[發明專利]稀土鋁酸鑭發光材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201210420976.5
• 申請日: 2012-10-29
• 公開（公告）號: CN103788949A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 周明杰;王榮
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 劉誠;何平

技術領域

本發明涉及發光材料技術領域，特別是涉及稀土鋁酸鑭發光材料及其制備方法。

背景技術

20世紀60年代，Ken?Shoulder提出了基于場發射陰極陣列(Field?Emissive?Arrays,FEAs)電子束微型裝置的設想，利用FEAs設計和制造平板顯示與光源器件。這種新型的場發射器件的工作原理與和傳統的陰極射線管(Cathode-Ray?Tube,CRT)類似，通過電子束轟擊紅、綠、藍三色熒光粉發光實現成像或照明用途，該種器件在亮度、視角、響應時間、工作溫度范圍、能耗等方面均具有潛在的優勢。

獲得性能優良的場發射器件的關鍵因素之一是制備高性能熒光材料。目前場發射器件所采用的熒光材料主要是用于傳統陰極射線管和投影電視顯象管的硫化物系列、氧化物系列和硫氧化物系列熒光粉。硫化物系列和硫氧化物系列熒光粉具有發光亮度較高，且具有一定的導電性的特性，但在大束流電子束的轟擊下容易發生分解，放出單質硫“毒化”陰極針尖，并生成其他沉淀物覆蓋在熒光粉表面，降低了熒光粉的發光效率。氧化物、鋁酸鹽熒光粉穩定性能好，但也具有發光效率不夠高的缺點。

發明內容

基于此，有提供一種發光效率較高的稀土鋁酸鑭發光材料及其制備方法。

一種稀土鋁酸鑭發光材料，具有如下化學通式：La_1-xAlO₃:Ln_x,M_y，所述M為Ag、Au、Pt、Pd和Cu金屬納米粒子中的至少一種，所述M摻雜在La_1-xAlO₃:Ln_x中，所述Ln為Tm、Sm和Tb中的一種或Sm和Tb的混合物，0<x≤0.2，y為M與Al的摩爾之比，0<y≤1×10^-2。在其中一個實施例中，所述Ln為Sm和Tb以0.3:1~3:1的摩爾比組成的混合物。

在其中一個實施例中，0.01≤x≤0.3。

在其中一個實施例中，1×10^-5≤y≤5×10^-3。

一種稀土鋁酸鑭發光材料的制備方法，包括：

將氧化鋁氣凝膠溶解到Ag、Au、Pt、Pd及Cu中的至少一種的金屬鹽的乙醇溶液中，在50℃~75℃攪拌0.5小時~3小時，超聲后于60℃~150℃干燥，再研磨均勻，于600℃~1200℃下煅燒0.5小時~4小時，得到含有M離子的氧化鋁氣凝膠；所述M為Ag、Au、Pt、Pd和Cu金屬納米粒子中的至少一種；及

按照化學式La_1-xAlO₃:Ln_x,M_y的化學計量比，分別稱取La的化合物、Ln的化合物和所述含有M離子的氧化鋁氣凝膠，研磨混合均勻，在1200℃~1500℃的還原氣氛中處理2小時~10小時，冷卻至室溫，得到化學通式為La_1-xAlO₃:Ln_x,M_y的鋁酸鑭發光材料，所述Ln為Tm、Sm和Tb中的一種或Sm和Tb的混合物，所述M摻雜在La_1-xAlO₃:Ln_x中，0<x≤0.2，y為M與Al的摩爾之比，0<y≤1×10^-2。

在其中一個實施例中，所述金屬鹽的乙醇溶液中金屬離子的濃度為5.4×10^-6mol/L~1×10^-2mol/L。

在其中一個實施例中，所述Ln為Sm和Tb的混合物時，所述Ln為Sm和Tb以0.3:1~3:1的摩爾比組成的混合物。

在其中一個實施例中，所述還原氣氛為氮氣(N₂)與氫氣(H₂)的混合氣氛、碳粉(C)氣氛、一氧化碳(CO)氣氛和氫氣氣氛中的至少一種。

在其中一個實施例中，所述La的化合物為氧化鑭(La₂O₃)、硝酸鑭(La(NO₃)₃)、碳酸鑭(La₂(CO₃)₃)或草酸鑭(La₂(C₂O₄)₃)；所述Ln的化合物為Ln的氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽或草酸鹽。