[发明专利]一种发光材料Mg3SiO4F2及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发光材料及其制备方法，具体涉及一种发光材料Mg₃SiO₄F₂及其制备方法。

背景技术

在照明市场中，白光LED是近些年发展最迅猛的技术之一。与传统照明方式(白炽钨丝灯泡及荧光灯)相比，LED具有体积小(多颗、多种组合)、发热量低(没有热幅射)、耗电量小(低电压、低电流起动)、寿命长(1万小时以上)、环保(耐震、耐冲击不易破、废弃物可回收，没有污染)、可平面封装易开发成轻薄短小产品等优点。

目前技术水平主要通过两种方式实现白光LED(见图1)：第一种为多芯片型白光LED，经由组合两种或以上不同色光的LED组合以形成白光；第二类为利用荧光粉将蓝光LED或紫外UV-LED所产生的蓝光或紫外光分别转换为双波长或三波长白光，此项技术称之为荧光粉转换白光LED(Phosphor Converted-LED)。目前市场上白光LED商品以蓝光LED芯片搭配黄光荧光粉最为普遍，但近年来，红光及绿光荧光粉的应用日渐盛行。如果是用于背光源，蓝色、绿色及红色各色的光谱相互分离，色彩表现性提高；而在照明用途，则需要形成波长为500nm左右至650nm以内，与太阳光接近的连续光谱。在白光LED的产生中，红光荧光粉除了用于与蓝光LED及绿光荧光粉配合产生白光外，也可与绿、蓝光荧光粉及紫光或紫外LED配合产生白光，亦可用于补偿“YAG:Ce+蓝光LED”中缺乏的红光，以提高显色指数或降低色温。

现有制备荧光材料的方法多为掺杂昂贵的稀土发光离子或过渡金属离子等作为发光中心，增加了荧光材料的制造成本，不利于LED的推广应用。因而，研发新型高性能、低成本红、绿荧光粉符合LED技术发展需求和趋势，并有利于提升我国在LED荧光粉和照明器件的整体竞争力，其中红光荧光粉与绿光荧光粉成为继黄光荧光粉后新的研发热点。

发明内容

本发明旨在克服现有技术的缺点，本发明提供了一种新型发光材料Mg₃SiO₄F₂及其制备方法。

本发明提供了一种发光材料Mg₃SiO₄F₂，所述发光材料Mg₃SiO₄F₂通过高温固相焙烧的方式获得；在250－275nm波长的紫外光激发下发射可见光，所述发光材料Mg₃SiO₄F₂的发射峰包括350-415nm、500-520nm和712-740nm中的至少一个。

所述发光材料可应用于LED照明领域，与其它荧光粉混合获得白光。当发射峰在350-415nm范围时所述发光材料可作为蓝紫光荧光粉；当发射峰在500-520nm范围时所述发光材料可作为绿光荧光粉；当发射峰在712-740nm范围时所述发光材料可作为红光荧光粉。本发明的材料发光中心可能来自于内部色心或化学缺陷，也称为本征发光材料。

本发明还提供一种制备所述发光材料Mg₃SiO₄F₂的方法，所述方法包括将原料MgF₂，SiO₂，MgO按摩尔比1:1:2干法混合均匀，在1000-1500℃下进行高温固相焙烧，焙烧时间为2-6小时，最后随炉冷却至室温，研磨后可得所述发光材料。

较佳地，所述焙烧可在氩气气氛或氩气/氢气混合气气氛下进行。

较佳地，所述在氩气气氛下焙烧，焙烧可在电炉中进行，焙烧时可先将电炉内抽真空，然后充入高纯氩气，可维持气体压力为0.2-0.4MPa。

较佳地，所述在氩气/氢气混合气气氛下焙烧，所述混合气体中氩气的体积百分比可为5％，焙烧在电炉中进行，焙烧时先将电炉内抽真空，然后充入高纯氩气/氢气混合气，可维持气体压力为0.2-0.4MPa。

所述方法的一个优选实施例为，所述电炉内抽真空至10Pa。

不同的焙烧气氛下，可实现对发光材料发光峰位或颜色的调控。

本发明的有益效果：