铝酸盐荧光粉制造技术

一种铝酸盐荧光粉包括（ａ）选自Ｂａ、Ｓｒ和Ｃａ中至少一种元素，（ｂ）Ｅｕ，（ｃ）Ｍｇ和／或Ｚｎ，（ｄ）任选的Ｍｎ和（ｅ）Ａｌ，所述铝酸盐荧光粉包括一种结晶无机化合物，在其ＣｕＫα↓［１］的Ｘ射线入射的粉末Ｘ射线衍射图中显示在Ｍｉｌｌｅｒ指数００８处没有峰与Ｍｉｌｌｅｒ指数１１０处的衍射峰无关。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过二价铕活化的或二价铕和二价锰共活化的铝酸盐荧光粉。该荧光粉特别适用于三基色荧光灯。近年来，开发了一种三基色荧光灯，用于照明用的普通荧光灯领域。用于该灯的荧光粉是以合适的比例通过混合蓝、绿和红色三种荧光粉得到的，这三种荧光粉具有相对窄的发射光谱分布，以获得高的发光效率和高的显色性。最近，除了该三种荧光粉外还掺入一种蓝绿色荧光粉或一种深红色荧光粉的一种三基色荧光灯也已被实际应用。如果在该灯点燃期间所含各单色荧光粉的发光颜色显著变化和光输出显著减小，则该三基色荧光灯已发生色彩漂移现象，并且在各单色荧光粉之间光输出和发光颜色出现比例失调。通过二价铕活化的或二价铕和二价锰共活化的铝酸盐荧光粉在紫外线的激发下显示出高的发光效率(参见日本已审查专利公布No.22836/1977)，而且它常被用作三基色荧光灯的蓝色或蓝绿色发射荧光粉(JOURNAL OF ELECTROCHEMICAL SOCIETY，121(1974)1627—1631)。然而，该荧光粉具有一些缺点，光输出的减少是显著的，而且当它被用作三基色荧光灯的蓝色组份时，该荧光灯会发生显著的如上所述的色彩漂移。为了克服这一缺点，有人建议将铝酸盐的组成限制在一个很窄的范围(日本未审查专利公开No.106987/1991)或掺入非常少量的锰(日本未审查专利公开No.106988/1991)。然而，对此仍希望有进一步的改进。另外，增加Eu的掺入量(Proceedings for the 180 meeting ofKeikotai Dogakukai(1980)19—25，Z.Phys.Chem.271(1990)1181—1190)也是一种用于克服该缺点的方法。然而，如果还原焙烧的条件不合适，杂质如EuAlO3会沉淀，因而尽管需要使用大量贵重的Eu上述方法克服色彩漂移的效果几乎没有。人们也知道为了生产荧光灯，至少要进行一次在400至800℃的温度下的焙烧处理，在该焙烧处理期间，荧光粉会退化，因而灯的发光效率(或发光强度)将退化。尤其是，通过二价铕活化的或二价铕和二价锰共活化的铝酸盐荧光粉有一个缺点即在灯的生产过程中由于焙烧处理而使发光强度显著减小。如果这一问题能解决，三基色荧光灯的发光效率可望得到进一步的提高。本专利技术者发现，作为解决上述色彩漂移问题的方法，规定被二价铕活化的或二价铕和二价锰共活化的铝酸盐荧光粉的晶体结构是有效的。作为用于得到该规定晶体结构的一种方法，可以考虑提高铕浓度。然而，提高铕的浓度，会有一个问题即由于焙烧处理常使发光强度显著减小。另外，日本未审查专利公开No.17049/1994揭示了一种式(Ml-x-yEuxMny)O·aAl2O3·bRE的荧光粉，式中M为选自Mg、Ca、Sr和Ba中的至少一种元素，RE为选自Sm和Yb中至少一种元素，声称该荧光粉是一种解决色彩漂移问题的铝酸盐荧光粉，式中b至少为0.1的铝酸盐荧光粉特别有效。然而，由本专利技术者进行的重复试验证实，当b至少为0.1时，将出现除铝酸盐荧光粉之外的杂质，不能得到纯的荧光粉。在解决色彩漂移现象的努力中，本专利技术者仔细研究了一种被二价铕活化的或二价铕和二价锰共活化的铝酸盐荧光粉，结果发现某些特定的铝酸盐荧光粉在荧光灯点燃期间发光强度只有较小的退化。本专利技术是由此发现而完成的。并且，本专利技术者已发现焙烧处理期间的退化可通过将In、Sm、Tm或Yb加入至被二价铕活化的或二价铕和二价锰共活化的铝酸盐荧光粉而使其减小，本专利技术是在此发现的基础上完成的。因此，本专利技术的一个目的是提供一种被二价铕活化的或二价铕和二价锰共活化的铝酸盐荧光粉，由此在荧光灯点燃期间发光强度的减少很小。本专利技术的另一个目的是提供一种被二价铕活化的或二价铕和二价锰共活化的铝酸盐荧光粉，因此在焙烧处理期间发光强度的减少很小。本专利技术的第一方面是提供一种铝酸盐荧光粉包括(a)选自Ba、Sr和Ca中的至少一种元素，(b)Eu，(c)Mg和/或Zn，(d)任选的Mn和(e)Al，所述铝酸盐荧光粉包括一种结晶无机化合物，在其CuKα1的X射线入射的粉末X射线衍射图中显示在Miller指数008处没有峰与在Miller指数110的衍射峰无关。本专利技术的第二方面是提供一种铝酸盐荧光粉包括(a)选自Ba、Sr和Ca中的至少一种元素，(b)Eu，(c)In，(d)Mg和/或Zn，(e)Al和(f)任选的Mn。本专利技术的第三方面是提供一种铝酸盐荧光粉包括(a)选自Ba、Sr和Ca中的至少一种元素，(b)Eu，(c)选自Sm、Tm和Yb中的至少一种元素，(d)Mg和/或Zn，(e)Al和(f)任选的Mn。在附图中附图说明图1显示实施例1中粉末X射线衍射图。图2显示对照例1中粉末X射线衍射图。图3显示在X射线辐照测试中根据式(Ba1-x，Eux)O·MgO·5Al2O3(0＜x≤0.5)制备的荧光粉的发光强度保存率。图4显示在X射线辐照测试中根据式(Ba0.9-z，SrzEu0.1)O·MgO·5Al2O3(0＜z≤0.4)制备的荧光粉的发光强度保存率。图5说明本专利技术的荧光粉中铟含量d′与焙烧发光强度保存率Mb之间的关系。图6说明本专利技术的荧光粉中Ln(Ln是选自Sm、Tm和Yb中的至少一种元素)的含量y″与焙烧发光强度保存率Mb之间的关系。下面，参照较佳实例对本专利技术进行详细描述。根据本专利技术第一方面的铝酸盐荧光粉是一种铝酸盐荧光粉包括(a)选自Ba、Sr和Ca中的至少一种元素，(b)Eu，(c)Mg和/或Zn，(d)任选的Mn和(e)Al，所述铝酸盐荧光粉包括一种结晶无机化合物，在其CuKα1的X射线入射的粉末X射线衍射图中显示在Miller指数008处没有峰与在Miller指数110的衍射峰无关。特别优选的所述结晶无机化合物由下式表示(M1-x1,Eux)O·a(M1-y2,Mny)O·(5.5-0.5a)Al2O3]]>式中M1为选自Ba、Sr和Ca中至少一种元素，M2为Mg和/或Zn，a为0＜a≤2的实数，x和y分别为0＜x＜1和0≤y＜1的实数。在上式中，x和y的较佳值是根据下面的理由决定的。从晶体结构考虑，x的可变范围为0至1。然而，为了得到足够的发光强度和有效地阻止荧光灯点燃期间发光强度的退化，其较好值为0.1至0.5。如果x小于0或大于0.5，发光强度会变低。而且，当x小于0.15时，阻止发光强度退化的效果小，而当0.1≤x≤0.15时，较好的是在上式中构成M1的元素比满足0.2≤Sr/(Ba＋Sr＋Ca＋Eu)＜1，因为这对阻止荧光灯点燃期间发光强度的退化是有效的。该x值越大，对于阻止发光强度退化越有效。然而，如果它超过0.5，EuAlO3的沉淀会显著，退化阻止效应将饱和。从晶体结构考虑，y的可变范围也为0至1。然而，为了得到足够的发光强度，y最好至多为0.2，而且y可以为0。另外，M1为选自Ba、Sr和Ca的至少一种元素。然而，对于Ca的组成比在0≤Ca/(Ba＋Sr＋Ca＋Eu)≤0.17范围内的化学组成，可以降低荧光粉的制备温度而不生成杂质。另一方面，对于Ca的组成比在0.17＜Ca/(Ba＋Sr＋Ca＋Eu)范围内的化学组成，常含大量非发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铝酸盐荧光粉包括（ａ）选自Ｂａ、Ｓｒ和Ｃａ中至少一种元素，（ｂ）Ｅｕ，（ｃ）Ｍｇ和／或Ｚｎ，（ｄ）任选的Ｍｎ和（ｅ）Ａｌ，所述铝酸盐荧光粉为一种结晶无机化合物，在其ＣｕＫａ↓［１］的Ｘ射线入射的粉末Ｘ射线衍射图中显示在Ｍｉｌｌｅｒ指数００８处没有峰与Ｍｉｌｌｅｒ指数１１０处的衍射峰无关。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：木岛直人，下村康夫，三浦千里，久宗孝之，那部正和，鸟海浩一，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，化成光学仪器株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]