论文部分内容阅读
YAG:Ce和红绿蓝三基色荧光粉是已经商业化的LED用荧光材料,但是YAG:Ce体系缺乏红光导致显色指数不高,而三基色荧光粉之间存在颜色再吸收和配比调控等缺点。为了解决LED用荧光粉的以上问题,我们合成了一种新型全色单一基质荧光粉Sr2MgSi2O7:Tb3+,研究了Tb3+浓度对荧光粉发光强度和性质的影响。样品采用高温固相法制备。按照化学计量比配制Sr2-xMgSi2O7:xTb3+(x=0.01-0.30)系列荧光粉。准确称取原料SrCO3,MgO,LiNO3,H2SiO3和Tb4O7。放于玛瑙研钵中充分研磨均匀后,置于蒸发皿中,加入适量的LiNO3溶液作为电荷补偿剂,在80℃干燥后研磨并装入氧化铝坩埚,于1200℃灼烧4h,自然冷却至室温。取出后研磨即得到Sr2MgSi2O7:Tb3+荧光材料。图1(a)、(b)是样品的激发和发射光谱。图1(a)可知,Sr1.8MgSi2O7:0.2 Tb3+激发光谱由4f8→4f75d1允许跃迁激发的宽吸收带(200~280nm)、4f→4f电子跃迁吸收带(340~400nm)和484nm窄吸收带三部分构成,其中377nm处的激发峰最强,484 nm处的激发峰强度略低于377nm处。发射峰对应Tb3+的5D4→7F6(486 nm),5D4→7F5(542 nm),5D4→7F4(590nm)和5D4→7F3(613 nm)跃迁发射。样品的发射光谱如图1(b)所示,样品在377nm激发下,490nm、542nm、590nm和613nm处对应的发射峰强度随Tb3+掺杂浓度的变化如图1(c)所示。图1(c)表明增大Tb3+的掺杂浓度至0.05时,发射光中蓝绿光、绿光、橙光和红光强度均增大,绿光和红光增大幅度比较明显。随着Tb3+浓度的继续增加,蓝、绿、红三色光强度表现出继续增大的趋势,当Tb3+浓度为0.2时光谱强度达到最强,377nm紫外激发色坐标为(0.427,0.427),485nm蓝光激发色坐标为(0.483,0.512)。继续增大Tb3+浓度至0.3,发光强度降低。浓度猝灭效应是导致发光强度降低的主要原因。引起浓度猝灭可能是由于激活剂Tb3+离子浓度过高,离子间距离变短,产生5D3→5D4与7F6→7F0或5D3→7F0与7F6→5D4的交叉弛豫现象。Sr2MgSi2O7:Tb3+是一种适合(350~410 nm)UVLED和BLED管芯激发发射黄色光的多功能白光LED用荧光粉。