2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of rare-earth-free LED phosphors by simultaneous measurement of photoluminescence and photoacoustic signals
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16K06779
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
深田 晴己 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (90509176)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 蛍光体 / 光音響 / フォトルミネッセンス / 希土類フリー / 発光 / 非発光 / Bi / ニオブ酸カルシウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）PA・PL同時測定による発光・非発光過程の可視化と高発光効率なBi付活酸化物蛍光体の開発
Bi付活酸化物蛍光体の高発光効率化に向けて、母体の結晶構造（Garnet構造、Monoclinic構造もしくはCubic構造）や置換サイト（Y、La、GdもしくはCa）を変化させた各種Bi付活酸化物蛍光体を作製し、その発光および非発光特性について詳細に検討した。母体としてMonoclinic構造を有するLn4Al2O9(Ln=Y, La, Gd)を用いた場合では、置換サイトにY3+やGd3+を用いることで、高発光効率な蛍光体が作製可能であることを明らかにした。Bi付活酸化物蛍光体において、非発光過程に導くような非発光中心や欠陥を生成させずに、母体結晶中にBi3+を多量かつ安定に取り込ませるには、適切な母体の結晶構造と置換サイトの選定が極めて重要であることを明らかにした。
（２）白色LED用の高発光効率な希土類フリー蛍光体の開発
希土類元素を含まないニオブ酸カルシウム（CaNb2O6）に、Biを適量添加して得られた試料に、波長約316 nmの光を照射することによって、波長約455nmをピークとする青から緑色にかけてのブロードな強い発光が得られた。さらに、CaNb2O6:Biに微量のEuを共付活した蛍光体において、波長約316 nmの近紫外励起によりBiとEuの両方に起因する全可視光領域の発光が確認され、そのときの色度座標は（0.37,0.27）であった。すなわち、CaNb2O6に複数の不純物を共付活することで、近紫外励起により疑似白色を呈する蛍光体の開発に成功した。
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