[发明专利]一种可被紫外及近紫外激发而发射出绿光的发光材料及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种可被紫外及近紫外激发而发射出绿光的发光材料及其制备方法和应用，所述发光材料的化学结构式为A₂B_3‑xEu_xSi₈O₂₀，式中，A⁺为碱金属离子Li⁺、Na⁺、K⁺中的一种或两种，B为碱土金属Ca、Sr或Ba中的一种或两种，0.005≤x≤1。本发明提供的绿光发光材料在紫外或近紫外等激发光源激发时，能发射波长范围在450～580 nm（峰值为502nm）的绿色光，激发光谱范围较宽，在300～420 nm处有强吸收，与紫外和近紫外芯片完美吻合。本发明提供的上述发光材料的制备方法条件温和，反应温度低，方法简单可行，易于操作、易于量产、无污染、成本低。

技术领域

本发明属于荧光材料领域，具体地，涉及一种可被紫外及近紫外激发而发射出绿光的发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

白光LED（Light Emitting Diode）具有无毒、寿命超长(10万小时)、高效节能、全固态、工作电压低、抗震性及安全性好等诸多优点，可广泛用于各种照明设施上，包括室内用灯、交通指示灯、路灯、汽车用尾灯、方向灯、刹车灯、户外用超大型屏幕、显示屏和广告板等，是一种环保、节能的绿色照明光源，被普遍认为是21世纪替代传统照明器件的新光源。然而已开发的白光LED绿色发光材料效率还不高，特别是适合紫外及近紫外激发的绿色发光材料很少。

目前实现白光LED有多种方案，但多数以下述两种方案为主：①蓝色LED芯片和可被蓝光有效激发的黄光发光材料有机结合组成白光LED，其白光由发光材料发射的黄光和管芯的蓝光混合而成。②近紫外光LED芯片和可被紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色的发光材料有机结合组成白光LED。第一种方式因缺少红光成分，导致器件显色指数较低。

为了克服上述缺陷，采用近紫外激发的三基色荧光粉在市场上表现出了一定的竞争力，而现有市场上的绿光发光材料相对稀缺，并且，现有的紫外或近紫外激发绿光材料主要是利用能量传递来激发Tb³⁺离子产生窄带发射，这种绿光不但激发光谱范围，而且会造成能量损失。因此，开发一种可被紫外及近紫外激发而发射出绿光的发光材料极为迫切。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可被紫外及近紫外激发而发射出绿光的发光材料。

本发明的另一目的在于提供上述发光材料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供上述发光材料在制备照明和显色设备的背光源或LED交通信号灯中的应用。

本发明的另一目的在于提供上述发光材料制备得到的一种新型照明光源。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可被紫外及近紫外激发而发射出绿光的发光材料，所述发光材料的化学结构式为A₂B_3-xEu_xSi₈O₂₀，式中，A⁺为碱金属离子Li⁺、Na⁺、K⁺中的一种或两种，B为碱土金属Ca、Sr或Ba中的一种或两种，0.005≤x≤1。

优选地，所述发光材料的化学结构式为K₂Ba₃Si₈O₂₀。

本发明同时保护上述发光材料的制备方法，所述方法如下：