1
0.5
0
SrS:Ce(0.2 mol%)Powder Phosphors
l Li : 8●O mol%
F
i λ =480nm monil
l R.T.
奄
:、 Na:8.O mo1%
奄奄
i K:8.︒m︒1%ii:250 300 350 Wavelength(nm)
図3−3−20Li, Na, Kの添加濃度を8.O mol%とした試料のPL励起スペクトル.この励 起スペクトルは,ピーク値にて規格化を行っている.モニター波長は480nm
とした.
Ce3・発光中心の5d励起準位は結晶場の影響により、2E、と2T、、に分裂する[図2−2−6(a)参 照]。ゆえに、この360nmの励起帯がC♂発光中心の4fから5d(2EJへの直接励起に起因
する可能性があるが、5d軌道の2E、と2T、、間のエネルギー差は>104(cnr1)[1.24 eV]である のに対し、360nm(3.44 eV)と430 nm(2.88 eV)のエネルギー差は0.56 eVであることから、
360mn励起がC♂発光中心の4fから5d(2E、)の励起には起因しないと考えられる。よっ て、360nmの励起帯はCe3÷発光中心が取り込まれることにより生成される欠陥準位に起 因しているのではないかと推測される。図3−3−21に、Na添加濃度8.O mol%の場合におけ
るPLスペクトルの励起波長依存性を示す。励起波長は、264 nmおよび294 nmとした
(挿入図参照)。なお、スペクトルはピーク値において規格化した。これを見ると、294nm 励起のスペクトルは264nmのスペクトルに比べて、ピーク波長は1nn1程度長波長側に
シフトする程度であった。
図3−3−22にそれぞれの試料のPL励起スペクトルにおいて観測された間接励起帯(230〜
320nm)におけるピーク強度のアルカリ金属添加濃度依存性を示す。この図を見ると、大 きく分けて、Li、 Na、 Kを添加した場合と、 Rbを添加した場合において傾向が異なって いることがわかる。まず、Li、 Na、 Kを添加した場合について検討を行う。各添加元素 において最大発光を示す添加濃度は、Li添加の試料では05 mol%、 Na添加では1.O mol%、
そしてK添加では2.O mol%である。これらの濃度は、先に示したように、290〜300 nm の励起帯の成分が、263㎜をピークとする励起帯よりも大きくなる添力膿度に相当する。
つまり、過度なフラックス効果による粒子成長は、母体励起による発光を弱める要因に なると言える。また、いずれの元素を添加した場合でも最大発光強度はほぼ同じであっ た。一方、Rbを添加した場合には8.O mol%添加した場合において最も発光が強く、その 時の強度は他のアルカリ金属を添加した場合(各試料における最大発光)と比較して約2・3 倍、アルカリ金属無添加の試料と比較して約6倍高かった。これは、Rb添加の試料が、
他のアルカリ金属を添加した場合よりもCe・・発光中心を母体内に多く取り込んでいるこ と、SrS:Ceの結晶性が良いこと、および過度な粒子成長が生じない(SrS母体中にRbが 過剰に取り込まれない)ことが原因であると考えられる。
413一
寸1 5 α
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SrS:Ce(02 mo1%)Powder Phosphors
L50 04
Na:8.O mo1%
500
eXCltatlon spectfum
294nm 264nm
550 600
Waveleng出(nm)
図3−3−21Na添加濃度8.O mol%の場合におけるPLスペクトルの励起波長依存性.励起 波長は、264nmまたは294 nmとした.挿入図は, SrS母体のバンド間励起に 起因する励起帯である。矢印は励起波長を表している.