[发明专利]一种光学性能可调控的二价锰离子掺杂MgAlON绿色荧光粉的制备方法

说明书

本发明涉及一种光学性能可调控的二价锰离子掺杂MgAlON绿色荧光粉的制备方法，属于荧光材料制备领域。一种Mn²⁺掺杂MgAlON绿色荧光粉，组成为Mn_z:Mg_{8‑x‑3y‑z}Al_16+x+2yO_32‑xN_x，其中：0≤x≤3,0≤y≤2,0.1≤z≤0.7。该方法工艺简单、合成迅速、效率高，所得Mn²⁺掺杂MgAlON绿色荧光粉发射绿光，发射峰范围为500‑550nm，荧光寿命为3‑6ms，实现了对绿光发射荧光粉光学性能的调控。

技术领域

本发明涉及一种光学性能可调控的荧光粉的制备方法，具体涉及一种光学性能可调控的Mn²⁺掺杂MgAlON绿色荧光粉及其制备方法，属于荧光材料制备领域。

背景技术

白光LED具有亮度高、能耗低、寿命长、无污染和实用性强等优点，是继白炽灯、荧光灯、放电灯之后第四代照明光源，也是21世纪重要的高新技术产业之一。白光LED是由芯片和可被LED芯片有效激发的荧光粉封装而成。目前商用的白光LED主要由蓝光LED芯片和可被其激发的黄色荧光粉YAG:Ce组成，但此组合方式缺失红光组分，导致白光LED显色指数较低。为此，人们欲采用蓝光LED芯片激发绿色和红色荧光粉，复合成白光，以期弥补红光的缺失，提高白光LED的显色性。上述组合方式成本较低且未被商业垄断，有极大的发展潜力。然而此组合方式呈现出的白光有可能偏离标准白光，为此需要调控绿色或红色荧光粉的荧光性能。未来白光LED技术的发展必定离不开三基色荧光粉技术的进步，因此发展低色温、高显色性、高稳定性、高光效的白光LED需要开发荧光性能可调控的LED用绿色荧光粉。

常见的绿色荧光粉主要有硫代镓酸盐、氮氧化物、硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐六大基质体系，主要由稀土离子Eu²⁺、Yb²⁺、Ce³⁺、Tb³⁺作激活剂离子，基于其4f-4f或5d-4f能级跃迁可发射多种颜色的光，实现荧光性能的调控。此外，过渡金属离子Mn²⁺也常常用作荧光材料的激活剂离子，因其外层电子构型为3d⁵，受激发时表现为d-d跃迁，易受晶体场环境影响故而光致发光范围广，可在500nm-700nm内变化。目前研究最多的是Mn²⁺与Eu²⁺、Ce³⁺等稀土离子的共掺发光。Mn作为过渡金属，相比稀土金属更易获得相应化合物，价格也更为低廉，所以研究出单掺Mn²⁺、光学性能可调控的荧光粉对白光LED技术的发展十分重要。