2018 年度研究成果報告書

レアアースフリー酸化亜鉛系白色蛍光ナノヘテロ細線の創製と設計

研究課題

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研究課題/領域番号	17K14806
研究種目	若手研究(B)
配分区分	基金
研究分野	無機材料・物性
研究機関	東北大学
研究代表者	川島知之東北大学, 工学研究科, 講師 (40708450)
研究期間 (年度)	2017-04-01 – 2019-03-31
キーワード	蛍光体 / 薄膜 / 紫外光励起 / 酸化亜鉛
研究成果の概要	紫外光励起白色LEDに適したレアアースフリー酸化亜鉛系蛍光薄膜の形成プロセスならびに各色蛍光薄膜の積層化プロセスと発光特性の関係について研究を行った。先行研究で得られていた亜鉛バナデート系黄色蛍光薄膜の補色となる青色蛍光能を持つ亜鉛タングステート含有青色蛍光薄膜について、酸化タングステンの生成を抑制し、亜鉛タングステートを主体とする薄膜が高い量子効率を持つ事を見出した。黄色蛍光薄膜と青色蛍光薄膜を単純積層した場合に混色が見られるプロセス条件も検討した。両層を一度に酸化するのではなく、層毎に酸化を施さなければ混色が生じない事、そして膜厚を薄くした方が高い量子効率を示す蛍光にある事を見出した。
自由記述の分野	半導体工学
研究成果の学術的意義や社会的意義	これまで蛍光体波長変換型白色LEDの多くは封止樹脂中に粉体状の蛍光体を分散固定していた。この樹脂はLEDの熱によって劣化・変性し、変色や光取り出し効率の低下を招いている。本研究成果は蛍光体自身と多色混合に固定材料を要しないだけでなく、急速熱酸化処理に基づく高速薄膜形成プロセスを採用しており、蛍光体の生産プロセスを短縮化し、省エネルギー化にも資するものである。