四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸（鋁或鎵）鋰紅色熒光材料及其制備方法，該紅色熒光材料的晶體結(jié)構(gòu)為六方晶系，分子式為LiRGe2-xO6:xMn4+，R表示為：鋁(Al)和鎵(Ga)；分別準(zhǔn)確稱取含有鋰的化合物原料、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的化合物原料、含鍺的化合物原料及含錳的化合物原料，經(jīng)過研磨混勻后，控制溫度450～600℃，預(yù)燒3～5小時(shí)；將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻后，在空氣中，高溫?zé)?～6小時(shí)，控制溫度850～1000℃，隨爐冷卻至室溫，即可制得。
【專利說明】四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及紅色熒光材料領(lǐng)域，特別涉及四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著藍(lán)色氮化鎵和長波紫外激光二極管(LED)技術(shù)上的突破及產(chǎn)業(yè)化，固態(tài)照明光源再次吸引了人們的興趣。在照明工業(yè)方面，白光LED相對(duì)于傳統(tǒng)的白熾燈和熒光燈等具有許多明顯優(yōu)勢。例如:白光LED在理論上只需要白熾燈10%和熒光燈的50%的能耗，其壽命為熒光燈的10倍和白熾燈的100倍，LED光源無紫外和紅外光等輻射、無熒光燈管破裂溢出汞的二次污染等。目前，日本、美國和歐盟等發(fā)達(dá)國家傾注了大量資金、人力和物力，成立了專門機(jī)構(gòu)制定戰(zhàn)略目標(biāo)和計(jì)劃來研究和開發(fā)固體白光LED ;中國啟動(dòng)了“半導(dǎo)體(LED)照明產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)重大項(xiàng)目”，成立了由八部委組成的半導(dǎo)體照明工程協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組，并確定深圳、上海、大連、南昌、廈門五大城市為產(chǎn)業(yè)示范基地。
[0003]目前商用的二基色白光LED主要是采用藍(lán)光InGaN芯片激SY3Al5O12:Ce3+ (YAG:Ce3+)黃色熒光粉。由于缺少紅色熒光粉，使其在紅色光譜區(qū)發(fā)光較弱，從而導(dǎo)致其色溫偏高，顯色指數(shù)偏低。為了解決這個(gè)局限，可以考慮在二基色白光LED中增加一種可被藍(lán)色LED芯片激發(fā)的紅色熒光粉，從而形成一種三基色(藍(lán)、黃、紅)的白光LED ;商用的三基色白光LED主要是采用(近)紫外芯片激發(fā)紅、藍(lán)和綠熒光粉組成。所以說，白光LED必須具有:能被藍(lán)光或者紫外光有效激發(fā)、耐紫外輻射、高的熱淬滅溫度、高的熱穩(wěn)定性等性能優(yōu)良、發(fā)光效率高、無放射性、無毒、無害和對(duì)人體安全的紅色熒光粉。
[0004]近十年來，可用于白光LED中的紅色熒光粉被相繼報(bào)道，如:銪、釤、鐠等稀土離子摻雜的氮化物、氮氧化物、硅酸鹽、鋁酸鹽等、四價(jià)錳離子摻雜鋁酸鹽等和二價(jià)鉍離子摻雜的硫酸堿土金屬鹽和磷硼酸堿土金屬鹽等。其中，稀土摻雜的氮化物、氮氧化物發(fā)光性能優(yōu)越，量子效率超過70%，已經(jīng)得到了應(yīng)用。但是氮化物、氮氧化物的制備條件通常比較苛刻，需要高溫(> 170(TC)、高壓(> 5個(gè)大氣壓)及特殊條件，這些條件對(duì)設(shè)備的要求很高，從而影響熒光粉的價(jià)格不能夠降低，所以對(duì)制備方法簡單易行的紅色熒光粉的研究具有重要意義。
[0005]Mn4+離子外層電子排布為d3結(jié)構(gòu)，在激發(fā)波長為紫外區(qū)域的光激發(fā)下，可在紅光區(qū)域(600-750 nm)內(nèi)產(chǎn)生包含有窄峰的寬帶發(fā)光。Mn4+離子摻雜紅色熒光粉可以應(yīng)于紫外LED芯片+紅、綠、藍(lán)三基色熒光粉組合的白光LED。1947年，Williams等第一次發(fā)現(xiàn)Mn4+摻雜鍺酸鎂發(fā)射紅色熒光；1960年，Kemeny等發(fā)現(xiàn)3.5Mg0.0.5MgF2.GeO2:Mn4+熒光粉可以發(fā)射紅色熒光，并且3.5Mg0.0.5MgF2.GeO2:Mn4+熒光粉成為現(xiàn)在市場上的紅色商用粉。由于鍺原料價(jià)格高，使得這種紅色熒光粉的成本較高。為了降低紅色熒光粉的生產(chǎn)成本和提高發(fā)光效率，Mn4+離子摻雜紅色熒光粉研究已經(jīng)被關(guān)注和報(bào)道，如:Mn4+離子摻雜鋁酸鹽熒光粉(CaAl2O4: Mn4+、CaAl12O19: Mn4+、Sr4Al14O25: Mn4+、SrMgAl10O17: Mn4+ 和 Sr2MgAl22O36 = Mn4+ 等)、Mn4+離子摻雜氟化物熒光粉(A2RF6:Mn4+ (A = L1、Na、K 和 R = S1、T1、Ge)、A2RF5:Mn4+ (A =L1、Na、K 和 R = Al、Ga、In)等)、Mn4+離子摻雜鈦酸鹽熒光粉(AT13 = Mn4+ (A = Mg,Ca,Sr,Ba)、A2Ti O3: Mn4+ (A = L1、Na、K))等及其發(fā)光性能研究等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料，具有在紫外光和藍(lán)光譜區(qū)吸收，在紫外和藍(lán)光激發(fā)下，具有覆蓋600?750 nm區(qū)間和發(fā)光中心在約670 nm紅色熒光，其熒光具有良好的抗熱淬滅特性。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供上述新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料的制備方法。本發(fā)明是利用價(jià)格低廉的四價(jià)錳離子作為激活離子，在空氣氣氛下，采用高溫固相法制備具有良好的抗熱淬滅特性的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料。
[0008]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料，該紅色熒光材料的晶體結(jié)構(gòu)為六方晶系，分子式為LiRGe2_x06:xMn4+，按元素摩爾比L1:R:Ge:Mn = I:1: (2-χ):χ，其中0.001 ( X ( 0.1, R 表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)。
[0009]新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)稱取原料:按元素摩爾比L1:R:Ge:Mn = I:1: (2-χ):χ，其中0.001彡χ彡0.1，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)，分別準(zhǔn)確稱取含有鋰的化合物原料、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的化合物原料、含鍺的化合物原料及含錳的化合物原料；
(2)預(yù)燒:步驟(I)稱取的原料經(jīng)過研磨混勻后，在溫度為450?600°C下預(yù)燒3?5小時(shí)；
(3)燒制:將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻后，在溫度為850?1000°C下燒制3?6小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，即可制得化學(xué)組成為LiRGe2_x06:xMn4+的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)。
[0010]步驟(2)所述預(yù)燒在空氣氣氛下進(jìn)行。
[0011]步驟(3)所述燒制在空氣氣氛下進(jìn)行。
[0012]步驟(I)所述含鋰化合物原料為碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、氧化物、草酸鹽和醋酸鹽中的任一種。
[0013]步驟(I)所述含鋁或鎵化合物原料為碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、氧化物、草酸鹽和醋酸鹽中的任一種。
[0014]步驟(I)所述含錳化合物原料為碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、氧化物、草酸鹽和醋酸鹽中的任一種。
[0015]步驟(I)所述含鍺化合物原料為碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、氧化物、草酸鹽和醋酸鹽中的任一種。
[0016]本發(fā)明的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
本發(fā)明的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料熱穩(wěn)定性好，熒光強(qiáng)度高，顯色性好，是一種性能十分優(yōu)良的可用于白光LED中的紅色熒光粉材料。本發(fā)明制備的熒光粉具有在(近)紫外和藍(lán)色光譜區(qū)吸收，在(近)紫外和藍(lán)色光激發(fā)下，具有覆蓋600?750 nm區(qū)間和發(fā)光中心在約670 nm紅色熒光，其熒光具有良好的抗熱淬滅特性，溫度從50K升到室溫300K，熒光強(qiáng)度和熒光壽命變化小于5%，可以在熒光燈、固態(tài)白光LED及顯示等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。本發(fā)明以鍺酸(鋁或鎵)鋰鹽為基質(zhì)的熒光材料采用高溫固相法在空氣中制備，該制備方法簡單易行，采用合適的加熱升溫工藝，得到性能優(yōu)良的鍺酸(鋁或鎵)鋰鹽熒光材料。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰(LiAlGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料在發(fā)射波長671 nm下的激發(fā)光譜圖。
[0018]圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鎵鋰(LiGaGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料在發(fā)射波長668 nm下的激發(fā)光譜圖
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰(LiAlGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料在激發(fā)波長為335 nm下的發(fā)射光譜圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鎵鋰(LiGaGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料在激發(fā)波長為337 nm下的發(fā)射光譜圖。
[0020]圖5為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰(LiAlGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料在激發(fā)波長為335和465 nm下的發(fā)射光譜圖。
[0021]圖6為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鎵鋰(LiGaGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料在激發(fā)波長為337和470 nm下的發(fā)射光譜圖。
[0022]圖7為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰(LiAlGe2O6 = Mn4+)紅色熒光材料在激發(fā)波長為335 nm下的不同錳離子摻雜濃度的發(fā)射光譜圖。
[0023]圖8為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鎵鋰(LiGaGe2O6 = Mn4+)紅色熒光材料在激發(fā)波長為337 nm下的不同錳離子摻雜濃度的發(fā)射光譜圖。
[0024]圖9為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰(LiAlGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料在激發(fā)波長為335 nm, 50K到300K溫度下的發(fā)射光譜圖。
[0025]圖10為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鎵鋰(LiGaGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料在激發(fā)波長為337 nm, 50K到300K溫度下的發(fā)射光譜圖。
[0026]圖11為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰(LiAlGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料的熒光衰減曲線，監(jiān)測波長為671 nm，激發(fā)波長為335 nm。
[0027]圖12為本發(fā)明的實(shí)施例1制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鎵鋰(LiGaGe1.99406:0.006Mn4+)紅色熒光材料的熒光衰減曲線，監(jiān)測波長為668 nm，激發(fā)波長為337 nm。

【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0029]實(shí)施例1
選取含有鋰的化合物原料、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的化合物原料、含鍺的化合物原料及含猛的化合物原料作起始原料，按照元素摩爾比Li:R:Ge:Mn = 1:1: (2-χ):χ,分別準(zhǔn)確稱取四種原料，其中 X 分別取 0.001，0.002，0.004，0.006，0.008，0.01，0.03，0.06，0.1，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)。①分別稱取碳酸鋰、氧化鋁、氧化鍺及二氧化錳四種原料，控制混合物總重為50克左右。50克混合物經(jīng)球磨混勻后，放入剛玉坩堝，然后將坩堝放入高溫電爐。精確控制升溫速率，控制化合物原料分解反應(yīng)速度，防止混合物從坩堝中溢出，樣品在450°C預(yù)燒5小時(shí)。將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻，放入坩堝，在900°C燒4小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，即可制得化學(xué)組成為LiAlGe2_x06:xMn4+的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰紅色熒光材料；②分別稱取碳酸鋰、氧化鎵、氧化鍺及二氧化錳四種原料，按照上述同樣的制備過程，可制得化學(xué)組成為LiGaGe2_x06:xMn4+的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鎵鋰紅色熒光材料。X射線衍射分析表明制備的紅色熒光粉為鍺酸(鋁或鎵)鋰鹽的純相。本實(shí)施例制備的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料LiRGe2_x06:XMn4+ (x = 0.006，R為Al或Ga)在200?550 nm范圍內(nèi)分別存在355、357、465和470 nm激發(fā)峰(見圖1和圖2)，其中，在355或357 nm的激發(fā)峰與目前商用的(近)紫外芯片相匹配，在465或470 nm的激發(fā)峰與目前商用的藍(lán)光芯片相匹配；新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰紅色熒光材料在約355和465 nm激發(fā)下可以產(chǎn)生峰位位于約671 nm的紅色熒光，熒光覆蓋600-750 nm光譜區(qū)(見圖3和圖5);新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鎵鋰紅色熒光材料在約357和470 nm激發(fā)下可以產(chǎn)生峰位位于約668 nm的紅色熒光，熒光覆蓋600 - 750 nm光譜區(qū)(見圖4和圖6)。圖7和圖8示出在激發(fā)波長分別為355和357 nm下的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料LiRGe2_x06:xMn4+ (x = 0.006，R為Al或Ga)在不同錳離子摻雜濃度的發(fā)射光譜圖。根據(jù)圖7和圖8可發(fā)現(xiàn)新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料LiRGe2_x06:xMn4+ (R為Al或Ga)在錳離子摻雜濃度為X = 0.6 mol %左右時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度最佳。圖9和圖10為在激發(fā)波長分別為355和357 nm下的環(huán)境溫度(50 - 300 K)與新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料LiRGe2_x06:xMn4+ (x = 0.006，R為Al或Ga)的發(fā)射光譜圖情況。根據(jù)圖9和圖10可發(fā)覺這種新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料具有較好的熱穩(wěn)定性。圖11和圖12為新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料LiRGe2_x06:xMn4+ (x = 0.006，R為Al或Ga)的熒光衰減曲線，它們的監(jiān)測波長分別為671 nm和668 nm，激發(fā)波長分別為355和357 nm，壽命曲線符合單指數(shù)衰減方程，擬合度可以達(dá)到99.5%，熒光壽命分別為約1.15和1.06毫秒。
[0030]實(shí)施例2
選取氧化鋰、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的碳酸鹽、碳酸鍺及碳酸錳作起始原料，按照元素摩爾比L1:R:Ge:Mn = I:1: (2-χ):χ，分別準(zhǔn)確稱取四種原料，其中0.001彡χ彡0.1，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)?？刂苹旌衔锟傊貫?0克左右。50克混合物經(jīng)球磨混勻后，放入剛玉坩堝，然后將坩堝放入高溫電爐。精確控制升溫速率，控制化合物原料分解反應(yīng)速度，防止混合物從坩堝中溢出，樣品在500°C預(yù)燒5小時(shí)。將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻，放入坩堝，在850°C燒5小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，即可制得化學(xué)組成為LiRGe2_x06: xMn4+的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)。X射線衍射分析表明為鍺酸(鋁或鎵)鋰純相。熒光粉的光譜性質(zhì)及其抗熱淬滅性能同實(shí)施例1中類似。
[0031]實(shí)施例3
選取硝酸鋰、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的氯化物、碳酸鍺及碳酸錳作起始原料，按照元素摩爾比L1:R:Ge:Mn = 1:1: (2-χ):χ，分別準(zhǔn)確稱取四種原料，其中0.001 ^ x ^ 0.1,R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)，控制混合物總重為50克左右。50克混合物經(jīng)球磨混勻后，放入剛玉坩堝，然后將坩堝放入高溫電爐。精確控制升溫速率，控制化合物原料分解反應(yīng)速度，防止混合物從坩堝中溢出，樣品在400°C預(yù)燒5小時(shí)。將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻，放入坩堝，在1000°C燒3小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，即可制得化學(xué)組成為LiRGe2_x06: xMn4+的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)。X射線衍射分析表明為鍺酸(鋁或鎵)鋰純相。熒光粉的光譜性質(zhì)及其抗熱淬滅性能同實(shí)施例1中類似。
[0032]實(shí)施例4
選取氧化鋰、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的碳酸鹽、硝酸鍺及氧化錳作起始原料，按照元素摩爾比L1:R:Ge:Mn = 1:1: (2-χ):χ，分別準(zhǔn)確稱取四種原料，其中0.001 ^ x ^ 0.1,R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)，控制混合物總重為50克左右。50克混合物經(jīng)球磨混勻后，放入剛玉坩堝，然后將坩堝放入高溫電爐。精確控制升溫速率，控制化合物原料分解反應(yīng)速度，防止混合物從坩堝中溢出，樣品在500°C預(yù)燒5小時(shí)。將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻，放入坩堝，在900°C燒6小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，即可制得化學(xué)組成為LiRGe2_x06:xMn4+的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)。X射線衍射分析表明為鍺酸(鋁或鎵)鋰純相。熒光粉的光譜性質(zhì)及其抗熱淬滅性能同實(shí)施例1中類似。
[0033]實(shí)施例5
選取碳酸鋰、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的碳酸鹽、碳酸鍺及碳酸錳作起始原料，按照元素摩爾比L1:R:Ge:Mn = 1:1: (2-χ):χ，分別準(zhǔn)確稱取四種原料，其中0.001 ^ x ^ 0.1,R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)，控制混合物總重為50克左右。50克混合物經(jīng)球磨混勻后，放入剛玉坩堝，然后將坩堝放入高溫電爐。精確控制升溫速率，控制化合物原料分解反應(yīng)速度，防止混合物從坩堝中溢出，樣品在500°C預(yù)燒5小時(shí)。將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻，放入坩堝，在850°C燒6小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，即可制得化學(xué)組成為LiRGe2_x06:xMn4+的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)。X射線衍射分析表明為鍺酸(鋁或鎵)鋰純相。熒光粉的光譜性質(zhì)及其抗熱淬滅性能同實(shí)施例1中類似。
[0034]實(shí)施例6
選取碳酸鋰、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的硝酸鹽、硝酸鍺及硝酸錳為起始原料，按照元素摩爾比L1:R:Ge:Mn = I:1: (2-χ):χ，分別準(zhǔn)確稱取四種原料，其中0.001 ^ x ^ 0.1,R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)，控制混合物總重為50克左右。50克混合物經(jīng)球磨混勻后，放入剛玉坩堝，然后將坩堝放入高溫電爐。精確控制升溫速率，控制化合物原料分解反應(yīng)速度，防止混合物從坩堝中溢出，樣品在400°C預(yù)燒5小時(shí)。將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻，放入坩堝，在900°C燒5小時(shí)，隨爐冷卻至室溫，即可制得化學(xué)組成為LiRGe2_x06:xMn4+的新型四價(jià)錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)。X射線衍射分析表明為鍺酸(鋁或鎵)鋰純相。熒光粉的光譜性質(zhì)及其抗熱淬滅性能同實(shí)施例1中類似。
[0035] 上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，如:含鋰化合物原料還可以為磷酸(氫)鹽、醋酸鹽等，含有鋁(Al)或鎵(Ga)的磷酸(氫)鹽、草酸、醋酸鹽等，含錳和鍺化合物原料還可以為磷酸氫鹽、磷酸鹽、草酸鹽和醋酸鹽等，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，除上述錳離子摻雜鍺酸(鋁或鎵)鋰紅色熒光材料外，其它的如:LiAlGeO4:Mn4+、Li3AlGeO5:Mn4+、Li0.9Al0 9Ge2106:Mn4+、Li6 3Al0.3Ge1 7076:Mn4+、Li3.25Al0.25Ge04:Mn4+、Li 2.875A 1 0.375Ge06: Mn4+、LiGaGeO4: Mn4+、Li 3GaGe05: Mn4+、Lia9Gatl.Wk1O6:Mn4+、Li6.3Gaa3Ge1.7076:Mn4+、Li3.25Ga0.25Ge04:Mn4\ Li2.875Ga0.375Ge06:Mn4+ 等都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料，其特征在于，該紅色熒光材料采用四價(jià)錳離子摻雜鍺酸鋁鋰或鍺酸鎵鋰得到，其晶體結(jié)構(gòu)為六方晶系，分子式為LiRGe2_x06:XMn4+，R表示為:招(Al)或鎵(Ga)，其中 0.001 彡 X 彡 0.1。
2.—種權(quán)利要求1所述四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)稱取原料:按元素摩爾比Li:R:Ge:Mn = I:1: (2-χ):χ，其中0.001彡χ彡0.1，R表示為:鋁(Al)或鎵(Ga)，分別準(zhǔn)確稱取含有鋰的化合物原料、含有鋁(Al)或鎵(Ga)的化合物原料、含鍺的化合物原料及含錳的化合物原料； (2)預(yù)燒:步驟(I)稱取的原料經(jīng)過研磨混勻后，在溫度為450?600°C下預(yù)燒3?5小時(shí)； (3)燒制:將預(yù)燒后的樣品取出，再次研磨混勻后，在溫度為850?1000°C下燒制3?6小時(shí)，隨爐冷卻至室溫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料的制備方法，其特征在于，所述預(yù)燒在空氣氣氛下進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料的制備方法，其特征在于，所述燒制在空氣氣氛下進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料的制備方法，其特征在于，所述含鋰化合物原料為碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、氧化物、草酸鹽和醋酸鹽中的任一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料的制備方法，其特征在于，所述含鋁或鎵化合物原料為碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、氧化物、草酸鹽和醋酸鹽中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料的制備方法，其特征在于，所述含錳化合物原料為氧化鹽、氯化物、碳酸鹽、草酸鹽、醋酸鹽和硝酸鹽中的任一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四價(jià)錳離子摻雜紅色熒光材料的制備方法，其特征在于，所述含鍺化合物原料為碳酸鹽、硝酸鹽、氯化物、氧化物、草酸鹽和醋酸鹽中的任一種。
【文檔編號(hào)】C09K11/66GK104403666SQ201410732825
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月7日
【發(fā)明者】曹人平, 羅文杰, 熊卿強(qiáng), 余曉光 申請(qǐng)人:井岡山大學(xué)