[发明专利]一种Sr2SiO4:Eu2+,N荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉及其制备领域，特别是涉及一种Sr₂SiO₄:Eu²⁺，N荧光粉及其制备方法。 

背景技术

随着白光LED技术的发展以及固体照明的普及，传统白光LED荧光粉已逐渐不能满足人们日益增长的需求。目前广泛使用的Eu²⁺以及Ce³⁺掺杂氧化物荧光粉(例如YAG:Ce荧光粉)，由于受氧化物晶体场强度的限制，发光很难拓展到长波长区域，这就导致白光LED色温偏高，显色指数较低。为了解决这些问题，人们相继开发出了硫系荧光粉(例如SrS:Eu²⁺和CaS:Eu²⁺)以及氮化物荧光粉(例如Ca₂Si₅N₈:Eu)，然而硫系荧光粉稳定性较差且易潮解，氮化物荧光粉虽然发光性能优异，热稳定性好，但制备制备条件过于苛刻且成本较高。因此，在现有氧化物基体上探索一条使其发光波长红移的途径显得尤为重要。 

稀土掺杂硅酸盐荧光粉为氧化物荧光粉中较为成熟的一个体系，其中Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉发光波长较长，在与蓝光LED芯片配合使用过程中已显现出良好的应用前景(A.Nag and T.R：N.Kutty，J.Mater.Chem.，2004，14，1598)。目前调节Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉发光性能的途径主要包含两个方面。首先是改变Eu²⁺的含量(C.-H.Lu and P-C.Wu，J.Alloys Compd.，2008，466，457)。增加Eu²⁺含量可以使发光波长红移，但是过量增加容易引起浓度猝灭。其次是改变制备过程中的热处理温度(J.H.Lee and Y.J.Kim，Mater.Sci.Eng.B，2008，146，99)，然而增加热处理温度仅能使发光波长向短波长移动，即只能实现发光波长的蓝移，因此仍然缺乏使荧光粉发光红移的有效手段。另外Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉激发波长偏短，在蓝光芯片发光范围内(即460nm左右)激发效果仍不理想。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种Sr₂SiO₄:Eu²⁺，N荧光粉及其制备方法，该N掺杂Sr₂SiO₄:Eu²⁺荧光粉激发范围宽，与蓝光LED芯片(激发波长在460nm左右)配合的效果好，且制备方法简单，制备过程中可以方便实现发射波长的调控，适合于工业化生产。 

本发明的一种Sr₂SiO₄:Eu²⁺，N荧光粉，其中Sr、Si、Eu、N的化学计量比为2∶1∶x∶y，其中0.03≤x≤0.05，0＜y≤0.5。 

本发明的一种Sr₂SiO₄:Eu²⁺，N荧光粉的制备方法，包括： 

(4)以碳酸锶，氧化硅，氧化铕为原料，按摩尔比2∶1∶0.03～0.05混合均匀，过筛，干燥； 

(5)将上述干燥后的混合物在流动的氨气气流中氮化； 

(6)将氮化后的产物粉碎，得到亮黄色荧光粉体。 

所述步骤(1)混合方式为球磨混合，乙醇为球磨介质。 

所述步骤(1)中过筛为150～200目筛。 

所述步骤(1)中干燥条件为50～70℃、真空干燥6～12小时。 

所述步骤(2)中氮化条件为：反应温度控制在1200～1500℃，升温速率为2～4℃/分钟，氨气气流量为100～300ml/分钟，保温时间1～2小时。 

所述步骤(3)中的粉碎为手工粉碎，或是利用球磨粉碎。 

有益效果