[发明专利]一种暖白光LED用四价锰离子掺杂的氟铝酸铵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铝酸铵红光材料及其制备方法。该材料的化学组成为(NH₄)₃AlF₆:Mn⁴⁺，以50mL 5～40wt HF、1×10^‑4～8×10^‑4mol K₂MnF₆固体、0.3molNH₄F及0.1mol AlF₃为原料，在常温下搅拌反应0.5～3时，抽滤，常温自然晾干，得到白色粉体。所述红光材料在紫外或蓝光激发时，发出明亮红光，其激发光谱中最大吸收谱带位于蓝光区，与GaN蓝光芯片所发的蓝光完全相吻合，并且发射光谱位于红光区，波长范围为600～640纳米。该材料可能应用于二基色白光LED，以提高其显色指数。产品不含稀土，制备方法简单易行，适于工业生产。

技术领域

本发明涉及发光材料，特别是涉及一种暖白光LED用四价锰离子掺杂的氟铝酸铵红光材料及其制备方法；具体涉及一种激发波长位于蓝光区域，发射波长位于红光区域的Mn⁴⁺掺杂的氟铝酸铵发光材料及其制备方法。

背景技术

固态白色发光二极管(WLED)近年来受到越来越多的关注，因为它们具有如低能量成本、长寿命、无汞等优良特性，有望替代传统光源。

目前商业化的白光LED是采用将黄色荧光粉Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺(YAG:Ce)涂覆在蓝色GaN芯片上，以此获得暖白光。但是这种方法获得的暖白光由于在光谱上缺少红光成份，因此具有显色指数低(<70)，相关色温高(3000-4500)等问题。

因此在WLED封装中加入在蓝色区具有强吸收的红色荧光粉，以此获得暖白光。但目前报道的氮化物红粉(Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺,CaAlSiN₃:Eu²⁺和M₂Si₅N₈:Ce³⁺(M＝Ca,Sr,Ba))(参见文献R.J.Xie,N.Hirosaki,T.Suehiro,F.F.Xu and M.Mitomo,A Simple,EfficientSynthetic Route to Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺-Based Red Phosphors for White Light-EmittingDiodes.Chem.Mater.,2006,18,5578-5583.H.S.Kim,K.I.Machida,T.Horikawa andH.Hanzawa,Carbothermal Reduction Synthesis Using CaCN₂as Calcium and CarbonSources for CaAlSiN₃:Eu²⁺Phosphor and Their LuminescenceProperties.Chem.Lett.,2014,43,533-534.)存在重吸收及合成条件苛刻(高温高压)等缺点。因此探索开发出合成制备条件温和、具有宽带激发、窄带发射的新型红色荧光粉是非常有必要的。