TOP セミナー 書籍 社内研修 セミナーQ&A 書籍Q&A お問い合せ 会社概要


ご購入は、画面下の「書籍購入」ボタンから  
波長変換用蛍光体材料    
―白色LED・太陽電池への応用を中心として―
Phosphor Materials for Wavelength Conversion
―Applications to White LED and Solar Cells―
[コードNo.2012T859]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■監修/ 山元明、磯部徹彦
■体裁/ B5判 249ページ
■発行/ 2012年8月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 71,280円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-0585-1

 
★蛍光体材料の「波長変換」機構のしくみから実用化までを解説!
★シリコン系太陽電池の変換効率の限界突破の可能性へ注目が集まる!
★ディスプレイ光源のエネルギー変換効率向上やバイオイメージング・センシング分野でのさらなる応用をめざした
  蛍光体材料開発動向を詳述!

キーワード

波長変換/蛍光体/白色LED用/ディスプレイ用/太陽電池用/生体分子イメージング・センシング/ナノ蛍光体/窒化物/フォトルミネッセンス/希土類

刊行にあたって

 本書では「波長変換」というキーワードのもとに蛍光体に関する研究開発および実用化を取りまとめてみることにしました。フォトルミネッセンスの蛍光体では波長変換は蛍光体元来の機能そのものでありますが、励起光を目的とする波長の光へ変換することをより強く意識として持つために本書は「波長変換用蛍光体材料」というタイトルとしました。
 2011年3月に東日本大震災が起こった後、原子力発電が停止したためにエネルギーを有効に活用することがきわめて重要な課題になりました。とくに照明の分野では、蛍光体とLEDを組み合わせた白色LED固体照明が省エネルギーに非常に有効であるため、急速に普及するきっかけになりました。また、安全・安心な発電方式として太陽光発電が注目を浴びるようになりました。このような状況を踏まえながら、蛍光体がエネルギーを有効に活用するキーマテリアルであることを重視して本書を企画しました。このため、本書には「―白色LED・太陽電池への応用を中心として―」という副題を付け加えました。
 本書では、まず第1章では発光材料による波長変換機構について解説しています。第2章では白色LED用蛍光体を用途および材料系の両面からまとめています。第3章では第2章で取り上げていないディスプレイ用蛍光体を取り扱っています。第4章では太陽電池の効率向上を目指して太陽電池の感度の高い波長へ光を変換する蛍光体を取り上げています。第5章では生体分子イメージング・センシングへ応用されているナノ蛍光体について解説しています。本書は学術的な内容と実用的な内容を併せ持つように配慮しております。また、本書では実用化されている蛍光体だけでなく、今後期待される蛍光体についても取り上げております。
 本書の作成にあたり、ご多忙中にも関わらずご協力くださいました多くの執筆者の方々にお礼を申し上げます。本書の刊行にあたり、シーエムシー出版の共田弘和氏や筧貴行氏に多大なるご尽力をいただきましたことを感謝いたします。今後、蛍光体の研究がますます発展するために、本書が活用されることを期待しております。

2012年8月
磯部徹彦
山元 明

著者一覧

山元明東京工科大学 名誉教授
三田陽東京工科大学 名誉教授
小玉展宏秋田大学 大学院工学資源学研究科 教授
下村康夫(株)三菱化学科学技術研究センター 白色LED PJ グループリーダー
岡本信治NHK放送技術研究所 表示・機能素子研究部 主任研究員
楠木常夫ソニーケミカル&インフォメーションデバイス(株) 開発部門 担当部長
大長久芳(株)小糸製作所 研究所 研究2グループ
岡本慎二(株)東京化学研究所 開発室 開発室長
末廣隆之東北大学 多元物質科学研究所 助教(現:(独)物質・材料研究機構)
三上昌義(株)三菱化学科学技術研究センター R&D部門 基盤技術研究所 主席研究員
五十嵐崇裕ソニー(株) 先端マテリアル研究所 統括課長
大観光徳鳥取大学 大学院工学研究科 情報エレクトロニクス専攻 教授
國本崇徳島文理大学 理工学部 准教授
清水耕作日本大学 生産工学部 電気電子工学科 教授
竹下覚慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 助教(有期)
磯部徹彦慶應義塾大学 理工学部 応用化学科 教授
上田純平京都大学 大学院人間・環境学研究科 相関環境学専攻 助教
田部勢津久京都大学 大学院人間・環境学研究科 相関環境学専攻 教授
瀬川正志サンビック(株) 常務取締役
前之園信也北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科 准教授
曽我公平東京理科大学 基礎工学部 教授
和田裕之東京工業大学 総合理工学研究科 准教授

目   次

第1章発光材料による波長変換機構のあらまし
1「波長変換」の意味 山元 明
1.1本書の目的と「波長変換」の意味
1.2蛍光現象におけるストークス・シフト
1.3波長変換の様々な機構
2上方変換(アップコンバージョン)過程─希土類イオン含有材料の場合─ 三田 陽
2.1アップコンバージョン現象
2.2アップコンバージョン現象の研究経過
2.3アップコンバージョンの機構
2.4レイト方程式模型による解析
2.5アップコンバージョン・デバイスの改善
2.6その他の応用例
2.7赤外―赤外アップコンバージョン過程
2.8マーカーなどへの応用
3狭義の下方変換(量子カッティング)の機構 小玉展宏
3.1量子カッティング研究の契機とその意義
3.2基本的な量子カッティング過程
3.3VUV励起による量子カッティング(VUV光から可視/UV光への変換)
3.4励起イオンの増感を利用した量子カッティング
3.5可視励起による近赤外量子カッティング(可視光から近赤外光への変換)
3.6量子カッティングにおけるエネルギー伝達機構
3.7今後の展望
第2章白色LED用蛍光体
1素子構造と用途 下村康夫
1.1蛍光体の組合せによる白色LEDの分類とその特徴
1.1.1青色LED+黄色蛍光体
1.1.2青色LED+緑色蛍光体+赤色蛍光体
1.1.3紫色LED+青・緑・赤色蛍光体
1.2白色LEDの用途
1.2.1照明用途
1.2.2バックライト用途
1.2.3その他(車載用途)
2蛍光体に求められる性能 下村康夫
@励起スペクトル
A発光スペクトル
B耐久性
C温度依存性
D粉体特性
3蛍光体の評価 岡本信治
3.1発光・光学的特性評価
3.1.1励起・発光スペクトル
3.1.2発光色・輝度
3.1.3演色性
3.1.4フォトルミネッセンスにおける量子効率
3.1.5発光波形・蛍光寿命
3.1.6温度消光・寿命
3.1.7トラップ測定
3.1.8光学的特性
3.2結晶工学的評価
3.3化学的性質の評価
4用途から見た蛍光体の種類
4.1一般照明用蛍光体 下村康夫
4.1.1赤色蛍光体
4.1.2黄色〜緑色蛍光体
(1)ガーネット系蛍光体
(2)La3Si6N11:Ce3+
(3)スカンジウム系緑色蛍光体
4.1.3紫色LED用蛍光体
4.2液晶バックライト用蛍光体 楠木常夫
4.2.1はじめに
4.2.2液晶バックライト用白色LED
4.2.3液晶バックライト用蛍光体
(1)要求性能
(2)黄色蛍光体
(3)緑色蛍光体
(4)赤色蛍光体
(5)その他の蛍光体
4.2.4おわりに
4.3紫色ないし近紫外LED励起用蛍光体 大長久芳
4.3.1紫色ないし近紫外LEDチップと青色LEDチップの違いについて
4.3.2紫色ないし近紫外LEDチップを用いた白色LEDの課題
4.3.3紫色ないし近紫外LEDチップに適した蛍光体特性
4.3.4紫色ないし近紫外LED励起用の蛍光体
5母体材料からみた蛍光体の種類
5.1酸化物・酸ハロゲン化物 岡本慎二
5.1.14f-5d遷移の利用
5.1.24f-4f遷移の利用
5.1.3エネルギー伝達の利用
5.1.4酸ハロゲン化物蛍光体
5.2窒化物、酸窒化物
5.2.1窒化物、酸窒化物蛍光体の発光特性と高圧合成 山元 明
(1)化学組成から見た特徴
(2)結晶構造から見た特徴
(3)発光特性
(4)合成法
(5)まとめと今後の展望
5.2.2窒化物・酸窒化物の還元窒化法合成 末廣隆之
(1)はじめに
(2)GRNによるSiAlON系蛍光体の合成
(3)GRNによるアルカリ土類窒化ケイ素系蛍光体の合成
(4)GRNによる希土類窒化ケイ素系蛍光体の合成
(5)おわりに
6計算化学的手法によるアプローチ 三上昌義
6.1はじめに―計算化学への期待―
6.2第一原理計算について
6.3結晶構造設計に関する経験則
6.4母体組成設計および配位子場設計に関する経験則
6.5第一原理計算の適用例
6.5.1CaAlSiN3
6.5.2(Sr,Ca)AlSiN3
6.5.3CaAlSiN3-Si2N2O固溶体
6.5.4Ba3Si6O12N2
6.6まとめと今後の期待
第3章ディスプレイ用蛍光体
1液晶ディスプレイ用蛍光体
1.1冷陰極管用蛍光体 五十嵐崇裕
1.1.1はじめに
1.1.2蛍光体による液晶ディスプレイの高画質化
1.1.3CCFL用蛍光体について(水銀の影響)
1.1.4おわりに
1.2発光型液晶ディスプレイ用蛍光体 大観光徳
1.2.1はじめに
1.2.2発光型液晶ディスプレイの基本構造と画像表示原理
1.2.3発光型液晶ディスプレイに適した蛍光体材料
1.2.4PLユニットの光変換効率
1.2.5発光型液晶ディスプレイの表示特性
1.2.6今後の課題と展望
2プラズマディスプレイ用真空紫外励起蛍光体 國本 崇
2.1はじめに
2.2実用PDP用蛍光体
2.2.1赤色蛍光体
2.2.2緑色蛍光体
2.2.3青色蛍光体
2.3母体吸収と結晶
2.3.1ホウ酸塩(YBE, YBT, YAB)
2.3.2アルミン酸塩(BAM, BA, YAG)
2.3.3ケイ酸塩(CMS, ZSM)
2.3.4バナジン酸塩(YV)
2.4励起エネルギーの伝達過程
2.4.1励起子を介した発光中心へのエネルギー伝達(BAM, YAB)
2.4.2光キャリアの発光中心への捕獲
2.5結晶構造と劣化の関係
2.5.1BAM vs CMS
2.5.2アルカリ土類ケイ酸塩(MO-MgO-SiO2)
第4章太陽電池の効率向上のための波長変換材料
1太陽電池の種類と波長変換の意義 清水耕作
1.1はじめに
1.2太陽電池の種類
1.2.1太陽電池の分類と特徴
1.3波長変換の意義
1.3.1波長変換膜の作製
1.3.2考察
1.3.3他の波長変換膜について
1.4まとめ
2蛍光体に求められる性質 竹下 覚、磯部徹彦
2.1はじめに
2.2波長変換層の導入方法
2.3波長変換層の光路と光損失
2.4ホスト材料に求められる特性
2.5蛍光体に求められる特性
3紫外光から可視光・近赤外光への変換 竹下 覚、磯部徹彦
3.1はじめに
3.2ダウンシフト蛍光体による紫外光から可視光への変換
3.2.1有機色素を用いた波長変換
3.2.2希土類錯体を用いた波長変換
3.2.3単結晶・ガラス蛍光体を用いた波長変換
3.2.4量子ドットを用いた波長変換
3.2.5無機ナノ蛍光体・薄膜蛍光体を用いた波長変換
3.3ダウンコンバージョン蛍光体による紫外光から近赤外光への変換
3.4まとめと展望
4青色光から近赤外光への変換 上田純平、田部勢津久
4.1はじめに
4.2量子切断現象の歴史
4.3量子切断の原理
4.4青色から近赤外の量子切断現象
4.4.1Pr3+-Yb3+
4.4.2Er3+-Yb3+
4.4.3Tb3+-Yb3+
4.5広帯域吸収ドナーの材料選択
4.5.1Ce3+-Yb3+
4.6おわりに
5長波赤外光の短波長化 竹下 覚、磯部徹彦
5.1はじめに
5.2アップコンバージョン機構
5.3アップコンバーターの構成
5.4アップコンバージョン波長変換の効率限界
5.5波長変換機能を担う蛍光体
5.5.1蛍光体に求められる特性
5.5.2希土類イオンによるアップコンバージョン
5.5.3希土類イオンペアによるアップコンバージョン
5.5.4遷移金属イオンによるアップコンバージョン
5.5.5色素によるアップコンバージョン
5.5.6複合材料による取り組み
5.6まとめと展望
6素子化と野外実験の実際 瀬川正志
6.1太陽電池モジュールの構造
6.2EVA樹脂に関して
6.2.1EVA樹脂の生産量
6.2.2EVA樹脂の分類
6.3結晶系シリコンセルの封止向けEVA封止材について
6.3.1EVA封止材の組成と架橋・接着の原理
6.3.2結晶系シリコン太陽電池モジュールの製造方法
6.3.3太陽電池ラミネーターの条件設定に関して
6.4EVA封止材の評価方法
6.5EVA封止材の開発動向
6.5.1原理
6.5.2詳細
6.5.3発電量向上に関する実証試験
6.5.4太陽電池市場の変化の中での発電効率向上への取り組み
第5章生体分子イメージング・センシング用蛍光体
1下方変換を利用したバイオ用可視・近赤外蛍光体
1.1コロイダル量子ドット 前之園信也
1.1.1はじめに
1.1.2CQDバイオイメージング
1.1.3CQDバイオセンサー
1.1.4おわりに
1.2希土類ドープナノ粒子 曽我公平
1.2.1はじめに
1.2.2「生体の窓」とOTN近赤外蛍光バイオイメージング
1.2.3OTN-NIR-FBIのための蛍光プローブ設計
1.2.4OTN-NIR-FBIのためのイメージングシステム
2上方変換を利用したバイオ用可視蛍光体 和田裕之
2.1はじめに
2.2アップコンバージョン材料
2.2.1付活剤(activator)
2.2.2母体結晶(host material,matrix)
2.2.3発光効率改善
2.3アプリケーション
2.3.1バイオイメージング
2.3.2がん治療
2.4まとめ
3磁性機能と複合化させたバイオ用蛍光体 磯部徹彦
3.1はじめに
3.2MRI陽性造影剤として作用するナノ粒子
3.3マルチモーダルイメージング用ナノ粒子
3.3.1量子ドットを利用する場合
3.3.2希土類ドープナノ粒子を利用する場合
3.4まとめ



※ 本書籍はご試読頂けません ※

SSL グローバルサインのサイトシール
FAXでもお申し込みいただけます。FAXお申し込み用紙(PDF)を印刷いただき、必要事項をご記入のうえ
 弊社までご送信ください。(FAX番号は、お申込用紙に印刷されています)
※PDF形式のファイルをご覧頂くための Adobe Reader は、アドビ システムズ社から無償提供されています。
                Adobe Reader 最新版ダウンロードはこちらから
■ お問い合わせの前に『よくあるご質問(書籍)』をご一読下さいませ ■
■ セミナー・講習会のご案内はこちらでございます ■