等离子体用红色荧光粉及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种等离子体用红色荧光粉及其制备方法。该红色荧光粉包括红色荧光粉原料及包被在红色荧光粉原料外表面的薄膜。本发明的等离子体用红色荧光粉，由于红色荧光粉原料外表面的薄膜，极大的提高了红色荧光粉的耐轰击性能，从而延长了其使用寿命。
【专利说明】等离子体用红色荧光粉及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气体放电器件的制备领域，具体而言，涉及一种等离子体用红色荧光粉及其制备方法。
【背景技术】
[0002]等离子平板显示技术(Plasma Display Panel)是一种在驱动电路控制下,利用氣(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纳米和172纳米)激发三基色荧光粉发光的一种平板显示技术，PDP由于具有视角宽、寿命长、刷新速度快、光效及亮度高、易制作大屏幕、工作范围宽等许多优良特性而成为目前重要的大屏幕、超薄显示方式之 [0003]近年来，随着等离子平板显示器件向着高清，三维显示(3D)的方向发展，对作为关键部件的荧光粉也提出了更高的要求，要求荧光粉亮度高，粒径小以满足高清像素要求，短余辉以满足运动画面3D显示要求，而且寿命长，耐离子轰击。一般而言，要达到较好的3D显示效果，要求荧光粉的10%衰减余辉时间不能长于4毫秒。目前商用的PDP用硼酸盐红粉余辉时间长，色纯欠佳，矾磷酸盐红粉亮度低，稀土氧化物红粉寿命较差，不耐轰击。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提供一种等离子体用红色荧光粉及其制备方法，以解决现有技术中等离子体用红色荧光粉寿命较差的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种等离子体用红色荧光粉。该红色荧光粉包括红色荧光粉原料及包被在红色荧光粉原料外表面的薄膜。
[0006]进一步地，薄膜含有1^2、1%0、六1203、或SiO2中的一种或多种。
[0007]进一步地，红色荧光粉原料的化学式为(YmzLnxRyEuz)2O3,其中，
0.005 ^ X ^ 0.10，0.00 ^ y ^ 0.10，0.005 ^ z ^ 0.10，R 为碱金属或碱土金属。
[0008]根据本发明的另一个方面，提供一种等离子体用红色荧光粉的制备方法。该制备方法包括红色荧光粉原料的制备及红色荧光粉原料的包膜处理，其中，包膜处理包括以下步骤:将红色荧光粉原料置于聚乙二醇溶液中，采用溶胶凝胶法生成薄膜包覆于荧光粉表面，经搅拌、过滤、干燥得等离子体用红色荧光粉。
[0009]进一步地，生成的薄膜中含有]\^2、]\%0、41203、或5102中的一种或多种颗粒
[0010]进一步地，聚乙二醇的分子量为10000-40000。
[0011]进一步地，搅拌为在50_150°C的温度范围内进行磁力搅拌。
[0012]进一步地，红色荧光粉原料的制备包括以下步骤:1)按照化学式(YmLnxRyEuz)2O3中各元素的摩尔比称取Y203、Ln203、Eu2O3及含R化合物，其中，
0.005 ^ X ^ 0.10,0.00 ^ 0.10,0.005 ^ z ^ 0.10，含 R 化合物选自稀土氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属氟化物中的一种或多种；2)将上述称取的各原料组分加水混合均匀，经干燥、过筛后于900-1400°C预烧I~10小时，所得产物经研磨后再于900-1400°C烧结I~10小时，然后再经研磨、洗涤、过滤、烘干步骤制得红色荧光粉原料。
[0013]本发明的等离子体用红色荧光粉，由于红色荧光粉原料外表面的还包被有薄膜，极大的提高了红色荧光粉的耐轰击性能，从而延长了其使用寿命；特别是当薄膜中含有MgF2、Mg0、Al203、或SiO2中的一种或多种时，其性能的改善尤为显著。
【具体实施方式】
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
[0015]根据本发明的一种典型的实施方式，该等离子体用红色荧光粉包括红色荧光粉原料及包被在红色荧光粉原料外表面的薄膜。本发明的等离子体用红色荧光粉，由于红色荧光粉原料外表面的还包被薄膜，极大的提高了红色荧光粉的耐轰击性能，从而延长了其使用寿命；特别是当薄膜中含有MgF2、Mg0、Al203、或SiO2中的一种或多种时，其性能的改善尤为显著。
[0016]优选地，红色荧光粉原料的化学式为(YmLnxRyEuz)2O3,其中，0.005 ^ x ^ 0.10，
0.00 ^ y ^ 0.10,0.005 ^ z ^ 0.10，R为碱金属或碱土金属。有此种组分的荧光粉在147nm和172nm处(尤其是172nm)有较强的吸收，且在147nm和172nm光激发下有较强的位于618nm左右的红色光发射，符合PDP应用的要求。
[0017]根据本发明的一种典型的实施方式，该等离子体用红色荧光粉的制备方法包括红色荧光粉原料的制备及红色荧光粉原料的包膜处理，其中，包膜处理包括以下步骤:将红色荧光粉原料置于聚乙二醇溶液中，用溶胶凝胶法生成薄膜包覆于荧光粉表面，经搅拌、过滤、干燥得等离子体用红色荧光粉。
[0018]优选地，生成的薄膜中含有MgF2`、Mg0、Al203、或SiO2中的一种或多种颗粒。优选地，聚乙二醇的分子量为10000-40000。此分子量范围内的聚乙二醇具有分子量大，密度高，对荧光粉的分散性好的特性，用于分散荧光粉，利于形成其MgF2, MgO，Al2O3, SiO2等颗粒薄膜，包覆于荧光粉表面，能显著的提高其耐轰击性能。搅拌为在50-150°C的温度范围内进行磁力搅拌，利于包膜反应的进行。
[0019]根据本发明的一种典型的实施方式，红色荧光粉原料的制备包括以下步骤:1)按照化学式(YmzLnxRyEuz) 203中各元素的摩尔比称取Y2O3、Ln2O3、Eu2O3及含R化合物，其中，
0.005 ^ X ^ 0.10,0.00 ^ y ^ 0.10,0.005 ^ z ^ 0.10，含 R 化合物选自稀土氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属氟化物中的一种或多种；2)将上述称取的各原料组分加水混合均匀，经干燥、过筛后于900-1400°C预烧I~10小时，所得产物经研磨后再于900-1400°C烧结I~10小时，然后再经研磨、洗涤、过滤、烘干步骤制得红色荧光粉原料。按照此法制备的红色荧光粉原料不但在147nm和172nm处(尤其是172nm)有较强的吸收，而且余晖时间达到3-4ms，其制作工艺简单，易于操作，原料无毒，绿色环保。
[0020]下面将结合实施例进一步说明本发明的有益效果。
[0021]实施例1
[0022]首先按摩尔百分比将70%的氧化钇，10%的氧化钆，10%的碳酸锂，10%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧I小时，将预烧的粉末研磨后再经1100°C烧10小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0023]实施例2
[0024]首先按摩尔百分比将70%的氧化钇，10%的氧化钆，10%的碳酸锂，10%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧10小时，将预烧的粉末研磨后再经1200°C烧I小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0025]实施例3
[0026]首先按摩尔百分比将70%的氧化钇，10%的氧化钆，10%的碳酸锂，10%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧2小时，将预烧的粉末研磨后再经1300°C烧8小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0027]实施例4
[0028]首先按摩尔百分比将70%的氧化钇，10%的氧化钆，10%的碳酸锂，10%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧8小时，将预烧的粉末研磨后再经1300°C烧5小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在90°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0029]实施例5
[0030]首先按摩尔百分比将70%的氧化钇，10%的氧化钆，10%的碳酸锂，10%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧5小时，将预烧的粉末研磨后再经1300°C烧3小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在120°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0031]实施例6
[0032]首先按摩尔百分比将85 %的氧化钇，5 %的氧化钆，5 %的氧化镁，5 %的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧7小时，将预烧的粉末研磨后再经1100°C烧3小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干 燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0033]实施例7[0034]首先按摩尔百分比将85 %的氧化钇，5 %的氧化钆，5 %的碳酸钠，5 %的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧2小时，将预烧的粉末研磨后再经1200°C烧10小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0035]实施例8
[0036]首先按摩尔百分比将85 %的氧化钇，5 %的氧化钆，5 %的碳酸锂，5 %的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧6小时，将预烧的粉末研磨后再经1300°C烧4小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0037]实施例9
[0038]首先按摩尔百分比将85 %的氧化钇，5 %的氧化钆，5 %的碳酸锂，5 %的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧10小时，将预烧的粉末研磨后再经1300°C烧10小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中 ，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在90°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0039]实施例10
[0040]首先按摩尔百分比将85 %的氧化钇，5 %的氧化钆，5 %的碳酸锂，5 %的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧9小时，将预烧的粉末研磨后再经1300°C烧9小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在120°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0041]实施11
[0042]首先按摩尔百分比将85%的氧化钇，10%的氧化钆，5%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧10小时，将预烧的粉末研磨后再经1100°C烧10小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80 V磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2，MgO，Al2O3，SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0043]实施例12
[0044]首先按摩尔百分比将85%的氧化钇，10%的氧化钆，5%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧10小时，将预烧的粉末研磨后再经1200°C烧10小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80 V磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2，MgO，Al2O3，SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0045]实施例13
[0046]首先按摩尔百分比将85%的氧化钇，10%的氧化钆，5%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧10小时，将预烧的粉末研磨后再经1300°C烧10小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在80 V磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2，MgO，Al2O3，SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0047]实施例14
[0048]首先按摩尔百分比将85%的氧化钇，10%的氧化钆，5%的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧10小时，将预烧的粉末研磨后再经1300°C烧1 0小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在90 V磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2，MgO，Al2O3，SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0049]实施例15
[0050]首先按摩尔百分比将99 %的氧化钇，0.5 %的氧化钆，0.5 %的氧化铕混合成荧光粉的原料，然后投入混料机中，再加入水后混合均匀，将混合均匀的原料干燥，过筛，经900°C高温预烧10小时，将预烧的粉末研磨后再经1400°C烧10小时成粉块；将烧成的粉块过筛后投入分散瓶中，经球磨分散、水洗、干燥即得荧光粉，将制得的荧光粉放入聚乙二醇溶液中，在120°C磁力搅拌下，用溶胶凝胶法生成的MgF2, MgO, Al2O3, SiO2等颗粒，包覆于荧光粉表面，经过滤、干燥后即得包膜的红色荧光粉。
[0051]对上述实施例1-15制得的红色荧光粉，进行相关性能参数的测定，结果如下:
[0052]1.本发明的荧光粉在147nm和172nm处(尤其是172nm)有较强的吸收，且在147nm和172nm光激发下有较强的位于618nm左右的红色光发射,表明该突光粉能被目前主要应用的PDP器件中的氙基稀有气体等离子放电产生的真空紫外光高效激发，符合PDP应用的要求。
[0053]2.作为对比，在相同的测试条件下，真空度大于lX10_3Pa，在172nm光激发下的发射光谱显示，本发明的荧光粉余晖时间达到3-4ms，远低于硼酸盐红粉8-lOms和矾磷酸盐红粉6-7ms。
[0054]3、作为对比，在相同的测试条件下，真空度大于IX 10_3Pa，在172nm光激发下的发射光谱显示，本发明的荧光粉耐离子轰击性远高于未进行包膜处理的红粉，寿命延长20%以上。
[0055]而且，本发明的荧光粉合成步骤简单，易于操作，原料无毒，绿色环保。
[0056]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种等离子体用红色荧光粉，其特征在于，包括红色荧光粉原料及包被在所述红色荧光粉原料外表面的薄膜。
2.根据权利要求1所述的红色荧光粉，其特征在于，所述薄膜含有MgF2、Mg0、Al203、或SiO2中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的红色荧光粉，其特征在于，所述红色荧光粉原料的化学式为(YmzLnxRyEuz)2O3,其中，0.005 ≤ x ≤0.10，0.00 ≤y ≤ 0.10，0.005 ≤ z≤ 0.10，R 为碱金属或碱土金属。
4.一种权利要求1-3中任一项所述的等离子体用红色荧光粉的制备方法，其特征在于，包括红色荧光粉原料的制备及红色荧光粉原料的包膜处理，其中，所述包膜处理包括以下步骤: 将所述红色荧光粉原料置于聚乙二醇溶液中，采用溶胶凝胶法生成薄膜包覆于荧光粉表面，经搅拌、过滤、干燥得所述等离子体用红色荧光粉。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，生成的所述薄膜中含有MgF2、MgO、Al2O3、或SiO2中的一种或多种颗粒。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为10000-40000。
7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌为在50-150°C的温度范围内进行磁力搅拌。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述红色荧光粉原料的制备包括以下步骤: 1)按照化学式(YmLnxRyEuz)2O3中各元素的摩尔比称取Y203、Ln203、Eu203及含R化合物，其中，0.005 ≤ X ≤0.10，0.00≤y≤0.10，0.005≤ z ≤ 0.10，所述含R化合物选自稀土氧化物、碱金属碳酸盐、碱金属氟化物中的一种或多种； 2)将上述称取的各原料组分加水混合均匀，经干燥、过筛后于900-1400°C预烧I~10小时，所得产物经研磨后再于900-140(TC烧结I~10小时，然后再经研磨、洗涤、过滤、烘干步骤制得所述红色荧光粉原料。
【文档编号】C09K11/78GK103756666SQ201110459900
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2011年12月31日 优先权日:2011年12月31日
【发明者】李宏 申请人:四川虹欧显示器件有限公司