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【LED】高効率な緑色発光を実現　東京工業大学が次世代緑色LEDの新材料開発［04/18］

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2019/04/19(金) 20:42:25.76ID:CAP_USER
高輝度、長寿命、低消費電力で光を発するLEDは、信号機やフラットパネルディスプレイ、照明などの生活に欠かせない光源として幅広く用いられている。

　現在、青色と赤色のLEDには、窒化物半導体およびリン化物半導体が用いられている。しかし、これらは人間の視感度が最も高い緑色域において光変換効率が大きく低下してしまう、通称「グリーンギャップ問題」を抱えており、小型で高効率、高輝度、高精細が要求される次世代テレビやプロジェクターを実現するためには、高効率に緑色発光する全く新しい半導体材料が求められている。

　今回、東京工業大学の研究グループは、電気特性の制御ができ、かつ室温で緑色発光する新しい半導体“SrHfS3”の開発に成功した。LEDは、電子の穴（正孔）が動くp型半導体と、電子が動くn型半導体を接合した構造を持っており、ここに電圧を印加し正孔と電子を再結合させることで発光を得ているが、SrHfS3はp型とn型両方の電気伝導性を持つという。

　本研究グループは、新材料でp型／n型の電気伝導性と高効率な緑色発光という2つの機能を両立するために、（1）高対称性結晶中の非結合性軌道の利用と、（2）バンドの折り畳みを利用した直接遷移型バンドギャップを有する結晶構造の選定という2つの化学設計指針を提案した。これをもとに候補材料のスクリーニングを行った結果、ペロブスカイト型硫化物であるSrHfS3に辿り着いた。

　新半導体SrHfS3は、適切に元素置換することでp型およびn型の電気伝導性を制御できるうえ、室温においても目視可能なほど明るい緑色発光が可能である。グリーンギャップ問題を解決する次世代緑色LEDとして、今後の応用が大きく期待されている。

論文情報：【Journal of the American Chemical Society】Material Design of Green-Light-Emitting Semiconductors: Perovskite-Type Sulfide SrHfS3
https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.8b13622

https://univ-journal.jp/25549/
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2019/04/19(金) 20:45:03.03ID:+cijtZ1Q
白色LEDはいつ出ますか
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2019/04/19(金) 20:45:10.12ID:k7ttoYjG
>>1
高効率と言っておきながら、比較数値を全く示さないクソ。
2019/04/19(金) 21:00:30.10ID:ifKxhU8H
緑じゃ植生には無駄だな
2019/04/19(金) 21:01:15.50ID:ZJOhPd0o
青色はいらない子
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2019/04/19(金) 21:04:04.82ID:VRDAVxMD
ノーベル賞級かもチョン発狂 www
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2019/04/19(金) 21:13:48.00ID:3LnlBUFt
>>1
尚、量産化は20年先です
2019/04/19(金) 21:28:09.35ID:xwMbsdPU
このやり方はIGZOの人かなと思ったらIGZOの人だった
2019/04/19(金) 21:31:15.49ID:o5da4Lt/
緑ハイビームが実現するな
2019/04/19(金) 22:03:20.90ID:S8aK+fSw
555nm?
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2019/04/19(金) 22:19:39.33ID:Kf4VbqXE
緑のLEDって昔からある気がしたんだけど？
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2019/04/19(金) 22:26:04.83ID:jK4lquU8
どうせ効率が良くなっても敢えて悪くするんだろうな
寿命1万年とか言われてたLEDなんていつの間にか総じて寿命5000時間とかになってるし
2019/04/19(金) 22:45:02.76ID:VeqpU4ho
>>11

青色発光LEDが光の三原色の最後の一つでフルカラーが可能になったことは有名
しかしこの段階の緑色発光LEDはネイティブなものではなく第二次高調波発生(Second harmonic generation, SHG)を利用したものである
つまり赤外線領域である1100nmのLED光源をSHGによって周波数を二倍、波長を半分にすることで550nmの光を作り出している

この緑色発光LEDは赤外線〜紫外線の波長領域(当然可視光領域を含む)の中でも最も開発が難しいことが知られGreen Gap Problem(>>1にある)として語られる
このネイティブ緑色発光LEDが開発されたのは青色発光LEDより20年ほど後、2000年以降になる
※詳しい年、発見者名前は失念しました誰か補強してくれるとありがたい
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2019/04/19(金) 23:00:33.86ID:UdgmxGW7
660nmの深紅は未だ力技で効率悪いし高価
中華の強引な量産に頼ってるので未だに高演色LEDは高止まり

早く安く量産できるもの開発してくれ
2019/04/19(金) 23:22:28.47ID:FfZSeTvr
へぇ、やっぱベロブスカイトなんだね
ベロブスカイトの機能性材料感すごいな

化学的に安定なのかな？？
2019/04/19(金) 23:43:54.88ID:qKMtTyqq
安くて高効率の緑LEDができないせいで
BT.2020を表示できるモニタ、テレビが商品化されない。
DCI-P3ですらほぼ100%カバーできるディスプレイはまれ
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2019/04/19(金) 23:53:14.34ID:v80q9YcK
単に双方向でac転倒が可能になっただけす
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2019/04/20(土) 00:14:10.55ID:0aWIR/ZV
赤と緑で黄色ができるってのが
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2019/04/20(土) 02:20:26.19ID:Ry2Rqzri
ペレストロイカ
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2019/04/20(土) 07:06:10.78ID:TlOjBBse
>>13
何言ってだこいつ
それはレーザーの話だ
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2019/04/20(土) 09:08:45.70ID:fMNZdath
>>13
>青色発光LEDが光の三原色の最後の一つでフルカラーが可能になったことは有名
>しかしこの段階の緑色発光LEDはネイティブなものではなく第二次高調波発生(Second harmonic generation, SHG)を利用したものである

それ緑色の工業化が遅れただけじゃねーか

https://www.toyoda-gosei.co.jp/news/detail/?id=1
当社は、１９９５年１０月から高輝度の青色発光ダイオード（ＬＥＤ）を生産・販売してきましたが、このたび
青色のより高輝度化，高純度化に成功するとともに、新たに高輝度の緑色発光ダイオード（ＬＥＤ）の技術
確立に成功し、生産を開始しました。
光度は、青色が２，５００ｍｃｄ、緑色は５，０００ｍｃｄで世界トップ水準であります。これにより光の３原色
（青・緑・赤）のうち青・緑の高輝度品を供給することになり、今まで以上に美しいフルカラー表示が可能に
なります。
本格的販売は青色が１９９７年３月から、緑色は５月から開始することにいたしましたのでそのあらましを
お知らせいたします。

と青よりも明るいぞ
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2019/04/20(土) 09:48:01.36ID:fMNZdath
>>20
だよねー、SHGなんてLEDでは無理だわな
2019/04/20(土) 11:28:28.73ID:TcPG7+BN
>>12
寿命１マソ年が５０００時間って、とんでも無い詐欺やなw
2019/04/20(土) 11:40:45.01ID:1glDMOoN
赤、青はプロジェクターに使うような数百cd クラスのモジュールがあるが
緑は未だ蛍光体を用いたConverted Green
　https://www.mouser.jp/new/osram/osram-ostar-projection-power/
　https://www.osram.com/apps/product_selector/#!/?filters=productbrand,OSRAM%20OSTAR,Projection,Power

照明や液晶テレビバックライト等も、緑色LEDはまだ
効率が低すぎて（必要数や消費電力が多すぎて）使えない。
2019/04/20(土) 11:53:22.15ID:1glDMOoN
>>12
電流や温度が違えば同一素子の寿命が変わるのは何もおかしくない。

公称5000時間のLEDでも桁違いに多く素子を並べて（つまりコストを
桁違いにかけて）桁違いの小電流で使えば何桁も長い寿命で使える。
2019/04/20(土) 16:26:46.22ID:BfDaHTGT
5000時間って約200日？随分短いな。2000日で約6年の50000時間じゃねーの？
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2019/04/21(日) 13:22:28.79ID:SzXg4pYi
照明器具としてのLEDの寿命って、
実質ほとんどが熱による劣化だったはず
2019/04/21(日) 16:16:11.11ID:fSV/Ds9a
>>12
それLEDの寿命じゃねーだろ。照明器具のじゃねーのか？

>>27
ほとんどが電源回路の寿命、特に電解コン
2019/04/21(日) 19:53:39.88ID:uYcAYK6F
でもお高いんでしょう？
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2019/04/21(日) 20:42:35.64ID:2xXinHve
ペルチェ素子と組み合わせて、電流を使って熱を他へ棄てるようにするならば、
長寿命のLED装置が作れるのじゃないの？
2019/04/22(月) 12:28:23.07ID:Vau8v25P
>30
作れても、ペンルチェ素子は効率が悪いので総合的な効率が
最新の蛍光灯や放電系ランプよりも悪くなるから需要がない
2019/04/22(月) 17:39:58.50ID:ZaMvRhI/
ペルチェ使うと無駄に電気食うから、やるならヒートパイプくらいだろうな
2019/04/23(火) 05:33:35.76ID:swVoS8lI
東工大院計算工学専攻OBのニートVtuber、家族から苦言を呈された腹いせに子供の首を絞めて炎上中
住所特定されたため、現在は訴訟をちらつかせて威嚇中

「姉に説教されたので姉の子に暴行した」炎上系Vtuberやまいけ氏に批判と応援が殺到
https://togetter.com/li/1335614
最高額支援を続けたvtuberにブロックされたファンが「ただでは起きない」と本人へ接触を図り大きな賛否両論
https://togetter.com/li/1297578
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