專利名稱：真空紫外激發(fā)的高色純度磷釩酸釔紅色熒光粉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于真空紫外激發(fā)的高色純度磷釩酸釔紅色熒光粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著科技發(fā)展及人們生活質(zhì)量的提高，期待著發(fā)展高清晰度大屏幕平板顯示。由于彩色等離子體平板顯示(PDP)與其它顯示方式如CRT、LCD、EL、FED等相比具有屏幕大、清晰度高、重量輕、機體薄等諸多優(yōu)點，已成為大屏幕平板顯示的佼佼者，也使得掛壁彩電成為現(xiàn)實。PDP所用的關(guān)鍵材料之一是熒光粉。目前所用的PDP紅粉為(Y，Gd)BO3Eu，其主發(fā)射波長位于593nm，色純度低于NTSC標準，而熒光粉的色純度是影響圖象全色顯示的主要指標，因此，提高紅色熒光粉的色純度就成為改善PDP質(zhì)量的關(guān)鍵之一。人們?yōu)榇俗髁嗽S多努力。有人采用Y2O3Eu來代替(Y，Gd)BO3Eu；盡管主發(fā)射波長移至612nm，但真空紫外激發(fā)的效率下降40％。日本大電株式會社與上海躍龍有色金屬有限公司在日本公開特許公報(特開2001～49252)中則提出(YaGdbRcEud)2O3·mB2O3即在稀土氧化物(YaGdbRcEud)2O3中加入一定量的三氧化二硼(B2O3)，力圖改善Y2O3Eu的發(fā)光效率，但由于稀土氧化物與稀土硼酸鹽不能形成完全固溶體，因此實際上是稀土氧化物和稀土硼酸鹽的混合物，其效率無疑不會高。
YVO4Eu的主發(fā)射波長位于619nm，由于充分利用VO43+根的基質(zhì)吸收具有較高的發(fā)光效率，曾用作彩色電視的紅色熒光粉。在YVO4Eu中加入P成為Y(PV)O4Eu有助于提高色純度，曾用于陰極射線發(fā)光，并作為高壓汞燈熒光粉而被廣泛應用。在此方面已有許多報導如美國專利US367706報導了制備溫度和原料對Y(PV)O4Eu的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種真空紫外激發(fā)的高色純度磷釩酸釔紅色熒光粉；本發(fā)明的目的是提供一種真空紫外激發(fā)的高色純度磷釩酸釔紅色熒光粉的制備方法。
從Eu3+在YPO4-YVO4固溶體中的發(fā)光可見，在Y PP1-ZVZO4Eu3+中的濃度Z＜0.3時出現(xiàn)離VO43+子團的藍色發(fā)射，直到V5+的濃度等于或大于Z＞0.3時，VO43+離子的藍色發(fā)射才被Eu3+離子的紅色發(fā)射所猝滅，主發(fā)射波長在619nm。在真空紫外的激發(fā)下，Eu3+在YPO4-YVO4固溶體的發(fā)光在一定范圍內(nèi)隨著P5+濃度增加，Eu3+離子的發(fā)光增強。以及加入一定量的Gd3+離子也有助于發(fā)光增強。
本發(fā)明所制備的紅色熒光粉的化學式為(Y1-X-YGdXEuY)(P1-ZVZ)O4，其中0≤X≤0.6，0.03≤Y≤0.06，0.3＜Z≤0.6所用的原料為Y2O3(純度99.99％)，Eu2O3(99.99％)，Gd2O3(99.99％)，NH4VO3(分析純)，NH4H2PO4(分析純)，H3BO3(優(yōu)級純)。
本發(fā)明的熒光粉在147nm或172nm的真空紫外線輻照下，發(fā)出較強的紅光，主發(fā)射波長均在619nm，有較高的色純度。其發(fā)光強度也遠優(yōu)于Y2O3Eu，而與(YGd)BO3Eu相同。
本發(fā)明的熒光粉的制備方法根據(jù)所提出的紅色熒光粉的化學組成(Y1-X-YGdXEuY)(P1-ZVZ)O4，按摩爾比精確稱取所用的原料，并加入重量比為0.4％～5％的助熔劑H3BO3，研細，將混均研細的原料置于剛玉坩堝中并加蓋，于室溫下放入熱電爐中，以5～15℃/分的速率加熱至500～700℃，并保溫0～5小時；接著以5℃/分的速率加熱至1100℃～1400℃，保溫2-6小時，自然冷卻至室溫，研細灼燒產(chǎn)物，裝入坩堝中，將坩堝置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1100℃～1400℃，保溫2-4小時，然后自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物為白色，經(jīng)過篩則為摻銪磷釩酸釔紅色熒光粉。
本發(fā)明的特點通過大量試驗優(yōu)化出專用于PDP和無汞熒光燈的真空紫外激發(fā)的熒光粉；該熒光粉發(fā)射紅光，其發(fā)射主峰位于619nm具有較高的色純度，該熒光粉的制備采用在助熔劑協(xié)助下的固相反應，其合成溫度較低、設(shè)備簡單；該熒光粉的合成采用分步加熱，使所合成的熒光粉均勻、粒度適中。
具體實施例方式
如下實施例1稱取0.7339克Y2O3，0.5436克Gd2O3，0.088克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至600℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物?；瘜W式為Y0.65Gd0.3Eu0.05(P0.7V0.3)O4。
實施例2稱取0.7339克Y2O3，0.5436克Gd2O3，0.088克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.12克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至600℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1100℃并保溫6小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1400℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；即得白色產(chǎn)物。化學式為Y0.65Gd0.3Eu0.05(P0.7V0.3)O4。
實施例3稱取0.7339克Y2O3，0.5436克Gd2O3，0.088克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.01克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至700℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1400℃并保溫2小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1100℃，保溫4小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物?；瘜W式為Y0.65Gd0.3Eu0.05(P0.7V0.3)O4。
實施例4稱取1.073克Y2O3，0.088克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至600℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫4小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物?；瘜W式為Y0.95Eu0.05(P0.7V0.3)O4。
實施例5稱取0.3952克Y2O3，1.078克Gd2O3，0.088克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至600℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物?；瘜W式為Y0.35Gd0.6Eu0.05(P0.7V0.3)O4。
實施例6稱取1.037克Y2O3，0.088克Eu2O3，0.7017克NH4VO3，0.4559克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至600℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物。化學式為Y0.95Eu0.05(P0.4V0.6)O4。
實施例7稱取0.7566克Y2O3，0.5436克Gd2O3，0.0528克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至600℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物。化學式為Y0.67Gd0.3Eu0.03(P0.7V0.3)O4。
實施例8稱取0.7227克Y2O3，0.5436克Gd2O3，0.1056克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至600℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物。化學式為Y0.64Gd0.3Eu0.06(P0.7V0.3)O4。
實施例9稱取0.8582克Y2O3，0.3624克Gd2O3，0.0704克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以10℃/分的速率從室溫加熱至600℃，保溫2小時，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物?；瘜W式為Y0.67Gd0.2Eu0.04(P0.7V0.3)O4。
實施例10稱取0.7339克Y2O3，0.5436克Gd2O3，0.088克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以5℃/分的速率從室溫加熱至600℃，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物?；瘜W式為Y0.65Gd0.3Eu0.05(P0.7V0.3)O4。
實施例11稱取0.7339克Y2O3，0.5436克Gd2O3，0.088克Eu2O3，0.3509克NH4VO3，0.7979克NH4H2PO4，0.06克H3BO3，于瑪瑙研缽中混均、研細，然后將混合物置于剛玉坩堝中并加蓋，放入熱電爐中，以15℃/分的速率從室溫加熱至500℃，保溫5小時，接著以5℃/分的速率加熱至1200℃并保溫4小時。自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物可能呈淡黃色。研細灼燒產(chǎn)物裝入同一坩堝中，置于熱電爐中，以10℃/分的速率加熱至1200℃，保溫2小時并自然冷卻至室溫；得白色產(chǎn)物?；瘜W式為Y0.65Gd0.3Eu0.05(P0.7V0.3)O4。
權(quán)利要求
1.一種真空紫外激發(fā)的高色純度磷釩酸釔紅色熒光粉，其特征在于化學式為(Y1-X-YGdXEuY)(P1-ZVZ)O4，其中0≤X≤0.6，0.03≤Y≤0.06，0.3＜Z≤0.6所用的原料為Y2O3(純度99.99％)，Eu2O3(99.99％)，Gd2O3(99.99％)，NH4VO3(分析純)，NH4H2PO4(分析純)，H3BO3(優(yōu)級純)。
2.如權(quán)利要求1所述的真空紫外激發(fā)的高色純度磷釩酸釔紅色熒光粉，其特征在于熒光粉在147nm或172nm的真空紫外線輻照下，主發(fā)射波長為619nm。
3.一種真空紫外激發(fā)的高色純度磷釩酸釔紅色熒光粉的制備方法，其特征在于按化學組成(Y1-X-YGdXEuY)(P1-ZVZ)O4的摩爾比精確稱取所用的原料，并加入重量比為0.4％～5％的助熔劑H3BO3，研細，于室溫下以5～15℃/分的速率加熱至500～700℃，并保溫0～5小時；然后以5℃/分的速率加熱至1100℃～1400℃，保溫2-6小時，自然冷卻至室溫，研細灼燒產(chǎn)物，再以10℃/分的速率加熱至1100℃～1400℃，保溫2-4小時，自然冷卻至室溫，此時灼燒產(chǎn)物為白色，經(jīng)過篩制得摻銪磷釩酸釔紅色熒光粉。
全文摘要
本發(fā)明屬于真空紫外激發(fā)的高色純度磷釩酸釔紅色熒光粉及其制備方法。紅色熒光粉的化學式為:(Y
文檔編號C09K11/77GK1374367SQ0211646
公開日2002年10月16日 申請日期2002年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月5日
發(fā)明者洪廣言, 曾小青, 吳雪艷, 尤洪鵬, 彭桂芳, 韓彥紅 申請人:中國科學院長春應用化學研究所