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这些年来,白光LED由于节能、高效、环境友好和寿命长等诸多优点,其迅速发展,在室内外照明、显示等方面得到了广泛应用。目前,在许多能实现白光LED的方法当中,LED芯片与荧光粉结合是目前最流行的方法。荧光粉作为白光LED的重要组成部件之一,其对白光LED器件的色坐标、色温、显色指数及稳定性等方面性能有很大的影响。因此,发现和研究具有很好品质的新型荧光粉材料有着非常重大的意义。然而目前能被蓝光或近紫外光芯片激发、能满足商业用的荧光粉相对较少。所以,开发和研究性能优异的能被蓝光或近紫外（n-UV）光芯片激发新型荧光粉对LED照明的发展具有重要的理论和现实意义。本论文主要研究内容是采用高温固相法合成了一系列新型白光LED用荧光粉材料,并对它们的结构、发光性质、能量传递及发光机理等进行了详细的研究。主要的研究包括以下几个部分:1.提高白光LED发光质量的实质是探索有效的红光发光材料。众所周知,激发光谱和发射光谱的红移与晶体场分裂（εcfs）、质心位移（εc）和斯托克斯位移（ΔS）有关。通过设计不同电负性和离子半径的混合阴离子配体体系,实现了激发光谱和发射光谱的红移,不仅有效地提高了εcfs,而且对提高εc和ΔS有积极的影响,Ba1.31Sr3.69（BO3）3Cl:Eu2+作为一种新型的高性能橙黄色荧光粉,能有效地被蓝光InGaN芯片激发,表现出非对称的橙黄色宽带发射,覆盖范围从480到750nm,峰值在 595 nm。与市售的 w-LED 荧光粉 Y3Al5O12:Ce3+（YAG:Ce3+）相比,该荧光粉中更多的红色发光成分在用于荧光转换型LED（pc-LED）时可获得优异的显色指数（CRI,Ra=91）和较低的相关色温（CCT,4568 K）。此外,该材料还具有良好的抗热淬灭性能,在373 K下的强度仍保持约在室温下的86.4%。结果表明,Ba1.31Sr3.69（BO3）3Cl:Eu2+荧光粉在荧光粉转化型的暖白光LED中具有很大的应用潜力。2.合成了一系列新型单一基质颜色可调的荧光粉Ba1.31Sr3 69（BO3）3Cl:Ce3+,Eu2+,利用粉末XRD和Rietveld精修对样品的结构进行了表征。系统地研究了Ba1.31Sr3.69（BO3）3Cl:Ce3+,Eu2+中 Ce3+向 Eu2+的能量传递过程,发现Ba1.31Sr3.69（BO3）3Cl:Ce3+,Eu2+荧光粉中的能量转移机制为交换相互作用。Ce3+离子既能提高Eu2+离子的发光效率,也能调节材料的发光颜色。通过控制Ce3+和Eu2+离子的浓度比,Ba1.31Sr3.69（BO3）3Cl:Ce3+,Eu2+的发光颜色在蓝色-白色-橙黄色范围内可调。通过与400 nm LED芯片进行组装,我们可获得具有优异的显色指数（CRI,Ra=92.4）和较低的相关色温（CCT,4932 K）的暖白光LED器件。Ba1.31Sr3.69（BO3）3Cl:Ce3+,Eu2+荧光粉具有优良的发光性能,是一种具有潜在商业应用的荧光粉。3.合成了单一基质白光LED用荧光粉YBO3:Bi3+,Er3+,Tb3+。我们利用粉末XRD和Rietveld精修研究了合成的荧光粉材料的结构性质。并详细研究了单掺杂Bi3+、共掺杂Bi3+,Eu3+以及Bi3+,Tb3+、三掺杂Bi3+,Eu3+,Tb3+的光学性质。Bi3+离子既能分别提高Eu3+和Tb3+离子的发光效率,也能调节材料的发光颜色。通过控制Bi3+、Eu3+和Tb3+离子的浓度比,YBO3:Bi3+,Eu3+,Tb3+可实现白光发射。以上结果表明,YBO3:Bi3+,Eu3+,Tb3+荧光粉可以作为一种潜在的白光LED用发光材料。4.合成了一种新型的具有扭曲八面体晶体结构的近红外Y0.57La0.72Sc2.71（BO3）4:Cl+（YLSBO:Cr3+）荧光粉,它可以有效地拓宽Cr3+发射带。在466 nm激发下,其发射光谱范围为650-1200 nm,最大峰值为850 nm,半峰宽约为172 nm。在373 K时,YLSBO:0.025Cr3+的综合发射强度约为室温下的42%。将合成的YLSBO:0.025Cr3+荧光粉与455nm蓝光芯片相结合,制备了近红外pc-LED器件。在300mA的驱动电流下,器件的输出功率可达17.61 mW,表明所制备的荧光粉在近红外发光二极管中具有良好的应用前景。5.合成了一种新型的窄带红色荧光粉Li2K4TiOGe4O12:Mn4+（LKTGO:Mn4+）。有趣的是,LKTGO:Mn4+荧光粉在250-570 nm的光谱范围内具有较宽的激发带,在331和466 nm处有两个峰,表明它们可以被n-UV和蓝光有效激发。在466 nm的最强激发下,LKTGO:Mn4+荧光粉在发射光谱的红色区域显示出一系列尖锐的Mn4+特征发射带,并在665 nm处显示出最强的红色发射,对应于Mn4+的2Eg→4A2g跃迁。结果表明,LKTGO:0.003Mn4+荧光粉在WLEDs中具有潜在的应用前景,为优化固体照明用荧光粉材料提供了一种新方法。6.合成了一种新型单一基质白色荧光粉Ca9Sc（PO4）7:Dy3+,对其结构、发光、进行了研究,并记录了扫描电镜图像和元素分布图。在350 nm激发下,Ca9Sc（PO4）7:Dy3+样品在484、572和660 nm处有两个明显的电子跃迁峰和一个微弱的电子跃迁峰,分别对应于（4F9/2→6H15/2,蓝色）,（4F9/2→6H13/2,黄色）和（4F9/2→6H11/2,红色）的特征电子跃迁。Ca9Sc（PO4）7:0.02Dy3+荧光粉具有良好的热稳定性,其中423 K发射强度可保持初始值（273 K）的79%。另外,通过对Ca9Sc（PO4）7:0.02Dy3+荧光粉色度坐标的研究,发现其位于白色区域,国际委员会（CIE）色度坐标为（0.339,0.389）。以上结果表明,Ca9Sc（PO4）7:xDy3+荧光粉可以作为一种潜在的白光LED用发光材料。