[发明专利]一种可用于白光LED的蓝光激发的红光荧光粉及其制备方法

说明书

本发明属于荧光粉制备领域，具体涉及一种可用于白光LED的蓝光激发的红光荧光粉及其制备方法，制备得到的红色荧光粉组合配比的通式为：K₂MF₆:xMn⁴⁺@GQDs_(ymg/mol)；其中，M＝Si或Ti；x为Mn⁴⁺掺杂的摩尔分数，0＜x≤0.06；GQDs为绿光石墨烯量子点；y为所述红光荧光粉中GQDs的含量，0＜y≤7，单位为mg/mol。本发明的绿光石墨烯量子点包覆的Mn⁴⁺掺杂氟化物红光荧光粉能够被InGaN芯片发射的蓝光激发，具有优异的高温荧光性能、耐热性和耐水性，具有较好的市场前景。

技术领域

本发明属于荧光粉制备领域，具体涉及一种可用于白光LED的蓝光激发的红光荧光粉及其制备方法。

背景技术

二极管(白光LEDs)具有发光效率高，节能，寿命长，能耗低，环保等优点。因此，LEDs被视为新一代的固态发光器件。目前最为成熟且已商业化的白光LEDs是通过蓝光芯片与黄光荧光粉YAG:Ce³⁺的组合而实现的，即黄光荧光粉YAG:Ce³⁺吸收蓝光芯片发射的蓝光产生黄光荧光，该黄光与芯片的蓝光相组合而得到白光。因该种白光缺乏红光成分，导致其色温高，色纯度低等缺点，因此难以应用于普通照明及显示器件的背光源。通过在封装过程中添加可被蓝光激发的红光荧光粉可以补偿白光LEDs光谱中所缺乏的红色成分，提高白光LEDs产品的显色性能。

当前能被蓝光有效激发的红光荧光粉主要为Eu²⁺掺杂氮化物或者氮氧化物荧光粉，但此类荧光粉制备条件苛刻使其价格昂贵，而且氮化物红光荧光粉的宽带发射和色纯度低严重地制约了其在显示器件背光源中的应用。因此开发新型高效的能被蓝光激发的荧光粉具有重要的研究意义及非常广泛的市场应用前景。

Mn⁴⁺掺杂氟化物红光荧光粉由于其在蓝光区具有很强很宽的激发谱带以及很强的红光窄带发射，所得红光色纯度高，适合在显示器件背光源中的应用，因此有着重大的应用前景。现有Mn⁴⁺掺杂氟化物红光荧光粉的也有一些缺点需要克服：(1)发光强度比黄光荧光粉YAG:Ce³⁺的弱，在应用时其与黄光荧光粉的重量比高达2:1-3:1；(2)热稳定性不高，在白光LED的工作温度下(150℃左右)发光强度往往因热猝灭而下降至原来的70-80％；(3)耐潮性差，在潮湿的环境下，Mn⁴⁺很容易水解成为不透光的MnO₂，进而迅速失活而不发光。因此，通过表面改性，开发发光强度、热稳定性及耐水性三项性能同时提高的Mn⁴⁺掺杂氟化物红光荧光粉及其相应的的制备方法甚有意义。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题，提供一种可用于白光LED的蓝光激发的红光荧光粉及其制备方法，所述红光荧光粉发光强度，热稳定性及耐水性三项指标同时得到提高，可被蓝光激发。

本发明的技术方案为：

一种可用于白光LED的蓝光激发的红光荧光粉，其组合配比的通式为：K₂MF₆:xMn⁴⁺@GQDs_(ymg/mol)；其中，M＝Si或Ti；x为Mn⁴⁺掺杂的摩尔分数，0＜x≤0.06；GQDs为绿光石墨烯量子点；y为所述红光荧光粉中GQDs的含量，0＜y≤7，单位为mg/mol。

一种制备本发明所述的一种可用于白光LED的蓝光激发的红光荧光粉的方法，包括如下步骤：

步骤A：将一定量的KMnO₄溶于氟化物的溶液中搅拌至完全溶解，然后加入含M的化合物，在室温下继续搅拌反应40-70小时得到反应混合物；