通过能量传递实现Ba5-2x-yTbxNax(PO4)3Cl∶yEu2+荧光粉的光谱调控
2021-07-10宋宏基张星星吴占超
张 雪 宋宏基 马 楠 刘 杰 张星星 吴占超
(青岛科技大学化学与分子工程学院,青岛 266042)
0 引 言
近年来,随着白光发光二极管(WLED)产业的不断发展,WLED 照明领域已经越来越受到人们的青睐。WLED 照明光源与传统的白炽灯、荧光灯相比,具有经久耐用、无污染、性能稳定、响应时间短、效率高等众多优点,被称为新一代照明光源[1-3]。目前,商用WLED 主要通过蓝光芯片激发Y3Al5O12∶Ce3+(YAG∶Ce3+)黄色荧光粉实现,由于光谱中缺少红光组分,导致其显色指数(color rendering index,CRI)较低(CRI<80)、色温(correlated color temperature,CCT)较高(CCT>4 500)、光品质较差,限制了其应用范围[4-6]。紫外光芯片激发红、绿、蓝三基色荧光粉可以获得高显色指数、低色温的高品质白光,赢得了人们的广泛关注[7-8]。因此,开发新型高效的三基色荧光粉在照明领域中具有重要的现实意义和应用价值。
Tb3+由于5D4-7F5电子跃迁,在544 nm 处产生有效的光发射,因此是一种常用的绿光发射激活剂。然而,Tb3+掺杂荧光粉的主要问题是自旋禁阻的f-f跃迁的吸收弱且缺乏宽的激发带,导致其光致发光效率低。能量传递是改善吸收,提高光致发光效率的有效途径,并作为一种调控荧光粉发光颜色的方法,被广泛地应用在荧光粉中[9-10]。Eu2+的发光不仅取决于其本质特征,还严重依赖于周围的环境。Eu2+的4f65d→4f7允许跃迁展示出较宽的激发和发射光谱,为Eu2+的能量传递提供了物质前提[11-13]。此外,Eu2+的5d电子裸露,其受晶体场环境的强烈影响,跃迁能量随晶体场环境的改变而明显变化,为Eu2+的发光可调提供了更多的可能性。Eu2+的斯托克斯位移相对较小,使得发光衰变时间短[14-15]。……
