• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2011 年度 実績報告書

白色LED用蛍光体を目指したCuクラスターイオン含有分相ケイ酸塩ガラスの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21360326
研究機関東京理科大学

研究代表者

安盛 敦雄  東京理科大学, 基礎工学部, 教授 (40182349)

キーワード発光 / ホウケイ酸塩ガラス / 銅イオン / 分相 / クラスタ / 発光ダイオード
研究概要

平成21-22年度で得られた知見を基に、同様の方法を用いてホウケイ酸塩を中心に組成を拡大して探索を行いながら種々の分相ガラスを作製し、Cuイオンの価数制御と発光特性および最適なガラス組成について調査を進め、以下の結果を得た。
Cu_2OとSnO(還元剤)を添加したNa_2O-B_2O_3-SiO_2(NBS)系ガラスを作製し、ガラス組成およびCu_2O、SnOの添加量を変化させた試料の吸収・発光特性を調べることで、ガラス組成、Cuイオン濃度、SnO濃度によるCuイオンの価数変化および発光挙動への影響を調査した。その結果、SnOの添加により紫外域の光吸収端および励起スペクトルが長波長側へシフトしたことから、Snイオンには、Cuイオンの還元作用の他にCu^+クラスタを形成しやすくする働きがあることを明らかにした。また、Cu^+クラスタによる発光強度を増大させるためには、クラスタの形成量を増加させると共に、ガラス内部のCu^+クラスタを発光させるため、試料の厚さを適切に制御する必要があることを明らかにした。
また、NBS系ガラスに第4成分としてアルカリ土類金属酸化物であるCaOを添加した組成のガラスについて、組成変化によるCuイオンの発光挙動について調査した。その結果、CaOの添加により発光強度が大幅に増加した。これは、分相組織中でCu、Snイオンが濃集するNa_2O-CaO-B_2O_3rich相で、Na^+イオンよりもイオン半径が大きいCa^<2+>イオンの増加により、Cu、Snイオンの近接および熱還元作用によるCu^+イオンの生成、孤立Cu^+イオン同士の近接によるCu^+クラスタが形成しやすくなったことによると考えられる。
これらの結果から、分相組織の組成、形態などに与える組成の影響をさらに精査し、それらを制御することで、Cu^+クラスタによる高い黄色発光強度を示す蛍光ガラスが得られると考えられる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Yellow Photoluminescence Properties of Copper Ion Doped Phase-Separated Glasses in Alkali Borosilicate System2012

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Yasumori
    • 雑誌名

      Journal of The Electrochemical Society

      巻: 159 ページ: J1-J5

    • DOI

      10.1149/2.001205jes

    • 査読あり
  • [学会発表] ナトリウムホウケイ酸塩系分相ガラスの発光挙動に及ぼす銅イオンの価数状態の変化2011

    • 著者名/発表者名
      安盛敦雄
    • 学会等名
      本セラミックス協会・第52回ガラスおよびフォトニクス材料討論
    • 発表場所
      イーグレひめじ(兵庫県)
    • 年月日
      2011-11-24
  • [学会発表] Effects of reducing agent on photoluminescence properties of copper ion dopedalkali borosilicate phase-separated glasses2011

    • 著者名/発表者名
      Atsuo Yasumori
    • 学会等名
      The 9th International Meeting of Pacific Rim Ceramics Societies
    • 発表場所
      Novotel Cairns Oasis Resort (Cairns/Australia)
    • 年月日
      2011-07-14

URL: 

公開日: 2013-06-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi