はるき さんの書込 (2007/09/05(Wed) 09:40)

以前も質問をさせていただきまして，大変お世話になったものです． また，分からないことが出てきまして・・・ どうかよろしくお願いいたします！！

白色LEDについて勉強してます． 現在の白色LED作成法は，青色LEDに黄色蛍光体をかぶせる形で，白色光を得ているのが主流と分かりました．さらに勉強を進めましたら，以下の2点の問題により，青色LEDではなく紫外光LEDを元として，白色LEDを作成したいように（研究者の方々は）思ってるようなのです．

?青色発光のパワーを強めることは難しい． ?460nm（青色）で，効率的に励起する適当な蛍光体はなかなかない．

なぜ，青色では，?，?のような状態になるのでしょうか？ 書物には，これだけしか書かれておらず，まったくわからない状態です．

お忙しいことと思いますが，是非よろしくお願いいたします．

スパイク さんのレス (2007/09/05(Wed) 17:22)

はるきさんはじめまして．

詳細につきましては，調べてみないと分からない部分がありますが， 青色発光素子の場合，素子の特性の理論限界に近い所を利用されていたかと思います．また，現在確認されている蛍光体の特性を調べてみることをお勧め致します．

＃参考になるといいのですが．．．

クロメル さんのレス (2007/09/05(Wed) 23:49)

?については，現在の青色ダイオードは，たくさんの研究者がいろんな物質を探し回って，十分な光量のものをやっと見つけたものですから，これ以上光量を高めようとするのは非常に難しいだろうということなのではないでしょうか．

?について，少しずれた答えになってしまうかもしれませんが， 紫外光を吸収する蛍光体と言えば，蛍光灯に使われているものが有名ですよね． 研究者の人たちは，それを使いたがっているのではないでしょうか？

スパイク さんのレス (2007/09/06(Thu) 07:12)

私も，ここ３０年の経緯を見る限り，そうだと思いますよ．

はるき さんのレス (2007/09/09(Sun) 15:56)

回答ありがとうございました！！

自分でも調べてみたのですが，

ＬＥＤパッケージの発光効率を高めるためには， 「?ＬＥＤ本体の発光効率の改善×?蛍光体の吸収効率の改善」 の２つで決まるようです．

それで，?のＬＥＤ本体の発光効率（であってるのかな？）の改善については，現在は青色ＬＥＤ（80％くらい）の方が，紫外ＬＥＤ（50％）よりも発光効率が良いみたいです．

しかし，問題は?の蛍光体にあるようです．多くの蛍光体は，紫外光を青色よりもより吸収するようなのです．だから，本来は紫外でいろいろな色を出したようです．だから，現在の研究者は，発光効率の良い紫外ＬＥＤ開発に力を入れているようなんです．

そこで，再度質問なのですが，多くの蛍光体の，スペクトルに対する吸収効率（縦軸吸収効率，横軸スペクトル）の図など見つけたいのですが，ご存知の方がいらっしゃれば教えていただきたいです．検索しているのですが，なかなか見つからないです．よろしくお願いします．

スパイク さんのレス (2007/09/09(Sun) 21:26)

はるきさん，こんばんは．

この場合は，

・成書を徹底的に調べてみる（図書館でも，検索可能です）． ・論文を徹底的に調べてみる（比較的廉価に取り寄せ可能です．学会員である必要は必ずしもありません）． ・製品をお持ちの場合，メーカーに頼んで，取り寄せる． ・日本国籍をお持ちの場合，産業総合研究所など（公的機関）から，回答を得る．

若干急ぎ足ですが，ご参考になれば幸いかと存じ上げます(*^^)v

zoro さんのレス (2007/09/10(Mon) 04:19)

yahoo検索で「蛍光灯蛍光体スペクトル特性」でみると，ちらほらと資料がありますが．恐らく，既知の情報かと思いますが，念のため．

はるき さんのレス (2007/09/10(Mon) 10:13)

たびたびすみませんm(_ _)mm(_ _)mm(_ _)mm(_ _)mm(_ _)m

質問? 現在，白色ＬＥＤと緑色蛍光体に関する英語論文を読んでいます． SrAl2O4:Eu2+ (2価のEuをドープしたアルミン酸ストロンチウム)という緑色蛍光体を用いて，InGaN UV-LED の上に乗せ，紫外励起の緑色ＬＥＤを作製するという論文です．疑問なのは，なぜ，２価のEuなのに，緑色（下図516nm前後）なのか？ということです．２価のEuの最低励起状態と基底状態のエネルギー差は，430nm前後と思います．以下の図の，516nmがEu2+，614nmがEu3+の影響です．

• http://6111.teacup.com/akkii/img/bbs/0000003M.jpg

質問? SrAl2O4:Eu2+粉末の励起-発光スペクトル図が以下です．

• http://6111.teacup.com/akkii/img/bbs/0000005M.jpg

この緑色蛍光体粉末を，エポキシ樹脂で，熱硬化させて緑色ＬＥＤを作製していま す．そして，その緑色ＬＥＤの発光スペクトルが質問?にもあります以下の図です． http://6111.teacup.com/akkii/img/bbs/0000003M.jpg 疑問点は，なぜ粉末状のときは，614nmの赤色が発光せず，緑色ＬＥＤにしたら発光 するのでしょうか？エポキシ樹脂で120℃で熱硬化（これも疑問です．InGaN UV-LEDを120℃の高温にさらして壊れないのか？，と不思議です．） したことが原因なのでしょうか？と言いますのは，粉末作製の際に，還元環境下 （Eu3+より不安定なEu2+ を多く残すために）で作製されています．それを高温状態 にするということは，酸化され，Eu3+が増えたから，ということなのでしょうか？と考えているのですが，正しいのでしょうか？

質問? また，この論文では，完成した緑色ＬＥＤの発光スペクトル図（質問?の

• http://6111.teacup.com/akkii/img/bbs/0000003M.jpg ）

より，結論として， 「All the characteristics indicate that SrAl2O4:Eu2+ is a good candidate phosphor that can be applied in white LEDs.」 と書かれてます．しかし，この図から，何がどう良い候補の蛍光体（good candidatephosphor） なのか分からないのです．自分なりに考えるには，InGaN UV-LED は市販されている と思いますし，よって比較的強力な紫外光を出すのではないか？と思います．よって，上図を見ますと，その強いとされるInGaN UV-LEDの発光強度と同じくらいの緑色発光を出しているように思えます．516nm前後と397nm前後を積分したら，圧倒的に516nm前後の積分量が上まっているように思えます．したがって，この緑色ＬＥＤの発光効率は緑色ＬＥＤとして使用するには，十分に期待が持てる，ということなのかな？と考えています．この考えで正しいのでしょうか？

スパイク さんのレス (2007/09/10(Mon) 11:58)

はるきさん，こんにちは．

◎Synthesis and luminescent properties of SrAl2O4:Eu2+ green-emitting phosphor for white LEDs

論文といっても夏休みの自由研究と似ている部分がありまして， はっきり申し上げますと，玉石混交です!(^^)! 従いまして，萌芽的もしくは実用に供する研究成果は，そういった中で， 「これは，見込みがあるかもしれない」と評価・採択された方向へ， 関心が向かう傾向があります（話題性については，既出かと思われますので）． しかも，実直に実験結果を提出される方はむしろ少数派に近い部分もありますので，←いいとこどりしたいのが，人情． 工業製品で言いますと，試作段階のレポートを見るような形で行かれたら如何でしょう． ＃論文の内容については，（やった）本人に聞かないと・・・ ＃精神衛生上も，正しいものは正しい，不自然なものは不自然でいいと思います． ＃研究者といっても，結局は人間なのですから(^_^)v