一种蓝绿色硅酸盐发光材料制造技术

本发明专利技术提供一种蓝绿色硅酸盐发光材料，为稀土激活的碱土金属硅酸盐，其化学通式为Ｂａ１－ｂＭｂＳｉ２Ｏ（５－ａ／２）Ｄａ：Ｅｕｘ，Ｌｎｙ，其中：Ｍ选自为Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ的一种或两种元素，０≤ａ＜２，０≤ｂ＜０．５，０＜ｘ＜１，０≤ｙ＜０．５；Ｄ选自Ｃｌ－、Ｆ－中的一种或两种元素离子；Ｌｎ选自Ｃｅ、Ｅｒ、Ｐｒ、Ｍｎ中一种元素离子。该发光材料被２００ｎｍ－４５０ｎｍ的紫外、紫光、蓝光激发，发出４９０－５１０ｎｍ左右的蓝绿光，可用于三基色灯及白光ＬＥＤ的显色指数的调节，也可用于特殊颜色装饰照明。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蓝绿色硅酸盐发光材料，属于稀土发光材料

技术介绍
随着生活水平的提高，人们对环境色彩的还原要求也日益提高，因此对灯的显色 指数要求也逐渐提高，在三基色灯或白光LED灯，补充蓝绿的成分会使所发出的光色更接 近于日光色。中国专利200710036123.0专利技术了一种蓝绿色的铝酸盐发光材料，用于提高三基 色节能灯中的显色指数。但该发光材料的激发范围窄不能用于白光LED显色指数的调节， 而且专利技术里并没有提供材料的激发与发射光谱。以硅酸盐为基质的发光材料由于具有较 宽的激发带，可以被紫外、近紫外、蓝光激发而发出各种颜色的光，成为了人们研究的热点， 早在 1968 年 Blasse (Blasse G, Wanmaker W L, ter Vrugt J W, et al. Fluorescence of Eu2+-activated silicates · Philips Res R印ts，1968，23 :189_200)对Eu2+在碱土金属 硅酸盐的发光进行了较系统的研究，但该研究也只基于紫外激发的范围。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种蓝绿色硅酸盐发光材料，该发光材料被200-450nm的紫 夕卜、紫光、蓝光所激发，为宽带激发，发出峰值波长在490-510nm左右的蓝绿光。该材料可用 于稀土三基色节能灯及白光LED光色的调节，也可用于装饰用特殊颜色灯的制作。本专利技术的蓝绿色硅酸盐发光材料，其主要成分为稀土激活的碱土金属硅酸盐，其 化学通式为Bai_bMbSi20(5_a/2)Da:Eux，Lny其中M为Mg，Ca，Sr中的一或两种；D选自Cl_、F_中的一或两种元素离子；Ln选 自Ce、Er、Pr或Mn中一种元素离子；a、b、χ和y为摩尔系数，其范围为0彡a<2，0彡b <0.5,0<x< l,0^y<0.5 ；所述蓝绿色硅酸盐发光材料被200nm-450nm的紫外光、紫 光、蓝光所激发，发出峰值波长为490 510nm的蓝绿光。一种优选的方案所述化学通式中的摩尔系数a、b、χ和y的范围为0 < a < 1， 0 ^ b < 0. 5,0 < χ < 0. 5,0 ^ y < 0. 2 ；一种优选的方案所述化学通式中的摩尔系数a、b、χ和y的范围为0 < a < 1， 0 ^ b < 0. 5,0 < χ < 0. 5,0 < y < 0. 2 ；一种优选的方案所述化学通式中的摩尔系数a、b、χ和y的范围为0 < a < 1， 0 ^ b < 0. 5,0 < χ < 0. 5,0 ^ y < 0. 2 ；一种优选的方案所述化学通式中的摩尔系数a、b、χ和y的范围为0 < a < 1， 0 < b < 0. 5，0 < χ < 0. 5，0 < y < 0. 2。制备本专利技术的蓝绿色硅酸盐发光材料时，所用原料为化学通式中各元素的化合 物，一般选用原料中，M的化合物是分别用它们所代表元素的碳酸盐、硝酸盐或其氧化物、氢氧化物，Eu、Ln的化合物是分别用它们所代表元素的氧化物、氢氧化物、卤化物；D的化合物 可以是氯化钡、氯化锶、氯化铵、氟化钙、氟化钡、氟化铵、氟化镁。制备方法可以是液相法或高温固相反应法。其中液相法为采用溶胶_凝胶法或 共沉淀法制备前驱体，将前驱体经过烘干、研磨、过筛后在氧化或惰性气体保护下灼烧，然 后再在弱还原气氛下灼烧3 20小时，其中灼烧温度的范围为1000 1400°C，冷却后，破 碎、分级而成。 高温固相反应法为用行星式/快速球磨机干混或湿混适量的各种原材料，然后 将混合好的粉末经过烘干后在弱还原气氛下灼烧3 20个小时，其中灼烧温度的范围为 1000 1400°C，冷却后，破碎、分级而成。高温固相反应法也可以采用二次烧成的方法用行星式/快速球磨机干混或湿混 适量的各种原材料，然后将混合好的粉末采取二次灼烧的方法，其中第一次灼烧条件为在 弱还原气氛中，灼烧时间为2 10小时，温度为1000 1300°C ；第二次灼烧条件为在弱 还原气氛中，灼烧时间为2 20小时，灼烧温度为1000 1400°C，冷却后，破碎、分级而成。在本专利技术中，采用高温固相法制备该蓝绿色硅酸盐发光材料，为了使各原材料充 分混合均勻，可以采用湿法球磨混合，球磨介质可以是酒精、丙酮、异丙醇等有机溶剂，也可 以是去离子水；也可采用干法球磨混合，球磨机可以使用高速球磨机，也可采用行星式快速 球磨机。在本专利技术中，采用高温固相法制备该蓝绿色硅酸盐发光材料，为了提高材料的 品质，可在原料中加入少量0% 10% (wt% )的其他化合物，如，硼酸，NH4Cl, NH4F, (NH4)2HPO4, BaF2, CaF2, SrF2, ZnF2, MgF2, BaCl2 · 2H20, MgCl2 · 6H20, SrHPO4, CaHPO4, Li2CO3, NaF, K2CO3作为助熔剂参与固相反应。本专利技术中发光材料的激发光谱和发射光谱采用Hitach F-4500荧光光谱仪测试。 附图说明图1为发光材料BaSi2O4J9Claci2 = Euaci5的激发与发射光谱图。图2为BaSi2Ot99Claci2 = Euaci5发光材料用于紫光芯片封装的光谱图具体实施例方式实施例 1 =BaSi2O4.. 99C10.02 Eu0.05BaCO349. 2gSiO230gBaCl2 · 2H200· 6IgEu2O32. 2g硼酸0. 15g将上述原料于行星式球磨机中混合均勻后，装入95瓷以上的氧化铝坩锅中，在弱 还原气氛(5% H2+95% N2)的推板炉中，于1260°C保温4小时，冷却、破碎、分级，得到中心 粒径为12 μ m的产品，发射峰值在502nmUex = 365nm)，样品的激发与发射光谱如图1。实施例2 =BaSi2O5 Eu0.05Ce0.01BaCO349. 2gSiO230gCeO20. 43gEu2O32. 2g(NH4) 2HP04 0. 24g 将上述原料于快速球磨机中混合均匀后，装入95瓷以上的氧化铝坩锅中，二次还 原烧成，第一次灼烧是在弱还原气氛(5% H2+95% N2)的推板炉中，于1260°C保温4小时， 冷却、破碎，然后再在弱还原气氛(5%H2+95%N2)的推板炉中，于1100°C保温3小时，冷却、 破碎，分级，得到中心粒径为12 μ m的产品，发射峰值在502mn( λ ex = 365nm)。实施例3 =BaSi2O5: Eu0.05Mn0.01BaCO349. 2gSiO230gMnCO30. 29gEu2O32. 2g硼酸0. 15g将上述原料于行星式球磨机中混合均勻后，装入95瓷以上的氧化铝坩锅中，在弱 还原气氛(5% H2+95% N2)的推板炉中，于1000°C保温5小时，冷却、破碎，然后再在弱还原 气氛(5% H2+95% N2)的推板炉中，于1260度保温4小时，冷却、破碎、分级，得到中心粒径 为12 μ m的产品，发射峰值在504nm(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝绿色硅酸盐发光材料，其特征在于主要成分为稀土激活的碱土金属硅酸盐，其化学通式为：　　Ｂａ↓［１－ｂ］Ｍ↓［ｂ］Ｓｉ↓［２］Ｏ↓［（５－ａ／２）］Ｄ↓［ａ］：Ｅｕ↓［ｘ］，Ｌｎ↓［ｙ］　　其中：Ｍ为Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ中的一或两种；Ｄ选自Ｃｌ↑［－］、Ｆ↑［－］中的一或两种元素离子；Ｌｎ选自Ｃｅ、Ｅｒ、Ｐｒ或Ｍｎ中一种元素离子；ａ、ｂ、ｘ和ｙ为摩尔系数，其范围为：０≤ａ＜２，０≤ｂ＜０．５，０＜ｘ＜１，０≤ｙ＜０．５；所述蓝绿色硅酸盐发光材料被２００ｎｍ－４５０ｎｍ的紫外光、紫光、蓝光所激发，发出峰值波长为４９０～５１０ｎｍ的蓝绿光。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王细凤，夏威，桑石云，刘剑雄，肖志国，张宏伟，
申请(专利权)人：大连路明发光科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]