[发明专利]一种高亮度、大颗粒尺寸β-SiAlON:Eu2+绿色荧光粉及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高亮度、大颗粒尺寸β‑SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉及其制备方法，所述荧光粉的化学通式为Si_a（Al_xGa_1‑x）_bO_cN_d：Eu_e²⁺，式中，0.4≤a≤0.5，0.01≤b≤0.02，0.006≤c≤0.02，0.47＜d≤0.664，0＜e≤0.010，0＜x＜1；所述荧光粉通过两次烧结而成，且第二次烧结是将第一次烧结所得一次烧结料与原料混合后再进行烧结。本发明所制备的β‑SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉，其颗粒均匀，平均粒径大，发光强度高，在制备白光LED中具有广阔前景，更主要应用于半导体发光装置作为背光源的液晶显示器（LCD）。本发明的工艺方法适于大规模工业化生产，可以通过对原料配比、温度的调节控制而实现制备期望粒度和均匀度以及高亮度窄峰的β‑SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉。

技术领域

本发明涉及一种赛隆型绿色荧光粉及其制备方法，具体地说是一种高亮度、大颗粒尺寸β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉及其制备方法。

背景技术

SiAlON荧光粉是一种主要包括Si、Al、O、N四种化学元素的氮氧化物荧光粉，其晶体构型与Si₃N₄相类似。在Si-Al-O-N四元系统中，由于阳离子M(Si⁴⁺、Al³⁺)与阴离子X(N、O)的比例不同，形成的固溶体也不同，主要有β-SiAlON、α-SiAlON、O-SiAlON、X-SiAlON和AlN多型体(8H、 12H、15R、21R、27R等)。β-SiAlON的通式为Si_6-ZAl_ZO_ZN_8-Z，其中0<Z≤4.2，在扫描电子显微镜下观察到的β-SiAlON是典型的六方柱状晶体，其比β-Si₃N₄晶体粗大，因而其陶瓷体的韧性强度较好。

β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉是一种稀土掺杂的β-SiAlON荧光粉，其具有近似52nm的窄光谱宽度，主要应用于背光材料，即液晶显示器(LCD)。然而，目前已知的β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉普遍存在亮度不足、颗粒尺寸小且粒度不均匀的问题。例如，文献Characterization and properties of green-emittingβ-SiAlON:Eu²⁺powder phosphorsfor white light-emitting diodes，其中所制备的β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉具有棒状形貌的长度只有4μm、直径只有0.5μm；欧洲专利EP2664660A1 中所制备的β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉，只有极少部分的颗粒能达到10μm，所需烧结压力为 70～200MPa，工艺、设备均较难控制，且后处理方式采用HF加HNO₃的混酸进行酸洗，对环境、人体均伤害较大；再如文献Densificatioon and Microstructure ofβ-sialon/Nano-size SiC Composites，其制备出的颗粒均匀度差、颗粒形貌不规则。

β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉的颗粒尺寸及粒度分布均会影响背光材料的发光效率和显色准确性，因此，急需制备出高亮度、大颗粒尺寸的适用于背光材料的β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种高亮度、大颗粒尺寸β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉，以解决现有的β-SiAlON:Eu²⁺绿色荧光粉普遍存在亮度不足、颗粒尺寸小且粒度不均匀的问题。