[發明專利]摻雜金屬納米粒子的釓酸鈣綠光發光材料及制備方法

無效

• 申請號: 201310091426.8
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN104059659A
• 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: C09K11/78
• 分類號: C09K11/78
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

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釓酸鈣綠光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，CaGd₄O₇摻雜稀土離子發光，具有穩定性能好的特點，但是，目前其發光材料發光效率不高，有待改進。

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釓酸鈣綠光發光材料。

本發明的技術方案如下：

一種摻雜金屬納米粒子的釓酸鈣綠光發光材料，其化學通式為CaGd_4-xO₇:Tb_x,M_y，其中，M為摻雜金屬納米粒子，選Ag、Au、Pt、Pd、Cu金屬納米粒子中的至少一種，x為Tb原子取代Gd原子的摩爾比，x的取值范圍為0<x≤0.3，y為M與CaGd_4-xO₇:Tb_x的摩爾之比，y的取值范圍為0＜y≤1×10^-2；CaGd_4-xO₇:Tb_x,M_y中，CaGd_4-xO₇:Tb_x為發光材料，冒號“:”表示為Tb的摻雜。

所述摻雜金屬納米粒子的釓酸鈣綠光發光材料，優選，x的取值范圍為0.001≤x≤0.15，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釓酸鈣綠光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；

按照CaGd_4-xO₇:Tb_x,M_y中的各元素化學計量比，分別量取Ca，Gd和Tb鹽的乙醇水溶液，再量取所述M納米粒子膠體，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Ca，Gd和Tb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；檸檬酸為絡合劑，主要作用是與金屬離子形成絡合物，有機物與金屬鹽形成絡合物溶液后，經過溶膠，凝膠化即為溶膠凝膠法。

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500~1000℃預燒2~6小時，冷卻后再研磨預燒樣品，然后再將預燒樣品粉末于1300-1600°C煅燒2-12h，冷卻至室溫、研磨，即得到化學通式為CaGd_4-xO₇:Tb_x,M_y的釓酸鈣綠光發光材料。

所述摻雜金屬納米粒子的釓酸鈣綠光發光材料的制備方法，優選，所述還原劑為水合肼、抗壞血酸、檸檬酸鈉或硼氫化鈉中的至少一種，所述還原劑與M的摩爾比為0.5:1～10:1；實際使用中，還原劑需要配置成水溶液，其濃度為1×10^-4mol/L～1mol/L；助劑為聚乙烯砒咯烷酮、檸檬酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基硫酸鈉或十二烷基磺酸鈉中的至少一種，助劑的添加量在最終得到的M納米粒子膠體中的含量為1×10^-4g/mL～5×10^-2g/mL。

所述摻雜金屬納米粒子的釓酸鈣綠光發光材料的制備方法，優選，M的鹽溶液、助劑和還原劑混合反應的時間為10~45min。