[發明專利]摻雜金屬納米粒子的鎵酸鹽發光材料及制備方法

無效

• 申請號: 201310089549.8
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN104059663A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 周明杰;王榮
• 申請（專利權）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
• 主分類號: C09K11/80
• 分類號: C09K11/80
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明涉及發光材料領域，尤其涉及一種摻雜金屬納米粒子的鎵酸鹽發光材料及制備方法。

背景技術

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,通常小于5kV,而工作電流密度卻相對較大,一般在10～100μA·cm^-2。因此,對用于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:一是利用并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,當將其用來制作場發射顯示屏時,由于其中的硫會與陰極中微量鉬、硅或鍺等發生反應,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。

目前場發射器件所采用的熒光材料中有一類氧化物系列熒光粉，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，現有技術中制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

本發明所要解決的問題在于提供一種發光效率較高、可用于場發射的摻雜金屬納米粒子的鎵酸鹽發光材料。

本發明的技術方案如下：

一種摻雜金屬納米粒子的鎵酸鹽發光材料，其化學通式為：(Ln_1-xBi_x)₃GaO₆:M_y，其中，M為摻雜金屬納米粒子，選自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬納米粒子中的至少一種，Ln為Y、Gd中的一種，x為Bi原子取代Ln原子的摩爾數，x的取值范圍為0<x≤0.05，y為M與(Ln_1-xBi_x)₃GaO₆的摩爾之比，y的取值范圍為0＜y≤1×10^-2。

所述摻雜金屬納米粒子的鎵酸鹽發光材料，優選，x的取值范圍為0.001≤x≤0.01，y的取值范圍為1×10^-5≤y≤5×10^-3。

本發明還涉及一種摻雜金屬納米粒子的鎵酸鹽發光材料的制備方法，包括如下步驟：

將M的鹽溶液、起分散作用的助劑和還原劑混合反應后，制得M納米粒子膠體溶液；

按照(Ln_1-xBi_x)₃GaO₆:M_y中的各元素化學計量比，量取Ln、Ga和Bi鹽的乙醇水溶液，再量取所述M納米粒子膠體溶液，然后加入檸檬酸絡合劑和聚乙二醇表面活性劑，于60～80℃攪拌2～6h，得到前驅體溶膠；其中，檸檬酸與Ln、Ga、Bi總金屬離子之和的摩爾比為1～5:1；聚乙二醇的濃度為0.05～0.20g/mL；

將前驅體溶膠于70～150℃干燥6～20h，使溶劑揮發，得到干凝膠，研磨干凝膠，將研磨粉體放于馬弗爐中在空氣中于600～1000℃預燒1～8小時，冷卻后再研磨預燒樣品，然后再將預燒樣品粉末于1200～1500°C煅燒12～48h，冷卻至室溫、研磨，即得到化學通式為(Ln_1-xBi_x)₃GaO₆:M_y的摻雜金屬納米粒子的鎵酸鹽發光材料；

上述步驟中，M為摻雜金屬納米粒子，選自Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬納米粒子中的至少一種，Ln為Y、Gd中的一種，x為Bi原子取代Ln原子的摩爾數，x的取值范圍為0<x≤0.05，y為M與(Ln_1-xBi_x)₃GaO₆的摩爾之比，y的取值范圍為0＜y≤1×10^-2；(Ln_1-xBi_x)₃GaO₆:M_y中的冒號“：”表示摻雜。