WLED用发光材料及应用

随着白光发光二极管（WLED）在照明、显示行业的广泛应用，对WLED重要组成部分的发光材料进行研究有重要意义。本书通过概括总结用于WLED的发光材料体系最新发展及应用，分析优缺点，为寻找性能更优、更适合WLED用的发光材料提供理论基础和数据支持。本书以发光材料的颜色和材料的体系进行章节编排，系统介绍材料的设计、制备、表征分析、应用等，具有教学体系完整、科研前沿突出的特点，同时具有产教学融合的特色。
本书可作为功能材料本科生、研究生学习专业课程的教材或教学参考书，也可作为从事相关工作的科研人员和工程技术人员的参考书。

白光发光二极管（WLED）作为第四代半导体照明光源的代表，成为21世纪实用性较高且应用范围较广的照明光源，它具有使用寿命长、节能效果显著、安全性高、适用性强、响应时间短和绿色环保等诸多优点，适用于各种环境的照明、背光光源及美化等方面。
发光材料是WLED的重要组成部分，发光材料的发展对WLED的广泛应用具有非常重要的影响。现已广泛商用的黄色钇铝石榴石体系，性能优异但制备条件较苛刻的氮（氧）化物体系、硅酸盐体系，价格较便宜但显色性稍差的磷酸盐体系，结构复杂、发光性能较好但易水解的铝酸盐体系等都是WLED用发光材料中应用比较多的体系。通过对各发光材料体系最新进展及应用进行概括和总结，分析其优缺点，为寻找性能更优、更适合WLED用的发光材料提供基础数据以及分析说明。
本书可作为功能材料专业本科生、研究生的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。编著过程中，本书着重于不同体系发光材料的研究状况及新进展，在章节上进行了科学系统的安排。全书共分七章：第一章系统地介绍WLED及其发光材料、发光的基本理论、发光材料的光学性能指标等；第二章详细地介绍发光材料的主要制备技术以及表征分析方法，并说明了各制备技术的优缺点；第三章到第七章分别详细地介绍WLED用黄色、红色、绿色、蓝色、白色发光材料的研究进展，并以各体系的划分为基础，对发光材料的晶型结构及应用进行了总结和分析。
桂林理工大学李优负责第一章、第二章、第七章的撰写；哈尔滨理工大学李丹负责第三章、第五章、第六章的撰写；李健负责第四章的撰写。课题组的硕士、博士研究生参与了本书有关章节的撰写。本书在编写过程中参考了国内外许多专家学者的研究工作及成果，在此对他们表示最诚挚的谢意。
鉴于WLED用发光材料处于快速发展中，较多理论知识未能全面完善，且编者水平有限，书中难免出现疏漏及不当之处，恳请广大读者批评指正。

2023年2月

第一章WLED及发光材料 1
第一节WLED 1
第二节WLED发光材料 3
一、WLED用发光材料性能要求 3
二、主要基质 4
三、发光中心 4
四、光致发光过程 5
第三节发光基本理论 6
一、能带理论 6
二、位形坐标 7
三、选择定则 8
四、热猝灭 9
五、浓度猝灭 10
第四节光学性能指标 10
一、激发光谱及发射光谱 10
二、发光强度及效率 11
三、余辉 12
四、色坐标 12
五、色温及光色 13
六、色相、纯度及明度 15
七、显色指数 15
参考文献 16

第二章制备技术及表征方法 17
第一节主要制备技术 17
一、高温固相法 17
二、沉淀法 19
三、溶胶凝胶法 21
四、水热法 23
五、燃烧法 24
六、喷雾热解法 26
七、其他制备方法 27
第二节主要表征方法 29
一、形貌分析 30
二、成分结构分析 31
三、光学性能测试 33
参考文献 34

第三章黄色发光材料 36
第一节钇铝石榴石体系 36
一、钇铝石榴石 36
二、其他钇铝石榴石结构 41
第二节氮（氧）化物体系 45
一、SiAlON 45
二、MSi2O2N2 47
第三节硅酸盐体系 49
参考文献 55

第四章红色发光材料 57
第一节氧化物体系 57
一、氧化钇 57
二、氧化锌 63
三、氧化钆 69
四、其他 74
第二节硫化物体系 78
一、碱土金属硫化物 78
二、硫氧化物体系 85
第三节锡/锗酸盐 91
一、偏锡酸盐 91
二、正锡酸盐 99
三、稀土锡酸盐 102
四、锗酸盐 109
第四节钨/钼酸盐体系 111
一、碱土钨酸盐 112
二、稀土钨酸盐 116
三、碱土钼酸盐 121
四、稀土钼酸盐 126
五、钨钼酸盐 131
第五节钛酸盐体系 135
一、偏钛酸盐 135
二、正钛酸盐 144
三、稀土钛酸盐 153
第六节其他体系 156
一、铟酸盐 156
二、铌酸盐 158
三、硼酸盐 160
四、钒酸盐 162
五、磷酸盐 166
六、硅酸盐 169
七、氮（氧）化物 175
参考文献 178

第五章绿色发光材料 182
第一节磷酸盐体系 182
一、焦磷酸盐 182
二、卤磷酸盐 186
三、碱土磷酸盐 190
四、稀土磷酸盐 194
第二节硫属化合物体系 198
第三节氮（氧）化物体系 207
一、碱土金属氮（氧）化物 207
二、稀土氮（氧）化物 216
第四节硅酸盐体系 224
一、橄榄石及硅钙石类 224
二、其他类 229
第五节其他体系 234
参考文献 241

第六章蓝色发光材料 243
第一节铝酸盐体系 243
一、BAM 243
二、碱土铝酸盐 247
第二节卤磷酸盐体系 253
第三节硅酸盐体系 260
一、碱土硅酸盐 260
二、氯硅酸盐 267
第四节其他体系 271
参考文献 279

第七章白色发光材料 281
第一节硼酸盐体系 281
一、碱土金属硼酸盐 281
二、碱土金属硼磷酸盐 289
三、碱土金属卤硼酸盐 294
第二节硅酸盐体系 302
一、正硅酸盐 302
二、焦硅酸盐 309
三、氯硅酸盐 312
四、镁硅钙石 315
五、其他 318
第三节其他体系 320
一、磷酸盐 320
二、铝酸盐 323
三、钒酸盐 330
四、锗酸盐 334
参考文献 340