稀土摻雜白光發(fā)光透明微晶玻璃的研究.pdf

1、白光LED由于效率高、壽命長、體積小、安全節(jié)能環(huán)保等諸多優(yōu)點在照明、背光源、汽車、顯示和商業(yè)等領(lǐng)域得到廣泛的應用。目前商用的LED存在封裝工藝復雜,環(huán)氧樹脂容易老化等問題,因此研究新的發(fā)光材料來解決這些問題非常必要。由于微晶玻璃具有制備周期短、制備工藝簡單、稀土離子分布均勻、發(fā)光的色坐標容易調(diào)控等優(yōu)點,是一種較好的白光LED材料,近幾年來得到了廣泛的研究。本論文主要做了以下幾個方面的研究:
　　1、研究了BaYF5微晶玻璃的基質(zhì)組

2、分、制備過程、熱處理工藝等,制備了不同Ce3+摻雜濃度的微晶玻璃,研究了熱處理溫度以及Ce3+離子的摻雜濃度對微晶玻璃發(fā)光特性的影響,結(jié)果表明Ce3+離子摻雜濃度的改變僅改變了熒光光譜的強度,對發(fā)射光譜峰值波長的位置基本無影響,在338nm紫外光的激發(fā)下Ce3+離子的發(fā)射光譜范圍380nm-480nm,基本覆蓋了整個藍光區(qū)域;制備了Tb3+摻雜BaYF5微晶玻璃研究了發(fā)光特性以及熒光壽命。在365nm紫外光的激發(fā)下, Tb3+離子出現(xiàn)了

3、藍光(487nm),綠光(541nm),橙光(582nm)和紅光(620nm)發(fā)光。
　　2、制備了Ce3+/Tb3+共摻BaYF5微晶玻璃,研究了Ce3+/Tb3+共摻微晶玻璃的發(fā)光特性、Ce3+離子向Tb3+離子的能量傳遞以及熒光壽命。在338nm紫外光的激發(fā)下,通過調(diào)節(jié)Ce3+/Tb3+離子的摻雜濃度,得到了微晶玻璃發(fā)射光譜的色坐標為(0.287,0.336)基本位于白光區(qū)域,色溫為8000K,顯色指數(shù)為Ra為65,量子效率

4、為80％,輻射效率?為25%。
　　3、研究了β-Zn2SiO4微晶玻璃的制備和熱處理工藝,在此基礎(chǔ)上制備了Sm3+單摻以及Ce3+/Sm3+共摻β-Zn2SiO4微晶玻璃,研究了Ce3+/Sm3+之間的能量傳遞,發(fā)光特性以及熒光壽命,得到了Ce3+/Sm3+共摻微晶玻璃的發(fā)射光譜的色坐標為(0.315,0.296),測試的色溫為7200K,顯色指數(shù)Ra為70,量子效率為72%,輻射效率為18%;為了得到更加理想的白光發(fā)光微晶玻璃

5、,制備了Ce3+/Sm3+/Tb3+三者共摻的微晶玻璃,研究了它們的發(fā)光特性三者共摻發(fā)射光譜色坐標為(0.340,0.334),色溫為5800k,顯色指數(shù)Ra為75,量子效率75%,輻射效率20%。
　　4、制備了Eu3+/Eu2+摻雜β-Zn2SiO4微晶玻璃,研究了熱處理溫度對Eu3+向Eu2+轉(zhuǎn)換的影響。隨著熱處理溫度的升高Eu2+的發(fā)光占據(jù)較大比例,750℃熱處理兩小時后的微晶玻璃 Eu2+和Eu3+的發(fā)光強度均有增強。隨