JPH10189242A

JPH10189242A - 波長変換型発光装置

Info

Publication number: JPH10189242A
Application number: JP8340979A
Authority: JP
Inventors: Sukeyuki Fujii; 祐行藤井; Yasuhiro Ueda; 康博上田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-21

Abstract

(57)【要約】【目的】発光装置から様々な色彩になった高輝度の光
が得られようにすると共に、微細な部分においても様々
な色彩の光が得られ、繊細なカラー表示が行なえるよう
にする。【構成】波長変換型発光装置において、光照射体２の
出射面側に光透過性基材１を設けると共に、この光透過
性基材に上記の光照射体から出射された光の波長を変換
する波長変換材料で構成された波長変換部３Ｒ，３Ｇ，
３Ｂを設け、この波長変換部の断面形状が中央部より周
辺部に向かって厚みが薄くなるように形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は波長変換型発光装
置に係り、様々な光照射体から出射された光の波長を変
換させて、様々な色彩の光が得られるようにする波長変
換型発光装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、フルカラーの表示を行なう等
の目的で、様々な色彩の光を得る方法が種々検討されて
おり、一般には、白色光をカラーフィルターに通して
赤、緑、青の光を得ることが行なわれていた。

【０００３】しかし、このように白色光をカラーフィル
ターに通して赤、緑、青の光を得るようにした場合、カ
ラーフィルターにおける光の吸収により得られる光の輝
度が低下するという問題があった。

【０００４】このため、近年においては、発光ダイオー
ド素子や、有機及び無機エレクトロルミネッセンス素子
等の自己発光素子を用い、これらの自己発光素子から様
々な色彩の光が得られるようにすることについて検討が
行なわれるようになった。

【０００５】しかし、上記のような自己発光素子におい
て、様々な色彩について高輝度の発光を得ることは困難
であり、例えば、発光ダイオード素子の場合には、青色
や緑色等の高輝度な発光が得られなかったり、また有機
エレクトロルミネッセンス素子の場合には、赤色の高輝
度な発光が得られない等の問題があった。

【０００６】また、有機エレクトロルミネッセンス素子
の場合、微細化が困難であるために、発光部分の寸法が
大きくなり、繊細なカラー表示が行なえない等の問題も
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、フルカラ
ーの表示を行なう等の目的で、様々な色彩の光を得る場
合における上記のような問題を解決することを課題とす
るものであり、様々な色彩について高輝度の光を得られ
るようにすると共に、微細な部分においても様々な色彩
の光が得られ、繊細なカラー表示が行なえるようにする
ことを課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明においては、上
記のような課題を解決するため、光照射体の出射面側に
光透過性基材が設けられると共に、この光透過性基材に
上記の光照射体から出射された光の波長を変換する波長
変換材料で構成された波長変換部が設けられ、この波長
変換部の断面形状が中央部より周辺部に向かって厚みが
薄くなるように形成された波長変換型発光装置を開発し
たのである。

【０００９】そして、この発明における波長変換型発光
装置においては、上記の光照射体から出射された光が光
透過性基材に設けられた波長変換部に導かれ、この波長
変換部を構成する波長変換材料によって光照射体から出
射された光の波長が変換されて、この波長変換部から特
定の色彩の光が得られるようになる。

【００１０】このように、光照射体から出射された光の
波長を波長変換部を構成する波長変換材料により変換さ
せて異なった色彩の光を得るようにすると、白色光をカ
ラーフィルターに通して特定の色彩の光を得る場合に比
べて、得られる光の輝度が低下するということが少な
く、特定の色彩の高輝度な光が得られるようになる。

【００１１】また、この発明における波長変換型発光装
置においては、波長変換部を構成する波長変換材料を適
当に選択することにより、前記の自己発光素子において
は得られなかった様々な色彩についても高輝度の光が得
られるようになり、また波長変換材料を用いて波長変換
部を形成する場合に、波長変換部を微細なパターンに加
工することができ、自己発光素子を用いた場合に比べて
繊細なカラー表示が行なえるようになる。

【００１２】さらに、この発明における波長変換型発光
装置においては、上記の波長変換部の断面形状が中央部
より周辺部に向かって厚みが薄くなるように形成してい
るため、光照射体から出射された光がこの波長変換部に
閉じ込められ、この波長変換部を構成する波長変換材料
に上記の光が十分に吸収されて波長の変換が効率良く行
なわれ、この波長変換部から特定の色彩になった高輝度
な光が得られるようになる。

【００１３】また、前記のように光透過性基材に波長変
換部を設けるにあたって、光照射体から出射された光を
それぞれ異なった波長の光に変換する複数の波長変換部
を設け、例えば、赤色の光に変換する波長変換部と、緑
色の光に変換する波長変換部と、青色の光に変換する波
長変換部とを設けると、高輝度で繊細なフルカラーの表
示が行えるようになる。

【００１４】ここで、上記の光照射体としては、光源か
らの光を導光板を用いて導くようにしたものを用いるこ
ともできるが、上記の波長変換部において光の波長の変
換が効率良く行なえるようにすると共に、その駆動の制
御も容易に行なえるようにするため、一定範囲の波長の
光を出射する発光ダイオード素子や有機及び無機エレク
トロルミネッセンス素子等の自己発光素子を用いること
が好ましく、特に、１種類の自己発光素子から発光され
た光を、上記の波長変換部において高輝度な様々な色彩
の光に変換させるにあたっては、波長が４００ｎｍ以下
の紫外線を照射する発光ダイオードを用いることが好ま
しい。

【００１５】また、光照射体に上記のような自己発光素
子を複数設けるようにすると、各自己発光素子の駆動を
適切に走査させて、適当な位置における波長変換部を発
光させることができ、これによって右目用と左目用の映
像を表示させることができるようになり、カラー液晶パ
ネル等と組み合わせることにより、フルカラーの立体映
像システムの表示装置としても利用できるようになる。

【００１６】一方、波長変換部において光照射体から出
射された光の波長を変換させる波長変換材料としては、
光照射体から出射された光を吸収して励起され、蛍光や
遅延蛍光や燐光や高調波光等の光を発する材料を用いる
ようにし、光照射体から出射された光の波長や、波長変
換部において波長変換させて出射する色彩の波長等に応
じて適当な材料を選択して用いるようにする。

【００１７】ここで、この波長変換部における波長変換
材料に、光照射体から出射された光を吸収して遅延蛍光
や燐光を発する材料を使用した場合、一般的特性とし
て、蛍光に比べて発光寿命が長くなり、光照射体から出
射された光が短時間のパルス光の場合においても、この
波長変換部からはパルス幅の長い光が得られるようにな
る。

【００１８】

【実施例】以下、この発明の実施例に係る波長変換型発
光装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、
この発明における波長変換型発光装置は、特に下記の実
施例に示したものに限定されるものではなく、その要旨
を変更しない範囲において適宜変更して実施できるもの
である。

【００１９】（実施例１）この実施例における波長変換
型発光装置においては、図１に示すように、サファイア
即ちα−アルミナ結晶で構成され一辺が１６ｍｍの正方
形状になった光透過性基材１の片面に、光照射体２とし
て３７０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する紫外線を照
射する発光ダイオード素子２を設けている。

【００２０】一方、上記の光透過性基材１の反対側の面
には、図１及び図２に示すように、上記の発光ダイオー
ド素子２から出射された光の波長を変換させて、赤色の
光を発するライン状の波長変換部３Ｒと、緑色の光を発
するライン状の波長変換部３Ｇと、青色の光を発するラ
イン状の波長変換部３Ｂとを順々に設けている。

【００２１】また、上記の各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３
Ｂはそれぞれ幅が０．８ｍｍ、長さが１２ｍｍの長方形
状になっており、また各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの
断面形状はそれぞれ中央部より周辺部に向かって厚みが
薄くなったドーム状になっている。

【００２２】ここで、上記のように光透過性基材１の片
面に設けられる発光ダイオード素子２は、上記の光透過
性基材１の片面に層厚が約１１０ÅのＡｌx Ｇａ1-x Ｎ
（ｘ＝０．５）からなるバッファ層２１と、層厚が約
０．２μｍのｎ型ＧａＮからなる下地層２２と、層厚が
約１．４μｍでＳｉがドープされたｎ型ＧａＮからなる
発光層２３と、層厚が約０．１５μｍでＭｇがドープさ
れたｐ型Ａｌz Ｇａ1-zＮ（ｚ＝０．２）からなるクラ
ッド層２４と、層厚が約０．３μｍでＭｇがドープされ
たｐ型ＧａＮからなるコンタクト層２５とが積層される
と共に、上記のｎ型ＧａＮからなる発光層２３にＡｌか
らなるｎ側電極２６が設けられる一方、上記のｐ型Ｇａ
Ｎからなるコンタクト層２５にＡｕからなるｐ側電極２
７と、このｐ側電極２７を保護するＡｌ膜２８とが積層
された構造になっている。

【００２３】そして、上記の発光ダイオード素子２を製
造するにあたっては、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣ
ＶＤ法）によって上記の光透過性基材１の片面に上記の
各層を形成することができる。

【００２４】まず、化学気相成長装置内に上記の光透過
性基材１を設置し、この光透過性基材１を、非単結晶成
長温度、例えば６００℃の成長温度に保持した状態で、
キャリアガスに水素を、原料ガスにアンモニアとトリメ
チルガリウム（ＴＭＧ）とトリメチルアルミニウム（Ｔ
ＭＡ）を用いて、光透過性基材１上に非単結晶のＡｌＧ
ａＮからなるバッファ層２１を成長させる。

【００２５】そして、このバッファ層２１上に、単結晶
成長温度、好ましくは１１００〜１２００℃の範囲、例
えば１１５０℃の成長温度に保持した状態で、キャリア
ガスに水素を、原料ガスにアンモニアとトリメチルガリ
ウム（ＴＭＧ）を用いて、単結晶のｎ型ＧａＮからなる
下地層２２を成長させる。

【００２６】次いで、この下地層２２上に、単結晶成長
温度、好ましくは１０００〜１２００℃の範囲、例えば
１１５０℃の成長温度に保持した状態で、キャリアガス
に水素を、原料ガスにアンモニアとトリメチルガリウム
（ＴＭＧ）を、ドーパントガスにＳｉＨ4 を用いて、単
結晶でＳｉがドープされたｎ型ＧａＮからなる発光層２
３を成長させる。

【００２７】その後、この発光層２３上に、単結晶成長
温度、好ましくは１０００〜１２００℃の範囲、例えば
１１５０℃の成長温度に保持した状態で、キャリアガス
に水素を、原料ガスにアンモニアとトリメチルガリウム
（ＴＭＧ）とトリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）を、ド
ーパントガスにＣｐ₂Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグ
ネシウム）を用いて、単結晶でＭｇがドープされたｐ型
ＡｌＧａＮからなるクラッド層２４を成長させる。

【００２８】さらに、このｐ型クラッド層２４上に、単
結晶成長温度、好ましくは１０００〜１２００℃の範
囲、例えば１１５０℃の成長温度に保持した状態で、キ
ャリアガスに水素を、原料ガスにアンモニアとトリメチ
ルガリウム（ＴＭＧ）を、ドーパントガスにＣｐ2 Ｍｇ
（シクロペンタジエニルマグネシウム）を用いて、Ｍｇ
がドープされたｐ型ＧａＮからなるコンタクト層２５を
成長させる。

【００２９】また、上記のようにして光透過性基材１に
各層を成長させた後、この光透過性基材１を上記の化学
気相成長装置から取り出し、反応性イオンビームエッチ
ング法（ＲＩＥ法）によるエッチングによって上記のｎ
型の発光層２３の一部を露出させる。

【００３０】その後、上記のｐ型コンタクト層２５上に
蒸着法等によりＡｕからなるｐ側電極２７とこのｐ側電
極２７を保護するＡｌ膜２８とを設ける一方、上記のよ
うに露出されたｎ型の発光層２３の部分に蒸着法等によ
りＡｌからなるｎ側電極２６を設けて発光ダイオード２
を形成する。

【００３１】一方、上記の発光ダイオード素子２が設け
られた面と反対側における光透過性基材１の面に、上記
の各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを設けるにあたって
は、図３及び図４に示すように、真空チャンバー３１内
の上部に、上記の赤色の光を発する波長変換部３Ｒを構
成する波長変換材料を格納したクヌーセンセル型蒸着源
３２Ｒと、緑色の光を発する波長変換部３Ｇを構成する
波長変換材料を格納したクヌーセンセル型蒸着源３２Ｇ
と、青色の光を発する波長変換部３Ｂを構成する波長変
換材料を格納したクヌーセンセル型蒸着源３２Ｂを設
け、上記の光透過性基材１をこの真空チャンバー３１内
にセットすると共に、この光透過性基材１と０．７ｍｍ
の間隔を介してその上方に厚さ約０．８ｍｍのステンレ
ス鋼板で構成されて、幅０．６５ｍｍ、長さ１２ｍｍの
長方形のスリット３３ａが中心の間隔３．３ｍｍ毎に複
数設けられたメタルマスク３３を配し、この真空チャン
バー３１内の圧力を１０^-6Ｔｏｒｒ以下にする。

【００３２】そして、上記の各クヌーセンセル型蒸着源
３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂから各波長変換材料を、順々に
上記のメタルマスク３２のスリット３２ａを通して上記
の光透過性基材１上に蒸着させて、光透過性基材１上に
ライン状になった各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを設け
るようにする。なお、このようにしてライン状になった
各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを設けると、その断面形
状がそれぞれ中央部より周辺部に向かって厚みが薄くな
ったドーム状になる。

【００３３】また、このようにして各波長変換部３Ｒ，
３Ｇ，３Ｂを設けるにあたっては、その中央部の厚みが
５０ｎｍ以上で２００μｍ以下にすることが好ましく、
特に１μｍないし１０μｍにすることが好ましい。

【００３４】ここで、赤色の光を発する波長変換部３Ｒ
を構成する波長変換材料としては、下記の化１に示す亜
鉛ポリフィリンＺｎＰｒや、下記の化２に示す亜鉛錯体
ＺｎＡｃ₂を用いることができる。なお、亜鉛ポリフィ
リンＺｎＰｒから生じる蛍光のピーク波長は６４０ｎｍ
付近にあり、また亜鉛錯体ＺｎＡｃ₂から生じる蛍光の
ピーク波長は６６０ｎｍ付近にある。

【００３５】

【化１】

【００３６】

【化２】

【００３７】また、緑色の光を発する波長変換部３Ｇを
構成する波長変換材料としては、下記の化３に示すベリ
リウム錯体ＢｅＢｑ₂や、下記の化４に示すアルミニウ
ム錯体Ａｌｑ₃を用いることができる。なお、ベリリウ
ム錯体ＢｅＢｑ₂から生じる蛍光のピーク波長は５１５
ｎｍ付近にあり、またアルミニウム錯体Ａｌｑ₃から生
じる蛍光のピーク波長は５２５ｎｍ付近にある。

【００３８】

【化３】

【００３９】

【化４】

【００４０】また、青色の光を発する波長変換部３Ｂを
構成する波長変換材料としては、下記の化５に示すオキ
サジアゾール誘導体ＯＸＤや、下記の化６に示す亜鉛ア
ゾメチン錯体ＡＺＭや、下記の化７に示すピラゾリン誘
導体ＰＹＲ−Ｄ１や、下記の化８に示すピラゾリン誘導
体ＰＹＲ−Ｄ３を用いることができる。なお、オキサジ
アゾール誘導体ＯＸＤから生じる蛍光のピーク波長は４
８２ｎｍ付近にあり、また亜鉛アゾメチン錯体から生じ
る蛍光のピーク波長は４５０ｎｍ付近にあり、またピラ
ゾリン誘導体ＰＹＲ−Ｄ１から生じる蛍光スペクトルは
図５に示す通りで蛍光のピーク波長は４９０ｎｍ付近に
あり、またピラゾリン誘導体ＰＹＲ−Ｄ３から生じる蛍
光スペクトルは図６に示す通りで蛍光のピーク波長は４
６０ｎｍ付近にある。

【００４１】

【化５】

【００４２】

【化６】

【００４３】

【化７】

【００４４】

【化８】

【００４５】そして、この実施例における波長変換型発
光装置において、上記の発光ダイオード２に設けたｎ側
電極２６とｐ側電極２７との間に約３．５Ｖ以上の直流
電圧を印加すると、上記の発光層２３から３７０ｎｍ付
近の波長においてピークを有する紫外線が出射され、こ
のように出射された紫外線が光透過性基材１を通して上
記の各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに導かれ、この紫外
線が各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおける各波長変換
材料に吸収されて各波長変換材料が励起され、波長変換
部３Ｒからは赤色の蛍光Ｒが、波長変換部３Ｇからは緑
色の蛍光Ｇが、波長変換部３Ｂからは青色の蛍光Ｂが出
射されるようになる。

【００４６】ここで、各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは
上記のように断面形状がそれぞれ中央部より周辺部に向
かって厚みが薄くなったドーム状になっているため、各
波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに導かれた上記の紫外線が
各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの内部に閉じ込められ、
各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂにおける各波長変換材料
に紫外線が効率よく吸収されて変換され、各波長変換部
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂからそれぞれ高輝度な蛍光Ｒ，Ｇ，Ｂ
が得られる。

【００４７】また、各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは中
央部の厚みは、発光ダイオード素子２の発光ピーク波長
である３７０ｎｍ付近での光透過率が４０％以下になる
ように形成することが望ましい。さらに望ましくは、蛍
光Ｒ，Ｇ，Ｂの発光ピーク波長における光透過率が５０
％以上になるように、各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに
おける光吸収スペクトルの形状を考慮して形成すること
が好ましい。

【００４８】（実施例２）この実施例における波長変換
型発光装置においては、図７に示すように、サファイア
で構成された光透過性基材１の片面に、光照射体２とし
て、３７０ｎｍ付近に発光ピーク波長を有する紫外線を
照射する発光ダイオード素子２のチップを複数設けてい
る。

【００４９】ここで、この実施例において使用する発光
ダイオード素子２のチップは、図８に示すように、サフ
ァイアで構成された基板２０の上に、上記の実施例１の
場合と同様にして、層厚が約１１０ÅのＡｌx Ｇａ1-x
Ｎ（ｘ＝０．５）からなるバッファ層２１と、層厚が約
０．２μｍのｎ型ＧａＮからなる下地層２２と、層厚が
約１．４μｍでＳｉがドープされたｎ型ＧａＮからなる
発光層２３と、層厚が約０．１５μｍでＭｇがドープさ
れたｐ型Ａｌz Ｇａ1-z Ｎ（ｚ＝０．２）からなるクラ
ッド層２４と、層厚が約０．３μｍでＭｇがドープされ
たｐ型ＧａＮからなるコンタクト層２５が積層され、上
記のｎ型ＧａＮからなる発光層２３に、Ａｌからなるｎ
側電極２６が設けられる一方、上記のｐ型ＧａＮからな
るコンタクト層２５に、Ａｕからなるｐ側電極２７が設
けられた構造になっている。

【００５０】そして、上記の発光ダイオード素子２から
なるチップを、図９に示すように、所定パターンの電極
４１，４２が設けられた基板４０上に順々に配列させ、
各発光ダイオード素子２におけるｎ側電極２６を電極４
１に、ｐ側電極２７を電極４２に接続させると共に、各
発光ダイオード素子２の周囲に、それぞれの発光ダイオ
ード素子２から出射された紫外線を反射させる反射体４
３を設けている。

【００５１】一方、サファイアで構成された上記の光透
過性基材１の片面には、図７に示すように、上記の実施
例１の場合と同様にして、発光ダイオード素子２から出
射された光の波長を変換させて、赤色の光を発するライ
ン状の波長変換部３Ｒと、緑色の光を発するライン状の
波長変換部３Ｇと、青色の光を発するライン状の波長変
換部３Ｂとを順々に設け、各波長変換部３Ｒ，３Ｇ，３
Ｂの断面形状が、それぞれ中央部より周辺部に向かって
厚みが薄くなったドーム状になるように形成している。

【００５２】そして、このようにライン状になった各波
長変換部３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが設けられた光透過性基材１
を、図７に示すように、上記の発光ダイオード素子２の
チップが配列された基板４０上にスペーサー４４を介し
て設け、光透過性基材１に設けられた各波長変換部３
Ｒ，３Ｇ，３Ｂが上記の発光ダイオード素子２と反対側
に位置するようにしている。

【００５３】ここで、この実施例における波長変換型発
光装置において、上記の電極４１，４２を介して発光ダ
イオード２に設けたｎ側電極２６とｐ側電極２７との間
に約３．５Ｖ以上の直流電圧を印加すると、上記の実施
例１の場合と同様に、電圧が印加された発光ダイオード
２における発光層２３から３７０ｎｍ付近の波長におい
てピークを有する紫外線が出射され、このように出射さ
れた紫外線が光透過性基材１を通して上記の波長変換部
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに導かれ、この紫外線が波長変換部３
Ｒ，３Ｇ，３Ｂの波長変換材料に吸収されて波長変換材
料が励起され、波長変換部３Ｒからは赤色の蛍光Ｒが、
波長変換部３Ｇからは緑色の蛍光Ｇが、波長変換部３Ｂ
からは青色の蛍光Ｂが出射されるようになる。

【００５４】なお、この実施例における波長変換型発光
装置においては、上記の各発光ダイオード２の駆動を適
切に走査し、適当な位置における波長変換部３Ｒ，３
Ｇ，３Ｂを発光させて右目用と左目用の映像を表示さ
せ、これをカラー液晶パネル等を通して右目と左目とに
それぞれの映像を与えることができ、立体映像の表示装
置として利用できるようになる。

【００５５】（実施例３）この実施例における波長変換
型発光装置においては、図１０に示すように、ガラスで
構成された光透過性基材１の片面に、光照射体２として
有機エレクトロルミネッセンス素子２を設ける一方、こ
の光透過性基材１の反対側の面に、上記の有機エレクト
ロルミネッセンス素子２から出射された光の波長を変換
させて、赤色の光を発するライン状の波長変換部３Ｒを
複数列設け、各波長変換部３Ｒの断面形状がそれぞれ中
央部より周辺部に向かって厚みが薄くなったドーム状に
なるようにしている。なお、赤色の光を発する波長変換
部３Ｒを構成する波長変換材料には前記の化１に示した
亜鉛ポリフィリンＺｎＰｒや、化２に示した亜鉛錯体Ｚ
ｎＡｃ₂を用いるようにする。

【００５６】ここで、上記のように光透過性基材１の片
面に設ける上記の有機エレクトロルミネッセンス素子２
は、図９に示すように、ガラスで構成された上記の光透
過性基材１に、インジウム・錫酸化物で構成された透明
なホール注入電極２０１と、下記の化９に示すトリフェ
ニルアミン誘導体ＭＴＤＡＴＡで構成されたホール輸送
層２０２と、下記の化１０に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル
−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−
ビフェニル−４，４’−ジアミンＴＰＤからなるホスト
材料に下記の化１１に示すルブレンが５重量％ドープさ
れて構成された発光層２０３と、前記の化３に示したＢ
ｅＢｑ₂で構成された電子輸送層２０４と、マグネシウ
ム・インジウム合金で構成された電子注入電極２０５が
積層された構造になっている。

【００５７】

【化９】

【００５８】

【化１０】

【００５９】

【化１１】

【００６０】そして、この実施例における波長変換型発
光装置において、上記のホール注入電極２０１と、電子
注入電極２０５との間に電圧を印加すると、上記の発光
層２０３におけるルブレンが発光し、上記の有機エレク
トロルミネッセンス素子２から図１１に示すような発光
スペクトルを有し、５６２ｎｍ付近の波長にピークを有
する黄色の光が出射され、この黄色の光が光透過性基材
１を通して上記の各波長変換部３Ｒに導かれ、各波長変
換部３Ｒにおける波長変換材料に吸収されてこの波長変
換材料が励起され、各波長変換部３Ｒから高輝度な赤色
の蛍光Ｒが出射されるようになる。

【００６１】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
波長変換型発光装置においては、光照射体から出射され
た光を光透過性基材に設けられた波長変換部に導き、こ
の波長変換部を構成する波長変換材料により光照射体か
ら出射された光の波長を変換させて、特定の色彩の光を
得るようにしたため、白色光をカラーフィルターに通し
て特定の色彩の光を得る場合に比べて、得られる光の輝
度が低下するという問題がなく、特定の色彩の高輝度な
光が得られるようになった。

【００６２】また、この発明における波長変換型発光装
置においては、上記の波長変換部の断面形状が中央部よ
り周辺部に向かって厚みが薄くなるように形成したた
め、光照射体から出射された光がこの波長変換部に閉じ
込められて、この波長変換部を構成する波長変換材料に
上記の光が十分に吸収されて波長の変換が効率良く行な
われ、この波長変換部から特定の色彩になった高輝度な
光が得られるようになった。

【００６３】また、この発明における波長変換型発光装
置において、波長変換部を構成する波長変換材料を適当
に選択すると、従来の自己発光素子においては得られな
かった様々な色彩についても高輝度の光が得られるよう
になり、また波長変換材料を用いて波長変換部を形成す
る場合に、波長変換部を微細なパターンに加工すること
ができ、自己発光素子を用いた場合に比べて繊細なカラ
ー表示が行なえるようになった。

【００６４】また、この発明における波長変換型発光装
置において、光透過性基材に波長変換部を設けるにあた
り、光照射体から出射された光をそれぞれ異なった波長
の光に変換する複数の波長変換部を設け、例えば、赤色
の光に変換する波長変換部と、緑色の光に変換する波長
変換部と、青色の光に変換する波長変換部とを設ける
と、高輝度で繊細なフルカラーの表示が行えるようにな
った。

【００６５】また、この発明における波長変換型発光装
置において、上記の光照射体に、発光ダイオード素子や
有機及び無機エレクトロルミネッセンス素子等の自己発
光素子を用いると、上記の波長変換部において光の波長
の変換が効率良く行なえるようになると共に、その駆動
の制御も容易に行なえるようになり、特に、波長が４０
０ｎｍ以下の紫外光線を照射する発光ダイオードを用い
た場合には、この紫外光線の波長を上記の波長変換部に
おいて変換させて、高輝度な様々な色彩の光が得られる
ようになった。

【００６６】さらに、この発明における波長変換型発光
装置において、光照射体として、複数の自己発光素子を
用いると、各自己発光素子の駆動を適切に走査させて、
適当な位置における波長変換部を発光させることによ
り、右目用と左目用の映像を表示させることができるよ
うになり、カラー液晶パネル等と組み合わせて使用する
ことにより、フルカラーの立体映像システムの表示装置
として利用できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例１における波長変換型発光装
置の概略側面図である。

【図２】上記の実施例１における波長変換型発光装置の
概略平面図である。

【図３】上記の実施例１における波長変換型発光装置に
おいて、発光ダイオード素子が設けられた面と反対側の
光透過性基材の面に、各波長変換部を設ける状態を示し
た拡大説明図である。

【図４】上記の実施例１における波長変換型発光装置に
おいて、発光ダイオード素子が設けられた光透過性基材
を真空チャンバー内にセットして各波長変換部を設ける
状態を示した概略説明図である。

【図５】上記の実施例１における波長変換型発光装置に
おいて、青色の光を発する波長変換部に用いるピラゾリ
ン誘導体ＰＹＲ−Ｄ１の蛍光スペクトルを示した図であ
る。

【図６】上記の実施例１における波長変換型発光装置に
おいて、青色の光を発する波長変換部に用いるピラゾリ
ン誘導体ＰＹＲ−Ｄ３の蛍光スペクトルを示した図であ
る。

【図７】この発明の実施例２における波長変換型発光装
置の概略側面図である。

【図８】上記の実施例２における波長変換型発光装置に
おいて、光照射体として使用する発光ダイオード素子の
チップの構成を示した概略説明図である。

【図９】上記の実施例２における波長変換型発光装置に
おいて、発光ダイオード素子のチップを所定パターンの
電極が設けられた基板上に取り付ける状態を示した部分
説明図である。

【図１０】この発明の実施例３における波長変換型発光
装置の概略側面図である。

【図１１】上記の実施例３における波長変換型発光装置
において、発光層に用いたルブレンからの発光スペクト
ルを示した図である。

【符号の説明】

１光透過性基材２光照射体，発光ダイオード素子，有機エレクトロル
ミネッセンス素子３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ波長変換部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光照射体の出射面側に光透過性基材が設
けられると共に、この光透過性基材に上記の光照射体か
ら出射された光の波長を変換する波長変換材料で構成さ
れた波長変換部が設けられ、この波長変換部の断面形状
が中央部より周辺部に向かって厚みが薄くなるように形
成されたことを特徴とする波長変換型発光装置。
【請求項２】請求項１に記載した波長変換型発光装置
において、上記の光照射体が自己発光素子で構成されて
いることを特徴とする波長変換型発光装置。
【請求項３】請求項２に記載した波長変換型発光装置
において、上記の光照射体を構成する自己発光素子が複
数に分割されて構成されていることを特徴とする波長変
換型発光装置。
【請求項４】請求項１〜３の何れか１項に記載した波
長変換型発光装置において、上記の光照射体が紫外線を
照射する発光ダイオードで構成されていることを特徴と
する波長変換型発光装置。
【請求項５】請求項１〜４の何れか１項に記載した波
長変換型発光装置において、前記の光透過性基材に、光
照射体から出射された光をそれぞれ異なった波長の光に
変換する複数の波長変換部が設けられていることを特徴
とする波長変換型発光装置。
【請求項６】紫外線を照射する発光ダイオードで構成
された光照射体の出射面側に、この光照射体から出射さ
れた光の波長を変換する波長変換材料で構成された波長
変換部が設けられてなることを特徴とする波長変換型発
光装置。