[发明专利]一种铜离子掺杂的镓酸盐基红色长余辉材料及其制备方法

说明书

本发明涉及发光材料领域，提供了一种铜离子掺杂的镓酸盐基红色长余辉材料，其化学通式为：Sr_1‑xCu_xGa_2+yO₄；其中，x为0.01～0.04，y为0～0.04。本发明还提供了一种上述铜离子掺杂的镓酸盐基红色长余辉材料的制备方法。本发明发光材料经过紫外/可见光源激发下可获得500～800nm的宽带发射，发射最高峰位于在624nm附近，表现为红光发射，可以有效提高现有白光LED的显色指数。同时，本发明材料还具有材料性能稳定、发光效率高、余辉性能优异，以及，制备方法简单安全、无污染、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及发光材料领域，尤其涉及一种铜离子掺杂的镓酸盐基红色长余辉材料及其制备方法。

背景技术

自从具有优异余辉性能的SrAl₂O₄:Eu²⁺,Dy³⁺出现后，长余辉材料因其广泛的应用前景而受到广泛关注，其发光的多色化更是研究的热点。

红色长余辉材料作为三基色之一，在高显色照明领域、弱信息显示领域(如：应急显示、广告牌等)、装饰、建材、玩具等领域具有广泛的应用前景。现有商用红色长余辉材料主要是以稀土为原料的Y₂O₂S:Eu³⁺,Mg²⁺,Ti⁴⁺等。然而，目前硫化物基的红色余辉材料持续发光时间仅5小时，不能与现有商用蓝色和绿色长余辉材料进行匹配，这在一定程度上阻碍了长余辉材料的多色化进程。同时，硫化物还存在化学稳定性差、易潮解等使用难题。并且，上述的红色长余辉材料大多需要稀土原料，价格波动较大，不利于相关产业的发展。为此，开发一种材料性能稳定、发光效率高、来料相对丰富的红色长余辉材料具有重要的意义。

铜原料来源广泛，具有广阔的开发前景。众多文献表明，Cu在无机化合物中可以存在两个价态，Cu⁺或Cu²⁺，两类离子均可在紫外-可见波段具有强烈的吸收，且能实现高效宽带可见光发射。因此，探寻具有良好性能的Cu离子掺杂的红色长余辉材料具有一定的可行性和重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种以来源广泛的Cu离子为掺杂剂的镓酸盐基红色长余辉材料及其制备方法，该红色长余辉材料性能稳定、发光效率高，且余辉性能优异。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种铜离子掺杂的镓酸盐基红色长余辉材料，其化学通式为：Sr_1-xCu_xGa_2+yO₄；x为Cu在材料组分中所占的摩尔含量，2+y为Ga在材料组分中所占的摩尔含量；其中，x为0.01～0.04，y为0～0.04。

作为本发明的优选方式之一，所述铜离子掺杂的镓酸盐基红色长余辉材料由含锶化合物、含镓化合物和含铜化合物混合后烧结而成。

作为本发明的优选方式之一，所述铜离子掺杂的镓酸盐基红色长余辉材料以组分接近SrGa₂O₄的化合物为基质，以Cu离子为激活离子。

作为本发明的优选方式之一，所述含锶化合物为锶的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、氢氧化物中的一种或多种混合物。

作为本发明的优选方式之一，所述含镓化合物为镓的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、氢氧化物中的一种或多种混合物。

作为本发明的优选方式之一，所述含铜化合物为铜的氧化物、碳酸盐、草酸盐、醋酸盐、硝酸盐、氢氧化物中的一种或多种混合物。