[发明专利]包含铈和/或铽的磷酸盐的核/壳型组合物，由这种组合物获得的发光材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及包含任选地具有镧的铈和/或铽的磷酸盐的核/壳型组 合物，由这种组合物获得的发光材料(luminophore)及其制备方法。

背景技术

在下文表示为LaCeT的磷酸盐的镧铈铽混合磷酸盐因它们的发 光性能而广为人知。当它们受到波长低于可见光区波长的某些高能辐 射(用于照明或显示系统的UV或VUV辐射)照射时，其发射明亮的绿 色光。利用此特性的发光材料目前以工业规模使用，例如用于三色荧 光灯中、液晶显示器的背光系统中或等离子体系统中。

这些发光材料包含稀土元素，而稀土元素具有高的价格并且还会经 历大的波动。这些发光材料的成本降低因而是一个重要的问题。

而且，某些稀土元素如铽的稀缺性使得希望在发光材料中降低其用 量。

除了降低发光材料的成本之外，还寻求改善它们的制备方法。

对于LaCeT磷酸盐来说尤其已知通过湿途径的方法，例如在专利 申请EP 0 581 621中所描述的。这种方法使得能够改善磷酸盐的粒度， 具有窄的粒度分布，这导致获得特别好性能的发光材料。所述方法更 特别地采用硝酸盐如稀土元素盐并且推荐使用氢氧化铵作为碱，但这 具有排放含氮产物的缺陷。因此，尽管该方法确实导致获得性能良好 的产品，但它的实施可能变得更为复杂以符合越来越严厉的禁止或限 制这种排放的环保类的法规。

当然可以尤其使用除氢氧化铵之外的强碱，如碱金属氢氧化物， 但它们导致碱金属存在于磷酸盐中，并且它们的存在被认为容易使发 光材料的发光性能劣化。

因而目前需要下述这样的制备方法，该方法很少或没有使用硝酸 盐或氢氧化铵并且这样做不会导致对所获得的产品的发光性能产生负 面影响。

发明内容

为了满足上述挑战和需求，本发明的第一目标在于提供成本降低 的发光材料。

本发明的另一个目标在于考虑一种制备磷酸盐的方法，该方法限 制了含氮产物的排放，甚至不排放这类产物。

为此，本发明的组合物是如下类型的组合物，其包含由无机核和 均匀覆盖所述无机核的壳构成的颗粒，所述壳基于稀土元素(Ln)的磷 酸盐，Ln要么表示至少一种选自铈和铽的稀土元素，要么表示与上述 两种稀土元素中的至少之一组合的镧，并且这种组合物的特征在于它 包含具有至多7000ppm含量的钾。

在阅读了以下的描述以及各种具体但非限制性的旨在说明本发明 的实施例之后，本发明的其它特性、细节和优点将会变得更加明显。

还应当指出，在说明书的其余部分中，除非另有指出，在给出的数 值的所有范围或极限中，在边界处的数值被包括在内，如此限定的数值 的范围或极限因而涵盖了至少大于或等于下边界和/或至多小于或等于 上边界的任何值。

关于在说明书的其余部分中针对含磷酸盐的组合物和发光材料提 及的钾含量，应当注意给出了最大值和最小值。应当理解，本发明涵 盖了由这些最小值的任意之一和这些最大值的任意之一限定的钾含量 的整个范围。

在此并且针对整个说明书还要提及的是，钾含量使用两项技术测 量。第一项技术是X-射线荧光技术，其能够测量至少大约100ppm的 钾含量。这项技术将更特别地用于其中钾含量最高的包含磷酸盐的组 合物或者发光材料。第二项技术是ICP(感应耦合等离子体)-AES(原子 发射光谱)或者ICP-OES(光发射谱)技术。这项技术将更特别地在此用 于其中钾含量最低，尤其是低于大约100ppm含量的包含磷酸盐的组 合物或者发光材料。

术语“稀土元素”在本说明书的其余部分中被理解为是指由钪、 钇和元素周期表中原子序数为包含端值在内的57-71的那些元素所构 成的组中的元素。

术语“比表面积”被理解为是指通过氪吸附确定的BET比表面积。 在本说明书中给出的表面积的测量是在200℃下对粉末脱气8小时之后 在ASAP2010设备上进行的。

如上所述，本发明涉及两种类型的产品：含磷酸盐的组合物，在 下文中也被称作组合物或前体；以及由这些前体获得的发光材料。所 述发光材料本身具有足以使得它们在所希望的应用中直接可用的发光 性能。所述前体并不具有发光性能或者有可能具有对于在这些相同应用 中使用来说过低的发光性能。

现在将更详细地描述这两种类型的产品。

包含磷酸盐的组合物或者前体