セラミックス形エレクトロルミネッセンス

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本研究の目的は、高輝度発光を示す各種蛍光体粉末をその輝度を低下させることなくセラミックス化し、これを基板兼発光層としたエレクトロルミネッセンス(EL)素子を開発し、直流あるいは交流低電圧駆動のもとで高輝度発光を示す安価な平面パネル形ディスプレイならびに各種平面可視光源を実現しようとするものである。最終年度である本年度は、ZnS:Mnセラミックスを用いたEL素子の長寿命化を目的に、素子の動作機構の解明、劣化機構の解明及び寿命評価を行ってきた。以下に本年度得られた成果を列挙すると1)成型したZnS:Mn蛍光体をセラミックス化する際に、CS_2ガス雰囲気中で硫化することにより、抵抗値のそろったセラミックスを作成することが可能となった。これにより、素子作成の再現性を向上させることができるようになり、素子の寿命評価が行える段階となった。2)これまで実現できている発光輝度および発光効率を低下させることなく素子作成工程の簡略化を行うことができた。3)素子の動作機構ならびに劣化機構が解明できた。4)直流電圧駆動のもとでの素子の劣化がファーザーフォーミングによることを明らかにできた。5)ファーザーフォーミングが生じないと期待できる直流パルスあるいは半波整流電圧で駆動することにより、輝度劣化の半減時間が数千時間以上の実用可能な寿命をもつ、低電圧駆動で高輝度発光を示すZnS:MnセラミックスEL素子を実現できた。以上のように、最終年度の本年は、ZnS:Mnセラミックスを用いたEL素子において、一応、申請時に計画していた実験を終了し、素子の実用化のめどをつけることができた。