[发明专利]一种掺杂金属纳米粒子的发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种掺杂金属纳米粒子的发光材料及其制备方法。

背景技术

场发射器件由于其具备较低的工作电压(200-5000V)，功耗小，亮度高等优良特性而备受关注。由于FED的原理和CRT类似，是通过电子束轰击显示屏上的荧光粉而发光的，所以目前大部分FED用荧光粉是借鉴传统的CRT用荧光粉类型，并对其加以改进。但是FED的工作条件和CRT又有很大的区别，CRT的工作电压高，为15-30kV，而FED的工作电压相对较低，为200V-5kV，所以为了获得其在亮度、视角、响应时间、工作温度范围、能耗等方面的潜在优势，对荧光粉的亮度、发光颜色、发光亮度饱和性、导电性、稳定性、寿命、发光效率和形貌特征等具有一系列要求。尤其是在1.5kV电压下，将应用于CRT方面的荧光粉用于FED方面，其发光效率低下，衰减严重，如何提高其在低压下的发光效率具有重大的意义。

发明内容

有鉴于此，提供一种粒度分布均匀、结构稳定、发光强的掺杂金属纳米粒子的发光材料。

以及，提供一种制备工艺简单、设备要求低、无污染、反应易控制，适于工业化生产的掺杂金属纳米粒子的发光材料制备方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种掺杂金属纳米粒子的发光材料，该掺杂金属纳米粒子的发光材料包含分子式为LnEu_zO₃的基质和金属纳米粒子M，所述金属纳米粒子M掺杂于所述基质之中，其中，Ln为Gd、Y、La中的至少一种，z的取值范围为0＜z≤0.30。

以及，提供一种掺杂金属纳米粒子的发光材料制备方法，包括如下步骤：

将与金属纳米粒子相应的金属化合物溶解，再依次与助剂、还原剂混合，制得金属纳米粒子溶胶；

按分子式Ln₂Eu_zO₃中相应元素化学计量比，将Ln化合物、Eu化合物混合，并溶解于水或/和强酸中，再加入金属纳米粒子溶胶，采用液相合成法制备所述掺杂金属纳米粒子的发光材料前驱体，其中，z的取值范围为0＜z≤0.30，Ln为Gd、Y、La中的至少一种；

将前驱体先预烧，再煅烧，冷却后研磨，得到所述掺杂金属纳米粒子的发光材料。

在上述掺杂金属纳米粒子的发光材料及其制备方法中，该掺杂金属纳米粒子的发光材料将金属纳米粒子均匀掺杂在该基质之中，使得该发光材料粒度分布均匀、结构稳定、发光强；该掺杂金属纳米粒子的发光材料采用湿化学法制备而成，不仅降低了合成反应的温度，而且改善了该掺杂金属纳米粒子的发光材料的微观结构和宏观性质，获得的该发光材料粒度分布均匀，有效提高了材料的发光性能，与此同时，该掺杂金属纳米粒子的发光材料制备方法只需控温以及按合适比例添加各反应物即能得到产物，因此，该制备方法工艺简单、设备要求低、无污染、易于控制，适于工业化生产。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是实施例2制备的发光材料与对比例1制备的发光材料在加速电压为0.5kV下的阴极射线激发下的发射光谱对比图，其中，曲线1所示的是加入金属Ag纳米粒子的Gd_1.34Li_0.08Zn_0.50Eu_0.08O₃的发射光谱，曲线2所示的是未加入金属Ag纳米粒子的Gd_1.34Li_0.08Zn_0.50Eu_0.08O₃的发射光谱；

图2是实施例2制备的发光材料与商用粉Y₂O₃:Eu在加速电压为0.5kv下的阴极射线激发下的发射光谱对比图，其中，曲线3所示的是加入金属Ag纳米粒子的Gd_1.34Li_0.08Zn_0.50Eu_0.08O₃的发射光谱，曲线4所示的是商用粉Y₂O₃:Eu的发射光谱；