Tb^3＋和Dy^3＋共激活的LaOBr阴极射线发光特性

固体发光材料中,稀土离子间的光学性质和能量传递已作了大量工作。但是,在阴极射线(CR)激发下,稀土离子间相互作用和发光性质的变化,特别是有关能量传递还很少报道。LaOBr:Tb~(3 )和LaOBr:Tm~(3 )是一类高效的阴极射线发光和X射线增感屏用荧光粉,人们曾对LaOBr:Ce~(3 ),Tb~(3 )的发光性质进行了研究,本文则获得了     

铽在稀土硫氧化物二元体系中的光致发光

研究了紫外线激发下,Tb~(3+)离子激活的(Y_(1-n)La_n)_2O_2S、(Y_(1-n)Gd_n)_2O_2S和(Gd_(1-n)Lan)_2O_2S三个二元体系的发光光谱、发光亮度和发光颜色等性能随着基质组成变化的规律性,并与阴极射线激发下的发光性能进行了对比。     

Tb~(3+)离子在镧、钇、钆二元硫氧化物固溶体中的发光研究

用稀土氧化物硫化法合成了发光体(La_(0.9)Gd_(0.1))_2O_2S:Tb,(La_(0.9)Y_(0.1))_2O_2S:Tb和(Y_(0.8)Gd_(0.2))_2O_2S:Tb,用X射线、阴极射线和254nm 紫外线三种激发方式测试了不同Tb~(3+)离子浓度(每摩尔基质中含0.0001～0.1摩尔Tb~(3+))时,它们的发光性能。测定了它们的发光亮度、发光色度随激活剂Tb~(3+)离子浓度的变化,研究了在这三种发光体中Tb~(3+)离子的~5D_3→~7F_J和~5D_4→~7F_J 的能级跃迁强度随Tb~(3+)离子浓度变化的关系。最后探讨了激活剂 Tb~(3+)离子在这三种发光体中的浓度猝灭机理。     

磷灰石结构荧光粉Ba10(PO4)6F2:Ce3+,Tb3+的合成、发光和能量传递

采用高温固相法合成了系列Ce~(3+)和Ce~(3+)/Tb~(3+)激活的具有磷灰石结构荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2。用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激发和发射(PLE和PL)光谱对样品进行了表征分析。研究结果表明:所合成的荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)具有氟磷灰石结构,样品微观呈现不规则形貌。荧光粉Ba10-x(PO4)6F2∶x Ce~(3+)的相对发射强度随着x增加而增强,当x=0.09时,荧光强度达到最大。荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的激发光谱为240～330 nm的宽带,发射光谱呈现出Ce~(3+)的5d→4f跃迁紫外光(335和358 nm)发射和Tb~(3+)的4f→4f跃迁绿光(542 nm)发射。光谱特性表明,发光过程中存在Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递,能量传递效率可以达到60%。计算Ce~(3+)和Tb~(3+)的临界距离为0.79 nm,能量传递机理是偶极-偶极交互作用。此外,详细论述了Ce~(3+)和Tb~(3+)之间的能量传递和发光的过程。通过调节Tb~(3+)的掺杂浓度,对荧光粉发光色坐标与Tb~(3+)的掺杂浓度之间的关系也进行了研究,随着Tb~(3+)的掺杂量从0增加0.52,荧光粉Ba_(10)(PO_4)_6F_2∶Ce~(3+),Tb~(3+)的发射光谱色坐标可以从(0.149 4,0.045 1)蓝色区变化到(0.280 1,0.585 3)绿色区。     

LaBO3—Mg3（BO3）2体系中Ce^2＋和Tb^2＋的发光

在紫外光(UV)和阴极射线(CR)激发下,研究了Ce~(3+)和Tb~(3+)在LaBO_3-Mg_3(BO_3)_2体系中的发光性能及组成对其发射强度的影响。在254nm激发下,Ce~(3+)→Tb~(3+)的能量传递机理为电偶极-电偶极相互作用的共振传递,能量传递效率可接近100％。在378nm激发下,Tb~(3+)在LaBO_3-Mg_3(BO_3)_2体系中的浓度猝灭机理也为电偶极-电偶极相互作用。在阴极射线激发下,Ce~(3+)对Tb~(3+)的发光起猝灭作用。     

高温固相合成Gd_2O_2S∶Tb~(3+)微米亚微米晶及其发光性能研究

通过高温固相法合成Gd_2O_2S∶Tb~(3+)微米亚微米晶,研究了不同反应条件对晶体生长及其荧光发光性能的影响。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光光谱(PL)对Gd2O2S∶Tb~(3+)粉末进行表征。结果表明:反应时间、温度及Tb掺杂量对产物的荧光发光强度有显著影响,当Tb~(3+)掺杂量为7%时,在900℃下反应4h的样品荧光强度最佳。实验合成的Gd_2O_2S∶Tb~(3+)粉末具有优越的发光性能,用254nm光激发时,在λ=543nm处有一对应于Tb~(3+)(5D4→7F5)跃迁的强发射峰。     

通过能量传递实现Ba5-2x-yTbxNax(PO4)3Cl∶yEu2+荧光粉的光谱调控

通过[Na~+,Tb~(3+)]离子对取代[Ba~(2+),Ba~(2+)]离子对,制备了一系列的Ba_(5-2x-y)Tb_(x )Na_x(PO_4)_3Cl∶y Eu~(2+)荧光粉。通过X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、光致激发和发射光谱对其结构、形貌、组成及发光性能进行研究。结果表明:在354 nm激发下,Ba_(3.97)Tb_(0.50)Na_(0.50)(PO_4)_3Cl∶0.03Eu~(2+)样品的发射光谱既包含了Eu~(2+)位于450 nm左右的宽带特征发射,又包含了Tb~(3+)位于490、545、583和622 nm的窄峰特征发射。由于存在Eu~(2+)→Tb~(3+)的能量传递,使得Ba_(3.97)Tb_(0.50)Na_(0.50)(PO_4)_3Cl∶0.03Eu~(2+)中Tb~(3+)的发光强度相对于Ba_(4.00)Tb_(0.50)Na_(0.50)(PO_4)_3Cl中Tb~(3+)的发光强度显著提高。通过改变[Na~+,Tb~(3+)]离子对的浓度,实现了对Ba_(5-2x-y)Tb_(x )Na_x(PO_4)_3Cl∶y Eu~(2+)荧光粉的光谱调控。当x=0.50时,Ba_(4.97-2x)Tb_(x )Na_x(PO_4)_3Cl∶0.03Eu~(2+)中Tb~(3+)的发光强度达到最大。     

Tb~(3+):ZnO/ZnS荧光粉的结构与发光性能

采用溶胶凝胶-沉淀法制备掺杂Tb~(3+)的ZnO/ZnS绿色荧光粉。通过XRD与IR手段对所制备的绿色荧光粉的结构进行分析。XRD测试结果表明,荧光粉主要以ZnO和ZnS形式存在,其中ZnO属于六方相结构(No.74-0534)、 ZnS属于三角晶结构(No.89-2427)。TEM显示荧光粉呈无规则块状,S的含量为1.85%(原子分数)。IR测试结果表明:绿色荧光粉主要含有Zn-S键、 Zn-O键,其相应吸收峰的位置随退火温度的升高而发生变化。利用激发谱图和发射谱图的分析,探讨荧光粉的发光性能及发光机制。荧光粉制备的最佳退火温度为800℃, Tb~(3+)以磁偶极跃迁为主(~5D_4→~7F_5);掺入ZnS可形成新的能带结构且增大复合几率,从而提高了荧光粉的发光性能,即ZnO/ZnS:Tb~(3+)荧光粉的发光性能强于ZnO:Tb~(3+)荧光粉的发光性能。     

Ca9Y(PO4)7:Ce3+,Tb3+纳米荧光粉的制备及发光性能

采用水热法制备出Ca_9Y(PO4)7∶Ce~(3+),Tb~(3+)纳米荧光粉,通过XRD、SEM和荧光光谱等对样品进行了分析,研究在Ca_9Y(PO4)7基质中引入Ce~(3+),Tb~(3+)离子对发光性能的影响规律。研究发现因Tb~(3+)离子自身能量交叉驰豫的存在,使得单掺Tb~(3+)时,通过调节Tb~(3+)离子的浓度可以实现对发光颜色的控制。同时研究了Ce~(3+)-Tb~(3+)之间的能量传递为电多极相互作用的偶极-四极机制,Ce~(3+)-Tb~(3+)之间最大的能量传递效率为55.6%。Ca_9Y(PO4)7∶Ce~(3+),Tb~(3+)的发光颜色可以通过激活离子之间的能量传递和共发射得到可控调节。SEM分析表明荧光粉颗粒尺寸在100 nm左右,分散性好。     

La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu~(3+)/Tb~(3+)荧光材料的制备及其光致发光性能

采用优化的高温固相方法制备了稀土离子Eu~(3+)和Tb~(3+)掺杂的La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2系荧光材料,并对其物相行为、晶体结构、光致发光性能和热稳定性进行了详细研究。结果表明,La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Eu~(3+)材料在紫外光激发下能够发射出红光,发射光谱中最强发射峰位于616 nm处,为5D0→7F2特征能级跃迁,Eu~(3+)的最优掺杂浓度为0.08,对应的CIE坐标为(0.610 2,0.382 3);La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2∶Tb~(3+)材料在紫外光激发下能够发射出绿光,发射光谱中最强发射峰位于544 nm处,对应Tb~(3+)的5D4→7F5能级跃迁,Tb~(3+)离子的最优掺杂浓度为0.15,对应的CIE坐标为(0.317 7,0.535 2)。此外,对2种材料的变温光谱分析发现Eu~(3+)和Tb~(3+)掺杂的La_7O_6(BO_3)(PO_4)_2荧光材料均具有良好的热稳定性。     

GdB_3O_6-CeB_3O_6二元体系中Tb~(3+)的光致发光

研究了组成对Tb~(3+)激活的GdB_3O_6-CeB_3O_6二元体系的发光亮度、发光光谱和激发光谱的影响。结果表明:在紫外光激发下,Ce~(3+)和Gd~(3+)对Tb~(3+)的发光均有敏化作用,特别是Ce~(3+)对Tb~(3+)的发光敏化效果十分显著;Gd~(3+)在该体系中还能起能量传递的中间体作用;Ce~(3+)→Tb~(3+)能量传递的机理为电多极相互作用的共振传递。     

Liy Mg2-x-y P4 O12:xTb3+荧光粉的制备及发光性能

利用高温固相法制备了Tb~(3+)单掺杂和Tb~(3+),Li~+双掺杂Li_yMg_(2-x-y)P_4O_(12):xTb~(3+)的新型磷酸盐基质荧光粉,并利用X射线粉末衍射仪、红外光谱仪、扫描电镜、荧光光谱仪对其进行了表征。研究了激活剂Tb~(3+)和电荷补偿剂Li~+的掺杂对其结构、形貌和发光性能的影响。研究发现Tb~(3+)和Li~+的掺杂对荧光粉的激发峰、发射峰位置基本没有影响,其最强激发峰波长、发射峰波长分别位于378nm和545nm,Tb~(3+)的最佳掺杂量为6mol%。同时发现掺杂不同量的Li~+均能提高荧光粉的发光强度,当Li~+最佳掺杂量为12mol%时其发光强度最高提高近22倍。     

在硅磷酸盐中铽的发光及钆对其敏化作用

研究了 Tb~(3+)在 RE_2O_3·0.10SiO_2·0.95P_2O_5(ER=La,Gd)中的发光。实验表明,不同激发条件对 Tb~(3+)发光性能有不同的影响,激发能越高猝灭浓度就越小,因之随着激发条件不同,Tb~(3+)的最佳含量也不同。通过测定试样的激发光谱和发射光谱证实了 Gd~(3+)对 Tb~(3+)有强的敏化作用,如在 LSP∶Tb_(0.02)中掺入0.2molGd~(3+),可使发光强度提高25～28倍。计算了 Gd~(3+)对Tb~(3+)的能量传递效率,以254nm 紫外光激发时传递效率高达0.97。初步探讨了钆对铽的能量传递机理为多极子共振能量传递。     

La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)材料的制备及其上转换发光性质

采用高温固相法制备了La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光粉。通过X射线衍射(XRD)和上转换发射光谱对样品进行了相结构和发光性质表征。XRD实验结果表明:合成的样品为面心立方萤石结构(Fm-3m)的La_(2.4)Mo_(1.6)O_8相。在980 nm红外光激发下,La_(2.4)Mo_(1.6)O_8∶Yb~(3+),Er~(3+)荧光粉发出分别来自Er~(3+)离子的~2H1_(1/2)→~4I_(15/2)、~4S_(3/2)→~4I_(15/2)跃迁的绿光(主峰为548和529 nm)和~4F_(9/2)→~4I_(15/2)跃迁的红光(主峰为670 nm)。进一步地,对样品中可能的上转换发光机制进行了讨论。     

LaOBr:Er,Tm的能量传递

本文较系统地研究了LaOBr∶Er,LaOBr∶Tm和LaOBr∶Er,Tm的发光特性。用不同波长的光源激发样品,确定Er~(3 )和Tm~(3 )的荧光衰减及强度与浓度的依赖关系,并得到临界传递距离R_0=59.4。     

Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)荧光粉的制备、结构与荧光性质研究

采用高温固相法合成了具有高热稳定性的Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)红色荧光粉。通过X射线衍射和扫描电子显微镜对样品的结构和形貌进行了系统地表征,结果表明成功地合成了Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)荧光粉。在394 nm激发下,样品发出很强的红光,该发射来自于Eu~(3+)的5D~0→~7F_J(J=1, 2, 3, 4)。通过变温光谱分析了样品在303～563 K温度范围的热稳定性。随着温度的升高, Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:0.3Eu~(3+)样品的发光先增强后减弱,在483 K时的发光最强为室温时的1.5倍。将Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:0.3Eu~(3+)样品与蓝色荧光粉BaMgAl_(10)O_(17):Eu~(2+)和绿色荧光粉BaSiO_4:Eu~(2+)以及近紫外LED芯片(395 nm)进行封装,在不同电流激发下(20～140 mA),均获得了显色指数高于92,色温低于4000 K的暖白光。以上结果表明Ca_2Y_8(SiO_4)_6O_2:Eu~(3+)在白光LED领域具有非常好的潜在应用。     

用于宽谱带发射白色发光二极管的黄色荧光粉Sr8MgAl(PO4)7∶xEu2+的制备及发光性能

通过高温固相反应合成了一系列宽谱带发射黄色荧光粉Sr_8MgAl(PO_4)_7∶x Eu~(2+)(SMAP∶x Eu~(2+)),并对其物质结构、发光性能及其在白色发光二极管(WLED)领域的应用进行了探究。X射线衍射(XRD)测试结果表明,SMAP∶x Eu~(2+)系列荧光粉具有单斜结构和C2/m空间群,激活剂Eu~(2+)离子能够很好地进入SMAP基质中并占据Sr~(2+)离子的晶格位点。漫反射光谱分析显示SMAP基质属于宽带隙材料,带隙宽度为3.60 e V。此外,SMAP∶x Eu~(2+)具有较宽的激发范围(280～500 nm),对应于Eu~(2+)离子的4f~7→4f~65d~1跃迁;在380 nm近紫外光激发下,呈现出450～800 nm的多发光中心的非对称黄光发射,发射峰位于590 nm处。基于高斯多峰拟合结果,得到3个发光中心,分别位于528、600和680 nm。最后,将已制备的黄色荧光粉SMAP∶0.05Eu~(2+)与商业化蓝粉Ba Mg Al_(10)O_(17)∶Eu~(2+)混合涂覆到400 nm芯片上制得色温较好(3 344 K)、显色指数较高(90.1)的WLED。     

常温下溴氧化镧水解反应的初步探讨

溴氧化镧(LaOBr)是一种良好的发光材料的基质。七十年代以来,先后研制出LaOBr:Tb和LaOBr:Bi高效X射线增感屏,LaOBr:Tb也曾用作阴极射线发光材料。但由于LaOBr的化学性质不稳定而妨碍这类材料的推广使用。研究LaOBr的水解过程及防止其潮解变质,是一个重要的课题。曾有报道在制屏工艺中,采取粉粒包膜和加入可溶性无机盐等措施来提高LaOBr的防潮能力。苏勉曾等研究了LaOBr与水蒸汽作     

阴极射线激发下新型蓝粉的研制

蓝色荧光粉在高密度激发下的衰减与饱和是影响显示器整体性能的因素之一,我们研制的阴极射线新型蓝粉ZnS:Zn,Pb具有优异的高密度激发特性和较好的饱和特性,本文分析了制备条件对ZnS:Zn,Pb发光性能的影响,同时注意到ZnS:Tm^2 发宽谱带蓝光有很高的亮度和效率,研究了在ZnS:Zn,Pb中掺入Tm^2 的发光情况,发现阴极射线激发下相对发光亮度有了进一步提高,并具有较好的亮度饱和特性,随着Tm^2 浓度的增加,光谱的主峰发生了蓝移,相对发光亮度有所提高,非线性有所改善,改进后的荧光粉可应用于FED,PTV等显示器中。     

Dy3+，Eu3+共掺的LiGd(MoO4)2单一相荧光粉的合成、发光及能量传递

采用溶胶-凝胶法制备了LiGd(MoO_4)_2∶Dy~(3+),Eu~(3+)系列荧光粉。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、荧光光谱仪等对所得样品的结构、形貌和发光性能进行了表征,并研究了其能量传递机理。结果表明:白钨矿结构的Li Gd(Mo O_4)_2∶Dy~(3+),Eu~(3+)荧光粉的形貌为不规则颗粒,其粒径为1.8μm。在354 nm近紫外光激发下,该荧光粉显示出Dy~(3+)的特征黄、蓝光发射和Eu~(3+)的特征红光发射。计算Dy~(3+)和Eu~(3+)的临界距离为1.383 nm,Dy~(3+)→Eu~(3+)之间能量传递机理为偶极-四极相互作用。通过调节Dy~(3+)、Eu~(3+)的掺杂浓度,荧光粉可实现暖白光发射。此外,详细研究了稀土离子(Dy~(3+),Eu~(3+))的掺杂浓度与荧光粉的色温值之间的关系。