發(fā)光顏色可調(diào)Cs3Gd1-x-yLuyGe3O9：xBi3+固溶體熒光粉的制備和發(fā)光性質(zhì)研究

康新威，戴鵬鵬

（新疆師范大學 物理與電子工程學院 新疆發(fā)光礦物與光功能材料研究重點實驗室，烏魯木齊 830054）

0 引言

熒光粉轉(zhuǎn)換白光發(fā)光二極管（pc-WLED）具有長壽命、環(huán)保、低能耗和高亮度等優(yōu)點，已廣泛應用于照明領(lǐng)域［1-3］。目前商用白光LED 是采用藍色芯片組合Y3Al5O12：Ce3+黃色熒光粉而成，然而該方式產(chǎn)生的白光LED 由于發(fā)射光譜中缺少紅色成份，導致其顯色指數(shù)較低（CRI＜75），相關(guān)色溫較高（CCT＞4 500K），無法滿足室內(nèi)照明需求［4-7］。國內(nèi)外研究者們提出了一種改進的方式，通過近紫外芯片激發(fā)三基色（紅、綠、藍）熒光粉來獲得白光LED，該方法雖然可以產(chǎn)生室內(nèi)照明所需的暖白光，但是在可見光光譜中的青色區(qū)域（480～520 nm）存在一個明顯的“青色間隙”，使實現(xiàn)全光譜照明具有挑戰(zhàn)性［8-10］。因此，人們希望獲得一種青色發(fā)光材料，通過熒光粉混合的方式來實現(xiàn)全光譜照明。所以開發(fā)出能夠被近紫外芯片驅(qū)動的青色熒光粉極為重要。

眾所周知，稀土Eu2+和Ce3+由于其5d～4f 允許躍遷所引起的大的吸收截面和較高的熒光量子產(chǎn)率，已被廣泛作為激活劑離子用于無機熒光粉中［11-13］。然而，Eu2+/Ce3+激活的熒光粉在可見光區(qū)域存在光譜重疊，使合成的熒光粉出現(xiàn)重吸收現(xiàn)象，最終導致合成的器件出現(xiàn)發(fā)光效率低、色漂移等問題［14-15］。與稀土Eu2+/Ce3+相比，非稀土Bi3+的發(fā)光主要源于1S0～3P1/1P1躍遷，Bi3+在可見光區(qū)域幾乎沒有吸收，所以Bi3+激活的熒光粉可以有效避免稀土Eu2+/Ce3+遇到的光譜重吸收問題［16-17］。此外，Bi3+最外層電子6s 和6p 裸露在外，對晶體場環(huán)境變化較為敏感，所以Bi3+的發(fā)光易受到晶體場環(huán)境變化的影響而呈現(xiàn)出從紫外到紅光的發(fā)射［18-20］。……