[发明专利]提高具有β－Al2O3结构的真空紫外发光材料发光强度的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机光致发光材料技术领域，涉及一种采用共掺杂技术提高具有β-Al₂O₃结构的真空紫外发光材料的发光强度的方法。

背景技术

目前在等离子显示器(PDP)与无汞荧光灯(稀有气体灯)中大量使用的绿色发光材料主要是Zn₂SiO₄:Mn²⁺(ZSM)，但是Zn₂SiO₄:Mn²⁺的放电特性与常用的PDP红色、蓝色发光材料有很大差异，例如红色发光材料使用(Y，Gd)BO₃:Eu³⁺，绿色发光材料使用Zn₂SiO₄:Mn²⁺，蓝色发光材料使用BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺时，会出现只有绿色像素单元放电电压变高的现象。尽管可通过在Zn₂SiO₄:Mn²⁺的颗粒表面进行涂层来改善其放电特性，但是这样将增加Zn₂SiO₄:Mn²⁺的生产成本。此外，Zn₂SiO₄:Mn²⁺的余辉时间较长，其_1/10约为11.9ms。

BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺与BaMgAl₁₀O₁₇:Mn²⁺是两种属于β-Al₂O₃结构的真空紫外绿色发光材料，由于两者的晶体结构、化学组成与蓝色发光材料BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺相似或者相同，因此基本没有放电特性差异的问题，并且其色纯度与Zn₂SiO₄:Mn²⁺相当，余辉时间略短(_1/10≈6-8ms)。因此两者被认为是替代ZSM的最佳选择。但是两者的发光强度和ZSM相比仍有一定差距，使得两者的推广应用受到了一定阻碍。

国内外研究者主要采用掺杂其他元素来提高BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺和BaMgAl₁₀O₁₇:Mn²⁺的发光性能。目前已报道的有效的共掺杂离子是Mg、Sr、B(东南大学学报，2005，35：911-914；中国稀土学报，2001，19：586-589；中国专利《一种真空紫外线激发的铝酸盐绿色荧光粉及其制造方法》(专利号01110746.4，公开日2002.11.27，公开号CN1381547)，或者通过制备Ba_0.75Al₁₁O_17.25与BaMgAl10O17的固溶体，同时掺入Sr等元素(JP patent，1999，5989455)，最佳效果可使发光强度较BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺提高约18％。但是与商用ZSM相比仍有一定差距。尽管也可以通过共掺杂Eu²⁺作为敏化剂，但是掺杂量必须控制在0.01mol％以下，否则在真空紫外激发下将出现Eu²⁺的蓝色发光，严重影响发光材料的色纯度(东南大学学报，2005，35：911-914)，而如此小的掺杂量对于目前生产商用发光材料常用的高温固相法而言，混合均匀难度较大，因此目前仍停留在实验室规模，没有商品化应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高具有β-Al₂O₃结构的真空紫外发光材料发光强度的方法，不仅使具有β-Al₂O₃结构的真空紫外发光材料的发光强度得到很大提高，而且对发光材料的色纯度无不良影响。