發(fā)布時間：2021-06-14 12:01

　　發(fā)光二極管（LED）具有壽命長、效率高、抗惡劣環(huán)境、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是21世紀(jì)綠色照明光源。目前商用白光LED主要由藍(lán)光LED芯片和YAG:Ce熒光粉組合而成。這種LED有諸多優(yōu)點(diǎn),但也存在顯色性低,熒光粉均勻性差,易黃化等缺點(diǎn)。與熒光粉材料相比,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、生產(chǎn)成本低、優(yōu)良的熱穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。本論文采用高溫熔體冷卻法制備了Ce³⁺/Tb³⁺/Eu³⁺摻雜釓硼硅酸鹽玻璃（簡稱GBS發(fā)光玻璃）,通過X射線衍射（XRD）、透過光譜、激發(fā)光譜、發(fā)射光譜、紅外光譜、色坐標(biāo)等測試手段對GBS發(fā)光玻璃進(jìn)行分析。結(jié)果表明:在基質(zhì)組成變化中,隨著基質(zhì)中B₂O₃和Al₂O₃濃度的增加GBS發(fā)光玻璃中Eu³⁺離子的發(fā)光強(qiáng)度出現(xiàn)了極大值,而Eu²⁺發(fā)光強(qiáng)度則隨著B₂O₃或Al₂O₃

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

材料光致發(fā)光過程(J：敏化劑，F(xiàn)：活化劑)

殺恍酒?⒊齙墓庥行Ъし⒌撓?獠牧獻(xiàn)槌桑?芄?在室溫下獲得白光的器件被稱為白光LED(whitelight-emittingdiode)。實(shí)際上，這種半導(dǎo)體器件可以將電能轉(zhuǎn)換為光能[6]。LED屬于結(jié)構(gòu)發(fā)光裝置，其主要被LED芯片和環(huán)氧樹脂包圍。芯片的主要結(jié)構(gòu)是P-N結(jié)。在LED兩端通電加壓時，當(dāng)電極處于正向工作狀態(tài)，注入的多數(shù)載流子和少數(shù)載流子進(jìn)行交互復(fù)合時，就會以發(fā)光的形式把多佘的能量釋放出來，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電能到光能的轉(zhuǎn)變�？梢奓ED屬于冷光源發(fā)射。相反，在LED兩端施加反向電壓時，少數(shù)載流子不易注入此時不會產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象[7]。圖1.2LED發(fā)光原理簡圖1.2.2商用白光LED的實(shí)現(xiàn)方法自上世紀(jì)末，首個白光LED成功研制出來后，此后經(jīng)過數(shù)十年的探究發(fā)展，用來實(shí)現(xiàn)白光LED的方式主要有三種[8-10]：①通過紅、藍(lán)和綠光LED三種組合實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射，被稱作多芯片白光LED，這種模型在一些優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上還存在許多缺點(diǎn)，例如：復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)、芯片對驅(qū)動電流溫度要求存在差異、老化黃化程度不同、還會出現(xiàn)色漂現(xiàn)象、生產(chǎn)成本偏高。②將紅色、綠色和藍(lán)色三色熒光粉組成混合后，再與紫外LED芯片復(fù)合出白光。相比于上一種方法，這種方法射出光的顯色指數(shù)較高，更容易掌控顏色變化。隨著近紫外芯片技術(shù)的成熟，人們將更加關(guān)注使用三種主要熒光粉的近紫外激發(fā)來實(shí)現(xiàn)白光。但是這種方法也存在自身缺陷，紅色和綠色熒光粉對藍(lán)光的重吸收作用會使會使我們所需要的藍(lán)色光發(fā)射效率降低。③以藍(lán)紫外芯片和對應(yīng)發(fā)光的熒光粉復(fù)合組成發(fā)白光。目前被廣泛應(yīng)用制備白光的方法就是耦合GaN基的藍(lán)色芯片和YAG：Ce黃色熒光粉，GaN基的藍(lán)色芯片的作用有：可以作為激發(fā)光源，將YAG：Ce熒光粉轉(zhuǎn)光涂層泵浦出來；還可以作為1.2白光LED

第1章緒論8富的電子能級，這使稀土在發(fā)光領(lǐng)域具有很高的利用價值。稀土元素表現(xiàn)出了從紫外到紅外光發(fā)射的可能性。由活性離子的電子在不同能級之間的躍遷使材料產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象和一些其它激光性能[36,37]。1.4.3稀土元素的能量傳遞當(dāng)離子將其自身的能量轉(zhuǎn)移到另一個離子上，這個過程叫做能量轉(zhuǎn)移(Energytransfer)。能量轉(zhuǎn)移通常分為兩類：輻射轉(zhuǎn)移過程和非輻射轉(zhuǎn)移過程[38]。當(dāng)入射光激發(fā)稀土離子時，稀土離子原子核外的電子獲得能量并躍遷，但電子的激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，當(dāng)激發(fā)態(tài)電子返回基態(tài)時，能量以光的形式釋放，整個過程即為稀土離子的輻射躍遷發(fā)光。在現(xiàn)實(shí)生活中輻射躍遷傳遞效果較弱，稀土離子的主要能量轉(zhuǎn)移方式是無輻射躍遷[39]。無輻射躍遷過程包含共振、交叉馳豫和聲子輔助傳遞三種形式，圖1.3是這三種形式的簡易圖，其中S代表敏化離子，A代表激活離子。圖1.3無輻射躍遷的形式①稀土離子之間的無輻射躍遷能量轉(zhuǎn)移通過共振發(fā)生，這導(dǎo)致離子彼此相互作用。當(dāng)兩個稀土離子之間的能量差接近時，它們之間可能會發(fā)生共振過程以釋放多余的能量。稀土離子可以轉(zhuǎn)移輻射能，或者放射性能量的轉(zhuǎn)移不受管制。此處的輻射能轉(zhuǎn)移代表著一個離子轉(zhuǎn)移躍遷回到基態(tài)，以光形式釋放出多余的能量，攜帶該能量的光子被另一個電子吸收。但是，由于受到對稱性法則的局限性，禁止層內(nèi)躍遷，使得該過程表現(xiàn)的并不明顯。②稀土離子和基質(zhì)的無輻射躍遷

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本文編號：3229788