[發明專利]用氖氣和稀土熒光粉產生近白光的方法

無效

• 申請號: 201210257791.7
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN102800558A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 韓冰;孫向陽
• 申請（專利權）人: 孫向陽
• 主分類號: H01J61/42
• 分類號: H01J61/42;H01J61/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用氖氣和稀土熒光粉產生近白光的方法，屬化工、電子領域的電光源行業。

背景技術

目前市場上節能燈的熒光粉是合成了稀土綠粉(Ce，Tb)MgAl11O19、藍粉(Ba，Mg，Eu)3Al16O27和紅粉Y2O3:Eu3+將它們按一定比例混合制成了三基色粉。三基色熒光粉主要由17種稀土元素中的4種組成，分別是釔Y、銪Eu、鋱Tb、鈰Ce；以(Ce、Tb)MgAl11O19為例，通過改變組分使Ce3+的發射(360nm)與Tb3+的吸收(340nm)有最好的重疊，從而增大Ce3+→Tb3+的能量傳遞。并且使Ce3+的最大吸收(280nm)藍移，使之與汞線輻射(254nm)有更好的匹配。

節能燈是在汞的作用下激活熒光粉獲得白光，而一只節能燈燈管平均含有0.5-5毫克的汞，而汞是一種劇毒的物質，是有生物蓄積性、持久性的毒性金屬物質，可以導致多種疾病。1毫克的汞浸入地下會造成大約360噸水的污染。這導致了節能燈推廣遭遇到汞污染環境的尷尬局面。

發明內容

為了克服現有節能燈汞污染的不足，本發明提供一種用氖氣和稀土熒光粉產生近白光的方法可以供生產節能燈使用，我們眼中色彩是在紅、黃、藍三個基本色系的基礎上產生的。白光只是一種混色后的現象，而不存在一個中心波長，如果要知道一束白光的光譜，可以采用一定的方法將其分解即色散。分解后的白光有多種顏色呈現。

一種冷陰極輝光放電發光的電光源叫冷光源，如霓虹燈，氣體發光是線狀譜，我們利用輝光放電原理來激活節能燈中的氖氣，由于氖氣發出的是紅光，我們將稀土綠粉(Ce，Tb)MgAl11O19和藍粉(Ba，Mg，Eu)3Al16O27按照一定的比例調和，叫做藍綠粉，稀土藍綠被氖氣激活后，節能燈有氖氣的紅光和激活后的稀土藍綠粉的發出的光，色彩疊加混合就可以得到我們需要的近白光。即利用氖氣的紅光和稀土藍綠粉的發光獲得使節能燈產生近白光的方法。這種用色彩疊加的方法獲得需要色彩的方法也叫加色法。

原理：氖氣的可見光波長400nm-700nm，其中峰值波長582nm占整個光強的35-45％。而這個波長剛好跟藍綠粉的470～500nm接近，用藍綠粉代替以往的三基色粉中的藍粉，可以使節能燈的顯色指數提高到86以上。

稀土藍綠粉的基質和激活物質有所不同，但其中的發光關鍵均在于稀土激活物質，如銪、鈰、鋱等。綠粉：鈰、鋱激活鋁酸鎂，化學式：CeMgAl11O19:Tb；藍粉：二價銪激活鋁酸鎂鋇，化學式：BaMgAl10O17:Eu。可以利用節能燈稀土金屬外層離子(D→F)在電子粉的電離躍遷產生發光來激活節能燈。

稀土節能燈的顯色指數受藍粉的發射峰值的影響，稀土粉中的藍粉是以Eu2+激活的鋁酸鹽或鹵磷酸鹽。通過改變組份調整光色，當藍綠粉其發射峰值為470～500nm時，三基色燈的顯色性可得到明顯的改善。而這個峰值剛好跟氖氣波長400nm-700nm一致，按一定比例混合可以得到2700～6500K不同的色溫，相應的燈的發光效率可達80～100lm/W，顯色指數為85～90。一般來說，綠粉含量越高、藍粉含量越低，則燈管發光效率越高。

在節能燈藍綠粉的波長跟氖氣波長重疊的范圍之外，利用上轉換化法激活節能燈稀土摻雜晶體NaYF4-Yb-Er彌補稀土藍綠粉發出光譜的不足，上轉換發光已覆蓋紅綠藍所有的可見光波長范圍。氖氣的可見光波長400nm-700nm分別對應于熒光粉中Er3+離子的2H9/2→4I15/2，4S3/2→4I15/2和4F9/2→4I15/2能級的躍遷和對應于熒光粉中Tm3+離子的1D2→3H6，1G4→3H6和1G4→3F4能級的躍遷，Er3+離子發出的光與Tm3+離子發出的光最終混合成近白光。氖氣添加其他氣體后波長可以延伸到850nm以上，這也將更有利于稀土粉發光的探索。由于氖氣的光是橙紅色的，與稀土粉發光混色色溫感覺自然。

本發明的有益效果是，去除節能燈的汞污染危害，延長節能燈的使用壽命，且材料易購。

附圖說明

附圖為有氪氣成分的氖氣光譜圖；

具體實施方式

根據光譜要求將球磨后的稀土藍粉和綠粉按照一定的比例混合，添加膠合劑對節能燈的玻璃管進行涂粉、刷粉工藝操作，送入烤房進行烘干備用。