TW460413B - Method of preparing high brightness, small particle red emitting phosphor - Google Patents

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46041 3 A7 B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明係有關以銪活化之釔釓硼酸鹽發光顆粒及形成 此顆粒之方法。更明確而言，本發明係明關由硝酸鹽及有 機先質（其形成提供用於平嵌板顯示（FPD)應用所需之改 良性能（較高之亮度）之小發光顆粒）形成此顆粒之改良 方法。 發明背景 銪活化之釔、釓之硼酸鹽（(^0<1)803$113+)係一種有 效之發紅光及陰極發光材料。最近幾年，已致力於發展此 發光材料，其現被用於電漿顯示嵌板（PDP)，其係由於其 高量子效率，持續之特性及降低之飽和度之故。 經濟部中央標準局負工消費合作社印策 此等發光材料傳統上藉由Υ203(Υ源）、Gd203(Gd源）、 Eu203(Eu源）、硼酸及NH4F或NH4C1(助溶劑）間之高溫（ >1200°C )固態反應（SSR)而製備。藉由SSR製備之發光粉 末之顆粒大小係5-10微米之規格。諸如PDP、場釋出顯示 (FED)及電子發光（EL)嵌板之平嵌板顯示裝置需要具有細 微顆粒（0.1-2微米）發光材料之薄螢光屏以作為較佳性能及 高效率。此要件於PDP之情況更為需要，因為發光材料係 於複雜結構，諸如，肋狀，間印刷之屏《以小顆粒，其可 能形成薄屏。小顆粒亦能具有較高之填充密度及較少之點 著劑含量。 起初，具有小顆粒大小之發光材料係藉由研磨、粉碎 或磨製大的發光賴粒而獲得之。藉由此等方法獲得之發光 材料顯示效率大大地降低，對於顆粒之形態係很小或無控 4 -------I I I - I (請先鬩讀背面之注$項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裂 A7 £7_五、發明説明（2 ) 制。最近，’’無研磨’’發光材料已藉由於SSR完全及於高温 短時間著火或於較低較之較長時間著火後快速冷卻發光物 質而製備。此等方法有助於進一步減小發光材料結晶之生 長。於助熔劑或抑制劑之存在下，發光材料之顆粒大小之 分佈（PSD)及形態可被控制。參見M. Kotaisamy，R. Jagannthan，Soc. 142 (1995)3205。已提出副微米大小之發 光顆粒可藉由溶膠凝膠方法合成之。參見R.P. Rao，J. Electrochem Soc. 143 (1996) 189。小的發光顆粒已藉由水 熱方法合成之。參見T.R.N. Kutty，R Jagannthan，R.P. Rao, Mater, Res. Bull. 25 (1990) 1355。 最近對於紅色發光材料之努力係有關用於曰光燈之 Eu3+活化之氧化釔及用於陰極射線管（CRT)之釔氧硫化物 。因為此等發光材料無用適於改變現今之PCP或（ACPDPD) ’已致力於發展用於PDP之新的發光材料，其於藉由氙氣 產生之波長（147及173nm)激發之。Eu+3活化之釔及鑭 系硼化物於文獻中被提出，但是，可獲得之銪活化之釔釓 蝴酸SI發光材料之製備及冷光之資料係有限的。Lehmann 之美國專利第4,202,794號案提出改良之磷組合物，其係 以xCa0.y(Y+Eu)2zB203通式表之，其中，X係32至38，y係 31至4〇 *且z係25至此等發光材料被聲稱當以254nm 輻射光激發且於可見光譜之紅光區内發光時，相較於相似 形式之發光材料能提供較高之光致發光效率。 因為過去之合成方法涉及高溫固態反應，雜質濃度之 控制，psd及形態被限制。再者’已發現以小顆粒（〇 5至2 〇 46041 3 (請先閲讀背面之注意事項再填笟本頁) 訂 吹-- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS〉A4規格（210X297公| } 經濟部中央揉隼局貝工消费合作社印製 460413 ----—- _ 五、發明説明（3 / 微米）形成之發光屏改現改良之性能。此對於pDp特別正 確》但是，大部份之上述方法無法提供小顆粒（〇丨至】^ 微求）。小顆粒之成長於溶膠凝膠或溶液方法中係可能， 其中反應溫度係低於正常之固態溫度。 發明之魏沭 因此，本發明之目的係提供具有下述實驗式之Eu+3活 化之釔釓（鹼土）硼酸鹽之發光材科： (Y] -x-y-zEuxGdyM2)B 〇3 其中，0.01Sd0.1，0SyS0.5，M=Mg，Ca，Sl^Ba，且 〇心 S 0.1，此方法提供具有小顆粒之粉未形式之發光材料， 其展現改良之亮度。 本發明之細微顆粒之發光材料係藉由溶膠凝膠方法合 成。溶膠係於液體中之膠體顆粒之分散物。顆粒上之重力 可被忽略。由溶膠，凝膠由具有副微米孔溶及平均長度為 微米程度之聚合鏈之相互連接之剛性網絡形成。最終產物 之顆粒大小係起始溶膠内之膠體顆粒起始濃度、膠凝方去 、凝膠被乾燥之方式、煆燒溫度及冷卻速率之函數。 溶膠凝膠方法提供許多優於傳統之合成細微顆粒方法 之優點，特別是合成細微發光粉末之合成。因為所有起始 物質於溶液内以分子程度混合，可達成高度之均質化。雜 質（活化劑/共活化劑/激活劑）經由溶液之摻雜係直接，簡 易且有效。適當乾燥凝膠内之孔洞一般係格外地小，且均 質凝膠之組份係緊密混合。由溶膠凝膠製得之粉未之表面 積係非常高，使其能使用較低之處理溫度。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210.X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 -尊！ 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 46041 3_^ 五、發明説明（4 ) 由本發明之溶膠凝膠方法形成之發光材料具有改良之 形態，且適用於用於製備發光屏之糊狀組合物，諸如屏印 刷之糊狀物及漿料。再者，由於使用溶膠凝膠方法形成之 發光顆粒之純度及小規格’許多於降低發光顆粒大小所需 之後處理步驟（諸如’清洗以移除助熔劑及與其有關之材 料及顆粒化/研磨）可被免除。 發光材料對於雜質係特別敏威，即使是ppb之量。本 發明之低溫溶勝凝膠合成方法減少交互污染之可能。傳統 方法中之材料所留之一些非所欲雜可能對發光材料之性能 產生威脅。例如，助熔劑之氟化物（MgF2)於操作期間會攻 擊顯示器之玻璃表面》當發光顆粒之大小減少，由於雜質 之存在之電子及孔洞之捕獲之可能性增加且電子/孔洞之 局部化促進經由雜質之再混合之速率。參見R N· Bhargave， D‘ Gallagher及T. Welker，J. Luminescene 60 (1994) 280。 最佳之雜質?農度（活化劑）之量可藉由小顆粒大小進一步 增加。本發明之藉由溶膠凝膠及溶液方法生長Eu+3活化之 紀此及驗土硼酸鹽提供展現較高亮度及較小顆粒大小之材 料》使用本發明方法形成之發光顆粒之小顆粒大小使其特 別適用於其間需要高充填密度之應用。 更特別者’本發明提供一種形成具有如下實驗式之 Eu+3活化之釔釓及鹼土硼酸鹽發光材料之方法： (Yi-x-y-zEuxGdyMz)B03 其中，0‘0lSx客0.1，0SyS0.5，M=Mg，Ca，Sr或Ba，且0芸z S 0.1，且其中所有銪活化劑以Eu+3佔具可用之位置。此 本紙張尺度適用中囷國家揉隼（CNS ) A4規格（2丨OX：297公釐） (請先聞讀背面之注^^項再填寫本頁) 訂_ 線！ 7 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印製 3 460413 s-------- 五、發明説明（5 ) 方法包含之步驟為： (1) 於酸介質中反應包含紀源、亂源、驗土元素源、 銪源及提供硼源之有機先質之稀釋溶液，而形成 溶膠及/或凝膠； (2) 於低於固態反應溫度之溫度熱分解該溶膠及/或凝 膠。 圈式飭要說明 第1圖提供稀土（RE)硼酸鹽乾凝膠粉未之熱·重力計分 析（TGA); 第2圈顯示由RE硼酸鹽製備之Eu活化之Y，Gd硼酸鹽發 光材料之X射線散射（XrD)圊型。 第3圖例示掃描由（a)清洗後之RE氩氧化物；（b )清洗 前之RE硝酸鹽；及（c)及（d)於清洗後之RE硝酸鹽製得之 Y,Ga硼酸鹽發光材料之電子顯微照相； 第4圖圖示由（a)RE氩氧化物及（b)RE硝酸鹽製得之 Y，Gd硼酸鹽發光物質之顆粒大小分佈； 第5圖顯示以MgF2窗及適當之帶通迢濾鏡之於 a)147nm及b)173nm波長時之自Xe燈之轄射能量之光譜分 佈；及 第6圖顯示於室溫計錄之於（a) 147tirri及（b) 173 nm激發 之Y，Gd硼酸鹽發光材料之放射光譜。 發明之詳細說明 有數種顯7F應用’其間具有1¾亮度、較短持續性、較 光之色純度（飽和度）及長生命期（操作時間）明顯改良 本紙張尺度適用卡國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐） ----------/------1T------Φ I (請先閱讀背面之注意事項再填宥本頁) 經濟部中喪標準局貝工消费合作社印製 A7 _______B7_ . 五、發明説明（6 ) 顯示性能。因為可購得2RE為基準之發光材料無法滿足 上述所有要求，克服上述限制之發光材料合成方法被發展 出。此發展如力之結果係本發明之基礎。 本發明提供一種合成併入高濃度活化劑離子（Eu+3)之 釔釓硼酸鹽發光材料之方法。對於發光材料係重要之釔釓 固態溶液之形成主要係依反應溫度及條件而定β於固態反 應中，各別之氧化物於高溫且於過量硼酸存在中反應β於 此等溫度，其它之相可形成，諸如，各別之硼酸鹽及未反 應之釔、釓等之氧化物》使雜質適當摻雜入錯合物之晶格 内係不確定的。再者，使用高溫方法導致較大顆粒之生成 〇 溶膠凝膠方法可被分成兩大類：（1)以水性為基準之 方法，其由金屬鹽之溶液起始；及（2)以醇為基準之方法 ，其以金屬烷氧化物起始之》最適當之方法主要係依成本 及起始化學品之可用性而選用之。因為起始化學品之純度 對於發光材料之合成係重要的，因此起始化學品之純度係 0.9999至0.999999。因為金屬烷氧化物昂貴，紀、釓、銪 及鹼土金屬之硝酸鹽較佳被選為金屬源。三甲基硼酸鹽係 較佳被作為硼源β適當之三甲基硼酸鹽漿料溶液較佳係藉 由以1:10之莫耳比例混合三甲基硼酸鹽及乙醇而製備。 金屬先質可藉由下列反應合成之： (1)炫氧化物可藉由添加金屬（例如，纪）之乙酸鹽（ YOOCH3 ) 2.χΗ20至2-甲氧基乙醇（0CH3C2H50H)而合成 之。於125°C迴流12小時後，清淅之溶液變成些微綠黃色 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公董） 9 ----------Λ------IT------I (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ460413 經濟部中央操率局貝工消費合作社印裝 五、發明説明（7 ) 溶液。此等釔曱氧基乙氧化物係於室溫時可穩定數月。紀 之異丙氧化物可藉由使於異丙基醇内之異丙氧化鋰與四氫 呋喃内之氣化釔混合而製僙之。此溶液需要其後之過濾及 純化以自產物移除氣化物及鋰離子； (2) 氩氧化紀先質可藉由以添加驗（例如，氫氧化兹 )至溶液使yci3或υ(νο3)3(ο·οιμ)之水溶液沈澱而製備。 具有pH值為10.0至10·4之凝膠沈澱物被獲得之。此等凝雜 以去離子水清洗數次以移除相對應之離子（Ν03.或νη4+ )。微量之此等離子先前已發現造成最终產物之功效變質 〇 但是，由於控制此方法中之各種困難及起始化學品之 高價格，無論是方法（1)或（2)係無法提供製備大量之本發 明發光材料之經濟方法。相對於前述之方法，大量之本發 明之發光材料可依據下列代表性反應方式經濟地製備： (3) 藉由使用離子交換樹脂，穩定之溶膠凝膠被製備 。0.999999光度之硝酸釔被溶於去離子水以獲得清淅之 0.01Μ溶液。此溶液於室溫通過使用Dowex 1X4 (50-100網 目）樹脂之離子（OH·)交換管柱。溶液之流動被控制以保持 被收集之溶液之pH值為11.0。於樹脂管枉之底部收集之氫 氧化釔係清淅，但隨釔濃度之增加及儲存時而變不透明。 於較低釔濃度製備之溶膠可穩定數月。其它金屬（Eu,Gd, 及Μ)之氩氧化物之溶膠可被簡單製備之。 所需之金屬溶液可藉由於微溫去離子水中混合適當量 之個別金屬硝酸鹽以獲得0.05-0.1Μ溶液而製備之。化學 (請先聞讀背面之注意事項再填窝本頁) 訂 l·缘！ 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS ) Λ4規格U〖OX297公釐） 10 經濟部中央標準局w*：工消费合作杜印製 4 6 0 4 13 A7 B7_ 五、發明説明（8 ) 計量之金屬（Y，Gd, Eu及M)之溶液及三甲基硼酸鹽以能 使金屬/硼酸鹽之比例於約〇·95至約1.05範圍保持固定之方 法一起添加。金屬/硼酸鹽溶液被轉移至園底燒瓶且膠凝 作用藉由於攪拌器套内於80-100°C時膠溶化12-18小時而 進行之。 膠凝作用較佳係以酸催化之溶膠（ρΗ=1_0至2.0)完 成之。於低pH溶膠内，被認為溶膠化需要添加適當之酸 至溶液。酸之添加一般係以酸之型式及pH值而區別。酸 之型式一般較pH值重要。硝酸及硼酸被發現係特别有用 於作為膠溶化之試劑，其導致結構均勻之凝膠網絡之形成 。硼酸之使用已發現當其作為酸催化劑及硼源時特別佳。 於煆燒期間之硼之損失藉由過量硼酸之存在而補償。 於溶膠化之後，溶膠/凝膠留於容器内（結晶盤）至 其變成厚凝膠（3-5天）。所謂之凝膠於50-60°C實驗爐内乾 燥至其變成乾凝膠（粉未）。乾凝膠（透明物質）被轉移 至高等級之氧化鋁坩鍋，且使其接受二熱循環》於第一熱 循環中，樣品被浸於100°C中2小時，然後加熱至800-1000X： 2-12小時。於冷卻至室溫時，物質被溫和地粉碎（例如， 於缽内使用適當之杵）。所形成之粉碎粉未以去離子水清 洗，於100°C乾煤4-6小時。 含有各種比例之金屬之發光材料樣品之熱分析提供洞 察反應動力學。RE硼酸鹽乾凝膠樣品之熱分析數據係如 第1圖所示。數據顯示樣品於三個不同溫度區域進行三個 連續之重量改變。第一次重董改變發生於約1 〇crc，且相 本财 家鮮（CNS ) Α4· ( 21GX297公釐) ~ -- ---------/------訂------Φ (婧先閔讀背面之注意事項再填宥本頁) 4^0413 A7 B7 經濟部中央揉準局工消費合作社印製 五、發明説明（9 ) 對應於與個別金屬鹽溶液有關之自由水分子之損失。第二 次重量之損失’於約200-300T：，係由於-〇(：士經由熱加 速羊化作用而損失。 於950。(：著火之樣品上之X射線之粉未散射數據係顯 示於第2圖。於80(TC著火之樣品顯示相對應於釔，釓之硼 酸鹽相之一些線。因為於此等新材料上無標準之數據， XRD線係與起始材料及所有之中間組合物（諸如，個別金 屬之硼酸鹽及氧化物）之數據比較《所有相對應於釔，釓 之硼酸鹽之相之主要線係於高於850eC時著火之樣品内觀 察之》此表示樣品被完全轉化成硼酸鹽，因為無相對應於 金屬硼酸鹽及氧化物之線被觀察到。此結論亦被TOA數據 支持。相對應於金屬硼酸鹽相之線隨著著火溫度之增加而 更為主要。 因為發光材料之發光依形狀、大小、結晶度、缺失及 顆粒界線而定，於各種不同條件製得之所有樣品之形態及 PSD被研究。於各種不同條件製備之發光材料樣品之電子 顯微鏡掃描於第3圖顯示之。由此等顯微照片可觀察發光 顆粒係均勻且展現球形。於不同溫度製得之發光材料之 PSD係如第4(b)圖所示。樣品於煆燒後以水清洗之以移除 非常小之顆粒（<0.05微米）及有機殘，且使其乾燥之。 此等發光材料之發光性質係於室溫以粉未及塗覆屏測量之 〇 第5圖表示以MgF2窗及適當之帶通過濾鏡之不同訂作 之氙燈放出之輻射能量之光譜分佈，該燈提供147nm及 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 12 46 0413 % 五、發明説明（10 ) 173nm之轄射源。由金屬確酸鹽製得之Eu活化之紀，此之 领酸鹽發光材料之放射光譜如第6圖所示。一般，593,611 及627nm線之發光（放射）線係相對應於Aq—7厂（桔紅色） 及7F2(紅色）之過渡。 波峰之最大值係依Eu及Gd濃度及各種放射線變化之 強度而定。對於燈之應用，於593，611及627nm之所有三 條線係可接受。但是，對於一些顯.示器，特別是電視，較 佳係僅具有紅線（611及627nm)。一般，桔線（ 593nm) 藉由使用外在之遽光鏡減少或除去。本發明係有關促進紅 線強度之發光材料。 本發明之進一步細節將參考下列範例而描述之。 範例1 使用紀、此及銪之氫氧化物及酸催化劑且藉由溶膠/ 凝膠方法製備改良之Eu活化之釔釓硼酸鹽發光材料於此 範例申描述之。下列起始材料於此範例中被使用之。由離 子交換管及硼酸鹽溶液製備之各別氩氧化物溶液（半凝膠 )以每批次之體積及百分率計，其係如第〖表所示： 第I表 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線！ 經濟部中央梂準局貝工消費合作社印製 化學品 量(CC) 元素(Gm) 莫在 氫氧化釔(0.01Μ) 1700 1.506 ~~_ 85 氩氧化釓(0.01Μ) 200 0.314 10 氩氧化銪(0.01) 100 0.148 5 三甲基硼酸鹽(0.08Μ) 200 0.173 硼酸(0.65Μ) 15 本紙張尺度剌中國國家梯準（ϋ4規格（2丨〇 X加公幻 13 經濟部中央揉準局員工消费合作社印製 46041 3 五、發明説明（u ) 上述氫氧化物溶液於圓底燒瓶内混合。所需量之三甲 基硼酸鹽溶液被緩慢添加至氩氧化物溶液，同時於45ec搜 拌。當溶液達最大之所需溫度（90-95°C )時硼酸被滴入 ，且溶液於此溫度凝膠化約9-12小時。水冷凝管於膠凝化 過程使用循環式冷凍器保持在2〇t。使燒瓶冷卻至室溫時 ，溶液（半凝膠）被轉移至結晶盤（3L容量）且留置於 開放之大氣中"於5-6天後，溶液變成凝膠。 透明之硬凝膠於實驗室爐在45-5(TC時乾燥12小時。 乾燥產物相似於稱作乾凝膠之軟玻璃產物。乾凝膠損失之 質量被自玻璃盤轉移且於玻璃缽及杵内粉碎。細微粉未被 收集於坩堝且於箱式火爐内燃燒，其係以相同之加熱速率 ，先於300°C加熱2小時，再於900X：加熱6小時，加熱速率 係2°C/分鐘。樣品被留於爐内至其冷卻至室溫。 硬物質於冷卻後獲得之。小量的水被用以使硬物質漿 成細微顆粒°此等細微之發光材料粉未於水令以超音波挽 拌。超音波處理有助於使團狀物破碎成非常小之顆粒。於 以水清洗後’此等粉末於iotrc乾燥6小時。為回復至副微 米大小之顆粒（<0.1微米），發光材料溶液被離心之。上 述發光材料之元素分析如第II表所示。 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210X297公釐〉 ---------乂------1T--.I----^ I (請先聞讀背面之注f項再填寫本頁) 14 460413 A7 B7五、發明説明（12 )

第II表 元素 重量％ Y 47.92 Gd 9.97 Eu 4.81 B 6.85 C 0.03 Η 0.17 N 0.00 範例II 使用硝酸釔' 硝酸釓、硝酸銪及三甲基硼酸鹽且於酸 催化劑中且依據本發明使用溶液方法製備改良之Eu活化 之釔釓硼酸鹽發光材料於此範例中描述之。用於本範例之 起始材料如第III表示列。起始劑之量（以每批次之體積 及百分率計）其係如第III表所示： (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 第III表 化學品 量(CC) 元素(Gm) 莫耳％ 硝酸釔(0.02M) 1500 2.658 85 硝酸釓(0.02M) 176 0.554 10 硝酸銪(0.02M) 88 0.261 5 三甲基硼酸鹽(0.08M) 350 0.305 — 硼酸(0.65M) 27 -- 上述硝酸鹽溶液於圓底燒瓶内混合β所需量之曱基硼 酸鹽溶液被緩慢添加至硝酸鹽溶液，同時於45°c攪拌。溶 液於90°C之溫度凝膠化約12小時·>其餘之製備程序係與範 例1相同。上述發光材料之元素分析如第IV表所示。 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4規格（210'〆297公釐） 15 4 604 1 3 A? B7 五、發明説明（13 ) 第IV表 元素 重量％ Υ 47.92 Gd 9.97 Eu 4.83 B 6.85 C 0.00 Η 0.17 N 0.00 此等發光材料之發光性質及可購得之用於PDP應用之 發光材料藉由自適當之輻射源（Xe燈）以147及173nm之輻 射激發樣品而研究之。為了比較，每一樣品之平均顆粒大 小亦被標記於表内。 範例III 使用硝酸釔、硝酸釓、硝酸銪、硝酸鋇及三甲基硼酸 鹽且於酸催化劑中且依據本發明使用溶液方法製備改良之 Eu活化之釔釓硼酸鹽發光材料於此範例中描述之。用於 本範例之起始材料如第V表列示。起始劑之量（以每批次 之體積及百分率計）其係如第V表所示： ----------1,-------1T-------^ I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局男工消費合作社印策 第V表 化學品 量(CC) 元素(Gm) 莫耳％ 硝酸釔(0.02M) 1412 2.500 80 硝酸釓(0.02M) 176 0.554 10 硝酸銪(0.02M) 88 0.261 5 硝酸鋇(0.02M) 88 0.241 5 三甲基硼酸鹽(0.08M) 350 0.305 — 硼酸(0.65M) 27 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 16 46041 3 a? B7 五、發明説明（14 ) 上述硝酸鹽溶液於圓底燒瓶内晃合。所需量之甲基观 酸鹽溶液被緩慢添加至頌酸鹽溶液，同時於45。(；挽拌β溶 液於90°C之溫度凝膠化約12小時。其餘之製備程序係與範 例1相同。上述發光材料之元素分析如第VI表所示。 第VI表 元素 重量％ Υ 44.42 Gd 9.82 Eu 4.74 Ba 4.28 B 6.74 C 0.00 H 0.17 N 0.00 (#先閲讀背面之注意事項再 經濟部中央標率局男工消费合作杜印製 此等發光材料之發光性質及可購得之用於PDP應用之 發光材料藉由自適當之輻射源（Xe燈）以147及173nm之輻 射激發樣品而研究之。其結果如第IX表中所示。為了比 較，每一樣品之平均顆粒大小亦被標記於表内， 範例IV 使用硝酸釔、硝酸釓、硝酸銪、硝酸鏍及三甲基硼酸 鹽且於酸催化劑t且依據本發明使用溶液方法製備改良之 Eu活化之釔釓硼酸鹽發光材料於此範例中描述之。用於 本範例之起始材料如第VII表列示》起始剤之量（以每批 次之體積及百分率計）其係如第VII表所示： 訂 本纸張尺度適用中國國家樣準（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） 17

Claims (1)

1. 公告

   4604 13 A8B8C8D8 申請專利範圍

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第88100924號專利申請案申請專利範圍修正本 修正日期：89年4月 1‘一種形成具有下述實驗式之銪活化紀、此领酸鹽發光 材料之方法： (Yi-x-y.2EuxGdyMz)B〇3 其中 ’ 0.01 S xS 0.1，OS y S 0.5 ; M= Mg、Ca、Sr或 Ba’且OSzSO.l ;該方法包含之步驟為： 在一酸介質中’將一包含釔源、釓源、銪源、鹼 土金屬源及提供硼源之有機先質的稀釋溶液起反應， 以形成凝膠；及 於低於固態反應溫度之溫度下，熱分解該凝膠， 以獲得該發光材料。 2_如申請專利範圍第1項之方法，其中該釔源、該釓源、 該鋇源及該提供硼源之有機先質係於一酸介質中起反 應。 3_如申請專利範圍第1項之方法，其中該釔源係選自硝酸 記及氫氧化釔，該釓源係選自硝酸釓及氫氧化釓，該 銪源係選自硝酸銪及氩氧化銪，且該提供硼源之有機 先質係三甲基硼酸鹽。 4.如申請專利範圍第丨項之方法，其中該釔源係硝酸釔， 該礼源係硝酸釓’該銪源係硝酸銪，且該提供硼源之 有機先質係三曱基硼酸盥。 5·如申請專利範圍第1項之方法，其中該釔源係氫氧化釔 ’該亂源係氫氧化釓，該銪源係氩氧化銪，且該提供 本紙張&度適用令國國家標準（CNS)A4規格-- --------------. 0^-------. I 訂·------- t . <請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) AS B8 C8 D8 4 s〇4 1 3 申請專利範圍_ 蝴源之有機先質係三曱基硼酸鹽。 6·如申請專利範圍第】項之方法，其中實質上所㈣活化 劑係以Eu+3佔據可得之釔。 7‘如申請專利範圍第1項之方法，其中該凝膠係於等於或 低於95O°C之溫度且於開放之大氣壓下熱分解。 8·如申請專利範圍第7項之方法，其中該凝膠被乾燥而形 成乾凝膠，且該乾凝膠於熱分解前被粉碎而形成粉末 〇 9.如申請專利範圍第1項之方法，其中該發光材料具有平 均顆粒大小範圍為0.1至2·〇微米之球狀顆粒。 ίο.如申請專利範圍第丨項之方法，該發光材料於611及 627nm紅線對593nm橙色線之波峰最大放射光譜的比例 係大於0.6。 11. 如申請專利範圍第1項之方法’其中該發光材料包含37 重量％至48重量％之釔，18重量％至9重量％之釓，4 重量％至8重量％之銪、〇重量％至8重量％之鹼土金屬 (Ba、Sr、Ca或Mg)及6.6重量％至7重量％之硼。 12. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該稀釋溶液另外包 含一驗土金屬源。 13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該鹼土金屬源係 選自鹼土金屬之硝酸鹽及鹼土金屬之氩氧化物。 14. 一種具有下述實驗式之銪活化釔、釓硼酸鹽發光材料 (Yi-x-v-zEuxGdyMz)B〇3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A.j規格（210 x 297公堃） (請先閱讀-f面之注意事項再填寫本頁) I --------訂·---------線 _ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 21 460413 Α8 Β8 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍其中 ’ O.OlSx^O.l ’ 〇Sy$〇,5 ; Mg、Ca、Sr或 Ba，且O^zSO.l;該方法包含之步驟為： 在一酸介質中’將一包含釔源、釓源、銪源、驗 土金屬源及提供硼源之有機先質的稀釋溶液起反應， 以形成凝膠；及 於低於固態反應溫度之溫度下，熱分解該凝膠， 以獲得該發光材料。. 15. 如申請專利範圍第14項之發光材料，其中該釔源、亂 源、銪源及提供硼源之有機先質係於酸介質中反應。 16. 如申請專利範圍第14項之發光材料，其中該釔源係選 自硝酸釔及氩氧化釔，該釓源係選自硝酸釓及氫氧化 釓，該銪源係選自硝酸銪及氫氧化銪，且該提供硼源 之有機先質係三曱基硼酸鹽。 17_如申請專利範圍第14項之發光材料，其中該釔源係硝 酸釔’該釓源係硝酸釓，該銪源係硝酸銪，且該提供 硼源之有機先質係三甲基硼酸鹽。 18. 如申請專利範圍第14項之發光材料，其中該釔源係氫 氧化釔，該釓源係氫氧化釓，該銪源係氫氧化銪，且 該提供硼源之有機先質係三甲基硼酸鹽。 19. 如申請專利範圍第14項之發光材料，其中實質上所有 銪活化劑係以Eu+3佔據可得之釔。 20. 如申請專利範圍第14項之發光材料，其中該凝膠係於 等於或低於950*C之溫度且於開放之大氣壓下熱分解。 21. 如申請專利範圍第20項之發光材料，其中該凝膠被乾 本紙張尺度適用中國i家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 22 (請先閱讀嘴面之注意事項再填寫本頁) - 訂----- 線， A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 燥而形成乾凝膠，且該乾凝膠於熱分解前被粉碎而形 成粉末。 22. 如申請專利範圍第21項之發光材料，其中該發光材料 具有平均顆粒大小範圍為0,1至2.0微米之球狀顆粒。 23. 如申請專利範圍第項之發光材料，該發光材料於611 及627nm紅線對593nm橙色線之波峰最大放射光譜的比 例係大於0.6。 24. 如申請專利範圍第14項之發光材料，其中該發光材料 包含37重量％至48重量％之釔，18重量％至9重量％之 釓，4重量％至8重量％之銪、0重量％至8重量％之鹼 土金屬（Ba、Sr、Ca或Mg)及6.6重量％至7萬量％之硼 〇 25. 如申請專利範圍第14項之發光材料，其中該稀釋溶液 另外包含驗土金屬源。 26. 如申請專利範圍第14項之發光材料，其中該鹼土金屬 源係選自驗土金屬之硝酸鹽及驗土金屬之氫氧化物。 ------------1 Λ---------訂-----^-I-ή (請先閱讀-t面之注意事項再填寫本頁) 經濟邨智慧財產局員工消費合作社印製 23 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)Al規恪（210 X 297公呈）