硅酸盐发光材料及其制备方法技术

技术编号:10125449 阅读:194 留言:0更新日期:2014-06-12 16:51
本发明专利技术属于发光材料领域,其公开了一种硅酸盐发光材料,其分子通式为:Ln2-y(Si1-xMx)O5:Tby;其中,Ln为Y、Gd、Sc、Lu、La中的一种,M为金属元素且其氧化物可导电,x的取值范围为0<x≤0.2,y的取值范围为0<y≤0.5。本发明专利技术提供的硅酸盐发光材料,添加可导电的M金属氧化物组分,硅酸盐发光材料可利用其导电性能,使其在阴极射线下的发光性能相比未添加导电组分之前有显著提高,从而提高其发光效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于发光材料领域,其公开了一种硅酸盐发光材料,其分子通式为:Ln2-y(Si1-xMx)O5:Tby;其中,Ln为Y、Gd、Sc、Lu、La中的一种,M为金属元素且其氧化物可导电,x的取值范围为0<x≤0.2,y的取值范围为0<y≤0.5。本专利技术提供的硅酸盐发光材料,添加可导电的M金属氧化物组分,硅酸盐发光材料可利用其导电性能,使其在阴极射线下的发光性能相比未添加导电组分之前有显著提高,从而提高其发光效率。【专利说明】
本专利技术涉及发光材料,尤其涉及一种。
技术介绍
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。这种场发射器件的工作原理和传统的阴极射线管(CRT)类似,是通过电子束轰击红、绿、蓝三色荧光粉发光实现成像或照明用途,该种器件在亮度、视角、响应时间、工作温度范围、能耗等方面均具有潜在的优势。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。对于硫化物和硫氧化物系列荧光粉来说,发光亮度较高,且具有一定的导电性,但在大束流电子束的轰击下容易发生分解,放出单质硫“毒化”阴极针尖,并生成其他沉淀物覆盖在荧光粉表面,降低了荧光粉的发光效率,缩短了场发射器件的使用寿命。氧化物、硅酸盐荧光粉稳定性能好,但发光效率还不够高,并且材料一般为绝缘体,两者性能都有待改进和提闻。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于提供一种发光效率较高的硅酸盐发光材料。本专利技术的技术方案如下:一种硅酸 盐发光材料,其分子通式为=Lrvy(SihMx)O5 = Tby ;其中,Ln为Y、Gd、Sc、Lu、La中的一种,M为金属元素且其氧化物可导电,X的取值范围为O < X≤0.2,y的取值范围为0〈y ( 0.5。所述硅酸盐发光材料,优选,M为In(铟)、Sn(锡)中的至少一种;因此,M的氧化物可以为In203、Sn02或氧化铟锡(即质量比为90:10的In2O3与SnO2的混合物,俗称ΙΤ0)。所述硅酸盐发光材料,优选,X的取值范围为0.001 ^ 0.1,y的取值范围为0.05 ≤y ≤ 0.3。在该硅酸盐发光材料中,Ln2SiO5: Tb为发光基质,掺杂导电组份,例如氧化铟、氧化锡中的至少一种,从而使发光材料具有导电性能,提高发光效率。本专利技术还提供上述硅酸盐发光材料的制备方法,包括如下步骤:按照分子式Lrvy(SihMx)O5 = Tby中各元素的化学计量比,称取Ln的源化合物、Si的源化合物、M的氧化物、Tb的源化合物为原料,进行混合研磨,得到研磨粉体;将所述研磨粉体转移到刚玉坩埚中,置于管式炉中、于1000°C~1600°C还原气氛下还原处理f 8h,冷却至室温,即可得到分子式为Lrvy(SihMx)O5 = Tby的所述硅酸盐发光材料;上述式中,Ln为Y、Gd、Sc、Lu、La中的一种,M为金属元素且其氧化物可导电,x的取值范围为O < X≤0.2,y的取值范围为0〈y ( 0.5。硅酸盐发光材料的制备方法,优选,M为In、Sn中的至少一种;因此,M的氧化物可以为导电的ln203、SnO2或氧化铟锡(即质量比为90:10的In2O3与SnO2的混合物,俗称ΙΤ0)。硅酸盐发光材料的制备方法,优选,Ln的源化合物为Ln的氧化物、Ln的碳酸盐、Ln的硝酸盐、Ln的草酸盐或者Ln的醋酸盐。硅酸盐发光材料的制备方法,优选,Si的源化合物为二氧化硅。硅酸盐发光材料的制备方法,优选,Tb的源化合物为Tb的氧化物、Tb的碳酸盐、Tb的硝酸盐、Tb的草酸盐或者Tb的醋酸盐。娃酸盐发光材料的制备方法,优选,所述用还原气氛为体积比为95:5的N2与H2 (95v%N2+5V%H2)的混合还原气氛、碳粉还原气氛、CO还原气氛或H2还原气氛。硅酸盐发光材料的制备方法,优选,X的取值范围为0.001 ≤ X ≤ 0.l,y的取值范围为 0.05 ≤ y ≤ 0.3。本专利技术提供的硅酸盐发光材料,添加可导电的M金属氧化物组分,硅酸盐发光材料可利用其导电性能,使其在阴极射线下的发光性能相比未添加导电组分之前有显著提高,从而提高其发光效率;同时,该硅酸盐发光材料具有稳定性好、均匀性好、发光性能好等特点,可适用于各种照明和现实设备。在上述硅酸盐发光材料制造方法中,通过焙烧处理,可获得硅酸盐发光材料,从而使得制造工艺简单,成本 低,具有广阔的生产应用前景。【专利附图】【附图说明】图1是实施例2制备的硅酸盐发光材料与对比发光材料在加速电压为3KV下的阴极射线激发下的发光光谱对比图;其中,曲线I是实施例2制备的硅酸盐发光材料:添加SnO2后Y1^(Sia 997Snacici3)O5 = Tbaci8发光材料的发光光谱;曲线2是对比发光材料:未添加SnO2的Yh92SiO5 = Tbatl8发光材料的发光光谱。【具体实施方式】下面结合附图,对本专利技术的较佳实施例作进一步详细说明。实施例1高温固相法制备Gd1.95 (Si0.999Sn0.001) SiO5: Tb0.05称取Gd2 (CO3) 3 1.9286g、Si02 0.2401g、Sn02 0.0006g、Tb2 (CO3) 3 0.0497g,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀,然后将粉末转移到刚玉坩埚中,于管式炉中在纯H2还原气氛下1100°C烧结6h还原,冷却至室温,即可得到Gd^ (Si0.999Sn0.001)Si05:Tb0.05硅酸盐发光材料。实施例2高温固相法制备Y1.W(Sia 997Snatltl3) O5: Tba08称取Y2O3 0.8670g、SiO2 0.2396g、SnO2 0.0018g、Tb4O7 0.0598g,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀,然后将 粉末转移到刚玉坩埚中,于管式炉中在95v%N2+5v%H2弱还原气氛下1200°C烧结2h还原,冷却至室温,即可得到Yu2(Sia 997Snacitl3)O5 = Tbatl8硅酸盐发光材料。图1是实施例2制备的硅酸盐发光材料与对比发光材料在加速电压为3KV下的阴极射线激发下的发光光谱对比图;其中,曲线I是实施例2制备的硅酸盐发光材料:添加SnO2后Y1^(Sia 997Snacici3)O5 = Tbaci8发光材料的发光光谱;曲线2是对比发光材料:未添加SnO2的Yh92SiO5 = Tbatl8发光材料的发光光谱。.从图1中可以看出,在544nm处的发射峰,添加可导电的氧化物后发光材料的发光强度增强了 25%。实施例3高温固相法制备SCl.90 (Si0.999In0.001) O5: Tbaio称取Sc2 (CO3) 3 1.0257g、SiO2 0.2401g、In2O3 0.0005g、Tb2(CO3)3 0.0995g,置于玛瑙研钵中充分研磨至混合均匀,然后将粉末转移到刚玉坩埚中,于管式炉中在CO还原气氛下1000°C烧结8h还原,冷却至室温,即可得到Sc1.^Sia 99本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种硅酸盐发光材料,其特征在于,其分子通式为:Ln2‑y(Si1‑xMx)O5:Tby;其中,Ln为Y、Gd、Sc、Lu、La中的一种,M为金属元素且其氧化物可导电,x的取值范围为0<x≤0.2,y的取值范围为0<y≤0.5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:周明杰王荣
申请(专利权)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
类型:发明
国别省市:广东;44

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