[发明专利]一种紫外激发色温可调的白光荧光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种光致发光材料，具体地说就是一种在紫外光激发下可发射色温可调白光的新型光转换材料，属于无机荧光材料的技术领域。

背景技术

为人类带来光明的照明技术经历了跨世纪的变迁，继白炽灯、荧光灯和高压气体放电灯之后，被誉为第四代照明光源的白光发光二极管(Light Emitting Diode，LED)因体积小、无污染、耗能低、寿命长、响应快等诸多优点，引起了研究者们的广泛关注，尤其是在近年来全球能源短缺和环境污染问题日益突出的大背景下，节能环保的LED绿色照明光源引领新型光源的时代潮流，其在照明市场的发展和应用前景备受瞩目。

白光LED的实现方式主要有：①多芯片型，②蓝光芯片结合荧光材料，③紫外芯片结合荧光材料三种类型。其中多芯片型白光LED利用“红+绿+蓝”或“蓝+黄”单色芯片组合，通过单芯片光的混合形成白光，其发光效率高、显色率高，但存在驱动电路复杂、成本高，由单个芯片影响造成的色稳定性差等缺点。目前已商业化的白光LED采用的是将蓝光芯片与黄色荧光粉Y₃Al₅O₁₂(YAG):Ce³⁺封装在一起，此工艺已比较成熟，相对来说成本较低，是目前市场上半导体照明技术的主流产品，但其具有显色指数偏低、色温偏高、光色不均匀等缺点。另外，这种“蓝光芯片+荧光材料”模式中的蓝光芯片所发出的蓝光参与混合形成白光，其存在发光颜色随驱动电流和荧光粉涂层厚度变化而变化的缺点。综合来看，在白光LED替代传统照明光源的进程中，紫外芯片结合荧光材料实现白光LED器件将是半导体照明技术的发展趋势之一，其白光全部来自荧光材料的受激发射及混合，颜色稳定，加快研究出适于紫外芯片有效激发的白光LED用荧光材料具有重要意义，特别是随着宽禁带半导体紫外芯片技术的不断成熟和成本的持续降低，将进一步促进这类荧光材料的研发。

近几年，关于紫外芯片激发荧光材料的研究逐渐受到关注。早在2006年刘春波等人报道了Ba₂TiP₂O₉在254nm紫外线照射下可发出高亮度的白光，其色坐标值为(x＝0.2656，y＝0.3448)(无机化学学报,22[3](2006)503-506)；同年，孙中新也报道在254nm紫外线激发下，Ba₂TiP₂O₉可产生明亮的白光发射，其色坐标值为(x＝0.27，y＝0.35)(无机化学学报,22[9](2006)1595-1599)；2013年Yanlin Huang等人报道在紫外和X射线激发下，Ba₂TiP₂O₉发射出明亮的蓝绿光，其色坐标值为(x＝0.222，y＝0.313)，并且在250nm紫外光激发下其量子效率可高达65.4％(Ceramics International,39(2013)861-864)。总之，研究证明Ba₂TiP₂O₉是一种很有潜力的紫外激发宽谱自激活荧光材料，但是从文献报道的数据来看，其发光颜色偏蓝绿(冷光系列，刺激视觉)，若能在其中补充红光成分，将会得到一种紫外激发的、接近柔和太阳光的暖白光荧光材料，但目前并没有这样的报道。

发明内容

本发明旨在进一步拓展现有紫外芯片激发荧光材料的类型，本发明提供了一种紫外激发色温可调的白光荧光材料及其制备方法。

本发明提供了一种紫外激发色温可调的白光荧光材料，所述荧光材料为在Ba₂TiP₂O₉中引入Eu³⁺，配比化学式为Ba_2(1-x)TiP₂O₉:2xEu，其中，0＜x≤0.80。

所述荧光材料中物相包括Ba₂TiP₂O₉、EuPO₄、TiO₂，Ba₂TiP₂O₉、EuPO₄、TiO₂之间的摩尔比为(1-x)：2x：x。