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一种YAG：Mn红色荧光粉以及其制备方法和应用

成果类型：: 发明专利

发布时间: 2022-05-08 11:06:23

科技成果产业化落地方案
方案提交机构：浙江省温州市| 姚情秘 | 2022-12-10 23:16:16
成果简介 技术亮点 应用前景 团队概括 产生的效益 转化方式

本发明提供一种YAG：Mn红色荧光粉以及其制备方法和应用。所研制的红色荧光粉可以有效的应用在白光LED中。本发明的荧光粉其化学通式为：RE(3-y)Al(5-x-z)O12：xMn4+/yCa2+/zME，其中RE为Y3+、Lu3+、Gd3+中的一种或多种；ME＝Mg2+、Ge4+中的一种或两种；x＝0 .001～0 .2、y＝0～0 .8、z＝0～0 .8，且y、z不同时为0。本发明的荧光粉通过共掺杂Mg2+、Ca2+和Ge4+离子作为化合价补偿离子增强其发光效率。

本发明的荧光粉通过共掺杂Mg2+、Ca2+和Ge4+离子作为化合价补偿离子增强其发光效率。

高发光效率、长使用寿命、节约能源和优异的环境友好性等。由于其优异的性能，LED灯已经在家用照明、商业照明、汽车、通信等多个领域等到广泛应用。

本发明属于固体发光材料领域，尤其是涉及一种YAG：Mn红色荧光粉以及其制备方法和应用。

一种方法是将单个红绿蓝三色LED组合发出白光；第二种方法是将InGaN蓝光芯片和YAG：Ce黄色荧光粉结合发出白光。然而，YAG：Ce荧光粉发光缺乏红光成分，导致所构建器件发射的白光色温偏高和显色指数过低。为了获得高效的暖白光LED，有效的方法之一就是混合一种在蓝光激发波段下有强吸收且高效发光的红色荧光粉。

陈大钦（1978-），福建福州人，教授，博导。2001年和2004年在中南大学材料科学与工程学院获学士和硕士学位，2008年获中国科学院福建物质结构研究所凝聚态物理博士学位，并于2012年破格聘为研究员，2014~2018年杭州电子科技大学特聘教授。长期从事光电材料与器件研发。以第一和通讯作者在***, JACS, ***, ACS Energy Lett., Laser Photonics Rev.和***等期刊上发表SCI论文200多篇，论文他引>14000次，引用>100次论文30多篇，H因子为70，ESI热点/高被引论文20多篇，授权中国发明专利20多项，撰写专章3篇，译著《材料科学与工程导论》专著1部。现为中国稀土学会光电材料与器件专业委员会委员，中国硅酸盐学会特种玻璃分会理事，浙江省材料研究学会理事和发光学报青年编委。

 

本发明的红色荧光粉制备工艺简单、成本低廉，无毒无污染，具有良好的热学和化学稳定性以及优异的光学特性，可开发应用于构建蓝光芯片激发的白光LED。本发明方法通过分别掺杂Mg2+、Ca2+和Ge4+离子可减少Mn4+替代Al3+造成的化合价不平衡，并降低Mn4+离子间的浓度猝灭，大幅度增强YAG：Mn的发光效率。光谱测试结果表明，本发明的YAG：Mn红色荧光粉在460nm蓝光激发下发出明亮的红光，通过离子掺杂的YAG：Mn红粉其最大量子效率提高了10倍，将其与商用蓝光芯片和Ce：YAG黄粉组合后可产生暖白光发射，显色指数大幅度提高，色温明显降低

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