[发明专利]一种小颗粒氮氧化物绿色荧光粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于LED用荧光粉技术领域，涉及一种小颗粒氮氧化物绿色荧光粉的制备方法。

背景技术

白光发射装置可以通过使用UV光发射二极管(UV LED)作为光源激发三原色(红色、绿色和蓝色)荧光粉，通过使用蓝光LED作为光源激发红色和绿色荧光粉，或者通过使用蓝光LED作为光源激发黄色荧光粉来产生白光，但是该模式生产出的白光LED因缺少红色成分，存在低显色性高色温的缺陷，大大限制了其应用领域。为获得高显色指数、不同色温的白光LED可采用方案之一就是蓝色芯片加红/绿荧光粉，因此发展性能优良的绿色荧光粉非常必要。

氮氧化物荧光粉由于其独特的激发光谱(激发范围涵盖紫外、近紫外、蓝光甚至绿光)以及优异的发光特性(发射绿、黄、红光；热淬灭小、发光效率高等)，材料本身无毒、稳定性好，因此非常适合于应用在白光LED中，特别是蓝色芯片的白光LED的应用。但常规方法的合成条件较为苛刻，并且所得产物晶相纯度较低，导致其亮度稍逊于其他体系，并且利用高温固相法合成的该粉体硬度较大，需要进行后期的物理破碎才能适用于LED灯的制作，众所周知，这种物理破碎会极大的破坏粉体的晶体结构，从而大幅度降低粉体的发光强度。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种小颗粒氮氧化物绿色荧光粉的制备方法，实现氮氧化物绿色荧光粉颗粒的可控性，从而规避后处理中对荧光粉颗粒物理破碎造成的光衰现象。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种小颗粒氮氧化物绿色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：

1)按摩尔比为A∶B∶O∶Eu＝2(1-x)∶1∶4∶2x的比例，其中A元素为Ca或Sr，B元素为Si、Al中的一种或两种，0＜X＜1.0，将A元素的碳酸盐、硝酸盐或其氧化物与B元素的氧化物或氮化物，以及Eu的氧化物混合，充分研磨，得到第一次混合物；在第一次混合物中加入其质量2～4％的助熔剂，在保护气氛下于1000～1300℃烧结3～10h，冷却后得到前躯体A_(1-x)2BO₄:2x Eu；

将前躯体破碎研磨后过筛，然后以水为载体进行球磨，将球磨后的前躯体用水清洗后重悬，收集悬浮的前躯体颗粒；

2)按摩尔比为A∶Si∶O∶N∶Eu＝(1-x)∶y∶z∶(2/3+4/3y-2/3z)∶x的比例，其中1.0≤y≤3.0，0.4＜z≤2.0，将前躯体颗粒与B元素的氮化物混合，充分研磨，得到第二次混合物；在第二次混合物中加入其质量3～5％的助熔剂，在保护气氛下于1000～1450℃烧结1～3h；

烧结完成冷却至室温后，将烧结生成物在有机溶剂中用超声波分散1～10h，然后干燥后得到小颗粒氮氧化物绿色荧光粉A_1-xB_yO_zN_{2/3+4/3y-2/3z}:xEu。

所述的步骤1)的助熔剂为H₃BO₃、NH₄Cl、AF₂中的一种或几种。

所述的步骤1)的保护气氛为H₂、N₂/H₂、NH₃中的一种或几种，在升温至600℃～1000℃时气体流量≥30ml/min；升温至1000～1300℃时气体流量≤20ml/min。

所述的过筛为将前躯体破碎研磨后过100目以上的筛网进行筛分。

所述的以水为载体进行球磨为：将过筛后的前躯体均匀分散在水中，水与前躯体的体积比为1∶2～3，然后加入球磨用球，在球磨机中以250r/min以上的频率球磨至少3h。

所述的收集的悬浮的前躯体颗粒的平均粒径为10μm以下。

所述的步骤2)的助熔剂为AF₂、NaF中的一种或几种。

所述的步骤2)的保护气氛为N₂/H₂，N₂∶H₂的体积比≤95∶5，气体流量≤25ml/min。

所述的超声分散是烧结生成物在异丙醇中用超声波破碎仪进行分散。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：