[发明专利]铕离子掺杂的新型高亮度青光硅酸盐发光玻璃

说明书

技术领域

本发明涉及发光玻璃材料领域。

背景技术

组分为SiO₂-Al₂O₃-Na₂O-SrO的硅酸盐玻璃化学性质稳定，透过波段宽，易于制作加工。在掺杂Eu³⁺离子后，于394nm激发下发出峰值位于614nm的高亮度红光。向这种掺杂Eu³⁺离子的硅酸盐玻璃中加入适量的铝粉后，Eu³⁺被还原成Eu²⁺，于同样的激发波长下，发出峰值位于490nm，半高宽达105nm的高亮度青光。相对于其他的还原方法，比如需要复杂、昂贵设备的还原气氛和辐射，我们的方法即简单，又经济，不会对环境造成污染。由于其激发波长都位于394nm，这是成熟的InGaN芯片的发射波长，所以它们具有发光二极管(LED)的潜在应用。

发明内容

本发明的目的在于公开新型的铕掺杂高亮度青光硅酸盐发光玻璃。

本发明制备的铕离子掺杂的新型发光玻璃，成分为49SiO₂-15Al₂O₃-5Na₂O-20SrO-1Eu₂O₃-5Al的玻璃样品在394nm激发下发射出峰值位于490nm的青光。

该发光玻璃的制备采用分析纯的二氧化硅SiO₂，氧化铝Al₂O₃，碳酸钠Na₂CO₃，碳酸锶SrCO₃，氧化铕Eu₂O₃和铝粉Al作为原料，通过高温熔融骤冷法获得铕离子参杂的新型高亮度青光硅酸盐发光玻璃。

该新型高亮度青光硅酸盐发光玻璃应用于发光二极管(LED)领域。

Eu³⁺离子以及被Al粉还原得到的Eu²⁺离子在394nm都有强烈的吸收，在此光源激发下，可以分别产生高亮度的614nm、490nm波段的青光的荧光发射。

附图说明：

附图1为：成分为49SiO₂-15Al₂O₃-5Na₂O-20SrO-1Eu₂O₃的玻璃样品在394nm激发下的发射谱，插图为其在此波长激发下的照片。附图2为：成分为49SiO₂-15Al₂O₃-5Na₂O-20SrO-1Eu₂O₃-5Al的玻璃样品在394nm激发下的发射谱，插图为其在次波长激发下的照片。

具体实施方式：

实施例1：

玻璃材料有多种合成制备方法，熔融骤冷法是一种简便的方法，这种方法具有设备简单、成本低、工艺要求低、加工成型容易、可大规模生产等优点。因此，采用此方法来制备硅酸盐发光玻璃。所用原料为分析纯的二氧化硅SiO₂，氧化铝Al₂O₃，碳酸钠Na₂CO₃，碳酸锶SrCO₃，氧化铕Eu₂O₃和铝粉Al。

将二氧化硅SiO₂，氧化铝Al₂O₃，碳酸钠Na₂CO₃，碳酸锶SrCO₃，氧化铕Eu₂O₃按59∶15∶5∶20∶1的比例称取，研磨均匀后，置于1560摄氏度煅烧2小时。待熔化后，迅速倒入模具，实施骤冷，得到无色透明的玻璃样品。

在上述比例的基础上，再加入5份的铝粉Al，经同样的制备方法后，发生如下反应：

3Eu₂O₃+2Al→6EuO+Al₂O₃

最后得到黄色透明的玻璃样品。这种硅酸盐发光玻璃在发光二极管(LED)上有潜在的应用。