[发明专利]发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种真空紫外光激发的发光材料及其制备方法。

背景技术

近年来，稀有气体Xe等作为激发光源已经广泛应用于平板显示技术(PDP)或无汞荧光灯等发光装置中，其发光机理是在真空状态下，利用Xe气辐射产生的147nm或172nm的真空紫外光来激发发光材料，首先通过基质对真空紫外光的吸收，然后将能量传递给发光中心，从而发出红、绿、蓝等不同颜色的光。其中，广泛使用的三基色发光材料主要有红粉Y₂O₃:Eu³⁺，(Y，Gd)BO₃:Eu³⁺，绿色发光材料Zn₂SiO₄:Mn²⁺，BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺和蓝粉BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺。然而，红色发光材料和绿色发光材料不仅余辉时间有点长，不利于动画的显示和色彩的一致性，而且，它们不易制备，需要较高温度(1000℃以上)，耗能多。因此，为了克服以上的缺点，适应显色和绿色照明的需要，有必要寻求一种新的材料来代替这两种发光材料。同时，有研究表明，通过提高真空紫外激发绿色发光材料的发光强度可以进一步提高白光的亮度，这说明研发高强度的绿色发光材料有着很大的应用价值。

另外，从PDP或无汞荧光灯用发光材料的发光机理可以得知：所用的发光材料必须要求其既要能承受能量较高的真空紫外光的辐射，又要对147nm或172nm波长的真空紫外光有强吸收，并能将所吸收的能量有效传递给激活离子以提高发光效率。所以，提高基质真空紫外光的吸收能力和基质与发光离子之间的能量传递效率，对于开发新型PDP或无汞荧光灯用发光材料具有重要的指导意义。目前，五磷酸盐，二磷酸盐基质的吸收位于120～140nm附近，然而对147nm或172nm光的吸收较弱，降低了真空紫外光的利用率，而且这些发光材料的的耐真空紫外辐射能力较弱。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种光利用率高、耐真空紫外辐射能力强的发光材料。

以及，提供一种制备工艺简单、成本低的发光材料制备方法。

一种发光材料，其结构式为：Re′_1-xRe″_x(PO₃)₃，其中，Re′为Y、Sc或两者的组合；Re″为Tb、Gd、Sm、Eu、Dy中的至少一种，x＝0.005-0.4。

以及，一种发光材料制备方法，其包括如下步骤：

按照化学计量比选取稀土离子的源化合物、偏磷酸根离子的源化合物以及稀土离子的源化合物，所述化学计量比为按照结构式Re′_1-xRe″_x(PO₃)₃中的相应元素的摩尔比例，所述偏磷酸根离子的源化合物按摩尔分数过量1％～30％，其中，Re′为Y、Sc或两者的组合；Re″为Tb、Gd、Sm、Eu、Dy中的至少一种，x＝0.005-0.4；

将各源化合物混合；

将混合物进行烧结预处理，冷却；

取出烧结物进行研磨，再将研磨后产物进行煅烧，冷却后得到所述发光材料。

在上述发光材料中，Re′(PO₃)₃作为一种偏磷酸盐，具有较强的耐真空紫外辐射能力，而且，偏磷酸根离子(PO₃)₃^3-基团对真空紫外光(例如150～175nm)有很好的吸收作用，能量可有效地传递给发光中心即Re″离子并由其发光，进而明显提高对真空紫外光的利用率。在发光材料制备方法中，通过烧结和煅烧处理，即可获得发光材料，从而使得制备工艺具有操作简单、无污染、工艺条件易控制、制备温度低等优点，节约能源，利于工业化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例1(Sc_0.95Tb_0.05(PO₃)₃)的发光材料的激发光谱图，监控波长为543nm；