[发明专利]一种彩色等离子体平板显示用硼酸盐红色荧光粉及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空紫外线激发的发光材料及其制造方法，更具体的说是彩色等离子体平板显示(PDP)用三基色荧光粉中的红色组成部分。

背景技术

彩色等离子体平板显示(PDP)是在充有Xe或者Xe-Ne等混合惰性气体放电板中涂敷红、蓝、绿三种颜色的荧光粉，利用气体放电时产生的真空紫外线激发荧光粉，达到显示图像的目的，荧光粉是影响彩色等离子体平板显示(PDP)性能的关键材料之一。彩色等离子体平板显示(PDP)用红色荧光粉主要有氧化钇铕、钒酸钇铕、钒磷酸钇铕、硼酸钇钆铕等。在254nm激发下，氧化钇铕、矾酸钇、矾磷酸钇发光强度都比较高，但是在真空紫外线(147nm和172nm)激发下，它们的发光强度就很低了，而硼酸钇铕钆在真空紫外线(147nm和172nm)激发下亮度较高。现在彩色等离子体平板显示(PDP)用红色荧光粉的主要问题是发光强度低，色纯度差，急需找到一种色纯度好，发光强度高的红色荧光粉。

美国专利文献USP6097146报导了一种新型的氧化钇铕钆红粉，其化学式为(Y_1-a-bGd_aEu_b)₂O₃，0≤a≤0.9；0.01≤b≤0.20，是用高温固相反应法合成的，先按(Y_1-a-bGd_aEu_b)₂O₃称取Y₂O₃、Gd₂O₃、Eu₂O₃，硝酸溶解后，加入草酸溶液沉淀，1000℃高温分解得到所需稀土金属氧化物，加入助熔剂，混匀后，1400℃高温焙烧可以得到氧化钇铕钆红粉。试图通过增加铕的含量和钆的比例来提高红粉的亮度和色纯度。美国专利文献USP6097146所提供的配方中，铕的含量比较高，其摩尔比达到了0.1～0.2，荧光粉的成本较高。

美国专利文献USP6042747还报到一种新型的硼酸盐红粉，其化学式为(Y_1-a-b-cGd_cM_bEu_a)BO₃，其中，0.01≤a≤0.1；0.1≤b≤0.5，c≤0.1，M是Mg Ca Sr Ba中的一种或者几种。其合成方法利用的是溶胶-凝胶法，前驱体在低温(800℃～950℃)下焙烧，就能合成硼酸盐红粉。采用这种方法可以在较低温度并且不加入助熔剂条件下合成荧光粉，而采用固相反应法等其他方法时，反应温度在1200℃以上，并且往往需要加入助熔剂，在高温反应后，还要对粉体进行破碎，过筛，洗涤等后处理过程以除去留在荧光粉中的助熔剂，否则这些物质会影响荧光粉的发光强度。采用溶胶-凝胶的方法的另一个优点是能做出粒度较细的荧光粉，荧光粉的粒度可以控制在0.1～2μm范围内。美国专利USP6042747的另一个特点是在稀土硼酸盐红粉中引入了碱土金属搀杂，目的是提高荧光粉的发光强度，但是根据我们的试验结果来看，引入了碱土金属搀杂并不能有效地提高硼酸盐红色荧光粉的发光强度。另一个主要目的是利用溶胶-凝胶法合成粒度在0.1～2μm的红粉，以利于彩色等离子体平板显示(PDP)涂屏。但是溶胶-凝胶法操作起来比较复杂，流程也拖得比较长，生产成本较高，生产效率低。所以用溶胶-凝胶的方法在红色硼酸盐荧光粉的生产中不是很实不实用，并且所得荧光粉亮度也不高。

发明内容

本发明的目的是实现一种彩色等离子体平板显示用硼酸盐红色荧光粉及其制造方法，该红色荧光粉色纯度好，发光强度高，并且制造方法简单可行，生产成本低。

为了实现上述目的，本发明采取以下技术方案：本发明的一种彩色等离子体平板显示用硼酸盐红色荧光粉，化学式为(Y_1-x-y-zGd_zM_yEu_x)BO₃，其中，0.01≤x≤0.20；0≤y≤0.02，0.1＜z＜1，且1-x-y-z＞0，M是La Tb Sm.中的一种或者几种。

本发明所涉及的一种彩色等离子体平板显示用硼酸盐红色荧光粉的制造方法包括下述步骤：