[发明专利]一种羟基磷酸盐化合物以及用该化合物制备荧光体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种羟基磷酸盐化合物及其制备方法，以及用该化合物作为前体制备一种含磷荧光体的方法。

背景技术

含磷荧光体是发光材料的一个重要分支，它们在照明及显示等诸多领域中有着广泛的用途。例如，铕激活的卤磷酸盐荧光体主要应用在作为稀土三基色荧光灯以及LCD背光源的冷阴极荧光灯的蓝色荧光粉组份。

含磷荧光体通常采用高温固相法来制备，如中国发明专利CN1128785A、CN1621491A、美国发明专利US4500443、英国发明专利GB1264422等，在这些制备方法中，原料通常采用含磷化合物及组成荧光体的其他元素对应的化合物，此外还加上一定量的助熔剂。由于固相反应中物料反应活性低、迁移速度慢等原因，制备过程通常需要高温。且高温处理后的初产物多为块状物或大颗粒，因此需要高强度的破碎等处理步骤，这些后处理过程不仅会导致荧光体形貌不规则而影响二次特性，而且还会因为破坏粉体晶体结构从而在一定程度上降低发光效率、增大光衰，直接导致应用效果不佳。

固相反应法中上述问题的存在使得湿化学合成法得到了迅速发展，因为湿化学合成法制备含磷荧光体能兼顾荧光粉的形貌、二次特性以及光衰性能。但目前文献所涉及的用来制备含磷荧光体的湿化学合成法还存在一些问题亟待解决，如中国专利CN1408813A中涉及的磷酸氢盐-草酸盐(或磷酸氢盐-碳酸盐)共沉淀法中由于磷酸氢根与草酸根(或碳酸根)比例容易偏离，使得最终产物相态不纯，导致发光强度下降。此外，对这种沉淀体系，后期加入的卤化铵仍会使焙烧后产物发生结块现象，仍需采用高强度的破碎处理，进而产生与固相法同样的问题。

而本发明涉及的碱土金属的羟基磷酸盐是在pH＞10的液相环境下采用羟基-磷酸盐共沉淀的方法合成的，其组成中碱土金属的总物质的量M与磷的物质的量P之比在3/2-5/3范围内变化，向其中加入一定比例的碱土金属卤化物和卤化铵，经热处理后就能合成M/P＝5/3的碱土羟基卤磷酸盐。如果在碱土金属羟基磷酸盐中添加铕的磷酸盐或氢氧化物就能合成出铕激活的羟基卤磷酸盐荧光体。此种荧光体具有同铕激活的卤磷酸盐荧光体相似的晶体结构，相似的激发光谱和发射光谱，且具有更好的发光强度。在这个过程中，由于羟基磷酸盐前体化物中含有较多(-OH)基团等原因，后续荧光体的制备过程中卤化铵的加入并不会导致焙烧产物结块的现象；另外，由于卤化铵受热分解产生的酸性气体可与羟基磷酸盐中的羟基作用，因此可通过卤化铵的加入量的比例和焙烧温度来调节荧光体中羟基的含量。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种可以制备含磷荧光体的羟基磷酸盐化合物，所制备的荧光体具有更好的发光强度。

本发明的目的之二是提供上述羟基磷酸盐化合物的制备方法。

本发明的目的之三是提供一种以上述羟基磷酸盐化合物为前体来合成含磷荧光体的方法。

本发明的目的之四是提供一种以上述方法合成的含磷荧光体。

为了实现上述目的，本发明采取以下的技术方案：

一种羟基磷酸盐化合物，该羟基磷酸盐化合物至少含有羟基和Eu。

所述的羟基磷酸盐化合物具有如下组成：

(Sr_xBa_yCa_zMg_w)_m(PO₄)_n(OH)_(2m-3n)·qEuPO₄·pEu(OH)₃；(其中x、y、z、w、m、n、p、q满足下列关系式：0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤w≤0.5，x+y+z+w＝1；1＜(m+q+p)/(n+q)≤5/3；0＜(p+q)/(n+q)≤0.3)

一种制备上述的羟基磷酸盐化合物的方法，该方法包括下述步骤：

(1)将含有选自锶、钡、钙、镁元素中至少一种水溶性盐的溶液以及铕的水溶性盐溶液混合成溶液A，其中水溶性盐溶液中的锶、钡、钙、镁及铕的摩尔比为权利要求2中所述的化学表达式中的锶、钡、钙、镁及铕的摩尔比；按照权利要求2中所述的化学表达式中的磷酸根与金属元素的摩尔比，将选自磷酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵中的至少一种溶于水，并用氨水或碱金属氢氧化物调节pH＞10，制成溶液B。

(2)将A、B两溶液混合，搅拌；用氨水或碱金属氢氧化物调节混合液pH＞10，得到沉淀物。

(3)沉淀物经陈化、洗涤、过滤、干燥即得到如权利要求2所述的羟基磷酸盐化合物。