白光LED是指稀土掺杂的荧光粉被蓝光芯片或紫外芯片激发后获得各种室温发白光的器件。 该种光致发光的实现方式是一种新型全固态照明光源, 具有节能、 环保及绿色照明等优点, 被誉为第四代照明光源。 对于现代设施农业, 480～500nm之间的蓝光有一种调整植物节律的作用, 对植物生长是有益的。 蓝光在绿色植物的光合作用和光形态中起着重要的作用, 绿色植物通过叶绿素、 胡萝卜素、 叶黄素和光敏素来捕获太阳光进行光合作用, 适合植物生长的LED灯可提高光合作用效率, 但传统的光源由于光质问题难以调节光波长, 在这种情况下, 需要将太阳光谱成分中380 nm以下的紫外光转换成蓝光, 可提高作物光能利用率。 所以, 高光效、 高热稳定性蓝色荧光粉已成为全光谱照明、 光生态农业等领域的重要材料。 蓝色荧光材料在近紫外（NUV）芯片激发的白光用发光二极管（W-LED）的制造中起重要作用。 采用高温固相法制备YVO4∶Tm3+蓝色荧光粉, 通过X射线衍射仪、 扫描电子显微镜、 荧光光谱仪等检测手段对样品的物相结构、 表观形貌及发光性能进行表征分析。 结果表明: 通过高温固相法1 100 ℃下煅烧2 h可以制备出YVO4∶Tm3+蓝色荧光粉, 粉体呈2 μm左右的球形, 激发峰位于319 nm紫外区域, 发射峰位于479 nm蓝光区域, 样品色坐标位于（0.104 4, 0.122 4）, 是一种有望应用于白光LED的蓝色荧光粉。

量子点及其发光二极管器件在显示领域展现出极大的潜力。然而, 研究较为成熟的镉系量子点和钙钛矿纳米晶由于含有镉和铅等元素, 对环境和人类健康有着较大威胁, 限制了其更大规模的应用, 无镉无铅量子点及其发光二极管器件显示出更大的潜力。目前, 红光和绿光的研究进展较快, 而蓝光的报道较少, 器件性能也明显落后。本文总结了以磷化铟(InP)、硒化锌(ZnSe)和卤化铜基钙钛矿(Cs3Cu2I5)为代表的几种无镉无铅蓝光量子点材料及其发光二极管器件的研究进展, 分别从材料的结构设计、制备工艺以及器件的结构优化、性能表征等方面进行了总结和分析, 并对未来无镉无铅环保型蓝光量子点及其发光二极管器件的发展进行了展望, 从材料和器件两方面分别提出了可以继续探索和发展的方向。

采用高温固相法合成了一系列蓝光荧光粉Gd2-xMgTiO6∶xBi3+ (0.002 5≤x≤0.015), 并对样品的表面形貌、晶体结构、发光性能和热稳定性进行了探究。SEM测试结果显示, 样品Gd2MgTiO6∶Bi3+的粒径分布范围大, 颗粒尺寸在1~5 μm范围。XRD测试表明, Bi3+成功掺杂进入基质Gd2MgTiO6中且无杂相产生。荧光光谱测试结果表明, 在375 nm波长激发下, 蓝光荧光粉Gd2MgTiO6∶Bi3+于385~500 nm波长范围内呈现出属于Bi3+的1S0→3P1能级跃迁的窄带发射峰,且发射强度最大处位于418 nm, 这有利于避免光的重吸收现象。不同掺杂浓度下样品的发射光谱研究表明, 最佳Bi3+掺杂浓度为x=0.007 5。此外, 发光强度最佳的蓝光样品Gd1.9925MgTiO6∶0.0075Bi3+的CIE坐标为(0.162 9,0.036 4), 位于蓝光区域, 色纯度高达96.42%, 平均荧光寿命高达11.29 ms。样品的热稳定性高于文献报道的同类样品。这些均说明该样品是一种发光性能和热稳定性能良好的W-LEDs用蓝光组分。

采用碳包埋方法制备了不同Eu2+掺杂浓度的七铝酸十二钙(C12A7∶x%Eu2+)导电荧光粉。在254 nm的紫外光激发下, 样品呈现出位于444 nm的蓝光宽带发射峰, 其来源于Eu2+的4f65d1-4f7跃迁。当Eu2+的掺杂浓度为1.0%时, 蓝光发射强度最大。通过漫反射吸收光谱结合经验公式可计算C12A7∶1.0%Eu2+粉末样品的困陷于笼中的电子浓度为3.40×1019 cm-3。在空气气氛下对C12A7∶1.0%Eu2+样品进行热处理, 通过减少困陷于笼中的电子浓度, 即增加困陷于笼中的O2-离子浓度, 可进一步提高样品的发光强度。阴极射线发光实验结果表明：铕掺杂七铝酸十二钙蓝光发射导电荧光粉在低压场发射显示器件中有潜在的应用前景。

利用Witting反应合成了一种含吡啶和吡唑基团的π共轭结构刚性有机分子6-苯基-4′-(4-［4-(1H-吡唑)乙烯］苯基)-2, 2′-联吡啶, 采用元素分析、红外光谱、核磁共振氢谱、质谱等方法对其进行了表征。通过理论计算研究了化合物的吸收光谱特点, 实验研究了化合物在几种不同溶剂中的紫外吸收光谱及荧光发射光谱。研究结果表明, 所合成的化合物具有优良的蓝色荧光性能, 作为发光材料具有潜在的应用价值。

采用高温固相法制备了CaAl2O4∶Eu2+,Li+ 发光材料，并讨论了掺杂Li+对CaAl2O4∶Eu2+发光性质的影响。X 射线衍射(XRD)和PL测试分析表明，在CaAl2O4∶Eu2+中掺入Li+后，Eu2+ 的发光有一定的增强，而余辉时间则延长了4倍左右。通过热释光谱测量，分析了其陷阱能级的数量并估算了陷阱能级深度。结果表明，掺杂Li+会在发光离子周围产生更多的电子陷阱，使陷阱的密度和深度增加，从而提高荧光粉的余辉性能。

通过高温固相法成功合成了一种新型蓝光荧光粉BaKBP2O8∶Eu2+,分别用XRD和荧光光谱表征了其结构与光学性能。结果表明,Eu2+的引入并没有显著改变其四方相的晶体结构。样品的激发光谱(监测波长为443 nm)是由主晶格吸收的307 nm吸收肩与Eu2+离子4f7-4f65d 跃迁的346 nm主峰组成。在紫光激发下,样品的发射光谱为蓝色。当Eu2+离子摩尔分数为0.03时,样品的发射强度达到最大值。然而,随着Eu2+浓度的进一步增加,由于浓度猝灭机制,其发射强度开始降低。在超过370 K的温度下,荧光粉样品的相对发光强度仍然超过50%。BaKBP2O8∶Eu2+的色坐标为(0.176 6,0.168 1)。

通过高温固相反应合成YVO4∶xTm(x=0.001,0.003,0.005,0.007,0.01,0.03,0.05)蓝色系列粉末状发光材料。经X射线衍射分析产物为单相, 属四方锆英石结构, 其结果与JCPDS标准卡(72-0861)相符。检测了材料的真空紫外激发光谱和发射光谱。YVO4∶xTm的真空紫外激发光谱在120~350 nm范围内为连续的带状峰, 在155 nm和333 nm附近有明显的峰值。在155 nm激发下, YVO4∶xTm的发射光谱由两部分组成, 其中主发射峰在474 nm附近呈一尖锐的线状, 来自Tm3+的1G4→3H6跃迁; 在650 nm左右有一弱发射峰, 来自Tm3+的1G4→3H4跃迁。另外, 还有一较弱的带状发射, 中心位于540 nm左右, 来自样品的VO3-4离子的宽带发射。随着Tm3+摩尔分数x由0.001增加到0.005, Tm3+发射光谱强度逐渐增加到最大值。之后随着x继续增加, 发射光谱强度逐渐下降, 呈现明显的浓度猝灭现象。通过对YVO4∶xTm的光谱分析及其发光机理进行推导, 认为YVO4∶Tm3+在紫外及真空紫外激发下, 是一种具有较高发光效率以及色纯度较好的蓝色发光材料。

通过引入具有电子传输性能的噁二唑衍生物支链, 采用Suzuki偶联反应, 设计并合成了一种新型的蒽衍生物蓝光材料, 同时研究了它的光学性能、热学性能、电化学性能以及成膜性。研究结果表明, 该化合物在四氢呋喃溶液中发射蓝色荧光, 最大发射波长为433 nm, 其荧光量子效率为0.94, 是9,10-二(β-萘基)蒽(ADN)的1.17倍。该化合物薄膜经过100 ℃高温烘烤3 h, 依然保持连续、均一、平整的无定型结构, 是制备长寿命、高效率OLED的很有潜力的材料。