一种适用于led照明的荧光粉的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种锰基荧光粉的制备方法。它是以MeXTiF6为基质，KMnO4为原料，HF为溶剂，并在添加有配体提供剂和还原剂的条件下进行反应的；其中，Me可为K、Na、Li等离子或者为Ca、Mg等离子，X相应为2～1。本制备方法具有快速、简便、成本低廉等优点，它于常温常压条件下即制得了发射光谱为红色宽峰的锰基荧光粉。
【专利说明】一种适用于LED照明的荧光粉
[0001 ]本发明是申请号为201510103741.7、申请日2015年03月10日的发明专利的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种荧光粉发光材料，尤其涉及一种应用于LED照明的荧光粉发光材料的制备方法。
【背景技术】
[0003]白光LED照明主流的技术方案是将蓝光芯片和黄色荧光粉封装，芯片激发荧光粉产生的黄光和芯片发射的蓝光结合，形成复合白光。但现有的黄色荧光粉，其发射光谱中缺少红光部分，难以制备高显色性、暖色温的白光LED灯珠，不能满足高质量的现代照明要求。新型非稀土发光的锰基荧光粉，如:K2TiF6:Mn4+、K2SiF6:Mn4+、K2GeF6:Mn4+、Cs2GeF6:Mn4+、Cs2SnF6: Mn4+等荧光粉，具有量子效率高、无自吸收、制备方法简单等优点，被广泛研究。然而，现有锰基荧光粉的制备方法存在两个明显的问题:一是在制备过程中，需要合成前驱体K2MnF6，而1(#1^6的制备过程较复杂;二是其产物的发射光谱均为红色尖峰，对提高白光LED的显示性不利。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种适用于LED照明的锰基荧光粉的制备方法。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种适用于LED照明的锰基荧光粉的制备方法，它具体是按照以下步骤进行的:
(1)在常温常压条件下，将KMn04、KF先加入HF溶液中，搅拌均匀后加入H2O2进行反应，待反应完毕后，再经抽滤，用甲醇清洗，干燥以制得前驱体K2MnF5.H2O;该步骤(I)中，各物料的用量按照摩尔比为KMnO4: KF: H2O2: HF =1:2:4:200进行配置；
(2)将前驱体K2MnF5.H20、K2TiF6、KMn04、KF加入HF溶液中，搅拌均匀反应40 h，最后再经抽滤，用甲醇清洗，干燥即可；该步骤(2)中，各物料的用量按照摩尔比SK2MnF5.H2O:K2TiF6: KMnO4:KF:HF=1: 20: 5: 5:500进行配置。
[0006]经检测得到:采用该制备方法所制得的锰基荧光粉，其晶体的主体结构为基质K2TiF6,Mn元素取代基质K2TiF6中Ti元素的含量比例为5.75 at.%，其激发峰为463.4 nm和363 nm，发射光谱在580?660 nm之间宽带发射:有五个交叉的发射峰，分别为590.0 nm、
603.6nm、616.2 nm、634.6 nn^P650.4 nm，其中最强峰为634.6 nm，且最强峰的半峰宽为
10nmD
[0007]本发明具有以下有益效果:
本发明公开一种锰基荧光粉的制备方法，该制备方法具有快速、简便、成本低廉等优点，它于常温常压条件下即制得了发射光谱为红色宽峰的锰基荧光粉;所得产物具有宽带发射、1?光效、1?显色等突出优点，利于提1?白光LED的显不性，可广泛应用于1?品质照明技术，如:高显色、暖色温白光LED封装、荧光灯管涂覆等。
【附图说明】
[0008]图1是采用本发明实施例1中所述锰基荧光粉的制备方法所制得的产物的XRD谱图。
[0009]图2是采用本发明实施例1中所述锰基荧光粉的制备方法所制得的产物的EDS谱图。
[0010]图3是采用本发明实施例1中所述锰基荧光粉的制备方法所制得的产物的激发光谱图。
[0011]图4是采用本发明实施例1中所述锰基荧光粉的制备方法所制得的产物的发射光谱图。
[0012]图5是采用本发明实施例2中所述锰基荧光粉的制备方法所制得的产物的EDS谱图。
[0013]图6是采用本发明实施例2中所述锰基荧光粉的制备方法所制得的产物的激发光谱图。
[0014]图7是采用本发明实施例2中所述锰基荧光粉的制备方法所制得的产物的发射光谱图。
【具体实施方式】
[0015]下面通过实施例对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据上述
【发明内容】
对本发明作出一些非本质的改进和调整。
[0016]实施例1
一种锰基荧光粉的制备方法，它具体是按照以下步骤进行的:
(1)在常温常压条件下，将KMn04、KF先加入HF溶液中，搅拌均匀后加入H2O2进行反应，待反应完毕后，再经抽滤，用甲醇清洗，干燥以制得前驱体K2MnF5.H2O;该步骤(I)中，各物料的用量按照摩尔比为KMnO4: KF: H2O2: HF =1:2:4:200进行配置；
(2)将前驱体K2MnF5.H20、K2TiF6、KMn04、KF加入HF溶液中，搅拌均匀反应40 h，最后再经抽滤，用甲醇清洗，干燥即可；该步骤(2)中，各物料的用量按照摩尔比SK2MnF5.H2O:K2TiF6: KMnO4:KF:HF=1: 20: 5: 5:500进行配置。
[0017]本例中其制备反应的原理为:
KMnO4 + KF + 4HF + 2H202 K2MnF5.H2O + 3H20 + 202 (I)
2K2MnF5.H2O^ K2MnF6 + MnF2 +2KF + H2O(2)
其中，KMnO4促进了反应(2)的进行，且反应(2)进行的同时，生成的Mn4+与基质K2TiF6也进行反应，使得Mn4+微量取代了K2TiF6中的Ti4+;反应(2)和微量Mn4+的取代反应同时发生，相互促进，最终实现了在K2TiF6中弓丨入Mn4+而制得了K2TiF6: Mn4+。
[0018]结合附图1、2、3和4中所示的检测结果可知:采用该制备方法所制得的锰基荧光粉，其晶体的主体结构为基质K2TiF6, Mn元素取代基质K2TiF6中Ti元素的含量比例为5.75at.%，其激发峰为463.4 nm和363 nm，发射光谱在580?660 nm之间宽带发射:有五个交叉的发射峰，分别为590.0 nm、603.6 nm、616.2 nm、634.6 nm和650.4 nm，其中最强峰为
634.6nm，且最强峰的半峰宽为10 nm。
[0019]实施例2
一种锰基荧光粉的制备方法，它具体是按照以下步骤进行的:
(1)在常温常压条件下，将KMn04、KF先加入HF溶液中，搅拌均匀后加入H2O2进行反应，待反应完毕后，再经抽滤，用乙醇清洗，干燥以制得前驱体K2MnF5.H2O;该步骤(I)中，各物料的用量按照摩尔比为KMnO4: KF: H2O2: HF =1:0.2:2:100进行配置；
(2)将前驱体K2MnF5.H20、K2TiF6、KMn04、KF加入HF溶液中，搅拌均匀反应10 h，最后再经抽滤，用乙醇清洗，干燥即可；该步骤(2)中，各物料的用量按照摩尔比SK2MnF5.H2O:K2TiF6:KMn04:KF:HF=l:0.1:0.5:0.5:100进行配置。
[0020]结合附图5、6和7中所示的检测结果可知:采用该制备方法所制得的锰基荧光粉，其晶体的主体结构为基质K2TiF6, Mn元素取代基质K2TiF6中Ti元素的含量比例为4.80at.%，其激发峰为462.8 nm和363 nm，能与LED蓝光芯片和汞蒸气发光匹配，其发射光谱在580?660 nm之间宽带发射:有五个交叉的发射峰，分别为590.2 nm、603.2 nm、616.2 nm、634.8 nm和650.4 nm，其中最强峰为634.8 nm，且最强峰的半峰宽为10 nm。
[0021 ] 实施例3
一种锰基荧光粉的制备方法，它具体是按照以下步骤进行的:
(1)在常温常压条件下，将KMnO4、CaF2先加入HF溶液中，搅拌均匀后加入乙醇进行反应，待反应完毕后，再经抽滤，用甲醇清洗，干燥以制得前驱体CaMnF5.H2O;该步骤(I)中，各物料的用量按照摩尔比为KMnO4: CaF2:乙醇:HF =1:5:4:400进行配置；
(2)将前驱体CaMnF5.出0、0&11?6、謂1104工3?2加入册溶液中，搅拌均匀反应10 h，最后再经抽滤，用甲醇清洗，干燥而制得的；该步骤(2)中，各物料的用量按照摩尔比为CaMnF5.H2O: CaTiF6: KMnO4: CaF2:HF=1: 100: 5: 5:1000 进行配置。
[0022]经检测:采用该制备方法所制得的锰基荧光粉，其晶体的主体结构为基质CaTiF6,Mn元素取代基质CaTiF6中Ti元素的含量比例为8.50 at.%，其激发峰为463.3 nm和363.0nm，能与LED蓝光芯片和萊蒸气发光匹配，其发射光谱在580?660 nm之间宽带发射:有五个交叉的发射峰，分别为590.5 nm、603.3 nm、616.5 nm、634.0 ηπ^Ρ650.4 nm，其中最强峰为634.0 nm，且最强峰的半峰宽为10 nm。
[0023]实施例4
一种锰基荧光粉的制备方法，它具体是按照以下步骤进行的:
(1)在常温常压条件下，将KMn04、NaF先加入HF溶液中，搅拌均匀后加入乙醇进行反应，待反应完毕后，再经抽滤，用丙酮清洗，干燥以制得前驱体Na2MnF5.H2O;该步骤(I)中，各物料的用量按照摩尔比为KMnO4:NaF:乙醇:HF =1:1.5:3.5:400进行配置；
(2)将前驱体Na2MnF5.H20、Na2TiF6、KMn04、NaF加入HF溶液中，搅拌均匀反应30 h，最后再经抽滤，用丙酮清洗，干燥而制得的；该步骤(2)中，各物料的用量按照摩尔比为Na2MnF5.H2O: Na2TiF6:KMnO4: NaF: HF=1: 500:5:5:1000进行配置。
[0024]经检测:采用该制备方法所制得的锰基荧光粉，其晶体的主体结构为基质Na2TiF6,Mn元素取代基质Na2TiF6中Ti元素的含量比例为10.05 at.%，其激发峰为465.5 nm和366nm，发射光谱在580?660 nm之间宽带发射:有五个交叉的发射峰，分别为591.0 nm、604.2 nm、616.4 nm、635.8 nm和650.4 nm，其中最强峰为635.8 nm，且最强峰的半峰宽为10 nm。
【主权项】
1.一种适用于LED照明的荧光粉的制备方法，其特征在于，它具体是按照以下步骤进行的: (1)在常温常压条件下，将KMn04、KF先加入HF溶液中，搅拌均匀后加入H2O2进行反应，待反应完毕后，再经抽滤，用甲醇清洗，干燥以制得前驱体K2MnF5.H2O;该步骤(I)中，各物料的用量按照摩尔比为KMnO4: KF: H2O2: HF =1:2:4:200左右进行配置； (2)将前驱体K2MnF5.H20、K2TiF6、KMn04、KF加入HF溶液中，搅拌均匀反应40 h，最后再经抽滤，用甲醇清洗，干燥即可；该步骤(2)中，各物料的用量按照摩尔比SK2MnF5.H2O:K2TiF6: KMnO4:KF:HF=1: 20: 5: 5:500进行配置。
【文档编号】C09K11/67GK106085428SQ201610468090
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2015年3月10日
【发明人】韩涛, 王俊, 彭玲玲
【申请人】重庆文理学院