氟化物红色荧光粉及基于该荧光粉的发光器件制造技术

本发明专利技术涉及一种氟化物红色荧光粉及基于该荧光粉的发光器件，所述氟化物红色荧光粉采用四价锰离子Mn

【技术实现步骤摘要】
氟化物红色荧光粉及基于该荧光粉的发光器件
本专利技术涉及光电领域，尤其涉及一种氟化物红色荧光粉及基于该荧光粉的发光器件。
技术介绍
基于第三代半导体GaN的蓝光LED技术的发展成熟，极大地推动了LED在照明与显示等领域的应用。LED照明兼具更高光效、更环保、驱动更简单、可与物联网控制良好地兼容等多方面优势，已经形成了对传统照明技术的全面替代之势。在显示领域，LED背光源已经成为液晶显示产业普遍采用的背光源技术；基于LED芯片的MiniLED显示、MicroLED显示等新型显示技术也层出不穷。应用于通用照明的LED照明产品，光谱必须是覆盖整个白光波段的连续光谱。由于LED器件的发光均为窄带宽的单色光，需要通过荧光材料进行光谱转换，再进行光谱混合，从而获得连续光谱的白光LED。GaN蓝光LED实现白光，通常需要通过LED的蓝光激发黄绿色/绿色荧光粉、红色荧光粉相结合，分别获得相应的黄绿光/绿光、红光，将LED的蓝光与荧光粉转化获得光进行混合获得白光。传统的红色荧光粉主要为氮化物红色荧光粉，其主要缺点在于，发光光谱带宽很宽，长波长带边超出人眼本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氟化物红色荧光粉，为四价锰离子Mn

【技术特征摘要】
1.一种氟化物红色荧光粉，为四价锰离子Mn4+掺入K2MF6基质颗粒中作为发光离子，其中的M为钛(Ti)或者硅(Si)，K为钾，F为氟，所述掺入的Mn4+部分取代K2MF6基质颗粒中的四价M4+离子，所述Mn4+取代M4+离子的摩尔百分比为Mn4+的掺入浓度，其特征在于，从所述K2MF6基质颗粒的中心至其表面的径向方向，Mn4+的掺入浓度，先从零连续地增长至最大值，再从最大值连续地下降至零，所述K2MF6基质颗粒为晶格结构连续的基质颗粒，沿着从所述K2MF6基质颗粒的中心至其表面的径向方向不存在分层结晶界面，所述掺入浓度最大值在1.0％～4.5％之间，从所述K2MF6基质颗粒的中心至其表面的径向方向总长度为r时，所述掺入浓度最大值所在位置为0.6r～0.7r之间，所述K2MF6:Mn4+红色荧光粉的发光峰值波长在631nm附近。


2.根据权利要求1所述的一种氟化物红色荧光粉，其特征在于，所述K2MF6基质颗粒的中心存在零掺入区域，从所述K2MF6基质颗粒的中心至其表面的径向方向总长度为r时，所述零掺入区域外边缘所在位置距K2MF6基质颗粒的中心0.1r～0.2r之间，从所述K2MF6基质颗粒的中心至其表面的径向方向上，Mn4+的掺入浓度从所述零掺入区域边缘开始先从零连续地增长至最大值，再从最大值连续地下降至零。


3.根据权利要求1所述的一种氟化物红色荧光粉，其特征在于，所述从所述K2MF6基质颗粒的中心至其表面的径向方向，Mn4+的掺入浓度，先从零连续地增长至最大值的浓度梯度，与从最大值连续地下降至零的浓度梯度，两者互不相等，从零连续地增长至最大值的浓度梯度小于从最大值连续地下降至零的浓度梯度。


4.根据权利要求1或2所述的一种氟化物红色荧光粉，其特征在于，所述K2MF6基质颗粒存在紧邻外表面的第二零掺入区域，Mn4+的掺入浓度从所述零掺入区域外边缘开始先从零连续地增长至最大值，再从最大值连续地下降直至在第二零掺入区域的内边缘降为零，从所述K2MF6基质颗粒的中心至其表面的径向方向总长度为r时，所述第二零掺入区域的厚度为0.1r～0.2r之间。


5.一种制备权利要求1所述的氟化物红色荧光粉的方法，其特征在于，所述方法包括：
S101：制备一种含有Mn4+离子的溶液，将K2MnF6溶解于氢氟酸(49wt.％)溶液中，K2MnF6溶解在溶液中的浓度0.05g/ml～0.06g/ml，获得含有Mn4+离子的氢氟酸溶液；
S102：在25℃下，将平均粒径为15微米的K2MF6基质颗粒加入到上述溶液中，且加入的量大于该基质颗粒在该氢氟酸溶液中的溶解度，将溶液混合物充分搅拌3～10分钟，通过离子交换反应，溶液中的Mn4+离子从基质颗粒表面进入K2MF6基质的晶格，置换其中部分的M4+离子；
S103：通过真空过滤分离出固体颗粒，采用无水乙醇进行洗涤，以去除表面残余的氢氟酸，然后在70℃下加热处理1小时，通过高温退火，Mn4+离子在基质颗粒的晶格中形成均匀的浓度梯度，得到K2MF6:Mn4+中间体；
S104：将大于溶解度的过量K2MF6加入到氢氟酸(49wt.％)溶液中，充分溶解后，过滤去除未溶解的固体，保留过滤获得的清澈溶液，得到K2MF6饱和溶液；
S105：在25℃下，将S103获得的K2MF6:Mn4+中间体，加入到S104获得的饱和溶液中，将混合物充分搅拌20分钟，通过反向离子交换反应，溶液中的M4+离子从K2MF6:Mn4+中间体颗粒表面进入靠近表面区域的K2MF6基质晶格，置换出其中的Mn4+离子，然后通过真空过滤分离出固体颗粒，获得初级K2MF6:Mn4+颗粒；
S106：更换新的K2MF6饱和溶液，将S105获得的初级K2MF6:Mn4+颗粒再次加入到新鲜的K2MF6饱和溶液中，重复S105的步骤；
S107：将S106重复实施三到四次，最终通过真空过滤分离出的固体颗粒，为次级K2MF6:Mn4+颗粒；
S108：在25℃下，更换新的K2MF6饱和溶液，将S106获得的次级K2MF6:Mn4+颗粒再次加入到新鲜的K2MF6饱和溶液中，将溶液混合物充分搅拌的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭伟杰，
申请(专利权)人：厦门市钛科创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35