[发明专利]一种Mn4+

说明书

本发明公开了一种Mnsupgt;4+/supgt;异价掺杂的氟氧酸盐红色磷光材料及其制备方法。所述红色磷光材料的化学式为Asubgt;2/subgt;BOsubgt;2/subgt;Fsubgt;4/subgt;:xMnsupgt;4+/supgt;；其中A为有机阳离子基团[C(NHsubgt;2/subgt;)subgt;3/subgt;]supgt;+/supgt;、[(CHsubgt;3/subgt;)subgt;4/subgt;N]supgt;+/supgt;、[(CHsubgt;3/subgt;CHsubgt;2/subgt;)subgt;4/subgt;N]supgt;+/supgt;中的一种或两种以上的组合；B为W和Mo中的一种或两种的组合；x为掺杂离子Mnsupgt;4+/supgt;相对于六价B离子所占的摩尔百分比系数，0x≤60％。本发明的红色磷光材料可被紫外或近紫外光以及蓝光有效激发，发射出～631nm的高色纯度窄带红光。本发明的红色磷光材料具有高的发光效率、短的荧光寿命、优异的热稳定性和化学稳定性，可应用于白光LED照明及显示用白光LED背光源领域。

技术领域

本发明属于发光功能材料技术领域，具体涉及一种Mn⁴⁺异价掺杂的氟氧酸盐红色磷光材料及其制备方法。

背景技术

白光LED由于其寿命长、响应快、无频闪、节能环保等突出优点，已迅速地取代了传统的照明光源白炽灯和荧光灯，成为了新一代固态照明及背光源显示光源。目前主流商用白光LED是由蓝光LED芯片激发黄色荧光粉Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce³⁺)的方式获得白光，此类白光LED发射光谱中缺少红光成分，导致器件发出的白光色温较高(CCT4500K)、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。为了提高白光LED的光色品质，需要向该类型白光LED器件中添加适量的可被蓝光LED激发的红光材料。

当前Mn⁴⁺掺杂全无机氟化物红色荧光粉已有大量报道，主要可以分为Mn⁴⁺等价掺杂的A₂MF₆:Mn⁴⁺(A:Li、Na、K、Rb、Cs、NH₄；M:Si、Ge、Sn、Ti、Zr、Hf)，以及Mn⁴⁺异价掺杂的A₃NF₆:Mn⁴⁺和A₂XF₇:Mn⁴⁺(A:Li、Na、K、Rb、Cs、NH₄；N:Al、Ga、In、Sc；X:Nb、Ta)两大类型。其中，Mn⁴⁺等价掺杂体系大部分都具有较高的发光效率，但是它们的荧光寿命过长(5ms)，导致在背光源显示应用中会出现严重的红色拖影现象，影响显示效果(J.Mater.Chem.C,2019,7,9203)。另一类，Mn⁴⁺异价掺杂体系虽然荧光寿命较短，但由于异价掺杂产生的电荷补偿缺陷导致它们的发光效率普遍偏低。因此，目前同时兼具高发光效率(外量子效率大于60％)和短荧光寿命(5ms)的Mn⁴⁺掺杂红色磷光材料依然匮乏，无法满足高品质白光LED背光源的应用要求，迫切需要开发出同时兼具高发光效率和短荧光寿命的新型Mn⁴⁺掺杂红色磷光材料。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种Mn⁴⁺异价掺杂的氟氧酸盐红色磷光材料。该Mn⁴⁺异价掺杂的氟氧酸盐红色磷光材料可与紫外、近紫外或蓝光发光二极管以及商业荧光粉组合封装高品质白光LED器件。

本发明的目的还在于提供所述的Mn⁴⁺异价掺杂的氟氧酸盐红色磷光材料的制备方法，包括共沉淀法、离子交换法，制备工艺均简单易行，条件温和，可以大规模工业化生产。

本发明的目的通过以下技术方案实现：