白光LED具有高效節(jié)能、綠色環(huán)保、使用壽命長(zhǎng)、開(kāi)關(guān)時(shí)間短等一系列優(yōu)點(diǎn),被稱為第四代照明光源,其在氣氛照明、顯示、廣告宣傳、汽車燈、軍事、航海和航空等領(lǐng)域都有著很廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)階段商業(yè)白光LED采取一種或兩種熒光粉與傳統(tǒng)硅膠或者環(huán)氧樹脂混合均勻后滴涂在LED藍(lán)光芯片的實(shí)現(xiàn)方式,但是點(diǎn)膠法封裝工藝中存在LED難以散熱、熒光粉受熱老化、以及封裝材料的老化黃化問(wèn)題。本文采用低溫共燒結(jié)法制備熒光玻璃,白光LED用熒光玻璃是將商用熒光粉均勻摻入基質(zhì)玻璃中,具有玻璃的特征和熒光粉的基本性能,使其可以獲得與摻入熒光粉相同波長(zhǎng)激發(fā),并有效避免溫度和濕度對(duì)熒光粉的影響。主要開(kāi)展了以下工作:1、本課題選取鉍酸鹽體系作為基質(zhì)玻璃,其具有優(yōu)良的透過(guò)率,較低的轉(zhuǎn)化溫度（<500℃）和熔制溫度（900℃）,較高的機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性及無(wú)毒性等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比,選擇25%Bi₂O₃-70%B₂O₃-5%ZnO配方制備鉍酸鹽基質(zhì)玻璃。2、探究了鉍酸鹽基質(zhì)玻璃中摻入商用熒光粉的工藝流程,成功將YAG:Ce³⁺

【文章來(lái)源】：上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)上海市

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

LED發(fā)光原理圖

鉍酸鹽基質(zhì)玻璃組分設(shè)計(jì)按照 25%Bi2O3-70%B2O3-5%ZnO，30%Bi2O3-65%B2O3-5ZnO，35%Bi2O3-60%B2O3-ZnO，40%Bi2O3-55%B2O3-5%ZnO，45%Bi2O3-50%B2O3-5%ZnO 五種玻璃原料配比進(jìn)分別混料，置于溫度為 900℃箱式電阻爐中，保溫時(shí)間 1 小時(shí)；取出后將基質(zhì)玻璃液速倒入銅制模具中進(jìn)行空氣急冷，制備出不同的鉍酸鹽基質(zhì)玻璃。采用 Perkin-Elmer-mbda 900UV/VIS/NIR 型分光光度計(jì)測(cè)試鉍酸鹽基質(zhì)玻璃的透過(guò)率，如圖 2.1 所示，以看出隨著 Bi2O3的百分比增加，基質(zhì)玻璃的透過(guò)率一直下降；25%Bi2O3-70%B2O3-ZnO 組分的基質(zhì)玻璃在可見(jiàn)光波段范圍內(nèi)的透過(guò)率達(dá)到 78%，顯示出良好的透光性。后，我們對(duì) 25%Bi2O3-70%B2O3-5%ZnO 組分的基質(zhì)玻璃進(jìn)行示差掃描量熱和熱重分，從圖 2.2 可知，DSC 曲線上顯示出一個(gè)放熱峰和兩個(gè)吸熱峰。放熱峰出現(xiàn)在 600℃，玻璃結(jié)晶化溫度（Tc）；第一個(gè)吸熱峰出現(xiàn)在 150℃，主要是由于水的蒸發(fā)和硼酸的熔，另一個(gè)吸熱峰在 700℃，為玻璃的吸熱熔化點(diǎn)。Tg 點(diǎn)是玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，大概在 525℃右。熱重分析（TG）曲線顯示，在溫度 150℃左右失去 20%質(zhì)量，來(lái)自于硼酸的分解失水。實(shí)驗(yàn)表明可以采用傳統(tǒng)的熔融冷卻法在 900℃成功制備出 25%Bi2O3-70%B2O3-ZnO 基質(zhì)玻璃。

圖 2.2 鉍酸鹽基質(zhì)玻璃的 DSC 和熱重分析曲線Fig. 2.2 Differential scanning calorimeter (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) ofbismuthate glass2.3 樣品的制備步驟本課題中制備的鉍酸鹽熒光玻璃均使用低溫共燒結(jié)法，低溫共燒結(jié)法是一種將熒光粉顆粒均勻摻入熔點(diǎn)較低的基質(zhì)玻璃粉末中，熔融后冷卻至室溫形成玻璃致密體的方法。制備流程圖如 2.3 所示，具體步驟如下：（1）配料：鉍酸鹽基質(zhì)玻璃所需的氧化物原料 Bi2O3、H3BO3、ZnO 按一定摩爾質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)算，然后利用電子分析天平稱量質(zhì)量，并精確到小數(shù)點(diǎn)后四位；稱量好的原料粉在瑪瑙研缽中充分混合。（2）燒結(jié)：混合好的原料粉裝入剛玉坩堝中，置于溫度為 900℃箱式電阻爐中，保溫時(shí)間在 1-2 小時(shí)之間；然后從箱式電阻爐中取出剛玉坩堝，將鉍酸鹽基質(zhì)玻璃液快速倒入銅制模具中進(jìn)行空氣急冷，形成透明鉍酸鹽基質(zhì)玻璃。（3）混料：得到的鉍酸鹽基質(zhì)玻璃在瑪瑙研缽中粉碎成玻璃粉，并過(guò) 100-300 目

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3285912