1、白光LEDs的問(wèn)世是照明領(lǐng)域的一次革命。光轉(zhuǎn)換型白光LEDs以其工藝簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)勢(shì)一直受到該領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注，所用熒光粉亦成為發(fā)光領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。由于缺少能夠被近紫外光和藍(lán)光激發(fā)的高效穩(wěn)定的紅色熒光粉，從而導(dǎo)致目前白光LEDs的顯色性偏低，極大地制約了其在照明領(lǐng)域的普及應(yīng)用。本論文以提升白光LEDs的發(fā)光性能為出發(fā)點(diǎn)，利用磷酸鹽的良好熱穩(wěn)定性和物理化學(xué)穩(wěn)定性，開展以SrZn2(PO4)2和Sr3La(PO4)3為基質(zhì)材料的紅色熒

2、光粉的研究，研制出了SrZn2(PO4)2∶Eu2+,Sm3+、Sr3La(PO4)3∶Eu2+,Sm3+、Sr3La(PO4)3∶Sm3+,Eu3+、Sr3La(PO4)3∶Eu3+,A+(A=Li,Na,K)、Sr3La(PO4)3∶Ce3+,Mn2+、Sr3La(PO4)3∶Eu2+,Mn2+多種在紫外-近紫外波段具有寬帶吸收且發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)的新型磷酸鹽白光LEDs用紅色熒光粉。研究工作為提升白光LEDs的性能，推動(dòng)白光LEDs在照

3、明領(lǐng)域的普及應(yīng)用具有重要的意義。論文的主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新成果如下:
　　(1)以SrZn2(PO4)2為基質(zhì)，通過(guò)Eu2+、Sm3+共摻的方式，首次研制出在紫外-近紫外波段具有寬帶吸收且發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)的S rZn2(PO4)2∶Eu2+，Sm3+橙紅色熒光粉，并對(duì)材料的發(fā)光性能進(jìn)行了深入地研究。研究結(jié)果表明，通過(guò)Eu2+對(duì)Sm3+的敏化作用，不僅增強(qiáng)了材料的橙紅光強(qiáng)度，且提升了材料對(duì)紫外波段350～380nm的吸收能力，同時(shí)將400

4、nm處激發(fā)光譜的半峰寬加寬至20nm左右。寬激發(fā)譜有助于解決由于LED芯片發(fā)射波長(zhǎng)漂移所造成的紅光材料發(fā)光強(qiáng)度不穩(wěn)定的問(wèn)題。
　　(2)以Sr3La(PO4)3為基質(zhì)，通過(guò)Eu2+、Sm3+共摻的方式，首次研制出在紫外-近紫外波段具有寬帶吸收、發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)的Sr3La(PO4)3∶Eu2+，Sm3+橙紅色熒光粉。研究表明，相對(duì)SrZn2(PO4)2∶Eu2+，Sm3+而言，Sr3La(PO4)3∶Eu2+，Sm3+在300～380

5、nm波段的吸收強(qiáng)度更強(qiáng)，且激發(fā)波長(zhǎng)更靠近長(zhǎng)波方向，斯托克斯位移更小。因此，就激發(fā)波長(zhǎng)及斯托克斯位移而言，Sr3La(PO4)3∶Eu2+，Sm3+的發(fā)光性能優(yōu)于SrZn2(PO4)2∶Eu2+，Sm3+。此外，固定Eu2+濃度，調(diào)節(jié)Sm3+濃度時(shí)，Sr3La(PO4)3∶3％Eu2+，ySm3+(y=5％，7％和10％)熒光粉的色坐標(biāo)位于白色區(qū)域，且相關(guān)色溫分別為4248K，4075K和3598K，呈現(xiàn)出目前白光LEDs領(lǐng)域少見的低色溫

6、的暖白光特性，在白光LEDs室內(nèi)照明領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
　　(3)以Sr3La(PO4)3為基質(zhì)，通過(guò)Sm3+、Eu3+共摻的方式，首次研制出在近紫外波段具有寬帶吸收且發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)的Sr3La(PO4)3∶Sm3+，Eu3+紅色熒光粉，并對(duì)材料的發(fā)光性能進(jìn)行了深入地研究。研究結(jié)果表明，通過(guò)Sm3+對(duì)Eu3+的敏化作用，拓寬了材料在近紫外波段，尤其是395～405nm波段的吸收，使得材料的激發(fā)范圍能夠與現(xiàn)有的功率較大的400n

7、m長(zhǎng)波紫外芯片相匹配;材料Sr3La(PO4)3∶5％Sm3+，7％Eu3+與Sr3La(PO4)3∶7％Sm3+，5％Eu3+的發(fā)光強(qiáng)度強(qiáng)于商業(yè)紅粉Y2O2S∶Eu3+，且外量子效率分別為41.2％，45.3％，相對(duì)Sr3La(PO4)3∶Eu2+，Sm3+而言有大幅度提高。因此，材料Sr3La(PO4)3∶7％Sm3+,5％Eu3+可作為“近紫外+三基色”白光LEDs領(lǐng)域有應(yīng)用前景的新型磷酸鹽紅色熒光粉。
　　(4)在非平衡體

8、系Sr3La(PO4)3∶Eu3+中，通過(guò)添加堿金屬離子A+(A=Li、Na、K)的方式有效地提高了材料的紅色發(fā)光強(qiáng)度。通過(guò)研究不同半徑的A+對(duì)材料發(fā)光特性及晶格參數(shù)等的影響，明確了A+對(duì)非平衡取代發(fā)光體系的作用。當(dāng)添加5％Li+，5％Na+，5％K+時(shí)，材料的發(fā)光強(qiáng)度分別提高到未添加時(shí)的3.558，1.768，1.215倍，材料Sr3La(PO4)3∶5％Eu3+，5％Li+的光強(qiáng)最強(qiáng)，色坐標(biāo)接近于商業(yè)紅粉Sr2Si5N8∶Eu2+、

9、Y2O2S∶Eu3+的色度值，且具有相對(duì)較高的外量子效率33.1％，研究顯示，Sr3La(PO4)3∶5％Eu3+，5％Li+可作為“近紫外+三基色”白光LEDs領(lǐng)域有應(yīng)用前景的新型磷酸鹽紅色熒光粉。
　　(5)以Sr3La(PO4)3為基質(zhì)，以Ce3+、Mn2+共摻的方式，首次研制出在紫外波段具有寬帶吸收且發(fā)光強(qiáng)度較強(qiáng)的Sr3La(PO4)3∶Ce3+，Mn2+寬譜橙紅色熒光粉。材料Sr3La(PO4)3∶Ce3+，Mn2+在紫

10、外波段有寬帶吸收，激發(fā)峰位于298nm處;材料Sr3La(PO4)3∶0.07Ce3+，0.25Mn2+的發(fā)光強(qiáng)度較Sr3La(PO4)3∶0.25Mn2+明顯增強(qiáng)，說(shuō)明Ce3+向Mn2+進(jìn)行了有效的能量傳遞，從而增強(qiáng)了材料的橙紅光強(qiáng)度;通過(guò)測(cè)量材料的光譜等性能，深入研究了材料中Ce3+向Mn2+的能量傳遞機(jī)理;測(cè)量了材料的外量子效率，最大為38.6％。研究結(jié)果表明，材料Sr3La(PO4)3∶Ce3+，Mn2+將在“UV+三基色”白光