JP2814784B2 - 端面発光型薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
端面発光型薄膜ｅｌ素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、端面発光型薄膜ＥＬ素
子に関するものである。特に、電子写真用感光体や銀塩
感光体やレジスト感光体等の感光体面上に、画像を形成
する装置に用いる端面発光型薄膜ＥＬ素子に関する。
子に関するものである。特に、電子写真用感光体や銀塩
感光体やレジスト感光体等の感光体面上に、画像を形成
する装置に用いる端面発光型薄膜ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真用感光体面上に、光を照
射して画像を形成する方式としてレーザービームを走査
するレーザ方式、多数のLED を並べるLED 方式がある。
レーザー方式はポリゴンミラーやシリンドリカルレンズ
等の光学部品が必要なために装置が大型になるという問
題点があり、LED 方式は各々のLED の発光輝度が不均一
になるというという問題点がある。
射して画像を形成する方式としてレーザービームを走査
するレーザ方式、多数のLED を並べるLED 方式がある。
レーザー方式はポリゴンミラーやシリンドリカルレンズ
等の光学部品が必要なために装置が大型になるという問
題点があり、LED 方式は各々のLED の発光輝度が不均一
になるというという問題点がある。
【０００３】これに対して、端面より光を放射する端面
薄膜ＥＬ素子が、提案されている(米国特許No.4535341)
。図６（ａ）に示すように、端面発光型薄膜ＥＬ素子
は、電極層１２、１６、誘電体層１３、１５、発光体層
１４から構成されており、各層は、発光体層１４がコ
ア、誘電体層１３、１５がクラッドの導波路構造となる
屈折率を有している。したがって、電極層１２、１６間
に、交流電圧を印加すると、その端面から光を放射す
る。また、端面発光型薄膜ＥＬ素子の各層は、通常の真
空蒸着、スパッター法で作製が可能であるため、図６
（ｂ）に示すように、ガラス等のアモルファス基板１上
に各層を作製した後、基板１と共通電極層１２を除いた
各層を部分的にエッチングすることにより、各画素の輝
度が均一な、大型の端面発光型薄膜ＥＬ素子アレイを得
ることが期待できる。複数の画素を画定する複数の個別
の電極層１６と、共通の電極層１２との間にスイッチン
グ素子１９および交流電圧回路１７より、特定の素子の
みに交流電圧を印加すると、端面から光を放射する。
薄膜ＥＬ素子が、提案されている(米国特許No.4535341)
。図６（ａ）に示すように、端面発光型薄膜ＥＬ素子
は、電極層１２、１６、誘電体層１３、１５、発光体層
１４から構成されており、各層は、発光体層１４がコ
ア、誘電体層１３、１５がクラッドの導波路構造となる
屈折率を有している。したがって、電極層１２、１６間
に、交流電圧を印加すると、その端面から光を放射す
る。また、端面発光型薄膜ＥＬ素子の各層は、通常の真
空蒸着、スパッター法で作製が可能であるため、図６
（ｂ）に示すように、ガラス等のアモルファス基板１上
に各層を作製した後、基板１と共通電極層１２を除いた
各層を部分的にエッチングすることにより、各画素の輝
度が均一な、大型の端面発光型薄膜ＥＬ素子アレイを得
ることが期待できる。複数の画素を画定する複数の個別
の電極層１６と、共通の電極層１２との間にスイッチン
グ素子１９および交流電圧回路１７より、特定の素子の
みに交流電圧を印加すると、端面から光を放射する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図６に示した端面発光
型薄膜ＥＬ素子は、一般の感光体を感光させるための充
分なエネルギーの光を発するが、発光体層が発光する光
エネルギーに対する端面から放射する光エネルギーの割
合即ち光エネルギーの取り出し効率は決して高くない。
その理由は以下の通りである。
型薄膜ＥＬ素子は、一般の感光体を感光させるための充
分なエネルギーの光を発するが、発光体層が発光する光
エネルギーに対する端面から放射する光エネルギーの割
合即ち光エネルギーの取り出し効率は決して高くない。
その理由は以下の通りである。
【０００５】図６（ａ）のＥＬ素子を光が放射する方向
に平行に切断した断面を図７に示す。発光体層１４にＺ
ｎＳ、誘電体層１３、１５にＹ2Ｏ3を用いた一般的な端
面発光型薄膜ＥＬ素子の場合、発光体層１４の屈折率は
ＺｎＳの２．３５であり、誘電体層１３、１５の屈折率
はＹ2Ｏ3の１．８７である。従って、発光体層１４が発
光した光が誘電体層１３、１５へ入射する場合、臨界角
はarcsin (1.87／2.35)＝53°である。よって、発光体
層１４が発光した光のうち、発光体層１４から誘電体層
１３、１５への入射角が53°以上で、しかも光に対する
マックスウェル方程式の境界条件を満足する解である電
界分布に対応する、あるいくつかの特別の入射角で入射
する光線だけが、発光体層１４中を導波モードとして伝
搬できる。導波モードの低次モードから高次モードまで
が、入射角が90°近くから臨界角近くまでの光線に対応
する。
に平行に切断した断面を図７に示す。発光体層１４にＺ
ｎＳ、誘電体層１３、１５にＹ2Ｏ3を用いた一般的な端
面発光型薄膜ＥＬ素子の場合、発光体層１４の屈折率は
ＺｎＳの２．３５であり、誘電体層１３、１５の屈折率
はＹ2Ｏ3の１．８７である。従って、発光体層１４が発
光した光が誘電体層１３、１５へ入射する場合、臨界角
はarcsin (1.87／2.35)＝53°である。よって、発光体
層１４が発光した光のうち、発光体層１４から誘電体層
１３、１５への入射角が53°以上で、しかも光に対する
マックスウェル方程式の境界条件を満足する解である電
界分布に対応する、あるいくつかの特別の入射角で入射
する光線だけが、発光体層１４中を導波モードとして伝
搬できる。導波モードの低次モードから高次モードまで
が、入射角が90°近くから臨界角近くまでの光線に対応
する。
【０００６】また、発光体層１４の膜厚が一定ならば、
臨界角が小さい程導波モードの数は一般に多く、伝搬さ
れる光エネルギーは大きいことが知られている。従っ
て、誘電体層１３、１５を屈折率が１．３９のＭｇＦ2
に変えれば、その臨界角はarcsin (1.39／2.35)＝36°
と変わるので、誘電体層１３、１５がＹ2Ｏ3のときより
も多くの光エネルギーが導波する。
臨界角が小さい程導波モードの数は一般に多く、伝搬さ
れる光エネルギーは大きいことが知られている。従っ
て、誘電体層１３、１５を屈折率が１．３９のＭｇＦ2
に変えれば、その臨界角はarcsin (1.39／2.35)＝36°
と変わるので、誘電体層１３、１５がＹ2Ｏ3のときより
も多くの光エネルギーが導波する。
【０００７】しかし、発光体層１４を導波した光が、発
光体層１４の端面１４ａから屈折率１．０の空気に放射
される場合、放射可能なのは、発光体層１４から空気へ
の入射角が臨界角のarcsin (1.0 ／2.35)＝25°以下の
伝搬モードの光線に限られる。この光導波路がZ 軸方向
に充分な拡がりを持つ二次元導波路と見做せるならば、
端面４ａに対する入射角が25°以下の光線は、発光体層
１４と誘電体層１３、１５との界面に対する入射角90°
−25°＝65°以上の光線に対応すると考えることができ
る。入射角65°以上の光線が導波するためには、誘電体
層１３、１５の屈折率がsin65 °×2.35＝2.13以下であ
ればよい。
光体層１４の端面１４ａから屈折率１．０の空気に放射
される場合、放射可能なのは、発光体層１４から空気へ
の入射角が臨界角のarcsin (1.0 ／2.35)＝25°以下の
伝搬モードの光線に限られる。この光導波路がZ 軸方向
に充分な拡がりを持つ二次元導波路と見做せるならば、
端面４ａに対する入射角が25°以下の光線は、発光体層
１４と誘電体層１３、１５との界面に対する入射角90°
−25°＝65°以上の光線に対応すると考えることができ
る。入射角65°以上の光線が導波するためには、誘電体
層１３、１５の屈折率がsin65 °×2.35＝2.13以下であ
ればよい。
【０００８】従って、誘電体層１３、１５を屈折率が
２．１３よりも低い誘電体に変えて、発光体層１４を導
波するエネルギーを増やしても、端面１４ａからの放射
光エネルギーを増やすのには役立たず、放射されないの
で、誘電体層１３、１５はＹ2Ｏ3でもＭｇＦ2でも放射
される光エネルギーは同じである。つまり、端面発光型
薄膜ＥＬ素子の放射する光の取り出し効率は、発光体層
１４と光を放射する先の媒質（上述の説明では空気）の
屈折率だけで決まり、この場合2 π(1−cos25 °) ／4
π＝0.094 から9.4 パーセントと計算できる。この9.4
パーセントの取り出し効率を向上させることができれ
ば、もっと低い感度の感光体の使用、或いは通常の感度
の感光体でも露光時間の短縮を、期待できる。
２．１３よりも低い誘電体に変えて、発光体層１４を導
波するエネルギーを増やしても、端面１４ａからの放射
光エネルギーを増やすのには役立たず、放射されないの
で、誘電体層１３、１５はＹ2Ｏ3でもＭｇＦ2でも放射
される光エネルギーは同じである。つまり、端面発光型
薄膜ＥＬ素子の放射する光の取り出し効率は、発光体層
１４と光を放射する先の媒質（上述の説明では空気）の
屈折率だけで決まり、この場合2 π(1−cos25 °) ／4
π＝0.094 から9.4 パーセントと計算できる。この9.4
パーセントの取り出し効率を向上させることができれ
ば、もっと低い感度の感光体の使用、或いは通常の感度
の感光体でも露光時間の短縮を、期待できる。
【０００９】本発明は、高いエネルギーを放射できるの
端面発光型薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とする。
端面発光型薄膜ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】発光体層と、前記発光体
層の片側または両側に隣接する誘電体層と、前記発光体
層に電圧を印加するための２つの電極層とを有する端面
発光型薄膜ＥＬ素子において、前記誘電体層は、前記発
光体層と隣接する面では発光体層の屈折率と同等の屈折
率を有し、前記発光体層から離れるに従って、段階的ま
たは連続的に小さくなる屈折率分布を有することを特徴
とする端面発光型薄膜ＥＬ素子が提供される。
層の片側または両側に隣接する誘電体層と、前記発光体
層に電圧を印加するための２つの電極層とを有する端面
発光型薄膜ＥＬ素子において、前記誘電体層は、前記発
光体層と隣接する面では発光体層の屈折率と同等の屈折
率を有し、前記発光体層から離れるに従って、段階的ま
たは連続的に小さくなる屈折率分布を有することを特徴
とする端面発光型薄膜ＥＬ素子が提供される。
【００１１】
【作用】本発明の構成では、発光体層に隣接する誘電体
層の屈折率を発光体層と隣接する面では発光体層の屈折
率と同等とし、発光体層から離れた部分は小さい屈折率
を有する形成しているので、発光層から発光する発光エ
ネルギー少なくとも一部は、誘電体層に入射する。誘電
体層の屈折率が連続的に逓減する誘電体層を用いた場合
には、誘電体層に入射した光線は、導波方向、即ち発光
体層と誘電体層との界面に平行な方向に近づくように連
続的に屈折する。界面に平行になった点で光線は折り返
す。即ち、今までと同様に界面に平行な方向に近づくよ
うに連続的に屈折し、再び発光体層に入射する。発光体
層中は直進し、反対側に同様な誘電体層を設けた場合は
誘電体層に入射し、同様な光路で屈折する。この様子を
図１に示す。
層の屈折率を発光体層と隣接する面では発光体層の屈折
率と同等とし、発光体層から離れた部分は小さい屈折率
を有する形成しているので、発光層から発光する発光エ
ネルギー少なくとも一部は、誘電体層に入射する。誘電
体層の屈折率が連続的に逓減する誘電体層を用いた場合
には、誘電体層に入射した光線は、導波方向、即ち発光
体層と誘電体層との界面に平行な方向に近づくように連
続的に屈折する。界面に平行になった点で光線は折り返
す。即ち、今までと同様に界面に平行な方向に近づくよ
うに連続的に屈折し、再び発光体層に入射する。発光体
層中は直進し、反対側に同様な誘電体層を設けた場合は
誘電体層に入射し、同様な光路で屈折する。この様子を
図１に示す。
【００１２】図１に示した本発明の端面発光型薄膜ＥＬ
素子を、x 軸の任意の点でx 軸に垂直に切断したとき、
発光体層或いは誘電体層の内部の光線が、垂直に切断さ
れた端面から出射する様子を図２に示す。図３はy 軸方
向の屈折率分布、図４は誘電体の各地点で空気に出射す
る場合の臨界角を示す説明図である。
素子を、x 軸の任意の点でx 軸に垂直に切断したとき、
発光体層或いは誘電体層の内部の光線が、垂直に切断さ
れた端面から出射する様子を図２に示す。図３はy 軸方
向の屈折率分布、図４は誘電体の各地点で空気に出射す
る場合の臨界角を示す説明図である。
【００１３】図２の光線aは、誘電体層５との界面のP
点に入射角40°で入射するが、誘電体層５中で少しづつ
屈折し、図３により屈折率が1.53と示されるO1点におい
て端面に入射角9 °で入射する。9 °は図４ に示す臨
界角41°よりも小さいので、スネルの法則によって出射
角14°で空気側に出射する。光線b は誘電体層５との界
面のＰ点に入射角50°で入射するが、誘電体層５中で少
しづつ屈折し、ついには図３で屈折率が1.83と示される
O2点において端面に入射角10°で入射する。10°は図４
に示す臨界角33°よりも小さいので、スネルの法則によ
って出射角19°で空気側に出射する。
点に入射角40°で入射するが、誘電体層５中で少しづつ
屈折し、図３により屈折率が1.53と示されるO1点におい
て端面に入射角9 °で入射する。9 °は図４ に示す臨
界角41°よりも小さいので、スネルの法則によって出射
角14°で空気側に出射する。光線b は誘電体層５との界
面のＰ点に入射角50°で入射するが、誘電体層５中で少
しづつ屈折し、ついには図３で屈折率が1.83と示される
O2点において端面に入射角10°で入射する。10°は図４
に示す臨界角33°よりも小さいので、スネルの法則によ
って出射角19°で空気側に出射する。
【００１４】光線c は誘電体層５との界面のP 点に入射
角60°で入射するが、誘電体層５中で少しづつ屈折し、
ついには図３により屈折率が2.19と示されるO3点におい
て端面に入射角22°で入射する。22°は図４に示す臨界
角27°よりも小さいので、スネルの法則によって出射角
55°で空気側に出射する。光線d は誘電体層３との界面
のP ′点に入射角30°で入射するが、誘電体層３中で少
しづつ屈折し、誘電体層３だけによっては光線を発光体
層３側に戻しきれず金属電極層２に入射角54度で入射す
る。反射角54°で反射した光線は誘電体層３によりすこ
しづつ屈折し、ついには図３により屈折率が1.53と示さ
れるO4点において端面に入射角40°で入射する。40°は
図４に示す臨界角41°よりも小さいので、スネルの法則
によって出射角80°で空気側に出射する。
角60°で入射するが、誘電体層５中で少しづつ屈折し、
ついには図３により屈折率が2.19と示されるO3点におい
て端面に入射角22°で入射する。22°は図４に示す臨界
角27°よりも小さいので、スネルの法則によって出射角
55°で空気側に出射する。光線d は誘電体層３との界面
のP ′点に入射角30°で入射するが、誘電体層３中で少
しづつ屈折し、誘電体層３だけによっては光線を発光体
層３側に戻しきれず金属電極層２に入射角54度で入射す
る。反射角54°で反射した光線は誘電体層３によりすこ
しづつ屈折し、ついには図３により屈折率が1.53と示さ
れるO4点において端面に入射角40°で入射する。40°は
図４に示す臨界角41°よりも小さいので、スネルの法則
によって出射角80°で空気側に出射する。
【００１５】従来の構成では放射光が全て発光体層から
出射しなければならないので、屈折率2.35に対する臨界
角25°以上の光線に対応する光線a 、ｂ、c 、d は全て
端面から空気側に出射できない。
出射しなければならないので、屈折率2.35に対する臨界
角25°以上の光線に対応する光線a 、ｂ、c 、d は全て
端面から空気側に出射できない。
【００１６】図２の説明では、端面の切断位置を光線a
、b 、c、d がO1、O2、O3、O4の各点からちょうど出射
するよう決めている。切断位置を変えることによりこれ
らの光線のいくつかが端面から出射できないことがある
が、誘電体層３、５の総膜厚が発光体層よりも厚いこ
と、光線の進行方向のx 軸方向成分が発光体層４中より
も誘電体層３、５中に於いて大きいことにより、光線が
任意の位置で切断した端面から出射することは特殊な場
合ではない考えられる。
、b 、c、d がO1、O2、O3、O4の各点からちょうど出射
するよう決めている。切断位置を変えることによりこれ
らの光線のいくつかが端面から出射できないことがある
が、誘電体層３、５の総膜厚が発光体層よりも厚いこ
と、光線の進行方向のx 軸方向成分が発光体層４中より
も誘電体層３、５中に於いて大きいことにより、光線が
任意の位置で切断した端面から出射することは特殊な場
合ではない考えられる。
【００１７】また、本発明のＥＬ素子はグレーデッド形
導波路を形成しているので、ある限られた個数の角度に
対応する限られた個数の光路だけが導波モードに対応す
る。従って、図２で説明したＥＬ素子構造では光線a 、
b 、c 、d は導波モードを形成しない場合もあると思わ
れるが、多数の導波モードが成立するので、そのうちの
いくつかの導波モードは光線a 、b 、c 、d に近い光路
をとると見做すことができるので、光線a 、b 、c 、d
による図4 の説明は有効であると考えられる。
導波路を形成しているので、ある限られた個数の角度に
対応する限られた個数の光路だけが導波モードに対応す
る。従って、図２で説明したＥＬ素子構造では光線a 、
b 、c 、d は導波モードを形成しない場合もあると思わ
れるが、多数の導波モードが成立するので、そのうちの
いくつかの導波モードは光線a 、b 、c 、d に近い光路
をとると見做すことができるので、光線a 、b 、c 、d
による図4 の説明は有効であると考えられる。
【００１８】上述の説明では出射側の媒質を屈折率が1
の空気としたが、仮にもっと高屈折率の媒質に置き換え
ることによってＥＬ素子が隣接する媒質への光の出射効
率を上げたとしても、この出射光線は一般には、終極的
に結像レンズと空気を通って感光体面に結像することに
なるので、光の屈折に関するスネルの法則(n×sin θ＝
一定、ここでn は媒質の屈折率、θは光線の入射角) に
よって、以上の議論はあらゆる屈折率の出射媒質に対し
ても有効性を失うことがないと考えられる。
の空気としたが、仮にもっと高屈折率の媒質に置き換え
ることによってＥＬ素子が隣接する媒質への光の出射効
率を上げたとしても、この出射光線は一般には、終極的
に結像レンズと空気を通って感光体面に結像することに
なるので、光の屈折に関するスネルの法則(n×sin θ＝
一定、ここでn は媒質の屈折率、θは光線の入射角) に
よって、以上の議論はあらゆる屈折率の出射媒質に対し
ても有効性を失うことがないと考えられる。
【００１９】
【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。
図５のように、本実施例の端面発光型薄膜ＥＬ素子は、
基板１としてHOYA社の無アルカリガラスNA40を用い、こ
の上に第１電極層２としてＡｌ層、第１誘電体層３とし
てＴｉＯ2とＳｉＯ2の混合膜、発光体層４として０．５
ｗｔ．％のＭｎを含むＺｎＳペレットを順に備えてい
る。さらにこの上に、第２の誘電体層５としてＴｉＯ2
とＳｉＯ2の混合膜、第２電極層２としてＡｌ層をさら
に備えている。
図５のように、本実施例の端面発光型薄膜ＥＬ素子は、
基板１としてHOYA社の無アルカリガラスNA40を用い、こ
の上に第１電極層２としてＡｌ層、第１誘電体層３とし
てＴｉＯ2とＳｉＯ2の混合膜、発光体層４として０．５
ｗｔ．％のＭｎを含むＺｎＳペレットを順に備えてい
る。さらにこの上に、第２の誘電体層５としてＴｉＯ2
とＳｉＯ2の混合膜、第２電極層２としてＡｌ層をさら
に備えている。
【００２０】発光体層４と誘電体層３、５は、図３に示
すような屈折率を有している。即ち、発光体層４は２．
３５の一定値の屈折率を有し、誘電体層３、５は、発光
体層４と隣接する面では発光体層４と同じ屈折率、発光
体層から離れるに従って、段階的または連続的に小さく
なる屈折率分布を有し、電極層２、６と隣接する面では
約１．５となっている。誘電体層３、５の屈折率の逓減
率は、発光体層と誘電体層との境界面より遠ざかるに従
って減少している。
すような屈折率を有している。即ち、発光体層４は２．
３５の一定値の屈折率を有し、誘電体層３、５は、発光
体層４と隣接する面では発光体層４と同じ屈折率、発光
体層から離れるに従って、段階的または連続的に小さく
なる屈折率分布を有し、電極層２、６と隣接する面では
約１．５となっている。誘電体層３、５の屈折率の逓減
率は、発光体層と誘電体層との境界面より遠ざかるに従
って減少している。
【００２１】各層は、第１の電極層２、第１の誘電体層
３、発光体層４、第２の誘電体層５、第２の電極層６の
順に連続して形成した。各層の形成方法を説明する。第
１および第２の電極層２、６のＡｌ層は、抵抗加熱蒸着
法により厚さ約０．２μｍ形成した。発光体層４の０．
５ｗｔ．％のＭｎを含むＺｎＳペレットは、EB蒸着法に
より厚さ１μｍ形成した。第１誘電体層３のＴｉＯ2と
ＳｉＯ2の混合膜は、EB多元蒸着法により厚さ１μｍ形
成した。第１誘電体層３の成膜のごく初期においては、
ＴｉＯ2の蒸着速度を、ＳｉＯ2の蒸着速度と較べて極め
て遅くし、膜厚の増加と共に次第に速くし、成膜のごく
後期においては最も速くする。逆にＳｉＯ2の蒸着速度
は、成膜のごく初期においてはＴｉＯ2の蒸着速度と較
べて極めて速く、膜厚の増加と共に次第に遅くし、成膜
のごく後期においては最も遅くした。ＴｉＯ2とＳｉＯ2
との蒸着速度の和は、終始10Å／秒に保つようEBパワー
をコントロールした。
３、発光体層４、第２の誘電体層５、第２の電極層６の
順に連続して形成した。各層の形成方法を説明する。第
１および第２の電極層２、６のＡｌ層は、抵抗加熱蒸着
法により厚さ約０．２μｍ形成した。発光体層４の０．
５ｗｔ．％のＭｎを含むＺｎＳペレットは、EB蒸着法に
より厚さ１μｍ形成した。第１誘電体層３のＴｉＯ2と
ＳｉＯ2の混合膜は、EB多元蒸着法により厚さ１μｍ形
成した。第１誘電体層３の成膜のごく初期においては、
ＴｉＯ2の蒸着速度を、ＳｉＯ2の蒸着速度と較べて極め
て遅くし、膜厚の増加と共に次第に速くし、成膜のごく
後期においては最も速くする。逆にＳｉＯ2の蒸着速度
は、成膜のごく初期においてはＴｉＯ2の蒸着速度と較
べて極めて速く、膜厚の増加と共に次第に遅くし、成膜
のごく後期においては最も遅くした。ＴｉＯ2とＳｉＯ2
との蒸着速度の和は、終始10Å／秒に保つようEBパワー
をコントロールした。
【００２２】第２誘電体層５のＴｉＯ2とＳｉＯ2との混
合膜は、EB多元蒸着法により厚さ１μｍ形成した。第１
誘電体層とは逆に、誘電体層の成膜のごく初期において
は、ＴｉＯ2の蒸着速度を、ＳｉＯ2の蒸着速度と較べて
極めて速く、膜厚の増加と共に次第に遅くし、成膜のご
く後期においては最も遅くする。ＳｉＯ2の蒸着速度
は、ＴｉＯ2とは逆に、成膜のごく初期においてはＴｉ
Ｏ2の蒸着速度と較べて極めて遅く、膜厚の増加と共に
次第に速くし、成膜のごく後期においては最も速くし
た。ＴｉＯ2とＳｉＯ2との混合膜の蒸着速度を終始10Å
／秒に保つようそれぞれのEBパワーをコントロールし
た。
合膜は、EB多元蒸着法により厚さ１μｍ形成した。第１
誘電体層とは逆に、誘電体層の成膜のごく初期において
は、ＴｉＯ2の蒸着速度を、ＳｉＯ2の蒸着速度と較べて
極めて速く、膜厚の増加と共に次第に遅くし、成膜のご
く後期においては最も遅くする。ＳｉＯ2の蒸着速度
は、ＴｉＯ2とは逆に、成膜のごく初期においてはＴｉ
Ｏ2の蒸着速度と較べて極めて遅く、膜厚の増加と共に
次第に速くし、成膜のごく後期においては最も速くし
た。ＴｉＯ2とＳｉＯ2との混合膜の蒸着速度を終始10Å
／秒に保つようそれぞれのEBパワーをコントロールし
た。
【００２３】本実施例では、誘電体層３、５にＴｉＯ2
とＳｉＯ2の混合膜を用いたが、これに限定されるもの
ではなくＴｉＯ2、ＺｎＳ、Ｔａ2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＺｒＯ
2から選んだ少なくとも一つの物質と、ＳｉＯ2、ＭｇＦ
2、ＬｉＦ、ＮｄＦ3、ＡｌＦ3、ＣｅＦ3、ＬａＦ3、Ａ
ｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3から選んだ少なくとも一つの物質を有す
るものを用いることが可能である。また、本実施例で
は、発光体層４としてＺｎＳを用いたがこれに限定され
るものではなく、一般的に知られている発光体層を用い
ることが可能である。
とＳｉＯ2の混合膜を用いたが、これに限定されるもの
ではなくＴｉＯ2、ＺｎＳ、Ｔａ2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＺｒＯ
2から選んだ少なくとも一つの物質と、ＳｉＯ2、ＭｇＦ
2、ＬｉＦ、ＮｄＦ3、ＡｌＦ3、ＣｅＦ3、ＬａＦ3、Ａ
ｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3から選んだ少なくとも一つの物質を有す
るものを用いることが可能である。また、本実施例で
は、発光体層４としてＺｎＳを用いたがこれに限定され
るものではなく、一般的に知られている発光体層を用い
ることが可能である。
【００２４】また、誘電体層３、５は、発光体層と隣接
する面では発光体層の屈折率と同等の屈折率を有し、発
光体層から離れるにつれ小さい屈折率を有していれば良
く、階段状の屈折率分布になっていても良い。
する面では発光体層の屈折率と同等の屈折率を有し、発
光体層から離れるにつれ小さい屈折率を有していれば良
く、階段状の屈折率分布になっていても良い。
【００２５】また、通常のイオンビームエッチング法に
より、部分的にエッチングし端面発光型薄膜ＥＬアレイ
素子を形成することも可能である。
より、部分的にエッチングし端面発光型薄膜ＥＬアレイ
素子を形成することも可能である。
【００２６】
【発明の効果】上述のように、本発明によれば、発光体
層に隣接して発光体層と隣接する地点では発光体層の屈
折率と同等であり、発光体層から離れるに従って、段階
的または連続的に小さくなる屈折率分布を有する誘電体
層を設けているので、発光体層の端面と誘電体層の端面
から出射させることができる。したがって、高いエネル
ギーを放射できるの端面発光型薄膜ＥＬ素子を提供する
ことができる。これにより比較的低感度の感光体の露光
に好都合な、または露光時間の短縮に好都合なＥＬ素子
を得ることができる。
層に隣接して発光体層と隣接する地点では発光体層の屈
折率と同等であり、発光体層から離れるに従って、段階
的または連続的に小さくなる屈折率分布を有する誘電体
層を設けているので、発光体層の端面と誘電体層の端面
から出射させることができる。したがって、高いエネル
ギーを放射できるの端面発光型薄膜ＥＬ素子を提供する
ことができる。これにより比較的低感度の感光体の露光
に好都合な、または露光時間の短縮に好都合なＥＬ素子
を得ることができる。
【図１】本発明の一例の端面発光型薄膜ＥＬ素子におい
て発光体層の発光した光の光路を示す説明図。
て発光体層の発光した光の光路を示す説明図。
【図２】図１の光路の端面での出射角を示す説明図。
【図３】本発明の一実施例の端面発光型薄膜ＥＬ素子の
発光体層および誘電体層の屈折率の分布を示すグラフ。
発光体層および誘電体層の屈折率の分布を示すグラフ。
【図４】図３の端面発光型薄膜ＥＬ素子の発光体層およ
び誘電体層の端面での空気層に対する臨界角を示すグラ
フ。
び誘電体層の端面での空気層に対する臨界角を示すグラ
フ。
【図５】本発明の一実施例の端面発光型薄膜ＥＬ素子の
構造を示す断面図。
構造を示す断面図。
【図６】従来の端面発光型薄膜ＥＬ素子の構造を示す斜
視図。
視図。
【図７】従来の端面発光型薄膜ＥＬ素子において発光層
の発光した光の光路を示す説明図。
の発光した光の光路を示す説明図。
１…基板ガラス、２…第１電極層（金属）、３…第１誘
電体層、４…発光体層、５…第２誘電体層、６…第２電
極層（金属）、１１…基板、１２…電極層（金属）、１
３…誘電体層、１４…発光体層、１５…誘電体層、１６
…電極層（金属）、１７…交流電源回路、１９…スイッ
チング素子。
電体層、４…発光体層、５…第２誘電体層、６…第２電
極層（金属）、１１…基板、１２…電極層（金属）、１
３…誘電体層、１４…発光体層、１５…誘電体層、１６
…電極層（金属）、１７…交流電源回路、１９…スイッ
チング素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−187189（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−205783（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−109694（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05B 33/22
Claims (3)
- 【請求項１】発光体層と、前記発光体層の片側または両
側に隣接する誘電体層と、前記発光体層に電圧を印加す
るための２つの電極層とを有する端面発光型薄膜ＥＬ素
子において、 前記誘電体層は、前記発光体層と隣接する面では発光体
層の屈折率と同等の屈折率を有し、前記発光体層から離
れるに従って、段階的または連続的に小さくなる屈折率
分布を有することを特徴とする端面発光型薄膜ＥＬ素
子。 - 【請求項２】請求項１において、前記誘電体層は、前記
発光体層と隣接する面からの距離の増加に対して屈折率
の逓減率が、発光体層と誘電体層との境界面より遠ざか
るに従って減少する屈折率を有することを特徴とする端
面発光型薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項３】請求項１または２において、前記誘電体層
は、ＴｉＯ2、ＺｎＳ、Ｔａ2Ｏ5、ＣｅＯ2、ＺｒＯ2か
ら選んだ少なくとも一つの物質と、ＳｉＯ2、ＭｇＦ2、
ＬｉＦ、ＮｄＦ3、ＡｌＦ3、ＣｅＦ3、ＬａＦ3、Ａｌ2
Ｏ3、Ｙ2Ｏ3から選んだ少なくとも一つの物質とを有す
ることを特徴とする薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3246148A JP2814784B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 端面発光型薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3246148A JP2814784B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 端面発光型薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582259A JPH0582259A (ja) | 1993-04-02 |
| JP2814784B2 true JP2814784B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=17144205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3246148A Expired - Fee Related JP2814784B2 (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 端面発光型薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2814784B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4445422B2 (ja) | 2005-03-28 | 2010-04-07 | ユニ・チャームペットケア株式会社 | 動物用の吸収性物品 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03187189A (ja) * | 1989-12-15 | 1991-08-15 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 固体光源 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP3246148A patent/JP2814784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582259A (ja) | 1993-04-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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