新型钠锌铝磷酸盐玻璃的稀土离子掺杂与应用研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuxin87675241
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
白色发光二极管(WLED)作为一种新型发光器件,具有使用寿命长、响应时间短、环保无污染、体积小等优良性能,是非常理想的新型固态照明光源。目前,白光LED器件常以蓝色InGaN芯片为激发光源,采用树脂材料封装YAG:Ce3+黄光荧光粉组合而成,导致器件显色性差、色温高和热稳定性差。本文针对以上问题,以Dy和Eu为稀土掺杂元素,以Na2O-ZnO-Al2O3-P2O5(NZAP)磷酸盐玻璃为基质材料,采用特殊的两步法(低温燃烧法和熔体冷却法)制备了新型的NZAP玻璃粉和NZAP荧光玻璃,并系统地分析了基质组分和掺杂离子浓度对其理化性能和发光性能的影响,从而实现了具备各项优良性能的白光LED用荧光玻璃的制备和研究。NZAP玻璃基质的结构和理化性能测试与分析结果表明,NZAP荧光玻璃的结构主要是由[PO4]和[AlO4]四面体结构单元组成,并形成了Q2结构单元形式的偏磷酸链状结构。对于组分为5Na2O-35ZnO-5Al2O3-55P2O5的NZAP玻璃基质,其玻璃成型性和热稳定性最佳,并且其在可见光波段的平均透过率达80%以上,热导率可达0.8 W/m·K(是硅树脂的4倍),说明其同时具有优良的成型性能、热稳定性能、光学透过性能和导热性能。低温燃烧法制备NZAP:x%Dy3+和NZAP:y%Eu3+玻璃态荧光粉的试验研究表明,Dy3+和Eu3+离子的最强激发峰分别位于349 nm和393 nm处,最强发射峰位于573 nm和610 nm处,Dy3+和Eu3+离子的最优掺杂浓度分别为3 mol%和2 mol%,在该浓度下,可以保证在制备的过程中基质中不会析出晶体而具有良好的成型性,并且未产生浓度淬灭现象而具备高的发光强度。两步法制备Dy3+/Eu3+共掺NZAP荧光玻璃的试验研究表明,在349 nm波长的紫外光激发下,同时产生了Dy3+和Eu3+的发射光;通过其发射光谱、Dy3+发射和Eu3+激发光谱的重叠以及其荧光衰减曲线证实了Dy3+/Eu3+离子之间的能量传递现象,并且进一步分析出该能量传递属于偶极-偶极作用机制。Dy3+/Eu3+共掺NZAP荧光玻璃的改性实验结果表明,20%H2+80%N2的还原气氛条件下所制备的NZAP:3%Dy3+,xEu3+改性荧光玻璃可以同时产生了Dy3+,Eu3+和Eu2+的发射,通过组合能得到白光。并在363 nm波长的紫外光激发下,NZAP:3%Dy3+,xEu3+改性荧光玻璃可以实现可调的暖白光发射;其中,NZAP:3%Dy3+,0.5%Eu3+改性荧光玻璃的发光量子效率可达15%,色坐标和色温分别为(0.3592,0.3366)和4361 K。进一步对其热淬灭性能和老化性能进行分析,发现其热淬灭活化能为0.19 eV;并且在150℃下经过168 h的老化实验后,其荧光强度仍能保持初始强度的60.3%,说明其具有优良的热淬灭性能与抗老化性能。将NZAP:3%Dy3+,0.5%Eu3+改性荧光玻璃与365 nm波长的紫外芯片封装成LED器件,测试结果表明,该荧光玻璃所制成的LED器件在不同的电流下产生的色偏移仅为4.43×10-2,有望实现其在白光LED领域中的应用。
其他文献
研究目的:缺血性脑卒中(Ischemic Stroke,IS)是一种急性的脑血管疾病,它是因脑部血液循环障碍,缺血、缺氧等原因而导致的局限性脑组织的缺血性坏死,是世界第二大死亡和致残的主
图的染色问题是图论中研究的重要问题之一,起源于著名的”四色猜想”问题.图的染色不仅在离散数学,化学,计算机等领域有重要的作用,而且在现实生活中应用也非常广泛.图G的一
以吸附质和吸附剂的相互作用为基础,本工作给出了一种通过单一吸附质浓度获得液-固体系中吸附质的吸附容量和吸附等温线的方法,并以实验进行了验证。旨在进一步解决中药材中
目的:Glypican-3(GPC3)是一种新型早期筛查及诊断原发性肝癌的肿瘤标志物。但GPC3与肝癌生物学行为的关系尚无定论,且报道较少。本研究通过检测GPC3在肝细胞癌(HCC)中的表达,
金开诚为中国新时期文艺心理学的复苏与发展作出了重要贡献。1980年代初,他率先重启文艺心理学,并随之开启科学主义范式的文艺心理学研究道路,拓宽了文艺心理学研究的视野和
《空中轮胎》是日本作家池井户润的社会派经济小说,讲述了主人公赤松为证明公司无罪,只身挑战大型汽车企业的故事。该作品中含有大量的日本企业、经济、社会相关的文化词汇和
本文在探讨菲律宾政府与全国民主阵线和谈的基础上,分析菲律宾政府和菲律宾共产党与新人民军和解的前景。全国民主阵线作为代表菲律宾共产党与新人民军和菲律宾政府和谈的代
光催化作为一种潜在的环境污染治理技术广泛地吸引了广大科研工作者的兴趣。大量的新型的光催化材料被开发,同时原有材料通过改性修饰进一步提升性能。在众多光催化材料中,BiOI是一种高度各向异性的层状结构半导体光催化材料且其禁带宽度较窄(1.8 eV),能够吸收650 nm以内的可见光,然而它的光氧化能力较弱,其光催化活性非常有限。因此,我们有必要对它的表面结构和能带结构进行调控,提升其光氧化能力。本论文
目的:本课题以人脑胶质瘤U251、U87和SGH44细胞为模型,探讨蓝萼甲素(GlaucocalyxinA,GLA)与替莫唑胺(Temozolomide,TMZ)协同增敏作用及其潜在机制。方法:CCK8和集落形成实验
作为我国当代著名的文艺理论家与批评家,陈涌对马克思主义文艺理论的捍卫,主要体现在对马克思主义文艺理论的阐释和运用上。在基本原理的阐释上,陈涌结合时代需要,对文艺与政