磷鋅系熒光玻璃涂層的制備及光學性能研究.pdf

1、與白熾燈、熒光燈和汞燈相比，白光發(fā)光二級管（light emitting diode, LED）具有電光轉(zhuǎn)換效率高、壽命長、節(jié)約能源、體積小等優(yōu)點，因此，白光LED被認為是新一代的固體照明光源。目前，最常用的白光LED技術(shù)路線是采用藍光LED芯片和黃色熒光粉發(fā)光，并用環(huán)氧樹脂進行封裝。但是這種白光LED存在色溫穩(wěn)定性差、顯色指數(shù)低、耐熱性、抗老化性和抗?jié)駳庑圆畹葐栴}，影響LED器件的可靠性。玻璃因具有透明度高、性能穩(wěn)定、易成形等優(yōu)點而成

2、為熒光材料的良好基質(zhì)材料。為了提高LED器件的出光效率和可靠性，人們開始用熒光玻璃代替熒光粉。因此，熒光玻璃在LED實際應用和理論上具有重要意義。
　　實驗以磷鋅系(P2O5-ZnO-B2O3)低熔點玻璃粉為基質(zhì)玻璃，加入含Ce的釔鋁石榴石晶體(YAG：Ce熒光粉）、粘合劑和溶劑經(jīng)充分攪拌后制得玻璃漿料，通過絲網(wǎng)印刷工藝將玻璃漿料刷涂于玻璃基片上，燒結(jié)后獲得磷鋅系熒光玻璃涂層。通過X射線衍射（XRD）、拉曼光譜和熒光光譜等表征手段

3、研究了熒光粉摻入量、P2O5的含量、燒結(jié)溫度對其結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響。研究表明：
　　1.磷鋅系熒光玻璃涂層結(jié)構(gòu)的影響因素有：隨著P2O5摩爾分數(shù)的增加，基質(zhì)玻璃中含磷氧雙鍵的[PO4]四面體和[BO4]四面體增加，玻璃結(jié)構(gòu)中作伸縮振動的磷氧雙鍵和對稱伸縮振動的P-O-P鍵加強，且玻璃結(jié)構(gòu)中位于1050cm-1處歸屬于O-P-O的對稱伸縮振動峰向左偏移；隨著熒光粉摻量的增加，YAG晶相增加，而Zn2P2O7和BPO4晶相的含量變化

4、較小；隨著燒結(jié)溫度的升高，YAG晶相增加，BPO4晶相含量先增加后減少。當燒結(jié)溫度從550℃升高到600℃時，焦磷酸鋅（α-Zn2P2O7）轉(zhuǎn)變成磷酸鋅（β-Zn2P2O7）。
　　2.將發(fā)射波長543nm作為監(jiān)控波長，測試了熒光玻璃涂層的激發(fā)光譜，可以觀察到熒光玻璃涂層的激發(fā)峰分別位于340nm和460nm處。以激發(fā)波長460nm的光激發(fā)樣品時，得到其發(fā)射光譜，可以觀察到樣品的發(fā)射峰位于550nm左右，屬于黃光區(qū)域。
　　

5、3.隨著熒光粉摻入量的增加，熒光玻璃涂層的發(fā)光強度先升高后降低，透過率降低；隨著燒結(jié)溫度的升高，熒光玻璃涂層的發(fā)光強度先升高后降低，透過率升高。
　　4.在本實驗范圍內(nèi)，合適的熒光粉摻入量為25wt％組成,燒結(jié)溫度為600℃。
　　5.熒光玻璃涂層的熒光壽命為1.5μs左右，當熒光粉摻量由10％增加到25％時，熒光壽命由1.52μs延長至1.558μs，且熒光壽命隨燒結(jié)溫度的升高而逐漸縮短。
　　6.采用塊狀失重法對實