一种LED用氮磷盐蓝绿色荧光粉及其制备方法与流程

一种led用氮磷盐蓝绿色荧光粉及其制备方法
技术领域
1.本发明属于led荧光粉技术领域，具体涉及一种蓝绿色荧光粉，尤其是一种led用氮磷盐蓝绿色荧光粉及其制备方法。


背景技术：

2.荧光粉作为白光led必不可少的组成部分，其质量和种类直接影响到白光led的发光效率、色温、显色指数、光衰、寿命以及图像的再现性等等。近年来的研究表明，氮磷盐蓝绿色荧光粉由于具有独特的激发光谱(激发范围涵盖紫外、近紫外、蓝光)以及优异的发光特性，其开发研制受到了科学界和产业界的极大关注。同时，氮磷盐蓝绿色荧光粉作为一类新型的发光材料，其具有无毒、稳定性好等优点，非常适合应用于白光led(特别是蓝色芯片的白光led)中。
3.申请号为201610851026.6的中国发明专利公开了一种紫光激发的卤氮磷盐蓝绿色荧光粉及其制备方法，该荧光粉的化学式为(sr
1-x
ca
x
)
3-z
li
1-y
nay(po4)2x：zeu
2+
，其中，x为卤族元素f、cl或br中一种或两种混合物，x、y、z为摩尔系数，其范围为0≤x≤1，0≤y≤1，0＜z≤0.10。该申请还公开了该荧光材料的制备方法，即采用高温固相法在还原气氛中制备得到。通过调控氮磷盐基质改变晶体场结构，得到的荧光粉在波长250～420nm的近紫外光激发下，发射波长为400～550jm的高亮度蓝绿色荧光粉，其性能仍有提升空间。


技术实现要素：

4.本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种led用氮磷盐蓝绿色荧光粉。
5.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种led用氮磷盐蓝绿色荧光粉，它的化学组成通式为：
6.(ca
1-x-y-z
srybaz)m(po4)jn：xeu
2+
；
7.式中，x的取值范围为0.001～0.10，y的取值范围为0.01～0.99，z的取值范围为0.01～0.99，m的取值范围为3～10，j的取值范围为1～3。
8.优化地，x的取值范围为0.05～0.10，y的取值范围为0.50～0.90，z的取值范围为0.05～0.20。
9.优化地，x的取值为0.1，y的取值为0.8，z的取值为0.1。
10.优化地，它在波长300nm至400光激发下，发射出波长为470nm至490nm的蓝绿色荧光。
11.本发明的又一目的在于提供一种上述led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：
12.(a)按所述氮磷盐蓝绿色荧光粉化学组成通式的元素种类和比例关系称取各原料；ca元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、硝酸盐和氮磷盐中的一种或多种组成的混合物，sr元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、硝酸盐和氮磷盐中的一种或多种组成的混合物，ba元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、氮磷盐和硝酸盐中的一种或多种组成的混合
物，eu元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物和硝酸盐中的一种或多种组成的混合物，p元素对应的原料采用其氮磷盐、氧化物和单质中的一种或多种组成的混合物，n元素对应的原料采用其氮化物或者氨气；
13.(b)将各原料与助熔剂进行混合，得到混合物；
14.(c)将所述混合物于还原性气氛下进行高温烧结，冷却即可；所述高温烧结的温度为1220～1300℃。
15.优化地，步骤(b)中，所述助熔剂为选自bacl2、srcl2、cacl2、alcl3、licl和li2co3中的一种或多种组成的混合物。
16.优化地，步骤(b)中，所述助熔剂的添加量为各原料总质量的0.1～10％。
17.进一步地，步骤(b)中，所述混合的方式为干混或湿混，所述湿混为共沉淀湿混。
18.优化地，步骤(c)中，将所述混合物装入坩埚中，在高温炉内进行烧结。
19.进一步地，步骤(c)中，所述还原性气氛为一氧化碳气氛，氨气或氢气气氛
20.由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明led用氮磷盐蓝绿色荧光粉，通过精确控制各元素的种类和比例而获得特定化学通式的荧光粉，具有分散性好、发光强度高、稳定性高的优点。本发明led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，通过精确控制各步骤中的工艺参数，能够制得具有耐高温二次特性的荧光粉。
附图说明
21.图1为实施例1中led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的光谱图。
具体实施方式
22.本发明led用氮磷盐蓝绿色荧光粉，它的化学组成通式为：(ca
1-x-y-z
srybaz)m(po4)jn：xeu
2+
；式中，x的取值范围为0.001～0.10，y的取值范围为0.01～0.99，z的取值范围为0.01～0.99，m的取值范围为3～10，j的取值范围为1～3。通过精确控制各元素的种类和比例而获得特定化学通式的荧光粉，具有分散性好、发光强度高、稳定性高的优点。x的取值范围为0.05～0.10，y的取值范围为0.50～0.90，z的取值范围为0.05～0.20；x的取值为0.1，y的取值为0.8，z的取值为0.1；这样荧光粉产品的发光性能更佳。led用氮磷盐蓝绿色荧光粉在波长300nm至400光激发下，发射出波长为470nm至490nm的蓝绿色荧光。
23.上述led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，包括以下步骤：(a)按所述氮磷盐蓝绿色荧光粉化学组成通式的元素种类和比例关系称取各原料；ca元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、硝酸盐和氮磷盐中的一种或多种组成的混合物，sr元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、硝酸盐和氮磷盐中的一种或多种组成的混合物，ba元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、氮磷盐和硝酸盐中的一种或多种组成的混合物，eu元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物和硝酸盐中的一种或多种组成的混合物，p元素对应的原料采用其氮磷盐、氧化物和单质中的一种或多种组成的混合物，n元素对应的原料采用其氮化物或者氨气；(b)将各原料与助熔剂进行混合，得到混合物；(c)将所述混合物于还原性气氛下进行高温烧结，冷却即可；所述高温烧结的温度为1220～1300℃。通过精确控制各步骤中的工艺参数，能够制得具有耐高温二次特性的荧光粉。
24.步骤(b)中，所述助熔剂为选自bacl2、srcl2、cacl2、alcl3、licl和li2co3中的一种
或多种组成的混合物。步骤(b)中，所述助熔剂的添加量为各原料总质量的0.1～10％。步骤(b)中，所述混合的方式为干混或湿混，所述湿混为共沉淀湿混。步骤(c)中，将所述混合物装入坩埚中，在高温炉内进行烧结。步骤(c)中，所述还原性气氛为一氧化碳气氛，氨气或氢气气氛。
25.下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明：
26.实施例1
27.本实施例提供一种led用氮磷盐蓝绿色荧光粉及其制备方法，具体如下：
28.(a)按化学式(ca
0.1
sr
0.8
ba
0.1
)5(po4)
1.05
n:0.1eu
2+
计算原料配比：按以下配比称取原料，碳酸锶47.88克、碳酸钙4.06克、碳酸钡8.00克、磷酸氢二氨32.66克、氧化铕2.85克；
29.(b)将各原料与助熔剂进行混合：向原料中加入助熔剂(助熔剂含氯化锶2.0克和氯化铝0.5克)进行湿法混合，得到混合物；
30.(c)将步骤(b)得到的混合物装入坩埚，在高温炉内于氨气还原气氛、1220℃的条件下烧结3小时，冷却即得氮磷盐蓝绿色荧光粉，其性能如图1所示。
31.实施例2
32.本实施例提供一种led用氮磷盐蓝绿色荧光粉及其制备方法，具体如下：
33.(a)按化学式(ca
0.1
sr
0.8
ba
0.1
)5(po4)
1.05
n:0.1eu
2+
计算原料配比，按以下配比称取原料：氧化锶40.91克、氧化钙2.77克、氧化钡7.07、磷酸氢二氨39.75克、氯化铵5.54克、氧化铕3.47克；
34.(b)将各原料与助熔剂进行混合：向原料中加入助熔剂(助熔剂含氯化锶2.0克和氯化铝1.0克)进行干法混合，得到混合物；
35.(c)将步骤(b)得到的混合物装入坩埚，在高温炉内于氢气还原气氛、1280℃条件下烧结3小时，冷却即得所述磷酸盐蓝绿色荧光粉。
36.实施例3
37.本实施例提供一种led用氮磷盐蓝绿色荧光粉及其制备方法，具体如下：
38.(a)按化学式(ca
0.1
sr
0.8
ba
0.1
)5(po4)
1.05
cl:0.1eu
2+
计算原料配比，按以下配比称取原料：硝酸锶54.50克、硝酸钙5.28克、氧硝酸钡8.41克、磷酸氢二氨25.93克、氯化铵3.62克、硝酸铕2.26克；
39.(b)将各原料与助熔剂进行混合：向原料中加入助熔剂(助熔剂含氯化锶2.0和氯化铝1.0克)进行湿法混合(同实施例1)，然后用草酸沉淀，烘干得到混合物；
40.(c)将步骤(b)得到的混合物装入坩埚，在高温炉内于一氧化碳还原气氛、1200℃条件下烧结3小时，冷却即得磷酸盐蓝绿色荧光粉。
41.上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种led用氮磷盐蓝绿色荧光粉，其特征在于，它的化学组成通式为：(ca
1-x-y-z
sr
y
ba
z
)
m
(po4)
j
n：xeu
2+
；式中，x的取值范围为0.001～0.10，y的取值范围为0.01～0.99，z的取值范围为0.01～0.99，m的取值范围为3～10，j的取值范围为1～3。2.根据权利要求1所述的led用氮磷盐蓝绿色荧光粉，其特征在于：x的取值范围为0.05～0.10，y的取值范围为0.50～0.90，z的取值范围为0.05～0.20。3.根据权利要求2所述的led用氮磷盐蓝绿色荧光粉，其特征在于：x的取值为0.1，y的取值为0.8，z的取值为0.1。4.根据权利要求1所述的led用氮磷盐蓝绿色荧光粉，其特征在于：它在波长300nm至400光激发下，发射出波长为470nm至490nm的蓝绿色荧光。5.权利要求1至4中任一所述led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)按所述氮磷盐蓝绿色荧光粉化学组成通式的元素种类和比例关系称取各原料；ca元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、硝酸盐和氮磷盐中的一种或多种组成的混合物，sr元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、硝酸盐和氮磷盐中的一种或多种组成的混合物，ba元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物、氮磷盐和硝酸盐中的一种或多种组成的混合物，eu元素对应的原料采用其碳酸盐、氧化物和硝酸盐中的一种或多种组成的混合物，p元素对应的原料采用其氮磷盐、氧化物和单质中的一种或多种组成的混合物，n元素对应的原料采用其氮化物或者氨气；(b)将各原料与助熔剂进行混合，得到混合物；(c)将所述混合物于还原性气氛下进行高温烧结，冷却即可；所述高温烧结的温度为1220～1300℃。6.根据权利要求5所述led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：步骤(b)中，所述助熔剂为选自bacl2、srcl2、cacl2、alcl3、licl和li2co3中的一种或多种组成的混合物。7.根据权利要求6所述led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：步骤(b)中，所述助熔剂的添加量为各原料总质量的0.1～10％。8.根据权利要求6或7所述led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：步骤(b)中，所述混合的方式为干混或湿混，所述湿混为共沉淀湿混。9.根据权利要求5所述led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：步骤(c)中，将所述混合物装入坩埚中，在高温炉内进行烧结。10.根据权利要求5或9所述led用氮磷盐蓝绿色荧光粉的制备方法，其特征在于：步骤(c)中，所述还原性气氛为一氧化碳气氛，氨气或氢气气氛。

技术总结
本发明涉及一种LED用氮磷盐蓝绿色荧光粉及其制备方法，它的化学组成通式为：(Ca


技术研发人员：周卫新
受保护的技术使用者：英特美光电(苏州)有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/9