本发明专利技术的发光装置具备发光器件和激发光源器件，其中，发光器件具备光致发光层、透光层和亚微米结构，亚微米结构包含多个凸部或多个凹部，光致发光层所发出的光包括空气中的波长为λa的第一光，当将相邻的凸部之间或凹部之间的距离设定为Dint、将光致发光层对第一光的折射率设定为nwav‑a时，成立λa/nwav‑a＜Dint＜λa的关系，激发光源器件发出被导入光致发光层的激发光，发光器件与激发光源器件被一体地形成。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及发光装置，特别涉及具有光致发光层的发光装置。
技术介绍
对于照明器具、显示器、投影仪之类的光学设备而言，在多种用途中需要向所需的方向射出光。荧光灯、白色LED等所使用的光致发光材料各向同性地发光。因此，为了使光仅向特定方向射出，这种材料与反射器、透镜等光学部件一起使用。例如，专利文献1公开了使用布光板和辅助反射板来确保指向性的照明系统。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-231941号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在光学设备中，当配置反射器、透镜等光学部件时，需要增大光学设备自身的尺寸来确保它们的空间，优选不用这些光学部件，或者至少使它们小型化。本申请提供能够对光致发光层的发光效率、指向性或偏振特性进行控制的具有新型结构的发光装置。用于解决问题的手段本申请的某个实施方式的发光装置具备发光器件和激发光源器件，其中，上述发光器件具有：光致发光层；透光层，该透光层以与上述光致发光层接近的方式配置；以及亚微米结构，该亚微米结构形成在上述光致发光层和上述透光层中的至少一者上，并向上述光致发光层或上述透光层的面内扩散，上述亚微米结构包含多个凸部或多个凹部，上述光致发光层所
发出的光包括空气中的波长为λa的第一光，当将相邻的凸部之间或凹部之间的距离设定为Dint、将上述光致发光层对上述第一光的折射率设定为nwav-a时，成立λa/nwav-a＜Dint＜λa的关系，上述激发光源器件发出被导入上述光致发光层的激发光，上述发光器件与上述激发光源器件被一体地形成。上述总的方案或具体的方案可以通过器件、装置、系统、方法或它们的任意组合来实现。专利技术效果本申请的某些实施方式的发光装置具有新型构成，能够根据新的机理对亮度、指向性或偏振特性进行控制。附图说明图1A是表示某个实施方式的发光器件的构成的立体图。图1B是图1A所示的发光器件的局部剖视图。图1C是表示另一个实施方式的发光器件的构成的立体图。图1D是图1C所示的发光器件的局部剖视图。图2是表示分别改变发光波长和周期结构的高度来计算向正面方向射出的光的增强度的结果的图。图3是图示式(10)中的m＝1和m＝3的条件的图表。图4是表示改变发光波长和光致发光层的厚度t来计算向正面方向输出的光的增强度的结果的图。图5A是表示厚度t＝238nm时计算向x方向导波(引导光(to guide light))的模式的电场分布的结果的图。图5B是表示厚度t＝539nm时计算向x方向导波的模式的电场分布的结果的图。图5C是表示厚度t＝300nm时计算向x方向导波的模式的电场分布的结果的图。图6是表示以与图2的计算相同的条件就光的偏振为具有与y方向垂直的电场成分的TE模式时计算光的增强度的结果的图。图7A是表示二维周期结构的例子的俯视图。图7B是表示就二维周期结构进行与图2相同的计算的结果的图。图8是表示改变发光波长和周期结构的折射率来计算向正面方向输出的光的增强度的结果的图。图9是表示以与图8相同的条件将光致发光层的膜厚设定为1000nm时的结果的图。图10是表示改变发光波长和周期结构的高度来计算向正面方向输出的光的增强度的结果的图。图11是表示以与图10相同的条件将周期结构的折射率设定为np＝2.0时的计算结果的图。图12是表示设定为光的偏振为具有与y方向垂直的电场成分的TE模式来进行与图9所示的计算相同的计算的结果的图。图13是表示以与图9所示的计算相同的条件将光致发光层的折射率nwav变更为1.5时的结果的图。图14是表示在折射率为1.5的透明基板之上设置有与图2所示的计算相同的条件的光致发光层和周期结构时的计算结果的图。图15是图示式(15)的条件的图表。图16是表示具备图1A、1B所示的发光器件100和使激发光射入光致发光层110的光源180的发光装置200的构成例的图。图17是用于说明通过使激发光与模拟导波模式结合来高效地射出光的构成的图；(a)表示具有x方向的周期px的一维周期结构；(b)表示具有x方向的周期px、y方向的周期py的二维周期结构；(c)表示(a)的构成中的光的吸收率的波长依赖性；(d)表示(b)的构成中的光的吸收率的波长依赖性。图18A是表示二维周期结构的一个例子的图。图18B是表示二维周期结构的另一个例子的图。图19A是在透明基板上形成了周期结构的变形例的图。图19B是在透明基板上形成了周期结构的另一个变形例的图。图19C是表示在图19A的构成中改变发光波长和周期结构的周期来计算向正面方向输出的光的增强度的结果的图。图20是表示混合了多个粉末状发光器件的构成的图。图21是表示在光致发光层之上二维地排列周期不同的多个周期结构的
例子的俯视图。图22是表示具有表面上形成有凹凸结构的多个光致发光层110层叠而成的结构的发光器件的一个例子的图。图23是表示在光致发光层110与周期结构120之间设置了保护层150的构成例的剖视图。图24是表示通过仅加工光致发光层110的一部分来形成周期结构120的例子的图。图25是表示形成在具有周期结构的玻璃基板上的光致发光层的截面TEM图像的图。图26是表示测定试制的发光器件的出射光的正面方向的光谱的结果的图表。图27(a)和(b)是表示测定试制的发光器件的出射光的角度依赖性的结果(上段)和计算结果(下段)的图表。图28(a)和(b)是表示测定试制的发光器件的出射光的角度依赖性的结果(上段)和计算结果(下段)的图表。图29是表示测定试制的发光器件的出射光(波长为610nm)的角度依赖性的结果的图表。图30是示意性地表示平板型波导的一个例子的立体图。图31(a)是发光装置300的剖视示意图；(b)是发光装置301的剖视示意图；(c)是发光装置302的剖视示意图。图32(a)是示意性地表示底部发光型LED的结构的剖视图；(b)是示意性地表示顶部发光型LED的结构的剖视图。图33(a)是发光装置310的剖视示意图；(b)是发光装置311的剖视示意图；(c)是发光装置312的剖视示意图。图34(a)是发光装置313的剖视示意图；(b)是发光装置314的剖视示意图；(c)是发光装置315的剖视示意图。图35是发光装置316的剖视示意图。图36(a)是用于说明端面发光激光器的结构的示意图；(b)是用于说明面发光激光器的结构的示意图。图37(a)是发光装置317的剖视示意图；(b)是发光装置318的剖视
示意图。图38是发光装置320的剖视示意图。具体实施方式本申请包括以下的项目所述的发光器件以及发光装置。[项目1]一种发光器件，其具有：光致发光层；透光层，该透光层以与上述光致发光层接近的方式配置；以及亚微米结构，该亚微米结构形成在上述光致发光层和上述透光层中的至少一者上，并向上述光致发光层或上述透光层的面内扩散，其中，上述亚微米结构包含多个凸部或多个凹部，上述光致发光层所发出的光包括空气中的波长为λa的第一光，当将相邻的凸部之间或凹部之间的距离设定为Dint、将上述光致发光层对上述第一光的折射率设定为nwav-a时，成立λa/nwav-a＜Dint＜λa的关系。[项目2]根据项目1所述的发光器件，其中，上述亚微米结构包含由上述多个凸部或上述多个凹部形成的至少一个周期结构，上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种发光装置，其具备发光器件和激发光源器件，其中，所述发光器件具有：光致发光层；透光层，该透光层以与所述光致发光层接近的方式配置；以及亚微米结构，该亚微米结构形成在所述光致发光层和所述透光层中的至少一者上，并向所述光致发光层或所述透光层的面内扩散，所述亚微米结构包含多个凸部或多个凹部，所述光致发光层所发出的光包括空气中的波长为λa的第一光，当将相邻的凸部之间或凹部之间的距离设定为Dint、将所述光致发光层对所述第一光的折射率设定为nwav‑a时，成立λa/nwav‑a＜Dint＜λa的关系，所述激发光源器件发出被导入所述光致发光层的激发光，所述发光器件与所述激发光源器件被一体地形成。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.28 JP 2014-037992;2014.07.30 JP 2014-154511.一种发光装置，其具备发光器件和激发光源器件，其中，所述发光器件具有：光致发光层；透光层，该透光层以与所述光致发光层接近的方式配置；以及亚微米结构，该亚微米结构形成在所述光致发光层和所述透光层中的至少一者上，并向所述光致发光层或所述透光层的面内扩散，所述亚微米结构包含多个凸部或多个凹部，所述光致发光层所发出的光包括空气中的波长为λa的第一光，当将相邻的凸部之间或凹部之间的距离设定为Dint、将所述光致发光层对所述第一光的折射率设定为nwav-a时，成立λa/nwav-a＜Dint＜λa的关系，所述激发光源器件发出被导入所述光致发光层的激发光，所述发光器件与所述激发光源器件被一体地形成。2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，所述亚微米结构包含由所述多个凸部或所述多个凹部形成的至少一个周期结构，所述至少一个周期结构包含当将周期设定为pa时成立λa/nwav-a＜pa＜λa的关系的第一周期结构。3.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述发光器件在所述光致发光层和所述透光层与所述激发光源器件之间还具备低折射率层，所述低折射率层对所述第一光的折射率比所述光致发光层对所述第一光的折射率小。4.根据权利要求3所述的发光装置，其中，所述低折射率层在所述激发光源器件侧具有多个第二凸部。5.根据权利要求1或2所述的发光装置，其中，所述激发光源器件的出射面与所述光致发光层或所述透光层直接接触。6.根据权利要求3或4所述的发光装置，其中，所述激发光源器件的出射面与所述低折射率层直接接触。7.根据权利要求1～6中任一项所述的发光装置，其中，所述发光器件还具有对透过了所述光致发光层的光选择性地进行反射的选择反射层。8.一种发光装置，其具备发光器件和激发光源器件，其中，所述发光器件具有：透光层；亚微米结构，该亚微米结构形成在所述透光层上，并向所述透光层的面内扩散；以及光致发光层，该光致发光层以与所述亚微米结构接近的方式配置，并接受激发...
【专利技术属性】
技术研发人员：桥谷享，平泽拓，稻田安寿，中村嘉孝，新田充，山木健之，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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