技术推荐：一种白光LED用氟锗酸盐红光荧光材料及其制备方法

专利技术简介：

本发明专利技术公开了一种白光LED用氟锗酸盐红光荧光材料及其制备方法。该白光LED用氟锗酸盐红光荧光材料的化学组成为KRbGeF6:xMn4+，式中Mn4+掺杂Ge4+位的摩尔浓度为0.5%≤x≤30%，优选为0.5~15%。本发明专利技术的氟锗酸盐红光荧光材料在蓝光区域具有宽吸收带，可高效吸收GaInN芯片发射的蓝光，并且在红光区域具有较强的窄发射带，可用于包括荧光灯管涂覆及LED封装的高品质照明技术。本发明专利技术提供的制备方法操作简便，反应条件温和，对设备要求低，适合工业化生产。

专利技术说明：

技术领域本专利技术涉及无机发光材料技术领域，特别是涉及白光LED用氟锗酸盐红光荧光材料及其制备方法。背景技术白光二极管(WLED)因具有耗能低，绿色环保，使用寿命长等一系列显著优点而被誉为新一代固体光源，在照明、交通运输、医疗器械和显示屏等领域具有十分广阔的应用前景。目前商业化的白光LED主要采用GaInN蓝光LED芯片激发Y3Al5O12:Ce3+(YAG:Ce)黄色荧光粉来发射白光，基于补色混光的原理，YAG:Ce吸收一部分蓝光后发射黄光，发射出的黄光与剩余蓝光混合得到白光，该合成方法相对简单成熟，无紫外光泄漏，被广泛用于荧光灯领域。然而，由于YAG:Ce的光谱中缺乏有效的红光成分，使得其应用被局限于冷白光领域（4000K﹤CCT﹤8000K，CRI﹤75），阻碍了其在医疗和家居等对光色性要求较高的领域的应用。要合成具有高显色指数（CRI>80）的暖白光LED，就需要在冷白光LED的基础上添加一些红光荧光粉。稀土元素因具有特殊的外层结构，且电子能级跃迁和光学性质较为丰富，因此被广泛用于制备红光荧光粉，特别是Eu元素。稀土离子激活的红光荧光粉，如氮化物、硫化物、钛酸盐、钨酸盐以及钼酸盐等已被用于制备暖白光LED。如Eu2+\/Ce3+掺杂的氮化物荧光粉因量子效率高、稳定性强、温度特性好而得以广泛应用。然而，以CaAlSiN3:Eu2+为代表的氮（氧）化物红光荧光粉也存在一些缺点，如合成过程需隔离空气和水分，生产成本高；吸收光谱范围过宽（200～500nm），与绿光或黄光荧光粉混合时，重吸收严重，颜色不稳定；发射谱太宽（半宽高~80nm），大部分发射谱位于深红色区（>650nm),从而导致发光效率低且人眼难以识别。其次，用在白光LED中的碱土金属硫化物虽为一类高效红光材料，但其物化性能极其不稳定，极易潮解产生腐蚀性强的H2S，使LED器件性能受损。虽然有研究者利用ZnO、SiO2、TiO2、Al2O3、MgO等对该类荧光粉进行包膜处理，但其发光强度却受损下降。此外，针对红光荧光粉研究最多的是稀土掺杂白钨矿结构钼(钨)酸盐体系，WOO4-和MOO42-所具有的特殊性质使得钨、钼酸盐在低温条件下也具有良好的光致发光特性，因此钼酸盐和钨酸盐基质材料在白光LED红光荧光粉的研制中得以应用。但该体系激发带为线状，吸收率低，所得白光LED光效不高。另外，稀土元素作为一种国家战略资源，供应有限，价格偏贵。因此，急需寻找一种能够被蓝光有效激发，适用于暖白光LED的高光效、高色质、低成本的红光荧光材料。Mn4+激活的氟化物红光荧光材料发光效率高且热稳定性好，因此被逐渐用于固态照明。Mn4+作为一种过渡金属元素，原料丰富，成本低。当其作为激活剂时，基质和其取代晶格格位的配位的不同导致其光谱范围可从600-700nm。其次，由于锰离子是磁性离子，当其掺入发光材料中时可...

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