白色LED用新規酸窒化物蛍光体の開発

白光LED用新型氮氧化物荧光粉的开发

基本信息

  • 批准号:
    14J07413
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.64万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2014
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2014-04-25 至 2015-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本年度は, 白色LEDへの応用が可能な新規酸窒化物蛍光体の開発を目指して新物質合成に取り組んだ。具体的には, SrO-SiO_2-Si_3N_4系で報告の少ない組成領域に対して20種類の人工組成を設計し合成を行った。その結果, Sr:Siが1:1-1.5でかつO:Nが7-27:2のときに新規物質が形成されること, ならびにその新物質に二価のユーロピウムをドーピングすると可視光励起下において赤色に発光することを見出した。走査型電子顕微鏡とカソードルミネッセンスおよび特性X線組成分析を組み合わせることで, 新物質がSr:Siが1:1であることを突き止めた。さらに, 合成条件を検討することによって, 高い相純度の新物質を合成することに成功し, 二価のユーロピウムをドーピングした新物質が, 300-500nmの波長の光での励起によって635nmに極大を有するブロードな赤色発光を示す蛍光体として機能することを明らかにした。単結晶を育成してX線構造解析を行ったところ, 新物質が一次元の頂点共有SiO_4鎖骨格から形成されるSrSiO_<3-3x>N_<2x>の組成の物質であることを突き止めた。得られた物質の窒素含有量は大きくなく, 酸素の約6%にとどまっていた。これらの結果より, 新物質の組成が酸化物に近い組成であるにもかかわらず少量の窒素置換によって既知のSrSiO_3とはまったく異なる結晶の物質が合成できることを突き止めた。本研究の成果は, 類似した組成であっても少量の窒素置換によって異なる構造の物質を合成できることを示唆している。結晶構造の発光特性に与える影響は大きいため, 少量の窒素置換が発光特性制御の新しい手法として活用できる可能性が見出された。
This year, the use of white LED lamps may lead to the development of new compound phosphors and the synthesis of new substances. Specifically, SrO-SiO_2-Si_3N_4 system is reported to be composed of 20 kinds of artificial compositions. As a result, Sr:Si = 1:1-1.5, O:N = 7-27:2, and new substances are formed. In addition, new substances are formed in the form of visible light excitation. X-ray composition analysis of new materials Sr:Si = 1:1 In addition, the synthesis conditions were discussed, and the new substance with high phase purity was synthesized successfully. The new substance was excited by light with wavelength of 300-500nm, and the maximum red light emission was 635nm. X-ray structural analysis of crystal growth, new materials from the primary element of the vertex SiO_4 clavicle formation, SrSiO_<3-3x>N_<2x>composition of the material. The content of the substance is about 6%, and the acid content is about 6%. As a result, the composition of the new substance is close to that of the acidified substance. The results of this study show that similar compositions can be synthesized by a small amount of element replacement and different structural materials. The influence of crystal structure on optical properties is very large, and the possibility of using new methods to control optical properties by a small amount of element replacement is shown.

项目成果

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新規Sr-Si-O-N化合物の合成とEu^<2+>賦活による蛍光特性
Eu^<2+>活化新型Sr-Si-O-N化合物的合成及荧光性质
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    佐藤大典;金知慧;加藤英樹;小林亮;藤井孝太郎;八島正和;佐藤泰史;垣花眞人
  • 通讯作者:
    垣花眞人
新規ケイ素含有酸窒化物の探索法とEu^<2+>賦活による発光特性
新型含硅氮氧化物的寻找方法及Eu^<2+>激活发光性能
  • DOI:
  • 发表时间:
    2015
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    佐藤大典;金知慧;加藤英樹;小林亮;藤井孝太郎;八島正和;佐藤泰史;垣花眞人;金知慧
  • 通讯作者:
    金知慧
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    $ 0.64万
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