JP2005075929A - 希土類及びiiib族金属の酸化物を含む改善されたユーロピウム賦活蛍光体及びそれを作る方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ユーロピウム賦活蛍光体は、ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つの希土類金属と、アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択される少なくとも1つのIIIB族金属とを含む。蛍光体を作る方法は、少なくとも1つの選択されたIIIB族金属の少なくともハロゲン化合物を出発混合物に加えることを含む。方法は更に、出発混合物を酸素含有雰囲気中で燃焼することを含む。
【選択図】 図4
Description
edia of Physical Science and Technology」、第7巻、230〜231頁(Robert A. Meyers編、1987年)を参照されたい。一般に、色温度が上昇するにつれて、光はより青くなる。色温度が低下するにつれて、光は赤く見える。典型的な白熱灯は、約2700Kの色温度を有し、一方、蛍光灯は、3000Kから6500Kの範囲の色温度を有する。光源を示す点が正確にCIE色度図の黒体軌跡上にない場合には、該光源は、平均的な人間の目にはほとんど同じ色に見える黒体軌跡上の温度である相関色温度を有する。
CIE(国際照明委員会、Commission International de l’Eclairage)色度図上で示され比較される。例えば、「Encyclopedia of Physical Science and Technology」、第7巻、230〜231頁(Robert A. Meyers編、1987年)
0≦x,y,x,v≦1、0≦x+y≦1、0≦z+v≦1
として、Gd1-x-yYxLay)(Al1-z-vGazInv)O3:Eu3+の化学式を有する。
0≦x,y,x,v≦1、0≦x+y≦1、0≦z+v≦1
として、(Gd1-x-yYxLay)(Al1-z-vGazInv)O3:Eu3+の化学式を有する。この化学式において、コロンの後に書かれた3価ユーロピウムイオンは、酸化ホスト格子の中にドープされた賦活剤を示す。ユーロピウム賦活剤は、約0.0005から約20モルパーセントの量で存在し、約0.0005から約10モルパーセントの量で存在するのが好ましく、約0.001から約5モルパーセントの量で存在するのがより好ましい。
(実施例)
Gd2O3(37.11g)、Eu2O3(1.90g)、Al2O3(9.89g)、及びAlF3(1.81g)の量をZrO2媒質を用いて、約4時間の間密に混合した。このAlF3の量は、合計アルミニウムの10原子パーセントとなった。この混合物を、箱形炉のアルミナ製るつぼ内で空気中1250℃において5時間燃焼した。蛍光体は、Gd0.95Eu0.05AlO3の化学式を有した。この蛍光体は、標準的な蛍光体(Y2O3:Eu3+)の量子効率の約85−90パーセント、又は約75−80パーセントの絶対量子効率を示し、254nmにおける励起放射線の85パーセントの吸収を示した。比較すると、AlF3を除いて同じ化学式を有する蛍光体は、標準的な蛍光体の約70パーセントの量子効率と254nmにおける励起放射線の約70パーセントの吸収を示した。
白色発光デバイス
本発明の蛍光体及び他の蛍光体を含む選択されたブレンドを250から300nmの波長域の紫外線を生成する水銀放電ランプのようなガス放電デバイスに組み入れることにより、電気的エネルギを効率的に用いる白色光源がもたらされる。例えば、蛍光体ブレンドを、約4マイクロメートルより小さい、好ましくは約2マイクロメートルより小さい粒子寸法にまでミル加工又は粉砕することができる。次に、従来の方法でなされるように、放電ランプ管の内面に蛍光体ブレンドを加える。光散乱粒子を蛍光体ブレンドに添加して、光抽出を改善させ及び/又は吸収されない紫外線の望ましくない漏れを減少させることができる。ブレンド内の蛍光体の個々の量を調整することによって、発光デバイスのCCTが調整される。例えば、400nmから520nmの範囲のピーク発光を有する蛍光体の量を増加させることによって、高いCCTが達成される。一方、本発明の蛍光体の量を増加させることによって、より「暖かい」光を生成するであろう低いCCTが達成される。
Claims (35)
- 0≦x,y,x,v≦1、0≦x+y≦1、0≦z+v≦1
として、(Gd1-x-yYxLay)(Al1-z-vGazInv)O3:Eu3+の化学式を有する化合物を含み、紫外線を吸収し約580nmから約770nmの可視波長域で発光することができるユーロピウム賦活酸化物蛍光体であって、
ユーロピウムが約0.0005から約20モルパーセントの量で存在し、前記蛍光体が約254nmの波長における励起紫外線の少なくとも80パーセントを吸収することが可能であることを特徴とする蛍光体。 - 前記ユーロピウムが約0.0005から約10モルパーセントの量で存在する請求項1に記載の蛍光体。
- 前記ユーロピウムが約0.001から約5モルパーセントの量で存在する請求項1に記載の蛍光体。
- 前記蛍光体が、化学式GdAlO3:Eu3+を有する請求項1に記載の蛍光体。
- 前記蛍光体が、化学式YAlO3:Eu3+を有する請求項1に記載の蛍光体。
- 前記蛍光体が、化学式LaAlO3:Eu3+を有する請求項1に記載の蛍光体。
- 0≦x,y,x,v≦1、0≦x+y≦1、0≦z+v≦1
として、(Gd1-x-yYxLay)(Al1-z-vGazInv)O3:Eu3+の化学式を有する化合物を含む3価ユーロピウム賦活酸化物蛍光体を含む蛍光体ブレンドであって、前記蛍光体ブレンドが、約250nmから約400nmの波長域におけるEM放射線を実質的に吸収することを特徴とする蛍光体ブレンド。 - 前記蛍光体ブレンドが、約580nmから約770nmの範囲以外の可視波長域で実質的に発光する少なくとも1つの別の蛍光体を更に含む請求項7に記載の蛍光体ブレンド。
- 前記蛍光体ブレンドが、紫外EM放射線により励起されると白色光を発光する請求項7に記載の蛍光体ブレンド。
- 前記白色光が、CIE色度図の黒体軌跡上に実質的に色座標を有する請求項7に記載の蛍光体ブレンド。
- (a)ガス放電源と、
(b)0≦x,y,x,v≦1、0≦x+y≦1、0≦z+v≦1
として、(Gd1-x-yYxLay)(Al1-z-vGazInv)O3:Eu3+の化学式を有する化合物を含む3価ユーロピウム賦活酸化物蛍光体を含む蛍光体ブレンドと、
を含む光源であって、
前記蛍光体ブレンドが、約250nmから約400nmの波長域において前記ガス放電からEM放射線を吸収し、可視域の光を発光することを特徴とする光源。 - 前記ユーロピウム賦活酸化物蛍光体が、化学式GdAlO3:Eu3+である請求項11に記載の光源。
- 前記ユーロピウム賦活酸化物蛍光体が、化学式YAlO3:Eu3+である請求項11に記載の光源。
- 前記ユーロピウム賦活酸化物蛍光体が、化学式LaAlO3:Eu3+である請求項11に記載の光源。
- 前記蛍光体ブレンドが更に、
BaMgAl10O17:Eu2+、Sr5(PO4)3Cl:Eu2+、Sr4Al14O25:Eu2+、Sr3(PO4)5Cl:Eu2+、Sr2Al6O11:Eu2+、及びその混合物と、
CeMgAl11O17:Tb3+、(Ce,La)PO4:Tb3+、(Ce,Gd)MgB5O10:Tb3+、LaPO4:Ce3+,Tb3+、及びその混合物と、
Y2O3:Eu3+、YBO3:Eu3+、3.5MgO・0.5MgF2・GeO2:Mn4+、及びその混合物と、
からなる群の1つから選択された少なくとも1つの付加的な蛍光体を含む請求項11に記載の光源。 - ユーロピウム賦活希土類及びIIIB族酸化物蛍光体を作る方法であって、
(a)
(1)ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つの希土類金属の少なくとも1つの化合物と、
(2)ユーロピウムの少なくとも1つの化合物と、
(3)アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つのIIIB族金属の少なくとも1つの化合物と、
の混合物を準備し、
前記少なくとも1つのIIIB族金属の少なくとも1つの化合物がハロゲン化合物であり、
(b)前記混合物が3価ユーロピウム賦活ガドリウムアルミニウム蛍光体に変換されるのに十分な時間の間、ある温度で酸素含有雰囲気中で前記混合物を燃焼する、
ことを含む方法。 - 前記少なくとも1つの希土類金属の少なくとも1つの化合物が酸素含有化合物である請求項16に記載の方法。
- 前記ユーロピウムの少なくとも1つの化合物が酸素含有化合物である請求項16に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのIIIB族金属の少なくとも1つの化合物が酸素含有化合物である請求項16に記載の方法。
- 前記ハロゲン化合物がフッ化物である請求項16に記載の方法。
- 前記ハロゲン化合物が、前記少なくとも1つのIIIB族金属の総量の約1から約25原子パーセントを与える請求項16に記載の方法。
- 3価ユーロピウム賦活希土類及びIIIB族酸化物蛍光体を作る方法であって、
(a)
(1)ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つの希土類金属の少なくとも1つの化合物と、
(2)ユーロピウムの少なくとも1つの化合物と、
(3)アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つのIIIB族金属の少なくとも1つの化合物と、
を含む第1溶液を準備し、
前記少なくとも1つのIIIB族金属の少なくとも1つの化合物の少なくとも1つがハロゲン化合物であり、
(b)水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、及びその混合物からなる群から選択された材料を含む第2溶液を準備し、
(c)前記第1溶液及び前記第2溶液を混合して、前記少なくとも1つの希土類金属と、前記ユーロピウムと、前記少なくとも1つのIIIB族金属とを含む析出物を生成し、
(d)前記析出物が前記3価ユーロピウム賦活希土類及びIIIB族酸化物蛍光体に変換されるのに十分なだけの時間の間、前記析出物をある温度で燃焼する、
ことを含む方法。 - 前記ハロゲン化合物が、前記少なくとも1つのIIIB族金属の総量の約1から約25原子パーセントを与える請求項22に記載の方法。
- 前記ハロゲン化合物がフッ化物である請求項23に記載の方法。
- 前記第2溶液が水酸化アンモニウムを含む請求項22に記載の方法。
- 前記析出物を前記少なくとも1つの希土類金属と、ユーロピウムと、前記少なくとも1つのIIIB族金属との酸素含有化合物の混合物に変換するように燃焼する段階の前に、前記析出物を酸素含有雰囲気内で加熱する段階を更に含む請求項22に記載の方法。
- 前記加熱する段階が、約400℃から約900℃の範囲の温度において行われる請求項26に記載の方法。
- 前記加熱する段階の後で且つ前記燃焼する段階の前に、前記酸素含有化合物の混合物を微粉化する段階を更に含む請求項26に記載の方法。
- 3価ユーロピウム賦活ガドリニウムアルミニウム酸化物蛍光体を作る方法であって、
(a)
(1)ガドリニウム、イットリウム、ランタン、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つの希土類金属の少なくとも1つの化合物と、
(2)ユーロピウムの少なくとも1つの化合物と、
(3)アルミニウム、ガリウム、インジウム、及びその組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つのIIIB族金属の少なくとも1つの化合物と、
を含む第1溶液を準備し、
(b)水酸化アンモニウム、炭酸アンモニウム、シュウ酸アンモニウム、メタノールアミン、エタノールアミン、プロパノールアミン、ジメタノールアミン、ジエタノールアミン、ジプロパノールアミン、トリメタノールアミン、トリエタノールアミン、トリプロパノールアミン、及びその混合物からなる群から選択された材料を含む第2溶液を準備し、
(c)前記第1溶液及び前記第2溶液を混合して、前記少なくとも1つの希土類金属と、前記ユーロピウムと、前記少なくとも1つのIIIB族金属とを含む析出物を生成し、
(d)前記少なくとも1つのIIIB族金属の少なくとも1つのハロゲン化合物を前記析出物に加えて、IIIB族ハロゲン化合物含有析出物を形成し、
(e)前記IIIB族ハロゲン化合物含有析出物が前記3価ユーロピウム賦活希土類及びIIIB族酸化物蛍光体に変換されるのに十分なだけの時間の間、前記IIIB族ハロゲン化合物含有析出物をある温度で燃焼する、
ことを含む方法。 - 前記少なくとも1つのハロゲン化合物がフッ化物である請求項29に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのハロゲン化合物が、前記少なくとも1つのIIIB族金属の総量の約1から約25原子パーセントを与える請求項29に記載の方法。
- 前記第2溶液が水酸化アンモニウムを含む請求項29に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのIIIB族ハロゲン化合物含有析出物を前記少なくとも1つの希土類金属と、ユーロピウムと、前記少なくとも1つのIIIB族金属との酸素含有化合物の混合物に変換するように燃焼する段階の前に、前記少なくとも1つのIIIB族ハロゲン化合物含有析出物を、酸素含有雰囲気内で加熱する段階を更に含む請求項29に記載の方法。
- 前記加熱する段階が、約400℃から約900℃の範囲の温度において行われる請求項33に記載の方法。
- 前記加熱する段階の後で且つ前記燃焼する段階の前に、前記酸素含有化合物の混合物を微粉化する段階を更に含む請求項34に記載の方法。
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JP2007214579A (ja) * | 2006-01-16 | 2007-08-23 | Philips Lumileds Lightng Co Llc | 蛍光体変換発光デバイス |
JP2010050085A (ja) * | 2008-06-11 | 2010-03-04 | General Electric Co <Ge> | 高criランプ用蛍光体 |
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