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色弱者対応新方式赤色蛍光体波長置換発光ダイオード用赤色蛍光ガラスの組成設計

研究課題

研究課題/領域番号 18K04759
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分26040:構造材料および機能材料関連
研究機関鈴鹿工業高等専門学校

研究代表者

和田 憲幸  鈴鹿工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30342504)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2019年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
キーワード発光ダイオード / 蛍光体 / 低融点 / ガラス / マンガン / 銅 / 銀 / アンチモン / リン酸塩ガラス / マンガンイオン(II) / 赤色蛍光 / 赤色蛍光体 / 低融点ガラス
研究成果の概要

色弱者に対応した高輝度でブロードな赤色蛍光体波長変換発光ダイオード(赤色PCLED)を実現するために,紫外励起および低融点特性を有する銅,銀およびアンチモンを共添加したマンガンイオン(II)含有リン酸塩ガラスの作製を試み,それらの蛍光特性とガラス転移点特性を調査した.その結果,溶融温度と時間を制御することで銅イオン(I),Agイオン(I),Agクラスターの濃度を制御し,紫外励起を可能とした.また,アンチモンイオン(III)の添加によっても紫外励起と低融点化を可能とした.これらから,赤色PCLED用の赤色蛍光を有するMn2+含有リン酸塩ガラスを得ることに成功した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

色弱者の多くは,約620 nm以上の可視光線(赤色光)を視覚できないため,高輝度赤色の発光ダイオード(LED)(発光波長625 nm)を用いた赤信号や電光掲示板など公共の表示装置が視覚できない問題がある.本研究では,紫外励起下において高輝度でブロードな赤色蛍光を発現する低融点ガラスを作製することに成功した.このガラスを用いて励起光源の紫外LEDチップを被覆することで,健常者には赤色に,色弱者には橙色に見える高輝度かつブロードな赤色発光を有する赤色PCLEDが実現でき,上述の問題が解決される成果をえている.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] マンガンイオン(II)含有リン酸塩ガラスの赤色蛍光-高輝度化と紫外 LED 励起を目指して-2020

    • 著者名/発表者名
      和田憲幸, 小島一男, 井上幸司
    • 雑誌名

      セラミックス(Ceramics Japan, Bulletin of The Ceramic Society of Japan)

      巻: 55 ページ: 825-828

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Mn2+-Cu+ co-doped P2O5-ZnO-Al2O3 glasses and their red fluorescence properties2019

    • 著者名/発表者名
      Wada Noriyuki、Hanai Jyoji、Furukawa Mikiya、Kojima Kazuo
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 印刷中 号: 8 ページ: 4621-4631

    • DOI

      10.1111/jace.16302

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 様々な溶融条件で作製したMn-Ag共含有リン酸塩ガラスの赤色蛍光特性2020

    • 著者名/発表者名
      平田凌雅, 和田憲幸, 小島一男
    • 学会等名
      2020年年会, 日本セラミックス協会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Mn2+含有リン酸塩ガラスの赤色蛍光とガラス転移点におけるM2O3(M: In,Sb,Bi)の添加効果2020

    • 著者名/発表者名
      山下陽宇, 橋本渉, 和田憲幸
    • 学会等名
      国立高専第3ブロック専攻科研究フォーラム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 様々な溶融条件で作製したMn-Ag共含有リン酸塩ガラスの赤色蛍光特性2020

    • 著者名/発表者名
      平田凌雅, 和田憲幸, 小島一男
    • 学会等名
      日本セラミックス協会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Mn2+含有リン酸塩ガラスの赤色蛍光とガラス転移点2019

    • 著者名/発表者名
      山下陽宇, 和田憲幸, 小島一男
    • 学会等名
      日本セラミックス協会 2019年 年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 2020年11月1日(日)和田教授が執筆した解説記事が 日本セラミックス協会誌に掲載

    • URL

      https://www.suzuka-ct.ac.jp/mse/mse-web/?p=2720

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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