摘要
基于近紫外芯片激发红绿蓝（RGB）荧光粉的白光LED具有显色指数高、色温可调等优点，是目前的重要发展方向。已报导荧光粉普遍存在热猝灭效应，限制了白光LED器件的发展和应用。在近年来大功率LED器件的发展趋势下，探寻新型高光效、热稳定的荧光粉显得极为重要。在众多荧光粉基质中，磷酸盐由其来源广泛、制备简单、耗能低、物理化学性质稳定等特点受到广泛关注。本论文针对不同类型的磷酸盐基质（正磷酸盐、偏磷酸盐及焦磷酸盐）开展固溶设计和高温固相法合成，探索新型荧光粉的合成方法，通过结构调控对Eu2+掺杂磷酸盐荧光粉的发光性能进行调控和优化，取得的主要研究结果如下： （1）合成了一种蓝光发射的RbCaPO4:Eu2+荧光粉，并研究了其晶体结构和荧光性能。RbCaPO4:Eu2+荧光粉的晶体结构属于单斜晶系，空间群为P21/m，其最佳激发波长为303nm，发射峰位于452nm，最优的Eu2+掺杂浓度为1.3%。Eu2+掺杂浓度对荧光粉热稳定性具有一定影响，当掺杂浓度为0.5%时，可实现250℃下的零热猝灭；当掺杂浓度提高，由于晶格畸变程度增加，热稳定性下降。此外，本文还研究了原料中添加过量Rb和阳离子固溶取代等方法对荧光粉发光性能的影响。结果表明，当Rb过量10%~40%时，荧光粉的热稳定性及内外量子效率均有显著提升。K+固溶取代Rb+的量最多为30%，且均具有优异的零热猝灭性能。采用该荧光粉和商业绿、红荧光粉封装成近紫外芯片激发的白光LED器件具有高显色指数且色温可调。 （2）报导了一种新型超窄带蓝紫光发射的K2Sr(PO3)4:Eu2+荧光粉，并研究了其晶体结构和荧光性能。K2Sr(PO3)4:Eu2+荧光粉的晶体结构属于四方晶系，空间群为I-4，最佳激发波长为334nm，发射峰为416nm，半高宽（FWHM）为21nm，最佳Eu2+掺杂浓度为2.5%。当掺杂浓度低于2.5%时，随掺杂浓度增加，荧光粉的色纯度升高，FWHM减小；掺杂浓度高于2.5%时，随掺杂浓度增加，荧光粉的色纯度降低，FWHM增大。此外K2Sr(PO3)4:Eu2+荧光粉的发光强度随温度升高而显著降低，对温度敏感，有望应用于高灵敏度荧光温度传感领域。 （3）采用固溶取代策略制备了Rb2Ca1-xSrxP2O7:Eu2+荧光粉，优化了其荧光抗热猝灭性能。研究发现，Ca2+与Sr2+的最大固溶上限为80%（x=0.8），且随着Sr2+逐步取代Ca2+，发射峰位置逐渐蓝移，发光逐渐从橙色向黄色转变，提升了荧光粉的热稳定性，当向Rb2CaP2O7:Eu2+中的Ca位置固溶引入20%的Sr2+（x=0.2），样品荧光粉在150℃时的积分强度相较于Rb2CaP2O7:Eu2+荧光粉提高了64%。将Rb2Ca0.8Sr0.2P2O7:Eu2+橙色荧光粉与商业蓝光、绿光荧光粉封装成近紫外芯片激发的白光LED器件，具有高显色 指数，且色温可调性能。
NETL