綠色熒光粉及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及塞隆型綠色巧光粉，具體的說是一種e-SiA10N:Eu2+綠色巧光粉及其 制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，白光L邸用綠色巧光粉大多是基于硫化物，例如化S:化2\A13+，或 SrGa2S4:Eu2+。然而，硫化物基巧光粉具有較低的化學(xué)穩(wěn)定性，使白光L邸發(fā)光效率對溫度 的依賴性強(qiáng)，從而限制了其在白光LED領(lǐng)域?qū)?yīng)用。而^稀±滲雜的新型氧氮化物、氮化物 體系光轉(zhuǎn)換材料W其良好的穩(wěn)定性和可靠性引起了研究者的廣泛關(guān)注。因此，研究新的基 質(zhì)穩(wěn)定且合成條件簡單的適合白光LED、L邸背光顯示用綠色巧光粉就顯得尤為必要。近年 來，稀±滲雜的新型氧氮化物、氮化物體系光轉(zhuǎn)換材料W其良好的穩(wěn)定性和可靠性引起了 研究者的廣泛關(guān)注。稀±滲雜的SiAlON有獨(dú)特的光譜學(xué)性能，具有優(yōu)異的光轉(zhuǎn)換效率，是 一種具有良好應(yīng)用前景的L邸光轉(zhuǎn)換材料，因而受到了研究者的廣泛關(guān)注和研究。
[0003]SiAlON:化化型巧光粉是一種包含Si、Al、0、N化學(xué)元素的氮氧化合物巧光粉，現(xiàn) 有已經(jīng)知道的是有兩種具有不同晶格結(jié)構(gòu)類型：a-SiAlON巧光粉和0 -SiAlON巧光粉。
[0004] 0 -SiAlON:化化綠色巧光粉具有小于55皿的窄光譜寬度，并且色純度表現(xiàn)優(yōu)異， 可用于白光L邸器件、背光材料。然而，目前已知的P-SiAlON:化化綠色巧光粉普遍存在 亮度不足、顆粒尺寸小的問題，如非專利文獻(xiàn)Qiaracterizationandpropertiesofgre en-emitting0-SiA10N:Eu2+p〇wderphosphorsforwhitelight-emittingdiodes，其戶/f 制備的P-SiAlON:Eu2+綠色巧光粉具有棒狀形貌的長度只有4ym、直徑只有0. 5ym，再如 專利JP2005255895 (A)W及JP20090134425中所描述的，所使用的AlN和SIsNa原料作為 初始原料，W及使用的合成方法制作生成的P-SiA10N:Eu2+綠色巧光粉亮度低、顆粒形貌 差。由于在L邸技術(shù)領(lǐng)域，不只需要e-SiA10N:Eu2+綠色巧光粉的發(fā)光特性，還需要控制 其顆粒尺寸W及顆粒形狀的粒度分布，需要的是均勻顆粒的0 -SiA10N:Eu2+綠色巧光粉， 其粒度分布不均會影響背光材料的發(fā)光效率、顯色準(zhǔn)確性。另外，由于P-SiA10N:Eu2+綠色 巧光粉的粒度分布不均會影響最終產(chǎn)品的合格率，所W現(xiàn)如今急需合適的用于背光材料的 P-SiAlON=Eu2+綠色巧光粉。所W對P-SiAlON=Eu2+綠色巧光粉的高亮度、大顆粒尺寸仍 存在大量需求。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽0化]本發(fā)明的目的是提供一種顆粒直徑大、分布均勻的0 -SiA10N:Eu2+綠色巧光粉及 其制備工藝。
[0006] 本發(fā)明所要提供的0 -SiA10N:Eu2+綠色巧光粉的技術(shù)方案如下：
[0007] 一種e-SiA10N:Eu2+綠色巧光粉，其化學(xué)通式為化aSibAle0A;
[0008] 式中，0 <a《0. 010,0. 4《b《0. 5,0.Ol《C《0. 02,0. 006《d《0. 02,0. 47 <e《0. 664。
[0009] 優(yōu)選的方案是，式中0. 004《a《0. 010,0. 408《b《0. 489,0. 012《C《0. 02， 0. 006《d《0. 02,0. 557《e《0. 664。更為優(yōu)選的方案是0. 004《a《0. 008， 0. 408《b《0. 489,0. 012《C《0. 02,0.Ol<d《0. 02。
[0010] 本發(fā)明所要提供的0 -SiA10N:Eu2+綠色巧光粉制備工藝的技術(shù)方案如下：
[0011] 一種0 -SiA10N:Eu2+綠色巧光粉的制備方法，其包括如下步驟： 陽〇1引曰、所述巧光粉的化學(xué)通式為化aSibAlcOdNe，式中，0 <a《0. 010,0. 4《b《0. 5， 0.Ol《C《0. 02,0. 006《d《0. 02,0. 47 <e《0. 664 ;
[0013] b、氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下按所述通式中各元素化學(xué)計量比分別稱取原料，置于研鉢中進(jìn) 行研磨，然后過40-200目篩，裝入相蝸；
[0014] 所述原料為化化合物、Si化合物和Al化合物； 陽〇1引所述化化合物為化2〇3和/或化N;所述Si化合物為Si3N4和/或SiO2,所述SisN* 為曰-SisN*和/或0-Si3也所述Al化合物為A1N、Al2〇3和AlF3中的至少一種；
[0016] C、燒結(jié)：將相蝸置于氣壓燒結(jié)爐，抽真空至低于10化并預(yù)熱至50-500°C，然后Wo <充氣速率《12MPa的速度進(jìn)行噸補(bǔ)氣至爐內(nèi)壓力P為0.OlMPa-lOOMPa，然后分階段進(jìn) 行升溫和燒結(jié)，其中，
[0017] 階段一：先W600《皿1200°CA的速率升溫至1450-1550°C，
[0018] 階段二：再開始W60《皿2《600°CA的速率升溫至燒結(jié)溫度1900-2200 °C，在 燒結(jié)溫度下燒結(jié)8-12h;
[0019] 且皿1>皿2;階段一、階段二整個過程中維持爐內(nèi)壓力P不變；
[0020] d、退火：C步驟之后，利用Ih降溫至1500-1800°C，與此同時開啟控壓累抽氣，勻 速控壓至負(fù)壓400-10000Pa，然后保持此溫度及壓力條件燒結(jié)6-12h，然后停止程序，再充成 至負(fù)壓10KPa-90KPa保壓至自然冷卻后取出，所得燒結(jié)料研磨后過40-200目篩；
[0021]e、過篩后，W10. 0% -36. 5%鹽酸溶液浸泡進(jìn)行酸處理，后進(jìn)行水洗至洗涂液抑 為6-7,再加熱干燥后，得到0 -SiAlON:Eu2+綠色巧光粉。
[0022] 步驟C所述抽真空至低于10化指抽真空至低于絕對壓力10化、步驟C所述進(jìn)行成 補(bǔ)氣至爐內(nèi)壓力P為0.OlMPa-IOOMPa均為絕對壓力；
[0023] 步驟d所述所述負(fù)壓400-6000F*a為絕對壓力400-6000F*a，所述負(fù)壓10KPa-90KPa 為絕對壓力l〇KPa-90KPa。
[0024] 本發(fā)明的0-SiAlON:Eu2+綠色巧光粉的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟b中，所述 Si化合物為a-SisN*、a-SisN*和 0-Si3N4的混合物、a-Si3N4、0 -SisN*和SiO2的混合物 中的任意一種；所述Al化合物為AlN和Al2〇3的混合物或A1N、Al2〇3和AlF3的混合物中的 任意一種。 陽02引本發(fā)明的0 -SiAlON:Eu2+綠色巧光粉的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟C中，爐內(nèi) 壓力P為0.OlMPa-lOMPa，優(yōu)選為0.IMPa-lMPa。所述爐內(nèi)壓力為絕對壓力。
[0026] 本發(fā)明的0-SiAlON:Eu2+綠色巧光粉的制備方法，步驟d優(yōu)選的方案是：c步驟之 后，利用Ih降溫至1700°C，與此同時開啟控壓累抽氣，勻速控壓至負(fù)壓1000-2000Pa，并保 持1700°C燒結(jié)8-lOh。在此壓力條件下所制得的巧光粉的顆粒均勻性和顆粒直徑都比較理 想。所述負(fù)壓1000-2000化為絕對壓力1000-2000Pa。
[0027] 步驟d中，更為優(yōu)選的方案是，為負(fù)壓1000-1200Pa。在此壓力條件下所制備的 巧光粉除均勻性和直徑更為理想外，料收率也更高。所述負(fù)壓1000-1200化為絕對壓力 1000-1200Pa〇
[0028] 另外，步驟d中，燒結(jié)時爐內(nèi)負(fù)壓的波動范圍要求控制在設(shè)定值±50化W內(nèi)，超過 50化的壓差，會造成顆粒的嚴(yán)重不均勻性，所生產(chǎn)的0-SiA10N:Eu2+綠色巧光粉失重會嚴(yán) 重增加。
[0029] 本發(fā)明的0 -SiAlON=Eu2+綠色巧光粉的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟b在中研磨 時沿一個方向均勻混料。其目的是為了混料更為均勻。
[0030] 本發(fā)明的0 -SiA10N:Eu2+綠色巧光粉的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟C中抽真空 具體是機(jī)械累抽氣至絕對壓力小于5Pa。
[00川本發(fā)明的e-SiA10N:Eu2+綠色巧光粉的制備方法，優(yōu)選的方案是，步驟e中，所用 鹽酸溶液的濃度為30wt%。
[0032] 本發(fā)明所制備的e-SiA10N:Eu2+綠色巧光粉，其顆粒均勻，平均粒徑大，發(fā)光強(qiáng)度 高，在制備白光LED中具有廣闊前景。
[0033] 本發(fā)明工藝方法操作簡單易行，所用原料價格低廉，工藝窗口寬，適于大規(guī)模工業(yè) 化生產(chǎn)；可W通過對工藝條件的控制而實(shí)現(xiàn)制備期望粒度和均勻度的巧光粉。
【附圖說明】
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