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一种磷硅酸盐绿色荧光粉及其制备方法 0 0

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申请进展

基本信息

申请人信息

代理人信息

摘要

法律状态

权利要求

说明书

专利申请流程有哪些步骤？

申请

申请号：指国家知识产权局受理一件专利申请时给予该专利申请的一个标示号码。唯一性原则。

申请日：提出专利申请之日。

2017-12-12

申请公布

申请公布指发明专利申请经初步审查合格后，自申请日（或优先权日）起18个月期满时的公布或根据申请人的请求提前进行的公布。

申请公布号：专利申请过程中，在尚未取得专利授权之前，国家专利局《专利公报》公开专利时的编号。

申请公布日：申请公开的日期，即在专利公报上予以公开的日期。

2018-06-12

授权

授权指对发明专利申请经实质审查没有发现驳回理由，授予发明专利权；或对实用新型或外观设计专利申请经初步审查没有发现驳回理由，授予实用新型专利权或外观设计专利权。

2021-02-02

预估到期

发明专利权的期限为二十年，实用新型专利权期限为十年，外观设计专利权期限为十五年，均自申请日起计算。专利届满后法律终止保护。

2037-12-12

基本信息

有效性	有效专利	专利类型	发明专利
申请号	CN201711316918.7	申请日	2017-12-12
公开/公告号	CN108048085B	公开/公告日	2021-02-02
授权日	2021-02-02	预估到期日	2037-12-12
申请年	2017年	公开/公告年	2021年
缴费截止日
分类号	C09K11/71	主分类号	C09K11/71
是否联合申请	独立申请	文献类型号	B
独权数量	1	从权数量	4
权利要求数量	5	非专利引证数量	1
引用专利数量	0	被引证专利数量	0
非专利引证	1、CN 106811195 A,2017.06.09CN 105601267 A,2016.05.25CN 102492422 A,2012.06.13CN 102781826 A,2012.11.14CN 107142106 A,2017.09.08A. P. Khomyakov等.Clinophosinaite,Na3CaPSiO7, a new mineral《.InternationalGeology Review》.2010,第25卷(第6期),第731-734页.;
引用专利		被引证专利
专利权维持	5	专利申请国编码	CN
专利事件		事务标签	公开、实质审查、授权

申请人信息

申请人	杭州电子科技大学	第一申请人	杭州电子科技大学
专利权人	杭州电子科技大学	当前专利权人	杭州电子科技大学
发明人	余华、季振国、陈大钦、苏伟涛、陈雷锋、钟家松、赵红挺	第一发明人	余华
地址	浙江省杭州市下沙高教园区2号大街1158号	邮编	310018
申请人数量	1	发明人数量	7
申请人所在省	浙江省	申请人所在市	浙江省杭州市

代理人信息

代理机构

专利代理机构是经省专利管理局审核，国家知识产权局批准设立，可以接受委托人的委托，在委托权限范围内以委托人的名义办理专利申请或其他专利事务的服务机构。

杭州丰禾专利事务所有限公司

代理人

专利代理师是代理他人进行专利申请和办理其他专利事务，取得一定资格的人。

李杰

摘要

本发明涉及发光材料技术领域。一种磷硅酸盐绿色荧光粉，该荧光粉具有如下化学表达式：M3Ca1‑x(SiO3)(PO4)：xEu2+，x为0.001～0.1，M为Li、Na和K中任意一种。该磷硅酸盐绿色荧光粉的优点是原料易得，具有宽的激发带宽，激发带覆盖紫外和紫光区域，化学稳定性好和发光效率高，适合作为紫外LED用绿色荧光粉。

摘要附图
说明书附图：图1
说明书附图：图2
说明书附图：图3

法律状态

序号	法律状态公告日	法律状态	法律状态信息
1	2021-02-02	授权
2	2018-06-12	实质审查的生效	IPC(主分类): C09K 11/71 专利申请号: 201711316918.7 申请日: 2017.12.12
3	2018-05-18	公开

权利要求

权利要求书是申请文件最核心的部分，是申请人向国家申请保护他的发明创造及划定保护范围的文件。

1.一种磷硅酸盐绿色荧光粉，其特征在于，该荧光粉具有如下化学表达式：M3Ca1-x(SiO3)(PO4)：xEu2+，x为0.001～0.1，M为Li、Na和K中任意一种。

2.一种磷硅酸盐绿色荧光粉的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)以碱金属碳酸盐、碳酸钙、二氧化硅、磷酸盐和氧化铕为原料，按化学表达式M3Ca1-x(SiO3)(PO4)：xEu2+的摩尔比称取所述原料，其中，x为0.001～0.1，M为Li、Na和K中任意一种；(2)将原料混合均匀后，装入坩埚，在高温炉内于还原气氛下1250～1350℃条件下烧结2～7小时，后冷却到室温得到所述磷硅酸盐绿色荧光粉。

3.如权利要求2所述磷硅酸盐绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：所述碱金属碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾中任意一种。

4.如权利要求2所述磷硅酸盐绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中任意一种。

5.如权利要求2所述磷硅酸盐绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：所述还原气氛为氮氢混合气或CO气氛。

说明书

技术领域

[0001] 本发明涉及发光材料技术领域，尤其是涉及磷硅酸盐绿色荧光粉及其制备方法。

背景技术

[0002] 白光LED是一种将电能转换为白光的固态半导体器件，又称半导体照明，具有效率高、体积小、寿命长、安全、低电压、节能、环保等诸多优点，被人们看成是继白炽灯、荧光灯、高压气体放电灯之后第四代照明光源，是未来照明市场上的主流产品。

[0003] 目前出现了各种各样的白光LED制备方法，其中蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合、蓝光LED芯片与红色和绿色荧光材料组合、紫光LED芯片与三基色荧光材料组合这三种方法以价格低、制备简单成为制备白光LED的主要方法。蓝光LED芯片与黄色荧光材料组合是研究最早也是最成熟的方法，制备的白光LED发光效率已经远远超过白炽灯，但是显色指数低，色温高，不能作为室内照明使用。为了提高白光LED的显色性，各国科学家研发了蓝光LED芯片与红、绿色荧光材料组合和紫光LED芯片与红、绿、蓝三基色荧光材料组合另外两种实现白光LED的方法。

[0004] 目前InGaN芯片的发射波长已经移至近紫外区域,能为荧光粉提供更高的激发能量，进一步提高白光LED的光强。由于紫外光不可见，紫外激发白光LED的颜色只能由荧光粉决定，因此颜色稳定，显色指数高，使用近紫外InGaN芯片和蓝、黄荧光粉或者与三基色荧光粉组合来实现白光的方案成为目前白光LED行业发展的重点。绿色荧光粉是该方案中不可缺少的成分。

发明内容

[0005] 本发明的一个目的是提供一种具有宽的激发带宽，激发带覆盖紫外和紫光区域的磷硅酸盐绿色荧光粉；本发明的另一个目的是提供上述磷硅酸盐绿色荧光粉的制备方法。

[0006] 为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：一种磷硅酸盐绿色荧光粉，该荧光粉具有如下化学表达式：M3Ca1-x(SiO3)(PO4)：xEu2+，x为0.001～0.1，M为Li、Na和K中任意一种。

[0007] 一种磷硅酸盐绿色荧光粉的制备方法，包括如下步骤：(1)以碱金属碳酸盐、碳酸钙、二氧化硅、磷酸盐和氧化铕为原料，按化学表达式M3Ca1-x(SiO3)(PO4)：xEu2+的摩尔比称取所述原料，其中，x为0.001～0.1，M为Li、Na和K中任意一种；(2)将原料混合均匀后，装入坩埚，在高温炉内于还原气氛下1250～1350℃条件下烧结2～7小时，后冷却到室温得到所述磷硅酸盐绿色荧光粉。

[0008] 作为优选，所述碱金属碳酸盐为碳酸锂、碳酸钠和碳酸钾中任意一种。

[0009] 作为优选，所述磷酸盐为磷酸氢二铵和磷酸二氢铵中任意一种。

[0010] 作为优选，所述还原气氛为氮氢混合气或CO气氛。

[0011] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明的荧光粉原料易得，且制备条件温和，不需要高温；(2)本发明的绿色荧光粉具有宽的激发带宽，激发带覆盖紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，与紫外芯片的发射峰重叠很好，能够有效被激发，化学稳定性好和发光效率高，适合作为紫外LED用绿色荧光粉。

实施方案

[0015] 下面结合说明书附图和实施例对本专利做进一步的解释。

[0016] 实施例1

[0017] 一种磷硅酸盐绿色荧光粉，具有如下化学表达式：Li3Ca0.999(SiO3)(PO4)：0.001Eu2+。

[0018] 按照Li3Ca0.999(SiO3)(PO4)：0.001Eu2+称取Li2CO3、CaCO3、SiO2、NH4H2PO4和Eu2O3，它们之间的摩尔比为1.5：0.999：1：1：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，在高温炉中于CO气氛下在1350℃焙烧2小时，后冷却到室温，得到磷硅酸盐绿色荧光粉。

[0019] 图1本实施例制备的荧光粉的激发光谱图，监控波长500纳米，从图1中可以看出，本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。图2是本实施例制备的荧光粉的发射光谱图，激发波长365纳米，从图2中可以看出，当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于500nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的绿色荧光粉。图3是本实施例制备的荧光粉的XRD光谱图，从图3中可以看出，本实施例的荧光粉的XRD衍射峰强度高，表明粉体的结晶度好，与Na3Ca(SiO3)(PO4)的标准图谱吻合较好，表明合成的粉体物相较纯。

[0020] 实施例2

[0021] 一种磷硅酸盐绿色荧光粉，具有如下化学表达式：Li3Ca0.9(SiO3)(PO4)：0.1Eu2+。

[0022] 按照Li3Ca0.9(SiO3)(PO4)：0.1Eu2+称取Li2CO3、CaCO3、SiO2、(NH4)2HPO4和Eu2O3，它们之间的摩尔比为1.5：0.9：1：1：0.05，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，在高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1250℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到磷硅酸盐绿色荧光粉。

[0023] 本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于500nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的绿色荧光粉。本实施例的荧光粉的XRD衍射峰强度高，表明粉体的结晶度好，与Na3Ca(SiO3)(PO4)的标准图谱吻合较好，表明合成的粉体物相较纯。

[0024] 实施例3

[0025] 一种磷硅酸盐绿色荧光粉，具有如下化学表达式：Li3Ca0.99(SiO3)(PO4)：0.01Eu2+。

[0026] 按照Li3Ca0.99(SiO3)(PO4)：0.01Eu2+称取Li2CO3、CaCO3、SiO2、(NH4)2HPO4和Eu2O3，它们之间的摩尔比为1.5：0.99：1：1：0.005，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，在高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1200℃焙烧5小时，后冷却到室温，得到磷硅酸盐绿色荧光粉。

[0027] 本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于500nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的绿色荧光粉。本实施例的荧光粉的XRD衍射峰强度高，表明粉体的结晶度好，与Na3Ca(SiO3)(PO4)的标准图谱吻合较好，表明合成的粉体物相较纯。

[0028] 实施例4

[0029] 一种磷硅酸盐绿色荧光粉，具有如下化学表达式：Na3Ca0.999(SiO3)(PO4)：0.001Eu2+。

[0030] 按照Na3Ca0.999(SiO3)(PO4)：0.001Eu2+称取Na2CO3、CaCO3、SiO2、NH4H2PO4和Eu2O3，它们之间的摩尔比为1.5：0.999：1：1：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，在高温炉中于CO气氛下在1350℃焙烧2小时，后冷却到室温，得到磷硅酸盐绿色荧光粉。

[0031] 本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于500nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的绿色荧光粉。本实施例的荧光粉的XRD衍射峰强度高，表明粉体的结晶度好，与Na3Ca(SiO3)(PO4)的标准图谱吻合较好，表明合成的粉体物相较纯。

[0032] 实施例5

[0033] 一种磷硅酸盐绿色荧光粉，具有如下化学表达式：Na3Ca0.9(SiO3)(PO4)：0.1Eu2+。

[0034] 按照Na3Ca0.9(SiO3)(PO4)：0.1Eu2+称取Na2CO3、CaCO3、SiO2、(NH4)2HPO4和Eu2O3，它们之间的摩尔比为1.5：0.9：1：1：0.05，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，在高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1250℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到磷硅酸盐绿色荧光粉。

[0035] 本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于500nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的绿色荧光粉。本实施例的荧光粉的XRD衍射峰强度高，表明粉体的结晶度好，与Na3Ca(SiO3)(PO4)的标准图谱吻合较好，表明合成的粉体物相较纯。

[0036] 实施例6

[0037] 一种磷硅酸盐绿色荧光粉，具有如下化学表达式：K3Ca0.999(SiO3)(PO4)：0.001Eu2+。

[0038] 按照K3Ca0.999(SiO3)(PO4)：0.001Eu2+称取K2CO3、CaCO3、SiO2、NH4H2PO4和Eu2O3，它们之间的摩尔比为1.5：0.999：1：1：0.0005，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，在高温炉中于CO气氛下在1350℃焙烧2小时，后冷却到室温，得到磷硅酸盐绿色荧光粉。

[0039] 本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于500nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的绿色荧光粉。本实施例的荧光粉的XRD衍射峰强度高，表明粉体的结晶度好，与Na3Ca(SiO3)(PO4)的标准图谱吻合较好，表明合成的粉体物相较纯。

[0040] 实施例7

[0041] 一种磷硅酸盐绿色荧光粉，具有如下化学表达式：K3Ca0.9(SiO3)(PO4)：0.1Eu2+。

[0042] 按照K3Ca0.9(SiO3)(PO4)：0.1Eu2+称取K2CO3、CaCO3、SiO2、(NH4)2HPO4和Eu2O3，它们之间的摩尔比为1.5：0.9：1：1：0.05，充分研磨混合均匀后，放置坩埚中，在高温炉中于5％H2+95％N2(体积比)的氮氢混合气氛下在1250℃焙烧7小时，后冷却到室温，得到磷硅酸盐绿色荧光粉。

[0043] 本实施例的荧光粉激发谱为一宽谱，覆盖了紫外和紫光区域，激发峰位于365nm附近，光谱峰值高，说明本实施例的荧光粉可以被紫外和紫光芯片有效激发。当发射光谱的激发波长为365nm，本实施例的荧光粉的发射为宽带绿光发射，发射峰位于500nm附近，说明本实施例的荧光粉适合做紫外和紫光激发的绿色荧光粉。本实施例的荧光粉的XRD衍射峰强度高，表明粉体的结晶度好，与Na3Ca(SiO3)(PO4)的标准图谱吻合较好，表明合成的粉体物相较纯。

[0044] 上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

附图说明

[0012] 图1是本发明提供的实施例1制备的荧光粉激发光谱图；

[0013] 图2是本发明提供的实施例1制备的荧光粉发射光谱图；

[0014] 图3是本发明提供的实施例1制备的荧光粉XRD光谱图

1发光材料Cu2(etmp)4及合成方法 2一种光伏转化材料及其光伏发电结构 3发光材料[Cu(tibc)2]n及合成方法 4发光材料[Mn(tibc)2]n及合成方法 5发光材料[Cd(tidc)2]n及合成方法 6一种具有选择性探测Cu(Ⅱ)的发光晶体材料的制备方法及其发光晶体材料 7一种发光增强水相检测Bi3+的发光晶体材料的制备方法 8一种高分子发光材料及其制备方法 9一种改善发光材料热稳定性的方法 10一种黄光发射荧光材料及其作为pH探针的应用