JPH03196490A

JPH03196490A - 発光素子

Info

Publication number: JPH03196490A
Application number: JP1334912A
Authority: JP
Inventors: Ikuhiro Yamaguchi; 郁博山口
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1991-08-27
Anticipated expiration: 2013-07-09
Also published as: JP2775067B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、トンネル効果型発光素子に関する。

［従来の技術］発光素子は電気エネルギーを光エネルギーに変換する素
子であり、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）、発光ダ
イオード、半導体レーザ等が知られている。この中でエ
レクトロルミネッセンスは、固体に電界を加えて電気エ
ネルギーを光エネルギーに変換するものである。この発
光素子は、高抵抗層を２枚の電極で挟み、２枚の電極間
に電圧を印加して、電子を射出して蛍光体に衝突させて
発光させるものである。近年、ｐ影領域およびｎ影領域
に高濃度の不純物を添加して両頭域に低電圧を印加する
ことによって起こるトンネル効果を利用するものが知ら
れている。

一般的なトンネル効果型発光素子の断面図を第３図に示
す。図中３１は基板である。基板３１上に島状に陰電極
３２が形成されている。陰電極３２を覆い、かつ、基板
３１の陰電極３２形成部分を除く部分に絶縁膜３３が形
成されている。絶縁膜３３上に陽電極３４が形成されて
いる。また、基板３１と対向して配置されている保護部
材３５の内側に蛍光層３６が形成されている。この蛍光
層３６と陽電極３４との間は所定の間隔を有しており、
その空間は真空状態となっている。このような構成の素
子において陰電極３２と陽電極３４の間に電圧を印加す
ることによって、電子が射出され、その電子が蛍光層３
６を叩き発光が生じる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような発光素子は、ただ単に電子が
射出されるだけであるので、比較的広範囲にわたって電
子が衝突する。この場合に、蛍光層の中央部では電子の
衝突頻度が多く、反対に端部は電子の衝突頻度が低くな
る。したがって、蛍光層の発光部分すなわち輝点の周囲
部にぼやけが生じる。また、輝点の面積が広いことによ
り輝点の輝度自体が小さくなってしまう。

また、第４図に示すように、輝点同士が近接している場
合に射出された電子４１が他の輝点の蛍光層領域に衝突
して、光の干渉が生じる欠点がある。そこで、蛍光層の
寸法を小さくして光の干渉を防止する試みがなされたが
、発光に寄与する電子数が減少してしまい発光量の低下
を招く。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、輝点周
囲のぼやけ及び輝点相互の干渉を防止し、かつ、発光効
率の良いトンネル効果型発光素子を提供することを目的
とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、電子を射出させるための電子射出手段と、前
記電子射出手段と対向して設けられ、前記射出手段から
射出された電子を受けることにより発光する蛍光層と、
前記射出された電子がその中を通過するように前記射出
手段と前記蛍光層との間に設けられ、電流が通流される
ことにより前記電子の進路を制御するコイルとを具備す
ることを特徴とする。

ここで、電子射出手段は、基板と、前記基板上に島状に
形成された陰電極と、前記陰電極を覆うように形成され
た絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された陽電極とを具備
することが好ましい。また、コイルは、素子の輝点の所
定の領域に電子を集束させるように輝点毎に設けられて
いることが好ましい。また、コイルは、コイルにより生
じる磁場における磁束の方向が隣り合う輝点毎に異なる
ことが好ましい。

Ｃ作用］本発明の発光素子は、電子射出手段より射出された電子
の進路を制御するためのコイルを具備している。このコ
イルに電流が通流されるとその内側に磁場が発生する。

このため、射出された電子は、この磁場に基づく力によ
り制御されて、その進路が規定される。したがって、射
出された電子が近接する他の輝点の蛍光層領域に衝突す
ることによる干渉や輝点周囲のぼやけを防止することが
できる。

さらに、隣り合う輝点毎に磁束の方向を異なるように配
置することによって、磁場の水平成分が強調される。こ
のため、磁場が電子を集束する効果は大きくなり、より
効果的に干渉やぼやけを防止することができる。

［実施例］以下、本発明の実施例を添付図面を参照して具体的に説
明する。

第１図は、本発明の発光素子の一実施例を示す断面図で
ある。図中１は基板である。基板１上に島状に陰電極２
が形成されている。陰電極２を覆い、かつ、基板１の陰
電極２形成部分を除く部分に第１の絶縁膜３が形成され
ている。第１の絶縁膜３上に陽電極４が形成されている
。これらにより電子射出手段を構成している。陽電極４
の電子射出領域５を除く部分上に第２の絶縁膜６が形成
されている。第２の絶縁膜６の電子射出領域５近傍の部
分上にコイル７が設けられている。また、基板１と対向
して配置されている保護部材８の内側に蛍光層９が形成
されている。この蛍光層９と陽電極４との間は所定の間
隔を有しており、その空間は真空状態となっている。

ここで、陰電極２および陽電極４には金属等の導電体が
使用される。また、第１および第２の絶縁膜３，６には
ＳｉＯ２等が用いられる。第１の絶縁膜３の厚さは電子
がトンネル効果により蛍光層９に向かって射出できるよ
うに設定する必要がある。蛍光層９には蛍光体としてＡ
ｇ付活ＺｎＳ等が使用される。さらに、保護部材８は発
光した光を透過するために透明である樹脂フィルム、プ
ラスチック、ガラス等が用いられる。

コイル７の配置および配線は、コイル７に電流を流した
ときに発生する磁場の磁束の方向が隣接する輝点毎に互
いに異なるようになされている。

第２図はコイル７の配置および配線を示す概略図である
。図中２１は導線である。導線２１により輝点２２の領
域が示されている。また、図中２３は輝点の磁束方向を
示す記号である。導線２１に電流を流すことによって、
必然的に磁束の方向が決定される。したがって、一つの
輝点２２の磁束方向は、それに隣接する四方の輝点の磁
束方向と異なっている。

このような発光素子において、陰電極２と陽電極４の間
に電圧を印加することによって、トンネル現象を起こす
。これによって、電子が蛍光層９に向かって射出される
。一方、コイル７には電流を流して磁場を発生させてい
る。このため、蛍光層９に向かって射出された電子１０
は、その磁場の影響を受けて蛍光層９の所望の位置に衝
突するように進路が制御される。したがって、素子を効
率よく発光させることができる。

［発明の効果］以上説明した如く、本発明の発光素子は、輝点周囲のぼ
やけ及び輝点相互の干渉を防止して鮮明な画像を得るこ
とができ、かつ、発光効率の良いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発光素子の一実施例を示す断面図、第
２図はコイルの配置および配線を示す概略図、第３図、
第４図は従来の発光素子を示す断面図である。１・・・基板、２・・陰電極、３・・・第１の絶縁膜、
４・・・陽電極、５・・・電子射出領域、６・・・第２
の絶縁膜、７・・・コイル、８・・・保護部材、９・・
・蛍光層、１０・・・電子、２１・・・導線、２２・・
・輝点、２３・・・磁束方向を示す記号。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　電子を射出させるための電子射出手段と、前記
電子射出手段と対向して設けられ、前記射出手段から射
出された電子を受けることにより発光する蛍光層と、前
記射出された電子がその中を通過するように前記射出手
段と前記蛍光層との間に設けられ、電流が通流されるこ
とにより前記電子の進路を制御するコイルとを具備する
ことを特徴とする発光素子。
（２）　電子射出手段は、基板と、前記基板上に島状に
形成された陰電極と、前記陰電極を覆うように形成され
た絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された陽電極とを具備
する請求項１記載の発光素子。
（３）　コイルは、素子の輝点の所定の領域に電子を集
束させるように輝点毎に設けられている請求項１記載の
発光素子。
（４）　コイルは、前記コイルにより生じる磁場におけ
る磁束の方向が隣り合う輝点毎に異なる請求項３記載の
発光素子。