[发明专利]镧和至少一种选自铈和铽的稀土元素的悬浮液形式的磷酸盐、制备方法及作为发光体的用途

说明书

技术领域

本发明涉及选自铈和铽的至少一种稀土元素(任选地与镧组合使用)的悬浮液形式的磷酸盐、其制备方法以及其作为发光体的用途。

背景技术

发光和电子学领域目前正在发生重大进展。可以提及的这些进展的实例包括用于新型显示和照明或标记技术的等离子体系统(屏幕和灯)的开发。这些新型应用需要具有进一步改善的性能的发光体材料。因此，除了它们的发光性能，还需要这些材料具有特定的形貌或粒度特征，以便尤其有助于它们在期望的应用中的使用。

更具体地说，希望得到颗粒形式的发光体，该颗粒尽可能地个体化并且非常细，为亚微米尺寸，尤其小于500nm。通过烧结(chamottage)制备发光体的方法是已知的。然而，为获得期望的结晶相，这些方法要求在高温下煅烧，这通常导致产生难以研磨的产物，因此不可能获得这样的尺寸。

此外，并且仍然在发光和电子学领域中的进展的范围内，希望获得膜形式的透明且发光的材料。

发明内容

本发明的主要目的是提供具有这样的粒度特征的产品。

本发明的第二个目的是获得以上类型的发光材料。

以此为目的，本发明的磷酸盐是稀土元素(Ln)的磷酸盐，Ln代表选自铈、铽或镧的至少一种稀土元素，所述镧与前两种上述稀土元素中的至少一种组合使用，其特征在于它是独居石类型的平均尺寸至少25nm的各向同性单晶一次颗粒在液相中的悬浮液的形式，所述一次颗粒聚集成平均尺寸至多为400nm的二次颗粒。

附图说明

通过阅读以下说明以及附图，本发明的其它特征、细节和优点将更完全地呈现，在附图中：

-图1是根据本发明的磷酸盐的TEM照片；

-图2是该磷酸盐的发射光谱。

具体实施方式

在说明书的其余部分中，术语“稀土元素”指的是选自周期表中原子序数为57至71(含)的元素和钪、钇的元素。

对于说明书的其余部分还要指出的是，除非另外指明，在给出的数值范围中，边界值包括在内。

本发明的磷酸盐是铈或铽或者这两种稀土元素的组合的磷酸盐。它也可以是镧与上述这两种稀土元素至少之一的组合的磷酸盐，它也可以特别地是镧、铈和铽的磷酸盐。

根据具体实施方案，这些各种稀土元素的比例可以在下面将要给出的数值范围内变化。因而，本发明的悬浮液的颗粒(一次或二次颗粒)基本上包含可对应于以下通式(1)的磷酸盐：

La_xCe_yTb_zPO₄    (1)

其中x+y+z之和等于1，并且y和z至少之一不是0。

在颗粒中可以存在一定量的残余磷酸盐。

如果在式(1)中x和y至少之一不是0，优选地z为至多0.5，并且z可以在0.05和0.2之间，并且更特别地在0.1和0.2之间。

x可以更特别地在0.4和0.95之间。

仅仅作为实例，可以提及以下更具体的组成：

La_0.44Ce_0.43Tb_0.13PO₄

La_0.57Ce_0.29Tb_0.14PO₄

La_0.56Ce_0.30Tb_0.14PO₄

La_0.94Ce_0.06PO₄

Ce_0.67Tb_0.33PO₄

根据一种具体实施方案，颗粒中存在的式(1)的磷酸盐可以包含其它元素，所述元素通常尤其充当发光性能促进剂或者充当元素铈和铽的氧化态的稳定剂。可以更具体地提及的这些元素的实例包括碱金属(特别是“、Na和K)、硼和其它稀土元素例如钪、钇、镥和钆。当镧存在时，上述稀土元素可以更特别地存在以替代该元素。这些用于促进或稳定的元素的存在量在碱金属和硼的情况下相对于式(1)的磷酸盐的总质量通常至多为元素的1质量％，对于上述其它元素通常为至多30％。

此外，根据本发明的磷酸盐具有很低的铈IV和/或铽IV浓度，即使在空气中高温煅烧后。