绿色荧光材料及其制备方法、发光器件技术

本申请涉及发光材料领域，涉及一种绿色荧光材料及其制备方法、发光器件。绿色荧光材料的化学式为BaMgSiO4；绿色荧光材料包括能够发绿光的氧空位。本申请提供的绿色荧光材料，其发光的原理为氧空位发光，实现了在BaMgSiO4单一基质材料中利用氧空位缺陷跃迁发绿光，从而获得了一种新的绿色荧光材料。本申请的绿色荧光材料，是一种新的非稀土能级发光的绿色荧光材料，本申请的这种绿色荧光材料不依赖于稀土离子，成本低、对环境友好，可以避免使用稀土元素，降低对环境和资源的影响。并且，本申请的绿色荧光材料具有良好的发光性能，可以通过控制氧空位的浓度来调整发光特性，以实现较高的量子产率和稳定性。子产率和稳定性。子产率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
绿色荧光材料及其制备方法、发光器件


[0001]本申请涉及发光材料领域，具体而言，涉及一种绿色荧光材料及其制备方法、发光器件。

技术介绍

[0002]绿色荧光粉具有广泛的应用前景，主要涉及以下几个领域：(1)白光LED：绿色荧光粉与蓝色LED芯片结合，可用于制备具有高亮度、高色渲染指数和高光效的白光LED照明产品。这些产品在住宅、商业、工业和室外照明等场景中有着广泛的应用。(2)显示器：绿色荧光粉可用于平板显示器、电视、手机、笔记本电脑等显示设备的背光源。采用绿色荧光粉的显示器具有高亮度、高对比度、低能耗和环保等优点。(3)生物成像：绿色荧光粉可用作生物标记物，用于生物成像和疾病诊断。其优异的发光性能有助于提高成像质量和灵敏度，为生物医学研究和临床应用提供新的解决方案。(4)安防标识：绿色荧光粉具有较长的余辉时间，可用于制备夜光标识、指示牌和安全出口等产品。这些产品有助于提高建筑物、交通工具和公共场所的安全性能。(5)光催化：绿色荧光粉可用于光催化剂的制备，通过光致发光过程促使化学反应进行。这种方法在环境净化、能源转换和化学合成等领域具有广泛的应用潜力。随着绿色荧光粉技术的不断进步，未来可能会出现更多的应用场景。
[0003]绿色荧光粉在研究和应用方面已经取得了很多进展。现有的绿色荧光粉主要包括以下材料：(1)磷酸盐荧光粉：例如，Ce
3+
/Tb
3+
掺杂的磷酸盐荧光粉。(2)硅酸盐荧光粉：如Sr2SiO4:Eu
2+
，Dy
3+
荧光粉。

技术实现思路

[0004]本申请实施例的目的在于提供一种新的绿色荧光材料及其制备方法、发光器件。
[0005]第一方面，本申请提供一种绿色荧光材料，绿色荧光材料的化学式为BaMgSiO4；绿色荧光材料包括能够发绿光的氧空位。
[0006]本申请提供的绿色荧光材料，其发光的原理为氧空位发光，实现了在BaMgSiO4单一基质材料中利用氧空位缺陷跃迁发绿光，从而获得了一种新的绿色荧光材料。
[0007]现有技术中，磷酸盐荧光粉、硅酸盐荧光粉类型的绿色荧光材料，其发绿光的原理均是稀土离子发光；即利用稀土离子发光实现材料发光。然而稀土离子作为不可再生资源，有着成本高、发光峰位固定和不环保等特点。本申请的绿色荧光材料，其发光原理为氧空位缺陷发光，与现有技术中常见的绿色荧光材料的发光原理均不相同，是一种新的非稀土能级发光的绿色荧光材料，本申请的这种绿色荧光材料不依赖于稀土离子，成本低、对环境友好，可以避免使用稀土元素，降低对环境和资源的影响。并且，本申请的绿色荧光材料具有良好的发光性能，可以通过控制氧空位的浓度来调整发光特性，以实现较高的量子产率和稳定性。
[0008]进一步地，本申请的绿色荧光材料是在烧结过程中，形成氧空位缺陷。在发光过程中，材料中价带电子被激发到导带，然后弛豫到氧空位缺陷能级，最后由氧空位缺陷能级跃
迁至价带得到绿光。
[0009]进一步在，在本申请其他可选的实施例中，上述的氧空位的价带能量差为2.35eV
‑
2.4eV。
[0010]在本申请的其他实施例中，绿色荧光材料的绿光光谱包括450nm
‑
650nm。
[0011]本申请的绿色荧光材料具有宽光谱，可以覆盖绿光光谱。
[0012]在本申请的其他实施例中，绿色荧光材料的绿光光谱包括460nm
‑
640nm。
[0013]在本申请的其他实施例中，绿色荧光材料通过255nm
‑
365nm紫外光激发能够得到中心波长为500nm～550nm的绿光。
[0014]在本申请的其他实施例中，绿色荧光材料的激发光源包括255nm～365nm紫外光。
[0015]在本申请的其他实施例中，绿色荧光材料通过255nm
‑
365nm紫外光激发能够得到中心波长为520nm的绿光。
[0016]在本申请的其他实施例中，绿色荧光材料的晶型为BaMgSiO4的晶型。
[0017]BaMgSiO4晶体自身不具有发光性能，本申请的绿色荧光材料未改变BaMgSiO4晶体的晶型，而是在其内部形成大量氧空位缺陷，从而获得了能够发绿光的氧空位，实现了在BaMgSiO4单一基质材料中利用氧空位缺陷跃迁发绿光。
[0018]第二方面，本申请提供一种绿色荧光材料的制备方法，包括：
[0019]将BaMgSiO4的原料混合物在空气气氛下于1200℃～1400℃烧结至少24小时，使BaMgSiO4产生氧空位且氧空位能够发绿光。
[0020]本申请通过将BaMgSiO4的原料混合物在空气气氛下于1200℃～1400℃烧结至少24小时，使得BaMgSiO4在空气气氛下长时间烧结，产生氧空位而晶型不会发现变化；利用氧空位缺陷跃迁发光，实现了在BaMgSiO4单一基质材料中获得宽光谱绿光的绿色荧光材料。可以解决现有绿色荧光粉发光主要来源于稀土离子发光的局限。
[0021]进一步地，本申请上述的制备方法，通过控制烧结至少24小时，可以获得大量能够发绿光的氧空位。进一步地，本申请上述的制备方法，可以通过控制烧结时间，控制BaMgSiO4中氧空位的浓度、调解BaMgSiO4中氧空位缺陷的能量位置，得到想要的荧光发射，以实现较高的量子产率和稳定性。
[0022]进一步可选地，在本申请一些实施方式中，上述的BaMgSiO4中氧空位缺陷的价带能量差为2.35eV
‑
2.4eV，在这一范围内，可以获得较好的荧光效果。
[0023]在本申请的其他实施例中，制备BaMgSiO4的原料混合物包括：
[0024]将碳酸钡、氧化镁、二氧化硅混合均匀后，于800℃～1000℃预烧至少4小时；然后压制成坯体。
[0025]在本申请的其他实施例中，压制成坯体，包括：
[0026]将预烧后的粉体压制成型，然后于230Mpa～250Mpa冷等静压60s～240s。
[0027]在本申请的其他实施例中，将碳酸钡、氧化镁、二氧化硅混合均匀，包括：
[0028]将碳酸钡、氧化镁、二氧化硅按照摩尔比为1:(1～a):(1～b)混合，然后球磨。
[0029]第三方面，本申请提供一种发光器件，发光器件包括第一方面提供的绿色荧光材料；或者发光器件包括第二方面提供的绿色荧光材料的制备方法制得的绿色荧光材料。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0031]图1为实施例1制得的材料的XRD图谱；
[0032]图2为实施例1制得的材料在332nm紫外光激发下的发射光谱图；
[0033本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绿色荧光材料，其特征在于，所述绿色荧光材料的化学式为BaMgSiO4；所述绿色荧光材料包括能够发绿光的氧空位。2.根据权利要求1所述的绿色荧光材料，其特征在于，所述绿色荧光材料的绿光光谱包括450nm
‑
650nm。3.根据权利要求1所述的绿色荧光材料，其特征在于，所述绿色荧光材料的绿光光谱包括460nm
‑
640nm。4.根据权利要求1所述的绿色荧光材料，其特征在于，所述绿色荧光材料通过255nm～365nm紫外光激发能够得到中心波长为500nm～550nm的绿光。5.根据权利要求4所述的绿色荧光材料，其特征在于，所述绿色荧光材料通过255nm～365nm紫外光激发能够得到中心波长为520nm的绿光。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的绿色荧光材料，其特征在于，所述绿色荧光材料的晶型为六方晶系。7.根据权利要求1
‑
6任一项所述的绿色荧光材料的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：文子诚，唐巍，左传东，李英魁，麻朝阳，曹智俊，曹智泉，
申请(专利权)人：中科皓烨东莞材料科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：