JP2009206031A - ディスプレイ装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明によるディスプレイ装置は、互いに対向配置した冷陰極素子アレイ(10)と半導体発光素子アレイ(20)とを具える。半導体発光素子アレイは、2次元マトリックス状に配置した半導体発光素子を有し、各半導体発光素子は、P型クラッド層(23)、活性層(24)及びN型クラッド層(25)により構成される面発光レーザ構造体を構成する。冷陰極素子に駆動信号が供給されると、冷陰極素子から対応する半導体発光素子に向けて電子線が放出される。半導体発光素子の活性層には、入射した電子線により電子が供給され、アノード電極からホールが注入され、これら電子とホールは活性層において再結合して所定の波長光が放出される。各半導体発光素子の活性層は、R,G,Bの各波長光を放出する材料で構成されるので、画像信号に応じて半導体発光素子からR,G,Bの波長光が放出され。
【選択図】 図1
Description
A. S. Nasibov, et al., "Full color TV projector based on A↓2B↓6 electron-beam pumped semiconductor laser", J. of Crystal Growth 117, 1040 (1992)
光学的に透明な第2の基板上に形成したアノード電極層と、アノード電極層上に2次元マトリックス状に形成した複数の半導体発光素子とを有し、各半導体発光素子は、入射した電子線に対応して発光する半導体発光素子アレイを具え、
前記第1及び第2の基板は、前記冷陰極素子から放出された電子線が対応する半導体発光素子に入射するように対向配置され、
各半導体発光素子は、アノード電極から対向する冷陰極素子に向く方向にそって、少なくともP型のクラッド層と、活性層と、N型のクラッド層とを順次有する面発光レーザ構造体として構成され、
前記冷陰極素子アレイの各冷陰極素子は、入力した駆動信号に応じて対応する半導体発光素子に向けて電子線を放出し、前記半導体発光素子アレイの各半導体発光素子は、入射した電子線に応じて発光することを特徴とする。
当該ディスプレイ装置は、入力した画像信号に応じてカラー画像を表示することを特徴とする。
DBR層(Distributed Bragg Reflector 層)は反射器を構成する半導体多層膜である。活性層の両側にそれぞれP型及びN型のDBR層を形成することにより半導体発光素子は共振器を構成し、共振器型の面発光レーザが実現される。共振器型の面発光レーザは、変換効率が一層高く、光出力が数mWに達する表示装置として製造可能である。従って、発光部分の放出する光出力が高いため、装置を小型化しても十分な輝度のディスプレイ装置が実現される。
また、レーザの光出射パターンは共振器構造により制御することができるので、直視型又は投射型のディスプレイ装置として実現することが可能である。この場合、投射型ディスプレイとして用いる場合には指向性を高くし、直視型ディスプレイとして用いる場合必要な大きさの光広がり角を設計することができる。
Rの波長光を放出する素子には、P型クラッド層として例えばZnが7×1017cm−3の濃度に添加されたIn0.5(Ga0.3Al0.7)0.5Pを用い、N型クラッド層として例えばSeが5×1017cm−3の濃度に添加されたIn0.5(Ga0.3Al0.7)0.5Pを用いる。活性層としては、In0.62Ga0.38P(厚さ15nm)を用いる。
Gの波長光を放出する素子には、P型クラッド層として例えばNが1×1017cm−3の濃度に添加されたMgSe/BeZnTe超格子(厚さ500nm)を用い、N型クラッド層として例えばClが5×1017cm−3の濃度に添加されたMgSe/ZnCdSe超格子(厚さ800nm)を用いる。活性層としては、例えばBeZnSeTe(厚さ7.5nm)を用いる。
Bの波長光を放出する素子には、P型クラッド層として例えばMgが1×1017cm−3の濃度に添加されたAlGaN/GaN超格子を用い、N型クラッド層として例えばSiが5×1017cm−3の濃度に添加されたAlGaNを用いる。活性層として、例えばInGaN多重量子井戸層などを用いることができる。
尚、上述した半導体材料の組成及び比率は、一例として例示したものであり、半導体発光素子の材料として好適な種々の組成及び比率の化合物半導体材料を用いることができる。
11 基板
12 カソード電極
13 冷陰極エミッタ
14 絶縁層
15 ゲート電極
20 半導体発光素子アレイ
21 透明基板
22 アノード電極層
23 P型クラッド層
24,33 活性層
25 N型クラッド層
31 P型多層膜
32,34 スペーサ層
35 N型多層膜
Claims (3)
- 第1の基板上に形成したカソード電極層と、カソード電極層上に2次元アレイ状に形成した複数の冷陰極素子とを有し、各冷陰極素子は、駆動信号に応じて電子線を放出する冷陰極素子アレイ、及び
光学的に透明な第2の基板上に形成したアノード電極層と、アノード電極層上に2次元マトリックス状に形成した複数の半導体発光素子とを有し、各半導体発光素子は、入射した電子線に対応して発光する半導体発光素子アレイを具え、
前記第1及び第2の基板は、前記冷陰極素子から放出された電子線が対応する半導体発光素子に入射するように対向配置され、
各半導体発光素子は、アノード電極から対向する冷陰極素子に向く方向にそって、少なくともP型のクラッド層と、活性層と、N型のクラッド層とを順次有する面発光レーザ構造体として構成され、
前記冷陰極素子アレイの各冷陰極素子は、入力した駆動信号に応じて対応する半導体発光素子に向けて電子線を放出し、前記半導体発光素子アレイの各半導体発光素子は、入射した電子線に応じて発光することを特徴とするディスプレイ装置。 - 請求項1に記載のディスプレイ装置において、各半導体発光素子の活性層は、冷陰極素子からN型クラッド層を介して供給された電子とアノード電極から注入されたホールとが再結合する際、R,G,Bの各波長域の光を放出する半導体発光材料でそれぞれ構成され、
当該ディスプレイ装置は、入力した画像信号に応じてカラー画像を表示することを特徴とするディスプレイ装置。 - 請求項1又は2に記載のディスプレイ装置において、前記半導体発光素子は、活性層の両側にP型DBR層とN型DBR層とがそれぞれ形成され、共振器型の面発光レーザ構造体として構成されていることを特徴とするディスプレイ装置。
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