[发明专利]一种绿光发射相可调的硅酸镁钡全色荧光材料及制备方法

说明书

【技术领域】

本发明属于半导体照明技术领域，特别是涉及一种绿光发射相可调的硅 酸镁钡全色荧光材料及制备方法。

【背景技术】

受清洁能源、绿色照明和信息显示技术需求的驱动，人工“白光”技术 在全球范围得到快速发展。从三基色白光混色原理角度，目前半导体固态照 明和荧光灯白光技术仍然是采用微米尺度的多晶荧光颗粒进行混合，在GaN 基半导体芯片蓝光或者紫外光激发下，混色获得白光。为了克服这种不同基 质荧光颗粒混合粉存在的一系列光的自吸收、光折射损失以及封装问题，现 在开发了采用单一基质相的发光材料，在单一基质相内实现高效率全色发射 的荧光材料，而且其光谱性质可有效调控，如红绿蓝三光强度比进行调制， 进而对白光色温、色坐标和显色指数进行调控以满足不同照明和显示需求。 这些发射白光的配色策略和荧光材料体系有多种变化。其中，化学计量比为 A₃MgSi₂O₈:Eu²⁺，Mn²⁺(A代表Ca，Sr，Ba)的荧光材料得到了广泛重视。在 近紫外光激发下，该荧光荧光材料能够同时发射峰值为442纳米、505纳米和 620纳米的蓝、绿、红三色全光谱，构成白光，其中位于发射峰值为505纳米 的绿光，来自于一个从A₃MgSi₂O₈主相中新生成的M₂SiO₄相。因此，需要开发新 的方法，能够有效地促进或者抑制M₂SiO₄绿光相的生成，实现生成相的控制， 在波长为350纳米至400纳米的GaN基近紫外光激发下，就能够获得可控的同 时发射红绿蓝三色白光或者同时发射红蓝双色光，用于固态照明和显示领 域。

【发明内容】

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种光谱调制灵活，操作简单， 成本低廉的绿光发射相可调的硅酸镁钡全色荧光材料及制备方法。

本发明的技术方案：

一种绿光发射相可调的硅酸镁钡全色荧光材料，其化学式为 Ba₃MgSi₂O_8-xN_xLi_x:0.02Eu，0.1Mn，其中x为原子摩尔数，数值范围为 0.0≤x≤0.8，Eu和Mn均为二价。

所述Ba₃MgSi ₂O_8-xN_xLi_x:0.02Eu，0.1Mn中Ba和Mg分别由质量百分纯度 为99.99％的BaCO₃和质量百分纯度为99.99％的MgO，按照化学式 Ba₃MgSi₂O_8-xN_xLi_x:0.02Eu，0.1Mn中的Ba和Mg的原子摩尔数进行计量；Si 由质量百分纯度为99.99％的SiO₂中的Si和纳米非晶Si₃N₄为中的Si两部分 组成，纳米非晶Si₃N₄为中的Si的质量为0.75x，SiO₂中的Si的原子摩尔 数为(2-0.75)x；Eu、Mn和Li由质量百分纯度均为99.99％的Eu₂O₃、MnCO₃和LiCO₃引入，数量按照化学式Ba₃MgSi₂O_8-xN_xLi_x:0.02Eu，0.1Mn中的Eu、 Mn和Li的原子摩尔数进行计量。