[發(fā)明專(zhuān)利]熒光體材料、由其提供的熒光燈及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410806816.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104726099A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A.M.斯里瓦斯塔瓦;H.A.科曼佐;W.W.比爾斯;S.J.卡馬德洛;D.G.波羅布;W.E.科亨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): C09K11/78
• 分類(lèi)號(hào): C09K11/78;C09K11/02;H01J61/35
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 徐晶;林森

技術(shù)領(lǐng)域

總體而言，本發(fā)明涉及熒光體材料。更具體而講，本發(fā)明涉及能夠在熒光燈中使用且含有較低水平的一種或多種成分如稀土熒光體的稀土元素的熒光體材料。

背景技術(shù)

熒光體表現(xiàn)出熒光且通常用于熒光燈、發(fā)光二極管(LEDs)和各種其他應(yīng)用中。熒光體組合物通常包含用延長(zhǎng)發(fā)射時(shí)間的激活劑摻雜的主體材料。已知多種熒光體組合物，包括稀土化合物和用一種或多種稀土激活劑摻雜的過(guò)渡金屬化合物。

熒光燈通常包括充當(dāng)包圍含有惰性氣體和汞蒸氣的密封的放電空間的透明玻璃封套的玻璃管。該玻璃管的內(nèi)表面涂有含有熒光體組合物的層，該層通過(guò)例如氧化鋁或鹵熒光體的紫外線(UV)反射屏障層與該管隔開(kāi)。該汞蒸氣經(jīng)由施加電流以生成具有主要紫外(UV)波長(zhǎng)的輻射而離子化，該輻射繼而被該熒光體組合物所吸收，引起該熒光體組合物的激發(fā)以生成發(fā)射穿過(guò)玻璃管的可見(jiàn)光。

光源的光譜組成通常通過(guò)其顯色指數(shù)(color?rendering?index，CRI)計(jì)量，顯色指數(shù)為對(duì)由光源照亮的物體的心理物理色(psycho-physical?colors)符合參考照明體在指定條件下的那些心理物理色的程度的量度。熒光燈的顯色性質(zhì)和發(fā)射輸出可通過(guò)使用含有發(fā)紅光、綠光和藍(lán)光的熒光體的混合物的熒光體層改善，其組合產(chǎn)生看起來(lái)是白色的照明。作為一個(gè)非限制性實(shí)例，已經(jīng)采用含有以適當(dāng)比率混合的銪激活的鋁酸鋇鎂熒光體(BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺；BAM)作為發(fā)藍(lán)光的熒光體、鈰和鋱共激活的磷酸鑭熒光體(LaPO₄:Ce³⁺,Tb³⁺；LAP)作為發(fā)綠光的熒光體和銪激活的氧化釔熒光體(Y₂O₃:Eu³⁺；YOE)作為發(fā)紅光的熒光體的受控混合物的熒光體層。如在本領(lǐng)域中所知，術(shù)語(yǔ)“激活”是指用銪、鈰、鋱及其他摻雜劑摻雜對(duì)于熒光體的熒光的作用。

鋱目前用于所有高性能綠色熒光體中，例如(La,Ce,Tb)PO₄:Ce³⁺,Tb³⁺?(LAP)、(Ce,Tb)MgAl₁₁O₁₉:Ce³⁺,Tb³⁺?(CAT)和GdMgB₅O₁₀:Ce³⁺,Tb³⁺?(CBT)中。然而，稀土元素且特別是鋱和銪是相對(duì)昂貴的金屬且它們的價(jià)格影響熒光體組合物的成本。因而，目前，鋱對(duì)綠色熒光體組合物的成本具有顯著的影響，且將需要使鋱和可能的其他稀土金屬對(duì)綠色熒光體和采用它們的照明系統(tǒng)的成本影響減至最小。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供熒光體粒子、使用它們來(lái)制造熒光燈的方法和利用所述粒子的熒光燈。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，熒光體粒子包括由殼圍繞的核，且所述殼含有用至少Tb離子摻雜(激活)的GdMgB₅O₁₀作為吸收紫外光子以發(fā)射綠色光譜光的含稀土的熒光體組合物。所述核由在化學(xué)上與所述殼的含稀土的熒光體組合物相容的無(wú)機(jī)材料形成，但其不含故意加入的鋱。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，熒光燈包括包圍放電空間的玻璃封套和在所述玻璃封套的內(nèi)表面上的熒光體材料。所述熒光體材料包含熒光體粒子，且所述熒光體粒子中的至少一些包括由殼圍繞的核。所述殼含有用至少Tb離子摻雜的GdMgB₅O₁₀作為吸收紫外光子以發(fā)射綠色光譜光的含稀土的熒光體組合物。所述核由在化學(xué)上與所述殼的含稀土的熒光體組合物相容的無(wú)機(jī)材料形成，但其不含故意加入的鋱。

本發(fā)明的另一方面為制造熒光燈的方法。所述方法包括形成各自包括由殼圍繞的核的熒光體粒子。所述殼含有用至少Tb離子摻雜的GdMgB₅O₁₀作為吸收紫外光子以發(fā)射綠色光譜光的含稀土的熒光體組合物。所述核由在化學(xué)上與所述殼的含稀土的熒光體組合物相容的無(wú)機(jī)材料形成，但其不含故意加入的鋱。所述熒光體粒子隨后沉積在玻璃封套的內(nèi)表面上。

本發(fā)明涉及以下方面：