[发明专利]一种四价锰离子掺杂的红色荧光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种四价锰离子掺杂的红色荧光材料及其制备方法和应用，所述红色荧光材料的化学式为Cs₃₀(Nb_xMn_(1‑x)O₂F₉)₉·4H₂O，其中0.001≤x1，其制备方法如下：S1.将K₂MnF₆加入到H₂NbF₇溶液中，然后加入CsF，经陈化、洗涤、烘干后所得即为红色荧光材料；所述K₂MnF₆、H₂NbF₇以及CsF的摩尔比为(1‑x)：(0.5～2)：(1.5～3)，其中0.001≤x1。本发明所述红色荧光材料能够有效吸收415‑500nm附近的蓝光，并在634nm附近有强度较大的窄带红光发射，具有优良的发光性能，可应用于白光LED中。

技术领域

本发明涉及无机发光材料技术领域，更具体地，涉及一种四价锰离子掺杂的红色荧光材料及其制备方法和应用。

背景技术

白光LED由于其寿命长(10万小时)、环保、高效和节能等相对于传统光源的独特优势已经在汽车、交通、军事以及人们的日常生活等领域中获应用。商用白光LED的实现方式主要还是黄色荧光粉Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG)+蓝光芯片组合型。目前商用LED获得白光的主要途径包括：(1)多芯片组合型：红、绿、蓝三基色芯片封装在一起，组合成白光；(2)荧光转换型：利用紫外光芯片发出的近紫外光激发红、绿、蓝三基色荧光粉或者利用蓝光芯片激发黄色荧光粉(YAG:Ce)得到白光，但蓝色芯片激发黄色荧光粉得到的LED器件由于缺少红色组分，红色光谱区发光较弱，性能上通常表现为显色指数低，色温大于4500K，限制了其在室内照明领域的应用。目前，蓝色荧光粉和绿色荧光粉制备技术已经成熟，因此制备高效发光的红色荧光材料对改善暖白光LED性质具有重要意义。

性能较好的白光LED用红色荧光材料有CaAlSiN₃:Eu²⁺(“CaAlSiN₃:Eu²⁺红色荧光粉的常压氮化制备及发光性能”，刘文全等，《物理学报》，第65卷，第20期，2016年10月5日公开)，但是使用该氮化物红色荧光材料在提高显色性降低色温的同时，也使得白光LED的流明效率大幅度下降。这主要是由于该类红光荧光材料的发射谱带较宽，相当一部分发射光谱处于深红(650nm)范围，而人眼对该部分发光及其不敏感，致使能量损失较多，流明效率降低。

发明内容

本发明的首要目的是克服上述现有技术的不足，提供一种四价锰离子掺杂的红色荧光材料，该红色荧光材料显色指数高，色温低，能在湿度变化较大的环境中保持稳定的发光性能，且能够有效吸收415-500nm附近的蓝光，在634nm附近有强度较大的窄带红光发射。

本发明的进一步目的是提供一种四价锰离子掺杂的红色荧光材料的制备方法。

本发明的另一目的是提供所述四价锰离子掺杂的红色荧光材料的应用。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

一种四价锰离子掺杂的红色荧光材料，其化学式为Cs₃₀(Nb_xMn_(1-x)O₂F₉)₉·4H₂O；其中0.001≤x1。