| 研究課題/領域番号 |
21H01630
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
|---|
研究代表者 |
福田 隆史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 総括研究主幹 (50357894)
|
|---|
| 研究分担者 |
正井 博和 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (10451543)
許 健 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYSリサーチフェロー (10889918)
芦葉 裕樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90712216)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
|
| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2021年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
|
|---|
| キーワード | 次世代産業用光源 / 超広帯域LED / 新規近赤外蛍光体 / 高耐久性バインダ材料 / デバイス化プロセス開発 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
ハロゲンランプを代替しうる革新的次世代光源（高輝度・超広帯域の発光を可能とするLED光源）を実現するため、新規近赤外蛍光体の劣化機構の解明と劣化抑制技術の開発・耐UV/高透明性バインダの新規開発・近赤外蛍光体のさらなる長波長化と量子効率向上を目指した材料探索・材料の素子化技術の確立・試作デバイスの諸特性評価などの課題に取組む。また、素子開発にのみ終始するのではなく、蛍光体・ガラスの科学における新しいトピックスや材料設計指針の提起をもたらすべく基礎科学的研究を推進する。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、我々が保有する高機能蛍光体を用いて次世代産業用超広帯域LEDを開発するため、劣化機構究明と対策の考究、耐UV・耐熱性に優れたバインダ材料への均一分散による高透明な蛍光体分散薄膜の作製技術、高熱伝導材の援用による排熱技術などの諸要素の開発と統合に取組んだ。その結果、250℃以下で処理可能なバインダ材料と薄膜化プロセスの確立に成功した。また、劣化要因を抑えた条件下では蛍光体が極めて長時間安定（推定半減時間>20万時間）であることを確認し、実用デバイスへの道筋をつけた。また、近赤外蛍光体のさらなる長波長化と量子効率向上を目指した材料探索とバイオ・メディカルセンシング応用にも取り組んだ。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
次世代産業用超広帯域LEDの実現には、① 高量子効率蛍光体の開発、② 蛍光体の長期安定発光のための技術開発、③ 高輝度化のための素子化技術開発、④ 耐UV性・耐熱性・高透明性・加工性に優れたバインダ材料の開発、⑤ 高熱伝導材料の採用による排熱技術の開発、⑥ 光散乱を抑え、高い光取出し効率を実現するための知見と技術開発などの多くの要素の醸成が必要であるが、それぞれの革新を図るには基礎科学的洞察に立脚した仮説とその検証が必須である。本研究では、特に、劣化機構解明②と新材料開発④の推進を軸に、③、⑤、⑥の検討も組合せながら、実用デバイスの実現に向け道筋をつけることが出来た点で有意義であったと言える。
|
