專利名稱：一種低壓硫化鋅基熒光粉的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硫化鋅熒光粉的制造方法，即以硫化鋅為主體物質(zhì)，銅，銀，錳，鋅為激活劑的熒光粉。制造的熒光粉可以用于真空熒光顯示器(VFD)，場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)和陰極射線顯示器(CRT)。
背景技術(shù)：
硫化物熒光粉是較早發(fā)現(xiàn)的一類發(fā)光材料，特別是以ZnS為基質(zhì)的熒光粉如藍(lán)色熒光粉(ZnS:Ag, Cl ；ZnS:Ag,Al ;ZnS:Zn)、綠色熒光粉(ZnS:Cu，Al)，黃色熒光粉(ZnS:Au,Al)，橙色熒光粉(ZnS:Mn)，它們至今仍廣泛應(yīng)用于陰極射線彩色顯像管(CRT)，真空熒光顯示數(shù)碼管(VFD)，電致發(fā)光顯示板(EL)和場(chǎng)發(fā)射顯示板(FED)，目前真空熒光顯示數(shù)碼管都需用到上述熒光粉。 真空熒光顯示數(shù)碼管是一種低壓驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)發(fā)光的顯示器，它不僅耗電量低，壽命長(zhǎng)而廣泛用于家用電器(微波爐，洗衣機(jī)等)和音響視頻設(shè)備(影碟機(jī)，音響，錄像設(shè)備等)，以及汽車、收音機(jī)、電子衡器、儀器儀表等。真空熒光顯示數(shù)碼管所用的熒光粉需要在低壓(10-20V)陰極射線激發(fā)發(fā)光，又稱低壓熒光粉。由于低壓陰極射線電子穿透固體表面的深度很小，大約2-10nm左右，這就要求熒光粉需要盡量大的表面，沒有雜質(zhì)和缺陷的潔凈表面，為此要求熒光粉有相當(dāng)高的結(jié)晶和盡可能小的粒徑，同時(shí)低壓熒光粉還應(yīng)用于場(chǎng)發(fā)射顯示中。硫化鋅基熒光粉的制造一般有兩種方法，第一種方法采用在原料中加入氯化物或碘化物為助熔劑，再加入硫磺混合，并用碳粉覆蓋表面，在空氣中燒制而成；第二種方法是采用在原料中加入氯化物或碘化物為助熔劑，在ニ硫化碳或硫化氫氣氛中燒制而成；第一種方法是利用硫磺與碳粉在高溫反應(yīng)產(chǎn)生ニ硫化碳?xì)怏w來促進(jìn)反應(yīng)，這兩種方法均產(chǎn)生ニ硫化碳或硫化氫有毒氣體，對(duì)環(huán)境造成污染。采用硫、ニ硫化碳或硫化氫主要是用來消除硫化鋅中存在的氧化物如H2O, S042_等，防止產(chǎn)生ZnO = Zn而使熒光粉發(fā)光顏色發(fā)青，同時(shí)促進(jìn)硫化鋒的結(jié)晶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供ー種制造低壓硫化鋅基熒光粉的方法，且該方法比傳統(tǒng)方法更潔凈更環(huán)保，不采用硫，ニ硫化碳，硫化氫等有毒氣體。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為一種低壓硫化鋅基熒光粉的制造方法，將熒光級(jí)硫化鋅與摻雜離子、助熔劑混合均勻，裝入氧化鋁或石英坩堝中，在氮?dú)饣虻獨(dú)浠旌蠚夥罩校?00-1200°C燒制I-4小時(shí)，冷卻至室溫，將燒制的塊狀體分散于水中、過篩，球磨分散、洗滌、烘干即得到成品，硫化鋅與摻雜離子、助熔劑的重量比為100 O.01-0. I 1-5。所述的慘雜尚子為銅，銀，猛，鋒。所述的助熔劑為氯化物如氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀、氯化銨、氯化鋁、氯化鋅等中的ー種或幾種，或溴化物如溴化鈉、溴化鉀、溴化鎂、溴化銨等中的ー種或幾種，或碘化鈉、碘化鉀、碘化銨等中的ー種或幾種。所述的低壓硫化鋅熒光粉如ZnS: Cu，Al綠粉、ZnS: Cu，Cl綠粉、ZnS: Ag，Al藍(lán)粉、ZnSiAg, Cl 藍(lán)粉、ZnS = Zn 藍(lán)粉、ZnS = Mn 橙粉。本發(fā)明采用在原料中只添加無毒或低毒的鹵化物如氯化物、溴化物、碘化物等作為助熔劑，在氮?dú)鈿夥栈虻獨(dú)浠旌蠚夥罩袩贫?。沒有添加硫磺或使用ニ硫化碳或硫化氫氣體。該方法采用氯化物如氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀、氯化銨、氯化鋁、氯化鋅等中的ー種或幾種，或溴化物如溴化鈉、溴化鉀、溴化鎂、溴化銨等中的ー種或幾種，或碘化鈉、碘化鉀、碘化銨等中的一種或幾種作為助熔劑，利用鹵化物可以溶解少量硫化鋅而產(chǎn)生少量硫化氫來消除其中的氧化鋅以及采用具有還原性的鹵化物如碘化物或弱還原性氮 氫混合氣氛來消除硫化鋅中的SO42-等，同時(shí)產(chǎn)生的氯化鋅、溴化鋅或碘化鋅可以促進(jìn)硫化鋅的結(jié)晶。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，無環(huán)境污染，制造過程簡(jiǎn)單，容易批量生產(chǎn)，所制的熒光粉不僅用于真空熒光數(shù)碼管顯示，還用于陰極射線彩電管顯示。


圖I是實(shí)施例I所制的ZnS:Cu，Al熒光粉顆粒大小與形貌。圖2是實(shí)施例I所制的ZnS:Cu，Al熒光粉的發(fā)射光譜。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。實(shí)施例I :分別稱取300 克 ZnS，O. 24 克 CuSO4. 5Η20，0· 83 克 Al (NO3)3. 9Η20，3 克氯化鈉為助熔齊U，分別加入球磨罐中進(jìn)行球磨混合，混合粉裝入氧化鋁坩堝或石英坩堝中，在95% Ν2-5%H2還原性氣氛加熱至900-1000°C，保溫1-4小時(shí)，冷卻至室溫后，將燒結(jié)塊粉碎分散于水中，過100-200目篩，浸泡數(shù)小時(shí)后，用半徑3-4mm瑪瑙球球磨1_2小時(shí)并經(jīng)數(shù)次熱水洗滌至洗滌液電導(dǎo)率小于lOyS/cm，然后過濾、120°C烘干，即得樣品。樣品色坐標(biāo)為(0.286，O. 608)，經(jīng)涂覆制作成真空熒光顯示試驗(yàn)品，發(fā)光亮度達(dá)400cd/m2.實(shí)施例2:分別稱取300克ZnS，O. 24克CuSO4. 5H20,0. 12克Y-Al2O3,6克溴化鉀為助熔劑，分別加入球磨罐中進(jìn)行球磨混合，混合粉裝入氧化鋁坩堝或石英坩堝中，在95% N2-5% H2還原性氣氛加熱至900-1000°C，保溫1-4小時(shí)，冷卻至室溫后，將燒結(jié)塊粉碎分散于水中，過100-200目篩，浸泡數(shù)小時(shí)后，用半徑3-4mm瑪瑙球球磨1_2小時(shí)并經(jīng)數(shù)次熱水洗滌至洗滌液電導(dǎo)率小于1(^5ん!11，然后過濾、120で烘干，即得樣品。樣品色坐標(biāo)為(O. 292，O. 609)，經(jīng)涂覆制作成真空熒光顯示試驗(yàn)品，發(fā)光亮度達(dá)400cd/m2.實(shí)施例3:分別稱取200克ZnS，0. 81克ZnO，4克溴化鈉為助熔劑，分別加入球磨罐中進(jìn)行球磨混合，混合粉裝入氧化鋁坩堝或石英坩堝中，在N2氣氛加熱至900-1000 V，保溫1-4小時(shí)，冷卻至室溫后，將燒結(jié)塊粉碎分散于水中，過100-200目篩，浸泡數(shù)小時(shí)后，用半徑3-4_瑪瑙球球磨1-2小時(shí)并經(jīng)數(shù)次熱水洗滌至洗滌液電導(dǎo)率小于10μ S/cm，然后過濾、120°C烘干，即得樣品。樣品色坐標(biāo)為(O. 156，0. 222)，經(jīng)涂覆制作成真空熒光顯示試驗(yàn)品，發(fā)光亮度達(dá)200cd/m2·實(shí)施例4 分別稱取200克ZnS，0. 16克AgNO3,0. 05克Y-Al2O3,4克氯化鎂為助熔劑，分別加入球磨罐中進(jìn)行球磨混合，混合粉裝入氧化鋁坩堝或石英坩堝中，在N2氣氛加熱至900-1000°C，保溫1-4小時(shí)，冷卻至室溫后，將燒結(jié)塊粉碎分散于水中，過100-200目篩，浸泡數(shù)小時(shí)后，用半徑3-4mm瑪瑙球球磨1_2小時(shí)并經(jīng)數(shù)次熱水洗滌至洗滌液電導(dǎo)率小于10μ S/cm，然后過濾、120°C烘干，即得樣品。樣品色坐標(biāo)為(O. 146，O. 078)。實(shí)施例5 分別稱取200克ZnS，I. 62克Mn02，4克碘化鈉為助熔劑，分別加入球磨罐中進(jìn)行球磨混合，混合粉裝入氧化鋁坩堝中，在N2氣氛加熱至1200°C，保溫1-4小時(shí)，冷卻至室溫后，將燒結(jié)塊粉碎分散于水中，過100-200目篩,浸泡數(shù)小時(shí)后,用半徑3-4mm瑪瑙球球磨1-2小時(shí)并經(jīng)數(shù)次熱水洗滌至洗滌液電導(dǎo)率小于10μ S/cm，然后過濾、120°C烘干，即得樣品。樣品色坐標(biāo)為(O. 546，O. 432)。
權(quán)利要求
1.一種低壓硫化鋅基熒光粉的制造方法，其特征在于 將熒光級(jí)硫化鋅與摻雜離子、助熔劑混合均勻，裝入氧化鋁或石英坩堝中，在氮?dú)饣虻獨(dú)浠旌蠚夥罩校?00-1200°C燒制1-4小時(shí)，冷卻至室溫，將燒制的塊狀體分散于水中、過篩，球磨分散、洗滌、烘干即得到成品，硫化鋅與摻雜離子、助熔劑的重量比為100 0.01-0. I 1-5。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低壓硫化鋅基熒光粉的制造方法，其特征在于 所述的摻雜離子為銅，銀，錳，鋅。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低壓硫化鋅基熒光粉的制造方法，其特征在于 所述的助熔劑為氯化物，如氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀、氯化銨、氯化鋁、氯化鋅等中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低壓硫化鋅基熒光粉的制造方法，其特征在于 所述的助熔劑為溴化物，如溴化鈉、溴化鉀、溴化鎂、溴化銨等中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低壓硫化鋅基熒光粉的制造方法，其特征在于 所述的助熔劑為碘化物，如碘化鈉、碘化鉀、碘化銨等中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種低壓硫化鋅基熒光粉的制造方法，其特征在于 所述的低壓硫化鋅熒光粉為ZnS:Cu，Al綠粉、ZnSiCu, Cl綠粉、ZnSiAg, Al藍(lán)粉、ZnSiAg, Cl 藍(lán)粉、ZnS = Zn 藍(lán)粉、ZnS = Mn 橙粉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓硫化鋅基熒光粉無污染的制造方法，不采用以往的加硫，二硫化碳，硫化氫等具有毒性、環(huán)境污染性的物質(zhì)，只采用無毒或低毒的鹵化物如氯化物、溴化物、碘化物等作為助熔劑，在氮?dú)鈿夥栈虻獨(dú)浠旌蠚夥罩袩萍纯芍圃斓姆椒?。該方法采用氯化物如氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀、氯化銨、氯化鋁、氯化鋅等中的一種或幾種，或溴化物如溴化鈉、溴化鉀、溴化鎂、溴化銨等中的一種或幾種，或碘化鈉、碘化鉀、碘化銨等中的一種或幾種，作為助熔劑，在氮?dú)鈿夥栈虻獨(dú)浠旌蠚夥罩杏?00-1200℃灼燒1-4小時(shí)即可。該方法可以用來制備硫化鋅基藍(lán)色、綠色和橙色熒光粉。與傳統(tǒng)方法比較，該方法環(huán)境污染小，制造過程簡(jiǎn)單，容易批量生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C09K11/56GK102703062SQ201210063039
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月12日
發(fā)明者周彥, 曾小青 申請(qǐng)人:蕪湖旭普熒光材料科技有限公司