[发明专利]一种铟钒酸盐发光材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及无机发光材料领域，尤其涉及一种铟钒酸盐发光材料及其制备方法和应用。

背景技术

与传统的发光粉制作的显示屏相比，发光薄膜在对比度、分辨率、热传导、均匀性、与基底的附着性、释气速率等方面都显示出较强的优越性。因此，作为功能材料，发光薄膜在诸如阴极射线管（CRTs)、电致发光显示（ELDs)及场发射显示（FEDs)等平板显示领域中有着广阔的应用前景。

薄膜电致发光显示器(TFELD)由于其主动发光、全固体化、耐冲击、反应快、视角大、适用温度宽、工序简单等优点，已引起了广泛的关注，且发展迅速。目前，研究彩色及至全色TFELD，开发多波段发光的材料，是该课题的发展方向。然而，铟钒酸盐发光材料仍未见报道。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种铟钒酸盐发光材料，本发明提供的铟钒酸盐发光材料优选为铟钒酸盐发光薄膜，本发明还提供了该铟钒酸盐发光材料的制备方法和应用。

第一方面，本发明提供了一种铟钒酸盐发光材料，所述铟钒酸盐发光材料的结构式为Me₆In₂V₂O₁₄：xMn⁴⁺,yTi⁴⁺，其中，Me为Mg,Ca,Sr,Ba或Zn，x的取值范围为0.01～0.05，y的取值范围为0.005～0.03。

所述铟钒酸盐发光材料，Me₆In₂V₂O₁₄为基质，Mn⁴⁺和Ti⁴⁺为激活元素，Me₆In₂V₂O₁₄基质材料具有较高的热学和力学稳定性，以及良好的光学透明性和较低的声子能量，为发光离子提供了优良的晶场；此外，Me₆In₂V₂O₁₄基质材料具有很高的场输运性能，基质材料中的[VO₄]^3-具有强宽吸收带，可以将吸收的能量有效传递给发光中心，使其发光。特别地，氧化铟具有N半导体的特性，在普通的钒酸盐Me₆V₂O₁₁基质中添加了铟得到的铟钒酸盐Me₆In₂V₂O₁₄，具有更好的光电转换效率。

Me₆In₂V₂O₁₄基质材料中V⁵⁺和O^2-形成四面体配位，In³⁺与O^2-既有八面体配位，又有四面体配位，Me²⁺也为八面体配位，而Mn⁴⁺和Ti⁴⁺更倾向于与O^2-形成八面体配位，而且离子半径与In³⁺,Ca²⁺，Sr²⁺,Ba²⁺，Zn²⁺半径相当，所以Mn⁴⁺和Ti⁴⁺掺杂可能占据了八面体配位的In³⁺晶格位置，也可能占据了Ca²⁺，Sr²⁺,Ba²⁺和Zn²⁺的晶格位置；而且Mn⁴⁺和Ti⁴⁺都是过渡金属离子，受基质配位场的影响较大。Mn⁴⁺发射跃迁²E→⁴A₂是宇称禁戒和自旋禁戒跃迁，激发态寿命较长，为宽带谱发光；Ti⁴⁺发光的能量来源为Ti⁴⁺与O^2-之间的电荷迁移吸收，发射的为蓝光；在Mn⁴⁺和Ti⁴⁺共掺杂体系中，由于的Mn⁴⁺掺杂浓度较高，所以只存在Mn⁴⁺的红光发射，此时Mn⁴⁺和Ti⁴⁺更之间可能存在能量传递。

优选地，所述铟钒酸盐发光材料的结构式中x的取值为0.03，y的取值为0.01。