專利名稱：Led用橙紅色熒光粉的制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種可用于白光LED用橙紅色熒光粉的制備方法，屬于固體發(fā)光材料技術領域。
背景技術：
基于藍色LED芯片激發(fā)突光粉的白光方案，由于具有發(fā)光效率高，成本相對較低，制作工藝簡單等優(yōu)點，成為當今白光LED的主流方式。隨著技術的不斷進步，LED燈具已逐漸取代傳統(tǒng)熒光燈進入越來越多的照明領略。由于受到歐美等國的影響，國內(nèi)LED制造廠商越來越青睞制造暖白光LED產(chǎn)品(色溫2700-4000K)，而暖白光LED產(chǎn)品則需要紅色熒光粉或橙紅色熒光與黃色熒光粉搭配獲得，而橙紅色熒光與黃色熒光粉搭配的方案相對采用紅色熒光粉搭配的方案具有光效高，光衰小等優(yōu)點?！つ壳埃杷猁}橙紅色熒光粉(Sr，Ba) 3Si05:Eu的制備方法主要為高溫固相法。高溫固相法由于工藝成熟穩(wěn)定，是目前運用最多的制備熒光粉的方法，但其缺點也相對明顯，如合成溫度高，粒徑較粗大等。其它諸如水熱法、溶膠凝膠法等化學制備方法由于工藝復雜，控制因素較多，難以批量穩(wěn)定生產(chǎn)。熔鹽法作為一種新的合成技術，具有工藝簡單，所制備的材料顆粒易于控制且性能佳等特點，熔鹽法合成中熔鹽作為一種有效的反應介質(zhì)可以為晶體生長提供相應溫度的液體環(huán)境，在合成中通過改變?nèi)埯}的種類和反應溫度等參數(shù)可以實現(xiàn)對晶體形貌的較好控制，而且熔鹽法由于工藝較為簡單，適用于批量穩(wěn)定生產(chǎn)出熒光粉廣品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術的不足，提供一種熔鹽法制備LED用(Sr，Ba)3Si05:Eu橙紅色熒光粉的方法。本發(fā)明的制備方法包括如下步驟(I)按化學式(Sr, Ba)3Si0x:Eu中的化學計量比稱取Eu2O3、娃酸鈉、可溶性鋇鹽和可溶性鍶鹽，將可溶性鋇鹽和可溶性鍶鹽混合后制備水溶液；(2)將Eu2O3完全溶于濃銷酸中，然后加入到步驟(I)得到的水溶液中得到A溶液；(3)將硅酸鈉制備成硅酸鈉的水溶液，攪拌下將其加入到A溶液中，調(diào)pH值9-11后進行反應；(4)將步驟(3)反應得到的產(chǎn)物抽濾、烘干后，再與熔鹽混合均勻，然后置于還原氣氛爐中高溫焙燒；(5)將出爐后的粉塊置于水中浸泡，然后進行后處理，即得。步驟(I)中的可溶性鋇鹽為BaCl2或BaNO3，可溶性鍶鹽為SrCl2或SrN03。步驟
(I)中制備水溶液時，水的用量為可溶性鋇鹽和可溶性鍶鹽質(zhì)量和的2-3倍，為了避免雜質(zhì)的引入，最好使用去離子水；步驟(3)中制備硅酸鈉水溶液時，同理最好使用去離子水，水的用量為硅酸鈉質(zhì)量的3-5倍，在該濃度下有利于提高產(chǎn)品收率和反應效率。
步驟(3)中通過加入氨水或NaOH溶液將pH控制在9-11。步驟(3)中優(yōu)選反應溫度為75-85°C，反應時間為30_60min，有利于反應快速進行。步驟(4)中的熔鹽的用量為步驟(3)反應得到產(chǎn)物抽濾烘干后質(zhì)量的O. 5-1. 5倍，在該范圍內(nèi)熒光粉的發(fā)光亮度最佳。步驟(4)中的熔鹽選自NaCUBaCl2或NaCO3中的任意一種或兩種以上以任意比例組成的混合物。熔鹽作為一種有效的反應介質(zhì)可以為晶體生長提供相應溫度的液體環(huán)境，在合成中通過改變?nèi)埯}的種類和反應溫度等參數(shù)可以實現(xiàn)對晶體形貌的較好控制。優(yōu)選熔鹽為BaCl2與NaCO3按重量比5:1-1:1組成的混合物，所獲得的熒光粉具有最佳的發(fā)光亮度且粒徑分散均勻。步驟(4)中高溫焙燒的溫度為1100-1300°C，時間為2_6h。
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步驟(5)中所述浸泡用水的溫度為80_100°C，浸泡時間為2-10h，熱水有利于提高沒有參與反應的熔鹽的溶解度，縮短浸泡時間。步驟(5)中所述后處理為水洗、抽濾和烘干。本發(fā)明方法所提到的制備方法具有如下優(yōu)點(I)所制備的綠色熒光粉發(fā)性能好，物相純度高；(2)通過控制熔鹽與初始原料的比例以及合成溫度，可以獲得不同粒徑大小的熒光粉，熒光粉顆粒分布均勻；(3)制備方法簡單，易于操作，生產(chǎn)過程無污染物產(chǎn)生，原料易得且成本低廉。


圖I為本發(fā)明實施例I的橙紅色熒光粉的X射線衍射圖；圖2為本發(fā)明實施例2的橙紅色熒光粉的發(fā)射光譜圖；圖3為本發(fā)明實施例2的橙紅色熒光粉的掃描電鏡圖；圖4本發(fā)明實施例1-4所得的橙紅色熒光粉的粒徑分布圖。
具體實施例方式實施例I稱取分析純的O. 45moIBaCl2和2. 5molSrCl2,并溶于BaCl2和SrCl2質(zhì)量和的2倍的去離子水中，將O. 025moIEu2O3完全溶于濃銷酸中，然后加入到鋇、鍶鹽的水溶液中得到A溶液，將Imol硅酸鈉溶于3倍重量的去離子水中得到硅酸鈉的水溶液，在水浴控制在75°C并攪拌的情況下，將硅酸鈉水溶液加入到A溶液中，同時加入NaOH溶液將PH值控制在9，繼續(xù)攪拌反應30min，然后將反應產(chǎn)物抽濾、烘干后加入其重量比O. 5倍的熔鹽并混合均勻，熔鹽為BaCl2與NaCO3按重量比5:1組成的混合物，將混合均勻后的原料置于還原氣氛爐中于1100°C保溫6h，再將出爐后的粉塊置于80°C的熱水中浸泡2h，然后水洗3遍去掉已溶解的鹽類，最后抽濾、烘干即得。本實施例所得的橙紅色熒光粉的X射線衍射圖見圖1，由圖I可以看出，主要衍射峰強度高，說明合成的熒光粉結晶性能好。實施例2
稱取分析純的O. 44molBaCl2和2. 5mol SrNO3,并溶于BaCl2和SrNO3質(zhì)量和的3倍的去離子水中，將O. 03moIEu2O3完全溶于濃銷酸中，然后加入到鋇、鍶鹽的水溶液中得到A溶液，將Imol硅酸鈉溶于5倍重量的去離子水中得到硅酸鈉的水溶液，在水浴控制在85°C并攪拌的情況下，將硅酸鈉水溶液加入到A溶液中，同時加入氨水將PH值控制在11，繼續(xù)攪拌反應60min，然后將反應產(chǎn)物抽濾、烘干后加入其重量比I. 5倍的熔鹽并混合均勻，熔鹽為BaCl2與NaCO3按重量比I: I組成的混合物，將混合均勻后的原料置于還原氣氛爐中于1300°C保溫2h，再將出爐后的粉塊置于100°C的熱水中浸泡5h，然后水洗3遍去掉已溶解的鹽類，最后抽濾、烘干即得。本實施例所得的橙紅色熒光粉的發(fā)射光譜圖見圖2，由圖2可以看出，發(fā)射的是主峰位于590nm左右的橙紅色光。本實施例所得的橙紅色熒光粉的掃描電鏡圖見圖3，由圖3可以看出，熒光粉顆粒分布均勻。實施例3 稱取分析純的O. 42moIBaCl2和2. 5mol SrNO3,并溶于BaCl2和SrNO3質(zhì)量和的2. 5倍的去離子水中，將O. (MmolEu2O3完全溶于濃銷酸中，然后將它加入到鋇、鍶鹽的水溶液中得到A溶液，將Imol硅酸鈉溶于4倍重量的去離子水中得到硅酸鈉的水溶液，在水浴控制在80°C并攪拌的情況下，將硅酸鈉水溶液加入到A溶液中，同時加入NaOH溶液將PH值控制在10，繼續(xù)攪拌反應45min，然后將反應產(chǎn)物抽濾、烘干后加入其重量比I倍的熔鹽并混合均勻，熔鹽為BaCl2與NaCO3按重量比2:1組成的混合物，將混合均勻后的原料置于還原氣氛爐中于1200°C保溫4h，再將出爐后的粉塊置于90°C的熱水中浸泡10h，然后水洗3遍去掉已溶解的鹽類，最后抽濾、烘干即得。實施例4稱取分析純的O. 35mol BaNO3和I. 6molSrCl2,并溶于BaNO3和SrCl2質(zhì)量和的2倍的去離子水中，將O. 025moIEu2O3完全溶于濃銷酸中，然后加入到鋇、鍶鹽的水溶液中得到A溶液，將Imol硅酸鈉溶于3. 5倍重量的去離子水中得到硅酸鈉的水溶液，在水浴控制在80°C并攪拌的情況下，將硅酸鈉水溶液加入到A溶液中，同時加入氨水將PH值控制在10. 5，繼續(xù)攪拌反應50min，然后將反應產(chǎn)物抽濾、烘干后加入其重量比O. 8倍的熔鹽并混合均勻，熔鹽為BaCl2,將混合均勻后的原料置于還原氣氛爐中于1250°C保溫3h,再將出爐后的粉塊置于90°C的熱水中浸泡6h，然后水洗3遍去掉已溶解的鹽類，最后抽濾、烘干即得。本發(fā)明實施例1-4所得的橙紅色熒光粉的粒徑分布圖見圖4，從圖4可以看出，控制熔鹽的比例和合成溫度可以獲得不同粒徑大小的熒光粉。實施例5稱取分析純的O. 24moIBaCl2和2. 7mol SrCl2,并溶于BaCl2和SrCl2質(zhì)量和的2. 5倍的去離子水中，將O. O 3mo I Eu2O3完全溶于濃銷酸中，然后加入到鋇、鍶鹽的水溶液中得到A溶液，將Imol硅酸鈉溶于4倍重量的去離子水中得到硅酸鈉的水溶液，在水浴控制在85°C并攪拌的情況下，將硅酸鈉水溶液加入到A溶液中，同時加入NaOH溶液將PH值控制在9. 5，繼續(xù)攪拌反應45min，然后將反應產(chǎn)物抽濾、烘干后加入其重量比I. 2倍的熔鹽并混合均勻，熔鹽為NaCl、BaCl2與NaCO3按重量比I :3 1組成的混合物，將混合均勻后的原料置于還原氣氛爐中于1150°C保溫5h，再將出爐后的粉塊置于95°C的熱水中浸泡8h，然后水洗3遍去掉已溶解的鹽類，最后抽濾、烘干即得。
權利要求
1.一種LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)按化學式(Sr，Ba)3Si05:Eu中的化學計量比稱取Eu2O3、硅酸鈉、可溶性鋇鹽和可溶性鍶鹽，將可溶性鋇鹽和可溶性鍶鹽混合后制備水溶液； (2)將Eu2O3完全溶于濃銷酸中，然后加入到步驟(I)得到的水溶液中得到A溶液； (3)將硅酸鈉制備成硅酸鈉的水溶液，攪拌下將其加入到A溶液中，調(diào)pH值9-11后進行反應； (4)將步驟(3)反應得到的產(chǎn)物抽濾、烘干后，再與熔鹽混合均勻，然后置于還原氣氛爐中高溫焙燒； (5)將出爐后的粉塊置于水中浸泡，然后進行后處理，即得。
2.如權利要求I所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟(I)中的可溶性鋇鹽為BaCl2或BaNO3，可溶性鍶鹽為SrCl2或SrNO3,制備水溶液時，水的用量為可溶性鋇鹽和可溶性鍶鹽質(zhì)量和的2-3倍。
3.如權利要求I所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟(3)中制備硅酸鈉水溶液時，水的用量為硅酸鈉質(zhì)量的3-5倍。
4.如權利要求I所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟(3)中的反應溫度為75-85°C，反應時間為30-60min。
5.如權利要求I所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的熔鹽的用量為步驟(3)反應得到產(chǎn)物抽濾烘干后質(zhì)量的O. 5-1. 5倍。
6.如權利要求I所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟(4)中的熔鹽選自NaCUBaCl2或NaCO3中的任意一種或兩種以上以任意比例組成的混合物。
7.如權利要求6所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，所述熔鹽為BaCl2與NaCO3按重量比5:1-1:1組成的混合物。
8.如權利要求I所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟(4)中高溫焙燒的溫度為1100-1300°C，時間為2-6h。
9.如權利要求I所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述浸泡用水的溫度為80-100°C，浸泡時間為2-1 Oh。
10.如權利要求I至9任一項所述LED用橙紅色熒光粉的制備方法，其特征在于，步驟(5)中所述后處理為水洗、抽濾和烘干。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種LED用橙紅色熒光粉的制備方法。按化學式(Sr,Ba)3SiO5:Eu中的化學計量比稱取Eu2O3、硅酸鈉、可溶性的鋇鹽和鍶鹽，將可溶性的鋇鹽和鍶鹽混合后制備水溶液；將Eu2O3完全溶于濃銷酸中，然后加入到鋇、鍶鹽水溶液中得到A溶液；將硅酸鈉制備成硅酸鈉水溶液，攪拌下將硅酸鈉水溶液加入到A溶液中，調(diào)pH值9-11后進行反應；將反應得到的產(chǎn)物抽濾、烘干后，再與熔鹽混合均勻，然后置于還原氣氛爐中高溫焙燒；再將出爐后的粉塊置于水中浸泡，最后進行后處理，即得。本發(fā)明制備工藝簡單、合成溫度低，制備的熒光粉形貌好、粒徑分布均勻并具有良好的發(fā)光性能。
文檔編號C09K11/59GK102899036SQ201210412928
公開日2013年1月30日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權日2012年10月25日
發(fā)明者符義兵, 何錦華, 梁超, 滕曉明 申請人:江蘇博睿光電有限公司