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在“近紫外LED+红绿蓝三色荧光粉”实现白光的过程中,目前研究出的一些红色荧光粉体系如硫化物、钨酸盐和钼酸盐系列等,或由于在近紫外LED激发下发光效率不高,或由于基质不稳定,从而导致发光器件的显色性差、使用寿命短,不能完全满足实际应用的需求。为此,本文从高压汞灯用荧光粉与近紫外LED用荧光粉的实际工作条件颇为相似获得启发,系统研究了Sc VO4:Eu3+、Sc0.93-xLnxVO4:Eu3+0.07(Ln=Y,La,Gd,Lu)、Sc0.73-xY0.2VO4:Eu3+0.07,Bi3+x和Sc0.73Y0.2(M,VO4):Eu3+0.07(M=BO33-,PO43-)系列荧光粉,以寻求具有高性能、基质稳定的新型红色荧光材料,满足白光LED产业发展的迫切需求,主要工作和取得的结果如下:(1)Sc VO4:Eu3+体系:Eu3+的掺杂没有改变Sc VO4的四方晶系体心结构,存在激活离子Eu3+的浓度猝灭现象,且最佳掺杂浓度为7mol%;样品的激发光谱涵盖200-400nm的宽带激发,其中,存在位于331.8nm的极强宽带吸收峰和396.6nm处的弱激发峰;发射主峰位于620.0nm处,表现出明亮的红光,且色坐标均坐落于红光区域。(2)Sc0.93-xLnxVO4:Eu3+0.07(Ln=Y,La,Gd,Lu)体系:Ln3+的掺杂可以降低荧光粉制备成本且提高发光强度,较之Sc0.93VO4:Eu3+0.07,Sc0.93-xLnxVO4:Eu3+0.07的发光强度逐渐上升,当Y3+、La3+掺杂浓度为20mol%,Gd3+、Lu3+掺杂浓度为5mol%时,Sc0.93-xLnxVO4:Eu3+0.07(Ln=Y,La,Gd,Lu)样品的发光强度达到最大,发光强度分别提高到156%、120%、120%和133%。在330nm和397nm激发下,Sc0.88Lu0.05VO4:Eu3+0.07展现出较高的量子效率,分别为94%和37%。随着温度的升高,Sc0.93-xLnxVO4:Eu3+0.07(Ln=Y,La,Gd,Lu)荧光粉展现具有良好的热稳定性,当温度升至100℃时,样品的发光强度均为室温时的85%以上。(3)Sc0.73-xY0.2VO4:Eu3+0.07,Bi3+x体系:在Sc0.73Y0.2VO4:Eu3+0.07荧光粉基础之上,研究了Bi3+对Eu3+的敏化作用,结果表明,随着Bi3+的掺杂,Sc0.73-xY0.2VO4:Eu3+0.07,Bi3+x样品的激发光谱带边会发生红移,且在近紫外区域(360-410nm)激发强度会显示先增大后降低的趋势,其发射光谱也具有相应的规律;在365nm激发下,当Bi3+掺杂浓度为1mol%时相对荧光强度达到最大,与Sc0.73Y0.2VO4:Eu3+0.07荧光粉相比,其发光强度提高了将近1.5倍。Sc0.72Y0.2VO4:Eu3+0.07,Bi3+0.01具有较高的内量子效率和热稳定性,在330nm激发下的内量子效率高达91%;当温度升至100℃时,其相对发光强度也保持在室温时的88%。(4)Sc0.73Y0.2(M,VO4):Eu3+0.07(M=BO33-,PO43-)体系:合成了Sc0.73Y0.2(M,VO4):Eu3+0.07(M=BO33-,PO43-)体系红色荧光粉,研究了BO33-,PO43-的引入对晶体结构、荧光性能的影响,结果表明,BO33-,PO43-的掺杂能够增强产物在近紫外波段的吸收,但没有改变钒酸盐原有的四方晶系体心结构。在365nm激发下,当n(V/B)=9/1,n(V/P)=8/2时样品的荧光强度最高,较之Sc0.73Y0.2VO4:Eu3+0.07荧光粉,其发光强度分别提高到了155%和135%。在397nm激发下,Sc0.73Y0.2(V0.9B0.1)O3.9:Eu3+0.07和Sc0.73Y0.2(V0.8P0.2)O4:Eu3+0.07的内量子效率分别提升至64%和56%,展现出较高的内量子效率。同时,样品具有较高的热猝灭性能,尤其对Sc0.73Y0.2(V0.9B0.1)O3.9:Eu3+0.07荧光粉而言,在温度为200℃环境下,荧光粉仍保持着92%的相对强度。