本發(fā)明屬于發(fā)光材料領(lǐng)域，具體而言，涉及一種一種紅色熒光粉、其制備方法及其所制成的發(fā)光裝置。

背景技術(shù)：

近年來，平板顯示百花齊放，而尤以液晶顯示(liquidcrystaldisplay，lcd)發(fā)展勢頭最為強(qiáng)勁，其在手機(jī)、筆記本電腦、高清電視領(lǐng)域均具有廣泛應(yīng)用。由于液晶本身不發(fā)光，背光源就成為液晶器件不可缺少的關(guān)鍵元件。

對于液晶顯示led背光而言，利用“藍(lán)光led芯片+熒光粉”產(chǎn)生的白光，經(jīng)過濾光、分光后產(chǎn)生，需要產(chǎn)生純正的紅、藍(lán)和綠三色光，因而熒光粉是決定led背光液晶顯示器色域的關(guān)鍵因素。目前，廣色域液晶顯示led背光源普遍采用sialon:eu綠色熒光粉和氟化物紅色熒光粉組合方案?，F(xiàn)有硅系氟化物熒光粉(如ksif6:mn⁴⁺)雖然耐水性較好，但發(fā)光效率、耐溫性不佳，而鍺系氟化物熒光粉(kgef6:mn⁴⁺)發(fā)光效率和耐溫性好，但耐水性不佳，嚴(yán)重制約了廣色域顯示技術(shù)的發(fā)展。

因此，亟待開發(fā)新型高性能紅色熒光粉，以滿足廣色域液晶顯示led背光源的應(yīng)用需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為此，本發(fā)明提供了一種紅色熒光粉。本發(fā)明提供的紅色熒光粉具有優(yōu)良的發(fā)光效率、耐溫性和耐水性等綜合性能。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)手段：

一種紅色熒光粉，其特征在于，所述紅色熒光粉的顆粒由熒光粉內(nèi)核和外殼組成，熒光粉內(nèi)核化學(xué)組成式表示為ax1gez1f6:y1mn⁴⁺，外殼的化學(xué)組成式表示為bx2mz2f6:y2mn⁴⁺，其中，1.596≤x1≤2.2，1.6≤x2≤2.2，0.001≤y1≤0.2，0≤y2≤0.2，0.9≤z1≤1.1，0.9≤z2≤1.1，a、b獨立地選自堿金屬元素，m為si或si和ge兩種元素。

采用上述組成及配比的紅色熒光粉不僅具有優(yōu)良的發(fā)光效率，而且穩(wěn)定性如耐溫性和耐水性等性能優(yōu)異。

作為優(yōu)選，a、b獨立地選自li、na、k元素，優(yōu)選a、b均為k元素。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)本發(fā)明紅色熒光粉的耐溫性和耐水性，作為優(yōu)選，外殼中si元素與m元素的摩爾比m滿足：0.5≤m≤1。

為了進(jìn)一步增強(qiáng)本發(fā)明紅色熒光粉的耐溫性和耐水性，作為優(yōu)選，外殼中mn元素與m元素的摩爾比n滿足：0≤n≤0.1，優(yōu)選為0≤n≤0.05。

作為優(yōu)選，0.5≤m≤1，0≤n≤0.05。

作為優(yōu)選，m為1，n為0。即外殼中m元素僅為si，且不含mn。

作為優(yōu)選，外殼的厚度為0.5-15μm，優(yōu)選為1-12μm，進(jìn)一步優(yōu)選為2-5μm。

作為優(yōu)選，紅色熒光粉的顆粒尺寸為5-45μm，優(yōu)選為10-40μm，進(jìn)一步優(yōu)選為15-35μm。

作為優(yōu)選，外殼的厚度為2-5μm，紅色熒光粉的顆粒尺寸為15-35μm。上述外殼的厚度和紅色熒光粉的顆粒尺寸的設(shè)置可使得紅色熒光粉的綜合性能達(dá)到最佳。

上述熒光粉的化學(xué)組成式為kx1gez1f6:y1mn⁴⁺@kx2mz2f6:y2mn⁴⁺，當(dāng)k元素、m元素、f元素以及mn元素摩爾比與化合物總摩爾比符合一定范圍時，制備的熒光粉具有優(yōu)異的發(fā)光性能。m元素也可以由但不限的ti元素取代。

本發(fā)明還提供了一種本發(fā)明所述紅色熒光粉的制備方法，包括如下步驟：

(1)按照ax1gez1f6:y1mn⁴⁺進(jìn)行配料，在10-50℃下，把含有a、ge和mn的化合物分別溶解于30-50wt％氫氟酸溶液，混合，將所得沉淀物過篩、洗滌和干燥，獲得ax1gez1f6:y1mn⁴⁺熒光粉內(nèi)核粉體；

(2)按照bx2mz2f6:y2mn⁴⁺進(jìn)行配料，m為si和ge，或為si，在10-50℃下，把含有a和m的化合物，或含有a、m和mn的化合物分別溶解于30-50wt％氫氟酸溶液，混合獲得母液材料；

(3)將步驟(1)中獲得的熒光粉內(nèi)核粉體加入步驟(2)獲得的母液材料中，攪拌，得到沉淀物，并進(jìn)行過篩、洗滌和干燥，獲得所述紅色熒光粉。

作為優(yōu)選，混合后進(jìn)行攪拌，優(yōu)選攪拌2-60分鐘。

作為優(yōu)選，步驟(3)中攪拌的時間為2-60分鐘。

本發(fā)明還提供了一種發(fā)光裝置，其包括本發(fā)明所述的紅色熒光粉。

作為優(yōu)選，所述發(fā)光裝置還包括輻射源，優(yōu)選為半導(dǎo)體發(fā)光芯片。

作為優(yōu)選，所述的半導(dǎo)體發(fā)光芯片為發(fā)射峰值波長440～470nm的led芯片。

另外，還可以將本發(fā)明熒光粉或者摻有本發(fā)明熒光粉的樹脂、硅膠、塑料、玻璃、陶瓷等光轉(zhuǎn)換膜材料，與紫外、紫光或藍(lán)光輻射源組合形成發(fā)光裝置，這些發(fā)光裝置能夠在照明或顯示領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點和有益效果：

(1)本發(fā)明的熒光粉是一種新型的白光led用紅色熒光粉，內(nèi)核是具有高具有優(yōu)良的發(fā)光效率、耐溫性的鍺系氟化物熒光粉，外殼為耐水性優(yōu)異的含硅氟化物材料，因而該熒光粉具有優(yōu)良的發(fā)光效率、耐溫性和耐水性等綜合性能。

(2)利用本發(fā)明的熒光粉結(jié)合其它熒光粉可以制成具有高光效、高耐候性和廣色域顯示的特點的發(fā)光裝置。

具體實施方式

為便于理解本發(fā)明，本發(fā)明列舉實施例如下。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了，所述實施例僅僅用于幫助理解本發(fā)明，不應(yīng)視為對本發(fā)明的具體限制。

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面結(jié)合實施例來詳細(xì)說明本申請。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、裝置、器件、組件和/或它們的組合。

比較例1

(1)按照k2ge0.9f6:0.1mn⁴⁺進(jìn)行配料，在10-50℃下，把含有k、ge和mn的化合物分別溶解于30-50wt％氫氟酸溶液，混合，將所得沉淀物過篩、洗滌和干燥，獲得k2ge0.9f6:0.1mn⁴⁺熒光粉；

(2)將本發(fā)明比較例獲得的紅色熒光粉與β-sialon:eu²⁺綠色熒光粉按4:1質(zhì)量比均勻分散到有機(jī)硅膠中，經(jīng)混合脫泡處理后得到的混合物涂敷在藍(lán)光led上(發(fā)射波長450nm)，經(jīng)過150℃和3小時的烘干完成封裝，得到白光led器件。將白光led器件在85％濕度、85℃條件下通入150ma電流點亮168h，測試其發(fā)光光通量變化，并計算發(fā)光光通衰減率，衰減率為初始光通量與168h后光通量的差值，再除以初始光通量所得值。所得結(jié)果列于表1中。

實施例1-21

(1)按照kx1gez1f6:y1mn⁴⁺進(jìn)行配料，在10-50℃下，把含有k、ge和mn的化合物分別溶解于30-50wt％氫氟酸溶液，混合，將所得沉淀物過篩、洗滌和干燥，獲得kx1gez1f6:y1mn⁴⁺熒光粉內(nèi)核粉體；

(2)按照kx2mz2f6:y2mn⁴⁺進(jìn)行配料，m為si和ge，或為si，在10-50℃下，把含有a和m的化合物，或含有a、m和mn的化合物分別溶解于30-50wt％氫氟酸溶液，混合獲得母液材料；

(3)將步驟(1)中獲得的熒光粉內(nèi)核粉體加入步驟(2)獲得的母液材料中，攪拌，得到沉淀物，并進(jìn)行過篩、洗滌和干燥，獲得所述紅色熒光粉。表1中列出了實施例1～21產(chǎn)物的具體組成。

(4)將本發(fā)明比較例1～21獲得的紅色熒光粉與β-sialon:eu²⁺綠色熒光粉按4:1質(zhì)量比均勻分散到有機(jī)硅膠中，經(jīng)混合脫泡處理后得到的混合物涂敷在藍(lán)光led上(發(fā)射波長450nm)，經(jīng)過150℃和3小時的烘干完成封裝，得到白光led器件。將白光led器件在85％濕度、85℃條件下通入150ma電流點亮168h，測試其發(fā)光光通量變化，并計算發(fā)光光通衰減率，衰減率為初始光通量與168h后光通量的差值，再除以初始光通量所得值。所得結(jié)果列于表1中。

表1

注：以對比例的光通量為基準(zhǔn)值100計，實施例的光通量為其實際光通量除以對比例的實際光通量，再乘以100。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。