[發(fā)明專利]一種激光顯示用鉬酸鹽發(fā)光陶瓷材料及其制備方法與應用

在審

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• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112500161A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 葉柿;楊瑞瑞;李曼;張勤遠
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C04B35/50
• 分類號: C04B35/50;C04B35/495;C04B35/622;C09K11/86
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;江裕強

本發(fā)明公開了一種激光顯示用鉬酸鹽發(fā)光陶瓷材料及其制備方法與應用，屬于激光顯示用特種陶瓷制備工藝技術領域。該方法包括：將堿金屬鹵化物、堿金屬碳酸鹽混合，將氧化鉬、氧化銪按摩爾比稱量，混合，研磨，壓片，煅燒，研磨制得鉬酸鹽粉末樣品；將PVB膠加熱攪拌，制得澄清的PVB膠溶液；將鉬酸鹽粉末材料過篩，加入PVB膠溶液，在紫外燈下研磨，直到PVB膠固化，壓片，煅燒，制得陶瓷片。本發(fā)明的陶瓷片在464nm藍光激光激發(fā)下吸收率高，發(fā)光效率好，色純度高，單色性好，熱導性和背散射性能佳；在614nm(紅)具有較窄帶發(fā)射峰，可用于激光顯示陶瓷領域。

技術領域

本發(fā)明屬于激光顯示特種陶瓷制備工藝技術領域，具體涉及一種激光顯示用鉬酸鹽發(fā)光陶瓷材料及其制備方法與應用。

背景技術

激光顯示具有色域?qū)挕⑸曙柡投雀摺⒎较蛐院煤头直媛矢叩葍?yōu)點，是新一代顯示技術。此外，其設備功耗低、壽命長及生產(chǎn)成本低等優(yōu)勢引起了科研機構和生產(chǎn)領域企業(yè)的極大關注。與傳統(tǒng)的激光顯示技術相比，激光激發(fā)熒光材料顯示技術解決了干涉散斑噪音的問題；提高了光源的亮度和安全性；解決了熒光材料在高能量激光激發(fā)下出現(xiàn)的瞬間淬滅問題；降低了生產(chǎn)成本。經(jīng)歷了前兩代熒光粉與無機硅膠和有機硅膠的結合的發(fā)展，第三代熒光陶瓷兼具了耐熱性好、透光率高、均勻致密、發(fā)光效率高等優(yōu)點。因此，制備物理化學性質(zhì)好且光學性能優(yōu)異的熒光陶瓷，用來獲得所需光源成為激光顯示領域的未來方向。

在激光顯示技術中，熒光材料的好壞直接決定著顯色產(chǎn)品的色域、顯色亮度等相關參數(shù)，進而影響顯示效果。此外，高能量密度激光照射會使大多數(shù)熒光材料產(chǎn)生光輸出飽和，致使無法以熒光輻射方式釋放的能量會提高環(huán)境溫度，造成器件損壞。因此，對熒光材料的研究可從根本上解決生產(chǎn)成本、光源散熱等問題。目前，激光激發(fā)顯示用光源多為藍色光源，因此，熒光材料必須符合被藍光激發(fā)的條件。稀土離子Ce³⁺摻雜的石榴石基(YAG)熒光透明陶瓷是當前主要研究的藍光激光激發(fā)的熒光陶瓷材料。雖然將藍光激發(fā)光源和Ce³⁺摻雜的石榴石黃色熒光陶瓷結合能得到白光，但該白光因缺少紅光成分，顯色指數(shù)偏低，且其發(fā)射峰寬不利于擴寬色域和提高流明效率。若想獲得高顯色指數(shù)的白光，須加入紅色成分熒光材料。因此，研究開發(fā)一種藍光激發(fā)的紅色熒光材料是目前人們研究的重點。

目前，能滿足以上條件的紅色熒光粉主要是Eu²⁺摻雜的(SrCa)AlSiN₃體系和(SrBa)₂Si₅N₈體系。在CN 105753480 B中的發(fā)明專利申請公開了450nm藍光激光激發(fā)的CaAlSiN₃:Eu²⁺紅光陶瓷材料，由于Eu²⁺的紅光發(fā)射為寬峰，致使在高功率激光激發(fā)下其色純度不高、流明效率不高等，因此，亟需開發(fā)藍光激光激發(fā)的窄帶紅光熒光陶瓷。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種激光顯示用鉬酸鹽發(fā)光陶瓷材料及其制備方法與應用。

為制備出能被藍光激光激發(fā)，且發(fā)光強、散熱效果好的窄帶紅光陶瓷材料，本發(fā)明的首要目的是提供一種激光顯示用鉬酸鹽發(fā)光陶瓷材料的制備方法。本發(fā)明采用高溫固相法將鹵素離子引入到結構中，部分取代鉬酸鹽中的O^2-，從而制備出(Li,Na,K)EuMo₂O_8-x/2(F/Cl)_x粉末；隨后在加入PVB并研磨使粉末固化；最后壓片煅燒得到(Li,Na,K)EuMo₂O_8-x/2(F/Cl)_x陶瓷片。本發(fā)明將F^-/Cl^-離子引入到(Li,Na,K)EuMo₂O₈結構中，通過降低發(fā)光中心的對稱性來實現(xiàn)禁阻躍遷部分解禁和f→f躍遷增強。