由于YAG:Ce3+荧光粉(Ra<70和CCT>6000K)的商业LED显色性较低,色温较高,因此急需研发出具有更好性能的LED新型材料。近年来,由紫外-近紫外LED芯片激发的红光、绿光和蓝光荧光粉成为目前LED材料研究工作者的研究重点。鉴于此,本论文采用高温下稳定性非常好的硫氧化钆作为基质,通过掺杂铽和铕作为激活剂,采用高温固相法成功的合成了一系列的荧光粉,并对荧光粉的晶体结构和发光性能做了详细的分析研究,实现了荧光粉发光的颜色可调。最后采用最佳样品与近紫外InGaN芯片组合制作成新型白光LED器件,并且对白光LED的光电性能做了相应表征。具体研究内容如下:(1)采用高温固相法合成Gd2O2S:Tb3+发光材料,通过研究不同反应条件对晶体生长及其荧光发光性能的影响,进一步优化合成条件。对Gd2O2S:Tb3+粉末进行了表征,主要的表征有场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光光谱(PL)。结果表明:反应时间、温度及Tb掺杂量对产物的荧光发光强度有显著影响,当Tb3+掺杂量为7%时,在900℃下反应4h的样品荧光强度最佳;实验合成的Gd2O2S:Tb3+粉末具有优越的发光性能:用λ=254nm光激发时,在λ=543nm处有一对应于Tb3+(5D4→7F5)跃迁的强发射峰。(2)通过高温固相法合成Gd2O2S:Eu3+微米亚微米晶,研究了不同Eu3+掺杂量对晶体结构和发光性能的影响。利用场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和荧光光谱(PL)对Gd2O2S:Eu3+粉末进行表征。结果表明,当Eu的掺杂量为7%时,样品的结晶性与荧光强度最好。该荧光粉适应于红色LED的制备。(3)Eu3+,Tb3+和Eu2+共掺杂的Gd2O2S荧光粉的制备,进行表征和光致发光机理研究可以用于基于近紫外芯片的白光发光二极管(W-LED)。通过X射线衍射图(XRD),扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱仪(EDS)对所得荧光粉的相结构,形态和组成进行了表征。通过光致发光激发(PLE),光致发光(PL)和衰变寿命研究了荧光粉的发光性质。研究了 Gd2O2S主体中不同活化剂种类之间的能量转移机制。结果表明,所制备的铽/铕共掺杂Gd2O2S荧光粉在紫外或可见光激发下表现出强烈的荧光色调,这些荧光粉能够被398nm波长的紫外光有效激发,与发光二极管(LED)芯片的主导发射带良好匹配。在优化制备参数之后,掺杂10at.%Eu和0.7at.%Tb可以发出CIE色度坐标为x = 0.3385和y = 0.3195的白色光致发光。衰减曲线还表明荧光粉的寿命可以有效地从0.55毫秒调整到1.10毫秒。结果显示这些新型荧光粉具有应用于白光LED的潜在应用价值。