專(zhuān)利名稱(chēng)：三基色熒光燈用藍(lán)色熒光粉的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種新的制備熒光粉的方法，利用這種方法可以制備用于三基色熒光燈的發(fā)藍(lán)色的熒光粉，它的發(fā)光效率效率比日本某公司的藍(lán)色熒光粉高20～30％。它的化學(xué)組成是銪激活的氯磷酸鈣鍶鋇，其化學(xué)式可表示為(Sr5-x-y-zCaxBayEuz)(PO4)3Cl·mB2O3·nLi2O三基色熒光燈管徑細(xì)、管壁負(fù)荷大，因此除了要求熒光粉的光效高和光色純之外，還要求熒光粉具有高的抗光衰的品質(zhì)。本發(fā)明方法制備的藍(lán)色熒光粉在紫外線(xiàn)或電子束激發(fā)下的發(fā)光光譜的峰值波長(zhǎng)為～450nm，譜帶的半高寬為37～41nm。而日本某公司鋁酸鹽型藍(lán)色熒光粉的發(fā)光光譜的峰值波長(zhǎng)為453nm，譜帶的半高寬為59nm。本發(fā)明方法制備的藍(lán)色熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度比日本某公司鋁酸鹽型藍(lán)色熒光粉要高20％以上。本發(fā)明方法制備的藍(lán)色熒光粉在700～800℃灼燒20分鐘后，它的發(fā)光強(qiáng)度幾乎沒(méi)有衰減，有時(shí)反而有所增大。
本發(fā)明制備藍(lán)色熒光粉的方法，是以碳酸鍶、氯化鍶、碳酸鋇、碳酸鈣、磷酸氫鍶、磷酸氫二銨為原料，以氧化銪為激活劑，以硼酸和碳酸鋰為添加劑，經(jīng)過(guò)研磨混合均勻后，在弱還原氣氨中和900～1200℃下灼燒2～3小時(shí)。灼燒產(chǎn)物冷卻至室溫，經(jīng)過(guò)粉碎、洗滌、過(guò)濾和干燥，即得到上述藍(lán)色熒光體，它的組成可以用下列通式表示(Sr5-x-y-zCaxBayEuz)(PO4)3Cl·mB2O3·nLi2O其中0≤x≤0.2，0≤y≤2.2，0.01≤z≤0.4，0≤m≤0.2，0≤n≤0.1，從發(fā)光效率和產(chǎn)物成本綜合考慮，0.015≤z≤0.03為宜。
藍(lán)色熒光粉的發(fā)光光譜及相對(duì)強(qiáng)度的測(cè)定是在日立M-850型熒光分光光度計(jì)上進(jìn)行的。激發(fā)光源采用254nm波長(zhǎng)的單色光。測(cè)得的發(fā)光光譜是Eu2+高子的d-f躍遷發(fā)射，如

圖1所示?？v坐標(biāo)為相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)(nm)。以發(fā)光光譜的峰值波長(zhǎng)處的峰高作為發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)值，以日本某公司鋁酸鹽型藍(lán)色熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度值作為100，計(jì)算出歸一化的各試樣的發(fā)光強(qiáng)度值，如表1所示，將藍(lán)色熒光粉在空氣中和700～800℃下灼燒20分鐘，冷卻后測(cè)定它的發(fā)光強(qiáng)度，與未經(jīng)灼燒處理的熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度相比，多數(shù)試樣的發(fā)光衰減率很低，一些試樣經(jīng)過(guò)灼燒熱處理后的發(fā)光強(qiáng)度反而有所增大。
本發(fā)明還研究了激活劑銪離子的加入量對(duì)于藍(lán)色熒光粉發(fā)光強(qiáng)度的影響，如圖2所示，縱坐標(biāo)表示相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度(以日本某公司藍(lán)色熒光粉的發(fā)光強(qiáng)度為100，而歸一化)，橫坐標(biāo)表示銪離子Eu2+的含量。圖中的實(shí)線(xiàn)為未經(jīng)熱處理的試樣，虛線(xiàn)為經(jīng)過(guò)700℃灼燒的試樣。雖然當(dāng)銪的加入量在0.13摩爾以上時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度又有較大的提高，但是因?yàn)槌杀就瑫r(shí)加大許多，所以銪的加入量仍以0.015～0.030摩爾為宜。本發(fā)明還研究了添加劑碳酸鋰加入量對(duì)于藍(lán)色熒光粉性能的影響，結(jié)果如表2所示。
實(shí)施例(1)按照表1中所列第1號(hào)試樣的化學(xué)式所表示的組成，以SrCl2·6H2O、SrCO3、Eu2O3和(NH4)2HPO4等分析純?cè)噭槠鹗挤磻?yīng)物，準(zhǔn)確地稱(chēng)量各反應(yīng)物的量，例如0.5mol的SrCl2·6H2O、4.45mol的SrCO3、0.05mol的Eu2O3和3.12mol的(NH4)2HPO4。將反應(yīng)物混合和充分研磨均勻，放置在剛玉坩堝中，在弱還原性氣氛中緩慢升溫至950～1000℃灼燒2小時(shí)。待灼燒產(chǎn)物冷卻后，將其粉碎、洗滌、干燥，即得到銪(II)激活的藍(lán)色熒光體，它的發(fā)光特性如表1中第一號(hào)試樣所示。
(2)按照表1中所列第2～11號(hào)試樣的化學(xué)式所表示的化學(xué)組成，以SrCO3、SrHPO4或SrCl2、CaCO3或CaHPO4、BaCl2、Eu2O3和(NH4)2HPO4為起始反應(yīng)物，準(zhǔn)確地稱(chēng)取各反應(yīng)物的摩爾量，將反應(yīng)物混合和研磨均勻，經(jīng)過(guò)和實(shí)施例1相同的灼燒和處理過(guò)程，可以制得銪(II)激活的藍(lán)色熒光粉。它們的組成可以用下列通式表示(Sr3.05-zBa0.15Ca1.8Euz)(PO4)3Cl其中0.02≤z≤0.40。它們的發(fā)光光譜、相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度以及發(fā)光的熱穩(wěn)定性如表1中第2～11號(hào)試樣所示。
(3)按照表1中所列第12～14號(hào)試樣的化學(xué)式所表示的化學(xué)組成，以SrCO3、SrHPO4或SrCl2、CaCO3或CaHPO4、BaCl2、Eu2O3和(NH4)2HPO4為起始反應(yīng)物，準(zhǔn)確地稱(chēng)取各反應(yīng)物的摩爾量，并稱(chēng)取相應(yīng)摩爾量的H3BO3作為添加劑。將反應(yīng)物與添加劑混合和研磨均勻，經(jīng)過(guò)與實(shí)施例1中相同的灼燒和處理過(guò)程，可以制得銪激活的藍(lán)色熒光粉。它們的組成可用下列通式表示(Sr3.03Ba0.15Ca1.8Eu0.02)(PO4)3Cl·mB2O3其中0.02≤m≤0.16它們的發(fā)光光譜、相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度如表1中第12～14號(hào)試樣所示。
(4)按照表2中所列第1～6號(hào)試樣的化學(xué)式所表示的化學(xué)組成，采取與實(shí)施例1相同的步驟，稱(chēng)取與合成表1第12～14號(hào)試樣相同的各種起始反應(yīng)物以及添加劑碳酸鋰，經(jīng)混合、研磨均勻、灼燒和處理，制得藍(lán)色熒光體，它們的組成可用下列通式表示(Sr3.0Ba0.15Ca1.8Eu0.05)(PO4)3Cl·nLi2O式中0.015≤n≤0.09。它們的相對(duì)發(fā)光強(qiáng)度、發(fā)光的熱穩(wěn)定性如表2所示。
表1試樣組 成 發(fā)光光譜 發(fā)光光譜 發(fā)光強(qiáng)度 熱處理度 發(fā)光強(qiáng)度編號(hào) 峰值波長(zhǎng) 半高帶寬發(fā)光強(qiáng)度 熱衰減率nmnm％ ％％1(Sr4.95Eu0.05)(PO4)3Cl44935 101 103 -22(Sr3.03Ba0.15Ca1.8Eu0.02)(PO4)3Cl44937 124 12403(Sr3.01Ba0.15Ca1.8Eu0.04)(PO4)3Cl44937 112 10214(Sr2.99Ba0.15Ca1.8Eu0.06)(PO4)3Cl44941 9592 35(Sr2.97Ba0.15Ca1.8Eu0.08)(PO4)3Cl44941 9696 06(Sr2.95Ba0.15Ca1.8Eu0.10)(PO4)3Cl44939 114 133 -167(Sr2.93Ba0.15Ca1.8Eu0.12)(PO4)3Cl44940 119 140 -188(Sr2.91Ba0.15Ca1.8Eu0.14)(PO4)3Cl44937 131 133 -29(Sr2.89Ba0.15Ca1.8Eu0.16)(PO4)3Cl44937 150 1172210(Sr2.85Ba0.15Ca1.8Eu0.20)(PO4)3Cl 44938 120 118111(Sr2.65Ba0.15Ca1.8Eu0.40)(PO4)3Cl 44937 9593 212(Sr3.03Ba0.15Ca1.8Eu0.02)(PO4)3Cl·0.06B2O345141 102 113 -1013(Sr3.03Ba0.15Ca1.8Eu0.02)(PO4)3Cl·0.08B2O345139 116 120 -314(Sr3.03Ba0.15Ca1.8Eu0.02)(PO4)3Cl·0.10B2O345139 120 120015日本某公司鋁酸鹽型藍(lán)色熒光粉45359100 94 6
表2試樣組 成 發(fā)光光譜 發(fā)光光譜 發(fā)光強(qiáng)度 熱處理度 發(fā)光強(qiáng)度編號(hào)峰值波長(zhǎng) 半高帶寬發(fā)光強(qiáng)度 熱衰減率nmnm％ ％ ％1(Sr3.00Ba0.15Ca1.8Eu0.05)(PO4)3Cl·0.015Li2O450 39107 108-12(Sr3.00Ba0.15Ca1.8Eu0.05)(PO4)3Cl·0.030Li2O450 39113 105 73(Sr3.00Ba0.15Ca1.8Eu0.05)(PO4)3Cl·0.045Li2O450 38106 105 14(Sr3.00Ba0.15Ca1.8Eu0.05)(PO4)3Cl·0.060Li2O450 38108 109 15(Sr3.00Ba0.15Ca1.8Eu0.05)(PO4)3Cl·0.075Li2O450 38120 110 106(Sr3.00Ba0.15Ca1.8Eu0.05)(PO4)3Cl·0.090Li2O450 38121 126-47日本某公司鋁酸鹽型藍(lán)色熒光粉 453 59100 94 權(quán)利要求
1.一種制備用于三基色熒光燈的藍(lán)色熒光粉的方法，其特征是以碳酸鍶、氯化鍶、碳酸鋇、碳酸鈣、磷酸氫鍶和氧化銪為起始反應(yīng)物，以硼酸和碳酸鋰為添加劑，經(jīng)過(guò)高溫固相反應(yīng)，制得在紫外線(xiàn)激發(fā)下發(fā)射峰值波長(zhǎng)為～450nm藍(lán)色光的熒光粉。其組成為(Sr5-x-y-zCaxBayEuz)(PO4)3Cl·mB2O3·nLi2O其中0≤x≤0.2，0≤y≤2.2，0.01≤z≤0.4，0≤m≤0.2，0≤n≤0.1
2.如權(quán)利要求1所述的制備三基色熒光燈的藍(lán)色熒光粉的方法，其特征在于高溫固相反應(yīng)是在弱還原氣氛中和900～1200℃灼燒1～3小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種制備用于三基色熒光燈的藍(lán)色熒光粉的方法。這種藍(lán)色熒光粉的化學(xué)組成是銪激活的氯磷酸鈣鍶鋇，其化學(xué)式為(Sr
文檔編號(hào)C09K11/77GK1128785SQ9510128
公開(kāi)日1996年8月14日 申請(qǐng)日期1995年2月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月6日
發(fā)明者蘇勉曾, 林建華, 樸炳鎬 申請(qǐng)人:蘇勉曾, 林建華, 樸炳鎬