光デバイス応用に向けた希土類添加オキシナイトライド結晶化ガラスの創製

制造用于光学器件应用的稀土掺杂氮氧化物结晶玻璃

基本信息

批准号：
18J12693
负责人：
淺見一喜
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12693/
关键词：
結晶化ガラス希土類蛍光体酸窒化物

项目摘要

本研究は、希土類添加オキシナイトライド結晶化ガラス蛍光体を作製し、完全無機材料で構成される白色照明デバイスへの応用の可能性を示すことである。具体的には、405 nmレーザーダイオード(LD)を光源とした、白色LD照明デバイスの蛍光体プレートとして、Eu2+添加Ba-Si-O-N結晶化ガラス蛍光体を作製した。同カチオン組成比の酸化物結晶化ガラス蛍光体も作製し、オキシナイトライド結晶化ガラスのSi四面体の配位環境および発光特性の調査および酸化物結晶化ガラスとの比較を行った。ガラス中でEuを2価で存在させるために、ガラス炉内を還元雰囲気で満たし、高温で溶融した後、不活性ガス雰囲気に置換し取り出し、大気で溶融急冷によりガラスを作製した。得られたガラスを還元雰囲気で熱処理を行い、結晶化ガラスを作製した。ガラス中のSi四面体のアニオンの配位環境について調査するためNMR測定を行った。得られたスペクトルの解析結果から、オキシナイトライドガラス試料において[SiO4]ユニットの他に、[SiO3N]ユニットが形成されていることが明らかになった。発光特性評価について405 nm LDを励起光源とした発光スペクトルを測定した。オキシナイトライド結晶化ガラス試料の発光バンドのピーク波長は565 nmと酸化物結晶化ガラス試料のピーク波長523 nm と比べ、約40 nm長波長側にシフトした。これは、部分窒化による結晶場強度の変化、結晶相と残存しているガラス相との発光によるものだと考えられた。LDと結晶化ガラス蛍光体を組み合わせた発光色は、酸化物試料の淡黄色から部分窒化により橙色へシフトした。以上のように、青色LD用希土類添加オキシナイトライド結晶化ガラス蛍光体を作製し、発光波長の長波長化に成功し、白色LD照明デバイスへの応用の可能性を示した。

这项研究旨在制造稀土掺杂的氧气结晶的玻璃磷光器，并证明有可能应用于完全无机材料制成的白色照明设备。具体而言，使用405 nm激光二极管（LD）作为光源，制备了EU2+掺杂的BA-SI-SI-O-N结晶玻璃磷剂作为白色LD照明装置的磷光板。还制备了具有相同阳离子组成比的氧化物结晶的玻璃磷，并研究了氧硝酸盐结晶玻璃的Si四面体的配位环境和发光特性，并与氧化物结晶的玻璃进行了比较。为了使欧盟存在于玻璃二价中，玻璃炉的内部充满了还原的气氛，在高温下融化，然后用惰性气体融化，然后取出，然后取出，并通过在气氛中融化和淬火大气中的气氛来制备玻璃。将所得的玻璃在还原气氛中进行热处理，以制备结晶的玻璃。进行了NMR测量，以研究玻璃中Si四面体阴离子的配位环境。所得的光谱分析表明，除[SIO4]单元外，[SiO3N]单元还形成了氧气硝酸酯玻璃样品。为了评估发射特性，使用405 nm LD作为泵光源测量发射光谱。与565 nm处的氧化物结晶玻璃样品相比，氧硝基结晶玻璃样品的发射带的峰值波长被移至约40 nm的波长侧。人们认为这是由于部分硝化物以及晶体相和剩余玻璃相引起的晶体场强度的变化所致。由于氧化物样品的部分硝化作用，将LD和结晶玻璃磷的合并玻璃磷光体的发光颜色从浅黄色转移到橙色。如上所述，产生了用于蓝色LD的稀土掺杂的氧硝酸盐结晶玻璃磷光，并成功增加了发射波长，表明将其应用于白色LD照明设备。

项目成果

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Development of persistent phosphor of Eu2+ doped Ba2SiO4 by Er3+ codoping based on vacuum referred binding energy diagram

DOI：
10.1016/j.optmat.2018.07.021
发表时间：
2018-10-01
期刊：
OPTICAL MATERIALS
影响因子：
3.9
作者：
Asami, Kazuki;Ueda, Jumpei;Tanabe, Setsuhisa
通讯作者：
Tanabe, Setsuhisa

Neutron diffraction study and evidence of mixed anion coordination at Ce3+ site in Y3Al2(Al, Si)3(O,N)12 oxynitride garnet phosphor

Y3Al2(Al, Si)3(O,N)12 氮氧化物石榴石荧光粉中 Ce3 位混合阴离子配位的中子衍射研究和证据

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
K. Asami;M. Shiraiwa;J. Ueda;K. Fujii;K. Hongo;R. Maezono;M. G. Brik;M. Yashima;S. Tanabe
通讯作者：
S. Tanabe

Crystal structure analysis and evidence of mixed anion coordination at the Ce3+ site in Y3Al2(Al,Si)3(O,N)12 oxynitride garnet phosphor

DOI：
10.1039/c8tc04980g
发表时间：
2019-01
期刊：
Journal of Materials Chemistry C
影响因子：
6.4
作者：
Kazuki Asami;Masahiro Shiraiwa;J. Ueda;K. Fujii;K. Hongo;R. Maezono;M. Brik;M. Yashima;S. Tanabe
通讯作者：
Kazuki Asami;Masahiro Shiraiwa;J. Ueda;K. Fujii;K. Hongo;R. Maezono;M. Brik;M. Yashima;S. Tanabe

Persistent luminescence and blue photochromism in Eu2+-Dy3+ co-doped barium silicate glass ceramic

Eu2-Dy3共掺杂硅酸钡玻璃陶瓷的持久发光和蓝色光致变色