2018 年度研究成果報告書

光音響・フォトルミネッセンス同時可視化技術による希土類フリーLED蛍光体の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	16K06779
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	構造・機能材料
研究機関	金沢工業大学
研究代表者	深田晴己金沢工業大学, 工学部, 准教授 (90509176)
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	蛍光体 / 光音響 / フォトルミネッセンス / 希土類フリー / 発光 / 非発光 / 酸化物 / Bi
研究成果の概要	光音響・フォトルミネッセンス同時可視化技術を用いて，希土類フリーLED蛍光体を開発した。Bi付活酸化物蛍光体において，母体としてYやGdを含むMonoclinic構造を有する結晶（Y4Al2O9やGd4Al2O9）を用いることで，非発光中心や欠陥を生成させずに，母体中へのBiの高濃度付活が可能となり，結果的に強い発光を呈した。また，CaNb2O6:Bi蛍光体において，波長約455 nmをピークとする青から緑色にかけてのブロードな強い発光が得られた。さらに，CaNb2O6:Bi,Eu蛍光体からは，CIE色度座標（0.37,0.27）に相当する疑似白色を呈することが明らかとなった。
自由記述の分野	光物性，無機材料，電子デバイス，光計測
研究成果の学術的意義や社会的意義	光音響・フォトルミネッセンス同時可視化技術は，同一の励起光照射下での発光過程のPLと非発光過程の熱の同時測定が可能である。さらに，断続光とともに定常光を同時に照射する二波長励起方式の採用により，詳細な非発光過程の解析が可能になり，蛍光体内の欠陥や非発光中心の定量化およびこれらによって形成される欠陥準位へのエネルギー伝達過程のメカニズムを明らかにできる可能性が高まった。この測定技術を使用し，「光らない」条件（非発光過程）を最小化することによって高発光効率な蛍光体を探索する手法は，蛍光体の新たな開発手法として極めて有用であると考えている。