[发明专利]高显色节能灯用稀土硅酸盐蓝、黄光荧光材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类硅酸盐发光材料，其在250-410nm范围可以有效地被激发出蓝-黄光；将其与三基色节能灯用稀土发光材料混合，可得到高显色性节能灯用稀土荧光材料。

背景技术

常规的照明灯具中，稀土三基色节能灯仍占有相当大的比例；显色指数是衡量节能灯性能的一个重要指标，稀土三基色荧光材料（红粉(Y₂O₃:Eu³⁺)、绿粉(CeTbMgAl₁₁O₁₉)、蓝粉(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺)的窄带光谱，这种节能灯的发射光谱的不连续性决定了用其制成的色温在2300-8000K节能灯的显色指数一般在80左右；因此，只有弥补三基色线光谱波段的不足，才能提高成灯后的显色指数。

研究表明：增加发射光谱在430～490nm,520～565nm的发射光谱可以提高节能灯的显色指数。因此，寻求合适的荧光材料来弥补节能灯在430～490nm,520～565nm的发射光谱成为一直以来的研究热点。

硅酸盐荧光材料的研究比较早，是最早获得应用的一类荧光体，如Mn²⁺激活的硅酸锌和硅酸锌铍是最早用做荧光灯和CRT显示器的绿色荧光体。碱土硅酸盐是支持稀土离子发光的高效的基质材料，具有较好的稳定性，并且发射光谱覆盖范围广等特点，一直也是各种应用范围的荧光材料研究的热点体系。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅酸盐荧光材料以及相应的制备方法，所获得荧光材料应可在250-410nm的入射光线下被有效激发发射出蓝、绿光，将其与稀土三基色荧光材料红粉(Y₂O₃:Eu³⁺)、绿粉(CeTbMgAl₁₁O₁₉)、蓝粉(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺)荧光材料混合后，可以得到显色指数高的节能灯用稀土荧光材料。

本发明提供的技术方案是：高显色节能灯用稀土硅酸盐蓝、黄光荧光材料，其特征在于该荧光材料的通式为M_2x-aMg_ySi₂O₇:aRe；其中：M为Ca、Sr、Ba中的一种或一种以上的组合，Re为Ce、Eu、Dy、Ho、Er、Tm或Yb中的一种或一种以上的组合，x=0.8-1；y=0.8-1;a=0-0.3。

该荧光材料中还配有千分之一到千分之十质量比的硼酸。

高显色节能灯用稀土硅酸盐蓝、黄光荧光材料的制备方法，步骤是：将原料中的所有成分按照通式M_2xMg_ySi₂O₇:aRe的计量比称好，研磨混匀后放入坩埚中，在高温炉800-1400℃温度范围中、还原气氛下经过一次或多次灼烧得到。

所述灼烧时间为1-6小时。

所述还原气氛为氢氮混合气体，氢气浓度为1-12%。

所述荧光材料的颗粒度为5-10um。

所述的稀土硅酸盐蓝、黄光荧光材料，其前躯体原料也可通过溶胶-凝胶法或沉淀法制备，也可以是氧化物或盐类，再通过高温固相反应得到。

本发明的有益效果是：本发明提供的硅酸盐荧光材料，可通过调整M离子以及Eu²⁺的比例，得到在约440nm至550nm处具有峰值的多种荧光材料，并且在紫外光区250-410nm的激发效率也比较高，可以有效吸收节能灯中的254、365、403nm的汞线，进而可以提高节能灯的显色指数。将其与稀土三基色荧光材料按不同比例混合，就可得到高显色性的节能灯用稀土荧光材料（显色指数从原先的80提高至90以上）。并且这类荧光材料都是以硅酸盐基质为主晶格，材料具有一致的稳定性，从而得到的节能灯也具有良好的稳定性和一致性。

附图说明

图1本发明中发黄光的荧光材料Ca_1.97MgSi₂O₇:aEu²⁺(a=0.03)室温下的激发光谱和发射光谱。

图2为本发明中发蓝光的荧光材料Sr_1.97MgSi₂O₇:aEu²⁺(a=0.03)室温下的激发光谱和发射光谱。