稀土離子摻雜的LED發(fā)光玻璃的制備及性能研究.pdf

1、發(fā)光二極管（Light emitting diode，LED）具有壽命長、效率高、抗惡劣環(huán)境、光譜范圍寬、環(huán)保無污染、節(jié)能安全、顯色性好等優(yōu)點，深受人們的重視，被視為21世紀的綠色照明光源。目前已經(jīng)商業(yè)化的白光LED主要由藍光LED芯片和可被藍光有效激發(fā)的發(fā)黃光的YAG:Ce熒光粉組合而成。這種LED具有價格低，亮度高等優(yōu)點。但是存在顯色性偏低，熒光粉涂敷均勻性差，熒光粉發(fā)光亮度隨著LED器件溫度上升而下降等缺點。與白光LED中使用的熒

2、光粉材料相比，發(fā)光玻璃具有良好的均勻性、透明度高、易于加工成各種形狀、可以與半導(dǎo)體芯片直接封裝而不需要環(huán)氧樹脂、生產(chǎn)成本低、具有較高的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點。本文主要研究了LED用發(fā)光玻璃。
　　氧氟化物玻璃既具有氧化物玻璃的高化學(xué)穩(wěn)定性和高機械強度等特點，又具有氟化物玻璃低聲子能量的優(yōu)點，能夠有效地提高稀土離子的發(fā)光強度。硼鋁硅酸鹽玻璃具有合成溫度低，透過率高，熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性良好等優(yōu)點，能夠提高稀土離子的溶解度。本文選用氧氟化物硼

3、硅酸鹽玻璃和硼鋁硅酸鹽玻璃作為玻璃基質(zhì)材料，采用熔融冷卻法制備了一些列Ce-Dy離子和Ce-Dy-Eu離子摻雜的發(fā)光玻璃。采用X射線衍射（XRD）、吸收光譜、發(fā)射光譜、激發(fā)光譜、紅外光譜、色坐標(biāo)和色溫對玻璃進行研究。結(jié)果表明：
　　對于Ce3+離子單摻和Ce3+-Dy3+離子共摻的氧氟化物硼硅酸鹽玻璃，增大激發(fā)波長（298nm→350nm），增加Ce3+離子的濃度，減少玻璃基質(zhì)中B2O3和Al2O3的含量，可以使Ce3+離子的吸收

4、光譜和發(fā)射光譜發(fā)生紅移。
　　在Ce-Dy-Eu摻雜的硼鋁硅酸鹽玻璃和氧氟化物硼硅酸鹽玻璃中，部分Eu3+離子轉(zhuǎn)化成Eu2+離子，隨著玻璃基質(zhì)光學(xué)堿度的減小，Eu3+向Eu2+的轉(zhuǎn)化程度增加；隨著激發(fā)波長的增大（350nm→395nm），玻璃基質(zhì)中B2O3/SiO2和Al2O3/SiO2比率的增大和玻璃基質(zhì)中CaF2晶體的析出，Ce3+離子的發(fā)射帶向低能量方向移動，同時，玻璃基質(zhì)中CaF2晶體的析出可以大大提高發(fā)射光譜的相對強度。