[發(fā)明專利]長(zhǎng)余輝高亮度發(fā)光材料及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 96100981.0
• 申請(qǐng)日: 1996-03-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1063211C
• 公開(kāi)（公告）日: 2001-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝慶隆;李鵬程;李軍;劉寶善;高景峰;徐謙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京宏業(yè)亞陽(yáng)熒光材料廠;凱密株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C09K11/77
• 分類號(hào): C09K11/77
• 代理公司: 北京銀龍專利代理有限公司
• 代理人: 王金瑞

本發(fā)明涉及長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，特別是在200nm～450nm紫外線激發(fā)后具有長(zhǎng)余輝高亮度特性的磷光材料的發(fā)明。

磷光材料是指在受到太陽(yáng)光、熒光燈及其他人工光源，特別是紫外線激發(fā)時(shí)可吸收能量，將吸收的能量轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢?jiàn)光，在激發(fā)停止后可繼續(xù)發(fā)光的材料。在激發(fā)停止后維持較長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光的材料稱之為長(zhǎng)余輝磷光材料。

以前，鐘表盤(pán)、安全標(biāo)牌上使用的夜光涂料是以在硫化鋅中加入銅(ZnS：Cu)為激活的物質(zhì)為代表的磷光材料摻入油漆、油墨等中來(lái)制造的。這類硫化物受到一定波長(zhǎng)的紫外線激發(fā)時(shí)，吸收其能量，然后以可見(jiàn)光的形式釋放出能量，與上述磷光材料的發(fā)光機(jī)理是一樣的。但是，這類硫化物余輝時(shí)間極短，化學(xué)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，不具耐光性等，所以在實(shí)際應(yīng)用方面存在很多問(wèn)題。例如，用于夜光鐘表時(shí)、人眼所識(shí)別的余輝時(shí)間只有20～30分鐘；在受到紫外線照射時(shí)發(fā)生光分解現(xiàn)象以至喪失發(fā)光性能，所以不能用于戶外等等。

為了延長(zhǎng)硫化物的余輝時(shí)間，采用了添加放射性物質(zhì)，例如Pm，來(lái)賦予其自發(fā)光性的辦法，但由于使用了放射性物質(zhì)，在材料的處理上要求嚴(yán)格，而且制造所用器具及排水等廢物處理需高額費(fèi)用，現(xiàn)在已幾乎不用。

與這種硫化物磷光材料不同，六十年代提出了在堿土金屬鋁酸鹽中加入稀土元素銪制造熒光材料。例如，美國(guó)專利第3、294、699中公開(kāi)了以二價(jià)銪為激活劑的鋁酸鍶發(fā)光材料(SrAl₂O₄：Eu)，該二價(jià)銪的添加量為鋁酸鍶的2～8mol％，這種熒光材料在受到紫外線激發(fā)時(shí)其發(fā)光峰值為520nm。但這種熒光材料幾乎不具備余輝性，與磷光材料和長(zhǎng)余輝磷光材料不同。

還有在鋁酸鍶中加入其它堿土金屬來(lái)制造熒光材料的例子。例如，英國(guó)專利第1，190，520公開(kāi)了一種二價(jià)銪激活的熒光材料，其組成為BaxS-ryCazEnpAl₁₂O₁₉(其中x+y+z+p=1，x、y、z之中一個(gè)或兩個(gè)可為0，0.001≤p≤0.1)。該熒光材料在受到紫外線激發(fā)時(shí)，發(fā)光峰值波長(zhǎng)為380nm～440nm。這些熒光材料都只是在受到紫外線或電子激發(fā)的當(dāng)時(shí)發(fā)光，主要用于陰極射線管等。

近年，開(kāi)發(fā)出了人們所期望的受到某種能量激發(fā)后可長(zhǎng)時(shí)間發(fā)光的發(fā)光材料。例如，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)CN1053807A公開(kāi)了一種長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，其一般式為m(Sr_1-xEu_x)O·nAl₂O₃·yB₂O₃(1≤m≤5、1≤n≤8，0.001≤y≤0.35)。這種長(zhǎng)余輝發(fā)光材料是以鋁、鍶、銪的氧化物或經(jīng)加熱后可產(chǎn)生這些氧化物的鹽類為原料，在經(jīng)1200℃～1600℃溫度燒結(jié)后，再用N₂和H₂在1000℃～1400℃還原的方法來(lái)制造的。

但是，這種長(zhǎng)余輝發(fā)光材料實(shí)際的余輝時(shí)間只有4～5小時(shí)，而且初始亮度低，實(shí)用性差。本發(fā)明的發(fā)明人為解決上述種種問(wèn)題，對(duì)堿土金屬鋁酸鹽和稀土類金屬激活劑組成的發(fā)光材料進(jìn)行了改進(jìn)，對(duì)各種結(jié)構(gòu)和新結(jié)晶體進(jìn)行各種研究，開(kāi)發(fā)了比上述硫化物和堿土金屬鋁酸鹽與稀土類激活劑組合的發(fā)光材料具有高初始亮度且長(zhǎng)余輝的發(fā)光材料，完成了本發(fā)明。

所以本發(fā)明的目的是提供具有長(zhǎng)余輝、高初始亮度特性的發(fā)光材料及其制備方法。

本發(fā)明目的是通過(guò)以下各發(fā)明來(lái)達(dá)到的：

1．一種長(zhǎng)余輝高亮度發(fā)光材料，其特征是由一般式M·N·Al_2-xB_xO₄表示的燒成體構(gòu)成，式中，M表示堿土金屬，N表示稀土類元素，0.1≤x≤1。

2．前項(xiàng)1所記載的長(zhǎng)余輝高亮度發(fā)光材料，其特征是M為鍶，N為銪。

3．前項(xiàng)2所記載的長(zhǎng)余輝高亮度發(fā)光材料，其特征是M所代表的鍶的一部分可被Mg，Ca，Ba之中至少一種堿土金屬所置換。

4．前項(xiàng)2或3中所記載的長(zhǎng)余輝高亮度發(fā)光材料，其特征是：N所代表的銪的一部分可被La，Ce，Pr，Nd，Sm，Gd，Tb，Dy，Ho，Er，Tm，Yb，Lu，Mn或Bi中至少一種金屬所置換。

5．前項(xiàng)1至4的任何一項(xiàng)中所記載的長(zhǎng)余輝高亮度發(fā)光材料，其特征是N的添加量為M所代表的金屬的0.001mol％以上，10mol％以下。

6．前項(xiàng)1所述的高亮度長(zhǎng)余輝發(fā)光材料的制備方法，其特征在于制備方法包括以下工序：

(1)按化學(xué)計(jì)量比稱取材料；

(2)將稱好的原材料經(jīng)研磨混合均勻；