CN104087298B - 一种转光材料、转光膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转光材料，表达通式为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺，激活离子为Mn⁴⁺；其中K:Ge:Mn＝＝2:4(1-x):4x，0.005％≤x≤5％。本发明还公开了上述转光材料的制备方法，包括以下步骤：称取原料，研磨混匀后在氧化性气氛下300～500℃预烧1～10小时，取出研磨混匀在氧化性气氛下500～1000℃灼烧1～20小时，再次取出研磨混匀在氧化性气氛下500～1000℃灼烧1～20小时。本发明还公开了一种转光膜及其制备方法。本发明的转光材料具有宽广的紫外与蓝光吸收，能将紫外与蓝光高效地转化为红光，红光波长位于600nm～720nm光谱区，荧光寿命长，对生产设备要求低，可在白光LED照明，农用转光膜中应用。

Description

一种转光材料、转光膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及发光材料，特别涉及一种转光材料、转光膜及其制备方法。

背景技术

目前商用白光LED(以下简略为WLED)采用蓝光InGaNLED激发Y₃Al₅O₁₂:Ce³⁺黄色荧光粉，黄光与透过的蓝光混合产生白光。这种WLED在红色光谱区发光较弱，这直接导致了其色温偏高(通常位于4500-6500K)，显色指数(以下简略为CRI)较低，通常小于80。为解决这一问题，可在商用WLED中引入另外一种红色荧光粉，补偿红色发光。这要求引入的荧光粉必须可被蓝光激发，同时又不能在绿色光谱区有吸收。否则，红粉会重新吸收WLED刚刚产生的白光中绿光成分，这会导致器件效率降低。

在这种思路的指导下，一系列稀土掺杂如Eu²⁺掺杂的氮化物、氮氧化物、硅酸盐、铝酸盐等红色荧光材料被相继报道。其中氮化物或氮氧化物具有格外优异的光谱性质，被认为是最具潜力的荧光粉。但合成这些材料通常需要比较苛刻的条件，例如Eu²⁺掺杂β-SiAlON需要在1900℃，10个大气压氮气氛围下合成。这种高温高压对设备的要求很高。这类基于稀土的红色荧光粉有一个无法避免的问题是在绿光区有吸收，例如著名红粉Sr₂Si₅N₈:Eu²⁺在500-600nm区间有严重吸收。所以目前的红粉无法满足WLED的需求。

另外，植物光合作用通常通过叶绿素进行，叶绿素能够吸收蓝光或红光(叶绿素a：吸收峰分别为～410nm(肩峰)，～430nm，～662nm，蓝光吸收峰覆盖400～450nm，红光吸收区600～700nm；叶绿素b：吸收峰分别为～453nm，～640nm，蓝光吸收峰覆盖400～500nm，红光吸收区600～660nm。)，而对紫外以及近紫外光吸收较弱。如果能够将太阳光中紫外或近紫外光转化为可被叶绿素吸收的光，无疑将会提高植物对阳光的利用率，大量实验表明这将有利于促进植物生长，到达增产增收的目的。目前作为转光剂使用较多的是Eu²⁺掺杂硫化物荧光粉。这类材料长期稳定性较差，在加入到转光膜中后，会加速膜老化，迫切需要开发新转光材料。

当处于合适晶场环境下Mn⁴⁺离子激活荧光粉具有满足WLED用荧光粉的潜质，它在紫外-蓝光区有吸收，在红光区有发射，目前已商业化的Mn⁴⁺离子激活荧光粉是3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂:Mn⁴⁺。商用蓝光InGaNLED的发射峰通常在450-480nm，商业粉3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂:Mn⁴⁺的蓝光激发峰位于415nm，在450-480nm处的激发峰很弱，如图3中所示，所以蓝光激发下，商业粉红色发光较弱，不能有效利用蓝光LED芯片发射的蓝光。这需要发现在450-480nm具有较强激发峰的Mn⁴⁺离子激活红色荧光粉。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点与不足，本发明的目的之一在于提供一种转光材料，采用价格低廉的锰作为激活剂，可在较温和条件即空气氛围下、温度低于1000℃下制备，对设备要求低，便于推广。

本发明的目的之二在于提供上述转光材料的制备方法。

本发明的目的之三在于提供一种转光膜。

本发明的目的之四在于提供上述转光膜的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种转光材料，表达通式为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺，激活离子为Mn⁴⁺；其中K:Ge:Mn＝2:4(1-x):4x，0.005％≤x≤5％。

所述x＝0.1％。

一种转光材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取原料：按元素摩尔比K:Ge:Mn:B＝2:4(1-x):4x:4y，其中0.005％≤x≤5％,0％≤y≤40％；分别称取含钾化合物原料、含锗化合物原料、含锰化合物原料及含硼化合物原料；

(2))将步骤(1)称取的原料研磨混匀后在氧化性气氛下预烧，温度为300～500℃，时间为1～10小时；

(3)将经步骤(2)预烧后的样品取出，研磨混匀后在氧化性气氛下灼烧，温度为500～1000℃，时间为1～20小时；

(4)将经步骤(3)灼烧后的样品取出，研磨混匀后再次在氧化性气氛下灼烧，温度为500～1000℃，时间为1～20小时，得到转光材料。

所述含钾化合物原料为碳酸钾、碳酸氢钾、氧化钾、硝酸钾中的任意一种。

所述含锗化合物原料为二氧化锗。

所述含锰化合物原料为氧化锰、二氧化锰和碳酸锰中的任意一种。

所述含硼化合物原料为硼酸、三氧化二硼和硼酸盐化合物中的一种。

一种转光膜，以上述的转光材料为原料制备而成。

所述转光膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)按重量百分比称取树脂10-90份、权利要求1所述的转光材料5～40份，光稳剂0.1～10份，热稳剂0.1～10份，增塑剂10～50份、流滴剂0.1～10份、聚乙烯腊0.1～1份；

(2)转光材料球磨过筛后，于160-200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂、聚乙烯腊均匀混合，然后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒1份、树脂10～40份，在160～200℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜；

所用树脂为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯中的一种以上。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

(1)本发明不需采用苛刻的制备条件，如高温高压，可在较为温和的反应条件下，如常压、温度低于1000摄氏度下制备转光材料，利用廉价的锰作为激活剂，控制其价态为+4价，制得的红色转光材料K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺，色坐标为x＝0.724,y＝0.276，具有高效的优点；

(2)本发明的转光材料具有宽广的紫外与蓝光吸收(220-500nm)，在450-500nm区间激发峰强度强于商业粉3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂:Mn⁴⁺；

(3)本发明的转光材料在紫外光激发下具有覆盖600nm～720nm区间的红色荧光；

(4)本发明的转光材料再蓝光激发下具有覆盖600nm～720nm区间的红色荧光；其中470nm激发下，荧光强度商业粉3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂:Mn⁴⁺的2.55倍；这表明被吸收的蓝光能够高效地转化为红光；

(5)本发明的转光材料的紫外吸收峰强度是蓝光吸收峰的3倍以上，这利于对紫光的充分吸收，同时对蓝光部分吸收，部分透过，透过的光即可以被作物吸收，利用这点可以制作农用转光薄膜，也可以用于合成白光LED的白光。

(6)本发明的转光材料，红色荧光寿命长，约为在0.6-1.05毫秒。

(7)除转光剂外，其他所有助剂、树脂等可在市场购买，所用加工设备为塑料加工通用设备。

附图说明

图1为本发明的实施例1的配比(1)、(3)、(5)、(7)样品的粉末X-射线衍射光谱。

图2为本发明的实施例1的配比(1)样品的荧光光谱。

图3为本发明的实施例1的配比(1)样品与商业粉3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂:Mn⁴⁺的激发光谱。

图4为蓝光激发下本发明的实施例1的配比(1)样品与商业粉3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂:Mn⁴⁺的荧光强度对比。

图5为本发明的实施例1的配比(1)样品的荧光衰减曲线。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

选取碳酸钾、二氧化锗、碳酸锰及硼酸作起始化合物原料，按各元素摩尔配比，分别称取四种化合物原料，共8组，配比如下：

(1)K:Ge:Mn:B＝2:3.996:0.004:0.00，对应x＝0.1％,y＝0％；

(2)K:Ge:Mn:B＝2:3.916:0.004:0.08，对应x＝0.1％,y＝2％；

(3)K:Ge:Mn:B＝2:3.796:0.004:0.20，对应x＝0.1％,y＝5％；

(4)K:Ge:Mn:B＝2:3.696:0.004:0.30，对应x＝0.1％,y＝8％；

(5)K:Ge:Mn:B＝2:3.556:0.004:0.44，对应x＝0.1％,y＝11％；

(6)K:Ge:Mn:B＝2:3.396:0.004:0.60，对应x＝0.1％,y＝15％；

(7)K:Ge:Mn:B＝2:3.196:0.004:0.80，对应x＝0.1％,y＝20％；

(8)K:Ge:Mn:B＝2:2.396:0.004:1.60，对应x＝0.1％,y＝40％；

控制混合物总重均为20克。20克混合物经研磨混匀后，放入刚玉坩埚，然后将坩埚放入高温电炉。精确控制升温速率，样品在450℃预烧10小时。将预烧后的样品取出，再次研磨混匀后，放入坩埚，空气气氛下在800℃灼烧5小时，取出再次磨匀后，空气气氛下在800℃灼烧5小时，随炉自然冷却，即制得四价锰离子掺杂红色转光材料K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺。

图1为本实施例的配比(1)、(3)、(5)、(7)样品的粉末X-射线衍射光谱，谱线采用日本RigakuD/max-IIIAX射线衍射仪测定，测试电压40kV,扫描速度1.2°/min,测试电流40mA,选用Cu-Kα1X射线，波长为X射线衍射分析表明其为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺相，属于三方晶系，锰的掺杂没有影响晶相的形成。其余配比样品的X-射线衍射光谱类似。

图2为本实施例的配比(1)样品的荧光光谱，采用英国爱丁堡FLS920稳态与瞬态荧光光谱仪测定，氙灯功率为450瓦，探测器为日本Hamamatsu制冷型R928P光电倍增管(工作电压-1250伏)，数据采集积分时间为0.2秒，扫描步长为1nm。曲线1对应激发波长为462nm，曲线2对应激发波长为220nm，曲线3对应激发波长为500nm；其他波长如260nm、290nm、340nm、390nm、400nm、430nm、4700nm等激发，均得到与曲线1-3类似的光谱，所以此处仅给出220nm、462nm、500nm激发的光谱。采用220nm～500nm之间任意波长激发，均可产生覆盖600nm～720nm区间的红色荧光，即成功实现从紫外光、蓝光区到红色光的转化。荧光最强峰位于663nm，其他峰位于647、654、668、677、687nm，对应²E→⁴A₂跃迁，对应色坐标为x＝0.724,y＝0.276。其余配比样品的荧光光谱类似。这些光可以被叶绿素吸收利用。即通过转光材料，将太阳光中尤其是220～400nm原本不能被植物吸收的光，转化为可被吸收的红光，提高了植物对太阳光的利用率。

图3为本实施例的配比(1)样品的激发光谱，对应发射波长663nm；采用英国爱丁堡FLS920稳态与瞬态荧光光谱仪测定，氙灯功率为450瓦，探测器为日本Hamamatsu制冷型R928P光电倍增管(工作电压-1250伏)，数据采集积分时间为0.2秒，扫描步长为1nm。如图3所示，对应663nm荧光的激发光谱覆盖220～500nm区间的吸收，峰位位于265、293、330、460nm，表明样品在紫外光或蓝光有宽广的吸收。其余配比样品的激发光谱类似。紫外区吸收峰远强于蓝光区吸收峰，譬如293nm处的强度是460nm处的3.83倍。这利于对紫光的充分吸收，同时对蓝光部分吸收，部分透过，透过的光即可以被作物吸收，也可以用于合成白光LED的白光。本发明配比(1)样品在450-500nm区间激发峰强度明显强于商业粉3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂:Mn⁴⁺。如475nm处，本发明配比(1)样品的强度是商业粉7倍以上。

图4为蓝光激发下配比(1)样品与商业粉3.5MgO.0.5MgF₂.GeO₂:Mn⁴⁺的荧光强度对比，本发明制得的样品，荧光积分强度是商业粉的2.55倍，这表明被吸收的蓝光能够高效地转化为红光。这可用于提高商用白光LED中红光比例，提高显色性，降低色温。

图5为配比(1)样品的荧光衰减曲线，对应激发波长为462nm，发射波长为663nm。采用英国爱丁堡FLS920稳态与瞬态荧光光谱仪测定，微秒脉冲氙灯平均功率为60瓦，重复频率设为100Hz，探测器为日本Hamamatsu制冷型R928P光电倍增管(工作电压-1250伏)。曲线遵循单指数衰减方程，拟合得到荧光寿命为988.14μs。随硼酸的增加，转光材料的荧光强度稍有变化，荧光寿命在975～990μs之间变化。

实施例2

选取碳酸氢钾，二氧化锗，氧化锰及三氧化二硼作起始原料，按各元素摩尔配比，分别称取四种化合物原料，共11组，配比如下：

(1)K:Ge:Mn:B＝2:3.9998:0.0002:0.00，对应x＝0.005％,y＝0％；

(2)K:Ge:Mn:B＝2:3.9996:0.0004:0.00，对应x＝0.01％,y＝0％；

(3)K:Ge:Mn:B＝2:3.9992:0.0008:0.00，对应x＝0.02％,y＝0％；

(4)K:Ge:Mn:B＝2:3.9980:0.0020:0.00，对应x＝0.05％,y＝0％；

(5)K:Ge:Mn:B＝2:3.9960:0.0040:0.00，对应x＝0.10％,y＝0％；

(6)K:Ge:Mn:B＝2:3.9920:0.0080:0.00，对应x＝0.20％,y＝0％；

(7)K:Ge:Mn:B＝2:3.9880:0.0120:0.00，对应x＝0.30％,y＝0％；

(8)K:Ge:Mn:B＝2:3.9800:0.0200:0.00，对应x＝0.50％,y＝0％；

(9)K:Ge:Mn:B＝2:3.9600:0.0400:0.00，对应x＝1.00％,y＝0％；

(10)K:Ge:Mn:B＝2:3.9200:0.0800:0.00，对应x＝2.00％,y＝0％；

(11)K:Ge:Mn:B＝2:3.8000:0.200:0.00，对应x＝5.00％,y＝0％；

控制混合物总重均为20克。20克混合物经研磨混匀后，放入刚玉坩埚，然后将坩埚放入高温电炉。精确控制升温速率，样品在450℃预烧10小时。将预烧后的样品取出，再次研磨混匀后，放入坩埚，空气气氛下在850℃灼烧5小时，再次磨匀后，空气气氛下在850℃灼烧5小时，随炉自然冷却，即制得四价锰离子掺杂红色转光材料K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺。

X射线衍射分析表明其为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺晶相。荧光粉的光谱性质同实施例1中类似，荧光峰与激发峰峰位没有明显变化。荧光强度与寿命呈现温度依赖性，在蓝光如462nm激发下，荧光强度在锰离子浓度0.1％时达到最佳，寿命呈单调递减趋势，从0.005％时的1050μs，缩减到5.00％时的600μs。

实施例3

选取碳酸钾，二氧化锗，氧化锰及硼酸作起始原料，按各元素摩尔配比K:Ge:Mn:B＝2:3.9960:0.0040:0.00，对应x＝0.10％,y＝0％；分别称取四种原料，控制混合物总重为20克。20克混合物经研磨混匀后，放入刚玉坩埚，然后将坩埚放入高温电炉。精确控制升温速率，样品在300℃预烧5小时。将预烧后的样品取出，再次研磨混匀后，空气气氛下在1000℃灼烧2小时，取出再次磨匀后，空气气氛下在1000℃灼烧2小时，随炉自然冷却，即制得四价锰离子掺杂红色转光材料K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺。X射线衍射分析表明其为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺晶相。荧光粉的光谱性质同实施例1中类似。

实施例4

选取硝酸钾，二氧化锗，二氧化锰及硼酸作起始原料，按各元素摩尔配比K:Ge:Mn:B＝2:3.9960:0.0040:0.00，对应x＝0.10％,y＝0％；分别称取四种原料，控制混合物总重为20克。20克混合物经研磨混匀后，放入刚玉坩埚，然后将坩埚放入高温电炉。精确控制升温速率，样品在500℃预烧1小时。将预烧后的样品取出，再次研磨混匀后，氧气气氛下在500℃灼烧20小时，取出再次磨匀后，氧气气氛下在500℃灼烧20小时，灼烧后随炉自然冷却，即制得四价锰离子掺杂红色转光材料K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺。X射线衍射分析表明其为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺晶相。荧光粉的光谱性质同实施例1中类似。

实施例5

选取碳酸钾，二氧化锗，碳酸锰及硼酸作起始原料，按各元素摩尔配比K:Ge:Mn:B＝2:3.9960:0.0040:0.00，对应x＝0.10％,y＝0％；分别称取四种原料，控制混合物总重为20克。20克混合物经研磨混匀后，放入刚玉坩埚，然后将坩埚放入高温电炉。精确控制升温速率，样品在400℃预烧5小时。将预烧后的样品取出，再次研磨混匀后，空气气氛下在850℃灼烧5小时，取出再次磨匀后，氧气气氛下在1000℃灼烧2小时，灼烧后随炉自然冷却，即制得四价锰离子掺杂红色转光材料K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺。X射线衍射分析表明其为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺晶相。荧光粉的光谱性质同实施例1中类似。

实施例6

选取氧化钾，二氧化锗，碳酸锰及四硼酸钾作起始原料，按各元素摩尔配比K:Ge:Mn:B＝2:3.9960:0.0040:0.00，对应x＝0.10％,y＝0％；分别称取四种原料，控制混合物总重为20克。20克混合物经研磨混匀后，放入刚玉坩埚，然后将坩埚放入高温电炉。精确控制升温速率，样品在400℃预烧5小时。将预烧后的样品取出，再次研磨混匀后，空气气氛下在900℃灼烧2小时，取出再次磨匀后，空气气氛下在900℃灼烧20小时，灼烧后随炉自然冷却，即制得四价锰离子掺杂红色转光材料K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺。X射线衍射分析表明其为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺晶相。荧光粉的光谱性质同实施例1中类似。

实施例7

(1)按重量百分比称取树脂10公斤(其中聚乙烯5公斤，聚丙烯5公斤)，实施例1制备的配比(1)转光材料40公斤，光稳剂磷酸三甲酚0.1公斤，热稳剂硬脂酸锌2公斤，增塑剂亚磷酸三苯酯10公斤、流滴剂硬脂酸甘油酯0.1公斤、聚乙烯腊0.1公斤；

(2)转光材料球磨过筛后，160-200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂、聚乙烯腊均匀混合，后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒10公斤、树脂400公斤(其中聚乙烯200公斤，聚丙烯100公斤，聚醋酸乙烯100公斤)，在160℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜，膜厚为80微米。薄膜的发射光谱与图2类似。

实施例8

(1)按重量百分比称取树脂50公斤(其中聚氯乙烯40公斤，聚醋酸乙烯10公斤)、实施例1制备的配比(1)转光材料25公斤，光稳剂环氧化豆油1公斤，热稳剂硬脂酸钙0.1公斤，增塑剂邻苯二甲酸酯15公斤、流滴剂季戊四醇单硬脂酸酯0.5公斤、聚乙烯腊0.2公斤；

(2)转光材料球磨过筛后，160-200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂、聚乙烯腊均匀混合，后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒100公斤、树脂1000公斤(其中聚氯乙烯800公斤，聚醋酸乙烯100公斤，聚丙烯100公斤)，在200℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜，膜厚为100微米。薄膜的发射光谱与图2类似。

实施例9

(1)按重量百分比称取树脂90公斤(其中聚丙烯50公斤、聚醋酸乙烯40公斤)，实施例1制备的配比(1)转光材料5公斤，光稳剂有机磷酸钙10公斤，热稳剂硬脂酸锌2公斤，增塑剂亚磷酸三苯酯50公斤、流滴剂硬脂酸甘油酯10公斤、聚乙烯腊1公斤；

(2)转光材料球磨过筛后，160-200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂、聚乙烯腊均匀混合，后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒10公斤、树脂(聚乙烯)300公斤，在170℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜，膜厚为80微米。薄膜的发射光谱与图2类似。

实施例10

(1)按重量百分比称取树脂(聚乙烯)90公斤；实施例1制备的配比(1)转光材料10公斤，光稳剂磷酸三甲酚0.5公斤，热稳剂硬脂酸锌1公斤，增塑剂亚磷酸三苯酯10公斤、流滴剂硬脂酸甘油酯1公斤、聚乙烯腊1公斤；

(2)转光材料球磨过筛后，160-200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂、聚乙烯腊均匀混合，后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒10公斤、树脂(聚乙烯)400公斤，在180℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜，膜厚为80微米。薄膜的发射光谱与图2类似。

实施例11

(1)按重量百分比称取树脂(聚丙烯)90公斤；实施例1制备的配比(1)转光材料10公斤，光稳剂磷酸三甲酚0.5公斤，热稳剂硬脂酸锌1公斤，增塑剂亚磷酸三苯酯10公斤、流滴剂硬脂酸甘油酯1公斤、聚乙烯腊1公斤；

(2)转光材料球磨过筛后，160-200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂、聚乙烯腊均匀混合，后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒10公斤、树脂(聚丙烯)400公斤，在190℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜，膜厚为80微米。薄膜的发射光谱与图2类似。

实施例12

(1)按重量百分比称取树脂(聚氯乙烯)90公斤；实施例1制备的配比(1)转光材料10公斤，光稳剂磷酸三甲酚0.5公斤，热稳剂硬脂酸锌1公斤，增塑剂亚磷酸三苯酯10公斤、流滴剂硬脂酸甘油酯1公斤、聚乙烯腊1公斤；

(2)本发明制备的转光材料球磨过筛后，160-200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂、聚乙烯腊均匀混合，后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒10公斤、树脂(聚氯乙烯)400公斤，在200℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜，膜厚为80微米。薄膜的发射光谱与图2类似。

实施例13

(1)按重量百分比称取树脂(聚醋酸乙烯)90公斤；实施例1制备的配比(1)转光材料10公斤，光稳剂磷酸三甲酚0.5公斤，热稳剂硬脂酸锌1公斤，增塑剂亚磷酸三苯酯10公斤、流滴剂硬脂酸甘油酯1公斤、聚乙烯腊1公斤；

(2)转光材料球磨过筛后，200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂等均匀混合，后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒10公斤、树脂(聚醋酸乙烯)400公斤，在160-200℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜，膜厚为80微米。薄膜的发射光谱与图2类似。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种转光材料，其特征在于，表达通式为K₂Ge₄O₉:Mn⁴⁺，激活离子为Mn⁴⁺；其中摩尔配比K:Ge:Mn＝2:4(1-x):4x，0.005％≤x≤5％。

2.根据权利要求1所述的转光材料，其特征在于，所述x＝0.1％。

3.一种转光材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)称取原料：按元素摩尔比K:Ge:Mn:B＝2:4(1-x):4x:4y，其中0.005％≤x≤5％,0％≤y≤40％；分别称取含钾化合物原料、含锗化合物原料、含锰化合物原料及含硼化合物原料；

(2)将步骤(1)称取的原料研磨混匀后在氧化性气氛下预烧，温度为300～500℃，时间为1～10小时；

(3)将经步骤(2)预烧后的样品取出，研磨混匀后在氧化性气氛下灼烧，温度为500～1000℃，时间为1～20小时；

(4)将经步骤(3)灼烧后的样品取出，研磨混匀后再次在氧化性气氛下灼烧，温度为500～1000℃，时间为1～20小时，得到转光材料。

4.根据权利要求3所述的转光材料的制备方法，其特征在于，所述含钾化合物原料为碳酸钾、碳酸氢钾、氧化钾、硝酸钾中的任意一种。

5.根据权利要求3所述的转光材料的制备方法，其特征在于，所述含锗化合物原料为二氧化锗。

6.根据权利要求3所述的转光材料的制备方法，其特征在于，所述含锰化合物原料为氧化锰、二氧化锰和碳酸锰中的任意一种。

7.根据权利要求3所述的转光材料的制备方法，其特征在于，所述含硼化合物原料为硼酸、三氧化二硼和硼酸盐化合物中的一种。

8.根据权利要求3所述的转光材料的制备方法，其特征在于，所述x＝0.1％。

9.一种转光膜，以权利要求1所述的转光材料为原料制备而成。

10.权利要求9所述转光膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)按重量百分比称取树脂10～90份、权利要求1所述的转光材料5～40份，光稳剂0.1～10份，热稳剂0.1～10份，增塑剂10～50份、流滴剂0.1～10份、聚乙烯腊0.1～1份；

(2)转光材料球磨过筛后，于160-200℃下在塑炼机中与步骤(1)称量的树脂、光稳剂、热稳剂、增塑剂、流滴剂、聚乙烯腊均匀混合，然后利用造粒挤出机制作母粒；

(3)按重量百分比称取母粒1份、树脂10～40份，在160～200℃下混合均匀，在吹膜机上吹制薄膜；

所用树脂为聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚醋酸乙烯中的一种以上。