[发明专利]一种CaO-SiO2-B2O3富钙双基团体系荧光粉

说明书

技术领域

本发明涉及配合紫外芯片激发的三基色荧光粉研制技术领域，具体的说，涉及一种 CaO-SiO₂-B₂O₃富钙双基团体系荧光粉。

背景技术

白光LED由于具有体积小、发光效率高，节能环保、寿命长等优点而成为照明领域 研究的热点。目前，基于LED产生白光发射的方式主要有3种:(1)多色组合法，即通过红 色、绿色、蓝色三色混合产生白光，如组合红、绿、蓝(RGB)三色发光二极管。(2)使用紫 外LED激发RGB荧光粉。(3)使用蓝色发光二极管激发黄色荧光粉。蓝光芯片激发黄色荧 光粉产生白光是目前最常用的白光LED组合方案，并己实现商业化生产。这方面的研究成 果已获得2014年的诺贝尔物理学奖。然而，由于这种方式产生的白光缺少红光组分，导 致其显色指数低，色温较高，这在很大程度上限制了该方案的使用，尤其是在室内照明、 医疗照明、屏幕显示等对颜色要求比较高的场合。使用紫外芯片，激发三基色荧光粉是解 决这类问题的较优方案。然而，目前的荧光粉体系中，严重缺少质量优异的三基色荧光粉， 尤其是缺少性能优异的低成本红粉和高性能的蓝粉及绿粉。

以硅酸盐为基质的发光材料由于阴阳离子大部分以强共价性离子键结合，具有良好的 化学稳定性和热稳定性，结晶性能及透光性能优异(夏威,王细凤.白光LED用宽谱激发智 能型硅酸盐发光材料[J]材料导报,2007,21(8):158-158.)，是非常优异的基质材料；硼酸盐有 着合成简便、烧结温度低、物理化学性质稳定以及高的发光亮度等优点，因此硼硅酸盐基 质发光材料尤其是硼酸盐绿色荧光粉(王萍.白光LED用硼酸盐绿色荧光粉的制备及发光 性质[D].[硕士学位论文].山东:青岛科技大学，2013.)引起了人们的重视。但是现有的三基 色荧光粉，很难实现一种体系的三基色发射，大多需要组合不同的体系的荧光粉来实现色 彩转换，这无形的增加了制造流程，提高了制作成本。因此，在目前的情况下，急需性能 优异、统一度高的单体系三基色荧光粉。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种同时含有硅酸根和硼酸根的富 钙双基团CaO-SiO₂-B₂O₃体系荧光粉。其三基色荧光粉体系性能优异，统一度高，能展现 出强烈的蓝，绿，红三基色发光。

本发明技术方案具体如下。

本发明提供一种CaO-SiO₂-B₂O₃富钙双基团体系荧光粉，该体系同时含有硅酸根和硼 酸根，且摩尔比须满足11:4>CaO:SiO₂≥10:4,CaO:B₂O₃≥10:1,4≤SiO₂:B₂O₃≤4.8。

本发明中，该体系荧光粉中还包括CeO₂或Eu₂O₃。

本发明体系荧光粉通过下述方法制备得到。本发明以CaCO₃,H₃BO₃,SiO₂,CeO₂,Eu₂O₃为原料，首先，按照化学计量比称取原料，将原料置于玛瑙研钵中,加入适量的丙酮辅助使 原料充分研磨均匀，将混合物置于刚玉坩埚，在C还原气氛下的高温电阻炉中于1250℃煅 烧12h，取出研磨得到最终产品。

本发明所制得的CaO-SiO₂-B₂O₃-Ce₂O₃，CaO-SiO₂-B₂O₃-EuO，CaO-SiO₂-B₂O₃-Eu₂O₃荧光粉，能在365nm紫外光激发下，分别表现出强烈的蓝，绿，红三基色发光。

本发明的有益效果在于，本发明所得荧光粉光学特性优异、统一度高、稳定性好、环 保、制备工艺简单且成本低。

附图说明