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荧光粉转换型白光发光二极管(phosphor-converted whitelight-emitting diodes，pc-LEDs)具有节能、绿色环保、体积小、寿命长、启动时间短、结构牢固等显著特点，有望取代白炽灯、荧光灯、钠灯等成为新一代的照明光源。目前荧光粉转换型白光LED面临的主要挑战是发光效率、显色指数等有待进一步提高，价格与荧光灯等传统照明光源相比缺乏竞争性。这些问题的解决有赖于高性能、低成本白光LED用荧光粉的制备。
三价铈离子激活的钇铝石榴石荧光粉(Y，Gd)3(Al，Ga)5O12：Ce3+(简称YAG：Ce3+)是目前被广泛应用于白光LED的荧光粉，然而该类荧光粉显色指数低、热稳定性较差。近几年开发的CaSi2O2N2：Eu2+黄绿色荧光粉具有良好的热稳定性、化学稳定性以及与LED芯片的高匹配性，有望取代YAGr：Ce3+。不过，与YAG：Ce3+相比，CaSi2O2N2：Eu2+荧光粉的发光强度还有待进一步提高。
本文通过高温固相反应法制备了一系列Eu2+离子与其他稀土离子(Pr3+，Nd3+，Sm3+，Tb3+，Dy3+)共掺杂的CaSi2O2N2荧光粉。利用X射线衍射仪(XRD)、荧光分光光度计(PL)、量子效率仪(QE)对所制得的荧光粉的物相以及发光性能进行了表征，研究了不同稀土掺杂离子对CaSi2O2N2：Eu2+荧光粉发光性能的影响。实验结果表明，Dy3+或Tb3+掺杂可以显著提高荧光粉的发光强度。其次，在Dy3+、Eu2+共掺杂的基础上加入Li+离子可起到电荷补偿的作用从而进一步提高荧光粉的发光强度，同时随着Dy3+和Li+掺杂浓度的提高荧光粉的发光强度不断增强，直到掺杂浓度为1 mol％时发光强度达到最大，是未掺杂Dy3+和Li+离子的CaSi2O2N2：Eu2+荧光粉发光强度的157%，并且此时荧光粉的内量子效率可以达到61.06%。
除稀土离子共掺杂以外，荧光粉的发光强度还可以通过掺杂非稀土离子(如碱土金属)的方法得到增强。与稀土化合物相比，非稀土化合物易得到，价格低廉，因此非稀土离子共掺杂具有更广阔的应用前景。
本文通过高温固相反应法制备了一系列Mg2+离子掺杂的CaSi2O2N2：Eu2+荧光粉，研究了Mg2+掺杂浓度对荧光粉发光性能的影响，PL结果表明，该类荧光粉可以被近紫外到蓝光有效激发，发射光强度随Mg2+掺杂浓度的变化而变化，Mg2+掺杂量为10 mol%，此时发光强度达到最大，是未掺杂Mg2+的CaSi2O2N2：Eu2+荧光粉发光强度的127%；同时，Mg2+离子掺杂还有助于提高Eu2+的猝灭浓度。此外，本文采用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(γ-MPS)偶联剂对所制得的荧光粉进行了有机改性，有效改善了荧光粉在环氧树脂中的沉降性，有利于制备色度均匀的白光LED。
本文还采用碳热还原法制备了稀土铕离子掺杂的Ca4Si2O7F2荧光粉，并初步探索了该类荧光粉的制备工艺，研究了烧结温度以及助熔剂H3BO3添加量等对样品物相及发光性能的影响。实验结果表明，在H3BO3含量为20 wt%，煅烧温度为900℃和1000℃的条件下可以得到单一Ca4Si2O7F2相，900℃下得到的样品在400 nm激发下发射红光，为Eu3+的跃迁发光。