JPS6315771A - 発光素子 - Google Patents

発光素子

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Publication number
JPS6315771A
JPS6315771A JP61158734A JP15873486A JPS6315771A JP S6315771 A JPS6315771 A JP S6315771A JP 61158734 A JP61158734 A JP 61158734A JP 15873486 A JP15873486 A JP 15873486A JP S6315771 A JPS6315771 A JP S6315771A
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JP
Japan
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light
electron beam
substrate
thin plate
phosphor
Prior art date
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Pending
Application number
JP61158734A
Other languages
English (en)
Inventor
Masanori Takenouchi
竹之内 雅典
Naoji Hayakawa
早川 直司
Fumitaka Kan
簡 文隆
Kenji Nakamura
憲司 中村
Yasuo Agari
上里 泰生
Isao Hakamata
袴田 勲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP61158734A priority Critical patent/JPS6315771A/ja
Publication of JPS6315771A publication Critical patent/JPS6315771A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/4476Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using cathode ray or electron beam tubes

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Cathode-Ray Tubes And Fluorescent Screens For Display (AREA)
  • Facsimile Heads (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)
  • Projection-Type Copiers In General (AREA)

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1 本発明は、光照射によって画像形成を行う記録装置等に
使用される発光素子に関し、特に、固体電子ビーム発生
装置を利用した発光素子に関する。
[開示の概要] 本明細書及び図面は、光照射により画像形成を行う記録
装置等に使用される発光素子において、電極基板と光透
過性の薄板とを対向させ、それらの間隙がほぼ真空にな
るように封止し、その空間に面する薄板上に配設された
蛍光体を複数の電子ビーム源・からの電子ビームで励起
することにより、所望の波長の光が選択的に微細なピッ
チで得られ、記録装置等の光源として優れた解像力を発
揮するコンパクトな1次元発光素子の技術を開示するも
のである。
[従来の技術] 従来、記録方法としては、銀塩写真、電子写真、静電記
録、感熱記録などが実用化されていて、特に、電子写真
法はその信頼性、高速性、高画質の利点により広範囲に
利用されている。
電子写真法の潜像形成方法としては、光導電性の感光体
に暗所でコロナ帯電器を用いて均一帯電させ、その工程
が終了した後、光源から原稿画像を照射し、その反射画
像を均一帯電した感光体に投影して、光照射された個所
が光導電性となって感光体の表面電荷が逃げ、光!1(
i射されなかった個所のみが感光体上の静電荷像として
得られる方法が一般的であった・ [発明が解決しようとする問題点] 上記の方法は、電子写真複写機には広く用いられている
が、通常は、原稿画像を感光体の表面に光照射するため
の光源や光学系などが大型化し、装置全体の容積が増す
という難点がある。また、プリンタなどのように、外部
からの信号に応じて画像を出力する場合にも、L記の方
法は不適当である。そこで、これらの問題に対処するた
めに、例えば液晶シャッターアレイやLEDアレイなど
の光ヘッドが考案されているが、これらは小型化に適し
ているとしても、得られる光の波長に限度があるため、
記録装置に使用した場合、感光体や現像剤に制限を生じ
てしまう。例えば液晶シャッターアレイでは、光源はラ
ンプ状のものが使用され、透過性は液晶分子の特性によ
って決定されることとなり、例えば紫外領域の波長では
液晶分子の劣化が起こり、紫外光は安定して取り出せな
い。LEDアレイでは、得られる波長がLED物質の構
造から決定してしまい、所望の波長が得られるとは限ら
ず、その他に駆動電圧が高い等の欠点もある。
未発IJJは、このような問題点に鑑みてなされたもの
で、小型で簡単な装置で所望の波長の光が選択的に得ら
れる超高精細な発光素子を提供することを目的とする。
E問題点を解決するための手段] 本発明における発光素子は、複数個の電子ビーム源の配
列された基板と、その基板上に配設された電極と、前記
基板に対向し、所定の間隔で配設された光透過性の薄板
と、その薄板と前記基板との間隙に封止・形成されるほ
ぼ真空の空間に対する薄板面に配設され、電子ビームに
より励起されて記録媒体の感光波長に対応する波長の光
を発する蛍光体とで成る発光装置であって、前記電子ビ
ーム源と前記電極との間に所定の電圧を印加し、その電
子ビーム源から放出された電子ビームにより励起された
蛍光体が発光することを特徴とし、複数個の電子ビーム
源をそれぞれ独立に制御することにより蛍光体から選択
的に光を取り出すことを好適とするものである。
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54−11127243(USP 4
25987B)、特開昭5fi−15529号−(US
P 4303930) 、特開昭57−38528号等
の各公報に開示されている固体電子ビーム発生装置であ
って、その詳細は実施例で後記する。
また蛍光体としては、従来公知の電子ビーム用蛍光体が
使用され、特に、照射の対象となる波光媒体の感光波長
に対応する波長光を発する蛍光体が塗布もしくは蒸着さ
れる。例えばKCII: TR。
ZnF2: Mnなどのハロゲン化物系、Gas: B
i、 (Ca。
5r)S: Bi、 Ce、 SrS: 5n3Ce、
 5r(S、 Se): Sm、 Ceなどの硫化カル
シウム系、ZnO: Zn、βZnS: Ag。
βZnS: Cu、 (ZnCd)S: Ag、 (Z
n、 Cd)S: Cu、 ZnS:Cu、 Fe(G
o)、 ZnS: Mn、 ZnS: Pb、 ZnS
: P、 ZnS:As、 ZnS: Au、 Ag、
 Ai’などの硫化亜鉛系、βCaSiO3:Pb、 
a CaSiO3: Pb、 CaSiO3: Pb、
 Mn。
BaSi2O5: Pb、 Bad: PbO: 5i
02. Zr+2SiOn: Mn。
(Zn、 Be)2Si04 :口、 Ban、 2Z
nO,2Si02: Mn。
Cd5103: Mn、 Cab、 MgO,2Si0
2: Ti、 (1−2)MgO。
MgF2.5i02: TiMnなどの珪酸塩系、Ca
3(PO4)2 :Ce、 Ga3(POn)2: C
e、 Mn、 Ca3(POn)2: Tl!*Ca2
P20):I)y、 Ca、3(POn)2. GaF
2: Sb、 3Ca3(PO4)2CaF2: Sb
、 Mn、βZn3(PO4)2: Mn、 8Mg0
. Ag2O3:Mn、 4Mg0. GeO2: M
n、 Gd+B2O5: Mn、 BaS鉤トPbなど
のリン酸塩系、CaWO+、 MgWO4等のタングス
テン酸塩系などが用いられる。
[作 用] 本発明においては、電極基板と光透過性の薄板とを対向
させ、その薄板上に」−記の如き蛍光体を配設し、電極
基板に配設された複数の電子ビーム源から前記蛍光体に
電子−ビームを段用することにより、真空に近い環境で
fl?光休を体起して発光させ、その光を薄板を透過さ
せて取り出すもので、電子ビーム源が高密1■に配置さ
れることと、蛍光体が感光媒体の感光波長に対応して選
択されることで、所望の波長の光を微細なピッチで得る
ものである。
[実施例] 以下、本発明の実施例を図面と共に詳細に説明する。
第1図は、本発明による発光素子の頂面に相当する固体
電子ビーム発生装置の一例を示す平面図で、第2図は発
光素子のX方向による縦断面図、ff13図はY方向に
よる縦断面図である。これらの各図において、発光素子
は、基板lと光透過性の薄板2とをスペーサ等(図示せ
ず)により所定の間隔で対向させ、その間隙空間がほぼ
真空になるように封止し、その空間に面する薄板2]−
に蛍光体3を配設して構成される。本実施例で、基板l
はn型シリコンが使用され、各電極と電子ビーム源が形
成される。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、 HO2,1(D3・・・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EXI、 EX2. EX3・・・
と電極EYとでマトリクスを構成している。基板l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[EBl、 HO2,HO3・・・を形成し
ている。
薄板2」二には、電極PEに対応する位置に加速電極A
Eが配設され、電子ビーム源EBI、 HO2,HO3
・・・に対応する部位に蛍光体3が層状に配設されてい
る。
基板lと薄板2とのfllJの空間は、電子を所望のエ
ネルギーまで加速するために、真空にする必要があるが
、通常は10−5〜101tarr程度の圧力を望まし
いとし、このような圧力を維持できるように、基板lと
薄板2との間隙を密封する。
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電圧を印加し、同曲に引き出し
電極PEにある大きさの電圧を与えることにより、電子
ビーム源EBI、 HO2,HO3・・・から電子が放
出される。この時電極EXI、 EX2. EX3・・
・を適当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。尚、電子放出のメカニ
ズムについては、前記各公報に詳細に記述されている。
次いで、加速型J4iAEに所定の電圧を印加しておく
ことにより電子ビーム源から放出された電子は所望のエ
ネルギーまで加速され、蛍光体に衝突し、発光させる。
この発光素子を前述の記録装置に応用する際には、発光
素子を感光媒体に対向して配置することにより、感光媒
体の所望の照射部位を選択的に光照射することができ、
実施例では10終鵬ピツチで1次元に電子ビーム源が配
列された素子を用いて、はぼ10川■ピツチの高精細な
光照射を行うことができた。
感光媒体としては、公知の電r写真用感光体、例えば有
機光導電感光体、アモルファスシリコン感光体、セレン
感光体、CdS感光体などが使用でき、それぞれの感光
波長に対応させて発光素子内部の感光体を選択するよう
にすればよい。
また、直接記録媒体としては、ジアゾ記録紙を用いて、
蛍光体として紫外波長が得られるものを用いれば、ジア
ゾ記録紙上に微細な画像が記録できる。
本実施例では、電子ビーム源としてp−n接合のアバラ
ンシェ増幅作用を利用するものを使用したが、この場合
、電子放出機構は決定的な要素ではない。従って、□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幼果を奏する
こ・とができる。
また、本実施例中では、電子ビーム源が1次元アレイ状
に配列されたものについて説明したが、2次元に配tさ
れた電子ビーム源をブロック分割し、ブロック単位で制
御することにより、同様の発光素子を得ることも可能で
ある。
更にまた、これらの発光素子は感光媒体の全長にわたる
長さの長尺素子を得ることもできるが、短い素子を副走
査方向にメカニカルに移動させて同様な効果を得てもよ
い。
また、複数の異なった波長領域の光に感光し、それぞれ
異なった光に発光する感光部材と、」―記の異なった波
長領域に対応させた複数の本発明の発光素子を組み合わ
せることで、カラーのハードコピーを得ることも++(
能になった。
更にまた、それらの発光素子内部の蛍光体層を複数の異
なる発光を示ずスI・ライブ状の蛍光体で塗り分けるこ
とで、rat−素rでも複数の波長の光を得られる発光
素子を得ることができる。
[発明の効果] 以」二説明したように、本発明によれば、所望の波長の
光が選釈的に微細なピッチで得られ、記録装置の潜像形
成の光源として充分な解像力を発揮することができ、コ
ンパクトで超高精細な発光素子とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の平面図、第2図及び第3図
はその縦断面図である。 l:基板、 2:薄板、 3:蛍光体、 EB:電子ビーム源、 EX:X電極、 EY:Y電極、 AE:加速電極、 PE:引き出し電極、 PP:高ドープp形通路、 IL:絶縁層、 HD:高ドープn影領域。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)複数個の電子ビーム源の配列された基板と、その
    基板上に配設された電極と、前記基板に対向し、所定の
    間隔で配設された光透過性の薄板と、その薄板と前記基
    板との間隙に封止・形成されるほぼ真空の空間に対する
    薄板面に配設され、電子ビームにより励起されて記録媒
    体の感光波長に対応する波長の光を発する蛍光体とで成
    る発光素子であって、前記電子ビーム源と前記電極との
    間に所定の電圧を印加し、その電子ビーム源から放出さ
    れた電子ビームにより励起された蛍光体が発光すること
    を特徴とする発光素子。
  2. (2)複数個の電子ビーム源をそれぞれ独立に制御する
    ことにより蛍光体から選択的に光を取り出すことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項に記載の発光素子。
JP61158734A 1986-07-08 1986-07-08 発光素子 Pending JPS6315771A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615529A (en) * 1979-07-13 1981-02-14 Philips Nv Semiconductor device and method of fabricating same
JPS59210459A (ja) * 1983-05-13 1984-11-29 Ricoh Co Ltd 光書込装置
JPS60240035A (ja) * 1984-05-01 1985-11-28 ゼロツクス コーポレーシヨン 制御グリツド構造体及びこれを用いた真空蛍光式プリント装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5615529A (en) * 1979-07-13 1981-02-14 Philips Nv Semiconductor device and method of fabricating same
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JPS60240035A (ja) * 1984-05-01 1985-11-28 ゼロツクス コーポレーシヨン 制御グリツド構造体及びこれを用いた真空蛍光式プリント装置

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