专利名称：一种绿光激发的暖色长余辉发光材料制备方法
技术领域：
本发明涉及发光材料，尤其涉及长余辉夜光材料，是一种绿光激发的暖色长余辉发光材料制备方法。
背景技术：
长余辉发光材料是一类重要的光-光转换材料和储能节能材料，它可以在有光照射时把光能储存起来，无光照射时再慢慢释放，是一种无污染的冷光源。传统的长余辉材料主要是碱土金属和过渡元素硫化物，如CsS Bi和SiS Cu等。这类材料的化学稳定性差、余辉时间短，而且大多需要添加放射性同位素。目前，稀土离子激活的硫化物、铝酸盐、硅酸盐、钛酸盐等材料成为新型长余辉材料的主体。迄今为止，所研制的绿色和蓝色长余辉材料的余辉时间已经超过12 h，达到了实际使用要求，已经推广应用于多个领域，各类夜光产品在各自的应用领域中发挥着莫大的作用。但是，作为三基色之一的红色发光材料无论是在发光亮度还是余辉时间方面都无法与绿光、蓝光等材料匹敌，其在长余辉发光材料领域中还处于研究阶段。红色发光材料如稀土离子激活的碱土金属硫化物是第一代的红色长余辉发光材料，但是该体系化学稳定性差，而且材料潮解释放出的H2S是环境有害物质，加上余辉时间短，在实用方面还显不足；碱土金属钛酸盐，此类发光材料亮度低，余辉时间也不能达到应用要求；硅酸盐基质的红色发光材料具有很好的化学和热稳定性，而且原料廉价易得，在发光陶瓷方面的应用性能也很好，但余辉时间却比较短；稀土离子激活的硫氧化物体系具有高亮度、耐热性和抗辐射性好等特点，余辉时间虽较其它类型发光材料有所增加，但还远不能达到实用要求；铝酸盐体系的绿色和蓝色发光材料的开发是最成功的，但是其红色长余辉材料的研究则进展较慢。
发明内容
鉴于目前所重点研究的各类红色发光材料不是发光强度不高、就是余辉时间太短，或者对环境有污染，均不能达到实用要求。设想把长余辉绿色发光材料与红色发光材料复合，利用绿色长余辉发光材料为光源激发红色发光粉，这样不管红光发光材料本身的余辉是否够长，只要绿色长余辉材料能发出光，与其复合的红色发光材料也能继续发光，从而达到红色“长余辉”发光的目的。绿与红复合得到暖色长余辉发光材料，采用红色发光材料包裹绿色发光材料的方法进行复合。在这种方法中，只要红色材料包裹厚度足够厚，红绿材料比例恰当，被包裹的绿光材料发出的光可以基本被外面的红色发光材料吸收，由此得到较纯的红光。通过改变红色材料的包裹厚度，可以在很大程度上改变发光波长，可以实现由绿色到红色的大跨度可调。但是，由于绿光材料被包裹在红色材料内部，外界照射光如何通过红色发光材料进入绿色发光核心是需要解决的难题。这可以通过选择合适的红色发光材料解决，即红色发光材料既能有效地吸收绿而发出红光，又能让短波长的光透过它而激发内部的绿色长余辉材料。综上所述，对于长余辉发光材料领域来说，通过绿色长余辉材料与红色发光材料可以获得可从绿色到红色的长余辉发光。基于目前市场对长余辉发光材料的巨大需求，实现暖色长余辉发光是一项非常有应用前景的探索。此类暖色“长余辉”发光材料的研究目前尚未见报道。本发明制备方法的基本步骤如下
(1)将Ba0:ai0:S以物质的量比2:1:3混合，掺杂一定量的MnCO3后混合均勻，所述的 MnCO3的物质的量为ZnO物质的量的0. 01 0. 1。(2)加入SrAl204:Eu2+，Dy3+绿色长余辉发光粉，控制BaO、ZnO和S的总质量与 SrAl2O4 = Eu2+, Dy3+的质量之比为20 10:1，充分混合均勻，放入高温程控气氛热处理炉中预烧结，控制烧结温度在950°C，保温时间为0.证 lh。(3)将烧结后的样品放入真空系统内，抽真空，使真空室的压强低于IX lO—Ta。(4)开启电子枪，电子束的能量为IKeflOKeV间调节，电子束流密度在 IOmA · CnT2 IOOmA · cnT2 间调节。(5)使电子束在样品上扫描，直到发出肉眼可见的红光，制得暖色长余辉发光材料。本发明的有益效果本发明采用的包裹方法得到的发光粉成分均勻，余辉时间比直接制备的暖色发光材料长，可以达到十小时以上，发光色度可调并且性质更加稳定。本发明采用红色发光材料包裹绿色发光粉的方法，只要被包裹的绿光材料发出的光可以基本被外面的红色发光材料吸收，基本消除绿色光的干扰，由此得到较纯的红光。与传统的混合法制备暖色发光材料相比得到更加纯正的红色光。
具体实施例方式下面根据具体实施例详细说明本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。实施例1:
(1)将BaO:SiOS以物质的量比2:1:3混合，掺杂一定量的MnCO3 (其物质的量为ZnO 物质的量的0. 01)后混合均勻。(2)加入SrAl2O4:Eu2+，Dy3+绿色长余辉发光粉，控制(1) (2)干粉的总质量比为 10:1，充分混合均勻，放入高温程控气氛热处理炉中预烧结，控制烧结温度为在950°c，保温时间为0. 5h Ih0(3)将烧结后的样品放入真空系统内，抽真空，使真空室的压强低于IX lO—Ta。(4)开启电子枪，电子束的能量为IKeV IOKeV间调节，电子束流密度在 IOmA · cnT2 IOOmA · cnT2 间调节。(5)使电子束在样品上扫描，直到发出肉眼可见的红光，制得暖色长余辉发光材料。实施例2
(1)将Ba0:ai0:S以物质的量比2:1:3混合，掺杂一定量的MnCO3 (其物质的量为ZnO 物质的量的0. 05)后混合均勻。(2)加入SrAl2O4:Eu2+，Dy3+绿色长余辉发光粉，控制⑴⑵干粉的总质量比为15:1，充分混合均勻，放入高温程控气氛热处理炉中预烧结，控制烧结温度为在950°C，保温时间为0. 5h Ih0(3)将烧结后的样品放入真空系统内，抽真空，使真空室的压强低于IX 10_Ta。(4)开启电子枪，电子束的能量为IKeV IOKeV间调节，电子束流密度在 IOmA · CnT2 IOOmA · cnT2 间调节。(5)使电子束在样品上扫描，直到发出肉眼可见的红光，制得暖色长余辉发光材料。实施例3
(1)将Ba0:ai0:S以物质的量比2:1:3混合，掺杂一定量的MnCO3 (其物质的量为ZnO 物质的量的0.1)后混合均勻。(2)加入SrAl2O4:Eu2+，Dy3+绿色长余辉发光粉，控制⑴⑵干粉的总质量比为 20:1,充分混合均勻，放入高温程控气氛热处理炉中预烧结，控制烧结温度为在950°C，保温时间为0. 5h Ih0(3)将烧结后的样品放入真空系统内，抽真空，使真空室的压强低于IX 10_Ta。(4)开启电子枪，电子束的能量为IKeV IOKeV间调节，电子束流密度在 IOmA · cnT2 IOOmA · cnT2 间调节。(5)使电子束在样品上扫描，直到发出肉眼可见的红光，制得暖色长余辉发光材料。
权利要求
1.一种绿光激发的暖色长余辉发光材料制备方法，其特征在于通过绿光激发的红色发光材料与绿色长余辉发光材料进行复合，利用绿光对红色发光材料的长效激发实现红色长余辉发光和色度可调的暖色长余辉发光。
2.据权利要求1所述的制备方法，其特征在于该方法的具体步骤如下(1)将Ba0:ai0:S以物质的量比2:1:3混合，掺杂一定量的MnCO3后混合均勻，所述的 MnCO3的物质的量为ZnO物质的量的0. 01 0. 1 ；(2)加入SrAl2O4:Eu2+，Dy3+绿色长余辉发光粉，控制BaO、ZnO和S的总质量与 SrAl2O4 = Eu2+, Dy3+的质量之比为20 10:1，充分混合均勻，放入高温程控气氛热处理炉中预烧结，控制烧结温度在950°C，保温时间为0.证 Ih ；(3)将烧结后的样品放入真空系统内，抽真空，使真空室的压强低于IXlO-1I5a；(4)开启电子枪，电子束的能量为IKeV IOKeV间调节，电子束流密度在IOmA-cm"2 IOOmA · cm_2 间调节；(5)使电子束在样品上扫描，直到发出肉眼可见的红光，制得暖色长余辉发光材料。
全文摘要
本发明涉及一种绿光激发的暖色长余辉发光材料制备方法。目前各类红色发光材料不是发光强度不高、就是余辉时间太短，或者对环境有污染，均不能达到实用要求。本发明将可用绿光激发的Ba2Zn1-xS3:xMn2+红色发光材料包裹在SrAl2O4:Eu2+,Dy3+绿色长余辉发光粉表面，控制包裹层的厚度，实现“绿-黄绿-黄-橙-红”高效暖色长余辉发光的目的。该方法避免了目前直接制备的红色发光材料余辉时间短的问题，是暖色长余辉材料制备的新途径。
文档编号C09K11/64GK102492419SQ20111035486
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月10日 优先权日2011年11月10日
发明者孔哲, 季振国, 席俊华, 张尔攀 申请人:杭州电子科技大学