[发明专利]一种掺Mn4+

说明书

本发明涉及无机功能材料领域，公开了一种掺Mn⁴⁺碱金属氟铁酸盐红色发光材料及制备方法。本发明掺Mn⁴⁺的碱金属氟铁酸盐红色发光材料及其制备方法的化学组成为A₂NaFe_1‑xF₆:xMn⁴⁺(A=Cs,Rb,K)；x为相应掺杂Mn⁴⁺离子相对Fe³⁺离子所占的摩尔百分比系数，0x≤0.10。本发明所涉及的红色发光材料在蓝光激发下，以633 nm左右的红光发射为主，发光效率高。本发明所涉及的一种掺Mn⁴⁺碱金属氟铁酸盐红色发光材料及其制备方法的制备方法为液相法，在常温下进行，合成工艺简单，适合大规模工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种掺Mn⁴⁺碱金属氟铁酸盐红色发光材料及制备方法, 具体而言，是一种可被蓝光激发的掺杂Mn⁴⁺离子的碱金属六氟铁酸盐红色发光材料及其制备方法，属于无机功能材料制备领域。

背景技术

无机半导体发光二极管固态照明与传统的固态照明技术（白炽灯、荧光灯）相比，显示出节能、适用性广、稳定性好等许多优点，被喻为新一代照明光源，并已应用于人们日常照明生活中。目前，市售的白光LED主要基于GaN蓝光芯片和商业黄色荧光粉YAG封装而成，还存在着色温偏高（6000K）、显色指数低（80）等一些缺点。近些年，Mn⁴⁺激活的氟化物红色发光粉末已广泛应用于白光发光二极管中，它可以明显提高白光发光二极的显色等性能。这类氟化物红色发光材料的最强激发带位于蓝光区，可以与GaN芯片蓝光发射完美匹配，因此这类发光材料红色发射效率高，并且色纯度高，且具有良好的热稳定性和较高量子产率。因此开发新型蓝光激发的氟化物红色发光材料具有重要意义。

在本项发明中，我们报道了在氢氟酸溶液中成功研制出一种六氟铁酸盐红色发光材料A₂NaFe_1-xF₆:xMn⁴⁺（x为相应掺杂Mn⁴⁺离子相对Fe³⁺离子所占的摩尔百分比系数，0 x≤ 0.10）及其制备方法，A为Cs, Rb或 K其中一种。

发明内容

本发明的目的是提供一种掺Mn⁴⁺碱金属氟铁酸盐红色发光材料。

本发明的另一个目的是提供上述红色发光材料的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所涉及的掺Mn⁴⁺的碱金属氟铁酸盐红色发光材料，其化学组成为：A₂NaFe_1-xF₆:xMn⁴⁺ ( A = Cs, Rb或 K)；x为相应掺杂Mn⁴⁺离子相对Fe³⁺离子所占的摩尔百分比系数，0 x ≤ 0.10。本发明所使用的原料种类为：氟化钠、氟化铯、氟化铷、氟化钾；六氟锰酸钾；三氧化二铁；氢氟酸。

上述红色发光材料的制备方法是采用液相法，各种原料是按上述化学计量比。具体包括如下步骤：首先，将三氧化二铁加入氢氟酸溶液中加热搅拌至溶解完全，然后加入六氟锰酸钾搅拌5分钟，然后加入氟化钠和氟化铯或氟化铷或氟化钾继续搅拌12～16小时；所得沉淀物用冰醋酸和无水乙醇各洗3次，最后将产物置于真空干燥箱中干燥12小时，得到的淡黄色粉末为最终产品。本发明的红色发光材料在蓝光激发下表现出很强的红光发射（发射峰位于633 nm左右），发光效率高。样品的发射光谱CIE值接近于红光NTSC(NationalTelevision Standard Committee)标准值(x = 0.67, y = 0.33)。

附图说明