[发明专利]真空紫外线激发的绿色铝酸钡镁荧光体及其制备方法

说明书

技术领域：本发明涉及一种锰离子掺杂的高效铝酸钡镁荧光体及其制备方法。这种高效荧光体在真空紫外射线激发下具有的绿色发光，它可以用于彩色大屏幕等离子体平板显示器和稀有气体灯等显示和照明器件中。

背景技术：近年来，真空紫外射线激发下高效发光材料变的越来越重要，其主要应用之一是彩色大屏幕高清晰度等离子体平板显示器(PDP)，PDP是利用Xe、Ne-Xe，Ar等稀有气体放电产生的真空紫外射线激发不同的荧光体产生红、绿、蓝三种不同的颜色的光从而获得彩色图象的。真空紫外射线激发下荧光体的优劣直接决定了彩色图象的质量和器件的寿命，因此，其荧光体是PDP的重要组成部分，它起重要的作用。真空紫外激发下高效荧光体的另一个应用领域是制作无汞荧光灯。目前所用的荧光灯大都以汞电离线激发，在生产和使用的过程中会造成环境污染，为此，人们正在研制利用Xe、Ne-Xe，Ar等稀有气体放电产生的真空紫外射线激发的荧光灯，这种荧光灯利用对环境无污染的稀有气体放电激发荧光体而不需要汞，因此为无汞荧光灯。

自从70年代以来，人们已经发展了一些高效真空紫外射线激发的荧光体。如用于PDP中的三基色荧光体：红色荧光体(Y，Gd)BO₃：Eu，绿色荧光体Zn₂SiO₄：Mn和BaAl₁₂O₁₉：Mn，蓝色荧光体BaMgAl₁₀O₁₇：Eu和BaMgAl₁₄O₂₃：Eu等。这些荧光体在真空紫外射线激发下尚存在一些不足，如，红粉色纯度较差，绿粉荧光寿命过长，蓝粉稳定性较差。同时，这些发光材料的效率尚有提高的余地。因此，有待于发展新型高效的真空紫外射线激发的发光材料。

由于真空紫外射线激发下高效的绿色荧光体是三基色发光材料的重要组成部分，因此，发展新型高效绿色荧光体的具有重要意义。因此人们在发展新型高效绿色荧光体方面进行了大量的研究工作，并不断地有专利相继公开，如，美国专利5725800公开了一种真空紫外激发下高效绿色荧光体，它们的组成为La_1-a-bTb_aCe_bPO₄，尽管其具有较高的发光效率，  但其色纯度不如掺杂Mn²⁺离子的荧光体。又如美国专利US5868963公开了一种真空紫外激发下高效绿色荧光体Ba₂Al_12-xMn_xO_18-0.5x+z的制备方法，该荧光体的在真空紫外射线激发下具有较高的发光效率。

发明内容：本发明的一个目的是提供一种高效的真空紫外射线激发的绿色荧光体；另一个目的是提供一种高效的真空紫外射线激发的荧光体的制备方法。

本发明的荧光体为二价锰激活铝酸钡镁，其结构为β-氧化铝结构，二价锰离子在铝酸钡镁中取代四配位的镁离子的格位，在真空紫外光照射下，基质吸收真空紫外光并把光能传递给二价锰离子，使锰离子的电子处于较高的激发态能级上，然后电子通过无辐射弛豫到最低的激发态能级上，最后电子从最低的激发态能级跃迁到基态发射出绿光。由于锰离子在空气中易于氧化，铝酸钡镁的形成需要在高温下反应，因此其制备要在高温还原气氛中进行。

本发明提出的真空紫外射线激发的高效荧光体为锰激活的铝酸钡镁，其化学组成式为：

BaMg_1-XMn_XAl_YO_2+1.5Y

其中X和Y为：0.06≤X≤0.30；9.5≤Y≤12

所采用的原材料为：碳酸锰、硫酸锰、草酸锰其中一种或多种化合物；碳酸钡、氢氧化钡、草酸钡其中一种或多种化合物；氧化镁、碳酸镁、氢氧化镁其中一种或多种化合物；氧化铝、氢氧化铝其中一种或多种化合物。

助熔剂为0～4％摩尔氟化铝，氟化镁、氟化钡，氟化铵、硼酸、氯化钡其中一种或多种。

反应气氛用碳或石墨在空气中燃烧产生的还原气体，或用体积比为1～5％H₂和99～95％N₂混合气体。

在高温还原气氛中进行灼烧，灼烧温度为1350～1700℃，灼烧时间为1～10小时，冷却取出，经粉碎过筛即得所需高效荧光体。