一种窄谱带红光荧光粉及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种荧光粉材料，具体地说是一种窄谱带红光荧光粉及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 1996年出现了用蓝光LED与YAG荧光粉组合而成的白光LED，被誉为是将超越白炽 灯、荧光灯和氙气灯(HID灯)的第四代照明光源。白光LED拥有体积小、寿命长、能耗少、污染 少、无需逆变器、高辉度、无水银等优点，因而，白光LED具有深厚的节能潜力和巨大的照明 应用市场。1997年日亚公司首次报道了 YsAhOmCeWYAGiCe)黄色荧光材料与蓝光InGaN芯 片组合，其原理是利用蓝光发光二极管激发钇铝石榴石(简称YAG)荧光粉，产生与蓝光互补 的555nm波长的黄光，再利用透镜原理，将互补的黄光和蓝光进行混合，得到所需的白光，属 于二波长混合光。但由于其光谱的红色波段较弱，故此白光的色彩还原性较差，显色指数较 低。另一种白光发光二极管则为三波长混合光，它是以无机紫外光芯片发出的紫外光激发 三基色（蓝光、绿光、红光）荧光粉所形成，若发出的三基色光的成分适量，则其混合光为白 光。这种制作方式成本较低，容易量产，光色均匀，且不会有偏色现象;然而仍然存在红光纯 度不够或利用效率偏低的问题。因此，业界需寻求一种性质比较稳定、色纯度较高的红光荧 光粉，使其能够与其它荧光粉有效搭配，用于LED背光源。而窄谱带的荧光粉其色纯度相对 来说比较高，因此性能稳定的峰值较窄的红光荧光粉具有非常广阔的市场前景。
[0003] 目前作为背光源用的红光荧光粉，为了更高效率的利用荧光粉材料，主要选择窄 谱带的红光荧光粉。而市场上普遍都是宽带荧光粉，例如YAG黄粉，其半峰宽大于llOnm;最 主流的红色荧光粉(SCASN)其半峰宽最窄也要75nm;硅酸盐绿色荧光粉半峰宽最窄为66nm〇 专利CN101939857中提供了一种全新的结构为K2SiF 6:Mn4+的荧光粉，其发光峰值在630nm左 右，而半峰宽极窄，更契合市场需求。然而其制备方法是采用湿法进行制备，制备过程中需 选择较高浓度的氢氟酸作为制备材料。氢氟酸是一种无色透明的液体，工业使用会对环境 造成一定的危害，同时由于渗透、腐蚀力强，易造成皮肤坏死形成溃疡，如不及时处理，重者 可因合并氟中毒死亡。因此氢氟酸用以生产，势必会对操作员工的身体造成一定的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的之一就是提供一种窄谱带红光荧光粉，该窄谱带红光荧光粉具有极 窄的半峰宽，可被激发波长范围为300_500nm的光有效激发，产生峰值波长在610-650nm左 右的红光，主要应用于LED背光源。
[0005] 本发明的目的之二就是提供一种上述窄谱带红光荧光粉的制备方法，该制备方法 可有效地避免使用氢氟酸，进而避免氢氟酸对环境及对人体造成的危害，对生产安全有很 大的改善。
[0006] 本发明的目的之一是这样实现的：一种窄谱带红光荧光粉，其化学通式为AnBi-xMnxF 6;通式中，A为Na、K、Ba和Zn中的至少一种，B为Ti、Si、Ge、Gd中的至少一种;且1 <n<2， 0<χ<0·2〇
[0007] 本发明所提供的窄谱带红光荧光粉，可被激发波长范围为300nm-500nm的光有效 激发，产生峰值波长在610-650nm左右的红光，主要应用于LED背光源。其半峰宽极窄，且内 量子效率高达90%以上，由于其具有很高的色纯度，因此在提高显色指数及色彩饱和度上 具有很大的优势。
[0008] 本发明的目的之二是这样实现的：一种窄谱带红光荧光粉的制备方法，包括如下 步骤：
[0009] a、按照化学通式AnBhMnxFs中各元素的化学计量比分别称取A的氟化物、含有元素 B的化合物、含有元素 Μη的化合物及NH4F;通式AnBi-xMnxF6中，A为Na、K、Ba和Zn中的至少一 种，B为Ti、Si、Ge、Gd中的至少一种;且1 <n《2,0<x<0.2;
[0010] b、将步骤a中所称取的各原料混合均匀，并置于坩埚中；
[0011] c、在保护气氛下，以升温速率V1升温至第一温度!^，在第一温度1^下保温第一时间 tl，然后以降温速率V2降温至100°C，再自然降温至室温，得到烧结产物；
[0012] d、将得到的烧结产物取出研磨，之后用丙酮洗涤，接着在第二温度T2下烘干第二 时间t2，即得目标产物AnBi- xMnxF6。
[0013] 步骤c中，保护气氛指的是F2和N2的混合气，F2和N 2的体积比为F2:N2 = 5:95-20:80。
[0014] 步骤c中，升温速率vi满足:5°C/min < vi < 10°C/min;降温速率V2满足:5°C/min < V2 < 10°C/min〇
[0015] 步骤c中，第一温度?\满足:600°C < Τι < 800°C;第一时间。满足:3h < < 60h。
[0016] 步骤d中，第二温度T2满足:80°C < T2 < 150°C;第二时间t2满足：lh < t2 < 3h。
[0017] 本发明中窄谱带红光荧光粉采用高温固相法进行制备，有效地避免使用氢氟酸， 进而避免氢氟酸对人身体上造成的危害，对生产安全有很大的改善。本发明中的制备工艺 用于生产上更为安全，更适合于大规模的工业化生产。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明实施例1所制备的1(说〇.姐().而荧光粉的发射光谱图。
[0019]图2是本发明实施例1所制备的1(说〇.姐().而焚光粉的扫描电镜图。
[0020] 图3是本发明实施例1所制备的1(说〇.姐().而荧光粉的X射线衍射图。
【具体实施方式】
[0021] 本发明提供的窄谱带红光荧光粉的化学通式为AnBhMnxFs;其中，通式中A为Na、K、 Ba和Zn中的至少一种，B为Ti、Si、Ge和Gd中的至少一种，且1 <η<2,0<χ<0·2。
[0022] 下面以具体实施例详细描述本发明中窄谱带红光荧光粉的制备方法。
[0023] 实施例1 AAio.gMno.iFs荧光粉的制备。
[0024] 按照通式K2Sio.9Mno.1F6中各元素的化学计量比，分别称取2摩尔