[发明专利]一种场发射用荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种场发射用荧光粉及其制备方法。

背景技术

场发射显示器(FED)是一种新发展起来的平板显示器，其工作原理和传统的阴极射线管类似，是通过电子束轰击显示屏上的荧光粉而成像的。与其它的平板显示器(FPD)相比，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。制备优良性能FED的关键因素之一是荧光粉的制备。目前采用的荧光材料主要是一些用于普通阴极射线管和投影电视显像管的荧光粉:蓝粉ZnS:Ag，Cl，SrGa₂S₄:Ce[参考文献Zhang F.L.，Yang S.，Stoffers C.，Appl.Phys.Lett.，72，2226(1998)]，Y₂SiO₅:Ce[参考文献Lee R.Y.，Kim S.W.，J.Lumin.，93，93(2001)]；绿粉SrGa₂S₄:Eu[参考文献YangS.，Stoffers C.Zhang F.，Appl.Phys.Lett.，72，158(1998)]，ZnGa₂O₄:Mn[参考文献Kim J.Y.，Jeon D.Y.，Yu L.，J.Electrochem.Soc.147，3559(2000)]；红粉Y₂O₂S:Eu[参考文献Shea L.E.，Materials ScienceProgram[D].San Diego，USA：University of California，1997.]，Y₂O₃:Eu[参考文献Mays R.，Measured data[Z].Sandia，USA：SandiaNational Laboratories，1997]。硫化物系列有较高的发光亮度，而其稳定性较差，在低压大电流电子束轰击下容易分解产生硫，一方面使材料本身的性能衰退，另一方面硫对阴极电子发射针有严重的“毒化”作用。氧化物系列具有较高的稳定性，但其发光亮度不如硫化物系列。除红、绿、蓝粉外，青色荧光粉也逐渐成为研发热点。目前氮化物及氮氧化物荧光粉引起大家的关注。此系列荧光粉具有良好的化学和热稳定性，可被紫外或蓝光有效激发。可望在白光LED中获得应用，而它们作为场发射显示用荧光粉尚未见报道。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种场发射用荧光粉。其化学式为：

A_1-xSi₂O₂N₂:Eu_x

其中，0＜x≤0.2；A为Ba和Sr的至少一种，Ba和Sr为任意摩尔比。

本发明的目的之二是提供所述的场发射用荧光粉的制备方法，其步骤和条件如下：

原料为含A的碳酸盐、含硅的氮化物及氧化物和含铕的氧化物，其中，A为Ba和Sr的至少一种；

助熔剂为氯化铵、氟化铵和硼酸至少一种；

按化学式A_1-xSi₂O₂N₂:Eu_x的化学计量比称取原料，再加入助熔剂进行充分研磨混合，放入刚玉坩锅内，放入高温炉内，然后在还原气氛或氮气下于1200℃烧结2小时，再在还原气氛或氮气下于1500～1550℃烧结2-6小时，冷却至室温，置于研钵中研磨均匀，得到场发射用荧光粉；所述的还原气氛为体积比为1～5％∶99～95％的H₂和N₂混合气体；所述的助熔剂的摩尔数与化学式A_1-xSi₂O₂N₂:Eu_x的总摩尔数的比为0～5％∶1。

有益效果：本发明制备的场发射用荧光粉发射在490和532纳米之间可变化。荧光寿命为0.50和0.77微秒(见图2)。发光量子效率达到91％。与商用ZnO∶Zn相比，具有更高的色纯度(见图3)。

附图说明

图1是场发射用荧光粉的低压(激发电压：3.0kV)阴极射线光谱图。其中，曲线(a)是实施例5的场发射用荧光粉的(激发电压：3.0kV)阴极射线光谱图；曲线(b)是实施例17的场发射用荧光粉的(激发电压：3.0kV)阴极射线光谱图。