[发明专利]一种场发射显示用发黄光稀土发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种发黄光稀土发光材料及其制备方法。

背景技术

场发射显示(FED)技术是近年来发展起来的一种平板显示技术， 其工作原理和传统的CRT显示类似，通过电子束轰击涂于显示屏的 荧光粉显像。但FED又不同于CRT，它是由场发射阴极阵列(FEAs) 上的大量微阴极发射的电子束直接轰击荧光粉，而CRT阴极发射的 电子束必须经偏转线圈的作用，在荧光屏上扫描成像，另外，FED阳 极电压低，而CRT为高压热电子束发射。由于FED不需要偏转线 圈、工作电压低，这使得FED可制成很薄的平板显示器。FED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。

作为FED的关键材料，荧光粉直接决定着FED的性能。目前被 认为效果比较好的FED发绿光荧光粉有Zn₂SiO₄:Mn和ZnO:Zn，它 们是同类荧光粉中荧光发光效率比较高的。但Zn₂SiO₄:Mn的导电性 和稳定性等是其有待改进的方面。ZnO荧光粉通常表示为ZnO:Zn， 是目前惟一的一种在低压电子束激发下具有良好发光性能的荧光材 料。但ZnO:Zn发出的绿光的的色坐标y值偏低，导致三基色荧光粉 Y₂O₃:Eu³⁺(红)，ZnO:Zn(绿)，Y₂SiO₅:Ce³⁺(蓝)发光的显示范围(色域) 较窄，限制了其在场发射平板显示中的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种能扩大FED显示色域的发黄光稀土发 光材料。

本发明的发黄光稀土发光材料具有如下的化学组成表示式： M₂O·(1-x-y)RE₂O₃·xSm₂O₃·yTb₂O₃·4P₂O₅，其中，M为碱金属离子，选 自Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺或Cs⁺；RE为稀土元素，选自La³⁺、Gd³⁺、Y³⁺、 Lu³⁺或Sc³⁺；Sm³⁺和Tb³⁺均为激活离子；x，y为发光激活离子相对 RE原子所占的摩尔百分含量，取值范围：0.01□x□0.1，0□y□0.99。

本发明所选的基质材料为M₂O·RE₂O₃·4P₂O₅。发光中心是由 Sm₂O₃和Tb₂O₃提供的三价稀土钐离子(Sm³⁺)和铽离子(Tb³⁺)。在低压 电子束激发下，三价稀土钐离子(Sm³⁺)和铽离子(Tb³⁺)分别发出橙色光 和黄绿光，导致最终的黄光发射。

本发明中，稀土四偏磷酸盐粉体采用传统的高温固相法合成，制 备工艺简单，易于操作，设备易得，操作安全，条件容易控制。

本发明所采用的原料为加热时能分解成碱金属氧化物的碱金属 碳酸盐，碱金属硝酸盐的一种或多种的混合物；稀土氧化物或加热时 能够分解成稀土氧化物的稀土草酸盐，稀土碳酸盐，稀土硝酸盐中的 一种或多种的混合物；五氧化二磷或加热时能够分解成五氧化二磷的 磷酸二氢氨，磷酸氢二氨中的一种或多种的混合物等。

本发明的另一个目的是提供上述发光材料的制备方法。

制备方法包括：将原料按化学组成式准确称量，混合均匀，然后 放入加热炉中，300℃～800℃下锻烧至少2小时，待炉温自然冷却 后取出，粉碎后即得到场发射显示用稀土发光粉体。