专利名称：一种红色长余辉发光材料及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种红色长余辉发光材料，本发明还涉及上述发光材料的制备方法。
背景技术：
稀土激活的红光发射长余辉荧光体，主要采用的有铕和铥共掺的硫化钙(CaS:Eu， Tm)体系和Y^2S体系。前者的缺点是化学稳定性差，在空气中易潮解，产生不良气味。后 者的缺点是原料中用到含有易对环境产生污染的硫S元素，且分解后产生有毒气体。
现阶段，Y203:Eu是荧光灯所用的一种红色发光粉，该粉体具备良好的温度粹灭性 能和电流饱和特性，故成为显像管的首选荧光粉，大多采用固相反应法和草酸共沉淀法获 得。本发明首次采用￥203作为基质，在^03:￡1！中添加三价稀土离子，合成发射红光的长余 辉发光材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种红色长余辉发光材料。 本发明提供的一种红色长余辉发光材料，其化学特征式为Y203:aEU3+， bDy、其中 Eu3+、Dy3+为激活齐U，式中0 < a《0. 03， b = 0. 01。 上述钇Y的原料是采用其氧化物，激活剂的原料采用的是铕离子Eu"和镝离子 Dy3+的氧化物。 本发明基质Y203，激活剂Eu203， Dy203。 本发明还提供一种红色长余辉发光材料的制备方法，该方法首先按照其化学特征 式Y203:aEu3+， bDy3+，0 < a《0. 03， b = 0. 01的摩尔比称取氧化钇丫203，氧化铕Eu203和氧 化镝Dy203，然后添加助熔剂三氧化二硼B203或硼酸H3B03，将上述材料研磨，混合均匀得到 混合料，将混合料置于刚玉坩埚中，放入高温炉，在氧气或空气气氛中高温灼烧，得到红色 长余辉发光材料。 上述高温炉中，以1300 150(TC灼烧2 4个小时。 上述助熔剂的量是以其中硼的摩尔含量占Y203的10% 30%计算。 本发明的有益效果是 稀土掺杂对^03晶体结构未产生明显影响。经紫外光激发，样品发出明亮红光，磷 光光谱测定发射峰位于612nm。撤去紫外激发光后，样品具有明显的红色长余辉特性，余辉 发光肉眼可见，余辉时间较长。磷光衰减呈双指数规律。
本发明的制备方法简单，不需还原气氛保护，适合大规模工业生产。
图1是本发明的长余辉荧光粉的发射光谱。
图2是本发明的长余辉荧光粉的吸收光谱。
图3是本发明的长余辉荧光粉的的余辉衰减曲线。
图4是本发明的长余辉荧光粉的典型X射线衍射图谱。
具体实施方式
实施例1 :称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 03518g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及硼酸 H3B03 : 0 . 06 1 8g。将上述原料充分混合磨匀后在135(TC下的空气气氛下灼烧4小时，取出后 即可得到组成为Y203:0. 01Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在254nm 光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例2 :称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 07036g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及硼酸 H3B03 : 0 . 06 1 8g。将上述原料充分混合磨匀后在135(TC下的空气气氛下灼烧4小时，取出后 即可得到组成为Y203 :0. 02Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在254nm 光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例3 : 称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 10554g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及硼酸 H3B03 : 0 . 06 1 8g。将上述原料充分混合磨匀后在135(TC下的空气气氛下灼烧4小时，取出后 即可得到组成为Y203:0. 03Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在254nm 光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例4 :称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 10554g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及硼酸 H3B03 : 0 . 06 1 8g。将上述原料充分混合磨匀后在140(TC下的空气气氛下灼烧4小时，取出后 即可得到组成为Y203:0. 03Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在254nm 光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例5 : 称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 10554g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及硼酸 H3B03 : 0 . 06 1 8g。将上述原料充分混合磨匀后在145(TC下的空气气氛下灼烧4小时，取出后 即可得到组成为Y203:0. 03Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在254nm 光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例6 : 称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 10554g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及硼酸 H3B03 : 0. 12 36g。将上述原料充分混合磨匀后在135(TC下的空气气氛下灼烧4小时，取出后 即可得到组成为Y203:0. 03Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在254nm 光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例7 :称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 10554g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及硼酸 H3B03 : 0. 18 54g。将上述原料充分混合磨匀后在135(TC下的空气气氛下灼烧4小时，取出后 即可得到组成为Y203:0. 03Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在254nm 光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例8 :
称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 10554g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及硼酸 H3B03 : 0. 18 54g。将上述原料充分混合磨匀后在135(TC下的空气气氛下灼烧3小时，取出后 即可得到组成为Y203:0. 03Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在254nm 光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例9 :称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 10554g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及三氧 化二硼B203 :0. 0348g。将上述原料充分混合磨匀后在150(TC下的空气气氛下灼烧2小时， 取出后即可得到组成为Y203:0. 01Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在 254nm光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。
实施例10 : 称取氧化钇Y203 :2. 258g，氧化铕Eu203 :0. 10554g，氧化镝Dy203 :0. 0373g，及三氧 化二硼B203 :0. 1044g。将上述原料充分混合磨匀后在150(TC下的空气气氛下灼烧2小时， 取出后即可得到组成为Y203:0. 03Eu3+，0. 01Dy3+的三价铕激活的长余辉荧光粉，该荧光粉在 254nm光激发后发出肉眼可见的红色长余辉，余辉衰减呈指数规律。 从以上提供的实例和附图可以看出按照说明书的化学特征式和制备方法合成的 材料是一种性能稳定、发红色长余辉的磷光体，该粉体材料在紫外区有吸收带。
权利要求
一种红色长余辉发光材料，其特征是其化学特征式为Y2O3aEu3+，bDy3+，其中Eu3+、Dy3+为激活剂，式中0＜a≤0.03，b＝0.01。
2. 如权利要求1所述的红色长余辉发光材料，其特征在于上述钇Y的原料是采用其 氧化物，激活剂的原料采用的是铕离子Eu3+和镝离子Dy3+的氧化物。
3. —种权利要求1所述的红色长余辉发光材料的制备方法，其特征在于该方法首先 按照其化学特征式Y203:aEu3+， bDy3+，0 < a《0. 03， b = 0. 01的摩尔比称取氧化钇&03，氧 化铕Eu203和氧化镝Dy203，然后添加助熔剂三氧化二硼B203或硼酸H3B03，将上述材料研磨， 混合均匀得到混合料，将混合料置于刚玉坩埚中，放入高温炉，在氧气或空气气氛中高温灼 烧，得到红色长余辉发光材料。
4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于上述高温炉中，以1300 150(TC灼 烧2 4个小时。
5. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于所添加助熔剂的量是以其中硼的摩 尔含量占Y203的10% 30%计算。
全文摘要
本发明公开了一种红色长余辉发光材料及其制备方法，所述发光材料的化学特征式为Y2O3:aEu3+，bDy3+，其中Eu3+、Dy3+为激活剂，式中0＜a≤0.03，b＝0.01；该发光材料的制备方法是按照其化学特征式Y2O3:aEu3+，bDy3+，0＜a≤0.03，b＝0.01的摩尔比称取氧化钇Y2O3，氧化铕Eu2O3和氧化镝Dy2O3，然后添加助熔剂三氧化二硼B2O3或硼酸H3BO3，将上述材料研磨，混合均匀得到混合料，将混合料置于刚玉坩埚中，放入高温炉，在氧气或空气气氛中高温灼烧，得到红色长余辉发光材料；经紫外光激发，样品发出明亮红光，磷光光谱测定发射峰位于612nm；撤去紫外激发光后，样品具有明显的红色长余辉特性，余辉发光肉眼可见，余辉时间较长；本发明的制备方法简单，不需还原气氛保护，适合大规模工业生产。
文档编号C09K11/77GK101698797SQ200910193508
公开日2010年4月28日 申请日期2009年10月30日 优先权日2009年10月30日
发明者吴浩怡, 王银海, 胡义华, 谢伟 申请人:广东工业大学