Neutral and warm white light emissi

Neutral and warm white light emission in Tb3+/Sm3+ zinc phosphate
glasses
A.N. Meza-Rocha a,⇑, G. Muñoz H. a, A. Speghini b,c, M. Bettinelli b, U. Caldiño a


a b s t r a c t
A spectroscopy analysis of Tb3+ and Tb3+/Sm3+ doped zinc phosphate glasses based on emission spectra
and decay time profiles was performed. The Tb3+ singly doped glass shows a green overall emission with
x = 0.258 and y = 0.429 CIE1931 chromaticity coordinates, upon Tb3+ excitation at 318 nm. Under
co-excitations of Tb3+ and Sm3+ at 344, 361 and 374 nm, the Tb3+/Sm3+ co-doped glasses display neutral
and warm white overall emissions with CIE1931 chromaticity coordinates in ranges of x = 0.407–0.487
and y = 0.437–0.485, color temperature in the range of 2447–4024 K and quantum yield up to 12.38%,
depending on the excitation wavelength and relative amount of Tb3+ and Sm3+. In all cases, it was
observed that the Sm3+ emission is enhanced by the addition of Tb3+, which is correlated with a quenching
of the Tb3+ emission as consequence of a non-radiative Tb3+?Sm3+ energy transfer process. The
non-radiative nature of the energy transfer process was inferred by the shortening of the Tb3+ emission
decay time observed in the Tb3+/Sm3+ co-doped zinc phosphate glasses. An analysis of the Tb3+ emission
decay time profiles by the Inokuti–Hirayama model suggests that an interaction electric dipole–dipole
into the Tb3+–Sm3+ clusters might dominate in the energy transfer process with efficiency and probability
of 0.23–0.25 and 96.22–111.35 s1, respectively.


Conclusions
A spectroscopy evaluation of Tb3+ and Tb3+/Sm3+ doped zinc
phosphate glasses was carried out through their photoluminescence
spectra and decay time profiles. The Tb3+ doped zinc phosphate
glass upon 318 nm excitation shows a green overall
emission with x = 0.258 and y = 0.429 CIE1931 chromaticity coordinates.
Such luminescence is mainly generated by the terbium
5D4?7F5 transition. The Tb3+/Sm3+ co-doped glasses upon 344,
361 and 374 nm excitations, which match well with the emissions
of AlGaN and GaN LEDs, exhibit neutral and warm white overall
emission with a correlated color temperature in the range of
2447–4024 K and a quantum yield up to 12.38%, depending on
the excitation wavelength and relative amount of Tb3+ and Sm3+.
These white tonalities are generated by the simultaneous emissions
of Tb3+ and Sm3+. The emission of Sm3+ was improved
through the addition of Tb3+, which correlates with an intensity
reduction of the Tb3+ emission as consequence of a non-radiative
energy transfer process from Tb3+ to Sm3+. The non-radiative nature
of the energy transfer process was inferred by the shortening
of the Tb3+ emission decay times observed in the Tb3+/Sm3+
co-doped glasses in comparison with that observed in the Tb3+ singly
doped glass. From an analysis of the terbium 5D4?7F5 emission
decay time profiles by the Inokuti–Hirayama model, it is
deduced that an electric dipole–dipole interaction into Tb3+–Sm3+
clusters might dominate in the energy transfer process, with a
interaction distance, efficiency and probability of 10.2–8.3 Å,
0.23–0.25 and 96.22–111.35 s1, respectively. Based on this evaluation,
Tb3+/Sm3+ co-doped zinc phosphate glasses might be potentially
useful in W-LED applications.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Neutral and warm white light emission in Tb3+/Sm3+ zinc phosphateglassesA.N. Meza-Rocha a,⇑, G. Muñoz H. a, A. Speghini b,c, M. Bettinelli b, U. Caldiño aa b s t r a c tA spectroscopy analysis of Tb3+ and Tb3+/Sm3+ doped zinc phosphate glasses based on emission spectraand decay time profiles was performed. The Tb3+ singly doped glass shows a green overall emission withx = 0.258 and y = 0.429 CIE1931 chromaticity coordinates, upon Tb3+ excitation at 318 nm. Underco-excitations of Tb3+ and Sm3+ at 344, 361 and 374 nm, the Tb3+/Sm3+ co-doped glasses display neutraland warm white overall emissions with CIE1931 chromaticity coordinates in ranges of x = 0.407–0.487and y = 0.437–0.485, color temperature in the range of 2447–4024 K and quantum yield up to 12.38%,depending on the excitation wavelength and relative amount of Tb3+ and Sm3+. In all cases, it wasobserved that the Sm3+ emission is enhanced by the addition of Tb3+, which is correlated with a quenchingof the Tb3+ emission as consequence of a non-radiative Tb3+?Sm3+ energy transfer process. Thenon-radiative nature of the energy transfer process was inferred by the shortening of the Tb3+ emissiondecay time observed in the Tb3+/Sm3+ co-doped zinc phosphate glasses. An analysis of the Tb3+ emissiondecay time profiles by the Inokuti–Hirayama model suggests that an interaction electric dipole–dipoleinto the Tb3+–Sm3+ clusters might dominate in the energy transfer process with efficiency and probabilityof 0.23–0.25 and 96.22–111.35 s1, respectively.ConclusionsA spectroscopy evaluation of Tb3+ and Tb3+/Sm3+ doped zincphosphate glasses was carried out through their photoluminescencespectra and decay time profiles. The Tb3+ doped zinc phosphateglass upon 318 nm excitation shows a green overallemission with x = 0.258 and y = 0.429 CIE1931 chromaticity coordinates.Such luminescence is mainly generated by the terbium5D4?7F5 transition. The Tb3+/Sm3+ co-doped glasses upon 344,361 and 374 nm excitations, which match well with the emissionsof AlGaN and GaN LEDs, exhibit neutral and warm white overallemission with a correlated color temperature in the range of2447–4024 K and a quantum yield up to 12.38%, depending onthe excitation wavelength and relative amount of Tb3+ and Sm3+.These white tonalities are generated by the simultaneous emissionsof Tb3+ and Sm3+. The emission of Sm3+ was improvedthrough the addition of Tb3+, which correlates with an intensityreduction of the Tb3+ emission as consequence of a non-radiativeenergy transfer process from Tb3+ to Sm3+. The non-radiative natureof the energy transfer process was inferred by the shorteningof the Tb3+ emission decay times observed in the Tb3+/Sm3+co-doped glasses in comparison with that observed in the Tb3+ singlydoped glass. From an analysis of the terbium 5D4?7F5 emissiondecay time profiles by the Inokuti–Hirayama model, it isdeduced ที่โต้ตอบไฟฟ้า dipole – dipole เป็น Tb3 + – Sm3 +คลัสเตอร์อาจครองในกระบวนการถ่ายโอนของพลังงาน มีการระยะทางโต้ตอบ ประสิทธิภาพ และน่าเป็นÅ 10.2 – 8.30.23 – 0.25 และ 96.22 – 111.35 s 1 ตามลำดับ ตามการประเมินนี้Tb3 ++ Sm3 + แว่นตาร่วมผสมสังกะสีฟอสเฟตอาจอาจมีประโยชน์ในการใช้งาน W LED

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เป็นกลางและอบอุ่นปล่อยแสงสีขาวใน Tb3 + / + SM3
สังกะสีฟอสเฟตแว่นตา
A.N. ซา-Rocha ที่⇑กรัมMuñozเอชเอ Speghini B, C, M. Bettinelli ข U. Caldiño bstract การวิเคราะห์ของสเปคโทร Tb3 + และ Tb3 + / + SM3 เจือแก้วฟอสเฟตสังกะสีอยู่บนพื้นฐานของการปล่อยสเปกตรัมและโปรไฟล์เวลาการสลายตัวที่ได้ดำเนินการ แก้ว Tb3 + ยาเดี่ยวแสดงให้เห็นถึงการปล่อยก๊าซโดยรวมสีเขียวที่มีx = 0.258 และ Y = 0.429 CIE1931 พิกัด chromaticity เมื่อ Tb3 + กระตุ้นที่ 318 นาโนเมตร ภายใต้การร่วม excitations ของ Tb3 + และ SM3 + ที่ 344, 361 และ 374 นาโนเมตรที่ Tb3 + / SM3 + แก้วร่วมเจือแสดงเป็นกลางปล่อยก๊าซเรือนกระจกโดยรวมและอบอุ่นสีขาวกับCIE1931 chromaticity พิกัดในช่วงของ x = 0.407-0.487 และ y = 0.437-0.485, อุณหภูมิสีอยู่ในช่วง 2447-4024 K และผลผลิตควอนตัมได้ถึง 12.38% ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นกระตุ้นและจำนวนเงินที่ญาติของ Tb3 + และ SM3 + ในทุกกรณีที่มันถูกตั้งข้อสังเกตว่าการปล่อย SM3 + จะเพิ่มขึ้นตามการเพิ่มขึ้นของ Tb3 + ซึ่งมีความสัมพันธ์กับการดับของTb3 + ปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่เป็นผลมาจากการที่ไม่ Tb3 รังสี + + SM3 กระบวนการถ่ายโอนพลังงาน ลักษณะที่ไม่ใช่รังสีของกระบวนการถ่ายโอนพลังงานที่ถูกสรุปโดยย่อของ Tb3 + ปล่อยเวลาผุพบในTb3 + / + SM3 สังกะสีร่วมเจือแก้วฟอสเฟต การวิเคราะห์การปล่อย Tb3 + โปรไฟล์เวลาการสลายตัวโดย Inokuti-Hirayama รูปแบบการแสดงให้เห็นว่าการโต้ตอบไฟฟ้าขั้วขั้ว-เข้าTb3 เครื่องหมาย + + -Sm3 กลุ่มอาจครองในกระบวนการถ่ายโอนพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและความน่าจะเป็นของ0.23-0.25 และ 96.22-111.35 s? 1 ตามลำดับ. สรุปการประเมินผลของสเปคโทร Tb3 + และ Tb3 + / + SM3 สังกะสีเจือแก้วฟอสเฟตได้รับการดำเนินการของพวกเขาผ่านphotoluminescence สเปกตรัมและโปรไฟล์เวลาการสลายตัว สังกะสีฟอสเฟตเจือ + Tb3 แก้วเมื่อกระตุ้น 318 นาโนเมตรแสดงให้เห็นโดยรวมสีเขียวปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มีx = 0.258 และ Y = 0.429 CIE1931 chromaticity พิกัด. เรืองแสงดังกล่าวจะถูกสร้างขึ้นโดยส่วนใหญ่เทอร์เบียม5D4? 7F5 การเปลี่ยนแปลง Tb3 + / SM3 + แก้วร่วมเจือเมื่อ 344, 361 และ 374 นาโนเมตร excitations ซึ่งตรงกับดีกับการปล่อยมลพิษของLED AlGaN และกาน, แสดงเป็นกลางและโดยรวมอบอุ่นสีขาวปล่อยก๊าซเรือนกระจกที่มีอุณหภูมิสีที่มีความสัมพันธ์ในช่วง2447-4024 K และ ควอนตัมให้ผลผลิตได้ถึง 12.38% ขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นกระตุ้นและจำนวนเงินที่ญาติของTb3 + + และ SM3. เหล่านี้โทนสีขาวจะถูกสร้างโดยการปล่อยพร้อมกันของ Tb3 + และ SM3 + การปล่อยของ SM3 + ได้รับการปรับปรุงที่นอกเหนือจากTb3 + ซึ่งมีความสัมพันธ์กับความเข้มของการลดลงของการปล่อยก๊าซTb3 + เป็นผลมาจากที่ไม่ใช่รังสีกระบวนการถ่ายโอนพลังงานจากTb3 + เพื่อ SM3 + ธรรมชาติที่ไม่แผ่รังสีของกระบวนการถ่ายโอนพลังงานที่ถูกอ้างถึงโดยทำให้สั้นครั้งที่ผุTb3 + การปล่อยสังเกตใน Tb3 + / + SM3 แก้วเจือร่วมในการเปรียบเทียบกับที่พบใน Tb3 + ลำพังเจือแก้ว จากการวิเคราะห์ของเทอร์เบียม 5D4 แล้ว? 7F5 การปล่อยโปรไฟล์เวลาการสลายตัวโดยรูปแบบInokuti-Hirayama ก็จะอนุมานได้ว่าปฏิสัมพันธ์ขั้ว-ขั้วไฟฟ้าเข้าTb3 + -Sm3 + กลุ่มอาจครองอยู่ในขั้นตอนการถ่ายโอนพลังงานที่มีระยะการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพและน่าจะเป็นของ 10.2-8.3 Å, 0.23-0.25 และ 96.22-111.35 s? 1 ตามลำดับ ขึ้นอยู่กับการประเมินผลนี้Tb3 + / + SM3 สังกะสีร่วมเจือแก้วฟอสเฟตที่อาจเกิดขึ้นอาจจะมีประโยชน์ในการใช้งานW-LED