[发明专利]一种近紫外激发的LED用铝硅酸钙蓝色荧光粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种近紫外激发的LED用铝硅酸钙蓝色荧光粉的制备方法。

背景技术

随着全球能源短缺、电力紧张以及环境污染严重，开发和使用节能环保的绿色照明产品得到了全世界人们的共识。LED以其节能、环保、响应速度快、防水、防震等特点，被世界各国认定为最具发展前景的高科技产业之一，被誉为21世纪的绿色光源。

目前，市场上蓝光激发型白光LED最常用的是将GaN芯片和黄色荧光粉YAG:Ce3+封装在一起，但发光颜色由于缺少红光部分，稳定性差、光衰严重、显色指数低。近些年来，随着LED芯片技术的不断进步，采用紫外-近紫外LED芯片激发三基色荧光粉产生的白光，颜色稳定，显色性好(Ra＞90)，被认为是新一代白光LED照明的发展方向。

商用荧光粉的制备方法，目前仍以高温固相法为主，如：CN101126024A、CN101525536A、CN101497791A，虽然该法制备荧光粉具有工艺简单、成本低等优点，但合成温度高、煅烧时间长、物相杂易造成晶粒粗大、发光效率低，从而引起荧光粉的使用性能和发光性能大幅度下降。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种近紫外激发的LED用铝硅酸钙蓝色荧光粉的制备方法。此种方法通过设计合适的荧光粉基质组份，采用化学共沉淀法在制备基质前驱物的同时完成稀土离子的掺杂，然后前驱物在还原性气氛中经一次煅烧完成分解与稀土离子的还原，与传统高温固相法相比较，煅烧温度低、时间短，节省能源，且原料廉价易得，工艺简单，易于工业化生产。

本发明提出的近紫外激发的白光LED用铝硅酸钙蓝荧光粉的化学结构式为：Ca_1-xAl₂Si₂O₈:xEu²⁺，0＜x≤0.12。

本发明提出的近紫外激发的LED用铝硅酸钙蓝色荧光粉的制备方法包括以下步骤：

(1)按化学通式Ca_1-xAl₂Si₂O₈:xEu²⁺分别称取所需钙盐、铝盐、硅酸和硝酸铕；再分别称取以上药品总质量的0.1wt％～1.5wt％的表面活性剂和助熔剂；

(2)称取沉淀剂，以充分沉淀出钙、铝、铕离子为限，其量为理论反应量的1.2-1.5倍，配置成溶液；

(3)将钙盐、铝盐、硝酸盐、表面活性剂配成溶液，混合均匀，缓慢滴入沉淀剂溶液，同时不断搅拌，至沉淀反应充分进行；

(4)将沉淀物洗涤、抽滤，烘干，得到前驱体。

(5)将前驱体、助熔剂、硅酸混合均匀，在1150-1400℃于还原性气氛下煅烧2-4小时，获得目标产物。

本发明中，步骤(1)中所述钙盐为分析纯的Ca(NO₃)₂·4H₂O或CaCl₂·6H₂O；所述铝盐为分析纯的Al(NO₃)₃·9H₂O或AlCl₃；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或聚乙二醇；所述助熔剂为H₃BO₃、MgF₂中的一种。

本发明中，步骤(2)中所述配体为分析纯的NH₄HCO₃、(NH₄)₂CO₃中的一种。

本发明中，步骤(4)中所述洗涤液为蒸馏水或乙醇。

本发明中，步骤(5)中所述还原性气氛由活性碳粉燃烧法提供，或使用氮/氢混合气体。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、本发明制备出的荧光粉激发光谱宽，能够被250～380nm波长范围内有效激发，适合用作紫外-近紫外白光LED用蓝色荧光粉。

2、本发明制备的荧光粉结晶性好，发光强度高，且具有良好的化学稳定性和热稳定性。

3、本发明制备出的荧光粉采用一次煅烧工艺，在前驱物热分解的同时完成掺杂，与传统高温固相法相比较，煅烧温度低、时间短，生产效率高，易于工业化生产。

附图说明

图1是本发明所提供的一种近紫外激发的白光LED用铝硅酸钙蓝色荧光粉的的工艺流程图；

具体实施方式