[發(fā)明專利]可被近紫外和藍(lán)光激發(fā)的紅色熒光粉、制備方法及應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710111724.7
• 申請(qǐng)日: 2017-02-28
• 公開（公告）號(hào): CN106833636B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬學(xué)斌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K11/67
• 分類號(hào): C09K11/67;H01L33/50
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務(wù)所 32205
• 代理人: 李鵬

本發(fā)明公開了一種可被近紫外和藍(lán)光激發(fā)的紅色熒光粉、制備方法及應(yīng)用，屬無機(jī)發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。該熒光粉是一種非稀土離子摻雜的鋁酸鹽，其化學(xué)式為：Ba₄Ti₁₀Al_2?2xMn_2xO₂₇，其中x為Mn⁴⁺離子摻雜在該鋁酸鹽中的摩爾百分比系數(shù)，摻雜范圍為0.001≤x≤0.2，采用簡單的高溫固相法和溶膠凝膠法制備得到。可在近紫外或藍(lán)光激發(fā)下，發(fā)射出中心波長在654納米左右的紅色熒光，發(fā)光強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好，并且與藍(lán)光芯片的激發(fā)波長相匹配，可滿足WLEDs中的調(diào)制光源色溫和提高顯色指數(shù)。本發(fā)明制備方法簡單、易于操作，成本低且原料供應(yīng)不受限制，易于操作和工業(yè)化生產(chǎn)；生產(chǎn)過程無廢氣廢液排放，是一種環(huán)境友好的無機(jī)發(fā)光材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種發(fā)光材料、制備方法及應(yīng)用，特別涉及一種可被近紫外和藍(lán)光激發(fā)的紅色熒光粉、制備方法及應(yīng)用，屬于無機(jī)發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

白光LEDs具有高亮度、長壽命、節(jié)能、環(huán)保等特點(diǎn)，作為一種新型的綠色光源，被廣泛應(yīng)用于信號(hào)燈、指示燈、顯示屏和景觀照明等領(lǐng)域。現(xiàn)使用的白光LEDs主要以藍(lán)光LED和YAG熒光粉組合形成白光為主，雖然在質(zhì)和量方面有很大的進(jìn)展，但也存在一些關(guān)鍵問題，最大的缺陷就是顯色指數(shù)偏低，顯色指數(shù)較好的僅在85左右，通過大量研究證明，主要是因?yàn)長ED紅光區(qū)域的光度所制。將紅色熒光粉與黃色熒光YAG：Ce混合，并與InGaN藍(lán)光芯片組合可以得到人們所需求的暖白光，因此，紅色熒光粉越來越受到了研究者們的關(guān)注。

雖然目前已經(jīng)研發(fā)了大量的紅色熒光粉，但是能被近紫外光和藍(lán)光有效激發(fā)的紅色熒光粉比較少。傳統(tǒng)的商用紅色熒光粉是在固體材料中摻雜稀土離子，并在紫外(小于365納米)下激發(fā)，但是因?yàn)槠渑c藍(lán)光芯片(激發(fā)區(qū)域一般在380-470納米)不匹配所以不能滿足WLEDs中的應(yīng)用需求，而且稀土離子價(jià)格昂貴，全球的供應(yīng)也越來越匱乏，因此近些年來，尋找低成本、高性能的熒光粉材料已經(jīng)成為一種趨勢。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)近紫外光和藍(lán)光有效激發(fā)的、顯色指數(shù)高的紅色熒光粉，本發(fā)明的另一目的在于提供上述紅色熒光粉的制備方法，保證操作簡單、成本低且可重復(fù)性好，本發(fā)明的第三個(gè)目的在于提供上述紅色熒光粉的應(yīng)用。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種可被近紫外和藍(lán)光激發(fā)的紅色熒光粉，化學(xué)式為Ba₄Ti₁₀Al_2-2xMn_2xO₂₇，x為Mn⁴⁺離子摻雜的摩爾百分比系數(shù)，摻雜范圍0.001≤x≤0.2。

本發(fā)明還提供了一種可被近紫外和藍(lán)光激發(fā)的紅色熒光粉的制備方法，采用高溫固相法，包括以下步驟：

(1)按照化學(xué)式Ba₄Ti₁₀Al_2-2xMn_2xO₂₇，其中0.001≤x≤0.2對(duì)應(yīng)的化學(xué)計(jì)量比稱取含鋇離子Ba²⁺的化合物、含鈦離子Ti⁴⁺的化合物、含鋁離子Al³⁺的化合物和含錳離子Mn⁴⁺的化合物，研磨并混合均勻；

(2)將混合物在空氣氣氛下預(yù)煅燒，預(yù)煅燒溫度為300～500℃，預(yù)煅燒時(shí)間為3～10小時(shí)；

(3)將上述煅燒后的產(chǎn)物冷卻至室溫，取出樣品，充分研磨并混合均勻，在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為500～1000℃，煅燒時(shí)間為6～15小時(shí)；

(4)冷卻至室溫后取出樣品，充分研磨并混合均勻，再次在含有氧氣的氣氛中煅燒，煅燒溫度為1000～1500℃，煅燒時(shí)間為8～16小時(shí)，即可得到一種能被近紫外和藍(lán)光激發(fā)的紅色熒光粉。