酸化ガリウム蛍光体を用いる無機薄膜EL素子に関する研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13650047
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 南 内嗣 金沢工業大学, 工学部, 教授 (70113032)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮田 俊弘 金沢工業大学, 工学部, 助教授 (30257448)
• Keywords: Ga_2O_3蛍光体 / ゾル・ゲル法 / 薄膜EL素子 / BaTiO_3セラミック

Research Abstract

本年度は以下の研究計画に基づき、研究を実施した。
1)ゾル・ゲル法を採用して、Ga_2O_3蛍光体薄膜を作製する成膜技術を確立する。上記計画に対しては、ガリウム原料として、ガリウムアセチルアセトナート(Ga(C_5H_7O_2)_2)、発光中心として希土類元素の塩化物等を採用し、Ga_2O_3蛍光体薄膜を形成温度等の成膜技術を確立できた。
2)形成したGa_2O_3蛍光体薄膜の結晶性の改善及び発光効率の向上を目的として、800〜1100℃での熱処理を行い、作製された膜の結晶学的特性およびフォトルミネッセンス(PL)評価を行い成膜条件との関係を調べる。上記計画に対しては、雰囲気制御形高温処理炉を用いて硫黄/アルゴン比率等の処理条件を確立できた。
3)Ga_2O_3:Mn蛍光体について、高輝度発光及び高発光効率が実現できる最適薄膜作製技術を確立し、最適素子作製条件を決定する。上記計画に対しては、EL特性の基板温度依存性、アニール処理温度依存性、Mn添加量依存性及び膜厚依存性等を詳細に検討し、素子作製条件の最適化に成功した。
4)並行して、作製したGa_2O_3:Mn薄膜EL素子に封止処理を全く行わずに、室温の大気中および加湿雰囲気中で正弦波交流電圧駆動で素子を駆動して、発光輝度及び発光効率等の経時変化を測定する。また、適当な時間間隔での発光輝度、発光効率及び通過電荷量の印加電圧依存性を評価する。上記計画に対しては、10kHzの加速寿命試験においても、1万時間以上の長寿命を達成できた。以上の結果より、本年度の研究目標は十分に達成できた。