ナノ結晶薄膜半導体次世代高品位自発光型フラットパネルディスプレイの開発

使用纳米晶薄膜半导体开发下一代高品质自发光平板显示器

基本信息

批准号：
14750234
负责人：
外山利彦
金额：
$ 2.05万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2003
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、ZnSナノ結晶を発光層に用いた交流駆動薄膜エレクトロルミネッセンス(EL)素子に関する性能向上ならびにフルカラー化に関する研究、特にTb化合物を添加したZnSナノ結晶からの緑色発光の高輝度化とTm化合物の添加による青色発光素子の試作に重点を置き研究を行った。前年度の結果から、素子構造は、素子安定化・高輝度化に有利な二重絶縁構造とした。透明電極付きガラス基板上にTa_2O_5誘電体層/ZnSナノ結晶発光層/Ta_2O_5誘電体層/Al電極を順次形成した。ZnSナノ結晶は、低温製膜・大面積化に有利な多元スパッタ法を用い、結晶成長を遮断するSi_3N_4層との交互積層により、作製した。本方法では、結晶粒径は、成長時間にほぼ対応することが、これまでの実験により明らかとなっており、結晶粒径の異なるナノ結晶の作製がほぼ確立されている。まず、緑色発光に関して、TbF_3単独添加よりもTb_4O_7を共添加したTbOFを発光中心にすることが、高輝度化に有効であることが新たに判明した。この結果は、ナノ結晶内においてもバルクZnSと同様の電荷補償効果が発現した結果であると解釈され、ナノ結晶における基礎物性的にも極めて興味深いさらに絶縁層であるTa_2O_5層の改良を行い、緑色発光においてはナノ結晶デバイスとしては最高の54.8cd/m^2を達成した。加えて、TmF_3を添加したZnSナノ結晶を発光層とした二重絶縁型構造EL素子を試作した。現時点では、色純度、輝度とも十分ではないが、ナノ結晶EL素子において初めて青色発光を観測した。この結果、既に達成しているMn添加ナノ結晶ZnSによる赤色発光と合わせて、光の三原色が揃い、フルカラー化が可能であることを実証した。

今年，我们对使用ZnS纳米晶体作为光线发光层进行了改善AC驱动的薄膜电致电（EL）设备的性能和全彩转换的研究，并着重于通过添加TM Compounds通过添加TB添加TB的TB纳米晶体来改善ZnS纳米晶体的绿光发射。根据上一年的结果，设备结构是一种双重绝缘结构，有利于稳定和提高亮度。 TA_2O_5介电层/ZnS纳米晶光发光层/TA_2O_5介电层/Al电极连续形成，在带有透明电极的玻璃基板上形成。 ZnS纳米晶体是通过与SI_3N_4层交替层压来制造的，该层通过使用多个溅射来阻断晶体生长，这对低温膜形成和大面积有利。先前的实验表明，晶粒尺寸大致与该方法的生长时间大致相对应，并且几乎已经建立了具有不同晶粒尺寸的纳米晶体。首先，关于绿光发射，新发现的是，将TBOF与TB_4O_7共同添加为光发射中心，而不是单独使用TBF_3作为发光中心是有效的。该结果被解释为与纳米晶体中的大量Zns相同的电荷补偿效果的结果，并且对绝缘层TA_2O_5进行了进一步的改进，这在纳米晶体的基本特性方面非常有趣，可以实现最高的54.8cd/m^2在nanocrystal设备中，在绿色照明光上，这非常有趣。此外，使用带有TMF_3的ZnS纳米晶体制造了双绝缘结构EL设备，将其添加为发光层。在这一点上，颜色的纯度和亮度都不够，但是在纳米晶EL设备中首次观察到蓝色发射。结果，已经证明了光的三种原色是均匀的，并结合了Mn添加的纳米晶体ZnS已经达到的红色发射，从而可以使全彩色成为可能。