JP5979361B2 - 発光素子及び発光装置 - Google Patents
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本発明の電子線励起用蛍光体は、少なくともCa、Sr、Ti及びPrを含むペロブスカイト型酸化物薄膜からなる。本発明の電子線励起用蛍光体は、(Ca,Sr)TiO3:Pr3+で表され、(Ca,Sr)の一部をPrで置換している意味であり、Pr−CSTOとも記載される。本発明のペロブスカイト型酸化物は、Pry(CaxSr1-x)1-3y/2TiO3(但し、0.1≦x≦1.0、0.0005≦y≦0.05)であることが好ましい。
本発明の第1の実施の形態の発光素子について、図を参照して以下説明する。図1に、本実施の形態の発光素子の概略構造と、発光素子の輝度特性を計測するための輝度計4と波長スペクトルを計測するための分光蛍光光度計5を示す。本実施の形態の発光素子は、少なくとも、電子線源となるエミッター3と、ペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜2と、薄膜2を形成するための単結晶基板1とからなる。エミッターから出射される電子を太い矢印で示す。電子線源となるエミッターは、例えば、図8に示すFED素子のエミッターと同様な構造をとることができ、又は、その他公知の電子線励起の電子線源の構造をとることができる。電子線をペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜2に入射し、電子線によって励起された発光を、基板1の、蛍光体薄膜2の付着面とは反対側の面から取り出す。
なお、図3に図示していないが、熱処理しないPr−CSTO薄膜付き両面研磨SrTiO3(001)基板の場合は、透過率68%程度であった。
本発明の第2の実施の形態の発光素子について、図7を参照して以下説明する。第2の実施の形態の発光素子は、第1の実施の形態の発光素子に透明導電膜を付加したことを特徴とする。図7は、本実施の形態の発光素子の電子線源を省略した概略構造である。本実施の形態の発光素子は、ペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜2と、薄膜2を形成するための単結晶基板1と、ペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜2上に設けられた透明導電膜6とからなる。
第3の実施の形態の発光素子は、第2の実施の形態で得た結果を基にした変形構造である。本実施の形態の発光素子は、ペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜と透明導電膜の積層構造と、ペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜を形成するための単結晶基板とからなる。積層構造は、単結晶基板の上に第1のペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜を形成し、その上に第1の透明導電膜を介して第2のペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜を形成して発光素子とする。さらに第2の透明導電膜を形成して発光素子としてもよい。また、第2の透明導電膜を介して第3のペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜を形成して発光素子としてもよい。ペロブスカイト型酸化物Pr−CSTO蛍光体薄膜の膜厚は300nm以上2000nm以下、透明導電膜の膜厚は50nm以下、積層構造全体の膜厚は300nm以上2050nm以下であることが好ましい。この範囲をはずれると、上記実験結果から電子線励起による発光が見られないおそれがある。
2、 ペロブスカイト型酸化物蛍光体膜
3、 エミッター
4、 輝度計
5、 分光蛍光光度計
6、 透明導電膜
7、 絶縁膜
10、 透明基板
12、 コーン(円錐型エミッター)
13、 コーン用空孔
14、 蛍光体層
15、 アノード電極
16、 カソード電極
30、 ゲート電極
200、 制御回路
Claims (2)
- 基板と、該基板上の電子線励起用蛍光体と、該蛍光体に電子を照射する電子線源とを備える発光素子であって、
前記電子線励起用蛍光体は、透明導電体層を介して少なくともCa、Sr、Ti及びPrを含むペロブスカイト型酸化物薄膜が複数積層されていることを特徴とする発光素子。 - 請求項1に記載された発光素子をアレー状に複数個備えることを特徴とする発光装置。
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