残光性能を向上させるキャリアトラップを積極導入したLED照明対応型の長残光蛍光体

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K05065
• Research Institution: Kanazawa Institute of Technology
• Principal Investigator: 深田 晴己 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (90509176)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 長残光蛍光体 / フォトルミネッセンス / 熱ルミネッセンス / キャリアトラップ / 電子線励起 / 残光特性

Outline of Annual Research Achievements

① 電子線励起方式の熱ルミネッセンス（TL）測定システムの構築
前年度に引き続き，電子線励起方式の熱ルミネッセンス測定システムの設計・製作を行い，蛍光体試料への安定な電子線照射と信頼性の高い計測が可能な温度可変型の電子線励起TL測定システムを完成させた。具体的には，研究室保有の高真空排気装置に，液体窒素による冷却とカートリッジヒーターによる加熱機構によって，約80Kから600Kまで厳密な温度制御が可能なクライオスタット，励起源となる熱電子放出型の電子銃（加速電圧は最大10kV），および微弱なTL光を測定するための光学系によって構成されている。
② トラップ中心に捕獲されたキャリアのエネルギー失活過程の解析と発光再結合に至るキャリアを多数トラップできる長残光蛍光体の開発
上記の電子線励起TL測定システムを用いて，SrAl2O4:Eu,Dy長残光蛍光体のTL測定を実施することにより，従来の光励起TL測定では観測することができなかったトラップ準位の存在を示唆するような実験結果が得られた。特に，励起光遮断後の長残光に関与するトラップ準位以外に，蛍光体内に多くのトラップ準位が形成されていることが明らかとなった。このようなトラップ準位の可視化技術は，非発光過程へ導く欠陥や非発光中心を形成せずに，発光再結合に至るキャリアを捕獲するトラップ中心のみを形成する不純物元素を積極導入した長残光蛍光体を創製していくうえで極めて有効である。