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次世代照明のための
白色LED材料

定価(税込)  2,376円

編著
編著
サイズ A5判
ページ数 160頁
ISBNコード 978-4-526-06416-6
コード C3043
発行月 2010年03月
ジャンル 化学

内容

白色LEDは、バックライト用光源としてだけでなく白熱電球や蛍光灯に代わる車載用や一般用の照明光源としての期待が高まっている。白色LEDの照明分野への用途拡大のためのキーとなる発光効率向上、演色性向上、長寿命化につながる材料技術を解説する。

一ノ瀬昇  著者プロフィール

(いちのせ のぼる)

早稲田大学 名誉教授・理工学術院総合研究所顧問研究員

中西洋一郎  著者プロフィール

(なかにし よういちろう)

静岡大学 名誉教授・電子工学研究所特任教授

目次

目次



はじめに



《プロローグ》LEDと関連材料

LEDの発光原理

LED関連材料

1.発光材料

2.基板材料

3.蛍光体材料

白色LED照明の進展



1章 LEDの基本知識

1.1 LEDの基本構造と基本方式

1.2 内部量子効率

1.3 光取り出し効率

1.4 配光特性

1.5 動作電圧

1.6 発光スペクトル

1.7 熱設計



2章 白色LED照明

2.1 次世代照明の開発

2.2 白色LEDの構造

2.3 白色LEDの効率と理論限界

2.4 照明用に向けた高効率・高光束白色LED

2.5 白色LEDの演色性

2.6 白色LED照明の実用化



3章 基板材料

3.1 各種の基板材料

3.2 基板材料開発の変遷

3.3 サファイア単結晶

3.4 GaN基板

3.5 SiC基板とAlN基板

3.6 酸化ガリウム基板



4章 蛍光体

4.1 白色LED用蛍光体の開発履歴

4.2 白色LED用蛍光体の必要特性

4.2.1 励起スペクトル

4.2.2 発光スペクトル

4.2.3 量子効率

4.2.4 温度特性

4.2.5 粒度分布

4.2.6 耐久性

4.3 青色励起用蛍光体

4.4 LED照明用に適した蛍光体

4.4.1 黄色蛍光体

4.4.2 緑色蛍光体

4.4.3 赤色蛍光体

4.4.4 照明用高効率白色LED

4.4.5 照明用高演色白色LED

4.5 LCDバックライト用蛍光体

4.5.1 緑色蛍光体

4.5.2 赤色蛍光体

4.5.3 LCDバックライト用白色LED

4.6 紫色光励起用蛍光体

4.6.1 青色蛍光体

4.6.2 照明用超演色均質配光白色LED

4.7 今後の蛍光体開発の課題



5章 封止材料

5.1 白色LED用封止材料に求められる特性

5.2 シリコーン樹脂の特徴

5.3 白色LEDの封止工程

5.4 シリコーン封止材料の開発動向

5.4.1 シリコーンエラストマー封止材料

5.4.2 フェニルシリコーンレジン封止材料

5.4.3 有機変性シリコーンレジン封止材料

5.4.4 低ガス透過性シリコーン封止材料

5.5 ダイボンド材料



索引

はじめに

はじめに



白色発光ダイオード(LED)は1996年に開発され、当初は小型の光源や携帯電話のバックライトなどに使用された。白色とは言っても、青色LEDの青色と青色励起によりYAG蛍光体が発光する黄色との混色による擬似白色であったが、その後、LEDの発光波長の多様化、高出力化、また青色光ないし近紫外光励起で高輝度・高効率で発光する新規蛍光体の開発によって、白色LEDはここ数年の間に白熱電球および蛍光灯に代わる次世代光源として急激な進展を見せ、2009年に一般家庭向け光源として販売が始まった。

省エネ電球形蛍光灯が店頭に並ぶようになってからわずか2、3年間に電球形を含む白色LEDに取って代わられようとしているのは驚きである。この背景には、LEDや蛍光体の高性能化だけではなく、低価格化、エコロジー意識の高まりなどが挙げられる。白色LEDの次世代光源としての動きは全世界的で、今後ますますヒートアップすると思われる。

本書は、白色LEDのこのような状況の下で企画され、白色LEDの開発に当たってLED、基板材料、蛍光体、封止材料の分野で活躍しておられる研究者に分担執筆していただいたもので、これらの分野の技術者、研究者にとって格好の参考書になると確信する。

出版に際しては、日刊工業新聞社の森山郁也氏に大変お世話になった。心より感謝申し上げる。



2010年3月

静岡大学電子工学研究所 中西 洋一郎









執筆者



《プロローグ》LEDと関連材料

一ノ瀬 昇〔早稲田大学 名誉教授〕

島村 清史〔(独)物質・材料研究機構 光材料センター〕

1章 LEDの基礎知識

波田腰 玄一〔(株)東芝 研究開発センター〕

2章 白色LED照明

板東 完治〔日亜化学工業(株) LED技術本部〕

3章 基板材料

島村 清史〔(独)物質・材料研究機構 光材料センター〕

4章 蛍 光 体

木島 直人〔(株)三菱化学科学技術研究センター〕

5章 封止材料

田部井栄一、小材利之、木村真司〔信越化学工業(株) シリコーン電子材料技術研究所〕

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