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如今,在全球积极响应节能、降耗、环保的大环境下,发展基于白光发光二极管(LED)的固态照明已成为主流趋势。白光LED是绿色高效的照明光源,其能耗小、高亮度等显著优点是前几代照明光源无法比拟的。荧光转换法作为最早也是最常用的得到白光器件的方案是较为成熟的,其中,已商业化广泛生产的蓝光LED芯片结合Y3Al5O12:Ce3+黄色荧光粉的方案虽然拥有诸多突出优点,但其因可见光谱部分缺少红光成分,致使得到的白光显色性不佳并且色温偏高。为弥补这些缺点,研究人员探索出了另一种改良后的方案,即将蓝光芯片替换为(近)紫外芯片(200~410 nm),去激发三基色荧光粉来实现白光发射。所以,能高效吸收(近)紫外光的红、绿、蓝色荧光粉是当下照明领域研究的焦点。再者,近年来,科技的发展和人们对高品质生活的向往使得绿色健康的全光谱照明光源得到了大力发展和推广。而上述(近)紫外激发型方案得到的白光的发射光谱中普遍缺少青光(480~520 nm)部分,导致光谱连续性不佳,无法实现真正的全可见光谱照明,这阻碍了高品质高显色性白光器件的发展。因此,在对白光LED品质要求愈发高的今天,青色荧光粉的开发也受到了研究者的重视。针对上述问题,本论文旨在探索能被近紫外光很好激发、发光性能优异的红色、青色荧光粉。并开展了一系列实验,以Eu3+、Ce3+作为掺杂离子合成了四种荧光粉,同时详细地研究分析了它们的物相结构与光谱特性等。主要研究结果如下:(1)利用高温固相法在1000℃煅烧4小时合成了不同Eu3+离子掺杂浓度的Ca3La(Ga O)3(BO3)4荧光粉。该系列荧光粉可在397 nm激发下发出明亮的红光,源自激活剂离子的5D0→7F2电偶极跃迁在621 nm附近表现出的最强发射带。最佳样品Ca3La(Ga O)3(BO3)4:0.6Eu3+的内量子效率(IQE)高达82.2%,同时热稳定性优秀。将本样品作为红光成分与商用蓝、绿色荧光粉和395 nm芯片共同制得白光器件,通电后能发出色温为3964 K,显色指数达85的白光。上述结果表明,Ca3La(Ga O)3(BO3)4:Eu3+荧光粉是性能优越的可高效吸收近紫外光的红色发光材料。(2)采用高温固相法将原材料在1500℃下煅烧6小时得到了双钙钛矿结构的Ca2Lu Sb O6:Eu3+红色荧光粉。当用396 nm波长的光去照射时,样品展现出最强峰在613 nm左右的强发射,同时其色纯度高达95%以上。最佳样品Ca2Lu Sb O6:0.3Eu3+的内量子效率可以达到82%,且其热稳定性分析表明,该样品在高温下仍能保持较强的发射。上述结果说明Ca2Lu Sb O6:Eu3+系列红色荧光粉可能在近紫外激发型白光LED中有较大的应用潜能。(3)新型青色荧光粉Ca2YHf2Al3O12:Ce3+通过高温固相法成功制备。光谱研究显示该系列样品在高效吸收近紫外光能量后,展现出归属于Ce3+离子5d到4f能级跃迁的特征发射带,发射峰处于青光区域。在Ca2YHf2Al3O12体系中,最优Ce3+掺杂量为0.03 mol,该浓度下,样品的发射中心为493 nm,半高宽为100 nm,同时样品具有超高的内外量子效率(分别为89.5%和69.1%)和良好的热稳定性。将该青色荧光粉同三基色荧光粉共同涂覆于近紫外芯片上,通电后发出显色指数高达93.2的暖色调白光。基于以上结果,Ca2YHf2Al3O12:Ce3+可能是一种有很大研究价值的青色荧光粉,可用来补全近紫外激发型白光LED发射光谱中的“青光鸿沟”,进而提高器件的光质量与显色性。(4)一系列新型石榴石结构Ca2La Hf2Al3O12:Ce3+绿色荧光粉利用高温固相反应成功合成。所有样品均在360~460 nm范围展现出很强的光吸收,且在408 nm波长光的激发下,表现出可同时有效覆盖青光和绿光区域的绿光发射。发光最强的样品的半高宽可达116 nm,这一值远大于商用(Ba,Sr)2Si O4:Eu2+荧光粉的半高宽(67 nm)。最后将该荧光粉与商用红、蓝色荧光粉共同涂在400 nm芯片上,施加电压后得到了色温为3623 K,显色指数为92的暖白光。结果表明,Ca2La Hf2Al3O12:Ce3+荧光粉可同时作为绿光成分和青光成分应用于白光LED器件以实现连续均匀的发射光谱,其可能拥有较好的应用前景。