白光LED器件作为新一代绿色固态照明光源, 已广泛应用于照明、液晶背光等领域, 也与智能照明、物联网技术等高新科技产业密切相关。常用的蓝光芯片复合黄光YAG∶Ce3+ (Y3Al5O12∶Ce3+) 荧光粉的白光器件由于缺少红色光谱的成分, 导致器件光谱较窄, 显色指数较低, 色温偏高。因此, 红色荧光粉对改善白光LED的光色品质起到了重要作用。本文首先制备了红色碳点(量子效率28%), 通过把红色碳点与纤维素复合, 制备了红色荧光粉(量子效率为18%)。该红色荧光粉与黄光YAG∶Ce3+荧光粉混合, 封装得到暖白光。结果表明, 相较于只有黄光YAG∶Ce3+荧光粉封装的LED, 红色荧光粉掺杂之后, 在460 nm蓝光芯片的激发下, 白光LED的色坐标由(0.30,0.33)变化到(0.33,0.35), 色温从7 396 K下降到5 714 K, 显色指数从78.2升高到82.9, 实现了由色温高、显示指数低的冷白光向色温低、显色指数高的暖白光的调节。

选用中性红和硫脲作为原料，制备出一种540 nm波长发射的新型黄光碳点(CDs)水溶液，具有激发依赖特性。选择Al-MOFs和Zn-MOFs分别作为CDs的载体基质，得到CDs@Al-MOFs和CDs@Zn-MOFs两种复合荧光材料，都显示出非激发依赖特性。而CDs@Al-MOFs和CDs@Zn-MOFs的最佳发射峰分别位于555 nm 和612 nm，与CDs水溶液540 nm的发射波长相比，都出现不同程度的红移。通过对黄光CDs及其复合荧光材料进行TEM、XRD、FT-IR、XPS、UV-Vis和FL等系列表征，证明其发光机理是由CDs的表面态发光转变为分子态发光占主导地位。通过调整两种复合荧光材料的配比可获得不同发光性能的白光LED器件，当CDs@Al-MOFs与CDs@Zn-MOFs的质量比为1∶0.65时，器件的色温为3 968 K、显色指数达82.4，表明该碳点基复合荧光材料在白光LED领域具有广阔的发展前景和应用价值。

为获得单一基质的白光发射材料, 采用熔融析晶法制备了Tm3+/Tb3+/Eu3+掺杂的硼酸盐玻璃陶瓷。采用XRD、TEM、紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计对样品的结构、光谱特性和发光性能进行表征。实验结果表明：玻璃经(500 ℃+2 h)+(550 ℃+2 h)热处理后析出单一晶相BaAlBO3F2。在363 nm激发下, 单掺Tm3+、Tb3+、Eu3+的样品分别发出蓝光、绿光、红光。与玻璃样品相比, 玻璃陶瓷样品的发光强度明显增加。通过改变Eu3+离子浓度,玻璃陶瓷样品的色坐标由(0.291 8, 0.331 1)变化为(0.388 1, 0.338 2)。当Tm3+、Tb3+、Eu3+的浓度分别为0.4%、0.8%和0.2%时, 玻璃陶瓷样品的色坐标(0.333 9, 0.335 7)和色温(5 427.92 K)与标准白光(0.333 3, 0.333 3; 5 454.12 K)极为接近。荧光光谱和荧光衰减结果证实, 样品中存在Tm3+→Eu3+和Tb3+→Eu3+的能量传递。制备的玻璃陶瓷材料有望用于白光LED及其他光学显示器件。

为得到构成白光LED光谱的主要单色光对中国传统淡彩绘画色彩的影响规律, 确定不同波长单色光对绘画色彩的量化损伤程度, 进而根据研究结果得到最低损伤白光LED的光谱功率分布, 以构成白光LED光谱的4种主要单色光作为实验光源, 分组照射中国传统淡彩绘画模型试件。在每个照射周期后, 对试件的色彩参数进行检测, 根据检测数据绘制主波长、兴奋纯度、亮度3个参数随总曝光量积累的衰变曲线, 基于曲线分析得到各种淡彩绘画颜料在光照下的色彩衰变规律, 并根据实验数据计算得到4种单色光对绘画色彩主波长的影响关系为482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=8 147∶9 067∶9 772∶9 121; 对兴奋纯度的影响关系为482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=89 446∶85 250∶76 895∶69 229; 对亮度的影响关系为482 nm∶510 nm∶583 nm∶650 nm=137∶238∶190∶177。

采用微乳液-水热法合成一系列NaLa(MoO4)2∶Eu3+/Tb3+/Tm3+单/共掺的荧光粉(NLM)。 采用X射线衍射(XRD)、 扫描电子显微镜(SEM)、 荧光光谱对荧光粉的晶体结构、 形貌特征和发光性质进行了测试和研究。 结果表明: 所制备的样品均为四方晶系单晶, Eu3+, Tb3+, Tm3+均以取代的方式进入La3+的格位; 样品的形貌为四方片状结构, 颗粒尺寸1～1.5 μm; 当Eu3+掺杂浓度为是9%时, NLM∶9%Eu3+荧光粉在616 nm发射峰是最强的, 此时在NLM基质中Eu3+之间的临界传递距离(Rc)约为15.20 。 在NLM∶9%Eu3+的发射光谱中, 591 nm处的发射峰为Eu3+的5D0→7F1的磁偶极跃迁; 616 nm处的发射峰为Eu3+的5D0→7F2的电偶极跃迁, 电偶极跃迁发射强度约是磁偶极跃迁强度的10倍, 表明Eu3+位于无反演对称中心格位。 采用固定Eu3+(Tb3+)的浓度, 改变Tb3+ (Eu3+)浓度的方法, 研究了Eu3+与Tb3+之间的能量传递机理。 通过调节Eu3+, Tb3+和Tm3+的掺杂浓度, 实现在单一基质条件下可见光区域的光色调节, 在360 nm激发下NLM∶x%Eu3+, y%Tb3+, z%Tm3+荧光粉的发光由蓝光(0.205, 0.135)调到伪白光(0.305, 0.266)。

新型单一基质型白色荧光粉是当前白光LED荧光粉研究的热点.宽带隙半导体BiOCl物化性质稳定,声子能量低,晶体结构对称性低、极化性强,具有作为稀土掺杂荧光粉基质材料的潜质.采用固相法制备了BiOCl:Dy3+及BiOCl:Li+,Dy3+荧光粉,并采用XRD、激发和发射光谱研究了其结构和发光特性.XRD结果显示在500 ℃低温下即可成功合成出纯四方相的稀土掺杂BiOCl晶体,而Li+掺入可进一步提高样品结晶度.在389 nm近紫外光激发下,荧光粉具有位于478 nm(蓝)和574 nm(黄)波段的Dy3+特征发射峰,并呈现较低的蓝黄光发射比例和优异的白光发射特性.相比单掺体系,Li+掺杂不仅使荧光粉发射增强,还实现了发光颜色的调节.研究结果表明,BiOCl:Dy3+荧光粉制备温度低,具有良好的近紫外光激发和白光发射特性,其较低黄蓝光发射比例性质可能与BiOCl独特的晶体结构有关;上述特性使其可能成为一种新型的潜在近紫外激发白光LED荧光粉。