光デバイス応用に向けた希土類添加オキシナイトライド結晶化ガラスの創製

制造用于光学器件应用的稀土掺杂氮氧化物结晶玻璃

• 批准号: 18J12693
• 负责人: 淺見 一喜
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12693/
• 关键词: 結晶化ガラス; 希土類; 蛍光体; 酸窒化物

本研究は、希土類添加オキシナイトライド結晶化ガラス蛍光体を作製し、完全無機材料で構成される白色照明デバイスへの応用の可能性を示すことである。具体的には、405 nmレーザーダイオード(LD)を光源とした、白色LD照明デバイスの蛍光体プレートとして、Eu2+添加Ba-Si-O-N結晶化ガラス蛍光体を作製した。同カチオン組成比の酸化物結晶化ガラス蛍光体も作製し、オキシナイトライド結晶化ガラスのSi四面体の配位環境および発光特性の調査および酸化物結晶化ガラスとの比較を行った。ガラス中でEuを2価で存在させるために、ガラス炉内を還元雰囲気で満たし、高温で溶融した後、不活性ガス雰囲気に置換し取り出し、大気で溶融急冷によりガラスを作製した。得られたガラスを還元雰囲気で熱処理を行い、結晶化ガラスを作製した。ガラス中のSi四面体のアニオンの配位環境について調査するためNMR測定を行った。得られたスペクトルの解析結果から、オキシナイトライドガラス試料において[SiO4]ユニットの他に、[SiO3N]ユニットが形成されていることが明らかになった。発光特性評価について405 nm LDを励起光源とした発光スペクトルを測定した。オキシナイトライド結晶化ガラス試料の発光バンドのピーク波長は565 nmと酸化物結晶化ガラス試料のピーク波長523 nm と比べ、約40 nm長波長側にシフトした。これは、部分窒化による結晶場強度の変化、結晶相と残存しているガラス相との発光によるものだと考えられた。LDと結晶化ガラス蛍光体を組み合わせた発光色は、酸化物試料の淡黄色から部分窒化により橙色へシフトした。以上のように、青色LD用希土類添加オキシナイトライド結晶化ガラス蛍光体を作製し、発光波長の長波長化に成功し、白色LD照明デバイスへの応用の可能性を示した。

This study shows the possibility of using pure inorganic materials to form white lighting materials by adding crystalline phosphors to rare earth materials. Specifically, 405 nm laser diode (LD) light source, white LD illumination light source, Eu2 + addition Ba-Si-O-N crystallization light source. Investigation on the coordination environment and luminescence properties of Si tetrahedra with different acid composition ratio and comparison of acid crystallization temperature were conducted. In the presence of Eu 2 + in the furnace, there is a reduction in the temperature, after melting at high temperature, an inactive reaction, a replacement, and a control of the temperature after melting and quenching. The heat treatment process and crystallization process were carried out. Investigation of coordination environment of Si tetrahedra in Si tetrahedra by NMR The analysis results show that [SiO4],[SiO3N] and [SiO3N] are formed in the sample. Evaluation of emission characteristics of 405 nm LD excitation light source The wavelength of the sample for crystallization of acid is 565 nm. The wavelength of the sample for crystallization of acid is 523 nm. The wavelength of the sample is about 40 nm. The crystal field intensity changes, the crystal phase remains, and the crystal field intensity changes. LD Crystallization: Light Color: Light Yellow: Light Orange: Light Orange: Light Orange The above-mentioned rare earth for cyan LD is added to the crystallization of light, the success of wavelength conversion of light, and the possibility of white LD illumination.

项目成果

Local coordination, electronic structure, and thermal quenching of Ce3+ in isostructural Sr2 GdAlO5 and Sr3 AlO4 F phosphors

• DOI: 10.1111/jace.15985
• 发表时间: 2018-08
• 期刊: Journal of the American Ceramic Society
• 影响因子: 3.9
• 作者: Haipeng Ji;Jian Xu;Kazuki Asami;J. Ueda;M. Brik;S. Tanabe

Neutron diffraction study and evidence of mixed anion coordination at Ce3+ site in Y3Al2(Al, Si)3(O,N)12 oxynitride garnet phosphor

Y3Al2(Al, Si)3(O,N)12 氮氧化物石榴石荧光粉中 Ce3 位混合阴离子配位的中子衍射研究和证据

• 发表时间: 2018
• 作者: K. Asami;M. Shiraiwa;J. Ueda;K. Fujii;K. Hongo;R. Maezono;M. G. Brik;M. Yashima;S. Tanabe
• 通讯作者: S. Tanabe

Development of persistent phosphor of Eu2+ doped Ba2SiO4 by Er3+ codoping based on vacuum referred binding energy diagram

• DOI: 10.1016/j.optmat.2018.07.021
• 发表时间: 2018-10-01
• 期刊: OPTICAL MATERIALS
• 影响因子: 3.9
• 作者: Asami, Kazuki;Ueda, Jumpei;Tanabe, Setsuhisa
• 通讯作者: Tanabe, Setsuhisa

Persistent luminescence and blue photochromism in Eu2+-Dy3+ co-doped barium silicate glass ceramic

Eu2-Dy3共掺杂硅酸钡玻璃陶瓷的持久发光和蓝色光致变色

• 发表时间: 2018
• 作者: K. Asami;J. Ueda;S. Tanabe
• 通讯作者: S. Tanabe

Crystal structure analysis and evidence of mixed anion coordination at the Ce3+ site in Y3Al2(Al,Si)3(O,N)12 oxynitride garnet phosphor

• DOI: 10.1039/c8tc04980g
• 发表时间: 2019-01
• 期刊: Journal of Materials Chemistry C
• 影响因子: 6.4
• 作者: Kazuki Asami;Masahiro Shiraiwa;J. Ueda;K. Fujii;K. Hongo;R. Maezono;M. Brik;M. Yashima;S. Tanabe