白色LED用高輝度ナノ粒子蛍光体の作製と照明への応用

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本研究は1)蛍光体のナノ粒子の合成および粒子表面状態の制御による発光効率の向上、(2)蛍光体表面とLED用パッケージ樹脂との界面の最適化、(3)蛍光体の屈折率およびパッケージ方法の最適化による光取出し効率の向上などの要素技術を確立し、充分な輝度・発光特性をもつ蛍光体および高いエネルギー変換効率と優れた演色性を兼ね備えた白色LEDモジュールを新たに実用化することを目的としている。平成21年度もCa_2Si_5N_8:Eu^<2+>,Tm^<3+>およびCaAlSiN3:Eu^<2+>蛍光体に焦点を絞り、新たな原料を使用すると共に、フラックスを用いてにより微粒子の合成を行った。これにより得られた結果、知見は以下のとおりである。1)Ca_2Si_5N_8:Eu^<2+>,Tm^<3+>蛍光体CaH_2を還元剤として、所定量のSi_3N_4およびEuH_2から過剰のCaH_2から生成するCa_3N_2をフラックスとしてCa_2Si_5N_8:Eu^<2+>,Tm^<3+>蛍光体を合成した。その結果、この蛍光体が高価で潮解性のあるCa_3N_2を用いて得られた試料と同程度の発光輝度を有することを見出した。Tm^<3+>イオンを共付活することで良好な長残光性が発現し、夜間用蛍光体として利用できることが明らかになった。2)CaAlSiN3:Eu^<2+>蛍光体Ca成分および還元剤乏してCaH_2を用いて、所定量のAIN、Si_3N_4およびEuH_2からCaAlSiN3:Eu^<2+>蛍光体を合成ずることに成功した。また、GaH_2を過剰に加えて生成したCa_3N_2をフラックスとして適用することで、発光強度が増大することを見出した。ことで、発光強度が増大することを見出した。