JPS6334847A - 発光装置 - 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］ 未発明は、発光波長の異なる複数の発光部材へ７Ｖｔ′
ｆ−ビームを照射して、該部材から光を出射させる発光
装置に関し、特に、カラーデイスプレィや記録、計Δ１
り等に適した発光装置に関する。

［開示の概要］ 本明細書及び図面は、発光部材へ電子ビームを照射して
、該部材から光を出射させる発光装置において、２次元
の電子ビーム源を使用することにより高密度な発光装置
を可能とし、かつ複数の電子ビーム源と複数の発光部材
とをそれぞれ対応させて２次元に配設することにより、
多種波長の発光を容易に行う技術を開示するものである
。

［従来の技術］ 従来より、電子ビームにより光を励起する試みは各種行
われていて、ＰＮＰｉ合のできない半導体でも発光は可
能となっている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、多種波長の光源を同時に備えることは難しく、
特に短波長の青色、緑色を得て、これを高密度に配列す
ることは大変法しかった。例えばＬＥＤデイスプレィ等
カラー表示できる発光拐料も各種あるが、それらは特に
、＋１′色の輝度が弱く、均一な発光表示にならず、実
装面でも駆動率を含めた高密度化が不可能なため、実用
化の域に達しなかった。

本発明は、上記従来の欠点を除去して、高密度な発光を
可能にすると共に、多種波長の発光をも実現して、高密
度な記録及び良画質なカラー表示の可能な発光装置を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するだめの手段］ 本発明による発光装置は、複数の電子ビーム源と、それ
らの電子ビーム源を真空中に密封し、かつ電子ビーム出
射窓を有する保護部材と、前記出射窓の近傍に電子ビー
ム源と対向して配設され、前記複数の電子ビーム源から
の電子ビームにより励起発光する発振波長の異なる複数
の発光部材とを備える発光装置であって、複数の電子ビ
ーム源と複数の発光部材とをそれぞれ対応させて２次元
に配設したものである。

［作　用］ 本発明に使用される電子ビーム源は、特公昭５４−３０
２７４号、特開昭５４−１１１２７２号（ＵＳＰ　４２
５９６７８）、特開昭５６−１５５２９号（ＵＳＰ　４
３０３９３０）　、特開昭５７−３８５２８号等の各公
報に開示されている下記の如き固体電子ビーム発生装置
である。

第３図は、固体電子ビーム発生装置の一例を示す平面図
である。第３図において、ＥＸＩ、　ＥＸ２゜ＥＸ３・
・・はＸ方向の選択を行う電極であり、それらは接点領
域を介して、高ドープｎ影領域ＨＤＩ。

）＋０２．　）１０３・・・とそれぞれ接続されている
。またＥＹはＹ方向の電極で、やはり接点領域を介して
高ドープｐ形通路ＰＰに接続されていて、前記電極ＥＸ
Ｉ。

ＥＸ２．　ＥＸ３・・・と電極ＥＹでマトリクスを構成
している。基板１０上には絶縁層ＩＬを介して引き出し
電極ＰＥが設けられ、電子ビームＦＸＥＢＩ、　ＥＢ２
．　ＥＢ３・・・を形成している。

上記のような構成において、電極ＥＸＩ、　ＥＸ２゜Ｅ
Ｘ３・・・と電極ＥＹとにアバランシェ増幅作用がｐ−
ｎ接合部で生じるような′上圧を印加し、同時に引き出
し電極ＰＥにある大きさの電圧をストえることにより、
電子ビーム源ＥＢＩ、　ＥＢ２．　ＥＢ３・・・から電
子が放出される。この時゛電極ＥＸＩ、　ＥＸ２．　Ｅ
Ｘ３・・・を適Ｓに選択することにより所望の電子ビー
ム源から電子を放出させることができる。この構造の電
子ビーム源の密度は３０ビ一ム源／ｍｍ程度まで可能で
、一般の記録装置の仕様を考えるときは充分な密度であ
る。

尚、別な゛電子ビーム源として公知のＰＮ接合に順方向
バイアスをかけて電子放出を得るものや、電界放出型等
の固体電子ビーム源を用いたものでも同様な効果を奏す
ることができる。

このように、電子ビーム源が２次元かつ高密度に構成さ
れるので、発光部材側を電子ビームそれぞれに対応する
ように２次元に配置し、かつそれらを多種の異なる発振
波長のものとすれば、カラー表示等の可能な多種波長の
発光が得られる。

［実施例］ 以ド、本発明の実施例を図面と共に詳細に説明する。

第１図は、本発明を実施した発光装置の一例を示す縦断
面図である。第１図において、電子ビーム源１は１次元
で３０本／ｍｒａの密度で２次元に配置され、支持部材
２の下部に取り付けられている。

支持部材２はさらに保護部材３と共に密閉容器を形成し
、内部は真空シールドされている。保１度部材３の底面
部には゛電子ビームの出射窓８が設けられ、その上部に
は発光部材４が前記電子ビーム源ｌと対向する位置に配
置されている。−・力、出射窓８のＦ部には、例えばベ
ルチェ素子等の電−ｒ冷却素子６及びその放熱フィン７
が密着して設けられている。

電Ｅビームａ１は、第３図で既に説明したものと同様で
あって、そのＥＢＩから出射された電子ビームは、発光
部材の半導体内に入り、入射された電子のエネルギーは
アバランシェ増幅作用の禁止帯幅に比較して大きいので
、半導体内でかなり高いエネルギー亭位に励起され、電
子は導電体底部へ、−・方、陽子は価電子帯の頂部の生
麦定状態に落ちＲき、そこから直接又は不純物を介して
再結合し、発光が起こる。この発光は、出射窓８から外
部に照射される。

このｆ６光波長は、電子ビームのエネルギーには無関係
であり、前記禁止帯幅もしくは不純物帛位により定まる
ので、本発明では、第４図に示す如く、透明基板１１上
に発光部材Ｌｌ、　Ｌ２．　Ｌ３・・・Ｌｎを等間隔に
配置し１例えばＬｌにＧａＡｓＰ、　ＧａＡｉ）Ａｓ、
　ＩｎＧａＰを用いると赤色の発光波長（８４０〜７０
０　ｇｒａ　）が得られ、Ｌ２としてＣｄＳを用いると
５００　ｇｍの緑色の発光波長が得られ、　Ｌ３として
Ｚｒ＋Ｓｅを用いると４７０ルｍ前後の緑色の発光波長
が得られ、Ｌ１〜Ｌ３で３原色が可能になる。

また、禁止帯幅は組成選択により自由にコントロールで
きるので、発振波長は自由に変えることができる。例え
ば、上記第４図でＬｌに使用した発光部材の・例を説明
すると、第５図に示す如く、基板１１上の発光部材りと
してＡＲｘＧａ＋−ｘＡｓを用い。

ＡＲのｘ＝１．０で５８０　ｇｒｓ近傍の光が得られる
。即ち、ＡＰの量をＬａｘ＝０からＬｂｘ−＋　まで変
えることにより、その間で波長をリニアに近い変化で変
えることができ、電子ビームをＬａからＬｂのどの部分
にあてるかにより所望の発振波長を得ることができる。

このように、旧材又は組成比を変えることで発振波長を
任意に選択できることは明らかで、次にこれをデイスプ
レィに応用した一例を第６図により説明する。第６図に
おいて、１画素はＬＲＩ。

ＬＧＩ、　ＬＢＩで構成され、これに各色画素に対応す
る電子ビームを画像信号に合わせてそれぞれ照射すると
フルカラーの画像が得られ、電子ビームの強度により輝
度も自由に変えられるので、階調数の多い高画質の表示
が実現できる。

上記実施例においては、発光部材４を出射窓８の内側に
設けたものについて述べたが、発光部材は出射窓８の近
傍で、電子ビーム源と対向する位置に設けられていれば
、出射窓８の外側に設けてもよい。

第２図は本発明の他の実施例を示すものである。第２図
において、発光部材４は出射窓８の外側に配設され、支
持部材５により支持されている。支持部材５には、前記
実施例と同様に電子冷却素子６及び放熱フィン７が重着
して設けられている。なお、支持部材２は電子ビーム源
１の放熱部材を兼ね、支持部材５は発光部材４の放熱部
材を兼ねている。

また、上記実施例では、可視光による具体例を示したが
、ｌＯルｍ以」−の長波長の光や、０．４　ｇｍ以下の
光も同様に得ることができ、用途に応じた材料選択がで
きる。

［発明の効果コ 以上説明したように、本発明によれば、複数の電子ビー
ム源を２次元に配置し、これに対応させて複数の発光部
材を２次元に構成し、発光材料を選択することにより材
料の禁止帯幅に対応した発光を得ることが可能となる。

したがって、高密度で多種波長の発光を実現して、良画
質なカラー表示も可能な発光装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の縦断面図、第２図は本発明
の他の実施例の縦断面図、第３図は本発明の電子ビーム
源の上面図、第４図および第５図は本発明の発光部材の
説明図、第６図は本発明の応用例を示す図である。 ｌ二電子ビーム源、２：支持部材、 ３：保護部材、４：発光部材、 ５：支承部材、８：窓。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の電子ビーム源と、それらの電子ビーム源を
   真空中に密封し、かつ電子ビーム出射窓を有する保護部
   材と、前記出射窓の近傍に電子ビーム源と対向して配設
   され、前記複数の電子ビーム源からの電子ビームにより
   励起発光する発振波長の異なる複数の発光部材とを備え
   ることを特徴とする発光装置。
2. （２）複数の電子ビーム源と複数の発光部材とをそれぞ
   れ対応させて２次元に配設したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の発光装置。