不同激发波长下Ce3+-Tb3+-Sm3+共掺白光玻璃发光性能.pdfVIP

物 理 学报 ActaPhys．Sin．Vo1．63，No．7(2014) 077803 不同激发波长下Ce 一Tb 一Sm3+共掺白光玻璃的 发光性能冰 陈乔乔 戴能利 刘 自军 褚应波 李进延 杨旅云十 (华中科技大学，武汉光电国家实验室，光学与电子信息学院，武汉 430074) (2013年 11月29日收到；2013年 l2月24曰收到修改稿) 本文采用高温熔融技术制备了Ce3+．Tb3+．Sm。+三种离子共掺杂的硼硅酸盐透 明玻璃．测试了紫外 LED激发下Ce。+离子、Tb。+离子及Sm。+离子单掺与共掺样品的激发光谱及荧光光谱，通过对单掺及共掺 样品荧光寿命的测试研究了Ce3+离子、Tb。+离子及Sm。+离子在玻璃基质中的能量传递机理．通过调整紫 外LED灯的激发波长调整发光样品所发射光谱的色度坐标、显色指数及色温，得到适合人类生活、学习、工作 的白光发光． 关键词：白光发光，能量传递，发光性能 PACS：78．55．Qr，76．30．Kg，32．30．Jc，71．55．Jv DOh10．7498／aps．63．077803 注 4【—12】．然而．这种光源所需要的荧光粉的制作工 1 引 言 艺复杂，对涂覆工艺要求极高且其封装用的环氧树 脂容易随着操作温度的升高而变质，导致LED寿 色温是描述光源或发光体特性的一个基本参 命降低并且会危害到人体健康 [13--16】．稀土离子掺 数，在颜色测量中具有重要的意义．光源的色温定 杂的白光发光玻璃成功克服了荧光粉发光的缺点， 义为与光源辐射颜色相同的黑体温度，但实际光源 得到了越来越多的关注 [17]．然而，现阶段对稀土 光谱功率分布不可能与黑体完全相同，故延伸出了 离子掺杂的发光玻璃发光的研究主要集中在其白 相关色温的概念．相关色温可通过在 CIE1960UCS 光颜色及光亮度方面的研究．然而，作为照明光源， 图中找到与光源色坐标最靠近的黑体色坐标点所 色温和显色指数也是十分重要的参数．石路等研究 对应的黑体温度得到 [1】．光源的显色指数是待评光 发现，照明光源的不同色温对人体的自主神经系统 源下物体的颜色与参照光源下物体颜色相符程度 的生理功能可产生明显的影响，也能引起脑力、体 的度量．为符合人类照明习惯，CIE规定5000K以 力负荷、环境温度、噪声作用及睡眠时的自主神经 下的低色温采用普朗克辐射体作为参照光源，5000 功能，还能引起人体味觉和唾液分泌的变化．研究 K以上的色温采用标准照明体D作为参照光源，设 表明，在进行较高的脑力负荷时，以运用对 自主神 定参照光源 的显色指数为100．其结果可通过比较 经有利的5000K的低色温光源为好 1【8J．为了得到 试验色样在待评光源与参照光源下的颜色差△ 适合人类生活、工作的玻璃照明光源，本文采用分 得到．特殊显色指数为Rt：100—4．6AEi，一般显 别发射红、绿、蓝三基色的稀土离子 (Ce3+，Tb3+， 色指数为R。．： R ／82【，31． Sni3+)作为发光中心，通过三种离子之间的能量传 最近，被称为第四代 白光发光光源的白光发 递过程调节三基色光谱的比例，由于在不同激发波 光二极管 (W-LED)由于具有寿命长、能耗少、无污 长激发下不同稀土离子之间的能量传递效率不同， 染、响应快、体积小等优点，受到越来越广泛的关 从而得到一种通过改变激发光的激发波长改变玻 国家高技术研究发展计划 (