白光发光二极管（WLED）作为一种新型的固态照明器件,具有高效率、低能耗、长寿命、环境友好等优点,在显示与照明领域有巨大的应用前景。铝酸盐基白光LED用荧光粉具有量子效率高、显色性好、激发范围宽、发射光在可见范围内、化学性能稳定以及价格低廉等优点,成为荧光材料研究的热点。因此,研究与开发有应用前景的各类铝酸盐基白光LED用荧光粉显得尤为重要。本文通过高温固相法和溶胶凝胶法合成三个体系的铝酸盐基白光LED用荧光粉,并探讨其发光性能。论文第一章简述白光LED的研究现状,光致发光材料及发光机理,以及各类铝酸盐基荧光粉的研究。第二章介绍实验的方法及样品的表征手段。第三章至第六章分别探讨了三个体系的发光性能,其研究分别如下:第三章利用高温固相法合成一系列Ca₁₂Al₁₄O₃₂F₂:Eu荧光粉（煅烧温度1250℃;还原气氛N₂:H₂=9:1;煅烧时间4 h）。通过卤素离子（F^-、Cl^-）取代O^2-、碱土金属离子(Mg²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺)取代Ca²⁺以及构成酸根的阳离子(B³⁺、Si⁴⁺、Ge⁴⁺)取代AlO₄^-中的Al³⁺离子,研究基质组成改变对Ca₁₂Al₁₄O₃₂F₂:Eu中Eu³⁺-Eu²⁺共存离子变化的影响。XPS测试数据表明,合成样品Ca₁₂Al₁₄O₃₂F₂:Eu中含有Ca、Al、O、F和Eu五种元素。通过荧光数据分析可知,当样品用220 nm³00 nm范围的光激发时,在400 nm⁵50 nm与580 nm⁷20 nm范围分别检测到Eu²⁺与Eu³⁺的发射峰,当用300 nm⁴00 nm范围的光激发时,主要检测到400 nm⁵50 nm范围Eu²⁺的蓝光发射。当卤素离子（F^-、Cl^-）的掺杂量x和y均为0.5时,样品中蓝光强度与红光强度比值I_蓝光/I_红光最大。在基质中少量掺杂Mg²⁺离子,不利于半径更大的Eu²⁺的生成,少量掺杂Sr²⁺与Ba²⁺离子,因其半径与Eu²⁺相差不大,有利于Eu²⁺的生成,但随着Ba²⁺离子掺杂量的增加,离子半径过大,晶格畸变严重,发生红移,生成杂质相。B³⁺、Si⁴⁺、Ge⁴⁺取代AlO₄^-中的Al³⁺离子,也对共存离子Eu³⁺-Eu²⁺的变化产生影响,掺杂一定量Si⁴⁺和Ge⁴⁺有利于Eu²⁺离子的生成。样品通过SEM测试,其颗粒大小不均匀,形状不规则,有明显团聚现象。第四章采用溶胶凝胶法在空气氛围中合成一系列锰离子和稀土离子单掺CaYAlO₄:R(R=Eu³⁺,Mn⁴⁺,Tb³⁺,Dy³⁺,Ho³⁺,Sm³⁺,Tm³⁺)荧光粉,研究不同掺杂离子对CaYAlO₄:R荧光粉发光性能的影响。探讨了CaYAlO₄:R的合成温度和煅烧时间以及各掺杂离子浓度对样品发光性能的影响。结果表明,干胶前驱体的热重差热图谱（TGA-DSC）在1200℃有明显的放热峰,Ca_0.99YAlO₄:0.01Eu在1100℃¹350℃温度范围反应6 h可以合成四方晶系纯相,由此确定其它掺杂离子样品的合成条件为1200℃反应6 h。在紫外光激发下,所合成样品均表现出所掺杂离子的相应能级跃迁,发射出各自特有的发光颜色。当Eu³⁺、Mn⁴⁺、Tb³⁺、Dy³⁺、Ho³⁺、Sm³⁺和Tm³⁺的掺杂浓度分别为2%、0.5%、1%、3%、1.5%、1.5%和2%时,相应掺杂离子样品的发光强度最强。Eu³⁺、Ho³⁺和Sm³⁺的离子间的作用机理为邻近离子间的相互作用,Mn⁴⁺和Tb³⁺作用机理为偶极-偶极相互作用,Dy³⁺的作用机理为偶极-四极相互作用。样品形状不规则,大小不均匀,有团聚现象,颗粒尺寸介于1 nm¹00 nm之间,所合成样品为纳米材料。第五章采用溶胶凝胶法合成一系列共掺CaYAlO₄:R(R=Ce³⁺,Tb³⁺,Eu³⁺)荧光粉（还原气氛N₂:H₂=9:1,煅烧温度1300℃,煅烧时间4 h）。研究共掺离子Ce³⁺-Eu³⁺、Ce³⁺-Tb³⁺、Tb³⁺-Eu³⁺及Ce³⁺-Tb³⁺-Eu³⁺的荧光性能及能量传递效应。在各种共掺体系中,Ce³⁺-Tb³⁺共掺可使Ce³⁺能量高效传递给Tb³⁺,但Ce³⁺-Tb³⁺或Tb³⁺-Eu³⁺的能量传递不明显。Ce³⁺-Tb³⁺共掺可实现蓝光到绿光的变化,Ce³⁺-Eu³⁺共掺可变化蓝光到橙红光,Tb³⁺-Eu³⁺共掺可实现绿光到橙红光的变化,而Ce³⁺-Tb³⁺-Eu³⁺共掺可调整样品的发光区域落在蓝光-绿光-橙红光区间。可见,调整掺杂离子的类型及浓度,可以调整样品的发光,可获得白光。第六章采用溶胶凝胶法在空气氛围中合成LaAlO₃:R(R=Eu³⁺,Mn⁴⁺,Tb³⁺,Dy³⁺,Sm³⁺,Tm³⁺)荧光粉,研究LaAlO₃:R的合成温度和煅烧时间以及各掺杂离子浓度对样品发光性能的影响。结果表明,干胶前驱体的热重差热图谱在860℃有明显的放热峰,La_0.99AlO₃:0.01Eu在800℃¹200℃温度范围反应4 h可以合成三方晶系纯相,因此,以900℃下反应4 h为其它掺杂离子的合成条件。在紫外光激发下,所合成样品均表现出所掺杂离子的特征能级跃迁,发射出各自特有的发光颜色。改变激活离子的掺杂浓度,可以改变样品的发光强度。