在國家基金委杰出青年基金和促進海峽兩岸科技合作聯合基金、中國科學院創新國際團隊以及福建省重大專項專題項目等支持下，中科院福建物質結構研究所陳學元研究小組與臺灣大學劉如熹研究小組合作，首次利用高效離子交換方法，成功制備出Mn4+摻雜的K2TiF6、K2SiF6、NaYF4和NaGdF4紅光熒光粉，該類熒光粉在~460 nm具有強的吸收帶（帶寬~50 nm），適合藍光芯片的激發，同時其發射為~630 nm的尖銳譜線紅光發射，相比氮（氧）化物紅光熒光粉具有更高的輻射流明效率。
特別地，K2TiF6:Mn4+熒光粉室溫下的發光絕對量子產率達到98%，優于大部分現有的紅色熒光粉；同時該熒光粉具有很好的熒光熱穩定性，在150°C下的發光強度達到室溫下的98%；利用該紅光熒光粉與YAG:Ce3+黃色熒光粉組合封裝的暖白光LED器件在60 mA驅動電流條件下，色溫3556 K，顯色指數81，流明效率高達116 lm/W。研究團隊所開發的離子交換制備方法工藝簡單，在室溫和常壓下即可制備，且原材料價格便宜，因此具有很好的市場應用前景。此外，研究團隊還對Mn4+離子在氟化物基質中的光譜特性展開了深入的研究，通過低溫高分辨激光光譜等手段，揭示了其電子能級結構，解釋了其反常的發光強度-溫度依賴關系，這些為進一步研究和開發此類非稀土紅光發光材料提供了理論依據。上述工作以全文形式于7月8日在線發表在《自然-通訊》（Nature Communications 2014，5, 4312. DOI: 10.1038/ncomms5312），并申請了2件發明專利。
特別地，K2TiF6:Mn4+熒光粉室溫下的發光絕對量子產率達到98%，優于大部分現有的紅色熒光粉；同時該熒光粉具有很好的熒光熱穩定性，在150°C下的發光強度達到室溫下的98%；利用該紅光熒光粉與YAG:Ce3+黃色熒光粉組合封裝的暖白光LED器件在60 mA驅動電流條件下，色溫3556 K，顯色指數81，流明效率高達116 lm/W。研究團隊所開發的離子交換制備方法工藝簡單，在室溫和常壓下即可制備，且原材料價格便宜，因此具有很好的市場應用前景。此外，研究團隊還對Mn4+離子在氟化物基質中的光譜特性展開了深入的研究，通過低溫高分辨激光光譜等手段，揭示了其電子能級結構，解釋了其反常的發光強度-溫度依賴關系，這些為進一步研究和開發此類非稀土紅光發光材料提供了理論依據。上述工作以全文形式于7月8日在線發表在《自然-通訊》（Nature Communications 2014，5, 4312. DOI: 10.1038/ncomms5312），并申請了2件發明專利。
此前，陳學元研究小組在無機發光材料電子結構和光學性能方面取得了研究進展（《中國科學-化學》，2014，44, 168，封面)，三項工作分別入選2010、2011和2013年度中國光學重要成果，10篇論文入選近十年化學、材料和物理領域ESI高被引頻次論文。
