基于能量传递可调光色荧光粉Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+),Sm^(3+)的发光性质及其发光二极管器件应用

通过固相反应法设计了Dy^(3+),Sm^(3+)共掺杂双钙钛矿结构Ca_(2)LaTaO_(6)(CLTO)光色可调的白光发光二极管(LED)荧光粉.通过Rietveld精修计算,确定了Ca_(2)LaTaO_(6)的晶体结构参数和Dy^(3+),Sm^(3+)离子的晶格占位,并用密度泛函理论(DFT)计算了禁带宽度.激发/发射光谱和荧光衰减行为证实了共掺杂体系中Dy^(3+)到Sm^(3+)的能量传递.Dy^(3+)→Sm^(3+)的能量传递机制为电偶极-电偶极相互作用,离子间的临界距离为1.176 nm.基于Dy^(3+)→Sm^(3+)的能量传递,可通过调节Dy^(3+)/Sm^(3+)离子的掺杂浓度比,使发光颜色从黄色转变为黄红色,并实现白光发射.利用该荧光粉与紫外芯片结合制作成白光发光二极管器件,并确定了这些LED器件的发光效率、CIE色度坐标、相关色温(CCT)和显色指数(CRI)等.结果表明,这些荧光粉在紫外激发的白光LED中具有潜在的应用价值.

颜色可调Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+),Tb^(3+)荧光粉的制备、发光性能及能量传递

本文利用高温固相反应法制备了高效黄绿色多色发光荧光粉Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+),Tb^(3+),其主要窄发射带来自Tb^(3+)的547 nm处,并且由于Dy^(3+)的敏化作用而在250~400 nm区域具有宽激发带,将Dy^(3+)和Tb^(3+)共掺到Ca_(2)LaTaO_(6)(CLTO)基质中,构建能量传递体系。通过激发/发射光谱及寿命衰减曲线测试证实了Dy^(3+)到Tb^(3+)的能量传递过程。Dy^(3+)→Tb^(3+)的能量传递以偶极-四极相互作用为主,能量传递效率可达80%甚至更高。基于该能量传递过程,在Dy^(3+)的特征激发下,通过改变Dy^(3+)和Tb^(3+)的相对掺杂浓度,可以使发光颜色由黄色渐变为绿色,说明发光颜色可调的多色发光荧光粉Ca_(2)LaTaO_(6)∶Dy^(3+),Tb^(3+)在荧光粉转换的白光LED中具有潜在的应用前景。