近日，江西省稀土螢光材料及器件重點實驗室完成的研究論文「Highly Regular, Uniform K3ScF6:Mn4+ Phosphors: Facile Synthesis,Microstructures, Photo-luminescence Properties, and Application in LED Devices」被美國化學學會期刊ACS Applied Materials & Interfaces (SCI一區Top期刊，影響因子7.504)接受刊登。冶化學院碩士研究生明紅為該論文的第一作者，葉信宇教授為通訊作者，江西理工大學為論文的唯一通訊單位。
目前，商業化的白光LED普遍採用「藍光晶片+YAG黃粉」方式實現，由於這種組合方式缺少紅色成分，器件顯色性低、色溫偏高、色域窄的缺點逐漸顯現，已經無法滿足半導體照明和顯示產業的快速發展需求。Mn4+激活的非稀土氟化物基質紅色螢光粉被證明是獲得高色彩質量和低色溫白光LED的關鍵成分，是目前螢光粉領域的研究熱點之一。然而，此類氟化物螢光粉除了耐水性差之外，它們極其不規則、不均勻和不可控的形貌限制了其實際的工業應用。由此，葉信宇教授課題組創新地將稀土元素引入過渡元素Mn4+激活的氟化物基質，攻克了離子半徑差異大、不等價取代等合成難題，發現了一種全新的K3ScF6:Mn4+紅色螢光粉。與其它Mn4+激活的氟化物紅色螢光粉不同的是，K3ScF6:Mn4+紅色螢光粉表現出高度均勻和規則的形態，並且形貌可控；隨著摻雜的Mn4+離子濃度的增加，形態可從立方體轉變到八面體。在藍光激發下，K3ScF6:Mn4+螢光粉展現出具有超高色純度的線性紅色螢光，降低了白光LED器件的色溫，提高了顯色性。該研究成果為製備新型氟化物紅色螢光粉提供了一種新的思路，對氟化物紅色螢光粉形態的調控也具有重要的指導意義。
圖1 K3ScF6:Mn4+紅色螢光粉形態的演變
圖2 由K3ScF6:Mn4+紅色螢光粉封裝的白光LED的相關參數
上述研究工作獲得國家自然科學基金（51304086）、江西省傑出青年基金（20171BCB23064）、江西省自然科學基金（20171BAB216013）、江西省教育廳項目（GJJ150633）、贛州市科技項目[2017] 179和江西理工大學清江優秀青年人才計劃項目等的支持。
（文：黃琲、圖：葉信宇 編輯/陳琰）
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