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LED由于其高效、环保、节能等特点使其在照明领域内具有广阔的应用前景,被称之为“第四代照明光源”。而作为LED中重要组分的无机发光材料,其对于LED整体的性能起着至关重要的作用。目前,LED最主要的应用为人们日常生活中室内照明的白光LED(white-LED),这种应用要求LED具有高效且色温较低的暖白光发射,以保证照明光源不对人体健康造成伤害。目前,对于获得w-LED最为常见的方式为采用蓝光芯片结合YAG黄光荧光粉材料。而这种组合方式存在一个严重的问题,即由于缺乏相应的红光成分,导致w-LED整体色温较高且显色指数较低。为了解决这个问题,通常选择向该体系中额外添加红光发光材料。因此,对于研发具有高效红光发射的无机荧光粉具有重要意义。此外,为了避免w-LED在制备过程中多种组分之间存在光谱重吸收现象,我们旨在研究一系列光色可调的发光材料,以实现对于w-LED性能的进一步提升。在本文中,我们利用高温固相法成功制备一系列Mn(+4,+2)及Eu(+2)激活发光材料,并对他们的晶体结构、光谱性质、实际应用性能进行了系统的研究。本文主要包括以下五个研究部分:(1)合成了SrGe4O9:Mn4+,BaGe4O9:Mn4+发光材料。通过XRD以及Rietveld精修分析了样品的相组成和纯度。通过光致激发和发射光谱以及变温光谱等探究其荧光性质以及热稳定性等相关性质,并分析体系内的浓度猝灭,热猝灭等相关机理。(2)制备具有高效红光发射的Mgl4Ge5O24:Mn4+发光材料,通过XRD、Rietveld精修以及TEM等表征获得材料的晶体学相关信息。通过光致光谱研究发光材料的发光性质。讨论发光材料在不同温度条件下的发射光谱强度和荧光寿命以探究其热稳定性以及温度猝灭机理。此外,通过利用该红光发光材料封装w-LED证明其在w-LED中的可应用性。(3)合成了具有高效红光发射的Mg14Ge5-xAxO24:Mn4+(A=Si,Ti,Sn)发光材料,通过阳离子取代实现对所制备样品发光强度以及热稳定性的大幅度提升。利用XRD和光致光谱分析等表征研究所制备样品的晶体结构以及发光特性,并利用Rietveld精修、EPR、TL光谱、超低温光谱等探究荧光强度以及热稳定性提升的内部作用机理。此外,通过计算相对敏感度以及绝对敏感度验证了发光材料具有应用于光学温敏剂的可能。结合对该发光材料在LED中的性能测试,证实该发光材料的应用价值。(4)成功制备了(Ca,Sr)9Sc(PO4)7:Eu2+,Mn2+发光材料,通过阳离子取代调控晶体场强,并结合Eu2+-Mn2+能量传递过程两种作用协同调控发光材料发光性质,最终得到具有单相暖白光发射的发光材料体系。我们利用XRD、Rietveld精修和HRTEM表征样品晶体结构变化并证实纳米相析现象的产生。通过研究发光材料的荧光性质探讨基质内部晶场调控作用以及能量传递过程的相关机理。(5)成功制备了Sr3Al2-xSixO5-xNxC12:Eu2+发光材料。通过Si-N离子对取代体系中原有的Al-O离子对,一方面取代使得发光材料晶体场强产生变化,调控体系内Eu2+特征峰产生蓝移。另一方面,取代使得晶体结构发生变化,产生新的间隙格位,从而得到一个位于蓝光区的发射峰。两种作用机制协同作用,调控发光材料的荧光光谱性质,并提升样品的结构对称性和结构刚性,增强发光材料的热稳定性。我们通过一系列相关表征对样品的结构,荧光光谱,热稳定性以及w-LED器件性能进行详细分析,并对相关机理进行深入讨论。