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随着白光LED技术的快速发展和应用领域的不断扩大以及场发射显示技术的日益成熟,研究白光LED和场发射显示(FED)用荧光粉已成为目前研究的热点。尤其是可被近紫外和蓝光LED芯片激发的红色荧光粉直接影响白光LED和FED的性能。本文以获得LED和FED通用的高效率、高稳定性、导电性良好的红色荧光粉为目的,采用溶胶-凝胶法合成了以层状结构钛酸盐固体电解质导体为基质,以Eu3+为激活剂的LED、FED通用红色荧光粉;利用高温固相法合成了 Mn4+掺杂的层状铝酸盐LED用红色荧光粉。主要包括两部分内容:(1)基于FED对荧光粉导电性的要求,以层状结构钛酸盐固体电解质导体ALnTiO4(A=Na K;Ln = Gd,Y)、A2Ln2Ti3O10(A = Na,K;Ln = Gd,Y,Eu,La)和 La2Ti2O7 三大体系为基质,采用溶胶-凝胶法合成了一系列ALnTiO4:Eu3+(A = Na,K;Ln = Gd,Y),A2Ln2Ti3O10:Eu3+(A = Na,K;Ln = Gd,Y,La)和 La2Ti2O7:Eu3+红色荧光粉。确定了 各大体系荧光粉的最佳合成条件。运用X-射线衍射结合TOPAS软件结构精修讨论了荧光粉的物相和基质Ln3+离子的格位情况。基于第一性原理计算结合VASP软件,计算了基质的电子结构,确定了基质的吸收归属。利用紫外-可见吸收谱结合基质的电子结构确定了02--Ti4+基质吸收的光学位置。分别通过荧光光谱、变温光谱和阴极射线光谱对荧光粉的发光性能、热稳定性和阴极射线性能及其机理进行了系统研究。利用交流阻抗谱和Na+、K+离子的扩散路径进一步研究了基质材料的导电性。利用近紫外芯片(390 nm)激发Ca2B5O9Cl:Eu2+(蓝粉)、Ca8Mg(SiO4)4Cl:Eu2+(绿粉)和本研究合成的 Na2Gd0.6Eu1.4Ti3O10红色荧光粉制作了白光LED器件获得白光,其显色指数、色温和CIE坐标分别为82、2151 K 和(0.34,0.36)。与此同时,基于LED、FED通用红色荧光粉的要求,从发光性能、热稳定性和阴极射线性能三个方面对Eu3+掺杂的层状结构固体电解质导体:ALnTiO4(A = Na,K;Ln =Gd,Y),A2Ln2Ti3O10(A= Na K;Ln = Gd,Y,Eu,La)和 La2Ti2O7三大体系红色荧光粉进行了横向和纵向的对比研究,获得了可被近紫外光(395 nm)激发、高效、稳定且易于合成的NaY0.7Eu0.3TiO4 LED和FED双用红色荧光粉。(2)采用高温固相法成功制备了 Mn掺杂的Sr4Al14O25基红色荧光粉。分别通过X-射线衍射和TOPAS软件精修、高分辨率透射电镜、荧光光谱、Mn离子的X-射线吸收近边结构谱、电子顺磁共振谱和固体核磁共振谱等表征手段对样品的物相、形貌、发光性能、Mn离子价态及其在正八面体中的晶体场劈裂能和Mn离子取代不同A13+格位的情况做了系统地分析。讨论了基质吸收的归属。探究了 Mn4+离子红光发射劈裂能级的能量、发光寿命与压力之间的关系并解释了相关机理。利用InGaN蓝光LED芯片激发该红色荧光粉和β-SiAION:Eu2+(绿粉),并制作了白光LED器件。