用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉及其制作方法

专利名称：用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉及其制作方法
发明所属技术领域本发明系关于一种显示技术，尤指一种等离子辐射屏幕的荧光粉，其具有更高发光亮度且在其辐射光谱中，次能带λ＝580～590nm和λ＝610～620nm辐射量相对降低。
先前技术一般而言，等离子辐射屏幕从结构上而言，它的组成通常包含了红、绿和蓝色的荧光粉成分。这些成分分布在玻璃基片的内表面，形成了等离子辐射屏幕致密的真空壳体。在等离子辐射屏幕容积中充满了惰性气体混合物，主要是氙(Xe)和氪(Kr)。在交变场(alternative field)(恒场较少见)的作用下，于惰性气体混合物中，辉光气体放电被“点燃”(激发)。在紫外线区域激发下，在电磁波谱的可见光区域和红外线区域，它具有强烈的发射谱线。主要的Xe发射谱线位于147～173nm及185nm等区间。通过这些谱线，在Xe放电过程中，红、绿、蓝色发光材料产生光致发光激发。根据等离子辐射屏幕的信息容量和横纵行数，放电激发时间在0.1～100微秒变化。于是，在等离子板中使用的发光材料，其激发和衰减时间有了明确的要求(请参照ШеррЭлектронныедисплеи.М.Мир，стр.218-250)。
已知的等离子平面屏幕中使用各种荧光粉。关于这些发光材料参数的详细综合报告在学术论文中有提及(请参照Phosphor Handbook.CRS Press，p.631-635，1999)。作为主要的绿光辐射的荧光粉，在该学术论文中引用了源于锌-锰的正硅酸盐Zn2Si04·Mn的已知材料参数，本发明将它作为类似材料采用。根据已知的资料，锌锰的正硅酸盐在波长为λmax＝525nm的绿色光谱区域辐射，不同于饱和的色坐标x≤0.25、y≥0.65，并且具有足够高的量子输出η≥0.8，其发光效率通常被认为是100％。然而，已知的荧光粉类似物具有本质上的缺陷，这包括很慢的激发时间τ激发≥200微秒，以及很长的余辉持续时间τe≥12毫秒。在参考文献(请参照C.TaMypaидp.Tech.Res JnstTV Eng Jpa v.18，p.55-65，1999)中，尝试改善已知绿光辐射荧光粉的这些缺陷；然而，正硅酸盐荧光粉随着锰浓度的增大，激发时间仅仅缩短一半(τ激发≥100微秒)，而且余辉时间略降至τe＞8毫秒。
这些缺陷决定了必须研制出新的绿光辐射荧光粉。在这类荧光粉材料当中，有一种在资料(请参照H.Bechtel et and Phosphors for PDP.Journal of the SID 10/1200以及G.Oversluizen，Sde Zwart i dr.Jornal of the SIDV 10/3237-240，2002)中已经记载。其中，作为取代Zn2SiO4·Mn正硅酸盐荧光粉的是成分为YBO3·Tb的正硼酸盐荧光粉。根据上述发表的资料，作为本发明所采用的高频放电激发原型起始于f＝1000Hz。它成功地排除了标准荧光粉所特有的亮度饱和现象。以Zn2SiO4·Mn荧光粉为标准，用钇-铽正硼酸盐为原型的荧光粉有更高的发光亮度，在更高频率f＝105Hz的条件下发光强度可高过标准的30～35％。尽管具有一些已知的优点，但本发明的测量揭示已知的绿光辐射荧光粉还存在一系列本质上的缺陷。其中有一些必须注意在基本的Xe离子的辐射长波λ＝147nm和173nm下，正硼酸盐荧光粉吸收不高。
正硼酸盐荧光粉辐射不仅存在黄绿色，而且同样地存在橙色和红色的次能带，这对应于长波λ＝580～590nm和610～620nm。
在色坐标x≤0.34、y≤0.57时，荧光粉发光饱和色不足。此外，已知的单一荧光粉-原型的缺点是在等离子板容积中，对于气体放电作用的稳定性不高。

发明内容为解决上述已知技术的缺点，本发明的主要目的系提供一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉及其制作方法，所制作的绿光荧光粉具有更高的发光亮度。
为解决上述已知技术的缺点，本发明的另一目的系提供一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉及其制作方法，所制作的绿光荧光粉在其辐射光谱中，次能带λ＝580～590nm和610～620nm辐射量相对降低，同时基本的和补充的波长之间的比值J545/(J580+J610)应当增大。
为解决上述已知技术的缺点，本发明的另一目的系提供一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉及其制作方法，所制作的绿光荧光粉可提高色饱和度以及正硼酸盐绿光辐射荧光粉的辐射色坐标，对于等离子辐射屏幕中强烈的气体放电影响而言，所提出的荧光粉同样应当保持更加稳定。
为达到上述目的，本发明提供一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其系应用于等离子辐射荧屏的绿光荧光粉，其系以钇-铽正硼酸盐为基质，其特征在于于该荧光粉成分中添加了III族元素钆和铝的氧化物，总化学计量公式为Y1-x-yGdxTbyB1-zAlzO3，其中x＝0.001～0.4，y＝0.001～0.2，z＝0.01～0.1。
其中，该荧光粉具有三角形晶格，属于立体R3c组。
其中，该荧光粉的细散粉末为圆形或椭圆形，其堆积密度ρ≥2.5g/cm3。
其中，该荧光粉在130～150nm和165-200nm的区域具有吸收带，主要辐射谱线位于λ＝540～550nm，λ＝580～590nm的区域。
其中，该荧光粉的短波辐射强度随着加入的Tb+3离子的浓度增大而呈线性增长，此时，长波(λ＝580～590nm)辐射强度与加入到荧光粉成分中铽的氧化物浓度成反比；这时，在所述的光谱次能带中，辐射带强度比值随着加入到成分中的铝的氧化物浓度而同时变化，J540∶J580为200∶1到8∶1。
其中，该辐射离子Tb+3的主要能带寿命τe的减小根据等式τe＝b-k[Tb]0.5，并且位于6～3.5毫秒的区间，对于最佳浓度[Tb]＝0.1原子分率，寿命值τe＝5毫秒。
其中，该钆(Gd)及铝(Al)的氧化物的最佳浓度比值为[Gd2O3]∶[Al2O3]＝100∶1～10∶1，它随着荧光粉成分中加入的铽的氧化物浓度增大而同时增长。
其中，该荧光粉粉末平均直径比约λ＝540nm的主要光谱最大值高出1.5～4倍，同时，该荧光粉粉末的平均分布方差在区间2≤σ≤5变化。
其中，该荧光粉具有如下的成分Y0.62Gd0.3Tb0.08B0.96Al0.04O3。
为达到上述目的，本发明提供一种等离子辐射屏幕，其具有如上所述的绿光荧光粉，其特征在于可制成多层的绿光荧光粉层，且其反射效率位于区间30％＜R＜60％，上述绿光荧光粉的单位体积品质在等离子辐射屏幕内为1.5～2.5mg/cm2。
为达到上述目的，本发明提供一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法，其包括下列步骤通过钇、钆和铽的氧化物与硼酸混合并烧结；在过滤器中频繁地混合并洗涤；以及再进行两阶段灼烧。
其中，于该通过钇、钆和铽的氧化物与硼酸混合并烧结的步骤中使用源于钇、钆、铽的硝酸盐的液体物质作为所述元素的初始化合物，并在含有一定数量的硼酸酒精水溶液中相互作用，温度为T＝50～100℃。
其中，在该进行两阶段灼烧的步骤中，当温度T＝600～750℃，时间是1～2小时，当温度为T＝1150～1250℃，时间是1～3小时。
其中，该绿光荧光粉的成分总化学计量公式为Y1-x-yGdxTbyB1-zAlzO3，且该化学计量指数在以下区间内变化x＝0.001～0.4，y＝0.001～0.2，z＝0.01～0.1。
实施方式首先，本发明的目的在于消除上述用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的缺点。为了达到这个目标，本发明的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉系以钇-铽正硼酸盐为基质，其特征在于于该荧光粉成分中添加了III族元素钆和铝的氧化物，总化学计量公式为Y1-x-yGdxTbyB1-zAlzO3，其中，该化学计量指数在以下区间内变化x＝0.001～0.4，y＝0.001～0.2，z＝0.01～0.1。此时，荧光粉具有三角形结晶构造，属于立体R3c组。其中晶格之间参数比为c/a≥3.4。当于上述成分中加入钆(Gd)时，比值减小到c/a≈3.3，因为荧光粉单个细散粉末具有圆形或椭圆形状，其堆积密度ρ≥2.5g/cm3。
下面简短阐述本发明所提出的正硼酸盐绿光辐射荧光粉的物理-化学本质。根据所进行的研究，本发明确定尽管在钇硼酸盐荧光粉基础上实质性地添加钆粒子，但化合物的结晶构造还保持着三角形，相当于隶属立体R3c组。正如已知的技术，单个的YBO3、GdBO3和TbBO3化合物组成能够具有各种结晶构造。然而本发明所提出的加入钆离子和铽离子的区间使得已知的无机基质新型绿光荧光粉的单相性能够保持。因为钆离子Gd+3和铽离子Tb+3加入的总量可以是∑TR+3＝∑Gd+Tb＝0.5原子分率。所达到的构造同晶性是不明显的，对于我们而言这是首次发现的。同时本发明还注意到，所达到的同晶性引起了获得的产物的单向性。同样地，本发明所提出的正硅酸盐钇-钆-铽荧光粉的单向性将量子输出提高4～5％。在稳定状态中随着上一个参数而变化，同时它的发光亮度提高15～25％。
通过观察，我们注意到本发明所提出的荧光粉还有一个不同的特点，即荧光粉粉末独特的结晶形态-椭圆形结晶颗粒。假如传统的正硼酸盐的组成通常具有裂碎形状；那么本发明所提出的组成所具有的优越性的特点在于荧光粉粉末是椭圆形的。上述的优点非常重要，因为这些优点决定了荧光粉粉末具有较高的堆积密度。在没有明显的粉末密封的情况下，荧光粉具有的堆积密度超过2.5g/cm3。不但如此，这个参数还可以达到ρ≈3.6g/cm3，接近于密封度γ≈70％，对于传统荧光粉而言，这是不能达到的。本发明所提出的荧光粉的所有物理-化学参数根据X射线相位分析标准方法和粒状材料堆积品质的确立来确定。所以，单向性的成就更优于运用铽-钆合金的发光硼酸盐。这是本发明所提出的绿光辐射荧光粉的本质优点。本发明的荧光粉材料堆积密度值颇大，并且不具有可比拟的类似物。
以钇-钆-铽硼酸盐为基质的本发明所提出的荧光粉的这些优点在与其它发光材料的比较中得以体现。该荧光粉材料在130～150nm及165～200nm的区域具有主要的吸收带；并且在λ＝540～550nm、λ＝580～590nm的区域具有作为多能带辐射谱线的主要发光带。这时λ＝540～550nm的短波辐射强度随着加入荧光粉成分中的Tb+3浓度从[Tb]＝0.01～0.1原子分率的增加而同时增长；此时，λ＝580～590nm的长波辐射强度与加入到成分中的铽离子浓度呈反比；这时，在本发明所指出的光谱次能带中，辐射带强度的比J540∶J580在200∶1～8∶1的区间变化，并且随着加入到荧光粉阴离子晶格组成中的铝的氧化物浓度增加而增大。
在本发明致力于研究工作的过程中发现，当成分中加入Gd+3时，荧光粉基质吸收带的光学能量在130～150nm的区域增大1.3～1.4倍。在正硼酸盐晶格中，一部分Gd+3取代Y+3。同时在λ＝544nm的区域，荧光粉的主要绿光辐射带发生增长。本发明的荧光粉的辐射特点是随着加入的[Tb+3]，主要能带强度线性增长，符合等式J540＝a[Tb+3]+const(常数)。同时，随着Tb+3浓度的增加，λ＝540nm能带的辐射量强度增加，相对的λ＝580nm能带辐射强度降低。这时当阴离子晶格中铝离子浓度[Al+3]为8∶1时的能带起始比值，当阴离子晶格中添加的铝离子浓度增大时，该起始比值会提高到200∶1。同时地，发现该比值的规律性属于简单的直线定律J540/J580＝c[Al+3]+const。此规律性取决于一个很重要的特点其特征是荧光粉辐射的色度。荧光粉辐射获得了更多绿色色调，并且变得更饱和，其特征是色坐标x＝0.31及y＝0.61。这些色坐标同主要能带的窄带辐射(Δλ540≤10nm)一样，能够实质性地增大等离子板屏幕图像的色差度，尤其当荧光屏幕受到了强烈的外部干扰时。
这些优点保证了等离子辐射屏幕高品质的图像。并且在使用本发明所提出的正硼酸盐荧光粉的屏幕中达到了相应的要求。其特征在于辐射离子Tb+3的主要能带寿命τe的减小依据等式τe＝b-k[Tb]0.5，并且位于6～3.5毫秒的区间。对于最佳浓度[Tb]＝0.1原子分率，寿命值τe＝5毫秒。
本发明的绿光荧光粉的寿命在专业的装置上通过激发波长λ＝147nm的脉冲Xe-灯的激发得以确定。本质上，当主要激发离子浓度值较低时，其寿命值实质性地低于正硅酸盐荧光粉类似物的寿命值，并且总计为τe＝6毫秒。荧光粉的激发时间急骤降低，为τ激发＝60微秒。对于最佳浓度值[Tb]＝0.1原子分率，寿命值减少到τe＝4.5毫秒。Tb+3主要激发态5D4-7F5寿命值τe(余辉持续时间)随着激发剂浓度增大，并且符合等式τec＝τe0-k[Tb]0.5。其中，τe0表示当浓度值较低时(≈0.0001原子分率)Tb+3的寿命值，k是恒量。相对于具体情况，正硼酸盐荧光粉为k＝3。这样，当浓度[Tb+3]成十倍的增长从0.01～0.1时，我们发现寿命值τe的变化为τ∈＝6～4.5毫秒。随着激发时间的缩短，余辉持续时间同时减少；此时，当等离子辐射屏幕激发时，就能够提高帧(frame)频f帧＝150～200Hz。同时，平面屏幕实验样品的亮度增大2～3.5倍。并且，没有出现标准荧光粉所特有的饱和现象。
理论上，在等离子辐射屏幕中放电激发的工作频率提高时则可增加信息的传输速度。假使对于源于Zn2SiO4·Mn的标准荧光粉而言，传统的等离子辐射屏幕的清晰度在顺着对角线为625行是最佳的；那么，采用正硼酸盐荧光粉能够将等离子板的清晰度沿着水准方向提高到1000线，并实质性地改善了图像的品质参数。本发明所提出的正硅酸盐荧光粉的优点毫无疑义地决定了这些差别。在荧光粉成分中添加的III族元素氧化物的最佳浓度，譬如钆(Gd)和铝(Al)的比值位于[Gd2O3]/[A12O3]＝100∶1～10∶1，它随着荧光粉成分中加入的主要激发剂铽的氧化物浓度的增大而同时增长。在致力于本发明的工作过程中注意到，正硅酸盐基质YBO3的单位晶格参数值在a/c＝3.3～3.4变化。也就是说参数值减小了。荧光粉单位元晶格容量的减少通常伴随着内部晶场梯度的增长，这引起了内部激发离子Tb+3的辐射跃迁数量的增大。以上现象引起了平稳激励状态中发光亮度积分指数的增大。然而正硼酸盐晶格参数的显著减少可以伴随着荧光粉基质的结晶构造改组，并向低对称单斜类型的晶胞跃迁。晶格晶场的低对称引起了Tb+3光谱中辐射谱线数量的实质性增长，同时它们的强度减少，这是极其不合乎希望的。为了及时防止这种现象，于本发明中提出在阴离子晶格中加入铝的氧化物Al2O3取代在基质中硼的氧化物。加入Al2O3同样能够及时防止参数的减少，以及YBO3·Tb荧光粉激发剂硼的晶格改组。在阴离子晶格中加入的Al2O3浓度不应当超过在阳离子晶格中加入的Tb+3浓度。正如以上所述的那样，在最佳浓度[Tb+3]＝0.1原子分率时，取代在阴离子晶格中硼(B)的铝(Al)成分为0.05原子分率。荧光粉基质晶格参数这时相对于正硼酸盐结晶构造而言近似于标准值。正如所表现的那样，圆形发光粉末取代传统的裂碎和形态不佳的粉末。这类粉末是运用丝网印刷方法在屏幕面层烧结形成工序中产生的。
本发明所提出的荧光粉粉末的这个本质优点的特征在于荧光粉粉末平均直径比主要光谱最大值(约λ＝540nm)高出1.5～4倍。同时，荧光粉粉末的平均分布方差在区间2≤σ≤5变化。下面的说明将指出荧光粉主要辐射谱线值的分布方差以及粉末尺寸的检测。与已知荧光粉的辐射波长相比较，有些从1.5～4倍的增大伴随着光的漫射而减小。由于辐射波长λ＝540nm的荧光粉粉末的直径具有相称性，因此从粉末薄层的反射系数总计为40～60％，这可以使荧光粉涂层容积的辐射输出变得困难。相应地，整体发光亮度减少。荧光粉粉末的多分散度在σ＝2～5之间增大，并可以提高从荧光粉涂层的辐射输出。因此可以得到证明，当荧光粉粉末分布方差增大到σ＝5时，连续涂层反射系数相应减少25～30％。因而，当荧光粉层厚度不充分时，在荧光粉涂层中会形成非常细微的孔隙。本发明的发光材料以及源于它所形成的屏幕面层的本质优点正是荧光粉涂层没有孔隙，其特征在于优于双层的多层已经实现。传统的等离子辐射屏幕内部前后两面均涂有单层的荧光粉，其充填密度为1.5～2.5mg/cm2。若使用本发明的荧光粉，则荧光粉的涂布不再限于单层，可为多层涂布，其充填密度可提高至6～12mg/cm2。如此可最大限度地运用等离子辐射屏幕内部等离子放电的辐射功率。
此外，本发明还提供一种等离子辐射屏幕，其具有如上所述的绿光荧光粉，其特征在于可制成多层的绿光荧光粉层，且其反射效率位于区间30％＜R＜60％，上述绿光荧光粉的单位体积品质在等离子辐射屏幕内为1.5～2.5mg/cm2。其中，该绿光荧光粉的详细内容请参照上述说明。
此外，在前面援引的已发表的专利或文章中论及到一些新的绿光辐射的荧光粉，但并没有指出源于(Y，Gd，Tb)BO3的正硅酸盐磷光体的制作方法。绿光荧光粉的传统制作方法系建立在标准陶瓷工艺(请参照H.Bechtel et and Phosphors for PDP.Journal of the SID 10/1200)的基础上。根据这种方法，将必要化学计量数量的氧化物Y2O3、Gd2O3、Tb4O7同硼酸(H3BO3)一起混合。此后，当温度超过T＝1350℃时烧结配料。已知的陶瓷工艺在光技术属性方面导致了材料合成出现了成分不纯的现象，并且其特征在于大分散度的粉末尺寸大于9～10微米，源于这种尺寸的粉末不能够形成适合自身亮度的最佳辐射涂层。
因此，本发明揭露一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法。请参照

图1，其绘示本发明用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法的流程示意图。如图所示，本发明的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法包括下列步骤通过钇、钆和铽的氧化物与硼酸混合并烧结(步骤1)；在过滤器中频繁地混合并洗涤(步骤2)；以及再进行两阶段灼烧(步骤3)。
于步骤1中，通过钇、钆和铽的氧化物与硼酸混合并烧结；其中，在步骤1中使用源于钇、钆、铽的硝酸盐的液体物质作为所述元素的初始化合物，并在含有一定数量的硼酸酒精水溶液中相互作用，温度为T＝50～100℃。
于步骤3中再进行两阶段灼烧；其中，在步骤3中当温度T＝600～750℃，时间是1～2小时，当温度为T＝1150～1250℃，时间是1～3小时。
其中，该绿光荧光粉的成分总化学计量公式为Y1-x-yGdxTbyB1-zAlzO3，且该化学计量指数在以下区间内变化x＝0.001～0.4，y＝0.001～0.2，z＝0.01～0.1。
以下将解释本发明的一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法的实质作法。首先，通过钇和铽的氧化物与硼酸混合并烧结。其特征在于通过源于无机盐的液体物质相互作用的途径将材料合成。其中，优先采用钇、钆、铽和铝的硝酸盐的酒精水溶液。它含有必要数量的浓度为5～12％硼酸。当相互作用的温度为T＝50～100℃时，在5～60分钟时间里将细散的沉淀物从混合物中分离出来。然后进行以下两阶段热加工处理。温度T＝600～750℃，时间为1～2小时；温度为1150～1250℃，时间是1～3小时。
用于制作本发明的绿光荧光粉的具体配料成分实例如下0.58M Y(NO3)3·6H2O 0.32M Gd(NO3)3·6H2O0.1M Tb(NO3)3·6H2O 0.05M Al(NO3)3·9H2O并将上述物质加热到T＝90℃。将盐的混合物除气25分钟。此后将混合物倒入第二个反应槽。其中装入1升的12％的硼酸溶液。开动搅拌器，转速为ω＝60次/分，沉淀物混合体开始沉积。随后，在吸滤器中洗涤硝酸盐离子。洗涤进行17～20分钟。此后，将所制取的产物在恒温箱中烘干至粉末，T＝120℃，时间为3个小时。然后将粉末放入坩埚中，通过以下方式在SiC的高温炉中进行热处理T＝700℃，灼烧持续时间为1小时。此后，温度上升速度为υT＝10°/分，并达到1225℃。热加工持续2小时。将装有配料的坩埚冷却到100℃。将产物用盐酸和醋酸的混合物(1∶1)洗净，并在T＝120°时烘干1小时。在荧光粉粉末表面涂上SiO2薄层(约20nm)。
在专业光技术参数光子仪器中对已制取的材料进行测量。仪器包括两个带滤光镜的Xe-灯，区分波长为λ＝147及173nm。在装满了绿光辐射荧光粉实验样品的真空容积中，将Xe-灯安置。荧光粉粉末的分散度在SCS-2001型号的仪器中确定，资料通过计算机提供。荧光粉粉末平均直径为d50＝0.98微米，分布方差为σ＝4.8单位，大多数荧光粉的粉末直径不超过d90＝1.8微米。通过使用单原子酒精混合物形成了同类的双层荧光粉层。同在Zn2SiO4·Mn标准荧光粉基础上制成的荧光粉层相比较，就辐射屏幕而言，它的发光亮度提高到L＝120％。
就制取荧光粉的高品质技术而言，这并不是所提出的制取方法的唯一优点。同样地，荧光粉的高化学稳定性也是一大优点。其具体表现为，在将荧光粉粉末置入蒸锅水中搅拌后氢离子浓度恒定。甚至，在将荧光粉悬浊液煮沸后，pH值的变化不超过ΔpH＝0.2单位。
在表1中列出通过以上方法制作的荧光粉的具体成分。其中，与各种混合物材料相对应的是光技术参数和分散度。除了范围以外引入的杂质，所有成分的参数值在表1中列出。通过比较，它具有高发光亮度或者更好的发光色坐标。
表1列出应用于等离子板的绿光辐射荧光粉的参数。
表1
综上所述，就本发明的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉及其制作方法而言，该荧光粉是具有更高发光亮度的绿光辐射荧光粉，且在它的辐射光谱中次能带λ＝580～590nm和λ＝610～620nm辐射量相对降低，同时基本的和补充的波长之间的比值J545/(J580+J610)应当增大，此外，可提高色饱和度以及正硼酸盐绿光辐射荧光粉的辐射色坐标，对于等离子辐射屏幕中强烈的气体放电影响而言，本发明的荧光粉同样应当保持更加稳定等优点，因此，确可改善已知的绿光荧光粉及其制作方法的缺点。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内当可作少许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的为准。
图式简单说明图1为示意图，其绘示本发明的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法的流程示意图。
主要组件符号说明步骤1通过钇、钆和铽的氧化物与硼酸混合并烧结；步骤2在过滤器中频繁地混合并洗涤；以及步骤3再进行两阶段灼烧。
权利要求
1.一种应用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其系以钇-铽正硼酸盐为基质，其特征在于于该荧光粉成分中添加了III族元素钆和铝的氧化物，总化学计量公式为Y1-x-yGdxTbyB1-zAlzO3，其中x＝0.001～0.4，y＝0.001～0.2，z＝0.01～0.1。
2.如权利要求1所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该荧光粉具有三角形晶格，属于立体R3c组。
3.如权利要求1所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该荧光粉的细散粉末为圆形或椭圆形，其堆积品质密度ρ≥2.5g/cm3。
4.如权利要求1所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该荧光粉在130～150nm和165-200nm的区域具有吸收带，主要辐射谱线位于λ＝540～550nm，λ＝580～590nm的区域。
5.如权利要求4所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该荧光粉的短波辐射强度随着加入的Tb+3离子的浓度增大而呈线性增长，此时，长波辐射强度与加入到荧光粉成分中铽的氧化物浓度成反比；这时，在所述的光谱次能带中，辐射带强度比值随着加入到成分中的铝的氧化物浓度而同时变化，J540∶J580为200∶1到8∶1。
6.如权利要求5所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该Tb+3离子的浓度为0.01～0.1原子分率。
7.如权利要求5所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该辐射离子Tb+3的主要能带寿命τe的减小根据等式τe＝b-k[Tb]0.5，并且位于6～3.5毫秒的区间，对于浓度[Tb]＝0.1原子分率，寿命值τe＝5毫秒。
8.如权利要求1所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该钆及铝的氧化物的浓度比值为[Gd2O3]/[Al2O3]＝100∶1～10∶1，它随着荧光粉成分中加入的铽的氧化物浓度增大而同时增长。
9.如权利要求1所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该荧光粉粉末平均直径比λ＝540nm的主要光谱最大值高出1.5～4倍，同时，该荧光粉粉末的平均分布方差在区间2≤σ≤5变化。
10.如权利要求1所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其中该荧光粉具有如下的成分Y0.62Gd0.3Tb0.08B0.96Al0.04O3。
11.一种等离子辐射屏幕，其具有如权利要求1所述的绿光荧光粉，其特征在于可制成多层的绿光荧光粉层，且其反射效率位于区间30％＜R＜60％，上述绿光荧光粉的单位体积品质在等离子辐射屏幕内为1.5～2.5mg/cm2。
12.一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法，其包括下列步骤通过钇、钆和铽的氧化物与硼酸混合并烧结；在过滤器中频繁地混合并洗涤；以及再进行两阶段灼烧。
13.如权利要求12所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法，其中于该通过钇、钆和铽的氧化物与硼酸混合并烧结的步骤中使用源于钇、钆、铽的硝酸盐的液体物质作为所述元素的初始化合物，并在含有一定数量的硼酸酒精水溶液中相互作用，温度为T＝50～100℃。
14.如权利要求12所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法，其中在该进行两阶段灼烧的步骤中，当温度T＝600～750℃，时间是1～2小时，当温度为T＝1150～1250℃，时间是1～3小时。
15.如权利要求12所述的用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉的制作方法，其中该绿光荧光粉的成分总化学计量公式为Y1-x-yGdxTbyB1-zAlzO3，其中x＝0.001～0.4，y＝0.001～0.2，z＝0.01～0.1。
全文摘要
本发明系关于一种用于等离子辐射屏幕的绿光荧光粉，其系以钇－铽正硼酸盐为基质，其特征在于于该荧光粉成分中添加了Ⅲ族元素钆和铝的氧化物，总化学计量公式为Y
文档编号H01J17/16GK101016457SQ20071000326
公开日2007年8月15日 申请日期2007年2月5日 优先权日2007年2月5日
发明者索辛纳姆, 罗维鸿, 蔡绮睿 申请人:罗维鸿