摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料及其製備方法
2023-04-25 02:47:41
摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料及其製備方法
【專利摘要】本發明屬於發光材料領域，其公開了一種摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料及其製備方法；該發光材料的化學通式為(Ln1-xEux)3Ga1-ySnyO6；其中，Ln為Gd、Y中的一種；x的取值為0＜x≤0.3，y的取值為0.001≤y≤0.1。本發明的鎵酸鹽紅光發光材料，由於引入了Sn離子，通過Sn離子對發光材料中稀土離子的敏化作用，大大提高了鎵酸鹽發光材料的發光效率。
【專利說明】摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料及其製備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及發光材料領域，尤其涉及一種摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 場發射顯示（FED)是一種很有發展潛力的平板顯示技術。場發射顯示器件的工作 電壓比陰極射線管（CRT)的工作電壓低，通常小於5kV，而工作電流密度卻相對較大，一 般在10?100 μ Α μπΓ2。因此，對用於場發射顯示的發光粉的要求更高，如要具有更好的 色品度、在低電壓下的發光效率較高以及在高電流密度下無亮度飽和現象等。目前，對場 發射顯示發光粉的研究主要集中在兩個方面：一是利用並改進已有的陰極射線管發光粉； 二是尋找新的發光材料。已商用的陰極射線發光粉以硫化物為主，當將其用來製作場發射 顯示屏時，由於其中的硫會與陰極中微量鑰、矽或鍺等發生反應，從而減弱了其電子發射， 進而影響整個器件的性能。在發光材料應用領域存在著潛在的應用價值。
[0003] 目前場發射器件所採用的螢光材料中有一類氧化物系列螢光粉，其中的鎵酸鹽發 光材料，摻雜稀土離子發光，具有穩定性能好的特點，但是，現有技術中製備的鎵酸鹽發光 材料發光效率不高，限制了其在照明和顯示領域的應用。
【發明內容】
[0004] 本發明所要解決的問題在於提供一種發光效率較高的摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光 材料
[0005] 本發明的技術方案如下：
[0006] -種摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料，其化學通式為（Ln^EiO fapySnyOj；;其中，Ln 為Gd、Y中的一種；x為Eu原子取代Ln原子的摩爾數,y為Sn原子取代Ga原子的摩爾數； X的取值為〇 < X彡〇· 3, y的取值為0· 001彡y彡0· 1。
[0007] 所述摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料，優選，X的取值為0. 005彡X彡0. 2, y的取 值為0· 005彡y彡0· 05。
[0008] 本發明還提供上述摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，包括如下步驟：
[0009] 按照化學通式（Lni_xEux) 3Gai_ySny06中各元素化學計量比，分別稱取含有Ln、Ga和 Eu的化合物以及Sn02為原料，將所有原料研磨混合均勻，得到研磨粉體；
[0010] 將所述研磨粉體置於1200?1500°C溫度下煅燒12?48h，冷卻至室溫，即得到摻 雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料，該發光材料的化學通式為（LnhEiOfahSrvOe ;
[0011] 上述步驟中，Ln為Gd、Y中的一種，X的取值為0 < X彡0. 3, y的取值為 0. 001 彡 y 彡 0. 1。
[0012] 所述摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，優選，Ln、Ga和Eu的化合物分別 為Ln、Ga和Eu的氧化物、碳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或硝酸鹽。
[0013] 所述摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，優選，所述研磨粉體的煅燒過程 是在空氣氣氛下、於高溫爐中進行的；更優選高溫爐為馬弗爐。
[0014] 所述摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，優選，X的取值為 0· 005彡X彡0· 2, y的取值為0· 005彡y彡0· 05。
[0015] 本發明的鎵酸鹽紅光發光材料，由於引入了 Sn離子，通過Sn離子對發光材料中稀 土離子的敏化作用，與未引入Sn離子的發光材料相比，該鎵酸鹽發光材料在相同發射光波 長的激發條件下的發光效率得到極大的提高。
[0016] 本發明的製備方法工藝步驟少，工藝簡單，成本低廉，可廣泛用於發光材料的制 造，且得到的鎵酸鹽發光材料不引入其它雜質，質量高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是實施例3製備的發光材料與對比例發光材料在加速電壓為1.5KV下 的陰極射線激發下的發光光譜對比圖；其中，曲線1是實施例3製得的摻雜Sn離子 的（Y〇. 95Ε% %) 3Gaa 98Sna 4發光材料的發光光譜；曲線2是對比例未摻雜Sn離子的 (Ya95Eua(l5)3Ga06發光材料的發光光譜。
【具體實施方式】
[0018] 下面結合附圖，對本發明的較佳實施例作進一步詳細說明。
[0019] 實施例1
[0020] (Gd〇. 7Eu〇. 3) 3Ga〇. 95Sn〇. 0506
[0021] 製備方法：採用Gd203、Ga20 3、Eu203和Sn02為主要原料，稱取Gd20 3l. 5225g、 Ga2030. 3561g、Eu2030. 6334g、Sn020 . 0 301g，將上述原料混合均勻後置於馬弗爐中，在1500°C 下煅燒12h，煅燒產物隨爐冷卻至室溫，將所得到的產物研磨為粉末，即得到化學式為 (Gda 7EuQ. 3) 3GaQ. 95SnQ. Q506 發光材料。
[0022] 實施例2
[0023] (YQ. 995EuQ. Q(l5) 3GaQ. 9Sn〇.從：
[0024] 製備方法：採用Y2(C03)3、Ga 2(C03)3、Eu2(C03) 3和Sn02為主要原料，稱取 Y2(C03)32. 1362g、Ga2(C03)30. 5750g，Eu2(C03)30 . 0 1 45g、Sn020 . 06 0 3g，將上述原料混合均勻 後置於馬弗爐中，在1300°C下煅燒30h，煅燒產物隨爐冷卻至室溫，將所得到的產物研磨為 粉末，即得到化學式為（Υα 995Ειι_5) 3Gaa9Sna A發光材料。
[0025] 實施例3
[0026] (YQ. 95EuQ. Q5) 3GaQ. 98SnQ. 0206 :
[0027] 製備方法：採用Y203、Ga20 3、Eu203和Sn02為主要原料，稱取Υ20 31· 2871g、 Ga2030. 3674g、Eu2030. 1056g、Sn020 . 0 1 21g，將上述原料混合均勻後置於馬弗爐中，在1400°C 下煅燒25h，煅燒產物隨爐冷卻至室溫，將所得到的產物研磨為粉末，即得到化學式為 (γ。. Q5) 3GaQ. 98SnQ. Q206 發光材料。
[0028] 圖1是實施例3製備的發光材料與對比例發光材料在加速電壓為1.5KV下 的陰極射線激發下的發光光譜對比圖；其中，曲線1是實施例3製得的摻雜Sn離子 的（Y〇. 95Ε% %) 3Gaa 98Sna 4發光材料的發光光譜；曲線2是對比例未摻雜Sn離子的 (Ya95Eua(l5)3Ga06發光材料的發光光譜。
[0029] 從圖1中可以看出，在612nm處的發射峰，本實施例製備的發光材料的發光強度增 強了 24%。
[0030] 實施例4
[0031 ] (Gd0.8Eu0.2) 3Ga0.999Sn0.0010 6 :
[0032] 製備方法：採用Gd(N03)3, Ga(N03)3, Eu(N03)3和Sn02為主要原料，稱取 Gd(N03)33. 2950g、Ga(N03)3l. 0219g，Eu(N03)30. 8111g、Sn020. 0006g，將上述原料混合均勻後 置於馬弗爐中，在1400°C下煅燒30h，煅燒產物隨爐冷卻至室溫，將所得到的產物研磨為粉 末，即得到化學式為（GcUEudfac^Sn^A發光材料。
[0033] 實施例5
[0034] (Gd。. 85Eu。. 15) 3Ga。. 995Sn。.。。506 :
[0035] 製備方法：採用 Gd2 (C204) 3, Ga2 (C204) 3, Eu2 (C204) 3 和 Sn02 為主要原料，稱取 Gd2 (C204) 32. 9503g、Ga2 (C204) 30· 8028g，Eu2 (C204) 30· 511 lg、Sn020 . 00 30g，將上述原料混合均 勻後置於馬弗爐中，在1200°C下煅燒48h，煅燒產物隨爐冷卻至室溫，將所得到的產物研磨 為粉末，即得到化學式為（GcUEu^hGa^Sn^A發光材料。
[0036] 實施例6
[0037] (Y〇. gEu〇 j) 3Ga〇 99Sn〇 0106 ：
[0038] 製備方法：採用 Y(CH3C00)3、Ga(CH3C00)3、Eu(CH 3C00)3 和 Sn02 為主要原料，稱取 Y (CH3C00) 32· 8726g、Ga (CH3C00) 31· 0245g、Eu (CH3C00) 30· 3948g、Sn020 . 00 60g，將上述原料混 合均勻後置於馬弗爐中，在1350°C下煅燒32h，煅燒產物隨爐冷卻至室溫，將所得到的產物 研磨為粉末，即得到化學式為（Yc^Ei^hGadSn^A發光材料。
[0039] 應當理解的是，上述針對本發明較佳實施例的表述較為詳細，並不能因此而認為 是對本發明專利保護範圍的限制，本發明的專利保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1. 一種摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料，其特徵在於，其化學通式為 (LrVxEulGapySnyOj；;其中，Ln為Gd、Y中的一種；X為Eu原子取代Ln原子的摩爾數，y為 Sn原子取代Ga原子的摩爾數；X的取值為0 < X彡0. 3, y的取值為0. 001彡y彡0. 1。
2. 根據權利要求1所述的摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料，其特徵在於，X的取值為 0· 005彡X彡0· 2, y的取值為0· 005彡y彡0· 05。
3. -種摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟： 按照化學通式（Lni_xEux) 3Gai_ySny06中各元素化學計量比，分別稱取含有Ln、Ga和Eu的 化合物以及Sn02為原料，將所有原料研磨混合均勻，得到研磨粉體； 將所述研磨粉體置於1200?1500°C溫度下煅燒12?48h，冷卻至室溫，即得到摻雜Sn 的鎵酸鹽紅光發光材料，該發光材料的化學通式為（LnGEiOfaGSrvOe ; 上述步驟中，Ln為Gd、Y中的一種，X的取值為0 < X彡0. 3, y的取值為 0. 001 彡 y 彡 0. 1。
4. 根據權利要求3所述的摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，其特徵在於，Ln、 Ga和Eu的化合物分別為Ln、Ga和Eu的氧化物、碳酸鹽、草酸鹽、乙酸鹽或硝酸鹽。
5. 根據權利要求3所述的摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，其特徵在於，所 述研磨粉體的煅燒過程是在空氣氣氛下、於高溫爐中進行的。
6. 根據權利要求3所述的摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，其特徵在於，所 述高溫爐為馬弗爐。
7. 根據權利要求3所述的摻雜Sn的鎵酸鹽紅光發光材料的製備方法，其特徵在於，X 的取值為〇· 005彡X彡0· 2, y的取值為0· 005彡y彡0· 05。
【文檔編號】C09K11/80GK104059666SQ201310090138
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月20日 優先權日:2013年3月20日
【發明者】周明傑, 王榮 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司