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高光效的蓝光InGaN基LED的荧光粉转换模式是目前实现白光LED的主流技术,在其所需的荧光材料中,氟氧化物固溶型荧光材料以其特有的高量子效率、颜色可调等发光特性成为当前的研究热点。 本学位论文从基质晶格的结构角度入手,基于固溶型荧光材料组分的可调性,重点研究了具有四方晶系结构的氟氧化物固溶型荧光材料的发光性质,获得主要成果如下: 1.基于LaSr2AlO4和Sr3AlO4F这两种基质材料的结构相似性,我们提出了一种新型的适用于白光LED的固溶型荧光材料Sr2.975-xLaxAlO4+xF1-x∶0.025Ce3+(LSAF∶Ce3+)。这种荧光材料在蓝光激发下,发射波长在498nm~553nm范围内可调,随着x的增加,发射波长发生红移,这是因为固溶型荧光材料基质组分发生变化,影响发光中心离子所处的晶体场环境以及与其直接配位的阴离子的共价程度,造成发射波长发生红移,同时F-离子的引入是荧光材料发光性质可调的关键因素。 2.通过向LSAF∶Ce3+荧光材料中掺入适量的SiO2,即Sr2.475La0.5Ce0.025AlO4.5F0.5∶ywt% SiO2(LSSAF∶Ce3+),考察了SiO2对LSAF∶Ce3+发光的影响,当SiO2的掺入量达到2wt%时,LSAF∶ Ce3+的发光强度提高了175%,由于Ce4+离子为不发光离子,我们把这种现象归结于SiO2的掺入诱导更多的不发光离子Ce4+还原为发光离子Ce3+。 3.通过向LSAF∶ Ce3+荧光材料中掺入Pr3+,Eu3+,增加了荧光材料LSAF∶ Ce3+在红光区域的发射,改善了荧光材料显色性,系统的研究了Ce3+,Pr3+,Eu3+稀土离子在LSAF中能量传递的机理,发现在发光离子中存在着Ce3+-Pr3+,Ce3+-Eu3+和Eu3+-Pr3+的能量传递路径。 4.采用氟氧化物固溶型荧光材料制备了远程荧光体,封装了LED远程荧光筒灯,分析了不同厚度的荧光层对LED色温、显色指数、光效和色坐标等光学参数的影响,对传统LED筒灯和远程荧光LED筒灯进行了仿真模拟,根据模拟结果对这两种筒灯的照度、光强分布等光学性能进行了评价。通过对远程荧光体的界面光学行为的讨论,为了获得高光效的远程荧光体,表面处理是增加光取出率,提高发光效率的有效手段。