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显示与照明技术领域性能的提升和突破性进展推动了稀土发光材料的发展。在新型稀土发光材料的探索与制备过程中，新发光基质、掺杂策略的探索以及发光材料的制备始终是三个关键问题。本论文选择钨酸镥和金属磷酸盐(三元A2O-ZrO2-PO4或者是四元A2O-MO/ZrO2-Ln2O3-PO4)等作为稀土离子RE3+掺杂的基质，利用XRD及多种光谱技术研究了晶体结构与稀土发光性能的关系，探讨了这些荧光材料在新型闪烁发光材料、真空紫外荧光粉和无汞灯用荧光粉等方面的潜在应用价值。
研究了Lu2WO6的晶体结构，对比分析了Eu3+和pr3+在Lu2WO6基质中的发光机理。发现Lu2WO6:Eu3+在硬X射线激发下发射色纯度很好的红光，发光强度可以与商用闪烁材料Lu2O3:Eu3+相比拟，主要发光峰位位于612 nm，与CCD探测器的响应范围相匹配。从高发光强度，高密度(9.72 g/cm3)，低成本(与Lu2O3:Eu3+相比)来看，Lu2WO6:Eu3+是潜在的X射线红色荧光粉或闪烁体材料。
KCaGd(PO4)2基质吸收带位于165 nm附近，且存在从基质到掺杂RE3+的有效能量传递过程，从吸收峰位，发光强度，色纯度等方面来看，KCaGd(PO4)2:Tb3+是潜在的PDP绿色荧光粉。在AZr2(PO4)3基质激发光谱中，146 nm的激发峰来自基质晶格带间吸收或PO4基团的吸收，而位于188nm的宽带激发峰来自O-Zr的电荷迁移带跃迁，且不同碱金属离子或不同稀土离子的掺杂对这两个激发峰的位置和强度影响不大。在真空紫外光激发下，Eu3+和Tb3+在AZr2(PO4)3(A=Li，Na，K)基质中发红光和绿光的效率较高，而Tm3+发蓝光的效率较低。K2LnZr(PO4)3(Y,La,Gd,Lu)化合物在真空紫外波段具有较强的基质吸收峰，其中130-170nm的宽带激发峰是来自基质晶格或者是PO4基团的吸收，而170-220nm的宽带激发峰则是来自O-Zr的电荷迁移带的跃迁。对于Sm3+，Dy3+和Tm3+掺杂样品，并未观测到稀土离子对应的电荷迁移带跃迁。对于Eu3+掺杂样品，可以观测到位于217nm的较弱O2--Eu3+电荷迁移带跃迁。对于Tb3+掺杂样品，可以观测到Tb3+离子的4f-5d自旋允许跃迁(223nm)和自旋禁戒跃迁(258nm)。
此外，由于硼磷酸钡(Ba3BP3O12:Eu2+)具有优异的闪烁性能，因此对Ba3BP3O12晶体的生长工艺进行了初步探索。通过寻找合适的助熔剂体系BPO4-NaF及配比，利用助熔剂顶部籽晶法生长出厘米级Ba3BP3O12:Eu2+晶体。采用该方法生长出的晶体具有较好的稳定性和透明性。初步测试了该Ba3BP3O12:Eu2+晶体的光学性能。