[发明专利]双发射荧光材料及其制备方法和其在LED器件中的应用

说明书

本发明公开了一种双发射荧光材料及其制备方法和其在LED器件中的应用，所述双发射荧光材料包括如下质量百分比的组分，10％～18％硅量子点和82％～90％聚硅氧烷；制备方法包括步骤，将硅源、螯合剂和去离子水混合，在180～250℃下进行水热反应，得到所述双发射荧光材料。本发明的提供一种双发射荧光材料为硅量子点镶嵌的2‑D聚硅氧烷，其为蓝绿光双发射，具有优异的热稳定性和耐温性；该双发射荧光材料与紫外线或紫光LED芯片封装出无UV发射的暖白光LED，是一种理想的护眼LED光源；或者与蓝光LED芯片封装出能够商业化应用的正白光LED器件。

技术领域

本发明涉及发光材料领域，尤其涉及一种双发射荧光材料及其制备方法和其在LED器件中的应用。

背景技术

发光二极管(Light Emitting Diode，缩写为LED)已经成为最有发展前景的新一代光源，其利用固体半导体芯片作为发光材料，当两端加上正向电压，注入半导体中的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换成光能。LED照明光源的主流是高亮度的白光LED，目前已商品化的白光LED多是二波长，即以蓝光单晶片加上YAG黄色荧光粉混合产生白光；而人眼对自然光适应性强、视觉效果好，因此需要寻找一种能够提供最自然的光线的护眼LED光源。

硅量子点是一种新型的硅纳米材料，在光电子、催化和传感等领域具有广泛应用前景，然而，硅量子点存在于溶剂中才能实现较高的荧光量子效率，若通过后处理获得固体量子点，则会发生荧光的显著下降或荧光淬灭，无法实现其在LED照明光源中的应用。为此，人们通过将硅量子点组装到有机或无机基质中以实现其固体发光，但这无法解决量子点的热/光稳定性难题，还面临着较低的荧光量子效率的问题，同样无法满足其在LED照明光源中的应用。所以，至今为止，尚未有硅量子点或其复合材料作为发光材料用于LED照明光源的报道。

发明内容

为克服上述不足，本发明的目的是提供一种发射蓝绿光的双发射荧光材料。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种双发射荧光材料，所述双发射荧光材料包括如下质量百分比的组分，10％～18％硅量子点和82％～90％聚硅氧烷。

优选地，所述双发射荧光材料具有硅量子点镶嵌在聚硅氧烷上形成的二维薄膜结构。

优选地，所述双发射荧光材料的吸收波长范围为250～500nm，所述双发射荧光材料的发射波长范围为400～600nm。

优选地，所述双发射荧光材料在波长为350～400nm的紫外线激发下，量子效率达到40～85％。

优选地，通过1-[3-(三甲氧基硅基)丙基]脲作为硅源制备得到硅量子点和聚硅氧烷。

本发明的另一目的是，提供一种双发射荧光材料的制备方法。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

双发射荧光材料的制备方法，包括以下步骤：

将硅源、螯合剂和去离子水混合，在180～250℃下进行水热反应，得到所述双发射荧光材料。

优选地，所述硅源、螯合剂和去离子水的用量比为(1～2.5)ml:1g:(20～30)ml。

优选地，所述硅源为1-[3-(三甲氧基硅基)丙基]脲，所述螯合剂为柠檬酸钠和/或柠檬酸和氢氧化钠的混合物。

优选地，水热反应时间为5～15h。

本发明的另一目的是，提供一种双发射荧光材料或通过上述制备方法得到的双发射荧光材料在LED器件中的应用。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：