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本论文的主要研究内容可分为两个部分。第一部分是关于应用于白光LED照明的光谱转换荧光材料的研究,有关结果将在第3章中论述。第二部分研究内容是关于可用于荧光测温的荧光粉的制备及其温度依赖的光谱性能表征,主要内容和结论将在第4章中讨论。论文的第1章为绪论,简单介绍了本论文中涉及到的基本知识和背景,包括发光与发光材料的概念、发光的过程和机理,并粗略介绍了荧光材料的应用方向。也对人眼颜色感知的内容进行了简单的阐述。第2章介绍了我们在发光材料研究中所采用的主要样品制备方法及测试设备。在有关白光LED荧光粉的研究中,重点是关于紫外激发下的单基质白光发射荧光粉的研究。第3章首先简要介绍了荧光粉转换的照明用LED荧光灯的地位和现状,并列举了一些作为白光LED荧光灯必须满足的参数。然后介绍了一些常见的荧光粉材料及它们的荧光性质。最后提出了单基质白光荧光粉思路的来源以及对工作结果的期望。在第二到第四节中详细讨论了三种新型的紫外激发单基质白色发光荧光粉(Li, Ba, Sr)2Si04:Ce3+, Eu2+, Mn2+(BSLS)、NaSrPO4: Eu2+,Tb3+,Mn2+和KCaPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+O简要结果如下：1、利用高温固相法制备了(Li, Ba, Sr)2Si04:Ce3+, Eu2+, Mn2+单基质白光发射荧光粉,在345nm激发下观察到了分别来自Mn2+, Eu2+, Ce3+的红、绿、蓝发射,并组合成白色发光。工作进一步研究了改变激发波长和温度时荧光光谱的稳定性,结果表明在一定的温度和激发波长范围内,该荧光粉可基本满足应用于大功率紫外LED上的颜色稳定性要求。2、利用高温固相法制备了NaSrPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+单基质白光荧光粉。样品在260400nm波长的紫外光激发下均获得了白光发射,其光谱颜色随着激发光波长变动几乎不发生改变。从照明的角度考虑,该样品发射谱的能量分布比(Li, Ba, Sr)2Si04:Ce3+, Eu2+, Mn2+样品更合理。NaSrPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+单基质白光荧光粉的有效激发波长范围很广,适用于最近几年快速发展的近紫外大功率LED芯片。对该样品发光的荧光热稳定性仔细研究表明其光谱颜色在大功率LED芯片的工作温度范围内不发生明显的变化,但是发光强度的热猝灭现象比较严重。3、KCaPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+单基质白光荧光粉由高温固相法制备。实验讨论了掺杂离子浓度的变化对光谱的影响。样品在255-405nm波长的紫外光激发下均获得了白光发射,随着激发光波长改变,其光谱颜色只在纯净白光周围小范围波动。KCaPO4:Eu2+, Tb3+, Mn2+单基质白光荧光粉的有效激发波长范围覆盖近紫外波段,在395nm波长处的激发强度是激发谱峰值强度的92%。样品的吸收与近紫外大功率LED芯片的发射十分匹配,适用于与大功率近紫外LED荧光灯。样品的荧光热稳定性研究表明其光谱颜色在大功率LED芯片的工作温度范围保持在白光区域内,而且在该温度范围内样品的发光强度没有发生明显的热猝灭。第4章首先讨论了荧光温度性质及热猝灭,并指出在热猝灭显著的温度范围可以利用荧光衰减来测温。然后介绍了荧光温度探针的研究进展以及优势和意义,介绍了几类主要的荧光温度探针材料的研究方向和现状。并在最后对评价荧光探针性能的参数,比如相对灵敏度,进行了简单的说明。从4.2节开始讨论了两类Eu离子激活的荧光材料温度特性,分别是Eu3+激活的Y2Mo06:Eu3+和Eu2+激活的NaSrPO4:Eu2+与M2Si04:Ce3+, Eu2+(M=Ba, Sr)。主要结果如下：1、4.2节介绍了Y2MoO6:Eu3+荧光随温度变化的性质,并对其荧光热猝灭的物理机制进行了解释。随后测试样品20—500K的变温光谱和荧光寿命,并将导致荧光热猝灭的机制分解为三部分并分别讨论各部分对热猝灭的贡献。最后对样品荧光热猝灭的相对灵敏度进行了计算,得到500K左右7%K-1、荧光强度减半温度下2%K-1的相对灵敏度数值。该材料在无机荧光温度探针材料中具有较高的相对灵敏度。2、二价的Eu2+离子掺杂的NaSrPO4荧光粉由高温固相法合成。随着温度从室温上升到400K, Eu2+荧光的强度快速降低,荧光寿命缩短。相对灵敏度计算显示,NaSrPO4:Eu2+的荧光强度和荧光寿命对温度变化的相对灵敏度在室温到500K范围内分布比较均匀,约在0.6—0.9%K-1左右。3、样品Ba2Si04:Ce3+, Eu2+和BaSrSiO4:Ce3+, Eu2+由固相法合成。随着温度的上升,Eu2+离子的荧光发生明显的热猝灭现象,而Ce3+离子发光的热稳定性较好。由此,可以通过发射谱上Eu2+/Ce3+发光的部分波长积分面积比值作为测量值标定温度。这种方式比单纯用光强或者寿命变化来测量温度的方式更加方便,避免了重复定标初始温度的麻烦。对Ba2Si04:Ce3+样品,在积分波长范围为Ce3+:385—425nm,Eu2+:505—525nm时,获得最大相对灵敏度3%K-1；BaSrSiO4:Ce3+,Eu2+样品在积分波长范围Ce3+:393—433nm, Eu2+:515—535nm时,获得最大相对灵敏度2%K-1。M2Si04:Ce3+, Eu2+(M=Ba, Sr)有可能成为一种高灵敏度、抗失真的荧光测温材料。