信息时代的快速发展和科学技术的日新月异对信息存储材料的发展提出了更高的要求。深陷阱长余辉发光材料由于其独特的能量存储和光子释放能力有望成为新一代的光学信息存储媒介。然而,常见的长余辉发光材料在光学信息存储应用中存在稳定性差、电子存储能力弱和需使用X射线作为激发源等缺点使得其在该领域的发展受到了很大的限制。因此,设计开发能够被紫外或者蓝光激发、陷阱深、陷阱分布窄且结构稳定的长余辉发光材料对光学信息存储技术的发展具有重要意义。在本论文中,我们综述了无机长余辉发光材料的历史、发光机理和制备方法。从开发新的长余辉发光材料体系和解决实际应用中面临问题的两个角度出发,进行了新型深陷阱长余辉荧光粉和近红外长余辉荧光粉探索研究。具体的研究内容如下:（1）基于SrSi2O2N2的基体基准结合能（Host tReferred Binding Energy,HRBE）模型,我们开发了陷阱深且分布窄的SrSi2O2N2:Eu2+,Tm3+绿色长余辉荧光粉。Initial rise分析方法表明该材料的陷阱深度峰值在1.54 eV,缺陷主峰的半峰宽是0.18 eV。SrSi2O2N2:Eu2+,Tm3+长余辉荧光粉在室温下保持30天后信息保持率约为84%。最后,我们将SrSi2O2N2:Eu2+,Tm3+长余辉荧光粉作为存储信息的载体设计了一种非常实用的信息加密和读取方法。（2）利用能带工程开发了一系列的深陷阱长余辉发光荧光粉Y3Al5-xGaxO12:Ce3+,V3+（x=0,1,2,3）,并且首次将其制备成 PiG（phosphor-in-glass）发光薄膜。相比PiS（phosphor-in-silicone）薄膜,PiG发光薄膜的结构稳定性得到了明显提升,解决了通过高温读取信息时面临的材料会发生热老化问题。此外,通过Ga对Al的取代,在PiG发光薄膜中实现了陷阱深度和发光波长同时可调,进一步提高了信息存储的维度。Initial rise分析法表明所有的长余辉发光材料都含有深度大于0.8 eV的陷阱,而且陷阱分布为较窄分布,大约0.2 eV。陷阱密度的峰值随着x的增加分别位于1.60、1.62、1.42和1.13 eV。进一步实验论证了它们在光学信息存储中的潜在应用价值。（3）通过高温固相烧结法制备了新型的近红外长余辉-应力发光材料Y2Si3O3N4:Yb,在施加应力且不需要预先储能的条件下即可产生较强的应力发光,并且在254 nm紫外灯激发后产生较长的长余辉发光。通过initial rise分析方法估算了其陷阱分布处于0.1-0.8 eV范围内,分布较宽。并且通过设计实验,构建相关的机理图用于解释长余辉发光和应力发光之间的潜在联系。该工作报道的近红外长余辉-应力发光材料将有助于我们设计更多的多功能的材料。