[发明专利]一种等离子体平板显示用发绿光稀土发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体平板显示用稀土发光材料及其制备方法。

背景技术

等离子体平板显示(PDP)作为一种新型大屏幕、超薄显示方式，出现于二十世纪后期；目前，在众多的平板显示技术中，等离子体平板显示(PDP)是中大屏幕(30～50寸)的首选。等离子体平板显示(PDP)工作原理是：低压稀有气体或其混合气体在一定电压下，电离成气体离子和电子形成的等离子体、气体离子和电子相互碰撞结合发出真空紫外(VUV)光，所发出的真空紫外(VUV)光进一步激发红、绿、蓝三种光致发光荧光粉，产生红、绿、蓝三基色发光。所以，等离子体平板显示(PDP)所用的真空紫外(VUV)光激发下的三基色荧光粉，是实现彩色等离子体平板显示(PDP)的关键材料之一。等离子体源发出的真空紫外(VUV)光与气体的成分、组成及压强有关，目前广泛采用的是氙(Xe)基稀有气体混合气体等离子体产生的真空紫外(VUV)光，其波长主要位于147纳米(nm)和172纳米(nm)处。

目前，用于等离子体平板显示(PDP)器件的荧光粉中，红粉主要是(Y，Gd)BO₃:Eu³⁺或者Y₂O₃:Eu³⁺，绿粉主要是Zn₂SiO₄:Mn²⁺，蓝粉主要是BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺。

用于等离子体平板显示(PDP)器件的荧光粉必须满足一些基本的条件，如荧光粉在147nm或172nm的真空紫外(VUV)光激发下有较强的发光强度，且色坐标适当、色纯度好。对于这类荧光粉，要获得较好的色纯度、适当的色坐标和小于7毫秒(ms)的荧光寿命，通常要求激活离子在波长为546纳米(nm)左右有强的发射。而目前用于等离子体平板显示(PDP)器件中的发绿光荧光粉Zn₂SiO₄:Mn²⁺的主发射波长位于526nm，而且其荧光衰减寿命也长达12毫秒(ms)。RGB(红绿蓝)三基色中任何一种光的色纯度和荧光衰减寿命都会影响等离子体平板显示(PDP)器件的整机显示效果。

近来，我们分别对NaGdFPO₄:Tb³⁺(Joumal of Solid Chemistry 179(2006)1291-1297)、Ca₅(PO₄)₃F:Tb³⁺(Joumal of the ElectrochemicalSociety 154(2007)J177-180)进行了真空紫外(VUV)光谱研究，发现以上两种化合物在真空紫外(VUV)波段均有强吸收，用172nm波长的真空紫外(VUV)光激发时，能得到强的绿光发射，适用于等离子体平板显示。

碱金属稀土四偏磷酸盐在空气中能稳定存在，目前尚未有将碱金属稀土四偏磷酸盐用作为等离子体平板显示(PDP)用荧光粉的报道。本发明主要致力于基于碱金属稀土四偏磷酸盐M(RE_1-xTb_x)(PO₃)₄(M＝碱金属离子；RE＝稀土离子)的等离子体平板显示(PDP)用发绿光新型稀土发光材料的制备。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的问题，提供一种亮度高、荧光衰减快的等离子体平板显示(PDP)用发绿光的稀土发光材料。

本发明的另一个目的是提供上述等离子体平板显示(PDP)用发绿光稀土发光材料的制备方法。

本发明的等离子体平板显示(PDP)用发绿光发光材料，具有如下的化学组成表示式：M(RE_1-xTb_x)(PO₃)₄：

其中，M为碱金属离子，选自Li⁺，Na⁺，K⁺，Rb⁺，Cs⁺；RE为稀土元素，选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Y、Dy、Ho或Er；Tb³⁺(三价稀土铽离子)为发光激活离子；x为发光激活离子(铽离子)相对RE原子所占的摩尔百分含量，取值范围为：0.01≤x≤1.0。