[发明专利]一种Eu2+激活的氯硅酸钙荧光粉、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属无机发光材料技术领域，涉及一种氯硅酸盐，特别涉及一种Eu²⁺激活的氯硅酸钙荧光粉的发光、制备方法及应用。

背景技术

荧光粉转换的白光 LED（White-Light Emitting Diode，W-LED）作为一种新型的固体光源，以其节能、绿色环保、寿命长且体积小等诸多优点，在照明和显示领域有着巨大的应用前景。用于白光LED的稀土荧光粉必须满足两个条件：第一是荧光粉的激发光谱要与所选择的发光二极管的发射光谱相匹配，这样就可以确保获得更高的光转换效率；第二是荧光粉在紫外的激发下，其发射光谱能发出白光，或者在蓝光的激发下所发出的光与发光二极管射出的蓝光复合，形成白光。而由于蓝光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，使得“近紫外(360-410nm)型白光LED(NUV-LED)”成为目前研究最活跃的一个研究方向。

传统硫化物基质发光体在空气中容易被气化、化学稳定性差、亮度低，在应用中受到很大限制，已逐步被淘汰；铝酸盐体系发光材料具有抗湿性差，发光颜色单一等缺点，需要在颗粒表面进行物理化学修饰，以提高其稳定性；硅酸盐为基质的发光材料具有良好的化学稳定性和热稳定性，使得其应用范围大大拓展，加之灼烧温度比铝酸盐体系低100℃以上，因而，近年来硅酸盐类发光材料成为研究的热点。例如，中国发明专利 CN100427566C“一种碱土金属硅酸盐荧光粉及其制备方法和应用”公开了一种Sr_xBa_2-x-yEu_ySi_xO_2+2x，其中1<x<2，0.1≤y≤0.2，0.7≤z≤1.5。该荧光粉可被紫外、紫光及蓝光激发，激发波长范围为300～520nm，随着组分浓度变化发射主峰波长在547～585nm之间调变；中国发明专利CN101805607A“硅酸盐绿光荧光粉的低温合成方法”公开了一种采用还原气氛在800-1000℃下烧结2-4小时，合成主晶相为Ca₂MgSi₂O₇:Eu²⁺的绿色荧光粉；中国发明专利 CN100412156C“硅酸锶基磷光体、其制造方法和使用磷光体的LED”公开了一种化学通式为：Sr_3-xSiO₅：Eu²⁺_x的磷光体。事实上，硅酸盐发光材料有着悠久的历史，硅酸盐发光材料的发现不仅很早，也是最早获得应用的一类荧光体，如 Mn²⁺激活的硅酸锌和硅酸锌铍是最早用作荧光灯和 CRT显示器的绿色荧光体。众多的硅酸盐基质荧光材料中，稀土激活的碱土氯硅酸盐材料是一类性能优良的发光材料，具有低的合成温度、高的发光强度和化学稳定性好等优点，将成为未来荧光粉研究的新亮点。碱土卤化物和碱土硅酸盐都是支持 Eu²⁺发光的高效基质，由两者复合的碱土卤硅酸盐以其合成温度低、物理化学稳定性好和发光亮度高等优点备受人们的关注。目前，以氯硅酸钙为基质的荧光粉未见公开和报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种结晶度高，发光质量好，成本低廉，且制备工艺简单、无污染的绿色荧光粉；为有限的绿色荧光粉增加一种以氯硅酸钙为基质，掺杂二价铕离子Eu²⁺的新型发光材料。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是提供一种Eu²⁺激活的氯硅酸钙荧光粉，它的化学通式为Ca_7-xEu_x(SiO₄)₂Cl₆，其中，x为Eu²⁺掺杂的摩尔百分比系数，0.0001≤x≤3.5。

 一种Eu²⁺激活的氯硅酸钙荧光粉的制备方法，包括如下步骤：