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2013 Fiscal Year Annual Research Report

フッ化物蛍光体を用いた真空紫外発光素子開発

Research Project

Project/Area Number 23560038
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

小野 晋吾  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40370126)

Keywords光学素子 / 発光素子 / 真空紫外 / フッ化物 / 薄膜
Research Abstract

本研究の目的である「低消費電力、薄型大面積の安定で長寿命な真空紫外発光素子の開発」を目指し、真空紫外蛍光体の薄膜化技術開発とこれを用いた電界電子放出型発光素子開発研究を進めた。
前年度のカリウムマグネシウムフロライド(KMgF3)薄膜の作製に続き、紫外発光素子の蛍光体に用いるため、ネオジウムイオンを添加したフッ化ルテシウム薄膜(Nd3+:LuF3)を作製した。この材料は真空紫外発光が確認されており、KMgF3と同程度かそれよりも高い量子効率が報告されている。しかし融点より低い温度で相転移が起こるため、単結晶や薄膜成長が難しいため、我々は、パルスレーザー堆積法を用い基板温度と照射レーザーの条件を制御することで、フッ化マグネシウム基板上に相転移に起因する亀裂の少ない薄膜作製を実現した。この薄膜からは、真空紫外領域にある180nmをピークとする電子線励起発光スペクトルを観測している。
次に、この薄膜を蛍光体とし、カーボンナノファイバーを電子源とする発光素子の実証実験を行った。カーボンナノファイバーは、グラフェン基板にアルゴンイオンを照射する手法を用いて作製した。この素子からも、上記したNd3+:LuF3からの電子線励起発光スペクトルと同様の真空紫外発光が得られた。さらに、この素子の電子の引き出し電圧及び加速電圧を変化させた際の動作特性についての評価を行い、KMgF3薄膜を蛍光体として用いた場合と同程度の出力を確認した。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (8 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Vacuum ultraviolet field emission lamp utilizing KMgF3 thin film phosphor2014

    • Author(s)
      M. Yanagihara, Z. Yusop, M. Tanemura, S. Ono, T. Nagami, K. Fukuda, T. Suyama, Y. Yokota, T. Yanagida, A. Yoshikawa
    • Journal Title

      APL Materials

      Volume: 2 Pages: 046110

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural and optical properties of neodymium-doped lutetium fluoride thin films grown by pulsed laser deposition2013

    • Author(s)
      T. Ishimaru, M. Ieda, S. Ono, Y. Yokota, T. Yanagida, A. Yoshikawa
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 35 Pages: 2329-2331

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Evaluation of Ce3+:LiCaAlF6 Single Crystal by Using Femtosecond Laser Pulses2013

    • Author(s)
      N. Yoshida, K. Toyama, S. Ono, T. Hayashi, M. Ota,T. Yanagida, Y. Yokota, and A. Yoshikawa
    • Organizer
      International Union of Materials Research Soieties-International Conference in Asia (IUMRS-ICA)
    • Place of Presentation
      Bangalore, India
    • Year and Date
      20131216-20131220
  • [Presentation] Optical properties of Nd3+:LuF3 Thin Films Grown by Pulsed Laser Deposition for Vacuum-Ultraviolet Light Source2013

    • Author(s)
      N. Yoshida, T. Tsuji, S. Ono, Y. Yokota, T. Yanagida, and A. Yoshikawa
    • Organizer
      International Union of Materials Research Soieties-International Conference in Asia (IUMRS-ICA)
    • Place of Presentation
      Bangalore, India
    • Year and Date
      20131216-20131220
  • [Presentation] Basic luminescence and radiation response properties of Ce:LiCaAlF6 crystalline films2013

    • Author(s)
      Y. Fujimoto, T. Yanagida, M. Yanagihara, S. Ono, K. FukudaY. Fujimoto, T. Yanagida, M. Yanagihara, S. Ono, K. Fukuda
    • Organizer
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      20131104-20131108
  • [Presentation] フェムト秒パルスレーザーにより作製したKMgF3ナノ粒子の粒子径制御2013

    • Author(s)
      柳原雅大,小野晋吾,吉川 彰
    • Organizer
      第 74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      同志社大学
    • Year and Date
      20130916-20130920
  • [Presentation] Growth of Nd3+-ion doped fluoride thin films by pulsed laser deposition2013

    • Author(s)
      Naoki Yoshida, Mirai Ieda, Shingo Ono, Kohei Yamanoi, Toshihiko Shimizu, Nobuhiko Sarukura, Yuui Yokota, Takayuki Yanagida, Akira Yoshikawa
    • Organizer
      The International Congress on Laser Advanced Materials Processing (LAMP)
    • Place of Presentation
      Niigata, Japan
    • Year and Date
      20130723-20130726
  • [Presentation] Luminescence and Lifetime Propaties of Nd3+:LaF3 Thin Film Grown by Pulsed Laser Deposition2013

    • Author(s)
      Naoki Yoshida, Mirai Ieda, Shingo Ono, Kohei Yamanoi, Toshiko Shimizu, Nobuhiko Sakura, YuuiYokota, Takayuki Yanagida, Akira Yoshikawa
    • Organizer
      The Conference on Laser and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO PR)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20130630-20130704
  • [Presentation] Optical Properties of Ce3+:LiCaAIF6 Thin Films Prepared by Pulsed Laser Deposition2013

    • Author(s)
      Masahiro Yanagihara, Shingo Ono, Toshihiko Shimizu, Nobuhiko Sarukura, Yuui Yokota, Takayuki Yanagida, Akira Yoshikawa
    • Organizer
      The Conference on Laser and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO PR)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20130630-20130704
  • [Presentation] Vacuum Ultraviolet Light Emitting Device Consisting of Nd3+:LuF3 Thin Film as Phosphor2013

    • Author(s)
      Takayuki Tsuji, Mirai Ieda, Shingo Ono, Yuui Yokota, Takayuki Yanagida, Akira Yoshikawa
    • Organizer
      The Conference on Laser and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO PR)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      20130630-20130704
  • [Remarks] 名古屋工業大学大学院工学研究科機能工学専攻 小野研究室ホームページ

    • URL

      http://ono-lab.web.nitech.ac.jp/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] レーザ加工方法2014

    • Inventor(s)
      太田道春、高橋秀知、榊原伸哉、糸魚川文広、小野晋吾
    • Industrial Property Rights Holder
      太田道春、高橋秀知、榊原伸哉、糸魚川文広、小野晋吾
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-028268
    • Filing Date
      2014-02-18

URL: 

Published: 2015-05-28  

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