荧光材料的稳定性是决定发光器件是否具备高效发光亮度的关键,相比于化学稳定性,其热稳定性问题更为重中之重,荧光粉的光强度随着外界温度的升高而降低成为制约白光LED照明器件向高功率应用拓展的瓶颈。本论文采用高温固相法,合成了系列Tb³⁺离子掺杂的固溶体材料Ca_2-xY_xAl₂Si_1-xAl_xO₇（x=0-1）,通过对系列样品的结构以及发光性能表征,探究其内在结构的变化对发光热稳定性的影响,并通过掺杂不同稀土离子(Sm³⁺,Tb³⁺,Eu³⁺,Dy³⁺,Pr³⁺)实现多色荧光输出。我们在此过程中,探讨了所开发荧光材料的热稳定性能及其在白光LED器件上的潜在应用。除此之外,也探索了硅/铝酸盐中不同价态的Eu²⁺和Eu³⁺离子的双模输出的发光行为,及其在多重防伪的应用。研究结果如下:1.在具有黄长石结构的材料Ca₂Al₂Si O₇（CAS）中,采用等价阳离子对Al³⁺-Y³⁺取代Si⁴⁺-Ca²⁺来调控局部结构,最终合成了Ca YAl₃O₇（CYA）基质材料。研究结果表明键长的缩短增加了基质材料的局部结构压力、抑制了稀土离子的非辐射跃迁,从而有效地提高了稀土掺杂CYA荧光材料的结构稳定性,最终实现了CYA:0.01Ln³⁺(Tb³⁺,Eu³⁺,Sm³⁺,Dy³⁺,and Pr³⁺)荧光材料的高热稳定性。此外,根据CYA:0.01Pr³⁺样品的跃迁能级变化,提出了一种可能的热猝灭机理来解释Pr³⁺掺杂的荧光材料中电子的跃迁途径。2.根据上述研究结果,在结构较为稳定的CYA基质中掺杂稀土离子Eu³⁺,Tb³⁺通过改变掺杂稀土离子的浓度,探究材料的光致发光性能和能量传递过程,特别是材料的热稳定性能。通过对样品的发光性能表征,以及封装样品的电致发光性能,分析了其在照明显示领域的潜在应用。3.由于材料内部具有多种阳离子的格位,在还原气氛下,合成了具有单一蓝色长余辉(Eu²⁺)发光现象的Eu²⁺和Eu³⁺离子共存的荧光材料,在不同照射条件下（紫外辐照及撤掉光源）,CYA:Eu²⁺/Eu³⁺显示了不同的发光颜色。此外,由于Eu²⁺和Eu³⁺离子的耦合,导致在不同的激发波长下,CYA:Eu²⁺/Eu³⁺荧光材料的光致发光也表现出不同的发光颜色。同时,通过引入Nd³⁺离子可以有效调控荧光材料的蓝光和红光发射,并显著改善CYA:Eu²⁺/Eu³⁺的长余辉发光性能,使得该荧光材料呈现出随时间和温度变化的动态发光特性。