[發明專利]一種二氧化硅包覆的橙紅色熒光粉及其制備方法

有效

• 申請號: 201210170585.2
• 申請日: 2012-05-28
• 公開（公告）號: CN102660281A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 徐永華
• 申請（專利權）人: 北京晶創達科技有限公司
• 主分類號: C09K11/79
• 分類號: C09K11/79;C09K11/02;H01L33/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王朋飛;王加嶺

技術領域

本發明屬于發光材料領域，具體為一種二氧化硅包覆的橙紅色熒光粉及其制備方法。

背景技術

LED(發光二極管)具有高效，節能，安全，壽命長等特點，被譽為繼火的使用以來第四代照明方式。LED白光的實現方式有2種，第一種方式是單獨使用紅色，黃色和/或藍色LED芯片，第二種方法是紫外或者藍光芯片和熒光粉結合使用。目前市場上最經濟可行的是采用藍光芯片和黃色YAG熒光粉結合使用實現LED照明，特別是LED白光照明，該方法由日本Nichia公司申請專利(JP?8-198585)。但是由于YAG熒光粉發光譜帶中缺少紅光部分，使得由此制備的LED白光顯色性較差。為獲得較高顯色性，目前通用的方法是使用藍光芯片和2種熒光粉，即黃色和橙紅色熒光粉結合使用，或者使用藍光芯片與3種熒光粉，即黃色、橙紅色和綠色熒光粉結合使用實現。

按照化學組成分類，橙紅色熒光粉有硫化物體系、氮(氧)化物體系和硅酸鹽體系三種。硫化物體系的橙紅色熒光粉不穩定，在分解時釋放出有毒的氣體，對環境造成了污染。氮(氧)化物體系的橙色到橙紅色熒光粉，如Sr₂Si₅N₈，(Ca，Sr)SiAlN₃，制備方法復雜，設備要求高，銷售價格也相應極高。原材料價格高，也是造成LED價格居高不下，無法普及用于民用照明的原因之一。硅酸鹽體系的橙紅色熒光粉，其合成所用的基質材料SiO₂便宜易得，熒光粉材料本身對熱穩定，是高顯色LED的首選封裝原材料之一。韓國化學研究所公開了一種化學式為Sr_3-xSiO₅：Eu²⁺_x的橙黃色硅酸鹽熒光粉(CN200480003359.9)。Intematix實施了一種基于鋁硅酸鹽的橙紅色熒光粉(US2007/082492)。湖南信多利新材料有限公司發明了一種基于分子式結構BaSrSiO₃：Eu²⁺的硅酸鹽橙紅色熒光粉(CN?102061165A)。羅維鴻等人提出了一種具有立方石榴石結構的硅酸鹽黃色-橙黃色熒光粉Mg2Me²⁺_0.5Ln₃Si_2.5O_12-2yN_yF_y(CN?101255338A)。以上文獻中，使用硅酸鹽作為熒光粉材料，但是由于硅酸鹽本身對酸、水不穩定，使得硅酸鹽在LED的使用上，例如在封裝時使用酸性硅酮粘合劑時、或者在濕度較大的條件下使用時容易失效。

發明內容

針對現有技術存在的不足之處，本發明的目的是提出一種二氧化硅包覆的橙紅色熒光粉。

本發明的另一個目的是提出制備所述二氧化硅包覆的橙紅色熒光粉的方法。

實現上述目的的技術方案為：

一種二氧化硅包覆的橙紅色熒光粉，該熒光粉的化學計量式為下式：

(Sr_xM_1-x-w)₃(Si_1-yGe_y)_zO₅：RE_wSiO₂

式中，M為選自Mg、Ca、Ba、Be、Zn、Li中的一種或一種以上，RE為Eu或Eu和另一種稀土元素的組合，SiO₂為熒光粉外包覆材料，x、y、z、w分別獨立地表示以下范圍的數值：0＜x≤1，0＜y≤0.2，1≤z≤1.1，0＜w≤0.2。

其中，所述M的摩爾比例的90％以上為Mg、Ca、Ba中的一種或多種。

其中，所述RE為Eu或Eu和選自Ce、Sm、La、Pr、Tb、Gd中的一種或一種以上的組合，優選為Eu或Eu和Gd的組合，更優選為Eu。

本發明所述的二氧化硅包覆的橙紅色熒光粉的制備方法，包括步驟：

1)按比例稱取含Sr的氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽中的一種，含M的氧化物、碳酸鹽或硝酸鹽中的一種，SiO₂，GeO₂，含RE的氧化物或鹵化物，反應助熔劑，將以上原料粉碎混合；

2)將步驟1)得到的原料的混合物，通過固相反應進行一次高溫合成；

3)對步驟2)中所得合成的產物進行篩選；