【摘 要】
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目前,商业白光LED以Ce3+:Y3Al5O12黄色荧光粉和蓝光芯片的组合为主,但封装所用的硅胶导热性差,在高温、长时间使用时易老化、黄化,从而导致产品出现色偏、光衰等问题。玻璃陶瓷荧光体具有优异的物化稳定性,是替代硅胶/荧光粉转换层的理想选择。本论文制备了三种蓝光激发的玻璃陶瓷,对样品的微观结构和发光性能进行了研究,并探索了组装器件在白光LED领域内的应用潜能,研究成果包括以下内容:（1）采用熔
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目前,商业白光LED以Ce3+:Y3Al5O12黄色荧光粉和蓝光芯片的组合为主,但封装所用的硅胶导热性差,在高温、长时间使用时易老化、黄化,从而导致产品出现色偏、光衰等问题。玻璃陶瓷荧光体具有优异的物化稳定性,是替代硅胶/荧光粉转换层的理想选择。本论文制备了三种蓝光激发的玻璃陶瓷,对样品的微观结构和发光性能进行了研究,并探索了组装器件在白光LED领域内的应用潜能,研究成果包括以下内容:（1）采用熔体自发析晶法,基于SiO2-Al2O3-Y2O3-Ba O-Mg O-Ce F3体系成功制备了半透明玻璃陶瓷。通过XRD及SEM表征证实,玻璃基体中均匀分布了2-10μm的（Y,Mg）3（Si,Al）5O12晶体。样品在460 nm蓝光激发下发出中心波长位于560 nm的黄光,Ce3+的最佳掺杂浓度为0.3 mol%。当样品厚度为2.0 mm时,所组装的LED器件获得光效为23.6 lm/W,色温5260 K,显色指数为85.5的白光发射。（2）采用熔体自发析晶法,基于SiO2-H3BO3-Al2O3-Y2O3-Ga2O3-Ba O-Ce F3和SiO2-Al2O3-Gd2O3-Ga2O3-Ba O-Ce F3体系制备了半透明余辉玻璃陶瓷。XRD和SEM结果证实玻璃基体中均匀分散了2-20μm的（Y,Gd）3Al5-xGaxO12晶体。Ce3+:Y3Al5-xGaxO12和Ce3+:Gd3Al5-xGaxO12样品分别于460 nm蓝光激发下发出中心波长位于500 nm的绿光和530 nm的黄绿光。Y3Al5-xGaxO12样品以Ga/Al比例为12/16的发光性能最佳,余辉寿命为24.9 ms,以1.8 mm厚度样品组装的LED器件获得光效为21.9 lm/W,色温为8588 K,显色指数为62.3的白光发射,闪烁指数降为76.4%。Gd3Al5-xGaxO12样品以Ga/Al比例为16/20的发光性能最佳,余辉寿命为60.9 ms,以1.0 mm厚度样品组装的LED器件获得光效为23.6 lm/W,色温为4932 K,显色指数为69.8的白光发射,其闪烁指数降为80.3%。（3）采用整体析晶法,基于SiO2-Al2O3-Y2O3-Ba O-Ce F3体系成功制备了半透明玻璃陶瓷。XRD和SEM结果证实了玻璃陶瓷通过表面析晶的方式,同时析出了350 nm的Ba Al2Si2O8晶体和Y3Al5O12晶体,成核剂的加入细化了Y3Al5O12晶体。PL、PLE光谱显示,样品在460 nm蓝光激发下发出中心波长位于540 nm的黄光,成核剂的加入严重削弱了发光强度。
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