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溶液錯体化学法による希土類物質のパノスコピック形態制御

研究課題

研究課題/領域番号 20900106
配分区分補助金
研究機関東北大学

研究代表者

垣花 眞人  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (50233664)

研究分担者 佐々木 聡  東京工業大学, 応用セラミックス研究所, 教授 (10162364)
研究期間 (年度) 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
キーワード溶液錯体化学法 / 希土類物質 / パノスコピック / 形態制御 / 蛍光体
研究概要

平成20年度は、(1) 新規水溶性シリコン化合物(WSS)の開発に成功し、これを用いた水溶液プロセスにより様々なシリコン含有蛍光体の水溶液からの合成並びに高輝度化に成功し、また(2) 錯体重合法を用いたパラレル合成による新規蛍光体の探索を実施し、(3) 硫化物系蛍光体合成ルートの開発に基づき、新たな白色LED用新規蛍光体を発見することができた。具体的な研究成果は以下の通りである。
(1) テトラエトキシシラン(TEOS)をプロピレングリコールと反応させることにより、水と任意の割合で混合可能な水溶性シリコン化合物の開発に成功した。WSSを用い、亜鉛シリケート、イットリウムシリケート、カルシウムスカンジウムシリケート等のシリコン含有蛍光体を水溶液から初めて合成することができ、その発光強度は従来法で合成した試料を大きく超えた。
(2) 平成19年度に開発した錯体重合パラレル合成法を用い、アルカリ土類金属-スズ系酸化物を母体とする一連の希土類賦活蛍光体の同時合成を行った。セリウム賦活カルシウム-スズ系酸化物は極めて良好な発光特性を呈した。また、WSSを導入したパラレル合成により、カルシウムチオガレート/シリカコンポジットが可視光励起にて黄色強発光することを見出した。
(3) 新たな白色LED用新規蛍光体候補物質として、2価のユーロピウムが賦活されたカルシウム・バリウム・チオシリケートを発見した。この蛍光体は、青色LEDを励起光源に用いることができ、黄色で強.発光する蛍光体であった。
WSSを導入した複合無機化学的な手法およびパラレル合成スキームに基づいた物質探索手法の確立は、蛍光体材料分野に大きなインパクトを与えるものであり、本研究の成果の意義は大きい。

報告書

(1件)
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件) 学会発表 (6件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of Nanocrystalline YVO_4 : Eu Red Emission Phosphor with High Fluorescence Intensity by Hydrothermal Method using Original Vanadium-Peroxo-Citrate Complex2009

    • 著者名/発表者名
      Sulawan Kaowphong, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan 117(3)

      ページ: 273-276

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Zn_2SiO_4 : Mn^<2+> Green Emission Phosphor by Hydrothermal Gelation Method Using a Novel Water Soluble Silicon Compound2009

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Takahashi, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan 117(3)

      ページ: 313-315

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of Water Soluble Silicon Compound and its Application for Synthesis of (Y, Ce, Gd)_2Si0_5 Blue Emission Phosphor2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Suzuki, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan 117(3)

      ページ: 330-334

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of SrGa_2S_4 : Mn, Ce and SrGa_2S_4 : Mn, La Phosphors by Sulf urization of Oxide Precursors Prepared by an Amorphous Metal Comnlex Method and a Micro-Gel Freezing Drying Process2009

    • 著者名/発表者名
      Chi-Woo Lee, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan 117(3)

      ページ: 337-380

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and effect of Sr substitution on fluorescence of new Ba_<2-x>SrxZnS_3 : Eu^<2+> red phosphor : Considerable enhancement of emission intensity2009

    • 著者名/発表者名
      Chi-Woo Lee, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth 311(3)

      ページ: 647-650

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Methanol-Water System for Solvothermal Synthesis of YVO_4 : Eu with High Photoluminescent Intensity2009

    • 著者名/発表者名
      Sulawan Kaowphong, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society 92(s1)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of BaAl_2S_4 : Eu^<2+> Electroluminescent Material by the Polymerizable Complex Method Combined with CS_2 Sulfurization2009

    • 著者名/発表者名
      Valery Petrykin, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society 92(s1)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallel Solution-Based Synthesis Approach for Search of Lanthanoid-Activated Ca_2SnO_4 Phosphor Materials2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Suzuki, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society 92(81)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Synthesis of BaAl_2S_4 : Eu^<2+> Blue Emission Phosphor by One-Step Sulfurization of Highly Homogeneous Oxide Precursor Prepared via a Solution-Based Method2008

    • 著者名/発表者名
      Valery Petrykin, et.al.
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 20(16)

      ページ: 5128-5130

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Ca_3Sc_2Si2O_<12> : Ce^<3+> phosphor by hydrothermal Si alk oxide zelation2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Suzuki, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science 43(7)

      ページ: 2213-2216

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of propylene glycol-water ratio on morphology of Y_2O_2S particles prepared by complex homogeneous precipitation method2008

    • 著者名/発表者名
      Valery Petrykin, et.al.
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan 116(3)

      ページ: 454-458

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 錯体均一沈殿法によるイットリウム系蛍光体の合成2008

    • 著者名/発表者名
      垣花眞人、外
    • 雑誌名

      蛍光体同学会誌 (324)

      ページ: 23-29

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 錯体重合法による高機能セラミックスの合成2009

    • 著者名/発表者名
      垣花眞人
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2009年年会
    • 発表場所
      千葉県野田
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of high performance phosphor materials by solution methods2008

    • 著者名/発表者名
      Masato Kakihana, et.al.
    • 学会等名
      Joint international meeting : 214th Meeting of ECS-The Electrochemical Society 2008 Fall Meeting of The Electrochemical Society of Japan
    • 発表場所
      United States of America, Honolulu
    • 年月日
      2008-10-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 複合無機化学的手法による多元硫化物系蛍光体の合成2008

    • 著者名/発表者名
      垣花眞人
    • 学会等名
      第324回蛍光体同学会講演会
    • 発表場所
      東京都港区
    • 年月日
      2008-09-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 水溶性シリコン化合物を利用した水溶液プロセスによる(Y, Ce, Gd)_2SiO_5蛍光体の合成2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木義仁、高橋伸明、垣花眞人
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第21回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2008-09-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ランタノイド賦活Ca_2SnO_4の発光2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木義仁、垣花眞人
    • 学会等名
      日本希土類学会第25回希土類討論会
    • 発表場所
      千葉県船堀
    • 年月日
      2008-05-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Parallel solution synthesis and investigation of fluorescence of lanthanoid ion activated Ca_2SnO_4 phosphors2008

    • 著者名/発表者名
      Yoshihito Suzuki, Masato Kakihana
    • 学会等名
      10th International Conference on Ceramic Processing Science (ICCPS-10)
    • 発表場所
      Inuyama
    • 年月日
      2008-05-25
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 黄色蛍光体とその製造方法2008

    • 発明者名
      ペトリキン ヴァレリー、垣花眞人
    • 権利者名
      東北大学、住友金属鉱山株式会社
    • 産業財産権番号
      2008-123554
    • 出願年月日
      2008-05-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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