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2019 年度 実績報告書

マルチ発光中心を有する単一母結晶蛍光体の材料設計とLED用蛍光体への展開

研究課題

研究課題/領域番号 17H03124
研究機関新潟大学

研究代表者

佐藤 峰夫  新潟大学, 自然科学系, フェロー (30149984)

研究分担者 戸田 健司  新潟大学, 自然科学系, 研究教授 (20293201)
板谷 篤司  帯広畜産大学, 畜産学部, 准教授 (60379708)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード蛍光体 / LED照明 / セラミックス / 無機材料
研究実績の概要

白色LEDは従来の照明光源である蛍光灯と比較して長寿命、低消費電力などの利点を持つため、照明光源としての利用が高まっている。現在普及している白色LEDは、青色LEDであるInGaNと黄色蛍光体YAG:Ce3+の組み合わせの二波長型白色LEDが一般的である。しかし、赤色成分が足りないことから太陽光と比較して発光が青白く、色の再現性が低いという欠点がある。そのため、近紫外光励起によってマルチカラー発光可能な蛍光体の開発が求められている。本年度では,近紫外光励起で強い青色発光を示す、当研究室で発見したBa6La2Al3ScO15:Ce3+に着目した。Ce3+からTb3+へのエネルギー移動を利用することで、近紫外光励起により強い緑色発光を得ることに成功した。今回合成した蛍光体のエネルギー移動について蛍光寿命の測定データから解析を行い、エネルギー移動のメカニズムについて考察した。得られた成果を以下に示す.
◆Ba6La2Al3ScO15:Ce3+にTb3+を共賦活することで近紫外光(405 nm)励起で半値幅15 nmの緑色発光を示す蛍光体の合成に成功した.
◆Ba6La2Al3ScO15:Ce3+, Tb3+においてCe3+→Tb3+の弱いエネルギー移動が示唆された.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Single Crystal Growth and Crystal Structure Analysis of Novel Orange-Red Emission Pure Nitride CaAl2Si4N8:Eu2+ Phospho2019

    • 著者名/発表者名
      Shota Hasegawa,Takuya Hasegawa,Sun Woog Kim, Ryota Yamanashi, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, and Mineo Sato
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 4 ページ: 9939, 9945

    • DOI

      10.1021/acsomega.9b00606

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blue-light-pumped wide-band red emission in a new Ce3+-activated oxide phosphor, BaCa2Y6O12:Ce3+: Melt synthesis and photoluminescence study based on crystallographic analyses2019

    • 著者名/発表者名
      Takuya Hasegawa, Masato Iwaki, Sun Woog Kim, Tadaharu Ueda, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, Mineo Sato
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 797 ページ: 1181, 1189

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.05.155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminescence enhancement of LiSrPO4:Eu2+ phosphor by Mg2+ ion addition2019

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Kamei, Tomoki Hatsumori,Takuya Hasegawa, Tadashi Ishigaki, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, Mineo Sato
    • 雑誌名

      Materials Research Innovations

      巻: 23 ページ: 359, 362

    • DOI

      10.1080/14328917.2018.1482650

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mild condition synthesis without high temperature process of Eu2+-doped barium orthosilicate nanophosphor via Water-Assisted Solid-State Reaction (WASSR) method2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Shibuta, Takuya Hasegawa, Sun-Woog Kim, Kazuyoshi Uematsu, Kenji Toda, Mineo Sato
    • 雑誌名

      Journal of Alloys and Compounds

      巻: 788 ページ: 1009, 1012

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.02.295

    • 査読あり
  • [学会発表] 酸化物結晶における4f-5d間遷移による赤色発光実現にむけた設計コンセプト2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川拓哉, 上田忠治, 戸田健司, 佐藤峰夫
    • 学会等名
      第35回希土類討論会
  • [学会発表] 集光炉を用いたAl2O3-YAG:Ce3+蛍光体の合成2019

    • 著者名/発表者名
      田中諒, 岩城将人, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • 学会等名
      第35回希土類討論会
  • [学会発表] Development of Ba2(Si1-xMnx)O4 as novel blue pigments2019

    • 著者名/発表者名
      Hanada Ryu, UEMATSU Kazuyoshi, TODA Kenji, SATO Mineo, MASUI Toshiyuki
    • 学会等名
      PACRIM13
    • 国際学会
  • [学会発表] ,Luminescence of Mn4+ phosphor with octahedral Si site2019

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Ito, Kazuyoshi Uematsu, Ryota Yamanashi, Hiroshi Okura, Stephan Detringer, Kenji Toda, Mineo Sato
    • 学会等名
      PACRIM13
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規紫色顔料KAl(P, Mn)2O7の合成及び特性評価2019

    • 著者名/発表者名
      大村晴起, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • 学会等名
      日本電子材料技術協会第56回秋期講演大会
  • [学会発表] 白色 LED 用新規蛍光体の開発2019

    • 著者名/発表者名
      樋口裕哉, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • 学会等名
      日本電子材料技術協会 第 56 回秋期講演大会
  • [学会発表] WASSR (Water-Assisted Solid State Reaction)法による酸塩化物を用いたCs2MCl6 (M=Zr, Hf)の新規低温合成法の開発2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊大, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • 学会等名
      東北北海道支部研究発表会
  • [学会発表] 近紫外励起蛍光体Ba6La2Al3ScO15:Ce3+におけるTb3+へのエネルギー移動2019

    • 著者名/発表者名
      小野寺瑞穂, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫
    • 学会等名
      東北北海道支部研究発表会
  • [学会発表] WASSR法によるLiCoO2の合成2019

    • 著者名/発表者名
      星司, 黒井丈史, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • 学会等名
      東北北海道支部研究発表会
  • [学会発表] ゼオライト中のEuイオンの発光特性:還元酸化挙動の検討2019

    • 著者名/発表者名
      板谷篤司, 丸山達也, 上松和義, 戸田健司, 佐藤峰夫
    • 学会等名
      東北北海道支部研究発表会
  • [学会発表] High Concentration Dy3+ Co-doped SrAl2O4:Eu2+ Synthesized by Melt Quenching Technique2019

    • 著者名/発表者名
      Ryo tanaka, Kazuyoshi Uematsu, Mineo Sato, Kenji Toda
    • 学会等名
      Phosphor Safari 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] A new low-temperature synthesis of K2NbO3F with NH4F as a fluorinating agent2019

    • 著者名/発表者名
      渡邊大, 上松和義, 佐藤峰夫, 戸田健司
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Nano LiCoO2 by Water-Assisted Solid-State Reaction Method2019

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Hosi, Takeshi Kuroi, Kazuyoshi Uematsu, Mineo Sato, Kenji Toda
    • 学会等名
      Materials Research Meeting 2019
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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