[发明专利]气溶胶喷涂纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉涂层的制备方法

说明书

本发明提供了一种气溶胶喷涂纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉涂层的制备方法，该方法包括：将钇盐溶解在去离子水中，配制成盐溶液；在加入铋和铕的盐溶液，混合均匀，得到AJP的打印墨水；将配制好的墨水在超声条件下进行雾化，以氮气分别做为载气和束缚气体，调节载气和束缚气体的聚焦比在加热的基材衬底上进行不同层数的打印；打印好的前驱体在空气条件下进行煅烧，最终获得高度结晶的纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉；将煅烧好的纳米铋铕共掺杂氧化钇与粘合剂配置成AJP的打印墨水，进行打印，打印衬底为LED芯片。本发明制备得到的纳米纳米铋铕共掺杂氧化钇的荧光粉涂层用在LED上获得转化效率较高，同时工艺简单、成本低。

技术领域

本发明涉及LED技术领域，特别涉及一种气溶胶喷涂纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉涂层的制备方法。

背景技术

2020年，全国的照明用电量达8000亿度，如果按LED照明普及率50％，全国照明节电将达到2400亿度，约占全国目前照明用电量的80％，节能效应超过1000亿元。仅节电量就相当于1.2亿吨标煤，同时可大幅减少CO2、SO2及粉尘的排放量。LED产业强大的节能与环保效应，使其成为引领世界经济的重要力量。目前，实现白光LED的主流方案是将LED芯片和荧光粉组合成荧光粉转换型白光LED，其中荧光粉的性能决定着白光LED的光转换效率、流明效率、光通等一系列光电特性参数。近年来紫外LED的出现，为白光LED用荧光粉提供了新的发展空间。由于紫外光对肉眼不可见，紫外激发型白光LED的颜色只由荧光粉决定,因此得到的白光具有颜色稳定和流明效率高的优点。Bi掺杂Y2O3荧光粉具有低声子能量、高亮度、高化学稳定性等一系列优良特性，目前，Y2O3基材其主要是采用溶液燃烧和高温固相法合成，高的煅烧温度以及为控制形状和尺寸而采用的添加剂的残留物，通常会减弱其发光特性。另外，传统的LED荧光粉混合封装后，蓝色LED被黄色、绿色荧光粉激发后，其发射光谱与红色荧光粉重叠的部分会再次激发红色荧光粉，导致黄色、绿色荧光粉转换效率大大降低，LED灯珠亮度也随着降低。

气溶胶喷射打印(AJP)是一种具有商业化潜力的新型增材制造方法。作为一种非接触、可编程和灵活的印刷工艺，AJP实现图案化的的可控的精确尺寸低于10微米，且已被用于制造集成电路、晶体管、记忆体和环形振荡器等。在AJP过程中，雾化的气溶胶液滴可以被用作微反应器，以促进球形纳米结构的形成，同时在打印过程中精准控制打印厚度。

因此，本发明旨在开发一种以气溶胶喷射打印技术为基础，制备工艺简单且可低温烧结LED灯用气溶胶喷涂纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉涂层。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种气溶胶喷涂纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉涂层的制备方法，以提供一种以气溶胶喷射打印技术为基础，制备工艺简单且可低温烧结LED灯用气溶胶喷涂纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉涂层。

本发明实施例第一方面提出了一种气溶胶喷涂纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉涂层的制备方法，所述方法包括以下步骤：

步骤(1)：将钇盐溶解在去离子水中，配制成盐溶液；在加入铋和铕的盐溶液，混合均匀，得到AJP的打印墨水；

步骤(2)：将配制好的墨水在超声条件下进行雾化，以氮气分别做为载气和束缚气体，调节载气和束缚气体的聚焦比在加热的基材衬底上进行不同层数的打印，其中，打印的衬底为玻璃；

步骤(3)：打印好的前驱体在空气条件下进行煅烧，最终获得高度结晶的纳米铋铕共掺杂氧化钇荧光粉；

步骤(4)：将煅烧好的纳米铋铕共掺杂氧化钇与粘合剂配置成AJP的打印墨水，进行打印，打印衬底为LED芯片。

优选的，所述步骤(1)中所用的钇盐为氯化铋，所用的铋盐为氯化铋，其中，铕盐为氯化铕，纯度为99.99％，其中，钇的盐溶液浓度为0.3-1M，配制好的墨水中铋盐含量为2％-5％，铕的含量为1％-3％。