一种Mn制造技术

本发明专利技术属于发光材料技术领域，具体涉及一种Mn

【技术实现步骤摘要】
一种Mn
2+
激活橙红色荧光粉及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于发光材料
，具体地，涉及一种Mn
2+
激活橙红色荧光粉及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]白光LED作为一种新型的固态照明光源，与传统照明光源相比具有寿命长、体积小、节能环保等优点，可被广泛应用于液晶显示器背光源、普通照明、信号灯、显示屏等诸多领域。目前可实现产业化的光转换型白光LED技术是利用InGaN蓝光LED芯片激发YAG：Ce
3+
黄色荧光粉，这种方法具有结构简单、发光效率高和亮度好等优点，但是由于其缺乏红光成分，难以封装得到显色指数高、低色温的白光LED器件，在一些对显色性和色温性要求较高的领域如医用照明、艺术照明等领域的应用受到了一定的限制。为了克服这一缺点，近紫外芯片激发三基色荧光粉实现白光LED的方法被提出，这类白光LED的颜色由荧光粉主导，红色荧光粉是重要的组成部分，目前广泛应用的近紫外/蓝光激发的红色荧光粉主要为硫化物及一些氮化物/氮氧化物体系。然而硫化物高温不稳定且发光效率低，氮化物/氮氧化物虽然热稳定性良好，但是由于合成条件苛刻，制备成本较高。因此研究开发近紫外光或蓝光芯片激发价格低廉、发光性能良好的新型红色荧光粉是十分必要的。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本申请人通过基于非稀土Mn元素的红光荧光材料制备实验，得到一种发射橙红光、发射光强度大、发光位置可调的、能用于制作白光LED的发光材料：将各原材料按比例混合，于空气气氛中通过自还原高温固相法一步烧结、冷却后研磨，可得到具有氧磷灰石晶体结构的Mn
2+
激发的橙红色荧光材料。
[0004]以下详述本专利技术技术方案：
[0005]本专利技术目的之一是提供可激发红橙色光的新型荧光材料M1‑
0.5x
Gd9‑
0.5x
(SiO4)6O2：xMn
2+
，其中M为碱金属元素Li、Na、K中的一种，0.001≤x≤0.3。
[0006]本专利技术的目的之二是提供一种空气气氛中制备上述白光LED用可激发红橙色光荧光材料的制备方法。
[0007]本专利技术的目的之三是提供上述Mn
2+
激活橙红色荧光粉在制备LED器件中的应用。
[0008]根据本专利技术的目的之一，提供一种Mn
2+
激活橙红色荧光粉，本专利技术所述Mn
2+
激活橙红色荧光材料，其化学式为M1‑
0.5x
Gd9‑
0.5x
(SiO4)6O2：xMn
2+
，其中M为Li、Na、K中的一种，x为掺入Mn
2+
的摩尔百分比，0.001≤x≤0.3。
[0009]在本专利技术一种优选的实施方式中，所述荧光材料的化学组成为：Li
0.97
Gd
8.97
(SiO4)6O2：0.06Mn
2+
Na
0.97
Gd
8.97
(SiO4)6O2：0.06Mn
2+
、K
0.97
Gd
8.97
(SiO4)6O2：0.06Mn
2+
、Li
0.95
Gd
8.95
(SiO4)6O2：0.10Mn
2+
Na
0.95
Gd
8.95
(SiO4)6O2：0.10Mn
2+
、K
0.95
Gd
8.95
(SiO4)6O2：0.10Mn
2+
。
[0010]本专利技术所述荧光材料，Mn
2+
离子掺杂进晶体结构中，未破坏晶体结构，为磷灰石型
矿物结构。
[0011]本专利技术所述荧光材料在近紫外光激发下，发射主峰位于593nm附近的橙红光，并随M的不同，可实现发光位置的调变。
[0012]根据本专利技术的目的之二，所述Mn
2+
激活橙红色荧光粉的制备方法，按M1‑
0.5x
Gd9‑
0.5x
(SiO4)6O2：xMn
2+
称取所需原料，将原料研细混匀、烧结、冷却、研磨成粉末，即得所述Mn
2+
激活橙红色荧光粉；所述烧结的条件为：空气气氛下，1100～1500℃煅烧2～10小时。
[0013]进一步地，所述荧光粉M1‑
0.5x
Gd9‑
0.5x
(SiO4)6O2：xMn
2+
，由Li源、Na源、K源、Gd源和Si源制备而成，M为Li、Na、K中的一种。所述M源(Li源、Na源、K源)、Gd源、Si源和Mn源中元素M∶Gd∶Si∶Mn的摩尔量之比为1∶9∶6∶0.001～0.3。
[0014]所述Li源原料选自LiNO3、Li2CO3等中的一种或多种，进一步地，所述Li源原料为Li2CO3。
[0015]所述Na源原料选自NaNO3、Na2CO3等中的一种或多种，进一步地，所述Na源原料为Na2CO3。
[0016]所述K源原料选自KNO3、K2CO3等中的一种或多种，进一步地，所述K源原料为K2CO3。
[0017]所述Gd源原料选自Gd(NO3)3·
6H2O、Gd2O3、GdCl3·
6H2O等中的一种或多种，进一步地，所述Gd源原料为Gd2O3。
[0018]所述Si源原料为SiO2。
[0019]所述Mn源原料选自MnCO3、KMnO4、MnO2中的一种或两种，进一步地，所述Mn源原料为MnCO3、MnO2。
[0020]进一步地，所述M具体为Li，Li源、Gd源、Si源和Mn源中元素Li∶Gd∶Si∶Mn的摩尔量之比为1∶9∶6∶0.06～0.10，所述烧结的条件为：空气气氛下，1150～1200℃煅烧8～10小时。
[0021]进一步地，所述M具体为Na，Na源、Gd源、Si源和Mn源中元素Na∶Gd∶Si∶Mn的摩尔量之比为1∶9∶6∶0.06～0.10，所述烧结的条件为：空气气氛下，1300～1350℃煅烧6～7小时。
[0022]进一步地，所述M具体为K，K源、Gd源、Si源和Mn源中元素K∶Gd∶Si∶Mn的摩尔量之比为1∶9∶6∶0.06～0.10，所述烧结的条件为：空气气氛下，1360～1400℃煅烧5小时。
[0023]根据本专利技术的目的之三，所述的Mn
2+
激活橙红色荧光粉在制备近紫外激发的LED中应用。
[0024]进一步地，所述的LED为白光LED。
[0025]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0026]本专利技术提供的荧光材料M1‑
0.5x
Gd9‑
0.5x
(SiO4)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Mn
2+
激活橙红色荧光粉，其特征在于，所述的Mn
2+
激活橙红色荧光粉化学式为M1‑
0.5x
Gd9‑
0.5x
(SiO4)6O2：xMn
2+
，其中，M为Li、Na、K中的一种，0.001≤x≤0.3。2.如权利要求1所述的Mn
2+
激活橙红色荧光粉，其特征在于，所述的Mn
2+
激活橙红色荧光粉化学式具体为Li
0.97
Gd
8.97
(SiO4)6O2：0.06Mn
2+
、Na
0.97
Gd
8.97
(SiO4)6O2：0.06Mn
2+
、K
0.97
Gd
8.97
(SiO4)6O2：0.06Mn
2+
、Li
0.95
Gd
8.95
(SiO4)6O2：0.10Mn
2+
、Na
0.95
Gd
8.95
(SiO4)6O2：0.10Mn
2+
或K
0.95
Gd
8.95
(SiO4)6O2：0.10Mn...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅乐夫，张园园，刘宁，刘海坤，廖立兵，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：