Light emitting diode （LED）由于不含汞、寿命长、响应快、体积小等优点而被称为新一代绿色光源，且应用范围非常广泛。现阶段已商业化的白光LED实现方法一是采用InGaN为蓝光LED芯片配合黄色荧光粉（Y1-xGdx）（Al1-yGay）O12: Ce （YAG）而产生白光。这种组合方式的发光效率较高，但因缺少红光成分而导致其色温和显色指数都不能达到理想的状态。另一种是利用GaN为近紫外LED芯片配上红、绿、蓝三基色荧光粉。其中经常使用的红色荧光粉为Y2O2S:Eu³⁺，该种化合物不稳定，在工作环境中易分解产生有毒物质，污染设备缩短LED寿命。本论文以物化性能及热稳定性较好的CaTiO₃为基质，通过改善制备方法和基质的组成等方式来提高这类红色荧光粉在以上两种LED芯片中的应用价值，并分析了它们的发光性能和机理。利用高温固相法制备了不同激活剂离子浓度、不同温度和不同助熔剂（H3BO₃）用量的一系列红色荧光粉CaTiO₃:Eu³⁺。该红色荧光粉可以被397nm的近紫外光和465nm的蓝光有效激发，主发射峰处于红光范围（616nm）。实验结果表明：当激活剂离子Eu³⁺的浓度为3%，烧结温度为1200°C时，发光性能最佳。再通过加入不同剂量的助熔剂H3BO₃，发现当其用量为20mol%时，该红色荧光粉在397nm和465nm处的发光强度分别提高了220%和300%。实验结果表明助熔剂的加入有助于提高红色荧光粉CaTiO₃:Eu³⁺在白光LED中的应用潜力。采用溶胶-凝胶法制备前驱物，在1000°C下烧结4h制备了Eu³⁺掺杂CaTiO₃的红色荧光粉。激发和发射光谱显示有两个主要激发峰，位于397nm与465nm处，分别应于Eu³⁺的7F0-5L6和7F0-5D2跃迁；发射峰处于616nm，属于Eu³⁺的5D0-7F2跃迁，其红光色纯度为99.2%，具有很好的红光发射。通过引入电荷补偿剂M+（M=Li, Na, K）发现其在397nm光的激发下发光强度分别提高了11.2，9.6和7.2倍。与原来相比，红光的发射峰位没有改变，说明了M+（M=Li, Na, K）的掺杂没有改变Eu³⁺的发光方式。这种红色荧光粉可以匹配紫外LED芯片来配成白光LED。此外，还样采用溶胶-凝胶法制备前驱物并在1000°C下烧结4h合成了红色荧光粉CaTiO₃:(0.1%Pr³⁺, x%Si⁴⁺)（x=0,0.03,0.06,0.09和0.12），通过改变x的值来研究Si⁴⁺浓度的变化对该荧光物质发光性能的影响。实验结果显示该红色荧光粉在紫外光区内具有较宽的激发峰，主峰发射处于红光613nm处，SEM微观形貌图表明Si⁴⁺的掺杂使得荧光物质表面积增大，有利于发光面积的增加，从原子半径和电负性等方面的比较和研究发现这两种因素会影响到荧光粉主激发峰的峰位。当Si⁴⁺的浓度达到6%时荧光粉的发光性能最佳，其发光强度提高了190%。色度坐标的结果显示CaTiO₃:0.1%Pr³⁺和CaTiO₃:(0.1%Pr³⁺,6%Si⁴⁺)的色度坐标分别为（0.67,0.33）和（0.65,0.33）均与理想红光色度相差不大，说明Si⁴⁺的加入能够很好的改善CaTiO₃:0.1%Pr³⁺荧光粉的光学性能。