一種寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光材料技術領域，尤其涉及一種寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉及其制備方法。
【背景技術】
[0002]固態(tài)半導體照明是新一代的照明技術，具有節(jié)能、環(huán)保、長壽命等突出優(yōu)點。目前，白光LED照明主流的技術方案是將藍光芯片和黃色熒光粉封裝，芯片激發(fā)熒光粉產(chǎn)生的黃光和芯片發(fā)射的藍光結合，形成復合白光。但是，現(xiàn)有LED用黃色熒光粉，如:YAG:Ce、Ca (Sr, Ba) SO4 = Eu等，其發(fā)射光譜中缺少紅光部分，難以制備高顯色性、暖色溫的白光LED燈珠，不能滿足高質量的現(xiàn)代照明要求。
[0003]當前，Ca (Sr, Ba)2Si5N8:Eu, CaAlSiN3: Eu等氮化物紅色熒光粉已被廣泛研宄并應用于高顯色、暖色溫白光LED的封裝。但是，這些氮化物紅色熒光粉制備困難，需要高壓、1600°C以上高溫等苛刻條件；而且其發(fā)射光譜很寬，延伸到650nm以上，作為照明光對人眼影響較小。此外，其吸收和發(fā)射光譜交叉重疊，存在自吸收等缺點。新型非稀土發(fā)光的錳基熒光粉，如 -K2TiF6:Mn4+、K2SiF6:Mn4+、K2GeF6:Mn4+、Cs2GeF6:Mn4+、Cs2SnF6: Mn4+等熒光粉，具有量子效率高、無自吸收、制備方法簡單等優(yōu)點，被廣泛研宄。然而，現(xiàn)有的錳基熒光粉存在兩個明顯的問題:一是發(fā)射光譜為紅色尖峰，對提高白光LED的顯示性不利；二是在制備過程中，需要合成前驅體K2MnF6,而K2MnF6的制備過程較復雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有的錳基熒光粉存在的不足，而提供一種寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉及其制備方法，該氟鈦酸鹽熒光粉的發(fā)射光譜為紅色寬峰，它具有寬帶發(fā)射、高光效、高顯色等突出優(yōu)點，可廣泛應用于高品質照明技術，如:LED封裝、熒光燈管涂覆等，且其制備方法快速、簡便、成本廉價。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
一種寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉，其特征在于:其組成為MexTiF6:Mn4+，其中Me可為K、Na、Li等離子或者為Ca、Mg等離子，X相應為2?I ;所述氟鈦酸鹽熒光粉的基質為MexTiF6,其Mn元素取代基質MexTiF6中Ti元素的含量比例為O at.% < Mn at.% < 20.0 at.%。
[0006]作為進一步明確，上述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽焚光粉的激發(fā)峰為460 nm 土 1nm和365 nm ±10 nm，其發(fā)射光譜在580?660 nm之間寬帶發(fā)射:有五個交叉的發(fā)射峰，分別為590 nm ± 2 nm、604 nm ± 2 nm、616 nm ± 2 nm、635 nm ± 2 nm 和 650 nm ± 2 nm,其中最強峰為635 nm ± 2 nm，且最強峰的半峰寬為10 nm ± 2 nm。其激發(fā)峰為?460nm和365 nm,能與LED藍光芯片和未蒸氣發(fā)光匹配。
[0007]作為進一步來說，上述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉是以MexTiF6S基質，KMnO 4為原料，HF為溶劑，并在添加有KF、NaF, Li2CO3,似20)3等配體提供劑和還原劑的條件下反應而制得的。其中，還原劑可選擇為H2O2、甲醇、乙醇、抗壞血酸等。
[0008]作為再進一步來說，上述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉具體是通過:將MexTiF6、KMnO4、配體提供劑先加入HF溶液中，攪拌均勻后加入還原劑進行反應，待反應完畢后，再經(jīng)抽濾，用甲醇、乙醇或丙酮等有機溶劑清洗，干燥而制得的。其中，各反應物料的用量按照摩爾比為MexTiF6-KMnO4:配體提供齊IJ:還原劑:HF =1:0.I?0.5:0.I?1: 0.1?1:1?500進行配置。
[0009]上述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的制備方法，它具體按照以下步驟進行:在常溫常壓下，將MexTiF6、KMnO4、配體提供劑先加入適量的HF溶液中，攪拌均勻后加入還原劑進行反應，待反應完畢后，再經(jīng)抽濾，用甲醇、乙醇或丙酮等有機溶劑清洗，干燥。其中，所述配體提供劑，選擇為KF、NaF、Li2C03、Na2C03# ;所述還原劑，選擇為H 202、甲醇、乙醇、抗壞血酸等。
[0010]上述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的制備方法中，其各反應物料及其用量按照摩爾比為MexTiF6-KMnO 4:配體提供劑:還原劑-HF =1:0.I?0.5:0.I?1: 0.1?1:1?500進行配置。
[0011]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明公開一種寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉，其發(fā)射光譜為紅色寬峰，利于提高白光LED的顯示性，它具有寬帶發(fā)射、高光效、高顯色等突出優(yōu)點，可廣泛應用于高品質照明技術，如:高顯色、暖色溫白光LED封裝、熒光燈管涂覆等。同時，其制備方法快速、簡便、成本低廉。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明實施例1中所述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的XRD譜圖。
[0013]圖2是本發(fā)明實施例1中所述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的EDS譜圖。
[0014]圖3是本發(fā)明實施例1中所述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的激發(fā)光譜圖。
[0015]圖4是本發(fā)明實施例1中所述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的發(fā)射光譜圖。
[0016]圖5是本發(fā)明實施例2中所述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的EDS譜圖。
[0017]圖6是本發(fā)明實施例2中所述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的激發(fā)光譜圖。
[0018]圖7是本發(fā)明實施例2中所述寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉的發(fā)射光譜圖。
【具體實施方式】
[0019]下面通過實施例對本發(fā)明進行具體描述，有必要在此指出的是，以下實施例只用于對本發(fā)明進行進一步的說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據(jù)上述
【發(fā)明內(nèi)容】
對本發(fā)明作出一些非本質的改進和調整。
[0020]實施例1
一種寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉，其組成為K2TiF6 = Mn4+;結合附圖1、2、3和4可知:該K2TiF6:Mn4+熒光粉晶體的主體結構為基質K2TiF6，其Mn元素取代基質K2TiF6* Ti元素的含量比例為5.75 at.%，其激發(fā)峰為463.4 nm和363 nm,發(fā)射光譜在580?660 nm之間寬帶發(fā)射:有五個交叉的發(fā)射峰，分別為590.0 nm、603.6 nm、616.2 nm、634.6 nm和650.4 nm,其中最強峰為634.6 nm，且最強峰的半峰寬為10 nm ;本例中的寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽焚光粉具體是通過:在常溫常壓下，將K2TiF6、KMn04、KF先加入HF溶液中，攪拌均勻后加入H2O2進行反應，待反應完畢后，再經(jīng)抽濾，用丙酮清洗，干燥而制得的。其中，各反應物料的用量按照摩爾比為 K2TiF6:KMn04:KF:H 202:HF =1:0.5:1:1: 50 進行配置。
[0021]本例中其制備反應的原理為:
2KMn04 + 2KF + 1HF + 3H202 — 2K2MnF6 + 8H20 + 302
上述反應進行的同時，生成的Mn4+與基質K 2TiF6也進行反應，使得Mn 4+微量取代了基質K2TiF6中的Ti 4+;這兩個反應同時發(fā)生，相互促進，最終實現(xiàn)了在K2TiF6中引入Mn4+而制得了 K2TiF6:Mn4+。
[0022]實施例2
一種寬帶發(fā)射的氟鈦酸鹽熒光粉，其組成為K2TiF6:Mn4+;結合附圖5、6和7可知:該K2TiF6:Mn4+熒光粉晶體的主體結構為基質K2TiF6