CN109486490A - 一种石榴石基超细荧光粉及其制备方法 - Google Patents
一种石榴石基超细荧光粉及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109486490A CN109486490A CN201811438877.3A CN201811438877A CN109486490A CN 109486490 A CN109486490 A CN 109486490A CN 201811438877 A CN201811438877 A CN 201811438877A CN 109486490 A CN109486490 A CN 109486490A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluorescent powder
- powder
- garnet
- raw material
- liquid phase
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002223 garnet Substances 0.000 title abstract 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 17
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 14
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- 238000007873 sieving Methods 0.000 claims description 9
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 9
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 8
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 7
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 7
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 7
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 5
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000005554 pickling Methods 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 3
- 229910001632 barium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 11
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 10
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000002284 excitation--emission spectrum Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 3
- 239000011268 mixed slurry Substances 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 3
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 238000009841 combustion method Methods 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 235000012459 muffins Nutrition 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465382 Physalis alkekengi Species 0.000 description 1
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N europium(III) oxide Inorganic materials O=[Eu]O[Eu]=O RSEIMSPAXMNYFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N gallium(III) oxide Inorganic materials O=[Ga]O[Ga]=O QZQVBEXLDFYHSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000001027 hydrothermal synthesis Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229910003443 lutetium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7774—Aluminates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/50—Wavelength conversion elements
- H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
- H01L33/502—Wavelength conversion materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种形貌完整，粒度均匀的石榴石基超细高效荧光粉及其制备方法。本发明所述的石榴石基超细荧光粉，其粒度范围为5.0‑7.0μm。所述石榴石基超细荧光粉的通式为Y(3‑x)Al5O12:xCe3+或Lu(3‑x)Al5O12:xCe3+或Y(3‑x)(Al Ga)5O12:xCe3+。所述制备方法工艺简单，操作安全。
Description
技术领域
本发明属于稀土荧光材料领域，具体涉及一种石榴石基超细荧光粉及其制备方法。
背景技术
目前白光LED产品和技术日趋成熟，并以其节能、环保的崭新形象出现在人们日常生活、工作的方方面面，在市场上表现出很强的发展势头，国内外众多灯具厂、封装厂纷纷加入到固体照明这个市场中来，极大的推动了固体照明业的发展。同时，随着技术的进步和应用范围的扩展，对荧光粉的性能提出了更高的要求。在荧光粉的使用过程中，粒度分布均匀的超细球形颗粒，能够有效的降低粉体颗粒在封装胶水中的沉降速率，从而大大提高打靶集中度，有助于封装厂提高产品良率降低生产成本。同时，随着芯片级封装CSP(ChipScale Package)技术的新起，以及荧光粉涂覆技术的推广，对于超细高亮的荧光粉需求越发急迫。
宜兴银茂荧光材料有限公司在公告号为104130778B的专利中采用Y2O3和Eu2O3为原料，BaCl2和H3BO3作为助熔剂，将混合原料在高温下煅烧后获得粉饼，先经过鄂式破碎机对粉饼进行粗破，再经过辊式破碎机进行细破，细破后的荧光粉最后进入气流磨进行粉碎处理，最后通过清洗、包膜、过筛、烘干等工艺制备出超细荧光粉。该发明利用高温固相法制备超细荧光粉，虽然制备方法简单，操作成本低，但其制备的超细荧光粉核心工艺就是通过物理粉碎的方式将大颗粒荧光粉碎成小颗粒，该方式获得的超细荧光粉由于形貌差，表面缺陷多，会导致使用过程中不仅光效低，而且热稳定性也差。
北京有色金属研究院有研稀土新材料股份有限公司在专利号为ZL200610058730.2的专利中通过燃烧法，先制备荧光粉前驱体，然后经过高温焙烧及洗涤等后处理工艺得到超细荧光粉。该方法在制备前驱体的过程中需要使用强酸、醇盐等对人体和环境有害的物质，而且需要使用专用设备，工序繁琐，技术难度大，成本高，若基质残留，则会降低发光强度，且安全性差，不适于大规模生产。
目前报道的超细荧光粉的制备方法主要有溶胶-凝胶法、燃烧法、水热法、均相沉淀法等等，均需要使用强酸将原料溶解成溶液状态，采用调节PH等手段后制成前驱体，再进行煅烧。这些方法不仅对设备要求高，工序繁琐，技术难度大，而且还需要使用强酸、醇盐等对人体和环境有害的化学试剂，安全性差，不适于大规模生产。而通过对常规大颗粒荧光粉进行物理粉碎处理获得的超细荧光粉由于形貌差，表面缺陷多，会导致使用过程中不仅光效低，而且热稳定性也差。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种石榴石基超细高效荧光粉及其制备方法。所述制备方法工艺简单，操作安全。
本发明所述的石榴石基超细荧光粉，其粒度范围为5.0-7.0μm，相较于市面上常规的12.0-20.0μm的荧光粉，本发明制备的超细高效荧光粉，在LED封装过程中能够有效降低荧光粉在胶水中的沉降速度，从而改善LED封装产品的打靶集中度，提高产品良率。
本发明所述的石榴石基超细荧光粉，其粒度范围为5.0-7.0μm，与市面上常规的12.0-20.0μm的荧光粉一样，具有类似球形的形貌，如图2、图4和图6所示；而市面上采用物理破碎工艺制备荧光粉，经常呈现出片状，半球等不规则形貌，导致表面缺陷多，热稳定性差，从而影响荧光粉的发光效率。
所述石榴石基超细荧光粉的通式为Y(3-x)Al5O12:xCe3+或Lu(3-x)Al5O12:xCe3+或Y(3-x)(Al Ga)5O12:xCe3+。
本发明所述的石榴石基超细荧光粉的制备方法，原料混合均匀后，先使用液相介质混合均匀成浆料，再经烘干，预烧结和高温还原烧结获得所述的石榴石基超细荧光粉；所述液相介质为80-90℃条件下易挥发的液相介质。
所述原料中还包括含Ba的助熔剂，为BaF2(分析纯)和/或BaCl2(分析纯)，占原料总重量0.5-2.0wt％。
所述液相介质为NH4F的CH3OH溶液；其中NH4F占所述溶液的重量分数比的范围为1.0wt％-3.0wt％；所述液相介质与原料的质量比范围是1:1。对预先混合均匀的原料再与NH4F的CH3OH溶液进行湿混成浆料状态，是为使NH4F能够与原料均匀混合，在后续烘干过程中能够均匀的包覆于原料颗粒表面。
所述烘干温度为65-80℃。
所述预烧结温度为250-350℃。
所述高温还原烧结是在氢气气氛下，1450-1550℃保温3-5h。
具体的制备方法包括以下步骤：
(1)根据荧光粉的化学组成，按照化学计量比称取原料，并加入适量的助熔剂，原料称量完毕后，将所有原料粉体置于混料罐中混合均匀；
(2)配制液相介质；
(3)将步骤(1)所得混合均匀的原料与步骤(2)所得液相介质混合均匀成浆料状态；
(4)将步骤(3)获得的浆料置于烘箱中烘干，然后过100目筛得原料粉体待用；
(5)将步骤(4)制备的原料粉体装入氧化铝陶瓷坩埚中，并加上坩埚盖，预烧；
(6)将步骤(5)中保温结束的坩埚重新置于高温氢气还原炉中保温；
(7)将步骤(6)中获得荧光粉粉块经过破碎，过筛，球磨，酸洗(5％的硝酸溶液)或水洗，过滤，烘干，即可得到所述石榴石基超细高效荧光粉。
本发明所述的石榴石基超细荧光粉可制成一种发光器件，所述发光器件至少含有发紫外光、紫光或蓝光的LED芯片和荧光粉，其中荧光粉至少使用石榴石基超细荧光粉。
所述发光器件，使用的荧光粉还包括β-Sailon荧光粉和氮化物红粉。
本发明技术方案带来的有益效果
(1)本发明所采用的制备方法操作简单，易于实现工业化生产，且制备的超细荧光粉，粒径分布均匀，颗粒类似于球形，分散性良好；
(2)本发明所采用的制备方法不使用强酸、醇盐等对人体和环境有害的化学试剂，安全性高，且后续处理无需物理粉碎，不仅节能还能避免粉尘污染；
附图说明
图1：本发明的具体实施例1所得的在1480℃下合成Y2.95Al5O12:0.05Ce3+超细荧光粉与某市售荧光粉BM302D的激发发射光谱对比图；
图2：本发明的具体实施例1所得的在1480℃下合成Y2.95Al5O12:0.05Ce3+超细荧光粉与某市售荧光粉BM302D的SEM对比图；
图3：本发明的具体实施例2所得的在1480℃下合成Lu2.97Al5O12:0.03Ce3+超细荧光粉与某市售荧光粉DM535B的激发发射光谱对比图；
图4：本发明的具体实施例2所得的在1480℃下合成Lu2.97Al5O12:0.03Ce3+超细荧光粉与某市售荧光粉DM535B的SEM对比图；
图5：本发明的具体实施例3所得的在1510℃下合成Y2.9Al3.0Ga2.0O12:0.1Ce3+超细荧光粉与某市售荧光粉GM530K的激发发射光谱对比图；
图6：本发明的具体实施例3所得的在1510℃下合成Y2.9Al3.0Ga2.0O12:0.1Ce3++超细荧光粉与某市售荧光粉GM530K的SEM对比图；
图7：采用某市售荧光粉GM530K搭配某市售红色荧光粉封装成的白光LED产品的分光打靶图；
图8：采用实施例3中制备的超细荧光粉搭配某市售红色荧光粉封装成的白光LED产品的分光打靶图。
具体实施例
实施例1
根据荧光粉Y2.95Al5O12:0.05Ce3+的化学组成，按照化学计量比称取原料，本实施例中的原料均为粉体材料，具体地，包括Y2O3(纯度99.99％)、Al2O3(纯度99.99％)、CeO2(纯度99.99％)；同时还包括占原料总重量1.0wt％BaCl2(分析纯)。
将称量完毕后的原料粉体置于混料罐进行混料，具体混料可以是在混料罐加入氧化铝或者氧化锆球，选择球的直径在1cm左右、或者是1cm-5cm直径的球的混配，球料比为1～1.2:1，经过1-5h混合后出料，优选混合时间为3h。
将混合均匀的原料与NH4F的CH3OH溶液按照重量比1:1混合均匀成浆料状态，其中，NH4F占所述溶液的重量分数比的范围为1.0wt％-3.0wt％，在本实施例中优选重量分数比1.5wt％。
将混合均匀的浆料置于75℃恒温烘箱中烘干，然后过100目筛待用；将过筛后的原料粉体装入氧化铝陶瓷坩埚中，并加上坩埚盖，置于300℃下预烧2h；预烧结束后，将装有原料的坩埚重新置于高温氢气还原炉中，以10℃/min的升温速率升到1450-1550℃进行保温，高温阶段保温时间为3-5h；优选地，本实施例中升温至1480℃保温4h合成。
将经高温还原反应获得的粉块经过破碎，过筛，球磨，酸洗(5％的硝酸溶液)或水洗，过滤，烘干，即可得到Y2.95Al5O12:0.05Ce3+超细荧光粉。图1是该超细荧光粉与某市售荧光粉BM302D的激发发射光谱对比图，从图中可以看出，两款荧光粉的最佳激发波长均在450nm左右，且发射光谱基本重合，所以粗细两款荧光粉的光谱性能基本相似；图2是该超细荧光粉与某市售荧光粉BM302D的SEM对比图，从图中可以看出BM302D的粒径D50约为15.0μm，而该超细荧光粉的粒径D50约为5.2μm，粒径减小明显，且粒度分布均匀。
实施例2
根据荧光粉Lu2.97Al5O12:0.03Ce3+的化学组成，按照化学计量比称取原料，本实施例中的原料均为粉体材料，具体地，包括Lu2O3(纯度99.99％)、Al2O3(纯度99.99％)、CeO2(纯度99.99％)；同时还包括占原料总重量1.0wt％BaCl2(分析纯)。
将称量完毕后的原料粉体置于混料罐进行混料，具体混料可以是在混料罐加入氧化铝或者氧化锆球，选择球的直径在1cm左右、或者是1cm-5cm直径的球的混配，球料比为1～1.2:1，经过1-5h混合后出料，优选混合时间为3h。
将混合均匀的原料与NH4F的CH3OH溶液按照重量比1:1混合均匀成浆料状态，其中，NH4F占所述溶液的重量分数比的范围为1.0wt％-3.0wt％，在本实施例中优选重量分数比1.2wt％。
将混合均匀的浆料置于75℃恒温烘箱中烘干，然后过100目筛待用；将过筛后的原料粉体装入氧化铝陶瓷坩埚中，并加上坩埚盖，置于300℃下预烧2h；预烧结束后，将装有原料的坩埚重新置于高温氢气还原炉中，以10℃/min的升温速率升到1450-1550℃进行保温，高温阶段保温时间为3-5h；优选地，本实施例中升温至1480℃保温4h合成。
将经高温还原反应获得的粉块经过破碎，过筛，球磨，酸洗(5％的硝酸溶液)或水洗，过滤，烘干，即可得到Lu2.97Al5O12:0.03Ce3+超细荧光粉。图3是该超细荧光粉与某市售荧光粉DM535B的激发发射光谱对比图，从图中可以看出，两款荧光粉的最佳激发波长均在445nm左右，且发射光谱基本重合，所以粗细两款荧光粉的光谱性能基本相似；图4是该超细荧光粉与某市售荧光粉DM535B的SEM对比图，从图中可以看出DM535B的粒径D50约为14.3μm，而该超细荧光粉的粒径D50约为5.8μm，粒径减小明显，且粒度分布均匀。
实施例3
根据荧光粉Y2.9Al3.0Ga2.0O12:0.1Ce3+的化学组成，按照化学计量比称取原料，本实施例中的原料均为粉体材料，具体地，包括Y2O3(纯度99.99％)、Al2O3(纯度99.99％)、Ga2O3(纯度99.99％)、CeO2(纯度99.99％)；同时还包括占原料总重量1.0wt％BaCl2(分析纯)。
将称量完毕后的原料粉体置于混料罐进行混料，具体混料可以是在混料罐加入氧化铝或者氧化锆球，选择球的直径在1cm左右、或者是1cm-5cm直径的球的混配，球料比为1～1.2:1，经过1-5h混合后出料，优选混合时间为3h。
将混合均匀的原料与NH4F的CH3OH溶液按照重量比1:1混合均匀成浆料状态，其中，NH4F占所述溶液的重量分数比的范围为1.0wt％-3.0wt％，在本实施例中优选重量分数比2.0wt％。
将混合均匀的浆料置于75℃恒温烘箱中烘干，然后过100目筛待用；将过筛后的原料粉体装入氧化铝陶瓷坩埚中，并加上坩埚盖，置于300℃下预烧2h；预烧结束后，将装有原料的坩埚重新置于高温氢气还原炉中，以10℃/min的升温速率升到1450-1550℃进行保温，高温阶段保温时间为3-5h；优选地，本实施例中升温至1510℃保温4h合成。
将经高温还原反应获得的粉块经过破碎，过筛，球磨，酸洗(5％的硝酸溶液)或水洗，过滤，烘干，即可得到Y2.9Al3.0Ga2.0O12:0.1Ce3+超细荧光粉。图5是该超细荧光粉与某市售荧光粉GM530K的激发发射光谱对比图，从图中可以看出，两款荧光粉的最佳激发波长均在445nm左右，且发射光谱基本重合，所以粗细两款荧光粉的光谱性能基本相似；图6是该超细荧光粉与某市售荧光粉GM530K的SEM对比图，从图中可以看出GM530K的粒径D50约为15.3μm，而该超细荧光粉的粒径D50约为5.4μm，粒径减小明显，且粒度分布均匀。
应用例1
采用实施例3中制备的超细荧光粉和某市售荧光粉GM530K，分别搭配某市售红色荧光粉，在450-452nm的蓝光芯片激发下合成色温3000K，显色指数为82的白光LED产品，封装成的最终产品数量一致，然后进行分光测试。图7是GM530K搭配某市售红色荧光粉封装成的白光LED产品的分光打靶图，其产品三阶麦克亚当椭圆入BIN率为73％；图8是实施例3中制备的超细荧光粉搭配某市售红色荧光粉封装成的白光LED产品的分光打靶图，其产品三阶麦克亚当椭圆入BIN率为94％，其三阶产品良率提升了约21％。
应用例2
本发明还公开了一种特殊白光LED照明产品，其具有常见LED的封装方式，包括引脚式、贴片式或者COB等封装形式。利用实施例1制备的超细荧光粉，搭配市面上常见的主波长650nm左右氮化物红色荧光粉和β-Sialon绿色荧光粉，在440-460nm的蓝光芯片激发下封装成特殊白光LED照明产品，该产品用于超市或菜场等场所对生鲜产品照明，可以完美的突出生鲜的特征颜色，能有效提高生鲜食品区对客户的吸引。
Claims (11)
1.一种石榴石基超细荧光粉，其特征在于，其粒度范围为5.0-7.0μm，颗粒形貌为类球形。
2.根据权利要求1所述的一种石榴石基超细荧光粉，其特征在于，所述石榴石基超细荧光粉的通式为Y(3-x)Al5O12:xCe3+或Lu(3-x)Al5O12:xCe3+或Y(3-x)(AlGa)5O12:xCe3+，0.03≤x≤0.10。
3.权利要求2所述的石榴石基超细荧光粉的制备方法，其特征在于，将原料混合均匀后先使用液相介质混合均匀成浆料，再经烘干，预烧结和高温还原烧结获得所述的石榴石基超细荧光粉；所述液相介质为80-90℃条件下易挥发的液相介质。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述原料中还包括含Ba的助熔剂，为BaF2(分析纯)和/或BaCl2(分析纯)，占原料总重量0.5-2.0wt％。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述液相介质为NH4F的CH3OH溶液；其中NH4F占所述溶液的重量分数比的范围为1.0wt％-3.0wt％；所述液相介质与原料的质量比范围是1:1。
6.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述烘干温度为65-80℃。
7.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述预烧结温度为250-350℃。
8.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述高温还原烧结是在氢气气氛下，1450-1550℃保温3-5h。
9.根据权利要求2-8中的任一项所述的方法，其特征在于，具体的制备方法包括以下步骤：
(1)根据荧光粉的化学组成，按照化学计量比称取原料，原料称量完毕后，将所有原料粉体置于混料罐中混合均匀；
(2)配制液相介质；
(3)将步骤(1)所得混合均匀的原料与步骤(2)所得液相介质混合均匀成浆料状态；
(4)将步骤(3)获得的浆料置于烘箱中烘干，然后过100目筛得原料粉体待用；
(5)将步骤(4)制备的原料粉体装入氧化铝陶瓷坩埚中，并加上坩埚盖，预烧；
(6)将步骤(5)中保温结束的坩埚重新置于高温氢气还原炉中保温；
(7)将步骤(6)中获得荧光粉粉块经过破碎，过筛，球磨，酸洗(5％的硝酸溶液)或水洗，过滤，烘干，即可得到所述石榴石基超细高效荧光粉。
10.一种发光器件，其特征在于，至少含有发紫外光、紫光或蓝光的LED芯片和荧光粉，其中荧光粉至少使用权利要求1-9任意一项中的石榴石基超细荧光粉。
11.根据权利要求10所述的一种发光器件，其特征在于，还包括β-Sailon荧光粉和氮化物红粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811438877.3A CN109486490A (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种石榴石基超细荧光粉及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811438877.3A CN109486490A (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种石榴石基超细荧光粉及其制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109486490A true CN109486490A (zh) | 2019-03-19 |
Family
ID=65698566
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811438877.3A Pending CN109486490A (zh) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | 一种石榴石基超细荧光粉及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109486490A (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101113333A (zh) * | 2007-08-28 | 2008-01-30 | 厦门大学 | 铈激活的钇铝石榴石荧光粉的制备方法 |
| CN101126024A (zh) * | 2007-09-07 | 2008-02-20 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种白光发光二极管用荧光粉及其制备方法 |
| CN102391870A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-03-28 | 宁波浩威尔新材料科技有限公司 | 一种制备YAG:Ce稀土荧光粉的方法 |
| CN102703074A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-10-03 | 芜湖旭普荧光材料科技有限公司 | 一种黄色荧光粉的制备方法 |
| CN103571487A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-02-12 | 韦胜国 | 一种白光led蓝光转换材料的合成方法 |
| CN104130779A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-11-05 | 南京大学 | 一种白光led用黄色荧光粉及其制备方法 |
-
2018
- 2018-11-29 CN CN201811438877.3A patent/CN109486490A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101113333A (zh) * | 2007-08-28 | 2008-01-30 | 厦门大学 | 铈激活的钇铝石榴石荧光粉的制备方法 |
| CN101126024A (zh) * | 2007-09-07 | 2008-02-20 | 江苏苏博特新材料股份有限公司 | 一种白光发光二极管用荧光粉及其制备方法 |
| CN102391870A (zh) * | 2011-09-29 | 2012-03-28 | 宁波浩威尔新材料科技有限公司 | 一种制备YAG:Ce稀土荧光粉的方法 |
| CN102703074A (zh) * | 2012-03-12 | 2012-10-03 | 芜湖旭普荧光材料科技有限公司 | 一种黄色荧光粉的制备方法 |
| CN103571487A (zh) * | 2013-11-07 | 2014-02-12 | 韦胜国 | 一种白光led蓝光转换材料的合成方法 |
| CN104130779A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-11-05 | 南京大学 | 一种白光led用黄色荧光粉及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| DONG LUO等: "Realizing superior white LEDs with both high R9 and luminous efficacy by using dual red phosphors", 《RSC ADVANCES》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111205081B (zh) | 一种单一结构式低色温高显指荧光陶瓷及其制备方法与应用 | |
| CN108530071A (zh) | 一种yag荧光陶瓷及其制备方法和应用 | |
| CN107384398A (zh) | 一种yag荧光粉及其制备方法和由其制备的yag荧光陶瓷 | |
| CN107285745A (zh) | 一种氧化铝基质的荧光陶瓷的制备方法及相关荧光陶瓷 | |
| CN107285746A (zh) | 一种氧化铝基质的荧光陶瓷的制备方法及相关荧光陶瓷 | |
| CN104818023B (zh) | 含有晶体缺陷修复工艺的稀土发光材料制备方法及其产物 | |
| CN105018080B (zh) | 一种高光效荧光粉的制备方法 | |
| CN106978176B (zh) | 一种黄色荧光粉及制备方法和其在发光器件中的应用 | |
| CN108947516A (zh) | 一种(Cu,Ce):YAG透明荧光陶瓷及其制备方法与应用 | |
| CN112552912A (zh) | 一种新型Cr3+掺杂宽带近红外荧光粉、制备及应用 | |
| CN113308247A (zh) | 一种新型铬掺杂双硼酸盐近红外荧光粉及其制成的光源 | |
| CN101307228B (zh) | 氯铝硅酸盐荧光粉及其制备方法 | |
| CN113355095A (zh) | 近红外荧光粉及其制备方法、用于火龙果补光的发光装置 | |
| WO2013177848A1 (zh) | 一种二氧化硅包覆的橙红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN101445729A (zh) | 一种白光led用荧光粉的制备方法 | |
| CN106147759A (zh) | 一种白光led用硼酸盐基质荧光粉及其制备方法 | |
| CN110437832A (zh) | 一种Eu2+掺杂的硅酸盐近红外荧光粉及其制备方法与转换型LED发光装置 | |
| CN106590655B (zh) | 一种Ce3+、Mn2+双掺杂的磷灰石结构氮氧化物白光荧光粉及其制备方法和应用 | |
| CN111269717B (zh) | 一种白光led用复合钙钛矿红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN109486490A (zh) | 一种石榴石基超细荧光粉及其制备方法 | |
| CN110527508A (zh) | 一种白光led用氮化物红色荧光粉及其制备方法 | |
| CN101935528A (zh) | 一种稀土掺杂黄色荧光粉的制备方法 | |
| CN105907393A (zh) | 钨/钼酸盐基红色荧光粉材料及其制备方法和系统 | |
| CN102925144B (zh) | 一种适于近紫外波长激发的白光led蓝色荧光材料及其制备方法 | |
| CN105199731B (zh) | 一种LED用NaLaMgWO6:xSm3+红色荧光粉及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 211100 Building 5, No. 69, Liquan Road, Jiangning high tech Zone, Nanjing, Jiangsu Province Applicant after: Jiangsu Borui photoelectric Co.,Ltd. Address before: Building 5, 69 Liquan Road, moling street, Jiangning District, Nanjing City, Jiangsu Province Applicant before: JIANGSU BREE OPTRONICS Co.,Ltd. |
|
| CB02 | Change of applicant information |