[发明专利]一种全光谱硼硅酸盐荧光玻璃及其制备方法

说明书

本发明涉及白光LED发光材料领域，具体是一种全光谱硼硅酸盐荧光玻璃及其制备方法，包括基质玻璃和全光谱荧光粉，所述基质玻璃由Na₂O、ZnO、B₂O₃、SiO₂和CaO组分的原料制备而成；所述基质玻璃各组分所占质量摩尔分数为：Na₂O：10‑15%，ZnO：20‑35%，B₂O₃：20‑50%，SiO2：0‑20%，CaO：0‑20%；所述全光谱荧光粉由下述组分组成：蓝光激发下发射峰在480‑500nm的青色荧光粉，蓝光激发下的发射峰在520‑540nm的绿色荧光粉，蓝光激发下发射峰在615~640nm的红光荧光粉，所述全光谱荧光粉各组分的摩尔百分数为：青色荧光粉：绿色荧光粉：红光荧光粉=1~1.5：1.3~1.6：0.3~0.7。

技术领域

本发明涉及白光LED发光材料领域，具体是一种全光谱硼硅酸盐荧光玻璃及其制备方法。

背景技术

目前，固体照明由于其污染少、节省资源以及较长的寿命而广受人们而推崇，而市场上应用最广的是由蓝光芯片和YAG：Ce荧光粉所封装而成白光LED。但在YAG：Ce荧光粉中，红光光谱能量约占总光谱能量8~15%，远低于黄绿光的比例。因此用这种方法制造的产品显色指数偏低，并且色温偏高，基本在5500K以上，与人眼的最佳视觉要求（3000~5000K）存在一定偏差，因此无法用于家庭照明。此外为了同时达到全光谱、色温可调节、且显色指数高达95以上的目标，仅靠现有的黄粉+红粉的组合是不可能实现的，尽管这类LED适用于一些应用，但很多用户期望一种具有更高Ra值的光源，一种Ra近似于95-100的白炽灯的光源。

因此现在基本都采用蓝光芯片激发+490nm硅酸盐荧光粉+535nm黄绿色荧光粉+650nm氮化物红粉去获得全光谱LED。但是由于不同材质LED荧光粉存在发光温度特性和老化特性不一致的问题，诸如铝酸盐LED耐热性差，硅酸盐LED荧光粉耐腐蚀性和耐水性差等，会导致全光谱LED的色温随温度和使用时间出现漂移，因此高品质全光谱LED可以通过一些技术手段来改善荧光粉可靠性差的问题。

现有的文献报道可以通过玻璃陶瓷来提高荧光粉的可靠性。具体做法是把荧光粉与前驱体玻璃粉混合后在低温条件下进行烧结后得到块状的荧光粉复合玻璃陶瓷（PIG）。这样子形成的玻璃陶瓷不仅稳定，而且荧光粉不会受到影响。但是由于前驱体玻璃粉种类众多，而氮化物与前驱体玻璃粉在高温中易反应，导致红色荧光粉很难掺入玻璃基质中，因此现有技术中未出现全光谱荧光玻璃。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全光谱硼硅酸盐荧光玻璃，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明另一目的在于提供上述全光谱硼硅酸盐荧光玻璃的制备方法并且说明其应用。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种全光谱硼硅酸盐荧光玻璃及其制备方法，包括基质玻璃和全光谱荧光粉，所述基质玻璃由Na2O、ZnO、B2O3、SiO2和CaO组分的原料制备而成；所述基质玻璃各组分所占质量摩尔分数为：Na2O：10-15%，ZnO：20-35%，B2O3：20-50%，SiO2：0-20%，CaO：0-20%；所述全光谱荧光粉由下述组分组成：蓝光激发下发射峰在480-500nm的青色荧光粉，蓝光激发下的发射峰在520-540nm的绿色荧光粉，蓝光激发下发射峰在615~640nm的红光荧光粉，所述全光谱荧光粉各组分的摩尔百分数为：青色荧光粉：绿色荧光粉：红光荧光粉=1~1.5：1.3~1.6：0.3~0.7。

作为本发明进一步的方案：所述基质玻璃各组分所占质量摩尔分数为：Na2O：10%，ZnO：20%，B2O3：30%，SiO2：20%，CaO：20%；所述全光谱荧光粉各组分的摩尔百分比为：青色荧光粉：绿色荧光粉：红光荧光粉：1：1.3：0.3。