Design of Phosphor Materials for White Light Source by Control of 4f Electronic Transition Probability of Rare Earth in Solids

控制固体稀土4f电子跃迁概率的白光源荧光粉材料设计

基本信息

  • 批准号:
    16360329
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 9.22万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2004 至 2006
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

With the development, empowering and cost reduction of blue light-emitting diodes (LED), R&D of white LED utilizing blue LED have become more and more active, promoting an expectation of highly efficient white light sources that would replace the fluorescent tubes.In this project, based on the above background, we started the research on development of novel phosphor materials that can be excited by blue LEDs and blue-violet laser diode (LD) and on the wavelength design, material fabrication and precise evaluation of their optical properties. Materials as targets are as follows; (I) broad visible fluorescence of Ce^<3+> ions in single crystalline and solid solution garnet crystals, their wavelength variation, quantum yields, color coordinates of emission spectra combined with blue LED, (II) YAG glass ceramic materials which show high excitation efficiency and high transparency, (III) We originally focus on Sm^<3+> doped phosphors with strong excitation band at 405nm, for power-illumina … More tion device with blue-violet LD and developed glass phosphors, investigated the relationship between composition and ligand-field parameters, spectra, transition probability, quantum efficiency and the quantum yields measured with an integrating sphere. It is possible to apply the Judd-Ofelt analyses for transparent glass samples and to calculate the Judd-Ofelt parameters for estimating the quantum efficiency combined with the lifetime data. We have successfully compared the systematic data of semi-theoretical value and experimental values obtained directly from the total flux measurement.For the YAG-based glass ceramics, we confirmed the luminous efficacy comparable to that of commercial white LEDs and proposed a patent.In summary, we conducted systematic studies on rare-earth doped phosphor materials including development of novel materials and evaluation of optical properties based on 4f electrons and of device performances as a solid-state lighting device, both experimentally and theoretically. Less
随着蓝光LED的发展、赋能以及成本的降低,利用蓝光LED的白光LED的研发也越来越活跃,促使人们期待高效白光光源取代荧光灯管。基于上述背景,我们开始了蓝光LED和蓝紫激光二极管(LD)激发的新型荧光粉材料的开发及其波长设计、材料制备和光学性能精确评估的研究。材料作为目标(I)单晶和固溶体石榴石晶体中Ce^3+离子的宽可见荧光、其波长变化、量子产率、与蓝光LED结合的发射光谱的色坐标,(II)YAG玻璃陶瓷(III)我们最初专注于在405nm处具有强激发带的Sm^<3+>掺杂荧光粉,用于蓝紫光功率照明器件LD 和开发的玻璃荧光粉,研究了成分和配体场参数、光谱、跃迁概率、量子效率和用积分球测量的量子产率之间的关系,可以将 Judd-Ofelt 分析应用于透明玻璃样品和结合寿命数据计算用于估算量子效率的 Judd-Ofelt 参数,我们成功地比较了半理论值和直接从总通量测量中获得的实验值的系统数据。对于 YAG 基玻璃陶瓷,我们确认了综上所述,我们对稀土掺杂荧光粉材料进行了系统的研究,包括新型材料的开发和基于4f电子的光学性能的评估以及作为固体的器件性能的评估。状态照明装置,无论是实验还是理论上都较少。

项目成果

期刊论文数量(69)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
希土類の機能と応用
稀土的功能与应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    H.Takayanagi;K.Nitta S.Ishikawa;J.Nakamura;R.Yagi;L.Zhu;S.Yamanaka;H.Fukuoka;H.Fukuoka;K.Tanigaki;D.H.Chi;Y.Ren;G.M.Kalvius;M.Nakajima;D.Huo;K.Miyamoto;M.Koyama;H.Sato;K.Yamamoto;T.Fukunaga;T.Fujiwara;折茂慎一;J.Nakamura;T.Oguchi;T.Takasaki;H.Takagiwa;H.Takagiwa;S.Kobayashi;H.Tou;K.Shimada;H.Sato;G.Goll;T.Sasakawa;T.Goto;Y.Echizen;Y.Muro;J.Kitagawa;A.S.Miguel;K.Kunii;E.Reny;L.Zhu;X.Chen;N.Okuda;O.Syshchenko;H.Takagiwa;H.Tou;Y.Nakamori;T.Fujiwara;J.Tamura;J.Nakamura;T.Iwasaki;A.S.Miguel;X.Chen;J.Tamura-Okada;T.Goto;M.Matsunami;H.Okamura;F.Iga;H.Okamura;G.M.Kalvius;S.O.Hong;K.Shimada;J.Kitagawa;K.Prokes;H.Sato;S.Qiao;S.Qiao;H.Sato;H.Sato;H.Sato;Y.Ueda;S.Orimo;K.Koyama;T.Fujiwara;S.Orimo;T.Fujiwara;T.Fukunaga;O.Syshchenko;O.Syshchenko;K.Yagasaki;T.Oguchi;H.Momida;K.Oka;Yu-Jun Zhao;小口多美夫;小口多美夫;小口多美夫;T.Ekino;T.Ekino;T.Ekino;T.Ekino;M.H.Jung;T.Ichikawa;T.Jo;T.Jo;T.Jo;T.Muranaka;S.Tsuji;M.Sera;S.Kobayashi;S.Tsuji;T.Nagata;M.Matsumura;H.Tou;H.Tou;H.Tou;Y.Maniwa;T.Susaki;K.Shimada;K.Mimura;K.Shimada;T.Matsui;T.Terashima;J.S.Brooks;S.Paschen;K.Motoya;F.Iga;A.Schenck;M.H.Jung;Z.Hossain;K.Umeo;M-S.Kim;P.Salamakha;H.C.Kim;S.Yamanaka;H.Tou;H.Tou;Y.Maniwa;X.Chen;Z.-L.Xu;Z.-L.Xu;H.Tou;A.Kitano;M.Yasukawa;W.Liu;T.Yokoya;K.Kunii;山中昭司;T.Yamaguchi;T.Suzuki;K.Prokes;T.Fujita;Oleg Ivanov;M.Braden;N.L.Saini;O.Syshchenko;V.Sechovsky;O.Syshchenko;S.Sakita;Z.Q.Mao;N.L.Saini;T.Muranaka;M.Sera;S.Kobayashi;S.Tsuji;T.Nagata;H.Tou;H.Tou;H.Tou;T.Ichikawa;K.Oka;T.Jo;T.Jo;S.Yamanaka;H.Tou;H.Tou;Z.-L.Xu;H.Tou;A.Kitano;T.Yokoya;T.Ekino;T.Ekino;M.H.Jung;T.Susaki;T.Terashima;J.S.Brooks;K.Shimada;K.Motoya;F.Iga;T.Suzuki;M.H.Jung;T.Takabatake;P.Salamakha;H.C.Kim;T.Susaki;M.Arita;北川二郎
  • 通讯作者:
    北川二郎
Properties of Tm^<3+> doped germanotellurite glasses for S-band amplifier
S波段放大器用Tm^<3>掺杂锗碲酸盐玻璃的性能
Function and Application of Rare Earths
稀土的作用及应用
  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Tanabe;N.Sugimoto
  • 通讯作者:
    N.Sugimoto
Nano-material Engineering : New Ceramics and Glasses
纳米材料工程:新型陶瓷和玻璃
  • DOI:
  • 发表时间:
    2005
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Tanabe;N.Sugimoto;S.Tanabe;田部 勢津久;田部 勢津久;S.Tanabe;田部 勢津久;S.Tanabe;田部 勢津久;S.Tanabe
  • 通讯作者:
    S.Tanabe
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  • DOI:
  • 发表时间:
    2006
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    S.Tanabe;T.Tamaoka;Shunsuke Ono;Masayuki Nishi;Setsuhisa Tanabe;田部 勢津久;田部 勢津久
  • 通讯作者:
    田部 勢津久
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  • 通讯作者:
    解荣军

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  • 资助金额:
    $ 9.22万
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    $ 9.22万
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