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白光LED具有节能环保、发光效率高、使用寿命长、体积小、响应速度快等优点,被誉为继白炽灯、荧光灯和高强度气体放电灯之后的第四代照明光源。荧光粉作为白光LED的关键组成部分,对灯的性能起决定性作用,因此研制新型白光LED用荧光材料具有重要的学术意义和实际应用前景。氮化物体系荧光粉因具有热稳猝灭小、理化性质稳定、发光效率高等优点而受到广泛关注。本学位论文设计并用高温固相法合成了适用于近紫外或蓝光芯片的新型、高效、稳定的氮化物发光材料。采用X射线衍射仪、透射电子显微镜、荧光光谱仪等表征手段来研究所制备的荧光粉的晶体结构与发光性能,并探讨了结构与性能之间的关系。论文主要内容如下:1、用高温固相法合成了一系列Ce3+、Mn2+共同掺杂的Mg2Y3Si3O11N新型单一基质白光荧光粉。XRD和TEM结果表明该荧光粉为纯相磷灰石结构,并通过Rietveld方法精修和发射光谱手段确定了 Mg2+离子和Y3+离子的占位。Mg2-yY3-xSi3O11N:xCe3+,yMn2+荧光粉在250nm-380nm范围有两个激发峰,表明该荧光粉能够被近紫外芯片有效地激发;在340nm波长的光激发下,发射光谱出现两个明显的峰,峰位置位于440nm和610nm处,分别对应Ce3+和Mn2+的发光。发射光谱覆盖了绝大部分可见光区域,实现了在单一基质白光发射。通过调节两种发光离子的比例,可以对光色进行调控,并且在x=0.06,y≈0.08时可实现暖白光发射。通过荧光寿命分析,证明了 Ce3+和Mn2+之间存在着能量传递,其机理为共振型偶极-四极作用。经过表征,Mg2-yY3-xSi3O11N:xCe3+,yMn2+荧光粉具有优良的热稳定性,且量子效率较高,因此是一种适用于近紫外芯片驱动的白光LED用的单基质白光荧光粉。2、用高温固相法合成了一系列MgY2-xAl3Si2O11N:xCe3+新型黄光荧光粉。XRD和TEM等结果表明样品为纯相石榴石结构,说明通过阳离子协同替换的方法,可获得含氮量较高的石榴石相固溶体。它的激发光谱在蓝光区域有强激发峰,表明可以有效地被蓝光LED芯片激发。在460nm激发波长下测定每个样品的发射光谱,结果表明最佳掺杂浓度为6%,可以发射出峰位置约为563nm的黄橙光。与商品化的YAG:Ce3+比较,发射光谱发生红移。通过比较MgY2A13Si2O11N:Ce3+和YAG:Ce3+的微观结构数据,从共价性、晶体场分裂能、斯托克斯位移三个方面解释了红移的原因。将该荧光粉与460nm的蓝光LED芯片封装,结果显示用MgY2A13Si2O11N:Ce3+得到的白光LED具有较高的显色指数(79.1)和较低的色温(6933K)。