焼結セラミックス絶縁層を有するMO-CVD Zn(S、Se)薄膜EL素子の開発

これまでに、我々は高価なガラス基板を一切使用しない全セラミックス板採用による全く新しいタイプの交流動作薄膜EL素子を提案し、実用素子としての性能を確認した。絶縁体セラミックEL、ICEL、素子を実現している。絶縁体としては高誘電率チタン酸バリウム、BaTiO_3を採用しているので、BaTiO_3上に形成する薄膜発光層に有効に高電界をかけることが出来、容易に高輝度を達成できることが最大の特徴である。しかも、発光層の種類を変えるだけで簡単に多色発光を実現できるというメリットも有している。当年度目標は(1)絶縁層兼基板であるBaTiO_3セラミックスの原料として超微粒子BaTiO_3の採用、粉末形成型法、焼結法の確立を図る、(2)発光層形成法として、MOCVDによるZnS薄膜形成時、有機マンガン原料であるビスシクロンペンタジニエルマンガン、BCPM、を同時供給し、より高品質な発光層形成法を確立する、(3)本ICEL素子の駆動方式、経時安定性等について検討を行うことである。(1)については、現在、超微粒子BaTiO_3粉末にバインダ-添加と、無添加の場合について検討した結果、いずれの場合に対しても優れたEL特性を得るための成型、焼結法を確立できた。(2)については、アンド-プMOCVDZnS膜を700℃×5時間の熱拡散でMnをド-プしたものとBCPMを膜成長時に供給してZnS:Mn膜を作成した後、同じ温度でアニ-ルしたものではほぼ同じEL特性が得られた。最高輝度は約8000cd/m^2であった。(3)については、現在、検討中であるが、これまでの結果では、60Hz正弦波駆動下においても十分実用輝度が得られている。本ICEL素は、駆動電圧が7〜40Vと低く、Seを混入することによる低電圧化のメリットは少ないと思われる。以上、本ICEL素子は十分実用に耐える素子である。

これまでに、我々は高価なガラス基板を一切使用しない全セラミックス板採用による全く新しいタイプの交流動作薄膜EL素子を提案し、実用素子としての性能を確認した。絶縁体セラミックEL、ICEL、素子を実現している。絶縁体としては高誘電率チタン酸バリウム、BaTiO_3を採用しているので、BaTiO_3上に形成する薄膜発光層に有効に高電界をかけることが出来、容易に高輝度を達成できることが最大の特徴である。しかも、発光層の種類を変えるだけで簡単に多色発光を実現できるというメリットも有している。当年度目標は(1)絶縁層兼基板であるBaTiO_3セラミックスの原料として超微粒子BaTiO_3の採用、粉末形成型法、焼結法の確立を図る、(2)発光層形成法として、MOCVDによるZnS薄膜形成時、有機マンガン原料であるビスシクロンペンタジニエルマンガン、BCPM、を同時供給し、より高品質な発光層形成法を確立する、(3)本ICEL素子の駆動方式、経時安定性等について検討を行うことである。(1)については、現在、超微粒子BaTiO_3粉末にバインダ-添加と、無添加の場合について検討した結果、いずれの場合に対しても優れたEL特性を得るための成型、焼結法を確立できた。(2)については、アンド-プMOCVDZnS膜を700℃×5時間の熱拡散でMnをド-プしたものとBCPMを膜成長時に供給してZnS:Mn膜を作成した後、同じ温度でアニ-ルしたものではほぼ同じEL特性が得られた。最高輝度は約8000cd/m^2であった。(3)については、現在、検討中であるが、これまでの結果では、60Hz正弦波駆動下においても十分実用輝度が得られている。本ICEL素は、駆動電圧が7〜40Vと低く、Seを混入することによる低電圧化のメリットは少ないと思われる。以上、本ICEL素子は十分実用に耐える素子である。