硼酸盐类材料是一种重要的发光基质材料,硼酸盐类荧光粉由于其出色的稳定性及发光效率已成为发光二极管(LED)的研究热点。为了技术发展的需求,探索新型的硼酸盐基质荧光粉具有重要意义。本文采用高温固相法合成了以下三种适用于紫外光芯片激发的硼酸盐荧光粉,并利用XRD和荧光光谱研究了其晶体结构及发光性质。主要内容如下:采用高温固相法在1100 ℃下制备Ba2Mg(B03)2:Ce3+,Eu2+,Na+白色荧光粉,该荧光粉可被250 nm-350 nm有效激发,最强激发峰位于296 nm。该荧光粉的发射光谱由峰值位于416nm和608nm处的两个发射带组成。同时在样品的荧光光谱中可观测到Ce3+对Eu2+的能量传递。在296 nm光激发下Ce3+发出很宽的蓝光发射带,同时又作为敏化剂来激活Eu2+,使之发出宽的橙红色发射带。研究表明,Ce3+对Eu2+的能量传递机理属于偶极矩-偶极矩能量传递。通过控制Ce3+与Eu2+在Ba2Mg(B03)2基质中的掺杂浓度,可以有效调节荧光粉发出的白光在色坐标中的位置。合成了 Ba2Ca(B03)2:Ce3+,Eu2+,Na+荧光粉,荧光光谱表明,该荧光粉可被250 nm-380 nm有效激发,最强激发峰位于340 nm。在340 nm光激发下Ce3+发出350 nm-450 nm蓝光发射带,主发射峰值在390 nm和410nm处,是由于Ce3+分别占据Ba的晶格,发生了从5d基态到4f自旋轨道耦合2F5/2和2F7/2的能级跃迁。同时又作为敏化剂来激活Eu2+,使之发出宽的绿光发射带,最强发射峰位于525 nm左右,归属于Eu2+占据Ba2Ca(BO3)2基质中Ba的格位发生的4f65d1→4f7的能级跃迁。Ce3+对Eu2+的能量传递机理为四极矩-四极矩相互作用。通过控制Ce3+与Eu2+在Ba2Ca(BO3)2基质中的掺杂浓度,可以实现蓝绿双基色的调制。由于Ba2Ca(BO3)2:Ce3+,Eu2+,Na+荧光粉发射光缺少红光部分,故在荧光中添加了一种通常发红光的Mn2+。荧光光谱研究表明:该荧光粉的发射光谱由三个谱带组成,其发光中心分别位于415 nm、515 nm和625 nm。论文深入考察在该荧光体系中Ce3+、Eu2+、Mn2+三种掺杂离子之间的能量传递关系,以及基质中不同Ce3+、Eu2+、Mn2+掺杂浓度对荧光粉发光强度、色坐标的影响。通过调节三种掺杂离子的浓度配比,在最优条件下该荧光粉发光已在白光区域的中心位置。该荧光粉可被InGaN管芯产生的近紫外辐射有效激发,是一种发光性能良好的白光LED用单一基质白光荧光粉。