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2015 年度 実施状況報告書

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
キーワード固体照明 / 蛍光体 / ガラス / レーザー照明 / 窒化物
研究実績の概要

本研究には、ハイパワーレーザー照明用蛍光体ーガラス発光体を作製し、レーザー入力パワーが発光特性に与える影響を調べ、発光飽和が少ない高信頼性発光体を開発することを目的とする。
本年度ではβ-sialon:Eu2+とZnO-B2O3-Ba2O3-Al2O3ガラス混合して、大気中500-650℃でペレット状複合発光体(PiG)を焼成できた。PiGの発光強度がβ-sialon:Eu2+蛍光体濃度の増加によって上がるが、透過率が下がった。また、PiGの発光輝度は青色レーザー光入力パワーとの依存性があった。青色レーザーパワー密度を0.7 W/mm2 以下にすると発光輝度が線形関数的に増加するが、それ以上にすると発光輝度が飽和する傾向が見られた。優れたレーザー発光材料の設計・創製ため、発光強度飽和要因と現象の解明が必要であることが分かった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

緻密な蛍光体―ガラス発光体を作って、青色レーザー光を励起した発光輝度を測定し、発光輝度飽和が見られた。

今後の研究の推進方策

次年度には、我々は以下のように研究を行い、赤色蛍光体―ガラス発光体を作製し、発光輝度飽和要因を調べる。
1)CaAlSiN3:Eu2+赤色蛍光体とガラスフリット混合物を低温で焼いて、緻密なバルク発光体を作製する。
2)蛍光体―ガラス発光体の発光特性を評価し、微構造―発光特性の関係を調べる。
3)CaAlSiN3:Eu2+セラミックス蛍光体の焼成を工夫し、高発光効率を持つセラミックス蛍光体を開発する。

次年度使用額が生じた理由

京都で開催されたIDW会議にて研究結果を報告する予定であったが予定が変更になったため、それに伴う参加費や旅費などの残額が生じた。

次年度使用額の使用計画

今年のIDW会議に参加するため、未使用額はその経費に充てる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] 中国計量学院/中国科学技術大学/Appotronics Corporation(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      中国計量学院/中国科学技術大学/Appotronics Corporation
    • 他の機関数
      3
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      1
  • [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 ページ: 10761-10766

    • DOI

      10.1039/c5tc02236c

    • 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 ページ: 7642-7651

    • DOI

      10.1039/c5tc01575h

    • 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 ページ: 7689-7697

    • DOI

      10.1021/acs.chemmater.5b03252

    • 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 ページ: 28707-28717

    • DOI

      10.1364/OE.23.028707

    • 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] 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 – 2015-12-04
    • 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 – 2015-10-15
    • 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 – 2015-06-19
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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