1999 Fiscal Year Annual Research Report
新規なカルシウム-ガリウム酸化物系蛍光体を用いる薄膜ELデバイスの研究
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10650046
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
高田 新三 金沢工業大学, 工学部, 教授 (70064467)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮田 俊弘 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (30257448)
南 内嗣 金沢工業大学, 工学部, 教授 (70113032)
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| Keywords | CaO-Ga_2O_3 / フルカラーELディスプレイ / 酸化物蛍光体薄膜 / セラミックス |
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| Research Abstract |
本研究は新規なEL素子用発光層材料であるCaO-Ga_2O_3酸化物系蛍光体薄膜を用いることによってフルカラー発光EL素子の実現を目的としている。平成10年度の成果をベースに平成11年度は、以下に述べる研究実績を上げることができた。
(1)新規な発光層母体材料であるCaO-Ga_2O_3に発光中心としてMn、Cr、Pbもしく希土類元素を添加した蛍光体ターゲットの作製技術およびCaO-Ga_2O_3蛍光体薄膜の最適発光層作製条件を確立した。具体的には、前者に対してはCaO-Ga_2O_3の材料混合比、発光中心導入量および焼成温度をパラメータとして変化させた。後者に対してはスパッタの成膜時の基板温度、スパッタガス圧、基板-ターゲット間距離、スパッタ投入電力をパラメータとして変化させた。これらのEL素子作製条件と作製した素子のEL特性との関係を明らかにした結果、発光中心としてMnを添加した(CaO-Ga_2O_3):Mnターゲットを用い、基板温度275℃、スパッタガス圧6Pa、基板-ターゲット間距離25mm、スパッタ投入電力100Wの成膜条件下で作製した発光層を用いた素子において、1018cd/m^2の高輝度緑色発光を実現できた。また、母体材料である(CaO-Ga_2O_3)の組成を制御することにより、赤から緑色の間で発光色を可変できることを明らかにした。さらに、各種発光中心を添加したそれぞれの場合についても、素子作製条件の最適化を行い、遷移金属元素および希土類元素を添加した。CaO-Ga_2O_3系蛍光体薄膜を用いて、カラーフィルタを用いることなくフルカラー発光を実現できた。
(2)EL特性の経時安定性について詳細に検討し、特別な封止処理を一切ほどこさないCaO-Ga_2O_3系蛍光体薄膜ELにおいて、室温、大気中で、10kHz駆動時において、1万時間以上の安定動作を実現できた。この値は、60Hz駆動に換算すると100万時間を超えると超長寿命を達成したことに相当する。
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Research Products
(6 results)
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[Publications] T.Minami,T.Nakatani,T.Miyata,S.Suzuki: "Electroluminescent Devices Using Ga_2O_3:Mn Thin Films Prepared by Magnetron Sputtering"Proc.of The 6th Inter.Display Workshops. 825-828 (1999)
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[Publications] T.Miyata,T.Nakatani,T.Minami: "Stability of Oxide Phosphor TFEL Devices Using a Thick Ceramic Insulator"Proc.of The 6th Inter.Display Workshops. 865-868 (1999)
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[Publications] T.Miyata,Y.Kubota,T.Nakatani,T.Minami: "New High Luminance Thin-Film Electroluminescent Devices Using Mn-Activated Gallate Phosphors"Proc.of The 19th Inter.Display Research Conf.. 251-255 (1999)
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[Publications] T.Minami,T.Miyata T.Nakatani: "Electroluminescent Ga_2O_3:Mn Thin Films Prepared by Sol-Gel Process"Proc.Joint Conf.of UECS. (in press).
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[Publications] T.Minami: "Thin-Film Oxide Phosphors as Electroluminescent Materials"MRS Bulliten. (in press).
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[Publications] T.Miyata,T.Nakatani,T.Minami: "Gallium Oxide as host material for Multicolor Emitting Phosphors"Journal of Luminescence.
