[发明专利]镓酸盐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技术领域，尤其涉及一种镓酸盐发光材料及其制备 方法。

背景技术

近年来，场发射器件由于具有运行电压低里、功耗小、不需偏转线圈、 无X射线辐射里、抗辐射和磁场干扰等众多优点而备受关注。场发射阴极和 发光材料结合可以得到高亮度、高显色的场发射光源，可以应用于显示、各 种指示和普通照明等领域。

制备优良性能场发射器件的关键因素之一是制备高性能的荧光粉。目前 场发射器件所采用的荧光材料中有一类氧化物系列荧光粉，其中的镓酸盐发 光材料，掺杂稀土离子发光，具有稳定性能好的特点，但是，现有技术中制 备的镓酸盐发光材料发光效率不高，限制了其在照明和显示领域的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种发 光效率高的镓酸盐发光材料。

本发明进一步要解决的技术问题在于，还提供一种工艺简单、成本低廉 的镓酸盐发光材料的制备方法。

为了达成上述目的，依据本发明的第一方面，提供一种镓酸盐发光材料， 其化学式为La_1-xGaO₃:Ln_x，M_y，其中，Ln为Tm³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Sm³⁺中的一种 或两种，M为Ag、Au、Pt、Pd中的一种，y为M与La_1-xGaO₃:Ln_x的摩尔比， x的取值范围为0.001～0.1，y的取值范围为0.00002～0.01。

在本发明所述的镓酸盐发光材料中，所述x、y的取值范围分别优选为 0.001～0.008、0.00005～0.007。

为了达成上述目的，依据本发明的第二方面，提供一种镓酸盐发光材料 的制备方法，包括以下步骤，

步骤S1：制备前驱体溶胶

按照上述化学式中的摩尔比例制备含有La、Ga、Ln和M的乙醇水溶液， 并加入柠檬酸和聚乙二醇，使柠檬酸与La、Ga、Ln金属离子三者之和的摩尔 比为1～5∶1，聚乙二醇的浓度为0.05～0.20g/mL，于60～80℃搅拌2～6h， 得到前驱体溶胶；

步骤S2：制备镓酸盐发光材料

将前驱体溶胶干燥挥发溶剂得到干凝胶，研磨，然后于800～1350℃煅烧 2～8h，得到镓酸盐发光材料。

在本发明所述的镓酸盐发光材料的制备方法中，所述步骤S1包括：

步骤S1.1：以La、Ga的氧化物、碳酸盐或草酸盐为原料，溶于盐酸或硝 酸，然后加入乙醇和水的体积比为3～8∶1的混合溶液，或者，以La、Ga的 盐酸盐、硝酸盐为原料，溶于乙醇和水的体积比为3～8∶1的混合溶液；

步骤S1.2：以Ln的氧化物、碳酸盐或草酸盐溶于硝酸或盐酸制备Ln³⁺溶液，或者，以Ln的盐酸盐或硝酸盐溶于水制备Ln³⁺溶液；

步骤S1.3：以M的纳米胶粒溶于水，或者，以AgNO₃、HAuCl₄、H₂PtCl₆、 H₂PdCl₄中的一种溶于水或乙醇，制备溶液；

步骤S1.4：将步骤S1.1、S1.2和S1.3中的溶液混合，加入柠檬酸和聚乙 二醇，使柠檬酸与La、Ga、Ln金属离子三者之和的摩尔比为1～5∶1，聚乙二 醇的浓度为0.05～0.20g/mL；

步骤S1.5：将步骤S1.4的溶液于60～80℃加热搅拌2～6h，得到前驱体 溶胶。

在本发明所述的镓酸盐发光材料的制备方法中，所述步骤S2包括：

步骤S2.1：将前驱体溶胶于70～150℃干燥4～20h挥发溶剂得到干凝胶， 研磨为粉末；

步骤S2.2：将干凝胶粉末于800～1350℃煅烧2～8h，得到镓酸盐发光材 料。

在本发明所述的镓酸盐发光材料的制备方法中，优选地，所述步骤S2.2为： 将干凝胶粉末以60～500℃/h的速率升温至800～1350℃煅烧2～8h，得到镓 酸盐发光材料。