紫外線発光ダイオード励起型フルカラー蛍光ディスプレイの開発に関する基礎的研究

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研究代表者は、二次元の紫外線発光ダイオードアレイと三原色の各蛍光体の組み合わせによる新規な薄型フルカラーディスプレイの開発に係わる萌芽的研究として、各蛍光体膜の選定・試作およびそれらの特性評価、ならびに紫外線発光ダイオードアレイを形成するための窒化ガリウム(GaN)薄膜の成長条件の検討をそれぞれ行った。三原色の各蛍光体を選定するため、発光スペクトル、励起スペクトル、発光強度および残光特性等の評価を行い、ZnCdS:Ag,Y202S:Eu,ZnS:Cu,Au,Al,およびZnS:Agがそれぞれ近紫外線励起による三原色発光に適した特性を有することを確認した。これらの蛍光体粉末をポリビニールアルコール水溶液に分散し、ガラス基板上にスピンコート法で塗布することにより、比較的均質な蛍光体膜を得ることができた。また、それらの膜の蛍光特性は粉末の場合と変わらないことを確認し、本方式によるディスプレイデバイスに使用可能であることを結論した。一方、GaN薄膜の成長は放電により励起された活性窒素およびクヌードセン・セルからのガリウムをそれぞれ供給・反応させる方法により試みた。なお、設備備品として放射温度計を購入し、非接触で精度良く成長温度を測定することができた。今回は高周波放電を利用して膜の成長を行ったが、高抵抗で移動度の小さなGaN薄膜のみ得られることが判明した。その要因としてはプラズマ中に存在するイオンの影響が考えられるため、よりイオンの少ないプラズマ源を使用してGaN薄膜の成長を行う必要があり、この点については今後の課題としたい。