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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Material design and development for LED phosphors with multi-emitting centers in a single matrix

Research Project

Project/Area Number 17H03124
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

佐藤 峰夫  新潟大学, 自然科学系, フェロー (30149984)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 戸田 健司  新潟大学, 自然科学系, 研究教授 (20293201)
板谷 篤司  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60379708)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords蛍光体 / LED照明 / セラミックス / 無機材料
Outline of Annual Research Achievements

白色LEDは従来の照明光源である蛍光灯と比較して長寿命、低消費電力などの利点を持つため、照明光源としての利用が高まっている。現在普及している白色LEDは、青色LEDであるInGaNと黄色蛍光体YAG:Ce3+の組み合わせの二波長型白色LEDが一般的である。しかし、赤色成分が足りないことから太陽光と比較して発光が青白く、色の再現性が低いという欠点がある。そのため、近紫外光励起によってマルチカラー発光可能な蛍光体の開発が求められている。本年度では,近紫外光励起で強い青色発光を示す、当研究室で発見したBa6La2Al3ScO15:Ce3+に着目した。Ce3+からTb3+へのエネルギー移動を利用することで、近紫外光励起により強い緑色発光を得ることに成功した。今回合成した蛍光体のエネルギー移動について蛍光寿命の測定データから解析を行い、エネルギー移動のメカニズムについて考察した。得られた成果を以下に示す.
◆Ba6La2Al3ScO15:Ce3+にTb3+を共賦活することで近紫外光(405 nm)励起で半値幅15 nmの緑色発光を示す蛍光体の合成に成功した.
◆Ba6La2Al3ScO15:Ce3+, Tb3+においてCe3+→Tb3+の弱いエネルギー移動が示唆された.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Single Crystal Growth and Crystal Structure Analysis of Novel Orange-Red Emission Pure Nitride CaAl2Si4N8:Eu2+ Phospho2019

    • Author(s)
      Shota Hasegawa,Takuya Hasegawa,Sun Woog Kim, Ryota Yamanashi, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, and Mineo Sato
    • Journal Title

      ACS Omega

      Volume: 4 Pages: 9939, 9945

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b00606

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blue-light-pumped wide-band red emission in a new Ce3+-activated oxide phosphor, BaCa2Y6O12:Ce3+: Melt synthesis and photoluminescence study based on crystallographic analyses2019

    • Author(s)
      Takuya Hasegawa, Masato Iwaki, Sun Woog Kim, Tadaharu Ueda, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, Mineo Sato
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds

      Volume: 797 Pages: 1181, 1189

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.05.155

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Luminescence enhancement of LiSrPO4:Eu2+ phosphor by Mg2+ ion addition2019

    • Author(s)
      Shinnosuke Kamei, Tomoki Hatsumori,Takuya Hasegawa, Tadashi Ishigaki, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, Mineo Sato
    • Journal Title

      Materials Research Innovations

      Volume: 23 Pages: 359, 362

    • DOI

      10.1080/14328917.2018.1482650

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Mild condition synthesis without high temperature process of Eu2+-doped barium orthosilicate nanophosphor via Water-Assisted Solid-State Reaction (WASSR) method2019

    • Author(s)
      Yusuke Shibuta, Takuya Hasegawa, Sun-Woog Kim, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, Mineo Sato
    • Journal Title

      Journal of Alloys and Compounds

      Volume: 788 Pages: 1009, 1012

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.02.295

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 酸化物結晶における4f-5d間遷移による赤色発光実現にむけた設計コンセプト2019

    • Author(s)
      長谷川拓哉, 上田忠治, 戸田健司, 佐藤峰夫
    • Organizer
      第35回希土類討論会
  • [Presentation] 集光炉を用いたAl2O3-YAG:Ce3+蛍光体の合成2019

    • Author(s)
      田中諒, 岩城将人, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • Organizer
      第35回希土類討論会
  • [Presentation] Development of Ba2(Si1-xMnx)O4 as novel blue pigments2019

    • Author(s)
      Hanada Ryu, UEMATSU Kazuyoshi, TODA Kenji, SATO Mineo, MASUI Toshiyuki
    • Organizer
      PACRIM13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ,Luminescence of Mn4+ phosphor with octahedral Si site2019

    • Author(s)
      Sayaka Ito, Kazuyoshi Uematsu, Ryota Yamanashi, Hiroshi Okura, Stephan Detringer, Kenji Toda, Mineo Sato
    • Organizer
      PACRIM13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新規紫色顔料KAl(P, Mn)2O7の合成及び特性評価2019

    • Author(s)
      大村晴起, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • Organizer
      日本電子材料技術協会第56回秋期講演大会
  • [Presentation] 白色 LED 用新規蛍光体の開発2019

    • Author(s)
      樋口裕哉, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • Organizer
      日本電子材料技術協会 第 56 回秋期講演大会
  • [Presentation] WASSR (Water-Assisted Solid State Reaction)法による酸塩化物を用いたCs2MCl6 (M=Zr, Hf)の新規低温合成法の開発2019

    • Author(s)
      渡邊大, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • Organizer
      東北北海道支部研究発表会
  • [Presentation] 近紫外励起蛍光体Ba6La2Al3ScO15:Ce3+におけるTb3+へのエネルギー移動2019

    • Author(s)
      小野寺瑞穂, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫
    • Organizer
      東北北海道支部研究発表会
  • [Presentation] WASSR法によるLiCoO2の合成2019

    • Author(s)
      星司, 黒井丈史, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • Organizer
      東北北海道支部研究発表会
  • [Presentation] ゼオライト中のEuイオンの発光特性:還元酸化挙動の検討2019

    • Author(s)
      板谷篤司, 丸山達也, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫
    • Organizer
      東北北海道支部研究発表会
  • [Presentation] High Concentration Dy3+ Co-doped SrAl2O4:Eu2+ Synthesized by Melt Quenching Technique2019

    • Author(s)
      Ryo tanaka, Kazuyoshi Uematsu, Mineo Sato, Kenji Toda
    • Organizer
      Phosphor Safari 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A new low-temperature synthesis of K2NbO3F with NH4F as a fluorinating agent2019

    • Author(s)
      渡邊大, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Synthesis of Nano LiCoO2 by Water-Assisted Solid-State Reaction Method2019

    • Author(s)
      Tsukasa Hosi, Takeshi Kuroi, Kazuyoshi Uematsu, Mineo Sato, Kenji Toda
    • Organizer
      Materials Research Meeting 2019
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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