一种适用于场发射显示器的氮氧化物荧光材料。其特征是用通式表示为：ｘＭｙＮｚＬ；其中Ｍ为ＳｒＯ、ＳｒＣＯ３、ＣａＯ、ＣａＣＯ３、ＢａＯ、ＢａＣＯ３、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ３、ＺｎＯ或ＺｎＣＯ３中的一种或几种，其中Ｎ为Ｓｉ３Ｎ４或Ｓｉ３Ｎ４与ＳｉＯ２的混合物，Ｌ为Ｅｕ２Ｏ３或／和ＥｕＣＯ３；０．８≤ｘ≤０．９８，０．６６≤ｙ≤０．７１，０．０１≤ｚ≤０．１。本发明专利技术提供一种Ｅｕ２＋激发的碱土金属硅基氮氧化物荧光材料，受电子束激发后发射蓝绿色或者黄绿色荧光。本发明专利技术的荧光材料适合作为ＦＥＤ用荧光粉。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种荧光材料，特别涉及一种适用于场发射显示器的氮氧化物荧光材 料。
技术介绍
随着科技的发展和人民生活质量的提高，对显示器件的要求不断提高，平板显示 器因其特有的优点已进入人们的生活，高清晰度平板电视已经在取代传统的阴极射线管 (Cathode Ray Tube,CRT)电视。大屏幕平板显示的技术主要有液晶显示(Liquid Crystal Display, LCD)、等离子体显示(PlasmaDisplay Panel, PDP)、LED 显示(Light Emission Diode Panel)、有机发光显示(Organic Light Emitting Display, OLED)和场发射显示 (Field EmissionDisplay, FED)等。目前平板电视市场由液晶和等离子平分天下，但液晶 电视会出现“视角”问题；当外部光线反射到屏幕上时，等离子电视会造成图像模糊，功耗也 大。FED的技术原理非常类似传统阴极射线管(CRT)。在结构方面，CRT由单一电子枪 发射电子束撞击磷光面板，并利用偏向板控制电子束方向，而FED却并无偏向板，每一像素 均由电子发射子(emitting tip)完成，整个FED由数十万个主动冷发射子组成。FED继承 了 CRT亮度高、响应快、视角宽、色彩饱和度好等一系列优点，且能量转换效率高，FED的能 量转换效率可达20%以上，而CRT的效率则< 1%，同时避免了 CRT的电磁辐射和X射线辐 射，实现了平板显示的轻薄结构，因而倍受人们重视。虽然在外观上，FED类似薄型的CRT， 但是FED的工作电压(< IkV)却远小于CRT所需的工作电压(15 30kV)。制备优良性能FED的关键，一是场发射阴极阵列(Field Emissive Arrays, FEAs) 的设计和制备；另一个是荧光材料的选择和制备。荧光材料层的特性将决定场发射显示器 的光色与发光效率，具有相当的研发价值。目前的场发射显示器用荧光材料主要为硫化物 系列(蓝粉ZnS:Ag，Cl ；绿粉ZnS:Cu，Al和红粉Y2O2S = Eu)和氧化物系列(蓝粉Y2SiO5 = Ce ； 绿粉Y3(Al，Ga)5012: Tb和红粉Y2O3: Eu)。虽然这两个系列的荧光粉都在使用，但各自都有一 些弱点，并不能完全满足FED器件对荧光材料的要求。硫化物系列荧光材料虽然发光效率 较高，并具有一定的导电性，但在FED的低电压、大束流轰击下不稳定，分解出硫，“毒化”阴 极针尖，降低器件的光效和使用寿命。氧化物系列荧光材料虽然在FED的工作条件下较为 稳定，但它们都是很好的绝缘体，在大束流攻击下，电荷会在荧光材料表面富积，影响发光 效率，并且氧化物系列材料的发光效率也不及硫化物系列。USP6641756公开了一种低电压激发的硫化锌荧光材料的制备方法。该荧光材料的化 学组成为ZnS:Cu，Al。该专利技术通过碘化物助熔剂的使用，获得立方相的ZnS多晶体，具有较高的 发光强度。但硫化物本身的稳定性没有获得提高，在大束流电子束轰击下仍然容易发生分解， 并生成其他沉淀物覆盖在荧光粉表面，降低荧光材料的发光效率，缩短FED的使用寿命。N. Hirosaki 等(Blue-emitting AlN:Eu2+ nitride phosphor for field emissiondisplays, Appl. Phys. Lett. 91，061101 (2007))报道了 Si4+、Eu2+共掺杂的 AlN荧光材料。该荧光材料在电子束激发下发射波长位于460nm，半高宽为51nm，色纯度接近 ZnS:Ag，Cl，明显优于Y2SiO5:Ce、ZnGaO2和Sr2CeO4等通用的荧光材料。USP7074346公开了一种稀土金属离子掺杂的碱土金属氮氧化物发光材料及其制 备方法，化学组成式为MxSi12_(m+n)Al(m+n)OnN16_n:Lny，其中M为Li、Ca、Mg、Y以及除La和Ce以 外的其它镧系元素，Ln为掺杂的稀土金属离子Eu、Dy、Er、Tb、Yb等，0. 3彡x+y < 1.5,0 < y < 0. 7,0. 3 ^ m < 4. 5,0 < η < 2. 25, m = ax+by, a 是金属 M 的化合价，b 是金属 Ln 的化合价。该化合物在350 380nm的近紫外光和460附近的蓝光激发下具有较高的发光 效率和较好的稳定性。USP20070034885公开了一种Eu2+掺杂的硅基氮氧化物荧光材料，其化学组成为 MSi2O2N2: Eu2+(M = Sr(1_x_y)BayCax， 彡 x+y < 0. 5)，该荧光材料在 380 430nm 的光激发下， 发射出556到564nm的黄光。以上稀土金属离子激发的氮氧化物荧光材料，在380 460nm波长的光激发下，均 有较好的发光强度，有关氮氧化物在电子束激发下的发光性能至今未见公开报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种Eu2+激发的碱土金属硅基氮氧化物荧光材料，受电子 束激发后发射蓝绿色或者黄绿色荧光。本专利技术的荧光材料可用通式表示为xMyNzL ；其中M为Sr0、SrC03、Ca0、CaC03、Ba0、 BaC03、Mg0、MgCO3、ZnO或ZnCO3中的一种或几种，其中N为Si3N4或Si3N4与SiO2的混合物， L 为 Eu2O3 或 / 和 EuCO3 ；0. 8 彡 χ 彡 0. 98,0. 66 ^ y ^ 0. 71,0. 01 彡 ζ 彡 0. 1。其中Μ、N为基质，L为激活剂离子。本专利技术荧光材料各组分的最佳比例为0. 96SrC03，0. 71Si3N4，0. 02Eu203。本专利技术采用硅基氮氧化物作为荧光材料的基质，与硫化物相比具有较好的化学稳 定性。经吸收光谱和能带结构的计算可知，其能带带隙在4eV左右，属于半导体的范围，因 此导电性能要比一般的氧化物绝缘体好，在电子束激发下具有较高的发光效率和电流饱和 性。因此，该荧光材料适合作为FED用荧光粉。在大多数基质中，Eu2+离子的4f6与5d能级是重叠的，因此4f65d组态跃迁形成的 发射光谱是带状谱。由于5d电子的裸露，f — d跃迁能量随结晶学环境变化而明显改变。 发射光的最大峰值位置可随着基质的化学组成和结构有规律地蓝移或红移。当Eu2+取代氮 氧化物中Sr2+的格位时，通过调整Sr，Ba，Ca等基质组分，控制适合的工艺条件及配方组成， 能够实现Eu2+的发射从蓝绿到黄光变化可调。附图说明图1为实施例4的X射线衍射图；图2为实施例4在电子束激发下的发射光谱；图3为实施例4色品坐标图(X = 0. 35，Y = O. 599)。具体实施例方式将纯度彡99% 的 SrO, SrCO3、CaO、CaCO3、BaO、BaCO3> MgO, MgCO3、ZnO, ZnCO3 以及4纯度彡99. 99%的Si3N4、SiO2、Eu2O3、EuCO3，按表1比例混合，在密闭容器中混料48小时，将 混合均勻的原料置于氧化铝坩埚中，放入高温炉，在还原气氛下，在1250 1600°C烧结12 小时，烧结过程的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于场发射显示器的氮氧化物荧光材料，其特征是用通式表示为：ｘＭｙＮｚＬ；其中Ｍ为ＳｒＯ、ＳｒＣＯ↓［３］、ＣａＯ、ＣａＣＯ↓［３］、ＢａＯ、ＢａＣＯ↓［３］、ＭｇＯ、ＭｇＣＯ↓［３］、ＺｎＯ或ＺｎＣＯ↓［３］中的一种或几种，其中Ｎ为Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］或Ｓｉ↓［３］Ｎ↓［４］与ＳｉＯ↓［２］的混合物，Ｌ为Ｅｕ↓［２］Ｏ↓［３］或／和ＥｕＣＯ↓［３］；０．８≤ｘ≤０．９８，０．６６≤ｙ≤０．７１，０．０１≤ｚ≤０．１。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王灵利，倪海勇，张秋红，
申请(专利权)人：广州有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]
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