JPS61109294A - エレクトロルミネツセンス装置 - Google Patents
エレクトロルミネツセンス装置Info
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- JPS61109294A JPS61109294A JP60243792A JP24379285A JPS61109294A JP S61109294 A JPS61109294 A JP S61109294A JP 60243792 A JP60243792 A JP 60243792A JP 24379285 A JP24379285 A JP 24379285A JP S61109294 A JPS61109294 A JP S61109294A
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Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/22—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
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】
〈発明の背景〉
この発明は、トンネル効果電子によって励起される２つ
のエレクトロルミネッセンス（以ｆｆｌ ＥＬと呼ぶ）
）−を含むＥＬ装置に関する。
のエレクトロルミネッセンス（以ｆｆｌ ＥＬと呼ぶ）
）−を含むＥＬ装置に関する。
米国特許第４４６５６０２号の明細書には、マンゴの
ン陽イオン賦活硫化亜鉛の２枚＾ＥＬｒｉ間にＹ２Ｏ３
０電気絶縁層を挾み、この複合構体を２枚の電極間に挾
んだエレクトロルミネッセンス装置が開示されてｈる。
０電気絶縁層を挾み、この複合構体を２枚の電極間に挾
んだエレクトロルミネッセンス装置が開示されてｈる。
その絶縁層は厚さが約４０ｏＯ人で、この装置は約５０
０Ｈ２約７０〜２００Ｖの電圧を印加すると光を放射す
る。
０Ｈ２約７０〜２００Ｖの電圧を印加すると光を放射す
る。
〈発明の概要〉
この発明の装置は簡単であるが容易ではない改造によっ
て得られたもので、従来の装置より低め印加電圧によシ
少い消費電力で強い光を放射することができる。この発
明の装置では、その絶縁層の厚さが５０〜１００ＱＯＨ
２１０〜３０Ｖの電圧を電極間に印加するときその絶縁
層を電子がトンネル効果で通過できる範囲で実質的に薄
くなっており、Ｙ２Ｏ３その他の大抵の絶縁体の層で１
００〜３００人の範囲内にある。この発明の装置の薄く
なった絶縁層を通過した電子は、従来の装置の厚い絶縁
１−を通過した電子よシルミネツセンス誘起用のエネル
ギか実質的に大きい。
て得られたもので、従来の装置より低め印加電圧によシ
少い消費電力で強い光を放射することができる。この発
明の装置では、その絶縁層の厚さが５０〜１００ＱＯＨ
２１０〜３０Ｖの電圧を電極間に印加するときその絶縁
層を電子がトンネル効果で通過できる範囲で実質的に薄
くなっており、Ｙ２Ｏ３その他の大抵の絶縁体の層で１
００〜３００人の範囲内にある。この発明の装置の薄く
なった絶縁層を通過した電子は、従来の装置の厚い絶縁
１−を通過した電子よシルミネツセンス誘起用のエネル
ギか実質的に大きい。
く推奨実施例の詳細な説明〉
第１図は一方の面に酸化スズの透明な第１導電°層２５
を設けたガラス板２３を含むＥＬ装置２１を示す。
を設けたガラス板２３を含むＥＬ装置２１を示す。
この第１導電層２５は厚さ約２０００人のマンガン陽イ
オン賦活硫化亜鉛（Ｚｎ Ｓ ：Ｍｎ ）の第１ＥＬ層
２７で覆われ、この第１ＥＬ層２ワは厚さ約２００人の
酸化イツ） ＩＪウム（Ｙ２Ｏ３）絶縁層２つで覆われ
ている。この絶縁ｊ−２９上に厚さ約２０００人のマン
ガン陽イオン賦活硫化亜鉛の第２ＥＬ層３１が設けられ
、その第２ＥＬ層３１上に金属アルミニウムの第２遵電
層３３が設けられている。
オン賦活硫化亜鉛（Ｚｎ Ｓ ：Ｍｎ ）の第１ＥＬ層
２７で覆われ、この第１ＥＬ層２ワは厚さ約２００人の
酸化イツ） ＩＪウム（Ｙ２Ｏ３）絶縁層２つで覆われ
ている。この絶縁ｊ−２９上に厚さ約２０００人のマン
ガン陽イオン賦活硫化亜鉛の第２ＥＬ層３１が設けられ
、その第２ＥＬ層３１上に金属アルミニウムの第２遵電
層３３が設けられている。
電極の励らきをする第１および第２の導電層２５．３３
に導線３７．３９を介して交番電圧源３５が接続され。
に導線３７．３９を介して交番電圧源３５が接続され。
５ｏ０１−１ｚで約１７〜３５Ｖの両値以上の交番電圧
を印加すると、波長約５７００人付近のスペクトル帯の
光を放射し、この光は矢印４１によって示すようにガラ
ス板２３を通して伝搬される。ＥＬは絶縁層２つの両面
近傍で観察される。
を印加すると、波長約５７００人付近のスペクトル帯の
光を放射し、この光は矢印４１によって示すようにガラ
ス板２３を通して伝搬される。ＥＬは絶縁層２つの両面
近傍で観察される。
ＥＬ放射４１は第２図および第３図のエネルギノ（ンド
図によシ説明することかできる。各層２５．２７．２９
．３１のエネルギバンドギャップをそれぞれ矩形領域２
５Ａ、 ２７Ａ、 ２９Ａ、３１Ａによって示す。各矩
形領域の底辺２５Ｂ、２７Ｂ、 ２９Ｂ、 ３１Ｂは一
′−子帯の上端を、頂辺２５Ｃ，２７Ｃ，２９Ｃ１３Ｌ
Ｃは伝導帯の下端をそれぞれ表し、矩形３３Ａは金属Ｎ
３３を表す。
図によシ説明することかできる。各層２５．２７．２９
．３１のエネルギバンドギャップをそれぞれ矩形領域２
５Ａ、 ２７Ａ、 ２９Ａ、３１Ａによって示す。各矩
形領域の底辺２５Ｂ、２７Ｂ、 ２９Ｂ、 ３１Ｂは一
′−子帯の上端を、頂辺２５Ｃ，２７Ｃ，２９Ｃ１３Ｌ
Ｃは伝導帯の下端をそれぞれ表し、矩形３３Ａは金属Ｎ
３３を表す。
電圧を印加しない状態では、平均自由電子エネルギレベ
ル（フェルミレベル）が点線４３で示スヨうになるか、
交番電圧のピーク閾値より高い電圧を印加すると、その
半サイクルごとに電流の方向が交互に変化する。このよ
うに閾値よシ高い電圧を印加して第１導電層２５が負で
第２導電層３３７５；正になったときの半サイクルにお
けるエネルギノくンドを第３図に示す。この期間中は矢
印４５によって示すように、電子が比較的自由に第１の
導電層２５から第１のＥＬＬＰ０１ＥＬ放射なしに通過
し、さらに矢印４７で示すように絶縁層２９をトンネル
効果でつきぬけ、極めて高エネルギになって第２のＥＬ
層３１に入り、ここでＥＬ放射を誘起する。このＥＬ放
射は矢印５１，５３を結合する括弧４９で示すエネルギ
交換相互作用によるルミネッセンス中心の衝撃励起によ
って誘起され、これによって゛電子を基底状態５５から
励起状態５７へ引上げる。この相互作用によって励起さ
れた電子は自然に基底状態に戻シ、矢印５９によって示
すように光子を放射する。
ル（フェルミレベル）が点線４３で示スヨうになるか、
交番電圧のピーク閾値より高い電圧を印加すると、その
半サイクルごとに電流の方向が交互に変化する。このよ
うに閾値よシ高い電圧を印加して第１導電層２５が負で
第２導電層３３７５；正になったときの半サイクルにお
けるエネルギノくンドを第３図に示す。この期間中は矢
印４５によって示すように、電子が比較的自由に第１の
導電層２５から第１のＥＬＬＰ０１ＥＬ放射なしに通過
し、さらに矢印４７で示すように絶縁層２９をトンネル
効果でつきぬけ、極めて高エネルギになって第２のＥＬ
層３１に入り、ここでＥＬ放射を誘起する。このＥＬ放
射は矢印５１，５３を結合する括弧４９で示すエネルギ
交換相互作用によるルミネッセンス中心の衝撃励起によ
って誘起され、これによって゛電子を基底状態５５から
励起状態５７へ引上げる。この相互作用によって励起さ
れた電子は自然に基底状態に戻シ、矢印５９によって示
すように光子を放射する。
次の半サイクルでは、エネルギノ（ンドの位置が逆転し
、逆の方向のトンネル効果によって基エネルギの電子が
発生し、第１ＥＬ層２７でＥＬ放射カニ誘起される。
、逆の方向のトンネル効果によって基エネルギの電子が
発生し、第１ＥＬ層２７でＥＬ放射カニ誘起される。
この発明の装置の本質的な特徴は絶縁層２９にあり、そ
の厚さが、装置の′成極間に１０〜３０Ｖの低い電圧を
印加したとき、この層２９を電子カニ冥質的にトンネル
効果で通過できる範囲内で実質的に均一で転なければな
らない。酸化イツトリウムＹ２Ｏ３％アルミナＡ４□０
３．シリカＳ ｔ ０２．窒化シリコンＳ Ｉ３ Ｎ４
％チタン酸バリウムＢａＴｉ０３． 酸化タンタルＴ
ａ０２等の大抵の材料の層では、トンネル効果の得られ
る厚さが１００〜３００人の範囲にある０この絶縁層は
ピンホールがあってはならないが、１種または複数種の
杷緑材料の１枚またはそれ以上の層で形成することもで
きる。
の厚さが、装置の′成極間に１０〜３０Ｖの低い電圧を
印加したとき、この層２９を電子カニ冥質的にトンネル
効果で通過できる範囲内で実質的に均一で転なければな
らない。酸化イツトリウムＹ２Ｏ３％アルミナＡ４□０
３．シリカＳ ｔ ０２．窒化シリコンＳ Ｉ３ Ｎ４
％チタン酸バリウムＢａＴｉ０３． 酸化タンタルＴ
ａ０２等の大抵の材料の層では、トンネル効果の得られ
る厚さが１００〜３００人の範囲にある０この絶縁層は
ピンホールがあってはならないが、１種または複数種の
杷緑材料の１枚またはそれ以上の層で形成することもで
きる。
ＥＬＬＰ０１３１はどんなＥＬ螢光体組成物のものでも
よいか、代表例としては２重Ｊｔ％のマンガン陽イオン
で賦活した硫化亜鉛がある。ＥＬＬＰ０１３１の材料は
同じでも異ってもよく、またその厚さも等しくても異っ
てもよい。そのＥＬ層の厚さは約２００〜３０００人の
範囲内にあればよい。この発明の装置はその動作が電気
的に交番するため電気的特性が対称であることが好まし
層。ＥＬ層２７％３１は抵抗性にすることも可能である
か、印加電圧の大部分が装置の絶縁層２つに生じるよう
に充分な導電性を持たすべきである。
よいか、代表例としては２重Ｊｔ％のマンガン陽イオン
で賦活した硫化亜鉛がある。ＥＬＬＰ０１３１の材料は
同じでも異ってもよく、またその厚さも等しくても異っ
てもよい。そのＥＬ層の厚さは約２００〜３０００人の
範囲内にあればよい。この発明の装置はその動作が電気
的に交番するため電気的特性が対称であることが好まし
層。ＥＬ層２７％３１は抵抗性にすることも可能である
か、印加電圧の大部分が装置の絶縁層２つに生じるよう
に充分な導電性を持たすべきである。
各電極は第１図に示すような面積で、ＥＬ装置に使用で
きる任意の化学的および物理的構成のものでよく、また
限られたＥＬ層２７％３１の所定領域からＥＬ放射を誘
−起するように設計された基盤目状にすることもできる
。
きる任意の化学的および物理的構成のものでよく、また
限られたＥＬ層２７％３１の所定領域からＥＬ放射を誘
−起するように設計された基盤目状にすることもできる
。
この発明の装置の多くの可能な実施例を考慮すると、印
加交番電圧のピーク値は１周波敬が５０〜１００００Ｈ
２の場合、閾値電圧約１０〜３０Ｖで約１０〜１００Ｖ
の範囲内にあればよ−。
加交番電圧のピーク値は１周波敬が５０〜１００００Ｈ
２の場合、閾値電圧約１０〜３０Ｖで約１０〜１００Ｖ
の範囲内にあればよ−。
この発明の装置は所要材料を真空蒸着により逐次多恵被
着することによって製造することが望ましいか、この材
料は予め導電層を被着したガラス板上に電子ビーム加熱
蒸発器によって蒸着することもできる。他の真空被着法
も使用し得ることはいうまでもなく、また化学蒸着法も
使用することができる。
着することによって製造することが望ましいか、この材
料は予め導電層を被着したガラス板上に電子ビーム加熱
蒸発器によって蒸着することもできる。他の真空被着法
も使用し得ることはいうまでもなく、また化学蒸着法も
使用することができる。
この発明の構造の特徴は、高Ａ運動エネルギを持つ之電
子かＥＬ螢光層に入り、螢光体内だけで加速される通常
の場合よシも高いＥＬ効率を生じる点であり、今１つの
特徴は電気絶縁層（この構造で最も重要な層）がただ１
枚しか必要でない点である。その上ＥＬ螢光層の外側に
導電層かあるため閾値電圧が低くなる。
子かＥＬ螢光層に入り、螢光体内だけで加速される通常
の場合よシも高いＥＬ効率を生じる点であり、今１つの
特徴は電気絶縁層（この構造で最も重要な層）がただ１
枚しか必要でない点である。その上ＥＬ螢光層の外側に
導電層かあるため閾値電圧が低くなる。
１１図はこの発明の装置の推奨実施例の縦断面図、第２
図はこの発明の装置の零印加電圧における電子のエネル
ギバンド栴成を示す図、第３図はこの発明の装置にＥＬ
放射を誘起させるのに充分な延圧を印加したときの電子
のエネルギバンド構造を示す図である。 ２５．３３・・・電極層、２７．３１・・・ＥＬ、’！
、２９・・・絶縁層。
図はこの発明の装置の零印加電圧における電子のエネル
ギバンド栴成を示す図、第３図はこの発明の装置にＥＬ
放射を誘起させるのに充分な延圧を印加したときの電子
のエネルギバンド構造を示す図である。 ２５．３３・・・電極層、２７．３１・・・ＥＬ、’！
、２９・・・絶縁層。
Claims (1)
- （１）第１および第２の電極層と、これらの電極層間に
配置された第１および第２のエレクトロルミネツセンス
層と，これらのエレクトロルミネツセンス層間にあつて
その双方に接触し、１０〜３０Ｖの低い電圧を上記第１
および第２の電極層間に印加したとき電子の実質的なト
ンネル効果が得られる範囲の実質的に均一な厚さを有す
る絶縁層とを含む複合構成を有するエレクトロルミネツ
センス装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/666,341 US4603280A (en) | 1984-10-30 | 1984-10-30 | Electroluminescent device excited by tunnelling electrons |
| US666341 | 1984-10-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61109294A true JPS61109294A (ja) | 1986-05-27 |
| JPH0652677B2 JPH0652677B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=24673798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60243792A Expired - Lifetime JPH0652677B2 (ja) | 1984-10-30 | 1985-10-29 | エレクトロルミネツセンス装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4603280A (ja) |
| JP (1) | JPH0652677B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4857803A (en) * | 1986-05-21 | 1989-08-15 | Advanced Lighting International | Method of producing electroluminescence and electroluminescing lamp |
| US4864370A (en) * | 1987-11-16 | 1989-09-05 | Motorola, Inc. | Electrical contact for an LED |
| US4967251A (en) * | 1988-08-12 | 1990-10-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | Thin film electroluminescent device containing gadolinium and rare earth elements |
| US5179316A (en) * | 1991-09-26 | 1993-01-12 | Mcnc | Electroluminescent display with space charge removal |
| KR0146491B1 (ko) * | 1994-09-16 | 1998-10-01 | 양승택 | 적층구조로 구성된 유기고분자 전계발광소자 |
| US5644327A (en) * | 1995-06-07 | 1997-07-01 | David Sarnoff Research Center, Inc. | Tessellated electroluminescent display having a multilayer ceramic substrate |
| JPH10108745A (ja) * | 1996-10-04 | 1998-04-28 | Touzai Kagaku Sangyo Kk | 流し台 |
| JPH10308283A (ja) * | 1997-03-04 | 1998-11-17 | Denso Corp | Ｅｌ素子およびその製造方法 |
| US6897855B1 (en) | 1998-02-17 | 2005-05-24 | Sarnoff Corporation | Tiled electronic display structure |
| US6067308A (en) * | 1998-09-17 | 2000-05-23 | Astralux, Inc. | Electroluminescent solid state device |
| US6498592B1 (en) | 1999-02-16 | 2002-12-24 | Sarnoff Corp. | Display tile structure using organic light emitting materials |
| WO2017083390A1 (en) | 2015-11-09 | 2017-05-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Tunneling nanomechanical switches and tunable plasmonic nanogaps |
| US10566492B2 (en) * | 2015-12-07 | 2020-02-18 | Massachuesetts Institute Of Technology | Electrically driven light-emitting tunnel junctions |
Citations (1)
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Also Published As
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|---|---|
| JPH0652677B2 (ja) | 1994-07-06 |
| US4603280A (en) | 1986-07-29 |
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