第10章 荧光粉制备

原材料提纯混合、球磨高温煅烧粉碎、球磨分选漂洗表面处理筛分产品PH=3.5-4nCaHPO4 、CaCO3占粉体总重量的约90% 纯度要求较其它原材料更高 CaHPO4决定着产物的最终形貌Zn2SiO4的粉体中SiO2 应过量添加n超过化学计量的部分 在煅烧过程中挥发掉 也可能形成一些副产物，需要在煅烧后清洗去除卤粉的发光效率与Me/P比例的关系Me= Ca+Sb+ Mn能量比增大增加，而随着能量比降低；的摩尔比增加，和、）随（时亮度最大）当（MnSbMnSbEEPMnCaEEPClFPSbPMnClFPSbPClFPMnCa/ )(/ )(/26/ )2 . 015. 0(/6/2 . 2/ )(61. 1/ )(12ZnO+SiO2+0.002MnCO3Zn2SiO4:Mn2+(0.02)+CO26CaHPO4+3CaCO3+0.9CaF2+0.1CaCl2+0.1Sb2O3+0.4MnCO3Ca5(PO4)3(F0.9Cl0.1):Sb3+(0.1)， Mn2+(0.2)+CO2),()()(3)(264101200100022122124324380072272275072227224504ClFPOCaCaClCaFPOCaPOCaCaOOPCaOPCaOPCaOHOPCaCaHPOCCCCoooo 由于CaCl2-CaF2-CaCO3体系形成低共熔体，过程中还发生一些液相输运反应由于气态POF3中间化合物的生成，过程中还包括一些气相输运反应2226410700600333264107006002722818)(6186)(51418CaFCOFPOCaPOFCaCOPOFFPOCaCaFOPCaCCooZnS颗粒尺寸与助溶剂和煅烧时间的关系颗粒尺寸与助溶剂和煅烧时间的关系.(a) 卤化物助溶剂的熔点高于煅烧温度卤化物助溶剂的熔点高于煅烧温度(b)卤化物助溶剂的熔点低于煅烧温度卤化物助溶剂的熔点低于煅烧温度助溶剂液相作用显著助溶剂液相作用显著n坩埚 石英、碳化硅坩埚 高煅烧温度时（如铝酸盐荧光粉）使用氧化铝坩埚nTl+， Pb2+， Sb3+， Mn2+， Mn4+， Eu3+ 离子激活的荧光粉可在大气中煅烧 nSn2+， Eu2+， Ce3+， Tb3+ 激活的磷酸盐荧光粉在还原性气氛中煅烧还原性气氛n含少量氢（百分之几）的氮气（最常用）nZnS荧光粉煅烧时需在坩埚内添加少量的硫磺n当Al为共激活剂时（如ZnS:Cu,Al），需要防止Al氧化形成Al2O3 加入少量的碳粉 助溶剂有利于晶粒 加热温度越高、时间越长，生成产物的粒度长得越大 晶粒尺寸开始增大较快，逐渐减慢 研磨会降低材料的发光效率（在颗粒表面形成晶格缺陷，产生非辐射复合中心或形成不发光的无定形层） 合理选择原材料、助溶剂、煅烧条件以免过分研磨n提高分散性n提高显示对比度n保护荧光粉，防止荧光粉劣化n器件制造过程中对荧光粉会造成氧化、杂质沾污n效率降低，光色变化n器件工作过程中电子轰击、离子轰击、紫外辐射n用硅酸钠溶液在ZnS荧光粉表面覆盖一层SiO2涂层可以有效减弱在水蒸气和紫外光作用下变黑的现象 n在ZnS、（Zn，Cd）S荧光粉表面被覆磷酸盐涂层防止焙烧工艺过程中氧化变色nZnS:Ag荧光粉表面被覆磷酸盐涂层可有效防止Cu2+污染（污染后，出现绿色发光）n各种荧光粉器件的荧光屏都有一个最佳厚度 发光效率、发光亮度最高n荧光粉层不能有掉分或针孔缺陷n与衬底附着牢固，制造和使用过程中不得脱落n沉淀法制屏 荧光粉层的湿粘着力和干粘着力基本上取决于硅酸钾（水玻璃）和电解质（硝酸钡、醋酸钡）的浓度 大颗粒荧光粉容易流粉、掉粉n表面处理可以改善SiO2胶体的凝胶速度以及颗粒表面吸附的胶体颗粒数量，从而提高干、湿附着力n常用磷酸盐和硅酸盐涂层n粉浆法旋转涂覆n早期： 球磨 损伤荧光粉颗粒，降低发光效率n表面处理能够提高荧光粉在粉浆中的分散能力n提高粉点（条） 的附着力，防止（减少）掉粉缺陷n硅酸盐、磷酸盐、二氧化硅涂层n降低反射率n单色管以及所有的彩色管n涂层的颜色与发射光的颜色一致n要求：热稳定、化学性质稳定