酸窒化物および窒化物高輝度発光体の創製

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酸窒化物ガラスは酸化物ガラスの酸素の一部を窒素で置換したガラスであり、酸化物ガラスと比較して、緻密な三次元ネットワーク構造の形成により熱的、機械的、化学的に健れた特性を示す。本研究ではCa-Al-Si-0-N系を対象に、Eu^<2+>イオンを発光中心として付活した酸窒化物蛍光ガラスを合成し、組成と発光特性の相関を調べた。Ca-Al-Si-O-N : Euガラスの発光スペクトルは、ガラス中の窒素含有量に依存して500〜650nmの波長域にブロードなピークを示した。一方、励起スペクトルは、450〜500nmに幅広いピークをもち、酸化物ガラスと比較して著しく長波長側にシフトした。これらの結果から、本酸窒化物ガラスは、450〜520nmに発光波長をもつ青色LEDを光源とする白色LED用蛍光体への応用が期待される。Ceイオンを不活したLaSi_3N_5を合成し、その発光特性を調べた。358nmの紫外線照射下では440nmと470nmに青色発光が観測されCe^<3+>イオンの5d-4f遷移として帰属された。440nmに観測される青色発光強度はLaサイトに置換さわるCeイオン濃度の増加とともに増大するが、30%以上の置換量では濃度消光が認められた。加速電圧5kVの電子線励起においてはカソードルミネッセンスが観測され、その強度は10%付活において最大となった。歪ウルツ鉱型構造のZnSiN_2にMn^<2+>を付活した蛍光体を超高圧力下の固相反応により合成し、その発光特性を調べた。水銀ランプの照射によって、強い赤色発光が観測され、かつ残光性を示すことが見出された。