[发明专利]红光荧光粉及多层光转换膜

说明书

【发明所属技术领域】

本发明系关于一种光学材料技术领域。具体而言，是指一种红光荧光粉及多层光转换膜，其中包括稀土荧光粉，其用于彩色显像管屏幕的阴极荧光粉和用于荧光灯的荧光粉，此外本发明还可将上述稀土荧光粉作为发光转换材料加以应用即聚合薄膜或非纺织材料，以作为温室、温床(封闭式装置)的覆盖农膜加以采用。

【先前技术】

与大量使用的源于聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯透光农膜一样，现今光转换农膜正在被广泛应用，在温床和温室中它能创造足够稳定的微气候。其在春季初霜时分有助于保护秧苗和农作物，在夏季生长周期能显著提升温度。在当今，光转换农膜的应用已得到广泛普及。

这些材料的作用过程基于农膜容积中所填充的粒状无机荧光粉可将短波-主要为太阳辐射紫外线部分(在地球中纬度这种光分率为～6％)转换为可见光谱红色和暗红色区域的光合作用光谱。红色光谱-也是俄罗斯自然科学家K.A.季米里亚泽夫所发现，为光合作用和碳水化合物(主要是葡萄糖C₆H₁₂O₆)形成的基础，其中源于二氧化碳和水的碳水化合物的形成化学式：

6CO₂+6H₂O-→C₆H₁₂O₁₂+6O₂↑。

光合作用在蓝色光谱区域活性更小，然而却为绿色植物营养组织形成(根系、叶子等)所需。另一方面，已被K.A.季米里亚泽夫和其它生物学人所确立的是，在光谱绿-橙黄区域，光线只影响某些植物的光合作用，它们代替主要绿色色素α或β-叶绿素，占多数是β-基质的色素(请参照本案的发明人之一索辛N.P.所著的“光转换农膜纳米工艺”国际会议资料，莫斯科，纳米工业，2006年，124-140页)。

广泛应用聚合农膜可以使封闭式土壤装置中绿色植物获得稳定光合效应，这种农膜被俄罗斯专利2160289所保护(请参照本案的发明人之一索辛N.P.所获颁的俄罗斯第2160289号专利)，该专利揭示了商标为“丰收”的聚乙烯聚合薄膜，该薄膜中填充有Y₂O₂S:Eu基质荧光粉粉末，其膜层浓度为100～150μm，并在封闭式土壤装置中具有一系列优越性：1.将第一次斩获成熟周期缩短1.5-2星期；2.将菜蔬、浆果、技术作物产量大幅提升25-75％；3.将植物春季生长期温度提升5-8℃；以及4.使植物免受太阳灼伤。

与此同时，除了已得到证实和可以预见的结果之外，已知农膜的光生物作用还具有未曾预料的优点。其中包括，它能将浆果、菜蔬和果实中的维生素C以及微元素含量提升1～2倍。我们通常将这种效应与以下元素相联系，即波长λ＝626nm区域Y₂O₂S:Eu基质无机荧光粉具有很窄的辐射频带。在上述次能带荧光粉辐射光谱亮度等于或高于这一窄光谱区域的太阳辐射部分。源于Y₂O₂S:Eu的荧光粉的上述优越性得到广泛验证并且屡次在地球不同气候带被证实，这一点在Bolchoukhine所获颁的加拿大第CA 2348943号专利及本案的发明人之一索辛N.P.所获颁的第MX 1004165号专利中已论述，我们将上述两专利作为本发明的参照对象。

尽管上述硫氧化物荧光粉具有正如实践中所指出的优越性，然而它们仍具有一些实质性的缺陷，它们通过以下方面被确定，其中包括源于Y₂O₂S:Eu的荧光粉的质量特性，以及聚乙烯基础上的聚合结合物为粒状大分散度材料。

下面将指出这些主要缺陷：1.微粒浓度不高，不大于1.103微粒/cm²(农膜面积)，因而决定聚合农膜发光亮度不高；2.成本过高，通常制造面积1m²的农膜约消耗150g聚合材料；以及3.根据我们的观点，这些已知农膜实质性缺陷同以下原因相联系，即作为已知农膜填充料所使用的荧光粉的粉末尺寸过大，其中粉末平均尺寸d_cp＝10～12μm，最大尺寸为d30～35μm。