JPH06326350A - 赤外可視変換素子 - Google Patents
赤外可視変換素子Info
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- JPH06326350A JPH06326350A JP11039693A JP11039693A JPH06326350A JP H06326350 A JPH06326350 A JP H06326350A JP 11039693 A JP11039693 A JP 11039693A JP 11039693 A JP11039693 A JP 11039693A JP H06326350 A JPH06326350 A JP H06326350A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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- H05B33/00—Electroluminescent light sources
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光導電体層と電場発光体層とを組み合わせた
固体映像変換器において、１．５μｍ帯の赤外線を受光
でき、しかも、明るい室内でも赤外線光を可視光に変換
できる高効率な赤外可視変換素子を提供する。 【構成】 本発明の赤外可視変換素子は、赤外線光を受
光してＰＣ層の受光感度範囲内に二次光を発光する赤外
励起螢光体層がＰＣ層に対応して用いられることを特徴
としている。
固体映像変換器において、１．５μｍ帯の赤外線を受光
でき、しかも、明るい室内でも赤外線光を可視光に変換
できる高効率な赤外可視変換素子を提供する。 【構成】 本発明の赤外可視変換素子は、赤外線光を受
光してＰＣ層の受光感度範囲内に二次光を発光する赤外
励起螢光体層がＰＣ層に対応して用いられることを特徴
としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光導電体層と電場発光
体層とを組み合わせて赤外線像を可視像に変換する固体
映像変換器からなる赤外可視変換素子に係り、特に、光
通信等に多用される波長１．５μｍ帯の赤外線光を可視
光に変換する赤外可視変換素子に関する。
体層とを組み合わせて赤外線像を可視像に変換する固体
映像変換器からなる赤外可視変換素子に係り、特に、光
通信等に多用される波長１．５μｍ帯の赤外線光を可視
光に変換する赤外可視変換素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、近赤外領域（０．７〜１．５μ
ｍ）の半導体レーザの高出力化に伴い、特に光通信用で
波長１．５μｍ帯の赤外線光が多用されている。このた
め、赤外線光を直接に可視光に変換する材料として、３
価のエルビウムイオンを含むフッ化物または塩化物から
なる赤外励起螢光体が注目を集めているが、この赤外励
起螢光体を塗布した検出素子では、赤外線光を直接に可
視光に変換するけれども、波長上方変換（アップコンバ
ージョン）を伴うため、十分な発光効率が得られず、通
常赤外線入射強度が小さいので、暗室等の暗い場所でし
か使用できないという問題がある。
ｍ）の半導体レーザの高出力化に伴い、特に光通信用で
波長１．５μｍ帯の赤外線光が多用されている。このた
め、赤外線光を直接に可視光に変換する材料として、３
価のエルビウムイオンを含むフッ化物または塩化物から
なる赤外励起螢光体が注目を集めているが、この赤外励
起螢光体を塗布した検出素子では、赤外線光を直接に可
視光に変換するけれども、波長上方変換（アップコンバ
ージョン）を伴うため、十分な発光効率が得られず、通
常赤外線入射強度が小さいので、暗室等の暗い場所でし
か使用できないという問題がある。
【０００３】一方、明るい室内でも赤外線光を可視光に
変換する検出器としては、本発明者等が先に特願平４−
１９７８９７号明細書で提案した如く、光導電体層（以
下、ＰＣ層という）と電場発光体層（以下、ＥＬ層とい
う）とを組み合わせて赤外線像を可視像に変換する固体
映像変換器があるが、光導電体層にセレン化カドミウム
系粒子を用いているため、光導電体層の受光感度の範囲
が７００〜１０００ｎｍであって、光通信等に多用され
ているところの１．５μｍ帯の赤外線を受光できないと
いう問題がある。
変換する検出器としては、本発明者等が先に特願平４−
１９７８９７号明細書で提案した如く、光導電体層（以
下、ＰＣ層という）と電場発光体層（以下、ＥＬ層とい
う）とを組み合わせて赤外線像を可視像に変換する固体
映像変換器があるが、光導電体層にセレン化カドミウム
系粒子を用いているため、光導電体層の受光感度の範囲
が７００〜１０００ｎｍであって、光通信等に多用され
ているところの１．５μｍ帯の赤外線を受光できないと
いう問題がある。
【０００４】このため、１．５μｍ帯の赤外線を受光で
き、しかも、明るい室内でも赤外線光を可視光に変換で
きる赤外可視変換素子が切望されている。
き、しかも、明るい室内でも赤外線光を可視光に変換で
きる赤外可視変換素子が切望されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明はこの
ような事情を鑑みて成されたものであり、その目的とす
るところは、光導電体層（ＰＣ層）と電場発光体層（Ｅ
Ｌ層）とを組み合わせた固体映像変換器において、１．
５μｍ帯の赤外線を受光でき、しかも、明るい室内でも
赤外線光を可視光に変換できる高効率な赤外可視変換素
子を提供することにある。
ような事情を鑑みて成されたものであり、その目的とす
るところは、光導電体層（ＰＣ層）と電場発光体層（Ｅ
Ｌ層）とを組み合わせた固体映像変換器において、１．
５μｍ帯の赤外線を受光でき、しかも、明るい室内でも
赤外線光を可視光に変換できる高効率な赤外可視変換素
子を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ＰＣ層と
ＥＬ層とを組合せた固体映像変換器に赤外励起螢光体を
組み込むことを見い出し、鋭意研究の結果、本発明を完
成するに至った。
ＥＬ層とを組合せた固体映像変換器に赤外励起螢光体を
組み込むことを見い出し、鋭意研究の結果、本発明を完
成するに至った。
【０００７】即ち、ＰＣ層とＥＬ層とを組み合わせて外
部から入光した赤外線光を可視光に変換する赤外可視変
換素子において、本発明の赤外可視変換素子は、赤外線
光を受光してＰＣ層の受光感度範囲内の二次光を発光す
る赤外励起螢光体層がＰＣ層に対応して用いられること
を特徴としている。
部から入光した赤外線光を可視光に変換する赤外可視変
換素子において、本発明の赤外可視変換素子は、赤外線
光を受光してＰＣ層の受光感度範囲内の二次光を発光す
る赤外励起螢光体層がＰＣ層に対応して用いられること
を特徴としている。
【０００８】好適には、赤外励起螢光体層が赤外励起螢
光体粒子からなり、一方、ＰＣ層が光導電体粒子からな
り、これら赤外励起螢光体粒子および光導電体粒子が混
合されることにより、赤外励起螢光体層はＰＣ層と同一
層に形成されている。
光体粒子からなり、一方、ＰＣ層が光導電体粒子からな
り、これら赤外励起螢光体粒子および光導電体粒子が混
合されることにより、赤外励起螢光体層はＰＣ層と同一
層に形成されている。
【０００９】また、好適には、赤外励起螢光体層が、Ｐ
Ｃ層の受光感度範囲内に主ピーク波長を有した赤外励起
螢光体からなることが好ましく、このため、赤外励起螢
光体粒子が、３価のエルビウムで付活された希土類また
はアルカリ土類のハロゲン化物からなっている。
Ｃ層の受光感度範囲内に主ピーク波長を有した赤外励起
螢光体からなることが好ましく、このため、赤外励起螢
光体粒子が、３価のエルビウムで付活された希土類また
はアルカリ土類のハロゲン化物からなっている。
【００１０】さらに、光導電体粒子がセレン化カドミウ
ム系粒子からなり、一方、ＥＬ層が硫化亜鉛系粒子を含
んでおり、また、赤外励起螢光体粒子が３価のエルビウ
ムで付活されたフッ化イットリウムからなっている。こ
の場合、赤外励起螢光体粒子が、一般式 Ｙ1-xＥｒxＦ
3 （但し、ｘは０．０５≦ｘ≦０．４の範囲である）で
表されることがより好ましい。
ム系粒子からなり、一方、ＥＬ層が硫化亜鉛系粒子を含
んでおり、また、赤外励起螢光体粒子が３価のエルビウ
ムで付活されたフッ化イットリウムからなっている。こ
の場合、赤外励起螢光体粒子が、一般式 Ｙ1-xＥｒxＦ
3 （但し、ｘは０．０５≦ｘ≦０．４の範囲である）で
表されることがより好ましい。
【００１１】
【作用】本発明の赤外可視変換素子では、赤外線光を受
光してＰＣ層の受光感度範囲内の波長の二次光を発光す
る赤外励起螢光体層がＰＣ層に対応して用いられること
により、外部から入光した赤外線光が赤外励起螢光体層
で二次光に変換し、この二次光がＰＣ層のインピーダン
スを低下させ、これにより、対応したＥＬ層が発光す
る。従って、本発明の赤外可視変換素子に入った赤外線
像は、明るい室内でもＥＬ層により高効率な可視像に変
換される。
光してＰＣ層の受光感度範囲内の波長の二次光を発光す
る赤外励起螢光体層がＰＣ層に対応して用いられること
により、外部から入光した赤外線光が赤外励起螢光体層
で二次光に変換し、この二次光がＰＣ層のインピーダン
スを低下させ、これにより、対応したＥＬ層が発光す
る。従って、本発明の赤外可視変換素子に入った赤外線
像は、明るい室内でもＥＬ層により高効率な可視像に変
換される。
【００１２】赤外励起螢光体層が赤外励起螢光体粒子か
らなり、一方、ＰＣ層が光導電体粒子からなり、且つ、
これら赤外励起螢光体粒子および光導電体粒子が均一に
混合されることにより、赤外励起螢光体層はＰＣ層と同
一層に形成される場合、都合のよいことには、赤外線光
がＰＣ層の受光感度範囲内の波長である場合にも、入光
した赤外線光が直接にＰＣ層のインピーダンスを低下さ
せるのと同時に、入光した赤外線光が赤外励起螢光体層
で二次光に変換し、この二次光によってＰＣ層のインピ
ーダンスの低下を増感させる。
らなり、一方、ＰＣ層が光導電体粒子からなり、且つ、
これら赤外励起螢光体粒子および光導電体粒子が均一に
混合されることにより、赤外励起螢光体層はＰＣ層と同
一層に形成される場合、都合のよいことには、赤外線光
がＰＣ層の受光感度範囲内の波長である場合にも、入光
した赤外線光が直接にＰＣ層のインピーダンスを低下さ
せるのと同時に、入光した赤外線光が赤外励起螢光体層
で二次光に変換し、この二次光によってＰＣ層のインピ
ーダンスの低下を増感させる。
【００１３】また、赤外励起螢光体粒子が、３価のエル
ビウムで付活された希土類のフッ化物または塩化物から
なる場合、例えば、通信用で多用されるところの１．５
μｍ帯により、赤外励起螢光体層において、フッ化物で
６６０ｎｍの赤色可視光、塩化物で５５０ｎｍの緑色発
光を暗室等で直接視ることができるのに加え、ＰＣ層へ
の二次光の変換から、ＥＬ層での明るい高効率な可視光
を視ることができる。
ビウムで付活された希土類のフッ化物または塩化物から
なる場合、例えば、通信用で多用されるところの１．５
μｍ帯により、赤外励起螢光体層において、フッ化物で
６６０ｎｍの赤色可視光、塩化物で５５０ｎｍの緑色発
光を暗室等で直接視ることができるのに加え、ＰＣ層へ
の二次光の変換から、ＥＬ層での明るい高効率な可視光
を視ることができる。
【００１４】光導電体粒子がセレン化カドミウム系粒子
からなり、一方、ＥＬ層が硫化亜鉛系粒子を含んでお
り、また、赤外励起螢光体粒子が３価のエルビウムで付
活されたフッ化イットリウムからなっている場合、フッ
化イットリウム赤外励起螢光体により、９８５ｎｍの二
次光が発光し、この二次光により、７５０〜１０５０ｎ
ｍに受光感度を有したセレン化カドミウム系ＰＣ層によ
り、ＰＣ層のインピーダンスが低下し、次いで、硫化亜
鉛系ＥＬ層により、明るいより高効率な可視光が得られ
る。
からなり、一方、ＥＬ層が硫化亜鉛系粒子を含んでお
り、また、赤外励起螢光体粒子が３価のエルビウムで付
活されたフッ化イットリウムからなっている場合、フッ
化イットリウム赤外励起螢光体により、９８５ｎｍの二
次光が発光し、この二次光により、７５０〜１０５０ｎ
ｍに受光感度を有したセレン化カドミウム系ＰＣ層によ
り、ＰＣ層のインピーダンスが低下し、次いで、硫化亜
鉛系ＥＬ層により、明るいより高効率な可視光が得られ
る。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明の一実施
例について説明する。
例について説明する。
【００１６】図１には、本発明の赤外可視変換素子の部
分断面図が示されており、図１から判るように、この赤
外可視変換素子は、透明ガラス基板２を有しており、こ
の透明ガラス基板２上には、酸化インジウム・酸化錫か
らなるＩＴＯ薄膜４が形成されている。ＩＴＯ薄膜４上
には、セレン化カドミウム系粒子と赤外励起螢光体とし
てのＹ0.8Ｅｒ0.2Ｆ3 粒子とが重量比で７：３の割合で
均一に混合された後、好適なバインダ等により分散塗布
されたＰＣ層６、チタン酸バリウム粒子からなる誘電体
層８、ＺｎＳ：Ｃｕ，ＡｌからなるＥＬ層１０、及び、
ＩＴＯ微粉からなる透明電極層１２が順次積層されてい
る。そして、ＩＴＯ薄膜４と背面透明電極層１２とは好
適なインバータ交流電源に接続されている。
分断面図が示されており、図１から判るように、この赤
外可視変換素子は、透明ガラス基板２を有しており、こ
の透明ガラス基板２上には、酸化インジウム・酸化錫か
らなるＩＴＯ薄膜４が形成されている。ＩＴＯ薄膜４上
には、セレン化カドミウム系粒子と赤外励起螢光体とし
てのＹ0.8Ｅｒ0.2Ｆ3 粒子とが重量比で７：３の割合で
均一に混合された後、好適なバインダ等により分散塗布
されたＰＣ層６、チタン酸バリウム粒子からなる誘電体
層８、ＺｎＳ：Ｃｕ，ＡｌからなるＥＬ層１０、及び、
ＩＴＯ微粉からなる透明電極層１２が順次積層されてい
る。そして、ＩＴＯ薄膜４と背面透明電極層１２とは好
適なインバータ交流電源に接続されている。
【００１７】一例として、膜厚について説明すると、 ＰＣ層６ ・・・ ２００μｍ、 誘電体層８・・・ １５μｍ、 ＥＬ層１０・・・ ３０μｍ とした。
【００１８】特に注目すべきことには、本実施例では、
セレン化カドミウム系粒子とＹ0.8Ｅｒ0.2Ｆ3 粒子とを
均一に混合することにより、ＰＣ層６に赤外励起螢光体
層を形成したことである。
セレン化カドミウム系粒子とＹ0.8Ｅｒ0.2Ｆ3 粒子とを
均一に混合することにより、ＰＣ層６に赤外励起螢光体
層を形成したことである。
【００１９】このように構成された赤外可視変換素子で
は、図１中符号Ａ１で示されるように、例えば、１．５
μｍ帯の赤外線を透明ガラス基板２側から入光させる
と、赤外線はＩＴＯ薄膜４を透過してＰＣ層６の赤外励
起螢光体粒子に達し（符号Ａ２）、赤外励起螢光体粒子
により二次光（後述するように、主に９８５ｎｍ波長）
が出てこのＰＣ層６の部位でのインピーダンスを低下さ
せ、次いで、対応したＥＬ層１０の部位から可視光（符
号Ａ３）が発光する。
は、図１中符号Ａ１で示されるように、例えば、１．５
μｍ帯の赤外線を透明ガラス基板２側から入光させる
と、赤外線はＩＴＯ薄膜４を透過してＰＣ層６の赤外励
起螢光体粒子に達し（符号Ａ２）、赤外励起螢光体粒子
により二次光（後述するように、主に９８５ｎｍ波長）
が出てこのＰＣ層６の部位でのインピーダンスを低下さ
せ、次いで、対応したＥＬ層１０の部位から可視光（符
号Ａ３）が発光する。
【００２０】一方、図１中符号Ｂ１で示されるように、
背面透明電極層１２側から１．５μｍ帯の赤外線を入光
させると、赤外線は、背面透明電極層１２、ＥＬ層１
０、誘電体層８を透過してＰＣ層６の赤外励起螢光体粒
子に達し（符号Ｂ２）、赤外励起螢光体粒子により波長
９８５ｎｍの二次光が出てこのＰＣ層６の部位でのイン
ピーダンスを低下させ、次いで、対応したＥＬ層１０の
部位から可視光（符号Ｂ３）が発光する。
背面透明電極層１２側から１．５μｍ帯の赤外線を入光
させると、赤外線は、背面透明電極層１２、ＥＬ層１
０、誘電体層８を透過してＰＣ層６の赤外励起螢光体粒
子に達し（符号Ｂ２）、赤外励起螢光体粒子により波長
９８５ｎｍの二次光が出てこのＰＣ層６の部位でのイン
ピーダンスを低下させ、次いで、対応したＥＬ層１０の
部位から可視光（符号Ｂ３）が発光する。
【００２１】このように、本実施例での赤外可視変換素
子では、透明ガラス基板２側と背面透明電極１２側のい
ずれの側からでも、例えば、１．５μｍの赤外線光を可
視光に高効率に変換することができる。
子では、透明ガラス基板２側と背面透明電極１２側のい
ずれの側からでも、例えば、１．５μｍの赤外線光を可
視光に高効率に変換することができる。
【００２２】以下、具体的に１．５μｍの赤外線光を可
視光に高効率に変換することについて説明する。
視光に高効率に変換することについて説明する。
【００２３】図２には、波長１．５５μｍの赤外線光で
励起した時におけるＹ0.8Ｅｒ0.2Ｆ3 からなる赤外励起
螢光体の発光スペクトルが示されている。図２から明ら
かなように０．９８５μｍ、即ち、９８５ｎｍの主ピー
クが得られる。
励起した時におけるＹ0.8Ｅｒ0.2Ｆ3 からなる赤外励起
螢光体の発光スペクトルが示されている。図２から明ら
かなように０．９８５μｍ、即ち、９８５ｎｍの主ピー
クが得られる。
【００２４】図３には、ＰＣ層６のセレン化カドミウム
系粒子の受光感度が示されている。図３から明かなよう
に、７５０〜１０５０ｎｍに高感度の範囲がある。尚、
この場合、セレン化カドミウム系粒子はＣｄＳＳｅ：Ｃ
ｕ、Ｃｌ光導電体粒子からなり、Ｓの量を十分に調製す
ることにより、このＣｄＳｅ：Ｃｕ、Ｃｌ光導電体粒子
を広帯域な感度範囲にすることができる。
系粒子の受光感度が示されている。図３から明かなよう
に、７５０〜１０５０ｎｍに高感度の範囲がある。尚、
この場合、セレン化カドミウム系粒子はＣｄＳＳｅ：Ｃ
ｕ、Ｃｌ光導電体粒子からなり、Ｓの量を十分に調製す
ることにより、このＣｄＳｅ：Ｃｕ、Ｃｌ光導電体粒子
を広帯域な感度範囲にすることができる。
【００２５】図４には、赤外可視変換素子に入射する
１．５５μｍ帯のレーザダイオードのファイバ先端から
距離２ｍｍでの赤外可視変換素子に入射する１．５５μ
ｍ入射強度とＥＬ層１０の発光強度との関係が曲線ａで
示されている。比較のため、曲線ｂにはＥｒ付活フッ化
物のものが示されている。図４中の点線から明かなよう
に、本実施例の赤外可視変換素子では、入力０．０１４
ｍＷで０．３ｃｄ／ｍ2が得られている。このことは、
感度が０．０１４ｍＷであることを示し、例えば、Ｅｒ
付活フッ化物の感度が０．１７ｍＷ程度であるから、感
度が約１２倍向上しており、また、例えば、図４の一点
鎖線で示されるように、発光輝度が数十倍も向上してい
る。
１．５５μｍ帯のレーザダイオードのファイバ先端から
距離２ｍｍでの赤外可視変換素子に入射する１．５５μ
ｍ入射強度とＥＬ層１０の発光強度との関係が曲線ａで
示されている。比較のため、曲線ｂにはＥｒ付活フッ化
物のものが示されている。図４中の点線から明かなよう
に、本実施例の赤外可視変換素子では、入力０．０１４
ｍＷで０．３ｃｄ／ｍ2が得られている。このことは、
感度が０．０１４ｍＷであることを示し、例えば、Ｅｒ
付活フッ化物の感度が０．１７ｍＷ程度であるから、感
度が約１２倍向上しており、また、例えば、図４の一点
鎖線で示されるように、発光輝度が数十倍も向上してい
る。
【００２６】図５には、Ｙ0.8Ｅｒ0.2Ｆ3 赤外励起螢光
体での１．５５μｍの入射強度に応じる波長９８５ｎｍ
と波長６６０ｎｍのピークにおける発光強度の減衰が直
線ａ及びｂにそれぞれ示されている。１．５５μｍの入
力が弱くなるにつれ、波長６６０ｎｍ及び波長９８５ｎ
ｍの両者の発光強度も弱くなるが、図５から明らかなよ
うに、波長９８５ｎｍピークでの発光強度の落ちが少な
く、可視光である６６０ｎｍに比較して、本実施例で二
次光に利用される波長９８５ｎｍピークの落ちが少なく
有利である。
体での１．５５μｍの入射強度に応じる波長９８５ｎｍ
と波長６６０ｎｍのピークにおける発光強度の減衰が直
線ａ及びｂにそれぞれ示されている。１．５５μｍの入
力が弱くなるにつれ、波長６６０ｎｍ及び波長９８５ｎ
ｍの両者の発光強度も弱くなるが、図５から明らかなよ
うに、波長９８５ｎｍピークでの発光強度の落ちが少な
く、可視光である６６０ｎｍに比較して、本実施例で二
次光に利用される波長９８５ｎｍピークの落ちが少なく
有利である。
【００２７】図６には、１．５５μｍ励起において、Ｙ
1-xＥｒxＦ3 赤外励起螢光体のＥｒ濃度と相対強度比を
６６０ｎｍ、８１０ｎｍ及び９８５ｎｍでの各波長で示
している。図９から明かなように、波長９８５ｎｍの二
次光を利用する場合、Ｅｒ量を５〜４０モル％に選定す
るとよい。
1-xＥｒxＦ3 赤外励起螢光体のＥｒ濃度と相対強度比を
６６０ｎｍ、８１０ｎｍ及び９８５ｎｍでの各波長で示
している。図９から明かなように、波長９８５ｎｍの二
次光を利用する場合、Ｅｒ量を５〜４０モル％に選定す
るとよい。
【００２８】尚、上述の実施例では、赤外励起螢光体粒
子と光導電体粒子とを混合することにより、ＰＣ層６を
形成したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、Ｉ
ＴＯ薄膜４を背面透明電極層１２と同様なＩＴＯ微粉層
で形成し、このＩＴＯ微紛層と透明ガラス基板２との間
に独立して赤外励起螢光体層を形成してもよい。
子と光導電体粒子とを混合することにより、ＰＣ層６を
形成したが、本発明はこれに限ることなく、例えば、Ｉ
ＴＯ薄膜４を背面透明電極層１２と同様なＩＴＯ微粉層
で形成し、このＩＴＯ微紛層と透明ガラス基板２との間
に独立して赤外励起螢光体層を形成してもよい。
【００２９】また、上述の実施例では、赤外励起螢光体
としてＥｒ付活フッ化イットリウムを使用したが、本発
明はこれに限ることなく、セレン化カドミウム系光導電
体粒子の受光感度範囲である７５０〜１０５０ｎｍの発
光を有する赤外励起螢光体、例えば、Ｅｒ付活以外のＰ
ｒ、Ｎｄ、Ｔｍ若しくはＨｏ付活、Ｈｏ及びＹｂの共付
活またはＥｒ及びＹｂの共付活の希土類或いはアルカリ
土類のハロゲン化物が挙げられる。
としてＥｒ付活フッ化イットリウムを使用したが、本発
明はこれに限ることなく、セレン化カドミウム系光導電
体粒子の受光感度範囲である７５０〜１０５０ｎｍの発
光を有する赤外励起螢光体、例えば、Ｅｒ付活以外のＰ
ｒ、Ｎｄ、Ｔｍ若しくはＨｏ付活、Ｈｏ及びＹｂの共付
活またはＥｒ及びＹｂの共付活の希土類或いはアルカリ
土類のハロゲン化物が挙げられる。
【００３０】
【発明の効果】上述したように、本発明の赤外可視変換
素子では、光導電体層（ＰＣ層）と電場発光体層（ＥＬ
層）とを組み合わせた固体映像変換器において、１．５
μｍ帯の赤外線を受光でき、しかも、明るい室内でも赤
外線光を可視光に変換できる。そして、この赤外可視変
換素子は、赤外励起螢光体単独を使用したものに比較し
て、受光感度が高く、極めて高効率である。
素子では、光導電体層（ＰＣ層）と電場発光体層（ＥＬ
層）とを組み合わせた固体映像変換器において、１．５
μｍ帯の赤外線を受光でき、しかも、明るい室内でも赤
外線光を可視光に変換できる。そして、この赤外可視変
換素子は、赤外励起螢光体単独を使用したものに比較し
て、受光感度が高く、極めて高効率である。
【図１】本発明の一実施例に係る赤外可視変換素子を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る赤外励起螢光体の発光
スペクトルを示すグラフ図である。
スペクトルを示すグラフ図である。
【図３】本発明の一実施例に係るＰＣ層の受光感度を示
すグラフ図である。
すグラフ図である。
【図４】本発明の一実施例に係る赤外可視変換素子の入
射強度と発光強度を示すを示すグラフ図である。
射強度と発光強度を示すを示すグラフ図である。
【図５】本発明の一実施例に係る赤外励起螢光体の各ピ
ークにおける入射強度と発光強度比との関係を示すグラ
フ図である。
ークにおける入射強度と発光強度比との関係を示すグラ
フ図である。
【図６】本発明の一実施例に係る赤外励起螢光体ののＥ
ｒ濃度と相対強度との関係を示すグラフ図である。
ｒ濃度と相対強度との関係を示すグラフ図である。
２ 透明ガラス基板 ４ ＩＴＯ薄膜 ６ 光導電体層（ＰＣ層） ８ 誘電体層 １０ 電場発光体層（ＥＬ層） １２ 背面透明電極層
Claims (5)
- 【請求項１】 光導電体層と電場発光体層とを組み合わ
せて外部から入光した赤外線光を可視光に変換する赤外
可視変換素子において、 前記赤外線光を受光して前記光導電体層の受光感度範囲
内に二次光を発光する赤外励起螢光体層が前記光導電体
層に対応して用いられることを特徴とする赤外可視変換
素子。 - 【請求項２】 前記赤外励起螢光体層が赤外励起螢光体
粒子からなり、一方、前記光導電体層は光導電体粒子か
らなり、これら赤外励起螢光体粒子および光導電体粒子
が混合されることにより、前記赤外励起螢光体層は前記
光導電体層と同一層に形成されることを特徴とする請求
項１に記載の赤外可視変換素子。 - 【請求項３】 前記赤外励起螢光体粒子が、３価のエル
ビウムで付活された希土類またはアルカリ土類のハロゲ
ン化物からなることを特徴とする請求項２に記載の赤外
可視変換素子。 - 【請求項４】 前記光導電体粒子がセレン化カドミウム
系粒子からなり、一方、前記電場発光体層が硫化亜鉛系
粒子を含んでなり、また、前記赤外励起螢光体粒子が、
３価のエルビウムで付活されたフッ化イットリウムから
なることを特徴とする請求項１ないし３に記載の赤外可
視変換素子。 - 【請求項５】 前記赤外励起螢光体粒子が、一般式 Ｙ
1-xＥｒxＦ3 （但し、ｘは０．０５≦ｘ≦０．４の範囲
である）で表されることを特徴とする請求項４に記載の
赤外可視変換素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039693A JPH06326350A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 赤外可視変換素子 |
| US08/238,020 US5438198A (en) | 1993-05-12 | 1994-05-03 | Infrared-to-visible converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11039693A JPH06326350A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 赤外可視変換素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06326350A true JPH06326350A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14534755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11039693A Pending JPH06326350A (ja) | 1993-05-12 | 1993-05-12 | 赤外可視変換素子 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5438198A (ja) |
| JP (1) | JPH06326350A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101281830B1 (ko) * | 2006-09-26 | 2013-07-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | 멀티 터치 감지기능을 갖는 액정표시장치와 그 구동방법 |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5888886A (en) * | 1997-06-30 | 1999-03-30 | Sdl, Inc. | Method of doping gan layers p-type for device fabrication |
| WO1999005728A1 (en) | 1997-07-25 | 1999-02-04 | Nichia Chemical Industries, Ltd. | Nitride semiconductor device |
| US6275211B1 (en) | 1997-12-05 | 2001-08-14 | Gateway, Inc. | Waste heat actuated display back light |
| JP3770014B2 (ja) | 1999-02-09 | 2006-04-26 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子 |
| ATE452445T1 (de) | 1999-03-04 | 2010-01-15 | Nichia Corp | Nitridhalbleiterlaserelement |
| US6686691B1 (en) | 1999-09-27 | 2004-02-03 | Lumileds Lighting, U.S., Llc | Tri-color, white light LED lamps |
| EP1346195A2 (en) * | 2000-12-27 | 2003-09-24 | Instituttet For Produktudvikling | Device for analysing an infrared laser beam and a laser proce ssing system of which the device forms part |
| US7326908B2 (en) * | 2004-04-19 | 2008-02-05 | Edward Sargent | Optically-regulated optical emission using colloidal quantum dot nanocrystals |
| US7773404B2 (en) | 2005-01-07 | 2010-08-10 | Invisage Technologies, Inc. | Quantum dot optical devices with enhanced gain and sensitivity and methods of making same |
| US7742322B2 (en) | 2005-01-07 | 2010-06-22 | Invisage Technologies, Inc. | Electronic and optoelectronic devices with quantum dot films |
| US7746681B2 (en) | 2005-01-07 | 2010-06-29 | Invisage Technologies, Inc. | Methods of making quantum dot films |
| CA2519608A1 (en) | 2005-01-07 | 2006-07-07 | Edward Sargent | Quantum dot-polymer nanocomposite photodetectors and photovoltaics |
| KR101513311B1 (ko) | 2006-09-29 | 2015-04-22 | 유니버시티 오브 플로리다 리서치 파운데이션, 인크. | 적외선 감지 및 표시를 위한 방법 및 장치 |
| TWI362769B (en) | 2008-05-09 | 2012-04-21 | Univ Nat Chiao Tung | Light emitting device and fabrication method therefor |
| AU2011258475A1 (en) | 2010-05-24 | 2012-11-15 | Nanoholdings, Llc | Method and apparatus for providing a charge blocking layer on an infrared up-conversion device |
| CN103180968A (zh) * | 2010-08-18 | 2013-06-26 | 班大燕 | 具备波长转换功能的有机/无机混合光学放大器 |
| CA2828304A1 (en) * | 2011-02-28 | 2012-09-07 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Infrared pass visible blocker for upconversion devices |
| CA2840498A1 (en) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | A method and apparatus for detecting infrared radiation with gain |
| JP2018529214A (ja) | 2015-06-11 | 2018-10-04 | ユニバーシティー オブ フロリダ リサーチ ファウンデーション, インコーポレイテッドUniversity Of Florida Research Foundation, Inc. | 単分散ｉｒ吸収ナノ粒子及び関連する方法及びデバイス |
| US10754142B2 (en) | 2017-06-07 | 2020-08-25 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Electronic up-conversions of a scene using a pixelated detector array |
| CN110197860B (zh) * | 2019-05-29 | 2021-05-28 | 深圳扑浪创新科技有限公司 | 一种上转换光发射光电晶体管及其制备方法和用途 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3800156A (en) * | 1966-08-15 | 1974-03-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Infrared image converting device |
| US3710127A (en) * | 1971-04-19 | 1973-01-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid-state image converter having composite energy sensing element |
| JPH0545215A (ja) * | 1991-08-14 | 1993-02-23 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 赤外光検出装置 |
| EP0562143B1 (en) * | 1992-03-27 | 1997-06-25 | Nichia Kagaku Kogyo K.K. | Solid-state image converting device |
| JP2674430B2 (ja) * | 1992-06-30 | 1997-11-12 | 日亜化学工業株式会社 | 固体映像変換素子 |
| JP2882435B2 (ja) * | 1992-07-24 | 1999-04-12 | 日亜化学工業株式会社 | 固体映像変換素子 |
| JPH0645640A (ja) * | 1992-07-24 | 1994-02-18 | Nichia Chem Ind Ltd | 固体映像変換素子 |
-
1993
- 1993-05-12 JP JP11039693A patent/JPH06326350A/ja active Pending
-
1994
- 1994-05-03 US US08/238,020 patent/US5438198A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101281830B1 (ko) * | 2006-09-26 | 2013-07-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | 멀티 터치 감지기능을 갖는 액정표시장치와 그 구동방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5438198A (en) | 1995-08-01 |
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