[发明专利]一种Mn4+

说明书

一种Mn⁴⁺掺杂的氮氧化物红色荧光粉及制备方法，属于发光材料领域。Mn⁴⁺掺杂的氮氧化物红色荧光粉的化学组成为(Al_1‑yM_βy)_2‑xO_3‑3xN_x:aMn⁴⁺，其中，M为取代Al的元素。具有立方尖晶石结构，发光中心为Mn⁴⁺。制备方法：在氮气压力下，合成氮氧化物基质，然后掺杂Mn⁴⁺离子；或合成Mn²⁺掺杂的氮氧化物荧光粉，然后氧化处理。红色荧光粉研磨、混料等操作可在空气中进行，制备简单；不含氟等有害物质，绿色环保；结构稳定，耐温耐湿性好，使用方便；能实现678nm左右的窄带红光发射，且色纯度高。在LED照明与显示、激光照明与显示及植物照明等领域具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于发光材料领域，具体是涉及一种Mn⁴⁺掺杂的氮氧化物红色荧光粉及其制备方法。

背景技术

以LED为代表的固态照明技术因其高效、节能、环保、长寿命等优点，被广泛应用各种照明领域。目前实现白光LED的主流方案包括两种：(1)蓝光LED芯片表面涂覆黄色荧光粉(Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺)，但由于缺少红光成分，获得的白光偏冷，色温高、显指低；(2)紫外LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光粉复合得到白光，可实现色温与光色的可调，但是高性能的红色荧光粉依然比较匮乏。

目前，红色荧光粉主要有3类：(1)Eu³⁺激活的红色荧光粉，例如Y₂O₃:Eu³⁺、Y₂O₂S:Eu³⁺，但是发光强度很低，稳定性较差；(2)氮化物红色荧光粉，如Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺(R.-J.Xie,etal “Chemistry of Materials”2006；18:5578-5583)、CaAlSiN₃:Eu²⁺(K.Uheda,et al“Electrochemical Solid-State Letters”2006；9(4):H22-H25)、SrLiAl₃N₄:Eu²⁺(P.Pust,et al“Nature Materials”2014；13:891-896)等，能被紫外或蓝光芯片有效激发，热稳定性好，但是需要在惰性气氛(如手套箱)中备料，而且合成温度偏高，制备条件苛刻； (3)Mn⁴⁺激活的氟化物红色荧光粉，如K₂SiF₆:Mn⁴⁺(S.Adachi,et al“Journal of Applied Physics”2008；104:023512)，发射光谱窄，色纯度高，但是合成过程涉及HF等有害物质，而且得到的荧光粉耐湿性差。因此，开发一种高效、稳定、制备简单的红色荧光粉具有重要的现实意义和应用价值。