共沉淀法合成PDP用鋁酸鹽基質(zhì)熒光粉的研究.pdf

1、等離子顯示器(PDP)用熒光粉及其合成技術(shù)是當(dāng)前發(fā)光材料領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。與普通燈用熒光粉相比，PDP熒光粉除了需具有良好的發(fā)光特性外，對(duì)粒徑、分散性，以及顆粒形貌等特性提出了更高的要求，要求熒光粉粒徑在1～3μm，且分散性良好。鋁酸鹽在PDP熒光粉中占據(jù)了重要地位，綠粉和藍(lán)粉多為鋁酸鹽基質(zhì)。但目前PDP用鋁酸鹽基質(zhì)熒光粉均使用高溫固相反應(yīng)法合成，需要經(jīng)過1400℃以上的高溫焙燒，合成出的熒光粉存在團(tuán)聚嚴(yán)重、粒徑粗大等缺陷，要經(jīng)過球磨

2、分散等過程來降低熒光粉粒徑，而球磨會(huì)破壞熒光粉顆粒表面導(dǎo)致發(fā)光亮度等性能下降，嚴(yán)重時(shí)下降幅度達(dá)20～30％。因此，針對(duì)PDP的要求，如何獲得熒光粉的細(xì)粒徑和高發(fā)光性能的統(tǒng)一，是研究人員所追求的目標(biāo)，也是一直難以解決的難題。 本文獨(dú)創(chuàng)性地開發(fā)出一種使用共沉淀法合成小粒徑兔球磨鋁酸鹽熒光粉的新技術(shù)，成功合成出物相純凈、粒徑適宜、分散性良好的PDP用鋁酸鹽基質(zhì)熒光粉，實(shí)現(xiàn)了PDP熒光粉的細(xì)粒徑和高發(fā)光性能的統(tǒng)一。本文的研究解決了共沉淀

3、法合成鋁酸鹽熒光粉時(shí)的鋁鹽沉淀、熒光粉分散性、顆粒大小和形貌控制等一系列技術(shù)難題。 Al<'3+>在沉淀時(shí)易形成膠狀沉淀，這也是共沉淀法制備鋁酸鹽類熒光粉時(shí)需要解決的首要問題，決定了該法是否能制備出分散的熒光粉。本文通過碳酸鋁銨晶型沉淀法解決了該一難題。為控制最終α-Al<,2>O<,3>顆粒的大小和形貌，改善粉末分散性，本文自行配制了晶體生長(zhǎng)促進(jìn)劑。研究了碳酸鋁銨的沉淀?xiàng)l件和熱分解過程，分析了促進(jìn)劑對(duì)碳酸鋁銨熱分解過程和α-A

4、l<,2>O<,3>晶體生長(zhǎng)過程的影響。通過調(diào)節(jié)促進(jìn)劑的加入量，制備出顆粒為圓片或六角片狀、粒徑約1～2μm、厚度約0.2～0.3μm的α-Al<,2>O<,3>粉末，分散性良好。對(duì)制備出的α-Al<,2>O<,3>顆粒進(jìn)行了電子衍射分析和計(jì)算機(jī)模擬驗(yàn)證，結(jié)果表明，該片狀α-Al<,2>O<,3>顆粒為單晶體，其水平表面為(0001)面，其側(cè)柱面為(1010)。 在沉淀法制備碳酸鋁銨及小粒徑規(guī)則外形氧化鋁粉末的基礎(chǔ)上，本文探索了

5、共沉淀法直接合成小粒徑鋁酸鹽基質(zhì)藍(lán)色和綠色熒光粉技術(shù)。 通過試驗(yàn)研究，成功解決了Ba<'2+>，Al<'3+>，及Mn<'2+>的共沉淀?xiàng)l件，對(duì)共沉產(chǎn)物的高溫煅燒分解過程進(jìn)行了分析，并討論了BaAl<,12>O<,19>的單相合成問題：研究了促進(jìn)劑對(duì)BaAl<,12>O<,19>物相生成過程的影響，成功控制了熒光粉的粒徑及顆粒形貌，制備出結(jié)晶好、粒徑細(xì)小且分散性好的BaAl<,12>O<,19>：Mn<'2+>熒光粉，顆粒呈六角

6、片狀，粒徑約1～2μm。熒光粉合成溫度比高溫固相法降低了300～400℃。真空紫外光(VUV)激發(fā)下該熒光粉樣品的相對(duì)亮度約為國(guó)外商用PDP綠粉的90％左右，色坐標(biāo)x=0.1454，y=0.7546。 通過研究，成功解決了Ba<'2+>，Al<'3+>，Mg<'2+>及Eu<'2+>的共沉淀?xiàng)l件和BaMgAl<,10>O<,17>的單相合成等問題。研究了促進(jìn)劑對(duì)共沉產(chǎn)物的高溫煅燒分解過程、物相生成及晶體生長(zhǎng)的影響，成功控制了鋁酸

7、鹽藍(lán)色熒光粉的粒徑及顆粒形貌，制備出結(jié)晶完善、粒徑細(xì)小、分散性良好、外形規(guī)則的BaMgAl<,10>O<,17>：Eu<'2+>熒光粉，顆粒呈六角片狀，粒徑約1～2μm。對(duì)制備出的BAM顆粒進(jìn)行了電子衍射分析和計(jì)算機(jī)模擬驗(yàn)證，結(jié)果表明，該片狀顆粒為單晶體，其水平表面為(0001)面，其側(cè)柱面為(1010)。加入促進(jìn)劑后，熒光粉合成溫度比高溫固相法降低了300～400℃。合成出的藍(lán)色熒光粉在VUV激發(fā)下的相對(duì)亮度為國(guó)外商用PDP藍(lán)粉的10