一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料及其制备方法，其特征在于根据组成式Sr2.97-x-y-zMzMgxBaySi1-zNzO5:0.03Eu2+按各元素化学计量比计算并称取各原料，原料包括：含有Sr、Mg或Ba的氧化物、碳酸盐或草酸盐，含N的单质、氧化物或碳酸盐，含Si的氧化物或能够转化为氧化物的化合物，含M的氧化物或磷酸盐，含Eu的单质、氧化物或硝酸盐。将该原料混合，在还原气氛下，将混合物加热至1400℃-1500℃，进行焙烧4-8h，随炉冷却至室温。本发明专利技术提供的黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料，提供了WLEDs照明中高显色性所需的黄橙-橙红色光谱，并且具有高的热稳定性和化学稳定性，所需原料价格低廉，制备方法简便、易大量生产，极具产业应用价值，同时光转换效率高。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，其特征在于根据组成式Sr2.97-x-y-zMzMgxBaySi1-zNzO5:0.03Eu2+按各元素化学计量比计算并称取各原料，原料包括：含有Sr、Mg或Ba的氧化物、碳酸盐或草酸盐，含N的单质、氧化物或碳酸盐，含Si的氧化物或能够转化为氧化物的化合物，含M的氧化物或磷酸盐，含Eu的单质、氧化物或硝酸盐。将该原料混合，在还原气氛下，将混合物加热至1400℃-1500℃，进行焙烧4-8h，随炉冷却至室温。本专利技术提供的黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料，提供了WLEDs照明中高显色性所需的黄橙-橙红色光谱，并且具有高的热稳定性和化学稳定性，所需原料价格低廉，制备方法简便、易大量生产，极具产业应用价值，同时光转换效率高。【专利说明】—种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料及其制备方法
本专利技术涉及一种光致发光荧光材料，具体是一种用于LED用蓝光激发之荧光材料及其制备方法。
技术介绍
传统的照明光源包括白炽灯和荧光灯。最先普及的是白炽灯，因其效能的原因大量地被突光灯替代。然而就突光灯而言，由于其含有微量的Hg对环境并不友好；同时,这些传统光源的能效相对较低、寿命相对较短，不利于节能经济的发展。自上世纪末，GaN基蓝光发光二极管(LED)技术突破后，LED应用已从显示领域发展到背光照明、装饰照明、交通信号照明，并已开始进入以白光LED (WLEDs)为主的普通照明应用。与传统的照明技术相比，WLEDs具有显著的优势:包括体积小、耗电量低、发热量小、寿命长、环保等优点。蓝光激发的WLEDs是在蓝光LED芯片上涂覆可以吸收蓝光的黄色荧光粉，使其发射的黄光与剩余的蓝光复合而形成白光。目前国际上商业应用最广泛的WLEDs技术是采用黄色荧光粉(如日本日亚化学公司具有专利技术的(YhGda)3(AlgGab)5O12:Ce3+，简称YAG:Ce)与蓝色LED芯片结合的方法实现的。该方法虽然可获得高效的白光LED光源，但该光源由于缺乏红色成分，所以存在显色指数偏低、色温偏高O5500K)以及高温光衰严重等缺点，难以满足普通照明“暖白光”的需求。
技术实现思路
针对上述LED照明应用中黄色荧光粉方案显色指数偏低、色温偏高以及高温光衰严重的缺点，本专利技术提出，其技术方案如下:一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料，包含以下化学组成式者:Sr2 97_x_y_zMzMgxBaySI^zNzO5:0.03Eu2+,其中:1)当N为B、Al或Ga中的一种或几种时，M为Y、La、Gd中一种或几种，并且0.1 ≤ X ≤ 0.8，0.1 ≤ y ≤ 0.8，0.005 ≤ z ≤ 0.03 ;2)当 N 为 Ge 时，M 无，并且 0.1 ≤ x ≤ 0.8，0.1 ≤ y ≤ 0.8，0.005 ≤ z ≤ 0.03 ;3)当N为P时，M为L1、Na或K中的一种或几种，并且0.1≤x≤0.8，0.1 ≤y≤ 0.8,0.003 ≤ z ≤ 0.01。作为制备上述材料的基本方法，可以按如下方式体现:一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料的制备方法，包括以下步骤:l)Sr2 97_x_y_zMzMgxBaySihNz05:0.03Eu2+，其中:①当N为B、A1或Ga中一种或几种时，M为Y、La、Gd中一种或几种，0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8,0.005 ≤ 0.03 ;按各元素比例计算并称取各原料，其中该原料包括:含有Sr、Mg或Ba的氧化物、碳酸盐、草酸盐中的一种或几种；含M的单质、氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种；含Si的氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种；含N的氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种；含Eu的单质、氧化物、硝酸盐中的一种或几种。②当N为Ge时，0.1 ≤ x ≤ 0.8,0.1≤y≤0.8，O≤z≤0.03，按各元素比例计算并称取各原料，其中该原料包括:含Ge的氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种；以及其他原料同①。③当N为P时，M为L1、Na或K中一种或几种,0.1≤x≤0.8,0.1≤y≤0.8，0.003≤ z≤ 0.01按各元素比例计算并称取各原料，其中该原料包括:含有P的氧化物、磷酸盐中的一种或几种；含有M的氧化物、碳酸盐中的一种或几种；以及其他原料同①。2)将上述原料混合均匀，在还原气氛下，将混合物加热至1400°C -1500°C，焙烧4_8h，随炉冷却至室温。该制备方法的优选者可以按如下体现:在实施例中,所述步骤2)中还原气氛为氮气、氢气的混合气氛。本专利技术带来的有益效果是:1.本专利技术提供的黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料，提供了 WLEDs照明中高显色性所需的黄橙-橙红色光谱，并且具有高的热稳定性和化学稳定性，所需原料价格低廉，制备方法简便、易大量生产，极具产业应用价值，同时光转换效率高。2.本方案中通过阳离子和阴离子基团取代，如用Ba部分取代Sr，或用P，Ge部分取代Si，可以提高荧光材料的热稳定性，分别用P、Al部分取代Si可以增加荧光材料的发光强度。3.本方案中通过增加Mg的比例，可以实现发射强度增加；通过增加Ba的比例，可以实现发射波长向长波长方向的移动，实现黄橙光向橙红光的转变，这样可以有效地改善WLEDs的显色指数和色温，实现“暖白光”照明的要求。【专利附图】【附图说明】以下结合附图实施例对本专利技术作进一步说明:图1是本专利技术实施例1、2、3、4、5的XRD衍射图谱；图2是本专利技术实施例1的激发、发射光谱图；图3是本专利技术实施例2的激发、发射光谱图；图4是本专利技术实施例3的激发、发射光谱图；图5是本专利技术实施例4的激发、发射光谱图；图6是本专利技术实施例5的激发、发射光谱图；图7是本专利技术实施例1、2、3、4、5的归一化热猝灭曲线图。【具体实施方式】实施例1按照Sr2.57Mg0.4Si05:0.03Eu2+ 荧光粉原料配比如表一所示。表一=Si^57Mga4SiO5 = 0.03Eu2+ 荧光粉的配比【权利要求】1.一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料，其特征在于:该荧光材料的化学组成式为Sr2.97-x-y-zMzMgxBaySI1-zNzO5:0.03Eu2+,其中: 1)当N为B、Al或Ga中的一种或几种时，M为Y、La、Gd中一种或几种，并且0.1 ≤ X ≤ 0.8，0.1 ≤ y ≤ 0.8，0.005 ≤ z ≤ 0.03 ; 2)当N为Ge时，M无，并且0.1≤X≤0.8，0.1≤y≤0.8，0.005≤z≤0.03 ; 3)当N为P时，M为L1、Na或K中的一种或几种，并且0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8，0.003≤ z ≤ 0.01。2.一种黄橙-橙红色正硅酸盐荧光材料的制备方法，其特征在于:包括以下步骤:1)Sr2.97_x_y_zMzMgxBaySihNz05:0.03Eu2+，其中: ①当N为B、Al或Ga中一种或几种时，M为Y、La、Gd中一种或几种，0.1≤x≤0.8，.0.1≤y≤0.8,0.005 ≤ 0.03 ;按各元素比例计算并称取各原料，其中该原料包括: 含有Sr、Mg或Ba的氧化物、碳酸盐、草酸盐中的一种或几种； 含M的单质、氧化物、能够转化为氧化物的化合物中的一种或几种； 含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黄橙‑橙红色正硅酸盐荧光材料，其特征在于：该荧光材料的化学组成式为Sr2.97‑x‑y‑zMzMgxBaySi1‑zNzO5:0.03Eu2+,其中：1)当N为B、Al或Ga中的一种或几种时，M为Y、La、Gd中一种或几种，并且0.1≤x≤0.8,0.1≤y≤0.8，0.005≤z≤0.03；2)当N为Ge时，M无，并且0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8，0.005≤z≤0.03；3)当N为P时，M为Li、Na或K中的一种或几种，并且0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.8，0.003≤z≤0.01。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：慈志鹏，黄德冰，阙美丹，陈友三，魏岚，王育华，
申请(专利权)人：厦门通士达新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35