自从1996年日亚(Nichia)公司生产出GaN基白色发光二极管(white light-emitting diodes，WLED)以来，半导体自光二极管固态照明与传统的固态照明技术(白炽灯、荧光灯)相比，显示出使用电压低、光效高、适用性广、稳定性好、对环境友好、颜色可调等优点，被喻为新一代照明光源。现在世界各国商业化、大规模生产的主要是荧光转换型WLED。随着半导体芯片研究理论和技术的发展，芯片的发射波长已经从蓝光(～460nm)移到近紫外．紫光区(350～420nm)，能够为荧光粉提供更高的激发能量，提高光效，并使可选择的荧光化合物范围更大，同时也对荧光粉性能提出更高的要求。然而，强前应用于～400 nm近紫外-紫光芯片上三基色荧光粉主要还是传统的荧光粉，如：蓝粉BaMgAl10O17：Eu2+，绿粉ZnS：(cu+，Al3+)，红粉Y2O2S：Eu3+等。这些传统的荧光粉在近紫外区激发的光效不高，并且其中的绿色荧光粉和红色荧光粉均为硫化物，稳定性差，在制备和使用过程中容易对环境造成污染，使得自光LED发光效率和使用寿命不易提高。因此，研究新型的近紫外lnGaN-LED用荧光粉具有重要的学术意义和实际应用前景。本学位论文工作的研究目标是寻找适合于近紫外InGaN基荧光转换型LED用的新型、高效、稳定的荧光粉。针对以上三基色荧光粉存在的缺点，本学位论文分别研究了能适合于近紫外InGaN基荧光转换型白光LED用的稀土离子Eu(Ⅱ/Ⅲ)掺杂的红、绿、蓝色无机荧光粉，并利用XRD(X-射线衍射)、SEM(扫描电镜)对其结构、形貌进行表征，详细研究其光致发光性能，筛选出荧光性能优良的化合物与近紫外InGaN芯片结合，制成LED，探讨其发光性能。最后将所得三基色荧光粉按适当比例组合，初步得到了近紫外芯片激发的白光LED，对荧光粉的应用价值进行初步判定。 本文首先介绍白光二极管的发展历程，继而对白光二极管相关的构造、分类、性能参数作了简单介绍，然后介绍了白光二极管用荧光粉的性能要求、制备方法和研究方法，综述了当前自光LED用荧光粉的研究现状。针对当前～400 nm近紫外光激发光转换型LED用的三基色荧光粉存在的问题，提出了本文的研究目标．即研制适合于～400 nm近紫外光激发光转换型LED用的新型、高效、稳定的荧光粉。本学位论文工作合成了三个系列的近紫外激发荧光粉。首先用高温同相法在不同烧结温度下合成了Gd2-x(MoO4)3：xEu3+系列荧光粉，该类荧光粉在近紫外激发白光LED中的应用未见报道。通过研究其粉末衍射数据发现Gd2-x(M004)3：xEu3+系列荧光粉有两种晶格结构，即800℃烧结下得到单斜晶系类白钨矿结构的荧光粉(α)，当温度升到950℃时得到了该系列荧光粉的正交结构(β)。随后我们对其荧光光谱进行研究，结果表明，两种结构的荧光粉均可以有效的吸收近紫外光，并受激发产生特征的5Do-7F2跃迁红光发射，最强发射峰出现在616 nm附近；且具有正交结构(β)的荧光粉发光强度远远强于单斜结构(α)。为了进一步优化该类荧光粉的发光性能，分别采用了Eu3+-Sm3+共掺、阳离子共掺Y3+、Lu3+离子及阴离子基团掺入部分WO42-的手段，以通过增强能量传递、或改变发光中心离子配位环境来增强Eu3+的发光强度，最终得到了发光性能良好的红色荧光粉Gd0.304Y0.330Lu0.330EuSm0.036(MoO4)3(β)，并将其与近紫外芯片结合得到性能优良的红色LED。 然后用高温固相法在900℃、CO的弱还原气氛中制备了一系列蓝光发射荧光粉Ba5-xSiO4Cl6：xEu2+，并研究了其光致发光性质。结果表明，该类荧光粉能够被250～400 nm范围内的近紫外光进行有效激发，表现出强的宽带蓝光发射，其发光中心位于440 nm附近，产生浓度猝灭现象，猝灭浓度为2 mol％，通过相关理论计算得出该基质中Eu2+离子浓度猝灭机理主要是偶极一四极相互作用。光谱的高斯分解表明了半峰宽为31 nm的发射峰是由三个发射峰组成的，其中一个为发射做出主要贡献，另外两个差别不明显，难以区分，验证了Eu2+掺入Ba5SiO4Cl6基质中取代了三个不同格位的Ba2+。涂管结果表明荧光粉Ba4.5SiO4Cl6：0.1Eu2+在近紫外激发的LED中具有强的蓝光发射。随后发现Sr2+离子的掺入为荧光粉BasSiO4C16：Eu2+引入了一个新的发射峰，位置在～505 nm处，得到的系列荧光粉Ba5-xSrxSiO4Cl6：0.1Eu2+色度可调，随Sr2+离子浓度的增大从蓝光区域移动到绿光区域。该类荧光粉对于简化白光调制工艺有积极的作用。 通过高温固相法在还原气氛中合成了一系列荧光粉Ca1-x：Al2Si2O8：xEu2+(x=0.02，0.06，0.10，0.14，0.18)。光致发光分析结果表明，该荧光粉能够被250～400nm范围内的近紫外光进行有效的激发，表现出强的宽带蓝光发射，其发光中心随Eu2+离子浓度的增大而逐渐红移，并出现浓度猝灭现象。荧光粉Ca0.9Al2Si2O8：0.1Eu2+的色坐标位于蓝光区域。二极管涂敷实验结果表明该类荧光粉可以成为近紫外芯片激发白光LED的蓝色成分。对系列荧光粉Ca0.98-xSrxAl2Si2O8：0.02Eu2+的研究表明，随着Sr2+离子的掺入，Eu2+离子发射峰出现蓝移，但激发光谱没有明显的改变。此外，还通过研究发现采用H3BO3和NH4Cl做助熔剂可以降低反应温度，改善荧光粉粒径和形貌，但是在提高发光性能方面H3BO3起着积极的作用而NH4Cl的作用效果则不理想。最后在Ca0.9Al2Si2O8：0.1Eu2+荧光粉中引入Mn2+离子，在～568 nm处出现新的带状发射，随着Mn2+离子浓度的增加，荧光粉发射强度整体增强，且荧光粉的色坐标向白光区域移动，最终得到发光强度最大的荧光粉Ca0.5Al2Si2O8：0.1Eu2+，0.4Mn2+，将其与～375 nm芯片结合得到了明亮的暖白色LED。 研究了所制备的荧光粉在近紫外InGaN基白光LED中的应用。将制备的性能较好的单色荧光粉以及本研究组其他性能优良的荧光粉按一定比例调治，分别与～370 nm和～395 nm芯片结合，初步制备了5种(a，b，c，d和e)近紫外InGaN基白光LED，对其发光性能测定的结果表明，通过一定比例的调治，5种白光LED色坐标均进入了白光区，在20 mA正向电流激发下其色坐标分别为：a(x=0.324，y=0.346)，b(x=0.313，y=0.335)，c(x=0.332，y=0.350)，d(x=0.345，y=0.364)，e(x=0.334，y=0.338)，均与NTSC标准白光点(x=0.33，y=0.33)十分接近。其中与～395 nm芯片结合的LED表现出明亮的白光发射。对不同电流下显色性及方案之间发光差异进行了初步探讨，发现红色荧光粉在紫外线的轰击下较蓝色和绿色荧光粉表现出较高的稳定性。 最后，总结了本论文的主要工作，并根据工作的进展和存在的不足，对今后近紫外光激发光转换型LED用的稀土荧光粉的研究作了简要的展望。