專利名稱：復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熒光發(fā)光材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著平板顯示技術(shù)的進(jìn)步，陰極射線管(CRT :Cathode Ray Tube)逐漸被液晶顯示器(LCD:liquid Crystal Display)所取代。由于LCD本身不發(fā)光，因而需要輔以背光源才能實(shí)現(xiàn)顯示。目前IXD的背光源主要有CCFL (冷陰極熒光燈)、EEFL (外部電極熒光燈)、LED (發(fā)光二極管)、OLED (有機(jī)發(fā)光二極管)和FFL (平面光源)五種。比較而言，EEFL要求電壓高；LED成本大且散熱性差；0LED和FFL技術(shù)尚未成熟；CCFL以其技術(shù)成熟、直徑小、成本低、光效高、壽命長(zhǎng)和性能穩(wěn)定等長(zhǎng)處而在LCD上得到普遍應(yīng)用，并且迄今為止尚無(wú)其它 背光源與其媲美。目前，液晶背光源主要以冷陰極熒光燈(CCFL)為主，而熒光粉系其重要的材料之一并且熒光粉的優(yōu)劣會(huì)對(duì)其產(chǎn)生重要的影響。冷陰極熒光粉是由紅粉(Y2O3 Eu)、綠粉(LaPo4 Ce，Tb)和藍(lán)粉(BaMgAlltlO17 Eu2+)這三基色熒光粉混合而成的，屬于場(chǎng)致或光致熒光粉范疇。周知，場(chǎng)致或光致熒光粉會(huì)因吸收空氣中的潮氣而發(fā)生復(fù)雜的光或電化學(xué)反應(yīng)，造成發(fā)光強(qiáng)度迅速衰減，使用壽命降低，而在熒光粉表面包裹氧化膜層(也稱涂層)可以有效地防止受周圍環(huán)境特別是溫度的影響，藉以延長(zhǎng)熒光粉的使用壽命。熒光粉不僅需要有高的發(fā)光效率，還需要有適宜的顆粒形貌(具有球形且無(wú)團(tuán)聚的顆粒形貌)，顆粒小和較窄的粒徑分布。如前述，對(duì)CCFL熒光粉顆粒表面進(jìn)行包覆，能有效地改善熒光粉的性能、提高穩(wěn)定性和改善表面導(dǎo)電性以及減少顆粒團(tuán)聚等。已有技術(shù)對(duì)熒光粉顆粒包覆的方法包括固相法、化學(xué)氣相沉淀法(CVD)、液相包覆法、Pechini溶膠凝膠法和多羥基化合物法等。按照成分不同，包覆層可以為無(wú)機(jī)材料和有機(jī)高分子材料，例如Si02、Mg0、La2P04、*.Si、Ti、Zr、Al的有機(jī)化合物和有機(jī)調(diào)節(jié)劑、硼酸鹽或復(fù)合硼酸鹽、硅酸鋁以及MgF2等，雖然在一定程度上可改善CCFL熒光粉的顆粒形貌，但是由于包膜技術(shù)尚未成熟以及選擇的包膜材料尚處于探索階段，因而在CCFL藍(lán)色熒光粉表面形成完整的包膜層的效果不明顯，對(duì)藍(lán)色熒光粉的性能改善效果同樣并不明顯，具體表現(xiàn)為CCFL冷陰燈光衰大和熱穩(wěn)定性差，從而影響發(fā)光強(qiáng)度和使用壽命。鑒于上述已有技術(shù)，有必要加以探索并改進(jìn)，下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務(wù)在于提供ー種能在熒光粉顆粒表面形成完整的包覆層而藉以提高熒光粉顆粒的均勻性以保障在使用過(guò)程中體現(xiàn)良好的熱穩(wěn)定性和抗185nm輻射老化能力的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉。本發(fā)明的另一任務(wù)在于提供ー種復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，該方法能保障復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的所述效果的全面體現(xiàn)。本發(fā)明的首要任務(wù)是這樣來(lái)完成的，ー種復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉，由內(nèi)核和位于內(nèi)核外的殼層構(gòu)成，所述的內(nèi)核為冷陰極藍(lán)色熒光粉，特點(diǎn)是所述的殼層由第一覆膜層和第二覆膜層構(gòu)成，第一覆膜層結(jié)合于所述的內(nèi)核的表面，而第二覆膜層結(jié)合于第一覆膜層的表面，其中所述的第一覆膜層為Y2O3，而所述的第二覆膜層為L(zhǎng)a203。在本發(fā)明的ー個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的冷陰極藍(lán)色熒光粉為BaMgAlltlO17 Eu2+。在本發(fā)明的另ー個(gè)具體的實(shí)施例中，所述的Y2O3的重量為所述冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 1-0. 5%，而所述的La2O3的重量為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 2-0. 4%。本發(fā)明的另一任務(wù)是這樣來(lái)完成的，ー種復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，包括以下步驟 A)制取第一覆膜液，將Y(NO3)3加入到去離子水中溶解，得到第一覆膜液，并且控制第一覆膜液的質(zhì)量百分比濃度；
B)—次覆膜，將作為內(nèi)核的冷陰極藍(lán)色熒光粉加入到第一覆膜液中，經(jīng)超聲分散后轉(zhuǎn)移至水浴鍋加熱，并且控制加熱溫度，接著加入mol濃度為O. 5mol/L的NaOH溶液，并且調(diào)節(jié)PH，繼續(xù)加熱并且在繼續(xù)加熱的同時(shí)攪拌，而后靜置，最后引入脫水裝置脫水，得到表面結(jié)合有由Y2O3充任的第一覆膜層的一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉，其中所述的冷陰極藍(lán)色熒光粉與所述第一覆膜液的重量比為I : 7-8，所述的NaOH溶液與Y (NO3)3的重量比為
I.8-2. 4 1，而所述的Y2O3的重量為所述冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 1-0. 5% ；
C)制取第二覆膜液，將La2O3加入到去離子水中溶解，得到第二覆膜液，并且第二覆膜 液的質(zhì)量百分比濃度；
D)二次覆膜，將一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉加入到第二覆膜液中，并且邊加熱邊攪拌，進(jìn)而調(diào)節(jié)PH，而后靜置，倒去上層澄清液，得到在第一覆膜層的表面結(jié)合有由La2O3充任的第二覆膜層的二次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉，其中所述的一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉與所述第二覆膜液的重量比為I : 5-6，而所述的La2O3的重量為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 2-0. 4% ；
E)烘干并燒成，先將二次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉引入烘燥裝置烘干，而后引入爐中燒成，隨爐冷卻至室溫后出爐，得到內(nèi)核的表面具有由第一、第二覆膜層構(gòu)成的殼層的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉。在本發(fā)明的又ー個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟A)中所述的控制第一覆膜液的質(zhì)量百分比濃度是將質(zhì)量百分比濃度控制為2-10%。在本發(fā)明的再ー個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟B)中所述的水浴鍋加熱的加熱溫度為50-100°C，加熱過(guò)程中的升溫速率為10°C /min,所述的調(diào)節(jié)pH是將pH值調(diào)節(jié)為3_10，所述的繼續(xù)加熱的時(shí)間為2-3h，溫度為50-100°C，所述的攪拌的速度為100-300n/min，所述的靜置的時(shí)間為60-120min,所述的脫水裝置為離心機(jī)。在本發(fā)明的還有ー個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟C)中所述的控制第二覆膜液的質(zhì)量百分比濃度是將質(zhì)量百分比濃度控制為10-15%，所述的La2O3為納米La203。在本發(fā)明的更而ー個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟D)中所述的邊加熱邊攪拌的加熱溫度為50-100°C，升溫速率為10°C/min，攪拌速度為100_300n/min ;所述的進(jìn)而調(diào)節(jié)pH是將pH值調(diào)節(jié)為6-8 ;所述的靜置的時(shí)間為30-60min。
在本發(fā)明的進(jìn)而ー個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟E)中所述的烘干的溫度為100-120°C，時(shí)間為 300-600min。在本發(fā)明的又更而ー個(gè)具體的實(shí)施例中，步驟E)中所述的爐為馬弗爐，所述的燒成的溫度為300-500°C，燒成時(shí)間為60-300min。本發(fā)明提供的技術(shù)方案由于在內(nèi)核外結(jié)合有由Y2O3充任的第一覆膜層并且在第一覆膜層外結(jié)合有由La2O3充任的第二覆膜層，從而得以使冷陰極藍(lán)色熒光粉顆粒表面形成完整的復(fù)合氧化物包膜，使顆粒的均勻性極致提升，可顯著改善熱穩(wěn)定性和抵抗185nm輻射的老化能力；提供的制備方法エ藝簡(jiǎn)練，能保障冷陰極藍(lán)色熒光粉的技術(shù)效果的全面體現(xiàn)。


圖I為本發(fā)明的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的顆粒放大圖。圖2為內(nèi)核表面包覆復(fù)合氧化物包膜前后的CCFL冷陰極藍(lán)色熒光粉熱劣化后的發(fā)射光譜比較圖。圖3為圖I所示的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉顆粒的掃描電鏡圖。圖4為已有技術(shù)中的冷陰極藍(lán)色熒光粉顆粒的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :
A)制取第一覆膜液，將Y(NO3)3加入到去離子水中溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為10%的第一覆膜液；
B)—次覆膜，將由圖I所示的作為內(nèi)核I的冷陰極藍(lán)色熒光粉即BaMgAlltlO17 Eu2+(以下同)加入到由步驟A)得到的第一覆膜液中，經(jīng)超聲分散后轉(zhuǎn)移至水浴鍋以10°C /min的升溫速率加熱至80°C，接著加入mol (摩爾)濃度為O. 5mol/L的NaOH溶液，并且調(diào)節(jié)pH6，繼續(xù)加熱180min并且維持加熱溫度為80°C，即在80°C下維持180min，在繼續(xù)加熱的同時(shí)以120n/min的攪拌速度攪拌，繼續(xù)加熱結(jié)束后靜置60min，最后引入脫水機(jī)離心脫水，得到由圖I所示的在內(nèi)核I表面結(jié)合有由Y2O3充任的第一覆膜層21的一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉，其中前述的冷陰極藍(lán)色熒光粉與所述第一覆膜液的重量比為I : 7，而前述的NaOH溶液與Y (NO3) 3的重量比為I. 8 1，并且Y2O3的重量為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 1% ；
C)制取第二覆膜液，將納米級(jí)即納米La2O3加入到去離子水中溶解，得到質(zhì)量百分比濃度為15%的第二覆膜液；
D)二次覆膜，將由步驟B)得到的一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉加入到由步驟C)得到的第二覆膜液中，在邊加熱邊攪拌的狀態(tài)下以升溫速率為10°C /min升溫至50°C，其中攪拌速度為300n/min，進(jìn)而調(diào)節(jié)pH6，而后靜置60min，得到由圖I所示的在第一覆膜層21的表面結(jié)合有由La2O3充任的二次覆膜層22的二次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉，其中一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉與第二覆膜液的重量比為I : 6，而La2O3的重量為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 4% ； E)烘干并燒成，先將由步驟D)中得到的二次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉引入烘燥裝置如烘箱烘干，烘干溫度為100°C，時(shí)間為600min，而后引入馬弗爐燒成，燒成溫度為300°C，時(shí)間為300min，隨爐冷卻至常溫或稱室溫后出爐，得到由圖I所示的在內(nèi)核I的表面具有由第一、第二覆膜層21、22構(gòu)成的殼層2的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉，該熒光粉如圖3所示(該圖3為圖I所示的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉顆粒的掃描電鏡圖)與圖4所示(已有技術(shù)中冷陰極藍(lán)色熒光粉顆粒的掃描電鏡圖)相比具有包覆層完整、顆粒均勻的優(yōu)勢(shì)，并且，內(nèi)核表面包覆復(fù)合氧化物包膜前后的CCFL冷陰極藍(lán)色熒光粉熱劣化后的發(fā)射光譜比較狀況由圖2所示。在圖2中I表示包膜前的樣品；II表示包膜前劣化樣品JII表示包膜后劣化樣品。實(shí)施例2
僅將步驟A)中的第一覆膜液的質(zhì)量百分比濃度改為2%;將步驟B)中的水浴鍋加熱改為以10°C /min的升溫速率升溫至100°C，調(diào)節(jié)pH值改為pH3，將繼續(xù)加熱的時(shí)間改為120min，溫度改為100°C，即在100°C下保溫120min，攪拌速度改為300n/min，靜置時(shí)間改為120min，冷陰極藍(lán)色熒光粉與第一覆膜液的重量比改為I : 8，NaOH溶液與Y (NO3) 3的重量比改為2. 4 1，Y2O3的重量改為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 5%;將步驟C)中的第二覆 膜液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)比濃度改為10%;將步驟D)中的邊加熱邊攪拌的參數(shù)改為以10°C /min 的升溫速率升溫至100°C，攪拌速度改為100n/min，將進(jìn)而調(diào)節(jié)pH值改為pH8，將靜置時(shí)間改為30min，將一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉與二次覆膜液的重量比改為I : 5，將La2O3的重量改為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 2% ;將步驟E)中的烘干溫度改為120°C，烘干時(shí)間改為300min，將燒成溫度改為500°C，燒成時(shí)間改為60min。其余均同對(duì)實(shí)施例I的描述。實(shí)施例3
僅將步驟A)中的第一覆膜液的質(zhì)量百分比濃度改為6%;將步驟B)中的水浴鍋加熱改為以10°C /min的升溫速率升溫至50°C，調(diào)節(jié)pH值改為pH7，將繼續(xù)加熱的時(shí)間改為150min，溫度改為50°C，即在50°C下保溫150min，攪拌速度改為200n/min，靜置時(shí)間改為90min，冷陰極藍(lán)色熒光粉與第一覆膜液的重量比改為I : 7. 5，NaOH溶液與Y (NO3) 3的重量比改為2. O 1，Y2O3的重量改為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 25%;將步驟C)中的第二覆膜液的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)比濃度改為12. 5%;將步驟D)中的邊加熱邊攪拌的參數(shù)改為以10°C /min的升溫速率升溫至80°C，攪拌速度改為200n/min，將進(jìn)而調(diào)節(jié)pH值改為pH7，將靜置時(shí)間改為45min，將一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉與二次覆膜液的重量比改為I : 5. 5，將La2O3的重量改為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 3%;將步驟E)中的烘干溫度改為110°C，烘干時(shí)間改為450min，將燒成溫度改為400°C，燒成時(shí)間改為190min。其余均同對(duì)實(shí)施例I的描述。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉，由內(nèi)核(I)和位于內(nèi)核(I)外的殼層(2)構(gòu)成，所述的內(nèi)核(I)為冷陰極藍(lán)色熒光粉，其特征在于所述的殼層(2)由第一覆膜層(21)和第二覆膜層(22)構(gòu)成，第一覆膜層(21)結(jié)合于所述的內(nèi)核(I)的表面，而第二覆膜層(22)結(jié)合于第一覆膜層(21)的表面，其中所述的第一覆膜層(21)為Y2O3，而所述的第二覆膜層(22)為L(zhǎng)a2O3。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉，其特征在于所述的冷陰極藍(lán)色熒光粉為BaMgAlltlO17 Eu2+。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉，其特征在于所述的Y2O3的重量為所述冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 1-0. 5%,而所述的La2O3的重量為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的O. 2-0. 4%。
4.一種如權(quán)利要求I所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，其特征在于包括以下步驟 A)制取第一覆膜液，將Y(NO3)3加入到去離子水中溶解，得到第一覆膜液，并且控制第一覆膜液的質(zhì)量百分比濃度； B)—次覆膜，將作為內(nèi)核(I)的冷陰極藍(lán)色熒光粉加入到第一覆膜液中，經(jīng)超聲分散后轉(zhuǎn)移至水浴鍋加熱，并且控制加熱溫度，接著加入mol濃度為O. 5mol/L的NaOH溶液，并且調(diào)節(jié)pH，繼續(xù)加熱并且在繼續(xù)加熱的同時(shí)攪拌，而后靜置，最后引入脫水裝置脫水，得到表面結(jié)合有由Y2O3充任的第一覆膜層(21)的一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉，其中所述的冷陰極藍(lán)色熒光粉與所述第一覆膜液的重量比為I : 7-8，所述的NaOH溶液與Y (NO3)3的重量比為I. 8-2. 4 I,而所述的Y2O3的重量為所述冷陰極藍(lán)色突光粉重量的O. 1-0. 5% ； C)制取第二覆膜液，將La2O3加入到去離子水中溶解，得到第二覆膜液，并且第二覆膜液的質(zhì)量百分比濃度； D)二次覆膜，將一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉加入到第二覆膜液中，并且邊加熱邊攪拌，進(jìn)而調(diào)節(jié)PH，而后靜置，倒去上層澄清液，得到在第一覆膜層(21)的表面結(jié)合有由La2O3充任的第二覆膜層(22)的二次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉，其中所述的一次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉與所述第二覆膜液的重量比為I : 5-6，而所述的La2O3的重量為冷陰極藍(lán)色熒光粉重量的 O. 2-0. 4% ； E)烘干并燒成，先將二次覆膜冷陰極藍(lán)色熒光粉引入烘燥裝置烘干，而后引入爐中燒成，隨爐冷卻至室溫后出爐，得到內(nèi)核(I)的表面具有由第一、第二覆膜層(21、22)構(gòu)成的殼層(2)的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，其特征在于步驟A)中所述的控制第一覆膜液的質(zhì)量百分比濃度是將質(zhì)量百分比濃度控制為2-10%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的水浴鍋加熱的加熱溫度為50-100°C，加熱過(guò)程中的升溫速率為IO0C /min，所述的調(diào)節(jié)pH是將pH值調(diào)節(jié)為3_10，所述的繼續(xù)加熱的時(shí)間為2_3h，溫度為50-100°C，所述的攪拌的速度為100-300n/min，所述的靜置的時(shí)間為60_120min，所述的脫水裝置為離心機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，其特征在于步驟C)中所述的控制第二覆膜液的質(zhì)量百分比濃度是將質(zhì)量百分比濃度控制為10-15%，所述的La2O3為納米La2O30
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，其特征在于步驟D)中所述的邊加熱邊攪拌的加熱溫度為50-100°C，升溫速率為10°C /min，攪拌速度為100-300n/min ;所述的進(jìn)而調(diào)節(jié)pH是將pH值調(diào)節(jié)為6_8 ;所述的靜置的時(shí)間為30_60mino
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，其特征在于步驟E)中所述的烘干的溫度為100-120°C，時(shí)間為300-600min。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉的制備方法，其特征在于步驟E )中所述的爐為馬弗爐，所述的燒成的溫度為300-500 °C，燒成時(shí)間為60_300min。
全文摘要
一種復(fù)合氧化物包膜的冷陰極藍(lán)色熒光粉及其制備方法，屬于熒光發(fā)光材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域。由內(nèi)核和位于內(nèi)核外的殼層構(gòu)成，內(nèi)核為冷陰極藍(lán)色熒光粉，特點(diǎn)是殼層由第一覆膜層和第二覆膜層構(gòu)成，第一覆膜層結(jié)合于內(nèi)核的表面，而第二覆膜層結(jié)合于第一覆膜層的表面，第一覆膜層為Y2O3，第二覆膜層為L(zhǎng)a2O3。優(yōu)點(diǎn)由于在內(nèi)核外結(jié)合有由Y2O3充任的第一覆膜層并且在第一覆膜層外結(jié)合有由La2O3充任的第二覆膜層，從而得以使冷陰極藍(lán)色熒光粉顆粒表面形成完整的復(fù)合氧化物包膜，使顆粒的均勻性極致提升，可顯著改善熱穩(wěn)定性和抵抗185nm輻射的老化能力；提供的制備方法工藝簡(jiǎn)練，能保障冷陰極藍(lán)色熒光粉的技術(shù)效果的全面體現(xiàn)。
文檔編號(hào)C09K11/64GK102703069SQ201210161169
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者周衛(wèi)新, 孫志彪, 師麗麗, 李依群, 謝玉明, 顧競(jìng)濤 申請(qǐng)人:蘇州英特華照明有限公司