2012 Fiscal Year Annual Research Report
無水銀光源の高効率化に向けた量子分割型蛍光体材料の開発
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22360038
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
神野 雅文 愛媛大学, 理工学研究科, 教授 (30274335)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
本村 英樹 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (80332831)
上村 明 愛媛大学, 理工学研究科, 助教 (40274336)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 量子分割蛍光体 / プラセオジム / UV蛍光体 / LED / 無水銀光源 |
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| Research Abstract |
無水銀光源の発光効率を実用に足るレベルに引き上げる技術として、１つの入射フォトンで発光体である希土類イオンを高いエネルギー準位まで励起し可視領域のフォトンを2個放出させる「量子分割蛍光体」を開発し、これを実際にキセノン封入蛍光ランプに適用し、発光効率の向上効果を検証しながら、蛍光体の組成や焼成条件の最適化を進めて量子分割蛍光体の性能向上をはかること、を目的として、本研究を実施し、以下の成果を得た。
1.母体結晶SrAl12O19にPrを付活することにより、量子分割蛍光スペクトルが得られることを実証した。また発光効率が最も高くなるPr付活量および結晶の焼成条件の最適化を行った。現行青色蛍光体BaMgAl10O17:Euと比較し、相対量子効率を評価し、トラップ準位(STE)の存在を示し、これが効率低下の原因の1つであることを示した。
2.試作した量子分割蛍光体をXe DBDランプに塗布し、光学的特性を明かにした。色温度7360Kの発光色という測定結果は、既存のCa10(PO4)3FCl:Sb,Mn（ハロリン酸カルシウム）蛍光体と異なり環境負荷物質を含んでいないこととあわせて、将来の白色発光蛍光体として利用できる可能性があることを示した。
3.蛍光体のナノ粒子化シミュレーションにより、粒子径と最適膜厚、励起光の平均自由行程との関係を示し、ナノ粒子化することで光束を増やすことが可能であり、そのための条件を示した。
4.母体結晶SrAl2O4にPrを付活することで、Xeの真空紫外励起によってUV-C発光が得られることを見出した。この発光は現在までに報告例が無く、また発光のピーク波長が殺菌・洗浄に効果が期待出来る260nmに近い252nmであることから、発光特性・効率の改善により実用化の可能性があることを示した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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