[发明专利]稀土、锰共激活的磷锰酸盐荧光粉及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稀土、锰共激活的磷锰酸盐荧光粉及其制造方法。

背景技术

众所周知铕锰共激活的多铝酸盐蓝绿色荧光粉，在PHOSPHOR HANDBOOK（CRC Press Boca Raton London New York Washington.D.C.May,1998）一书中描述得十分清楚。其晶体结构为六方晶体，β-氧化铝结构：

Ba_1-aMg_2-bAl₁₆O₂₇：Eu_a²⁺.Mn_b²⁺

Mn²⁺为d-d禁戒跃迁，Mn²⁺的发光是由Eu²⁺能量传递并随Mn²⁺增加而产生515nm的绿光。Mn²⁺在四面体中被氧配位包围，当环境或使用温度升高时，Mn²⁺很容易被氧化成四价，造成荧光粉亮度不高，快速衰退。因此，长期以来，只能用在，Mn²⁺含量极少（一般Mn²⁺小于0.02mol），发射峰值波长为450nm及次峰为515nm，作为三基色荧光粉的双峰蓝绿色荧光粉中。而发射峰值波长为515nm的绿色荧光粉，由于亮度低、光衰大，很少有实际使用价值。此外公开号为CN101113329的公开文件中，aSrO.bAl₂O₃：dCe.fMn在254nm激发下，发射峰值波长为516nm，也因其发光亮度低、光衰大，也没实际使用价值。本发明克服了上述困难，将荧光粉的锰离子浓度提高20倍以上，从而在254nm紫外的激发下，发射峰值波长为515nm强烈绿光的荧光粉。该荧光粉发光亮度高、光衰小，可应用于高显色或超高显色性荧光粉中的补色荧光粉。也可以作为复印机荧光灯用荧光粉。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种可被紫外光激发的高亮度、低光衰蓝绿色荧光粉。为实现这一目的，本发明所采用的技术方案是：在Eu²⁺和Mn²⁺共激活的条件下，多铝酸盐荧光粉中掺入了Ce和/或Tb，从而敏化了Mn的激发和发射。并在铝酸盐引入了微量阴离子磷，从而强化了荧光粉的绿色发光强度。

本发明的化学组成式为：

Ba_1-a-bMg_2-cAl_16-xP_xO_27+x：Eu_a﹒M_b﹒Mn_c

式中M代表Ce和/或Tb；其中，0.005≤x≤0.5；0.1≤a≤0.3；0.0001≤b≤0.001；0.2≤c≤0.75。

本发明的另一个目的是提供本发明荧光粉的制造方法，步骤包括：

1）混料：按照本发明荧光粉的化学组成，称取原料，并将其充分混合。

2）高温预烧成：将混合均匀的原料装入坩埚，温度控制在1600℃以上，保温2~5小时。由于本发明采用无助熔剂固相反应法，为确保固相反应法进行到底，坩埚中的原料压紧、墩实，并且在原料中间打洞。

3）氢还原：将预烧成的物料破碎、细碎，150目过筛、松装入坩埚，在还原气氛中确保温度控制在1450℃以上，保温还原2~4小时。

4）将还原后的物料、破碎、细碎150目过筛，玻璃弹子湿球磨、清洗、湿过筛、烘干、200目过筛，即得到本发明的产品。

本发明的突出性效果是：

1）大幅度提高发射峰值波长为515nm的绿光发射强度，最优选实施例的相关亮度提高到150%以上；

2）荧光粉在600℃加热的热稳定性以及相关亮度维持率也大幅度提高。

由此可见，采用本发明的化学组成和本发明的制造方法就能获得高亮度、光衰小的荧光粉，效果十分明显。

附图说明

图1是本发明的绿色荧光粉在254nm紫外激发下的发射光谱图；

图2是在254nm的紫外激发下，比较例1与实施例15的荧光粉的发射光谱的相关发光强度比较图；

图3是比较例1与实施例15荧光粉在600℃下随时间变化的相关亮度（Br'）变化图。

具体实施方式

结合下面实施例，进一步说明本发明。