[发明专利]一种疏水改性荧光粉及其制备方法与应用

说明书

本发明提供了一种疏水改性荧光粉及其制备方法与应用。该疏水改性荧光粉的制备方法，其包括以下步骤：步骤一：将荧光粉置于酸性溶液或碱性溶液中进行表面处理，获得经表面处理的荧光粉；步骤二：将所述经表面处理的荧光粉与氯硅烷、有机溶剂混合，搅拌至所述有机溶剂挥发完全，得到混合物；步骤三：将所述混合物置于氨气气氛中进行热解处理，得到疏水改性荧光粉。该疏水改性荧光粉在硅基(氧)氮化合物荧光粉表面形成了一层厚度适宜的包覆层，能够提高硅基(氧)氮化合物荧光粉在高温高湿环境下的稳定性和疏水性。

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种疏水改性荧光粉及其制备方法与应用。

背景技术

LED的固态照明由于其高的发光效率、低能耗、长寿命、可靠性高等优点已经得到很广泛的应用。荧光粉是固态照明的必要条件之一，一般地，通过荧光粉将蓝光芯片下转换到绿黄红波段。在固态照明使用中的荧光粉必须具有合适的发光波段、高的量子效率、低的热淬灭以及高的可靠性等优势。

然而，在荧光粉的使用过程中，常遇到的问题就是高温高湿引起的光衰问题，进而影响荧光粉的使用寿命。例如，众所周知的硫代镓酸盐(SrGaS4:Eu)以及硫化物(CaS:Eu和SrS:Eu)均为不稳定的荧光粉，当然，铝酸盐和硅酸盐，甚至硅基(氧)氮化合物也面临这样的问题。

硅基(氧)氮化合物的高温(高湿)荧光淬灭机理已经在很多研究中得到解释，通过表面修饰使其材料具有抗水性得到了很广泛的研究。例如，利用焦磷酸表面修饰在铝酸盐MAl2O4:Eu2+,Dy3+荧光粉表面形成了一层MAl2B2O7(M＝Sr,Ca,Ba)使其具有抗水性。另外，杂环化合物、β-乙二酮以及多层羟基酸均被应用到铝酸盐抗水性修饰当中。然而，通过抗水性修饰后提高荧光粉在高温高湿环境下的稳定性却鲜有报道。

高温高湿引起的热衰一般有以下两个原因：晶格的水解和发光中心的氧化。在表面形成合适的无机层将有利于保护荧光粉使其免受水汽的侵蚀。然而，大多数无机膜(例如，焦磷酸盐、硅酸盐及铝酸盐)是亲水型材料，在荧光材料表面形成这种无机膜会使得材料更容易吸附水分子，从而更容易受到水的侵蚀而使荧光材料的发光衰减，进而影响其使用寿命。过厚的无机层又会影响荧光材料的本征发光。因此，荧光材料的表面疏水性修饰层厚度要适合，并且要使其在高温仍具有抗水性。

因此，研发一种新型的表面疏水修饰的荧光粉，使其能够在高温高湿的环境下保持良好的发光稳定性是当下急需解决的一个课题。

发明内容

鉴于上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种疏水改性荧光粉及其制备方法与应用。该疏水改性荧光粉在硅基(氧)氮化合物荧光粉表面形成了一层厚度适宜的包覆层，能够提高硅基(氧)氮化合物荧光粉在高温高湿环境下的稳定性和疏水性。

为了达到前述的发明目的，本发明提供一种疏水改性荧光粉的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一：将荧光粉置于酸性溶液或碱性溶液中进行表面处理，获得经表面处理的荧光粉；

步骤二：将所述经表面处理的荧光粉与氯硅烷、有机溶剂混合，搅拌至所述有机溶剂挥发完全，得到混合物；

步骤三：将所述混合物置于氨气气氛中进行热解处理，得到疏水改性荧光粉。

上述制备方法，在采用有氯硅烷类作为反应的初始原料，在经过氨解及热处理后，能在荧光粉表面形成一层稳定的纳米包覆层，从而提高荧光粉表面的疏水性，使获得的疏水改性荧光粉在高温高湿环境下具有很高的稳定性和疏水性。