[发明专利]锰离子激活的红色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明提供了一种锰离子激活的红色荧光粉及其制备方法，该红色荧光粉的通式为Li_2‑xMg_2‑yTiO₅：xM,yN,zMn⁴⁺；制备方法主要包括：步骤1，根据化学通式Li_2‑xMg_2‑yTiO₅：xM,yN,zMn⁴⁺中各元素的化学计量比，按照离子含量分别称取原料；步骤2，将上述称量好的原料放入玛瑙研钵中，加入无水乙醇后研磨混合均匀，待乙醇挥发完全后，将研磨后的混合物转移到氧化铝坩埚中；步骤3，将Al₂O₃坩埚置于管式炉中高温烧结，然后随炉冷却至室温取出，将获得的产物再次研磨成粉，得到锰离子激活的红色荧光粉。本发明通过高温固相法制备的红色荧光粉在蓝光激发下表现出强烈的宽带深红色发射；使用(CH₃COO)₂Mn·4H₂O溶于无水乙醇作为锰源，可精确控制Mn⁴⁺离子掺杂浓度；制备工艺简单、原料成本低，便于大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种锰离子激活的红色荧光粉及其制备方法，属于发光材料技术领域。

背景技术

自从基于InGaN(发光范围450-480nm)的大功率、高效率蓝光发光二极管(LED)的发展以来，白光发光二极管(WLED)作为一种新型固态光源受到了广泛的关注，主要是由于其寿命长、节能和环境友好性(如无汞污染、减少碳排放和使用寿命后减少废物)。目前，生产商用WLED的主流是将InGaN蓝光LED芯片与YAG:Ce³⁺黄色荧光粉组合在一起，其中来自LED激发荧光粉的黄色光与直接来自LED芯片的蓝色光混合以获得白光。由于发射光谱中缺少红光成分，产生的白光通常是冷白光，具有较高的相关色温(CCT)和较低的显色指数(CRI)。因此，它在医疗照明、显示照明等先进领域的应用受到阻碍。为了进一步开发WLEDs，其中一项工作是开发在蓝光激发下具有高效红光发射的新型荧光粉。

有鉴于此，确有必要提出一种锰离子激活的红色荧光粉及其制备方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种锰离子激活的红色荧光粉，不但能够在蓝光激发下表现出强烈的宽带深红色发射，而且还能够大规模生产。

为实现上述目的，本发明提供了一种锰离子激活的红色荧光粉，所述红色荧光粉的通式为Li_2-xMg_2-yTiO₅：xM,yN,zMn⁴⁺；其中，M包括Na、K中的任意一种，N包括Zn，Ba，Sr中的任意一种，x，y的取值范围为0≤x≤0.5，0≤y≤0.2，0z≤0.01。

作为本发明的进一步改进，当所述x＝0，y＝0时，则0z≤0.01。

作为本发明的进一步改进，N包括Zn，Ba，Sr中的一种，且x＝0时，0≤y≤0.2，0z≤0.01。

作为本发明进一步改进，M包括Na、K中的一种，且y＝0时，0≤x≤0.5，0z≤0.01。

作为本发明的进一步改进，Li⁺、Na⁺、K⁺离子总数之和为2；Mg²⁺、Zn²⁺，Ba²⁺，Sr²⁺离子总数之和为2。

本发明的目的还在于提供一种锰离子激活的红色荧光粉的制备方法，以更好地应用上述锰离子激活的红色荧光粉。

为实现上述目的，本发明提供了一种锰离子激活的红色荧光粉的制备方法，所述制备方法主要包括：