[发明专利]一种氟化物荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种氟化物荧光粉及其制备方法，氟化物荧光粉包括由掺杂有Mn⁴⁺的氟化物基质构成的内核和氟化物外壳，所述氟化物外壳包裹在氟化物基质的外层构成核壳结构，且所述氟化物外壳中Mn元素的物质的量浓度低于0.10％；制备方法包括以下步骤：(1)准备原料，所述原料包括还原剂、载体溶液、第一氟化物和掺杂有Mn⁴⁺的第二氟化物；(2)将所述第一氟化物溶于载体溶液中，得到混合溶液；(3)在所述混合溶液中添加第二氟化物和还原剂，反应特定时间后即得到所述氟化物荧光粉。本发明的氟化物荧光粉可保证氟化物荧光粉的发光效率，且制备简单，适于大规模产业化生产。

技术领域

本发明涉及照明材料领域，具体涉及一种氟化物荧光粉及其制备方法。

背景技术

目前，具有高显色指数(CRI)和光效的暖白色发光二极管(WLEDs)是照明领域的发展趋势。商业化的WLEDs主要采用“InGaN蓝色芯片+YAG：Ce³⁺黄色荧光粉结合方式”实现。然而，Y₃Al₅O₁₂：Ce³⁺(YAG：Ce³⁺)黄色荧光粉光谱中缺乏红光组分，这一缺陷使得其难以用于制备具有高显色指数(CRI，Ra80)和低相关色温(CCT4000K)的暖白光LEDs。

常见的红色荧光粉是掺Eu²⁺的氮化物荧光粉。但是，InGaN蓝色芯片和YAG：Ce³⁺黄色荧光粉结合掺杂Eu²⁺氮化物红色荧光粉所封装的器件会导致器件光效降低，因为器件的相当一部分发射量超出了人眼的灵敏度曲线。为了尽量减少光效损失，在620-650nm左右敏感发射的掺杂Mn⁴⁺氟化物荧光粉正在成为新的重要的窄带红光发射材料，并且Mn⁴⁺掺杂的氟化物体系红色荧光粉发光效率高、热稳定性良好、制备简单及成本低廉使其在WLEDs领域具有潜在应用。

Mn⁴⁺掺杂的氟化物荧光粉包含激活剂离子(Mn⁴⁺)和基质化合物(氟化物)，如K₂SiF₆：Mn⁴⁺。其中，Mn⁴⁺离子随机均匀地分布在氟化物基质的内部和表面。631nm处的窄带红色发光来源于激活剂离子(Mn⁴⁺)的d-d跃迁发射。由于氟化物荧光粉表面易与水分子作用，其表面暴露的MnF₆^2-基团很容易水解成锰的氧化物或氢氧化物，在高温高湿条件下极其不稳定，因此，其耐湿性是本领域内亟需解决的技术难题之一。