[发明专利]一种自激活型硼磷酸盐发光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自激活型硼磷酸盐发光材料及其制备方法，其化学组成式：Ba_3(1‑x)M_3xB_(1‑y)N_yPO₇，其中，M为二价碱土金属离子，选自Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺；N为三价金属离子，选自Al³⁺，Ga³⁺，In³⁺；x为M离子相对Ba离子所占的摩尔百分含量，y为N离子相对B离子所占的摩尔百分含量,取值范围为0≤x≤0.2,0≤y≤0.2。本发明的制备方法简单，所制备的硼磷酸盐发光材料不含通常在荧光粉中作为发光中心的稀土离子或过渡金属离子，在紫外光激发下发出黄绿光，有望应用于照明和显示等技术领域中。

技术领域

本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种自激活型硼磷酸盐发光材料及其制备方法。

背景技术

无机发光材料是一类重要的无机功能材料，在照明和显示等领域都具有广泛的应用前景。设计新型的无机发光材料以及对其发光机理的研究近年来一直是发光材料领域一个重要的研究方向。通常来说，无机发光材料按发光机理的不同可以分为以下3类：

1. 激活离子型。这类发光材料主要由无明显光学活性的基质（如硼酸盐，磷酸盐，铝酸盐，硅酸盐等）和激活金属离子（包括稀土金属离子如Eu³⁺, Eu²⁺, Tb³⁺, Ce³⁺ 等，过渡金属离子如Mn²⁺, Cr³⁺等以及其他离子如Bi³⁺, Pb²⁺, Sn²⁺等）构成，所产生的荧光效应来自于激活离子内部不同能级之间的跃迁(如Eu³⁺的f-f 跃迁，Ce³⁺的f-d 跃迁，Mn²⁺的d-d 跃迁)。目前的商用荧光粉如Y₂O₃:Eu³⁺（红）,Zn₂SiO₄:Mn²⁺(绿), BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺(蓝)都是属于这种类型的发光材料。

2. 阴离子基团发光型。这类发光材料不含有激活阳离子，但一般含有WO₄^2-,MoO₄^2-, NbO₄^3-, VO₄^3-等具有光学活性的阴离子基团，这些阴离子基团中存在O 到中心离子如W⁶⁺, Mo⁶⁺, Nb⁵⁺, V⁵⁺的电荷迁移跃迁过程，进而导致了荧光效应的产生。CaWO₄ 就是属于自激活型的发光材料，已经广泛地应用于X 射线探测器等领域。

3.自激活型。荧光效应来源于在材料制备过程中引入的缺陷如碳杂质，氧空位等。由于这类材料一般是分子式组成较简单的氧化物（如ZrO₂，ZnO，SnO₂，In₂O₃）或者复合氧化物（如BPO₄）等，并且不含有价格昂贵的稀土离子以及污染环境的重金属离子，所以大力开发缺陷相关型的发光材料对于节能环保，绿色显示与照明领域具有重要的现实意义。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种自激活型硼磷酸盐发光材料及其制备方法，制备工艺简单，易于操作。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：