무기 산화물을 사용한 박막 전기 발광 라이트닝 바카라 개발

바카라 커뮤니티 (Nomaguchi ARI의 회장) (이하 AIST ") 전자 연구 부서 [연구 부서 Kanamaru Masatake 수석 Kanamaru Masatake] 초전도 측정 장치 그룹 [연구 그룹 Kamiyo Akatsuki] Takashima Hiroshi 수석 조사관화학적 안정성우수Perovskite-Type 산화물박막으로 빨간색 방출전기 발광 (EL)개발 된 요소

Batio₃) 등과 같은 페 로브 스카이 트 타입 무기 산화물을 사용하여 제조되었다 광 방출 시동 전압은 약 10V AC이며, 낮은 전압에 의해 구동되기 때문에 전원의 크기가 줄어들 수 있다고 생각된다 또한, 전체 투명 전극으로부터 표면 방출이 수행되기 때문에, 넓은 시야각을 얻을 수있다 전 세계이 라이트닝 바카라의 광 방출 및 절연 층에 사용되는 많은 재료가 있으므로 자원 제약이 거의 없습니다 광 방출 층을 포함한 라이트닝 바카라의 각 층은 화학적 안정성이 우수한 무기 재료로 만들어 지므로 산화 및 열로 인한 특성의 악화가 매우 작으며 밀봉 공정이 단축 될 수 있으며 제조 공정에서 에너지 절약이 예상됩니다 앞으로는 제품이 밝기와 다색을 증가시켜 조명, 광원, 디스플레이 등에 사용될 것으로 예상됩니다

 

또한이 연구 결과는 독일 과학 저널 "고급 재료"에 게시 됨

이번에 생산 된 Perovskite- 타입 산화물을 사용한 무기 EL 라이트닝 바카라의 가벼운 방출

형광 조명 장비는 현재 주류이지만 형광 조명에서 수은으로 인한 환경 영향은 문제로 간주됩니다 또한 에너지 절약의 관점에서 대체 조명이 개발되고 있습니다 현재 무기 EL, 유기 EL 및 흰색 LED는 대체 조명 후보로 간주됩니다 유기농 EL은 크기, 휘도 및 수명, 공기 노출로 인한 특성 저하, 밀봉 복잡한 과정 및 재료 비용에 문제가 있습니다 흰색 LED는 높은 밝기로 개발되었으며 대체 조명으로 유망하지만 문제는 포인트 광원이라는 것이 제한된 시야각, 갈륨과 같은 자원 제약 및 비용 문제를 가지고 있다는 것입니다 반면에, 페 로브 스카이 트 타입 무기 산화물을 사용하는 무기 EL은 화학적 안정성 및 내열성으로 인해 악화에 저항력이 있으며 화학적 안정성과 내열성으로 인해 대체 조명의 유망한 후보로 개발 될 것으로 예상되며, 자원 제약이 거의 없기 때문입니다

라이트닝 바카라의 Electronics Research Division은 혁신적인 새로운 기능 장치를 만들기 위해 새로운 전자 현상 및 재료를 탐색하고 사용하는 장치를 개발하고 있습니다 이의 일부로, 우리는 많은 페 로브 스카이 트 형 산화물이 자외선에 의해 여기시 상당한 형광을 방출한다는 것을 발견했다 광 방출 층이 지금까지 성공적으로 얇아 졌기 때문에, 우리는 이것을 절연체 박막으로 라미네이트하여 우수한 안정성을 갖는 무기 EL 장치를 개발하려고 시도했다

전류 무기 EL 라이트닝 바카라는도 1에 도시 된 바와 같이 펄스 레이저 증착 방법 (PLD 방법)을 사용하여 전극 기판 상에 절연 층/광 방출 층/절연 층을 쌓아서 제조되었다 제작 조건은 ARF 엑시머 레이저 (파장 : 193 NM)를 사용하여 제조 조건이 만들어졌다 대기, 투명한 전극은 PLD 방법에 의해 형성되어 EL 요소를 형성 하였다

그림 1 이번에 개발 된 무기 EL 라이트닝 바카라의 개략도

발광 층은 절연 층 사이에 끼워지고 전극 기판과 투명 전극 사이에 AC 전압이 적용될 때 빛을 방출합니다 빛은 투명 전극에서 추출됩니다

전극 기판으로 첨가 된 1% niobium을 갖는 스트론튬 티탄이트 (1% nb-srtio₃)가 사용되며, 광 방출 층은 칼슘과 스트론튬 티탄 (Strontium titanate)이며, 이는 페 로브 스카이 트 타입 산화물입니다_0.6SR_0.4) tio₃)의 부위는 발광 센터로 첨가 된 미량 양의 프라 세 유디 양 (PR)과 절연 층으로서 페 로브 스카이 트 타입 산화물 스트론튬 티타 네이트 (SRTIO₃)가 사용되었습니다 이 박막은 PLD 방법에 의해 지속적으로 성장된다이중 단열 구조 박막 EL 라이트닝 바카라| 만들어졌습니다 최상위 투명 전극은 ITO 또는 SNO입니다₂멤브레인입니다 또한, 전체 층은 다음과 같습니다방향 성장이것은 X- 선 회절 측정에 의해 확인되었습니다

제조 된 무기 EL 라이트닝 바카라에 14V 및 1kHz의 AC 전압이 적용될 때의 방출 스펙트럼이도 2 (왼쪽)에 도시되어있다 중앙 파장 612 nm로 날카로운 피크를 방출하고 색상이 빨간색입니다 사진에서 전체 투명 전극이 균일하게 적색 표면을 방출한다는 것을 알 수 있습니다 이 빛은 PR³⁺ION 's¹d₂³H₄로의 에너지 전이 때문이라고 생각됩니다 이 무기 EL 요소의 광 방출 시동 전압은 약 10V이며, 이는 이전 무기 EL 요소의 1/10 미만입니다 또한, 2 층 발강 층을 갖는 이중-감염 박막 EL 라이트닝 바카라가 제조되었고, 강한 적색 표면 방출은 24V 전압에서 얻어졌으며, 이는 위에서 설명한 단일 계층 발광 층의 EL 라이트닝 바카라의 대략 두 배이다 (도 2 (오른쪽)) 이 저전압 표면-방출 EL 라이트닝 바카라에는 광범위한 응용 분야가있을 것으로 예상 될 수 있습니다

그림 2 : 이번에 생성 된 무기 EL 라이트닝 바카라의 방출 스펙트럼과 발광 중에 라이트닝 바카라의 사진 (CSTO : 그림의 PR은 Perovskite- 타입 산화물 ((CA0.6SR0.4)0.997PR0.002) tio3)

(왼쪽) 단일 층의 광 방출 층이있는 박막 EL 라이트닝 바카라 약한 방출은 610nm의 파장 근처에서 12V의 전압에서 관찰되며, 전압이 14V로 증가하면 방출이 증가합니다 (오른쪽) 2 개의 빛 방출 층이있는 이중 절연 박막 EL 라이트닝 바카라 24V의 전압으로 적색 표면을 방출합니다

표 1은 이번에 개발 된 페 로브 스카이 트 형 산화물 EL 라이트닝 바카라의 특성과 기존의 무기 EL 라이트닝 바카라 (황화물, 비 페 로브 스카이 트 산화물) 및 유기 EL 라이트닝 바카라의 특성을 보여줍니다 유기농 EL 라이트닝 바카라의 경우 물질 비용 및 공기 노출에 대한 저항력 측면에서 이점이 있으며 다른 무기 EL 라이트닝 바카라의 경우 저전압 구동 측면에서 장점이 있습니다

표 1 다양한 EL 요소의 특성 비교

황화물, 비 페 로브 스카이 트 형 산화물 및 페 로브 스카이 트 타입 산화물은 무기 EL로 분류됩니다

페 로브 스카이 트 타입 산화물을 사용하여 무기 EL 원소를 조명, 광원 및 디스플레이와 같이 실질적으로 사용하려면 밝기를 개선하고 저렴한 비용으로 영역을 늘리고 여러 가지 색상으로 영역을 증가시키는 기술을 확립해야합니다 목표는 빛 방출 특성을 최적화하고 밝기를 개선하고, 나노 기술을 사용하여 영역 기술을 확립하고 개선하여 기능을 높이고, 다른 재료를 사용하여 EL 라이트닝 바카라를 개발하여 세 가지 RGB 기본 색상을 실현하는 것입니다

◆ 화학적 안정성

 

산화제 또는 산소에 의한 산화와 같은 화학 반응으로 인해 악화하기가 어렵습니다 이 연구에 사용 된 재료는 물, 유기 용매, 산소, 열 등에 내성이 있습니다[참조로 돌아 가기]

◆ Perovskite- 타입 산화물

 

전기 회로의 커패시터에 사용되는 Barium titanate (BATIO₃), abo₃이라는 3 배 시스템으로 구성된 전이 금속 산화물과 같은 페 로브 스카이 트 형 결정 구조를 갖는 산화물 원소 구조에 따라 전기 전도도, 초전도성, 이온 전도도, 강유전성, 압전 전기, 성분, 강자성, 촉매 기능 및 에너지 전환 기능과 같은 기능을 나타냅니다[참조로 돌아 가기]

◆ 전기 발광 (EL)

 

주로 반도체에 전기장을 적용하여 얻은 광 방출을 말합니다 가벼운 방출기는 유기적이든 무기 여부에 따라 분류되며, 전자는 유기 EL이라고하며 후자는 무기 EL이라고합니다[참조로 돌아 가기]

◆ 이중 단열 구조 박막 EL 라이트닝 바카라

 

광 방출 층이 두 절연 층 사이에 샌드위치되는 구조를 갖는 EL 라이트닝 바카라[참조로 돌아 가기]

◆ 오리엔테이션 성장

 

이 연구에서, 결정 성장은 단결정으로 만든 기판의 결정 방향에 비해 특정 방향으로 이루어져야한다[참조로 돌아 가기]