[发明专利]一种冷阴极荧光灯用绿色荧光粉的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种荧光体的制备方法，具体涉及一种CCFL(冷阴极荧光灯)用铈铽激活的磷酸盐绿色荧光粉的制备方法。

背景技术

近几年来由于高光效和高显色指数的细管径型三基色荧光灯的普及，需要具有高光效和高显色指数以及耐700-800摄氏度烤管温度的红绿蓝三种基色的荧光粉。三基色荧光粉中，红色的目前只有Y2O3:Eu，蓝色成分只占总量的百分之几，因此用铈铽激活的磷酸盐绿色荧光粉(LaCeTb)PO4在三基色荧光粉中具有重要地位。以往的(LaCeTb)PO4绿色荧光体由于传统的球磨分散方式对粉体的亮度产生影响，尤其在制灯烤管时，传统方法制备的(LaCeTb)PO4荧光粉存在光通明显下降的问题。

发明内容

本发明针对传统球磨分散方式对粉体亮度不良影响的问题，提供了一种免球磨的稀土磷酸盐绿色荧光粉的制备方法。所制得的绿色荧光粉具有离子形态规则，热稳定性能好，发光衰减率低的特点。

为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：

一种冷阴极荧光灯用绿色荧光粉的制备方法，包括下述步骤：

步骤1，采用共沉淀法制备的荧光材料前驱体，其化学计量比结构式为(La_xCe_yTb_z)PO₄，其中：x＝0.2-0.6mol；y＝0.2-0.4mol；z＝0.1-0.4mol；

步骤2，按步骤1所用荧光材料前驱体(La_xCe_yTb_z)PO₄质量的0.5％～2.00％配比氟化物助熔剂；

步骤3，将步骤1的荧光材料前驱体与步骤2的助熔剂在滚筒混料机中进行充分混合；

步骤4，将混合好的物料装入氧化铝坩锅并置于气氛炉中，在在氮气流量为50-70L/Min、氢气流量为2-10L/Min的还原气氛条件下于900-1400℃反应烧成2-5小时；然后再维持还原气氛的条件下冷却至100摄氏度以下；

步骤5，将所得烧成料块经挤压碎后直接投入到50-100℃、浓度为3～20g/L的无机酸溶液中浸泡3-5小时分散，再经过4-6次的水洗后过滤、干燥，最后过100目筛，即得到磷酸盐绿色荧光粉。

上述方案中，所述氟化物助溶剂为氟化铝，氟化锂，氟化镁，氟化钡，氟化钇中的一种或多种。所述无机酸为HCl、HNO₃、H₂SO₄的至少一种。

与现有技术相比，本发明根据共沉前躯体中各组成的比例，通过严格控制烧成过程中氢气和氮气的比例，使荧光粉材料结晶性能好、合成温度低，能源消耗小；制备工艺周期短，容易进行大规模生产。采用免球磨的热酸浸泡工艺使得产品颗粒结构不招致破坏，离子形态规则，发光强度高；热稳定性能好，减少了传统的球磨方式对粉体的影响。本发明产品与以往的(LaCeTb)PO₄绿色荧光体相比，在高温烤管时发光衰减率低，在点燃时具有较高的抗温度淬灭特性。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步的详细描述。

本发明稀土磷酸盐绿色荧光粉制备工艺步骤如下：

按表1所列组成的共沉前驱体(La_XCe_YTb_Z)PO₄的质量分别加入表1相应所列质量百分比的氟化物助熔剂；将两者装入滚筒混料机中进行充分混合混料时间8小时以上。

将混合好的实施例1-实施例4的物料分别装入氧化铝坩锅中，分别在表1所列相应工艺参数的还原气氛中灼烧。然后再维持还原气氛的条件下冷却至室温；将所得实施例1-实施例4的粉块经挤压粉碎后分别投入到表1所列相应无机酸溶液中浸泡及水洗；所得实施例1-实施例4的产品不用再进行球磨解散，最后经过滤，干燥后过100目筛，即获得本发明的磷酸盐绿色荧光粉样品。根据添加助溶剂量的变化，实施例1-实施例4荧光粉样品的D50(中心粒度)为3-7μm，离子形态规则，荧光粉光性能好，热稳定性能好。所制得的四个实施例的荧光粉在经过高温热处理(仿制灯烤管时600℃的条件)后进行检测，其发光衰减率低于3％。

表1 本发明实施例共沉淀前驱体化学计量组成及制备工艺参数

  实施  例  共沉淀前驱体  化学计量比  助溶剂(％)  合成温  度(℃)  合成  时间  (h)  氮气/氢  气流量  (L/Min)  无机酸溶  液温度(℃)  /浸泡时间  (h)  无机酸  溶液浓  度  (g/L)  水  洗  次  数  1  (La_0.2Ce_0.4Tb_0.4)PO₄  氟化铝0.6+  氟化锂0.6  1400  2  70/6  HCl 80/5  15  5  2  (La_0.4Ce_0.2Tb_0.4)PO₄  氟化钇0.5  900  5  65/5  HNO₃  100/4  3  4  3  (La_0.6Ce_0.2Tb_0.2)PO₄  氟化钡1.5  1200  4  60/8  H₂SO₄  60/4  10  3  4  (La_0.5Ce_0.4Tb_0.1)PO₄  氟化锂0.4+  氟化镁0.8+  氟化钡0.8  1150  3  70/2  HCl+HNO₃  50/3  10+10  5