用于白光LED的熒光玻璃的研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著照明光源的不斷發(fā)展，用電量不斷增加，而且照明光源中存在對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)，這就與節(jié)能減排的觀點(diǎn)背道而馳。白光LED具有無(wú)污染、低能耗、高顯色性、使用時(shí)間長(zhǎng)、響應(yīng)速度快等傳統(tǒng)照明光源不具備的優(yōu)勢(shì)，受到人們的廣泛關(guān)注。目前能夠使LED成功發(fā)射白光的最重要的一種方法就是由發(fā)射藍(lán)光的LED和加入稀土元素的熒光粉匹配在一起，但是這種方法存在缺少紅光成分、熱穩(wěn)定性差、易老化等缺陷。所以本文采用了摻雜稀土離子的玻璃作為熒光體，和熒光粉相比，

2、熒光玻璃更具優(yōu)勢(shì)——熱穩(wěn)定性高、發(fā)光均勻、制備工藝簡(jiǎn)單等。
　　本文采用傳統(tǒng)的熔體冷卻技術(shù)制備了單摻或共摻稀土離子Ce3+、Dy3+和Eu3+的硼硅酸鹽(SiO2-B2O3-CaO)熒光玻璃。通過(guò)激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、色度圖、色度坐標(biāo)和色溫等對(duì)熒光玻璃進(jìn)行測(cè)試、分析和表征，得出了稀土離子的濃度對(duì)熒光玻璃發(fā)射的白光強(qiáng)度以及白光效果的影響，并且準(zhǔn)確的獲得了白光效果最好、發(fā)光強(qiáng)度最強(qiáng)時(shí)樣品中稀土離子的濃度。此外，本文也對(duì)所摻雜的稀土元素之

3、間的能級(jí)躍遷及能量傳遞機(jī)制進(jìn)行了研究。
　　（1）由傳統(tǒng)的熔體冷卻技術(shù)成功制備了共摻稀土離子Ce3+/Dy3+的硼硅酸鹽熒光玻璃。首先保持Ce3+和Dy3+的濃度總和不變，逐漸改變二者的濃度，找到最佳摻雜比例。在363nm紫外光的激發(fā)下，熒光玻璃就會(huì)發(fā)射藍(lán)光和黃光，一定比例的藍(lán)光和黃光就會(huì)合成白光。當(dāng)Ce3+和Dy3+的濃度比為1:6時(shí)，合成白光的色度坐標(biāo)為(0.3262，0.3345)，色溫為6000K，白光效果最好。然后保持C

4、e3+和Dy3+的最佳比例不變，共同改變二者的濃度，找到最佳摻雜濃度。經(jīng)過(guò)測(cè)試分析和計(jì)算，當(dāng)CeO2和Dy2O3摻雜濃度分別為0.15mol％和0.45mol%時(shí)，兩種稀土離子的發(fā)射峰值同時(shí)達(dá)到最大，所合成白光的色度坐標(biāo)是(0.3250，0.3377)，色溫近似在6000K附近，和Ce3+和Dy3+的濃度比為1:6時(shí)的白光效果基本一致。
　?。?）由于上述白光中缺少紅光成分，色溫偏高，所以保持CeO2和Dy2O3摻雜濃度分別為0.

5、15mol%和0.45mol%的情況下，本文摻入不同濃度的Eu2O3來(lái)調(diào)節(jié)色溫。經(jīng)過(guò)計(jì)算和分析，在三摻稀土元素Ce3+/Dy3+/Eu3+的熒光玻璃中，當(dāng)Eu2O3的濃度是0.03mol%時(shí)，熒光玻璃經(jīng)激發(fā)光源照射后發(fā)射的合成白光的色度坐標(biāo)是(0.3334，0.3409)，色溫為5500K，和夏日正午的陽(yáng)光一致，照明白光效果最好。當(dāng)Eu2O3的濃度小于或大于0.03mol%時(shí)，合成的白光會(huì)逐漸變?yōu)槔浒坠饣蚺坠狻?br>　　（3）采用傳