CN1097454A - 发光材料 - Google Patents
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Abstract
本发明发光材料包括以下物料的反应产物：钇-
硅-磷发光材料；以及选自镧，铈，铽和铕氧化物及其
混合物的活化剂。
Description
本发明涉及发光材料和该材料涂层制品。
放电灯如水银放电灯或水银灯广泛作普通照明用，因为与普通白炽灯相比，其中电能转换成辐射能的效率高。
现有技术中为制成辐射和发光性能进一步提高的高效放电灯已进行深入研究和开发并授予许多专利，其中涉及对管外观设计的改进，尤其是对用于将管涂层并将水银发出的较短波长紫外线辐射转换成具有较长波长和更广光谱分布的辐射的材料的改进。
但仍需开发具有更长寿命和更高发光度的放电灯。
因此本发明目的是克服或至少是缓解现有技术的一或多种困难。
本发明第一方面是提供发光组合物，其中包括以下两种原料的反应产物：
钇-硅-磷发光材料和
选自镧，铈，铽和铕氧化物及其混合物的活化剂。
发光材料优选用三种或多种所说氧化物如镧，铈，铽和铕氧化物的混合物活化。
活化剂更优选还包括锶氧化物。
本发明发光组合物与现有发光材料的区别在于用钇-硅-磷活化的发光材料代替常用铝酸盐或镓酸盐发光材料，如现有技术中常见铝酸盐发光材料可与其组织中存在的各元素一起形成氧化铝晶格。
但本发明发光材料与其组织中作为活化剂存在的各种元素，优选包括铕一起形成硅氧化物晶格。
用钇-硅-磷发光材料可降低发光材料的费用并可延长寿命和提高发光度。用该发光材料时，随着时间的延续，基本上不会降低发光度，事实上相反，还可提高发光度。
所用硅源可选自硅酸，硅氧化物如二氧化硅（如硅石）或草酸硅，优选用草酸硅，最终物料中优选硅量以其氧化物形式计为物料总重的优选约10-50wt%，更优选10-35wt%。
磷化合物可用于制造发光材料，包括氧化物如五氧化磷及酸如正磷酸，卤化物如三氯化磷和氧卤化物如氧氯化磷等，优选五氧化磷，而且磷优选以其氧化物形式存在，其量以物料总重计优选为约1-20wt%，更优选1-10wt%。
所用钇源可为氧化钇，优选量为物料总重的约20-60wt%。
镧系元素一般以氢化物，氧化物，氢氧化物或卤化物形式提供，混合物可为两或多种这些镧系元素的配合物，各镧系元素的混合物或一或多种配合物与这些镧系元素的一或多种化合物的混合物，而且镧系元素宜以其三价氧化物形式存在，即M2O3，其中M为镧系元素离子，并包括上述各镧系元素的混合物。
镧系元素在发光组合物中的存在量为约1-36wt%，优选9-36wt%，在优选镧系元素氧化物的混合物中各镧系元素优选量如下：
氧化物 重量比例
镧 5-20%
铈 2-8%
铽 1-4%
铕 1-4%
除上述成分而外，还可包含以其适宜形式存在的其它元素以提高发光谱质量，优选添加剂为锶，而锶可以其氧化物，卤化物，硝酸盐，酸和氧卤化物等形式提供，其量以其氧化物形式计为发光材料总重的约5-15wt%，并已发现含锶可提高物料的色彩相关温度（CCT）。
可加入少量添加剂以达到特别效果或可作杂质而天然存在，其中最常见的包括以下元素的化合物，离子，自由基及其它化学形态：铝，钙，锰，铅，钡，铋，硼和氯。
可用已知方法如高温固相反应制成发光材料。
因此本发明另一目的是提出发光组合物制备方法，其中包括：
提供钇，硅和磷源;和
选自镧，铈，铽和铕氧化物及其混合物的活化剂;
将钇，硅和磷源与活化剂混合;以及
高温烧制混合物。
形成的产物具有玻璃态组织，而活化剂优选为镧，铈，铽和铕氧化物的混合物。
各成分以要求化学计量存在的混合物可加热到约1200-1750℃，优选1458-1700℃直到形成玻璃态物质为止。
产物可进行缩小尺寸的步骤，该物质可冷却，研磨和筛分，这样制成的粒状物料可达到例如约1-30μm的料径，可再将该粒状物料与粘结剂如乙酸丁酯，二甲苯，羟乙基纤维素或水混合形成可用来涂层低压放电灯内表面的浆料。
本发明其它方面涉及用上述发光组合物涂层的荧光屏以及放电灯，尤其是含该物料作内涂层的水银灯。
可用已知方法对放电灯涂层，如灯涂层前先将内部洗净，干燥和冷却如用“上压”法进行，其中用惰性气体如氩气对涂层浆料加压以强制涂料上升到灯内，在灯内表面形成至少60μm的涂层，然后让灯泄流，冷却后用热空气干燥，其中可用气体烘烤炉使涂料烧结并从灯端去除涂料。
本发明发光材料可有效地用于放电灯如普通照明用低压水银灯并如下述实施例所述具有广谱分布。
本发明详见以下实施例和附图，附图为辐射谱能分布图，但应注意到下述仅为举例，不应理解为以任何方式限制本发明构思。
实施例1
物料 重量份 份%
二氧化硅(SiO2) 60.25 37.80
氧化钇 68.29 42.85
五氧化磷 25.3 15.87
氧化铕 5.52 3.48
总计159.36 总计%100.00
该混合物可达到更具红光谱的色彩相关温度。
实施例2
物料 重量份 份%
二氧化硅 64.0 40.13
氧化钇 58.3 36.55
五氧化磷 7.6 4.77
氧化铈 6.0 3.76
氧化铽 3.2 2.00
氧化镧 20.4 12.79
总计159.5 总计%100.00
该混合物可达到更具绿光谱的色彩相关温度。
实施例3
用以下成分按所述量制成混合物：16wt%草酸硅，15wt%氧化镧，6wt%草酸铈，33wt%氧化铕，27wt%氧化钇，2wt%氧化铕，9wt%碳酸锶和7wt%五氧化磷。混合物中杂质主要包括＜1wt%氧化铝，＜1wt%碳酸钙，＜1wt%氧化镁，＜1wt%氧化锰，＜1wt%氯化钡，＜1wt%碳酸铋和＜1wt%氧化硼。
混合物在炉中1500℃下加热直到形成结晶物质，产物冷却并研磨后粒状物料筛分至约2-30μm。
混合物用常见涂层方法涂在常见紧凑低压水银灯上并进行谱能试验，如图1所示色彩相关温度为5500°K。
实施例4
同于实施例1用以下成分按所述量混合制成混合物并加热：29wt%草酸硅，9wt%氧化镧，4wt%氧化铈，2wt%氧化铽，49wt%氧化钇，3wt%氧化铕和3wt%五氧化磷。混合物中杂质主要包括＜1wt%氧化铝，＜1wt%碳酸锶，＜1wt%碳酸钙，＜1wt%氧化镁，＜1wt%氧化锰，＜1wt%氧化铅，＜1wt%氧化钡，＜1wt%碳酸铋和＜1wt%氧化硼。
测得的该物料谱能数据如图2，色彩相关温度2800°K。
这些结果及上例结果表明所配制的发光材料具有优异谱能。
最后应注意到在本发明构思范围内可作出各种其它改进和/或变化。
Claims (14)
1、发光组合物，其中包括以下物料的反应产物：
钇-硅-磷发光材料；以及
选自镧，铈，铽和铕氧化物及其混合物的活化剂。
2、权利要求1的发光组合物，其中活化剂包括三或多种所说氧化物。
3、权利要求1的发光组合物，其中活化剂为镧，铈，铽和铕氧化物的混合物。
4、权利要求1的发光组合物，其中活化剂还包括氧化锶。
5、权利要求4的发光组合物，其中氧化锶构成组合物总重的5-15wt%。
6、权利要求1的发光组合物，其中钇以其氧化物形态构成组合物总重的约20-60wt%;
硅以其氧化物形态构成组合物总重的约10-50wt%;以及
磷以其氧化物形态构成组合物总重的约1-20wt%。
7、权利要求6的发光组合物，其中镧系元素存在量以组合物总重计为约1-36wt%。
8、权利要求6的发光组合物，其中添加剂/杂质存在量以组合物总重计为约1wt%以下。
9、权利要求8的发光组合物，其中杂质选自铝，钙，镁，锰，铅，钡和硼。
10、发光组合物制备方法，其中包括：
提供钇，硅和磷源;和
选自镧，铈，铽和铕氧化物及其混合物的活化剂;
将钇，硅和磷源与活化剂混合;以及
高温烧制混合物。
11、权利要求10的方法，其中制成的产品具有玻璃态组织并进行尺寸缩小步骤。
12、用权利要求1的发光组合物涂层的荧光屏。
13、用权利要求1的发光组合物内涂层的放电灯。
14、基本上参照实施例1-4中任一例所述的发光组合物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AU31166/93A AU3116693A (en) | 1992-01-13 | 1993-01-13 | Luminescent material |
| CN93108022.3A CN1097454A (zh) | 1992-01-13 | 1993-07-12 | 发光材料 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPL034292 | 1992-01-13 | ||
| AU31166/93A AU3116693A (en) | 1992-01-13 | 1993-01-13 | Luminescent material |
| PCT/AU1993/000276 WO1994029403A1 (en) | 1993-01-13 | 1993-06-11 | Luminescent material |
| CN93108022.3A CN1097454A (zh) | 1992-01-13 | 1993-07-12 | 发光材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1097454A true CN1097454A (zh) | 1995-01-18 |
Family
ID=36829900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN93108022.3A Pending CN1097454A (zh) | 1992-01-13 | 1993-07-12 | 发光材料 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1097454A (zh) |
| AU (1) | AU3116693A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100388405C (zh) * | 2004-02-23 | 2008-05-14 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 掺铈掺铕铝酸镥钇亚微米成像荧光屏及其制备方法 |
| CN102329617A (zh) * | 2010-07-14 | 2012-01-25 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 含磷硅酸盐荧光粉及其制备方法 |
-
1993
- 1993-01-13 AU AU31166/93A patent/AU3116693A/en not_active Abandoned
- 1993-07-12 CN CN93108022.3A patent/CN1097454A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN100388405C (zh) * | 2004-02-23 | 2008-05-14 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 掺铈掺铕铝酸镥钇亚微米成像荧光屏及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU3116693A (en) | 1993-07-15 |
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