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荧光玻璃量子效率测量的关键技术研究

荧光玻璃量子效率测量的关键技术研究

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作者：陈宏重庆大学

学位级别：硕士

目前白光LED主要使用环氧树脂将钇铝石榴石（YAG）荧光粉与蓝光芯片封装在一起获得白光。然而YAG荧光粉热稳定性差容易老化，使白光LED失效。为解决此问题，利用荧光玻璃代替荧光粉和环氧树脂进行白光LED的封装，荧光玻璃在热稳定性、... 详细信息

目前白光LED主要使用环氧树脂将钇铝石榴石（YAG）荧光粉与蓝光芯片封装在一起获得白光。然而YAG荧光粉热稳定性差容易老化，使白光LED失效。为解决此问题，利用荧光玻璃代替荧光粉和环氧树脂进行白光LED的封装，荧光玻璃在热稳定性、组分调节等方面较荧光粉拥有优势。量子效率作为表征荧光材料发光性能的重要参数，对荧光玻璃制备工艺研究、LED封装设计都具有重要的意义。为此针对制备出的荧光玻璃特性搭建量子效率测量装置，研究量子效率测量所涉及的关键技术，具体做了如下工作： ①.针对当前常用积分球测量技术中存在挡板使用的问题，分析了挡板对积分球内光分布的影响，提出利用光纤探测技术，来抑制一次直射光进入探测器的方法。由于这样的探测方法避免了挡板的使用，从而提高了积分球内光分布的均匀性。 ②.针对当前积分球技术存在样品专用夹具及光衰减后信号弱的问题，提出了半积分球和1/8积分球结构，并推导出测量公式，重点将半积分球与全积分球进行了对比。最终设计出基于半积分球的量子效率系统，讨论了样品及探测器的最佳位置。 ③.针对量子效率测量所需的数据采集与处理问题，利用LabVIEW编写了量子效率测量软件，实现了针对海洋光学HR2000+型光谱仪的光谱信号采集、降噪、标定、分峰、量子效率计算等功能。 ④.利用搭建好的测量系统对荧光玻璃进行量子效率测量实验。测量的荧光玻璃量子效率为后续研究工作提供指导作用。

关键词：积分球测量荧光量子效率半积分球光纤探测技术荧光玻璃

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白光LED用荧光玻璃的量子效率测量技术研究

白光LED用荧光玻璃的量子效率测量技术研究

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作者：董向坤重庆大学

学位级别：硕士

目前常见的白光LED是由钇铝石榴石（YAG）荧光粉覆盖蓝光LED产生白光，这种方法具有结构简单、制作工艺相对容易且成本低廉的特点是目前白光LED产业化的主要技术手段。然而钇铝石榴石（YAG）荧光粉热稳定性较差，易发生色坐标漂移，发... 详细信息

目前常见的白光LED是由钇铝石榴石（YAG）荧光粉覆盖蓝光LED产生白光，这种方法具有结构简单、制作工艺相对容易且成本低廉的特点是目前白光LED产业化的主要技术手段。然而钇铝石榴石（YAG）荧光粉热稳定性较差，易发生色坐标漂移，发光效率、光通量下降等问题。荧光玻璃在热稳定性、组分调节、样品尺寸和实验方法与设备等方面拥有较荧光粉更明显的优势，可替代荧光粉成为白光LED的新型荧光材料。量子效率是荧光材料的一个重要参数，表征了荧光材料或发光器件把激发能量转换为发光能量的本领。量子效率的测量为荧光玻璃制备工艺的研究与优化、荧光玻璃的LED封装设计提供参考依据。因此针对荧光玻璃量子效率测量系统做了如下的工作：第一章阐述了本文的研究意义，对固体荧光材料量子效率的测量的国内外现状进行了分析，并介绍了本文的研究目的及主要的研究内容。第二章介绍了荧光材料量子效率的定义，给出了荧光玻璃的制备工艺及其外形、尺寸和发光特点。在前人固体荧光材料量子效率测量研究的基础上，结合所测荧光玻璃发光特点，给出基于积分球的量子效率测量方案及测量原理。第三章提出了量子效率测量的总体装置。在量子效率测量系统总体设计中使用了激发光源、积分球、样品夹具和光栅光谱仪这几个关键组件。各个组件对量子效率的测量都起着关键性的作用，这一章中深入仔细的研究各个组件的选取和设计。第四章根据设计的测量方案搭建测试系统，对铝酸镁透明荧光陶瓷、高温熔融法制备的荧光玻璃进行测试得到其量子效率，对荧光玻璃的光学特性进行初步评价，从而为荧光玻璃制备工艺的研究与优化、荧光玻璃的LED封装设计提供参考依据。第五章分析了测量系统中影响量子效率测量结果准确性的因素，主要是积分球、光源和光谱仪。除此之外设计实验研究了光源的光通量和光斑的大小对荧光材料量子效率的影响。第六章对本文的研究工作进行总结，并且指出了荧光玻璃量子效率测试系统有待于进一步解决的问题，针对需解决的问题提出了发展建议。

关键词：荧光玻璃量子效率积分球测量绝对光谱功率分布

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