[发明专利]硼铝酸盐绿色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，更具体地说，涉及一种硼铝酸盐绿色发光材料及其制备方法。

背景技术

近年来，真空紫外光激发下的发光材料变得越来越重要，其主要应用之一是彩色大屏幕高清晰等离子平板显示器(PDP)，PDP是利用Xe，Ar等稀有气体放电产生的真空紫外射线激发不同的荧光粉分别产生红、绿、蓝三基色光，从而获得彩色图像。真空紫外射线激发下荧光粉的优劣直接决定了彩色图像的质量和器件的寿命，在PDP技术中发挥着重要作用。

目前广泛使用的三基色荧光粉发光材料主要有：红粉Y₂O₃:Eu³⁺、(Y，Gd)BO₃:Eu³⁺，绿粉Zn₂SiO₄:Mn²⁺、BaAl₁₂O₁₉:Mn²⁺和蓝粉BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺。然而，绿色荧光粉以Mn²⁺为发光中心，由于Mn²⁺的自旋禁戒跃迁⁴T₁→⁶A₁导致余辉时间过长，不利于动态画面的显示。虽然可以通过提高Mn²⁺离子的掺杂浓度降低其余辉时间，但是发光强度也随之急剧下降。因此，开发新的绿色发光荧光粉材料迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种发光强度高、余辉时间短的硼铝酸盐绿色发光材料。

本发明进一步要解决的技术问题在于，还提供一种硼铝酸盐绿色发光材料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种硼铝酸盐绿色发光材料，其化学式为M_1-x-y-zGd_xTb_yN_zAl₃BO₇；

其中，M为Ba、Sr中的至少一种，N为Na、Li或K，x的取值范围为0.001≤x≤0.20，y的取值范围为0.005≤y≤0.50，z的取值范围为0.02≤z≤0.30，且1-x-y-z＞0。

在本发明所述的硼铝酸盐绿色发光材料中，优选地，所述x的取值范围为0.01≤x≤0.10，所述y的取值范围为0.01≤y≤0.20，所述z的取值范围为0.02≤z≤0.20。

一种硼铝酸盐绿色发光材料的制备方法，包括以下步骤：

①以含M化合物、含N化合物、含Gd化合物、含Tb化合物、含Al化合物、含B化合物为原料，按上述化学式中各元素的摩尔比例称取各原料，并按原料总重量的5％～30％加入助熔剂，研磨混合均匀形成混合料；

②将步骤①制成的混合料在200～700℃下预烧结2～5h；

③将步骤②的预烧结产物冷却至室温，研磨；

④将步骤③的研磨产物煅烧，煅烧温度为900～1100℃，煅烧时间为1～24h；

⑤将步骤④的煅烧产物冷却至室温，即得到硼铝酸盐绿色发光材料。

其中，优选地，所述含M化合物为M的氧化物、氢氧化物、硝酸盐、碳酸盐中的至少一种，所述含N化合物为N的碳酸盐，所述含Gd化合物为Gd的氧化物或硝酸盐，所述含Tb化合物为Tb的氧化物或硝酸盐，所述含Al化合物为Al的氧化物、氢氧化物、硝酸盐、碳酸盐中的至少一种，所述含B化合物为硼酸或氧化硼，所述助熔剂为硼酸、氧化硼、氟化钡中的至少一种；在步骤④中，所述煅烧温度优选为950～1050℃，所述煅烧时间优选为4～14h；在步骤⑤中，优选地，将步骤④的煅烧产物冷却至室温后对其研磨，即得到本发明的硼铝酸盐绿色发光材料。