專利名稱：一種熒光粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熒光粉的制備方法，特別屬于LaP04:Ce，Tb熒光粉的制備方法。
背景技術(shù)：
熒光粉是一種無機發(fā)光材料，它在外界能量的激發(fā)下可以發(fā)出各種顏色的光，因 此可用于多種照明和顯示，如普通熒光燈，冷陰極熒光燈，普通陰極射線電視，等離子顯示， 場發(fā)射顯示等。根據(jù)激發(fā)能量的不同，可應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，如紫外線激發(fā)的熒光粉用于熒 光燈，等離子體顯示；陰極射線激發(fā)的熒光粉用于普通電視機，場發(fā)射顯示；藍光或近紫外 線激發(fā)的熒光粉用于白光發(fā)光二極管等。熒光粉的開發(fā)利用大約有近百年的歷史，但現(xiàn)在使用的大多數(shù)熒光粉還是30多 年前發(fā)現(xiàn)的，如燈用三基色熒光粉(Y2O3 = Eu紅粉，CeMgAl11O19 = Tb綠粉，LaPO4:Ce, Tb綠粉， BaMgAl10O17 Eu 藍粉)，等離子體熒光粉((Y，Gd) BO3 Eu 紅粉，ZnSiO4 Mn 綠粉，BaMgAlltlO17 Eu 藍粉)，白光發(fā)光二極管用熒光粉((Y，Gd) 3 (Al，Ga) 5012 Ce黃粉，(Ba，Sr) SiO4: Eu綠粉)，目 前制備熒光粉的方法很多，主要分為固相法和軟化學(xué)方法。固相法為高溫固相反應(yīng)法，軟化 學(xué)方法有多種方法，主要有溶液沉淀法(共沉淀或均相沉淀)，溶膠-凝膠法，氣相法(噴霧 熱解法)，燃燒合成法等。高溫固相反應(yīng)法工藝簡單，容易放大，為工業(yè)上主要生產(chǎn)熒光粉的 方法，該法的缺點是易形成團聚體，難以生產(chǎn)細顆粒，容易產(chǎn)生雜相和雜質(zhì)，粒度分布較寬。 溶液沉淀法化學(xué)均勻性好，可以得到小粒度的熒光粉，但還需要一個高溫結(jié)晶和晶粒長大 的過程，才能得到發(fā)光良好的熒光粉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種LaP04:Ce，Tb綠色熒光粉的制備方法。特備是控制上述 熒光粉粒度大小和顆粒形貌的制備方法。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為一種熒光粉的制備方法以市售LaP04:Ce， Tb前驅(qū)體為原料，加入助熔劑，然后研細并混合均勻，在還原性氣氛中加熱至900-1100°C， 保溫，冷卻至室溫后取出，將燒結(jié)塊置于80°C的水中攪拌至燒結(jié)塊粉碎并分散于水中，洗滌 到溶液電導(dǎo)率小于10 μ S/cm，然后過濾烘干即可，LaP04:Ce, Tb前驅(qū)體與助熔劑的重量比 1 0. 01-0. 2。所述的助熔劑可以是堿金屬、堿土金屬鹽、極性氧化物一種或數(shù)種的混合物，如鹵 化物，碳酸鹽，硼酸鹽(NaPO3)，磷酸鹽，硅酸鹽，H3BO3, B2O3，P2O5，GeO2, Li3PO4, LiF, Li2CO30優(yōu)選的助熔劑為NaP03、Η3Β03。當以NaPO3為助熔劑，得到中心粒徑為3. 9-7 μ m的熒光粉，顆粒為多面體形貌；上 述形貌的熒光粉特別適用于熒光反射型發(fā)光器件，如等離子體顯示。當以H3BO3為助熔劑，得到中心粒徑為4. 4-6. 2μπι的熒光粉，顆粒為球形形貌，上 述形貌的熒光粉特別適用于熒光穿透型發(fā)光器件，如熒光燈，白光發(fā)光二極管等。本著上述目的，分別以NaPO3 (代表鹽類助熔劑)和H3BO3 (代表極性氧化物)為助熔劑制備了 LaP04:Ce，Tb熒光粉，同時還采用了以NaPO3或H3BO3為主，組合其它助熔劑如 Li3PO4, LiF, Li2CO3 等。助熔劑法是生長單晶的主要方法，而熒光粉是多晶粉末，需要晶粒結(jié)晶良好，盡管 工業(yè)上生產(chǎn)熒光粉時會加入少量助熔劑，但只是利用助熔劑來降低固相反應(yīng)溫度和促進結(jié) 晶。本發(fā)明采用助熔劑法制備熒光粉不僅降低固相反應(yīng)溫度和促進結(jié)晶，更主要的是控制 熒光粉的粒徑大小，獲得細粒徑熒光粉，同時控制熒光粉的形貌，以滿足不同的應(yīng)用。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，以助熔劑作為介質(zhì)，通過對合成熒光粉的反應(yīng)物的傳質(zhì)， 形成熒光粉組成化合物并不斷長大成晶粒。通過洗滌熒光粉晶粒除去助熔劑，從而得到純 凈的熒光粉顆粒；通過采用不同類型的助熔劑來獲得不同形貌的熒光粉顆粒，如多面體形 貌和球形形貌；通過增加或減小助熔劑的用量來得到不同粒度大小的熒光粉，由此可得到 細顆粒熒光粉。



圖1是LaPO4: Ce，Tb熒光粉中心粒徑隨助熔劑NaPO3相對于熒光粉質(zhì)量的加入量 的變化。圖2是LaP04:Ce，Tb熒光粉中心粒徑隨助熔劑H3BO3相對于熒光粉質(zhì)量的加入量 的變化。圖3是LaP04:Ce，Tb熒光粉的放大10000倍的掃描電鏡照片，以NaPO3為助熔劑， 加入量為相對于熒光粉質(zhì)量的10%，制備溫度為1100°C。圖4是LaP04:Ce，Tb熒光粉的放大20000倍的掃描電鏡照片，以10% H3BO3+1 % Li3PO4S助熔劑，制備溫度為1100°C。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細的說明。實施例1 分別稱取12克LaPO4: Ce，Tb前驅(qū)體，每12克前驅(qū)體分別加入0. 12克，0. 6克，1. 2 克，1. 7克，2. 4克NaPO3助熔劑，分別在瑪瑙研缽研細并混合均勻，在弱CO還原性氣氛加熱 至900°C，保溫2小冷卻至室溫后，將燒結(jié)塊置于80°C的熱水中攪拌至燒結(jié)塊粉碎并分散于 水中，經(jīng)數(shù)次洗滌至洗滌液電導(dǎo)率小于10μ S/cm，然后過濾、120°C烘干即得樣品。實施例2 除加熱溫度為1000°C外，其余與實施例1相同。實施例3 除加熱溫度為1100°C外，其余與實施例1相同。實施例1-3的結(jié)果如圖1所示熒光粉的中心粒徑為3. 9 μ m至7 μ m。在同一燒結(jié)溫度下，中心粒徑隨助熔劑的 用量增加開始減小，隨后又逐漸增加；當NaPO3助熔劑的用量為熒光粉的10%時，燒結(jié)溫度 為1000°C可以得到中心粒徑為4μ m左右的LaP04:Ce，Tb熒光粉。該熒光粉的掃描電鏡照 片如圖3所示，顆粒為多面體形貌。實施例4
分別稱取12克LaPO4: Ce，Tb前驅(qū)體，每12克前驅(qū)體分別加入0. 12克，0. 6克，1. 2 克，1. 7克，2. 4克H3BO3助熔劑，分別在瑪瑙研缽研細并混合均勻，在弱CO還原性氣氛加熱 至900°C，保溫2小時，冷卻至室溫后，將燒結(jié)塊置于80°C的熱水中攪拌至燒結(jié)塊粉碎并分 散于水中，經(jīng)多次洗滌至洗滌液電導(dǎo)率小于10 μ S/cm，然后過濾、120°C烘干即得樣品。樣品 中心粒徑為4. 4 μ m至6. 2 μ m，顆粒形貌為球形。實施例5 除加熱溫度為1000°C外，其余與實施例1相同。實施例6 除加熱溫度為1100°C外，其余與實施例1相同。實施例4-6的結(jié)果如圖2所示顆粒為中心粒徑為4. 4-6. 2 μ m的熒光粉；在同一 燒結(jié)溫度下，中心粒徑隨助熔劑的用量增加開始減小，隨后又逐漸增加。實施例7 稱取12克LaPO4:Ce，Tb前驅(qū)體，加入1. 2克H3BO3和0. 12克Li3PO4助熔劑，在瑪 瑙研缽研細并混合均勻，在弱CO還原性氣氛加熱至iioo°c，保溫2小時，冷卻至室溫后，將 燒結(jié)塊置于80°c的熱水中攪拌至燒結(jié)塊粉碎并分散于水中，經(jīng)數(shù)次洗滌至洗滌液電導(dǎo)率小 于lOyS/cm，然后過濾、120°C烘干即得樣品。如圖4所示樣品中心粒徑為3. 8 μ m，顆粒形 貌為類球形。
權(quán)利要求
一種熒光粉的制備方法，其特征在于以市售LaPO4:Ce，Tb前驅(qū)體為原料，加入助熔劑，然后研細并混合均勻，在還原性氣氛中加熱至900-1100℃，保溫，冷卻至室溫后取出，將燒結(jié)塊置于80℃的水中攪拌至燒結(jié)塊粉碎并分散于水中，洗滌到溶液電導(dǎo)率小于10μS/cm，然后過濾烘干即可，LaPO4:Ce，Tb前驅(qū)體與助熔劑的重量比1∶0.01-0.2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熒光粉的制備方法，其特征在于所述的助熔劑可以是 堿金屬、堿土金屬鹽、極性氧化物一種或數(shù)種的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熒光粉的制備方法，其特征在于所述的助熔劑為 NaPO3、H3BO3。
4.權(quán)利要求1所述的熒光粉在熒光反射型發(fā)光器件、熒光穿透型發(fā)光器件的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熒光粉的制備方法，以市售LaPO4∶Ce，Tb前驅(qū)體為原料，加入助熔劑，然后研細并混合均勻，在還原性氣氛中加熱至900-1100℃，保溫，冷卻至室溫后取出，將燒結(jié)塊置于80℃的水中攪拌至燒結(jié)塊粉碎并分散于水中，洗滌到溶液電導(dǎo)率小于10μS/cm，然后過濾烘干即可，LaPO4∶Ce，Tb前驅(qū)體與助熔劑的重量比1∶0.01-0.2。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過采用不同類型的助熔劑來獲得不同形貌的熒光粉顆粒，如多面體形貌和球形形貌；通過增加或減小助熔劑的用量來得到不同粒度大小的熒光粉，由此可得到細顆粒熒光粉。
文檔編號C09K11/81GK101818066SQ20101017417
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者曾小青 申請人:蕪湖旭普熒光材料科技有限公司