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2013 年度 実績報告書

微粒子蛍光体を用い印刷法により作製するフレキシブル電界発光デバイスに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23560398
研究機関鳥取大学

研究代表者

大観 光徳  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (90243378)

研究分担者 市野 邦男  鳥取大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90263483)
キーワード無機EL / ナノ蛍光体 / インクジェットプリント
研究概要

前年度の研究で、インクジェットプリンタを用いた蛍光体薄膜の作製に成功し、同薄膜を発光層に用いたエレクトロルミネッセンス(EL)素子の発光を得た。しかし、蛍光体粒子の粒子サイズが大きすぎるため高密度に塗布出来ず、また印刷中において蛍光体粒子が徐々に沈降するため、安定な印刷が出来なかった。これらの本質的な問題を解決すべく、本年度はインクジェット印刷に適したナノ粒子蛍光体の作製を検討した。ZnS:Mnナノ粒子蛍光体を、溶液合成法の一つである共沈法により合成した。Zn(CH3COO)2・2H2O、Mn(CH3COO)2・4H2OをH2Oに溶解させ、界面活性剤 3-メルカプトプロピオン酸(3-MPA)を適量加えた。この混合液にNaOHを加えてpHが10になるように調整し70℃に保ちながら暫く撹拌した(溶液A)。また別の容器にNa2S・9H2OをH2Oに溶解させ、緩衝液を加えてpHが10になるように調整し、70℃で撹拌した(溶液B)。そして溶液B中に溶液Aを滴下することで、前駆体溶液を得た。この前駆体溶液の温度を90℃まで加熱し、その温度を保持したまま16時間撹拌を続けた。合成後、得られた分散溶液にエタノールを加えて遠心分離を行い、不要な溶液と沈殿した粒子に分離した。得られたZnS:Mnナノ粒子の結晶子サイズは約3 nmであり、励起波長320nmにおいて最大で内部量子効率49%を得た。このZnS:Mnナノ粒子をホモジナイザ‐を用いてイソプロピルアルコール中に強制分散させ、インクジェットプリンタにより印刷することにより、長時間の安定な印刷が可能となった。また印刷した蛍光体薄膜からは、これまでにない非常に強いフォトルミネッセンス(PL)が得られた。現時点ではフレキシブルELデバイスの実現には至っていないが、従来の真空蒸着法に代わる新たなELデバイス用蛍光体薄膜の低温作製技術を確立した。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 2013

すべて 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] インクジェット法による無機薄膜EL素子の作製-ZnS:Mnナノ粒子の溶液合成における界面活性剤の検討-2014

    • 著者名/発表者名
      土井直紀、福田尚哉、大観光徳
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学 相模原キャンパス
    • 年月日
      20140317-20140320
  • [学会発表] インクジェット印刷用ZnS:Mnナノ粒子の溶液合成2014

    • 著者名/発表者名
      福田尚哉、土井直紀、大観光徳
    • 学会等名
      発光型/非発光型ディスプレイ合同研究会
    • 発表場所
      新潟大学 駅南キャンパス
    • 年月日
      20140124-20140125
  • [学会発表] インクジェット法による無機薄膜EL素子の作製(II) -水熱法によるZnS:Mnナノ粒子の合成-2013

    • 著者名/発表者名
      福田尚哉、土井直紀、大観光徳
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス
    • 年月日
      20130916-20130920
  • [学会発表] Inorganic EL Devices Prepared by Ink-Jet Printing2013

    • 著者名/発表者名
      Koutoku Ohmi
    • 学会等名
      13th International Meeting of Information Display
    • 発表場所
      Daegu, Korea
    • 年月日
      20130826-20130830
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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