[发明专利]一种用于白光LED的氟镓酸钡钠红光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于白光LED的氟镓酸钡钠红光材料及其制备方法。该材料的化学组成为NaF‑BaF₂‑Ga_(1‑x)F₃:xMn⁴⁺，按主要基质NaBaGaF₆的摩尔比计，其中0.001％≤x≤1.0％。本发明在常温常压下制备，具体方法如下：称取固体原料NaF、BaF₂、Ga₂O₃与K₂MnF₆原料投入5～40wt％的HF水溶液，在常温常压下搅拌0.5～3小时，抽滤，自然晾干，得到淡黄色粉体。产品在紫外灯下发明亮红光，可应用于提高二基色白光LED的显色指数，本发明产品不含稀土，制备方法工艺简单，合成条件温和，易大量生产，具有产业应用价值。

技术领域

本发明涉及无机固体发光材料技术领域，具体涉及一种红光材料，特别涉及一种用于白光LED的的氟镓酸钡钠红光材料及其制备方法。

背景技术

蓝色GaN芯片和YAG:Ce黄粉制造的固态在照明器件，因为它们表现出优越的优势，如低能耗，长的使用寿命，无汞，因此被认为是新一代的照明。现在商业应用的白光LED由蓝色蓝色GaN芯片和YAG:Ce黄粉组成，显色指数低(<70)，相关色温高(>6000K)，这是由于其电致发光光谱缺少红光成分。[Chen,D.Q.；Zhou,Y.；Zhong,J.S.A Review on Mn⁴⁺Activators in Solids for Warm White Light-Emitting Diodes.RSC Adv.2016,6,86285-86296；Xia,Z.G.；Liu,Q.L.Progress in Discovery and Structural Design ofColor Conversion Phosphors for LEDs.Prog.Mater.Sci.2016,84,59-117.]。

将有合适的匹配光谱和足够高的发光效率的红色荧光粉与其混合，获得可以应用于室内照明和显示装置中的背光的暖白光LED。Eu²⁺掺杂的氮化物由于它们在蓝色区域内具有强吸收，在红色区域具有高量子效率以及较理想的热稳定性，因此可以用来改善白光LED的性能。[P.Pust,V.Weiler,C.Hecht,A.Tücks,A.S.Wochnik,A.K.Henβ,D.Wiechert,C.Scheu,P.J.Schmidt,W.Schnick,Narrow-band red-emitting Sr[LiAl₃N₄]:Eu²⁺ as anext-generation LED-phosphor material,Nat.Mater.13(9)(2014)891-896.]然而，氮化物的宽的激发带与YAG:Ce在绿色区域的发射带重叠，因此会使得整体的发光效率降低。此外，这种氮化物的合成条件比较苛刻，起始原料价格也比较贵，使得合成成本昂贵。四价锰离子Mn⁴⁺作为八面体结晶位点的发光中心的红色荧光粉在蓝光区域表现出强吸收，在红色区域具有尖锐的发射峰，通过优化后将它们与YAG:Ce黄粉混合后一起涂覆可以获得高性能的白光LED。