Investigation of UV-VIS converters based on erbium-doped aromatic polyurethanes

Abstract

Morötesi ışığı görünür ışığa çeviren erbiyum katkılanmış elastomerik poly (ether-urethaneurea) kopolimerlerinin spektroskopik ve renk özellikleri araştırıldı. % 5 ile % 25 aralığında ErCl3.6H2O içeren polimer örnekleri sentezlendi. Katkılanmış erbiyum iyonlarından kaynaklanan soğurma bantları soğurma spektrumlarında gözlendi. Erbiyum katkılanmış polimerleri 355 nm dalga boyunda uyarınca görünür bölgede, 400?750 nm dalga boyları arasında geniş ışınım bantları elde edildi. Erbiyum iyonunun morötesini görünüre çevirmedeki etkisini araştırmak için farklı miktarlarda erbiyum iyonu içeren polimer örnekleri incelendi. Ayrıca, farklı erbiyum konsantrasyonlarındaki polimerler için renk koordinatları, renk verme indisi (CRI), gözün tepkisiyle örtüşme faktörü ve renk sıcaklığı değerleri belirlendi. Son olarak, erbiyum katkılanmış polimerlerin morötesini görünüre dönüştürme verimleri Rayleigh saçılması ve Fresnel kayıpları da göz önüne alınarak ölçüldü.

UV-to-visible conversion characteristics of novel erbium-doped elastomeric poly(ether-urethaneurea) copolymers were investigated. Polymer samples containing ErCl3.6H2O at a concentration range of 5 to 25% by weight were synthesized. The absorption spectra of the samples showed bands due to the dopant erbium ions. When excited at 355 nm, the doped polymer samples produced emission covering the 400-750 nm visible region. Samples with different erbium concentrations were examined to compare the role of concentration in UV-VIS conversion. In particular, chromaticity coordinates, color rendering index (CRI), overlap factors with eye response, and color temperature were determined as a function of erbium ion concentration. Finally, conversion efficiencies of the erbium-doped polymers were investigated by accounting for Rayleigh scattering and Fresnel losses.