LED下轉(zhuǎn)換熒光玻璃的微觀結(jié)構(gòu)與發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、固態(tài)照明(SSL)作為新一代照明光源，被譽為繼白熾燈、熒光燈之后的第三次技術(shù)革命，已經(jīng)在普通照明、背光源、交通信號、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、凈化水、成像等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。固態(tài)照明技術(shù)，特別是白光發(fā)光二極管(Light-Emitting Diodes，LED)技術(shù)，極大的促進(jìn)了熒光材料的發(fā)展。關(guān)于熒光材料的研究也已經(jīng)擴(kuò)展到材料科學(xué)、晶體化學(xué)、無機(jī)化學(xué)、固體化學(xué)、固體物理、光譜學(xué)、晶體場理論以及材料計算科學(xué)等多個領(lǐng)域。本學(xué)位論文主要針對稀土摻雜的下

2、轉(zhuǎn)換熒光玻璃材料進(jìn)行研究，工作成果主要包含以下四個方面：
　　1)在非還原條件下制備的硼硅酸鹽熒光玻璃材料中同時存在Eu2+和Eu3+。熒光光譜和電子順磁共振(EPR)已經(jīng)證實，以Eu2O3形式引入的Eu3+離子在制備過程中部分還原成Eu2+。并且玻璃成分的改變能夠調(diào)整熒光玻璃材料中Eu離子的價態(tài)。在Eu摻雜比例一定的條件下，當(dāng)玻璃成分中的BaO含量比例從10 mol％提高到30 mol%時，玻璃中Eu2+的比例逐漸減少，而Eu3

3、+的比例逐漸增加。
　　2)這種價態(tài)異常是由玻璃局域內(nèi)微觀結(jié)構(gòu)的差別引起的。玻璃成分中BaO的引入能夠提供一定數(shù)量的游離氧，這種游離氧使硼原子從三配位向四配位轉(zhuǎn)變，這種結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變也使得玻璃物理、化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生區(qū)域差別化。這種變化還導(dǎo)致了玻璃中稀土離子所處的微觀結(jié)構(gòu)并不是完全一致，玻璃中不同結(jié)構(gòu)位置的稀土離子躍遷的疊加最終導(dǎo)致熒光光譜的半高寬(FWHM)的增加。
　　3)Eu3+摻雜的35SiO2-35B2O3-30BaO體系紅

4、光發(fā)射熒光玻璃材料能夠有效的被394nm、466 nm和534 nm波長的光激發(fā)，發(fā)射617 nm的紅光。實驗確定了該體系中Eu3+的最佳摻雜濃度為8 mol%。所制備的紅光發(fā)射熒光玻璃材料能夠?qū)Π坠釲ED的紅光發(fā)射進(jìn)行補(bǔ)充，提高LED器件的顯色性，降低相關(guān)色溫。
　　4)Eu2+，Mn2+摻雜的45SiO2-45B2O3-10BaO體系熒光玻璃材料能夠有效的被350 nm的紫外光激發(fā)發(fā)射紅藍(lán)雙光。位于430 nm的藍(lán)光發(fā)射屬于E