[发明专利]一种铝酸钇铕发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电材料领域，尤其涉及一种铝酸钇铕发光材料。本发明还涉及铝酸钇铕发光材料的制备方法。

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发光材料成像。其不同之处在于CRT是加热阴极产生热电子，并利用电磁场控制电子偏向，在荧光屏上扫描寻址，而FED的电子发出方式宏观上是平面状，电子直接向前射出到对应的像素发光，不需要偏转线圈、工作电压低可制成很薄的FED平板显示(FPD)。与其它的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。制备性能优良的FED的关键因素之一是发光材料的制备。从组成上这些发光材料可以分为两大类，硫化物系列和氧化物系列。铝酸钇铕是一种近年来开发的红色发光材料，主要应用于场发射器件中，银/金/铂/钯等四种金属纳米颗粒的加入可以提高铝酸钇铕的发光性能，本发明是用溶胶凝胶法制备发光材料，采用这四种金属的盐做原料，经高温处理后分解为纳米颗粒，增强铝酸钇铕的发光。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种阴极射线激发的铝酸钇铕发光材料，其化学通式为Y_1-xAlO₃:xEu，M；其中，0.01≤x≤0.15，M为Ag、Au、Pt或Pd纳米颗粒中的至少一种。

本发明还提供上述铝酸钇铕发光材料的制备方法，制备流程如下：

按照化学通式Y_1-xAlO₃:xEu中各元素的化学计量比，提供钇的源化合物、铕的源化合物以及铝的源化合物，配置成含钇离子、铕离子及铝离子的钇铕铝混合溶液；其中，0.01≤x≤0.15；

往上述钇铕铝混合溶液中依次加入乙醇、柠檬酸、聚乙二醇，加热搅拌，随后加入M盐溶液并密封混合溶液，继续加热搅拌成胶体状粘稠液；其中，M为Ag、Au、Pt或Pd纳米颗粒中的至少一种；

将上述胶体状粘稠液依次进行烘干处理、预烧处理以及高温热处理，随后冷却、研磨，制得化学通式为Y_1-xAlO₃:xEu，M的铝酸钇铕发光材料。

所述的制备方法，其中，钇的源化合物为氧化钇、硝酸钇；铕的源化合物为氧化铕、硝酸铕；铝的源化合物为硝酸铝。

所述的制备方法，其中，在配置配置钇铕铝混合溶液时，如果钇的源化合物为氧化钇，铕的源化合物为氧化铕，则还包含如下步骤：

先用去离子水润湿氧化钇、氧化铕，然后加入硝酸溶解氧化钇、氧化铕成硝酸盐溶液，随后往硝酸盐溶液中加入硝酸铝，制得所述钇铕铝混合溶液。

所述的制备方法，其中，在配置钇铕铝混合溶液时，如果钇的源化合物为硝酸钇、铕的源化合物为硝酸铕、铝的源化合物为硝酸铝时，则还包含如下步骤：

直接用去离子水溶解硝酸钇、硝酸铕、硝酸铝，制得所述钇铕铝混合溶液。

所述的制备方法，其中，所述钇铕铝混合溶液中，钇离子、铕离子以及铝离子的总摩尔浓度为0.1～2mol/L。

所述的制备方法，其中，所述柠檬酸添加的摩尔量与钇离子、铕离子以及铝离子总摩尔量的比为2∶1。

所述的制备方法，其中，所述聚乙二醇的分子量为2000；所述聚乙二醇添加的摩尔量与钇离子、铕离子以及铝离子总摩尔量的比为(5×10^-4～2.5×10^-3)∶1。

所述的制备方法，其中，所述胶体状粘稠液中，M与Y_1-xAlO₃:xEu的摩尔比为(5×10^-6～1×10^-4)∶1。

所述的制备方法，其中，所述烘干处理的温度为60～80℃；所述预烧处理的温度为600～800℃，所述预烧处理的时间为2h；所述高温热处理的温度为1000～1500℃，所述高温热处理的时间为1～10h。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1)该材料制备工艺简单、设备要求低、制备周期短；2)少量金属纳米颗粒加入发光材料中，可以增强发光材料的发光，在阴极射线激发下发光强度即可增强。

附图说明

图1为本发明铝酸钇铕发光材料的制备工艺流程图；

图2是本发明实施例1铝酸钇铕发光材料的发射光谱，其中，a曲线为实施例1制备的样品，b曲线为未添加银的样品。

具体实施方式