[0001] 本发明涉及一种在X-射线，紫外激发或者真空紫外激发下发射磷酸铽钙钾绿色荧光粉及其制备方法和用途，属于荧光发光材料领域。背景技术：

[0002] 随着以计算机、通信为核心的信息网络的普及，以及移动信息终端产品市场的迅速扩大，作为人机视频界面的平板显示器展现出良好的市场前景，成为最令人瞩目的电子产品领域之一。其中等离子平板显示(PDP)由于其体积小、质量轻、超薄型、无X-射线辐射，不受磁场影响，大视角、对迅速变化的画面响应速度快等优点而受到人们的重视。等离子平板显示是利用气体放电产生真空紫外线，激发三基色荧光粉而实现显示的器件。3+ 3+ 3+
目前达到商业用途的三基色荧光粉主要有：红色Y2O3:Eu ，(Y，Gd)BO3:Eu ，Y2O2S:Eu ，
2+ 2+ 2+ 2+ 2+
绿 色：Zn2SiO4:Mn 、BaAl12O19:Mn ，SrAl2O4:Eu ，蓝 色 BaAl14O23:Eu 、BaMgAl10O17:Eu ，
2+
BaMgAl14O23:Eu 方向之一。但是蓝色和绿色荧光粉仍使用非稀土的荧光粉，这就使得这些荧光粉的发光效率相对较低，而稀土基的荧光粉原料成本较高，因此有必要开发一种新型高效的绿色荧光粉，既具有较低的成本，而且具有较好的发光性能；同时医用X射线照相时，为将X射线图像转换为可视图像，需使用增感屏。使用X-射线激发的绿光增感屏也有多
3+ 3+ 3+ 3+
种，其中高灵敏度增感屏使用Gd2O2S:Tb ，GdTaO4:Tb ，Gd3GaO12:Tb ，LaOBr:Tm 荧光粉；而
3+ 3+ 3+ 2+
在绿色PDP荧光粉方面，现在使用较多的是(Y，Gd)BO3:Bi ，Tb ，Y2SiO5:Tb ，BaAl2O4:Eu ，但是所有这些荧光粉主要是以稀土氧化物(Gd2O3，La2O3，Y2O3)为原料，这使得它的价格居高不下，或者是基质不含稀土，使得发光效率较低。所有的这一切都使得开发一种价格合理，同时又具有优异发光性能的新型的绿色荧光粉成为了一种必然。
发明内容：

[0003] 本发明的目的在于提供一种可适用于紫外激发，真空紫外激发或X-射线激发下发射磷酸铽钙钾绿色荧光粉。

[0004] 本发明的另一个目的是提供一种可适用于X-射线，紫外或者真空紫外激发下发射绿色荧光的磷酸铽钙钾绿色荧光粉的制备方法。

[0005] 本发明采用液相法和高温固相法相结合的合成方法，采用钾源、钙源、铽源和磷源为原料。其中钾源为碳酸钾、硝酸钾、氯化钾、碳酸氢钾的其中一种或多种化合物；钙源为碳酸钙、硝酸钙、氢氧化钙、氯化钙的其中一种或多种化合物；铽源为氧化铽、草酸铽、碳酸铽或硝酸铽其中一种或多种化合物；磷源为能与硝酸盐溶液中碱金属、碱土和稀土离子能生成金属磷酸盐的化合物如磷酸二氢铵、磷酸氢二铵等，以上原料均为市售的分析纯或化学纯。

[0006] 第一步：量取摩尔浓度大于或等于22.5mol/L的HNO3，加入去离子水，混和，加热搅拌，然后按化学计量比缓慢加入钾源，待反应完全后，再加入钙源，反应完全后，然后加入铽源，通过不断加热和搅拌，得到透明澄清的溶液，等搅拌均匀后，最后加入磷源，透明澄清的溶液有白色沉淀生成，搅拌一段时间后，使其均匀。然后放入烘箱内干燥。加入的金属离子和磷的量应符合该荧光粉化学组成的化学计量比，即K∶Ca∶Tb∶P＝1∶1∶1∶2，需要硝酸的量要能够溶解相应的金属盐即可。

[0007] 第二步：将第一步获得的白色沉淀放在Al2O3坩埚中，加盖后放入加热炉中灼烧，按4～8℃/min的升温速度升温，灼烧温度为700～1500℃，反应时间大于2小时。

[0008] 自然冷却取出，经粉碎过筛即得粉末荧光体KCaTb(PO4)2。所使用的加热炉为铁铬铝丝发热的马弗炉或者硅碳棒加热炉。

[0009] 本发明的碱金属碱土稀土正磷酸盐绿色荧光粉，其化学组成为KCaTb(PO4)2，晶胞参数分别为 α＝β＝90°，γ＝120°，晶胞体积为空间群为P6222(No.180)；

[0010] 本发明制备的绿色荧光粉有以下特点：

[0011] (1)基质本身就是一种很好的荧光粉，在X-射线，紫外，真空紫外激发下，都具有优异的发光性能，可以用于等离子体平板显示器，室内照明日光灯、彩色灯、黑光灯以及作为X-射线激发的绿光高灵敏度增感屏等；(2)设备简单、操作安全、方便、条件容易控制，可以使用普通的氧化铝坩埚作为容器，原料易得，成本较低，便于大量制取；本荧光粉的合成采用液相法和固相法相结合的方法，该方法比一般的高温固相法需要更低的合成温度，更短的合成时间，更少的能耗。(3)在相同条件下，它的发光强度为已报道荧光粉3+
CaZr(PO4)2:Tb (3％)的3～5倍。

[0012] 该荧光粉主要用于等离子体平板显示器，室内照明日光灯、彩色灯、黑光灯以及作为X-射线激发的绿光高灵敏度增感屏等领域。附图说明：

[0013] 图1是本发明提供的绿色荧光粉的粉末X射线衍射图谱。

[0014] 图2是本发明提供的绿色荧光粉在X-射线激发下的发射光谱，说明其发光性能优异。

[0015] 图3是本发明提供的绿色荧光粉在紫外254nm激发下的发射光谱，说明其发光性能优异。

[0016] 图4是本发明提供的绿色荧光粉在真空紫外172nm激发下的发射光谱，说明其发光性能优异。具体实施方式：

[0017] 下面以实施例的形式说明本发明的特点和效果，但不仅局限于下述实施例。

[0018] 实施例1

[0019] (1)首先采用液相法。量取1毫升摩尔浓度为22.5mol/L的HNO3和2毫升去离子水，混和，加热搅拌均匀，往硝酸溶液中缓慢加入0.138克K2CO3，不断搅拌，待K2CO3全部反应完后，加入0.200克CaCO3，搅拌均匀，反应完全后加入0.374克Tb4O7，不断搅拌，直至完全溶解，得到透明澄清的溶液。最后加入0.460克NH4H2PO4，得到白色沉淀。

[0020] (2)然后采用固相法。将第一步得到的白色沉淀放在烘箱内烘干，得到白色腊状的物质，用药匙刮下，研磨均匀后，放在Al2O3坩埚中，加盖后放入加热炉中灼烧，按4～8℃/min的升温速度升温，灼烧温度为900℃，反应时间为12小时；自然冷却后取出，研磨后得到产物KCaTb(PO4)2，即为绿色荧光粉。在X-射线、真空紫外和紫外光的激发下，具有优异的3+
发光性能，其发光强度为已报道荧光粉CaZr(PO4)2:Tb (3％)的3～5倍。

[0021] 实施例2

[0022] (1)首先采用液相法。量取1毫升摩尔浓度为22.5mol/L的HNO3和2毫升去离子水，混和，加热搅拌均匀，往硝酸溶液中缓慢加入0.200克KHCO3，不断搅拌，待KHCO3全部反应完后，加入0.200克CaCO3，搅拌均匀，反应完全后加入0.374克Tb4O7，不断搅拌，直至完全溶解，得到透明澄清的溶液。最后加入0.460克NH4H2PO4，得到白色沉淀。

[0023] (2)然后固相法。将第一步得到的白色沉淀放在烘箱内烘干，得到白色腊状的物质，用药匙刮下，研磨均匀后，放在Al2O3坩埚中，加盖后放入加热炉中灼烧，按4～8℃/min的升温速度升温，灼烧温度为900℃，反应时间为12小时；自然冷却后取出，研磨后得到产物KCaTb(PO4)2，即为绿色荧光粉，与实施例1相比，在X-射线、真空紫外和紫外光的激发下，其发光性能与实施例1相似。

[0024] 实施例3

[0025] (1)首先采用液相法。量取1毫升摩尔浓度为22.5mol/L的HNO3和2毫升去离子水，混和，加热搅拌均匀，往硝酸溶液中缓慢加入0.200克KHCO3，不断搅拌，待KHCO3全部反应完后，加入0.200克CaCO3，搅拌均匀，反应完全后加入0.374克Tb4O7，不断搅拌，直至完全溶解，得到透明澄清的溶液。最后加入0.528克(NH4)2HPO4，得到白色沉淀。

[0026] (2)然后固相法。将第一步得到的白色沉淀放在烘箱内烘干，得到白色腊状的物质，用药匙刮下，研磨均匀后，放在Al2O3坩埚中，加盖后放入加热炉中灼烧，按4～8℃/min的升温速度升温，灼烧温度为900℃，反应时间为12小时；自然冷却后取出，研磨后得到产物KCaTb(PO4)2，即为绿色荧光粉。与实施例1相比，在X-射线、真空紫外和紫外光的激发下，其发光性能与实施例1相似。