[发明专利]一种场致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，尤其涉及一种阴极射线激发的、含有金属粒子的铝(镓)酸盐基场致发光材料。本发明还涉及一种场致发光材料的制备方法。

背景技术

由于场发射器件具有运行电压低，功耗小，不需偏转线圈，无X-射线辐射，抗辐射、磁场干扰、使用工作温度范围宽和响应速度快等优点而备受关注。而器件中所用的发光材料主要有两类：硫化物体系，如蓝粉ZnS:Ag，Cl，SrGa₂S₄:Ce，绿粉SrGa₂S₄:Eu和红粉Z₂O₂S:Eu，以及氧化物体系，如蓝粉Z₂SiO₅:Ce，绿粉ZnGa₂O₄:Mn，Z₂SiO₅:Tb，Z₃Al₅O₁₂:Tb和红粉Z₂O₃:Eu。但硫化物体系稳定性差，不耐轰击，易分解，且产生的H₂S易毒化阴极，造成发射电子的不均匀以及发射电子数的下降，甚至导致器件不工作。氧化物系列具有较高的稳定性，但发光亮度不如硫化物系列。所以，制备一种耐轰击、无分解、不放气、稳定性好、发光强度高的场发射器件用的发光材料具有很高的应用前景。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种场致发光材料，其化学通式为：N_1-xR₂O₄:xLn，zM，其中；N为Zn(锌)、Ca(钙)、Sr(锶)或Ba(钡)中的至少一种；R为Al(铝)、Ga(镓)中的至少一种；Ln为Tm³⁺(铥离子)、Tb³⁺(铽离子)、Eu³⁺(铕离子)、Sm³⁺(钐离子)、Ce³⁺(铈离子)或Dy³⁺(镝离子)中的至少一种；M为Ag(镁)、Au(金)、Pt(铂)或Pd(钯)纳米粒子中的至少一种；0.001≤x≤0.2，0＜z≤1×10^-2。

本发明的另一目的在于提供一种场致发光材料的制备方法，制备流程如下：

室温下，根据化学通式：N_1-xR₂O₄:xLn，zM(其中；N为Zn、Ca、Sr或Ba中的一种或二者的组合；R为Al、Ga中的一种或两种；Ln为Tm³⁺、Tb³⁺、Eu³⁺、Sm³⁺、Ce³⁺或Dy³⁺中的一种或者两种；M为Ag、Au、Pt、Pd金属粒子中的一种或两种；0.001≤x≤0.2，0＜z≤1×10^-2)，量取相对应的硝酸盐溶液，如Zn(NO₃)₂、Ca(NO₃)₂、Sr(NO₃)₂、Ba(NO₃)₂、Al(NO₃)₃、Ga(NO₃)₃、Tm(NO₃)₃、Ce(NO₃)₃、Tb(NO₃)₃、Eu(NO₃)₃、Sm(NO₃)₃和Dy(NO₃)₃，加入到烧杯中，再加入水和乙醇，制得混合溶液；其中，水与乙醇体积比为1∶1～1∶5；

将起螯合作用的柠檬酸，如一水合柠檬酸加入到上述烧杯中，再加入起表面处理作用的聚乙二醇，搅拌，制得螯合溶液；其中，柠檬酸与所述螯合溶液中所有金属离子的摩尔比为1∶1～5∶1；所述聚乙二醇的分子量为2000～20000，优选聚乙二醇的分子量为10000。