2018 年度研究成果報告書

白色LED用Eu2+, Ce3+賦活蛍光体の温度消光原因の解明

研究課題

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研究課題/領域番号	16K05934
研究種目	基盤研究(C)
配分区分	基金
応募区分	一般
研究分野	無機工業材料
研究機関	京都大学
研究代表者	上田純平京都大学, 人間・環境学研究科, 助教 (90633181)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	蛍光体 / 白色LED / 消光 / 熱イオン化 / 電子移動
研究成果の概要	近年、白色LEDが固体照明デバイスとして、白熱電球はもちろん蛍光管を近年急速に置き換えつつある。白色LEDは、青色LEDと主に5d-4f遷移を有する可視蛍光体から構成されているが、近年の高出力化に伴う発熱により、蛍光体の温度消光が問題になっている。この温度消光プロセスには、熱イオン化プロセスと熱活性化クロスオーバーの2種類があると考えられるが、多くの蛍光体においてそのプロセスは明らかになっていない。本研究において、実際に白色LEDに実用化されている蛍光体をはじめとする様々な組成の5d-4f発光の蛍光体において、その温度消光プロセスのほとんどが熱イオン化プロセスであることを明らかにした。
自由記述の分野	無機化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	近年、白色LEDの高出力化が進み、発熱量が増えたため、可視蛍光体の強度が温度により低下する温度消光が問題である。本研究では、その温度消光プロセスを明らかにできたため、その温度消光プロセスを低減できる材料設計指針を得ることに成功した。これにより、より高出力のLED励起に耐え得る蛍光体が今後開発できる可能性が高くなった。