本发明专利技术涉及一种镓酸钇（Ｙ↓［３］Ｇａ↓［５］Ｏ↓［１２］）为基质的荧光材料及其制备方法，属于荧光材料领域。以氧化钇（Ｙ↓［２］Ｏ↓［３］）、氧化镓（Ｇａ↓［２］Ｏ↓［３］）、氧化铕（Ｅｕ↓［２］Ｏ↓［３］）、氧化铽（Ｔｂ↓［４］Ｏ↓［７］）、氧化铋（Ｂｉ↓［２］Ｏ↓［３］）为原料通过固相烧结方法合成出化学式分别为Ｙ↓［３（１－ｘ）］Ｍ↓［３ｘ］Ｇａ↓［５］Ｏ↓［１２］，Ｍ为Ｅｕ或Ｔｂ或Ｂｉ（ｘ＝０．００１－０．２０）的红、绿、兰三色荧光粉。该荧光材料合成温度低，不需要助熔剂，工艺简单，一次灼烧而成，可以在同一基质上实现红、绿、蓝三基色发光，发光强度与目前主要应用的铝酸盐系列荧光粉相当，因此具有良好的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于荧光材料领域。
技术介绍
荧光材料主要应用于照明和显示器件等
，其中硫化物和氧化物(包括含氧酸盐)是应用最为广泛的两大类材料。近些年来在显示器领域，各种平板显示(Flat Panel Display，FPD)技术得到蓬勃发展，但是在电致发光显示(ELD)、场发射显示(FED)及真空荧光显示(VFD)等主动发光型的显示技术中硫化物发光材料，诸如ZnS:Cu，Al，ZnS:Ag，Cl，GdOS:Tb，SrGa2S4:Eu等目前还在广泛的使用，但硫化物材料化学稳定性差，在电子轰击下硫化物分解造成对元器件的损害是长期以来需要解决的一个问题，并且其具有对水汽敏感，长期使用后发光效率下降等缺点不但对器件的制造工艺提出了更高的要求，而且影响器件的长期稳定性。这些缺点是硫化物内在的化学特性所造成的，很难通过研究得到改善。而金属氧化物发光材料具有化学稳定性好、材料种类多，容易得到三基色等优点，成为取代硫化物材料的极佳候选，是近年来国际上该领域的研究热点之一。在照明领域，以金属氧化物为基质的稀土荧光粉由于具有窄带发射、短紫外(185nm)辐射下稳定性好、高温下发光强度稳定等优点在许多新型荧光灯中得到了很好的应用，如三基色荧光灯、紧凑型荧光灯、高显色指数灯以及一些高质量的特殊用灯。因此开发研究以新型金属氧化物为基质的荧光粉材料对于平板显示和照明技术的发展会起到很大的促进作用。近些年来一批非常具有应用前景的新型金属氧化物荧光材料相继得到研究开发，如ZnGa2O4，ZnGa2O4:Mn，SrTiO3:Pr等，但是这些材料在发光性能方面与传统应用的硫化物材料相比还有差距，尚不能完全市场化，进一步探索新型金属氧化物发光材料显得非常有必要。镓酸钇(Y3Ga5O12)具有A3B5O12型的石榴石结构，具有化学稳定性和热稳定性好、与其他金属氧化物荧光材料相比合成温度较低等特点，到目前为止还没有以镓酸钇为基质荧光材料的研究报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是合成一种以镓酸钇为基质的金属氧化物荧光材料，为不同应用环境下的照明设备和显示器件提供一类新的荧光材料。镓酸钇基荧光材料的配方如下以Y2O3(分析纯)、Ga2O3(分析纯)为主要成分，分别以Eu2O3(分析纯)或Tb4O7(分析纯)或Bi2O3(分析纯)为掺杂剂，按照化学式Y3(1-x)M3xGa5O12进行混合，M为Eu或Tb或Bi，x的变化范围可以从0.001至0.2。制备方法如下将原料用行星式球磨机混料1-5小时后，在1000-1200℃下煅烧2-4小时，再经冷却、研磨、过筛即可得到不同发光颜色的镓酸钇基荧光材料。制备所得的镓酸钇基荧光材料的化学式即为Y3(1-x)M3xGa5O12，M为Eu或Tb或Bi，x的变化范围可以从0.001至0.2。本专利技术制备的镓酸钇系列荧光材料合成温度低，不需要助熔剂，工艺简单，一次灼烧而成，可以在同一基质上实现红、绿、蓝三基色发光，发光强度与目前主要应用的铝酸盐系列荧光粉相当，因此具有良好的应用前景。这类材料具有发光强度高、化学性能稳定、合成温度低等优点，可用作照明设备和显示器件用荧光材料。附图说明图1为镓酸钇红粉材料Y2.85Eu0.15Ga5O12在254nm紫外光激发下的发射光谱。图2为镓酸钇绿粉材料Y2.85Tb0.15Ga5O12在254nm紫外光激发下的发射光谱。图3为镓酸钇蓝粉材料Y2.85Bi0.15Ga5O12在254nm紫外光激发下的发射光谱。具体实施例方式实施例1. 镓酸钇红粉材料按化学式Y2.85Eu0.15Ga5O12进行配料，称取Y2O3(分析纯)6.44克；Ga2O3(分析纯)9.37克；Eu2O3(分析纯)0.53克。将它们用行星式球磨机混料3小时后，在1100℃下烧结4小时，再通过冷却、研磨、过筛，就可以得到镓酸钇基红色荧光粉，在254nm紫外光激发下，该荧光粉的主发光峰在593nm和612nm。实施例2. 镓酸钇绿粉材料按化学式Y2.85Tb0.15Ga5O12进行配料，称取Y2O3(分析纯)6.44克；Ga2O3(分析纯)9.37克；Tb4O7(分析纯)0.67克。将它们用行星式球磨机混料3小时后，在1100℃下烧结4小时，再经冷却、研磨、过筛，就可以得到镓酸钇基绿色荧光粉，在254nm紫外光激发下，该荧光粉的主发光峰在543nm。实施例3. 镓酸钇蓝粉材料按化学式Y2.85Bi0.15Ga5O12进行配料，称取Y2O3(分析纯)6.44克；Ga2O3(分析纯)9.37克；Bi2O3(分析纯)0.70克。将它们用行星式球磨机混料3小时后，在1100℃下烧结4小时，再经冷却、研磨、过筛，就可以得到镓酸钇基蓝色荧光粉，在254nm紫外光激发下，该荧光粉的主发光峰在454nm。权利要求1.一种镓酸钇基三色荧光材料，其特征在于该材料的化学式为Y3(1-x)M3xGa5O12，M为Eu或Tb或Bi，x的变化范围可以从0.001至0.2。2.按权利要求1所述的一种镓酸钇基三色荧光材料的制备方法，包括下述步骤(1)以Y2O3、Ga2O3为主要成分，分别以Eu2O3或Tb4O7或Bi2O3为掺杂剂，按照化学式Y3(1-x)M3xGa5O12进行配料，M为Eu或Tb或Bi，x的变化范围从0.001至0.2；(2)配料后的原料经混料、煅烧、冷却、研磨、过筛可得到镓酸钇基荧光材料。3.按权利要求1所述的一种镓酸钇基三色荧光材料的制备方法，其特征在于混料时间为1-5小时。4.按权利要求1所述的一种镓酸钇基三色荧光材料的制备方法，其特征在于煅烧条件为1000-1200℃下煅烧2-4小时。5.按权利要求2或3或4所述的一种镓酸钇基三色荧光材料的制备方法，其特征在于所用的原料均为分析纯级以上。6.按权利要求1所述的一种镓酸钇基三色荧光材料用作照明设备和显示器件用荧光材料。全文摘要本专利技术涉及一种镓酸钇(Y文档编号C09K11/77GK1594498SQ20041002579公开日2005年3月16日 申请日期2004年7月6日 优先权日2004年7月6日专利技术者李永祥, 徐志华, 王东, 刘志甫, 葛万银 申请人:中国科学院上海硅酸盐研究所本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镓酸钇基三色荧光材料，其特征在于该材料的化学式为Ｙ↓［３（１－ｘ）］Ｍ↓［３ｘ］Ｇａ↓［５］Ｏ↓［１２］，Ｍ为Ｅｕ或Ｔｂ或Ｂｉ，ｘ的变化范围可以从０．００１至０．２。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李永祥，徐志华，王东，刘志甫，葛万银，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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