[发明专利]一种用于LED的高稳定性硅酸盐荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于LED的高稳定性硅酸盐荧光粉，该硅酸盐荧光粉的颗粒结构包括三部分，分别是位于颗粒中心的原料荧光粉和依次包覆在原料荧光粉上的中间层和外表层；所述原料荧光粉为稀土离子掺杂硅酸盐基质的硅酸盐荧光粉颗粒；所述中间层是涂覆在原料荧光粉上的偶联混合液经脱水、烘干形成的包覆层；所述外表层为HfO₂膜层。同时还公开该荧光粉的具体制备方法。本发明所提供的荧光粉耐湿热性能强；所提供的包覆方法可以提升硅酸盐荧光粉光效的同时能精确控制其外表层的厚度，有效提高了硅酸盐在高温高湿环境下的使用寿命。

技术领域

本发明涉及荧光材料及其制备方法，具体地说是一种用于LED的高稳定性硅酸盐荧光粉及其制备方法。

背景技术

硅酸盐荧光粉是目前行业内应用较为广泛的一类荧光粉，具有色彩丰富、半峰宽窄(FWHM>59nm)、色域宽(NTSC>90％)、光效高、制造成本低等明显优势，其主要应用于LED照明领域。但是，普通生产的硅酸盐荧光粉在使用过程中也存在诸多问题，比如在湿热的环境下，其表面性能及化学性能不稳定，而且猝灭温度低，无法在较高温度下长时间使用，因此只能满足低端背光领域，如：手机、pad等领域。为改善硅酸盐荧光粉的表面性能和化学性能的不稳定性，行业内的技术人员想到了包覆工艺，即将制备的硅酸盐荧光粉进行包覆其他材料，以提升硅酸盐耐湿热和不稳定性能。目前，包覆手段主要有两种，分别是湿法包覆和干法包覆。湿法主要涉及的是化学包覆方式，让包覆层和待包覆表面通过化学反应连接在一起，该包覆法对于设备的要求简单，但存在包覆层不均匀，包膜厚度难以控制的问题；干法包覆主要涉及的是物理包覆，包覆层和待包覆表面通过吸附或者范德华力连接在一起，但对设备的要求较高，需精准控制温度，而且包覆层非常容易脱落。可见，行业内的技术人员还需要进一步研究一种更为可行的包覆方法以改善硅酸盐荧光粉的耐湿热稳定性，进而得提升其在LED除高功率发光器件以外的其他领域的实用性，以使其在拉低制造成本的同时提高LED器件的性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于LED的高稳定性硅酸盐荧光粉及其制备方法，以解决现有硅酸盐荧光粉存在耐湿热稳定性差的问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种用于LED的高稳定性硅酸盐荧光粉，该硅酸盐荧光粉的颗粒结构包括三部分，分别是位于颗粒中心的原料荧光粉和依次包覆在原料荧光粉上的中间层和外表层；

所述原料荧光粉为稀土离子掺杂硅酸盐基质的硅酸盐荧光粉颗粒；

所述中间层是涂覆在原料荧光粉上的偶联混合液经脱水、烘干形成的包覆层；

所述外表层为HfO₂膜层。

所述原料荧光粉的化学通式为M_x(Si,A₂)O_(2+x):yEu²⁺,zA₁³⁺或(Sr,Ba)₃SiO₅:nEu²⁺，化学通式中M为Sr、Ba、Mg、Ca、Zn、Cu、Mn中的至少一种，A₁为Y、La、Sc、Er中的至少一种，不添加A₂或者A₂为Ge，且1.9≤x≤2.1，0.005≤y≤0.2，0.01≤z≤0.2；0.005≤n≤0.05。