红光-近红外光具有单光子能量低、穿透性强的特点,在光生物调节领域具有广阔的应用前景。在光生物治疗方面,LED光源可以达到激光光源同等疗效,且LED光源安全性更高,简易、便携,具有显著成本优势。LED在医疗健康领域的应用,迫切需要开发具有生物活性的新型红光-近红外光LED荧光材料。为满足非侵入性光生物治疗应用,论文系统研究了石榴石结构Gd3Ga5O12:Cr3+、钙钛矿LaGaO3:Cr3+与Gd Sc O3:Cr3+、高镁白云石结构CeSc3（BO3）4:Cr3+荧光粉的合成、结构、发光性能与发光机理。论文研究内容与主要研究成果如下:（1）系统优化了石榴石Gd3Ga5O12:Cr3+荧光粉的组分及合成工艺。获得荧光粉的发射波长范围在650-900 nm,峰值位于742 nm;在370-750 nm激发波长范围内存在两个激发带,激发峰值分别位于471 nm和625 nm。优化后荧光粉的内量子效率为89.8%,吸收率为33.4%。在150℃时的发光强度保持为25℃的96.8%,发光热稳定性好。利用优化荧光粉封装的LED器件在100 m A的电流驱动下辐射光功率达到79.18 m W,光电转换效率为25.91%。封装后的LED发射光谱不仅能够完整覆盖光照前的He La细胞吸收谱,而且能够满足细胞色素C氧化酶以及DNA合成的远红光吸收波段,具有光生物调节的潜力。进一步采用封装的LED对小鼠进行光照试验,然后取视网膜切片进行观察,发现红光-近红外光LED不仅能够有效防止蓝光危害,而且可以促进视网膜细胞增殖,提高视网膜细胞的生物活性,具有近视防控与治疗的价值。（2）系统优化了钙钛矿结构LaGaO3:Cr3+与Gd Sc O3:Cr3+荧光粉的组分与合成工艺。优化的LaGaO3:Cr3+荧光粉发射波长范围在650-850 nm,峰值位于742 nm;在350-750 nm存在两个激发带,激发峰值分别位于452 nm和624 nm。优化后样品的吸收率为41.60%,内量子效率为46.90%,150℃时的发光强度保持最初的94.3%。封装的LED在100 m A的电流驱动下辐射光功率为13.43 m W,光电转换效率为3.95%。优化后的Gd Sc O3:Cr3+荧光粉发射波长范围在700-900 nm,峰值位于787nm;在350-750 nm存在两个激发带,激发峰值分别位于471 nm和652 nm。优化后样品的吸收率为34.1%,内量子效率为66.0%,150℃时的发光强度保持最初的84%。封装的LED器件在100 m A的电流驱动下辐射光功率为41.94 m W,光电转换效率为13.28%。（3）系统优化了高镁白云石结构CeSc3（BO3）4:Cr3+荧光粉的组分与合成工艺。获得的荧光粉发射波长范围位于700-900 nm,峰值位于830 nm;在400-800 nm激发波长范围内存在两个激发带,激发峰值分别位于471 nm和625 nm。通过将荧光粉基质中20%Sc3+替换为Ga3+,发光强度提升接近3倍。优化后样品的吸收率从24.4%提高到43.1%,内量子产率最高为65.8%,在150℃时的发光强度从40.23%提高到61%。分析掺杂Cr3+以及未掺杂Cr3+荧光粉的激发与发射光谱,证实了在该荧光粉中存在Ce3+→Cr3+的能量传递效应。利用CeSc3（BO3）4:Cr3+荧光粉封装的LED在100 m A电流驱动下,辐射光功率达到35 m W。利用封装的近红外LED分别培养好氧菌和厌氧菌,发现厌氧菌数量增加,产生明显的迁移增殖现象,说明开发的近红外光具有生物活性。