に存する前記微小領域δとの中間の位置に存しており、
前記dは0.2μm以上1.4μm以下であり、
前記凸部あるいは前記凹部の少なくとも一部には、凹凸からなる微細周期構造体が設けられていることを特徴とするシート。 - 一方の面を発光体に隣接させて用いられる透明なシートであって、
他方の面は、
内接する最大の円の直径が0.4μm以上1.0μm以下の複数の微小領域δであって、一つの前記微小領域δが別の複数の前記微小領域δによって隣接且つ囲繞されている複数の微小領域δから選ばれる複数の微小領域δ1と、それ以外の複数の微小領域δ2とによって得られる形状を有し、
前記微小領域δ1と前記微小領域δ2とは、前記一方の面に垂直に入射した光のうち、前記微小領域δ1を透過した光と、前記微小領域δ2を透過した光との間に、180度の位相差を生じさせ、
前記微小領域δ1および前記微小領域δ2のそれぞれのうちの少なくとも一部には、凹凸からなる微細周期構造体が設けられていることを特徴とするシート。 - 請求項1から3のいずれか一つに記載されているシートであって、
前記微小領域δは多角形且つそれぞれ合同な形状であることを特徴とするシート。 - 請求項1から4のいずれかに記載のシートであって、
前記微細周期構造体において、前記凹凸における凹部の底面および前記凹凸における凸部の上面は、幅A/2の矩形形状を有し、
前記微細周期構造体において、前記凹凸の前記他方の面に平行な方向における周期Aは0.1μm以上0.2μm以下であり、
前記微細周期構造体における前記凹凸の高さhは0.1μm以上1.4μm以下であることを特徴とするシート。 - 請求項1から4のいずれかに記載のシートであって、
前記微細周期構造体において、前記凹凸は錐形状を有し、
前記錐形状の前記他方の面に平行な方向における周期Aは0.1μm以上0.2μm以下であり、
前記錐形状の高さhは0.1μm以上1.4μm以下であることを特徴とするシート。 - 発光体と、前記発光体の発光面の上に設けられた透明な保護層とを備えた発光装置であって、
前記保護層の前記発光面に隣接している面とは反対側の面は、
内接する最大の円の直径が0.2μm以上1.5μm以下の複数の微小領域δであって、一つの前記微小領域δが別の複数の前記微小領域δによって隣接且つ囲繞されている複数の微小領域δから40%以上98%以下の割合で選ばれる複数の微小領域δ1と、それ以外の複数の微小領域δ2とによって得られる形状を有し、
前記微小領域δ1は、前記反対側の面に平行な所定の基準面に対して前記反対側の面上方へ突出した凸部であってその高さはd/2であり、
前記微小領域δ2は、前記所定の基準面に対して前記反対側の面下方へ窪んだ凹部であってその深さはd/2であり、
前記所定の基準面は、前記微小領域δ1と前記微小領域δ2との前記反対側の面に垂直な方向における中間の位置に存しており、
前記発光体は発光スペクトルの中心波長がλである光を発し、
前記保護層の屈折率がn1、前記保護層が前記反対側の面において接する媒質の屈折率がn1よりも小さいn0であり、λ/6(n1−n0)<d<λ/(n1−n0)であり、
前記凸部および前記凹部の少なくとも一部には、凹凸からなる微細周期構造体が設けられていることを特徴とする発光装置。 - 発光体と、前記発光体の発光面の上に設けられた透明な保護層とを備えた発光装置であって、
前記保護層の前記発光面に隣接している面とは反対側の面は、
内接する最大の円の直径が0.2μm以上1.5μm以下の複数の微小領域δであって、一つの前記微小領域δが別の複数の前記微小領域δによって隣接且つ囲繞されている複数の微小領域δのそれぞれが、前記反対側の面に平行な所定の基準面に対して0以上d/2以下の範囲内の高さで上方に突出する凸部によって、あるいは0以上d/2以下の範囲内の深さで下方に窪む凹部によって得られる形状を有し、
前記所定の基準面は、前記反対側の面に垂直な方向における最も高い位置に存する前記微小領域δと最も低い位置に存する前記微小領域δとの中間の位置に存しており、
前記発光体は発光スペクトルの中心波長がλである光を発し、
前記保護層の屈折率がn1、前記保護層が前記反対側の面において接する媒質の屈折率がn1よりも小さいn0であり、λ/6(n1−n0)<d<λ/(n1−n0)であり、
前記凸部あるいは前記凹部の少なくとも一部には、凹凸からなる微細周期構造体が設けられていることを特徴とする発光装置。 - 発光体と、前記発光体の発光面の上に設けられた透明な保護層とを備えた発光装置であって、
前記保護層の前記発光面に隣接している面とは反対側の面は、
内接する最大の円の直径が0.4μm以上1.0μm以下の複数の微小領域δであって、一つの前記微小領域δが別の複数の前記微小領域δによって隣接且つ囲繞されている複数の微小領域δから選ばれる複数の微小領域δ1と、それ以外の複数の微小領域δ2とによって得られる形状を有し、
前記微小領域δ1と前記微小領域δ2とは、前記保護層の前記発光面に隣接している面に前記発光体から垂直に入射した光のうち、前記微小領域δ1を透過した光と、前記微小領域δ2を透過した光との間に、180度の位相差を生じさせ、
前記微小領域δ1および前記微小領域δ2のそれぞれのうちの少なくとも一部には、凹凸からなる微細周期構造体が設けられていることを特徴とする発光装置。 - 請求項7または8に記載されている発光装置であって、
前記媒質は空気であることを特徴とする発光装置。 - 請求項7または8に記載されている発光装置であって、
前記媒質はエアロゲルであることを特徴とする発光装置。 - 請求項7、8、10および11のいずれかに記載されている発光装置であって、
前記発光体の光が生じる部分の屈折率がn2であるとき、n2−n1<0.1であることを特徴とする発光装置。 - 請求項7、8、10および11のいずれかに記載の発光装置であって、前記媒質は透明材料である発光装置。
- 請求項7、8、10および11のいずれかに記載の発光装置であって、前記保護層の前記発光面に隣接している面に、回折格子が形成されている、発光装置。
- 請求項7から12のいずれかに記載の発光装置であって、
前記微細周期構造体において、前記凹凸における凹部の底面および前記凹凸における凸部の上面は、幅A/2の矩形形状を有し、
前記微細周期構造体において、前記凹凸の前記反対側の面に平行な方向における周期Aは0.1μm以上0.2μm以下であり、
前記微細周期構造体において、前記凹凸の高さhは0.1μm以上1.4μm以下であることを特徴とする発光装置。 - 請求項7から12のいずれかに記載の発光装置であって、
前記微細周期構造体において、前記凹凸は錐形状を有し、
前記錐形状の前記反対側の面に平行な面における周期Aは0.1μm以上0.2μm以下であり、
前記錐形状の高さhは0.1μm以上1.4μm以下であることを特徴とする発光装置。
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