白光发光二极管（LED）具有体积小、低能耗、使用寿命长、反应速度快和节能环保等优点,被誉为新型绿色照明光源。商用白光LED实现的主要方式是将YAG:Ce荧光粉通过环氧树脂或有机硅涂敷固化在蓝光LED芯片上,通过波长转换实现白光。传统的蓝光芯片组合YAG:Ce黄色荧光粉的方式,封装得到的白光LED显色指数较低、色温高等问题,通过在原有的封装方案基础上添加CaAlSiN₃:Eu²⁺红色荧光粉来补充红色成分或者将LuAG:Ce³⁺绿色荧光粉和CaAlSiN₃:Eu²⁺红色荧光粉与蓝光LED芯片一起封装得到白光LED成为目前主流技术,然而遗憾的是这种技术仍然存在着黄色/绿色荧光粉和红色荧光粉之间重吸收作用以及两种荧光粉在封装过程中沉降速度不同而造成的配比不均匀等问题导致封装后的白光LED器件整体效率低下。因此,急需开发新型的荧光粉来解决上述技术难题。（1）采用高温固相法制备了CaY_2-xLu_xAl₄SiO₁₂:0.002Mn⁴⁺（x=0,0.6,1,1.4,2）和CaLu₂Al₄SiO₁₂:xMn⁴⁺（x=0.001⁰.005）荧光粉。探究了焙烧温度、实验原料和助熔剂的选择对荧光粉发光性能的影响。通过Rietveld结构精修研究了CaY_2-xLu_xAl₄SiO₁₂的晶体结构,表明所合成的荧光粉为单一的石榴石结构的相。研究了Y-Lu组分的改变对CaY_2-xLu_xAl₄SiO₁₂:0.002Mn⁴⁺（x=0,0.6,1,1.6,2）荧光粉晶体场变化和发光性能的影响。研究结果表明随着Lu组份的逐渐增多,荧光粉的晶体场强度逐渐减弱,荧光粉的吸收峰和发射位置逐渐蓝移。并研究了CaLu₂Al₄SiO₁₂:xMn⁴⁺（x=0.001⁰.005）荧光粉中Mn⁴⁺掺杂浓度对荧光粉的发光强度和荧光寿命的影响。研究结果表明随着Mn⁴⁺离子浓度升高,荧光粉发光强度先升高后降低,在掺杂浓度x=0.002时,发生浓度猝灭现象,其浓度猝灭是由于离子之间的电偶极-电偶极相互作用引起的,荧光寿命随着Mn⁴⁺掺杂浓度的增大而逐渐降低。由于其低成本、制备简单、红光发射强度高以及能被紫外和蓝光芯片激发等优点有望成为潜在的LED用红色荧光粉。（2）采用高温固相法制备了单掺杂CaY₂Al₄SiO₁₂:xCe³⁺（0≤x≤0.5）以及共掺杂CaY₂Al₄SiO₁₂:0.02Ce³⁺,yMn²⁺（0≤y≤0.2）等一系列荧光粉。深入探究了荧光粉晶体结构、发光特性以及激活剂离子之间的能量传递。结果表明Ce³⁺离子仅占据Y³⁺离子格位,而Mn²⁺离子不仅占据Ca²⁺离子格位还占据Al³⁺离子格位。Ce³⁺、Mn²⁺离子共掺杂CaY₂Al₄SiO₁₂:0.02Ce³⁺,0.01Mn²⁺荧光粉与Ce³⁺离子单掺杂CaY₂Al₄SiO₁₂:Ce³⁺荧光粉封装得到白光LED器件,显色指数从Ra=65提高到Ra=75,色温从4712 K下降到4620 K,说明Mn²⁺的共掺杂可以明显的提高白光LED的显色指数。更高的显色指数和更低的色温使得CaY₂Al₄SiO₁₂:Ce³⁺,Mn²⁺荧光粉有望用于白光LED照明领域。