JPH04115489A - 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】 ［産業上の利用分野コ 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構造の発光素子か知られている。

この構造を第２図に示す。基板上１にＡ１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２と第２の金属層４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
０ＯｎＩｍ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
６３−２３２２９５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か２Ｏ
−３ＯＡ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、螢光体層の膜厚しｔｏ−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、この膜厚ては十分な発光強
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、一方、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
は発光しないことか考えられる。

［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く作製できる発
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
に示すような位置に螢光体層を形成することで、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、かつ発光強度も向上
する。

螢光体の励起についてはＭ　Ｉ　Ｍ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
か、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２の導電体層の膜厚が非常に薄い必要かある。

特に絶縁体層は電子がトンネルする必要かあることから
、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　１００人程度が望ましい。更に上
記範囲の膜厚て、絶縁性を示す必要かあることはいうま
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。

又、螢光体層の作製方法としては、下地への損傷が小さ
い方か望ましい。

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。その
際は第１の導電体層、絶縁体層、そして第２の導電体層
それぞれについても、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２の螢光体層が透
光性を有する必要がある。

［実施例］ 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ｌにはガラス基板を用いた。基板の
上に第１の導電体層５としてＡｌ薄膜を約４００２、抵
抗線加熱により形成した。次に絶縁体層６として空気中
で約１５０−２００℃、４０分間加熱を行い、Ａｌの表
面に約３Ｏ−５（Ｈの表面酸化層を形成した。更に第２
の導電体層７としてＡｕ薄膜を約１０（Ｄ、抵抗線加熱
により形成した。そして最後に第２の螢光体層８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。

このようにして作製した素子に、ＤＣ電圧を用い、Ａｕ
薄膜が正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６の材料として第１の導
電体層５であるＡｌ薄膜の表面酸化であるＡｌ２Ｏ３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は得られた。

実施例２ ここでは、実施例１における絶縁体層６であるＡ１□０
３層の替わりに有機絶縁体材料であるポリイミドをＬＢ
法により約３０〜５０人形成した以外は、実施例１と同
じ条件で発光素子を作製した。

その結果は実施例１と同じく、良好なＺｎＯ：Ｚｎ螢光
体の発光が得られた。

また、絶縁体層について他の材料や作製方法でも同様な
効果か得られた。

［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。 ■・・・基板、２・・・第１の金属層、訃・・絶縁体層
、４・・・第２の金属層、　　５・・・第１の導電体層
、６・・・絶縁体層、　　　　７・・・第２の導電体層
、８・・・螢光体層。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上に第１の導電体層とその表面に形成した無
   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、更にこの導電体層の表面に
   、螢光体層を有し、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無機材料からな
   る絶縁体層の替わりに、有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。