| 研究概要 |
本研究では白色LEDの演色性を向上させるための母体としてBaSi_6ON_8(N/O比=8.0)を選択し,この母体の合成条件を検討するとともに,種々の希土類イオンを添加した時の発光特性を調べた。
炭酸バリウム(BaCO_3)に対して窒化ケイ素(Si_3N_4)を混合し,付活剤として希土類酸化物(RE_2O_3(RE=Sm,Eu,DyおよびYb),Tb_4O_7およびCeO_2)を化学量論比(Si/(Ba+RE)=6.0)になるように添加した。混合粉体は50MPaで一軸加圧し,1650〜18000Cの温度で2h窒素雰囲気中で加熱後,粉砕して合成粉体を得た。
BaSi_60N_8の合成条件を調べるため,付活剤を添加せずに1650〜18000℃の温度条件で2h,窒素雰囲気中で加熱したところ,いずれの場合もXRDではBa_2SiO_4,SiO_2および未知相を含んでいた。一方,Si_3N_4に包埋して1750℃で2h加熱すると,目的の化合物の単一相が得られた。この条件で合成した(Ba_1-xM_x)Si_6ON_8(M=Sm,Dy,YbおよびTb)の発光強度を調べたが,M=Sm,Dy,YbおよびTbを添加した場合は,発光強度の高い蛍光体を得ることができなかった。一方,(Ba_0.995Ce_0.005)Si_6ON_8の励起・発光スペクトルを測定した結果,364nmの励起により480nmの青色発光を示したが,その相対発光強度(標準物質:CaWO_4)は0.82であった。さらに,(Ba_0.996Eu_0.004)Si_6ON_8の場合,301nmの励起により503nmの青緑色発光を示し,その相対発光強度は2.74に達した。
以上の結果から,本研究ではBaSi_60N_8の合成条件を決定するとともに,この母体にEu^2+を付活すると高い発光強度を有する蛍光体が作製できることが明らかになった。
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