[发明专利]一种全色发射玻璃荧光体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于稀土发光材料技术领域，特别涉及一种近紫外或蓝光激发白光LED用全色发射玻璃荧光体及其制备方法。

背景技术

节能、环保是当前时代的主题。为了解决日益紧张的能源危机，发展新型、环保、节能的照明设备成为人们广泛关注的话题。与传统照明设备相比，基于白光发光二极管（Light Emitting Diode,LED）的固态照明具有节能、环保、稳固和寿命长等诸多优点，因而被人们认为下一代最理想的照明工具。因此，发展白光LED为主导的固态照明对缓解能源危机、建设资源节约型和谐社会具有重大意义。

目前，实现白光LED的方案主要有以下三种：（1）利用红、绿和蓝三基色LED芯片组合形成白光；（2）利用多量子阱结构实现白光发射；（3）利用蓝光或近紫外光LED芯片与荧光粉组合实现白光，也称为荧光粉转换型白光LED。其中第三种方案是目前研究最多，也是最被看好的实现白光LED光源的方案。但是采用蓝光芯片激发时，由于缺少能够有效蓝光激发的红色荧光粉而导致白光LED器件的显色指数较差。而采用近紫外芯片与三基色荧光粉组合时，由于三基色荧光粉光衰特性不一致，从而会导致白光LED器件发光颜色随时间而变化。因此开发近紫外或蓝光芯片与一种荧光体组合而实现全色发射具有重要的意义。

另外，目前商业化的大部分白光LED光源多是采用蓝光LED配合发黄色光的荧光粉，通过环氧树脂等材料的封装实现的，但是该类白光LED光源的性能严重受制于荧光粉及其封装材料性能的影响，存在以下问题：

（1）荧光粉存在明显的光衰，造成白光易漂移；

（2）目前广泛采用的荧光粉涂覆工艺是人工点胶涂覆，容易造成荧光粉涂覆层的厚度不均匀，直接影响出光的均匀性，增加工艺的复杂性；

（3）荧光粉中常用的稀土发光中心主要局限于Eu²⁺和Ce³⁺，它们在蓝光区的跃迁为宽带f-d跃迁，而其它三价稀土离子在蓝光区为窄带f-f跃迁，不利于得到高外量子效率的荧光发射，由此限制了可选择的稀土离子的种类；

（4）用于封装的环氧树脂材料的耐紫外辐照性和温度稳定性差，造成白光LED易老化，严重降低了白光LED光源的使用寿命。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种不容易产生白光漂移、工艺流程简单、可提高发光性能并延长使用寿命的白光LED用玻璃荧光体及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供一种全色发射玻璃荧光体的制备方法：

一种全色发射玻璃荧光体的制备方法，为熔融法，包含混料、熔制和热处理的步骤，所述混料步骤中的原料，按摩尔百分比，包含下述组分：

玻璃体母体                                        45%~90%

AgNO₃                                             10~50%

稀土金属化合物或其两种的混合物                    0.1~3%

其中，所述玻璃体母体为无机玻璃材料，选自锗酸盐玻璃、碲酸盐玻璃、硼酸盐玻璃或硅酸盐玻璃中的一种；所述稀土金属化合物是稀土金属氧化物或稀土金属硝酸盐。

本发明所述无机玻璃材料优选氧化锗、氧化碲、氧化硼或氧化硅中的一种，进一步优选为氧化硼。

本发明所述无机玻璃材料优选下述无机玻璃材料中的一种：

所述锗酸盐玻璃母体所含组分及各组分占原料总量的摩尔百分比如下：

a.锗酸盐玻璃，所述锗酸盐玻璃母体所含组分及各组分占原料总量的摩尔百分比如下：

b.硼酸盐玻璃，所述硼酸盐玻璃母体所含组分及各组分占原料总量的摩尔百分比如下：

B₂O₃：                                    25~50%

ZnO：                                     10~20%

PbO、P₂O₅、Na₂O或K₂O：                    10~20%；

c.碲酸盐玻璃，所述碲酸盐玻璃母体所含组分及各组分占原料总量的摩尔百分比如下：