CN103687926A - 磷光体前体组合物 - Google Patents

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CN103687926A CN201280035620.8A CN201280035620A CN103687926A CN 103687926 A CN103687926 A CN 103687926A CN 201280035620 A CN201280035620 A CN 201280035620A CN 103687926 A CN103687926 A CN 103687926A
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H.A.科曼佐
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Abstract

根据本发明的一个方面，提供一种磷光体前体组合物。所述磷光体前体组合物包括γ氧化铝、氧化锶前体、氧化铕前体和除氧化锶前体以外的碱土金属前体，所述磷光体前体组合物在800℃以上的温度下热处理时得到具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a＜4；0.001＜z＜0.3；并且4-a-z＞0。本发明的另一方面提供一种磷光体组合物。本发明的另一方面还提供一种制备所述磷光体的方法和一种包括所述磷光体的照明设备。

Description

磷光体前体组合物
背景技术
本发明大体涉及磷光体。更具体来说，本发明涉及一种锶铝磷光体组合物和一种用于制备核-壳磷光体的方法。
磷光体为一种发光材料，所述发光材料在电磁谱的一部分中吸收辐射能并且在电磁谱的另一部分中发射能量。一种重要类别的磷光体是具有极高化学纯度和控制组成的结晶无机化合物，已经向其中添加了少量其他元素（称为“活化剂”）以将它们转化成有效的荧光材料。在活化剂和无机化合物正确组合的情况下，可以控制发射的颜色。最适用和众所周知的磷光体响应于可见光范围外的电磁辐射的激发而在电磁谱的可见光部分发射辐射。
铝酸盐磷光体如铝酸锶（SAE）被广泛用作供产生白光用的大多数荧光灯中的磷光体共混物的组分。这些磷光体可含有各种赋予磷光体性质的活化剂离子。例如，二价铕（Eu2+）活化的磷光体吸收来自荧光灯中的汞等离子体的紫外线（UV）发射（即，激发辐射）并且发射蓝色可见光。虽然它使用广泛，但是这些磷光体的问题在于功效和流明维持率不佳，特别是在通常见于紧凑型荧光灯（CFL）和一些小直径线性荧光灯中的高壁负荷条件下。功效为每单位输入电力的光度（以流明/瓦的单位测量）。流明维持率为磷光体抵抗随时间的辐射损伤的能力，所述辐射损伤因它在亮度和维持率上的缺点而声名狼藉，尤其是在涉及曝露于高紫外线（UV）和真空紫外线（VUV）通量的那些应用中。
铝酸盐磷光体的不良流明维持率可能是由UV（185nm和254nm）诱导的吸收中心（也称为“色心”）和其他晶格缺陷所引起。“色心”是由捕获电子或空穴的晶格缺陷所引起，所述电子或空穴是由能量高于材料带隙的激发辐射产生。已经公认的是，在许多荧光灯磷光体中，色心是通过由汞等离子体发射的185nm辐射产生并且这种辐射可在整个带隙上激发磷光体。电子（在导带中）或空穴（在价带中）可由磷光体的晶格中的称为色心的缺陷捕获。色心诱导在光谱的深紫外至红外区中任一处的激发辐射的吸收。因此，这些中心可通过吸收由磷光体发射的可见光发射或通过吸收254nm汞激发辐射的一部分使磷光体亮度降级。
因此，需要效率和流明维持率提高的铝酸盐磷光体。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供一种磷光体前体组合物。所述磷光体前体组合物包括γ氧化铝、氧化锶前体、氧化铕前体和除氧化锶前体以外的碱土金属前体，其在800℃以上的温度下热处理时得到具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0。
根据另一方面，本发明提供一种磷光体前体组合物，其包括γ氧化铝、碳酸锶、氧化铕和除碳酸锶以外的碱土金属碳酸盐，其在800℃以上的温度下热处理时得到具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0。
根据本发明的一个方面，提供一种磷光体组合物。所述磷光体组合物在1000℃以上的温度下热处理时具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中所述磷光体组合物中存在的所述铝的至少一部分源自γ氧化铝。
根据又一方面，本发明提供一种制备磷光体组合物的方法。所述方法包括：混合γ氧化铝、以及含氧铕化合物和至少一种从由四硼酸锂、碳酸锂、硼酸、硼砂、碱金属硼酸盐和其组合组成的群组中选出的材料以形成反应混合物；在还原性气氛中在约800℃至约1300℃范围内的温度下加热所述反应混合物，持续时间为足以形成在800℃以上的温度下热处理时具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体组合物，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中所述磷光体组合物中存在的所述铝的至少一部分源自γ氧化铝。
根据另一方面，本发明提供一种照明设备，所述照明设备包括（i）辐射源；以及（ii）以辐射方式与所述辐射源耦合并且在1000℃以上的温度下热处理时具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中所述磷光体组合物中存在的所述铝的至少一部分源自γ氧化铝。
具体实施方式
在以下说明书和所附的权利要求书中，将提及许多术语，所述术语将定义成具有以下含义。
除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一个（种）”和“所述”包括复数个参考物。
“任选”或“任选地”意味着后续描述的事件或情况可能会或可能不会发生，并且所述描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
还应了解，如“顶部”、“底部”、“向外的”、“向内的”等术语为便利性措词并且不应被解释为限制性术语。此外，每当称本发明的一个具体特征包括一组的许多要素中的至少一个和其组合、或者由一组的许多要素中的至少一个和其组合组成时，理解为所述特征可以单独或与所述组的任何其他元素组合地包括所述组的任何要素、或者由所述组的任何要素单独或与所述组的任何其他元素组合地组成。
本说明书和权利要求书通篇中所用的近似语言可用来修饰任意下述数量表述，所述数量表述可以在允许范围下变化而不会导致与其相关的基本功能改变。因此，由一个或多个术语如“约”修饰的值不限于所指定的精确值。在一些情况下，近似用语可能对应于用于测量所述值的仪器的精确度。类似地，“无”可以与术语组合使用，并且可以包括无实质数量或痕量，而仍视所修饰的术语的量为无。
如本说明书中所用，术语“磷光体”或“磷光体材料”可用以表示单一磷光体组合物和两种或更多种磷光体组合物的共混物。在一些实施例中，磷光体含有蓝色、红色、黄色、橙色和绿色磷光体的共混物。蓝色、红色、黄色、橙色和绿色磷光体是根据其光发射的颜色获得的称谓或称呼。
如下文详细讨论，提供包括磷光体前体组合物的本发明的实施例，所述磷光体前体组合物包括γ氧化铝、氧化锶前体、氧化铕前体和除氧化锶前体以外的碱土金属氧化物前体，其在800℃以上的温度下热处理时得到具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0。
通常，所述磷光体前体组合物包括氧化物前体化合物。如本说明书中所用，将“氧化物前体”定义为可分解形成氧化物的含氧化合物。氧化物前体化合物的非限制性实例包括碳酸盐、硝酸盐、氮化物、硫酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、卤氧化物、乙酸盐、柠檬酸盐、有机酸盐（例如羧酸盐）和其组合。在一个实施例中，氧化锶前体、氧化铕前体可以包括从由相应碳酸盐化合物、氢氧化物化合物、相应元素氧化物化合物和其组合组成的群组中选出的至少一种。在一个实施例中，氧化锶前体可以包括碳酸锶。在又一个实施例中，氧化铕前体可以包括碳酸铕。
磷光体前体组合物包括除氧化锶前体以外的碱土金属氧化物前体。在各个实施例中，碱土金属氧化物前体为从由氧化钙前体、氧化钡前体、氧化镁前体、氧化锌前体和其组合组成的群组中选出的至少一种。在一个实施例中，碱土金属氧化物前体为氧化钙前体。在另一实施例中，碱土金属氧化物前体为氧化钡前体。
在一些实施例中，磷光体前体组合物可以进一步包括稀土金属氧化物。在一个实施例中，稀土金属氧化物从由氧化钐、氧化镱、氧化铥、氧化铈、氧化铽、氧化镨和其组合组成的群组中选出。在另一实施例中，稀土金属氧化物从由氧化铈、氧化铽、氧化镨和其组合组成的群组中选出。
本发明的磷光体前体组合物在800℃以上的温度下热处理时得到具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzD12O22、Sr4-a-zAaEuzD14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体，其中0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0。
在一个实施例中，磷光体组合物具有式Sr4Al14O25:Eu2+。在另一实施例中，磷光体组合物具有式(Sr,Ca,Ba)4Al14O25:Eu2+。在一个实施例中，磷光体组合物具有从由以下组成的群组中选出的式子：Sr3.899Eu0.10Al14O25、Sr3.1Ba0.2Ca0.6Eu0.10Al14O25、Sr2.5Ba0.6Ca0.8Eu0.10Al14O25、Sr1.9BaCaEu0.10Al14O25、Sr3.899Eu0.10Ce0.001Al14O25、Sr3.899Eu0.10Pr0.001Al14O25、Sr3.899Eu0.10Ce0.001Al14O25和Sr3.8Eu0.10Tb0.001Al14O25。
在一个实施例中，磷光体组合物进一步包括三价稀土离子。三价稀土离子从由钐、镱、铥、铈、铽、镨和其组合组成的群组中选出。在另一实施例中，磷光体组合物具有式Sr4Al14O25:Eu2+，Q3+，其中Q3+为三价稀土离子。磷光体组合物的功效和流明维持率可以通过存在三价稀土离子来提高，所述三价稀土离子优先捕获由激发辐射的损伤性组分产生的载流子。稀土离子具有的载流子（即，电子和/或空穴）捕获截面通常高于晶格缺陷，并因此充当晶格缺陷的替代载流子（电子或空穴）捕获中心。这些替代载流子捕获中心通过防止大量载流子到达晶格缺陷并形成负面影响磷光体功效和流明维持率的色心或其他缺陷来提高磷光体功效和流明维持率。因此，稀土离子减少负面影响磷光体功效和流明维持率的色心或其他缺陷的数目。通常，三价稀土离子的功能在于优先于缺陷将载流子捕获于主体晶格或材料中。然而，必要时三价稀土离子可以在磷光体中发挥其他预期功能。
在一个实施例中，磷光体组合物可以包括一种或多种稀土离子，所述稀土离子可以以稳定的多价状态（如二价和三价状态或三价和四价状态）存在。例如，含有三价稀土离子的磷光体组合物还可在组合物中显示稳定的二价价态。根据它们的稳定价态，稀土离子可以提供电子捕获中心或空穴捕获中心，并且还可分别称为“电子捕获性掺杂离子”或“空穴捕获性掺杂离子”。在一个实施例中，三价稀土离子可以从由Ce3+、Tb3+和Pr3+组成的群组中选出。在另一实施例中，三价稀土离子为Pr3+。在又一个实施例中，三价稀土离子为Ce3+。
在一个实施例中，磷光体组合物中的三价稀土离子处于约10ppm（百万分率）至约10000ppm的范围内。在某些实施例中，稀土离子的浓度可以在约2500ppm至约7000ppm之间变化。在另一实施例中，磷光体组合物中的三价稀土离子处于约10ppm（百万分率）至约2000ppm的范围内。在一个实施例中，铕离子以组合物总重量的约1摩尔%至约50摩尔%的范围存在。在另一实施例中，磷光体组合物中的三价稀土离子处于约0.001摩尔%至约1摩尔%三价稀土离子的范围内。
在一个实施例中，本发明的磷光体组合物进一步包括一种或多种另外的磷光体，如磷光体共混物可以用于照明设备中。附加磷光体的非限制性实例包括可用以提供白光的发绿光、红光、橙光、黄光和蓝光的磷光体。此外，可以使用一些其他磷光体，例如在整个可见光谱区中实质上不同于在这里描述的磷光体波长的波长下发光的磷光体。这些附加磷光体可以用于共混物中以定制所得光的白色，并且产生提高了光质量的光源。
当磷光体材料包括两种或更多种磷光体的共混物时，磷光体共混物中各种磷光体各自的比率可以根据所期待光输出的特征而变。可以调整不同磷光体共混物中各种磷光体的相对比例，使得当将它们的发射共混并用于照明装置中时，产生在CIE（国际照明委员会）色品图上具有预定x和y值的可见光。如所述，优选产生白光。然而，如所述，磷光体组合物中各磷光体的确切身份和量可根据最终用户的需要而变。
在一个实施例中，磷光体组合物可以含有光学惰性的痕量杂质。在一个实施例中，存在其量多达磷光体组合物约10重量%的这些杂质不会显著影响磷光体的量子效率或颜色。
通常，可能期望将颜料或滤光剂（filter）添加至磷光体组合物中。在一个实施例中，磷光体组合物包括约0重量%至约5重量%（以磷光体总重量计）的能够吸收波长在250nm和450nm之间的紫外线辐射的颜料或其他紫外线吸收剂材料。合适的颜料或滤光剂包括本领域中已知的任何能够吸收在250nm和450nm之间产生的辐射的颜料或滤光剂。例如，这些颜料包括钛酸镍或锆酸镨。
在一个实施例中，磷光体组合物可以用于如LED等照明设备中。在另一实施例中，上述磷光体组合物可以用于除LED外的附加应用中。例如，可以将所述材料用作在下述装置中的磷光体：荧光灯、阴极射线管、等离子体显示装置、背光液晶系统、氙气激发灯、用于通过发光二极管（LED）激发的装置、阴极射线管、紫外线激发装置如彩灯（chromatic lamp）或液晶显示器（LCD）。所述材料还可用作在下述装置中的闪烁剂：电磁热量计、γ射线照相机、计算机断层摄影术扫描仪或激光器。这些用途意图仅具有示例性并且不作穷举。
根据另一方面，本发明提供一种照明设备，所述照明设备包括（i）辐射源；以及（ii）磷光体，其以辐射方式与所述辐射源耦合并且具有从由Sr4-a-zAaEuzD12O22和Sr4-a-zAaEuzD14O25组成的群组中选出的式子的；其中A为至少两种除锶以外的碱土金属；D为铝；0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中所述磷光体中存在的铝的至少一部分源自γ氧化铝。
根据又一方面，本发明提供一种制备磷光体组合物的方法。所述方法包括混合γ氧化铝、含氧锶化合物、含氧铕化合物和至少一种从由四硼酸锂、碳酸锂、硼酸、碱金属硼氢化物和其组合组成的群组中选出的材料以形成反应混合物；在还原性气氛中在约800℃至约1300℃范围内的温度下加热所述反应混合物，持续时间为足以形成具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzD12O22、Sr4-a-zAaEuzD14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体组合物，其中A为除锶以外的碱土金属；D为铝；0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中磷光体组合物中存在的铝的至少一部分源自γ氧化铝。
上述磷光体组合物可以使用已知的固态反应方法产生。在一个实施例中，磷光体前体组合物可以为干式共混或湿式共混的并且在空气中或在弱还原性气氛下在约800℃至1600℃范围内的温度下燃烧得到磷光体组合物。在另一实施例中，磷光体前体组合物可以为干式共混或湿式共混的并且在空气中或在弱还原性气氛下在约800℃至1300℃范围内的温度下燃烧得到磷光体组合物。可以在混合前体组分的步骤之前或期间将助熔剂（有时也称为“熔剂”）添加至混合物中。这种熔剂可以为任何常规熔剂，如碱金属/碱土金属的氯化物或氟化物。在一个实施例中，熔剂包括氯化钡、氟化钡、氯化锂、氟化锂、氢氧化锂、氮化锂、四硼酸锂、氯化铝、氟化铝、氯化铵、硼酸、氯化镁、氟化镁或这些材料的任何组合。小于混合物总重量的约20重量%的量的助熔剂足够用于助熔目的。在一个实施例中，将小于混合物总重量的约10重量%的助熔剂用作熔剂。
可以通过任何机械方法将构成磷光体前体的材料，即，γ氧化铝、氧化锶前体、氧化铕前体和至少一种稀土金属氧化物前体混合在一起，所述机械方法包括（但不限于）在高速共混机或带式共混机中搅拌或共混。可以将所述材料在球磨机、锤磨机或喷磨机中混合并一起粉碎。尤其当将要将起始材料的混合物制成溶液以用于后续沉淀时，所述混合可以通过在醇或有机溶剂中湿式研磨来进行。如果在一个实施例中混合物为湿的，那么首先干燥所述混合物，随后在还原性气氛下在约900℃至约1700℃、优选约1000℃至约1600℃的温度下燃烧，持续足以将所有前体均转化成磷光体组合物的时间。
通常，可以用分批方法或连续方法进行所述燃烧，有时同时进行搅拌或混合操作以促进良好的气固接触。燃烧时间取决于待燃烧的混合物的量、引导通过燃烧设备的气体的速率和燃烧设备中气固接触的质量。通常，最多约10小时的燃烧时间便足够。还原性气氛通常包括还原性气体，如氢气、一氧化碳或其组合，任选地用非活性气体如氮气或氦气或其组合进行稀释。或者，可以将含有混合物的坩埚装进含有高纯度碳颗粒的第二密闭坩埚中，并且在空气中燃烧，以使碳颗粒与空气中存在的氧气反应，从而产生一氧化碳以便提供还原性气氛。
根据另一方面，本发明提供包括本发明磷光体的照明设备。在一个实施例中，所述照明设备包括（i）辐射源；以及（ii）以辐射方式与辐射源耦合的磷光体。如本说明书中所用，术语“以辐射方式耦合”意指所述元件彼此相关联，使得来自一方的辐射传输到另一方。如上文实施例中所讨论，该发光材料含有具有从由Sr4-a-zAaEuzD12O22和Sr4-a-zAaEuzD14O25组成的群组中选出的式子的磷光体；其中A为至少两种除锶以外的碱土金属；D为铝；0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中所述磷光体中存在的所述铝的至少一部分源自γ氧化铝。
磷光体的发光性质可以通过磷光体的转换产率进行定量，所述磷光体的转换产率对应于由磷光体发射的光子的数目与形成激发束的光子的数目的比率。通过在电磁谱的可见光范围内测量在紫外线或真空紫外线范围内通常在低于280nm波长激发下的磷光体发射来评价磷光体的转换产率。接着将在400nm和700nm之间积分的发射强度下对磷光体获得的亮度值与参考磷光体的亮度值相比较。可以将磷光体用于激发源在紫外线范围（200-280nm）内，例如为约254nm的照明或显示系统中。
可以将磷光体置于照明设备如荧光灯或需要磷光体的任何其他系统如发光二极管（LED）和等离子体显示器中。本发明的磷光体组合物可以用于紫外线激发装置，如三色灯中，尤其用于汞蒸气三色灯、背光液晶系统用灯、等离子体屏、氙气激发灯、用于通过发光二极管（LED）激发的装置、荧光灯、阴极射线管、等离子体显示装置、液晶显示器（LCD）和紫外线激发标记系统中。还可将本发明的磷光体组合物用作下述设备中的闪烁剂：电磁热量计、γ射线照相机、计算机断层摄影术扫描仪或激光器。这些用途意图仅具有示例性并且不作穷举。
在一个实施例中，将辐射源和磷光体安置在密封壳体中。在一个实施例中，壳体可以包括从由以下组成的群组中选出的任何材料：环氧树脂、塑料、低温玻璃、旋涂玻璃、聚合物、热塑性塑料、热固性塑料、树脂、有机硅或本领域中已知的其他类型的封装材料。通常，相对于由照明设备产生的光的波长，壳体材料为透明的或实质上可透光的。例如，辐射源可以包括当它所发射的辐射被引导至磷光体上时能够产生白光的任何半导体蓝色或紫外光源。在一个实施例中，辐射源可以为半导体激光二极管。在另一实施例中，辐射源可以为汞气放电。在又一个实施例中，辐射源为发光二极管。
实例
实例1（Ex.1）：从γ氧化铝合成Sr3.9Eu0.1Al14O25磷光体
将碳酸锶（5.7576克）、氧化铕（0.1760克）和γ氧化铝（7.1372克）与0.0309克硼酸共混在一起。将共混混合物转移至炉子并且在约1300℃的温度下在含1%氢气的氮气（99%）气氛中燃烧约10小时。在规定时间结束时，将样品冷却并且研磨，获得约11克粒度为约9微米的产物磷光体（Sr3.9Eu0.1Al14O25）。
比较实例1（CEx.1）：从α氧化铝合成Sr3.9Eu0.1Al14O25磷光体
使用上文针对实例1所述的方法，但采用α氧化铝（7.1372克）替代γ氧化铝来合成CEx.1的磷光体组合物。
实例2（Ex.2）：合成Sr3.899Eu0.10Ce0.001Al14O25（SAE-Ce3+）
将碳酸锶（30.5073克）、0.9326克氧化铕、37.8272克γ氧化铝、0.091克氧化铈和0.1638克硼酸共混在一起。将共混混合物转移至炉子并且在约1300℃的温度下在含1%氢气的氮气（99%）气氛中燃烧约10小时。将样品冷却并且研磨，获得粒度为近似约9微米的产物磷光体Sr3.899Eu0.10Ce0.001Al14O25（约60克）。
实例3（Ex.3）：合成Sr3.899Eu0.10Pr0.001Al14O25（SAE-Pr3+）
将碳酸锶（30.5073克）、0.9326克氧化铕、37.8272克γ氧化铝和0.09克氧化镨（Pr6O11）和0.1638克硼酸共混在一起。将共混混合物转移至炉子并且在约1300℃的温度下在含1%氢气的氮气（99%）气氛中燃烧约10小时。将样品冷却并且研磨，获得粒度为近似约9微米的产物磷光体Sr3.899Eu0.10Pr0.001Al14O25（约60克）。
量子效率测量：
对产物磷光体粉末进行量子效率和吸收性测量。将产物粉末压入铝块（aluminum plaque）并且使用SPEX Flourolog双光谱仪、相对于已知标准来运行光谱。
如表1中所示出，发现源自γ氧化铝的产物磷光体（Ex.1）与源自α氧化铝的磷光体组合物（CEx.1）相比，显示更高的量子效率（QE）（96）。
表1
ABS 量子效率
Ex.1 86 96
CEx.1 83 82
灯性能测量
使用公认方案在紧凑型线性荧光灯泡（LFL）中测试所合成的磷光体
表2
样品 100h 500h 1000h 2000h
Ex.2 50.5 47.8 45.4 42.4
Ex.3 51.0 49.0 47.9 46.4
Ex.1 51.9 50.2 48.8 47.1
CEx.2* 39.8 36.2 34.4 32.8
*CEx.2为一种市售SAE磷光体
表2示出在9W biax紧凑型荧光灯中本发明磷光体组合物的性能。如自表2可见，与市售样品相比，本发明的磷光体组合物显示增强的性能且持续更长时间。
表3示出在线性T8荧光灯中本发明磷光体组合物的性能。如自表3可注意到，本发明磷光体组合物的x和y值与商业磷光体的x和y值相当，表明色点无明显移位。然而，与商业样品（CEx.2）的44流明/瓦相比，本发明的磷光体组合物显示至少70流明/瓦的更好灯性能。
表3：
Figure BDA0000458424060000121
前述实例仅具有说明性，仅用以说明本发明的一些特征。随附权利要求书意图在所构思的广泛范围内要求对本发明的保护，并且本说明书中所述的实例仅用于说明所选实施例，而所选实施例是所有可能实施例的一个分支。因此，申请人的目的在于随附权利要求书并不受用于说明本发明特征的所选实例的限制。权利要求书中所用的术语“包括”和其语法变体在逻辑上也针对并包括程度上具有变化和不同的短语，如（但不限于）“基本上由......组成”和“由......组成”。必要时已提供了范围；那些范围包括其间的所有子范围。可以预料的是，在这些范围中的变化对于具有所属领域中的普通技术水平的从业人员而言是自明的，并且在尚未进入公知领域的情况下是自明的，这些变化应在可能情况下解释为包括在随附权利要求书的范围内。还预见到，科技进步将可能产生目前由于语言不严密性而尚未提出的可能的等效物和替代，并且这些变化也应解释为在可能情况下包括在随附权利要求书的范围内。

Claims (23)

1.一种磷光体前体组合物，其包括γ氧化铝、氧化锶前体、氧化铕前体和除氧化锶前体以外的碱土金属前体，所述磷光体前体组合物在800℃以上的温度下热处理时得到具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0。
2.根据权利要求1所述的前体组合物，其进一步包括稀土金属氧化物。
3.根据权利要求2所述的前体组合物，其中所述稀土金属氧化物从由氧化钐、氧化镱、氧化铥、氧化铈、氧化铽、氧化镨和其组合组成的群组中选出。
4.根据权利要求1所述的前体组合物，所述碱土金属氧化物前体从由氧化钙前体、氧化钡前体、氧化镁前体、氧化锌前体和其组合组成的群组中选出。
5.一种磷光体前体组合物，其包括：γ氧化铝、碳酸锶、氧化铕和除碳酸锶以外的碱土金属碳酸盐，所述磷光体前体组合物在800℃以上的温度下热处理时得到具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的磷光体，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0。
6.一种磷光体组合物，其在800℃以上的温度下热处理时具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中所述磷光体组合物中存在的所述铝的至少一部分源自γ氧化铝。
7.根据权利要求6所述的组合物，其进一步包括三价稀土离子。
8.根据权利要求7所述的组合物，其中所述三价稀土离子从由钐、镱、铥、铈、铽、镨和其组合组成的群组中选出。
9.根据权利要求7所述的组合物，其中所述三价稀土离子以约百万分之十至约百万分之一万的范围存在。
10.根据权利要求6所述的组合物，其中所述磷光体具有式Sr4Al14O25:Eu2+，Q3+，其中Q3+为三价稀土离子。
11.根据权利要求6所述的组合物，其中A从由钙、钡、镁、锌和其组合组成的群组中选出。
12.根据权利要求6所述的组合物，其中铕离子的量以所述组合物的总重量的约1摩尔%至约50摩尔%的范围存在。
13.根据权利要求6所述的组合物，其进一步包括发蓝绿光的磷光体。
14.根据权利要求6所述的组合物，其进一步包括发绿光的磷光体。
15.一种磷光体组合物，其具有从由Sr4Al14O25:Eu2+，Q3+组成的群组中选出的式子，其中Q3+为三价稀土离子，并且其中所述磷光体组合物中存在的所述铝的至少一部分源自γ氧化铝。
16.一种制备磷光体组合物的方法，其包括：
混合γ氧化铝、含氧锶化合物、含氧铕化合物和至少一种从由四硼酸锂、碳酸锂、硼酸、硼砂、碱金属硼酸盐以及其组合组成的群组中选出的材料以形成反应混合物；
在还原性气氛中在约800℃至约1300℃范围内的温度下加热所述反应混合物，持续时间为足以形成在800℃以上的温度下热处理时具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子的所述磷光体组合物，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中所述磷光体组合物中存在的所述铝的至少一部分源自γ氧化铝。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述反应混合物进一步包括至少一种稀土金属氧化物。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述反应混合物进一步包括至少一种从由铕、所述稀土金属、所述第IIIA族金属和其组合组成的群组中选出的卤化物化合物。
19.一种照明设备，其包括：
（i）辐射源；以及
（ii）磷光体，其以辐射方式与所述辐射源耦合并且在800℃以上的温度下热处理时具有从由Sr4Al14O25:Eu2+、Sr4-a-zAaEuzAl14O25和其组合组成的群组中选出的式子，其中A为除锶以外的碱土金属，0≤a<4；0.001<z<0.3；并且4-a-z>0；并且其中所述磷光体中存在的所述铝的至少一部分源自γ氧化铝。
20.根据权利要求19所述的照明设备，其中磷光体进一步包括三价稀土离子。
21.根据权利要求19所述的照明设备，其中所述辐射源为汞气放电。
22.根据权利要求19所述的照明设备，其中所述辐射源为发光二极管。
23.根据权利要求19所述的照明设备，其中所述辐射源和所述磷光体组合物安置在密封壳体中。
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