[發明專利]一種光學性能可調控的二價錳離子摻雜MgAlON綠色熒光粉的制備方法

在審

• 申請號: 201810374842.1
• 申請日: 2018-04-24
• 公開（公告）號: CN108531166A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 王皓;黃曉宇;李凱;王為民;傅正義
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C09K11/64
• 分類號: C09K11/64
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 喬宇

本發明涉及一種光學性能可調控的二價錳離子摻雜MgAlON綠色熒光粉的制備方法，屬于熒光材料制備領域。一種Mn²⁺摻雜MgAlON綠色熒光粉，組成為Mn_z:Mg_8?x?3y?zAl_16+x+2yO_32?xN_x，其中：0≤x≤3,0≤y≤2,0.1≤z≤0.7。該方法工藝簡單、合成迅速、效率高，所得Mn²⁺摻雜MgAlON綠色熒光粉發射綠光，發射峰范圍為500?550nm，熒光壽命為3?6ms，實現了對綠光發射熒光粉光學性能的調控。

技術領域

本發明涉及一種光學性能可調控的熒光粉的制備方法，具體涉及一種光學性能可調控的Mn²⁺摻雜MgAlON綠色熒光粉及其制備方法，屬于熒光材料制備領域。

背景技術

白光LED具有亮度高、能耗低、壽命長、無污染和實用性強等優點，是繼白熾燈、熒光燈、放電燈之后第四代照明光源，也是21世紀重要的高新技術產業之一。白光LED是由芯片和可被LED芯片有效激發的熒光粉封裝而成。目前商用的白光LED主要由藍光LED芯片和可被其激發的黃色熒光粉YAG:Ce組成，但此組合方式缺失紅光組分，導致白光LED顯色指數較低。為此，人們欲采用藍光LED芯片激發綠色和紅色熒光粉，復合成白光，以期彌補紅光的缺失，提高白光LED的顯色性。上述組合方式成本較低且未被商業壟斷，有極大的發展潛力。然而此組合方式呈現出的白光有可能偏離標準白光，為此需要調控綠色或紅色熒光粉的熒光性能。未來白光LED技術的發展必定離不開三基色熒光粉技術的進步，因此發展低色溫、高顯色性、高穩定性、高光效的白光LED需要開發熒光性能可調控的LED用綠色熒光粉。

常見的綠色熒光粉主要有硫代鎵酸鹽、氮氧化物、硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽六大基質體系，主要由稀土離子Eu²⁺、Yb²⁺、Ce³⁺、Tb³⁺作激活劑離子，基于其4f-4f或5d-4f能級躍遷可發射多種顏色的光，實現熒光性能的調控。此外，過渡金屬離子Mn²⁺也常常用作熒光材料的激活劑離子，因其外層電子構型為3d⁵，受激發時表現為d-d躍遷，易受晶體場環境影響故而光致發光范圍廣，可在500nm-700nm內變化。目前研究最多的是Mn²⁺與Eu²⁺、Ce³⁺等稀土離子的共摻發光。Mn作為過渡金屬，相比稀土金屬更易獲得相應化合物，價格也更為低廉，所以研究出單摻Mn²⁺、光學性能可調控的熒光粉對白光LED技術的發展十分重要。