YBO₃:Eu³⁺荧光粉由于其稳定性、相对较低的合成温度及优良的发光性能，成为PDP、HDTV和投影电视等平板显示显像首选的红色发光材料。但是在实际应用中仍有较多的问题，比如现有的工业生产的YBO₃:Eu³⁺荧光粉多采用高温固相法，在实际应用时需要粉碎成更小的颗粒，导致发光效率降低。同时，YBO₃:Eu³⁺荧光粉的色纯度也不能很好地满足各种高端显示器件的要求。为了适应超大屏幕高清晰彩色显示器、计算机终端显示技术及其他高端显示技术的发展，对现有荧光粉进行性能改进是解决这些问题的一个主要研究方向。本论文采用水热法，通过添加碱金属、碱土金属、有机分子对YBO₃:Eu³⁺荧光粉材料进行形貌调控等，以期改善YBO₃:Eu³⁺荧光粉的发光强度。同时，初步探索对YBO₃:Eu³⁺荧光粉进行结构设计。本论文的具体研究工作主要包括以下几个方面：（1）采用水热法制备出结晶性能优良的六方结构YBO₃:Eu³⁺荧光粉。在制备过程中添加Li+离子，可以提高YBO₃:Eu³⁺荧光粉的发光强度。其中，添加1%的Li+离子时，YBO₃:Eu³⁺荧光粉的发光强度提高最明显，增强20%左右。添加5%的次之。Li+离子的添加，显著改变了YBO₃:Eu³⁺的结晶习性，形成由片层结构疏松堆积而成的球形颗粒，颗粒大小5¹5μm。Li+的添加量对材料尺寸有明显影响。发光强度明显增强的YBO₃:Eu³⁺荧光粉颗粒都具有良好的分散性和均一的尺寸。（2）在水热法制备过程中，同时添加Li+离子与碱土金属离子来制备YBO₃:Eu³⁺荧光粉。实验发现：当添加的Li+的摩尔浓度为1%、碱土金属离子的摩尔浓度为5%时，YBO₃:Eu³⁺荧光粉荧光强度增加一倍。此时，荧光粉颗粒的次级片层结构紧密堆积，使形成的宏观微球类似线团，颗粒尺寸约10μm。水热时间的延长和水热温度的提高都有助于YBO₃:Eu³⁺荧光粉结晶程度的提高。水热温度的提高显著提高荧光粉的发光强度，最高可增加2.5倍；但是水热时间的延长却使得其发光强度变弱。进一步研究发现，最终产物YBO₃:Eu³⁺荧光粉中不存在Li+与碱土金属离子。认为Li+与碱土金属离子并未参与YBO₃:Eu³⁺结晶，而是在YBO₃:Eu³⁺水热结晶的过程中干扰了结晶过程，使其最终的形貌结构特征及微结构发生变化。尺寸均一的规则球体形貌，有利于得到发光强度较好的YBO₃:Eu³⁺荧光粉。（3）引入丙二酸对YBO₃:Eu³⁺荧光粉的形貌结构进行调控。调节合适的pH值，制备出了形貌类似于柿饼形状的YBO₃:Eu³⁺荧光粉。通过改变溶剂体系，可以对柿饼形状YBO₃:Eu³⁺荧光粉的形貌进行修饰和裁剪。在乙醇/水体积比3:1的溶剂中，可以得到接近球形的YBO₃:Eu³⁺荧光粉。经后续除杂过程，可以获得发光性能增强10%²0%的YBO₃:Eu³⁺荧光粉。（4）初步探索YBO₃:Eu³⁺荧光粉的结构设计。以实验室自制碳球为模板，合成了碳球@YBO₃:Eu³⁺核壳结构和空心结构YBO₃:Eu³⁺荧光粉。这两种结构的荧光粉的荧光性能都比较弱，还需要进一步的改善研究。综上所述，本论文研究了几种改善YBO₃:Eu³⁺荧光粉发光性能的方法。YBO₃:Eu³⁺晶体本身具有二维生长习性，采用水热方法可以得到由片层结构聚集的YBO₃:Eu³⁺球体。通过添加碱金属、碱土金属和丙二酸，可以对球体的尺寸、粒径分布、次级片层结构、团聚状态进行调控，得到的尺寸均一、球形规则的YBO₃:Eu³⁺荧光粉发光性能明显改善，最大可至2.5倍。对YBO₃:Eu³⁺荧光粉的结构设计还仅仅处在探索阶段，但在提高荧光材料利用率方面具有广阔的应用前景。