[發(fā)明專利]一種Mn4+

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910382391.0
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110157426B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設計）人: 肖思國;王文波
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 冷玉萍

本發(fā)明公開一種Mn⁴⁺激活紅色熒光材料及其制備方法。該熒光材料的化學組分通式為Ba₆Y_yGd_zW_3?XMn_XO₁₈，其中0.001≤X≤0.02，y+z＝2。其采用高溫固相法制備，工藝簡單，生產成本低，化學性質穩(wěn)定。該熒光材料最高激發(fā)峰位于366nm，可被300～600nm波段的光有效激發(fā)，發(fā)出640～750nm的紅光。該熒光材料的發(fā)射光譜由兩個發(fā)射峰構成，其峰值分別位于677nm和692nm，隨著Y含量的增加，677nm處的發(fā)射峰逐漸降低，692nm處的發(fā)射峰逐漸升高。

技術領域

本發(fā)明屬于發(fā)光材料領域，涉及一種可被近紫外光激發(fā)的新型Mn⁴⁺激活紅色熒光材料及 其制備方法。

背景技術

白光LED燈因其優(yōu)異的性能被確認為第四代照明光源，目前白光LED的實現(xiàn)途徑主要有 兩種：其一是多種芯片組合，其二是單一芯片與RGB熒光粉組合。在實際使用中，由于單個 RGB三色芯片混合得到的白光顯色指數低，所以會采用多個芯片集成。但是多芯片集成成本 高，工藝復雜，制作困難限制了它使用。因此，短波發(fā)射的單芯片與RGB熒光粉組合得到的 白光LED是目前的主流。在這一組合中，RGB熒光粉對白光LED的發(fā)光性能起著決定作用。

目前普遍采用的RGB熒光粉中，紅色熒光粉多為稀土元素銪激活的硫化物、硫氧化物和 氮化物。這些熒光材料大都存在化學性質不穩(wěn)定，發(fā)光強度遠低于藍、綠熒光粉等缺陷，而 且稀土的來源貧瘠，原材料昂貴。因此，尋找替代稀土銪和物化性質穩(wěn)定的新基質一直是研 究者努力的方向。過渡金屬錳因其原材料來源豐富，成本低，易產生紅光發(fā)射成為替代稀土 銪的首選。使用物化性質穩(wěn)定的鎢酸鹽作為基質材料來制作高效熒光粉，也是近些年的研究 熱點。

中國發(fā)明CN20181002461.8公開了一種Mn⁴⁺摻雜的鎢酸鹽紅色熒光粉及其制備方法，該 熒光粉可被330nm的紫外光有效激發(fā)，發(fā)出峰值位于695nm的深紅光。中國發(fā)明CN20161108328.0公開了一種稀土離子雙摻雜的ZnWO₄:Eu³⁺,Sm³⁺熒光粉及其制備方法，該熒光粉使用水熱法合成，能被408nm的紫光激發(fā)，發(fā)射光范圍為560～670nm，峰值位于613nm。中國發(fā)明CN20161049475.8公開了一種摻雜錳離子的鎢酸鈣紅色熒光粉及其制備方法，其化 學組成為Ca_1-xLa₂WO₇:xMn²⁺；其中，x取0.005～0.20，該熒光粉需要在還原氣氛下采用高溫 固相法合成。盡管新的可用于白光LED的紅色熒光粉不斷涌現(xiàn)，但這些紅色熒光粉的發(fā)光效 率還有待進一步的提高，因此，我們提出了一種可被Mn⁴⁺激活的新型基質。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種化學性質穩(wěn)定，能被近紫外光激發(fā)的Mn⁴⁺激活紅色熒光材料 及其制備方法。

本發(fā)明的技術方案為：

一種Mn⁴⁺激活紅色熒光材料，其化學組分通式為Ba₆Y_yGd_zW_3-XMn_XO₁₈，其中 0.001≤X≤0.02，y+z＝2。

上述的Mn⁴⁺激活紅色熒光材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)稱樣：按通式Ba₆Y_yGd_zW_3-XMn_XO₁₈，其中0.001≤X≤0.02，y+z＝2，所對應的化學計量 比稱取原料碳酸鋇、碳酸錳、氧化釔、氧化釓和氧化鎢；