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Luminescence properties and energy transfer behavior of single-component NaY(WO<sub>4</sub>)<sub>2</sub>:Tm<sup>3+</sup>/Dy<sup>3+</sup>/Eu<sup>3+</sup> phosphors for ultraviolet-excited white light-emitting diodes
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발행연도
2016
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등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
426-432(7쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>The single-component NaY(WO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>:Tm<SUP>3+</SUP>/Dy<SUP>3+</SUP>/Eu<SUP>3+</SUP> color-controllable phosphors were synthesized by a facile high-temperature solid-state reaction technique. The X-ray diffraction patterns, field-emission electron scanning microscope images and photoluminescence (PL) spectra were measured to characterize the prepared phosphors. All the samples possessed pure tetragonal phase and consisted of micro-sized particles. Under ultraviolet light excitation, the characteristic emissions of Tm<SUP>3+</SUP>, Dy<SUP>3+</SUP> and Eu<SUP>3+</SUP> ions were observed. Moreover, the emission color of the NaY(WO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>:0.01Tm<SUP>3+</SUP>/<I>x</I>Dy<SUP>3+</SUP> phosphors was tuned from blue to white by adjusting the Dy<SUP>3+</SUP> ion concentration. The PL spectra revealed that there existed an efficient energy transfer (ET) from Tm<SUP>3+</SUP> to Dy<SUP>3+</SUP> ions and the ET mechanism was determined to be a resonant type <I>via</I> dipole–dipole interaction. Through theoretical calculation, the ET efficiency was found to be as high as 46.1% when <I>x</I> = 0.05 and the critical distance was 6.54 Å. With the introduction of Eu<SUP>3+</SUP> ions, the corrected color temperature of the products was modified and the emission color was also changed from pure white to reddish white. These obtained single-component white light-emitting NaY(WO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>:Tm<SUP>3+</SUP>/Dy<SUP>3+</SUP>/Eu<SUP>3+</SUP> phosphors were expected to be a potential candidate for phosphor-converted white light-emitting diode applications.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Under 358 nm excitation, the obtained samples exhibited the emissions of Tm<SUP>3+</SUP>, Dy<SUP>3+</SUP> and Eu<SUP>3+</SUP> ions. </LI> <LI> Owing to the ET from Tm<SUP>3+</SUP> to Dy<SUP>3+</SUP> ions, the emission color of the phosphors was changed from blue to white. </LI> <LI> The ET efficiency in the NaY(WO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>:0.01Tm<SUP>3+</SUP>/xDy<SUP>3+</SUP> phosphors was up to 46.1% when x = 0.05. </LI> <LI> Through theoretical analysis, the ET mechanism from Tm<SUP>3+</SUP> to Dy<SUP>3+</SUP> ions was the dipole–dipole interaction. </LI> <LI> With the tridoping of Eu<SUP>3+</SUP> ions, the CCT value of the as-prepared phosphors was modified. </LI> </UL> </P> <P><B>Graphical abstract</B></P> <P>[DISPLAY OMISSION]</P>
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