[发明专利]一种激发波长拓宽至深紫外区的锡铽共掺发光玻璃

说明书

技术领域

本次发明发光玻璃可以应用于深紫外激发蓝绿光发射和近紫外激发绿光发射、大屏幕显示（需要蓝绿光构造全色显示）、半导体检测、荧光防伪、激光医疗等领域。

背景技术

近年来，稀土离子掺杂的发光玻璃在激光、光学放大器、光通讯、储能和显示等光电高科技领域具有广泛的应用，其制备和性能是材料研究的重要组成部分。虽然相关研究取得了很大进展，但还存在一系列有待解决的问题。如：新型基质材料的开发、稀土离子的选择及最佳掺杂浓度的确定、发光性能的改善与调控、发光机理的研究等。

Tb³⁺作为稀土掺杂发光玻璃研究中的热门发光中心离子，具有发光强度高、可发射单色性好和纯度高的绿色荧光等优点。但Tb³⁺具有在深紫外范围内的光吸收较弱且吸收范围较窄等弱点。本发明所研究的锡铽共掺磷酸盐基质发光玻璃，其组成表达式为P₂O₅-SrO(RO)-SnO₂-Tb（R为其它二价金属离子，如Ba²⁺，Ca²⁺，Zn²⁺）。该玻璃保留了Tb³⁺离子在近紫外光激发下的发射特征，同时激发波长拓展至深紫外区，且在深紫外光激发下542nm处的发光强度较之Tb³⁺单掺玻璃有显著增强。此外，可以通过调整Sn²⁺/Tb³⁺比值使其深紫外激发下的发光在蓝光到绿光之间转变。

发明内容

本次发明涉及到一种锡铽共掺的磷酸盐发光玻璃，其化学式为：P₂O₅-SrO(RO)-SnO₂-Tb（R为其它二价金属离子，如Ba²⁺，Ca²⁺，Zn²⁺）。为了得到此发光玻璃，所使用的原料分别是化合物（AR）NH₄H₂PO₄，SrCO₃和/或RCO₃（R为其它二价金属离子，如Ba²⁺，Ca²⁺，Zn²⁺），SnO₂和Tb₄O₇（或Tb单质或其它Tb化合物）。制备步骤如下：

1）按照设计的玻璃组成精确称量化合物原料，将称量好的原料放入研钵中混合均匀，放入陶瓷坩埚中，在约1250℃下熔制2-3小时；

2）将熔制的原料在室温冷却成玻，放入马弗炉中退火。退火温度约为450℃，退火时间为2-3小时。之后样品随炉降至室温；

3)根据测试要求，将样品切割为片状，表面抛光处理。

本发明提供的发光玻璃在深紫外光激发下，蓝绿色荧光明显，主发射峰在421nm和542nm附近。在近紫外光激发下为绿光发射，主发射峰为542nm。

本发明的优点在于：

1）本发明的发光玻璃可同时被260-290nm的深紫外光和300nm-400nm的近紫外光激发，前者发出主发射峰在421nm和542nm左右的蓝绿色光，后者发出以542nm为主发射峰的绿光；

2）本发明发光玻璃中的激活离子Sn²⁺同时作为Tb³⁺离子深紫外激发发光的敏化剂，使其542nm发光增强；

3）本发明的发光玻璃制备工艺简单，易于操作，且化学性质稳定，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明发光玻璃实施例G1，G2和G3的激发光谱。

图2为本发明发光玻璃实施例G1，G2和G3的发射光谱。

具体实施方式

实施例G1：70P₂O₅-30SrO:2.0SnO₂-0.2Tb