Investigation of fast-decay red phosphor using mixed-anion compounds

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K15032
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Iwasa Yuki 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (90838947)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 複合アニオン化合物 / 赤色蛍光体 / 酸塩化物 / 蛍光体

Outline of Final Research Achievements

New red phosphor compounds which have fast decay luminescence for high density excitation were explored by using flexibilities of structure and coordination environment of layered mixed-anion compounds. A new layered oxychloride Ba3Y2O5Cl2 were successfully synthesized. The compound shows unique coordination owing to mixing anions. Ce-doped Sr3Sc2O5Cl2 shows broad luminescence, which peaked at 510 nm, until 600 nm. A new oxyselenide Sr2ZnCu2Se2O2, which have square plane coordination were also found.

Free Research Field

無機蛍光材料

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、レーザやLEDなど固体発光素子の高出力化に伴って、高い励起密度下でも輝度飽和しない蛍光体の開発が求められている。本研究では、蛍光体の発光寿命の短い5d-4f遷移で発光する蛍光に着目し、励起強度が増加した際に、規定準位の電子が枯渇しにくい系の開発に取り組んだ。本研究では、電気陰性度が酸素よりも小さいハロゲンおよびカルコゲナイドを含んだ新物質を探索し、発光波長の長波長化を狙った。その結果、単アニオン化合物では見られないような特異な配位環境を持つ新規層状化合物を発見した。これらの化合物は配位環境を利用した蛍光体応用だけでなく、バンド制御による光触媒応用やイオン電導など幅広い応用が期待される。