【摘 要】
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白光LED（WLED）作为二十一世纪的绿色光源,具有诸多优点。荧光转换型白光LED,因为封装工艺简单、封装技术完善、成本相对较低等特点而被广泛关注。但要满足显色指数高、相关色温低的照明需求,仍需采用紫外LED芯片与多种荧光粉组合的策略。因此,研发可以被近紫外LED芯片激发的新型材料,尤其是红光材料,成为新的研究热点。本论文采用高温固相法,合成了一系列Mn离子掺杂镓、硅酸盐荧光粉,通过X射线衍射（X
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白光LED（WLED）作为二十一世纪的绿色光源,具有诸多优点。荧光转换型白光LED,因为封装工艺简单、封装技术完善、成本相对较低等特点而被广泛关注。但要满足显色指数高、相关色温低的照明需求,仍需采用紫外LED芯片与多种荧光粉组合的策略。因此,研发可以被近紫外LED芯片激发的新型材料,尤其是红光材料,成为新的研究热点。本论文采用高温固相法,合成了一系列Mn离子掺杂镓、硅酸盐荧光粉,通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、光致发光（PL）等多种表征手段和计算方法系统地研究了其相纯度、晶体结构、表面形貌、PL性能、热猝灭等性质,探索了它们在WLED方面的潜在应用,具体研究内容如下:（1）在空气中制备了一种可以被近紫外和蓝光LED芯片激发的SrLaGa3O7:Mn4+深红色荧光粉,研究了其晶体结构和发光性能。SrLaGa3O7:Mn4+荧光粉在220-550 nm范围内有较宽的激发带,在可见区有较强红光发射,峰值位于715 nm处。此外,利用所合成荧光粉进行了器件封装,获得一种相关色温较低（CCT=4315 K）、显色指数较高（Ra=91.9）的白光LED器件。（2）通过激活离子共掺杂的方案,获得一种双波段发射发光材料Sr2La Ga O5:Bi3+,Mn4+。其发射光谱覆盖400-800 nm范围,两个发射峰分别位于470 nm和718 nm处,与植物色素对光的吸收范围（400-520 nm和650-800 nm）高度匹配。此外,利用Li+离子进行电荷补偿,进一步优化了Sr2La Ga O5:0.005Mn4+的发光性能,使其发光强度增强了5倍。最后,将其与近紫外LED芯片组合封装,获得了一种满足植物照明需要的LED器件。（3）合成了一种在空气中自还原并具有高热稳定性的橙红色荧光粉Na Y9-xSi6O26:x Mn2+(NYSO:Mn2+),并对其发光性能、热稳定性进行了详细研究。荧光粉NYSO:Mn2+在423 K和573 K时的发光强度分别为初始强度的98%和74.5%,而商业红色荧光粉（Ca,Sr）Al N3:Eu2+的PL强度在423 K时为初始强度的94.6%,在573 K时仅保持初始强度的68.25%。说明我们制备的荧光粉NYSO:Mn2+的热稳定性优于商用红粉（Ca,Sr）Al Si N3:Eu2+。最后,将制备的荧光粉与近紫外LED芯片组合封装,获得了一种显色指数Ra为90.1,R9为89.7的WLED。说明该材料在高显色指数白光LED方面具有潜在应前景用。
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