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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

Research Project

Project/Area Number 18J12693
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

淺見 一喜  京都大学, 人間・環境学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2018: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords結晶化ガラス / 希土類 / 蛍光体 / 酸窒化物
Outline of Annual Research Achievements

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。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2019 2018

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Long persistent luminescence and blue photochromism in Eu2+/Dy3+ co-doped barium silicate glass ceramic phosphor2019

    • Author(s)
      K. Asami, J. Ueda, S. Tanabe,
    • Journal Title

      J. Lumin.

      Volume: 207 Pages: 246-250

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2018.11.006

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Redshift and thermal quenching of Ce3+ emission in (Gd, Y)3(Al, Si)5(O, N)12 oxynitride garnet phosphors2019

    • Author(s)
      Kazuki Asami, Jumpei Ueda, Masahiro Shiraiwa, Kotaro Fujii, Masatomo Yashima, Setsuhisa Tanabe
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 87 Pages: 117-121

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2018.04.049

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Crystal structure analysis and evidence of mixed anion coordination at the Ce3+ site in Y3Al2(Al,Si)3(O,N)12 oxynitride garnet phosphor2019

    • Author(s)
      Asami Kazuki、Shiraiwa Masahiro、Ueda Jumpei、Fujii Kotaro、Hongo Kenta、Maezono Ryo、Brik Mikhail G.、Yashima Masatomo、Tanabe Setsuhisa
    • Journal Title

      Journal of Materials Chemistry C

      Volume: 7 Issue: 5 Pages: 1330-1336

    • DOI

      10.1039/c8tc04980g

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Broadband Near-Infrared Persistent Luminescence of Ba[Mg2Al2N4] with Eu2+ and Tm3+ after Red Light Charging2019

    • Author(s)
      J. Ueda, J. Leano, C. Richard, K. Asami, S. Tanabe, R. Liu
    • Journal Title

      J. Mater. Chem. C

      Volume: 7 Issue: 6 Pages: 1705-1712

    • DOI

      10.1039/c8tc06090h

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Development of persistent phosphor of Eu2+ doped Ba2SiO4 by Er3+ codoping based on vacuum referred binding energy diagram2018

    • Author(s)
      Asami Kazuki、Ueda Jumpei、Yasuda Kotaro、Hongo Kenta、Maezono Ryo、Brik Mikhail G.、Tanabe Setsuhisa
    • Journal Title

      Optical Materials

      Volume: 84 Pages: 436-441

    • DOI

      10.1016/j.optmat.2018.07.021

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Comparison of quenching mechanisms in Gd3Al5-xGaxO12:Ce3+-(x=3 and 5) garnet phosphors by photocurrent excitation spectroscopy2018

    • Author(s)
      T. Lesniewski, S. Mahlik, K. Asami, J. Ueda, M. Grinberg, S. Tanabe
    • Journal Title

      Phys. Chem. Chem. Phys

      Volume: 20 Issue: 27 Pages: 18380-18390

    • DOI

      10.1039/c8cp03176b

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Local coordination, electronic structure, and thermal quenching of Ce3+ in isostructural Sr2GdAlO5 and Sr3AlO4F phosphors2018

    • Author(s)
      Ji Haipeng、Xu Jian、Asami Kazuki、Ueda Jumpei、Brik Mikhail G.、Tanabe Setsuhisa
    • Journal Title

      Journal of the American Ceramic Society

      Volume: 102 Issue: 3 Pages: 1316-1328

    • DOI

      10.1111/jace.15985

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 1.2 μm persistent luminescence of Ho3+ in LaAlO3 and LaGaO3 perovskites2018

    • Author(s)
      J. Xu, D. Murata, B. So, K. Asami, J. Ueda, J. Heo, S. Tanabe,
    • Journal Title

      J. Mater. Chem. C

      Volume: 6 Issue: 42 Pages: 11374-11383

    • DOI

      10.1039/c8tc04393k

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Preparation and Photoluminescence Characteristics of Eu2+ Doped Barium Silicon Oxynitride Glass Ceramic for White LED2018

    • Author(s)
      K. Asami, J. Ueda, S. Tanabe
    • Organizer
      ICG Annual Meeting 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Local Coordination, Electronic Structure and thermal quenching of Ce3+ in Isostructural Sr2GdAlO5 and Sr3AlO4F Phosphors2018

    • Author(s)
      H. Ji, J. Xu, K. Asami, J. Ueda, S. Tanabe, M.G.Brik
    • Organizer
      日本セラミックス協会 第31回秋季シンポジウム
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Persistent luminescence and blue photochromism in Eu2+-Dy3+ co-doped barium silicate glass ceramic2018

    • Author(s)
      K. Asami, J. Ueda, S. Tanabe
    • Organizer
      The 4th International Workshop on Persistent and Photostimulable Phosphors
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Neutron diffraction study and evidence of mixed anion coordination at Ce3+ site in Y3Al2(Al, Si)3(O,N)12 oxynitride garnet phosphor2018

    • Author(s)
      K. Asami, M. Shiraiwa, J. Ueda, K. Fujii, K. Hongo, R. Maezono, M. G. Brik, M. Yashima, S. Tanabe
    • Organizer
      Phosphor Safari 2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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