一种红色荧光粉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种红色荧光粉及其制备方法，其化学组成式为：Ｍ６Ｌｎ２－ｘＥｕｘＲ２（ＰＯ４）６Ｆ２；其中，Ｍ为碱土金属离子Ｃａ２＋、Ｓｒ２＋、Ｂａ２＋中至少一种；Ｌｎ为稀土金属离子，选自Ｌａ３＋、Ｇｄ３＋、Ｙ３＋；Ｒ为碱土金属离子，选自Ｎａ＋和Ｋ＋；ｘ为掺杂元素Ｅｕ相对Ｌｎ稀土元素所占的摩尔百分比系数，０．０１≤ｘ≤０．９０。将稀土氧化物、磷酸二氢铵、碱（土）金属碳酸盐、氟化铵混合，在ＣＯ气氛中，于９５０℃或１０５０？℃烧结２－４小时，研磨便得到产品。所得发光材料能有效地吸收１４７ｎｍ和１７２ｎｍ真空紫外光产生主发射峰位于６１８ｎｍ的绿色发射，１７２ｎｍ激发的发射强度比ＰＤＰ红粉（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ３＋（ＹＧＢ）要强。所得荧光粉主发射位于６１８ｎｍ，相比ＹＧＢ？５９３ｎｍ的发射的色坐标更好。所得荧光粉发光强度高，色纯度高，色坐标好，适合作为ＰＤＰ和无汞荧光灯用的发光材料的红光部分。

Red fluorescent powder and preparation method thereof

The invention discloses a red fluorescent powder and its preparation method, its chemical composition is M6Ln2xEuxR2 (PO4) 6F2; among them, M is at least one of the alkaline earth metal ions Ca2 +, Sr2, Ba2; Ln for rare earth metal ions, selected from the Gd3, R, Y3; alkaline earth metal ions selected from Na. + and K +; molar percentage coefficient X for doping elements of Eu relative to Ln rare earth elements, 0.01 = x = 0.90. The rare earth oxides are mixed with phosphoric acid, two ammonium hydrogen, alkali (soil), metal carbonate, and ammonium fluoride in an CO atmosphere at 950 DEG C or 1050? C sintering 2-4 hours grinding can obtain the product. The green emitting luminescent materials can effectively absorb 147nm and 172nm vacuum ultraviolet light generating main emission peak at 618nm, the emission intensity of 172nm excitation than PDP (Y, Gd) red phosphor BO3:Eu3 + (YGB). The main emission of the resulting phosphor is located at 618nm, compared to YGB? The color coordinates of 593nm's emission are better. The fluorescent powder has high luminous intensity, high color purity and good color coordinates, and is suitable for being used as the red light part of the luminescent material for PDP and mercury free fluorescent lamps.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种可用于等离子平板显示(Plasma Display Panel)和无荥荧光灯 (Hg-free luminescence lamps)的荧光粉及其制备技术。
技术介绍
等离子平板显示技术(Plasma Display Panel，简称PDP)是目前主要的大屏幕显 示技术之一。PDP是一种在驱动电路控制下，利用氙(Xe)基稀有气体混合气体等离子体放 电产生的紫外线(主要在147纳米(nm)和172纳米(nm))激发三基色荧光粉发光的一种 平板显示技术。 日光灯和冷阴极荧光灯是主要的室内照明光源和液晶器件背光源，但其中用于提 供高压下受电子激发形成等离子体的汞是一种对环境危害较大的、容易挥发的液态重金 属，因此在应用上将会逐渐被限制和取代。无汞荧光灯是取代含汞日光灯和液晶器件背光 源的理想光源。无汞荧光灯的工作原理和等离子平板显示技术相似，利用氙(Xe)基稀有气 体混合气体等离子体放电产生的147/172纳米(nm)作为激发光激发荧光粉发射可见光。随 着人们环保意识的增强，这种绿色的无汞荧光灯有望取代含汞的日光灯成为主要的照明 的光源。 目前商用的PDP荧光粉的红色成分主要是(Y， Gd) B03:Eu3+ (YGB)，但YGB还有存在 着缺点，其中之一就是由于它的主发射是5D。 一 7巳跃迁发射，发射波长位于593nm，这导致 它的发射波长和国际照明协会规定的700nm不匹配。因此我们需要寻找一种发光强度高， 色纯度高，色坐标适合的红色PDP和无汞荧光灯用荧光粉。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服目前商用红色荧光粉存在的色坐标不匹配的问题，提供一种 发射强度高、色坐标更适合的PDP和无汞荧光灯用的红色荧光粉。 本专利技术的红色荧光粉的化学组成表示式为M6Ln2—xEuxR2 (P04) 6F2 其中，M为碱土金属离子Ca2+、Sr2+、Ba2+中至少一种；Ln为稀土金属离子La3+、Gd3+、 Y3+中至少一种；R为碱土金属离子，选自Na+和K+ ;x为掺杂元素Eu相对Ln稀土元素所占 的摩尔百分比系数，O. 005《x《0. 90。 Eu3+为主要发光离子，Ln3+为辅助激活剂，R+为电 荷补偿离子。在真空紫外(VUV)光激发下，基质材料吸收一定的能量以后，可以将能量传递 给辅助激活剂和Eu3+，同时辅助激活剂也向Eu3+离子转移能量。最后，由Eu3+的跃迁产生红 色发射。 本专利技术的另一个目的是提供上述红色荧光粉的制备方法。 本专利技术的制备方法采用高温固相法，包括如下步骤 按化学表达式称取稀土氧化物、磷酸二氢铵、碱金属碳酸盐、碱土金属碳酸盐、氟 化铵，研磨使物料均匀混合，在一氧化碳还原气氛中烧结2-4小时，其产物研磨便得到产 品。烧结温度当碱土金属离子M为Ca时为1050°C ;当M为S,或Ba时为950°C。 与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果 1.本专利技术的红色荧光粉在147nm和172nm处(尤其是172nm)有较强的吸收，且在 147nm和172nm光激发下有较强的红光发射(主发射波长位于618nm左右)。表明该荧光 粉能被目前主要应用的PDP器件和无汞荧光灯中的氙基稀有气体等离子放电产生的真空 紫外光(147nm和172nm)高效激发，符合PDP和无汞荧光灯应用的要求。 2.为了对比本专利技术荧光粉的发射强度，在相同的测试条件下，测试了本专利技术荧光 粉和目前使用的商品PDP红色荧光粉YGB的吸收光谱及147、172nm光激发的发射光谱。 172nm光激发下的发射光谱显示，本专利技术的荧光粉比目前使用的商品PDP红色荧光粉YGB的 发射强度高，积分强度约为YGB的133%。 3.本专利技术的荧光粉的色坐标为(0. 63，0. 36)，与商用YGB的色坐标(0. 60，0. 37)相比，更偏向红光区，色坐标更好。 4.本专利技术的荧光粉合成步骤简单，易于操作，成本低廉。 附图说明 图1为实施例20的红色发光材料CaeGd^Eu^NaJPCWFj监测618nm，图a)与 商品YGB红色发光材料(监测593nm，图b)的真空紫外激光谱对照图； 图2为147nm(上图)和172nm(下图)激发下，实施例20的红色发光材料 CaeGd^Eu。.。3Na2(P0》eF2与商品YGB红粉的发射光谱对照图； 图3为实施例20的红色发光材料C^GcIl 97Eu。. 。3Na2 (P04) 6F2与商品YGB红粉的色 度坐标图。具体实施方式 实施例1 :称取三氧化二镧(La203)0. 5241g，氧化铕(Eu203) 0. 0205g，碳酸钙 (CaC03) 1. 00 09g，碳酸钠(Na2C03)0. 1943g，磷酸二氢铵(NH4H2P04) 1. 1504g，氟化铵 (NH4F)0. 1729g，于玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，在一氧化碳气氛中105(TC烧结4小 时，冷至室温，将样品取出研磨，最终得到产品。 实施例2:称取三氧化二钆(Gd203)0. 5830g，氧化铕(Eu203)0.0205g，碳酸钙 (CaC03) 1. 00 09g，碳酸钠(Na2C03)0. 1943g，磷酸二氢铵(NH4H2P04) 1. 1504g，氟化铵 (NH4F)0. 1729g，于玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，在一氧化碳气氛中105(TC烧结4小 时，冷至室温，将样品取出研磨，最终得到产品。 实施例3 : 称取三氧化二钇(Y203) 0. 3632g，氧化铕(Eu203) 0. 0205g，碳酸钙(CaC03) 1. 00 09g， 碳酸钠(Na2C03)0. 1943g，磷酸二氢铵(NH4H2P04) 1. 1504g，氟化铵(NH4F)0. 1729g，于玛瑙研 钵中充分研磨并混合均匀后，在一氧化碳气氛中105(TC烧结4小时，冷至室温，将样品取出 研磨，最终得到产品。 实施例4 :称取三氧化二镧(La203)0. 5241g，氧化铕(Eu203) 0. 0205g，碳酸锶(SrC03) 1. 47 6 3g，碳酸钠(Na2C03)0. 1943g，磷酸二氢铵(NH4H2P04) 1. 1504g，氟化铵 (NH4F)0. 1729g，于玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，在一氧化碳气氛中95(TC烧结4小 时，冷至室温，将样品取出研磨，最终得到产品。 实施例5 :称取三氧化二钆(Gd203)0. 5832g，氧化铕(Eu203) 0. 0205g，碳酸锶 (SrC03) 1. 47 6 3g，碳酸钠(Na2C03)0. 1943g，磷酸二氢铵(NH4H2P04) 1. 1504g，氟化铵 (NH4F)0. 1729g，于玛瑙研钵中充分研磨并混合均匀后，在一氧化碳气氛中95(TC烧结4小 时，冷至室温，将样品取出研磨，最终得到产品。 实施例6 : 称取三氧化二钇(Y203) 0. 3632g，氧化铕(Eu203) 0. 0205g，碳酸锶(SrC03) 1. 47 6 3g， 碳酸钠(Na2C03)0. 1943g，磷酸二氢铵(NH4H2P04) 1. 1504g，氟化铵(NH4F)0. 1729g，于玛瑙研 钵中充分研磨并混合均匀后，在一氧化碳气氛中95(TC烧结4小时，冷至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红色荧光粉，其化学组成式为：Ｍ↓［６］Ｌｎ↓［２－ｘ］Ｅｕ↓［ｘ］Ｒ↓［２］（ＰＯ↓［４］）↓［６］Ｆ↓［２］；　　　　其中，Ｍ为碱土金属离子Ｃａ↑［２＋］、Ｓｒ↑［２＋］、Ｂａ↑［２＋］中的一种或两种或三种；Ｌｎ为稀土金属离子，选自Ｌａ↑［３＋］、Ｇｄ↑［３＋］、Ｙ↑［３＋］；Ｒ为碱金属离子，选自Ｎａ↑［＋］和Ｋ↑［＋］；ｘ为掺杂元素Ｅｕ相对Ｌｎ稀土元素所占的摩尔百分比系数，０．００５≤ｘ≤０．９０。

【技术特征摘要】
一种红色荧光粉，其化学组成式为M6Ln2-xEuxR2(PO4)6F2；其中，M为碱土金属离子Ca2+、Sr2+、Ba2+中的一种或两种或三种；Ln为稀土金属离子，选自La3+、Gd3+、Y3+；R为碱金属离子，选自Na+和K+；x为掺杂元素Eu相对Ln稀土元素所占的摩尔百分比系数，0.005≤x≤0.90。2. 权利要求1所述红色荧光...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁宏斌，谢木标，倪海勇，苏锵，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]