[發明專利]一種Na/Mn共摻的Sr4Al14O25紅色熒光粉及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201511024435.0
• 申請日: 2015-12-30
• 公開（公告）號: CN105602556B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 曹永革;龍嘉奇;杜苗苗;袁軒一
• 申請（專利權）人: 中國人民大學
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64;H01L33/50
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 關暢

本發明公開了一種Na/Mn共摻的Sr₄Al₁₄O₂₅紅色熒光粉及其制備方法與應用。Na/Mn共摻的Sr₄Al₁₄O₂₅紅色熒光粉，其分子式為：Sr₄Al₁₄O₂₅:0.014Mn,xNa,yB，其中x為0～3.5之間的數，且不包括零，y為0.4到0.8之間的數。其制備方法，包括如下步驟：將碳酸鍶、含鋁的化合物、碳酸錳、硼酸和碳酸鈉的混合物在空氣或氧氣氛中煅燒，即得到所述紅色熒光粉；其中，所述含鋁的化合物為氫氧化鋁和/或氧化鋁。本發明更適合用于市場上主流的UV?LED與LED；在668nm處的峰的半峰寬在38nm，強度與已經商業化的熒光粉Sr₂Si₅N₈的峰強相近；其制備工藝簡單，原料便宜，不使用稀土元素，整個流程中沒有有毒物質，沒有用到酸堿等強腐蝕性物質。

技術領域

本發明涉及一種Na/Mn共摻的Sr₄Al₁₄O₂₅紅色熒光粉及其制備方法與應用，屬于無機非金屬發光材料領域。

背景技術

目前市場上的紅色熒光粉多為摻雜稀土的氮化物熒光粉與摻雜錳(Mn)離子的氟化物熒光粉，前者摻雜稀土離子，而稀土的成本比較高，并且稀土價格呈連年上漲趨勢，且氮化物熒光粉的制備成本也比較高，條件嚴苛，需要高溫(1600度)，氮氣高壓等條件制備；后者則需要使用氫氟酸這種高危險的化學物質來制備氟化物熒光粉，并且氟化物熒光粉有潮解的問題，這都對熒光粉的使用環境提升了要求，同時增加了成本，而且氟化物熒光粉的發光峰過于窄(半峰寬8nm)用在LED照明上的意義有限。摻雜錳離子(Mn⁴⁺)的鋁酸鍶(Sr4Al14O25:Mn)紅色熒光粉的嘗試是2013年才出現的，其激發發光的峰位是330nm與450nm兩處，發射光的峰位在653nm與668nm。但是由于其450nm處的激發峰位遠低于330nm的激發峰位，更適合用紫外燈的激發波段，比如用在UV-LED(紫外LED)上或者是熒光燈管上，但是UV-LED的制備成本較高，還不是市場的主流，熒光燈則已經漸漸被LED燈代替，所以開發出能夠被450nm 的主流藍光芯片激發的LED用熒光粉就變得十分具有市場應用價值。

發明內容

本發明的目的是提供一種Na/Mn共摻的Sr₄Al₁₄O₂₅紅色熒光粉及其制備方法與應用。

本發明提供的Na/Mn共摻的Sr₄Al₁₄O₂₅紅色熒光粉，其分子式為： Sr₄Al₁₄O₂₅:0.014Mn,xNa,yB，其中x為0～3.5之間的數，且不包括零，y為0.4到0.8之間的數。

本發明中，分子式Sr₄Al₁₄O₂₅:0.014Mn,xNa,yB中，x具體可為0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5或0.5～3.5，y具體可為0.8；優選，x為1.5，y為0.8。

本發明中，所述Na/Mn共摻的Sr₄Al₁₄O₂₅紅色熒光粉在自然光下可見黃色的熒光粉，在藍光或者紫外光下可見紅色發光。

本發明還提供了上述的紅色熒光粉的制備方法，包括如下步驟：將碳酸鍶、含鋁的化合物、碳酸錳、硼酸和碳酸鈉的混合物在空氣或氧氣氛中煅燒，即得到所述紅色熒光粉；

其中，所述含鋁的化合物為氫氧化鋁和/或氧化鋁。

上述的方法中，所述煅燒的溫度可為1200～1450℃，具體可為1400℃；