[发明专利]一种红色发光材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种红色发光材料，为式(Ⅰ)所示结构：Li₂Mg₃A_1‑xO_6‑yF_2y:xMn⁴⁺；式(Ⅰ)；其中，A选自Ti⁴⁺、Zr⁴⁺或Hf⁴⁺中的一种或多种；x为掺杂的Mn⁴⁺离子的摩尔数；0<x≤0.04；0<y<1.5。本发明提供的红色发光材料可由蓝光LED芯片激发产生红色发射光谱；并且本发明采用的红色发光材料以Mn(IV)离子作为发光中心，避开了传统发光材料经常使用的稀土离子，大降低了原料采购的成本，减少了稀土资源的消耗。另一方面，该材料的反应温度低于1000℃，相比于市场上其他的红色荧光粉，反应温度在很大程度上得到降低，大大降低了电能消耗，节约了生产成本。

技术领域

本发明涉及发光材料技术领域，尤其是涉及一种红色发光材料及其制备方法。

背景技术

新型光源白光LED由于具有体积小、能耗低、寿命长、无污染等诸多优点而具有重要的应用价值和广阔的市场前景。目前，白光LED备受世界各国的大力推广，有望取代传统的照明光源如荧光灯和白炽灯，成为新一代绿色照明光源。

然而，当前白光LED的制造还面临着一大问题：由于蓝光芯片+黄色荧光粉(YAG:Ce³⁺)合成的白光中缺少红光成分从而导致高色温、低显色指数的冷白光。这直接造成此类白光LED在照明上，人眼感觉光线阴冷，显色性差。为了满足室内照明的需求，需要加入合适比例的红色荧光粉来改善LED的色温和显色指数。目前市场上已经有一些Eu²⁺掺杂的氮化物高效红色荧光粉和Mn⁴⁺掺杂的氟化物红色荧光粉等。但是，氮化物红色荧光粉制备条件苛刻，需要高温高压，成本较高；氟化物红色荧光粉制备工艺复杂且制备过程所要用到的试剂对环境污染较大。

因此，有必要开发一种制备简单、廉价且环保的红色荧光粉，以实现高显色指数，低色温白光LED照明。利用Mn(IV)离子作为发光中心，避免了稀土离子的使用，可以降低成本。将其掺杂到合适的金属氧化物中可实现较好的红光发射。但现有技术公开报道的相关研究其制备温度都较高，一般大于1000℃，并且制备工艺复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种红色发光材料，本发明提供的发光材料由蓝光LED芯片激发产生红色发射光谱，并且本发明的红色荧光粉制备工艺简单，合成温度低。

本发明提供了一种红色发光材料，为式(Ⅰ)所示结构：

Li₂Mg₃A_1-xO_6-yF_2y:xMn⁴⁺； 式(Ⅰ)；

其中，A选自Ti⁴⁺、Zr⁴⁺或Hf⁴⁺中的一种或多种；x为掺杂的Mn⁴⁺离子的摩尔数；0<x≤0.04；0<y<1.5。

优选的，所述0.01<x≤0.04；0.1<y<1.5。

本发明提供了一种如上述技术方案所述的红色发光材料的制备方法，包括如下步骤：

A)将含锂化合物、含镁化合物、含A化合物、含氟化合物以及含锰化合物按照比例混合，研磨，得到混合物；所述含A化合物选自含钛化合物、含锆化合物和含铪化合物中的一种或几种；所述含锂化合物、含镁化合物、含A化合物、含氟化合物和含锰化合物的混合摩尔比为2：3：(1-x)：2y：x；

B)将所述混合物加热煅烧、研磨，得到红色发光材料；所述煅烧温度为900℃～980℃。