[发明专利]一种场发射荧光材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种场发射荧光材料及其制备方法，所制备的荧光粉包括荧光粉末颗粒和分散附着在荧光粉末颗粒表面的导电膜；其中，所述荧光粉末颗粒的化学组成式为：(Lu_{1‑a‑b‑c}Y_aSc_b)₃Ga₅O₁₂:Eu_c，其中，0＜a＜0.10，0＜b＜0.15，0＜c＜0.15；所述导电膜的化学组成式为：Sn_1‑d‑eO₂:Sb_d,Eu_e,F_f，其中，0＜d＜0.10，0＜e＜0.08,0＜f＜0.05。通过以下步骤制备：(1)制备荧光粉末颗粒，(2)配置制备导电膜的前驱液，(3)制备荧光粉。本发明通过在荧光粉的外层包覆导电膜层，能有效减缓电流饱和效应，提高荧光粉的光输出。

技术领域

本发明涉及无机功能材料领域，具体涉及一种场发射荧光材料及其制备方法。

背景技术

场致发光是在控制电场的作用下，电子从场发射阵列的大量微阴极发射，经过电场的加速后，轰击涂敷在阳极玻璃上的荧光层发光。基于场致发光原理的场发射光源，具有发光效率高、低功耗、长寿命及轻薄、易于控制等优点，是一种新型、高效的环保光源。利用微阴极大面积制造的优势，能实现工艺简单的、成本低廉的高质量超薄平面光源。

荧光粉是场发射光源中的关键材料。现有技术中的荧光粉的发光颜色多为红、绿和蓝色，难以通过调整荧光粉配比获得高效的、高显色性的FED场发射光源。为了提高显色性，需改进荧光粉的发光光谱，实现方法是三基色荧光粉的基础上附加其它光色的荧光粉，以尽量接近阳光的光谱分布。橙色荧光粉是高显色场发射光源荧光粉的重要组成部分。现有技术中，Y₃Ga₅O₁₂:Eu、Gd₃Ga₅O₁₂:Eu、Y₃Al₅O₁₂:Eu、Gd₃Al₅O₁₂:Eu在电子束激发下能有效发光，光色均为橙色，其中Gd₃Ga₅O₁₂:Eu光效相对较高，但亮度仍然偏低，因而研发高亮度的橙色荧光粉有重要意义。

除了ZnS、Zn(Ga,Al)₂O₄、ZnGa₂O₄为基质的荧光粉具有一定的导电性外，其它材料均为绝缘型材料。场发射照明器件工作电压相对较低、电流大，绝缘型荧光粉容易发生电流饱和现象，在电子束辐照下绝缘型荧光粉表面会积累大量的电子，排斥一次电子的注入，引起电流饱和，导致亮度降低。为了避免荧光粉的电流饱和现象，提高荧光粉的亮度，现行方法是采用混合法在绝缘型荧光粉中加入一定比例的In₂O₃等半导体材料。这些材料的添加削弱了荧光粉的饱和现象，对亮度改善有一定作用。但是，由于导电材料本身并不发光，荧光粉的相对含量下降，参与发光的荧光颗粒减少，并且增加了对发射光的散射，限制了荧光粉的发光亮度。其次，混合法也不能使导电颗粒在荧光粉中的分布充分均匀，导电链数目有限，若要获得较低的电阻率，粉体中应包含过多的本身并不发光的导电材料，也会进一步影响荧光粉的发光亮度，同时导致经济成本的增加。

此外，传统的红粉Y₂O₂S:Eu，绿粉ZnS:Cu,Au,Al，蓝粉ZnS:Ag,Cl等硫化物荧光粉，在器件工作时容易分解出硫，会对器件中的阴极产生毒化作用，缩短器件寿命。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种场发射荧光材料及其制备方法。所制备的荧光粉在电子束激发下呈橙色发光，发光亮度高，并具有良好的导电性，无需添加不发光的导电材料，包覆材料与基体材料的发光光谱基本相同。