【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及無機發光材料，具體涉及一種激光顯示用綠色熒光陶瓷及其制備方法。
技術介紹
1、目前，在激光顯示應用市場中，主要采用兩種光源技術方式：(1)以紅、綠、藍三基色激光為光源；(2)以藍色激光激發熒光粉產生紅光、綠光與直接透過的藍色激光為光源(即激光熒光粉顯示技術)。以紅、綠、藍三基色激光為光源的激光顯示技術，顯示圖像具有更大的色域表現空間，可以最真實地再現豐富、艷麗的色彩，提供更具震撼的表現力。激光顯示色域覆蓋率可以達到人眼的90％，是美國國家電視系統委員(national?televisionsystem?committee，ntsc)標準的2倍以上，能夠實現最完美的色彩還原，使人們通過顯示終端看到最真實、最絢麗的客觀世界。雖然這種激光顯示技術具備廣闊的應用前景，但是也有一定的缺點，由于綠光激光器發展不夠成熟，成本昂貴，市場接受度差，難以大批量推廣，因而激光熒光粉顯示技術選擇技術成熟、成本較低的藍光激光器激發高速旋轉的熒光粉產生綠光，彌補綠光激光器造價高、體積大的短板。其最大的優勢是可以有效降低成本，體積更小，產業鏈成熟便于規模化生產及普及應用。在激光顯示實現過程中，熒光材料的性能(發光強度、色坐標、峰值波長、半高寬)決定激光顯示的色域范圍，其中半高寬是影響空間色域和顏色純度的關鍵指標，半高寬越窄，所獲得的色域范圍越寬，其色純度也越高，因此，獲得一種具有優異的熱穩定性和物理化學穩定性的新型窄帶綠光發光材料是至關重要的。
2、目前，應用于顯示領域的綠色熒光材料主要有鋁酸鹽、硅酸鹽和氮化物/氮氧化物、氟化物四大
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種激光顯示用綠色熒光陶瓷，半高寬窄，發光強度高。
2、本專利技術的另一目的是提供上述激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，合成簡單，易于工業化生產。
3、為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案如下：
4、一方面，本專利技術提供一種激光顯示用綠色熒光陶瓷，該熒光陶瓷的化學式為alon:xmn2+,yzn2+，其中x為mn2+摻雜的摩爾百分數，y為zn2+摻雜的摩爾百分數，范圍是0.001≤x≤0.02，0.01≤y≤0.05。
5、本專利技術提供的熒光陶瓷可以在藍光激發下發射出綠光。
6、另一方面，本專利技術還提供了上述激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，采用無壓燒結法，其具體步驟如下：
7、(1)按照化學式alon:xmn2+,yzn2+，0.001≤x≤0.02，0.01≤y≤0.05各元素的化學計量比，準確稱取所需的原料粉體al2o3、zno和mnco3；
8、(2)將步驟(1)稱取的al2o3、zno和mnco3共混后加入無水乙醇，球磨充分混合；
9、(3)將步驟(2)得到的混合漿料干燥，得到混合粉體，過篩，然后在800～900℃下煅燒5～6h；
10、(4)將步驟(3)煅燒后的粉體放入模具中干壓成型，再進行冷等靜壓，得到素坯，然后將所得素坯置于氣壓爐中，在n2氣氛下燒結；
11、(5)將燒結的樣品研磨并在兩側鏡面拋光。
12、優選地，步驟(2)中，所述球磨轉速為180r/min～200r/min，球磨時間為15h～20h。
13、優選地，步驟(2)中，無水乙醇與原料粉體質量比為1～3：1。
14、優選地，步驟(3)中，所述干燥時間為20h～30h，干燥溫度為80℃～90℃。
15、優選地，步驟(3)中，所述過篩的篩網目數為100目～200目，過篩次數為2～3次。
16、優選地，步驟(4)中，所述冷等靜壓保壓壓力150～200mpa，保壓時間200～400秒。
17、更優選地，步驟(4)中，所述燒結溫度為1780～1900℃，燒結時間8～10h，n2的流速控制在20～50ml/min。
18、在本專利技術中，采用al2o3作為原料粉體，zno作為燒結助劑，mnco3作為助熔劑，n2作為還原氣氛，mn2+取代al3+進入alon四面體晶格中，受到晶體場劈裂作用，在440～455nm的激發下，實現mn2+的4t1→6a1躍遷，其得到峰值波長為510～525nm的窄帶綠光發射，發射強度高，半高寬為25～28nm。加入適量燒結助劑zno，有助于消除alon陶瓷中的氣孔，促進陶瓷致密化，透過率大幅度提高，最高達到82％，同時得到的熒光陶瓷其cie色度坐標y值達到0.7～0.72，色域達到102～104％，色純度達到70～74％，外量子效率達到70％～85％。
19、與現有技術相比，本專利技術具有如下有益效果：
20、1、本專利技術充分利用了mn2+在440～455nm激發下的4t1→6a1躍遷，實現熒光陶瓷的窄帶綠光發射，峰值波長為510～525nm，使其半高寬達到25～28nm，色域達到102～104％，色純度達到70～74％，外量子效率達到70％～85％。解決了激光顯示中綠色熒光材料半高寬不夠窄的問題，擴大了顯示器件的色域，提高了色彩還原程度。
21、2、本專利技術開創性地使用mnco3粉體，一方面作為發光離子中心，實現了陶瓷窄帶綠色發光，另一方面還作為助熔劑，促進陶瓷致密化。進一步設計zno共摻雜，可以有效地消除氣孔，從而使陶瓷透過率大幅度提高，最高達到82％。
22、3、本專利技術將氮氧化鋁作為無機發光材料基質，該基質熱穩定性好，溫度猝滅特性良好，得到的窄帶綠光熒光陶瓷發光強度高、色純度高，半高寬小、激發范圍寬，能夠滿足顯示領域的需求，同時具有色域范圍廣、色溫均勻性好并且不易發生光衰的優點。
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1.一種激光顯示用綠色熒光陶瓷，其特征在于，該熒光陶瓷的化學式為AlON:xMn2+,yZn2+，其中x為Mn2+摻雜的摩爾百分數，y為Zn2+摻雜的摩爾百分數，范圍是0.001≤x≤0.02，0.01≤y≤0.05。
2.一種權利要求1所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，采用無壓燒結法，其具體步驟如下：
3.根據權利要求2所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述球磨轉速為180r/min～200r/min，球磨時間為15h～20h。
4.根據權利要求2所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，無水乙醇與原料粉體質量比為1～3：1。
5.根據權利要求2所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述干燥時間為20h～30h，干燥溫度為80℃～90℃。
6.根據權利要求2所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟(3)中，所述過篩的篩網目數為100目～200目，過篩次數為2～3次。
7.根據權利要求2所述的
8.根據權利要求2所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟(4)中，所述燒結溫度為1780～1900℃，燒結時間8～10h，N2的流速控制在20～50mL/min。
...【技術特征摘要】
1.一種激光顯示用綠色熒光陶瓷，其特征在于，該熒光陶瓷的化學式為alon:xmn2+,yzn2+，其中x為mn2+摻雜的摩爾百分數，y為zn2+摻雜的摩爾百分數，范圍是0.001≤x≤0.02，0.01≤y≤0.05。
2.一種權利要求1所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，采用無壓燒結法，其具體步驟如下：
3.根據權利要求2所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述球磨轉速為180r/min～200r/min，球磨時間為15h～20h。
4.根據權利要求2所述的激光顯示用綠色熒光陶瓷的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，無水乙醇與原料粉體質量比為1～3：1。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：張樂，姚思彤，王鵬，李立偉，劉炫初，劉子童，康健，周春鳴，周天元，陳浩，
申請(專利權)人：江蘇師范大學，
類型：發明
國別省市：
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