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量子ドット固体証明

色 LED の市場は非常に重要であり、ランプの寿命、および効率の向上によって、照明業界に革命をもたらすと期待されています。従来の一般照明用光源においては、演色性と効率という2点が重要な基準です。光源が物体の真の色調を照らせるかどうかは、演色評価数によって表されます。例えば、街灯に用いられるナトリウムランプの演色性は低くなっています。これは、赤い車と黄色い車を識別することが困難であることからも分かります。

現在、白色 LED 技術では、セリウムをドープしたYAG:Ce(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)下方変換用蛍光体を青色(450 nm)LED チップで励起する方法が用いられています。

LED からの青色光と、YAG 蛍光体から発生した波長範囲の広い黄色光とが混ざることで、白色光となります。残念なことに、この白色光は、少し青みがかっていることが多く、しばしば「冷たい」あるいは「涼しげな」白色と評価されてしまいます。量子ドットは、幅広い励起スペクトルを示し、量子効率が高いため、LED 下方変換用蛍光体として使用することができます。さらに、ドットサイズや半導体材料の種類を変更するだけで、発光の波長を、可視域全体にわたって完全に調整することができます。そのため、量子ドットは、事実上あらゆる色、特に照明業界で強く望まれている暖かい白色を作り出せる可能性を秘めています。加えて、発光波長が緑、黄、赤に対応する3種類のドットを組み合わせて、演色評価数の異なる白色光を得ることが、理論的には可能です。これらの魅力的な特性により、量子ドット LED は商業的にも学術的にも注目されつつあります。

量子ドット LED は、一般照明用の白色光用途以外 へ の可能性も秘めています。例えば、緑色 LED はそれほど効率がよくありませんが、緑色発光 QD と、効率のよい青色 LED チップを用いることで、この問題を解決できる可能性があります。同様に、amber(黄色・コハク色)のLEDは、温度依存性がありますが、これも量子ドットを適用して改善できると考えられます。さらに、量子ドットの発光は、広い範囲での調整が可能 であるため、色度図上では、事実上すべての色を 発光できる量子ドットを組み合わせた、近紫外励起量子ドット-LED を作製することも可能です。これは、例えばネオン灯に代わる広告看板として、重要な用途となるかもしれません。