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白光LED具有节能、环保、高效、长寿、稳定等优点,被广泛应用于目前照明领域。目前,市场上使用较多的实现白光LED方式是蓝光LED芯片加黄色荧光粉,存在色温偏高、显色指数差、发光受蓝光芯片影响产生色彩漂移等问题,而紫外LED加三基色荧光粉的方法因为其光谱成分均匀,显色指数高,不受电流影响,可以通过调节不同荧光粉的比例调节色温等优点成为了目前最好的合成WLED方案。对于紫外激发WLED,发射蓝色和绿色光的荧光粉是必不可少。而由于目前许多发蓝色和绿色荧光粉的半高宽较窄,会造成蓝色和绿色光谱之间的出现光谱空缺,所以开发出一款能够填补光谱空缺的青色荧光粉是非常有必要的;其次如果能开发出一款能覆盖蓝色和绿色的宽带青色荧光粉,能够很大程度上避免三色荧光粉混合过程中发生的重吸收作用。Ba9Lu2Si6O24:Ce3+青色荧光粉目前是一种性能优越的紫外激发荧光粉,具有量子效率高,热稳定性好,半高宽较宽,制备简单等特点,通过简单的红色荧光粉的掺杂就可以得到显色指数较高的白色LED荧光粉。但由于稀土元素Lu价格昂贵,使得其成本较高,为提高其竞争力,对原料进行成本优化和性能优化具有巨大意义。具体研究内容如下:(1)通过较便宜的Al2O3取代原料中的Lu2O3,获得了Ba9Lu1.5Al0.5Si6O24:Ce3+(BLASO:Ce3+)青色荧光粉,在400 nm激发下,BLASO:Ce3+在488 nm处出现发射峰,半高宽约为117 nm。在室温下,内部量子效率(IQE)可达90.8%。在150°C时,IQE降至81.5%,表明具有良好的热稳定性。研究了Al取代Lu对晶体结构和光致发光的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)和阴极发光(CL)系统,验证的Ce的两个发射中心发光。(2)通过Ga2O3取代原料中的Lu2O3,获得了Ba9Lu1.5Ga0.5Si6O24:Ce3+(BLGSO:Ce3+)青色荧光粉。在400 nm激发下,BLGSO:Ce3+在488 nm处出现发射峰,半高宽约125 nm。内部量子效率(IQE)超过90%。在200℃时,发光强度降低到室温下的93.7%,显示出良好的热稳定性。结合红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+和395 nm紫外芯片,实现了一个显色指数为91.9、相关色温为4720 K的白光。并利用扫描电子显微镜(SEM)和阴极发光(CL)系统,通过观察微观颗粒来诊断发光的均匀性。(3)通过对烧结工艺的优化,并掺杂少量助溶剂BaF2后,得到了性能更好的Ba9Lu1.5Al0.5Si6O24:Ce3+(BLASO:Ce3+)青色荧光粉,,在400 nm激发下,BLASO:Ce3+发光峰位没有明显改变,结合红色荧光粉CaAlSiN3:Eu2+和395 nm紫外芯片,实现了一个显色指数为94.2、相关色温为5034 K的白光。表明具有较好的显色指数。