一种LED用绿色荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种LED用绿色荧光粉及其制备方法，它的化学式为MSr2‑xAlSi2O8:xEu2+，其中M为钠离子Na+和锂离子Li+，二者的摩尔比1：3；其中0＜x≤0.03；该荧光粉能被338～450nm光激发，发射出中心波长在500‑550nm纳米附近的绿色荧光，发光强度高、稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种绿色荧光粉，具体而言涉及一种具有高的发射效率的绿色荧光粉及其制备方法。
技术介绍
白光LED是一种将电能转换为白光的固态半导体器件，又称半导体照明，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源。荧光粉作为白光LED的重要组成部分，对于改善该类LED的发光效率、使用寿命、色温、显色指数等性能指标具有重要的意义。对于白光LED，其目标是获取发光效率高、使用寿命长、节电效果明显的白光光源，目前，普遍采用的有三种产生白光的途径：1、蓝光LED芯片激发黄色荧光粉；2、采用红绿蓝三色LED芯片组装形成白光LED光源；3、采用紫外、深紫外LED芯片激发三基色荧光粉。其中，采用LED激发荧光粉发光形成混合白光LED的光转换法是当前的主流技术，已见报道的发光效率最高和已商业化生产的白光LED产品都是基于该方法。目前，已商品化的主要是蓝色LED芯片与YAG荧光粉的黄光组合而成的单芯片型高亮度白光LED，但是这种产品应用于一般的照明场合会由于其自身固有缺陷，如缺少红光而导致显色性不好；另外，黄色YAG荧光粉还存在不能被360～420纳米长波紫外至蓝紫光有效激发，发光效率低的缺点。当前，InGaN芯片的发射波长已可蓝移到近紫外区，能够为荧光粉提供更高的激发能量。紫外或近紫外LED与三基色荧光粉的组合，其显色性最好，荧光材料发光效率较低，色温在2500～10000K范围内任意匹配。因此，开发新型高效的、热稳定性好的红色、绿色和蓝色荧光粉是提高白光LED发光质量的关键。硅酸盐类荧光粉由于原料便宜、结构稳定，在LED照明中具有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术提供一种LED用绿色荧光粉，具有粒度小而均匀，发光亮度高、发射效率高、色纯度及热稳定性好的优点，可以在白色LED照明系统、等离子显示板、绿色或其它彩色LED系统中广泛使用。具体而言，本专利技术提供一种LED用绿色荧光粉，它的化学式为MSr2-xAlSi2O8:xEu2+，其中M为钠离子Na+和锂离子Li+，二者的摩尔比1：3；其中0＜x≤0.03。优选地，0.02≤x≤0.025，即化学式可以为MSr1.98AlSi2O8:0.02Eu2+，MSr1.975AlSi2O8:0.025Eu2+。所述的绿色荧光粉能被338～450nm光激发，发射光谱位于470～600nm，发射峰位于500-550nm绿色光区。本专利技术另一方面涉及所述的LED用绿色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：（1）以含有金属M的盐、含有Sr的盐、氧化铝、纳米二氧化硅、氧化铕为原料，按化学式MSr2-xAlSi2O8:xEu2+中元素的摩尔比称取原料，其中0＜x≤0.03，研磨并混合均匀；M为钠离子Na+和锂离子Li+，二者的摩尔比1：3；（2）将得到的混合物在还原气氛下煅烧，煅烧温度为950～1200℃，煅烧时间为5～8小时，重复本步骤1～3次；（3）将煅烧后的混合物自然冷却，研磨并混合均匀，在还原气氛下煅烧，煅烧温度为600～800℃，煅烧时间为6～9小时，得到一种LED用绿色荧光粉。在本专利技术的一个具体的实施方式中，所述的含有金属M的盐包括碳酸盐、硝酸盐、草酸盐、硫酸盐中的一种。在本专利技术的一个具体的实施方式中，所述还原气氛为氮氢混合气或CO气。在本专利技术的一个具体的实施方式中，步骤（2）所述的煅烧温度为1000～1100℃，煅烧时间为7-8小时。在本专利技术的一个具体的实施方式中，步骤（3）所述的煅烧温度为650～750℃，煅烧时间为8～9小时。本专利技术的另一方面涉及所述的LED用绿色荧光粉的应用，将其配合适量的红色荧光粉，涂敷和封装于InGaN二极管外，制备白光LED照明器件。具体实施方式通过下面的实施例可以对本专利技术进行进一步的描述,然而，本专利技术的范围并不限于下述实施例。本领域的专业人员能够理解,在不背离本专利技术的精神和范围的前提下,可以对本专利技术进行各种变化和修饰。本专利技术对试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述。虽然为实现本专利技术目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本专利技术仍然在此作尽可能详细的描述。通过具体的实例进一步说明本专利技术，但是，应当理解为，这些实例仅仅是用于更详细具体地说明之用，而不应理解为用于以任何形式限制本专利技术。本专利技术对试验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述。虽然为实现本专利技术目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本专利技术仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在下文中，如果未特别说明，本专利技术所用材料和操作方法是本领域公知的。实施例1：一种LED用绿色荧光粉，MSr2-xAlSi2O8:xEu2+，其中M为钠离子Na+和锂离子Li+的组合，二者的摩尔比1：3；其中0.02≤x≤0.025；制备方法包括如下步骤：（1）以硫酸钠、碳酸锂、硫酸锶、氧化铝、纳米二氧化硅、氧化铕为原料，按化学式MSr2-xAlSi2O8:xEu2+中元素的摩尔比称取原料，其中0.02≤x≤0.025，研磨并混合均匀；M为钠离子Na+和锂离子Li+的组合，二者的摩尔比1：3；（2）将得到的混合物在还原气氛下煅烧，煅烧温度为1000℃，煅烧时间为7小时，重复本步骤2次；（3）将煅烧后的混合物自然冷却，研磨并混合均匀，在还原气氛下煅烧，煅烧温度为700℃，煅烧时间为8小时，即得。实施例2：一种LED用绿色荧光粉，MSr2-xAlSi2O8:xEu2+，其中M为钠离子Na+和锂离子Li+的组合，二者的摩尔比1：3；其中0.02≤x≤0.025；制备方法包括如下步骤：（1）以氯化钠、碳酸锂、硫酸锶、氧化铝、纳米二氧化硅、氧化铕为原料，按化学式MSr2-xAlSi2O8:xEu2+中元素的摩尔比称取原料，其中0.02≤x≤0.025，研磨并混合均匀；M为钠离子Na+和锂离子Li+的组合，二者的摩尔比1：3；（2）将得到的混合物在还原气氛下煅烧，煅烧温度为1100℃，煅烧时间为8小时，重复本步骤1次；（3）将煅烧后的混合物自然冷却，研磨并混合均匀，在还原气氛下煅烧，煅烧温度为650℃，煅烧时间为9小时，即得。实施例3一种LED用绿色荧光粉，MSr2-xAlSi2O8:xEu2+，其中M为钠离子Na+和锂离子Li+的组合，二者的摩尔比1：3；其中0.02≤x≤0.025；制备方法包括如下步骤：（1）以碳酸钠、硝酸锂、硫酸锶、氧化铝、纳米二氧化硅、氧化铕为原料，按化学式MSr2-xAlSi2O8:xEu2+中元素的摩尔比称取原料，其中0.02≤x≤0.025，研磨并混合均匀；M为钠离子Na+和锂离子Li+的组合，二者的摩尔比1：3；（2）将得到的混合物在还原气氛下煅烧，煅烧温度为1050℃，煅烧时间为7.5小时，重复本步骤2次；（3）将煅烧后的混合物自然冷却，研磨并混合均匀，在还原气氛下煅烧，煅烧温度为750℃，煅烧时间为8.5小时，即得。对比例1：一种LED用绿色荧光粉，MSr2-xAlSi2O8:xEu2+，其中M为钠离子Na+；其中0.02≤x≤0.025；制备方法包括如下步骤：（1）以硫酸钠、硫酸锶、氧化铝、纳米二氧化硅、氧化铕为原料，按化学式MSr2-xAlSi2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种LED用绿色荧光粉，其特征在于：它的化学式为MSr2‑xAlSi2O8:xEu2+，其中M为钠离子Na+和锂离子Li+，二者的摩尔比1：3；其中0＜x≤0.03。

【技术特征摘要】
1.一种LED用绿色荧光粉，其特征在于：它的化学式为MSr2-xAlSi2O8:xEu2+，其中M为钠离子Na+和锂离子Li+，二者的摩尔比1：3；其中0＜x≤0.03。2.根据权利要求1所述的LED用绿色荧光粉，其中所述的绿色荧光粉能被338～450nm光激发，发射光谱位于470～600nm，发射峰位于500-550nm绿色光区。3.一种如权利要求1所述的LED用绿色荧光粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）以含有金属M的盐、含有Sr的盐、氧化铝、纳米二氧化硅、氧化铕为原料，按化学式MSr2-xAlSi2O8:xEu2+中元素的摩尔比称取原料，其中0＜x≤0.03，研磨并混合均匀；M为钠离子Na+和锂离子Li+，二者的摩尔比1：3；（2）将得到的混合物在还原气氛下煅烧，煅烧温度为950～1200℃，煅烧时间为5～8小时，重复本步骤1～3次；（3）将煅烧后的混合物自然...

【专利技术属性】
技术研发人员：张功国，司崇殿，刘国栋，王宇光，
申请(专利权)人：济宁学院，
类型：发明
国别省市：山东;37