[发明专利]硅酸盐发光材料及其制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种发光材料，尤其涉及一种硅酸盐发光材料及其制备方法。

【背景技术】

LED(Light Emitting Diode)照明器件具有体积小、节能、耐震动、发光效率高、适用性强、无污染等优点，其已成为一种新型的发光元件，应用于各种适合于多变环境的发光器件。例如以第三代半导体材料氮化镓作为半导体照明光源，在同等亮度下耗电量仅为普通白炽灯的1/10，寿命达到10万小时以上。因此，LED广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源及普通照明等光电子和照明工程技术领域。

传统的商业化的白光LED照明器件主要是采用蓝光LED芯片配合受蓝光激发能够发出黄光的YAG:Ce荧光粉，生成白光。由于YAG:Ce荧光粉的发光光谱缺少红色成分，造成白光LED的显色性不高。传统的橙红色荧光粉主要有氮化物和硅酸盐两个系列，然而，传统的硅酸盐系列橙红色荧光粉的发光亮度有待进一步提高。

【发明内容】

基于此，有必要提供一种发光亮度较高的硅酸盐发光材料及其制备方法。

一种硅酸盐发光材料，其组成通式为(Sr_1-yA_y)_3-xSiO₅:Eu_x，M_z，其中：A为Ba、Mg、Ca中的一种或者两种；M为Ag、Au、Pt中的一种；0.001≤x≤0.1；0＜y≤0.15；0.00001≤z≤0.005。

其中，0.001≤x≤0.08。

其中，0＜y≤0.1。

其中，0.00001≤z≤0.001。

一种硅酸盐发光材料的制备方法，包括如下步骤：制备含有M颗粒的硅气凝胶，其中，M为Ag、Au、Pt中的一种；按照组成通式(Sr_1-yA_y)_3-xSiO₅:Eu_x，M_z的化学计量称取Sr、A、Eu的原料及含有M颗粒的硅气凝胶，混合均匀；其中A为Ba、Mg、Ca中的一种或者两种；0.001≤x≤0.1；0＜y≤0.15；0.00001≤z≤0.005；将上述混合物于还原性气氛下进行热处理，冷却至室温。

其中，制备含有M颗粒的硅气凝胶的步骤包括：称取硅气凝胶溶解于含有M原料的溶液中，在50～75℃下搅拌0.5～3小时，然后使用超声波处理10分钟，再于60～150℃下干燥，研磨均匀，于600～1300℃下煅烧0.5～3小时。

其中，制备含有M颗粒的硅气凝胶的步骤中，硅气凝胶的孔径为20～100纳米，气孔率为92～98％；M原料为AgNO₃、HAuCl₄、HPtCl₄中的一种或M的纳米胶粒。

其中，所述称取Sr、A、Eu的原料的步骤中，Sr和A的原料为Sr和A的碳酸盐、草酸盐中的一种；Eu的原料为Eu的氧化物、乙酸盐、碳酸盐、草酸盐中的一种。

其中，所述还原性气氛是95％N₂+5％H₂的混合还原气氛。

其中，所述热处理是于1200～1550℃保温烧结1～10小时。

性能测试结果表明，上述硅酸盐发光材料的稳定性较好，且在520～660纳米的波长区间具有较高的光发射强度。另外，上述硅酸盐发光材料的制备方法具有工艺简单、设备要求低及制备周期短等优点。

【附图说明】

图1为实施例2的硅酸盐发光材料与传统的硅酸盐发光材料的激发光谱图。

【具体实施方式】

下面将结合附图及实施方式对硅酸盐发光材料及其制备方法详细说明。

本实施方式的硅酸盐发光材料的组成通式为(Sr_1-yA_y)_3-xSiO₅:Eu_x，M_z，其中：A为Ba、Mg、Ca中的一种或者两种；M为Ag、Au、Pt中的一种；0.001≤x≤0.1；0＜y≤0.15；0.00001≤z≤0.005。

更为优选的实施方式中，0.001≤x≤0.08；0＜y≤0.1；0.00001≤z≤0.001。

上述硅酸盐发光材料的制备方法可用高温固相法，其包括如下几个步骤：