[发明专利]硅铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土发光材料及其制备方法，尤其是硅铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法。

背景技术

近年来，固态照明光源发光二极管（LED）由于其使用寿命长、高效、节能、绿色环保无污染等优点，受到世界各国的广泛关注。目前，主要的白光LED实现方式是将LED芯片与荧光粉组合，利用LED芯片去激发荧光粉混合形成白光。具体方式有两种：一是用蓝光LED激发发射黄光的荧光粉，二是用近紫外LED去激发红、绿、蓝三种荧光粉。其中，用InGaN蓝光LED芯片配合发黄光的YAG:Ce荧光粉已经商业化并被广泛应用。但由于其光谱中缺少红光，其显色指数（Ra）不高，相关色温偏高等缺点较突出。相对来说，用近紫外LED去激发红、绿、蓝三种荧光粉混合形成白光能使白光LED的色温和显色性得到改善。近紫外LED的激发波长范围为315～410nm，这就要求所用荧光粉的激发光谱也要位于这个范围内，同时还要求荧光粉具有较高的热稳定性和量子效率。现有的绿色荧光粉为硅酸盐绿色荧光粉，此种荧光粉遇水分解，猝灭温度低，寿命短，不适合用做照明和背光源用的LED激发的绿色荧光粉，高效稳定的绿色荧光粉目前还很缺乏。

发明内容

本发明的目的就在于针对上述现有技术的不足，提供一种可被紫外光激发的硅铝酸盐绿色荧光粉及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

硅铝酸盐绿色荧光粉，组成成分由以下化学式表示：

Ca_2-xMg_0.5AlSi_1.5O₇:xEu²⁺，其中0.001≤x≤0.1。

所述的硅铝酸盐绿色荧光粉能被338～450nm光激发，发射光谱位于470～600nm，主要发射峰位于525nm绿色光区。

硅铝酸盐绿色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

（1）按化学式Ca_2-xMg_0.5AlSi_1.5O₇:xEu²⁺，其中0.001≤x≤0.1称取所需量的反应物，其中用含Ca的氧化物、硝酸盐、氢氧化物或碳酸盐至少一种,用含Mg的氧化物、硝酸盐、氢氧化物或碳酸盐至少一种,用含Al的氧化物或硝酸盐至少一种,用含Si氧化物,以及含Eu的氧化物、硝酸盐、氢氧化物或碳酸盐至少一种，将这些组分研磨混合均匀；

（2）将上述混合均匀的反应物盛入刚玉坩埚，并置于高温炉中，在碳还原气氛或N₂和H₂混合气体还原气氛下进行烧结，其中，H₂占1～10%的体积，烧结温度为1350～1450℃，烧结时间为2～4h；

（3）在还原气氛中降到室温，将灼烧得到的块状样品研磨成粉末，即得到所需荧光粉。

有益效果：该荧光粉能被338～450nm范围内的紫外光有效激发，发射出发射光波长在470～600nm范围内的绿色光谱。该绿色荧光粉在高温下亮度和色坐标基本不变，具有良好的热稳定性、化学稳定性和耐水性，遇水不分解，寿命长，在波长为360nm激光的激发下测得的衰退时间为0.57μs，可用做紫外激发白光LED的绿色组分。且其原料易得，工艺简单，制备成本低廉。

附图说明

图1为Ca_1.985Mg_0.5AlSi_1.5O₇:0.015Eu²⁺荧光粉XRD图谱。

图2为Ca_1.985Mg_0.5AlSi_1.5O₇:0.015Eu²⁺荧光粉激发光谱图（监测波长525nm）。

图3为Ca_1.985Mg_0.5AlSi_1.5O₇:0.015Eu²⁺荧光粉的发射光谱图（激发波长为368nm）。

具体实施方式

下面将参照附图和具体实施例对本发明作详细说明。

硅铝酸盐绿色荧光粉，组成成分由以下化学式表示：

Ca_2-xMg_0.5AlSi_1.5O₇:xEu²⁺，其中0.001≤x≤0.1。