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荧光粉广泛应用于显示、光源等领域。由于外界环境和荧光粉本身的原因,荧光粉在使用过程中存在高温氧化、水解等劣化现象。对荧光粉表面包覆是一种有效的解决途径,本文尝试使用非均相沉淀包覆法,来解决几种荧光粉的劣化等问题。
PDP(Plasma Display Panels)作为新型平板显示器的代表,PDP荧光粉的性能直接影响PDP整屏质量。在制屏过程中,PDP用荧光粉需经历400-600℃高温处理,这就直接导致PDP用BaMgAl10O17:Eu2+(BAM)蓝粉和BaAl12O19:Mn2+绿粉热劣化,表现为发光亮度下降,色坐标偏移,降低了PDP显示器件的显示质量和使用寿命。本文采用非均相成核法,通过优化工艺参数,在PDP荧光粉表面包覆了一层均匀致密的MgF2无机膜,显著提高了荧光粉的抗热劣化性能。MgF2包覆的BaAl12O19:Mn2+绿粉在空气中600℃劣化1小时后亮度为99％,而未包覆荧光粉仅为92％。MgF2包覆BAM监粉经相同条件劣化后亮度为94％,而未包覆荧光粉仅为81％。
稀土离子激活碱土铝酸盐长余辉荧光粉是一种功能型无机材料,该荧光粉在潮湿环境中会容易水解反应,极大地限制了铝酸盐长余辉荧光粉的应用。本文采用非均相成核结合溶胶-凝胶的方法,在碱土铝酸盐长余辉荧光粉表面包覆了一层均匀致密的SiO2无机膜,提高了荧光粉的抗水性能,SiO2包覆荧光粉在水中浸泡48h后亮度为98％,明显高于未包覆荧光粉的23％。
采用高温同相法制备所得稀土离子激活碱土铝酸盐长余辉荧光粉颗粒硬度很大,要获得有实际应用价值的粉状材料必须经过辊破、鄂破、气流磨等过程,所得粉体的发光亮度衰减严重。本课题组前期研究发现,对小粒径(小于5μm)的SrAl2O4:Eu,Dy荧光粉经过1400℃二次回复后,荧光粉颗粒表面结晶状况得到修复,亮度明显提高。但二次高温回复后的荧光粉硬度很大,仍然需要强烈的机械粉碎才能得到小粒径粉体。
本文首次尝试对SrAl2O4:Eu,Dy荧光粉表面包覆Al2O3,利用Al2O3在高温回复过程中的隔离作用,避免荧光粉颗粒之间烧结,同时又能提高荧光粉亮度。本文采用非均相成核结合溶胶-凝胶的方法,在SrAl2O4:Eu,Dy荧光粉表面均匀包覆了一层Al2O3无机膜。包覆后的荧光粉经二次高温回复后粉体十分疏松,同时亮度得到显著提高。D50为8μm时,长余辉荧光粉的半小时余辉亮度为58.33 mcd/m2,相对未处理荧光粉(D50为5μm)24.92mcd/m2亮度提高了130％左右。