CN102575162A

CN102575162A - 掺铽的磷酸盐基绿色发光材料及其制备方法

Info

Publication number: CN102575162A
Application number: CN201080047823XA
Authority: CN
Inventors: 周明杰; 刘军; 梁小芳; 刘世良; 廖秋荣
Original assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Oceans King Lighting Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2012-07-11
Also published as: EP2532725A1; US20120292570A1; JP2013518941A; EP2532725A4; EP2532725B1; JP5667215B2; US8986573B2; WO2011094937A1

Abstract

提供一种掺铽的磷酸盐基绿色发光材料及其制备方法，该材料的化学式为：M₃RE_1-xTb_x(PO₄)₃，其中，M为碱土金属，RE为稀土元素，x＝0.001～1。该材料的制备方法，包括如下步骤：按照化学式M₃RE_1-xTb_x(PO₄)₃中各元素的摩尔比例称取碱土金属离子、磷酸根离子、稀土金属离子以及Tb³⁺的源化合物，其中磷酸根离子的源化合物按摩尔比过量10％～30％；将各源化合物研磨混合；将混合物进行烧结预处理，然后冷却；取出烧结物进行研磨，再将研磨后产物在还原气氛中进行煅烧、冷却，即得到掺铽的磷酸盐基绿色发光材料。该材料余晖时间短，发光强度高，具有广阔的应用前景。

Description

掺铽的磷酸盐基绿色发光材料及其制备方法技术领域

本发明属于发光材料技术领域，具体涉及一种真空紫外光激发的磷酸盐基绿色发光材料及其制备方法。

说

背景技术

近年来，随着人们对环境保护的日益重视，开发无汞光源成为当前人们研究的重要方向之一。其中，用到的激发书光主要来自氙气（Xe )放电，即通过氙气辐射产生的 147 nm或 172 nm光来激发发光材料。因此，为了提高对氙气辐射能的利用率，必须开发与之相适应的发光材料，换句话说，就是要求发光材料对 172nm光有强的吸收，且可以高效地将其转化为可见光。目前，商用发光材料以红色发光材料 Y₂0₃: Eu³⁺, (Y, Gd)B0₃:Eu³⁺, 绿色发光材料 Zn₂Si0₄:Mn²⁺ , BaAl₁₂0₁₉:Mn²⁺和蓝色发光材料 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺为主。然而，商用绿色发光材料 Zn₂Si0₄:Mn 和 BaAl₁₂0₁₉:Mn余辉时间过长 , 不利于动态画面的显示。

从发光机理角度讲,这些材料主要是通过基质吸收真空紫外光 ( VUV ), 再将能量传递给发光离子而产生可见光，那么必须提高基质对光的吸收，且存在较高的能量传递效率。所以，根据此机理，可以利用基质中敏化基团,例如，阴离子基团来敏化发光离子，以提高发光材料的性能。在众多阴离子基团中，孤立的 P0₄ ^3-基团不仅具有空间磷氧四面体结构而且对 150 〜 175 nm光有较强吸收。在磷酸盐中 Sr₃Y(P0₄)₃、 Ca₃Y(P0₄)₃、 Ba₃La(P0₄)₃、 Ca₃La(P0₄)₃、 Sr₃La(P0₄)₃、 Ca₃Gd(P0₄)₃均存在孤立的磷氧四面体，且这些材料具有很好的稳定性和耐真空紫外辐射的能力。此外， Tb³⁺离子作为绿色发光材料的发光中心已经被广泛应用于绿色发光材料中，不仅发光强度高，而且荧光寿命短。例如， Ca₅(P0₄)₃F: Tb³⁺、Na₂GdP0₄F₂: Tb³⁺, NaGd(P0₃)₄: Tb³⁺和 La(P0₃)₃: Tb³⁺等。

然而，到目前为止，未曾有关于真空紫外光激发 Sr₃Y(P0₄)₃、 Ca₃Y(P0₄)₃ Ba₃La(P0₄)₃、 Ca₃La(P0₄)₃、 Sr₃La(P0₄)₃或 Ca₃Gd(P0₄)₃: Tb³⁺等发光材料的报道。技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供一种发光强度高的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料，以及提供一种制备工艺简单、无污染、易于控制、利于工业化生产的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法。技术解决方案

解决本发明的技术问题所采取的技术方案是：提供一种掺铽的磷酸盐基绿色发光材料，所述掺铽的磷酸盐基绿色发光材料的化学式为： M₃RE_1-xTb_x(P0₄)₃, 其中， M为碱土金属元素， RE为稀土元素， x=0.001〜l。

以及，一种掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法，其包括如下步骤：步骤一，按照化学计量比选取碱土金属离子的源化合物、磷酸根离子的源化合物、稀土离子的源化合物以及 Tb³⁺的源化合物，各源化合物的化学计量比是按照化学式 M₃RE_1→cTb_x(P0₄)₃中的相应元素的摩尔比例，其中，所述磷酸根离子的源化合物按摩尔比过量 10%〜30%, M为碱土金属元素， RE为稀土元素， x=0.001〜l ;

步骤二，将各源化合物研磨混合；

步骤三，将混合物进行烧结预处理，然后冷却；

步骤四，取出烧结物进行研磨，再将研磨后产物在还原气氛中进行煅烧，冷却后得到掺铽的磷酸盐基绿色发光材料。有益效果

在上述掺铽的磷酸盐基绿色发光材料及其制备方法中，通过烧结和煅烧处理制备的 MsRE^Tb PC^ 绿色发光材料，其对 172 nm的光有很强的具有极大的应用前景。

与现有技术相比，本发明具有以下优点： 1、本发明掺铽的磷酸盐基绿色发光材料不仅对于 172nm 的光有强吸收，而且荧光寿命短，其中 Ca₃Lao.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃为 2.46ms, 比商用的 BaAl₁₂0₁₉:Mn低； 2、本发明掺铽的磷酸盐基绿色发光材料的发光强度强于商用绿粉 BaAl₁₂0₁₉:Mn; 3、本发明掺铽的磷酸盐基绿色发光材料的制备方法简单、无污染、易于控制及利于工业化生产。附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图 1为本发明实施例 1中的 Ca₃La_a95Tbo.o₅(P04)₃的激发光语图，监控波长为 543nm;

图 2为本发明实施例 1 中的 Ca₃La。.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃和商用 BaAl₁₂0₁₉:Mn 的发射光谱图，激发波长为 172nm;

图 3为本发明实施例 1中的 Ca₃La。.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃的荧光寿命测试图，激发波长为 378nm, 监控波长为 543 nm;

图 4为本发明实施例的磷酸盐基绿色发光材料制备方法流程图。本发明的实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例掺铽的磷酸盐基绿色发光材料，该掺铽的磷酸盐基绿色发光材料的化学式为：其中， M 为碱土金属元素， RE 为稀土元素， x=0.001〜l。其中，该稀土元素 RE为 Gd、 Y及 La中的至少一种。该碱土金属元素 M为 Ca、 Sr及 Ba中的至少一种。

在该发光材料中，以 M₃RE(P0₄)₃为基质，其作为一种偏磷酸盐，具有较强的耐真空紫外辐射能力，当 M₃RE(P0₄)₃掺 Tb³⁺时的发光机理是：一方面，由于 Tb³⁺的 f-d跃迁处于 170〜220 nm处，对 172nm的光有一定的吸收作用；另一方面，基质对 150〜175 nm的真空紫外光（VUV )也有强吸收，由于 Tb³⁺的 f-d跃迁正好处于该位置，因此可将基质吸收的能量大部分能量传递给 Tb³⁺离子，使其发射绿光，提高了对 VUV光的利用率以及 Tb³⁺ 的发光强度。

请参阅图 4, 说明本发明实施例掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法的流程，该制备方法包括如下步骤：

501 , 按照化学计量比选取碱土金属离子的源化合物、磷酸根离子的源化合物、稀土离子的源化合物以及 Tb³⁺的源化合物，所述化学计量比是按照化学式 M₃RE_1→cTb_x(P0₄)₃中的相应元素的摩尔比例，其中，所述磷酸根离子的源化合物按摩尔比过量 10%-30%, M为碱土金属元素， RE为稀土元素， x=0.001〜l ;

502, 将各源化合物置于玛瑙研钵中，研磨混合；

503 , 将混合物进行烧结预处理，然后冷却；

504,取出烧结物进行研磨，再将研磨后产物在还原气氛中进行煅烧，冷却后得到掺铽的磷酸盐基绿色发光材料。

在步骤 SO 1中，碱土金属离子的源化合物为碱土金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、及草酸盐中的至少一种，所述磷酸根离子的源化合物为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的至少一种，该 RE³⁺的源化合物为相对应的稀土氧化物、硝酸盐或草酸盐。各源化合物按照化学式 MsRE^Tb PC^ 中的相应元素的化学计量比，即摩尔比例称取，其中磷酸根离子的源化合物按摩尔比过量 10%-30%, 优选为 20%。

在步骤 S03中，将均匀研磨后的混合物取出，进行烧结预处理，然后冷却至室温。具体地，将研磨后的混合物放入刚玉坩埚中在 300〜700°C下预烧结 1〜6小时（h ), 冷却至室温。

在步骤 S04中，将预烧结产物取出再次充分研磨，再将研磨后产物在还原气氛中进行煅烧，冷却后得到上述冷却后得到掺铽的磷酸盐基绿色发光材料。在本实施例中，具体地，在箱式高温炉中于 800〜1500。C第一次煅烧处理 4〜24小时，自然冷却，取出后研磨，再在 700〜950°C下进行第二次煅烧处理 5〜10小时，该第一次煅烧处理和第二次煅烧处理中至少一次是在还原气氛中进行的，最后冷却研磨即得该掺铽的磷酸盐基绿色发光材料。该还原气氛为氮气和氢气的混合气体、氢气或一氧化碳。

以下通过多个实施例来举例说明掺铽的磷酸盐基绿色发光材料的不同组成及其制备方法等方面。在以下实施例使用的原料中，所需稀土氧化物、硝酸盐或草酸盐，其纯度为 4N以上，磷酸氢二铵或磷酸二氢铵为化学纯。还原气氛可以是由体积比为 95:5或 90: 10的氮气和氢气混合气体、氢气或一氧化碳。

实施例 1

称取碳酸钙 CaC0₃ 0.9008g, 磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2422g (按摩尔比过量 20% ),氧化铽 Tb₄0₇ 0.0279g和氧化镧 La₂0₃ 0.4645g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500 °C下预烧 3 小时（h ), 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（体积比为 95%N₂和 5%H₂ 混合气）中，将其在 1300 °C下煅烧 10h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900 °C下煅烧 5h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Ca₃Lao.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃绿色发光材料。

实施例 2

称取碳酸锶 SrC0₃ 1.3287g,磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2423g (按摩尔比过量 20% ),氧化铽 Tb₄0₇ 0.0281g和氧化镧 La₂0₃ 0.4643g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 300°C下预烧 6h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（体积比为 95%N₂和 5%H₂混合气 ) 中，将其在 1250°C下煅烧 8h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900°C下煅烧 7h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Sr₃La。.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃绿色发光材料。

实施例 3

称取碳酸钡 BaC0₃ 1.7786g, 磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2422g (按摩尔比过量 20% ),氧化铽 Tb₄0₇ 0.0280g和氧化镧 La₂0₃ 0.4645g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 700°C下预烧 lh, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（体积比为 95%N₂和 5%H₂混合气 ) 中，将其在 950°C下煅烧 8h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900°C下煅烧 6h,冷却，研磨后即得白色粉体状8 ₃1^。.₉₅1¾。.。₅(?0₄)₃绿色发光材料。

实施例 4

称取碳酸锶 SrC0₃ 1.3287g,磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2423g (按摩尔比过量 20% ),氧化铽 Tb₄0₇ 0.0561g和氧化镧 La₂0₃ 0.4398g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 300°C下预烧 4h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（体积比为 95%N₂和 5%H₂混合气 ) 中，将其在 800°C下煅烧 12h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在还原气氛 ( ¾ )中， 800°C下煅烧 7h,冷却，研磨后即得白色粉体状

绿色发光材料。

实施例 5 称取碳酸钡 BaC0₃ 1.7786g, 磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2423g (按摩尔比过量 20% ), 氧化铽 Tb₄0₇ 0.5606g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 600°C下预烧 4h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，将其在 950°C下煅烧 8h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在还原气氛（氢气）中， 900°C下煅烧 6h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Ba₃Tb(P0₄)₃ 绿色发光材料。

实施例 6

称取氧化钙 CaO 0.5046g, 磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2423g (按摩尔比过量 20% ), 氧化铽 Tb₄0₇ 0.5606g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500°C下预烧 3h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（一氧化碳）中，将其在 1200 °C下煅烧 10h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900°C下煅烧 5h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Ca₃Tb(P0₄)₃绿色发光材料。

实施例 7

称取碳酸锶 SrC0₃ 1.3287g,磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2423g (按摩尔比过量 20% ),氧化铽 Tb₄0₇ 0.0841g和氧化镧 La₂0₃ 0.4155g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500°C下预烧 4h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（氢气）中，将其在 1200°C下煅烧 8h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900°C下煅烧 7h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Sr₃La。.₈₅Tb。.₁₅(P0₄)₃绿色发光材料。

实施例 8

称取碳酸锶 SrC0₃ 1.3287g,磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2423g (按摩尔比过量 20% ), 氧化铽 Tb₄0₇ 0.0841g和氧化 4乙 Y₂0₃ 0.2880g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500°C下预烧 4h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（一氧化碳）中，将其在 1100°C下煅烧 8h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900°C下煅烧 7h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Sr₃Y。.₈₅Tb。.₁₅(P0₄)₃绿色发光材料。

实施例 9

称取碳酸钙 CaC0₃ 0.9008g, 磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2423g (按摩尔比过量 20% ), 氧化铽 Tb₄0₇ 0.0841g 和六水合硝酸札 Gd(N0₃)₃-6H₂0 1.1507g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500 °C下预烧 4h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（一氧化碳）中，将其在 1000 °C下煅烧 8h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在还原气氛 (体积比为 90%N₂和 10%¾混合气）中 900°C下煅烧 7h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Ca₃Gda₈₅Tb₀.₁₅(PO₄)₃绿色发光材料。

实施例 10

称取氢氧化钙 Ca(OH)₂0.6668g, 磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄1.3458g (按摩尔比过量 30% ), 氧化铽 Tb₄0₇ 0.0841g和氧化 4乙 Y₂0₃ 0.2880g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500°C下预烧 4h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（氢气）中，将其在 1000'C下煅烧 8h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900°C下煅烧 7h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Ca₃Y。.₈₅Tb。.₁₅(P0₄)₃绿色发光材料。

实施例 11

称取草酸钙 CaC₂0₄ 1.1529g,磷酸氢二铵 (NH₄)₂HP0₄ 1.3074g (按摩尔比过量 10% ),草酸铽 Tb₂(C₂0₄)₃ 0.0436g和氧化镧 La₂0₃ 0.4643g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500°C下预烧 3 小时（h ), 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（体积比为 95%N₂ 和 5%H₂混合气）中，将其在 1300 °C下煅烧 10h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 700 °C下煅烧 10h , 冷却，研磨后即得白色粉体状 Ca₃Lao.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃:绿色发光材料。实施例 12

称取一水合草酸锶 SrC₂0₄'H₂0 1.7428g , 磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2423g (按摩尔比过量 20% ) , 氧化铽 Tb₄0₇ 0.0841g 和十水合草酸札 Gd₂(C₂O₄)₃- 10H₂O 0.9672g 置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500°C下预烧 4h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（一氧化碳）中，将其在 800°C下煅烧 24h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在还原气氛（体积比为 90%N₂和 10%¾混合气）中 900 °C下煅烧 7h, 冷却，研磨后即得白色粉体状 Sr₃Gd。.₈₅Tb。.₁₅(P0₄)₃绿色发光材料。

实施例 13

称取碳酸锶 SrC0₃ 1.3287g, 磷酸氢二铵 (NH₄)₂HP0₄ 1.4262g (按摩尔比过量 20% ) , 六水合硝酸铽 Tb(N0₃)₃'6H₂0 0.0014g 和氧化镧 La₂0₃ 0.4882g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500°C下预烧 4h, 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（体积比为 95%N₂和 5%¾混合气）中，将其在 1500°C下煅烧 4h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 950 °C下煅烧 5h , 冷却，研磨后即得白色粉体状 Sr₃Lao.999Tb₀.ooi(P0₄)₃绿色发光材料。

实施例 14

称取碳酸钙 CaC0₃ 0.4504g, 碳酸锶 SrC0₃ 0.3321g, 碳酸钡 BaC0₃ 0.4440g,磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2422g(按摩尔比过量 20% ),氧化铽 Tb₄0₇ 0.0279g, 氧化札 Gd₂0₃ 0.0517和氧化镧 La₂0₃ 0.4179g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500°C下预烧 3 小时（h ), 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（体积比为 90%N₂和 10%H₂ 混合气）中，将其在 1300 °C下煅烧 10h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900 °C 下煅烧 5h , 冷却，研磨后即得白色粉体状 (Cao.₅₀Sr₀.₂₅Ba₀₂₅)₃(La₀.₉₀Gd₀.₁₀)₀.₉₅Tb₀.₀₅(P0₄)₃绿色发光材料。实施例 15

称取碳酸钙 CaC0₃ 0.8558g , 碳酸钡 BaC0₃ 0.0888g , 磷酸二氢铵 NH₄H₂P0₄ 1.2422g (按摩尔比过量 20% ), 氧化铽 Tb₄0₇ 0.0279g , 氧化钇 Y₂0₃ 0.1609g, 氧化札 Gd₂0₃ 0.0517和氧化镧 La₂0₃ 0.1857g置于玛瑙研钵中充分研磨后，放入刚玉坩埚中在 500 °C下预烧 3 小时（h ), 然后自然冷却至室温，取出再次充分研磨。最后，在还原气氛（体积比为 90%N₂和 10%¾ 混合气）中，将其在 1200 °C下煅烧 10h, 自然冷却至室温，取出研磨后再在 900 °C 下煅烧 5h , 冷却，研磨后即得白色粉体状

(Cao.₉₅Ba₀.₀₅)₃(Y₀.₅La₀.4₀Gd₀.₁₀)₀.₉₅Tb₀.₀₅(P0₄)3绿色发光材料。

请参阅图 1 , 图 1为上述实施例 1的 Ca₃Lao.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃的激发光语，监控波长为 543nm。由图 1可知，本发明实施例 1的 Ca₃Lao.₉₅Tbo.o₅(P04)₃ 具有两个激发波峰，两激发波峰的位置在 150〜250nm 之间，说明 Ca₃Lao.₉₅Tb_Q._Q5(P04)₃对此波峰附近的真空紫外光有较强的吸收作用，适合于 Xe气 172nm的光辐射，可应用于 PDP或无汞荧光灯中。

请参阅图 2 , 图 2为上述实施例 1 中的 Ca₃La。.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃在波长为 172 nm光的激发下， Ca₃Lao.₉₅Tb_a()5(P04)₃的发射光语图（如图中实线所示）。作为对比，图 2示出在同样激发条件下的传统的商用绿粉 BaAl₁₂0₁₉: Mn的发射光语图（如图中虚线所示）。由图可知， Ca₃Lao.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃的发光强度显著强于商用绿粉 BaAl₁₂0₁₉:Mn。

请参阅图 3 ,图 3为上述实施例 1的发光材料 Ca₃La。.₉₅Tb。.。₅(P0₄)₃的荧光寿命测试图，激发波长为 378nm, 监控波长为 543 nm, 根据公式 /=/₀exp ( -tlx ), 和 /分别为初始发光强度和相对于余晖时间（τ ) 变化的发光强度，经过拟合，得到余晖时间约为 2.46ms , , 达到显示的 VUV荧光粉对余辉时间的要求（要求在 l〜5ms之间）。

该掺铽的磷酸盐基绿色发光材料至少具有以下优点： 1、此类发光材料不仅对于 172nm的光有强吸收，而且荧光寿命短，其中 Ca₃Lao.₉₅Tb_Q._Q5(P04)₃ 为 2.46ms, 比商用的 BaAl₁₂0₁₉:Mn低； 2、本发明的绿色发光材料与商用的绿粉 BaAl₁₂0₁₉:Mn相比，发光强度强于商用绿粉 BaAl₁₂0₁₉:Mn。另外，本发明掺铽的磷酸盐基绿色发光材料的制备方法简单、无污染、易于控制及利于工业化生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求

1、一种掺铽的磷酸盐基绿色发光材料，其特征在于：所述掺铽的磷酸盐基绿色发光材料的化学式为：其中， M为碱土金属元素， RE为稀土元素， x=0.001〜l。

2、如权利要求 1所述的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料，其特征在于：所述稀土元素 RE为 Gd、 Y及 La中的至少一种。

3、如权利要求 1所述的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料，其特征在于：所述碱土金属元素 M为 Ca、 Sr及 Ba中的至少一种。

4、一种掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法，其包括如下步骤：步骤一，按照化学计量比选取碱土金属离子的源化合物、磷酸根离子的源化合物、稀土离子的源化合物以及 Tb³⁺的源化合物，各源化合物的化学计量比是按照化学式 M₃RE_1→cTb_x(P0₄)₃中的相应元素的摩尔比例，其中，所述磷酸根离子的源化合物按摩尔比过量 10%〜30%, M为碱土金属元素， RE为稀土元素， x=0.001〜l ;

步骤二，将各源化合物研磨混合；

步骤三，将混合物进行烧结预处理，然后冷却；

步骤四，取出烧结物进行研磨，再将研磨后产物在还原气氛中进行煅烧，冷却后得到掺铽的磷酸盐基绿色发光材料。

5、如权利要求 4所述的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法，其特征在于：所述碱土金属离子的源化合物为碱土金属的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、及草酸盐中的至少一种，所述磷酸根离子的源化合物为磷酸氢二铵、磷酸二氢铵中的至少一种，所述 RE 的源化合物为相对应的稀土氧化物、硝酸盐或草酸盐。

6、如权利要求 4所述的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法，其特征在于：所述烧结预处理的温度为 300〜700°C, 时间为 1〜6小时。 7、如权利要求 4所述的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法，其特征在于：所述步骤四中的煅烧包括两次煅烧处理，第一次煅烧处理的温度为 800〜1500°C,时间为 4〜24小时，然后取出、冷却、研磨后，再在 700-950 下进行第二次煅烧处理 5〜10小时，所述第一次煅烧处理和第二次煅烧处理中至少一次是在还原气氛中进行。

8、如权利要求 7所述的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法，其特征在于：所述还原气氛为氮气和氢气的混合气体、氢气或一氧化碳。

9、如权利要求 4所述的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法，其特征在于：所述稀土元素 RE为 Gd、 Y及 La中的至少一种。

10、如权利要求 4所述的掺铽的磷酸盐基绿色发光材料制备方法，其特征在于：所述碱土金属元素 M为 Ca、 Sr及 Ba中的至少一种。