一种氟硅酸盐荧光粉及其制备方法技术

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种荧光粉及其制备方法，尤其适用于LED的氟硅酸盐荧光粉及其制备方法，属于稀土发光材料

技术介绍
二十世纪九十年代，随着高亮度GaN蓝色LED在技术上取得突破，1996年出现了用蓝色LED与YAG荧光粉((Y，GcO3Al5O12: Ce3+)组合而成的白光LED，这被认为是人类照明史上继白炽灯、荧光灯之后的又一次飞跃，是21世纪最具发展前景的高
之一。目前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出现其自身固有缺陷因为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36(T420 nm长波紫外至蓝紫光有效激发，发光效率低的缺点。白光LED制备的另外一种趋势是紫光或紫外光LED芯片配合红、绿、蓝三基色 荧光粉方式，它具有更为广阔的发展前景，这是因为该方式的显色性更好，色温在2500 10000K范围内任意匹配。但现有技术中，紫光或紫外光激发的荧光粉的发光效率不高。因此，现有技术封装出的白光LED显色指数不高或效率不高或性能不稳定。因此开发新型的LED用荧光粉成为国内外研究的热点。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
本专利技术的目的是提供一种能被蓝光、紫光或紫外光LED激发，具有良好发光特性和物化性能，制造工艺简单、无污染、成本低的用于LED的氟硅酸盐荧光粉及其制备方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案 一种氟硅酸盐荧光粉，其特征在于该荧光粉为稀土离子激活的氟硅酸锂钙荧光粉，其化学表达式为 Ca2_xLiSi04F:xR2+，0〈x〈0. 1，R2+ 为 Eu2+ ;或者为 Ca2_2xLiSi04F:x(R3++Li+)，0〈x〈0. 5，R3+ 为 Eu3+、Sm3+、Tb3+、Dy3+、Ce3+ 中的一种。本专利技术还提供了一种所述的氟硅酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)以含Ca的化合物或盐，含Li的化合物或盐，含Si的化合物或盐，LiF，含R的化合物或盐为原料，且按上述化学式表达要求的摩尔配比称取相应的所述原料，研磨，混合均匀； (2)将步骤(I)的混合体在还原气氛中于50(T950°C下焙烧一次或两次，每次焙烧冷却后磨混均匀，再进行下一次焙烧；每次焙烧时间为0. 5^15小时；(3)将步骤(2)得到的焙烧产物进行粉碎、清洗除杂、烘干，得所述的氟硅酸锂钙荧光粉。本专利技术中，所说的含Ca的化合物或盐，可以是含Ca的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或有机酸盐。所说的含Li的化合物或盐，可以是含Li的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或有机酸盐。所说的含Si的化合物或盐，可以是含Si的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或有机酸盐。所说的含R的化合物或盐，可以是含R的氧化物、碳酸盐、硝酸盐或有机酸盐。本专利技术步骤(I)中，研磨可以在乙醇、丙酮等溶液中进行。为了降低焙烧温度，提高荧光粉的晶粒质量及荧光性能，可在步骤(I)的混合原料中添加原料总重量0. 01-10%的助熔剂，所述的助熔剂为碱金属或碱土金属的卤化物、氟化铵、氯化铵、溴化铵、硼酸或三氧化二硼。本专利技术步骤(2)所述的还原气氛可以是112/队012含量大于1%)混合气体，也可以是活性炭粒还原气氛。本专利技术步骤(3)中所说的粉碎可采用物理破碎或气流粉碎，清洗包括酸洗、碱洗和水洗中的一种或几种。 本专利技术的特点是 本专利技术合成的荧光粉可在300 nnT500 nm光激发下发出可见光，单独或与其它荧光粉配合使用，涂敷在蓝光、紫光或紫外光LED，可制备出新型的白光LED。还可与紫光或紫外光LED配合，或再混合其它类型荧光粉，制备色彩鲜艳的彩色LED。本专利技术的荧光粉物理化学性能稳定。且本专利技术涉及的荧光粉合成方法简单、易于操作、无污染、成本低。附图说明图I为Ca1^9LiSiO4F:0. OlEu2+样品的激发光谱(入em=565 nm)和发射光谱(入 ex=370 nm)图。入 图2为Ca1.94LiSi04F: 0. 03 (Ce3++Li+)样品的激发光谱U em=460 nm)和发射光谱(入 ex=370 nm)图。图3为Cah98LiSiO4F = O. 01 (Sm3++Li+)样品的激发光谱(入em=606 nm)和发射光谱(入 ex=407 nm)图。图4为Cah96LiSiO4F = O. 02 (Dy3++Li+)样品的激发光谱(入em=491 nm)和发射光谱(入 ex=391 nm)图。图5为Cah8LiSiO4F: 0. I (Tb3++Li.)样品的激发光谱(入em=543 nm)和发射光谱(入 ex=377 nm)图。图6为CaL4LiSi04F:0. 3(Eu3++Li+)样品的激发光谱(入em=615 nm)和发射光谱(入 ex=394 nm)图。图中，虚线为激发光谱，实线为发射光谱。具体实施例方式下面结合实施例和附图对本专利技术进一步说明，但不限于这些实施例。实施例I :称取 CaCO3 4. 9949g, SiO2 I. 5068g, LiF 0. 6505g, Eu2O3 0. 0441g,以上原料纯度均为分析纯，将称取的原料混磨均匀以后，装入氧化铝坩埚中，置于管式炉内，并通入H2/N2=5%/95%的还原气氛，升温至600°C，保温3小时后，迅速升温至850°C，在850°C保温4小时。自然冷却后取出粉碎、研磨、水洗除杂、烘干，即得Ca,98LiSi04F:0. OlEu2+的样品。样品的激发光谱(Xem=565 nm)和发射光谱(Xex=370 nm)见图I。实施例2 :称取 CaCO3 6. 5248g，Si02 2. 867g，LiF I. 2378g, Eu2O3 0. 7977g,以上原料纯度均为分析纯，将称取的原料混磨均匀以后，装入氧化铝坩埚中，置于管式炉内，并通A H2/N2=5%/95%的还原气氛，升温至600°C，保温3小时后，迅速升温至850°C，在850°C保温4小时。自然冷却后取出粉碎、研磨、水洗除杂、烘干，即得CanLiSiO4F = O. 095Eu2+的样品。实施例3 :称取 CaC2O4 12. 4004g, SiO2 3. 0136g, LiF I. 2942g, Li2CO3 0. 0544g,Ce(NO3)3 0. 4882g，以上原料纯度均为分析纯，将称取的原料混磨均匀以后，装入氧化铝坩埚中，置于管式炉内，并通入H2/N2=5%/95%的还原气氛，缓慢升温至600°C，保温2小时后，迅速升温至850°C，在850°C保温3小时。自然冷却后取出粉碎、研磨、水洗除杂、烘干，即得Cah94LiSiO4F = O. 03 (Ce3++Li+)的样品。样品的激发光谱U em=460 nm)和发射光谱(入 ex=370 nm)见图 2。实施例4 :称取 Ca(NO3)2 15. 427g, SiO2 2. 974g, LiF I. 284g, Li2CO3 0. 0914g,Sm2O3 0. 2576g,以上原料纯度均为分析纯，将称取的原料混磨均匀以后，装入氧化铝坩埚中，置于管式炉内，并通入H2/N2=5%/95本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氟硅酸盐荧光粉，其特征在于该荧光粉为稀土离子激活的氟硅酸锂钙荧光粉，其化学表达式为Ca2^xLiSiO4F: xR2+, 0<x<0. 1，R2+为Eu2+ ;或者为Ca2_2xLiSi04F:x(R3++Li+)，0〈x〈0. 5，R3+为 Eu3+、Sm3+、Tb3+、Dy3+、Ce3+ 中的一种。2.一种如权利要求I所述的氟硅酸盐荧光粉的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (1)以含Ca的化合物或盐，含Li的化合物或盐，含Si的化合物或盐，LiF，含R的化合物或盐为原料，且按上述化学式表达要求的摩尔配比称取相应的所述原料，研磨，混合均匀； (2)将步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄立辉，徐时清，华有杰，邓德刚，赵士龙，王焕平，夹国华，
申请(专利权)人：中国计量学院，
类型：发明
国别省市：