[发明专利]一种稀土元素Dy掺杂的氟硼酸盐发光玻璃及其制备方法

说明书

本发明属于发光材料制备技术领域，公开了一种稀土元素Dy掺杂的氟硼酸盐发光玻璃及其制备方法，所述发光玻璃的原料由Bi₂O₃、H₃BO₃、CaF₂、ZnO、BaCO₃组成，其中Bi₂O₃1‑10％，H₃BO₃5‑70％，CaF₂5‑10％，TiO₂5‑10％，BaCO₃5‑15％；本发明以氟硼酸盐为玻璃基质，所述的稀土氧化物为Dy₂O₃，质量百分比为0.05‑2％。采用熔体淬火法，将预先处理得到的粉末以4℃/min的速度升温至1000℃后保温1‑4小时，得到完全熔融态的玻璃料。将所述的完全熔融态的玻璃料浇筑在400‑500℃的铜板上，并在该温度下保持8小时，以消除氟硼酸盐玻璃内部的热应力，然后冷却至室温，制得发光玻璃。采用本技术方案制得氟硼酸盐发光玻璃表现出最具竞争力的综合光学性能，适用于固态黄色激光和W‑LED应用。

技术领域

本发明涉及一种发光材料和制备方法，具体涉及一种稀土元素Dy掺杂的氟硼酸盐发光玻璃及其制备方法。

背景技术

发光玻璃是通过掺杂引起能级缺陷，进而产生发光现象的一类材料，主要可以应用在荧光粉、电致发光、显示器、薄膜和微晶等领域。随着光通信系统和发光器件的不断发展，对发光材料的吸收峰、荧光寿命以及发光效率的要求日益提升。在稀土离子中，Dy元素在硼酸盐玻璃中起重要作用。它在470-680nm的可见光区域有几种发射。强烈的发射归因于⁴F_9/2→⁶H_15/2(483nm，蓝色)，⁴F_9/2→⁶H_13/2(575nm，黄色)和⁴F_9/2→⁶H_11/2(663nm，红色)的跃迁。蓝色发射是磁偶极跃迁，随周围稀土离子周围的主体玻璃环境而变化。黄色发射是电偶极跃迁，受到Dy元素周围晶体强度的强烈影响，上述这些跃迁对于白光发射很重要。

W-LED作为重要的光源已在光电工业领域引起了广泛关注，它具有许多优点，例如抗冲击性强，频繁的开关循环等，与传统的白炽灯相比，具有功耗低，效率高，使用寿命长，预热快，调光的脉冲宽度调制以及环保等优点。使用具有GaN发射蓝光的LED芯片的YAG：Ce³⁺磷光体来获得W-LED。它们的封装通常会提高芯片温度，这可能导致LED片上的环氧树脂变质。

针对上述技术问题，本发明提出了一种稀土元素Dy掺杂的氟硼酸盐发光玻璃及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土元素Dy掺杂的氟硼酸盐发光玻璃及其制备方法，以克服上述现有技术存在的缺陷，本发明方法制备的玻璃的发光效率、色温及色纯度得到改善，而且制备方法简单，易实现工业化。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种稀士元素Dy掺杂的氟硼酸盐发光玻璃及其制备方法，其特征在于：所述发光玻璃的原料由Bi₂O₃、H₃BO₃、CaF₂、ZnO、BaCO₃组成，其中Bi₂O₃1-10％，H₃BO₃5-70％，CaF₂5-10％，TiO₂5-10％，BaCO₃5-15％；所述的稀土氧化物为Dy₂O₃，质量百分比为0.05-2％。

一种稀土元素Dy掺杂的氟硼酸盐发光玻璃及其制备方法，包括以下步骤：