åˆ©ç”¨ç¨€åœŸæå‡é¦™æ¸¯å‰µæ–°åŠç§‘æŠ€å·¥æ¥­çš„ç­–ç•¥å¯è¡Œæ€§ç ”ç©¶ - 香港工業總會

mixture undergoes sintering at around 1400-1600℃ for
2-4 hours. Phosphors are then obtained after cooling and
filtering.
The phosphors prepared by solid-state method have good
crystallinity, less surface defects and high luminous
efficiency. However, this process often results in poor
homogeneity and requires high calcinations temperature.
Besides, the grain size of phosphor powders prepared by
this method is several tens of micrometers. Phosphors of
small particles could be obtained by grinding the larger
phosphor particles.
Solution-based Chemical Synthesis
Solution-based chemical syntheses, namely wet-chemical
methods, are defined as techniques which do not
comprise of the normal mixing, calcinations, and grinding
operations. In fact, solution-based chemical synthesis is
often used as its lower temperature and shorter sintering
periods give rise to smaller-sized grain particles, and also
better crystallinity and grain uniformity of phosphors.
(A) Hydrothermal Synthesis
Hydrothermal synthesis refers to the preparation by
chemical reaction of a substance in a sealed heated
solution above ambient temperature and pressure. The
hydrothermal method is a promising synthetic route
which can be better controlled from the molecular
precursor to the reaction parameters, such as the
reaction time and temperature, to give highly pure and
homogeneous products. The technique allows low
reaction temperature, and controllable size, phase, and
morphology of the products. Hydrothermal synthesis is a
new method for phosphors preparation.
(B) Chemical Co-Precipitation
Chemical co-precipitation has been used to fabricate
oxide-based and fluoride-based phosphors. All the raw
materials can be dissolved in solutions and all the cations
are co-precipitated by adding some certain reagent. The
precipitates are separated, heat treated to decompose the
precursor and finally annealed to crystallize the powder.
Co-precipitation synthesis results in smaller grains and
more homogeneous distribution of dopant ion. However,
co-precipitation processes involve repeated washing to
eliminate the anions coming from the precursor salts
used, making the process complicated and
time-consuming. Also, calcination is usually required to get
fine crystalline phosphors.
(C) Sol-Gel Synthesis
The sol-gel method has been widely used to prepare a
number of phosphors for displays and other materials of
technical importance. The basic processing steps of this
method can be summarized as follows:
Solution hydrolysis reactive monomer
condensation sol gelation gel further heat
treatment
In general, a sol is defined as a colloid of solid particles
效 率 高 , 然 而 , 這 方 法 的 均 勻 性 差 , 需 要 較 高 的 煅 燒 溫 度 。
此 外 , 用 這 種 方 法 製 造 的 螢 光 粉 晶 粒 尺 寸 為 數 十 微 米 , 把
較 大 顆 粒 的 螢 光 粉 加 以 打 磨 可 製 成 小 顆 粒 螢 光 粉 。
溶 劑 型 化 學 合 成
溶 劑 型 化 學 合 成 ( 即 濕 化 學 方 法 ) 被 定 義 為 不 包 括 正 常 的
混 合 、 煅 燒 及 粉 磨 作 業 的 技 術 , 事 實 上 , 溶 劑 型 化 學 合 成
因 著 其 較 低 溫 度 和 較 短 燒 結 時 間 的 特 性 , 經 常 被 用 來 製 備
顆 粒 細 小 、 更 好 結 晶 度 和 晶 粒 均 勻 的 螢 光 粉 。
(A) 水 熱 合 成 法
水 熱 合 成 法 是 指 在 周 邊 的 溫 度 和 壓 力 以 上 的 環 境 , 並 在 一
個 密 封 的 溶 液 加 熱 及 進 行 化 學 反 應 來 製 造 一 種 物 質 。 水 熱
法 是 一 種 功 效 很 高 的 合 成 方 法 , 可 以 從 分 子 前 體 更 好 地 控
制 反 應 參 數 , 如 反 應 時 間 和 溫 度 , 以 製 備 高 純 度 和 同 質 化
的 產 品 。 這 項 技 術 的 反 應 溫 度 低 、 產 品 的 顆 粒 尺 寸 、 相 位
和 形 態 容 易 控 制 , 是 一 種 製 造 螢 光 粉 的 新 方 法 。
(B) 化 學 共 沉 澱 法
化 學 共 沉 澱 法 已 被 用 於 製 造 氧 化 物 和 氟 化 物 為 主 的 螢 光
粉 。 所 有 的 原 料 被 可 以 在 溶 液 中 被 溶 解 , 而 所 有 的 陽 離 子
在 加 入 試 劑 後 均 可 被 沉 澱 。 然 後 , 沉 澱 物 被 分 離 及 加 熱 處
理 以 分 解 前 體 , 最 後 以 退 火 方 法 結 晶 製 成 粉 末 。 共 沉 澱 合
成 能 製 成 較 小 的 顆 粒 及 令 摻 雜 離 子 分 佈 得 更 均 勻 。 然 而 ,
共 沉 澱 過 程 涉 及 反 復 洗 滌 以 消 除 來 自 前 體 鹽 中 釋 放 的 陰
離 子 , 製 作 過 程 較 複 雜 及 耗 時 , 此 外 , 這 方 法 通 常 需 要 焙
燒 來 製 備 細 晶 螢 光 粉 。
(C) 溶 膠 ─ 凝 膠 法
溶 膠 ─ 凝 膠 法 已 被 廣 泛 應 用 於 製 備 顯 示 器 和 其 他 重 要 技
術 的 螢 光 粉 , 這 種 方 法 的 基 本 製 造 步 驟 可 以 概 括 如 下 :
溶 液 水 解 活 性 單 體 凝 結 溶 膠 凝 膠 凝 膠 進 一
步 熱 處 理
一 般 情 況 下 , 溶 膠 被 定 義 為 一 個 懸 浮 在 液 體 中 的 固 體 膠 顆
粒 ; 這 些 顆 粒 包 含 緻 密 的 氧 化 物 或 由 前 體 和 試 劑 形 成 聚 合
物 集 群 組 成 。 另 一 方 面 , 凝 膠 是 一 種 複 合 物 質 , 包 含 由 溶
膠 組 成 的 連 續 固 態 結 構 ; 令 凝 膠 形 式 的 細 小 單 位 把 膠 狀 液
體 封 裝 , 然 後 , 溶 質 可 以 通 過 熱 處 理 從 凝 膠 中 被 拿 出 來 ,
製 成 玻 璃 或 陶 瓷 。 在 過 去 二 十 年 , 溶 膠 ─ 凝 膠 技 術 發 展 迅
速 , 並 被 應 用 於 光 電 子 材 料 的 合 成 , 這 種 方 法 特 別 有 用 於
製 造 納 米 螢 光 粉 嵌 入 式 複 合 材 料 、 發 光 薄 膜 及 納 米 粉 體 的
螢 光 粉 。
溶 膠 ─ 凝 膠 法 可 利 用 低 加 工 溫 度 製 備 高 同 質 性 和 高 均 勻
性 的 螢 光 粉 , 但 是 , 製 備 過 程 亦 相 對 複 雜 和 難 以 控 制 。 此
26