【摘 要】
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由于能源的消耗与污染,研究节能环保的绿色照明材料已经逐渐成为环保领域的重心。白光LED作为环保的照明光源深受人们的认可。然而市面上流通的LED主要是由荧光粉与芯片组合而成,其成本低廉但具有一定的缺陷。例如用于封装LED的环氧树脂,其热稳定性较差,极易受到高温影响从而逐渐老化,给实际应用带来了很大的困难。再例如蓝光芯片的使用必然会带来“蓝光危害”。发光玻璃具有良好的稳定性,发光均匀性且用紫外波段激发
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由于能源的消耗与污染,研究节能环保的绿色照明材料已经逐渐成为环保领域的重心。白光LED作为环保的照明光源深受人们的认可。然而市面上流通的LED主要是由荧光粉与芯片组合而成,其成本低廉但具有一定的缺陷。例如用于封装LED的环氧树脂,其热稳定性较差,极易受到高温影响从而逐渐老化,给实际应用带来了很大的困难。再例如蓝光芯片的使用必然会带来“蓝光危害”。发光玻璃具有良好的稳定性,发光均匀性且用紫外波段激发,可以很好地避免上述的问题。本论文采用传统的高温熔融冷却法制备了Tm3+/Tb3+/Eu3+掺杂锗硅酸盐玻璃。通过XRD、激发光谱、吸收光谱、红外光谱、发射光谱、CIE色度图、荧光寿命等表征手段进行分析,结果表明:在玻璃基质中,随着二价碱土金属氧化物Ba O逐渐取代Mg O,玻璃的发光强度先增强后减弱。同时玻璃结构中出现了由锗氧四面体[Ge O4]向锗氧八面体[Ge O6]再向锗氧四面体[Ge O4]的转变。由J-O理论分析进一步证明了Ba O的浓度变化对玻璃发光强度的影响,主要是通过改变玻璃结构的不对称性来实现的。通过对基质的改变,改善了玻璃的发光性能。而在Tm3+/Tb3+/Eu3+掺杂锗硅酸盐玻璃的研究发现,Tm3+单掺时,Tm3+为0.5 mol%时,发光强度达到峰值。所制备的玻璃色温在1726-1832 K之间。Tm3+/Tb3+双掺时,随着Tb3+的浓度在不断增加,Tb3+的544 nm特征峰在增强,Tm3+的454 nm特征峰在减弱,说明Tm3+-Tb3+之间存在能量传递。并证明其能量传递形式为电四极-电四极传递。Tm3+/Tb3+/Eu3+三掺时,当激发波长为359 nm时,均处于白光范围,实现了从冷白光到暖白光的可调节性。
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