本發明專利技術的磷酸鹽是如下類型的磷酸鹽：該磷酸鹽包含由無機核和以大于或等于300nm的厚度均勻覆蓋該無機核的殼構成的平均直徑為1.5-15μm的顆粒。所述殼基于式La(1-x-y)CexTbyPO4的鑭鈰鋱磷酸鹽，其中0.2≤x≤0.35并且0.19≤y≤0.22。通過在大于900°C的溫度下的該磷酸鹽的熱處理獲得發光材料。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及核/殼型鑭、鈰和鋱的磷酸鹽，具有改善的熱穩定性的包含這種磷酸鹽的發光材料(Iuminophore)以及它們的制備方法。
技術介紹
在下文表示為LaCeT的磷酸鹽的鑭鈰鋱混合磷酸鹽因它們的發光性能而廣為人知。當它們受到波長低于可見光區波長的某些高能輻射(用于照明或顯示系統的UV或VUV輻射)照射時，其發射明亮的綠色光。利用此特性的發光材料目前以工業規模使用，例如用于三色熒光燈中、液晶顯示器的背光系統中或等離子體系統中。這些發光材料包含稀土元素，而稀土元素具有高的價格并且還會經歷大的波動。 這些發光材料的成本降低因而是一個重要的問題。為此，已經開發了如下類型的核/殼型發光材料,其包含由非發光材料制成的核并且其唯一的殼包含稀土元素或最貴的稀土元素。借助于這種結構，稀土元素在發光材料中的量得以降低。W02008/012266描述了這種類型的發光材料。此外一直在尋求獲得性能得以改善的發光材料。術語“性能”應理解為不僅是指發光性能如光致發光產率，而且還指產品的使用(mise enoeuvre)性能。因而在發光裝置的生產過程中，所使用的發光材料經受高溫，這可能會導致它們的發光性能的劣化。因而需要如下這樣的產品，它在包含較少量稀土元素的同時具有改善的熱穩定性和發光性能。
技術實現思路
本專利技術旨在滿足這種需要。為此，本專利技術的磷酸鹽為如下類型的磷酸鹽其包含由無機核和基于鑭鈰鋱磷酸鹽并且以大于或等于300nm的厚度均勻覆蓋該無機核的殼構成的平均直徑為I. 5-15 μ m的顆粒，并且其特征在于鑭鈰鋱磷酸鹽滿足以下通式(I)La(h_y)CexTbyPO4 (I)其中X和y滿足下述條件O. 2 ^ X ^ O. 35 ；O. 19 彡 0.22。本專利技術還涉及發光材料，其特征在于它包含上述類型的磷酸鹽。在閱讀了以下的描述以及具體但非限制性的說明性的各種實施例之后，本專利技術的其它特性、細節和優點將會變得更加明顯。還應當指出，在說明書的其余部分中，除非另有指出，在給出的數值的所有范圍或極限中，在邊界處的數值被包括在內，如此限定的數值的范圍或極限因而涵蓋了至少大于或等于下邊界和/或至多小于或等于上邊界的任何值。術語“稀土元素”在本說明書的其余部分中被理解為是指由釔和元素周期表中原子序數為包含端值在內的57-71的那些元素所構成的組中的元素。術語“比表面積”被理解為是指通過氪吸附確定的BET比表面積。在本說明書中給出的表面積的測量是在200° C下對粉末脫氣8小時之后在ASAP2010設備上進行的。如上所述，本專利技術涉及兩種類型的產品在本說明書的其余部分中也可被稱作前體的磷酸鹽以及由這些磷酸鹽或前體獲得的發光材料。所述發光材料本身具有足以使得它們在所希望的應用中直接可用的發光性能。所述前體并不具有發光性能或者有可能具有對于在這些相同應用中使用來說過低的發光性能。現在將更加詳細地描述這兩種類型的產品。在此要指出的是，通常可參考WO2008/012266的教導，該文獻涉及具有相同結構的產品并且因而也適用于本說明，除非另外更具體或更特別地指出。磷酸鹽或前體·本專利技術的磷酸鹽首先特征在于如下描述的它們的核/殼型的特定結構。無機核基于可以是非發光材料并且可尤其是無機氧化物或磷酸鹽的材料。在氧化物當中，尤其可以提及鋯、鋅、鈦、鎂、鋁(氧化鋁(alumine ))和稀土元素的氧化物。作為稀土元素的氧化物，可更特別地提及釓氧化物、釔氧化物和鈰氧化物。優選地選擇釔氧化物、釓氧化物和氧化鋁。可更優選地選擇氧化鋁，因為它尤其具有以下的優點在從前體變為發光材料的過程中，允許在更高的溫度下煅燒而不會觀察到摻雜劑在所述核中的擴散。這因而使得能夠獲得具有最佳發光性能的產品，這歸因于由于更高的煅燒溫度所導致的殼的更好的結晶作用。在磷酸鹽當中，可以提及其中之一可任選地起到摻雜劑作用的一種或多種稀土元素的磷酸鹽(正磷酸鹽)，如正磷酸鑭(LaPO4)、正磷酸鑭鈰((LaCe) PO4)、正磷酸釔(YPO4)，正磷酸釓(GdPO4),稀土元素或鋁的多磷酸鹽。根據一種特別的實施方案，核的材料是正磷酸鑭、正磷酸釓或者正磷酸釔。還可以提及堿土金屬磷酸鹽，如Ca2P2O7、磷酸鋯ZrP2O7和堿土金屬羥磷灰石。此外，其它無機化合物也是合適的，如釩酸鹽，尤其是稀土元素釩酸鹽，(如YVO4),鍺酸鹽，二氧化硅，硅酸鹽，尤其是硅酸鋅或硅酸鋯，鎢酸鹽，鑰酸鹽，硫酸鹽(如BaSO4),硼酸鹽(如YBO3, GdBO3),碳酸鹽和鈦酸鹽(如BaTiO3),鋯酸鹽，堿土金屬鋁酸鹽，其任選地被稀土元素摻雜，例如鋇和/或鎂的鋁酸鹽，例如MgAl2O4, BaAl2O4或BaMgAl1(l017。最后，產生于上述化合物的化合物可以是合適的，例如混合氧化物，尤其是稀土元素的混合氧化物，例如鋯和鈰混合氧化物，混合磷酸鹽，尤其是稀土元素并且更特別地是鈰、釔、鑭和釓的混合磷酸鹽，以及磷釩酸鹽。尤其是，核的材料可具有特別的光學性能，尤其是UV輻射反射性能。 表述“無機核基于”被理解為是指包含至少50%，優選至少70%，更優選至少80%甚至90%質量所考慮材料的整體(ensemble)。根據一種特別的實施方案，該核可基本上由所述材料構成(即含量為至少95%質量，例如至少98%，甚至至少99%質量)，或者完全由這種材料構成。下面將描述本專利技術的多種有利的變化形式。根據第一種變化形式，該核由致密材料制成，這事實上對應于通常良好結晶的材料或者對應于具有低比表面積的材料。術語“低比表面積”被理解為是指至多5m2/g，更特別地至多2m2/g，更特別地至多lm2/g,尤其是至多O. 6m2/g的比表面積。根據另一種變化形式，該核基于溫度穩定性材料。這意味著是指下面這樣的材料，該材料具有在高溫下的熔點，其不會降解為會給在此相同溫度下作為發光材料的應用帶來問題的副產物，并且其保持結晶并且其因而不會被轉化為無定形材料，這同樣是指在此相同溫度下。這里所指的高溫是至少高于900° C，優選至少高于1000° C，甚至更優選至少1200° C的溫度。第三種變化形式在于對于該核來說使用兼具上述兩種變化形式的特性的材料，因而是低比表面積和溫度穩定性的材料。使用根據上述變化形式至少之一的核的事實提供了多種優點。首先，該前體的核 /殼結構在發光材料中被特別良好地保持，由此使得能夠實現最大的成本優勢。此外還發現，由本專利技術的前體獲得的發光材料(在其生產過程中使用根據上述變化形式至少之一的核)具有的光致發光產率(rendement)不僅相同于而且在某些情況下優于具有相同組成但不具有核/殼結構的發光材料的光致發光產率。該核的材料可被致密化，這尤其通過使用已知的熔融鹽技術來進行。這種技術在于，任選地在還原性氣氛(例如氬/氫混合物)下，在可選自氯化物(例如氯化鈉、氯化鉀)、氟化物(例如氟化鋰)、硼酸鹽(硼酸鋰)、碳酸鹽和硼酸的助熔劑(agent fondant)的存在下，使要致密化的材料達到高溫，例如至少900° C。該核可具有尤其為1-5. 5 μ m并且更特別地為2_4. 5 μ m的平均直徑。這些直徑值可通過掃描電子顯微術(MEB)利用至少150個顆粒的統計計數來確定。該核的尺寸，如同將在下文描述的殼的尺寸，也可在本專利技術的組合物/前體的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：V·比塞特，T·勒梅西耶，
申請(專利權)人：羅地亞管理公司，
類型：
國別省市：
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