[发明专利]掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及发光材料领域，尤其涉及一种掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料及其制备方法。

背景技术

场发射显示(FED)是一种很有发展潜力的平板显示技术。场发射显示器件的工作电压比阴极射线管(CRT)的工作电压低,通常小于5kV,而工作电流密度却相对较大,一般在10～100μA·cm^-2。因此,对用于场发射显示的发光粉的要求更高,如要具有更好的色品度、在低电压下的发光效率较高以及在高电流密度下无亮度饱和现象等。目前,对场发射显示发光粉的研究主要集中在两个方面:一是利用并改进已有的阴极射线管发光粉;二是寻找新的发光材料。已商用的阴极射线发光粉以硫化物为主,当将其用来制作场发射显示屏时,由于其中的硫会与阴极中微量钼、硅或锗等发生反应,从而减弱了其电子发射,进而影响整个器件的性能。在发光材料应用领域存在着潜在的应用价值。

目前场发射器件所采用的荧光材料中，CaGd₄O₇掺杂稀土离子发光，具有稳定性能好的特点，但是，目前其发光材料发光效率不高，有待改进。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率较高的掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料

本发明的技术方案如下：

一种掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料，其化学通式为CaGd_4-x-yO₇:Eu_x,Ln_y；其中，Ln为In、Sn中的一种或者两种；x和y分别为Eu和Ln原子取代Gd原子的摩尔数，x的取值为0＜x≤0.2，y的取值为0.001≤y≤0.1。

所述掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料，优选，x的取值为0.001≤x≤0.1，y的取值为0.005≤y≤0.05。

本发明还提供上述掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料的制备方法，包括如下步骤：

按照化学通式CaGd_4-x-yO₇:Eu_x,Ln_y中各元素化学计量比，分别称取含有Ca、Gd和Eu的化合物以及In₂O₃和/或SnO₂为原料，将所有原料研磨混合均匀，得到研磨粉体；

将所述研磨粉体置于1300～1600℃温度下煅烧2～24h，冷却至室温，即得到掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料，该发光材料的化学通式为CaGd_4-x-yO₇:Eu_x,Ln_y；

上述步骤中，Ln为In、Sn中的一种或者两种；x和y分别为Eu和Ln原子取代Gd原子的摩尔数，x的取值为0＜x≤0.2，y的取值为0.001≤y≤0.1。

所述掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料的制备方法，优选，Ca、Gd和Eu的化合物分别为Ca、Gd和Eu的氧化物、碳酸盐、草酸盐、乙酸盐或硝酸盐。

所述掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料的制备方法，优选，所述研磨粉体的煅烧过程是在空气气氛下、于高温炉中进行的；更优选高温炉为马弗炉。

所述掺杂In和/或Sn的钆酸钙发光材料的制备方法，优选，x的取值为0.001≤x≤0.1，y的取值为0.005≤y≤0.05。

本发明的钆酸钙发光材料，由于引入了In和/或Sn离子，通过In和/或Sn离子对发光材料中稀土离子的敏化作用，与未引入In和/或Sn离子的发光材料相比，该CaGd₄O₇发光材料在相同发射光波长的激发条件下的发光效率得到极大的提高。

本发明的制备方法工艺步骤少，工艺简单，成本低廉，可广泛用于发光材料的制造，且得到的CaGd₄O₇发光材料不引入其它杂质，质量高。

附图说明

图1是实施例4制备的发光材料与对比例发光材料在加速电压为1.5KV下的阴极射线激发下的发光光谱对比图；其中，曲线1是实施例4制得的掺杂Sn离子的CaGd_3.93O₇:Eu_0.05,Sn_0.02发光材料的发光光谱；曲线2是对比例未掺杂Sn离子的CaGd_3.93O₇:Eu_0.05发光材料的发光光谱。

具体实施方式