2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a Low-energy Flat Plane-emission Panel Device Employing Single-walled Carbon Nanotubes
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26220104
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
田路 和幸 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (10175474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 義倫 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (30374995)
横山 俊 東北大学, 環境科学研究科, 助教 (30706809)
下位 法弘 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (40624002)
高橋 英志 東北大学, 環境科学研究科, 准教授 (90312652)
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| Project Period (FY) |
2014-05-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 高結晶性単層カーボンナノチューブ / 電界電子放出 / 平面発光パネル / 湿式プロセス / 真空 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電界電子放出（FE）素子を応用した省エネルギー型平面発光デバイスの基礎構造を構築するべく、1.高結晶性SWCNTを電子源に用いた湿式型薄膜のFE特性の改良・2.線順次駆動型FE電子源の基礎構造構築・3.酸化ケイ素膜被覆による蛍光体発光寿命の改善基礎効果確認について開発を推進してきた。
1.高結晶性SWCNTを電子源に用いた湿式型薄膜のFE特性の改良：SWCNTの高結晶化と均一分散制御性はトレードオフの関係にあり、如何にSWCNTの高結晶性を保持したままFE電子源薄膜を構築するか、その手法がFE寿命特性改良の鍵になる。そこで高結晶性SWCNTの内製化プロセスを確立し、ジェットミルでSWCNTを均一分散した薄膜の作製に成功した。当該薄膜を用い、低電圧で電子放出を可能にしつつ1000時間超の長時間電子放出に成功した。
2.線順次駆動型FE電子源の基礎構造構築：SWCNTを応用したFE電子源を用い、線順次走査で駆動する平面型発光パネルの基本構造構築を試みた。電子放出オンオフ制御電極（ゲート）/SWCNTを含む電子源層（カソード）/電子照射で蛍光体層（アノード）の3つの電極から構成され、カソードの直下にゲート電極を敷設する構造を全て湿式で作製し、かつ発光評価に成功している。平面型発光パネルとして全ての構造を湿式プロセスで構築した、SWCNTを用いたFE電子源として世界初の成果である。
3.酸化ケイ素膜被覆による蛍光体発光寿命の改善基礎効果確認：可視光を発する硫化亜鉛蛍光体の表面に酸化チタン膜を湿式プロセスで被覆し、数ミクロン径の蛍光体に50～100nm程度の薄膜を被覆することに成功した。約70％以上の被覆率で発光寿命を約1.8倍長寿命化を達成している。
以上の結果より、簡便な湿式プロセスで高結晶性SWCNTを電子源とした省エネ型平面型発光デバイスの基礎構築に成功した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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