[发明专利]一种Mn4+

说明书

本发明涉及无机发光材料领域，公开了一种Mn⁴⁺激活的氟锡酸盐红色发光材料及制备方法。本发明所述氟锡酸盐，其化学组成为CsNaSnF₆。本发明所述Mn⁴⁺激活的红色发光材料，是指将Mn⁴⁺掺杂到前述氟锡酸盐中，构成一种化学组成为CsNaSn_(1‑x)F₆:xMn⁴⁺，且在蓝光照射下产生高强度红光发射的粉体材料，x为所掺杂Mn⁴⁺离子相对Sn⁴⁺离子所占的摩尔百分比系数，0.0x≤0.20。该红色发光材料在紫外区（320~400 nm）和蓝光区（410~520 nm）具有强的吸收带，在610~660 nm范围内具有一系列窄的发射峰，其中最强吸收峰位于473 nm，最强发射峰位于630 nm，是一种适用于蓝光芯片的红色发光材料。

技术领域

本发明涉及一种Mn⁴⁺激活的氟锡酸盐红色发光材料及制备方法，具体而言，是一种在紫外光（320 ~ 400 nm）和蓝光（410 ~ 520 nm）范围内展现强的吸收带和在红光（610 ~660 nm）范围内有强烈发射峰，利用常温离子交换法制得的一种化学组成为CsNaSn_(1-x)F₆:xMn⁴⁺的粉体发光材料，属于无机发光材料制备领域。

技术背景

在我们赖以生存的地球上，存在着不计其数的自然资源，我们运用这些资源制造出了各种各样的材料。发光材料是我们生活中最常见的一种材料，被人们广泛使用，与人类文明、社会发展、科技进步有着密切的关系。从二十世纪七十年代以来，科学家们将稀土元素掺进材料中，可以使材料展现出优良的发光性能，自此开启了发光材料研究的里程碑。由于稀土元素的稀缺和昂贵，科学家们又研究出掺入过渡金属来提高材料的发光性能等。近十年来，LED因发光效率显著、体积小、发热少、耗电量低、寿命长且环保等特性得以被科学家和工程师重点研究和开发，他们发现，在蓝光光源照射下，Mn⁴⁺掺杂的氟化物、氧化物、氟氧化物荧光粉能够产生强烈的红光发射峰，可得到高效的红光，并应用于蓝光芯片激发的白光LED器件中。基于光色互补的原理，商用YAG:Ce³⁺荧光粉受蓝光芯片激发发射黄光，黄光与未被吸收的源自于 LED 的蓝光复合得到白光。然而，在这一体系中，因红光成分的缺失，导致白光LED的显色指数低（CRI, R_a 80）、色温高（CCT 4000 K）, 难以满足一些特殊场所的照明需求，如室内、艺术照明以及超市新鲜蔬果的照明等。向器件中添加少量合适的红光材料能够有效地提升LED器件的性能参数水平。现有研究表明，掺杂Mn⁴⁺的氟化物有着宽带蓝光吸收和窄带红光发射的发光特性，可以有效弥补白光LED显色指数低、色温偏高的缺陷。若开发出一种高亮度的掺Mn⁴⁺红色荧光粉，可以有效地弥补白光LED缺少红光组分的缺陷，从而制成显色指数较高且色温较低的LED器件。基于此目标，本项发明公开了一种新颖的具有宽带蓝光激发、窄带红光发射特性的高亮度Mn⁴⁺激活氟锡酸盐红色发光材料及制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种Mn⁴⁺激活的氟锡酸盐红色发光材料。

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，本发明公开了上述Mn⁴⁺激活的氟锡酸盐红色发光材料及制备方法，其化学组成为：CsNaSn_(1-x)F₆:xMn⁴⁺，x为激活离子Mn⁴⁺离子相对于中心离子Sn⁴⁺所占的摩尔百分比系数，0.0 x ≤ 0.20。