(57)【要約】【課題】  エレクトロルミネセントデバイスの製造方法を提供する。【解決手段】  単分散したナノ要素、特にナノ球体を備える、有機又は無機のテンプレートフレームを作るステップと、金属ナノ粒子から成るさやを備えた前記ナノ要素を提供してコアシェルを形成するステップと、を備える。コアシェルは、三次元の浸透層を作り、そのサイズがおおよそ可視光波長である空洞を有しているように一緒に組み立てられる。【選択図】図１
2005268219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレクトロルミネセンス・スポット(SN)を含む三次元の金属の浸透層(3)と、
金属の浸透層(3)のための基板(2)と、
それらの間に金属の浸透層(3)が置かれる少なくとも二つの電極(4'，4")と、
金属の浸透層(3)の上に配置された保護層(5)と、
金属の浸透層(3)によるトンネル効果によって、エレクトロルミネセンス・スポットに電子を注入することができる電位差を生成するために、電極(4'，4")に接続された電源(6)と、を備え、
前記金属の浸透層(3)は、光結晶の特性を有する実質的に規則的な三次元構造物を形成するために一緒に組み立てられた金属ナノ粒子(P)を備え、前記構造物が可視光波長オーダのサイズである複数の空洞(H)を形成して、各空洞(H)が、それぞれ、複数の組み立てられた金属ナノ粒子(P)によって少なくとも部分的に形成されていることを特徴とする発光デバイス(1)。
【請求項２】
前記電極(4'，4")は、互いに入り込んだ導電性トラック(4A'，4A")を備えており、金属又は他の導電材料の連続的な層から成ることを特徴とする、請求項１記載の発光デバイス(1)。
【請求項３】
発光は、金属の浸透層(3)の隣接した金属クラスター間の局所的な電子のトンネル効果の結果として起こり、エレクトロルミネセンス・スポットは、発光のためにトンネル効果によって励起されているナノ粒子(SN)を備えることを特徴とする、請求項１記載の発光デバイス(1)。
【請求項４】
金属の浸透層(3)に導入された金属又は半導体クラスターの存在によって発光はさらに調節されることを特徴とする、請求項１記載の発光デバイス(1)。
【請求項５】
エレクトロルミネセンス(SN)は、
空洞(H)内にあり、そして／又は、
少なくとも部分的に空洞(H)を形成する金属ナノ粒子(P)で介在されており、そして／又は、
組み立てられた金属ナノ粒子(P)に対して外方のシェルを形成することを特徴とする、請求項１記載の発光デバイス(1)。
【請求項６】
金属の浸透層(3)の耐酸化性を増加させるために、保護層(5)はゲッタ(7)の含有物を備えるか、又は、ゲッタ層(7')は、基板(2)と金属の浸透層(3)との間に置かれるように基板(2)上に堆積されることを特徴とする、請求項１記載の発光デバイス(1)。
【請求項７】
金属ナノ粒子(P)を形成する前記三次元構造物は、実質的に逆オパール形状をしていることを特徴とする、請求項１記載の発光デバイス(1)。
【請求項８】
エレクトロルミネセンス・スポット(SN)は、希土類酸化物、半導体のナノ粒子及びエレクトロルミネセンスのポリマーの中から選択された材料からできているナノ粒子を備えることを特徴とする、請求項１記載の発光デバイス(1)。
【請求項９】
前記電極(4'，4")は、銅、銀、金及びアルミニウムの中から選択された金属からできていることを特徴とする、請求項１記載の発光デバイス(1)。
【請求項１０】
発光のためにトンネル効果によって励起されるエレクトロルミネセンス・スポット(SN)を含む三次元の金属の浸透層(3)を有する発光デバイスの製造方法であって、
三次元の光結晶のタイプのアーキテクチャーを有する構造物を形成するステップを備え、アーキテクチャーが可視光波長オーダの寸法の複数の空洞(H)を含んでおり、その構造物は、エレクトロルミネセンス・スポットを形成するエレクトロルミネセンス粒子(SN)を含んでいることを特徴とする発光デバイスの製造方法。
【請求項１１】
前記形成ステップは、
金属ナノ粒子(P)によって形成されたコーティングをそれぞれ備えてコアシェル(CS)を形成するナノ要素(S)を提供するステップと、
金属ナノ粒子(P)が三次元の浸透層(3)を全体として構成するようにコアシェル(CS)を一緒に組み立てるステップであって、空洞(H)が複数の隣接したコアシェル(CS)によって形成された隙間によって形成されているステップと、
を含んでいることを特徴とする、請求項１０記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項１２】
前記形成ステップは、
複数のナノ要素(S)を一緒に組み立てるステップと、
金属ナノ粒子(P)が三次元の浸透層(3)を全体として構成し、空洞(H)が複数の隣接したコアシェル(CS)によって形成された隙間によって形成されているように、金属ナノ粒子(P)によって形成されたコーティングを備えてコアシェル(CS)を形成する組み立てられたナノ要素(S)を提供するステップと、
を含んでいることを特徴とする、請求項１０記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項１３】
構造物にエレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)を含有させるステップが設けられており、この含有ステップは、
前記空洞(H)の中にエレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)を配置するステップと、
少なくとも部分的に空洞(H)を形成する金属ナノ粒子(P)でエレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)を介在しているステップと、
エレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)によって形成された外方シェルに金属ナノ粒子(P)から形成されたそのコーティングでナノ要素(S)を埋め込むステップと、
を少なくとも一つ備えていることを特徴とする、請求項１０記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項１４】
ナノ要素(S)は、その構造物が形成された後に除去されることを特徴とする、請求項１１記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項１５】
有機又は無機のテンプレートフレームの使用のために設けられて、単分散したナノ要素(S)、特にナノ球体を備えている、三次元の金属の浸透層(3)を有する発光デバイスの製造方法であって、
ナノ要素(S)は、金属ナノ粒子(P)によって形成されたコーティングをそれぞれ備えてコアシェル(CS)の形成しており、組み立てられたコアシェルの間に形成された隙間が、可視光波長オーダのサイズの空洞(H)を形成するように、三次元の浸透層(3)を作るためにコアシェル(CS)が一緒に組み立てられていることを特徴とする、発光デバイスの製造方法。
【請求項１６】
金属ナノ粒子(P)を形成するように設計された金属塩は、ナノ要素(S)を含む水溶液に溶解され、化学的に還元されて、金属が、n+の原子価から0の原子価に変化して、ナノ要素(S)を囲むナノ粒子(P)に変わり、特に前記の化学的な還元が、紫外線、熱処理、水素との反応の中から選択されたプロセスによって行われることを特徴とする、請求項１５記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項１７】
ナノ要素(S)が、80乃至200ナノメータの直径であり、ナノ要素(S)が特にSiO2又はラテックスでできており、そして／又は、
ナノ要素を覆う金属ナノ粒子(P)の間の距離が1ナノメータのオーダであることを特徴とする、請求項１５記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項１８】
電子のトンネルによって励起されるエレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)は、金属の浸透構造物(3)の空洞(H)に含まれており、前記のエレクトロルミネセンスの粒子(SN)は、希土類酸化物、半導体ナノ粒子、エレクトロルミネセンスのポリマーの中から選択されることを特徴とする、請求項１５記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項１９】
金属の浸透層(3)にエレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)を含ませるために、前駆物質がそれぞれコアシェル(CS)を含む水溶液に加えられて、化学反応が行なわれることを特徴とする、請求項１８記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項２０】
エレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)が半導体からできており、
コアシェル(CS)の水溶液が、Zn2+やCd2+のような選択された半導体塩の水溶液に加えられ、
続いて、硫化ナトリウム又はセレノ尿素の水溶液が加えられ、
その結果、コアシェル(CS)から成る構造物内部では、選択された半導体のナノ粒子(SN)が構築され、あるコアシェルと他のコアシェルとの間の隙間へ広がり、そして／又はコアシェル(CS)を埋め込む外方のシェルを形成することを特徴とする、請求項１８記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項２１】
エレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)が半導体からできており、
コアシェル(CS)の水溶液が、Zn2+やCd2+のような選択された半導体塩の水溶液に加えられ、
硫化物又はテルル化物のイオンは、硫酸とNa2S又はAl2Te3との間の反応によってガス(H2S又はH2Te)として形成されており、
その結果、ガスは、選択された半導体のイオンと接触して、半導体のイオンと反応して半導体ナノ粒子(SN)を構築し、半導体ナノ粒子(SN)はあるコアシェルと他のコアシェルとの間の隙間へ広がり、そして／又は、コアシェル(CS)を埋め込む外方のシェルを形成することを特徴とする、請求項１８記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項２２】
エレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)は希土類酸化物でできており、コアシェル(CS)を含む水溶液は、Tb3+、Eu3+又はEr3+のような選択された希土類塩の水溶液に加えられ、その結果、あるコアシェルと他のコアシェルとの間の隙間に希土類塩の水溶液が広がり、そして／又は、コアシェル(CS)を埋め込む外方のシェルを形成して、次の熱処理が塩をエレクトロルミネセンスの希土類酸化物に変えることを特徴とする、請求項１８記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項２３】
エレクトロルミネセンスのナノ粒子(SN)はポリマーでできており、スプレーコーティング、ディップコーティング、スクリーン印刷、蒸発の中から選択された技術を用いて、コアシェル(CS)の構造物が対応する基板(2)の上に置かれた後に、コアシェル(CS)の構造物の中にそれらを含ませることを特徴とする、請求項１８記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項２４】
互いに入り込んだトラックを備える二つの電極(4'，4")が、蒸発、スパッタリング、電子線、セリグラフィーの中から選択された技術で基板(2)上にまず堆積され、次に金属の浸透層(3)は、スプレー、ディップコーティング、スクリーン印刷の中から選択された技術で堆積されることを特徴とする、請求項１５記載の発光デバイスの製造方法。
【請求項２５】
保護層(5)は、スプレー、ディップコーティング、ゾル・ゲル、スクリーン印刷、UV重合の中から選択された技術によって、電極(4'，4")および金属の浸透層(3)を備える構造物上に堆積されることを特徴とする、請求項２４記載の発光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトニック（photonics）の分野で使用するための、トンネル効果に基づくとともに三次元の浸透層を用いた、エレクトロルミネセントデバイス又は白熱デバイスのような発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、浸透した（percolated）層は、導電性を保証するためにお互いに相互連結された金属ナノ粒子を備える非連続の金属層である。
【０００３】
二次元の浸透した（percolated）層の場合には、金属ナノ粒子が単一面上に配置され、層面上での電気伝導を保証するためにお互いに相互連結されている。三次元の層として知られている他のタイプの浸透した（percolated）層では、金属ナノ粒子は、単一面の代わりに一般的な三次元の構造物上に配置される。
【０００４】
三次元の浸透した（percolated）構造物は、一度得られた金属ナノポーラスな（nanoporous）構造物を除去するために、超分子のテンプレート（鋳型）（templating）技術(それらはテンプレート（鋳型）要素のような非対称の有機分子を一般に利用する)によって一般に得られている。
【０００５】
インターフェース金属−絶縁体は、浸透（percolation）下の金属システム内での典型的な状況（situation）である。それは、システム自体のすべての不連続性に対して合致する（meet）ことができる。インターフェース金属−絶縁体−金属を通した電子伝達の様々なメカニズム、すなわちオーム性伝導、イオン性伝導、熱放出、電界効果による放射がある。与えられた材料では、前述のメカニズムの各々は、所定の温度および電圧範囲(電場)内で支配し、電流、電圧および温度に特徴的な依存性を有している。これらの様々なプロセスは、お互いに必ずしも独立したものではない。
【０００６】
フラワーノルデヒン（FowlerNordheim）の電子トンネル効果として知られている電界効果による放出は、トンネル効果により金属−絶縁体−金属インターフェースを通る電子伝達に存する。前記現象は強い電場の存在で起こる。狭い三角形のポテンシャル障壁が金属と絶縁体との間で構築されるまで、電場は、絶縁体手段のエネルギー帯を曲げることができる。電界効果による放出電流の密度は、電場の強度に強く依存している。しかしながら、それは、下記の関数によれば、温度から基本的に独立している。
ｊ＝Ｃ・φ−１・（βＥ２）・exp(-Ｂ・φ１．５・β−１・Ｅ−１)
ここで、Ｅが電場の強度であり、φがポテンシャル障壁の高さであり、Ｂ、Ｃおよびβが定数である。
【０００７】
もし障壁が10Å（オングストローム）より薄い厚さでなければ、フェルミ準位の電子がトンネルする可能性は非常に低い。トンネル効果による放射が起こる電場の臨界値は、約１０9ボルト/メータである。
【０００８】
金属の浸透した（percolated）システム内、およびすなわちすべてのインターフェース金属−ボイド（void）においては、電子トンネル効果に必要な電界強度の値に達するように、電場の局所的な増加がある。電場の局所的な増加があり、電界効果による電子放出が起こる金属の浸透した（percolated）システムのすべての不連続さの場合、電流密度の局所的な増加が観察される。実際、熱放出から導き出されるものと同様に、電界効果によって放出された電子も、電流の合計に寄与する。この理由で、金属の浸透した（percolated）システムは、非オームの形成（development）を持った電圧−電流特性を示す。印加電圧ともに電流の増加は、熱放出および電界効果による放出のおかげで、線形性を持ったオームの導体中よりも速い。
【０００９】
本出願人は、構造物内に存在する発光ナノ粒子を励起するように金属の浸透した（percolated）構造物で得ることができる電子トンネル効果を利用することを前に示唆している。この目的に、特許文献１は、以下のエレクトロルミネセントデバイスを開示している。エレクトロルミネセントデバイスは、ガラス又はプラスチックの支持基板と、基板に置かれた少なくとも二つの電極と、三次元の浸透した（percolated）層の各空洞（cavity）に収容された複数の発光含有物（inclusion）と、を備え、電子トンネル効果によって三次元の浸透した（percolated）層を通ってゲットする（getting）電子によって励起したときに、発光含有物は発光するために作用する。
【００１０】
【特許文献１】国際特許出願WO 03/058728号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、本発明は、フォトニック（photonics）の分野で使用するための、三次元の浸透した（percolated）層を備える、トンネル効果に基づく新しいエレクトロルミネセントデバイス又は白熱デバイスを提案することを主たる目的とする。
【００１２】
前記目的は、添付したクレームのような特徴を有するデバイス及びプロセスに係る本発明によって達成される。それは、本発明の不可欠で本質的な部分である。
【課題を解決するための手段および作用・効果】
【００１３】
基本的に、本発明に係る、金属の浸透した（percolated）構造物が作られる。その構造物においては、金属ナノ粒子は一緒に組み立てられて、光結晶（photonic crystal）の特性を有する実質的に規則的な三次元の構造物を形成する。そのサイズが可視光波長のオーダーである複数の空洞（cavity）を形成する。各空洞（cavity）は、複数個の組み立てられた金属ナノ粒子によって少なくとも部分的に形成されている。エレクトロルミネセンス・スポットは、空洞内に位置しているか、又は少なくとも部分的に空洞（cavity）を形成する金属ナノ粒子で介在されている（intercalated）。
【００１４】
本発明のさらなる目的、特徴および利点は、次の詳細な説明、および単なる説明的で非限定的な実施例として提供される添付図面から明白になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１および２では、図番1は、本発明に係る、電子トンネル効果によって発光するデバイスを全体的に示している。それは、四つの主要部分、すなわち、透明な基板2と、三次元の金属の浸透（percolated）層3と、少なくとも二つの金属電極4'，4"と、保護層5とを備える。
【００１６】
特に図２で示されているように、二つの電極4'，4"は、互いに入り込んだ（interdigitated）導電性トラック4A'，4A"を備える。その間には、層3が堆積される。電極4'，4"は、図２で電源6と三次元の浸透層3との間の電気接点を形成するために設けられている。
【００１７】
本発明によれば、浸透層3は、三次元の光結晶タイプのアーキテクチャーを有する、すなわちオパール状の（opallike）構造を有する、テンプレート（鋳型）（templating）要素に金属粒子を侵入させること（infiltration）によって得られる。
【００１８】
層3は、直径が80乃至200ナノメータである、単分散したナノ球体から成る、有機又は無機のテンプレート（鋳型）（templating）フレームから得られる。前記球体Sの一つは、図３に模式的に示される。球体Sは、SiO2又はラテックス(ポリスチレン)から作られ、適切な前駆物質（precursor）の水溶液における重合によって得られる。
【００１９】
前記水溶液では、所望の直径を有するナノ球体Sが分散している。それは、本発明によれば、金属ナノ粒子の適切な「シェル」を備えている。前記目的のために、所望の金属塩は、前述の水溶液で溶解されて、紫外線による化学的還元（chemical reduction）、熱処理又は水素との反応を受ける。金属は、このようにn+原子価から0の原子価まで変わり、数ナノメータの直径を持った図３の粒子Pへ変わる。それはナノ球体Sを囲む。結果は、このように、図３にCSで全体的に示されたコアシェルとして設計された構造物である。
【００２０】
様々なコアシェルCSは、例えば強制的な堆積作用によって一緒に組み立てられる。それにより、図４に模式的に表わされるように、所望の三次元の浸透した（percolated）構造物が得られる。そのサイズが波長のオーダーである空洞Hを備えている。ナノ球体Sを覆う金属ナノ粒子P間の距離は、約1ナノメータのオーダーである。
【００２１】
前述の三次元の浸透した（percolated）構造物が得られた後、図４に示すように、ナノ球体Sが前記構造物内に保持される。あるいは、中空の（hollow）コアシェルと呼ばれる構造物HCSを得るために、図５に示されるように、特定の化学的で物理的な（chemical-physical）処理の後に、構造物から取り除かれる。この第二の場合において、ナノ球体がポリスチレンで作られている場合、それの除去は熱処理によって達成される。前記ナノ球体がSiO2で作られている場合、それらは薄められたフッ酸処理によって三次元の構造物から取り除かれる。
【００２２】
本願で記載された好ましい使用では、上で得られたような金属の三次元の浸透構造物を通るトンネル効果によって流れる電子は、前記構造物に含まれたエレクトロルミネセンス粒子におけるエレクトロルミネセンス現象の励起のために利用される。前記粒子は、希土類酸化物、半導体のナノ粒子、エレクトロルミネセンスのポリマーから作られる。すでに述べたように、金属の三次元の浸透構造物の空洞Hは、そこに含まれたナノ粒子からの可視光の自然放出に役立つように、大略波長サイズである。
【００２３】
希土類酸化物、又は一般に半導体を含むために、コアシェルCSの水溶液は構造物3に前駆物質（precursor）をそれぞれ加えられる。また、適切な化学反応が行なわれる。ここに、可能性のある（possible）技術のリストがある。
【００２４】
半導体への湿中の含浸（impregnation）
この場合、コアシェルCSの水溶液は、Zn2+又はCd2+のような選択された半導体塩の水溶液に加えられる。その後、硫化ナトリウム又はセレノ尿素（selenourea）の水溶液が加えられる。全体が数分間撹拌される。このように、CdSのような、ZnS、CdSeなどの選択された半導体のナノ粒子が構築される。半導体のナノ粒子が、堆積作用中に一方のコアシェルと他方のコアシェルとの間で形成された隙間Hへ広がる。そして／又は、図６に模式的に表わされたように、コアシェルCSを埋め込む（embedding）さらに外方のシェルを構築する。図６では、半導体ナノ粒子のいくつかだけがSNで示されている。前記ナノ粒子は、発光スポットとして作用する。電子トンネルによって励起されるように設計されている。
半導体へのガスの含浸（impregnation）
【００２５】
ここで、再び、コアシェルCSの水溶液は、Zn2+、Cd2+などのような選択された半導体の塩の水溶液に加えられる。その後、硫化物又はテルル化物イオンは、Na2S又はAl2Te3を含んでいるフラスコに硫酸を滴下させることにより、ガス(H2S又はH2Te)として形成される（developed）。ガスは、Zn2+又はCd2+に接して、半導体(CdS、ZnS、CdTeなど)の半導体ナノ粒子を構築するようにそれらと反応する。前記の半導体ナノ粒子は、一方のコアシェルと他方のコアシェルとの間の隙間へ広がり、そして／又は、図６に模式的に表わされるように、コアシェルCSを埋め込むさらに外方のシェルを構築する。
【００２６】
希土類酸化物への含浸（impregnation）
この場合、コアシェルCSの水溶液は、Tb3+、Eu3+又はEr3+のような選択された希土類の塩の水溶液に加えられる。基板2上に堆積した後、熱処理は塩をエレクトロルミネセンスの酸化物に変える。
【００２７】
励起しやすい粒子がエレクトロルミネセンスのポリマーであるならば、コアシェルCSが基板2上に置かれた後、コアシェルCSのフィルム中へそれらが包含される。したがって、この目的のために、基板2上に堆積された後に、コアシェルCSのフィルムは、スピンコーティング、ディップコーティング、スプレー、スクリーン印刷、蒸発のような、使用ポリマーのタイプに依存する技術を用いて、エレクトロルミネセンスのポリマーを含浸させる（impregnate）。
【００２８】
好ましくは、基板2は、光及びこの目的ガラスに対して透明であり、又は適切な合成材料が使用される。
【００２９】
互いにかみ合った（interdigitated）トラック（track）を備えた電極4'，4"は、例えば銅、銀、金又はアルミニウムでできた連続的な金属層から成り、スパッタリング、熱蒸着又は電子線蒸着のような蒸着技術、又はセリグラフィー（serigraphy）によって基板4上に堆積される。
【００３０】
エレクトロルミネセンスの粒子Hを含浸した（impregnated）コアシェルCSの三次元の層3の後の堆積は、スプレー、ディップコーティング、スクリーン印刷のような異なった技術によって行うことができる。
【００３１】
デバイス1は、酸化から保護するための層5によって完成する。堆積方法は、使用した層5のタイプに依存する、例えばエポキシ樹脂に対してはディップコーティング又はスプレーであり、無機酸化物に対してはゾル・ゲルであり、スクリーン印刷、UV重合である。
【００３２】
ゲッタ(例えばバリウム-アルミニウム（barium-aluminum）、ジルコニウム-バナディウム-イオン（zirconium-vanadium-iron）、ジルコニウム-グラファイト（zirconium-graphite）合金など)は、透明層5を越えて設けられる。図１に実施例として示されたケースでは、ゲッタ含有物7は、デバイス1のカバーとして堆積された保護層5の中に埋め込まれる。
【００３３】
あるいは、図７の変形例に示したように、ゲッタ7'は、蒸着、スパッタリング、ディップコーティング、スプレー、スクリーン印刷のような好適な技術を用いることにより基板2上に層のように直接に堆積される。この場合、ゲッタ7'は、酸化を防ぐだけでなく、電極4'，4"そして基板2上の活性剤3の付着を改善することを目指している。
【００３４】
デバイス1は以下のように作動する。
【００３５】
電極4'，4"は、デバイス1の電源6と、エレクトロルミネセンス粒子SNを含む金属の三次元の浸透構造物3との間での電気接点を確立する。電極4'，4"は、層3によって電荷の輸送をもたらす電位差を生成する。印加電圧が、非常に強くて局所的な電場(E≒107  ボルト/センチメータ)を生じさせるのに十分に高いものであるならば、金属層3の内部において、浸透がトンネル効果による電子電導を伴っている。図１および７においていくつかの丸い突出物（lobe）8によって模式的に示されるように、発光含有物SNを励起するとともに発光することを可能にする。
【００３６】
要約すると、本発明に係る電気発光デバイスは、
誘電性のナノ要素S(すなわち球形で、テンプレート（templating）フレームを形成するナノ要素Sと、
半導体からなる発光ナノ粒子SNと、
電子伝導用の金属ナノ粒子Pと、
によって得られた、三次元で交互の浸透した（percolated）構造物を特徴とする。
【００３７】
ナノ要素Sは、上記方法によって、少なくとも金属ナノ粒子Pでコートされたコアを実現する。このように、ナノ粒子Pは、数ナノメータの厚さを有する、コア用のシェルを形成する。ナノ要素Sは選択された寸法の関数で合計、又はほとんど合計の波長反射を引き起こす交互に規則正しい誘電率を有する、光結晶の構造物を形成するために、規則的に充填されている。特に、金属ナノ粒子Pの全体（ensemble）は、隣接したコアシェルCS(つまり金属ナノ粒子Pによって作られたコーティングを備えたナノ要素Sの間の隙間によって決定された一連の規則正しく配置された空洞Hを持った、逆のオパールアーキテクチャーを有する構造を実質的に形成する。前記空洞Hは、所定波長の伝播（transmission）が禁止されるか専用である（privileged）バンドギャップを引き起こすように寸法構成される。発光するナノ粒子SNは、空洞Hを含んでいるか、そして／又は、少なくとも部分的に画定する金属ナノ粒子Pで空洞Hで介在されているが（intercalated）、そして／又は、コアシェルCSを埋め込むさらに外方のシェルを構築する。
【００３８】
本発明の第一の実施形態では、ナノ要素Sによって形成されたコアは、空気(又は構造物がつけられる（immersed）他の手段)の誘電率とコアシェル・システムの誘電率との間で誘電率が変わるように、維持される。放射するナノ粒子SNによって引き起こされた発光は、コアシェルによって作られた構造物によって形成された光結晶のバンドギャップによって選択される。
【００３９】
本発明の第二の実施形態において、ナノ要素Sによって形成されたコアは、中空のコアシェルと呼ばれる構造物が形成されるように、充填されて覆われた(又は逆に)後に除去される。浸透（percolated）層は、少なくとも金属ナノ粒子Pで作られた、逆オパール・アーキテクチャーを備えた規則的な格子の形をしている。この場合、誘電率は、空気(又は構造物がつけられる（immersed）他の手段)の誘電率と、中空のコアシェルシステムの誘電率との間で変化する。誘電性のナノ要素Sの除去によって画定された穴（hollow）又は空洞Hが、システムの誘電率の変化をもたらす。当該変化は伝播された（transmitted）波長の禁止に影響を及ぼす。
【００４０】
明らかに、本発明の基本的な概念をそのままにする一方で、構造物の細部や実施形態は、単なる実施例として記載され示されたものを変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明に係る、三次元の浸透した（percolated）層を備えるエレクトロルミネセントデバイスの模式的な側面図である。
【図２】図1のデバイスの平面図である。
【図３】図1のデバイスの浸透層の要素を得るためのプロセスの1ステップを模式的に示している。
【図４】図３の複数の要素を組み立てることにより得られた第一の構造物の模式断面図である。
【図５】図３の複数の要素から得られた第二の構造物の模式断面図である。
【図６】本発明によるデバイスで用いられる、発光ナノ粒子を含む浸透層の一部分の模式図である。
【図７】本発明の他の変形例に係るエレクトロルミネセントデバイスの模式的な側面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１  デバイス
２  基板
３  活性剤
４'，４"  電極
５  保護層
６  電源
７  ゲッタ含有物
８  突出物
CS  コアシェル
Ｈ  空洞
Ｐ  金属ナノ粒子
Ｓ  ナノ要素（ナノ球体）
SN  発光ナノ粒子
【図１】
2005268219.tif 000003
【図２】
2005268219.tif 000004
【図３】
2005268219.tif 000005
【図４】
2005268219.tif 000006
【図５】
2005268219.tif 000007
【図６】
2005268219.tif 000008
【図７】
2005268219.tif 000009