LEDおよび蛍光体技術の概要

白色光 LED は、LED チップ上に蛍光体粉末をコーティングすることによって製造されます。白色光生成には 3 つの主流の蛍光体ベースのソリューションがありますが、技術的な制限により、一般の照明業界での大規模な応用は依然として制限されています。

1. 3 つの白色光実装ソリューション

1.1 青色 LED チップ + 黄色蛍光体

青色 LED チップは、青色光で励起できる黄色の蛍光体でコーティングされています。チップが発する青色光と蛍光体が発する黄色光が互いに補い合い、白色光を形成します。この技術は日亜化学工業株式会社が独占しています。蛍光体中の Ce3+ イオンの発光スペクトルが不連続であるため、この溶液は演色性が悪く、低色温度照明の要件を満たすことができず、発光効率も不十分であり、新しい高効率蛍光体を開発することで改善する必要があります。

1.2 青色 LED チップ + 緑色および赤色蛍光体

白色光は、チップからの青色光と蛍光体からの緑色および赤色光を組み合わせることで得られます。この方法では演色性は向上しますが、蛍光体の有効変換効率は低く、特に赤色蛍光体の効率を大幅に改善する必要があります。

1.3 UV/紫色 LED チップ + マルチカラー蛍光体

LED チップから発せられる長波紫外線 (370nm ～ 380nm) または紫色光 (380nm ～ 410nm) は、RGB またはマルチカラー蛍光体を励起して、より優れた演色性を備えた白色光出力を実現します。しかし、この方法で使用される高効率の赤色および緑色蛍光体のほとんどは硫化物ベースの材料であり、発光安定性が低く、光減衰が大きい。したがって、高効率で光減衰の少ない白色LED用蛍光体の開発が急務となっている。

2. カラーLEDへの蛍光体の応用

蘭津オプトエレクトロニクスは、LED 用の高効率で光減衰の少ない蛍光体の研究に取り組んだ国内機関の 1 つです。最近では、台湾パートナーとの共同研究により、蛍光体技術を活用した多彩なカラーLEDの開発に成功しました。

蛍光体を使用してカラー LED を製造する利点は次のとおりです。

• 発光効率の向上：蛍光体は高効率のLED光を目的の波長に変換し、低効率帯域の発光効率を向上させることができます。たとえば、次のような蛍光体が提供されます。蘭津オプトエレクトロニクス台湾のメーカーが携帯電話のバックライト用に高効率の「アップルグリーン」LED を生産するのを支援し、良好な経済的利益を達成します。
• 生産廃棄物の削減：LEDは発光波長を正確に制御することが難しく、製品が無駄になってしまいます。蛍光体は、これらの波長外の「廃棄物」を必要な色に変換して再利用できます。
• 光の色を最適化する: 蛍光体は、さまざまな用途のニーズに合わせて LED の光をより柔らかく、またはより鮮明にすることができます。

現在、蛍光体は白色 LED 分野で最も広く使用されています。カラー LED への蛍光体の応用はまだ初期段階にあり、蘭津オプトエレクトロニクス今後も技術の進歩を促進するために徹底的な研究開発を行っていきます。