【摘 要】
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近年来,基于玻璃、透明陶瓷和单晶体等全彩发射荧光粉实现白光电致发光二极管（w-LED）引起了人们的关注,因为它可以简化封装过程并提高器件性能。稀土离子掺杂的荧光粉透明材料以实现单基体全彩发射的目的。通常,稀土离子具有丰富的能级结构,并且在合适的光源的激发下可以发射不同波长的光。然而,由于设备成本高和晶体生长困难,用于w-LED的稀土离子掺杂单晶的报道很少,w-LED照明的好处可以导致电力消耗的减少
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近年来,基于玻璃、透明陶瓷和单晶体等全彩发射荧光粉实现白光电致发光二极管（w-LED）引起了人们的关注,因为它可以简化封装过程并提高器件性能。稀土离子掺杂的荧光粉透明材料以实现单基体全彩发射的目的。通常,稀土离子具有丰富的能级结构,并且在合适的光源的激发下可以发射不同波长的光。然而,由于设备成本高和晶体生长困难,用于w-LED的稀土离子掺杂单晶的报道很少,w-LED照明的好处可以导致电力消耗的减少,拥有成本的降低以及照明质量的提高。荧光粉转换的白色发光二极管是基于LED的固态照明行业中最普遍的方法,其中高效的蓝色LED与结合产生荧光粉白光。此外,还应考虑由于荧光粉和环氧树脂之间的折射率不匹配而引起的光散射。因此,迫切需要开发一种可被紫外光有效激发以有效产生白光的单相全色发光荧光粉。此外,与基于多发光成分的w-LED相比,基于单相全色发光荧光粉的w-LED具有易于制造的优点,具有优异的稳定性和色彩再现性。值得一提的是,在各种透明基质中,单晶具有良好的机械性能和化学稳定性以及高发光效率。它们被认为是用于w-LED器件的更有利的单相材料。然而,由于设备成本高和晶体生长困难,用于w-LED的稀土离子掺杂单晶的报道很少。在这项工作中,选择LiLu F4单晶作为Dy3+/Tb3+和Dy3+/Eu3+的宿主,以探索白光的产生。LiLu F4的声子能量低是Dy3+/Tb3+和Dy3+/Eu3+离子的有利宿主,这不仅是由于它们在单晶中的掺杂浓度高,更得益于它们的Lu3+离子相近。本文绪论部分讲述了LED的发展历程和应用,介绍了LED的工作原理、性能指标以及分类,最后阐述了研究现状况研究意义。第一章中介绍了稀土发光材料分别在固体紫外激光器和固体白光LED方面的应用以及稀土发光材料的基本概念及一些领域中的实际应用。论文的第二章到第五章主要是介绍了几种具体的实验成果:Dy3+/Eu3+共掺LiLuF4单晶体、Dy3+/Tb3+掺杂LiLu F4单晶体、Pr3+掺杂LiLuF4单晶体和Co2+掺杂Na5Lu9F32单晶体。文章的最后对稀土离子掺杂氟化物的优点进行了总结,同时提出了实验中出现的不足之处,并对未来的发展进行了展望。
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