稀土摻雜Cao-B2O3-SiO2發(fā)光玻璃的制備及其光致發(fā)光性能研究.pdf

1、近年來(lái)，白光發(fā)光二極管(lightemittingdiodes，LED)具有快速的響應(yīng)時(shí)間、低的能量損耗、環(huán)境友好和能夠廣泛應(yīng)用于固態(tài)發(fā)光方面等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注。形成白光的傳統(tǒng)方法是把兩種或者三種不同類型的能夠被紫外光或者藍(lán)光LED芯片有效激發(fā)的熒光粉結(jié)合起來(lái)。這種方法的主要問(wèn)題是隨著能量的消耗產(chǎn)生的白光不夠穩(wěn)定。在白光LED的應(yīng)用背景下，我們制備了稀土離子摻雜的發(fā)光玻璃。和傳統(tǒng)的熒光粉相比，發(fā)光玻璃具有明顯的優(yōu)勢(shì)，例如很高的熱

2、穩(wěn)定性、低的生產(chǎn)成本和容易實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。
　　 本文采用熔體冷卻法制備了稀土離子Ce3+、Tb3+、Sm3+和Eu3+單摻或者共摻的CaO-B2O3-SiO2發(fā)光玻璃。通過(guò)發(fā)射光譜、激發(fā)光譜、衰減曲線、紫外-可見(jiàn)吸收光譜和色度坐標(biāo)對(duì)發(fā)光玻璃的發(fā)光性能進(jìn)行測(cè)試和表征。文中研究了稀土離子的濃度對(duì)發(fā)光玻璃發(fā)光強(qiáng)度的影響。此外，我們也討論了稀土離子之間的能量傳遞。
　　 用熔體冷卻法制備了具有不同CeO2含量的Ce3+/Tb3+/S

3、m3+共摻雜的CaO-B2O3-SiO2發(fā)光玻璃。在紫外光激發(fā)下，在Ce3+/Tb3+/Sm3+共摻雜CaO-B2O3-SiO2發(fā)光玻璃的發(fā)射光譜中同時(shí)觀測(cè)到了藍(lán)光、綠光和紅橙光的發(fā)射帶，這些發(fā)射帶的混合實(shí)現(xiàn)了白光發(fā)射。此外，在Sm2O3和Tb4O7的含量不變的情況下，隨著CeO2含量的減小，Ce3+/Tb3+/Sm3+共摻雜發(fā)光玻璃的發(fā)光顏色在白光區(qū)逐漸由藍(lán)光區(qū)附近過(guò)渡到黃光區(qū)附近。
　　 用熔體冷卻法制備了具有不同Tb4O7

4、含量的Ce3+/Tb3+/Sm3+三元共摻雜的CaO-B2O3-SiO2發(fā)光玻璃。在374nm激發(fā)下，在Ce3+/Tb3+/Sm3+三元共摻雜發(fā)光玻璃的發(fā)射光譜中同時(shí)觀測(cè)到了藍(lán)光、綠光和紅橙光的發(fā)射帶，這些發(fā)射帶的混合實(shí)現(xiàn)了白光的全色發(fā)射顯示。此外，Ce3+/Tb3+/Sm3+三元共摻雜發(fā)光玻璃的發(fā)光顏色隨著Tb4O7含量的減小從綠光逐漸過(guò)渡到白光，顯示出發(fā)光顏色的可調(diào)節(jié)性。
　　 用熔體冷卻法制備了具有不同Sm2O3含量的Ce

5、3+/Tb3+/Sm3+三元共摻雜的CaO-B2O3-SiO2發(fā)光玻璃。在Ce3+/Tb3+/Sm3+共摻雜的發(fā)光玻璃的發(fā)射光譜中同時(shí)觀測(cè)到了藍(lán)光、綠光和紅橙光的發(fā)射帶。Sm3+離子在603nm處的發(fā)射強(qiáng)度與Tb3+離子在546nm處的發(fā)射強(qiáng)度的比值可以通過(guò)改變Sm3+離子的濃度來(lái)調(diào)節(jié)。此外，發(fā)射光譜和激發(fā)光譜顯示了Sm3+離子的自猝滅效應(yīng)和從Tb3+(5D4)到Sm3+(4G5/2)的能量傳遞。
　　 用熔體冷卻法制備了Ce3

6、+/Tb3+/Eu3+三元共摻雜的CaO-B2O3-SiO2發(fā)光玻璃。在Ce3+/Tb3+/Eu3+共摻雜的發(fā)光玻璃的發(fā)射光譜中同時(shí)觀測(cè)到了包括藍(lán)光、綠光和紅橙光發(fā)射的全色光。發(fā)光玻璃的色度參數(shù)可以通過(guò)改變Eu2O3的含量來(lái)調(diào)節(jié)。此外，發(fā)射光譜和衰減曲線顯示了從Tb3+到Eu3+的能量傳遞。
　　 用熔體冷卻法制備了Sm3+離子摻雜的F/O-鈣硼硅發(fā)光玻璃。在404nm激發(fā)下這些玻璃能夠發(fā)出紅橙光。Sm3+離子的發(fā)射強(qiáng)度與玻璃基