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白光发光二极管(light emitting diodes,LED)以其节能环保等显著优势,被广泛誉为第四代照明光源。而作为市场主流的荧光转化型白光LED(简写pc-LED)更是受到广泛的关注,荧光粉性能的优劣直接影响到白光LED器件的性能。目前pc-LED实现白光的方式主要分为两大类：蓝光芯片匹配YAG:Ce黄色荧光粉和(近)紫外芯片匹配红绿蓝三基色荧光粉。针对现有pc-LED角荧光粉存在的问题,本论文重点研究了Ce3+掺杂石榴石结构和黄长石结构硅铝酸盐的发光性质及其在pc-LED上应用的潜力；同时,还研究了Eu2+掺杂Ca7(PO4)2(SiO4)2的发光性质及其在pc-LED上应用的可能性。主要研究内容如下：第一部分：针对现有蓝光芯片用YAG:Ce黄色荧光粉存在的瓶颈问题,我们从商用粉改进和新材料开发两个方面分别做了如下工作：1.研究了YAG基质中Ce3+-Mn2+毙量传递现象和电荷补偿剂离子对Ce3+-Mn2+能量传递效率的影响。研究发现Mn2+在YAG晶格中占据三个格位,分别发射绿光、橙光和深红光。通过调整Mn2+的含量,可以实现光谱从黄绿到红光直至深红光的转变。电荷补偿剂的种类对Ce3+-Mn2+能量传递效率影响很大,使用Si4+作为电荷补偿剂时Ce3+-Mn2+能量传递效率最高。通过这部分研究,获得了发光性能优异的黄色发光材料YAG:0.06Ce,0.04Mn,0.04Si,其具有较高的亮度,很好的热稳定性及较高的量子效率,其与蓝光复合后有望获得显色指数较高的白光。2.使用固相法获得了主相为Y2.94Ce0.06Mg2AlSi2O12的样品,其可被460mm蓝光有效激发,发射主峰位于600mm的红光。蓝光与红光组合不能获得白光,同时不同温度下荧光光谱测试结果表明Y2.94Ce0.06Mg2AlSi2O12的热稳定性较差。因此,我们研究了Mg2+-Si4+离子对和Lu3+掺杂对Y2.94Ce0.06Mg2AlSi2O12发光材料光谱性能和热稳定性的影响,研究结果表明Lu3+完全替代Y3+时,样品具有理想的光谱性能和很好的热稳定性。3.使用固相法制备了主相为Lu3MgAl3SiO12:xCe的系列样品,并使用结构精修的方式确定了结构。光谱测试结果表明Lu3MgAl3SiO12:xCe可被450nm蓝光有效激发,发射主峰位于560nm的黄光,且Lu3MgAl3SiO12:Ce具有很好的热稳定性,证明其具有作为蓝光芯片用黄色荧光粉的潜力。第二部分：研究了系列阳离子和阴离子集团取代对LaCaAl3O7:Ce3+黄长石结构化合物的影响。我们从三个方面对LaCaAl3O7进行取代,分别为Gd3+、Y3+和Tb3+取代La3+的位置；Sr2+和Ba2+取代Ca2+的位置；B3+、Ga3+和Si4+取代A13+的位置。研究发现La3+格位的取代对Ce3+的光谱位置影响最大,Ca2+的取代次之,对A13+位置的取代效果最弱。另外,研究发现,Y3+完全取代时具有最高的发射强度,说明YCaAl3O7:Ce较LaCaAl3O7:Ce更适合作为紫外芯片用蓝色发光材料；且随着Si4+取代量的增加发射光谱强度增加,表明硅酸盐黄长石结构较铝酸盐黄长石结构更适合作为Ce3+掺杂的发光材料基质。第三部分：采用高温固相法制备了Ca7(PO4)2(SiO4)2:Eu2+单相样品。Ca7(PO4)2(SiO4)2:Eu2+在240-440nm存在很强的吸收峰,其在365nm激发下,发射出波长范围在400-700mm,峰值522mm的绿光。同时,我们研究了Ca7(PO4)2(SiO4)2:Eu2+中的浓度猝灭机理和激活能AE。但是很可惜很难对Ca7(PO4)2(SiO4)2:Eu2+进行改进,少量离子掺杂便出现第二相。