JPH03133095A - 端面発光型ｅｌ素子 - Google Patents
端面発光型ｅｌ素子Info
- Publication number
- JPH03133095A JPH03133095A JP1271163A JP27116389A JPH03133095A JP H03133095 A JPH03133095 A JP H03133095A JP 1271163 A JP1271163 A JP 1271163A JP 27116389 A JP27116389 A JP 27116389A JP H03133095 A JPH03133095 A JP H03133095A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- face
- grating
- diffraction grating
- edge
- 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.)
- Granted
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 51
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 27
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 239000005083 Zinc sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 2
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 2
- DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N zinc;sulfide Chemical compound [S-2].[Zn+2] DRDVZXDWVBGGMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 description 1
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (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
本発明は発光素子の一つである端面発光型ＥＬ素子に関
する。
する。
従来の技術
近年、電子写真方式のプリンタの発展などに伴って各種
の発光素子が開発された。このような発光素子としては
、例えば、ＥＬ（エレクトロ−ルミネセンス）素子が存
するが、これは不足しがちな発光輝度の改善が望まれて
いた。そこで、上面が発光する従来のＥＬに比してｌｏ
Ｏ倍程０発光輝度を示す端面発光型ＥＬが開発された。
の発光素子が開発された。このような発光素子としては
、例えば、ＥＬ（エレクトロ−ルミネセンス）素子が存
するが、これは不足しがちな発光輝度の改善が望まれて
いた。そこで、上面が発光する従来のＥＬに比してｌｏ
Ｏ倍程０発光輝度を示す端面発光型ＥＬが開発された。
これは、活性元素を含む硫化亜鉛等からなる薄膜状の活
性層を誘電体層で囲んで先導波路を形成したもので、活
性層の端面から極扁平な光が照射されるようになってお
り、その輝度の高さからプリンタヘッドなどへの利用が
期待されている。
性層を誘電体層で囲んで先導波路を形成したもので、活
性層の端面から極扁平な光が照射されるようになってお
り、その輝度の高さからプリンタヘッドなどへの利用が
期待されている。
そこで、この端面発光型ＥＬ素子を第４図及び第５図に
基づいて説明する。例示する端面発光型ＥＬ素子１は、
光導波路２を形成する薄膜状の活性層３を上下から誘電
体層４，５で囲み、これら誘電体層４，５の上下面に電
極層６，７を形成したものである。
基づいて説明する。例示する端面発光型ＥＬ素子１は、
光導波路２を形成する薄膜状の活性層３を上下から誘電
体層４，５で囲み、これら誘電体層４，５の上下面に電
極層６，７を形成したものである。
このような構成において、この端面発光型ＥＬ素子１は
、電極層６，７間に交流電圧が印加されると活性層３等
の素子端面から極扁平な光が出射される。これは、第５
図に例示するように、交流電圧により活性層３内の各部
に発生した光が、誘電体層４，５と活性層３との境界で
形成された先導波路２の内面で反射を繰返し、活性層３
内を順次伝播されて素子端面から出射されると考えられ
ており、この出射光の光強度は上面が発光する従来のＥ
Ｌに比してｌＯＯ倍程０なる。
、電極層６，７間に交流電圧が印加されると活性層３等
の素子端面から極扁平な光が出射される。これは、第５
図に例示するように、交流電圧により活性層３内の各部
に発生した光が、誘電体層４，５と活性層３との境界で
形成された先導波路２の内面で反射を繰返し、活性層３
内を順次伝播されて素子端面から出射されると考えられ
ており、この出射光の光強度は上面が発光する従来のＥ
Ｌに比してｌＯＯ倍程０なる。
そこで、上記構造の端面発光型ＥＬ素子ｌを薄膜技術で
アレイ状に連設することなどで、ラインプリンタの印刷
ヘッドなどを実施可能である。
アレイ状に連設することなどで、ラインプリンタの印刷
ヘッドなどを実施可能である。
発明が解決しようとする課題
上述のような端面発光型ＥＬ素子１は、アレイ状に連設
するなどして個々に発光させることで、ラインプリンタ
の印刷ヘッドなどに利用することができる。
するなどして個々に発光させることで、ラインプリンタ
の印刷ヘッドなどに利用することができる。
だが、上述のような端面発光型ＥＬ素子１の出射光は、
活性層３内で反射を数多く繰返すことによる光減衰や、
活性層３外へ放射される光の存在、光出射側の素子端面
とは逆方向に向かう発光モードの存在等のために出力が
制約され、その上限は０．５（Ｗ／７）程度になってい
る。これでは毎分ＩＯページ以上もの印刷を行なう高速
プリンタのラインヘッドとしては光量が不足しているた
め、端面発光型ＥＬ素子１は光出力の向上が要望されて
いる。
活性層３内で反射を数多く繰返すことによる光減衰や、
活性層３外へ放射される光の存在、光出射側の素子端面
とは逆方向に向かう発光モードの存在等のために出力が
制約され、その上限は０．５（Ｗ／７）程度になってい
る。これでは毎分ＩＯページ以上もの印刷を行なう高速
プリンタのラインヘッドとしては光量が不足しているた
め、端面発光型ＥＬ素子１は光出力の向上が要望されて
いる。
課題を解決するための手段
請求項１記載の発明は、薄膜状の活性層を囲む誘電体層
の外面に相対向する電極層を形成した端面発光型ＥＬ素
子において、各格子が素子端面と平行な回折格子を何れ
かの層の少なくとも一方の外面に形成する。
の外面に相対向する電極層を形成した端面発光型ＥＬ素
子において、各格子が素子端面と平行な回折格子を何れ
かの層の少なくとも一方の外面に形成する。
請求項２記載の発明は、素子端面に向かう方向の回折効
率が逆方向より高い回折格子を形成する。
率が逆方向より高い回折格子を形成する。
作用
各格子が素子端面と平行な回折格子を何れかの層の少な
くとも一方の外面に形成したことにより、活性層内で発
生した光が回折格子で反射される際に反射角が小さい回
折光が発生し、伝播方向が薄膜積層方向と直角に近い光
が生成されるので、素子端面から出射される光は反射回
数が減少して光減衰量が低減されることになる。
くとも一方の外面に形成したことにより、活性層内で発
生した光が回折格子で反射される際に反射角が小さい回
折光が発生し、伝播方向が薄膜積層方向と直角に近い光
が生成されるので、素子端面から出射される光は反射回
数が減少して光減衰量が低減されることになる。
また、素子端面に向かう方向の回折効率が逆方向より高
い回折格子を形成することにより、活性層内で発生して
回折格子で反射された光は伝播方向が薄膜積層方向と直
角に近くなり、光出射側の素子端面とは逆方向に向かう
発光モードも減少する。
い回折格子を形成することにより、活性層内で発生して
回折格子で反射された光は伝播方向が薄膜積層方向と直
角に近くなり、光出射側の素子端面とは逆方向に向かう
発光モードも減少する。
実施例
請求項１記載の発明の実施例を第１図に基づいて説明す
る。なお、前述の従来例に例示した端面発光型ＥＬ素子
ｌと同一の部分は同一の名称及び符号を用いて説明も省
略する。この端面発光型ＥＬ素子８は、光導波路９を形
成する活性層３の上方の外面に、各格子が素子端面と平
行な回折格子１ｏが形成されている。
る。なお、前述の従来例に例示した端面発光型ＥＬ素子
ｌと同一の部分は同一の名称及び符号を用いて説明も省
略する。この端面発光型ＥＬ素子８は、光導波路９を形
成する活性層３の上方の外面に、各格子が素子端面と平
行な回折格子１ｏが形成されている。
なお、前記回折格子１０の製作は、レーザ光の干渉等を
利用した既存のフォトリソグラフィ技術で活性層３の外
面に凹凸を形成することで容易に実施される。そして、
ここで云う素子端面と平行な回折格子１０の格子とは、
連続する長溝状の凹凸として考えられる回折格子１０の
干渉縞のことを意味し、例えば、第１図では左右方向に
連設された各格子が紙面を貫通する方向の長溝状に形成
されていることになる。
利用した既存のフォトリソグラフィ技術で活性層３の外
面に凹凸を形成することで容易に実施される。そして、
ここで云う素子端面と平行な回折格子１０の格子とは、
連続する長溝状の凹凸として考えられる回折格子１０の
干渉縞のことを意味し、例えば、第１図では左右方向に
連設された各格子が紙面を貫通する方向の長溝状に形成
されていることになる。
また、各層３〜７の実際的な構造としては、電極層６，
７は層厚０．１（μｍ）程度のＡＱ（アルミ）、誘電体
層４，５は層厚０．２５（μｍ）程度のＹ、○。
７は層厚０．１（μｍ）程度のＡＱ（アルミ）、誘電体
層４，５は層厚０．２５（μｍ）程度のＹ、○。
（酸化イツトリウム）、活性層３は層厚１．０（μｍ）
程度の活性元素としてＭ ｎ （マンガン）を添加した
Ｚｎ５（硫化亜鉛）などからなり、各々金属蒸着やスパ
ッタリング及び電子ビーム蒸着等の薄膜技術で形成され
る。
程度の活性元素としてＭ ｎ （マンガン）を添加した
Ｚｎ５（硫化亜鉛）などからなり、各々金属蒸着やスパ
ッタリング及び電子ビーム蒸着等の薄膜技術で形成され
る。
このような構成において、この端面発光型ＥＬ素子８も
、電極層６，７間に交流電圧を印加することで素子端面
から光が出射される。
、電極層６，７間に交流電圧を印加することで素子端面
から光が出射される。
この時、この端面発光型ＥＬ素子８では、活性層３内に
発生して光導波路９内を伝播される光は、回折格子１０
で反射される際に複数の回折光となる。これらの回折光
は通常の反射と同方向に向かう０次回折光の他、反射角
が小さい数次回折光が発生することになる。従って、活
性層３内に発生した光が回折格子１０で反射される毎に
、伝播方向が薄膜積層方向と直角に近い光が生成される
ことになり、素子端面から出射される光は、先導波路９
内で反射される回数が減少するので光減衰量が低減され
て光出力が大きく、薄膜積層方向の拡開角が小さいので
光利用効率も高い。
発生して光導波路９内を伝播される光は、回折格子１０
で反射される際に複数の回折光となる。これらの回折光
は通常の反射と同方向に向かう０次回折光の他、反射角
が小さい数次回折光が発生することになる。従って、活
性層３内に発生した光が回折格子１０で反射される毎に
、伝播方向が薄膜積層方向と直角に近い光が生成される
ことになり、素子端面から出射される光は、先導波路９
内で反射される回数が減少するので光減衰量が低減され
て光出力が大きく、薄膜積層方向の拡開角が小さいので
光利用効率も高い。
なお、本実施例の端面発光型ＥＬ素子８では、活性層３
と上方の誘電体層４との層間面に回折格子１ｏを形成し
たものを例示したが、本発明は上記構造に限定されるも
のではなく、第２図に例示するように、誘電体層４の外
面に回折格子１１を形成した端面発光型ＥＬ素子１２な
ども実施可能であり、この場合、活性層３から誘電体層
４に放射される光から素子端面に向かう光が生成される
ので、素子端面から出射される光が増大して端面発光型
ＥＬ素子１２の光出力が拡大される。また、上述のよう
な回折格子１０．１１を複数の層３〜７の外面に形成す
ることも可能であり、この場合は極めて光出力が大きい
端面発光型ＥＬ素子（図示せず）を得ることができる。
と上方の誘電体層４との層間面に回折格子１ｏを形成し
たものを例示したが、本発明は上記構造に限定されるも
のではなく、第２図に例示するように、誘電体層４の外
面に回折格子１１を形成した端面発光型ＥＬ素子１２な
ども実施可能であり、この場合、活性層３から誘電体層
４に放射される光から素子端面に向かう光が生成される
ので、素子端面から出射される光が増大して端面発光型
ＥＬ素子１２の光出力が拡大される。また、上述のよう
な回折格子１０．１１を複数の層３〜７の外面に形成す
ることも可能であり、この場合は極めて光出力が大きい
端面発光型ＥＬ素子（図示せず）を得ることができる。
つぎに、請求項２記載の発明の実施例を第３図に基づい
て説明する。この端面発光型ＥＬ素子１３では、活性層
３の上面などにブレーズ角を備えた回折格子１４が形成
されている。
て説明する。この端面発光型ＥＬ素子１３では、活性層
３の上面などにブレーズ角を備えた回折格子１４が形成
されている。
このような構成において、この端面発光型ＥＬ素子１３
は、回折格子１４の回折効率が光出射側の素子端面に向
かう方向が逆方向より高いので、活性層３内に発生して
回折格子１４で反射された光は０次回折光でも伝播方向
が薄膜積層方向と直角に近くなって素子端面に向かうこ
とになり、同時に、光出射側の素子端面とは逆方向に向
かう発光モードも減少するので、さらに出射光の６力が
向上することが期待される。
は、回折格子１４の回折効率が光出射側の素子端面に向
かう方向が逆方向より高いので、活性層３内に発生して
回折格子１４で反射された光は０次回折光でも伝播方向
が薄膜積層方向と直角に近くなって素子端面に向かうこ
とになり、同時に、光出射側の素子端面とは逆方向に向
かう発光モードも減少するので、さらに出射光の６力が
向上することが期待される。
発明の効果
請求項１記載の発明は、簿膜状の活性層を囲む誘電体層
の外面に相対向する電極層を形成した端面発光型ＥＬ素
子において、各格子が素子端面と平行な回折格子を何れ
かの層の少なくとも一方の外面に形成したことにより、
活性層内で発生した光が回折格子で反射される際に反射
角が小さい回折光が発生し、伝播方向が薄膜積層方向と
直角に近い光が生成されるので、素子端面から出射され
る光は反射回数が減少して光減衰量が低減されることに
なり、端面発光型ＥＬ素子の光出力を向上させることが
でき、また、請求項２記載の発明は、素子端面に向かう
方向の回折効率が逆方向より高い回折格子を形成するこ
とにより、活性層内で発生して回折格子で反射された光
は伝播方向が薄膜積層方向と直角に近くなると共に、光
出射側の素子端面とは逆方向に向かう発光モードが減少
するので、さらに端面発光型ＥＬ素子の光出力を向上さ
せることが可能である等の効果を有するものである。
の外面に相対向する電極層を形成した端面発光型ＥＬ素
子において、各格子が素子端面と平行な回折格子を何れ
かの層の少なくとも一方の外面に形成したことにより、
活性層内で発生した光が回折格子で反射される際に反射
角が小さい回折光が発生し、伝播方向が薄膜積層方向と
直角に近い光が生成されるので、素子端面から出射され
る光は反射回数が減少して光減衰量が低減されることに
なり、端面発光型ＥＬ素子の光出力を向上させることが
でき、また、請求項２記載の発明は、素子端面に向かう
方向の回折効率が逆方向より高い回折格子を形成するこ
とにより、活性層内で発生して回折格子で反射された光
は伝播方向が薄膜積層方向と直角に近くなると共に、光
出射側の素子端面とは逆方向に向かう発光モードが減少
するので、さらに端面発光型ＥＬ素子の光出力を向上さ
せることが可能である等の効果を有するものである。
第１図及び第２図は請求項１記載の発明の実施例を示す
縦断側面図、第３図は請求項２記載の発明の実施例を示
す縦断側面図、第４図は従来例を示す斜視図、第５図は
縦断側面図である。 ２．９・・・先導波路、３・・・活性層、４，５・・誘
電体層、 ６゜ ７・・・電極層、 ８゜ ２゜ ・・端面発 光種ＥＬ素子、 １０゜ １１゜ １４・・・回折格子 出 願 人 東京電気株式会社
縦断側面図、第３図は請求項２記載の発明の実施例を示
す縦断側面図、第４図は従来例を示す斜視図、第５図は
縦断側面図である。 ２．９・・・先導波路、３・・・活性層、４，５・・誘
電体層、 ６゜ ７・・・電極層、 ８゜ ２゜ ・・端面発 光種ＥＬ素子、 １０゜ １１゜ １４・・・回折格子 出 願 人 東京電気株式会社
Claims (2)
- １．薄膜状の活性層を囲む誘電体層の外面に相対向する
電極層を形成した端面発光型ＥＬ素子において、各格子
が素子端面と平行な回折格子を何れかの層の少なくとも
一方の外面に形成したことを特徴とする端面発光型ＥＬ
素子。 - ２．素子端面に向かう方向の回折効率が逆方向より高い
回折格子を形成したことを特徴とする請求項１記載の端
面発光型ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271163A JP2659595B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 端面発光型ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1271163A JP2659595B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 端面発光型ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03133095A true JPH03133095A (ja) | 1991-06-06 |
| JP2659595B2 JP2659595B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=17496217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1271163A Expired - Lifetime JP2659595B2 (ja) | 1989-10-18 | 1989-10-18 | 端面発光型ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2659595B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027204A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気ヘッド |
| JPH03138893A (ja) * | 1989-10-24 | 1991-06-13 | Tokyo Electric Co Ltd | 端面発光型ｅｌ素子 |
| JPH065364A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-01-14 | Tokyo Electric Co Ltd | 端面発光型ｅｌ素子 |
| US6476550B1 (en) | 1998-03-27 | 2002-11-05 | Nec Corporation | Organic Electroluminescent device with a defraction grading and luminescent layer |
| US9188717B2 (en) | 2010-10-04 | 2015-11-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light acquisition sheet and rod, and light receiving device and light emitting device each using the light acquisition sheet or rod |
-
1989
- 1989-10-18 JP JP1271163A patent/JP2659595B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH027204A (ja) * | 1988-06-27 | 1990-01-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 磁気ヘッド |
| JPH03138893A (ja) * | 1989-10-24 | 1991-06-13 | Tokyo Electric Co Ltd | 端面発光型ｅｌ素子 |
| JPH065364A (ja) * | 1992-06-18 | 1994-01-14 | Tokyo Electric Co Ltd | 端面発光型ｅｌ素子 |
| US6476550B1 (en) | 1998-03-27 | 2002-11-05 | Nec Corporation | Organic Electroluminescent device with a defraction grading and luminescent layer |
| US9188717B2 (en) | 2010-10-04 | 2015-11-17 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Light acquisition sheet and rod, and light receiving device and light emitting device each using the light acquisition sheet or rod |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2659595B2 (ja) | 1997-09-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6587620B2 (en) | Surface emitting device | |
| CN1231772C (zh) | 用于可见光谱的宽带线栅偏振器及其制造方法 | |
| CN101447643B (zh) | 表面发射激光器和使用表面发射激光器形成的光学设备 | |
| JP3573393B2 (ja) | ディスプレイ装置 | |
| US7177081B2 (en) | High contrast grating light valve type device | |
| JP4903089B2 (ja) | 偏光性を有する半導体発光素子 | |
| US20050218413A1 (en) | Image exposure device and laser exposure device applied thereto | |
| KR20110100656A (ko) | 광을 혼합하기 위한 장치 | |
| JP2018509645A5 (ja) | ||
| JPH10190050A (ja) | 発光ダイオード | |
| JPH03133095A (ja) | 端面発光型ｅｌ素子 | |
| EP0724300B1 (en) | Semiconductor device having reflecting layer | |
| JP2006310075A (ja) | 有機ｅｌ発光装置 | |
| JP2505292B2 (ja) | 端面発光型ｅｌ素子 | |
| JPS6391998A (ja) | Ｅｌ発光アレイ | |
| EP4246600A1 (en) | Resonant cavity structure including wavelength conversion material | |
| JP2005136033A (ja) | 半導体発光素子 | |
| US7415172B2 (en) | Diffractive waveguide-spatial optical modulator | |
| US5252895A (en) | TFEL edge emitter structure with light emitting face at angle greater than ninety degrees to substrate street | |
| KR101838701B1 (ko) | 고휘도 발광소자 | |
| JPH0669106B2 (ja) | Ｌｅｄ素子 | |
| US5442650A (en) | Distributed talbot filter surface-emitting distributed feedback laser | |
| JP2583994B2 (ja) | 薄膜エレクトロルミネセンス装置 | |
| JP2005166881A (ja) | 窒化物半導体レーザ素子 | |
| JP2003217824A (ja) | 有機発光素子、並びに該有機発光素子を用いた発光素子アレイ、投光機、光書き込み装置、表示素子、および電子写真方式のプリンター |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080606 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090606 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606 Year of fee payment: 13 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100606 Year of fee payment: 13 |