| 研究課題/領域番号 |
11555232
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 展開研究 |
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| 研究分野 |
無機工業化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
遠藤 忠 東北大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30176797)
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| 研究分担者 |
左合 澄人 (株)ノリタケ・カンパニーリミテド, 開発本部, グループリーダー(研究職)
上田 恭太 東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50271862)
滝沢 博胤 東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90226960)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2001
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| キーワード | 蛍光表示管用蛍光体 / カソードルミネッセンス / マグネトプランバイト型構造 / 電子線励起発光体 / パイロクロア型構造 / 半導体的酸化物 / 希土類元素 / プラズマディスプレイパネル用蛍光体 |
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| 研究概要 |
本研究では、スピネル関連構造のマグネットプランバイトを中心に結晶構造の次元性に着目して、結晶化学を背景に新しい蛍光表示パネル用(VFD)高輝度発光体として利用できる可能性について検討することを目的とする。
一方で、電子線励起による発光体では、結晶構造においてNaClブロックに発光イオン種を配置し、スピネルブロックからなる骨格に電気伝導性を持たせる必要性がある。こうした材料設計的な視点から、13年度は新たにパイロクロア型構造を有する錫酸化物を対象として、VFD用蛍光体としての可能性について探った。具体的には、パイロクロア(A_2B_2O_7)構造を有する化合物について、その結晶構造内で、Aイオンに発光イオン種を、Bイオンと酸素原子(O)がつくる骨格に電子伝導機能の役割をもたせた新規VFD用発光体の探索研究を行う。
Aイオンには、発光中心イオンとして種々の3価の希土類イオンを用いた。一方、BイオンにはTi^<4+>、あるいはSn^<4+>を選択した。始めに出発原料としてLn_2O_3(Ln:希土類元素)、MO_2(M=Ti・Sn)を用い、パイロクロア型構造を有した母体材料の合成を検討した。得られた母体材料はX線・電子回折法を用いて相同定あるいは結晶構造解析を行った後、それぞれ得られた母体材料の最適合成条件を決定した。
特にAイオンの位置にEu^<3+>、Pr^<3+>イオン等の希土類イオンを固溶置換によって付活した新しいVFD用発光体の合成に成功した。合成された発光体は紫外・可視分光光度計をはじめとする分光測定装置を用いて発光特性を測定し、母体材料へ付活するイオン濃度の最適化を図った。このようにして合成したVFD用発光体は、カソードルミネセンス測定により実用化に向けた特性評価を行った。
次いで、プラズマディスプレイパネル(PDP)用高輝度発光体の母体材料には、スピネルブロックをもつホウアルミン酸塩基を対象に材料設計を行った。147nmの励起エネルギーを吸収するアニオン部(BO_3)と可視光を放射するカチオン部とが組み合わさったCaAl_2B_2O_7;Eu^<2+>発光体の合成に初めて成功した。
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