[发明专利]一种蓝光激发的Mn4+

说明书

本发明公开了一种蓝光激发的Mn⁴⁺掺杂氟镱酸盐红光材料及其制备方法。该Mn⁴⁺掺杂氟镱酸盐红光材料化学式为A_xYb_yF_z:Mn⁴⁺，其中A为Li、Na、K、Rb、Cs、NH₄、Be、Mg、Ca、Sr、Ba和Zn中的一种以上，1≤x≤3，1≤y≤3，6≤z≤10。该Mn⁴⁺掺杂氟镱酸盐红光材料具有较高的发光效率，能被300~400nm的紫外光和400~500nm的蓝光有效激发，产生最强发射峰位于620‑640nm波长范围的窄带红光发射，能被广泛应用于白光LED照明及背光源显示领域。本发明采用离子交换法制备Mn⁴⁺掺杂氟镱酸盐红光材料，制备工艺简单、耗时短、氢氟酸用量少。

技术领域

本发明涉及白光LED用红光材料制备技术领域，具体涉及一种蓝光激发的 Mn⁴⁺掺杂氟镱酸盐红光材料及其制备方法。

背景技术

与传统的照明光源白炽灯和荧光灯相比，白光LED具有响应快、无频闪、使用寿命长、节能环保等突出优点，在固态照明及背光源显示光源领域具有广泛的应用。目前主流商用白光LED由蓝光芯片激发黄色荧光粉 Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce³⁺)组合获得白光，此类白光LED发射光谱中缺少红光成分，导致LED色温较高(CCT4000K)、显色指数较低(CRI,Ra80)，难以满足室内照明以及宽色域液晶显示(LCD)背光源的要求。

为提高白光LED的显色性能，需要向器件中添加适量的可被蓝光激发的红光材料。Mn⁴⁺掺杂氟化物红光材料可被300～400nm近紫外光和400～500nm蓝光有效激发，在575～675nm波长范围有窄带红光发射。该类红光材料的最强吸收峰与蓝光LED芯片的峰值发射峰(430～470nm)相匹配，是理想的白光LED用红光材料。Mn⁴⁺掺杂氟化物红色荧光粉已有报道，主要包括A₂MF₆:Mn⁴⁺、 BMF₆:Mn⁴⁺、A₃NF₆:Mn⁴⁺、ALnF₄:Mn⁴⁺(A：Li、Na、K、Rb、Cs、NH₄；B：Be、 Mg、Ca、Sr、Ba、Zn；M:Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf；N:Al、Ga、In；Ln:正三价稀土离子)系列类型，大部分都具有较高的发光效率，可以应用于白光LED(氟化物荧光粉体材料及其半导体发光器件，CN 102827601A；氟化物荧光粉体材料的制备方法，CN 103980896A)。

然而Mn⁴⁺离子掺杂在不同基质时，所处晶体场环境会发生改变，其光学性质、发光效率以及化学稳定性因此发生改变。目前，具有高发光效率以及优异化学稳定性的氟化物红光材料依然匮乏，有必要开发新型Mn⁴⁺掺杂的氟化物红光材料。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种应用于白光LED照明及背光源的Mn⁴⁺掺杂氟镱酸盐红光材料，具体为一种蓝光激发的Mn⁴⁺掺杂氟镱酸盐红光材料。该Mn⁴⁺掺杂氟镱酸盐红光材料具有良好的发光效率，能被蓝光激发产生红光，可用于改善现有白光LED的显色性能。