CN108102642A - 一种紫外荧光粉膜层及其制备方法 - Google Patents
一种紫外荧光粉膜层及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及荧光粉涂覆领域，尤其涉及一种紫外荧光粉膜层及其制备方法。本申请实施例中的紫外荧光粉膜层使用无机氧化物将紫外荧光粉粘结固定在基底上，而无机氧化物对紫外光吸收小，相对现有技术，可以有效的减少紫外光的吸收，提高紫外荧光粉膜层的发光效率。同时本申请还提供了一种紫外荧光粉膜层的制备方法，该方法将无机粘结剂的分散液与紫外荧光粉混合形成悬浮液，然后通过沉淀法制备出紫外荧光粉膜层，该方法简单高效，同时无机粘结剂的分散液也不会对环境造成污染，易于大规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及荧光粉涂覆领域，尤其涉及一种紫外荧光粉膜层及其制备方法。
背景技术
紫外光可以直接破坏细菌病毒中的DNA或RNA的分子，造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡，达到杀菌消毒的效果，通过紫外光杀菌具有无污染、无副作用、杀菌效果好等优点。现有技术中，可以通过制备紫外荧光粉膜层，然后通过激发紫外荧光粉的方式产生紫外光。但传统方式中一般都是利用粘结剂和电解质将荧光粉涂覆在基板上，从而获得荧光粉膜层。其中粘结剂可以产生胶团将荧光粉团聚在一起，常用的是硅酸盐溶液，如硅酸钾、硅酸钠等，电解质用于将荧光粉与基板之间的粘结力。但对于紫外荧光粉，由于传统方式中使用的粘结剂和电解质中的金属离子会吸收大量紫外光，从而会严重降低紫外荧光粉膜层的发光效率，同时在大规模生产时，荧光粉涂覆后产生的废液也会对环境造成污染。
发明内容
针对现有技术的不足，本申请实施例提供一种紫外荧光粉膜层，以及紫外荧光粉膜层的制备方法。
为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种紫外荧光粉膜层，所述膜层包括基底和在所述基底上面的荧光粉层，其中所述荧光粉层包括紫外荧光粉以及用于固定所述紫外荧光粉的无机粘结剂，所述无机粘结剂为氧化物。
进一步地，所述基底包括金属基板以及在所述金属基板表面上的二氧化硅层，所述无机粘结剂为二氧化硅。
进一步地，所述基底为石英玻璃，所述无机粘结剂为二氧化硅。
进一步地，所述基底为蓝宝石，所述无机粘结剂为氧化铝。
另一方面，本申请实施例还提供了一种紫外荧光粉膜层的制备方法，该方法包括：
对所述基底进行表面预处理；
将所述无机粘结剂的分散液与所述紫外荧光粉充分混合，形成荧光粉悬浮液；
将所述基底置于所述荧光粉悬浮液中，通过沉淀法获得所述紫外荧光粉膜层。
进一步地，所述无机粘结剂的分散液为硅溶胶。
进一步地，所述硅溶胶为中性硅溶胶。
进一步地，将所述硅溶胶与所述紫外荧光粉充分混合，形成荧光粉悬浮液，具体包括：
将酸性硅溶胶与碱性硅溶胶混合形成中性硅溶胶溶液；
将所述中性硅溶胶溶液与所述紫外荧光粉充分混合，形成荧光粉悬浮液。
进一步地，对所述基底进行表面预处理，包括：
对所述基底进行等离子清洗。
进一步地，对所述基底进行表面预处理，包括：
对所述基底进行紫外光清洗。
本申请实施例中的紫外荧光粉膜层使用无机氧化物将紫外荧光粉粘结固定在基底上，而无机氧化物对紫外光吸收小，相对现有技术，可以有效的减少紫外光的吸收，提高紫外荧光粉膜层的发光效率。同时本申请还提供了一种紫外荧光粉膜层的制备方法，该方法将无机粘结剂的分散液与紫外荧光粉混合形成悬浮液，然后通过沉淀法制备出紫外荧光粉膜层，该方法简单高效，同时无机粘结剂的分散液也不会对环境造成污染，易于大规模生产。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例的紫外荧光粉膜层结构示意图；
图2是本申请实施例的紫外荧光粉膜层制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
下面结合附图，对本申请实施例的具体实施方式作进一步的详细说明。
参考图1，本申请实施例提供了一种紫外荧光粉膜层，紫外荧光粉膜层包括基底1，以及在基底1上面的荧光粉层2，其中荧光粉层2包括紫外荧光粉以及用于固定紫外荧光粉的粘结剂，对于紫外荧光粉，有机物以及金属离子都会吸收大量紫外线，本申请使用的粘结剂是一种对紫外光吸收小的无机氧化物，从而可以提高紫外荧光粉膜层的发光效率。本申请实施例中的无机氧化物对紫外光吸收小，无机氧化物中由于二氧化硅和氧化铝对紫外光透过率都能达到90％以上，本申请粘结剂优选为二氧化硅或氧化铝。现有技术的荧光粉层是通过硅酸盐和电解质的作用将荧光粉固定在基底上，但此时的荧光粉层含有大量金属离子，从而严重影响紫外光的发光效率。紫外光波长越短，金属离子吸收越强，本申请实施例中的紫外荧光粉受激发后可以发射小于250nm的紫外光，本申请实施例中的荧光粉层通过无机氧化物固定，不含有其它金属离子，从而可以显著提供紫外荧光粉膜层的发光效率。
在本申请一实施例中，基底为石英玻璃，石英玻璃对紫外光透过率能达到90％以上，石英玻璃主要成分为二氧化硅，对应的粘结剂优选为二氧化硅，二氧化硅可以与石英基底之间由于成分相同，可以形成化学键连接，从而增强荧光粉与基底的粘结性。在本申请另一实施例中，基底为蓝宝石，蓝宝石对紫外光透过率也能达到90％以上，蓝宝石主要成分为氧化铝，对于的粘结剂优选为氧化铝，氧化铝与蓝宝石之间容易形成化学键连接，从而增强荧光粉与基底的粘结性。在本申请另一实施例中，基底包括金属基板以及金属基板上的二氧化硅层，金属基板与荧光粉之间的粘结性不好，通过在金属基板表面通过化学气相沉积的方式长一层二氧化硅层，然后再在通过二氧化硅粘结剂，从而可以将荧光粉固定在金属基板表面。在本申请一实施例中，当基底为石英玻璃或蓝宝石时，紫外荧光粉膜层可以应用于透射型紫外光源，即紫外荧光粉被激发后透过基底材料发出紫外光；当基底包含金属基板时，紫外荧光粉膜层可以应用于反射型紫外光源，即紫外荧光粉被激发后从基底相反方向发出紫外光。
参考图2所示，本申请实施例还提供了一种紫外荧光粉膜层的制备方法，该方法包括：
S1、对基底进行表面预处理。
基底的清洁程度直接影响到紫外荧光粉与基底的粘结性，本申请实施例中，要对基底进行表面预处理，即对基底依次进行丙酮、甲醇、去离子水清洗。在本申请一实施例中，表面预处理还可以包括对基底进行等离子清洗，等离子清洗不仅可以去除基底表面的有机物，使基底表面达到原子度清洁，从而还可以改善基底表面活性，提高基底与荧光粉的粘结性。在本申请另一实施例中，表面预处理还可以包括对基底进行紫外光清洗，紫外光清洗是利用紫外光对基底表面的有机物质进行分解，可以彻底清除基底表面上的碳和有机污染物，从而提高荧光粉与基底的粘结性。基底表面有机物会严重影响荧光粉与基底的粘结性，同时有机物会吸收大量紫外光，本申请实施例使用等离子清洗或紫外光清洗对基底进行表面预处理，不仅可以显著提供基底与荧光粉的粘附性，同时也可以提高紫外荧光粉膜层的发光效率。
S2、将无机粘结剂的分散液与紫外荧光粉充分混合，形成荧光粉悬浮液。
本申请实施例中的无机粘结剂的分散液是硅溶胶，硅溶胶是二氧化硅的水溶液，其具有比表面积大，分散性好，同时当硅溶胶水分蒸发式，粒子间可以形成硅氧结合，是一种很好的粘合剂。本申请实施例中，将酸性硅溶胶和碱性硅溶胶按一定比例配置，混合均匀，形成中性硅溶胶溶液，然后再与紫外荧光粉充分混合，从而形成荧光粉悬浮液。现有技术荧光粉涂覆技术一般会使用粘结剂、电解质和荧光粉混合形成悬浮液，其中粘结剂可以产生胶团将荧光粉团聚在一起，常用的是硅酸盐溶液，如硅酸钾、硅酸钠等，电解质用于将荧光粉与基板之间的粘结力，如硝酸钡，硝酸锶。但钾、钠、钡、锶等金属离子会吸收大量的紫外光，影响紫外荧光粉膜层的发光效率。同时在大规模生产中，现有技术使用的溶液也会对环境造成污染。本申请实施例中使用的硅溶胶是二氧化硅的水溶液，无臭无毒，同时不包含金属离子，对环境也不会造成影响。硅溶胶是二氧化硅的胶体水溶液，二氧化硅颗粒与水直接保持中动态平衡，即硅溶胶中的二氧化硅颗粒不会团聚，而是悬浮分散在水中，本申请实施例中通过将酸性硅溶胶和碱性硅溶胶混合成中性硅溶胶溶液，从而会打破胶体的平衡，然后再将紫外荧光粉充分混合后，二氧化硅颗粒会包裹荧光粉并团聚在一起，在重力作用下会沉降到容器底部。
S3、将所述基底置于所述荧光粉悬浮液中，通过沉淀法获得所述紫外荧光粉膜层。
本申请实施例中沉淀法是指将基底置于所述荧光粉悬浮液后，静置一段时间，在重力作用下荧光粉会沉积到基底表面，然后将上层溶液倒去后对基底进行干燥即获得紫外荧光粉膜层。本申请实施例中将酸碱硅溶胶混合后打破了胶体的平衡，在加入荧光粉后，二氧化硅颗粒会包裹荧光粉并团聚在一起，将基底置于荧光粉悬浮液中静置一段时间，被二氧化硅包裹的荧光粉会沉降到玻璃底部，同时二氧化硅之间，以及二氧化硅与基底之间形成通过化学键连接，形成氧桥，从而将荧光粉粘结在基底表面。静置一段时间后将上层悬浮液倒去，然后将沉积有荧光粉层的基底进行干燥，干燥过程中硅溶胶水分蒸发形成的二氧化硅粒子间形成硅氧结合，牢固的将荧光粉固定在基底表面，从而获得紫外荧光粉膜层。
本申请实施例的紫外荧光粉膜层的制备方法利用硅溶胶作为粘结剂的分散液，同时利用酸性硅溶胶和碱性硅溶胶的混合打破胶体的平衡，从而可以通过二氧化硅将紫外荧光粉固定在基底表面，硅溶胶中不含有其他金属离子，可以显著提高紫外荧光粉膜层的发光效率。本申请实施例的方法简单高效，制备的紫外荧光粉膜层效率高，同时使用的硅溶胶不会对环境造成污染，易于大规模生产。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请实施例的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种紫外荧光粉膜层，其特征在于，所述膜层包括基底和在所述基底上面的荧光粉层，其中所述荧光粉层包括紫外荧光粉以及用于固定所述紫外荧光粉的无机粘结剂，所述无机粘结剂为氧化物。
2.如权利要求1所述的紫外荧光粉膜层，其特征在于，所述基底包括金属基板以及在所述金属基板表面上的二氧化硅层，所述无机粘结剂为二氧化硅。
3.如权利要求1所述的紫外荧光粉膜层，其特征在于，所述基底为石英玻璃，所述无机粘结剂为二氧化硅。
4.如权利要求1所述的紫外荧光粉膜层，其特征在于，所述基底为蓝宝石，所述无机粘结剂为氧化铝。
5.一种如权利要求1所述的紫外荧光粉膜层的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
对所述基底进行表面预处理；
将所述无机粘结剂的分散液与所述紫外荧光粉充分混合，形成荧光粉悬浮液；
将所述基底置于所述荧光粉悬浮液中，通过沉淀法获得所述紫外荧光粉膜层。
6.如权利要求5所述的紫外荧光粉膜层的制备方法，其特征在于，所述无机粘结剂的分散液为硅溶胶。
7.如权利要求6所述的紫外荧光粉膜层的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶为中性硅溶胶。
8.如权利要求7所述的紫外荧光粉膜层的制备方法，其特征在于，将所述硅溶胶与所述紫外荧光粉充分混合，形成荧光粉悬浮液，具体包括：
将酸性硅溶胶与碱性硅溶胶混合形成中性硅溶胶溶液；
将所述中性硅溶胶溶液与所述紫外荧光粉充分混合，形成荧光粉悬浮液。
9.如权利要求5所述的紫外荧光粉膜层的制备方法，其特征在于，对所述基底进行表面预处理，包括：
对所述基底进行等离子清洗。
10.如权利要求5所述的紫外荧光粉膜层的制备方法，其特征在于，对所述基底进行表面预处理，包括：
对所述基底进行紫外光清洗。
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| WO2023212875A1 (zh) * | 2022-05-05 | 2023-11-09 | 上海极优威光电科技有限公司 | 一种紫外阴极射线管 |
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2017
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