JPH01278410A - 発光装置 - Google Patents
発光装置Info
- Publication number
- JPH01278410A JPH01278410A JP63108771A JP10877188A JPH01278410A JP H01278410 A JPH01278410 A JP H01278410A JP 63108771 A JP63108771 A JP 63108771A JP 10877188 A JP10877188 A JP 10877188A JP H01278410 A JPH01278410 A JP H01278410A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- chip
- diamond
- conductive layer
- irradiated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 claims description 10
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 abstract description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 235000005811 Viola adunca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009038 Viola odorata Species 0.000 description 1
- 235000013487 Viola odorata Nutrition 0.000 description 1
- 235000002254 Viola papilionacea Nutrition 0.000 description 1
- 238000005136 cathodoluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、ダイヤモンドチップを発光素材として用い
た発光装置に関するものである。
た発光装置に関するものである。
近年、屋外表示やオーディオ等の民生用機器の表示器等
に、発光ダイオードを用いた発光装置が多く使用されて
いる。この発光装置の一般的な構造は、第4図に示すよ
うに、ドーム型の透明樹脂10の内部に、加電圧回路1
1が接続した発光ダイオードチップ12を設置したもの
で、チップ12に電圧を加えて、電気エネルギーを光エ
ネルギーに変換して発光させるようにしている。
に、発光ダイオードを用いた発光装置が多く使用されて
いる。この発光装置の一般的な構造は、第4図に示すよ
うに、ドーム型の透明樹脂10の内部に、加電圧回路1
1が接続した発光ダイオードチップ12を設置したもの
で、チップ12に電圧を加えて、電気エネルギーを光エ
ネルギーに変換して発光させるようにしている。
ところで、このような発光装置には、装飾性や多様な表
示機能を得るために、赤色や緑色、黄色、青色などの多
種類の発光色が求められる。このうち、赤色や緑色の発
光については、GaPやGaASI−xPx等の半導体
チップを用いることにより、強くて明確な発光を得るこ
とができる。これに対して、青色光は、現在、発光素材
がSiCやGaN等に限定されており、しかもSiCや
GaNチップからの青色発光はあまり強い発光強度が得
られていないのが実状である。このため、強い青色光を
発光する半導体の開発が進められているが、青色は、視
覚器に入る刺激、いわゆる視覚的強度が緑色や黄色に比
べて弱く、印象の強い青色光を得るには、他の色の発光
に比べて強い発光強度が必要とされる課題がある。
示機能を得るために、赤色や緑色、黄色、青色などの多
種類の発光色が求められる。このうち、赤色や緑色の発
光については、GaPやGaASI−xPx等の半導体
チップを用いることにより、強くて明確な発光を得るこ
とができる。これに対して、青色光は、現在、発光素材
がSiCやGaN等に限定されており、しかもSiCや
GaNチップからの青色発光はあまり強い発光強度が得
られていないのが実状である。このため、強い青色光を
発光する半導体の開発が進められているが、青色は、視
覚器に入る刺激、いわゆる視覚的強度が緑色や黄色に比
べて弱く、印象の強い青色光を得るには、他の色の発光
に比べて強い発光強度が必要とされる課題がある。
一般に、物体に電子線を照射すると、散乱電子等の他に
二次電子や光子が生成される。この場合の光子は、電子
線により励起された物質中の電子がより低いエネルギ準
位に遷移する過程で放出されるもので、その発光現象は
、カソードルミネッセンス(Cathodolu論1n
esence;以下CLと略する)と呼ばれている。こ
の発光スペクトルは、物体中の不純物や格子欠陥等の存
在を示し、最近ではCL像と二次電子像を走査型電子顕
微鏡を用いて比較し、物体の内部構造を知る例も多くな
っている。
二次電子や光子が生成される。この場合の光子は、電子
線により励起された物質中の電子がより低いエネルギ準
位に遷移する過程で放出されるもので、その発光現象は
、カソードルミネッセンス(Cathodolu論1n
esence;以下CLと略する)と呼ばれている。こ
の発光スペクトルは、物体中の不純物や格子欠陥等の存
在を示し、最近ではCL像と二次電子像を走査型電子顕
微鏡を用いて比較し、物体の内部構造を知る例も多くな
っている。
ところで、上記のCL現象をダイヤモンドに対して行な
った場合、強い青色の発光が観察される。
った場合、強い青色の発光が観察される。
第5図は、天然ダイヤモンドチップからのCLスペクト
ルを示す。図に示すように、このスペクトルは、2.9
eV付近にピークが存在し、青色の発光をする。一方、
第6図はIIa型の天然ダイヤモンドのCLスペクトル
を示しており、このスペクトルでは、2.9−3.Oe
Vにピークが存在し、その発光は青紫色を呈する。ま
た、高圧合成や低圧気相合成の人造ダイヤモンドにも青
色発光を示すものが各種認められる。
ルを示す。図に示すように、このスペクトルは、2.9
eV付近にピークが存在し、青色の発光をする。一方、
第6図はIIa型の天然ダイヤモンドのCLスペクトル
を示しており、このスペクトルでは、2.9−3.Oe
Vにピークが存在し、その発光は青紫色を呈する。ま
た、高圧合成や低圧気相合成の人造ダイヤモンドにも青
色発光を示すものが各種認められる。
これに対してSICのダイオードチップのCLスペクト
ルは、第5図に破線で示すように、緩やかなカーブを示
し、図から明らかなように、ダイヤモンドの発光強度は
、SiCダイオードチップのものに比べて数倍強いもの
が得られる。
ルは、第5図に破線で示すように、緩やかなカーブを示
し、図から明らかなように、ダイヤモンドの発光強度は
、SiCダイオードチップのものに比べて数倍強いもの
が得られる。
したがって、発光ダイオードに代えてダイヤモンドを発
光チップとして用いることにより強い青色光の発光装置
が得られる可能性がある。
光チップとして用いることにより強い青色光の発光装置
が得られる可能性がある。
ところが、ダイヤモンドに電子線を連続して照射した場
合、ダイヤモンドが絶縁体であるために、電子がダイヤ
モンドチップの照射面に充電され、照射面がマイナスの
帯電状態になる。このため、それ以上の電子線の照射が
出来なくなり、安定して青色の発光現象を得ることがで
きない問題がある。このことは、ダイヤモンドチップを
発光チップとした発光素子の商品化の大きな障害になっ
ている。
合、ダイヤモンドが絶縁体であるために、電子がダイヤ
モンドチップの照射面に充電され、照射面がマイナスの
帯電状態になる。このため、それ以上の電子線の照射が
出来なくなり、安定して青色の発光現象を得ることがで
きない問題がある。このことは、ダイヤモンドチップを
発光チップとした発光素子の商品化の大きな障害になっ
ている。
この発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、ダイ
ヤモンドチップを発光素材として用いて、強く安定した
発光が得られる発光装置を提供することを目的としてい
る。
ヤモンドチップを発光素材として用いて、強く安定した
発光が得られる発光装置を提供することを目的としてい
る。
上記の目的を達成するため、この発明は、第1図に示す
ように、電子線照射器2と、その照射器2の照射方向に
位置させてダイヤモンドチップ3を設け、このダイヤモ
ンドチップ3の電子線の照射面3aに、導電層4を形成
すると共に、その導電層4を接地したものである。なお
、1は装置を覆う容器であり、5は導電N4を接地する
アース線である。
ように、電子線照射器2と、その照射器2の照射方向に
位置させてダイヤモンドチップ3を設け、このダイヤモ
ンドチップ3の電子線の照射面3aに、導電層4を形成
すると共に、その導電層4を接地したものである。なお
、1は装置を覆う容器であり、5は導電N4を接地する
アース線である。
上記構成のようにダイヤモンドチップの照射面3aに導
電層4を設け、その導電層を接地させることにより、ダ
イヤモンドチップに照射された電子は、ダイヤモンドチ
ップ3内部に入り込んだ後、導1a層4を通して外部に
放散される。このため、チップ3の照射面3aは、電子
がチャージされずに、常に無帯電状態に維持されるので
、電子線を連続して照射することが可能になる。
電層4を設け、その導電層を接地させることにより、ダ
イヤモンドチップに照射された電子は、ダイヤモンドチ
ップ3内部に入り込んだ後、導1a層4を通して外部に
放散される。このため、チップ3の照射面3aは、電子
がチャージされずに、常に無帯電状態に維持されるので
、電子線を連続して照射することが可能になる。
第2図に示すように、導電層4を通過してダイヤモンド
チップ3内に入り込んだ電子は、炭素原子を励起させて
発光現象を生じさせる。この発光は、照射面3aの界面
近くで生ずる。この場合、ダイヤモンドが優れた光透過
性をもつために、チップ3の全周囲でその発光を観察す
ることができる。
チップ3内に入り込んだ電子は、炭素原子を励起させて
発光現象を生じさせる。この発光は、照射面3aの界面
近くで生ずる。この場合、ダイヤモンドが優れた光透過
性をもつために、チップ3の全周囲でその発光を観察す
ることができる。
ダイヤモンドチップ3の厚みは200μ程度あれば十分
であり、その作成方法は、ダイヤモンド単結晶を極力薄
くスライス切断して行なう、また、気相合成のダイヤモ
ンドにおいては、ミクロンオーダーの薄膜チップを形成
することができる。さらに、上記方法の他に、第3図(
a)に示すように、ダイヤモンド粉末6をNi7により
電解メツキで接合し、その両表面を第3図ら)に示すよ
うにポリッシュ加工して、ダイヤモンドを表面に露出さ
せて形成することもできる。このように、ダイヤモンド
チップ3は、少なくとも1部分に照射面とそれと対向す
る光透過面との間を挿通するダイヤモンドが存在してい
ればよい。
であり、その作成方法は、ダイヤモンド単結晶を極力薄
くスライス切断して行なう、また、気相合成のダイヤモ
ンドにおいては、ミクロンオーダーの薄膜チップを形成
することができる。さらに、上記方法の他に、第3図(
a)に示すように、ダイヤモンド粉末6をNi7により
電解メツキで接合し、その両表面を第3図ら)に示すよ
うにポリッシュ加工して、ダイヤモンドを表面に露出さ
せて形成することもできる。このように、ダイヤモンド
チップ3は、少なくとも1部分に照射面とそれと対向す
る光透過面との間を挿通するダイヤモンドが存在してい
ればよい。
導電層4は、電子の進入を妨害しないために、100人
程度の厚みで形成するのがよい、その形成は、ダイヤモ
ンドチップ3の照射面3aに、アルゴンイオンやネオン
イオン、窒素イオン等の導電イオンをビーム照射して導
電層を形成する方法や、照射面3aに金等の金属を蒸着
して、その蒸着層を導電層とする方法などが挙げられる
。
程度の厚みで形成するのがよい、その形成は、ダイヤモ
ンドチップ3の照射面3aに、アルゴンイオンやネオン
イオン、窒素イオン等の導電イオンをビーム照射して導
電層を形成する方法や、照射面3aに金等の金属を蒸着
して、その蒸着層を導電層とする方法などが挙げられる
。
なお、ダイヤモンドの発光は、結晶格子の中に含まれる
窒素等の不純物や、転位、空孔等の結晶欠陥、及びこの
結晶欠陥と不純物との結合したものが発光中心となり、
その存在により大きく左右されることが考えられる。
窒素等の不純物や、転位、空孔等の結晶欠陥、及びこの
結晶欠陥と不純物との結合したものが発光中心となり、
その存在により大きく左右されることが考えられる。
このため、上記の発光中心をダイヤモンドチップに付加
することができれば、発光強度特性をさらに向上できる
可能性がある。
することができれば、発光強度特性をさらに向上できる
可能性がある。
いま、ダイヤモンドチップを加応力状態において酸素含
有雰囲気中で加熱処理すると、青色の発光強度が向上す
るのが認められる。これは、チップの表面が大気中の酸
素との反応によりエツジされ、欠陥濃度が高くなると考
えられ、そしてこの空孔は、ダイヤモンド中の窒素と結
合してN原子−空孔−N原子(N−V−N)の状態で存
在し発光中心になると想定される。
有雰囲気中で加熱処理すると、青色の発光強度が向上す
るのが認められる。これは、チップの表面が大気中の酸
素との反応によりエツジされ、欠陥濃度が高くなると考
えられ、そしてこの空孔は、ダイヤモンド中の窒素と結
合してN原子−空孔−N原子(N−V−N)の状態で存
在し発光中心になると想定される。
したがって、上記のように処理を加えたダイヤモンドチ
ップをこの発明に係る装置に用いることにより、より強
い青色発光を得ることができる。
ップをこの発明に係る装置に用いることにより、より強
い青色発光を得ることができる。
〔発明の効果]
以上のように、この発明は、ダイヤモンドチップの照射
面に接地された導電層を設けて、照射面を充電しないよ
うにしたので、電子線照射を安定して行なうことができ
る。したがって、この発明の発光装置によれば、ダイヤ
モンドチップを発光素材とした発光装置の商品化を可能
とし、従来はとんど存在していなかった強い青色光の発
光装置を提供することができる。
面に接地された導電層を設けて、照射面を充電しないよ
うにしたので、電子線照射を安定して行なうことができ
る。したがって、この発明の発光装置によれば、ダイヤ
モンドチップを発光素材とした発光装置の商品化を可能
とし、従来はとんど存在していなかった強い青色光の発
光装置を提供することができる。
第1図はこの発明に係る発光装置の構造図、第2図及び
第3図はダイヤモンドチップ成形の模式図、第4図は発
光ダイオードを用いた発光装置の構造図、第5図乃至第
6図はそれぞれ天然ダイヤモンドのCLスペクトルを示
す図である。 1・・・・・・容器、 2・・・・・・電子線照
射器、3・・・・・・ダイヤモンドチップ、 3a・・・・・・照射面、 4・・・・・・導電層、
5・・・・・・アース線、 6・・・・・・ダイヤモ
ンド粉末、7・・・・・・Ni。 特許出願人 大阪ダイヤモンド工業株式会社同 代
理人 鎌 1) 文 二第1図 第3図 ↓ 第4図
第3図はダイヤモンドチップ成形の模式図、第4図は発
光ダイオードを用いた発光装置の構造図、第5図乃至第
6図はそれぞれ天然ダイヤモンドのCLスペクトルを示
す図である。 1・・・・・・容器、 2・・・・・・電子線照
射器、3・・・・・・ダイヤモンドチップ、 3a・・・・・・照射面、 4・・・・・・導電層、
5・・・・・・アース線、 6・・・・・・ダイヤモ
ンド粉末、7・・・・・・Ni。 特許出願人 大阪ダイヤモンド工業株式会社同 代
理人 鎌 1) 文 二第1図 第3図 ↓ 第4図
Claims (1)
- (1)電子線照射器と、その照射器の照射方向に位置さ
せてダイヤモンドチップを設け、このダイヤモンドチッ
プの電子線の照射面に、導電層を形成すると共に、その
導電層を接地して成る発光装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63108771A JPH01278410A (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63108771A JPH01278410A (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 発光装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01278410A true JPH01278410A (ja) | 1989-11-08 |
Family
ID=14493073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63108771A Pending JPH01278410A (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 発光装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01278410A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03281594A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-12 | Hitachi Ltd | 発光材料及び表示装置 |
-
1988
- 1988-04-30 JP JP63108771A patent/JPH01278410A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03281594A (ja) * | 1990-03-29 | 1991-12-12 | Hitachi Ltd | 発光材料及び表示装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Guha et al. | Degradation of II‐VI based blue‐green light emitters | |
US8089061B2 (en) | Quantum dot inorganic electroluminescent device | |
Guha et al. | < 100> dark line defect in II‐VI blue‐green light emitters | |
US5496766A (en) | Method for producing a luminous element of III-group nitride | |
US20010048112A1 (en) | Semiconductor light-emitting device and manufacturing method thereof | |
EP1551063A1 (en) | Gallium nitride compound semiconductor device and manufacturing method | |
US9530927B2 (en) | Light emitting devices with built-in chromaticity conversion and methods of manufacturing | |
JPH11340516A (ja) | 表示装置および照明装置 | |
DE4336891A1 (de) | Lichtemittierende Halbleitervorrichtung mit einer Stickstoff-Gruppe-III-Verbindung | |
US8421116B2 (en) | Light emitting device and method for manufacturing the same | |
JP2829311B2 (ja) | 発光素子の製造方法 | |
EP0446746A2 (en) | Light-emitting thin film and thin film EL device | |
JP3675044B2 (ja) | 3族窒化物半導体発光素子 | |
Vergeles et al. | EBIC investigation of InGaN/GaN multiple quantum well structures irradiated with low energy electrons | |
JPH01278410A (ja) | 発光装置 | |
JP5192097B2 (ja) | 紫外線照射装置 | |
Lagerstedt et al. | Properties of GaN tunneling MIS light‐emitting diodes | |
JPH0217631A (ja) | 発光素子用ダイヤモンド結晶チップ | |
US20240063331A1 (en) | Optoelectronic semiconductor component and method for producing an optoelectronic semiconductor component | |
US11139342B2 (en) | UV-LED and display | |
KR102185115B1 (ko) | 양자 라드 및 그 제조방법, 이를 포함하는 표시장치 | |
JPH07307487A (ja) | 短波長発光素子 | |
JP3484427B2 (ja) | 発光素子 | |
JP2587825B2 (ja) | 発光素子の作製方法 | |
Vergeles et al. | Role of extended defects in the transformation of InGaN/GaN multiple quantum well structure optical properties under low energy electron beam irradiation |