具有余辉特性的照明设备制造技术

本发明专利技术涉及照明设备（1），其具有光源（2）和包括磷光体的余辉表面（4）。该磷光体在高于约100℃的温度具有余辉发射峰并且/或者具有化学式(Sr1-zMz)4Al14O25:Eu,Ln,Xk，其中M∈{Ca，Ba，Mg}，Ln∈{Dy，Nd}，X∈{Yb，Tm，Sm}。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有余辉特性的照明设备。此外，它涉及用于照明应用的磷光体和用于其制作的方法。
技术介绍
在US2005/0M2736A1中描述了一种具有玻璃灯泡的白炽灯，该玻璃灯泡涂敷有磷光体以在灯切断之后产生余辉效应。该磷光体具有通式MAl14O25,其中M为Ca、Sr和Ba 中的一种或多种。
技术实现思路
基于这种背景，本专利技术的目的是提供具有改进的余辉特性的照明设备。此目的是通过根据权利要求1的磷光体和根据权利要求8和9的照明设备来实现。在从属权利要求中公开了各优选实施例。根据第一方面，本专利技术涉及一种用于照明应用，特别是用于具有余辉特性的照明设备的磷光体。该磷光体根据下述通式来组成(Sr1^zMz)4Al14O25 = Eu, Ln, Xk(1)其中变量M代表碱土金属Ca、Ba和Mg其中之一； 变量Ln代表镧系元素Dy和Nd其中之一； 变量X代表镧系元素％、Tm和Sm其中之一。再者，系数ζ选自区间；系数k为1或0 (表示成份X存在或不存在)；如果ζ为0，k不等于0，暗示必须存在成份M和X至少其一。上述化学式(1)描述一种新的磷光体，其令人惊奇地具有有利的余辉特性。实验表明，对于较高温度，例如高于100°C的温度，余辉被格外地改进。在实践中这是非常有利的， 因为这种高温经常对应于照明设备的工作温度。本专利技术还涉及一种用于制作上述类型的磷光体的方法，所述方法包括下述步骤 a)混合原材料，该原材料包括磷光体的元素，即Sr、M (=Ca, Ba或Mg)、Al、0、Eu、Ln(=Dy或Nd)以及(如果存在)X (=Yb、Tm或Sm)。所述元素(除了氧0之外)优选地按照化学式(1)的化学计量要求的数量被供应。b)在高于约900°C的温度在气体气氛中退火所得到的混合物。在步骤a)中用于制备磷光体的原材料可以优选地以氧化物和/或碳酸盐形式包括磷光体的金属元素。特别地，原材料可包括化合物SrC03、MCO3 (M=Ca, Ba或Mg)、Eu203、 Ln2O3 (Ln=Dy 或 Nd)、X2O3 (X=Yb、Tm 或 Sm)以及 A1203。再者，该方法可以可选地包括一个或多个下述步骤将H3BO3作为助熔剂添加到步骤a)的混合物； 使用丙酮研磨(grinding)步骤a)的混合物； 磨碎(milling)经退火的混合物以获得磷光体的精细粉末。在下文中将描述涉及上述磷光体和方法的本专利技术的各种实施例。因而，化学式(1)的磷光体的制作优选地包括若干退火步骤，其中每个步骤包括应用不同气体气氛和/或不同温度。最优选地，三个这种退火步骤被应用。此外，化学式(1)的磷光体的制作可以可选地包括在包括空气、COj2和/或吐的气体气氛中退火。优选地，在下述不同气体气氛中连续地进行三个退火步骤空气、⑶和队/ H2。在其制作期间，根据化学式(1)的磷光体优选地在介于约1300°C和约1500°C，优选地在约1400°C的温度退火。这种退火典型地被执行作为该制作工艺的最后步骤。此外， 退火的持续时间优选地是在约1小时至6小时的范围。根据本专利技术的优选实施例，化学式(1)的系数ζ在约0. 05至约0. 15的范围内。最优选地，ζ的值为约0. 1 士 10%。已经发现，金属M的这种比较小的份额可以显著地改进磷光体的余辉特性。该磷光体的化学式(1)没有指定掺杂剂Eu、Ln和X的相对数量。然而优选地这些掺杂剂在介于约0. 01原子％和10原子％之间的范围内以比较小份额存在。特别优选的数量为约1原子％的Eu，约0. 05原子％的Ln，和/或约0. 1原子％的X。根据第二方面，本专利技术涉及一种照明设备，其具有光源和余辉表面，该余辉表面被所述光源照明并且该余辉表面包括在高于约100°c，优选地高于约200°C的温度具有余辉发射峰的磷光体。在此上下文中，通过在低温激发磷光体之后记录磷光体的发射强度与温度的函数，确定“余辉发射峰"，其中在该测量期间磷光体的温度以恒定速率上升。在该测量期间温度上升的典型速率是在介于约lOK/min和lOOK/min的范围，并且优选地为约50K/ min0所描述的测量得到“余辉曲线"，其中这条曲线的峰(如果存在)根据定义为“余辉发射峰“。通常余辉发射峰在温度标尺上的存在和定位不是非常严重地依赖于在该测量期间应用的温度上升的具体速率。照明设备的光源可以是可以主动生成光的任何部件，例如白炽灯的灯丝。所描述的照明设备具有改进的特性，因为即使在高于100°C的温度其磷光体的余辉是高的，这是由于在所述范围内存在发射峰。因而在对应于照明设备，特别是白炽灯的通常工作温度的温度，余辉被最优化。根据第三方面，本专利技术涉及一种具有光源和余辉表面的照明设备，该余辉表面包括上述类型的磷光体，即根据化学式(1)的磷光体。一种照明设备可以优选地具有根据本专利技术的第二和第三方面的两种照明设备的特征，即包括根据化学式(1)的磷光体，该磷光体具有在高于约100°c的温度的余辉发射峰。根据上述照明设备的另外发展，包括磷光体的余辉表面布置在光源的透明盖上。 所述透明盖可以例如是白炽灯的玻璃灯泡。将磷光体布置在透明盖上具有这样的优点，光源的光可以透射穿过磷光体(和盖)，因此将磷光体最佳地暴露于激发照明。根据另一实施例，磷光体布置在光源的载体(例如灯座、基座)上，或者甚至布置在光源(例如灯丝)本身上。这些选择具有的优点为，余辉可以源于靠近光源的位置，然而其通常伴随着耐受高工作温度的要求。在前述情形中，磷光体优选地作为一层布置在盖上，所述层厚度介于约IMffl和约 IOOOMm，优选地介于约20Mm和200Mm。附图说明参考下文描述的(多个)实施例，本专利技术的这些和其它方面将显见并得到阐述。借助附图通过实例的方式描述这些实施例，在附图中图1说明基于Eu2+掺杂铝酸盐的持久发光材料的提议机制； 图2示出(Sra9Qiai)4Al14O25 = Eu, Dy, X的发射强度与时间的函数； 图3示出(SivzCaz)4Al14O25:Eu，Dy的发射强度与ζ和时间的函数； 图 4 示出在 1250°C (DD137)、在 1300°C (DD138)和在 1400°C (DD146)制作的(Sr0 9Ca o.i)4A114025:Eu(1%)，Dy(0. 05%), Tm (0· 1%)，(Sr0.9Ca0. i) 4A114025 Eu (1%), Dy (0. 05%), Sm (0· 1%) (DD140)，以及(Sr0.9Ca0.i)4A114025Eu (1%), Dy (0. 05%), Yb (0. 1%) (DD145)的辉光曲线； 图5示出具有根据本专利技术的磷光体涂层的白炽灯。具体实施例方式余辉颜料大部分是Eu2+掺杂铝酸盐或硅酸盐，其共掺杂有Dy3+或Nd3+，形成诸如 SrAl2O4 = Eu, Dy、CaAl2O4:Eu，Nd或Sr4Al14O25 = Eu, Dy的组成，其中所观察到的余辉是共掺杂剂的类型和浓度的敏感函数。图1说明根据最广为接受的模型的电子在价带(VB)和导带(CB)之间的状态跃迁，从而解释Eu2+掺杂铝酸盐中的余辉。此模型涉及位置靠近Eu2+的作为电子陷阱的氧空位，所述氧空位进而充当深空穴陷阱(M. J.Knitel，P. Dorenbo本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：T于斯特尔，J迈耶，K舍勒，J弗莱克西希，P胡珀茨，DU维歇特，DA达西尔，DD拜尔莱茵，
申请(专利权)人：T于斯特尔，J迈耶，K舍勒，J弗莱克西希，P胡珀茨，DU维歇特，DA达西尔，DD拜尔莱茵，
类型：发明
国别省市：