一种氟磷酸盐基质发光材料及其制备方法

一种氟磷酸盐基质发光材料及其制备方法
【专利摘要】本发明属于发光材料领域，其公开了一种氟磷酸盐基质发光材料及其制备方法；该发光材料的化学通式为：Na2Gd1-xPO4F2:Tbx3+,My；其中，M为Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，0＜x≤0.4，y为M与Na2Gd1-xPO4F2:Tbx3+的摩尔比，0＜y≤1×10-2。本发明提供的氟磷酸盐基质发光材料，通过掺杂金属纳米粒子来增强荧光粉发光，使氟磷酸盐基质发光材料在同样激发条件下的发光效率得到极大的提高，并且发射光的波长没有改变。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及发光材料领域，尤其涉及一种氟磷酸盐基质发光材料及其制备方法。 一种氟磷酸盐基质发光材料及其制备方法

【背景技术】
[0002] 场发射显示（FED)是一种很有发展潜力的平板显示技术。场发射显示器件的工作 电压比阴极射线管（CRT)的工作电压低，通常小于5kV，而工作电流密度却相对较大，一 般在10?100 μ Α μπΓ2。因此，对用于场发射显示的发光粉的要求更高，如要具有更好的 色品度、在低电压下的发光效率较高以及在高电流密度下无亮度饱和现象等。目前，对场 发射显示发光粉的研究主要集中在两个方面：一是利用并改进已有的阴极射线管发光粉； 二是寻找新的发光材料。已商用的阴极射线发光粉以硫化物为主，当将其用来制作场发射 显示屏时，由于其中的硫会与阴极中微量钥、硅或锗等发生反应，从而减弱了其电子发射， 进而影响整个器件的性能。在发光材料应用领域存在着潜在的应用价值。
[0003] 目前场发射器件所采用的荧光材料中有一类氟磷酸盐基质发光材料，通过在磷酸 盐中引入低能量的F-离子可以有效地降低基质的平均声子能量，从而降低非辐射能量损 失，提高能量的利用率。氟磷酸盐基质发光材料具有稳定性能好的特点，但是，现有技术中 制备的氟磷酸盐基质发光材料发光效率不高，限制了其在照明和显示领域的应用。


【发明内容】

[0004] 本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率较高，且可用于场发射领域的氟磷 酸盐基质发光材料。
[0005] 本发明的技术方案如下：
[0006] -种氟磷酸盐基质发光材料，其化学通式为：My ;其中，Μ为掺 杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，X为Tb3+取代Gd离子的摩尔数，0

【权利要求】
1. 一种氟磷酸盐基质发光材料，其特征在于，其化学通式为：NhGdhPOf^IX'My;其 中，Μ为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，X为Tb3+取代Gd离子的 摩尔数
的摩尔比
2. 根据权利要求1所述的氟磷酸盐基质发光材料，其特征在于，0. 01 < X < 0. 2， 1ΧΚΓ5 < y < 5ΧΚΓ3。
3. 根据权利要求1所述的氟磷酸盐基质发光材料，其特征在于，包括以下发光材料中 的一种：
4. 一种氟磷酸盐基质发光材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 将Μ的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应，制得Μ纳米粒子溶胶； 按照My中各元素的化学计量比，量取Na、Gd和Tb各自对应盐的乙 醇水溶液，并加入柠檬酸络合剂和聚乙二醇表面活性剂，于60?80°C搅拌，随后加入Μ纳米 粒子溶胶，然后搅拌2?6h，得到前驱体溶胶；其中，柠檬酸与Na、Gd和Tb三种离子之和的 摩尔比为1?5:1，聚乙二醇的浓度为0. 05?0. 20g/mL ; 将前驱体溶胶干燥挥发溶剂得到干凝胶，然后按照NaAdhPC^G: Tbx3+，My中各元素的化 学计量比，称取干凝胶、ΝΗ4Η2Ρ04和NH4F混合研磨，得到研磨粉体，将研磨粉体放于氧化铝坩 埚中、空气气氛中于300?600°C预烧1?8小时，冷却至室温后研磨预烧样品，研磨粉体然 后再置于放有碳粉的大坩埚中，加盖，于600?1000°C煅烧6?24h，冷却至室温，得到化 学通式为：M y的氟磷酸盐基质发光材料；其中，Μ为掺杂金属纳米粒子， 选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，X为Tb 3+取代Gd离子的摩尔数，0 < X彡0.4，y为Μ 与 Na^dhPOA:Tbx3+ 的摩尔比，0 < y 彡 1 X 1(Γ2。
5. 根据权利要求4所述的氟磷酸盐基质发光材料的制备方法，其特征在于，Μ的盐溶液 的摩尔浓度为 〇. 8 X 10_4mol/L ?1 X 10_2mol/L。
6. 根据权利要求4所述的氟磷酸盐基质发光材料的制备方法，其特征在于，所述助剂 为聚乙稀础略烧丽、朽1橡酸纳、十7K烧基二甲基漠化按、十-烧基硫酸纳和十-烧基横酸纳 中的至少一种；所述助剂的添加量在最终得到的Μ纳米粒子溶胶中的含量为IX l(T4g/mL? 5Xl(T2g/mL ;所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠和硼氢化钠中的至少一种；所述还 原剂的添加量与Μ离子的摩尔比为0.5:1?10:1 ;将Μ的盐溶液、起分散作用的助剂和还 原剂混合反应时间为l〇min?45min。
7. 根据权利要求4所述的氟磷酸盐基质发光材料的制备方法，其特征在于，所述Na、Gd 和Tb各自对应盐分别为Na、Gd和Tb各自对应的硝酸盐或乙酸盐；所述乙醇水溶液中，乙醇 和水的体积比为3?8:1。
8. 根据权利要求4所述的氟磷酸盐基质发光材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙 二醇的分子量为100-20000。
9. 根据权利要求8所述的氟磷酸盐基质发光材料的制备方法，其特征在于，所述聚乙 二醇的分子量为2000-10000。
10. 根据权利要求4所述的氟磷酸盐基质发光材料的制备方法，其特征在于，
【文档编号】C09K11/72GK104119895SQ201310150271
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2013年4月26日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】周明杰, 王荣 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司