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 は, greek-turkish add オ キ シ ナ イ ト ラ イ ド crystallization ガ ラ ス 蛍 し the light body を cropping, completely inorganic material で さ れ る white lighting デ バ イ ス へ の 応 use を の possibility to show す こ と で あ る. Specific に は, 405 nm レ ー ザ ー ダ イ オ ー ド (LD) を light と し た, white LD lighting デ バ イ ス の 蛍 light body プ レ ー ト と し て, Eu2 + add Ba - Si - O - N crystallization ガ ラ ス 蛍 し the light body を cropping た. With カ チ オ ン of crystallization than の acidification ガ ラ ス 蛍 し, the light body も cropping オ キ シ ナ イ ト ラ イ ド crystallization ガ ラ ス の Si tetrahedron の ligand environment お よ び 発 light feature の survey お よ び acidification content crystallization ガ ラ ス と の is line を っ た. ガ ラ ス で Eu を 2 価 で exist さ せ る た め に, ガ ラ ス furnace を also yuan 雰 囲 気 で against た し, high-temperature で melt し た after, not active ガ ス 雰 囲 気 に replacement し り し, large 気 で melt quenching に よ り ガ ラ ス を cropping し た. The られたガラスを reducing atmosphere 囲 is used for で heat treatment を to carry out 囲 and crystallization ガラスを to prepare た た. Investigation of the <s:1> Si tetrahedron in ガラス アニ アニ <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> <s:1> coordination environment に て て て するためNMR determination を row った. Have ら れ た ス ペ ク ト ル の analytical results か ら, オ キ シ ナ イ ト ラ イ ド ガ ラ ス sample に お い て [SiO4] ユ ニ ッ ト に の him, [SiO3N] ユ ニ ッ ト が form さ れ て い る こ と が Ming ら か に な っ た. 発 light feature evaluation 価 に つ い て 405 nm LD を excitation light source と し た 発 light ス ペ ク ト ル を determination し た. オ キ シ ナ イ ト ラ イ ド crystallization ガ ラ ス sample の 発 light バ ン ド の ピ ー は ク wavelength of 565 nm と acidification content crystallization ガ ラ ス sample の ピ ー ク wavelength of 523 nm と than べ, about 40 nm long wavelength side に シ フ ト し た. こ れ は, part of the smothering に よ る の crystal field strength variations, the crystalline phase と residual し て い る ガ ラ ス phase と の 発 light に よ る も の だ と exam え ら れ た. LD と crystallization ガ ラ ス 蛍 light body を group み close わ せ た 発 light は, acidification sample の flaxen か ら part smothering the に よ り orange へ シ フ ト し た. Above の よ う に, cyan LD with soil type to add オ キ シ ナ イ ト ラ イ ド crystallization ガ ラ ス 蛍 し, the light body を cropping の 発 wavelength long wavelength に し success and white LD lighting デ バ イ ス へ の 応 use を の possibility to show し た.

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