[发明专利]一种窄半峰宽绿色硅酸盐荧光粉及其制备方法

说明书

本发明公开了一种窄半峰宽绿色硅酸盐荧光粉，该硅酸盐荧光粉的化学通式为(M1_xBa_{2‑x‑u‑k})(Si_yM2_1‑y)O₄:uMn²⁺,kM3²⁺；化学通式中M1为Sr、Ca、Mg、Cu中的至少一种，M2为Ti、Zr、Ge、Sn的至少一种，M3为Eu、Sm、Yb的一种；且0＜x≤0.2，0.8＜y＜1.0，0.05＜u≤0.15，0＜k≤0.05。还公开了制备方法：称量原料及助熔剂，混合，研磨，得混合物；将混合物置于还原气氛下高温烧结，冷却后将其破碎、过筛、醇洗、烘干，即得。本发明所提供的荧光粉制备方法简单易控，制备过程中所需烧结温度较低，工艺窗口宽，适于大规模工业化生产，得到的荧光粉其半峰宽窄，粒径小，分布均匀，分布范围窄，化学稳定性好，耐湿热性较强，可在LED照明或显示系统中得到广泛应用。

技术领域

本发明涉及荧光粉及其制备方法，具体地说是一种窄半峰宽绿色硅酸盐荧光粉及其制备方法。

背景技术

LED作为一种新型固体光源，被誉为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代绿色环保照明光源。LED具有节能环保、体积小、寿命长、抗震动和抗冲击性等特点，广泛应用于指示灯、手机、相机、城市夜景及室内商业气氛照明灯等各个领域。目前获取白光LED技术方案较为典型的方法是用蓝色LED芯片激发黄色发射的YAG:Ge³⁺或YAG:Tb³⁺荧光粉通过黄、绿、蓝三种光组合生成白光。其中采用的绿色荧光粉在降低白光色温和提高其显色性等方面有着显著的作用，但现阶段的绿色荧光粉对调制白光的色温和改善其显色作用方面没能到达应用要求，故人们一直在努力寻找新的基质，开发新组分的绿色荧光粉，同时也不断对现有绿色荧光粉的合成方法进行改进。

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、色域宽、光效高、原料成本低等明显优势。目前，行业内的技术人员已对硅酸盐基荧光材料做了一些研究，其主要的制备方法有高温固相法、sol-gel法和共沉淀法。如CN102965102A公开了一种硅酸盐绿色荧光粉的制备方法，采用高温固相法分三步煅烧合成了(A,B)_2-xSiO₄:xEu荧光粉。又如CN102643642A采用Sol-gel法合成了Sr或Ca掺杂的Ba₂SiO₄:Eu荧光粉；再如CN102408890A采用Sol-gel合成了不同碱金属、碱土金属离子掺杂的M₂SiO₄:Eu荧光粉；以及CN103468251A公开了一种LED用硅酸盐绿色荧光粉Ba_2-x/2-2y-zSiO₄:Eu²⁺_z,Li⁺_x+y,Er³⁺_y，等等。这些报道可以看出，近些年来行业内的技术人员一直不断地从硅酸盐荧光粉性能和制备方法做相应的改进，但是到目前为止绿色硅酸盐仍然存在诸多问题：主要表现在以下几个方面：1、制备工艺的步骤繁琐复杂、耗时长；2、制备的荧光粉半峰宽FWHM59nm，色纯度低；3、颗粒均匀性较差、相对亮度低；4、收率低，后处理及大批量生产成本会相应增加。此外，硅酸盐荧光粉在使用过程中也存在在湿热的环境下，其表面性能及化学性能不稳定，且发光性能会受到影响，因此无法在较高温度下长时间使用。可见，采用简单的制备方法合成综合性能更高的硅酸盐荧光粉仍然是行业内技术人员积极研发的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种窄半峰宽绿色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半峰宽较宽、粒径均匀性差、发光亮度低以及耐湿热稳定性差的问题。