新潟大学大学院　自然科学研究科　教授　博士(学術)　戸田 健司　氏
【専門】無機合成化学

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　本講演では、次世代のディスプレイや照明を中心とする光ルミネセンス用蛍光体の開発における現状での問題点、それを解決するための技術動向および今後の展望について各メーカの実用材料および窒化物、フッ化物、酸化物、量子ドットなどの新規蛍光体も含めて具体的に解説する。新規用途である太陽電池での波長変換膜や植物工場用蛍光体についても述べる。内容としては、発光波長の制御、輝度向上への多くの研究者の取り組み、そして経営上最も重要である現在および将来の蛍光体産業の市場成長性についても解説する。

１．蛍光体の基礎的な知識と分子設計の手法
　1.1 蛍光体の歴史
　　　・世界最古の蛍光体は日本人が開発した夜光塗料であった
　　　・文豪ゲーテは蛍光体研究者であった
　1.２ どのような蛍光体母体を選ぶか
　　　・発光におけるルミネセンスの原理　発光イオン（不純物）型蛍光体と半導体（自発光）型蛍光体
　　　・窒化物、フッ化物、酸化物、半導体量子ドット蛍光体のバンドギャップ
　　　・ノーベル賞で脚光を浴びた量子ドットだが、なぜ蛍光体の本流にならない？
　　　・ペロブスカイト量子ドットは従来の量子ドットと何が違うか？組成で発光を制御
　1.３ 光ルミネセンスにおける発光イオンの選択　
　　　・希土類（レアアース）と遷移金属の発光　d-d遷移、d-f遷移、f-f遷移
　　　・希土類の最新ニュース　希土類問題はLED用蛍光体には追い風？　
　　　　ウクライナに希土類はある？　希土類のCeは余り過ぎて大暴落の危機？
　　　・Eu2+やCe3+を青色励起で黄色、赤色に発光させるための新しい設計概念　対称性制御の提案　
　　　・蛍光体設計に必要な結晶学を簡単に理解する
　　　・バンド理論に基づく新しい熱消光理論、次世代のレーザ励起用蛍光体で重要な考え方
　　　・蛍光体における発光スペクトルの形についての理解の誤り
　　　　バックライトは狭く、照明は広い方が良いというのは誤り
　　　・DOEの勧告に基づきナローバンド (狭帯域発光) 化が主流に！
　　　・白色LED中の青色光が危険という大嘘　ブルーカットには意味がない
　　　・ナノアンテナで蛍光体をより明るく！なにが難しい？　
　　　　　　　　　　
２．実用のLED蛍光体に関する実際の評価
　2.1 酸化物蛍光体　現在でも主流の酸化物黄色蛍光体
　2.2 （酸）窒化物蛍光体　重要性は高いが伸び悩みの理由
　2.3 フッ化物蛍光体　ディスプレイ用蛍光体では主流に
　2.4 量子ドット蛍光体　なぜInPだけ
 
３．蛍光体の市場と開発動向
　3.1 蛍光体マーケットの見積もりと将来展望
　3.2 世界における蛍光体企業および研究者
　　　・実はよく知られていない世界の蛍光体企業と研究状況
　　　・その他の最新情報　
　　　　台湾の蛍光体メーカ、サムスンの蛍光体内製中止と蛍光体事業を引き継いだ会社
　　　　　　　　　　　
４．注目される新しい分野
　4.1 新規合成法による世界で最も明るい蓄光蛍光体の実現
　4.2 レーザ照明やレーザプロジェクタに向けての単結晶や焼結体の利用
　　　・Phosphor in Glass　車載で実用化
　　　・セラミックスプレート　Cold sintering等の焼成技術の進歩　
　　　　低温での高密度化とコンポジットの実現
　　　・単結晶　価格と偏析が問題
　4.3 太陽電池用波長変換膜
　　　・太陽電池用波長変換膜がなぜ必要か？波長のミスマッチ
　　　・散乱を低減する蛍光ナノ粒子の必要性とコストの要求
　　　・市場の予測
　　　・太陽電池用波長変換膜とペロブスカイト太陽電池の合成に適した低温合成法であるＷＡＳＳＲ法
　4.4 植物工場用波長変換膜
　　　・植物に必要な赤色は人とは異なる　660 nmの深赤色に根拠はあるか？
　　　・なぜ赤色LEDではだめなのか？なぜ蛍光体を使うのか？
　　　・レタスを作るだけでは未来はない！なぜ皆レタスを作るのか？
　　　・医療用大麻は世界で市場がある！が、その大きな問題点は
　4.5 ディスプレイ用の蛍光体
　　　・フッ酸を用いない安全なフッ化物蛍光体の合成法　最新の情報
　　　・マイクロLEDへの中継ぎとしてのミニLEDは？
　　　・マイクロLEDでも蛍光体は用いられる
　　　・当面のマイクロLED用の蛍光体は量子ドットではなく既存蛍光体の微細化
　4.6 紫外線を発する蛍光体
　　　・水処理の大きな市場　水銀灯は使えなくなる
　　　・公衆衛生対策対策で利用できる？紫外線発光蛍光体の開発状況について
　4.7 顔料と蛍光体の類似性
　　　・コバルトブルー（青）と酸化チタン（白）が発癌性で使えなくなる！
　　　・優環境・低コストのマンガンで顔料と蛍光体を作ろう！
　　　・酸化チタンに替わる化粧品、紫外線防止用途　三原色蛍光体で白色に輝く顔料に！
　　　　何が難しいか？
　4.8 その他の最新情報
　　　・バイオ関連の発光材料の用途は？
　　　・偽造防止用蛍光体のマーケットサイズは？

　　□質疑応答□