[发明专利]一种CaO-SiO2-EuO全光谱荧光粉及其制备方法

说明书

本发明涉及一种CaO‑SiO₂‑EuO全光谱荧光粉，由Eu掺杂量不同的第一Ca₂SiO₄:Eu荧光粉和第二Ca₂SiO₄:Eu荧光粉混合而成，所述第一Ca₂SiO₄:Eu荧光粉包括以下质量分数的氧化物组分：CaO 51.87～58.07％，SiO₂30.87～32.76％，EuO 9.16～17.26％；所述第二Ca₂SiO₄:Eu荧光粉包括以下质量分数的氧化物组分：CaO 8.25～19.74％，SiO₂17.67～21.15％，EuO 59.12～74.07％。与现有技术相比，本发明具有在紫外光的光激发产生发射波长位于525nm和630nm的双峰全光谱发射光，获得白光更加优化、近自然光等优点。

技术领域

本发明涉及荧光粉制备技术领域，尤其是涉及一种CaO-SiO₂-EuO全光谱荧光粉及其制备方法。

背景技术

白光LED因其功耗小、效率高、绿色环保、节能、寿命长、体积小、响应快、显色性好等显著优点，成为21世纪绿色照明光源，良好的市场前景和巨大的社会经济效益引起业界的广泛关注。一般来说，LED实现白光发射有三种方式：一是在紫外/近紫外LED芯片上涂覆三基色(红、绿、蓝)混合荧光粉获得白光，这种方式存在线路复杂、芯片寿命不一的问题；二是近紫外LED芯片上涂覆能发射白光的单一基质荧光粉直接获得白光，但往往存在量子效率偏低的情况；三是目前已经实现商业化的蓝光LED芯片激发YAG：Ce3+黄色荧光粉，但这种实现方式会产生蓝光过剩、长波红光不足、短波绿光缺失的无问题。因此研发一种新型全光谱的荧光粉至关重要。首先，荧光粉的发射光谱应不含紫外及红外辐射、符合人眼敏感曲线；其次高品质的荧光粉光谱具备较高的显色性以呈现物体的本真颜色，即光源的光谱应具有良好的连续性，更接近于太阳光或白炽灯标准光源。

稀土发光材料是一类重要的功能材料，广泛应用于照明、显示等领域。其中Eu²+具有4f^n-15d¹外层电子构型，其5d轨道裸露于外层，跃迁发射呈宽带，强度较高，荧光寿命较短，这种宽带发射的性质正好得到光谱较全光色性较饱和的光源，因此Eu²+是灯用荧光粉广泛使用的稀土离子。硅酸盐由于其原料丰富、制备方法简单、晶体结构稳定、结构和成分容易调整、热稳定性及化学稳定性优良，同时硅酸盐基稀土发光材料具有较宽的激发光谱，可被紫外线、近紫外线和蓝光激发并发射各种颜色的光，在照明和显示等各个领域均有广泛的应用，成为稀土发光材料理想的基质材料。目前，荧光粉还原的方式主要是氢气还原和C粉还原，但氢气还原气氛存在一定安全隐患，C粉还原效果较差、容易污染荧光粉，两者的所需还原温度较高，使用范围受限。

中国专利CN 106995698 A公布了一种发射增强的荧光粉的制备方法，使用金属单质粉末为还原剂，金属单质粉末为Al，Ti或Mg，将Ca₂SiO₄:Eu前驱体盛放于第一石英玻璃管中，还原剂与Ca₂SiO₄:Eu粉的质量比为(0.05～1)∶1，然后将第一石英玻璃管放于底部盛有金属单质粉末的第二石英玻璃管中，使用氢氧焰密封机将第二石英玻璃管抽真空后密封，并置于马弗炉中，在600-1000℃条件下，进行加热处理6～10h，即得发射增强的Ca₂SiO₄:Eu荧光粉。该专利技术通过Al粉还原，增强了制备得到的Ca₂SiO₄:Eu粉发射强度；但是该专利技术的得到的发射增强的荧光粉380nm近紫外光激发条件下，仅能得到发射波长位于500nm的发射光，该制备方法无法得到全光谱荧光粉。