【摘 要】
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Mn4+掺杂氟化物红色荧光粉拥有独特的光学性能,其可被蓝光发光二极管(LED)有效激发并在630nn左右具有尖锐谱线发射,在高效暖白光LED及下一代广色域显示领域具有很好的应用前
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Mn4+掺杂氟化物红色荧光粉拥有独特的光学性能,其可被蓝光发光二极管(LED)有效激发并在630nn左右具有尖锐谱线发射,在高效暖白光LED及下一代广色域显示领域具有很好的应用前景,被称为第四代暖白光LED红色荧光材料。本项研究中,我们采用改进的常温共沉淀法,以甲醇为沉淀剂,合成了 K2NaAlF6:Mn4+红色荧光粉。该方法操作简单,合成产率可达77%,便于大规模制备。K2NaAlF6:Mn4+红粉在466 nm蓝光处具有强的宽带吸收,在631nm红光出表现出强烈的窄带发射,因此是理想的暖白光LED用红色荧光粉。我们通过低温高分辨光谱分析了 Mn4+离子在K2NaAlF6基质晶格中的电子能级结构,谱图显示K2NaAlF6:Mn4+(2.31 at.%)有三个零声子(ZPL)发射,来源于Mn4+的三种不同的晶格位点对称性。造成多重Mn4+晶格位点的主要原因是,在异价掺杂K2NaAlF6:Mn4+晶格中,当一个Mn4+离子替换一个A13+离子时,会相应地产生一个Na+或K+空位(负电荷捕获中心),以达到电荷平衡。当Na+或K+空位出现在Mn4+离子邻近时,会降低Mn4+晶格位点的对称性(理想状态下,Mn4+取代Al3+后占据的晶格位点对称性为Oh)。K2NaAlF6:Mn4+(2.31 at.%)红色荧光粉具有良好的发光热稳定性,在150℃时,荧光强度仍保持了 25℃的80.3%。最后,我们将461 nm蓝光芯片、商业绿粉GAL545以及所合成的K2NaAlF6:Mn4+(2.31 at.%)红色荧光粉封装成暖白光LED,其具有低的色温(CCT=3911K),高的显色指数(Ra=93),流明效率为89lm/W。上述结果表明K2NaAlF6:Mn4+红粉在暖白光LED及广色域显示领域有很好的应用前景。
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