一种硅酸盐绿色荧光粉及其制备方法技术

技术编号:5311912 阅读:300 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供了一种硅酸盐绿色荧光粉及其制备方法,该荧光粉的化学组成为:M1xZn2-2x-yM2xSiO4:Mny,其中M1为Li,Na,K中的一种或几种组合;M2为Al,Ga,Y,Sc,Gd,La,Lu中的一种或几种组合,0.001≤x≤0.5,0.005≤y≤0.2。按上述化学组成称量原料和助熔剂,并充分混合均匀,然后在1100℃~1400℃、并在还原气氛下焙烧2~6小时即得到该荧光粉。所述荧光粉可被147nm~365nm范围的真空紫外或紫外光的激发下发射波长为510nm~540nm范围的绿色荧光,其余辉时间短,发光亮度高,稳定性好,可作为等离子显示器用绿色荧光粉。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土发光材料领域,具体涉及一种硅酸盐绿色荧光粉及其制备方 法,该荧光粉可作为等离子平板显示器(PDP)用绿色荧光粉。
技术介绍
等离子平板显示器(PDP)具有屏幕大、视角宽、清新度高、图形逼真、刷 新速度快等优点,受到人们的广泛关注。近年来3D显示技术的兴起,彩色PDP由 于优异的3D显示性能而迅速发展。随着人们对PDP显示性能的要求越来越高,对 PDP荧光粉相应地提出了更高的要求。目前,PDP用三基色荧光粉主要有(Y,Gd) B03:Eu3+,YB03:Eu3+,Y (P,V) 04:Eu3+ 等红粉;Zn2Si04:Mn2+ 和 YB03:Tb3+ 等绿粉和 BaMgAl10O17:Eu2+, BaMgAl14023:Eu2+,Y2Si05:Ce3+和 LaP04:Tm3+等蓝粉。其中,绿色荧 光粉主要采用的是Zn2Si04:Mn2+,具有生产成本低和发光效率高等特点,但是其余辉时间 过长达13ms,造成图像的托尾现象,不能较好地满足PDP快速响应,动态图像清晰的要 求。为了降低Zn2Si04:Mn2+的余辉时间,尤洪鹏等人采用提高Mn2+掺杂浓度,禾Ij用 浓度淬灭效应来减少的余辉时间(发光学报,Vol.21, No.4, 2000:349-352),但是这种方法 相应地会使Zn2Si04:Mn2+在真空紫外下的发光强度下降很多。中国专利CN1330737C公 开了一种体系(Zn,A)2Si04:Mn2+绿粉,采用的方法是用碱土金属部分取代Zn。
技术实现思路
本专利技术针对Zn2Si04:Mn2+体系绿色荧光粉存在余辉时间较长这一缺陷,提供一 种缩短其余辉时间的解决方案。具体方法是采用Al等三价元素和Li等一价元素部分取代 Zn2SiO4IMn2+中的Zn元素,改善发光中心Mn2+周围的晶体场环境,使Mn与Mn之间的 能量转递减少,从而达到缩短其余辉时间的目的。因此本专利技术能在不使Zn2Si04:Mn2+体 系绿色荧光粉的发光强度大幅降低的前提下缩短其余辉时间,应用于PDP显示器上可提 升其快速响应,动态显示的清晰度等性能。此外,本专利技术还提供了一种制备该硅酸盐绿 色荧光粉的合成方法。一种硅酸盐绿色荧光粉,其化合物的化学组成为M1xZn2HM2xSiC^Miv其 中M1为Li,Na,K中的一种或几种组合;M2为Al,Ga,Y,Sc,Gd,La,Lu中的 一种或几种组合,0.001<x<0.5, 0.005<y<0.2o该硅酸盐绿色荧光粉的制备包含以下步骤1)按M1xZtVkyM2xSiC^Mny的化学组成称量反应原料原料可以是其氧化物、碳酸 盐、氢氧化物、草酸盐和硝酸盐等能在高温下分解产生该元素氧化物的物质;2)将上述原料充分混合均勻,然后放入高温炉,在1100°C 1350°C空气中焙烧1 5 小时;3)将步骤2)得到的产物研磨均勻,然后再在1150°C 1300°C保护性气氛中焙烧1 5小时;4)将步骤3)得到的产物经球磨、分筛、洗涤、分级、烘干处理后即获得该荧光粉。其中步骤3)中的保护性气氛为炭块、一氧化碳、氮气、氮气和氢气的混合气体 中一种提供的保护性气氛。附图说明图1为本专利实施实例1的激发光谱。图2为本专利实施实例1的发射光谱。具体实施方式以下通过实施例形式的具体实施方式,对本专利技术的上述内容再作进一步的详细 说明。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实例,凡基于本专利技术上述 内容所实现的技术均属于本专利技术的范围。实施实例1:分别称量分析纯的 Li2CO3 0.02mol,ZnO 1.86mol,Al2O3 0.02mol,SiO2 l.lmol 和 MnCO3 0.06mol作为原料;将原料充分混合均勻,再将混合均勻的配料置于坩埚中,加 上盖子,放入高温炉中在1200°C焙烧2小时后,自然冷却;等冷却至室温时取出,研磨 均勻,再在1250°C,通入95%N2-5%H2还原气氛下焙烧3小时;然后将焙烧的产物经 球磨、分筛、洗涤、分级、烘干处理后即得到化学组成为Liaci4Zi^86Alcui4SiCVMncui6的样 品,其激发光谱和发射光谱分别如图1和图2所示。比较实施实例1为了考察本专利技术的技术方案对ZnJi04:Mn2+余辉时间的明显缩短,我们按照实施实 例1的制备方法,称量ZnO 1.94mol, SiO2 l.lmol和MnCO3 0.06mol作为原料,合成了不 添加一价碱金属和三价金属元素的化学组成为Zni.9Ji04:Mn(U16对比样品。测试实施实例1 7和比较实施实例1在147nm真空紫外激发下的相对亮度和余 辉时间,其中实施实例1 7样品的相对亮度均以比较实施实例1的亮度为参考值100, 详见表一。从表一中相对亮度和余辉时间的数据可以看出,比较实施实例1相对亮度最 大,但是其余辉时间也最长,而实施实例1 7的相对亮度均在95左右,且余辉时间小于 5ms,因而本专利技术能在相对亮度损失不大的条件下能有效缩短Ζη2&04:Μη2+绿色荧光粉的 余辉时间。实施实例2:分另Ij 称量分析纯的 NiI2CO3 0.025mol,ZnO 1.83mol,Ga2O3 0.025mol,SiO2 1.15mol和MnCO3 0.07mol作为原料,制备方法与实施实例1相同,得到组成为 Na0.05ZnL83Ga0.05SiO4:Mn0.07 的样品。实施实例3:分别称量分析纯的 IC2CO3 0.03mol,ZnO 1.83mol,Y2O3 0.03mol,SiO2 1.05mol和MnCO3 0.05mol作为原料,制备方法与实施实例1相同,得到组成为 K0^6Zn1 .S3Y0^6SiO4Mn0.05 的样品。实施实例4:分另Ij 称量分析纯的 Li2CO3 0.04mol,ZnO 1.78mol,Gd2O3 0.04mol,SiO2 1.05mol和MnCO3 0.06mol作为原料,制备方法与实施实例1相同,得到组成为 Li0.08ZnL78Gd0.08SiO4:Mn0.06 的样品。实施实例5:分另Ij 称量分析纯的 NiI2CO3 0.03mol,ZnO 1.83mol,Sc2O3 0.03mol,SiO2 Umol和MnCO3 0.05mol作为原料,制备方法与实施实例1相同,得到组成为 Na0.06ZnL83Sc0.06SiO4:Mn0.05 的样品。实施实例6:分另Ij 称量分析纯的 Li2CO3 0.035mol, ZnO 1.79mol,La2O3 0.035mol, SiO2 1.06mol和MnCO3 0.07mol作为原料,制备方法与实施实例1相同,得到组成为Li0.07ZnL79La0.07SiO4:Mn0.07 的样品。实施实例7:分另Ij 称量分析纯的 IC2CO3 0.03mol,ZnO 1.82mol,Lu2O3 0.03mol,SiO2 1.08mol和MnCO3 0.06mol作为原料,制备方法与实施实例1相同,得到组成为 K0.06ZnL82Lu0.06SiO4:Mn0.06 的样品。表一实施实例1 9和比较实施实例1样品的相对亮度和余辉时间权利要求1.一种硅酸盐绿色荧光粉,其特征在于该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅酸盐绿色荧光粉, 其特征在于该荧光粉的化学组成为:M↑[1]2x]Zn↓[2-2x-y]M↑[2]↓[x]SiO↓[4]:Mn↓[y],其中M↑[1]为Li,Na,K中的一种或几种组合;M↑[2]为Al,Ga,Y,Sc,Gd,La,Lu中的一种或几种组合,0.001≤x≤0.5,0.005≤y≤0.2。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:赵昆鲁雪光赵晓玲张明
申请(专利权)人:四川新力光源有限公司
类型:发明
国别省市:90[中国|成都]

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