白光LEDs由蓝光芯片和黄色荧光粉组成,具有体积小、功率低、亮度高、寿命长、效率高以及环境友好等优点,因此被誉为是新一代光源并应用于诸多领域。为了改善其较高色温和较低显色指数的缺点,需要引入一种可以发射适合红光的新型荧光粉。过渡金属四价锰离子激活的氟化物红色荧光粉具有较窄的红光辐射、良好的热稳定性并且成本较低,能够使LEDs获得有效的暖白光发射,近年来引起了广泛的研究兴趣。本论文致力于开发出基于锰离子的红色荧光粉以替代目前商用的稀土掺杂的氮化物荧光粉。主要研究内容如下:利用水热法合成一系列BaTiF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉。改变反应时间可以获得具有束状、微米棒状和花状结构形貌的样品。荧光光谱显示BaTiF₆:Mn⁴⁺具有两个较宽的激发谱带分别位于近紫外区域和蓝光区域,并且在470 nm蓝光激发下能够获得有效的红光发射。同时考察了反应温度及钡源对产物发光性质的影响。并对样品的热稳定性能进行了评估。此外观察到BaTiF₆:Mn⁴⁺具有良好的光催化性能。采用柠檬酸作为表面活性剂调控产物形貌,通过水热反应制备了一系列BaTiF₆:Mn⁴⁺荧光粉。考察了反应时间、氢氟酸的浓度和反应温度对Mn⁴⁺离子发光性能的影响。BaTiF₆:Mn⁴⁺荧光粉能够产生可见的色纯度较高的亮红色。详细探讨了荧光粉的浓度和温度引起荧光猝灭机理。将BaTiF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉和蓝光芯片与黄色荧光粉结合组装LED,其色温为3974 K,显色指数90.6,流明效率为132.54 lm/W。表明BaTiF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉能够显著改善LEDs的显色指数和降低色温。以CTAB作为表面活性剂或者选用乙醇、乙二醇作为溶剂,制备了一系列的BaTiF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉。利用粉末X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜和能量色散谱详细研究了产物的结构、组成和形貌。发现CTAB作为形貌调控剂能够控制所得样品的形貌。溶剂的比例也能够控制产物的粒子尺寸和形状。荧光光谱显示BaTiF₆:Mn⁴⁺样品在近紫外光和蓝光区域有两个激发谱带,并且在蓝光激发下能够产生红光发射。BaTiF₆:Mn⁴⁺红色荧光粉能够改善LEDs的显色指数和色温,因此可以被作为暖白光LEDs用红色荧光粉。