采用传统的高温固相法合成了一种新型的绿色荧光粉Sr3Y(PO4)3∶Ce3+,Tb3+,利用X射线衍射(XRD)和荧光光谱(PL)对该材料的晶体结构和光学性能进行表征.结果分析表明,制得样品的XRD图谱不含Sr3Y(PO4)3以外的杂峰,稀土掺杂并未改变基质的晶体结构,得到的样品为纯相的磷酸钇锶.从本文实验中明显观察到Sr3Y(PO4)3∶Tb3+的激发光谱和Ce3+的发射光谱在320~390 nm有重叠,表明在Sr3Y(PO4)3基质中可存在从Ce3+到Tb3+的能量传递.在紫外光(315　nm)激发下该荧光粉发射出了Ce3+的蓝光(320~420 nm)和Tb3+的黄绿光(480~500 nm)和(530~560 nm),当Ce3+的浓度为7%,Tb3+的浓度由1%增大到50%时,通过Ce3+的4f→5d电子跃迁将能量传递到Tb3+,然后发生5D4→7Fj电子跃迁,该荧光粉发射光谱可由蓝光逐渐调节为黄绿光.本文绘制了Ce3+,Tb3+的能级和Sr3Y(PO4)3∶Ce3+,Tb3+荧光粉中的能量转移过程示意图,并详细阐述了由Ce3+到Tb3+的能量传递过程.通过对比Ce3+和Tb3+的发光强度以及由Ce3+到Tb3+能量转移效率的相对变化,可以得出,随着掺入的Tb3+浓度不断增加,Tb3+的发射强度(5D4→7Fj)和能量转移效率(Ce3+到Tb3+)也在增大,而Ce3+的发射强度却有了明显的下降.当Tb3+的浓度为50% 时能量转移效率可高达80%.通过CIE色度图也可以看出,当Tb3+浓度不断增大,样品的色坐标从图中的蓝色区域移动到绿色区域.所以在紫外光激发下,Ce3+和Tb3+共掺Sr3Y(PO4)3可作为一种绿光荧光粉应用在白光LED或LCD背光源上.

以乙二胺四乙酸(EDTA)为螯合剂, 用一种改进的共沉淀法制备了Yb3+/Er3+共掺的立方相NaYF4和Yb3+/Er3+/Gd3+三掺的六角相NaYF4纳米晶。 用透射电子显微镜、 X射线衍射、 荧光光谱等测量手段对样品的形貌、 晶相和发光性能进行了表征。 结果表明, 通过掺杂Gd3+, 实现了NaYF4基质从立方相到六角相的相变。 虽然据报道六角相的NaYF4比立方相的NaYF4上转换效率高, 但是相变对上转换荧光光谱的影响还不清楚。 本文着重研究了相变对晶格场能级分裂、 发光强度和发光颜色的调控作用, 提出了荧光增强和发光颜色可调的机理。 用10 mW, 980 nm二极管激光激发, 在立方相和六角相样品中均观察到肉眼可见的上转换荧光发射, 分别是525/550 nm附近2H11/2/4S3/2→4I15/2跃迁引起的绿光发射和657 nm附近4F9/2→4I15/2跃迁引起的红光发射。 与立方相样品相比, 六角相样品荧光发射谱线变窄, 荧光强度增强了一个量级, 出现了2H9/2→4I13/2跃迁引起的新发射峰, 红绿比由2∶1增大到3∶1, 这是因为六角相基质的晶格场对称性降低, 于是增强了上转换荧光强度, 同时六角相的晶胞体积变小, 提高了掺杂离子周围的晶格场强度, 导致发射谱线变锐, 表明相变可以调节晶格场能级分裂, 发光强度和发光颜色。