[发明专利]固态照明用锡酸锂锰红色荧光材料及其制备方法

说明书

本发明提供固态照明用锡酸锂锰红色荧光材料及其制备方法，其表达通式为Li₂Mn_zSn_(1‑z)O₃，其中0.001≤z≤0.1，激活离子为Mn⁴⁺离子，组分为Li:Mn:Sn=2:z:(1‑z)。本发明还公开了这种荧光材料的制备方法：准确称取含有锂（Li）的化合物原料、含锡（Sn）的化合物原料及含锰（Mn）的化合物原料，研磨混匀后，在温度550‑700℃下，空气中预烧3‑10小时；再次研磨混匀预烧后的样品，空气中控制温度950℃‑1150℃高温烧制5‑20小时，随炉冷却至室温，即可制得。本发明的荧光材料在220‑600 nm范围内具有宽的紫外与蓝光吸收，能将紫外与蓝光高效转化为发光范围在600‑780 nm的红光，其发光中心为～658 nm，对制备设备与工艺条件要求低，在固态照明LED中具有一定的应用前景。

技术领域

本发明涉及红色荧光材料领域，特别涉及固态照明用锡酸锂锰红色荧光材料及其制备方法。

背景技术

LED作为第四代新型照明光源，具有许多不同于其他电光源的特点和明显优势，如：节能环保(理论上仅需白炽灯10％和荧光灯的50％的能耗)、环保(无汞等有毒物质)、寿命长(理论上为荧光灯的10倍和白炽灯的100倍)、坚固、体积小、容易设计多种产品、驱动电源安全、无紫外和红外光等辐射，这使其成为节能环保光源的首选。LED照明在许多邻域已经得到了广泛的应用，如：手机、通用照明、汽车前灯、景观照明、路灯照明、大屏幕LCD背光源等。目前，LED固态照明主要是LED芯片+荧光粉系列。荧光粉发光性能的好坏直接影响到LED固态照明的性能和发展。因此，发光性能优良的新型荧光粉的研制是一个重要的任务。

离子外层电子排布为d³结构的Mn⁴⁺，在波长为紫外至蓝光区域的激发光作用下，可在红光区域(600-790nm)内产生红色至深红色的发光，Mn⁴⁺离子掺杂荧光粉可以用作LED的红光材料之一。Mn⁴⁺离子掺杂红色荧光粉研究已经被关注和报道，如：Mn⁴⁺离子掺杂铝酸盐荧光粉(Sr₂MgAl₂₂O₃₆:Mn⁴⁺和CaAl₂O₄:Mn⁴⁺等)、Mn⁴⁺离子掺杂氟化物荧光粉(K₂SiF₆:Mn⁴⁺和BaSiF₆:Mn⁴⁺等)、Mn⁴⁺离子掺杂钛酸盐荧光粉(SrTiO₃:Mn⁴⁺和Li₂TiO₃:Mn⁴⁺等)。本发明的锡酸锂锰荧光材料是一种新型Mn⁴⁺离子掺杂红色荧光粉，发光性能表明其在固态照明LED灯中具有一定的实际应用前景。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的在于提供一种新型固态照明用锡酸锂锰红色荧光材料，其在紫外光和蓝光谱区具有吸收，在紫外至蓝光区域内的光激发下，具有覆盖600-780nm区间和发光中心在～658nm红色荧光，其荧光具有良好的抗热淬灭特性。

本发明的另一目的在于提供上述新型固态照明用锡酸锂锰红色荧光材料的 制备方法。本发明是利用价格低廉的Mn⁴⁺离子作为激活离子，可以在较温和条件和空气气氛下，采用高温固相法制备具有良好的抗热淬灭特性的新型锡酸锂锰红色荧光材料。

本发明的目的通过以下技术方案实现：