摘要: 由于白光发光二极管(W-LED)具有发光效率高，耗电量低，使用寿命长，绿色环保等优点，它将取代目前普遍使用的白炽灯和荧光灯，成为新一代照明光源。目前，最主要的主流技术是单芯片加荧光粉合成白光LED，根据芯片的种类不同，它又分为蓝光芯片加黄色... 展开 由于白光发光二极管(W-LED)具有发光效率高，耗电量低，使用寿命长，绿色环保等优点，它将取代目前普遍使用的白炽灯和荧光灯，成为新一代照明光源。目前，最主要的主流技术是单芯片加荧光粉合成白光LED，根据芯片的种类不同，它又分为蓝光芯片加黄色荧光粉技术和近紫外光芯片加红绿蓝三基色荧光粉技术。寻找能被蓝光芯片(430-480 nm)或近紫外光芯片(380-410 nm)有效激发的荧光粉是研究白光LED用荧光粉的重点。随着半导体芯片研究理论和技术的发展，提高了发射波长在近紫外．紫光区的芯片的效率，能够为荧光粉提供更高的激发能量，本论文的研究重点是：制备能被近紫外光芯片有效激发的LED用荧光粉。 本论文从以下两方面开展研究工作：1、从新材料开发的角度，合成出可被400 nm左右的近紫外光有效激发的蓝绿色荧光粉和单一基质的白光荧光粉，并成功与近紫外芯片封装成荧光粉转换型LED；2、从基础研究的角度，通过以下各种光谱测试手段，例如：漫反射光谱，发射光谱(室温和低温)，荧光寿命等来，系统研究了稀土离子Eu2+和Tb3+在卤磷酸钙和磷酸三钙体系的发光性能以及Eu2+到Tb3+的能量传递机理。本学位论文分5章撰写。 第一章首先介绍了发光材料的定义和分类、光致发光的机理和基本概念、稀土发光材料的应用以及稀土离子的发光原理及特性；然后简述了白光LED的工作原理、实现方式、优点和应用以及自光LED用荧光粉研究现状；最后提出了本文的研究目标，即寻找适合于～400 nm近紫外光激发光转换型LED用的稀土荧光粉。 第二章，首先主要介绍了制备荧光粉所需要的主要试剂、制备工艺、合成设备以及测试仪器；然后又简述了LED的制备工艺过程和测试条件。 第三章，我们通过高温固相法合成了一系列Eu2+和Tb3+共掺杂的氯磷酸钙蓝绿色荧光粉以及Eu2+、Tb3+和Mn2+共掺的的氯磷酸钙白光荧光粉。我们首次观察到了氯磷酸钙基质中从Eu2+到Tb3+的能量传递，并研究了其能量传递的机理，把它归属为交换作用诱导的共振非辐射能量传递和温度主导的声子辅助的非辐射能量传递的结合；我们还同时观察到了Eu2+到Tb3+的能量传递以及Eu2+到Mn2+的能量传递，并探讨了Eu2+、Tb3+和Mn2+三种离子的浓度对白光荧光粉的色坐标的影响，得到了一系列具有高显色指数和低色温的单一基质白光荧光粉。 第四章，我们通过高温固相法合成了一系列Eu2+单掺杂磷酸三钙体系(α-Ca3(PO4)2，β-Ca3(PO4)2和Ca10Na(Li，K)(PO4)7)荧光粉以及Eu2+和Tb3+共掺杂七磷酸十钙钠(钾，锂)荧光粉。首先，我们系统地研究了Eu2+在β-磷酸三钙体系(β-Ca3(PO4，)2和Ca10Na(Li，K)(PO4)7)中的发光性能并分析了β-磷酸三钙体系中Eu2+的格位占据情况；我们首次观察到七磷酸十钙钠(钾，锂)基质中从Eu2+到Tb3+的能量传递，并初步探索了其机理；最后，我们探讨了Eu2+在α-磷酸三钙中发光性能，寻找到了适合近紫外光激发的荧光粉的最优浓度。 第五章，我们利用佛山国星光电科技股份有限公司的设备对所制备的卤磷酸盐和磷酸盐荧光粉进行了LED封装实验，制备了4个由单一卤磷酸盐荧光粉封装的具有较低色温、较高显色指数的白光LED和4个由卤磷酸盐和磷酸盐荧光粉封装的明亮的蓝绿光LED。并且测试了这些LED的各项技术指标如色坐标值、色温和显色指数等。 收起