陈 曦 张洪波 贾文韬 夏宇行 苏春辉

(长春理工大学材料科学与工程学院，长春 130022)

0 引言

近年来，白光发光二极管(LED)的使用正在迅速增加，与其他传统照明源相比，其具有体积小、能源效率高、使用寿命长、亮度高、响应时间短、价格低廉等优点，因此受到人们的广泛关注[1-3]。目前有3种方法可实现白光LED：(1)通过组合三基色红、绿、蓝LED芯片来实现白光；(2)通过蓝色LED芯片激发黄色荧光粉形成。(3)利用近紫外LED芯片激发三基色荧光粉得到白光。然而这些方法所获得的白光，均存在发光强度不稳定、封装荧光粉的树脂易老化、显色指数低、荧光粉分布不均匀和色温较高等问题。因此，开发新材料来解决这些问题至关重要。稀土掺杂的玻璃陶瓷具有透过率高、化学稳定性好、机械强度高、热稳定性好等优点，因此，被认为是一种很有前途的替代荧光粉的新材料[4-5]。所以研究稀土掺杂玻璃陶瓷来实现白光输出是一个新的探索方向。

为实现白光发射，在稀土元素中通常选择能发射红、绿、蓝颜色光的稀土离子，其中镧系元素中Eu3+离子由5D0能级跃迁至7F2能级可发出红光[6-7]，Tm3+离子由1D2能级跃迁至3F4能级产生蓝光，Tb3+离子由5D4能级跃迁至7F5能级产生绿光，它们可以掺杂在基质材料中实现白光发射[8]。如2019年，Wu等通过固相反应合成了Tm3+、Tb3+、Eu3+掺杂的K3La(PO4)2荧光粉，研究了其发光性能和传递机制，通过调节Tm3+、Tb3+、Eu3+的掺杂浓度，实现白光发射[9]；2017年，Liu等通过高温熔融技术和随后的热处理方法制备了Tm3+、Tb3+、Eu3+掺杂的含NaZnPO4晶相透明玻璃陶瓷，研究了其发光性能和量子效率，通过改变稀土离子的浓度比，实现了浅蓝光到白光的转变，证实了Tm3+、Tb3+、Eu3+三掺玻璃陶瓷有希望成为白光LED、发光材料和荧光显示领域的候选材料[10]。……