JP3298659B2 - 薄膜ｅｌ素子を用いた表面発光素子 - Google Patents
薄膜ｅｌ素子を用いた表面発光素子Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＥＬ素子を用いる表面発
光素子に関する。
光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶や薄膜の端面発光（エッジエミッシ
ョン）または表面発光（フェースエミッション）を得る
手段としては，前者は発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導
体レーザダイオード（ＬＤ）が利用され、後者ではそれ
らに加えＥＬ素子の使用が検討されている。また、光導
波、光集束あるいは光閉じ込めを実現する方法としては
一般に外部光学系が多用されている。さらに、前者のダ
イオードを用いてパターン化された線状発光光源や点状
発光光源を構成する場合には多数のダイオードを集積す
る方法がとられている。もちろん同様の方法で面発光光
源を構成することもできる。一方、ガラス基板上に作成
された従来形薄膜ＥＬ素子を用いた場合でも、面発光光
源を構成することは容易である。
ョン）または表面発光（フェースエミッション）を得る
手段としては，前者は発光ダイオード（ＬＥＤ）や半導
体レーザダイオード（ＬＤ）が利用され、後者ではそれ
らに加えＥＬ素子の使用が検討されている。また、光導
波、光集束あるいは光閉じ込めを実現する方法としては
一般に外部光学系が多用されている。さらに、前者のダ
イオードを用いてパターン化された線状発光光源や点状
発光光源を構成する場合には多数のダイオードを集積す
る方法がとられている。もちろん同様の方法で面発光光
源を構成することもできる。一方、ガラス基板上に作成
された従来形薄膜ＥＬ素子を用いた場合でも、面発光光
源を構成することは容易である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
たようにダイオードを多数用いる場合には、素子全体の
消費電力が非常に大きくなるという問題や、さらに外部
光学系を用いる場合では装置構成が複雑かつ素子の容積
比率が増大するという問題、加えて耐衝撃性に劣るとい
う問題、また従来形薄膜ＥＬ素子を用いて実現しようと
する場合、通常、基板がガラスであることにより加工の
困難性がつきまとうという問題点が指摘されている。本
発明は、このような社会的要請に応え、かつ前記した従
来形該発光素子の問題点を除去した新しい素子構造の表
面発光素子を提供することを目的とする。
たようにダイオードを多数用いる場合には、素子全体の
消費電力が非常に大きくなるという問題や、さらに外部
光学系を用いる場合では装置構成が複雑かつ素子の容積
比率が増大するという問題、加えて耐衝撃性に劣るとい
う問題、また従来形薄膜ＥＬ素子を用いて実現しようと
する場合、通常、基板がガラスであることにより加工の
困難性がつきまとうという問題点が指摘されている。本
発明は、このような社会的要請に応え、かつ前記した従
来形該発光素子の問題点を除去した新しい素子構造の表
面発光素子を提供することを目的とする。
【０００４】
【問題点を解決するための手段】本発明の表面発光素子
は、高比誘電率焼結セラミックシートの表面には光集束
用くぼみを設け、前記光集束用くぼみの上に発光層、さ
らにその上に透明電極層を形成し、前記高比誘電率焼結
セラミックシートの裏面には裏面電極層を設けた高比誘
電率焼結セラミックシートにおいて、前記透明電極層の
光屈折率が、前記発光層の光屈折率より大きいことを特
徴とする。
は、高比誘電率焼結セラミックシートの表面には光集束
用くぼみを設け、前記光集束用くぼみの上に発光層、さ
らにその上に透明電極層を形成し、前記高比誘電率焼結
セラミックシートの裏面には裏面電極層を設けた高比誘
電率焼結セラミックシートにおいて、前記透明電極層の
光屈折率が、前記発光層の光屈折率より大きいことを特
徴とする。
【０００５】また、前記透明電極層として、酸素ドープ
窒化ガリウム透明電極層を形成したことを特徴とする。
窒化ガリウム透明電極層を形成したことを特徴とする。
【０００６】また、前記高比誘電率焼結セラミックシー
トが、厚さ略０．２ｍｍのチタン酸バリウム焼結体であ
ることを特徴とする。
トが、厚さ略０．２ｍｍのチタン酸バリウム焼結体であ
ることを特徴とする。
【０００７】また、１００V交流電圧の印加で発光する
ことを特徴とする。
ことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実態の形態】発光素子としては、低消費電力が
特長の薄膜ＥＬ素子に着目した。素子基板は加工が容易
にかつ精度よく仕上がるよう高比誘電率セラミックシー
トを用いる。高比誘電率セラミックシートとしては、絶
縁体焼結チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）シート等が
用いられる。本発明の表面発光素子を図１に示すが、高
比誘電率セラミックシート１の表面上に光集束効果を持
たせるため、鏡面研磨した半球状のくぼみを設ける。次
に、くぼみ上に薄膜の発光層２を設けるが、発光層２と
してはマンガン添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）等が用い
られ、くぼみ全体を覆う。
特長の薄膜ＥＬ素子に着目した。素子基板は加工が容易
にかつ精度よく仕上がるよう高比誘電率セラミックシー
トを用いる。高比誘電率セラミックシートとしては、絶
縁体焼結チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）シート等が
用いられる。本発明の表面発光素子を図１に示すが、高
比誘電率セラミックシート１の表面上に光集束効果を持
たせるため、鏡面研磨した半球状のくぼみを設ける。次
に、くぼみ上に薄膜の発光層２を設けるが、発光層２と
してはマンガン添加硫化亜鉛（ＺｎＳ：Ｍｎ）等が用い
られ、くぼみ全体を覆う。
【０００９】次に透明電極層３を発光層２全体を覆うよ
うに形成する。透明電極層３の光屈折率は、発光層２の
光屈折率よりも大きな値を有するものとする。このこと
により発光層２からの光が透明電極層３から大きく屈折
して出てくるため光集束効果（レンズ効果）が得られ
る。
うに形成する。透明電極層３の光屈折率は、発光層２の
光屈折率よりも大きな値を有するものとする。このこと
により発光層２からの光が透明電極層３から大きく屈折
して出てくるため光集束効果（レンズ効果）が得られ
る。
【００１０】次に高比誘電率セラミックシート１の裏面
で透明電極層３と対向する場所に裏面電極層４を形成す
る。以下本発明を実施例により説明する。
で透明電極層３と対向する場所に裏面電極層４を形成す
る。以下本発明を実施例により説明する。
【００１１】
【実施例 １】市販のＢａＴｉＯ3超微粒子粉末を通常の
金型プレス成形機により２５mm×２５mm厚さ約０.７mm
のシート状に成形した後、大気中１３００℃で焼結し、
その後厚さ０.２mmまで鏡面研磨し、ＢａＴｉＯ3セラミ
ックシートを作成した。
金型プレス成形機により２５mm×２５mm厚さ約０.７mm
のシート状に成形した後、大気中１３００℃で焼結し、
その後厚さ０.２mmまで鏡面研磨し、ＢａＴｉＯ3セラミ
ックシートを作成した。
【００１２】次に該セラミックシートの表面に直径０.
１mmの半球状くぼみをドリルにより形成し、鏡面加工し
た。次にその上に硫黄原料として二硫化炭素（ＣＳ2)、
亜鉛原料としてジエチル亜鉛（ＤＥＺ）、発光中心であ
るＭｎ原料としてトリカルボニルシクロペンタジエニル
マンガニース（ＴＣＭ）を用いた有機金属化学気相成長
（ＭＯＣＶＤ）法により、成長温度３７５℃で、屈折率
２.２のＺｎＳ：Ｍｎ発光層薄膜を厚さ５５０nm形成し
た。
１mmの半球状くぼみをドリルにより形成し、鏡面加工し
た。次にその上に硫黄原料として二硫化炭素（ＣＳ2)、
亜鉛原料としてジエチル亜鉛（ＤＥＺ）、発光中心であ
るＭｎ原料としてトリカルボニルシクロペンタジエニル
マンガニース（ＴＣＭ）を用いた有機金属化学気相成長
（ＭＯＣＶＤ）法により、成長温度３７５℃で、屈折率
２.２のＺｎＳ：Ｍｎ発光層薄膜を厚さ５５０nm形成し
た。
【００１３】その発光層薄膜上に、真空蒸着法で屈折率
２.３４の酸素ドープ窒化ガリウム透明電極層を形成し
た。
２.３４の酸素ドープ窒化ガリウム透明電極層を形成し
た。
【００１４】一方、高比誘電率セラミックシートの裏面
で透明電極層に対向する場所に、真空蒸着法でＡｌ金属
電極層を形成し、図１のようなセラミック形薄膜ＥＬ素
子を完成した。この素子に１kHz、１００Vの正弦波交流
電圧を印加したところ、発光波長５８５nmで光出力１８
mW／１画素の表面発光を実現した。
で透明電極層に対向する場所に、真空蒸着法でＡｌ金属
電極層を形成し、図１のようなセラミック形薄膜ＥＬ素
子を完成した。この素子に１kHz、１００Vの正弦波交流
電圧を印加したところ、発光波長５８５nmで光出力１８
mW／１画素の表面発光を実現した。
【００１５】なお、本発明は前記実施例のみに限定され
るものではなく、種々の材料、素子構成や作成方法によ
って実現できる。例えば、前記実施例において用いたＢ
ａＴｉＯ3の代わりにニオブ酸マグネシウム鉛（ＰＭ
Ｎ）等も使用できる。発光層材料としてもＺｎ2ＳｉＯ
4：Ｍｎの緑色発光用等も利用できる。
るものではなく、種々の材料、素子構成や作成方法によ
って実現できる。例えば、前記実施例において用いたＢ
ａＴｉＯ3の代わりにニオブ酸マグネシウム鉛（ＰＭ
Ｎ）等も使用できる。発光層材料としてもＺｎ2ＳｉＯ
4：Ｍｎの緑色発光用等も利用できる。
【００１６】
【発明の効果】高比誘電率を有するセラミックシートへ
のくぼみ加工と、発光層より光屈折率の大きい透明電極
層を特徴とすることにより、光集束効果のある表面発光
特性が実現できた。製造が容易で低消費電力形であるセ
ラミック形ＴＦＥＬ素子を用いた経済的な表面発光素子
（フェースエミッタ）を実現できるという効果が認めら
れた。
のくぼみ加工と、発光層より光屈折率の大きい透明電極
層を特徴とすることにより、光集束効果のある表面発光
特性が実現できた。製造が容易で低消費電力形であるセ
ラミック形ＴＦＥＬ素子を用いた経済的な表面発光素子
（フェースエミッタ）を実現できるという効果が認めら
れた。
【図１】本発明の実施例で得られた表面発光素子の斜視
図である。
図である。
１は高比誘電率セラミックシート ２は発光層 ３は透明電極層 ４は裏面電極層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H05B 33/00 - 33/28
Claims (4)
- 【請求項１】高比誘電率焼結セラミックシートの表面に
は光集束用くぼみを設け、前記光集束用くぼみの上に発
光層、さらにその上に透明電極層を形成し、前記高比誘
電率焼結セラミックシートの裏面には裏面電極層を設け
た高比誘電率焼結セラミックシートにおいて、前記透明
電極層の光屈折率が、前記発光層の光屈折率より大きい
ことを特徴とする表面発光素子。 - 【請求項２】前記透明電極層として、酸素ドープ窒化ガ
リウム透明電極層を形成したことを特徴とする請求項１
に記載の表面発光素子。 - 【請求項３】前記高比誘電率焼結セラミックシートが、
厚さ略０．２ｍｍのチタン酸バリウム焼結体であること
を特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の表面発光
素子。 - 【請求項４】１００V交流電圧の印加で発光することを
特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表面発光素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10159592A JP3298659B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 薄膜ｅｌ素子を用いた表面発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10159592A JP3298659B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 薄膜ｅｌ素子を用いた表面発光素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130090A JPH08130090A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3298659B2 true JP3298659B2 (ja) | 2002-07-02 |
Family
ID=14304740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10159592A Expired - Fee Related JP3298659B2 (ja) | 1992-03-27 | 1992-03-27 | 薄膜ｅｌ素子を用いた表面発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3298659B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100364539B1 (ko) * | 2000-05-18 | 2002-12-16 | 엘지전자 주식회사 | 솔리드 스테이트 디스플레이 제조방법 |
| KR100696544B1 (ko) * | 2005-11-08 | 2007-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널 |
| KR100730170B1 (ko) * | 2005-11-22 | 2007-06-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 플라즈마 디스플레이 패널 |
| CN204119570U (zh) * | 2013-06-24 | 2015-01-21 | 上海科斗电子科技有限公司 | 电致发光片、电致发光条及其电致发光显示器 |
-
1992
- 1992-03-27 JP JP10159592A patent/JP3298659B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08130090A (ja) | 1996-05-21 |
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