用于白光LED新型Eu2%2b激活玻璃陶瓷.pdfVIP

海峡两岸第十七届照明科技与营销研讨会 用于白光LED的新型Eu2+激活的玻璃陶瓷 马文波翁方轶时朝璞陈贵堂 (海洋王照明科技股份有限公司) 1引言 近年来，荧光粉转换的白光LED(下文简称白光LED)的研究引起了科研工作者的极大的 兴趣，主要是因为相对于传统的荧光灯和白炽灯，白光LED在节约能源，长寿命和环境保护方 面有着较大的优势，并有逐步取代这些传统的光源成为新一代的照明光源的趋势。目前，最常 用的一种获得白光的方式就是混合由芯片发射的蓝光和由芯片蓝光激发荧光粉发射的黄光从而 硅胶的折射率则是在1．55左右。发光中心与封装材料在折射率上大的差异，导致严重的光散射， 造成光损失，这种由于散射造成的光损失可以通过减小发光中心的大小而显著的降低。(2)用于 封装的有机物处于高温且短波辐射的环境下，容易老化失效从而导致LED失效。 为了解决上述的问题，有必要开发出一种新的发光材料，能够在LED芯片的激发下发射 出与芯片互补的可见光或者是在芯片激发下直接发射白光[2．4】。目前必威体育精装版的研究报道，发光 玻璃陶瓷由于具有与荧光粉相当的发光性能，并且具有良好的化学稳定性、热稳定性和便于 加工成各种形状的优点，作为替代荧光粉的LED封装材料之-[5，6】。 103cm一， Eu2+的电子组态为4，。Eu2+在大多数晶体中4f电子的最低激发态能级位于28x 射，且发射主波长可以根据所处的不同晶体的晶体场的强弱，从近紫外到红光范围调谐[7]。 因此，可以通过调整集体的化学组成来改变Eu2+发光中心发射波长。多个学者报道了应用于 致发光谱和激发谱来研究其发光性能；玻璃陶瓷X射线衍射图(XRD)和透射电镜形貌图 (TEM)来研究玻璃陶瓷的的晶化行为和显微结构；测试封装的LED的发射谱从而计算了 LED的色坐标。 海峡两岸第十七届照明科技与营销研讨会 2实验 U203。所有的原料都是分析纯，并没有进～步提纯。按照上述组分精确称量309原料混合物， 均匀研磨后放入电炉，在1300。C空气气氛下煅烧4小时，然后将煅烧后的粉体进行研磨，研 将Eu3+还原为Eu2+；随后将还原后的粉体再次研磨混匀后装入带盖的刚玉坩埚，放入还原气 氛的电炉中，在1650℃保温l小时，将原料熔化成玻璃液，然后将玻璃液倒在预热的不锈钢 板上成型。成型后的前驱物玻璃的厚度为3．0毫米左右。将前驱物玻璃切割成不同大小的方 时晶化热处理后，Eu2+掺杂的含Ca2MgSi207纳米晶的玻璃陶瓷就制备完成了。 为了研究样品的显微结构，我们测试前驱物玻璃和玻璃陶瓷的XRD图谱以及TEM形貌 0为10。 图，XRD采用的是日本理学的Dmax2500衍射仪，扫描速度为5。／分钟，扫描范围2 显示显微组织的形貌、样品晶体学信息和元素分析的显微镜系统，线分辨率0．14纳米，点分 盖在发射波长为460纳米的蓝光裸芯片上，芯片点亮的电流保持在750毫安。 3结果与讨论 3．1显微结构 现为非晶态的衍射峰，表明前驱物玻璃为非晶结构；在玻璃陶瓷的XRD衍射图上就可以看出 有明显的晶体衍射峰出现，表明经过热处理后样品中穿线了结晶相。通过与标准的JCPDS卡 片对比，发现玻璃陶瓷样品中的结晶相位四方相的Ca2MgSi207(JCPDS35—0592)，表明前驱 看出近似球形的粒子均匀的分布在玻璃基体中，且粒子的直径为60纳米左右。对有粒子的部 分进行选区电子衍射，如图1(C)所示，玻璃陶瓷的高分辨如图l(D)所示，通过对衍射 基体中，这对玻璃陶瓷的光学性能有至关重要的作用[10]。 海峡两岸第十七届照明科技与营销研讨会 的高分辨电镜图(D)。 3．2玻璃陶瓷的发光性能 激发，可以适台紫外芯片和传统的蓝光芯片的激发。破璃陶瓷的发射谱如罔2(b)所示：激 发波民为460纳米，发射谱为斑带发射，半峰斑达到了60纳米。因此将此玻璃陶瓷J=寸装往蓝 玻璃陶瓷发射的黄绿光就可以组合成白光。 w∽