[发明专利]一种暖白光LED用四价锰离子掺杂的氟锡酸盐红光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种暖白光LED用四价锰离子掺杂的氟锡酸盐红光材料及其制备方法。该红光材料的化学通式为NaASn_(1‑x)Mn_xF₆，其中A为K、Rb、Cs中的一种，x表示Mn⁴⁺相对于化学式中的中心离子Sn⁴⁺所占的摩尔百分比系数（0.01%≤x≤10%）。所述红光材料能吸收近紫外光与蓝光，且能发射波长位于620~750 nm的红色荧光，能应用于白光LED，获得高显色暖白光。该制备方法包括如下步骤：将Sn粉溶于30 mL HF，然后分别加入NaF与硝酸盐ANO₃（A为K、Rb、Cs中的一种），及K₂MnF₆固体材料，在常温下搅拌8~12小时，抽滤，常温晾干，得到白色粉末，制备方法经济环保。

技术领域

本发明属于无机固体发光材料技术领域，具体涉及一种暖白光LED用四价锰离子掺杂的氟锡酸盐红光材料及其制备方法。

背景技术

蓝色GaN芯片和YAG:Ce黄粉制造的固态照明器件，因为低能耗、使用寿命长、无汞等卓越的优势，被认为是新一代的照明材料。现在商业应用的白光LED由蓝色GaN芯片和YAG:Ce黄粉组成，显色指数低（<70），相关色温高（>6000 K），这是由于其电致发光光谱缺少红光成分造成。

为了获得可以应用于室内照明和显示装置中的背光的暖白光LED，将有合适的匹配光谱和足够高的发光效率的红色荧光粉与YAG:Ce黄粉混合。Eu²⁺掺杂的氮化物由于它们在蓝色区域内具有强吸收，在红色区域具有高量子效率以及较理想的热稳定性，因此可以用来改善白光LED的性能，成为目前主导的商用LED红光材料。然而，氮化物宽的激发带与YAG:Ce在绿色区域的发射带重叠，产生自吸收，因此会使得整体的发光效率降低。此外，这种氮化物的合成条件比较苛刻，起始原料价格也比较昂贵，使得合成成本高[M. Y. Peng,X. W. Yin, P. A. Tanner, M. G. Brik, P. F. Li, “Site Occupancy Preference,Enhancement Mechanism, and Thermal Resistance of Mn⁴⁺ Red Luminescence inSr₄Al₁₄O₂₅: Mn₄₊ for Warm WLEDs”, Chem. Mater. 27 (2015) 2938-2945; S. S.Liang, M. M. Shang, H. Z. Liang, Y. Zhang, J. Lin, “Deep red MGe₄O₉:Mn⁴⁺ (M =Sr, Ba) phosphors: structure, luminescence properties and application in warmwhite light emitting diodes”, J. Mater. Chem. C 4 (2016) 6409-6416.]。