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白光LED(Light Emitting Diode)相对于传统的照明光源有很多的优点,比如体积小、寿命长、响应快、安全稳定等。目前比较成熟的白光LED封装技术采用蓝光LED芯片组合黄光荧光粉而成,由于荧光粉具有光衰大、颗粒分布不均匀、发光效率低等缺点,严重影响了LED的发光性能。 本课题通过高温固相熔融法,利用特制的套坩埚装置,在弱还原气氛下成功制备了稀土氧化铈掺杂的微晶玻璃,用来替换传统白光LED封装中所用的黄光荧光粉。本课题将钇铝石榴石(YAG)体系作为实验基础,然后加入适量的玻璃形成体、氧化物助熔剂、稀土氧化物等物质确定了玻璃的基本组成。利用差热分析法(DTA)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、荧光光谱分析等测试手段,对实验基础组分、晶核剂的选择、微晶玻璃热处理制度、不同浓度Ce3+/Pb2+掺杂等因素对微晶玻璃发光性能及析晶性能的影响进行了研究。结果表明: 1.晶核剂的加入对微晶玻璃的析品性能有利,但未添加晶核剂的样品也能完整析晶;基础玻璃在1290℃析出纯YAG晶相,继续增加温度对微晶玻璃的晶体结构没有影响;随着热处理时间的增加微晶玻璃的析晶性能和发光性能得到提高,但增益逐渐减少;热处理气氛对微晶玻璃的光谱性能影响不大。 2.通过在基础玻璃的基础上掺杂不同浓度的Ce3+,制备了Ce:YAG系列微晶玻璃,样品的XRD图谱表明Ce3+的加入对微晶玻璃的晶体结构并没有影响,且微晶玻璃的发光强度随Ce3+浓度的增加而增大,但Ce3+浓度增加到一定值后,继续增加浓度反而会抑制微晶玻璃的发光。CIE1931色度图表明Ce3+浓度的变化对微晶玻璃色坐标影响不大。 3.在Ce:YAG玻璃组分的基础上制备了Pb2+掺杂的Pb,Ce:YAG微晶玻璃,样品的荧光光谱表明Pb2+的加入能有效增强Ce:YAG微晶玻璃的发光强度,且在Pb2+掺杂比例为0.5 wt%时达到最大。