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高出力レーザー固体照明用窒化物蛍光体ガラスの作製とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K06448
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 無機材料・物性
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

解 栄軍  国立研究開発法人物質・材料研究機構, サイアロングループ, 主席研究員 (00370297)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードレーザー照明 / 蛍光体 / 窒化物 / ガラス / 発光ガラス / 発光セラミックス / 発光材料 / 輝度飽和 / 量子効率 / 熱伝導率 / 微構造 / 透光性 / 固体照明
研究成果の概要

白色レーザー固体照明は白色LEDより高い入力パワー密度及び超高輝度が実現でき、近年注目されている。本研究には、レーザー照明用蛍光体ーガラス(PiG)発光体や発光セラミックを開発することを目的とし、窒化物PiG及びセラミックス発光材料の合成と発光特性を調べた。結果として、低温で半透明PiG発光材料を焼結することができたが、強い発光飽和を示した。さらに、放電プラズマ焼結法を用いて緻密な発光セラミックを制作できた。 発光セラミックは比較的高い熱伝導率を示し、PiG材料よりも低い発光飽和を示すことを分かった。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 16件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 11件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 9件)

  • [国際共同研究] 中国計量大学/中国有色研究総院(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国計量大学/中国科学院上海セラミックス研究所/中国地質大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 中国計量学院/中国科学技術大学/Appotronics Corporation(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] New insights into the microstructure of translucent CaAlSiN3:Eu2+ phosphor ceramics for solid-state laser lighting2017

    • 著者名/発表者名
      Shuxing Li, Daiming Tang, Zifeng Tian, Xuejian Liu, Takashi Takeda, Naoto Hirosaki, Fangfang Xu,Zhengren Huang, Rong-Jun Xie
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 5 号: 5 ページ: 1042-1051

    • DOI

      10.1039/c6tc04987g

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A robust red-emitting phosphor-in-glass (PiG) for use in white lighting sources pumped by blue laser diodes2017

    • 著者名/発表者名
      Qiang-Qiang Zhu, Xin Xu, Le Wang, Zi-Feng Tian, Yan-Zheng Xu, Naoto Hirosaki, Rong-Jun Xie
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 702 ページ: 193-198

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2017.01.256

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural evolutions and significantly reduced thermal degradation of red-emitting Sr2Si5N8:Eu2+ via carbon doping2017

    • 著者名/発表者名
      Lihong Liu, Le Wang, Yuanqiang Li, Chenning Zhang, Yujin Cho, Siu Wing Or, Tianliang Zhou, Takashi Takeda, Naoto Hirosaki, Rong-Jun Xie
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 5 号: 35 ページ: 8927-8935

    • DOI

      10.1039/c7tc02908j

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Synthesis and Photoluminescence Properties of a Blue-Emitting La3Si8N11O4:Eu2+ Phosphor2017

    • 著者名/発表者名
      Hui-Bing Xu, Wei-Dong Zhuang, Le Wang, Rong-Hui Liu, Yuan-Hong Liu, Li-Hong Liu, Yujin Cho, Naoto Hirosaki, Rong-Jun Xie
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 56 号: 22 ページ: 14170-14177

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.7b02310

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitride phosphors as robust emissive materials in white flat field emission lamps2017

    • 著者名/発表者名
      Le Wang, Xiao-Jun Wang, Kohsei Takahashi, Takashi Takeda, Naoto Hirosaki, Rong-Jun Xie
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 7 号: 6 ページ: 1934-1941

    • DOI

      10.1364/ome.7.001934

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Phase formation of (Y,Ce)2BaAl4SiO12 yellow microcrystal-glass phosphor for blue LED pumped white lighting2017

    • 著者名/発表者名
      Haipeng Jia, Yujin Cho, Le Wang, Naoto Hirosaki, Maxim S. Molokeeve, Zhaohui Huang, Rong-Jun Xie
    • 雑誌名

      Ceramics International

      巻: 43 号: 8 ページ: 64256429-64256429

    • DOI

      10.1016/j.ceramint.2017.02.055

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A promising orange-yellow-emitting phosphor for high power warm-light white LEDs: Pure-phase synthesis and photoluminescence properties2017

    • 著者名/発表者名
      Zhenhua Chen, Qinghong Zhang, Yaogang Li, Hongzhi Wang , Rong-Jun Xie
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 715 ページ: 184-191

    • DOI

      10.1016/j.jallcom.2017.04.270

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] CaAlSiN3:Eu2+ translucent ceramic: a promising robust and efficienct red color converter for solid state laser displays and lighting2016

    • 著者名/発表者名
      S. Li, Q. Zhu, L. Wang, D. Tang, Y. Cho, X. Liu, N. Hirosaki, T. Nishimura, T. Sekiguchi, Z. Huang, and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 ページ: 8197-8205

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Al2O3-YAG:Ce composite phosphor ceramic: a thermally robust and efficient color converter for solid state lighting2016

    • 著者名/発表者名
      S. Li, Q. Zhu, D. Tang, X. Liu, G. Ouyang, L. Cao, N. Hirosaki, T. Nishimura, Z. Huang, and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 号: 37 ページ: 8648-8654

    • DOI

      10.1039/c6tc03215j

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] New Y2BaAl4SiO12:Ce3+ yellow microcrystal-glass powder phosphor with high thermal emission stability2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ji, L. Wang, Y. Cho, N. Hirosaki, M.S. Molokeev, Z. Xia, Z. Huang, and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 号: 41 ページ: 9872-9878

    • DOI

      10.1039/c6tc03422e

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and luminescence of a novel orange-yellow-emitting Ca1.62Eu0.38Si5O3N6 phosphor for warm white LEDs, discovered by a single-particle-diagnosis approach2016

    • 著者名/発表者名
      X.-J. Wang, S. Funahashi, T. Takeda, T. Suehiro, N. Hirosaki, and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 ページ: 9968-9975

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure evolution and photoluminescence of Lu3(Al,Mg)2(Al,Si)3O12:Ce3+ phosphors: new yellow-color converters for blue LED-driven solidstate lighting2016

    • 著者名/発表者名
      H. Ji, L. Wang, M.S. Molokeev, N. Hirosaki, R.-J. Xie
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 号: 28 ページ: 6855-6863

    • DOI

      10.1039/c6tc00966b

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Crystal structure, tunable emission and applications of Ca1xAl1xSi1+xN3xOx:RE (x = 0-0.22, RE = Ce3+, Eu2+) solid solution phosphors forwhite light-emitting diodes2016

    • 著者名/発表者名
      S. Li, L. Wang, Q.Q. Zhu, D. Tang, X. Liu, G. Cheng, L. Lu, T. Takeda, N. Hirosaki, Z. Huang and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. C

      巻: 4 号: 47 ページ: 11219-11230

    • DOI

      10.1039/c6tc04057h

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Extra-Broad Band Orange-Emitting Ce3+-Doped Y3Si5N9O Phosphor for Solid-State Lighting: Electronic, Crystal Structures and Luminescence Properties2016

    • 著者名/発表者名
      Q.-Q. Zhu, L. Wang, N. Hirosaki, L.Y. Hao, X. Xu, and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      Chem. Mater.

      巻: 28 号: 13 ページ: 4829-4839

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.6b02109

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Beta-sialon:Eu phosphor-in-glass: A robust green color converter for high power bllue laser lighting2015

    • 著者名/発表者名
      Q.Q. Zhu, X.J. Wang, L. Wang, N. Hiroskai, T. Nishimura, Z.F. Tian, Q. Li, Y.-Z. Xu, X. Xu, and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 3 号: 41 ページ: 10761-10766

    • DOI

      10.1039/c5tc02236c

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reduced thermal degradation of the red-emitting Sr2Si5N8:Eu2+ phosphor via thermal treatment in nitrogen2015

    • 著者名/発表者名
      C. Zhang, T. Uchikoshi, R.=j. Xie, L. Liu, Y. Cho, Y. Sakka, N. Hirosaki, and T. Sekiguchi
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 3 号: 29 ページ: 7642-7651

    • DOI

      10.1039/c5tc01575h

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Blue-emitting St3Si8-xAlxO7+xN8-x:Eu2+ discovered by a single-particle-diagnosis approach: Crystal structure, luminescence, scale-up synthesis and its abnormal thermal quenching behavior2015

    • 著者名/発表者名
      X.J. Wang, L. Wang, T. Takeda, S. Funahashi, T. Suehiro, N. Hirosaki, and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials

      巻: 27 号: 22 ページ: 7689-7697

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.5b03252

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Highly efficient narrow-band green and red phosphors enabling wider color-gamut LED backlight for more brilliant displays2015

    • 著者名/発表者名
      L. Wang, X.J. Wang, T. Kohsei, K. Yoshimura, M. Izumi, N. Hirosaki, and R.-J. Xie
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 23 号: 22 ページ: 28707-28717

    • DOI

      10.1364/oe.23.028707

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] YAG/Al2O3復合セラミックス発光材料の合成と発光特性2017

    • 著者名/発表者名
      解栄軍,李淑星,Yujin Cho,武田隆史,広崎尚登
    • 学会等名
      日本応用物理学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] LUMINESCENT NITRIDE CERAMICS FOR SOLID STATE LASER LIGHTING2017

    • 著者名/発表者名
      Rong-Jun Xie, Shuxing Li, Xuejian Liu, Takashi Takeda, Naoto Hirosaki
    • 学会等名
      9th International Symposium on Nitrides and Related Materials (ISNT2017) & 5th International Symposium on SiAlONs and Non-oxides (ISSNOX5)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Luminescent Ceramics for Solid State Laser Lighting2016

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、武田隆史、広崎尚登
    • 学会等名
      Intl. Symp. on Lumin, Spectro. and Appl. (Phosphor Safari 2016)
    • 発表場所
      Hong Kong Baptist University
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Transparent Phosphor-in-glass (PiG) Luminescent Materials for Solid State Laser Lighting2016

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、武田隆史、広崎尚登
    • 学会等名
      Materials Science & Technology 2016
    • 発表場所
      Salt Lack City, USA
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] CaAlSiN3:Eu2+発光セラミックスの作製2016

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、李淑星、CHOYujin、武田隆史、広崎尚登
    • 学会等名
      2016年第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ,,新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] New Nitride Luminescent Materials Discovered by the Single-Particle-Diagnosis Approach2016

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、舟橋司朗、武田隆史、広崎尚登
    • 学会等名
      4th Intl. Symp. on Rare Earth Resource Utilization
    • 発表場所
      中国科学院長春応用化学研究所
    • 年月日
      2016-08-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Nitride phosphors for wide color-gamut white LED backlights2016

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、高橋向星、広崎尚登
    • 学会等名
      中国ナノ材料発光性質学術会議
    • 発表場所
      蘭州大学、中国
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spectral Tuning and Application of Rare Earth-Doped Nitride Luminescent Materials2016

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、広崎尚登
    • 学会等名
      中国化学会第30回年会
    • 発表場所
      大連理工大学、中国
    • 年月日
      2016-07-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preparation of green-emitting beta-sialon-in-glass for laser lighting2015

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、Qiangqiang Zhu、Xin Xu、広崎尚登
    • 学会等名
      11th Laser Ceramics Symposium (LCS),
    • 発表場所
      New Century Grand Hotel Xuzhou,Xu Zhou,China
    • 年月日
      2015-11-30
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermal Degradation of Nitride Phosphors2015

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、王春曇、武田隆史、ジョユージン、末廣隆之、 廣崎尚登
    • 学会等名
      228th ECS Meeting,American Electrochemistry Society
    • 発表場所
      Phoenix Convention Center and the Hyatt Regency,Phoenix,アメリカ
    • 年月日
      2015-10-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Thermal degradation of nitride phosphors for solid state lighting2015

    • 著者名/発表者名
      解栄軍、武田隆史、末廣隆之、 廣崎尚登
    • 学会等名
      11th Intl Conf. Ceram. Mater. Compt Energy and Environ Appl.
    • 発表場所
      Hyatt Regency Vancouver ,Vancouver,カナダ
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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