| 研究課題/領域番号 |
23K03978
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 金沢工業大学 |
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研究代表者 |
深田 晴己 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (90509176)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 分散型EL / 蓄光 / 蛍光体 / 発光デバイス / 酸化物 / フレキシブルディスプレイ / ホットエレクトロン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，更なる高速大容量通信ネットワークの発展や携帯受信端末の普及に対応した，携帯性と収納性に優れた大画面フレキシブルディスプレイの要素技術を開発する。具体的には，蓄光型酸化物蛍光体を用いた“発光層”と，発光層内にホットエレクトロンをトンネル注入する“電子加速層”を組合せた超低消費電力フレキシブル分散型エレクトロルミネッセンス（EL）デバイスを開発する。開発する分散型ELは，ホットエレクトロンによる蓄光蛍光体の衝突励起・発光を利用した，全く新しい動作原理による高輝度ELを実現する。
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| 研究実績の概要 |
① 電子加速層に使用する機能性酸化物材料の選定
ホットエレクトロンの直接衝突励起による蓄光蛍光体からのEL発光を実現可能な電子加速層として，化学的に安定な酸化物薄膜（例えば，Ga2O3など）を分散型ELの発光層（蓄光蛍光体層）の片側もしくは両側に配置したデバイスを作製し，その交流電圧印加時の輝度および移動電荷量について検討した。また，酸化物以外にもZnS層の導入も検討した。その結果，電子加速層の導入により，わずかではあるが移動電荷量の上昇が確認できた。
② 発光層に使用する蓄光型酸化物蛍光体材料の選定とトラップ解析技術の確立
発光中心やトラップ中心の濃度，および焼成条件（焼成温度や雰囲気）を変化させた，アルミン酸塩系蓄光蛍光体を作製し，その光音響分光測定や熱ルミネッセンス測定を実施した結果，発光中心やトラップ中心の濃度と母体内に形成されるトラップ準位の関係性，および非発光中心へのエネルギー伝達が生じる欠陥の形成を抑制するための条件について明らかにした。また，電子線励起熱ルミネッセンス（TL）測定法が，従来の光励起TL測定法では得られない様々なトラップ準位の情報を得ることが可能で，結晶内のトラップ準位や欠陥準位の解析において，極めて有用な測定手法であることを明らかにした。
③ 精密小型スクリーン印刷機の導入と立ち上げ
卓上型半自動スクリーン印刷機を設置し，スキージ印圧や印刷速度などの各種印刷条件と塗布膜の膜厚の関係を明確にし，デバイス作製に必要な要素技術を確立した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ホットエレクトロンの直接衝突励起による蓄光蛍光体からのEL発光を実現可能な電子加速層に使用する機能性酸化物材料の選定がやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
① 電子加速層に使用する機能性酸化物材料の選定
前年度に引き続き，電子加速層材料の選定を行う。具体的には，薄膜型ELにおいて高輝度が実現された酸化物母体（Ga2O3やGeO2などの二元化合物，Zn2SiO4，ZnGaO4およびY2GeO5などの三元化合物）を中心に検討する。
② 発光層に使用する蓄光型酸化物蛍光体材料の選定
前年度に検討した，各種条件下で作製された酸化物蛍光体を用いて分散型ELを作製し，高輝度ELを実現できる蛍光体材料の選定と，その発光中心とトラップ中心濃度を最適化する。
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