专利名称：一种稀土荧光粉及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种稀土荧光粉，尤其涉及一种阴极射线激发发光的稀土荧光粉。本发明还涉及一种稀土荧光粉的制备方法。
背景技术：
zno是一种宽禁带ii-vi族半导体材料，在室温下的带隙宽度为3. 37ev，在可见光区具有高的透过率，同时有高的压电系数、较大的光电耦合系数和室温下较高的激子束缚能(60mev)。近年来，由于氧化锌基的薄膜在太阳能电池、气敏传感器、光波导器件、表面声学装置及压电传感器和变阻器方面的应用潜力，使得它备受研究人员的关注。此外，掺杂的氧化锌薄膜由于其优良的光学性质和电学性质，以及原材料的廉价和无毒被认为是传统透明导电薄膜(ito)的最佳替代品，目前作为透明导电薄膜的氧化锌基薄膜主要以掺杂iiia 元素为主，其中铝掺杂氧化锌(azo)研究较多。目前场发射器件上使用的荧光粉主要是沿用阴极射线用的荧光粉，导电性较差，导致光效不高。azo有一定的导电性且透光率超过 80%,
发明内容
本发明的目的在于提供一种稀土荧光粉，其可以解决上述问题。本发明还提供一种制备该稀土荧光粉的方法。本发明的技术方案如下本发明的稀土荧光粉具有化学通式(yagdbeue)2o3 · zrvxalxo ；其中，a b c = 1， 0 彡 a 彡 0. 99，0 彡 b 彡 0· 99，0· 01 彡 c 彡 0. 08,0. 001 ^ χ ^ 0. 05。本发明采用高温固相法制备(yagdbeue)2o3 · svxalxo荧光粉，原料选择如下钇⑴的化合物原料选用氧化钇( )，草酸铭(y2(c2o4)3 · qh2o)；钆(gd)的化合物原料选用氧化钆(gd2o3)；铕(eu)的化合物原料选用氧化铕(eu2o3)，草酸铕(eu2 (c2o4)3 · 6η20)；锌(zn)的化合物原料选用醋酸锌(zn (ch3coo) 2 · 2η20)，硝酸锌(zn (no3) 2 · 6η20)， 氯化锌(zncl2)，硫酸锌(znso4 · 7η20)；铝(al)的化合物原料选用硝酸铝(al (no3) 3 · 9η20)，氯化铝(alcl3 · 6η20)，硫酸铝(al2(so4)3)；溶剂选用甲醇水溶液(甲醇与去离子水的比例为3 7 1)、乙醇溶液(乙醇与去离子水的比例为3 7 1)，或去离子水。该稀土荧光粉的制备方法包括以下步骤(一 )、按照zrvxalxo (0. 001 ^ χ ^ 0. 05)比例，称取zn的化合物原料和al的化合物原料，配成0. 5 2mol的zn、al混合溶液；(二)、按照(yagdbeuc) 203(a b c = 1，0 彡 a 彡 0.99,0 彡 b 彡 0. 99, 0.01 ^ c ^ 0. 08)比例，称取y的化合物原料、gd的化合物原料和eu的化合物原料，在研
3钵中研磨5min 池，制得混合粉体；(三)、按照zrvxalxo和(yagdbeuc)203的摩尔量之比为0. 01 0. 1) 1，将步骤(二)中的混合粉体加入步骤(一)的211、41混合溶液，继续研磨51^11 》1，制得 (yagdbeuc)2o3 · svxalxo前驱体混合物，然后将所述前驱体溶液放入坩埚，置入40 100°c 烘箱中干燥5min 5h，得到(yagdbeuc)2o3 · zrvxalxo混合物；(四)、将步骤(三)的(yagdbeuc)203 · zrvxalxo混合物放入800 1400 °c高温炉中热处理0. 5 10h，得到夹杂少量zrvxalxo的(yagdbeuc)2o3荧光粉。本发明采用锌铝混合溶液与荧光粉原材料均勻混合后热处理，增强了荧光粉的导电性，在阴极射线激发下发光性能得到很大提高。其具有以下有益效果1)该材料制备工艺简单、设备要求低、制备周期短；2)少量svxalxo夹杂在(yagdbeio2o3荧光粉中，可以增强荧光粉的导电性，在阴极射线激发下发光强度即可增强。
图1为实施例4的阴极射线激发下的光谱图，其中m为实施例4制备的样品，η同等条件下未添加锌铝混合溶液制备的样品，m的积分面积是η的3. 91倍。由图可见，锌铝混合溶液与氧化钇、氧化铕的混合物研磨后热处理，可以有效增强荧光粉的发光；图2为本发明稀土荧光粉的制备工艺流程图。
具体实施例方式本发明的技术方案如下本发明的物质为(yagdbeuc)2o3,其间夹杂少量zrvxalxo其中a b c = 1， 0 ^ a ^ 0. 99,0 ^ b ^ 0. 99,0. 01 ^ c ^ 0. 08,0. 001 ^ χ ^ 0. 05。本发明采用高温固相法制备(yagdbeuc)2o3荧光粉，原料选择如下钇⑴的化合物原料选用氧化钇( )，草酸铭(y2(c2o4)3 · qh2o)；钆(gd)的化合物原料选用氧化钆(gd2o3)；铕(eu)的化合物原料选用氧化铕(eu2o3)，草酸铕(eu2 (c2o4)3 · 6η20)；锌(zn)的化合物原料选用醋酸锌(zn (ch3coo) 2 · 2η20)，硝酸锌(zn (no3) 2 · 6η20)， 氯化锌(zncl2)，硫酸锌(znso4 · 7η20)；铝(al)的化合物原料选用硝酸铝(al (no3) 3 · 9η20)，氯化铝(alcl3 · 6η20)，硫酸铝(al2(so4)3)；溶剂选用甲醇水溶液(甲醇与去离子水的比例为3 7 1)、乙醇溶液(乙醇与去离子水的比例为3 7 1)，或去离子水。稀土荧光粉的制备方法，如图2所示，包括如下步骤si、按照zrvxalxo中锌、铝元素化学计量比，提供si的化合物原料和al的化合物原料，加入溶剂中，配成含si和al总离子总摩尔浓度为0. 5 2mol/l的sual混合溶液； 其中，0. 001 ^ χ ^ 0. 05 ；s2、按照(yagdbeuc)2o3中钇、钆和铕化学元素化学计量比，提供y的化合物原料、 gd的化合物原料和eu的化合物原料，研磨成混合粉体；其中，a b c = 1,0 ^ a^ 0. 99,0 彡 b 彡 0. 99,0. 01 彡 c 彡 0. 08 ；s3、按照zrvxalxo和(yagdbeuc)2o3的摩尔量比为0. 01 0. 12 1，将所述混合粉体加入zrual混合溶液中，继续研磨5min 2h后，制得(yagdbeue)2o3 · zn1^xalxo前驱体混合物，然后将所述前驱体混合物进行干燥处理，得到(yagdbeue)2o3 · ^vxalxo混合物；s4、将所述(yagdbeue)2o3 · zrvxalxo混合物置入800 1400°c的高温炉中进行热处理0. 5 ioh后，冷却至室温，得到(yagdbeuc)2o3 · zrvxalxo荧光粉。下面结合附图，对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。实施例1当 a = 0. 99，b = 0，c = 0. 01 时称取醋酸锌21. 9281g，硝酸铝0. 0375g,溶于去离子水，配成100mllmol/l的 99. 9 0. 1的锌铝混合溶液；称取氧化钇2. 2355g，氧化铕0. 0352g，研磨5min后加入0. iml 锌铝混合溶液，继续研磨lomin，将混合物放入坩埚，在50°c烘箱中干燥池。将坩埚放入高温炉于1000°c热处理3h。实施例2当 a = 0. 96，b = 0，c = 0. 04 时称取硝酸锌2. 8857g，氯化铝0. 07mg，溶于乙醇，配成ioml lmol/l的97 3的锌铝混合溶液；称取氧化钇2. 1678g，氧化铕0. 1408g,研磨30min后加入0. 3ml锌铝混合溶液，继续研磨lomin，将混合物放入坩埚，在80°c烘箱中干燥30min。将坩埚放入高温炉于 1200°c热处理ih。实施例3当 a = 0. 96，b = 0，c = 0. 04 时称取氯化锌10. 5769g，硝酸铝0. 9003g，溶于甲醇，配成iooml 0. 8mol/l的97 3 的锌铝混合溶液；称取氧化钇2. 1678g，草酸铕0. 2752g，研磨池后加入0. 2ml锌铝混合溶液，继续研磨20min，将混合物放入坩埚，在10(tc烘箱中干燥5min。将坩埚放入高温炉于 800°c热处理ioh。实施例4当 a = 0. 92，b = 0，c = 0. 08 时称取硫酸锌22. 3147g，氯化铝0. 5794g，溶于去离子水，配成ioomlo. 8mol/l的 97 3的锌铝混合溶液；称取氧化钇2.0775g，氧化铕0. ^15g，研磨ih后加入0. 5ml锌铝混合溶液，继续研磨5min，将混合物放入坩埚，在40°c烘箱中干燥5h。将坩埚放入高温炉于 1400°c热处理 0. 5h。实施例5当 a = 0，b = 0. 99，c = 0. 01 时称取醋酸锌43. 0220g，硫酸铝1. 1502g，溶于甲醇，配成iooml 2mol/l的98 2 的锌铝混合溶液；称取氧化钆3. 5888g，草酸铕0. 0588g，研磨ih后加入0. 5ml锌铝混合溶液，继续研磨40min，将混合物放入坩埚，在70°c烘箱中干燥30min。将坩埚放入高温炉于 1300°c热处理ih。实施例6当 a = 0，b = 0. 94，c = 0. 06 时
称取硝酸锌14. 1308g,硝酸铝0. 9378g，溶于去离子水，配成ioomlo. 5mol/l的 95 5的锌铝混合溶液；称取氧化钆3.4075g，氧化铕0. 2112g，研磨ih后加入0. 3ml锌铝混合溶液，继续研磨lh，将混合物放入坩埚，在90°c烘箱中干燥40min。将坩埚放入高温炉于800°c热处理4h。实施例7当 a = 0，b = 0. 92，c = 0. 08 时称取醋酸锌43. 0220g，硫酸铝1. 1502g，溶于甲醇，配成iooml 2mol/l的98 2的锌铝混合溶液；称取氧化钆3. 3350g,草酸铕0. 5504g,研磨ih后加入0. 6ml锌铝混合溶液， 继续研磨lh，将混合物放入坩埚，在90°c烘箱中干燥30min。将坩埚放入高温炉于80(tc热处理4h。实施例8当 a = 0. 50，b = 0. 45，c = 0. 05 时称取醋酸锌43. 0220g，硫酸铝1. 1502g，溶于甲醇，配成iooml 2mol/l的98 2 的锌铝混合溶液；称取草酸钇1. 1291g，氧化钆1.6313g，氧化铕0. 1760g，研磨ih后加入 0. 4ml锌铝混合溶液，继续研磨池，将混合物放入坩埚，在90°c烘箱中干燥池。将坩埚放入高温炉于900°c热处理3h。实施例9当 a = 0. 60，b = 0. 34，c = 0. 03 时称取硫酸锌22. 3147g，氯化铝0. 5794g，溶于去离子水，配成ioomlo. 8mol/l的 97 3的锌铝混合溶液；称取草酸钇3. 6240g,氧化钆1. 2325g，草酸铕0. 2064g,研磨ih后加入0. 3ml锌铝混合溶液，继续研磨池，将混合物放入坩埚，在90°c烘箱中干燥2h。将坩埚放入高温炉于1000°c热处理4h。实施例10当 a = 0. 20，b = 0. 73，c = 0. 07，称取硝酸锌2. 8857g，氯化铝0. 07mg，溶于乙醇，配成ioml lmol/l的97 3的锌铝混合溶液；称取氧化钇0. 4516g，氧化钆2. 6463g，氧化铕0. 2464g研磨ih后加入0. 5ml 锌铝混合溶液，继续研磨池，将混合物放入坩埚，在90°c烘箱中干燥2h。将坩埚放入高温炉于1200°c热处理4h。应当理解的是，上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种稀土荧光粉，其特征在于，具有化学通式(yagdbeuc)2o3 ‘ zn1^xalxo ；其中，a b c = 1,0 彡 a 彡 0.99,0 彡 b 彡 0. 99, 0. 01 彡 c 彡 0. 08,0. 001 ^ x ^ 0. 05。
2.根据权利要求1所述的稀土荧光粉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤按照svxalxo中锌、铝元素化学计量比，提供si的化合物原料和al的化合物原料，加入溶剂中，配成含和al总离子总摩尔浓度为0. 5 2mol/l的zn、al混合溶液；其中， 0. 001 ^ x ^ 0. 05 ；按照(yagdbeuc)2o3中钇、钆和铕化学元素化学计量比，提供y的化合物原料、gd的化合物原料和eu的化合物原料，研磨成混合粉体；其中，a b c =99,0^b^0.99,0· 01 彡 c 彡 0· 08 ；按照zrvxalxo和(yagdbeuc)2o3的摩尔量比为0. 01 0. 12 1，将所述混合粉体加入 zn, al混合溶液中，继续研磨5min 浊后，制得(yagdbeue) 203 · zn1^xalxo前驱体混合物，然后将所述前驱体混合物进行干燥处理，得到(yagdbeue)2o3 · svxalxo混合物；将所述(yagdbeio2o3 · svxalxo混合物置入高温炉中进行热处理后，冷却至室温，得到 (yagdbeuc)2o3 · zrvxalxo 荧光粉。
3.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法，其特征在于，所述zn、al混合溶液制备步骤中，所述si的化合物原料为醋酸锌，硝酸锌，氯化锌，硫酸锌中的至少一种；所述al的化合物原料为硝酸铝，氯化铝，硫酸铝中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法，其特征在于，所述zn、al混合溶液制备步骤中，所述溶剂选用甲醇水溶液，乙醇水溶液，去离子水中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的稀土荧光粉的制备方法，其特征在于，所述甲醇水溶液中，甲醇与去离子水的体积比为3 7 1。
6.根据权利要求4所述的稀土荧光粉的制备方法，其特征在于，所述乙醇水溶液中，乙醇与去离子水的体积比为3 7 1。
7.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法，其特征在于，所述 (yagdbeuc)2o3 · zrvxalxo混合物制备步骤中，所述y的化合物原料为氧化钇，草酸钇中的至少一种；所述gd的化合物原料为氧化钆；所述eu的化合物原料为氧化铕，草酸铕中的至少一种。
8.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法，其特征在于，所述 (yagdbeuc)2o3 · svxalxo混合物制备步骤中，所述干燥处理的温度为40 100°c，干燥处理时间为5min 5h。
9.根据权利要求2所述的稀土荧光粉的制备方法，其特征在于，所述高温热处理步骤中，所述热处理温度为800 1400°c，热处理时间为0. 5 ioh。
全文摘要
本发明属于光电材料领域，其公开了一种稀土荧光粉，其特征在于，具有化学通式(yagdbeuc)2o3，zn1-xalxo；其中，a b c＝1，0≤a≤0.99，0≤b≤0.99，0.01≤c≤0.08，0.001≤x≤0.05。本发明还公开了一种稀土荧光粉的制备方法。本发明采用锌铝混合溶液与荧光粉原材料均匀混合后热处理，增强了荧光粉的导电性，在阴极射线激发下发光性能得到很大提高。其具有以下有益效果1)该材料制备工艺简单、设备要求低、制备周期短；2)少量zn1-xalxo夹杂在(yagdbeuc)2o3荧光粉中，可以增强荧光粉的导电性，在阴极射线激发下发光强度即可增强。
文档编号c09k11/80gk102329615sq20101022687
公开日2012年1月25日 申请日期2010年7月14日 优先权日2010年7月14日
发明者周明杰, 管榕, 黄杰 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司