[发明专利]一种四价锰离子掺杂铝酸锶镁的红色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料研究领域，具体是一种四价锰离子掺杂铝酸锶镁的红色荧光粉及其制备方法。

背景技术

入夏以来，全国各地出现不同程度的电荒，广州也不例外，以2011年6月2日为例，广州电网供电负荷为1044.6万千瓦，同比增长6.4%，用电高峰比2010年提前两个月。在经济持续增长的形势下，预计2011年广州电网新增负荷100万千瓦。为应对电荒，企事业单位不得不拉闸限电，这给人们的工作、生活带来了很大不便。为解决和缓解这一问题，需要大力推广与应用低能耗高效率的技术。因具有能耗低、发光效率高、使用寿命长、不含汞、环境友好等特点，固态LED照明技术近年来备受青睐。LED也被公认为是21世纪照明光源的重大革新。据统计，２０１０年我国照明用电超过３０００亿度，同样亮度下，LED灯的耗电量仅为白炽灯的十分之一，只要有三分之一的白炽灯被LED灯取代，每年就能为国家节省用电１０００亿度，相当于一个三峡工程的发电量。

目前商用白光LED（WLED）采用蓝光InGaN LED激发Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ 黄色荧光粉，黄光与透过的蓝光混合产生白光。这种WLED的不足之处在于其在红色光谱区发光较弱，这直接导致了商用WLED色温偏高（通常位于4500-6500K），CRI较低（通常小于80）。为解决这一问题，可在商用WLED中引入一种红色荧光粉(可被蓝光激发)，或者尝试用发射350-410nm紫外光的LED芯片激发红蓝绿三基色混合荧光粉，制成另外一种WLED。两者解决方案都需要开发可被紫外或蓝光激发的高效红光荧光材料。

一些稀土掺杂，如Eu²⁺掺杂的氮化物、氮氧化物、硅酸盐、铝酸盐等红色荧光材料被相继报道。其中氮化物或氮氧化物具有格外优异的光谱性质，量子效率超过70%，被认为是最具潜力的荧光粉。但合成这些材料通常需要比较苛刻的条件，例如Eu²⁺掺杂β-SiAlON需要在1900^oC，10个大气压氮气氛围下合成。这种高温高压对设备的要求很高。并且激活离子是价格较高的稀土离子。最近彭明营等人[中国发明专利申请号ZL 201110185693.2]发明了一种廉价二价铋离子掺杂的氯代硼酸钡，在紫外或蓝光激发，呈现红色荧光。