專利名稱：高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種在真空紫外線或紫外線激發(fā)下發(fā)射紅色熒光的稀土釩磷酸鹽紅色熒光體及其制造方法。
背景技術(shù)：
近幾年，在世界平板顯示市場中，等離子體平板顯示(PDP)以它獨特的優(yōu)點，正在迅猛地發(fā)展。PDP顯示器是利用氣體放電產(chǎn)生真空紫外線激發(fā)熒光粉發(fā)光，實現(xiàn)彩色顯示，因此熒光粉是關(guān)鍵。不僅要求熒光粉發(fā)光亮度高，余輝短，而且要具有較高的色純度。目前，國內(nèi)外普遍使用的PDP紅色熒光粉主要是(Y1-x-yGdxEuy)BO3，這種熒光粉雖然發(fā)光亮度占優(yōu)勢，但因主發(fā)射波長為593nm，色純度較差，影響PDP的顯示色域。作為PDP紅粉除采用(Y1-x-yGdxEuy)BO3外，有時也采用Y2O3Eu(主發(fā)射波長為619nm)來擴(kuò)大PDP的顯示色域，但是Y2O3Eu要比(Y1-x-yGdxEuy)BO3發(fā)光亮度低很多，無疑會帶來亮度的損失，影響PDP顯示器的應(yīng)用，因此人們要求提供性能更為優(yōu)良的發(fā)光材料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在真空紫外線激發(fā)下，發(fā)光亮度高，并具有高色純度熒光體的稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體及其制造方法，該種熒光體不僅適用于彩色等離子體平板顯示器(PDP)，而且也適用與紫外線或電子束激發(fā)的光致發(fā)光材料或陰極射線發(fā)光材料。
本發(fā)明稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的化學(xué)表達(dá)式如下(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4式中0＜x≤0.9，0.01≤y≤0.4，0＜z≤0.9本發(fā)明稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的激活劑材料為含Eu3+的氧化物，濃度范圍y為0.01-0.4摩爾。
本發(fā)明的高亮度高色純度的紅色熒光體的制備工藝步驟如下
1、備料按本發(fā)明稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體化學(xué)表達(dá)式(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4計量比稱取一定量99.99％純度的Y2O3、Gd2O3、Eu2O3，以及分析純度以上的(NH4)2HPO4、NH4VO3或V2O5和Na2CO3、K2CO3、Li3PO4、H3BO3、BaF2、KF中的1-3種。
2、混料將上述原料裝入球磨罐中，放入瑪瑙球，球與原料的重量比為1∶1，球磨時間10小時以上，至原料磨均勻為止。
3、燒成本發(fā)明采用一步燒成法。
具體作法是，將上述混勻后的原料裝入氧化鋁坩堝中，加蓋放入高溫?zé)Y(jié)爐中，原料在室溫放入。原料放入后，高溫?zé)Y(jié)爐升至1200-1400℃，恒溫2-3小時，停止升溫，隨爐降至室溫將產(chǎn)物取出。
4、后處理將得到的產(chǎn)物白色粉末破碎，裝入球磨罐中，加入水和φ3mm玻璃球，粉料∶水∶球≈1∶1∶1，球磨2小時，把粉漿裝入燒杯中，用2％(NH4)2CO3溶液攪拌2小時，而后用70-80℃熱去離子水洗至中性，經(jīng)400目過篩，抽濾后于烘箱中120℃烘干，將烘干的熒光粉再經(jīng)260目過篩，并進(jìn)行檢測，即得到本發(fā)明的紅色熒光粉。
本發(fā)明的特點是(1)本發(fā)明的稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體是一種高色純度的紅色熒光粉；(2)基質(zhì)中適量的釓取代釔，改善熒光體的抗VUV輻射性能；(3)提出滿意的激活劑Eu3+的濃度范圍，實驗結(jié)果顯示，最佳濃度為0.04mol；(4)提出滿意的釓、釔配比和釩、磷配比，實驗結(jié)果顯示，Gd3+的最佳濃度為0.2mol，Y3+的最佳濃度為0.76mol；
(5)選用少量金屬碳酸鹽作為助熔劑，不僅降低了灼燒溫度，而且提高發(fā)光亮度，促進(jìn)晶體生長；(6)制造工藝簡單，易于操作，適宜批量生產(chǎn)。
具體實施例方式
實施例1稱取Y2O3100g，Eu2O36.50g，(NH4)2HPO485.30g，NH4VO332.40g，H3BO33.40g，將上述原料裝入球磨罐中，放入瑪瑙球，球與原料的重量比為1∶1，球磨時間10小時以上。將混勻的物料裝入氧化鋁坩堝內(nèi)并放入高溫?zé)Y(jié)爐中，將燒結(jié)爐溫度升到1250℃，恒溫2小時，待爐溫降至室溫取出坩堝。將出爐物料破碎，裝入球磨罐中，加入水和φ3mm玻璃球，粉料∶水∶球≈1∶1∶1，慢速球磨2小時，把粉漿裝入燒杯中，用2-5％(NH4)2CO3溶液攪拌2小時，而后用70-80℃熱去離子水洗至中性，經(jīng)400目過篩，抽濾后于烘箱中120℃烘干，將烘干的熒光粉再經(jīng)260目過篩，經(jīng)檢測即得到(Y1-xEux)(P1-yVy)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為100。
實施例2稱取Y2O3100g，Gd2O342.20g，Eu2O38.20g，(NH4)2HPO4100.00g，NH4VO354.50g，Na2CO310.70g，其余條件同實施例1，經(jīng)檢測即得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為105.4。
實施例3稱取Y2O3100g，Gd2O343.98g，Eu2O314.90g，(NH4)2HPO496.10g，V2O544.10g，Na2CO315.00g，其余條件同實施例1，經(jīng)檢測即得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為75.6。
實施例4稱取Y2O3100g，Gd2O3160.50g，Eu2O334.60g，(NH4)2HPO4155.95g，V2O571.60g，Na2CO326.10g，其余條件同實施例1，經(jīng)檢測即得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為90.9。
實施例5稱取Y2O3100g，Gd2O342.20g，Eu2O38.20g，(NH4)2HPO492.30g，NH4VO354.50g，Na2CO310.40g，其余條件同實施例1，經(jīng)檢測即得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為92.5。
實施例6稱取Y2O3100g，Gd2O342.20g，Eu2O38.20g，(NH4)2HPO492.30g，V2O542.40g，Na2CO310.95g，Li3PO40.025g，KF0.008g，其余條件同實施例1，經(jīng)檢測即得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為84.5。
實施例7稱取Y2O3100g，Gd2O342.20g，Eu2O38.20g，(NH4)2HPO492.30g，V2O542.40g，Na2CO314.30g，其余條件同實施例1，經(jīng)檢測即得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為90.9。
實施例8其它條件同實施例7，燒結(jié)爐溫度為1350℃，恒溫2小時，經(jīng)檢測即得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為86.9。
實施例9、稱取Y2O3100g，Gd2O342.20g，Eu2O38.20g，(NH4)2HPO4123.10g，V2O521.20g，Na2CO314.70g，其余條件同實施例1，經(jīng)檢測即得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體，在147nm激發(fā)下相對發(fā)光強(qiáng)度為57.3。
權(quán)利要求
1.一種高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體，其特征是化學(xué)表達(dá)式為(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4式中0＜x≤0.9，0.01≤y≤0.4，0＜z≤0.9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體，其特征是其激活劑材料為含Eu3+的氧化物，濃度范圍y為0.01-0.4mol。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體，其特征是y最佳值為0.04mol，x最佳值為0.2mol。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的制備方法，其特征是包括如下步驟1)備料按本發(fā)明稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體化學(xué)表達(dá)式(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4計量比稱取一定量99.99％純度的Y2O3、Gd2O3、Eu2O3，以及分析純度以上的(NH4)2HPO4、NH4VO3或V2O5和Na2CO3、K2CO3、Li3PO4、H3BO3、BaF2、KF中的1-3種。2)混料將上述原料裝入球磨罐中，放入瑪瑙球，球與原料的重量比為1∶1，球磨時間10小時以上，至原料磨均勻為止。3)燒成將上述混勻后的原料裝入氧化鋁坩堝中，加蓋放入高溫?zé)Y(jié)爐中，原料放入后，高溫?zé)Y(jié)爐升至1200-1400℃，恒溫2-3小時，停止升溫，隨爐降至室溫將產(chǎn)物取出。4)后處理將得到的產(chǎn)物白色粉末破碎，裝入球磨罐中，加入水和φ3mm玻璃球，粉料∶水∶球≈1∶1∶1，球磨2小時，把粉漿裝入燒杯中，用2％(NH4)2CO3溶液攪拌2小時，而后用70-80℃熱去離子水洗至中性，經(jīng)400目過篩，抽濾后于烘箱中120℃烘干，將烘干的熒光粉再經(jīng)260目過篩，得到本發(fā)明的紅色熒光粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的制備方法，其特征是稱取Y2O3100g，Eu2O36.50g，(NH4)2HPO485.30g，NH4VO332.40g，H3BO33.40g；將上述原料裝入球磨罐中，放入瑪瑙球，球與原料的重量比為1∶1，球磨時間10小時以上；將混勻的物料裝入氧化鋁坩堝內(nèi)并放入高溫?zé)Y(jié)爐中，將燒結(jié)爐溫度升到1250℃，恒溫2小時，待爐溫降至室溫取出坩堝；將出爐物料破碎，裝入球磨罐中，加入水和φ3mm玻璃球，粉料∶水∶球≈1∶1∶1，慢速球磨2小時，把粉漿裝入燒杯中，用2-5％(NH4)2CO3溶液攪拌2小時，而后用70-80℃熱去離子水洗至中性，經(jīng)400目過篩，抽濾后于烘箱中120℃烘干，將烘干的熒光粉再經(jīng)260目過篩，得到(Y1-xEux)(P1-yVy)O4紅色熒光體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的制備方法，其特征是稱取Y2O3100g，Gd2O342.20g，Eu2O38.20g，(NH4)2HPO4100.00g，NH4VO354.50g，Na2CO310.70g；將上述原料裝入球磨罐中，放入瑪瑙球，球與原料的重量比為1∶1，球磨時間10小時以上；將混勻的物料裝入氧化鋁坩堝內(nèi)并放入高溫?zé)Y(jié)爐中，將燒結(jié)爐溫度升到1250℃，恒溫2小時，待爐溫降至室溫取出坩堝；將出爐物料破碎，裝入球磨罐中，加入水和φ3mm玻璃球，粉料∶水∶球≈1∶1∶1，慢速球磨2小時，把粉漿裝入燒杯中，用2-5％(NH4)2CO3溶液攪拌2小時，而后用70-80℃熱去離子水洗至中性，經(jīng)400目過篩，抽濾后于烘箱中120℃烘干，將烘干的熒光粉再經(jīng)260目過篩，得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的制備方法，其特征是稱取Y2O3100g，Gd2O343.98g，Eu2O314.90g，(NH4)2HPO496.10g，V2O544.10g，Na2CO315.00g；將上述原料裝入球磨罐中，放入瑪瑙球，球與原料的重量比為1∶1，球磨時間10小時以上；將混勻的物料裝入氧化鋁坩堝內(nèi)并放入高溫?zé)Y(jié)爐中，將燒結(jié)爐溫度升到1250℃，恒溫2小時，待爐溫降至室溫取出坩堝；將出爐物料破碎，裝入球磨罐中，加入水和φ3mm玻璃球，粉料∶水∶球≈1∶1∶1，慢速球磨2小時，把粉漿裝入燒杯中，用2-5％(NH4)2CO3溶液攪拌2小時，而后用70-80℃熱去離子水洗至中性，經(jīng)400目過篩，抽濾后于烘箱中120℃烘干，將烘干的熒光粉再經(jīng)260目過篩，得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的制備方法，其特征是稱取Y2O3100g，Gd2O342.20g，Eu2O38.20g，(NH4)2HPO492.30g，V2O542.40g，Na2CO310.95g，Li3PO40.025g，KF0.008g；將上述原料裝入球磨罐中，放入瑪瑙球，球與原料的重量比為1∶1，球磨時間10小時以上；將混勻的物料裝入氧化鋁坩堝內(nèi)并放入高溫?zé)Y(jié)爐中，將燒結(jié)爐溫度升到1250℃，恒溫2小時，待爐溫降至室溫取出坩堝；將出爐物料破碎，裝入球磨罐中，加入水和φ3mm玻璃球，粉料∶水∶球≈1∶1∶1，慢速球磨2小時，把粉漿裝入燒杯中，用2-5％(NH4)2CO3溶液攪拌2小時，而后用70-80℃熱去離子水洗至中性，經(jīng)400目過篩，抽濾后于烘箱中120℃烘干，將烘干的熒光粉再經(jīng)260目過篩，得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高亮度高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的制備方法，其特征是稱取Y2O3100g，Gd2O342.20g，Eu2O38.20g，(NH4)2HPO492.30g，V2O542.40g，Na2CO314.30g；將上述原料裝入球磨罐中，放入瑪瑙球，球與原料的重量比為1∶1，球磨時間10小時以上；將混勻的物料裝入氧化鋁坩堝內(nèi)并放入高溫?zé)Y(jié)爐中，將燒結(jié)爐溫度升到1350℃，恒溫2小時，待爐溫降至室溫取出坩堝；將出爐物料破碎，裝入球磨罐中，加入水和φ3mm玻璃球，粉料∶水∶球≈1∶1∶1，慢速球磨2小時，把粉漿裝入燒杯中，用2-5％(NH4)2CO3溶液攪拌2小時，而后用70-80℃熱去離子水洗至中性，經(jīng)400目過篩，抽濾后于烘箱中120℃烘干，將烘干的熒光粉再經(jīng)260目過篩，得到(Y1-x-yGdxEuy)(P1-zVz)O4紅色熒光體。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)光材料技術(shù)領(lǐng)域，是一種高色純度稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體及其制造方法。本發(fā)明稀土釩磷酸釔釓銪紅色熒光體的化學(xué)表達(dá)式為(Y
文檔編號C09K11/83GK1546605SQ200310115899
公開日2004年11月17日 申請日期2003年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月5日
發(fā)明者謝宜華, 王曉君, 陳寶玖 申請人:中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所, 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研