[发明专利]硅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，尤其涉及一种硅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其运行电压低，功耗小，不需偏转线圈，无X射线辐射，抗辐射和磁场干扰等优点而备受关注，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，可以应用与显示、各种指示、普通照明等领域。这种场发射器件的工作原理和传统的阴极射线管(CRT)类似，是通过电子束轰击红、绿、蓝三色荧光粉发光实现成像或照明用途，该种器件在亮度、视角、响应时间、工作温度范围、能耗等方面均具有潜在的优势。 

制备优良性能场发射器件的关键因素之一是高性能荧光粉体的制备。目前场发射器件所采用的荧光材料主要是一些用于传统阴极射线管和投影电视显象管的硫化物系列、氧化物系列和硫氧化物系列荧光粉。对于硫化物和硫氧化物系列荧光粉来说，发光亮度较高，且具有一定的导电性，但在大束流电子束的轰击下容易发生分解，放出单质硫“毒化”阴极针尖，并生成其他沉淀物覆盖在荧光粉表面，降低了荧光粉的发光效率，缩短了场发射器件的使用寿命。氧化物、硅酸盐荧光粉稳定性能好，但发光效率还不够高，并且材料一般为绝缘体，两者性能都有待改进和提高。 

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硅酸盐发光材料。 

本发明的技术方案如下： 

一种硅酸盐发光材料，其分子通式为：Ln_2-y(Si_1-xM_x)O₅:Tb_y；其中，Ln为Y、Gd、Sc、Lu、La中的一种，M为金属元素且其氧化物可导电，x的取值范围为 0＜x≤0.2，y的取值范围为0<y≤0.5。 

所述硅酸盐发光材料，优选，M为In(铟)、Sn(锡)中的至少一种；因此，M的氧化物可以为In₂O₃、SnO₂或氧化铟锡(即质量比为90:10的In₂O₃与SnO₂的混合物，俗称ITO)。 

所述硅酸盐发光材料，优选，x的取值范围为0.001≤x≤0.1，y的取值范围为0.05≤y≤0.3。 

在该硅酸盐发光材料中，Ln₂SiO₅:Tb为发光基质，掺杂导电组份，例如氧化铟、氧化锡中的至少一种，从而使发光材料具有导电性能，提高发光效率。 

本发明还提供上述硅酸盐发光材料的制备方法，包括如下步骤： 

按照分子式Ln_2-y(Si_1-xM_x)O₅:Tb_y中各元素的化学计量比，称取Ln的源化合物、Si的源化合物、M的氧化物、Tb的源化合物为原料，进行混合研磨，得到研磨粉体； 

将所述研磨粉体转移到刚玉坩埚中，置于管式炉中、于1000℃~1600℃还原气氛下还原处理1~8h，冷却至室温，即可得到分子式为Ln_2-y(Si_1-xM_x)O₅:Tb_y的所述硅酸盐发光材料； 

上述式中，Ln为Y、Gd、Sc、Lu、La中的一种，M为金属元素且其氧化物可导电，x的取值范围为0＜x≤0.2，y的取值范围为0<y≤0.5。 

硅酸盐发光材料的制备方法，优选，M为In、Sn中的至少一种；因此，M的氧化物可以为导电的In₂O₃、SnO₂或氧化铟锡(即质量比为90:10的In₂O₃与SnO₂的混合物，俗称ITO)。 

硅酸盐发光材料的制备方法，优选，Ln的源化合物为Ln的氧化物、Ln的碳酸盐、Ln的硝酸盐、Ln的草酸盐或者Ln的醋酸盐。 

硅酸盐发光材料的制备方法，优选，Si的源化合物为二氧化硅。 

硅酸盐发光材料的制备方法，优选，Tb的源化合物为Tb的氧化物、Tb的碳酸盐、Tb的硝酸盐、Tb的草酸盐或者Tb的醋酸盐。