[發明專利]一種紅色發光材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710656534.3
• 申請日: 2017-08-03
• 公開（公告）號: CN107236544B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發明（設計）人: 金亞洪;王學鵬;胡義華;謝冠明;黎泳德
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: C09K11/67
• 分類號: C09K11/67;C09K11/66
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王洋;趙青朵

本發明提供了一種紅色發光材料，為式(Ⅰ)所示結構：Li₂Mg₃A_1?xO_6?yF_2y:xMn⁴⁺；式(Ⅰ)；其中，A選自Ti⁴⁺、Zr⁴⁺或Hf⁴⁺中的一種或多種；x為摻雜的Mn⁴⁺離子的摩爾數；0<x≤0.04；0<y<1.5。本發明提供的紅色發光材料可由藍光LED芯片激發產生紅色發射光譜；并且本發明采用的紅色發光材料以Mn(IV)離子作為發光中心，避開了傳統發光材料經常使用的稀土離子，大降低了原料采購的成本，減少了稀土資源的消耗。另一方面，該材料的反應溫度低于1000℃，相比于市場上其他的紅色熒光粉，反應溫度在很大程度上得到降低，大大降低了電能消耗，節約了生產成本。

技術領域

本發明涉及發光材料技術領域，尤其是涉及一種紅色發光材料及其制備方法。

背景技術

新型光源白光LED由于具有體積小、能耗低、壽命長、無污染等諸多優點而具有重要的應用價值和廣闊的市場前景。目前，白光LED備受世界各國的大力推廣，有望取代傳統的照明光源如熒光燈和白熾燈，成為新一代綠色照明光源。

然而，當前白光LED的制造還面臨著一大問題：由于藍光芯片+黃色熒光粉(YAG:Ce³⁺)合成的白光中缺少紅光成分從而導致高色溫、低顯色指數的冷白光。這直接造成此類白光LED在照明上，人眼感覺光線陰冷，顯色性差。為了滿足室內照明的需求，需要加入合適比例的紅色熒光粉來改善LED的色溫和顯色指數。目前市場上已經有一些Eu²⁺摻雜的氮化物高效紅色熒光粉和Mn⁴⁺摻雜的氟化物紅色熒光粉等。但是，氮化物紅色熒光粉制備條件苛刻，需要高溫高壓，成本較高；氟化物紅色熒光粉制備工藝復雜且制備過程所要用到的試劑對環境污染較大。

因此，有必要開發一種制備簡單、廉價且環保的紅色熒光粉，以實現高顯色指數，低色溫白光LED照明。利用Mn(IV)離子作為發光中心，避免了稀土離子的使用，可以降低成本。將其摻雜到合適的金屬氧化物中可實現較好的紅光發射。但現有技術公開報道的相關研究其制備溫度都較高，一般大于1000℃，并且制備工藝復雜。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種紅色發光材料，本發明提供的發光材料由藍光LED芯片激發產生紅色發射光譜，并且本發明的紅色熒光粉制備工藝簡單，合成溫度低。

本發明提供了一種紅色發光材料，為式(Ⅰ)所示結構：

Li₂Mg₃A_1-xO_6-yF_2y:xMn⁴⁺； 式(Ⅰ)；

其中，A選自Ti⁴⁺、Zr⁴⁺或Hf⁴⁺中的一種或多種；x為摻雜的Mn⁴⁺離子的摩爾數；0<x≤0.04；0<y<1.5。

優選的，所述0.01<x≤0.04；0.1<y<1.5。

本發明提供了一種如上述技術方案所述的紅色發光材料的制備方法，包括如下步驟：

A)將含鋰化合物、含鎂化合物、含A化合物、含氟化合物以及含錳化合物按照比例混合，研磨，得到混合物；所述含A化合物選自含鈦化合物、含鋯化合物和含鉿化合物中的一種或幾種；所述含鋰化合物、含鎂化合物、含A化合物、含氟化合物和含錳化合物的混合摩爾比為2：3：(1-x)：2y：x；

B)將所述混合物加熱煅燒、研磨，得到紅色發光材料；所述煅燒溫度為900℃～980℃。