稀土掺杂发光玻璃陶瓷制备与光学性能研究.pdf

⑧论文作者签名:—j型童牡指导教师签名:——论文评阅人1:评阅人2:评阅人3:评阅人4:评阅人5:答辩委员会主席:委员1:委员2:委员3:委员4:委员5:答辩日期:兰!!垒3盟垒..Thepreparationandluminescencepropertiesofrareearth....ionsdopedluminescentglassceramics.....⑧Author’Ssignature:Supervisor7Ssignature:nesisreviewer1:Thesisreviewer2:Thesisreviewer3::Chair:(mitteeman5:Dateoforaldefence:浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得逝婆太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:签字日期:刎年气月l乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝江太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权一逝鎏太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:签字日期:力翻凡年导师签名:气月l≥曰签字日期:摘要摘要本文概述了白光LED用荧光转换材料,包括近紫外LED芯片激发红、绿、蓝灯用三基色荧光粉以及白色荧光转换体的研究现状,评述了白光LED用于固体照明现存在的问题,提出新型稀土掺杂氟氧化物荧光玻璃陶瓷用作紫外/近紫外LED激发三基色荧光粉以及白色荧光转换体替代材料的研究思路。以此为目标,我们采用熔融一淬火一热处理析晶方法制备了一系列稀土掺杂含碱土、稀土氟化物纳米晶的玻璃陶瓷,采用差热分析(DTA)、X射线衍射(XRDl、高分辩透射电镜(HRTEM)、光致发光谱(PL)、荧光寿命(Decay)以及量子产率(Quantumyield)等检测分析手段对玻璃陶瓷的结构、形貌、稀土离子在纳米晶体中的固溶度进行分析,在此基础上研究了析晶热处理、晶粒尺寸对稀土离子荧光强度、荧光寿命、发光效率及能量传递效率的影响,取得一系列重要结论和创新性成果,为实现氟氧化物玻璃陶瓷中稀土离子高亮度、高效率荧光输出奠定基础。制备了Eu2+激活蓝色荧光玻璃陶瓷。在含有CaF2、SrF2、BaF2纳米晶氟氧化物玻璃陶瓷中,Eu2+的有效激发波长位于360--400nln,可以被近紫外LED芯片有效激发。在含有SrF2纳米晶玻璃陶瓷中,Eu2+的蓝色发光强度增强20倍,是实现Eu2+激活蓝光荧光玻璃陶瓷的最佳基质。在该玻璃陶瓷中,Eu2+%时发生浓度猝灭,猝灭机制为电四极矩一电四极矩作用。分别在含有MgF2和SrF2纳米晶玻璃陶瓷中得到Eu2+_Mn2+共掺红色荧光玻璃陶瓷和Eu2+.Tb3+共掺蓝绿色荧光玻璃陶瓷。通过Eu2+的敏化作用,M112+、Tb3+的有效激发波长被调整至360--400nm近紫外波长区域,使单一波长激发实现白光成为可能。Eu2+_Mn2+、Eu2+_Tb3+能量传递分别为电偶极矩一电四极矩,电偶极矩一电偶极矩作用,传能效率达到70%和47%。由于Eu2+.Mn2+、Eu2+.Tb3+之间高效传能,使得Mn2+、Tb”发光强度均大大增强,有望用作近紫外LED激发红色荧光材料和蓝绿色荧光材料。。”.Tb3+共掺绿色荧光玻璃陶瓷。由于Ce3+一Tb”有效的能量传递,实现了330nln左右紫外光激发下Tb3+5D4—7F6、5D4--*7F5、5D4_7F4、5D4叶7F3跃迁发光。玻璃陶瓷中Ce3+、Tb3+固溶进入SrF2晶体中,导致SrF2晶格常数随稀土离子浓度增加逐渐收缩,Ce3+_Tb”传能效率提高。+-Dy3+共掺白色荧光玻璃陶瓷。调节玻璃中Ce3+浓度,实现CIE色度从蓝光向白光转变,在3。0m01%Dy"%Ce3+共掺玻璃中得到几乎理论白光,色坐标为(,)。LaF3纳米晶析浙江大学博士学位论文出有效地提高了Ce”、Dy3+发光强度;并且随着热处理温度升高引起Ce3-Dy3+传能距离缩短,传能效率增加,导致oy3+比Ce”的相对发光强度增加。通过调节Ce”、O