JPH04280094A - 薄膜発光素子 - Google Patents
薄膜発光素子Info
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- JPH04280094A JPH04280094A JP3041809A JP4180991A JPH04280094A JP H04280094 A JPH04280094 A JP H04280094A JP 3041809 A JP3041809 A JP 3041809A JP 4180991 A JP4180991 A JP 4180991A JP H04280094 A JPH04280094 A JP H04280094A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
-
- 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
- H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
-
- 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
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜カラー表示装置等
に適用して好適な薄膜発光素子に係わる。
に適用して好適な薄膜発光素子に係わる。
【０００２】
【従来の技術】従来、薄膜発光素子としてエレクトロル
ミネッセンス（ＥＬ）素子の開発が進んでいる。このＥ
Ｌ素子は蛍光体薄膜の両面に電極を設け、これら電極間
に電圧を印加して蛍光体の発光を得るものである。
ミネッセンス（ＥＬ）素子の開発が進んでいる。このＥ
Ｌ素子は蛍光体薄膜の両面に電極を設け、これら電極間
に電圧を印加して蛍光体の発光を得るものである。
【０００３】このいわゆる電場発光の原理は、電極間に
印加された電圧により蛍光体薄膜にその厚さ方向に強い
電場例えば１０６ Ｖ／ｃｍ２程度の電場を発生させ、
この電場により蛍光体の表面準位や不純物準位の電子が
導電帯へのトンネル効果で放出され、さらに電場による
加速を受けてホットエレクトロンを発生させ、このホッ
トエレクトロンが蛍光体の発光中心に衝突することによ
ってその発生中心がエネルギーを受け取って励起状態と
なり、これが基底状態に戻るとき光子を放出すると考え
られている。
印加された電圧により蛍光体薄膜にその厚さ方向に強い
電場例えば１０６ Ｖ／ｃｍ２程度の電場を発生させ、
この電場により蛍光体の表面準位や不純物準位の電子が
導電帯へのトンネル効果で放出され、さらに電場による
加速を受けてホットエレクトロンを発生させ、このホッ
トエレクトロンが蛍光体の発光中心に衝突することによ
ってその発生中心がエネルギーを受け取って励起状態と
なり、これが基底状態に戻るとき光子を放出すると考え
られている。
【０００４】このような電場発光において、蛍光体の母
体結晶としてＺｎＳを採用した場合、その発光中心とし
てＭｎや希土類の局在型の発光中心では、効率よい発光
が得られている。
体結晶としてＺｎＳを採用した場合、その発光中心とし
てＭｎや希土類の局在型の発光中心では、効率よい発光
が得られている。
【０００５】ところが、Ｃｕ・Ａｌ、Ａｇ・Ａｌのよう
な電子線励起で高い発光効率を示すドナー・アクセプタ
対型の発光中心では明るい発光が得られていない。
な電子線励起で高い発光効率を示すドナー・アクセプタ
対型の発光中心では明るい発光が得られていない。
【０００６】したがって、従来この種の電場発光型薄膜
発光素子において各種の色の発光、特に青色発光素子が
得難く、このため薄膜カラー映像表示に適用する隘路と
なっている。
発光素子において各種の色の発光、特に青色発光素子が
得難く、このため薄膜カラー映像表示に適用する隘路と
なっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明においては発光
中心がドナー・アクセプタ対型の蛍光体に対しても電場
型駆動態様を採って高い発光効率を得ることができるよ
うにした薄膜発光素子を提供する。
中心がドナー・アクセプタ対型の蛍光体に対しても電場
型駆動態様を採って高い発光効率を得ることができるよ
うにした薄膜発光素子を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその一
例の略線的断面図を示すように、透明電極よりなる第１
の電極１と蛍光体層２とホットエレクトロンを透過する
薄膜の第２の電極３とを順次積層し、第２の電極３上に
、この第２の電極３を透過し蛍光体層２の蛍光体を発光
励起するエネルギーのホットエレクトロンを得るトンネ
ル接合を介して第３の電極４が設けられてなるホットエ
レクトロンの生成手段５を設ける。
例の略線的断面図を示すように、透明電極よりなる第１
の電極１と蛍光体層２とホットエレクトロンを透過する
薄膜の第２の電極３とを順次積層し、第２の電極３上に
、この第２の電極３を透過し蛍光体層２の蛍光体を発光
励起するエネルギーのホットエレクトロンを得るトンネ
ル接合を介して第３の電極４が設けられてなるホットエ
レクトロンの生成手段５を設ける。
【０００９】
【作用】上述の構成において、第３の電極４及び第２の
電極３間に第３の電極４側を正極とする直流電圧Ｖ１
を接続し、第２の電極３及び第１の電極１間に第２の電
極３側を正極とする直流電圧Ｖ２ を印加する。
電極３間に第３の電極４側を正極とする直流電圧Ｖ１
を接続し、第２の電極３及び第１の電極１間に第２の電
極３側を正極とする直流電圧Ｖ２ を印加する。
【００１０】このようにして、ホットエレクトロン生成
手段５のトンネル接合から第２の電極３を透過して蛍光
体層２にホットエレクトロンを供給する。
手段５のトンネル接合から第２の電極３を透過して蛍光
体層２にホットエレクトロンを供給する。
【００１１】この場合、電圧Ｖ１ 及びＶ２ を選定す
ることによって蛍光体層２がドナー・アクセプタ対型発
光の蛍光体の場合でも、これにおける電子、ホール対生
成のしきい値より高いエネルギーのホットエレクトロン
を蛍光体層２に導入すれば、これによってドナー・アク
セプタ対の発光を行わしめることができる。
ることによって蛍光体層２がドナー・アクセプタ対型発
光の蛍光体の場合でも、これにおける電子、ホール対生
成のしきい値より高いエネルギーのホットエレクトロン
を蛍光体層２に導入すれば、これによってドナー・アク
セプタ対の発光を行わしめることができる。
【実施例】図１を参照して本発明による薄膜発光素子の
一実施例を詳細に説明する。この例においては、ガラス
基板等の透明基板６上にＩＴＯ（インジウム・錫複合酸
化物）等により透明導電層等を蒸着して第１の電極１を
形成する。
一実施例を詳細に説明する。この例においては、ガラス
基板等の透明基板６上にＩＴＯ（インジウム・錫複合酸
化物）等により透明導電層等を蒸着して第１の電極１を
形成する。
【００１２】さらに、この電極１上に蒸着、ＭＢＥ（分
子線エピタキシー）等によって蛍光体層２を塗布しさら
にこれの上に蒸着等によるＡｌ、Ａｕ等によって第２の
電極３を数１００Å以下でかつ電極としての機能を有す
る数１０Å以上の厚さに被着形成する。
子線エピタキシー）等によって蛍光体層２を塗布しさら
にこれの上に蒸着等によるＡｌ、Ａｕ等によって第２の
電極３を数１００Å以下でかつ電極としての機能を有す
る数１０Å以上の厚さに被着形成する。
【００１３】さらに、これの上に例えば蒸着等によって
あるいは第２の電極３がＡｌ等よりなる場合、その表面
を酸化して生成した厚さ数１０Å程度のＡｌ２ Ｏ３
よりなるトンネル接合を形成する薄膜絶縁層７を形成し
、さらにこれの上にＡｌ、Ａｕ等よりなる第３の電極４
を蒸着、スパッタ等によって形成する。
あるいは第２の電極３がＡｌ等よりなる場合、その表面
を酸化して生成した厚さ数１０Å程度のＡｌ２ Ｏ３
よりなるトンネル接合を形成する薄膜絶縁層７を形成し
、さらにこれの上にＡｌ、Ａｕ等よりなる第３の電極４
を蒸着、スパッタ等によって形成する。
【００１４】蛍光体層２としては、例えばＺｎＳを母体
結晶とした、また発光中心がＭｎや希土類の局在型発光
中心である蛍光体を用いることもできるが、特に本発明
においてはＣｕ・ＡｌやＡｇ・Ａｌのようなドナー・ア
クセプタ対型の発光中心による蛍光体層すなわちＺｎＳ
：ＣｕＡｌ、ＺｎＳ：ＡｇＡｌ等の従来の電子線励起に
よってその発光を行う蛍光体として用いられた各種の蛍
光体すなわち各色の蛍光体を用いることができる。
結晶とした、また発光中心がＭｎや希土類の局在型発光
中心である蛍光体を用いることもできるが、特に本発明
においてはＣｕ・ＡｌやＡｇ・Ａｌのようなドナー・ア
クセプタ対型の発光中心による蛍光体層すなわちＺｎＳ
：ＣｕＡｌ、ＺｎＳ：ＡｇＡｌ等の従来の電子線励起に
よってその発光を行う蛍光体として用いられた各種の蛍
光体すなわち各色の蛍光体を用いることができる。
【００１５】第１の電極１、第２の電極３は、それぞれ
これの上に形成される各層を限定的に形成するか、エッ
チングによって除去することによってそれぞれその一部
を表面に露呈し、端子導出を行って第３の電極４及び第
２の電極３間に数１０Ｖの電圧Ｖ１ を、また第２の電
極３及び第１の電極１間に数Ｖの電圧Ｖ２ を印加する
。
これの上に形成される各層を限定的に形成するか、エッ
チングによって除去することによってそれぞれその一部
を表面に露呈し、端子導出を行って第３の電極４及び第
２の電極３間に数１０Ｖの電圧Ｖ１ を、また第２の電
極３及び第１の電極１間に数Ｖの電圧Ｖ２ を印加する
。
【００１６】このようにすると、薄膜絶縁層７を介して
第３の電極４と第２の電極３間にホットエレクトロン生
成手段５が構成される。
第３の電極４と第２の電極３間にホットエレクトロン生
成手段５が構成される。
【００１７】このような構成によれば、第３の電極４及
び第２の電極３への電圧印加によって薄膜絶縁層７にお
けるトンネル効果により電流が流れこの電位差Ｖ１ に
対応したエネルギーのｅＶ１ をもったホットエレクト
ロンが第２の電極３内に発生する。このホットエレクト
ロンは第２の電極３の厚さが充分薄くされていることに
よってエネルギーｅＶ１ を保ったままで第２の電極３
と蛍光体層２の界面に到達する。
び第２の電極３への電圧印加によって薄膜絶縁層７にお
けるトンネル効果により電流が流れこの電位差Ｖ１ に
対応したエネルギーのｅＶ１ をもったホットエレクト
ロンが第２の電極３内に発生する。このホットエレクト
ロンは第２の電極３の厚さが充分薄くされていることに
よってエネルギーｅＶ１ を保ったままで第２の電極３
と蛍光体層２の界面に到達する。
【００１８】ここでさらにこのホットエレクトロンは、
第２の電極３と第１の電極１との間のバイアス電圧Ｖ２
により電場によって蛍光体層２に注入される。このと
き電圧Ｖ１ 及びＶ２ のホットエレクトロンに与える
エネルギー及び蛍光体層２に与える電場の大きさの選定
の調整によって蛍光体層２がドナー・アクセプタ対型蛍
光体である場合においてそのホットエレクトロンのエネ
ルギーが電子・ホール対生成のしきい値を超えるように
設定しておくことによってこのドナー・アクセプタ対型
の蛍光体においてもその発光を効率よく行うことができ
、透明基板６側からその発光Ｌを観察することができる
。
第２の電極３と第１の電極１との間のバイアス電圧Ｖ２
により電場によって蛍光体層２に注入される。このと
き電圧Ｖ１ 及びＶ２ のホットエレクトロンに与える
エネルギー及び蛍光体層２に与える電場の大きさの選定
の調整によって蛍光体層２がドナー・アクセプタ対型蛍
光体である場合においてそのホットエレクトロンのエネ
ルギーが電子・ホール対生成のしきい値を超えるように
設定しておくことによってこのドナー・アクセプタ対型
の蛍光体においてもその発光を効率よく行うことができ
、透明基板６側からその発光Ｌを観察することができる
。
【発明の効果】上述したように本発明によれば、ドナー
・アクセプタ対型の蛍光体すなわち通常の陰極線管の蛍
光面におけるように電子線照射によって用いられている
各種蛍光体を薄膜発光素子として構成することができる
ので、各種のカラー表示、例えば赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂの
画素として用いて薄膜表示装置を構成することができ、
また充分高い発光効率を得ることができるので明るい発
光表示装置を得ることができる。
・アクセプタ対型の蛍光体すなわち通常の陰極線管の蛍
光面におけるように電子線照射によって用いられている
各種蛍光体を薄膜発光素子として構成することができる
ので、各種のカラー表示、例えば赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂの
画素として用いて薄膜表示装置を構成することができ、
また充分高い発光効率を得ることができるので明るい発
光表示装置を得ることができる。
【００１９】また、その構造は基板上に各電極及び蛍光
体層を順次積層した構造を採るので通常一般の薄膜技術
を適用できることから量産性に優れた、またパターンの
微細化に優れた薄膜発光素子及びこれによる薄膜型発光
表示装置を構成することができる。
体層を順次積層した構造を採るので通常一般の薄膜技術
を適用できることから量産性に優れた、またパターンの
微細化に優れた薄膜発光素子及びこれによる薄膜型発光
表示装置を構成することができる。
【図１】本発明による薄膜発光素子の一例の略線的拡大
断面図である。
断面図である。
１ 第１の電極
２ 蛍光体層
３ 第２の電極
４ 第３の電極
５ ホットエレクトロン生成手段
Claims (1)
- 【請求項１】 透明電極よりなる第１の電極と、蛍光
体層と、ホットエレクトロンを透過する薄膜の第２の電
極とが順次積層され、上記第２の電極上に該第２の電極
を透過し、上記蛍光体を発光励起するエネルギーのホッ
トエレクトロンを得るトンネル接合を介して第３の電極
を有するホットエレクトロンの生成手段が設けられてな
ることを特徴とする薄膜発光素子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3041809A JPH04280094A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 薄膜発光素子 |
| KR1019920003513A KR920018993A (ko) | 1991-03-07 | 1992-03-04 | 박막발광소자 |
| US07/848,124 US5291098A (en) | 1991-03-07 | 1992-03-09 | Light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3041809A JPH04280094A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 薄膜発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280094A true JPH04280094A (ja) | 1992-10-06 |
Family
ID=12618646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3041809A Pending JPH04280094A (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 薄膜発光素子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5291098A (ja) |
| JP (1) | JPH04280094A (ja) |
| KR (1) | KR920018993A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007281438A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-10-25 | Canon Inc | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH08293269A (ja) * | 1995-04-21 | 1996-11-05 | Mitsubishi Electric Corp | 陰極線管 |
| KR100231297B1 (ko) * | 1996-07-26 | 1999-11-15 | 김승용 | 장식용 발광체 및 그 제조방법 |
| US5834893A (en) * | 1996-12-23 | 1998-11-10 | The Trustees Of Princeton University | High efficiency organic light emitting devices with light directing structures |
| US6046543A (en) * | 1996-12-23 | 2000-04-04 | The Trustees Of Princeton University | High reliability, high efficiency, integratable organic light emitting devices and methods of producing same |
| US5757139A (en) * | 1997-02-03 | 1998-05-26 | The Trustees Of Princeton University | Driving circuit for stacked organic light emitting devices |
| US5917280A (en) * | 1997-02-03 | 1999-06-29 | The Trustees Of Princeton University | Stacked organic light emitting devices |
| US6686691B1 (en) | 1999-09-27 | 2004-02-03 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Tri-color, white light LED lamps |
| TW564471B (en) | 2001-07-16 | 2003-12-01 | Semiconductor Energy Lab | Semiconductor device and peeling off method and method of manufacturing semiconductor device |
| WO2011066214A1 (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-03 | Carrier Corporation | Low suction pressure protection for refrigerant vapor compression system |
| WO2014129519A1 (en) | 2013-02-20 | 2014-08-28 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Peeling method, semiconductor device, and peeling apparatus |
| CN105793957B (zh) | 2013-12-12 | 2019-05-03 | 株式会社半导体能源研究所 | 剥离方法及剥离装置 |
| WO2016132460A1 (ja) * | 2015-02-17 | 2016-08-25 | パイオニア株式会社 | 発光装置 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3548214A (en) * | 1968-08-07 | 1970-12-15 | Robert L Brown Sr | Cascaded solid-state image amplifier panels |
| US3844692A (en) * | 1973-05-16 | 1974-10-29 | Olin Corp | Protective shields for rotary internal combustion engine rotor tip seals |
| JPS61284091A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-15 | アルプス電気株式会社 | 薄膜ｅｌ表示素子 |
| JPH0524154Y2 (ja) * | 1987-11-30 | 1993-06-18 |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP3041809A patent/JPH04280094A/ja active Pending
-
1992
- 1992-03-04 KR KR1019920003513A patent/KR920018993A/ko not_active Application Discontinuation
- 1992-03-09 US US07/848,124 patent/US5291098A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007281438A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-10-25 | Canon Inc | 発光素子及び発光素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5291098A (en) | 1994-03-01 |
| KR920018993A (ko) | 1992-10-22 |
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