稀土掺杂发光玻璃的全色显示及白光发射
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第 ３ Ｏ卷
第５ 期
陕 西 科 大 学 学报 技
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ａ ｘ ｉ ｅ ｓｔ ｆＳ ｉ ｎ ｅ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＳ ａ ｎ ｉＵｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
Ｖｏ． ０ ＮＯ １ ３ ．５
Ｏ ｃ ． Ｏ１ ｔ２ ２
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则， 结合 采 用 化 学 优 化 调 控 和物 理 参 数 调 控 等 手
段， 通过 利用 稀土 Ｃ 、 ｅ Ｔｂ和 Ｓ 的发 光 性质 ， ｍ 制备 了稀土 掺 杂 的 Ｃ （ 一 ｉ Ｃ Ｓ 发 光 玻 璃 体 ａ）Ｂ Ｏ。ＳＯ （ Ｂ ） 系． 通过 有效 的光 学 参 数设 计 ， 分别 在 稀 土 单 掺杂 发光玻 璃 中得到 了蓝 色 、 色和红 色 的三基 色全色 绿
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研 究 表 明 ， 土 元 素 Ｃ 主 要 发 射 强 的 蓝 紫 稀 ｅ
计 测试 得到 ． 测试 发 光 图谱 时使 用 波 长扫 描 模 式 ， 固定激 发波 长 ， 描 其 发 射范 围 ； 试 激 发 光谱 时 扫 测
固定发 射波 长 ， 描 其 激 发范 围． 光 玻 璃 样 品在 扫 发 自然光 照射 下和 紫 外光 照 射 下 的受 激 发 射 照 片 由
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，
７ ００ １ ２１）
摘 要 ： 高 温 熔 融 法制 备 了稀 土 Ｃ 、 用 ｅ Ｔｂ和 Ｓ 单 掺 杂 和 三 元 共 掺 杂 的 Ｃ （一 ｒ ｉ ｍ ａ）Ｂ ＯｆＳＯ
（ Ｂ ） 光玻 璃材料 ， 使 用荧光 分光光 度计 和 ＣＥ 色度 坐标 对 其光 谱 学 和发 光 特性 进 行 了 Ｃ Ｓ发 并 Ｉ
由软件 根据 光致 发光谱 图计 算得 到．
２ 结 果 与 讨 论
本 文 以 玻璃 微 结 构对 外 场 的 响应机 制 和 功 能
化 原 理 为 指 导 思 想 ， 基 于 蓝 ／ ／ 三 基 色 匹 配 原 并 绿 红
２ １ 稀 土单掺 发光玻 璃 的光致 发光行 为 ． 图 ｌ显示 了发光 玻璃 样 品 Ａ、 Ｂ和 Ｃ在 光激发
新 的能 源 替代 技 术 和高 效 能 源转 换技 术 使 得 光功 能玻璃 材料 备受研 究 者关注 ［ ］近 年来 ， １． 白色 发光 装置 在液 晶显 示 器 和新 型 固体 照 明方 面 的应
用研 究 引起 了研 究 者们 的 广 泛 关 注ｌ 】现在 ， ４ ． ～ 一
随炉冷却 至室 温．
（ １ １ ） ＢＪ ０ １
作 者简 介 ： 荫 颇 （ ９ １ ）男 ， 南 孟 津 人 ， 士 ， 师 ， 究 方 向 ： 米 功 能 材 料 、 功能 玻 璃 材 料 乔 １８一 ， 河 博 讲 研 纳 光
第 ５ 期
乔 荫 颇 等 ： 土 掺 杂 发 光 玻璃 的 全 色 显 示及 白光 发射 稀
光， 并可 作 为 一种 重 要 的 激 活 剂 而广 泛 使 用ｌ ． ９
而 稀土元 素 Ｔ 计分 别 依 靠其 ｊ 。 Ｄ 跃 迁 ， 而 ｂ Ｄ 和 从
发 射 发 出 蓝 光 （ ３ ｍ） 绿 光 （ ４ ｍ ） ２ ． ４ ０ｎ 和 ５ ５ｎ ［ ，］ 此 １１ ３
外 ， 土元素 Ｓ 稀 ｍ抖可 以吸收 紫 外线 并 发 射 出 波长
・ ７ ２ ・
得 到配合 料． 刚 玉 坩埚 预 热 后 加入 配 合 料 ， 续 将 继
０ 引 言
升 温至 １３ ０℃保 温 ２ｈ 将 熔 融 的玻璃 液倾 倒 在 ０ ．
已经预 热 的钢 制模 具 中成 形 ， 随后将 已经 固化 的玻
璃 样 品 迅 速 送 入 退 火 炉 ， ６ ０℃ 退 火 ６ ｎ后 在 ０ ０ ｍｉ
收稿 日期 ： ０ ２０ — １ ２ １ － ５３
基金 项 目 ： 国博 士 后 科学 基 金 面 上 项 目（ ０ １４ １４ ）陕 西 省 教 育 厅 科 研计 划 项 目 （１Ｋ０ ３ ） 陕 西 科 技 大 学科 研 启 动 基 金 项 目 中 ２ １ ０９ ６ ０ ； １Ｊ ８９ ；
研 究． 致发 光 图谱 表 明 ， 光 单掺 杂 Ｃ 、 ｂ和 Ｓ 的发 光 玻璃 在 光 激发 下分 别 出现 了稀 土 离子 ｅＴ ｍ Ｃ” 、ｂ ｅ Ｔ ”和 Ｓ ｍ” 的特 征发射 峰 ； 同时 ， ３ ４ｎ 激发 下 ， ｅ Ｔ ／ ｍ 三元共掺 杂 Ｃ Ｓ发 光 在 ７ ｍ Ｃ／ ｂＳ Ｂ 玻 璃 的发射 光谱 中 同时观 测到 了蓝 光 、 光和 红橙 光 的发射 带 ， 绿 这些发 射 带的混合 实现 了白光
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数码相 机拍 摄 得 到． Ｉ 色 度 坐 标 中 ．， ＣＥ ｚ Ｙ的数 值
Ｃｈｉ ） ｎａ
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的 全 色 发 射 显 示 ． 外 ， 元 共 掺 杂 发 光 玻 璃 显 示 出 了发 光 颜 色 随 稀 土 元 素 共 掺 杂 比 的 可 调 节 此 三
性 ， 大地扩展 了其在 白光发 光二极 管 中的应 用． 极
关 键 词 ： 温 熔 融 法 ；发 光 玻 璃 ；光 致 发 光 ； 色显 示 ； 光 调 节 高 全 发 中图法 分类 号 ： ＴＱ１ １ ７ 文献 标识码 ： Ａ
（ ｌ ｇ ｆＭ ａｅｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｓ ａ ｎ ｉ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｃｏｌ ｅｏ ｔｒ ｓＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｅ ａ ｈ ａ ｘ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ｃｅ ｃ ｙ ｃ ｎ ｌｇ 。Ｘｉａ １ ０ １ ｎ７ ０ ２ ．
２１ ０ ２年 １ Ｏ月
文 章编 号 ：０ ０ ５ １ （ ０ ２ ０ — ０ ６０ １ ０—８ １ ２ １ ）５０ ２—４
稀 土 掺 杂 发 光 玻 璃 的 全 色 显 示 及 白光 发 射
乔 荫 颇 ，朱 振 峰 ，张 燕斌 ，段 新 勇 ，龚 凯 蒂
（ 西 科 技 大 学 材料 科 学 与工 程 学 院 陕 西 西 安 陕
１ ２ 发 光 玻 璃 的表 征 ．
些研 究人 员 已经致 力 于研 究 将 发 光 玻璃 应 用 到 白
光发 光二 极管 方面 ｌｊ ６．
制 备得 到的发 光玻璃 样 品 Ａ Ｇ 的 光致 发光 行 —
为 可 使 用 日本 日立 Ｈｉ ｃ ｉ 一６ ０荧 光 分 光 光 度 ｔ ｈ ４ ０ ａ Ｆ
显 示 ， 进 一 步 在 Ｃ ／ ／ ｍ 三 元 共 掺 杂 发 光 玻 并 ｅＴｂ Ｓ
下 的 光 致 发 光 谱 图 １（ ） 相 应 的 激 发 光 谱 ａ 和
图 １ ｂ ． 图 １ ａ 中可 以 看 出 ， 璃 Ａ 在 ３ ２ ｎ （）从 （） 玻 ３ ｍ
第５ 期
陕 西 科 大 学 学报 技
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｈ ａ ｘ ｉ ｅ ｓｔ ｆＳ ｉ ｎ ｅ ＆ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ ａ ｆＳ ａ ｎ ｉＵｎ ｖ ｒ ｉｙ ｏ ｃｅ ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
Ｖｏ． ０ ＮＯ １ ３ ．５
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研 究 表 明 ， 土 元 素 Ｃ 主 要 发 射 强 的 蓝 紫 稀 ｅ
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固定发 射波 长 ， 描 其 激 发范 围． 光 玻 璃 样 品在 扫 发 自然光 照射 下和 紫 外光 照 射 下 的受 激 发 射 照 片 由
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，
７ ００ １ ２１）
摘 要 ： 高 温 熔 融 法制 备 了稀 土 Ｃ 、 用 ｅ Ｔｂ和 Ｓ 单 掺 杂 和 三 元 共 掺 杂 的 Ｃ （一 ｒ ｉ ｍ ａ）Ｂ ＯｆＳＯ
（ Ｂ ） 光玻 璃材料 ， 使 用荧光 分光光 度计 和 ＣＥ 色度 坐标 对 其光 谱 学 和发 光 特性 进 行 了 Ｃ Ｓ发 并 Ｉ
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２ 结 果 与 讨 论
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新 的能 源 替代 技 术 和高 效 能 源转 换技 术 使 得 光功 能玻璃 材料 备受研 究 者关注 ［ ］近 年来 ， １． 白色 发光 装置 在液 晶显 示 器 和新 型 固体 照 明方 面 的应
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（ １ １ ） ＢＪ ０ １
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第 ５ 期
乔 荫 颇 等 ： 土 掺 杂 发 光 玻璃 的 全 色 显 示及 白光 发射 稀
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而 稀土元 素 Ｔ 计分 别 依 靠其 ｊ 。 Ｄ 跃 迁 ， 而 ｂ Ｄ 和 从
发 射 发 出 蓝 光 （ ３ ｍ） 绿 光 （ ４ ｍ ） ２ ． ４ ０ｎ 和 ５ ５ｎ ［ ，］ 此 １１ ３
外 ， 土元素 Ｓ 稀 ｍ抖可 以吸收 紫 外线 并 发 射 出 波长
・ ７ ２ ・
得 到配合 料． 刚 玉 坩埚 预 热 后 加入 配 合 料 ， 续 将 继
０ 引 言
升 温至 １３ ０℃保 温 ２ｈ 将 熔 融 的玻璃 液倾 倒 在 ０ ．
已经预 热 的钢 制模 具 中成 形 ， 随后将 已经 固化 的玻
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收稿 日期 ： ０ ２０ — １ ２ １ － ５３
基金 项 目 ： 国博 士 后 科学 基 金 面 上 项 目（ ０ １４ １４ ）陕 西 省 教 育 厅 科 研计 划 项 目 （１Ｋ０ ３ ） 陕 西 科 技 大 学科 研 启 动 基 金 项 目 中 ２ １ ０９ ６ ０ ； １Ｊ ８９ ；
研 究． 致发 光 图谱 表 明 ， 光 单掺 杂 Ｃ 、 ｂ和 Ｓ 的发 光 玻璃 在 光 激发 下分 别 出现 了稀 土 离子 ｅＴ ｍ Ｃ” 、ｂ ｅ Ｔ ”和 Ｓ ｍ” 的特 征发射 峰 ； 同时 ， ３ ４ｎ 激发 下 ， ｅ Ｔ ／ ｍ 三元共掺 杂 Ｃ Ｓ发 光 在 ７ ｍ Ｃ／ ｂＳ Ｂ 玻 璃 的发射 光谱 中 同时观 测到 了蓝 光 、 光和 红橙 光 的发射 带 ， 绿 这些发 射 带的混合 实现 了白光
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数码相 机拍 摄 得 到． Ｉ 色 度 坐 标 中 ．， ＣＥ ｚ Ｙ的数 值
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的 全 色 发 射 显 示 ． 外 ， 元 共 掺 杂 发 光 玻 璃 显 示 出 了发 光 颜 色 随 稀 土 元 素 共 掺 杂 比 的 可 调 节 此 三
性 ， 大地扩展 了其在 白光发 光二极 管 中的应 用． 极
关 键 词 ： 温 熔 融 法 ；发 光 玻 璃 ；光 致 发 光 ； 色显 示 ； 光 调 节 高 全 发 中图法 分类 号 ： ＴＱ１ １ ７ 文献 标识码 ： Ａ
（ ｌ ｇ ｆＭ ａｅｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｇｎ ｅ ｉｇ，Ｓ ａ ｎ ｉ ｉｅｓｔ ｆＳ ｉｎ ｅ ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｃｏｌ ｅｏ ｔｒ ｓＳ ｉｎ ｅａ ｄ Ｅｎ ｉｅ ｒｎ ｅ ａ ｈ ａ ｘ Ｕｎｖ ｒ ｉ ｏ ｃｅ ｃ ｙ ｃ ｎ ｌｇ 。Ｘｉａ １ ０ １ ｎ７ ０ ２ ．
２１ ０ ２年 １ Ｏ月
文 章编 号 ：０ ０ ５ １ （ ０ ２ ０ — ０ ６０ １ ０—８ １ ２ １ ）５０ ２—４
稀 土 掺 杂 发 光 玻 璃 的 全 色 显 示 及 白光 发 射
乔 荫 颇 ，朱 振 峰 ，张 燕斌 ，段 新 勇 ，龚 凯 蒂
（ 西 科 技 大 学 材料 科 学 与工 程 学 院 陕 西 西 安 陕
１ ２ 发 光 玻 璃 的表 征 ．
些研 究人 员 已经致 力 于研 究 将 发 光 玻璃 应 用 到 白
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制 备得 到的发 光玻璃 样 品 Ａ Ｇ 的 光致 发光 行 —
为 可 使 用 日本 日立 Ｈｉ ｃ ｉ 一６ ０荧 光 分 光 光 度 ｔ ｈ ４ ０ ａ Ｆ
显 示 ， 进 一 步 在 Ｃ ／ ／ ｍ 三 元 共 掺 杂 发 光 玻 并 ｅＴｂ Ｓ
下 的 光 致 发 光 谱 图 １（ ） 相 应 的 激 发 光 谱 ａ 和
图 １ ｂ ． 图 １ ａ 中可 以 看 出 ， 璃 Ａ 在 ３ ２ ｎ （）从 （） 玻 ３ ｍ