【摘 要】
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随着现代社会的发展,人们暴露在人造光源环境的时间逐步增长,光源品质与生命健康之间的关系受到消费者的广泛关注。全光谱LED即“类太阳光”光谱LED,凭借光谱连续性优良、色彩还原度高、安全健康的优势,逐步成为健康照明领域的发展新趋势。现有技术方案主要通过多色荧光粉复合使用以尽可能的模拟太阳光,其发射光谱与太阳光相比,在深红色区域存在明显的光谱缺失。因此,开发高性能的深红色荧光粉是实现全光谱照明的关键。
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随着现代社会的发展,人们暴露在人造光源环境的时间逐步增长,光源品质与生命健康之间的关系受到消费者的广泛关注。全光谱LED即“类太阳光”光谱LED,凭借光谱连续性优良、色彩还原度高、安全健康的优势,逐步成为健康照明领域的发展新趋势。现有技术方案主要通过多色荧光粉复合使用以尽可能的模拟太阳光,其发射光谱与太阳光相比,在深红色区域存在明显的光谱缺失。因此,开发高性能的深红色荧光粉是实现全光谱照明的关键。氮化物深红色荧光粉SrLiAl3N4:Eu2+激发光谱较宽且与商用蓝光芯片匹配良好,发射峰值位于650 nm深红色区域,光谱呈现窄带发射特征,且热稳定性能优异,高温下可保持较高的室温发光强度。但将SrLiAl3N4:Eu2+应用于全光谱方案,用来补充深红色区域光谱的缺失时,其发射波长稍显不足,难以满足应用需求。因此,本论文聚焦于SrLiAl3N4:Eu2+的光谱性能调控,通过化学组分优选,调控激活剂离子的局域晶体学环境,实现发射光谱的长波移动,以满足全光谱照明领域的应用需求。本论文基于稀土发光材料的发光性能调控与局域晶体环境之间的关系,通过化学组分设计,优选半径相近、元素电负性适宜、离子电荷数得当的掺杂元素,设计出（Sr,Gd）LiAl3N4:Eu2+和（Sr,Gd）Li(Al,Mg3N4:Eu2+两款深红色荧光粉。通过在结构通道位置的Sr格位引入较小半径离子Gd3+,造成晶胞体积的三维方向收缩、晶体场劈裂程度增大、发射态能级降低,发射波长呈现由652nm至660nm的长波移动。Gd3+的选择性占位,导致Eu1、Eu2两发光中心之间差异性增大,发射光谱稍有拓宽。在此基础之上,创造性地采用结构通道格位与结构框架格位协同调控的方法,设计出（Sr,Gd）Li（Al,Mg）3N4:Eu2+深红色荧光粉,发射波长最长可红移至675 nm。通过X射线衍射、结构精修等手段进行了物相结构确定及解析,通过发光性能测试表征了化学组分设计后发光性能的变化,通过位形坐标模型阐释了材料体系热稳定性能的变化机理。同时,WLED封装结果表明,（Sr,Gd）Li（Al,Mg）3N4:Eu2+较（Sr,Gd）LiAl3N4:Ei2+在维持 Ra＞95 高显色指数照明基础上,R9由90提升至97,增强了对饱和红色的显色能力,在全光谱照明领域具备较大的潜在应用价值。
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