JPH02230602A - 発光部材 - Google Patents
発光部材Info
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- JPH02230602A JPH02230602A JP1051086A JP5108689A JPH02230602A JP H02230602 A JPH02230602 A JP H02230602A JP 1051086 A JP1051086 A JP 1051086A JP 5108689 A JP5108689 A JP 5108689A JP H02230602 A JPH02230602 A JP H02230602A
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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
〔産業上の利用分野〕
本発明は電場、電線．Ｘ線，紫外線．あるいは可視光や
赤外線などの励起エネルギーを吸収させる事により、蛍
光や燐光などの光を放出する作用を有する発光部材に関
する． 〔従来の技術１ 従来、蛍光や燐光を発する発光部材としては種々のもの
が知られて来た。例えば直接遷移型の半導体であるＧａ
ＡｓやＩｎＰなどの■一■族化合物の結晶やＺｎＳ，
ＺｎＳｅなどのＩＩ〜■族化合物の結晶では、これらの
材料のバンドギャップよりも大きなエネルギーの光を照
射すると、これを吸収して照射光すなわち励起光よりも
低エネルギーの光を放出して発光する．また、いわゆる
間接遷移型の材料でも例えばＳｉＣなどの様にバンドギ
ャップ内に再結合中心をつくってやればかなり強く発光
する。また、イオン性の強い結晶では不純物による蛍光
が生じる。例λば、ＫＣＩ ： Ｔｌ°ではＴビイオン
が短波長の励起光により励起され、１９６ｎｍおよび２
４９ｎｍに蛍光スペクトルのピークが出る．この様な発
光は電磁波だけでなく電子線によっても引き起こされる
．．例えばブラウン管に用いられる蛍光体であるＹ＊Ｏ
ｚＳではアクヂベータ不純物としてＥｕ３”が加えられ
、赤色の発光が電子線照射により引き起こされる．この
様な例はＺｎＳへのＡｇ’″による青の蛍光． ＺｎＦ
ｚへのＭｎ添加によるオレンジ色の蛍光など多くの例が
知られている．また、例えばＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ １３ ２１０ （１９６８）
にみられるように発光部材に電極をつけて電場をかける
事によって発光させる方法も従来知られてきた方法であ
る．例えば、Ｍｎを添加したＺ口ＳやＣｕとＣ！を添加
したＺｎＳなとの微結晶粒をバインダーに分散させたも
のを発光部材として用い、これに交流電場を印加すると
、いわゆるエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）による発
光が見られる。こわらはディスプレーなどに利用される
。また、■一■族化合物などの直接遷移型半導体のｐ−
ｎ接合を用いた注入発光も現在では良く知られた技術で
ある。さらに、このようないわゆるＬＥＤを改良してレ
ーザー発振させる事を可能にしたものが半導体］ノーザ
ーである。これらについては例えばＳ． Ｍ． Ｓｚｅ
著のＰｈｙｓｊｃｓ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ第１２章（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ
＆ Ｓｏｎｓ． １９８１ ）などの標準的な参考書に
詳しく述べられているし、製品も市場に沢山出回ってい
る． この様に様々な形で励起エネルギーを与える事により、
紫外線、可視光、あるいは赤外線などの光を放出する発
光部材は良く知らわたものである．これらの発光特性は
一般に、まずフォト・ルミネッザンスの有無，強弱およ
びその発光波長分布を調べる事によりチェック出来る。 ［発明が解決しようとしている課題］ しかしながらその一方で発光強度が弱いものや実用上発
光特性を利用できる程に発光しないものも沢山あった。 また、発光の内部量子効率がかなり高い材料であっても
、その屈折率が高いために発光した光が外へ出射できる
臨界角が小さいため、内部から外へ出られず、外へ出る
前に多重反射をくり返して、減衰してしまう場合も多い
。また、発光した光の波長は吸収もされ易い場合が多い
ので内部での多重反射は発光の利用という点で不利であ
り、大きな問題となって来た。これらの問題を解決する
ためには発光部材の物性の改質という側面だけでなく、
上記の様な発光した光の効率的な外部への取り出しを工
夫していく必要があるが、個々のケースでは現象がかな
り複雑になり、これらを総合的に解決して行くのは困難
であった。 またａ（アモルファス） −ＳｉＮ膜やａ−Ｓｉ：Ｎ：
Ｈ膜の均一膜は窒素を含有することにより光学的バンド
ギャップを広げることが知られている．しかしながら、
これらの材料は低温で弱い発光を生じるのみである，（
Ｊａｐ．Ｉ、ｏｆ Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．’ ｖｏｌ
．ｌ２０（１１１ １９８１，Ｌ８１１参照） 本発明の目的は、上記の様な発光の弱い材料に関してそ
の実質的な発光強度を増加さセ；、又は新たに発光特性
を付加させた新規な発光部材を提供することにある。
赤外線などの励起エネルギーを吸収させる事により、蛍
光や燐光などの光を放出する作用を有する発光部材に関
する． 〔従来の技術１ 従来、蛍光や燐光を発する発光部材としては種々のもの
が知られて来た。例えば直接遷移型の半導体であるＧａ
ＡｓやＩｎＰなどの■一■族化合物の結晶やＺｎＳ，
ＺｎＳｅなどのＩＩ〜■族化合物の結晶では、これらの
材料のバンドギャップよりも大きなエネルギーの光を照
射すると、これを吸収して照射光すなわち励起光よりも
低エネルギーの光を放出して発光する．また、いわゆる
間接遷移型の材料でも例えばＳｉＣなどの様にバンドギ
ャップ内に再結合中心をつくってやればかなり強く発光
する。また、イオン性の強い結晶では不純物による蛍光
が生じる。例λば、ＫＣＩ ： Ｔｌ°ではＴビイオン
が短波長の励起光により励起され、１９６ｎｍおよび２
４９ｎｍに蛍光スペクトルのピークが出る．この様な発
光は電磁波だけでなく電子線によっても引き起こされる
．．例えばブラウン管に用いられる蛍光体であるＹ＊Ｏ
ｚＳではアクヂベータ不純物としてＥｕ３”が加えられ
、赤色の発光が電子線照射により引き起こされる．この
様な例はＺｎＳへのＡｇ’″による青の蛍光． ＺｎＦ
ｚへのＭｎ添加によるオレンジ色の蛍光など多くの例が
知られている．また、例えばＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓ
ｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ １３ ２１０ （１９６８）
にみられるように発光部材に電極をつけて電場をかける
事によって発光させる方法も従来知られてきた方法であ
る．例えば、Ｍｎを添加したＺ口ＳやＣｕとＣ！を添加
したＺｎＳなとの微結晶粒をバインダーに分散させたも
のを発光部材として用い、これに交流電場を印加すると
、いわゆるエレクトロルミネッセンス（ＥＬ）による発
光が見られる。こわらはディスプレーなどに利用される
。また、■一■族化合物などの直接遷移型半導体のｐ−
ｎ接合を用いた注入発光も現在では良く知られた技術で
ある。さらに、このようないわゆるＬＥＤを改良してレ
ーザー発振させる事を可能にしたものが半導体］ノーザ
ーである。これらについては例えばＳ． Ｍ． Ｓｚｅ
著のＰｈｙｓｊｃｓ ｏｆ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏ
ｒ Ｄｅｖｉｃｅｓ第１２章（Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ
＆ Ｓｏｎｓ． １９８１ ）などの標準的な参考書に
詳しく述べられているし、製品も市場に沢山出回ってい
る． この様に様々な形で励起エネルギーを与える事により、
紫外線、可視光、あるいは赤外線などの光を放出する発
光部材は良く知らわたものである．これらの発光特性は
一般に、まずフォト・ルミネッザンスの有無，強弱およ
びその発光波長分布を調べる事によりチェック出来る。 ［発明が解決しようとしている課題］ しかしながらその一方で発光強度が弱いものや実用上発
光特性を利用できる程に発光しないものも沢山あった。 また、発光の内部量子効率がかなり高い材料であっても
、その屈折率が高いために発光した光が外へ出射できる
臨界角が小さいため、内部から外へ出られず、外へ出る
前に多重反射をくり返して、減衰してしまう場合も多い
。また、発光した光の波長は吸収もされ易い場合が多い
ので内部での多重反射は発光の利用という点で不利であ
り、大きな問題となって来た。これらの問題を解決する
ためには発光部材の物性の改質という側面だけでなく、
上記の様な発光した光の効率的な外部への取り出しを工
夫していく必要があるが、個々のケースでは現象がかな
り複雑になり、これらを総合的に解決して行くのは困難
であった。 またａ（アモルファス） −ＳｉＮ膜やａ−Ｓｉ：Ｎ：
Ｈ膜の均一膜は窒素を含有することにより光学的バンド
ギャップを広げることが知られている．しかしながら、
これらの材料は低温で弱い発光を生じるのみである，（
Ｊａｐ．Ｉ、ｏｆ Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ．’ ｖｏｌ
．ｌ２０（１１１ １９８１，Ｌ８１１参照） 本発明の目的は、上記の様な発光の弱い材料に関してそ
の実質的な発光強度を増加さセ；、又は新たに発光特性
を付加させた新規な発光部材を提供することにある。
本発明は、励起エネルギーを付与することにより光を放
出する発光部材において、発光部が少なくとも窒素を含
有する■族元素の微粒子を含むことを特徴とする発光部
材である。 特に実用上は，微粒子の集合体が基体上に層状に堆積し
た微粒子膜あるいは、バインダー中に微粒子を分散した
バインダー分散膜となっている発光部材が取り扱い易さ
の点から望ましいが、しかし本発明の有効性はこの様な
微粒子膜またはバインダー分散膜のみに限定されるもの
ではない。 本発明における微粒子はその大きさが発光波長と同程度
又はそれ以下のものであれば良い。可視光の発光の場合
には大体１１ノ．ｒｎ以下、望ましくは０．１μｍ以下
、さらに望ましくは５００人以下である． 上記の微粒子の形状は特に制限されるものではないが、
比較的球に近く、大きすぎる粒子が混合しない場合の方
が効果的である。大きさの下限は不明であるが、透過電
子顕微鏡（ＴＥＭ）及び電界放射型走査電子顕微鏡によ
る観察結果によれば、数ｌＯ人の平均粒子を持つ超微粒
子であっても効果が゜認められる。 実用上は上記の様な本発明の微粒子を取扱うためにはそ
れを何らかの基体上にのせて固定すれば良い，その際個
々の微粒子は必ずしも相互に接触している必要はなく基
体上で孤立していても良いが、一般的には全体としての
発光強度をかせぐため微粒子の集合体、例えば凝集体や
堆積膜などの方が望ましい． 本発明における材料の微粒子化及び微粒子が窒素を含有
することが発光強度の増大を引き起こす原因については
必ずしも明らかではない．しかし、材料の微粒子化によ
り表面積が著しく増大した事により、表面が活性になっ
たり何らかの物性変化が生じることが考えられる．また
、これとは別に発光部材中心から光が外へ放出される時
の微粒子化による反射率の減少のために、光の取出し効
率が増加した事も考えられる．さらに、発光部材が基体
上に積層した微粒子膜の場合に、膜の表面から深い部分
で放出された光が微粒子の大きさが光の波長よりもずっ
と小さいために散乱を余り受けずに膜表面へ達するため
に、見かけ上発光強度が増加して見えることも考久られ
る． よって、本発明の発光部材は、窒素を含有することによ
り低温で弱い発光を生じる材料又はほとんど発光を生じ
なかった材料を、微粒子化することにより驚異的に発光
が増大することが考えられる． 本発明に係る微粒子において、発光強度を驚異的に上げ
る材料としてはアモルファスシリコンなどの■族系の材
料であるが、Ｇｅ， Ｃおよびその混合材料でも効果が
ある８ 本発明の発光部材に用いられる原料ガスとしては、Ｓｉ
Ｈ．たけてなく、Ｓｉ成膜に使われるシランの誘導体例
、たとえばＳｉａＨｓなども使用可能である．さらに、
他の■族系のガス、たとえば、ＣＨ４，Ｃ｝ＩｓＯＨ，
ＣｚＨａその他の炭化水素系のガス、また同様にＧｅ
型のガスの使用も可能である．また、Ｓｉ系ガスとＣ系
ガス、Ｓｉ系のガスとＧｅ系のガスの様に、２種，３種
のガスを混合して使用することも可能である．また、本
発明は上記材科に限定されるものではない． また、微粒子中に窒素を含有する方法としては、 ■窒素プラズマ中で微粒子を作成する。または、キャリ
アガスにＮ２を入れる． ■原科ガスと同時に、ＮＨ，ガスを流し、微粒子を作成
する． ■微粒子作成後、Ｎ２プラズマの存在する雰囲気中で処
理する． ■微粒子作成後、Ｎ２ガス雰囲気で加熱処理する．上述
した方法以外で微粒子に窒素を含有させても良いことは
もちろんである．含有させる窒素量は、好ましくはｉｏ
ａｔｍ％（原子数としての％）以上、さらには２０ａｔ
ｍ％以上が好適である。それ以下の量では窒素含有の効
果が出にくい．いずれにしても材料を微粒子化して窒素
を含有させることが発光部材の発光強度を増大させるこ
とがわかった。 本発明の発光部材に用いる微粒子の形成方法としては一
般に超微粒子作成に用いられる種々の方法が使用可能で
ある。例えばＪａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙＳｉｃｓ， ［２１， ７０
２、（１９６３）に見られる様なガス中蒸発法やＣｈｅ
ｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ２６７，（＋９８６
）に見られるような熱泳動ＣＶＤ法、あるいは液体中で
合成する方法などが挙げられる．この様な超微粒子の製
法は超微粒子の分野で今やよく知られているものであり
、」二記の個々の製法に限定されるものではない．これ
らの種々の方法については例えば日本化学会編，化学総
説Ｎｏ．．４８ｒ超微粒子」（＋９８５）などに詳しく
紹介されている。 本発明の発光部材における微粒子が基体上に堆積した微
粒子膜は、その表面に保護層が設けてあっても良い．こ
の保護石は微粒子膜の機械的強度を高め、また変質によ
る発光暦の劣化その他の変化を防止するために有効であ
る。ボリスチレン，ポリカーボネートその他の有機ボリ
マーや石英や低融点ガラスなどの無機ガラス、あるいは
、ＳｉＮ， ａ−Ｃその他のプラズマ重合膜などが使え
る．有機ボリマーなとでは溶剤塗布などの方法も使えて
便利である。 また、前記微粒子をバインダー分散膜の形で成膜する場
合は、合成樹脂等を加熱蒸着法等で、微粒子表面にコー
ティング後堆積させる方法、又は、微粒子をバインダー
中に分散し薄いフィルムにひきのばす方法等がある． ［実施例］ 以下実施例に基づき、本発明を具体的に説明する。 実施例ｌ 第１図の装置を用いてａ−Ｓｉ ：Ｎ：Ｈ微粒子をシリ
コンウエハの基体７上に堆積させた。 発光部材の作成は、まずシリコンウエハ基板を基板ホル
ダー６にセッ）・シた後、排気系１夏で下流室４を２
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒまで減圧した。次にＨ２ガスで３
％に希釈したＳｉＨ．ガスをガス導入管１ｏから空胴共
振器５内へ流量１００ＳＣＣＭで流した．すると空胴共
振器５内の圧力は４ Ｘ １０”’Ｔｏｒｒとなり、ノ
ズル１からＳｉｎ．を含むガスが下流室４へ吹き出した
。 この時下流室４内の圧力は４． ５ｘ １０−’Ｔｏｒ
ｒとなった．次にマイクロ波をマイクロ波発振器（不図
示）から導波管９および石英製の窓８を通して空胴共振
器５内へ送り込み、空胴共振器５内で放電プラズマを発
生させた。マイクロ波のパワーは１５０Ｗであった。す
るとプラズマ内で微粒子が形成されて、残りのガス成分
とともにノズル１から下流室４に吹き出し、微粒子ビー
ムとなって下流室４内の基体７上に衝突し、微粒子を基
体７上に固定した． 基体７上に付着した微粒子の堆積した層の厚さは５分間
の放電で７．５μｍであった。また微粒子の堆積物の色
は黄かっ色の光沢のある膜状の堆積物であり、ＳＥＭに
よる観察の結果、粒径が！００〜２００人程度の超微粒
子が堆積した構造がはっきりと認められた． また、この微粒子膜を窒素ガス中で２時間加熱処理した
． 比較例１ 通常のグローディスチャージ（ＧＤ）法により、Ｓ ｉ
． Ｈ ，とＮ，を用いて基板水冷状態で、ａ−Ｓｉ
：Ｎ：｝Ｉの均一膜を得た。 実施例２ 実施例１と同様な方法でＳｉＬを希釈するガスをＮ２を
２０％含む１｛２ガスに変更した以外はまったく同様に
して超微粒子膜を得た６ 堆積した膜の厚さはｌＯ分間の放電で６．１μであった
。またＳＥＭ観察の結果、粒径が５０〜１００人程度の
微粒子であることが確認された。 実施例３ 実施例１と同様な方法で、流すガスをＳｉＨａとＮＨ３
の比１：１の混合ガスをＨ２ガスで３％に希釈したもの
にして流ｆｉｌ ＩＩ）ＯＳＣＣＭに変更ｌ７た以外は
、まったく同様にして微粒子膜を得た． ＳＥＭで観察
したところ、粒径８０〜１５０人の微粒子であることが
確認できた。 以上のように作成した膜を以下の２項目について評価し
た。 ■フォトルミネセンス（ＰＬ） 室温で、Ａｒイオンレーザー（λ＝ ４Ｆ！ｒ８ｎｍ）
の青色の光を照射し、光電子増倍管を用いてこの時の蛍
光スペクトルを測定した。 ■窒素含有量 島津社製ＥＰＭＡ型式ＥＭＸ−ＳＭを使用し、ＥＰＭＡ
（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａ
ｌｙｓｉｓ）にて、膜中の窒素含有量を測定した。 評価の結果のまとめを表−１に示す。 （以 下 余 白） 表−１ ＊１） 相対強度 ＊２） 代表的なＰＬスペクトルを第２図に示した。 【発明の効果〕 以上説明したように、本発明にＪ：れば、通常は室温で
発光しない材料を発光させたり、又は通常発光するもの
であっても発光強度を飛躍的に高めたりすることがでる
。 更に、本発明の発光部材は経時的変化がほとんどなく、
常に安定した発光を行うことができるものである．
出する発光部材において、発光部が少なくとも窒素を含
有する■族元素の微粒子を含むことを特徴とする発光部
材である。 特に実用上は，微粒子の集合体が基体上に層状に堆積し
た微粒子膜あるいは、バインダー中に微粒子を分散した
バインダー分散膜となっている発光部材が取り扱い易さ
の点から望ましいが、しかし本発明の有効性はこの様な
微粒子膜またはバインダー分散膜のみに限定されるもの
ではない。 本発明における微粒子はその大きさが発光波長と同程度
又はそれ以下のものであれば良い。可視光の発光の場合
には大体１１ノ．ｒｎ以下、望ましくは０．１μｍ以下
、さらに望ましくは５００人以下である． 上記の微粒子の形状は特に制限されるものではないが、
比較的球に近く、大きすぎる粒子が混合しない場合の方
が効果的である。大きさの下限は不明であるが、透過電
子顕微鏡（ＴＥＭ）及び電界放射型走査電子顕微鏡によ
る観察結果によれば、数ｌＯ人の平均粒子を持つ超微粒
子であっても効果が゜認められる。 実用上は上記の様な本発明の微粒子を取扱うためにはそ
れを何らかの基体上にのせて固定すれば良い，その際個
々の微粒子は必ずしも相互に接触している必要はなく基
体上で孤立していても良いが、一般的には全体としての
発光強度をかせぐため微粒子の集合体、例えば凝集体や
堆積膜などの方が望ましい． 本発明における材料の微粒子化及び微粒子が窒素を含有
することが発光強度の増大を引き起こす原因については
必ずしも明らかではない．しかし、材料の微粒子化によ
り表面積が著しく増大した事により、表面が活性になっ
たり何らかの物性変化が生じることが考えられる．また
、これとは別に発光部材中心から光が外へ放出される時
の微粒子化による反射率の減少のために、光の取出し効
率が増加した事も考えられる．さらに、発光部材が基体
上に積層した微粒子膜の場合に、膜の表面から深い部分
で放出された光が微粒子の大きさが光の波長よりもずっ
と小さいために散乱を余り受けずに膜表面へ達するため
に、見かけ上発光強度が増加して見えることも考久られ
る． よって、本発明の発光部材は、窒素を含有することによ
り低温で弱い発光を生じる材料又はほとんど発光を生じ
なかった材料を、微粒子化することにより驚異的に発光
が増大することが考えられる． 本発明に係る微粒子において、発光強度を驚異的に上げ
る材料としてはアモルファスシリコンなどの■族系の材
料であるが、Ｇｅ， Ｃおよびその混合材料でも効果が
ある８ 本発明の発光部材に用いられる原料ガスとしては、Ｓｉ
Ｈ．たけてなく、Ｓｉ成膜に使われるシランの誘導体例
、たとえばＳｉａＨｓなども使用可能である．さらに、
他の■族系のガス、たとえば、ＣＨ４，Ｃ｝ＩｓＯＨ，
ＣｚＨａその他の炭化水素系のガス、また同様にＧｅ
型のガスの使用も可能である．また、Ｓｉ系ガスとＣ系
ガス、Ｓｉ系のガスとＧｅ系のガスの様に、２種，３種
のガスを混合して使用することも可能である．また、本
発明は上記材科に限定されるものではない． また、微粒子中に窒素を含有する方法としては、 ■窒素プラズマ中で微粒子を作成する。または、キャリ
アガスにＮ２を入れる． ■原科ガスと同時に、ＮＨ，ガスを流し、微粒子を作成
する． ■微粒子作成後、Ｎ２プラズマの存在する雰囲気中で処
理する． ■微粒子作成後、Ｎ２ガス雰囲気で加熱処理する．上述
した方法以外で微粒子に窒素を含有させても良いことは
もちろんである．含有させる窒素量は、好ましくはｉｏ
ａｔｍ％（原子数としての％）以上、さらには２０ａｔ
ｍ％以上が好適である。それ以下の量では窒素含有の効
果が出にくい．いずれにしても材料を微粒子化して窒素
を含有させることが発光部材の発光強度を増大させるこ
とがわかった。 本発明の発光部材に用いる微粒子の形成方法としては一
般に超微粒子作成に用いられる種々の方法が使用可能で
ある。例えばＪａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ
Ａｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙＳｉｃｓ， ［２１， ７０
２、（１９６３）に見られる様なガス中蒸発法やＣｈｅ
ｍｉｓｔｒｙ Ｌｅｔｔｅｒｓ， ２６７，（＋９８６
）に見られるような熱泳動ＣＶＤ法、あるいは液体中で
合成する方法などが挙げられる．この様な超微粒子の製
法は超微粒子の分野で今やよく知られているものであり
、」二記の個々の製法に限定されるものではない．これ
らの種々の方法については例えば日本化学会編，化学総
説Ｎｏ．．４８ｒ超微粒子」（＋９８５）などに詳しく
紹介されている。 本発明の発光部材における微粒子が基体上に堆積した微
粒子膜は、その表面に保護層が設けてあっても良い．こ
の保護石は微粒子膜の機械的強度を高め、また変質によ
る発光暦の劣化その他の変化を防止するために有効であ
る。ボリスチレン，ポリカーボネートその他の有機ボリ
マーや石英や低融点ガラスなどの無機ガラス、あるいは
、ＳｉＮ， ａ−Ｃその他のプラズマ重合膜などが使え
る．有機ボリマーなとでは溶剤塗布などの方法も使えて
便利である。 また、前記微粒子をバインダー分散膜の形で成膜する場
合は、合成樹脂等を加熱蒸着法等で、微粒子表面にコー
ティング後堆積させる方法、又は、微粒子をバインダー
中に分散し薄いフィルムにひきのばす方法等がある． ［実施例］ 以下実施例に基づき、本発明を具体的に説明する。 実施例ｌ 第１図の装置を用いてａ−Ｓｉ ：Ｎ：Ｈ微粒子をシリ
コンウエハの基体７上に堆積させた。 発光部材の作成は、まずシリコンウエハ基板を基板ホル
ダー６にセッ）・シた後、排気系１夏で下流室４を２
Ｘ １０−’Ｔｏｒｒまで減圧した。次にＨ２ガスで３
％に希釈したＳｉＨ．ガスをガス導入管１ｏから空胴共
振器５内へ流量１００ＳＣＣＭで流した．すると空胴共
振器５内の圧力は４ Ｘ １０”’Ｔｏｒｒとなり、ノ
ズル１からＳｉｎ．を含むガスが下流室４へ吹き出した
。 この時下流室４内の圧力は４． ５ｘ １０−’Ｔｏｒ
ｒとなった．次にマイクロ波をマイクロ波発振器（不図
示）から導波管９および石英製の窓８を通して空胴共振
器５内へ送り込み、空胴共振器５内で放電プラズマを発
生させた。マイクロ波のパワーは１５０Ｗであった。す
るとプラズマ内で微粒子が形成されて、残りのガス成分
とともにノズル１から下流室４に吹き出し、微粒子ビー
ムとなって下流室４内の基体７上に衝突し、微粒子を基
体７上に固定した． 基体７上に付着した微粒子の堆積した層の厚さは５分間
の放電で７．５μｍであった。また微粒子の堆積物の色
は黄かっ色の光沢のある膜状の堆積物であり、ＳＥＭに
よる観察の結果、粒径が！００〜２００人程度の超微粒
子が堆積した構造がはっきりと認められた． また、この微粒子膜を窒素ガス中で２時間加熱処理した
． 比較例１ 通常のグローディスチャージ（ＧＤ）法により、Ｓ ｉ
． Ｈ ，とＮ，を用いて基板水冷状態で、ａ−Ｓｉ
：Ｎ：｝Ｉの均一膜を得た。 実施例２ 実施例１と同様な方法でＳｉＬを希釈するガスをＮ２を
２０％含む１｛２ガスに変更した以外はまったく同様に
して超微粒子膜を得た６ 堆積した膜の厚さはｌＯ分間の放電で６．１μであった
。またＳＥＭ観察の結果、粒径が５０〜１００人程度の
微粒子であることが確認された。 実施例３ 実施例１と同様な方法で、流すガスをＳｉＨａとＮＨ３
の比１：１の混合ガスをＨ２ガスで３％に希釈したもの
にして流ｆｉｌ ＩＩ）ＯＳＣＣＭに変更ｌ７た以外は
、まったく同様にして微粒子膜を得た． ＳＥＭで観察
したところ、粒径８０〜１５０人の微粒子であることが
確認できた。 以上のように作成した膜を以下の２項目について評価し
た。 ■フォトルミネセンス（ＰＬ） 室温で、Ａｒイオンレーザー（λ＝ ４Ｆ！ｒ８ｎｍ）
の青色の光を照射し、光電子増倍管を用いてこの時の蛍
光スペクトルを測定した。 ■窒素含有量 島津社製ＥＰＭＡ型式ＥＭＸ−ＳＭを使用し、ＥＰＭＡ
（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａ
ｌｙｓｉｓ）にて、膜中の窒素含有量を測定した。 評価の結果のまとめを表−１に示す。 （以 下 余 白） 表−１ ＊１） 相対強度 ＊２） 代表的なＰＬスペクトルを第２図に示した。 【発明の効果〕 以上説明したように、本発明にＪ：れば、通常は室温で
発光しない材料を発光させたり、又は通常発光するもの
であっても発光強度を飛躍的に高めたりすることがでる
。 更に、本発明の発光部材は経時的変化がほとんどなく、
常に安定した発光を行うことができるものである．
第１図は本発明の発光部材を作成するのに用いた装置の
例を示す図、第２図はＡｒイオンレーザー４８８ｎｍの
励起光によるけい光スペクトルを示す図である， ｌ・・・・・・縮小拡大ノズル ２・・・・・・ノズルののど部 ２ａ， ２ｂ・・・ノズルの開口部 ３・・・・・・磁石 ４・・・・・・下流室 ５・・・・・・空胴共振器 ６・・・・・・基体ホルダー ７・・・・・・基体 ８・・・・・・マイクロ波導入窓 ９・・・・・・マイクロ波導波管 ｌＯ・・・・・・ガス導入口 １１・・・・・・排気系 特許出願人 キヤノン株式会社
例を示す図、第２図はＡｒイオンレーザー４８８ｎｍの
励起光によるけい光スペクトルを示す図である， ｌ・・・・・・縮小拡大ノズル ２・・・・・・ノズルののど部 ２ａ， ２ｂ・・・ノズルの開口部 ３・・・・・・磁石 ４・・・・・・下流室 ５・・・・・・空胴共振器 ６・・・・・・基体ホルダー ７・・・・・・基体 ８・・・・・・マイクロ波導入窓 ９・・・・・・マイクロ波導波管 ｌＯ・・・・・・ガス導入口 １１・・・・・・排気系 特許出願人 キヤノン株式会社
Claims (1)
- 励起エネルギーを付与することにより光を放出する発
光部材に於いて、発光部材が少なくとも窒素を含有する
IV族元素の微粒子を含むことを特徴とする発光部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051086A JPH02230602A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 発光部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1051086A JPH02230602A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 発光部材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02230602A true JPH02230602A (ja) | 1990-09-13 |
Family
ID=12877010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1051086A Pending JPH02230602A (ja) | 1989-03-03 | 1989-03-03 | 発光部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02230602A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07188654A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-25 | Nec Corp | 発光材料 |
| WO2008126540A1 (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-23 | Ube Industries, Ltd. | α型窒化ケイ素蛍光体及びその製造方法 |
-
1989
- 1989-03-03 JP JP1051086A patent/JPH02230602A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07188654A (ja) * | 1993-12-27 | 1995-07-25 | Nec Corp | 発光材料 |
| WO2008126540A1 (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-23 | Ube Industries, Ltd. | α型窒化ケイ素蛍光体及びその製造方法 |
| JP5136547B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2013-02-06 | 宇部興産株式会社 | α型窒化ケイ素蛍光体及びその製造方法 |
| US8613869B2 (en) | 2007-03-23 | 2013-12-24 | Ube Industries, Inc. | α-type silicon nitride phosphor and production method thereof |
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