TWI407593B - Ultraviolet radiation device - Google Patents

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TWI407593B
TWI407593B TW100119379A TW100119379A TWI407593B TW I407593 B TWI407593 B TW I407593B TW 100119379 A TW100119379 A TW 100119379A TW 100119379 A TW100119379 A TW 100119379A TW I407593 B TWI407593 B TW I407593B
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Yoichi Kawakami
Mitsuru Funato
Takao Oto
Ryan Ganipan Banal
Masanori Yamaguchi
Ken Kataoka
Hiroshige Hata
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Univ Kyoto
Ushio Electric Inc
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Description

紫外線照射裝置
本發明係關於藉由對半導體多層膜元件照射電子束，放射紫外線的紫外線照射裝置。
近來，小型紫外線光源的用途越來越廣泛，例如也開發有適用於UV硬化型噴墨印表機等之新的技術。
作為小型的紫外線光源，例如公知有使用氮化鎵(GaN)系化合物半導體的紫外線發光二極體(LED)。於此種紫外線LED中，藉由使包含構成活性層之鋁(Al)的GaN系化合物半導體之Al的組成比變化，可調整例如380nm以下的紫外線區域之發光波長。
然而，此種紫外線LED係因為半導體結晶中的缺陷所致之非輻射遷移及例如Mg等之p型不純物的活性化能量較高，而需要要成為低載體濃度之p型半導體層的構造上，因為於活性化層中產生載體的超限及電阻損失，而外部量子效率變低，故作為紫外線光源有實用上的問題。
又，作為利用半導體元件的紫外線光源，公知有藉由從電子束放射源對半導體多層膜元件放射電子束，使該半導體多層膜元件發光者(參照專利文獻1)。
依據此種紫外線光源，不需要形成於LED中必須要素的p型半導體層，故不會受到其品質的影響，可獲得可放射安定之紫外線的紫外線光源。
然而，於前述紫外線光源中，有以下問題。對於為了使半導體多層膜元件以高效率發光來說，例如必須將藉由數十kV以上的加速電壓加速之電子束照射至半導體多層膜元件，藉此，易於從半導體多層膜元件產生X線。為此，作為紫外線光源，需要遮蔽X線的構造，故難以獲得小型的紫外線光源。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第3667188號公報
本發明係有鑒於以上情況所發明者，其目的為提供小型，且可高效率放射紫外線的紫外線照射裝置。
本發明的紫外線照射裝置，其特徵為：於內部為負壓的狀態下被密閉，且具有紫外線透過窗的容器內，具備半導體多層膜元件及對此半導體多層膜元件照射電子束的電子束放射源所構成。
於本發明的紫外線照射裝置中，前述半導體多層膜元件，係具備具有由Inx Aly Ga1-x-y N(0≦x<1,0<y≦1,x+y≦1)所成的單量子井結構或多量子井結構的活性層所構成；藉由來自前述電子束放射源的電子束照射至前述半導體多層膜元件之活性層，紫外線從該半導體多層膜元件經由前述紫外線透過窗而放射至外部為佳。
又，將前述電子束的加速電壓設為V(kV)，前述活性層的厚度設為t(nm)時，滿足以下計算式(1)為佳：計算式(1)：4.18×V1.50 ≦t≦10.6×V1.54 。
又，前述電子束的加速電壓為20kV以下為佳。
依據本發明的紫外線照射裝置，因為半導體多層膜元件之活性層的厚度與電子束的加速電壓之關係在而特定範圍，故可高效率放射紫外線，並且，因為即使電子束的加速電壓較低，也可獲得高效率，故可謀求裝置的小型化。
以下，針對本發明的實施形態，進行詳細說明。
圖1係揭示關於本發明之紫外線照射裝置的一例之構造的概略的說明用剖面圖，圖2係揭示圖1所示之紫外線照射裝置之半導體多層膜元件的構造的說明用剖面圖。
此紫外線照射裝置10係具有內部在負壓之狀態下被密閉的外型為直方體狀之容器(以下稱為「真空容器」)11，此真空容器11係藉由於一面(於圖1中為下面)具有開口的容器基體12，與配置於此容器基體12之開口，氣密封 接於該容器基體12，讓紫外線從內部透過至外部的紫外線透過窗13所構成。
於真空容器11內，在紫外線透過窗13的內面上配設半導體多層膜元件20，並且於與半導體多層膜元件20對向的位置，配設對該半導體多層膜元件20照射電子束的電子束放射源15，電子束放射源15及半導體多層膜元件20係經由從真空容器11的內部導引至外部的導電線(省略圖示)，電性連接於設置於真空容器11的外部，用以施加加速電壓的電子加速手段(省略圖示)。
作為構成真空容器11之容器基體12的材料，可使用石英玻璃等的玻璃等。
又，作為構成真空容器11之紫外線透過窗13的材料，也可使用石英玻璃等。
真空容器11之內部的壓力係例如為10-4 ~10-6 Pa。
作為電子束放射源15，例如可使用電子導出用的閘極電極接近配置於圓錐狀的鉬晶片之構造的史賓特(Spindt)型射極等。
半導體多層膜元件20係例如藉由由藍寶石所成的基板21、形成於此基板21的一面上之例如AlN所成的緩衝層22、形成於此緩衝層22之一面上，且具有單量子井結構或多量子井結構的活性層25所構成。
此範例之半導體多層膜元件20係在活性層25與電子束放射源15對向之狀態下，基板21於紫外線透過窗13的內面，例如藉由UV硬化性樹脂接著且固定而配置，所以， 成為來自電子束放射源15的電子束從活性層25側照射的構造。
基板21的厚度係例如10~1000μm，緩衝層22的厚度係例如100~1000nm。
又，電子束放射源15與半導體多層膜元件20之活性層25的離開距離係例如5~120mm。
圖3係揭示活性層的一例之構造的說明用剖面圖。此活性層25係分別由Inx Aly Ga1-x-y N(0≦x<1,0<y≦1,x+y≦1)所成的單量子井結構或多量子井結構，單一或複數量子井層26與單一或複數障壁層27於緩衝層22上，以此順序交互層積所構成。
量子井層26各別的厚度係例如0.5~50nm程度。又，障壁層27係選擇以其能帶間隙大於量子井層26之方式組成，作為一例，使用AlN即可，各厚度係設定為大於量子井層26的井寬度，具體來說，例如1~100nm。
構成活性層25之量子井層26的週期，係考慮量子井層26、障壁層27及活性層25整體的厚度，及所使用之電子束的加速電壓等來適切設定，但是，通常為1~100。
前述半導體多層膜元件20係例如可藉由MOCVD法(有機金屬化學氣相沉積法)來形成。具體來說，使用由氫及氮所成的載體氣體，與由三甲基鋁(trimethylaluminium)及氨所成的原料氣體，於由藍寶石所成的基板21之(0001)面上氣相沉積，藉此，形成具有需要厚度之由AlN所成的緩衝層22之後，藉由使用由氫氣 體及氮氣體所成的載體氣體，與由三甲基鋁、三甲基鎵(trimethylgallium)、三甲基銦(trimethylindium)及氨所成的原料氣體，於緩衝層22上氣相沉積，形成具有需要厚度之具有由Inx Aly Ga1-x-y N(0≦x<1,0<y≦1,x+y≦1)所成的單量子井結構或多量子井結構的活性層25，藉此，可形成半導體多層膜元件20。
於前述之緩衝層22、量子井層26及障壁層27的各形成工程中，處理溫度、處理壓力及各層的沉積速度等的條件，係可因應應形成之緩衝層22、量子井層26及障壁層27的組成及厚度等來適切設定。
又，半導體多層膜的形成方向係不限定於MOCVD法，例如也可使用MBE法(分子束磊晶法)等。
於此種紫外線照射裝置10中，從電子束放射源15放出之電子係一邊藉由施加於電子束放射源15與半導體多層膜元件20之間的加速電壓來加速，一邊作為電子束而照射至半導體多層膜元件20之活性層25，藉此，紫外線從半導體多層膜元件20經由紫外線透過窗13被放射至外部。
然後，於本發明的紫外線照射裝置10中，將從電子束放射源15放射之電子束的加速電壓設為V(kV)，將活性層25的厚度設為t(nm)時，為滿足以下計算式(1)者。
計算式(1)：4.18×V1.50 ≦t≦10.6×V1.54
於電子束之加速電壓與活性層25之厚度的關係中，活 性層25的厚度過小(加速電壓過大)時，電子束的一部份會通過活性層25，故於活性層25中無助於電子空洞對的產生之電子增大，結果，難以高效率照射紫外線。另一方面，在活性層25的厚度過大(加速電壓過小)時，於活性層25之照射電子束的表面側的層部分中，失去電子束的能量，故於活性層25之背面側的層部分中不會產生電子空洞對，結果，難以高效率照射紫外線。
又，電子束的加速電壓係20kV以下為佳，更理想為5~13kV。在電子束的加速電壓超過20kV時，從半導體多層膜元件20易於產生X線，故必須要有遮蔽X線的構造，所以，難以謀求裝置的小型化，又，因為電子束的能量，會產生半導體多層膜元件20的熱傷害，故並不理想。
前述計算式(1)係藉由實驗所導出者。以下，針對為了導出前述計算式(1)所進行之實驗例進行說明。
<實驗例1>
〔緩衝層的形成〕
於CVD裝置的處理爐內，配置由藍寶石所成的基板(21)，將爐內壓力設為10kPa，爐內溫度設為1080℃，一邊於處理爐內作為載體氣體，流通氮氣體及氫氣體，一邊作為原料氣體，將三甲基鋁及氨供給至處理爐內，使基板(21)的(0001)面氣相沉積，藉此，形成厚度為600nm之由AlN單晶所成的緩衝層(22)。
〔活性層的形成〕
接下來，將爐內壓力設為10kPa，爐內溫度設為1080℃，一邊作為載體氣體而流通氮氣體及氫氣體，一邊作為原料氣體而將三甲基鋁、三甲基鎵及氨供給至處理爐內，形成厚度為1nm之由Al0.69 Ga0.21 N所成的量子井層(26)，之後，作為原料氣體而將三甲基鋁及氨供給至處理爐內，形成厚度為15nm之由AlN所成的障壁層(27)。藉由總計重覆8次此種形成量子井層(26)及障壁層(27)的操作，形成厚度為128nm(8週期的量子井構造)的活性層(25)，藉此，形成半導體多層膜元件(20)。
〔紫外線照射裝置的製造〕
將具有鉬晶片之由史賓特型射極所成的電子束放射源(15)，配置於外形的尺寸為40mm×25mm×25mm，於一面具有7mm×5mm的開口，且由厚度為4mm之玻璃所成的容器基體(12)之底面。另一方面，將半導體多層膜元件(20)，於由尺寸為7mm×5mm×4mm之板狀的石英玻璃所成的紫外線透過窗(13)之一面，以該半導體多層膜元件(20)的基板(21)接觸該紫外線透過窗(13)之方式配置，藉由UV硬化樹脂來接著固定。然後，將紫外線透過窗(13)以半導體多層膜元件(20)與電子束放射源(15)對向之方式，配置於容器基體(12)的開口，並以內部的壓力成為1×10-6 Pa之方式排氣，並且藉由於容器基體(12)氣密封接紫外線透過窗(13)，構成真空容器(11)，藉此，製造紫外線照射裝置。
在此，電子束放射源(15)與半導體多層膜元件(20)之活性層(25)的離開距離為30mm。
又，於活性層的形成工程中，除了分別進行1次、6次、10次及15次形成量子井層(26)及障壁層(27)的操作以外，與前述相同，製造具備具有分別厚度為16nm(量子井層的週期為1)、96nm(量子井層的週期為6)、160nm(量子井層的週期為10)及240nm(量子井層的週期為15)的活性層(25)之半導體多層膜元件(20)的紫外線照射裝置。
以下，將活性層(25)的厚度為16nm的紫外線照射裝置稱為「紫外線照射裝置A」、將活性層(25)的厚度為96nm的紫外線照射裝置稱為「紫外線照射裝置B」、將活性層(25)的厚度為128nm的紫外線照射裝置稱為「紫外線照射裝置C」、將活性層(25)的厚度為160nm的紫外線照射裝置稱為「紫外線照射裝置D」、將活性層(25)的厚度為240nm的紫外線照射裝置稱為「紫外線照射裝置E」。
然後，使紫外線照射裝置A～紫外線照射裝置E動作，可確認任一皆可照射具有240nm的峰值波長之紫外線。
[試驗]
針對紫外線照射裝置A～紫外線照射裝置E，使電子束的加速電壓在0～20kV的範圍中階段性變更並動作，並藉由於紫外線區域的光線具有感度的光二極體來測定被放射之紫外線的輸出，求出發光效率。在此，本發明之發光效率係藉由相對於射入至半導體多層膜元件之電子束能率的以光二極體測定之射出光能率的比來求出。
圖4係揭示關於紫外線照射裝置C之電子束的加速電壓與發光效率之關係的發光效率曲線圖。於此圖4中，橫軸揭示電子束的加速電壓(kV)，縱軸揭示發光效率(%)。根據此圖4的結果，可理解以下狀況。
於紫外線照射裝置C中，在電子束的加速電壓從0kV到成為約5kV為止之間，隨著電子束的加速電壓上升，發光效率會緩慢地增加，在電子束的加速電壓從約5kV到成為約8kV為止之間，隨著電子束的加速電壓上升，發光效率會急遽增加，亦即，發光效率的增加率會變高。然後，電子束的加速電壓於約8kV中發光效率達到峰值，在電子束的加速電壓從約8kV到成為約10kV為止之間，隨著電子束的加速電壓上升，發光效率會減少，在電子束的加速電壓為約10kV以上，隨著電子束的加速電壓上升，發光效率會緩慢地減少，亦即，發光效率的降低率相較於從約8kV至約10kV較低。
如此，於關於紫外線照射裝置C的發光效率曲線，存在有在使電子束的加速電壓上升時，發光效率的上升率變高之點P1 及發光效率的降低率變低的點P2 。
圖5係揭示關於紫外線照射裝置A～紫外線照射裝置E之電子束的加速電壓與發光效率之關係的發光效率曲線圖。於此圖5中，橫軸揭示電子束的加速電壓(kV)，縱軸揭示將發光效率的峰值設為1之發光效率的相對值，曲線a係關於紫外線照射裝置A的發光效率曲線，曲線b係關於紫外線照射裝置B的發光效率曲線，曲線c係關於紫外線照射裝置C的發光效率曲線，曲線d係關於紫外線照射裝置D的發光效率曲線，曲線e係關於紫外線照射裝置E的發光效率曲線。
根據圖5的結果，可理解即使於紫外線照射裝置A～紫外線照射裝置E之任一中，於表示各發光效率曲線的曲線a～曲線e，存在有使電子束的加速電壓上升時，發光效率的上升率變高之點P1 及發光效率的降低率變低的點P2 。亦即，隨著電子束的加速電壓上升而發光效率緩慢地增加，超過點P1 時，隨著加速電壓上升，發光效率急遽增加而到達峰值，超過峰值時，隨著電子束的加速電壓上升而發光效率減少，超過點P2 時，隨著電子束的加速電壓上升而發光效率緩慢地減少。又，於各曲線a～曲線e中，點P1 係接線的傾斜成為0.15(kV-1 )的點，點P2 係接線的傾斜成為-0.1(kV-1 )的點。
然後，於曲線a～曲線e中從關於各點P1 之加速電壓的值到關於各點P2 之加速電壓之值為止，係於該紫外線照射裝置中可高效率放射紫外線之加速電壓的範圍。
圖6係揭示關於圖5所示之曲線a～曲線e之點P1 及點P2 的電子束的加速電壓，與活性層的厚度之關係的曲線圖。於圖6中，橫軸揭示電子束的加速電壓(kV)，縱軸揭示活性層的厚度(nm)，曲線p1係通過關於點P1 之描點的近似曲線，曲線p2係通過關於點P2 之描點的近似曲線。然後，將電子束的加速電壓設為V，將活性層的厚度設為t，解析關於曲線p1之函數t=F1 (V)，可得t=10.6×V1.54 ，另一方面，解析關於曲線p2之函數t=F2 (V)，可得t=4.18×V1.50 ，所以，t(活性層的厚度)為t=4.18×V1.50 以上，且t=10.6×V1.54 以下，亦即，只要滿足4.18×V1.50 ≦t≦10.6×V1.54 ，即可高效率放射紫外線。
如此一來，試驗性地導出前述計算式(1)。
＜實驗例2＞
於實驗例1之活性層的形成工程中，除了藉由變更爐內溫度、三甲基鋁的流量及三甲基鎵的流量，形成厚度為1nm之由Al0.10 Ga0.90 N所成的量子井層(26)，形成厚度為128nm(量子井層的週期為8)的活性層(25)以外，製造與紫外線照射裝置C相同之構造的紫外線照射裝置。以下，將此紫外線照射裝置稱為「紫外線照射裝置F」。
又，於實驗例1之活性層的形成工程中，除了藉由變更爐內溫度、三甲基鋁的流量及三甲基鎵的流量，形成厚度為1nm之由Al0.90 Ga0.10 N所成的量子井層(26)，並形成厚度為128nm(量子井層的週期為8)的活性層(25)以外，製造與紫外線照射裝置C相同之構造的紫外線照射裝置。以下，將此紫外線照射裝置稱為「紫外線照射裝置G」。
使紫外線照射裝置F動作，可確認為照射具有370nm之峰值波長的紫外線者，使紫外線照射裝置G動作，可確認為照射具有215nm之峰值波長的紫外線者。
針對紫外線照射裝置F及紫外線照射裝置G，使電子束的加速電壓在0～20kV的範圍中階段性變更並動作，並藉由於紫外線區域的光線具有感度的光二極體來測定被放射之紫外線的輸出，求出發光效率。
圖7係揭示關於紫外線照射裝置C、紫外線照射裝置F及紫外線照射裝置G之電子束的加速電壓與發光效率之關係的發光效率曲線圖。於此圖7中，橫軸揭示電子束的加速電壓(kV)，縱軸揭示將電子束的加速電壓為8kV時的發光效率之值設為1之發光效率的相對值，曲線c係關於紫外線照射裝置C的發光效率曲線，曲線f係關於紫外線照射裝置F的發光效率曲線，曲線g係關於紫外線照射裝置G的發光效率曲線。
根據圖7的結果，可理解即使於量子井層(26)的組成與紫外線照射裝置C不同之紫外線照射裝置F及紫外線照射裝置G任一中，也可獲得與紫外線照射裝置C相同的發光效率曲線，所以，可知無關於量子井層(26)的組成，可藉由滿足前述計算式(1)，獲得高發光效率。
如上所述，依據本發明的紫外線照射裝置，因為半導體多層膜元件20之活性層25的厚度與電子束的加速電壓之關係而在特定範圍，故可高效率放射紫外線，並且，因為即使電子束的加速電壓較低，也可獲得高效率，故可謀求裝置的小型化。
於本發明的紫外線照射裝置中，於真空容器內，配設複數半導體多層膜元件亦可，於此種構造中，作為複數半導體多層膜元件相互發光波長不同者亦可。
例如，於圖1所示之構造的紫外線照射裝置中，以並排發光波長為250nm的半導體多層膜元件及發光波長為310nm的半導體多層膜元件之兩個半導體多層膜元件之方式配置，並藉由對各半導體多層膜元件的活性層，從共通的電子束放射源照射電子束，可獲得照射波長為250nm及波長為310nm之兩個峰值波長之紫外線的紫外線照射裝置。
又，如圖8(A)及(B)所示，以橫縱並排發光波長相互不同之例如24個半導體多層膜元件20之方式配置，藉由對所有半導體多層膜元件20，從電子束放射源15照射電子束，可獲得具有複數峰值波長(λ1、λ2、λ3、…)之紫外線的紫外線照射裝置10。
10．．．紫外線照射裝置
11．．．真空容器
12．．．容器基體
13．．．紫外線透過窗
15．．．電子束放射源
20．．．半導體多層膜元件
21．．．基板
22．．．緩衝層
25．．．活性層
26．．．量子井層
27．．．障壁層
[圖1]揭示關於本發明紫外線照射裝置的一例之構造概略的說明用剖面圖。
[圖2]揭示圖1所示的紫外線照射裝置之半導體多層膜元件的構造的說明用剖面圖。
[圖3]揭示半導體多層膜元件之活性層的構造的說明用剖面圖。
[圖4]揭示關於紫外線照射裝置C之電子束的加速電壓與發光效率之關係的發光效率曲線圖。
[圖5]揭示關於紫外線照射裝置A～紫外線照射裝置E之電子束的加速電壓與發光效率之關係的發光效率曲線圖。
[圖6]揭示關於圖5所示之曲線a～曲線e之點P1 及點P2 的電子束的加速電壓，與活性層的厚度之關係的曲線圖。
[圖7]揭示關於紫外線照射裝置C、紫外線照射裝置F及紫外線照射裝置G之電子束的加速電壓與發光效率之關係的發光效率曲線圖。
[圖8]揭示本發明紫外線照射裝置的其他範例之構造的概略的說明圖，(A)係剖面圖，(B)係從電子束放射源側所觀看的俯視圖。
10．．．紫外線照射裝置
11．．．真空容器
12．．．容器基體
13．．．紫外線透過窗
15．．．電子束放射源
20．．．半導體多層膜元件

Claims (2)

  1. 一種紫外線照射裝置，其特徵為：於內部為負壓的狀態下被密閉，且具有紫外線透過窗的容器內，具備半導體多層膜元件及對此半導體多層膜元件照射電子束的電子束放射源所構成；前述半導體多層膜元件，係具備具有由Inx Aly Ga1-x-y N(0≦x<1,0<y≦1,x+y≦1)所成的單量子井結構或多量子井結構的活性層所構成；藉由來自前述電子束放射源的電子束照射至前述半導體多層膜元件之活性層，紫外線從該半導體多層膜元件經由前述紫外線透過窗而放射至外部；將前述電子束的加速電壓設為V(kV)，前述活性層的厚度設為t(nm)時，滿足以下計算式(1)：計算式(1)：4.18×V1.50 ≦t≦10.6×V1.54 。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之紫外線照射裝置，其中，前述電子束的加速電壓為20kV以下。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013140879A (ja) * 2012-01-05 2013-07-18 Ushio Inc 電子線励起型光源装置
JP5630457B2 (ja) * 2012-04-19 2014-11-26 ウシオ電機株式会社 太陽電池試験用光照射装置
KR102240023B1 (ko) 2014-11-03 2021-04-15 삼성전자주식회사 자외선 발광장치
RU2709999C1 (ru) * 2018-12-25 2019-12-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Источник спонтанного ультрафиолетового излучения с длиной волны менее 250 нм

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237455A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Inst Of Physical & Chemical Res 紫外域の短波長域において発光するＩｎＡｌＧａＮおよびその製造方法ならびにそれを用いた紫外発光素子
TW200535922A (en) * 2003-12-01 2005-11-01 Nl Nanosemiconductor Gmbh Tilted cavity semiconductor optoelectronic device and method of making same
JP2007294698A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 紫外線ランプ及びこれを用いた露光装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2548352B2 (ja) * 1989-01-17 1996-10-30 松下電器産業株式会社 発光素子およびその製造方法
JPH05218589A (ja) * 1992-02-07 1993-08-27 Sharp Corp 電子ビーム励起半導体発光素子
JPH08222786A (ja) * 1995-02-15 1996-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子線励起レーザ、電子線励起レーザの製造方法および電子線励起レーザの駆動方法
JPH09214027A (ja) 1996-02-01 1997-08-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子線励起レーザ装置
JP3667188B2 (ja) 2000-03-03 2005-07-06 キヤノン株式会社 電子線励起レーザー装置及びマルチ電子線励起レーザー装置
EP1437776B1 (en) * 2001-10-12 2011-09-21 Nichia Corporation Light emitting device and method for manufacture thereof
JP2004296458A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Osaka Gas Co Ltd フィルタ機能付き光センサ及び火炎センサ
JP2006190541A (ja) * 2005-01-05 2006-07-20 Dialight Japan Co Ltd Ｕｖ光源
US7999372B2 (en) * 2006-01-25 2011-08-16 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of fabricating the same
KR100986318B1 (ko) * 2010-02-09 2010-10-08 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237455A (ja) * 2000-02-23 2001-08-31 Inst Of Physical & Chemical Res 紫外域の短波長域において発光するＩｎＡｌＧａＮおよびその製造方法ならびにそれを用いた紫外発光素子
TW200535922A (en) * 2003-12-01 2005-11-01 Nl Nanosemiconductor Gmbh Tilted cavity semiconductor optoelectronic device and method of making same
JP2007294698A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Sumitomo Electric Ind Ltd 紫外線ランプ及びこれを用いた露光装置

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