专利名称：一种单基发白光的长余辉磷光体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种长余辉磷光体，具体地说涉及一种三价稀土离子Dy3+激活的单基发白色光的长余辉磷光体。
本发明还涉及上述磷光体的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种上述磷光体的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供的磷光体组成为CdSiO3∶Dy3+。它在受紫外光照射之后，能够把光能存储在材料自身的陷阱中，然后再缓慢的把能量以光的形式释放。由于CdSiO3基质中存在着一个稳定而且非常强的400nm发射的蓝紫色发射，三价稀土Dy3+在480和580nm处有特征发射，故产生白色长余辉发光。
该磷光体经254nm紫外光照射，具有显著白色光长余辉发射特性，可用于公共场所停电时，人群疏散安全出口的显示、消防通道的标志以及其它若干特定场合的警示等。本发明所制备的单基白色光长余辉磷光体其激发波长位于250nm左右，可以大量利用它制成长余辉光管。
该磷光体的制备方法如下以碳酸镉(CdCO3)和二氧化硅(SiO2)作基质原料，掺杂激活剂Dy3+，充分混合后置于刚玉坩埚内，加盖，灼烧；冷却即可获得白色粉末产物。
所述原料为分析纯或者高纯碳酸镉(CdCO3)和光谱纯或者高纯二氧化硅(SiO2)，激活剂以氧化物(Dy2O3)形式，按0.1-20％摩尔分数加入。
所述灼烧温度为900-1200℃，反应时间1-6小时；灼烧后高温出炉，在空气中冷却。
本发明的白色光长余辉产生原理在上述荧光体CdSiO3∶Dy3+在烧制过种中由于金属镉的易挥发性，造成晶格中存在着陷阱，且CdSiO3是一种低维的链状结构，晶格中的缺陷更容易产生发光。在254nm紫外光照射下，晶格中的缺陷捕集到热能并把能量以光的形式缓慢释放出来，便会产生长余辉发光。由于在CdSiO3体系中，在400nm附近有一个非常强而且可以稳定存在的发射带，根据三基色原理，只要加入适当的激活离子，以产生黄色，这样即可实现单基白光发射。稀土离子Dy3+在480nm和580nm有两个人们熟知的特征发射峰，所以在CdSiO3∶Dy3+磷光体中可以实现单基白色长余辉发光。本发明所制备的单基白色光长余辉磷光体色坐标位于x＝0.4102，y＝0.3962附近，其中，随着激活剂加入量的增加，Dy3+在480和580nm的发射随之增强，最佳色坐标为激活剂以10％摩尔分数掺杂量。
具体实施例方式
实施例1称取分析纯碳酸镉(CdSiO3)17.21g，光谱纯二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化镝(Dy2O3)0.373g，在玛瑙乳钵中充分研混后，刚玉坩埚中，压实，用平板坩埚盖将坩埚口盖严，置于高温炉内，加热到1050℃，恒温3小时。高温出炉，冷却至室温。产物为白色粉末。经XRD鉴定，产物为偏硅酸镉(CdSiO3)，发射光谱包括一个从300到450nm的宽带和分别位于488和580nm的发射峰。经254nm紫外光照射1分钟，磷光体呈现出强的白色长余辉发光。
实施例2称取分析纯碳酸镉(CdSiO3)17.21g，光谱纯二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化镝(Dy2O3)1.865g，在玛瑙乳钵中充分研混后，刚玉坩埚中，压实，用平板坩埚盖将坩埚口盖严，置于高温炉内，加热到1000℃，恒温6小时。高温出炉，冷却至室温。产物为白色粉末。经XRD鉴定，产物为偏硅酸镉(CdSiO3)，发射光谱包括一个从300到450nm的宽带和分别位于488和580nm的发射峰。经254nm紫外光照射1分钟，磷光体呈现出强的白色长余辉发光。
实施例3称取分析纯碳酸镉(CdSiO3)17.21g，光谱纯二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化镝(Dy2O3)3.730g，在玛瑙乳钵中充分研混后，刚玉坩埚中，压实，用平板坩埚盖将坩埚口盖严，置于高温炉内，加热到950℃，恒温6小时。高温出炉，冷却至室温。产物为白色粉末。经XRD鉴定，产物为偏硅酸镉(CdSiO3)，发射光谱包括一个从300到450nm的宽带和分别位于488和580nm的发射峰。经254nm紫外光照射1分钟，磷光体呈现出强的白色长余辉发光。
实施例4称取分析纯碳酸镉(CdSiO3)17.21g，光谱纯二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化镝(Dy2O3)5.595g，在玛瑙乳钵中充分研混后，刚玉坩埚中，压实，用平板坩埚盖将坩埚口盖严，置于高温炉内，加热到1100℃，恒温3小时。高温出炉，冷却至室温。产物为白色粉末。经XRD鉴定，产物为偏硅酸镉(CdSiO3)，发射光谱包括一个从300到450nm的宽带和分别位于488和580nm的发射峰。经254nm紫外光照射1分钟，磷光体呈现出强的白色长余辉发光。
实施例5称取分析纯碳酸镉(CdSiO3)17.21g，光谱纯二氧化硅(SiO2)6.0g，氧化镝(Dy2O3)7.460g，在玛瑙乳钵中充分研混后，刚玉坩埚中，压实，用平板坩埚盖将坩埚口盖严，置于高温炉内，加热到1050℃，恒温6小时。高温出炉，冷却至室温。产物为白色粉末。经XRD鉴定，产物为偏硅酸镉(CdSiO3)，发射光谱包括一个从300到450nm的宽带和分别位于488和580nm的发射峰。经254nm紫外光照射1分钟，磷光体呈现出强的白色长余辉发光。
尽管参照上述实施方案已经详细说明了本发明，但本领域的技术人员或者研究人员可以进行各种变换而不会脱离本发明的范围。
权利要求
1.一种单基发白色光的长余辉磷光体，其组成为CdSiO3∶Dy3+，其中CdSiO3为基质，Dy3+为激活离子。
2.一种制备如权利要求1所述磷光体的方法，其特征在于以碳酸镉(CdCO3)和二氧化硅(SiO2)作基质原料，掺杂激活剂Dy3+，充分混合后置于刚玉坩埚内，加盖，灼烧；冷却即可获得白色粉末产物。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述碳酸镉(CdCO3)为分析纯或者高纯碳酸镉，所述二氧化硅(SiO2)为光谱纯或者高纯二氧化硅，按1∶1摩尔配比称取。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述激活剂以氧化物(Dy2O3)形式加入。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述激活剂的掺杂浓度为0.1-20％。
6.根据权利要求2、3、4或5所述的制备方法，其特征在于所述灼烧温度900-1200℃，时间1-6小时。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于灼烧后高温出炉，在空气中冷却。
全文摘要
一种单基发白色光的长余辉磷光体，其组成为CdSiO
文档编号C09K11/79GK1431273SQ03113679
公开日2003年7月23日 申请日期2003年1月27日 优先权日2003年1月27日
发明者刘应亮, 雷炳富, 叶泽人, 张静娴, 石春山, 易守军 申请人:暨南大学