[发明专利]一种红色荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可用于等离子平板显示(Plasma Display Panel) 和无汞荧光灯(Hg-free luminescence lamps)的荧光粉及其制备技术。

背景技术

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)BO₃: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5D₀→7F₁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。

发明内容

本发明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。

本发明的红色荧光粉的化学组成表示式为：M₆Ln_2-xEu_xR₂(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，0.005≤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。

本发明的另一个目的是提供上述红色荧光粉的制备方法。

本发明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Ca²⁺时为1050℃；当M为Sr²⁺或Ba²⁺时为950℃。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.本发明的红色荧光粉在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。