JPH04115488A - 発光素子 - Google Patents

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］ 本発明は発光素子、特にＭＩＭと螢光体を利用する発光
素子に関し、フラットパネルデイスプレィ等、発光素子
の応用分野にはすべて利用できるものである。

［従来の技術］ 従来ＭＩＭ構造の発光素子が知られている。

この構造を第２図に示す。基板１上にＡＩ等の第１の金
属層２を形成し、この表面に絶縁体層３を形成し、更に
この表面に形成したＡｕ等の第２の金属層４から構成さ
れ、第１の金属層と第２の金属層との間に電圧を印加す
ることによって発光が得られる。

しかし、この発光素子の発光スペクトルは４００−１０
００ｎａの範囲を示す非常にブロードな発光であり、そ
のため輝度の大きい３原色の素子が必要とされるデイス
プレィ装置等にこの発光素子を用いることができなかっ
た。このような問題点を解決する方法として、特開昭８
３−２３２２９５がある。これによればその公報の第１
図に示すように螢光体層を第２電極と絶縁体層の間に挿
入することで、螢光体により決まる特定の波長が発光す
ると同時に、絶縁体層をトンネルした電子によっても直
接励起されて強い発光が生じるとある。

しかし、この構成では形成された絶縁体層の膜厚が２ｏ
−３ｏｚと非常に薄いため、螢光体層形成時の損傷が無
視できず、結果として素子の安定性や再現性に問題があ
る。又、螢光体層の膜厚も１０−２０人と非常に薄く、
螢光体として十分な特性を得るためには、粒径が数μｍ
必要であることを考えれば、二の膜厚では十分な発光強
度は得られない事か予想できる。更にトンネルした電子
による励起を考えたとき、電子のエネルギーは印加した
電圧によって決まり、トンネルした電子は数ｅＶ程度で
あることから、用いる螢光体材料の特性によっては発光
しないことが考えられる。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は高輝度でしかも安定で再現性よ（作製できる発
光素子を提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は、特許請求の
範囲に記載のとおりの発光素子である。

第１図に本発明による素子の構造を示す。本発明では図
に示すように基板１と第１の導電体層６との間の位置に
螢光体層５を形成することで、従来技術の欠点であった
絶縁体層への損傷を回避し、安定でしかも再現性のある
素子か実現できる。

螢光体の励起についてはＭＩＭ素子からの発光による励
起とトンネル電子による励起の２通りが考えられるが、
各螢光体層をトンネル電子て励起するためには、絶縁体
層、第１．２の導電体層それぞれの膜厚が非常に薄い必
要がある。

特に絶縁体層は電子がトンネルする必要があることから
、膜厚は数人から数百人、望ましくは２０から　２００
人、最適には２０から　１００λ程度が望ましい。更に
上記範囲の膜厚で、絶縁性を示す必要があることはいう
までもない。絶縁体層の作製方法としては、上記範囲の
膜厚を制御できる作製方法であれば特に制限はない。

基板については特に制限はないか、発光の取り出し方向
を基板側とした場合、透光性を有する必要がある。又、
膜形成側から発光を取り出す場合、第１の導電体層、絶
縁体層、そして第２の導電体層それぞれが透光性を有す
る必要がある。

［実施例コ 以下、本発明を実施例によって、具体的に説明する。

実施例１ ここでは、第１図に示すような素子構造を有する発光素
子を作製した。基板１にはガラス基板を用いた。基板の
上に螢光体層５として、低速電子線用螢光体材料である
ＺｎＯ：　Ｚｎを塗布法により形成した。次に第１の導
電体層６としてＡ１薄膜を約１００人、抵抗線加熱によ
り形成した。次に絶縁体層７として有機絶縁体材料であ
るポリイミドをＬＢ法により、約３Ｏ−５０Ｘ形成した
。最後に第２の導電体層８としてＡｕ薄膜を約４００！
、抵抗線加熱により形成した。

このようにして作製した素子に、ＤＣ電圧を用い、Ａｕ
薄膜か負電位になるように印加した。

その結果、良好なＺｎＯ：　Ｚｎ螢光体の発光が得られ
た。

なお、本実施例では、絶縁体層の材料としてポリイミド
をＬＢ法により形成した膜を用いたが、本発明の効果は
、これらに制限はされず、他の材料や作製方法でも同様
な効果が得られる。

実施例２ 絶縁体層７として、実施例１における有機絶縁体材料に
替わり、Ａ１薄膜からなる第１の導電体層を空気中で約
１５０〜２００　”Ｃで４０分間加熱を行い、Ａ１の表
面に厚さ約３０〜５０人になるように形成させた酸化ア
ルミニウム層とした以外は実施例１と同じ条件で発光素
子を作製し、同し条件で試験をした。

その結果は、良好なＺｎＯ：　Ｚｎ螢光体の発光が得ら
れた。

上記絶縁層の材料や作製方法を、他の材料、他の作製方
法に替えても同様な効果が得られる。

［発明の効果］ 以上、説明したように、本発明の発光素子は安定で再現
性か良く、輝度の高い発光をすることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の発光素子の構成を示す断面の模式図、 第２図は、従来のＭＩＭ構造の発光素子の構成を示す断
面の模式図である。 Ｉ・・・基板、２・・・第１の金属層、３・・・絶縁体
層、４・・・第２の金属層、　　５・・・螢光体層、６
・・・第１の導電体層、７・・絶縁体層、８・・・第２
の導電体層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に螢光体層を有し、その表面に第１の導電
   体層とその表面に形成した有機材料からなる絶縁体層を
   有し、更にこの絶縁体層の表面に第２の導電体層を有し
   、前記第１の導電体層と第２の導電体層の間に電圧を印
   加するような構成を有することを特徴とする発光素子。
2. （２）第１の導電体層の表面に形成した有機材料からな
   る絶縁体層の替わりに、無機材料からなる絶縁体層を有
   することを特徴とする請求項（１）記載の発光素子。