[发明专利]改性发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于光电子和照明技术领域，涉及一种发光材料及其制备方法，尤其涉及一种改性发光材料及其制备方法，该改性发光材料可以应用于场发射发光器件中。

背景技术

场发射显示器(FED)被称为下一代平板显示器，它是利用场发射阴极阵列(FEA)上的大量的微阴极发射的电子束直接轰击荧光材料成像的，与传统的阴极射线管(CRT)相比，FED不需要偏转线圈、工作电压低，可以制成很薄的FED平板显示器(FPD)，且和其它的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。制备性能优良FED的关键因素之一是荧光材料的制备。目前，从荧光粉组成划分，可以分为两大类：硫化物系列荧光粉和氧化物系列荧光粉，硫化物系列荧光粉有较高的发光效率，但其稳定性较差，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；氧化物系列荧光粉具有较高的稳定性，但在低压电子束轰击下，发光效率不够高，而且氧化物系列荧光粉均为绝缘体，使其在FED器件中的使用受到一定的限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种稳定性好、发光亮度高的改性发光材料。

本发明进一步要解决的技术问题在于，提供一种制备工艺简单、操作方便、设备要求低、制备周期短、并且制备产品稳定性好及其发光亮度高的改性发光材料的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种改性发光材料，是通过在荧光粉的颗粒外包覆有掺铝氧化锌和金属单质纳米粒子形成的。

改性发光材料中，所述金属单质纳米粒子为Au、Pt、Ag或Pd中的一种。

改性发光材料中，每5g荧光粉包覆的掺铝氧化锌为6×10^-5～4×10^-3mol。

改性发光材料中，每5g荧光粉包覆的金属单质纳米粒子为1×10^-7～6.25×10^-5mol。

改性发光材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)、分别制备Zn_1～xAl_xO胶体、金属纳米粒子胶体，其中0＜x≤0.05，Zn_1～xAl_xO胶体的浓度为0.05mol/L～0.70mol/L，金属纳米粒子胶体的浓度为1×10^～4～1×10^～3mol/L，并将Zn_1～xAl_xO胶体和金属纳米粒子胶体混合制成混合胶体；

(2)、将荧光粉加入到步骤(1)中的混合胶体中混匀，15～70℃下反应2～10h，然后干燥得金属纳米粒子与Zn_1～xAl_xO的混合胶体包覆的包覆荧光粉；

(3)、在空气气氛、还原气氛或H₂S气氛下，将步骤(2)制得的包覆荧光粉于400～1000℃退火处理0.5～6h，得改性发光材料。

改性发光材料的制备方法，所述步骤(2)中优选：首先将荧光粉进行表面处理后，再加入到步骤(1)中的混合胶体中混匀。

改性发光材料的制备方法，所述步骤(1)中，Zn_1～xAl_xO胶体的制备优选包括以下步骤：

(1.11)、按化学式Zn_1～xAl_xO中各金属离子的摩尔比例称取锌盐及铝盐原料，其中x的取值范围为0＜x≤0.05；在锌盐及铝盐原料中加入稳定剂和溶剂，加热40～70℃下搅拌4～8h后得到前驱体溶液；

(1.12)、将所得的前驱体溶液于60℃下陈化56～90h，得到Zn_1～xAl_xO胶体。

改性发光材料的制备方法，所述步骤(1.11)优选：所述锌盐为醋酸锌、硝酸锌、氯化锌或硫酸锌；所述硝酸铝、氯化铝或硫酸铝；所述稳定剂为单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺中的一种，溶剂为乙二醇甲醚或乙醇溶液。

改性发光材料的制备方法，所述步骤(1)中，金属纳米粒子胶体的制备优选包括以下步骤：

(1.21)、称取原料金属盐溶解到乙醇或去离子水中形成金属盐溶液；