CN113667478B - 白荧光粉、白荧光屏及白荧光粉和白荧光屏制备方法 - Google Patents
白荧光粉、白荧光屏及白荧光粉和白荧光屏制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本公开是关于白荧光粉、白荧光屏及白荧光粉和白荧光屏制备方法,涉及材料技术领域,用于解决现有微光像增强器中的绿色荧光屏成像不清晰的问题。本发明提供的白荧光粉化学通式为Y2O2S:Tb3+、Ln,其中,Ln为金属离子Eu3+、Zr4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的任一种或者几种组合。本发明提供的白荧光屏包括:基底,所述基底上的粘结剂层,所述粘结剂层上的荧光体层;所述荧光体层上的有机膜层,所述有机膜层上的铝膜;其中,所述荧光体层的材料为上述白荧光粉。本发明还提供了上述白荧光粉和白荧光屏的制备方法。本发明提供的白荧光粉制备的白屏光屏具有高分辨率以及高的发光效率的特点。
Description
技术领域
本公开涉及材料技术领域,尤其涉及一种白荧光粉、白荧光屏及白荧光粉和白荧光屏制备方法。
背景技术
夜视技术在现代战争中极具地位,夜视装备能将在夜间或黑暗的条件下看不清或看不见的图像通过微光像增强器增强成人眼看得见的图像。先进的夜视装备是取得夜战优势的重要基础。夜视装备的核心器件—像增强器的性能主要包括光灵敏度、分辨力、信噪比、亮度增益和可靠性等,它们是影响微光夜视装备在全天候条件下远距离、高清晰观瞄性能和视距的主要因素,因此对微光像增强器的研究显得尤为重要。
微光像增强器的主要工作原理是:物镜将微弱光学通过光电阴极转化为光电子,经过微通道板放大,再经阳极高压加速激发荧光屏转换成亮度增强了的光学图像,最后经过光学纤维面板输出窗输出。荧光屏作为像增强器的主要功能部件,决定了像增强的图像质量及其性能。距今为止,由于人眼对绿光敏感,现有的大部分荧光屏为绿光荧光屏,但是绿色荧光屏存在成像不清晰的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种白荧光粉、白荧光屏及白荧光粉和白荧光屏制备方法,用于解决现有绿色荧光屏成像不清晰的问题。本发明提供的技术方案如下:
根据本公开实施例的第一方面,提供一种白荧光粉,其化学通式为Y2O2S:Tb3+、Ln,其中,Ln为金属离子Eu3+、Zr4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的任一种或者几种组合。
在一个实施例中,所述白荧光粉的颗粒粒径为3~10μm。
本实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本实施例提供的荧光粉为Y2O2S:Tb3+、Ln,通过同一基质中一种发光中心的两种不同波长发射的组合来获得白色长余晖发射,因为Y2O2S:Tb3+是一种白色的发光材料,但是Tb3 +的红色发射较弱,采用掺杂其他离子来提高红色发射,提供了一种新的白荧光粉,尤其适用于制作高分辨率以及高发光效率的白荧光屏。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种白荧光屏,包括:
基底;
位于所述基底上方的荧光体层,所述基底和所述荧光体层中间具有由预涂于所述基底上的粘结剂层经加热后形成的第一惰性气体层;所述荧光体层的材料的化学通式为Y2O2S:Tb3+、Ln,其中,Ln为金属离子Eu3+、Zr4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的任一种或者几种组合;
位于所述荧光体层上的铝膜,所述荧光体层和所述铝膜中间具有由预涂于所述荧光体层上的有机膜层经加热后形成的第二惰性气体层。
在一个实施例中,所述粘结剂层的粘结剂分子量为40000-100000,包括但不限于聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩丙醛树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂中的任一种或两种树脂;
所述粘结剂层的厚度为0.5~30μm。
在一个实施例中,所述荧光体层剂量为0.5~1.5mg/cm2。
本实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本实施例利用高温固相法制备的Y2O2S:Tb3+、Ln的荧光粉材料制备新型荧光屏,通过同一基质中一种发光中心的两种不同波长发射的组合来获得白色长余晖发射,该白屏光屏具有高分辨率以及高的发光效率的特点,用于像增强器效果良好。
根据本公开实施例的第三方面,提供一种白荧光粉制备方法,采用高温固相法制备,包括以下步骤:
室温下,按照预设化学计量比称取原料Y2O3和S以及助熔剂,并按照预设摩尔分数称取激活剂、掺杂剂;
在研钵中将称取的原料、助熔剂、激活剂和掺杂剂研混均匀,得到第一混合物;
将所述第一混合物装入氧化铝坩埚,经过高温烧结出白荧光粉。
在一个实施例中,所述激活剂为Tb4O7、Eu2O3、ZrO2材料中的任一种或多种组合,所述激活剂的预设摩尔分数为0.1~2%;
所述助熔剂为Na2CO4、NH4F、NaF、H3BO3、BaCl2材料中的任一种或两种组合,所述助熔剂的预设摩尔分数为0.1~3%;
所述掺杂剂为K3PO4·3H2O、(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O材料中的任一种或多种组合,所述掺杂剂的预设摩尔分数为1~5%;
所述高温烧结温度为800~1200℃。
本实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本发明利用高温固相法制备的Y2O2S:Tb3+、Ln的荧光粉材料,可以有效的控制粉体颗粒形貌、颗粒尺寸以及形成高纯的反应产物,产出通过同一基质中一种发光中心的两种不同波长发射的组合来获得白色长余晖发射的新的白荧光粉,可用于制备分辨率和发光效率更为优异的白荧光屏。
根据本公开实施例的第四方面,提供一种白荧光屏制备方法,包括以下步骤:
据上述第三方面所述方法制备出白荧光粉;
将指定基底先抛光再超声清洗,随后使用指定有机溶剂清洗所述基底并甩干后备用;
将粘结剂均匀涂抹在所述基底表面,得到粘结剂层;
在所述粘结剂层表面均匀刷一层所述白荧光粉,得到荧光体层;
将依次包括基底、粘结剂层和荧光体层的第一组合体置于惰性气体环境中加热,得到依次包括基底、第一惰性气体层和荧光体层的第二组合体;
在所述荧光体层表面均匀涂一层有机膜溶液,形成有机膜层;
在所述有机膜层表面均匀镀一层铝膜,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、有机膜层和第一厚度的铝膜的第三组合体;
将所述第三组合体置于惰性气体环境中加热,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、第二惰性气体层和第一厚度的铝膜的第四组合体;
在所述第四组合体的铝膜表面再次均匀镀一层铝膜,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、第二惰性气体层和第二厚度的铝膜的白荧光屏。
在一个实施例中,所述粘结剂分子量为40000-100000,包括但不限于聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩丙醛树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂中的任一种或两种树脂;
所述将粘结剂均匀涂抹在所述基底表面,具体包括:
将粘结剂溶解于甲苯、2-丁醇、乙醚、乙酸丁酯中的任一种或多种有机溶剂中,得到粘结剂溶液,随后再将粘结剂溶液均匀涂抹在所述基底表面。
在一个实施例中,所述指定有机溶剂为甲苯、丙酮中的任一种或多种有机溶剂;
所述有机膜溶液由聚丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂中的任一种或多种树脂材料溶于甲苯、乙酸丁酯中的任一种或多种有机溶剂中制成。
在一个实施例中,所述惰性气体为N2或He;所述第一组合体和/或第三组合体在所述惰性气体环境中的加热温度为200~500℃。
本实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本实施例提供的新型荧光屏制备方法与现有的荧光屏制备工艺相比,高温固相法制备的荧光粉颗粒更均匀,且改进的刷涂法制备的荧光层厚度更均匀,此外,采用Y2O2S:Tb3 +、Ln的荧光粉材料,可以通过同一基质中一种发光中心的两种不同波长发射的组合来获得白色长余晖发射,采用本实施例的方法制备的新型荧光屏分辨率和发光效率得到明显提高,可以广泛应用于微光夜视等诸多军用民用领域。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明提供的一种白荧光屏的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种白荧光粉制备方法流程图;
图3为本发明实施例提供的一种白荧光屏制备方法流程图;
图4为S206执行后得到的第一组合体结构示意图;
图5为S207执行后得到的第二组合体结构示意图;
图6为S209执行后得到的第三组合体结构示意图;
图7为S210执行后得到的第四组合体结构示意图;
图8为S211执行后得到的白荧光屏结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
第一方面,本发明实施例提供一种白荧光粉,其化学通式为Y2O2S:Tb3+、Ln,其中,Ln为金属离子Eu3+、Zr4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的任一种或者几种组合。优选地,所述白荧光粉的颗粒粒径为3~10μm。
本实施例提供的荧光粉为Y2O2S:Tb3+、Ln,通过同一基质中一种发光中心的两种不同波长发射的组合来获得白色长余晖发射,因为Y2O2S:Tb3+是一种白色的发光材料,但是Tb3 +的红色发射较弱,本实施例采用掺杂其他离子来提高红色发射,提供了一种新的白荧光粉,尤其适用于制作高分辨率以及高发光效率的白荧光屏。
第二方面,本发明提供一种白荧光屏。图1所示为本发明提供的一种白荧光屏的结构示意图,如图1中所示,该白荧光屏包括:基底1、第一惰性气体层6、荧光体层3、第二惰性气体层7和铝膜5。其中,第一惰性气体层6由预涂在基底1上的粘结剂层在惰性气体环境中经加热后形成,第二惰性气体层7由预涂在荧光体层3上的有机膜层在惰性气体环境中经加热后形成。特别地,荧光体层的材料的化学通式为Y2O2S:Tb3+、Ln,其中,Ln为金属离子Eu3+、Zr4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的任一种或者几种组合。
在一可选实施例中,所述粘结剂层的粘结剂分子量为40000-100000,包括但不限于聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩丙醛树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂中的任一种或两种树脂。优选地,粘结剂层的厚度为0.5~30μm。
在一可选实施例中,荧光体层3的剂量为0.5~1.5mg/cm2。
在一可选实施例中,铝膜5的厚度为0.11~11μm。
在一可选实施例中,所述有机膜层由指定溶液均匀涂覆到荧光体层3上制得,所述指定有机膜溶液由聚丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂中的任一种或多种树脂材料溶于甲苯、乙酸丁酯中的任一种或多种有机溶剂中制成。
本实施例利用高温固相法制备的Y2O2S:Tb3+、Ln的荧光粉材料制备新型荧光屏,通过同一基质中一种发光中心的两种不同波长发射的组合来获得白色长余晖发射,该白屏光屏具有高分辨率以及高的发光效率的特点,用于像增强器效果良好。
第三方面,对应于本发明实施例提供的白荧光粉,本发明实施例还提供一种白荧光粉制备方法,采用高温固相法制备,如图2所示,该方法包括以下步骤S11-S13:
S11:室温下,按照预设化学计量比称取原料Y2O3和S以及助熔剂,并按照预设摩尔分数称取激活剂、掺杂剂。
优选地,所述激活剂为Tb4O7、Eu2O3、ZrO2材料中的任一种或多种组合,所述激活剂的预设摩尔分数为0.1~2%。
优选地,所述助熔剂为Na2CO4、NH4F、NaF、H3BO3、BaCl2材料中的任一种或两种组合,所述助熔剂的预设摩尔分数为0.1~3%。
优选地,所述掺杂剂为K3PO4·3H2O、(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O材料中的任一种或多种组合,所述掺杂剂的预设摩尔分数为1~5%。
S12:在研钵中将称取的原料、助熔剂、激活剂和掺杂剂研混均匀,得到第一混合物;
S13:将所述第一混合物装入氧化铝坩埚,经过高温烧结出白荧光粉。
优选地,所述高温烧结温度为800~1200℃。
本实施例利用高温固相法制备的Y2O2S:Tb3+、Ln的白荧光粉材料,可以有效的控制粉体颗粒形貌、颗粒尺寸以及形成高纯的反应产物,产出通过同一基质中一种发光中心的两种不同波长发射的组合来获得白色长余晖发射的新的白荧光粉,可用于制备分辨率和发光效率更为优异的白荧光屏。
第四方面,对应于本发明实施例提供的白荧光屏,本发明实施例还提供一种白荧光屏制备方法,如图3所示,该方法包括如下步骤S201-S211:
S201:室温下,按照预设化学计量比称取原料Y2O3和S以及助熔剂,并按照预设摩尔分数称取激活剂、掺杂剂。
优选地,所述激活剂为Tb4O7、Eu2O3、ZrO2材料中的任一种或多种组合,所述激活剂的预设摩尔分数为0.1~2%。
优选地,所述助熔剂为Na2CO4、NH4F、NaF、H3BO3、BaCl2材料中的任一种或两种组合,所述助熔剂的预设摩尔分数为0.1~3%。
优选地,所述掺杂剂为K3PO4·3H2O、(MgCO3)4·Mg(OH)2·5H2O材料中的任一种或多种组合,所述掺杂剂的预设摩尔分数为1~5%。
S202:在研钵中将称取的原料、助熔剂、激活剂和掺杂剂研混均匀,得到第一混合物;
S203:将所述第一混合物装入氧化铝坩埚,经过高温烧结出白荧光粉。
S204:将指定基底先抛光再超声清洗,随后使用指定有机溶剂清洗所述基底并甩干后备用。
在一可选实施例中,本步骤使用的所述指定有机溶剂为甲苯、丙酮中的任一种或多种有机溶剂。
S205:将粘结剂均匀涂抹在所述基底表面,得到粘结剂层。
优选地,本步骤中,先将粘结剂溶解于甲苯、2-丁醇、乙醚、乙酸丁酯中的任一种或多种有机溶剂中,得到粘结剂溶液,随后再将该粘结剂溶液均匀涂抹在所述基底表面,得到粘结剂层。
优选地,粘结剂层的厚度为0.5~30μm
在一可选实施例中,所述粘结剂分子量为40000-100000,包括但不限于聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩丙醛树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂中的任一种或两种树脂。
S206:在所述粘结剂层表面均匀刷一层所述白荧光粉,得到荧光体层。
本步骤执行之后,得到如图4所示的依次包括基底1、粘结剂层2和荧光体层3的第一组合体。
优选地,荧光体层剂量为0.5~1.5mg/cm2。
S207:将依次包括基底、粘结剂层和荧光体层的第一组合体置于惰性气体环境中加热,得到包括基底、第一惰性气体层和荧光体层的第二组合体。
本步骤中,将第一组合体置于惰性气体环境中加热后,图4中的粘结剂层2被烧掉了,得到如图5中所示的包括基底1、第一惰性气体层6和荧光体层3的第二组合体。
优选地,本步骤中使用的惰性气体为N2或He,第一组合体在所述惰性气体环境中的加热温度为200~500℃。
S208:在所述荧光体层表面均匀涂一层有机膜溶液,形成有机膜层。
在一个实施例中,所述有机膜溶液由聚丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂中的任一种或多种树脂材料溶于甲苯、乙酸丁酯中的任一种或多种有机溶剂中制成。
S209:在所述有机膜层表面均匀镀一层铝膜,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、有机膜层和第一厚度的铝膜的第三组合体。
优选地,本步骤中在所述有机膜层表面均匀镀一层厚度为0.01~1μm的铝膜,即所述第一厚度为0.01~1μm。执行本步骤后得到的第三组合体如图6中所示,包括:基底1、第一惰性气体层6、荧光体层3、有机膜层4和厚度为0.01~1μm的铝膜51。
S210:将所述第三组合体置于惰性气体环境中加热,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、第二惰性气体层和第一厚度的铝膜的第四组合体。
本步骤中,将第三组合体置于惰性气体环境中加热后,图6中的有机膜层4被烧掉了,得到如图7中所示的包括基底1、第一惰性气体层6、荧光体层3、第二惰性气体层7和第一厚度的铝膜51的第四组合体。
优选地,本步骤中使用的惰性气体为N2或He,第三组合体在所述惰性气体环境中的加热温度为200~500℃。
S211:在所述第四组合体的铝膜表面再次均匀镀一层铝膜,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、第二惰性气体层和第二厚度的铝膜的白荧光屏。
如图8所示,本步骤中在图7所示的第四组合体的铝膜51表面再次均匀镀一层铝膜52,最终得到包括基底1、第一惰性气体层6、荧光体层3、第二惰性气体层7和第二厚度的铝膜5白荧光屏。
优选地,铝膜52的厚度为0.1~10μm,最终得到的白荧光屏中的铝膜5的第二厚度为0.11~11μm。
以下以几个具体实施例示例说明白荧光屏制作方法。
实施例1
本实施例提供Y2O2S:Tb3+、Eu3+、Ca2+荧光屏的制备方法。具体地,按照图2所示白荧光粉的制备方法,按照化学计量比Y2O3: S: Na2CO3=1:1.98:0.67,称取原料Y2O3和S以及助熔剂Na2CO3,激活剂Tb4O7的摩尔分数为0.3%,激活剂Eu2O3的摩尔分数为0.4%,激活剂CaCO3的摩尔分数为0.3%,掺杂剂Mg(OH)2·4MgCO3·5H2O的摩尔分数为0.1%,研钵中研混均匀;随后按照上述步骤S203将混合后的第一混合物放置氧化铝坩埚中,压实1050℃烧结4~6h后,将获得白光荧光粉;随后按照S204,将选择的基底材料先抛光再超声清洗,再使用甲苯清洗并甩干后备用;随后按照S205,将聚乙烯醇缩丙醛树脂和聚氨酯树脂0.6:0.4混合,溶解于适量的甲苯、乙酸丁酯中,充分搅拌后涂抹在基底表面;随后按照S206,均匀搅拌后,在制备的粘结剂表层刷一层薄而均匀的上述白荧光粉,得到荧光体层;随后按照S207,将S206得到的第一组合体在N2氛围下,加热385℃;再按照S208,在荧光体层表面涂一层均匀的有机膜溶液,为聚丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂按0.3:0.7溶于甲苯、乙酸丁酯混合溶剂而组成有机膜溶液;随后按照S209,在有机膜表面均匀的镀一层15nm铝膜,在N2氛围下,加热385℃,再第二次镀45nm厚的铝膜;即可得到本发明的白荧光屏。
实施例2
本实施例提供Y2O2S:Tb3+、Eu3+荧光屏的制备方法。具体地,按照图2所示白荧光粉的制备方法,按照化学计量比Y2O3:S:Na2CO3=1:1.98:0.67,称取原料Y2O3和S以及助熔剂Na2CO3,激活剂Tb4O7的摩尔分数为0.3%,激活剂Eu2O3的摩尔分数为0.7%,掺杂剂K3PO4·3H2O的摩尔分数为0.1%,研钵中研混均匀;随后按照上述步骤S203,将混合后的材料放置坩埚中,压实1050℃烧结4~6h后,获得白光荧光粉;随后按照S204,将选择的基底材料先抛光再超声清洗,再使用甲苯清洗并甩干后备用;随后按照S205,将聚乙烯醇缩丙醛树脂和聚氨酯树脂0.6:0.4混合,溶解于适量的甲苯、乙酸丁酯中,充分搅拌后涂抹在基底表面;随后按照S206,均匀搅拌后,在制备的粘结剂表层刷一层薄而均匀的上述白荧光粉,得到荧光体层;随后按照S207,将S206得到的第一组合体在N2氛围下,加热375℃;再按照S208,在荧光体层表面涂一层均匀的有机膜溶液,为聚丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂按0.3:0.7溶于甲苯、乙酸丁酯混合溶剂而组成有机膜溶液;随后按照S209,在有机膜表面均匀的镀一层25nm铝膜,在N2氛围下,加热375℃,再第二次镀75nm厚的铝膜;即可得到本发明的白荧光屏。
实施例3
本实施例提供Y2O2S:Tb3+、Tm3+荧光屏的制备方法。具体地,按照图2所示白荧光粉的制备方法,按照化学计量比Y2O3: S: Na2CO3=1:1.98:0.67,称取原料Y2O3和S以及助熔剂Na2CO3,激活剂Tb4O7的摩尔分数为0.5%,Tm2O3的摩尔分数为0.5%,掺杂剂Mg(OH)2·4MgCO3·5H2O的摩尔分数为0.1%,研钵中研混均匀;随后按照上述步骤S203,将混合后的材料放置坩埚中,压实1200℃烧结4~6h后,将获得白光荧光粉;随后按照S204,将选择的基底材料先抛光再超声清洗,再使用甲苯清洗并甩干后备用;随后按照S205,将聚乙烯醇缩丙醛树脂和聚氨酯树脂0.9:0.1混合,溶解于适量的甲苯、乙酸丁酯中,充分搅拌后涂抹在基底表面;随后按照S206,均匀搅拌后,在制备的粘结剂表层刷一层薄而均匀的上述白荧光粉,得到荧光体层;随后按照S207,将S206得到的第一组合体在He氛围下,加热385℃;再按照S208,在荧光体层表面涂一层均匀的有机膜溶液,为聚丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂按0.3:0.7溶于甲苯、乙酸丁酯混合溶剂而组成有机膜溶液;随后按照S209,在有机膜表面均匀的镀一层20nm铝膜, 在He氛围下,加热385℃,再第二次镀60nm厚的铝膜;即可得到本发明的白荧光屏。
实施例4
本实施例提供Y2O2S:Tb3+、Eu3+、Sr2+、Zr4+荧光屏的制备方法。具体地,按照图2所示白荧光粉的制备方法,按照化学计量比Y2O3:S: Na2CO3=1:1.98:0.67,称取原料Y2O3和S以及助熔剂Na2CO3,激活剂Tb4O7的摩尔分数为0.6%,Eu2O3的摩尔分数为0.2%,SrCO3的摩尔分数为0.1%,ZrO2的摩尔分数为0.01%,掺杂剂Mg(OH)2·4MgCO3·5H2O的摩尔分数为0.1%,研钵中研混均匀;随后按照上述步骤S203,将混合后的材料放置坩埚中,压实1000℃烧结4~6h后,获得白光荧光粉;随后按照S204,将选择的基底材料先抛光再超声清洗,再使用甲苯清洗并甩干后备用;随后按照S205,将聚乙烯醇缩丙醛树脂和聚氨酯树脂0.9:0.1混合,溶解于适量的甲苯、乙酸丁酯中,充分搅拌后涂抹在基底表面;随后按照S206,均匀搅拌后,在制备的粘结剂表层刷一层薄而均匀的上述白荧光粉,得到荧光体层;随后按照S207,将S206得到的第一组合体在N2氛围下,加热380℃;再按照S208,在荧光体层表面涂一层均匀的有机膜溶液,为聚苯乙烯树脂溶于甲苯、乙酸丁酯混合溶剂而组成有机膜溶液;随后按照S209,在有机膜表面均匀的镀一层30nm铝膜,在N2氛围下,加热380℃,再第二次镀70nm厚的铝膜即可得到本发明的白荧光屏。
本发明利用高温固相法制备的Y2O2S:Tb3+、Ln的荧光粉材料,Y2O2S:Tb3+、Ln的荧光粉属于白光荧光粉,可以有效的控制粉体颗粒形貌、颗粒尺寸以及形成高纯的反应产物,再将制备的荧光粉通过改进的刷涂法制备一层均匀的荧光层,荧光层厚度为0.5~1.5mg/cm2,构成新型白荧光屏,具有高分辨率以及高的发光效率等特点,能够解决现有绿色荧光屏的缺点,用于像增强器效果良好,可以广泛应用于微光夜视等诸多军用民用领域。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (7)
1.一种白荧光屏,其特征在于,包括:
基底;
位于所述基底上方的荧光体层,所述基底和所述荧光体层中间具有由预涂于所述基底上的粘结剂层在惰性气体环境中经加热后形成的第一惰性气体层;所述荧光体层的材料的化学通式为Y2O2S:Tb3+、Ln,其中,Ln为金属离子Eu3+、Zr4+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+中的任一种或者几种组合;
位于所述荧光体层上方的铝膜,所述荧光体层和所述铝膜中间具有由预涂于所述荧光体层上的有机膜层在惰性气体环境中经加热后形成的第二惰性气体层。
2.根据权利要求1所述的白荧光屏,其特征在于,所述荧光体层剂量为0.5~1.5mg/cm2。
3.一种权利要求1或2所述的白荧光屏的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
室温下,按照预设化学计量比称取原料Y2O3和S以及助熔剂,并按照预设摩尔分数称取激活剂、掺杂剂;
在研钵中将称取的原料、助熔剂、激活剂和掺杂剂研混均匀,得到第一混合物;
将所述第一混合物装入氧化铝坩埚,经过高温烧结出白荧光粉;
将指定基底先抛光再超声清洗,随后使用指定有机溶剂清洗所述基底并甩干后备用;
将粘结剂均匀涂抹在所述基底表面,得到粘结剂层;
在所述粘结剂层表面均匀刷一层所述白荧光粉,得到荧光体层;
将依次包括基底、粘结剂层和荧光体层的第一组合体置于惰性气体环境中加热,得到依次包括基底、第一惰性气体层和荧光体层的第二组合体;
在所述荧光体层表面均匀涂一层有机膜溶液,形成有机膜层;
在所述有机膜层表面均匀镀一层铝膜,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、有机膜层和第一厚度的铝膜的第三组合体;
将所述第三组合体置于惰性气体环境中加热,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、第二惰性气体层和第一厚度的铝膜的第四组合体;
在所述第四组合体的铝膜表面再次均匀镀一层铝膜,得到依次包括基底、第一惰性气体层、荧光体层、第二惰性气体层和第二厚度的铝膜的白荧光屏;
高温烧结温度为800~1200℃;
所述掺杂剂为K3PO4·3H2O、4(MgCO3)·Mg(OH)2·5H2O材料中的任一种或多种组合,所述掺杂剂的预设摩尔分数为1~5%。
4.根据权利要求3所述的白荧光屏制备方法,其特征在于,所述激活剂为Eu2O3和ZrO2材料中的至少一种和Tb4O7,所述激活剂的预设摩尔分数为0.1~2%;
所述助熔剂为Na2CO4、NH4F、NaF、H3BO3、BaCl2材料中的任一种或两种组合,所述助熔剂的预设摩尔分数为0.1~3%。
5.根据权利要求4所述的白荧光屏制备方法,其特征在于,粘结剂分子量为40000-100000,包括但不限于聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯醇缩丙醛树脂、聚乙烯醇缩乙醛树脂中的任一种或两种树脂;
所述将粘结剂均匀涂抹在所述基底表面,具体包括:
将粘结剂溶解于甲苯、2-丁醇、乙醚、乙酸丁酯中的任一种或多种有机溶剂中,得到粘结剂溶液,随后再将粘结剂溶液均匀涂抹在所述基底表面。
6.根据权利要求4所述的白荧光屏制备方法,其特征在于,所述指定有机溶剂为甲苯、丙酮中的任一种或多种有机溶剂;
所述有机膜溶液由聚丙烯酸树脂、聚苯乙烯树脂中的任一种或多种树脂材料溶于甲苯、乙酸丁酯中的任一种或多种有机溶剂中制成。
7.根据权利要求4所述的白荧光屏制备方法,其特征在于,所述惰性气体为N2或He;所述第一组合体和/或第三组合体在所述惰性气体环境中的加热温度为200~500℃。
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