光色可调的变价锰离子掺杂铝酸盐发光材料及其制备方法

摘要

本发明公开了光色可调的变价锰离子掺杂铝酸盐发光材料及其制备方法。该材料的化学组成为Ca_1-jAl₁₂O₁₉:iMn^x+，jLn³⁺，其中Ln为La³⁺、Bi³⁺、Sm³⁺、Nd³⁺和Tm³⁺中的一种，0.01％≤i≤1.0％，1％<j≤7.0％，x=2或4。其制备方法为高温固相法，将固体原料按化学计量比充分研磨混匀，利用高温固相法分两步烧结，冷却即得产品。本发明通过电荷补偿在空气中自动还原锰离子。材料在紫外照射下可发红光、绿光、及同时发红光与绿光。材料的光色可通过三价掺杂离子的浓度及锰离子的价态调控，可适合于二基色与三基色白光LED。

主权项

光色可调的变价锰离子掺杂铝酸盐发光材料，其特征在于：该材料的化学组成为Ca_1‐jAl₁₂O₁₉:iMn^x+,jLn³⁺，其中Ln为La³⁺或Bi³⁺；0.01％≤i≤1.0％，1≤j≤7.0％,x＝2或4；该材料以铝酸钙CaAl₁₂O₁₉为基质，以Mn⁴⁺与Mn²⁺变价锰离子为激活离子，材料的光色通过共掺的三价离子的浓度实现调控；对于共掺La³⁺的材料，当1％<j<3％时，材料同时发红光与绿光；当3％≤j≤7％时，材料发绿光；对于共掺Bi³⁺的样品，当1≤j≤7％时，材料同时发红光与绿光；制备时，将固体原料碳酸钙、氧化铝、二氧化锰与三价共掺离子氧化物或硝酸盐按化学计量比准确称量并充分研磨混匀，分别在800～1000℃与1300～1500℃空气中各烧结3～5小时，冷却即得产品。