[發明專利]一種Mn2+

有效

• 申請號: 201711493112.5
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN108034423B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 秦杰;秦傳香
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C09K11/59
• 分類號: C09K11/59;H01L33/50
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

本發明公開了一種Mn²⁺離子摻雜的硅酸鹽紅色熒光粉、制備方法及應用。熒光粉的化學通式為Na₂Mg_5(1?x)Si₁₂O₃₀:5xMn²⁺，其中，x為Mn²⁺摻雜的摩爾比，0.001≤x≤0.2，采用高溫固相合成法制得。本發明制備得到的熒光材料在紫外、近紫外或藍光等激發光源激發時，能發射波長范圍在520～750納米的紅色熒光，激發光譜范圍較寬，且在355納米及420納米處有強吸收，與商業紫外?藍光芯片完美吻合。本發明提供的Mn²⁺離子摻雜的硅酸鹽紅色熒光粉，生產成本低，是一種發光性能好的紅色熒光材料，可應用于制造紫外?藍光激發的白光LED熒光粉。

技術領域

本發明涉及一種Mn²⁺摻雜的硅酸鹽紅色熒光粉材料、制備方法及應用，屬于固體熒光材料技術領域。

背景技術

發光二極管（LED），因其具有壽命長、能量轉換效率高、穩定性良好、價格低廉等優點，已經被公認為是具有高性能和長期穩定性的高效技術之一。目前，商業化的白光LED是由藍光InGaN芯片與黃色熒光粉YAG：Ce³⁺組合而成，通過熒光粉YAG：Ce³⁺吸收芯片發出的部分藍光（440-460納米）后發射出黃色熒光（490-550納米），并與未吸收的藍光混合形成白光。然而，在實際應用中，由于缺少紅光成分，導致器件顯色指數（CRI）低、相關色溫（CCT）高，難以滿足室內照明以及寬色域液晶顯示（LCD）背光源的要求。為了避免上述缺點，迫切需要開發新型的發光性能好的紅色熒光粉。

目前商用的紅色熒光粉主要是Eu²⁺摻雜的氮化物，例如Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺（參見文獻：Van Duong Luong et al., Preparation of Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺ for white light-emittingdiodes by multi-step heat treatment, Journal of Alloys and Compounds, 509,7525-7528）或CaAlSiN₃:Eu²⁺（參見文獻：Hyo Sung Kim et al., Luminescenceproperties of CaAlSiN₃:Eu²⁺ phosphor prepared by direct-nitriding method usingfine metal hydride powders, Journal of Alloys and Compounds, 633, 97-103）等。Eu²⁺摻雜的氮化物紅色熒光粉具有物理化學性質穩定，熱穩定性好，發光效率高等優點。但是發射光譜過寬，與綠、黃色熒光粉混合時易發生再吸收的現象，且發射峰部分超過人眼敏感區域，降低器件的輻射流明效率，除此以外，氮化物熒光粉的制備條件過于苛刻，原料昂貴，生產成本較高，從而限制了氮化物熒光粉的廣泛應用。近幾年，稀土離子摻雜的紅色熒光粉被廣泛地報道，如Eu³⁺，Sm³⁺。但是稀土離子的資源短缺，價格昂貴，使用上受到極大的限制。