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白光LED具有高光效、低能耗、环保无污染和长寿命等优点,使其成为全球半导体和照明领域的第四代固体照明光源。目前商用白光LED是由蓝光LED芯片和黄色荧光粉YAG:Ce3+组成的。荧光粉作为白光LED的重要组成部分,性能对LED发光具有很大的影响。由于YAG荧光粉发光光谱中缺少红光成分,发光为冷白光,不利于人眼健康。商用LED具有显色指数偏低和色温偏高等缺点,为了解决这些问题,研究人员致力于开发新体系且性能优异的荧光粉。白光LED芯片工作在150℃温度下,所以其物理、化学稳定性极其重要,而硅酸盐常具有良好的物理与化学稳定性和热稳定性等优点,并且原料丰富,价格便宜。所以,本文主要研究硅酸盐荧光粉选取SrLa4Si3O13为基质,分别单掺Eu3+、Tb3+离子和两个离子共掺,研究红色、绿色和黄色荧光粉发光性能及其能量传递机制,具体如下:(1)采用高温固相法在空气氛围下制备SrLa4-xSi3O13:xEu3+红色荧光粉。分别采用X射线衍射仪、荧光光谱仪以及荧光粉激发光谱与热猝灭系统对样品的晶体结构、激发&发射光谱、荧光衰减寿命和热稳定性进行研究测试。样品通过XRD结果表明样品为所需要的荧光粉结构。样品的激发光谱表明,该荧光粉可以分别被紫外(393nm)与蓝光(462nm)激发发射红光,最强发射峰位615nm左右。通过对荧光粉的光谱分析,可以计算能量传递类型。样品的热稳定性较好。该荧光粉可以增加三基色白光LED中的红光成分,也可以添加到YAG中,增加其发光光谱中的红光成分,进而提高LED的显色指数。(2)采用高温固相法在空气氛围下制备SrLa4-xSi3O13:xTb3+绿色荧光粉。对样品分别进行了XRD、荧光光谱、荧光衰减寿命以及热稳定性的测试。样品通过XRD结果表明样品为所需要的荧光粉结构。分析PL&PLE荧光光谱测试,该荧光粉可以被紫外激发,最强发射峰位于544nm绿光处。样品的寿命为6.5μs。样品具有较好的热稳定性。所以SrLa4-xSi3O13:xTb3+可以作为绿色荧光粉使用组装紫外激发三基色白光LED。(3)采用用高温固相法在空气氛围下制备荧光粉SrLa3.6-xSi3O13:0.4Tb3+,xEu3+,研究Tb3+与Eu3+之间的能量传递机制和光谱调控。样品通过XRD以及XRD的Rietveld分析测试结果表明样品为所需要的荧光粉结构。荧光光谱测试结果显示,随着Eu3+浓度的增加,Eu3+离子的发射峰强度增强,Tb3+发射峰强度降低,这说明能量传递方向为Eu3+→Tb3+。计算且观察不同Eu3+离子浓度时能量转移效率及其变化情况,也能经一部说明能量传递方向为Eu3+→Tb3+。Eu3+→Tb3+能量传递方式为电偶极-电偶极相互作用,其寿命为40.09μs。当Eu3+离子浓度为0.02时,样品发射光谱CIE坐标为(0.39,0.45),为黄光。因此,样品可以被用作黄色荧光粉组装紫外激发的三基色白光LED。