锰激活新型氟（氧）化物红色荧光粉的研究进展

【作者】 叶信宇； 何盛安； 彭家庆； 杜甫； 杨凤丽； 王薇；

【机构】 江西理工大学稀土学院； 国家离子型稀土资源高效开发利用工程技术研究中心； 江西省稀土荧光材料及器件重点实验室；

【摘要】 Mn⁴⁺掺杂氟（氧）化物红色荧光粉因其具有窄带发射、FWHM<30nm、量子效率高及R9值高,同时可被蓝光/近紫外光激发、发射带位于人眼敏感的红光区、色纯度高、制备简便等众多优点成为近年研究的热点之一,在高端液晶显示背光领域也已被应用。然而,该类荧光粉还普遍存在合成产率低、形貌不规则、耐湿性能差、热稳定性不高等问题,针对以上问题,我们开展了以下工作:（1）将稀土元素引入氟化物红色荧光粉,合成了形貌可控、表面光滑、结晶度高的稀土基质K₃ScF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉;研究了Mn⁴⁺离子浓度对形貌变化的影响机理,实现了粉体形貌由立方体向八面体的可控转变,为调控氟化物荧光粉形貌提供了一种可行性方法;（2）合成出了具有微纳米级、表面光滑、分散性良好的球形K₂NaScF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉,实现了100%的制备产率,小尺寸高发光效率的特性也赋予了其在Mini LED具有潜在的实用价值;（3）以激活剂Mn元素直接作为基质材料的基本组成部分,合成了具有超高的吸收率（84%-88%）的新型红色荧光粉Cs₂MnF₆,Sc³⁺和Si⁴⁺的反掺杂可有效提升Cs₂MnF₆红色荧光粉的发光强度及热稳定性;（4）与大多数氟化物荧光粉在这种情况下的发光强度明显下降、甚至不到室温一半的情况不同,发现了具有巨负热猝灭效应的CsMoO₂F₃:Mn⁴⁺红色荧光粉,当温度为150℃时,其发光强度可达室温的129.3%;（5）经修复改性剂处理后的KSFM和KTFM荧光粉发光强度较原始样品和劣化样品分别高出3.68%、61.8%和62.59%、142.33%,修复改性剂加入后减少了样品的表面缺陷,修复后的氟化物荧光粉耐水性也得到了很大提升。更多还原