[发明专利]一种铝酸镧发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电材料领域，尤其涉及一种铝酸镧掺杂稀土元素的发光材料。本发明还涉及铝酸镧发光材料的制备方法。

背景技术

近年来场发射器件由于其运行电压低，功耗小，不需偏转线圈，无X射线辐射，抗辐射和磁场干扰等优点而备受关注，场发射阴极和发光材料结合可以得到高亮度、高显色的场发射光源，可以应用与显示、各种指示、普通照明等领域。制备优良性能场发射器件的关键因素之一是高性能荧光粉体的制备。目前场发射器件所采用的荧光材料主要是一些用于传统阴极射线管和投影电视显象管的硫化物系列、氧化物系列和硫氧化物系列荧光粉。对于显示应用中，窄带发射光谱对投影电视等的光学系统提出了较少的严格要求。因此掺杂稀土离子的窄带发光材料有较大的优势。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种铝酸镧发光材料，具有如下化学通式：La_1-x-yRe_yLn_xAlO₃；其中，Ln为Tm、Tb、Sm或Eu中的至少一种，Re为Y、Gd或Lu中的至少一种，x的取值范围为0.001～0.2；x的取值范围优选0.001～0.15；y的取值范围为1-x的0～0.2倍。

本发明还提供上述铝酸镧发光材料的制备方法，制备流程如下：

按照化学通式La_1-x-yRe_yLn_xAlO₃中Al的化学计量比，提供Al的源化合物并配置成Al离子水溶液；其中，Ln为Tm(铥)、Tb(铽)、Sm(钐)或Eu(铕)中的至少一种，Re为Y(钇)、Gd(钆)或Lu(镥)中的至少一种，x的取值范围为0.001～0.2，y的取值范围为1-x的0～0.2倍；

往上述Al离子水溶液中添加碱溶液，如氨水，调节Al离子水溶液的pH值至8，制得纳米氧化铝溶胶；

往上述纳米氧化铝溶胶中添加沉降剂(其摩尔用量为Al离子摩尔量的1～1.5倍)，如草酸铵，随后分别滴加含La离子和Ln离子的水溶液，接着加入碱溶液，如氨水，调节整个混合溶液的pH值至9，搅拌、过滤、烘干沉淀物；

对上述沉淀物依次于600～900℃下预热处理0.5～2h，以及1200～1500℃下烧结处理0.5～5h，冷却、研磨，制得所述铝酸镧发光材料；其中，预热处理是在空气氛围下进行的，烧结处理可以在空气氛围或还原氛围下进行。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供一种制备铝酸镧发光材料及其制备方法，其中，使用该方法制备出来的铝酸镧发光材料在阴极射线激发下具有较高的发光亮度，比传统的铝酸镧发光材料的发光效率有40％的提高，并可应用于场发射器件中。

附图说明

图1为本发明的铝酸镧发光材料的制备工艺流程图；

图2是其他方法制备得到的铝酸镧发光材料与实施例3制备的铝酸镧发光材料的阴极射线发光光谱对比图；其中，曲线11是指实施例3制备的铝酸镧发光材料，曲线12是飞利浦专利方法制备得到的铝酸镧掺Tm发光材料；

图3是Zn_1.992SiO₄:Mn_0.008荧光粉与实施例3制备的铝酸镧发光材料的阴极射线发光光谱对比图；其中，曲线10是指商用彩虹CRT蓝粉ZnS:Ag(Cl)荧光粉，曲线11是指实施例3制备的铝酸镧发光材料；

图4是实施例5制备的铝酸镧发光材料的阴极射线发光光谱图。

具体实施方式

本发明提供一种铝酸镧发光材料，其特征在于，该铝酸镧发光材料具有如下化学通式：La_1-x-yRe_yLn_xAlO₃；其中，Ln为Tm、Tb、Sm或Eu中的一种，Re为Y、Gd或Lu，x的取值范围为0.001～0.2；x的取值范围优选0.001～0.15；y的取值范围为1-x的0～0.2倍；同时，La_1-x-yRe_yLn_xAlO₃发光材料中，Al的摩尔量为La_1-x-yRe_yLn_xAlO₃总摩尔量的1～1.1倍。

制造上述铝酸镧发光材料的方法，如图1所示，制备流程如下：