白光发光二极管（LED）具有低能耗、高效率、长寿命和无汞污染等优点,被誉为继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯的下一代固体照明光源。目前实现白光LED的主流方案是将LED芯片和荧光粉组合成荧光粉转换型白光LED,其中荧光粉的性能决定着白光LED的光转换效率、流明效率、光通、相关色温（Tc）、色品坐标值（CIE）和显色指数（Ra）等一系列光电特性参数。近年来紫外LED的出现,为白光LED用荧光粉提供了新的发展空间。由于紫外光对肉眼不可见,紫外激发型白光LED的颜色只由荧光粉决定,因此得到的白光具有颜色稳定和流明效率高的优点。本论文将探索通过在不同的含氧盐化合物中共掺稀土/过渡金属离子对,合成新型的可被紫外激发的单一基质白光荧光粉,同时也合成了新型的可被紫外激发的各种单色荧光粉,并研究其光谱特性,探讨其在白光LED上应用的可行性。在本文的第一章中,简要概述了白光LED荧光粉的研究进展、材料及性能。第二章到第六章介绍了本文的研究方法,实验表征结果及与白光LED相关的应用。重点分为以下几个方面:（1）研究了Eu²⁺和Mn²⁺共掺的不同系列单一基质白光荧光粉。首先采用高温固相法合成了Eu²⁺和Mn²⁺共掺的Ba₂Ca（B₃O₆）₂硼酸盐荧光粉。研究发现,在紫外光的激发下,通过借助Eu²⁺→Mn²⁺之间的能量传递并调节Eu²⁺和Mn²⁺的掺杂浓度,Ba₂Ca（B₃O₆）₂: Eu²⁺,Mn²⁺发射的可见光可以实现在一条直线上可调,且能够获得白光,其色坐标和色温参数分别为（x = 0.37, y = 0.25）和2654 K。其次合成了Ca₇Mg₂P₆O₂₄:Eu²⁺,Mn²⁺荧光粉,并对其晶体结构、紫外光激发下发光性能和Eu²⁺→Mn²⁺能量传递机理进行了详细讨论。在紫外光355 nm波长激发下,Ca₇Mg₂P₆O₂₄:Eu²⁺,Mn²⁺荧光粉的发射光谱中既有归属于Eu²⁺的蓝光也有归属于Mn²⁺的黄色发光。通过分析一系列不同浓度样品的激发和发射光谱,证实了在Ca₇Mg₂P₆O₂₄基质中Eu²⁺→Mn²⁺能量传递的确存在,且能量传递的机理为电偶极-电四极相互作用。由于Eu²⁺和Mn²⁺之间的能量传递,通过适当调节它们的掺杂浓度,两种颜色的光组合可以改变荧光粉的发光颜色并得到白光,其CIE色坐标和色温分别为（x = 0.32, y = 0.29）和6353 K。（2）采用高温固相法合成Ca₂BO₃Cl:Ce³⁺,Eu²⁺荧光粉并对其晶体结构及在紫外激发光下的发光性能进行研究。在紫外光360 nm激发下,Ca₂BO₃Cl:Ce³⁺荧光粉的发射光谱为峰值位于422 nm的蓝光,且Ce³⁺的最佳掺杂浓度为3 mol%。在近紫外波长410 nm激发下,Ca₂BO₃Cl:Eu²⁺黄光荧光粉的峰值波长位于573 nm。通过Ca₂BO₃Cl:Ce³⁺,Eu²⁺荧光粉的激发光谱以及紫外光激发下的发射光谱证实在Ca₂BO₃Cl基质中存在Ce³⁺→Eu²⁺的有效能量传递。利用两者之间有效地能量传递,适当调节Ce³⁺和Eu²⁺的掺杂浓度,可以有效地调整蓝光和黄色光的发光强度,最终得到白光。其中Ca₂BO₃Cl:0.06Ce³⁺,0.01Eu²⁺荧光粉所发的白光CIE色坐标为（x = 0.31, y = 0.29）,色温为7330K,与CIE定义的理想白光（x = 0.33, y = 0.33）最为接近。（3）采用溶胶凝胶法制备了Y₄MgSi₃O₁₃:RE(RE = Bi³⁺,Eu³⁺; Ce³⁺,Tb³⁺,Eu³⁺)纳米荧光粉。通过粉末X-衍射,扫描电镜测试对荧光粉的晶体结构及形貌进行表征,光谱测试分别研究Y₄MgSi₃O₁₃:Bi³⁺,Y₄MgSi₃O₁₃:Eu³⁺和Y₄MgSi₃O₁₃:Bi³⁺,Eu³⁺的发光性能。Bi³⁺在Y₄MgSi₃O₁₃中分别占据了Y³⁺离子的两个不同格位发射出从380 nm到650 nm的宽带蓝绿光,通过研究Y₄MgSi₃O₁₃:Bi³⁺和Y₄MgSi₃O₁₃:Bi³⁺,Eu³⁺的激发光谱和Bi³⁺的衰减寿命,证实了紫外激发下Bi³⁺/Eu³⁺离子对在Y₄MgSi₃O₁₃基质中的能量传递。通过适当改变Bi³⁺和Eu³⁺的浓度可以调节发光,其中样品Y_3.8MgSi₃O₁₃:0.08Bi³⁺, 0.12Eu³⁺的色坐标和色温分别为（x = 0.38, y = 0.31）和3180 K,与室内照明所需的暖白光要求一致。RE3+（RE = Ce, Tb, Eu）掺杂的Y₄MgSi₃O₁₃蓝、绿、红荧光粉的发射谱最大峰值分别位于430,542和614 nm。在该基质中Ce³⁺,Tb³⁺和Eu³⁺的最佳掺杂浓度分别为Y³⁺的1.5 mol%, 10 mol%和20 mol%,对应的色坐标分别为（x = 0.15, y = 0.11）,（x = 0.31, y = 0.53）和（x = 0.64, y = 0.36）。（4）合成了Ba₂Si₃O₈:Eu²⁺纳米级绿光荧光粉并测试了紫外激发下的发光性质,着重讨论了Eu²⁺掺杂浓度的变化对发光强度的影响。在380 nm激发下的发射峰值位于500 nm,半高宽为126 nm。采用溶胶凝胶方法合成的Ca₃（VO₄）₂:Eu³⁺,Li⁺红光荧光粉在394 nm激发下发射谱的最大峰值位于612 nm,色坐标为（x = 0.66, y = 0.34）,电荷补偿剂Li⁺的加入大大提高了Ca₃（VO₄）₂:Eu³⁺的发光强度。此外,敏化剂Sm³⁺的共掺不仅拓宽了激发光谱还提高了Eu³⁺的发光强度,因此适合作为LED用红色荧光材料的候选材料。最后,对本文中的重点进行了讨论并总结,加深了对荧光粉转换型白光LED的认识。