#104中的Ca 2+和Si 4+离子计量；称量好的原料放入玛瑙研钵中，添加原料的质量百分比50%的酒精作为研磨介质，均匀混合干燥后置入刚玉坩祸中，以比的体积百分比为10%的N2+H2混合气体为还原气氛，在水平管式炉中1450°C煅烧12个小时，取出进行研磨，再次放入管式炉中以同样的还原气氛在1400°C煅烧6个小时，自然冷却至室温后得到荧光材料。本实施例得到的荧光材料的XRD衍射图谱如图5所示，从图中可以看出得到的材料是γ -Ca2S14=0.02Ce 3+，0.04A13+荧光材料。γ -Ca 2Si04:0.02Ce3+, 0.04A13+荧光材料的激发光谱和发射光谱如图6所示，在460nm蓝光的激发下，材料具有峰值波长是575nm的黄光发射，可用作为蓝光基白光LED器件中的黄色荧光粉。
[0043]实施例4:
[0044]—种晶型调控的多色荧光材料的制备方法，所述多色荧光材料的化学式Ca2S14:0.02Eu2+, 0.02A13、制备步骤如下:
[0045]按照材料的化学式Ca2Si04:0.02Eu 2+, 0.02A13+准确称量 CaCO 3，Si02，Eu2O3和 Al 203原料，Eu2+和Al 3+离子分别取代Ca與04中的Ca 2+和Si 4+离子计量；称量好的原料放入玛瑙研钵中，添加原料的质量百分比50%的酒精作为研磨介质，均匀混合干燥后置入刚玉坩祸中，以比的体积百分比为10%的N2+H2混合气体为还原气氛，在水平管式炉中1450°C煅烧12个小时，取出进行研磨，再次放入管式炉中以同样的还原气氛在1400°C煅烧6个小时，自然冷却至室温后得到荧光材料。本实施例得到的荧光材料的XRD衍射图谱如图7所示，从图中可以看出得到的材料是γ -Ca2S14=0.02Eu 2+, 0.02A13+荧光材料。γ -Ca 2Si04:0.02Eu2+, 0.02A13+荧光材料的激发光谱和发射光谱如图8所示，在350nm近紫外光的激发下，材料具有峰值波长是510nm的绿光发射，可用作为近紫外基白光LED器件中的绿色荧光粉。
[0046]实施例5:
[0047]—种晶型调控的多色荧光材料的制备方法，所述多色荧光材料的化学式Ca2S14:0.1OEu2+, 0.5Sr2+，制备步骤如下:
[0048]按照材料的化学式Ca2Si04:0.1OEu 2+, 0.5Sr2+准确称量 CaCO 3，SrCO3, S1jP Eu 203原料，Eu2+离子和Sr 2+都取代Ca 2Si04中的Ca 2+离子计量；称量好的原料放入玛瑙研钵中，添加原料的质量百分比50%的酒精作为研磨介质，均匀混合干燥后置入刚玉坩祸中，以比的体积百分比为10%的N2+H2混合气体为还原气氛，在水平管式炉中1450°C煅烧12个小时，取出进行研磨，再次放入管式炉中以同样的还原气氛在1400°C煅烧6个小时，自然冷却至室温后得到荧光材料。本实施例得到的荧光材料的XRD衍射图谱如图9所示，从图中可以看出得到的材料是一「Ca2Si04:0.lOEu'0.5Sr2+荧光材料。一 L-Ca2Si04:0.1OEu2+, 0.5Sr2+荧光材料的激发光谱和发射光谱如图10所示，在360nm近紫外光的激发下，材料具有峰值波长是560nm的黄光发射，可用作为紫外基白光LED器件中的黄色荧光粉。
[0049]实施例6:
[0050]—种晶型调控的多色荧光材料的制备方法，所述多色荧光材料的化学式Ca2S14:0.06Ce3+, 0.5Sr2+，制备步骤如下:
[0051]按照材料的化学式Ca2Si04:0.06Ce 3+，0.5Sr2+准确称量 CaCO 3，SrCO3, S1jP CeO 2原料，Ce3+离子和Sr 2取代Ca 2Si04中的Ca 2+离子计量；称量好的原料放入玛瑙研钵中，添加原料的质量百分比50%的酒精作为研磨介质，均匀混合干燥后置入刚玉坩祸中，以H2的体积百分比为10%的N2+H2混合气体为还原气氛，在水平管式炉中1450°C煅烧12个小时，取出进行研磨，再次放入管式炉中以同样的还原气氛在1400°C煅烧6个小时，自然冷却至室温后得到荧光材料。本实施例得到的荧光材料的XRD衍射图谱如图11所示，从图中可以看出得到的材料是a ' L_Ca2Si04:0.06Ce3+，0.5Sr2+荧光材料。a' L-Ca2Si04:0.106Ce3+, 0.5Sr2+荧光材料的激发光谱和发射光谱如图12所示，在358nm近紫外光的激发下，材料具有峰值波长是435nm的蓝光发射，可用作为紫外基白光LED器件中的蓝色荧光粉。
[0052]实施例7:
[0053]—种晶型调控的多色荧光材料的制备方法，所述多色荧光材料的化学式Ca2S14:0.0lEu2+, 0.12P5+，制备步骤如下:
[0054]按照材料的化学式Ca2Si04:0.0lEu 2+，0.12P5+准确称量 CaCO 3，NH4H2PO4, S1jPEu2O3原料，Eu 2+离子和P 5+分别取代Ca 2Si04中的Ca 2+和Si 4+离子计量；称量好的原料放入玛瑙研钵中，添加原料的质量百分比50%的酒精作为研磨介质，均匀混合干燥后置入刚玉坩祸中，以比的体积百分比为10%的化+!12混合气体为还原气氛，在水平管式炉中1450°C煅烧12个小时，取出进行研磨，再次放入管式炉中以同样的还原气氛在1400°C煅烧6个小时，自然冷却至室温后得到荧光材料。本实施例得到的荧光材料的XRD衍射图谱如图13所示，从图中可以看出得到的材料是a ' H-Ca2Si04:0.0lEu'0.12Ρ5+荧光材料。a' H-Ca2Si04:0.0lEu2+, 0.12P5+荧光材料的激发光谱和发射光谱如图14所示，在320nm近紫外光的激发下，材料具有峰值波长是490nm的绿光发射，可用作为紫外基白光LED器件中的绿色荧光粉。
[0055]实施例8:
[0056]—种晶型调控的多色荧光材料的制备方法，所述多色荧光材料的化学式Ca2S14:0.0lCe3+, 0.12P5+，制备步骤如下:
[0057]按照材料的化学式Ca2Si04:0.0lCe 3+，0.12P5+准确称量 CaCO 3，NH4H2PO4, S1jPCeOJI料，Ce 3+离子和P 5+分别取代Ca #104中的Ca 2+和Si 4+离子计量；称量好的原料放入玛瑙研钵中，添加原料的质量百分比50%的酒精作为研磨介质，均匀混合干燥后置入刚玉坩祸中，以比的体积百分比为10%的化+!12混合气体为还原气氛，在水平管式炉中1450°C煅烧12个小时，取出进行研磨，再次放入管式炉中以同样的还原气氛在1400°C煅烧6个小时，自然冷却至室温后得到荧光材料。本实施例得到的荧光材料的XRD衍射图谱如图15所示，从图中可以看出得到的材料是a ' H-Ca2Si04:0.01Ce3+，0.12Ρ5+荧光材料。a' H-Ca2Si04:0.0lCe3+, 0.12P5+荧光材料的激发光谱和发射光谱如图16所示，在346nm近紫外光的激发下，材料具有峰值波长是422nm的蓝光发射，可用作为紫外基白光LED器件中的蓝色荧光粉。
[0058]实施例9:
[0059]—种晶型调控的多色荧光材料的制备方法，所述多色荧光材料的化学式Ca2S14:0.02Eu2+, 0.42P5+，制备步骤如下:
[0060]按照材料的化学式Ca2Si04:0.02Eu 2+, 0.42P5+准确称量 CaCO 3，NH4H2PO4, S1jPEu2O3原料，Eu 2+离子和P 5+分别取代Ca 2Si04中的Ca 2+和Si 4+离子计量；称量好的原料放入玛瑙研钵中，添加原料的质量百分比50%的酒精作为研磨介质，均匀混合干燥后置入刚玉坩祸中，以比的体积百分比为10%的N 2+H2混合气体为还原气氛，在水平管式炉中1450°C煅烧12个小时，取出进行研磨，再次放入管式炉中以同样的还原气氛在1400°C煅烧6个小时，自然冷却至室温后得到荧光材料。本实施例得到的荧光材料的XRD衍射图谱如图17所示，从图中可以看出得到的材料是a -Ca2S14=0.02Eu 2+, 0.42P5+荧光材料。α -Ca 2Si04:0.02Eu2+, 0.42P5+荧光材料的激发光谱和发射光谱如图18所示，在320nm近紫外光的激发下，材料具有峰值波长是508nm的绿光发射，可用作为紫外基白光LED器件中的绿色荧光粉。
【主权项】
1.一种晶型调控的多色荧光材料，其特征在于:化学通式为Ca2Si04:xRe，yM，其中Re为稀土离子Ce3+或Eu 2+，Μ是调控晶型的掺杂剂离子Al3+、Li\Sr2\ Ba2\ P5+和B 3+等离子中的一种或两种任意比例的混合；Re的添加量按摩尔计量比取代Ca2Si04中的Ca离子，化学通式Ca2Si04:XRe，yM中x的取值范围是0.001彡x彡0.4 ;M的添加量根据掺杂剂离子的种类按摩尔计量比取代Ca2Si04中的Ca或Si离子，化学通式Ca 2Si04:xRe, yM中y的取值范围是为0.00 ^ y ^ 1.0 ； 所述掺杂剂离子Al3+、Li\ Sr2+、Ba2+、P5+和B 3+等离子由化合物A1 203、Li2C03、SrC03、BaC03、NH4H2P04、B203提供； 该荧光材料在近紫外或蓝光激发下，可实现整个可见光范围内的蓝光-绿光-黄光-红光颜色可调发射，调控方法是:通过控制Μ掺杂剂离子种类和浓度调控制备γ、β、α ' ρ α ' η和α不同晶型结构Ca #104荧光材料，进而调控荧光材料的发光颜色。2.一种如权利要求1所述晶型调控的多色荧光材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: 1)按照材料的化学通式Ca2Si04:XRe，yM准确称量所需原料，原料为分析纯的Ca2C03、Si02、Eu203、Ce02、SrC03、BaC03、B203，NH4H2P04、A1203、Li2C03； 2)将上述称量好的原料放入玛瑙研钵中，按原料的质量百分比添加50%的酒精作为研磨介质，均匀混合干燥后置入刚玉坩祸中，以比的体积百分比为10%的化+!12混合气体为还原气氛，在水平管式炉中1450°C煅烧12个小时，取出进行研磨后，再次放入管式炉中以同样的还原气氛在1400°C煅烧6个小时，自然冷却后得到晶型调控多色硅酸钙荧光材料。3.一种如权利要求1所述晶型调控多色荧光材料的应用，其特征在于:用于LED半导体照明或显示器件中。
【专利摘要】一种晶型调控的多色荧光材料，化学通式为Ca2SiO4：xRe，yM，其中Re为稀土离子Ce3+或Eu2+，M是调控晶型的掺杂剂，Re和M的添加量按摩尔数量计分别为0.001≤x≤0.4，0.00≤y≤1.0；通过掺杂晶型调控剂M制备合成发光颜色可调的5种晶型γ-，β-，α′L-，α′H-，α-Ca2SiO4荧光材料，荧光材料在近紫外或蓝光激发下，可实现整个可见光范围内的蓝光-绿光-黄光-红光颜色可调发射。本发明的优点是：该晶型调控多色荧光材料，只需掺杂晶型调控剂就可以获得不同晶型从而制备发光颜色各异的荧光材料，制备合成工艺简单、成本低，在LED照明、显示器件中具有潜在的应用前景。
【IPC分类】C09K11/59, H01L33/50
【公开号】CN105238396
【申请号】CN201510778293
【发明人】毛智勇, 陈静静, 王达健, 卢志娟, 许姣, 杨艳芳
【申请人】天津理工大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年11月13日