本发明专利技术公开了一种Eu2+激活的硅磷酸盐绿色荧光粉、制备方法及应用。所述荧光粉的化学通式为Ca15-15xEu15x(PO4)2(SiO4)6，其中x是Eu2+离子取代Ca2+离子的摩尔分数，0.0001＜x≤0.20。它适合330～420nm近紫外光的激发，与近紫外半导体芯片的发射波长非常吻合；在近紫外光激发下该荧光粉发出明亮的绿色发光，发光强度高、稳定性好。稀土铕离子Eu2+激活的硅酸磷酸钙所采用的制造方法简单，重现性好，所得产品质量稳定，易于操作和工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种绿色荧光发光材料，特别涉及一种在近紫外光激发下发射绿色荧光的荧光粉，它可应用于紫外-近紫外型白光LED中，属于无机发光材料
技术介绍
作为下一代自然色彩显示装置，发光二级管已经引起了人们的关注。它可以被用于各种电子器件，其中包括仪表面板、电视(TV)和平板显示器。其中白光LED(发光二级管) 与传统的照明电源相比，具有节能、高效、体积小、寿命长，响应速度快、驱动电压低、抗震动等优点，受到了世界的广泛关注。自1996年第一只白光LED问世以来，发展迅速，发光效率不断提高，有望取代白炽灯、荧光灯和高压汞灯等传统的照明光源，称为二十一世纪最具发展前景的绿色照明光源。 目前，白光LED的制备技术主要有2种(I)将红、绿、蓝三种单色LED组合产生白光，此方法可随意调整颜色,但供电复杂,成本较高；(2)用LED去激发其他发光材料混合形成白光， 即用蓝光LED配合发黄光的荧光粉，或者用近紫外LED去激发红、绿、蓝三种荧光粉。这种方法不管是在可行性、实用性还是商品化方面都优于第一种方法，所以它获得了很快的发展。在两种使用荧光粉进行光转换的方案中，YAG(Y3Al5O12) :Ce3+黄色荧光粉组合，这种方法相对成本较低，效率较高，但由于缺乏红色成分，显色指数较差。此外，由于蓝光LED芯片的光转换材料的吸收峰要求位于420-470nm，能够满足这一要求的荧光材料非常少，吸收强度也不是很大，寻找这类荧光材料有相当的困难，所以LED芯片的波长随着制造工艺的发展， 越来越往短波方向移动，“近紫外(360-410nm)型白光LED(NUV-LED) ”已成为目前研究最活跃的一个系统。它的光色品质、光色一致性以及工作过程中光色稳定性方面更具优势。紫外或近紫外LED与三基色荧光粉的组合，该方法显色性最好，但目前荧光材料发光效率较低，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。目前，转换效率较高的绿色荧光粉多为硫化物体系，这类荧光粉发光稳定性较差， 光衰较大或者成本较高，它们极易吸收潮解，其差的稳定性不能满足LED应用的要求。如中国专利CN1585141A “卤硅酸盐绿色荧光材料及焦硅酸盐和正硅酸盐的绿色荧光材料”， 该材料激发光谱范围较宽，但是发光颜色单一且发光强度较弱，不能与现有的荧光粉匹配， 在实际应用中有很大的局限性。中国专利技术专利CN101597493A “一种碱土金属磷硅酸盐荧光粉及其制造方法和应用”，化学组成为M3_x_y (PO4)2SiO4 = EuxRy，其中O. 001≤X≤O. 1，O.001 ≤ y ≤0.2 ;通过在原料中加入助溶剂或经共沉淀处理后再加入助溶剂，高温下反应合成了发射波长可根据调节、激发波长宽、化学稳定性好等优点的荧光粉；中国专利技术专利 CN101284990A “一种碱土金属磷硅酸盐白色光发射荧光粉及其制造方法”，该荧光粉的组成为BaaSrbCac (PO4)x(Si04)y:Eud, Mne，其中 3. 9 ≤ a≤9，0 ≤ b ≤ 3,0. Kc ≤ 1,0. 01<d ≤ O. 1，O.01<e ≤O. LKx≤ 4,0.1 ≤ 2 ;随着组成变化，该荧光粉的激发波长范围为紫外和紫光，在365nm激发下发射白光。但是被近紫外光激发的二价铕激活的Ca15 (PO4) 2 (SiO4) 6结构的硅酸磷酸钙绿色荧光粉未见公开和报道。
技术实现思路
为了克服现有技术中发光荧光粉发光效率低、制备困难、产物不纯、不能实际生产运用等诸多不足，本专利技术的目的在于提供一种化学纯度高，发光质量好，且制备工艺简单、 环境友好的Eu2+激活的硅酸磷酸钙绿色荧光粉光粉、制备方法及其应用。为达到上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种Eu2+激活的硅磷酸盐绿色荧光粉，它的化学通式为Ca15_15xEu15x (PO4) 2 (SiO4) 6，其中X是Eu2+离子取代Ca2+离子的摩尔分数，O. 0001 < X彡O. 2。—种如上所述的Eu2+激活的硅磷酸盐绿色荧光粉的制备方法，采用高温固相法， 包括以下步骤(O按化学式Ca15_15xEu15x (PO4)2 (SiO4)6，其中O. 0001 < O. 2，分别称取以含有钙离子Ca2+的化合物、含有磷离子P5+的化合物、含有硅离子Si4+的化合物、含有铕离子Eu3+的化合物，将所称取的各种原料分别研磨后混合均匀，得到混合物；(2)将混合物在空气气氛下第一次煅烧，煅烧温度为500 1000°C，煅烧时间为I 20 小时；(3)自然冷却后，研磨并混合均匀，在还原气氛下第二次煅烧，所述的还原气氛为以下三种气氛中的一种，或它们的组合Φ氢气气氛或含氢气、氮气体积比为O.1 O. 9的氢气、氮气混合气体气氛； m通有一氧化碳气体的气氛；@碳粒或活性炭在空气中燃烧所生产的气体气氛；煅烧温度为800 1350°C，煅烧时间为3 10小时，得到一种Eu2+激活的硅酸磷酸盐绿色荧光粉。本专利技术提供的一个优选方案是第一次煅烧温度为650 1000°C,煅烧时间为 5 9小时；第二次煅烧温度为950 1350°C，煅烧时间为3 9小时。一种如上所述的Eu2+激活的硅磷酸盐绿色荧光粉的制备方法，本专利技术还提供一种采用化学溶液法，包括以下步骤(1)以含有钙离子Ca2+的化合物、含有磷离子P5+的化合物、含有硅离子Si4+的化合物、 含有铕离子Eu3+的化合物为原料，按通式Ca15_15xEu15x(PO4)2(SiO4)6中对应元素的化学计量比称取各原料，其中O. 0001 < X ^ O. 2 ;将称取的原料分别溶解于硝酸中并用去离子水稀释，再按各原料中反应物质量的O. 5 2. 0被％分别添加络合剂，得到各原料的混合液；所述的络合剂为柠檬酸、草酸中的一种，或它们的组合；(2)将各原料的混合液缓慢混合，在温度为50 100°C的条件下搅拌I 2小时，静置、 烘干后得到蓬松的前驱体；(3)将前驱体在空气气氛中第一次煅烧，煅烧温度为300 500°C，煅烧时间为I 8 小时；(4)自然冷却后，研磨并混 合均匀，在空气气氛中第二次煅烧，煅烧温度为500 900°C，煅烧时间是I 9小时；(5)自然冷却后，研磨并混合均匀，在还原气氛下煅烧，所述的还原气氛为以下三种气氛中的一种，或它们的组合①氢气气氛或含氢气、氮气体积比为O.1 O. 9的氢气、氮气混合气体气氛；②通有一氧化碳气体的气氛；③碳粒或活性炭在空气中燃烧所生产的气体气氛；煅烧温度为700 1300°C，煅烧时间为2 8小时，得到一种硅酸磷酸盐绿色荧光粉。本专利技术所述的含有钙离子的化合物为氧化钙、硝酸钙、碳酸钙中一种或它们的组合；所述的含有阳离子硅的化合物为硅酸、正硅酸乙酯中的一种或它们的组合；含有磷的化合物为五氧化二磷、磷酸二氢铵、磷酸氢铵、磷酸铵中的一种或它们的组合；含有铕离子的化合物为氧化铕、硝酸铕中一种或它们的组合。本专利技术提供的一个优选方案是所述的第一次煅烧温度为400 500°C，煅烧时间为5 8小时；第二次煅烧温度为700 900°C，煅烧时间为6 9小时；第三次煅烧温度为1000 1300°C，煅烧时间为5 8小时一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Eu2+激活的硅磷酸盐绿色荧光粉，其特征在于：它的化学通式为：Ca15?15xEu15x(PO4)2(SiO4)6，其中x是Eu2+离子取代Ca2+离子的摩尔分数，0.0001＜x≤0.2。
【技术特征摘要】
1.一种Eu2+激活的硅磷酸盐绿色荧光粉，其特征在于它的化学通式为 Ca15_15xEu15x(P04)2 (SiO4) 6，其中 X 是 Eu2+离子取代 Ca2+离子的摩尔分数，O. 0001 < x 彡 O. 2。2.一种如权利要求1所述的Eu2+激活的硅磷酸盐绿色荧光粉的制备方法，采用高温固相法，其特征在于包括以下步骤(O按化学式Ca15_15xEu15x(PO4)2(SiO4)6，其中O. 0001 < x ^ O. 2，分别称取以含有钙离子Ca2+的化合物、含有磷离子P5+的化合物、含有硅离子Si4+的化合物、含有铕离子Eu3+的化合物，将所称取的各种原料分别研磨后混合均匀，得到混合物；(2)将混合物在空气气氛下第一次煅烧，煅烧温度为500 1000°C，煅烧时间为I 20 小时；(3)自然冷却后，研磨并混合均匀，在还原气氛下第二次煅烧，所述的还原气氛为以下三种气氛中的一种，或它们的组合Φ氢气气氛或含氢气、氮气体积比为O.1 O. 9的氢气、氮气混合气体气氛；D通有一氧化碳气体的气氛；荽碳粒或活性炭在空气中燃烧所生产的气体气氛；煅烧温度为800 1350°C，煅烧时间为3 10小时，得到一种Eu2+激活的硅酸磷酸盐绿色荧光粉。3.根据权利要求2所述的Eu2+激活的硅酸磷酸钙的制备方法，其特征在于所述的含有钙离子的化合物为氧化钙、氢氧化钙、硝酸钙、碳酸钙中一种或它们的组合；所述的含有阳离子硅的化合物为二氧化硅、硅酸中的一种或它们的组合；含有磷的化合物为五氧化二磷、磷酸二氢铵、磷酸氢铵、磷酸铵中的一种或它们的组合；含有铕离子的化合物为氧化铕、硝酸铕中一种或它们的组合。4.根据权利要求2所述的Eu2+激活的硅酸磷酸钙的制备方法，其特征在于第一次煅烧温度为650 1000°C，煅烧时间为5 9小时；第二次煅烧温度为950 1350°C，煅烧时间为3 9小时。5.一种如权利要求1所述的Eu2+激活的硅磷酸盐绿色荧光粉的制备方法，采用化学溶液法，其特征在于包括以下步骤(1)以含有钙离子Ca2+的化合物、含...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄彦林，陶正旭，关莹，秦琳，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：
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