[发明专利]一种场发射绿色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领域，尤其涉及一种场发射绿色发光材料及其制备方法。

背景技术

20世纪60年代，Ken Shoulder提出了基于场发射阴极阵列（FEAs）电子束微型装置的设想，于是利用FEAs设计和制造平板显示与光源器件的研究引起了人们的极大兴趣。这种新型的场发射器件的工作原理与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，现有FED绿色荧光粉的发光效率较低，影响到场发射器的性能。

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场发射绿色发光材料。

本发明的技术方案如下：

一种场发射绿色发光材料，其化学通式为：SrY_2-xO₄:Tb_x,M_y；其中，M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，x为Tb原子取代Y原子的摩尔数，0＜x≤0.2，y为M与SrY_2-xO₄:Tb_x的摩尔比，0＜y≤1×10^-2。

所述场发射绿色发光材料，优选，0.001≤x≤0.1，1×10^-5≤y≤5×10^-3；SrY_2-xO₄:Tb_x为发光材料，Tb以离子形式存在，为发光离子中心。

本发明还提供上述场发射绿色发光材料的制备方法，包括如下步骤：

将M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应，制得M纳米粒子溶胶；

按照SrY_2-xO₄:Tb_x,M_y中元素的化学计量比，量取Sr、Y、Tb各自对应盐的乙醇水溶液，并加入柠檬酸络合剂和聚乙二醇表面活性剂，于60～80℃搅拌，并再加入M纳米粒子溶胶，然后搅拌2～6h，得到前驱体溶胶；其中，柠檬酸与Sr、Y、Tb三种离子之和的摩尔比为1～5:1，聚乙二醇的浓度为0.05～0.20g/mL；

将前驱体溶胶于70～150℃干燥6～20h，以挥发去除溶剂后得到干凝胶，研磨干凝胶，并将研磨后的干凝胶粉体在空气气氛中于600～1000℃预烧2～12小时，冷却至室温，在将预烧得到的样品研磨，然后再将样品研磨粉体于还原气氛中1000-1600°C还原煅烧1-8h，冷却至室温，即得到化学通式为SrY_2-xO₄:Tb_x,M_y的场发射绿色发光材料；其中，M为掺杂金属纳米粒子，选自Ag、Au、Pt、Pd、Cu中的至少一种，x为Tb原子取代Y原子的摩尔数，0＜x≤0.2，y为M与SrY_2-xO₄:Tb_x的摩尔比，0＜y≤1×10^-2。

所述场发射绿色发光材料的制备方法，优选，M的盐溶液的浓度为1×10^-4mol/L～1×10^-2mol/L。

所述场发射绿色发光材料的制备方法，优选，所述助剂为聚乙烯砒咯烷酮、柠檬酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸钠中的至少一种，所述助剂的添加量在最终得到的M纳米粒子溶胶中的含量为1×10^-4g/mL～5×10^-2g/mL；所述还原剂为水合肼、抗坏血酸、柠檬酸钠和硼氢化钠中的至少一种，所述还原剂的添加量与M离子的摩尔比为0.5:1～10:1，实际上，还需将还原剂配制或稀释成浓度为1×10^-4mol/L～1mol/L的水溶液。

所述场发射绿色发光材料的制备方法，优选，M的盐溶液、起分散作用的助剂和还原剂混合反应的时间为10min～45min。

所述场发射绿色发光材料的制备方法，优选，Sr、Y和Tb各自对应盐分别为Sr、Y和Tb的硝酸盐或乙酸盐；乙醇水溶液中，乙醇和水的体积比为3～8:1。

Sr、Y和Tb各自对应盐的乙醇水溶液的配置如下：