荧光材料以及包括该荧光材料的荧光灯制造技术

本发明专利技术涉及一种荧光材料颗粒形式的荧光材料，该荧光材料颗粒涂覆有由金属氧化物、金属硼酸盐、金属磷酸盐或其混合物组成的保护层，本发明专利技术还涉及一种包括卤化磷酸盐荧光材料的荧光材料组合物以及一种包括该荧光材料组合物的低压放电灯。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】荧光材料以及包括该荧光材料的荧光灯
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于低压放电灯的荧光材料、一种根据权利要求10的前序部分所述的荧光材料组合物以及一种根据权利要求13的前序部分所述的低压放电灯。
技术介绍
法规EG245/2009(通过法规347/2010修改)禁止了一系列的具有无稀土的荧光材料涂层的荧光灯。具有相同功率消耗但是发光效率明显更高和光通量更高的灯被用作替代产品，其中使用由稀土荧光材料构成的涂层。在此稀土部分具有不利之处，因为其越来越快地减少并且其价格在世界市场中在近些年猛烈上涨。因此存在对所具有的稀土份额减少的荧光灯的需求，该荧光灯具有与目前使用的荧光灯相同的效率和相同的光通量稳定性，以便因此降低材料成本并降低由于开采和运输稀土产生的环境污染。至今，为了减小稀土份额而以双层设计来制造荧光灯，其中底层由通常的卤化磷酸盐荧光材料组成，并且覆盖层由包括稀土荧光材料的混合物组成。该荧光灯的缺点是光损失高并且燃烧持续时间中Hg消耗更高。通过卤化磷酸盐荧光材料的辐射损害、特别是例如VUV(真空紫外线)范围中的强烈的UV(紫外线)射束引起了光损失。更高的Hg消耗归因于Hg扩散到卤化磷酸盐荧光材料颗粒中。用于减少稀土份额的另一措施是以反射层设计来制造荧光灯。在此，放电容器的内侧具有Al2O3保护层的涂层，并且在其上涂覆包括稀土荧光材料的覆盖层。在此不利的是，稀土荧光材料相对于双层设计具有更高的份额，以及灯泡壳的端部更少量的覆盖导致在灯泡壳长度上的层厚度波动。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种突光材料或一种用于低压放电灯的突光材料组合物，以及一种具有这种荧光材料组合物的低压放电灯，该低压放电灯满足这样的需求，即该低压放电灯在效率相同和光流稳定性相同时具有减小的稀土份额。该目的通过具有权利要求1的特征的荧光材料、包括具有权利要求10的特征的根据本专利技术的荧光材料的荧光材料组合物来实现，并且通过具有权利要求13的特征的低压放电灯来实现。特别有利的设计方案在从属权利要求中得出。本专利技术的以专利技术人的发现为基础，即可以通过荧光材料颗粒的具有保护层的涂层来改善荧光材料的稳定性，并且由此可以更久地获得光效率。鉴于与所激发的射束相比较的稳定性、鉴于对Hg的低亲和力以及由此鉴于在灯运行期间对Hg的少量吸收、并且鉴于在水中的稳定性，通过荧光材料组合物的荧光材料/荧光材料颗粒的涂层，这种在荧光灯和紧凑型荧光灯中的应用做出了积极贡献，由此可以使用目前通常的环保的涂覆方法，在这种涂覆方法中使用基于水的悬浮液。包围荧光材料颗粒的保护层构造为尽可能薄且紧密的层，并且在其成分方面区别于荧光材料颗粒内部的成分。在第一方面中，本专利技术在此涉及一种用于低压放电灯的突光材料，其中突光材料以包覆有保护层的荧光材料颗粒的形式存在。在此，保护层由金属氧化物、金属硼酸盐、金属磷酸盐或其混合物组成。在不同的实施方式中，保护层涂覆在荧光材料颗粒的表面上并且完全地覆盖该表面。在此概念“保护层”或“涂层”能够互换地使用，并且涉及包覆荧光材料颗粒的表面的层或膜。优选地，荧光材料颗粒的整个表面被涂覆。在不同的实施方式中，保护层的层厚度约为10nm至1 μ m。如在此所使用的“荧光材料颗粒”涉及由一种或多种荧光材料组成的颗粒。这种颗粒可以是基本上球形的颗粒。这个概念包括微晶、凝聚物、无定形颗粒等。在本专利技术的不同的实施方式中，保护层包括Al203、Y203、La203、金属硼酸盐、金属磷酸盐或其混合物，其中金属选自Sc，Y，La, Gd，Lu，Al, Ce, Mg, Ca, Sr, Ba及其混合物。在确定的实施方式中，保护层基本上或完全由上述材料组成。金属硼酸盐或金属磷酸盐可以是分子式为MeP04或MeB03的二元金属硼酸盐或金属磷酸盐，其中Me选自Sc，Y，La, Gd, Lu和Al。金属硼酸盐或金属磷酸盐同样可以是分子式为(Μθ\_χΜθ2χ) Ρ04或(Μθ\_χΜθ2χ) Β03的三元金属硼酸盐或金属磷酸盐，其中Me1和Me2选自Sc, Y, La, Gd, Lu 和 Al。在本专利技术的不同的实施方式中，突光材料为卤化磷酸盐突光材料。突光材料理解为如在此所使用的“卤化磷酸盐荧光材料”，该卤化磷酸盐荧光材料为含卤素的磷酸盐、特别是金属磷酸盐，金属例如是锶、钙、钡和镁。作为“卤素”特别地使用氟(F)和氯(C1)。例如，卤化磷酸盐荧光材料包括但不限于:Ca10(P04)6(F, Cl)2:Sb, Mn ；Ca10(P04)6F2:Sb, Mn ；Sr5(P04)3F:Sb ；Ca5(P04)3F:Sb ；3Ca3(P04)2.Ca(F, Cl)2:Mn, Sb ;和 3Srs(P04)2.Sr(F, Cl)2:Mn, Sb。“卤化磷酸盐荧光材料”就本专利技术而言基本上没有稀土，即该卤化磷酸盐荧光材料既不包括稀土化合物也不用稀土掺杂。因此，稀土的含量关于所涂覆的卤化磷酸盐荧光材料在不同的实施方式中〈0.1重量％、优选地〈0.05重量％、更优选地〈0.01重量％。在本专利技术的荧光材料组合物的不同实施方式中，可以使用两种或多种卤化磷酸盐荧光材料的混合物。在低压放电灯中所涂覆卤化磷酸盐荧光材料的应用能够降低含稀土的三波长荧光材料的层厚度，因为没有被吸收的UV射束通过卤化磷酸盐荧光材料被转换成可见光。此外由于稳定的涂层使得卤化磷酸盐荧光材料能够用于一定的光谱范围。因此，例如蓝色的卤化磷酸盐荧光材料能够部分地替代蓝色荧光材料BaMaAl1(l017:Eu。在本专利技术的其他不同的实施方式中，突光材料为稀土突光材料。该突光材料就本专利技术而言称作“稀土荧光材料”，稀土元素要么包括在基底中要么包括为掺杂元素。如在此使用的“稀土金属”或者“稀土”包括下述元素:钪(Sc)、钇(Y)、镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钦(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)和镥(Lu)。如在此使用的概念“稀土荧光材料”同样包括稀土的卤化磷酸盐或者其他元素的用稀土掺杂的卤化磷酸盐。示例性的稀土元素包括但不限于:LaP04:Ce,Tb ；Y203:Eu ；BaMgAl10017:Eu ；BaMg2Al16027:Eu，Mn ；Y202S:Eu ；Y202S:Tb ；Y203:Tb ；Y2SiO5:Ce ；Y2Si05:Tb ；Y3A15012:Ce ；Gd(Zn, Mg)B5O10:Ce, Mn ；Gd202S:Eu ；Gd2O2S:Tb ；Gd202S:Pr ；CeMg-Al11O19:Tb ；(Ce, Tb)MgAl11O19:Ce, Tb ；Sr4Al14O25:Eu ；Sr10(PO4)6C12:Eu ；(Sr, Ca) 10 (PO4) 6C12:Eu ； (Sr, Ca，Ba) 10 (PO4) 6C12 =EuY3 (Al，Ca) 5012:Ce ；Y3 (Al，Ca)5012:Tb ；YA103:Ce ;和Y(P，V)04 =Eu0在用稀土掺杂的荧光材料中，稀土关于荧光材料的含量在不同的实施方式中为>0.1重量％、优选地为>0.5重量％、更优选地为>1重量％本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于低压放电灯的荧光材料，其特征在于，所述荧光材料以包覆有保护层的荧光材料颗粒的形式存在，其中所述保护层由金属氧化物、金属硼酸盐、金属磷酸盐或这些物质的混合物组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.29 DE 202011109804.8;2012.03.05 DE 10201221.一种用于低压放电灯的荧光材料，其特征在于，所述荧光材料以包覆有保护层的荧光材料颗粒的形式存在，其中所述保护层由金属氧化物、金属硼酸盐、金属磷酸盐或这些物质的混合物组成。2.根据权利要求1所述的荧光材料，其特征在于，所述保护层由Al203、Y203、La203、金属硼酸盐、金属磷酸盐或这些物质的混合物组成，其中所述金属选自Sc, Y, La, Gd, Lu, Al, Ce,Mg, Ca, Sr, Ba和这些物质的混合物。3.根据权利要求2所述的荧光材料，其特征在于， (i)所述金属硼酸盐或所述金属磷酸盐是分子式为MePO4或MeBO3的二元金属硼酸盐或金属磷酸盐，其中Me选自Sc，Y，La，Gd，Lu和Al ;或者 (?)所述金属硼酸盐或所述金属磷酸盐是分子式为(MeVxMe2x) PO4或(MeVxMe2x)BOdA三元金属硼酸盐或金属磷酸盐，其中Me1和Me2彼此无关地选自Sc，Y，La，Gd，Lu和Al。4.根据权利要求1至3中任一项所述的荧光材料，其特征在于，所述荧光材料是卤化磷酸盐荧光材料。5.根据权利要求4所述的荧光材料，其特征在于，所述荧光材料选自由Caltl(PO4)6(F，Cl)2:Sb, Mn ;Caltl(PO4)6F2:Sb, Mn ； Sr5(PO4)3F:Sb ;Ca5(PO4)3F:Sb ；3Ca3(PO4)2.Ca(F, Cl)2:Mn, Sb;和 3Srs(PO4)2.Sr(F,Cl)2:Mn, Sb构成的组。6.根据权利要求1至3中任一项所述的荧光材料，其特征在于，所述荧光材料是稀土荧光材料。7.根据权利要求6所述的荧光材料，其特征在于，所述荧光材料选自由LaPO4:Ce, Tb ；Y2O3:Eu ；BaMgAl10017:Eu ； BaMg2Al16O27:Eu, Mn ；Y202S:Eu ；Y202S:Tb ；Y205:Tb ；Y2Si05:Ce ；Y2Si05:Tb ；Y3A15012:Ce ；Gd(Zn, Mg)B5O10:Ce, Mn ；Gd202S:Eu ；Gd202S:Tb ；Gd202S:Pr ；CeMgAln019:Tb ； (Ce, Tb)MgAl11O19:Ce, Tb ；Sr4Al14025:Eu ；Sr10 (PO4) 6C12:Eu ； (Sr, Ca) 10 (PO4) 6C12:Eu ； (Sr, Ca,Ba) 10(PO4)6Cl2:Eu Y3(Al, Ca)5012:Ce ；Y3(Al, Ca)5012:Tb ;YAlO3:Ce ;和 Y(P，V)O4:Eu 构成的组。8.根据前述权利要求中任一项所述的荧光材料，其特征在于，所述保护层借助化学气相沉积(CVD)或借助湿化学法涂覆在所述荧光材料颗粒上。9.根据前述权利要求任一项所述的突光材料，其特征在于，所述突光材料具有小于10 μ m的平均颗粒大小。10.一种用于低压放电灯的荧光材料组合物，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的至少一种荧光材料。11.根据 权利要求10所述的荧光材料组合物，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷纳特·希勒，阿明·康拉德，罗伯特·奥托，约尔格·斯特劳斯，
申请(专利权)人：欧司朗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE