[发明专利]一种镓酸锶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，尤其涉及一种镓酸锶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。

镓酸锶化学稳定性和热稳定性都非常好，在发光材料应用领域存在着潜在的应用价值，但其在阴极射线发光效率较低，限制了在场发射光源中的应用。

发明内容

本发明所要解决的问题在于提供一种发光效率高、可应用于场发射光源领域的镓酸锶发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种镓酸锶发光材料，其化学通式为Sr_1-xGa₂O₄:Eu_x,M_y，其中，M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，x为Eu原子取代Sr原子的摩尔数，x取值范围为0＜x≤0.2，y为M与Sr_1-xGa₂O₄:Eu_x的摩尔之比，y取值范围为0＜y≤1×10^-2；Sr_1-xGa₂O₄:Eu_x,M_y中，Sr_1-xGa₂O₄:Eu_x为发光材料，冒号“：”表示Eu掺杂，Eu以离子形式存在，为发光离子中心。

所述镓酸锶发光材料，优选，x取值范围为0.005≤x≤0.1，y取值范围为1×10^-5≤y≤5×10^-3。

本发明还提供上述镓酸锶发光材料的制备方法，包括如下步骤：

将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应后，得到M纳米粒子溶胶；

按照Sr_1-xGa₂O₄:Eu_x,M_y中各元素的化学计量比，分别量取Sr、Ga和Eu各自对应盐的乙醇水溶液，并加入柠檬酸络合剂和聚乙二醇表面活性剂，于60～80℃搅拌2～6h，得到前驱体溶胶；其中，柠檬酸与Sr、Ga和Eu三种离子之和的摩尔比为1～5:1，聚乙二醇的浓度为0.05～0.20g/mL；

将前驱体溶胶于70～150℃干燥挥发溶剂6～20h，得到干凝胶，并研磨所述干凝胶，研磨粉体放于马弗炉中空气氛围下于500～1000℃预烧2～8小时，冷却至室温后得到预烧样品，研磨预烧样品，然后将研磨后的预烧样品置于管式炉中1100℃～1500℃还原气氛下反应1～12小时，随炉冷却降温至室温，将所得到的样品研磨为粉末，即得到化学通式为Sr_1-xGa₂O₄:Eu_x,M_y的镓酸锶发光材料；

上述步骤中，M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，x为Eu原子取代Sr原子的摩尔数，x取值范围为0＜x≤0.2，y为M与Sr_1-xGa₂O₄:Eu_x的摩尔之比，y取值范围为0＜y≤1×10^-2。

所述镓酸锶发光材料的制备方法，优选，所述M的盐溶液的浓度为0.8×10^-4mol/L～1×10^-2mol/L。