一种无汞照明用的白光发光材料
| 专利类型 | 发明授权 | 法律事件 | 公开; 实质审查; 授权; 权利转移; 未缴年费; |
| 专利有效性 | 失效专利 | 当前状态 | 权利终止 |
| 申请号 | CN200910214019.5 | 申请日 | 2009-12-22 |
| 公开(公告)号 | CN101724396B | 公开(公告)日 | 2013-04-10 |
| 申请人 | 广州有色金属研究院; | 申请人类型 | 科研院所 |
| 发明人 | 倪海勇; 王灵利; 张秋红; | 第一发明人 | 倪海勇 |
| 权利人 | 广州有色金属研究院 | 权利人类型 | 科研院所 |
| 当前权利人 | 广东省稀有金属研究所 | 当前权利人类型 | 科研院所 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：广东省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：广东省广州市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：广东省广州市天河区长兴路363号 | 邮编 | 当前专利权人邮编：510651 |
| 主IPC国际分类 | C09K11/71 | 所有IPC国际分类 | C09K11/71 ; H01J61/44 |
| 专利引用数量 | 1 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 6 | 专利文献类型 | B |
| 专利代理机构 | 广东世纪专利事务所 | 专利代理人 | 千知化; |
| 摘要 | 一种无汞照明用的白光发光材料。特征是可用通式表示为：xN.yM.zP.qS；其中N为锶 氧 化物及其盐中的一种或两种，M为镁氧化物及其镁盐，P为 磷酸 铵盐，S为 锡 氧化物及其锡盐中的一种或者两种；1.3≤x≤2.8，0.1≤y≤1.5，0.1≤z≤2.5，0.001≤q≤0.2。本 发明 提供一种Sn2+激活发光材料，在172nm的 真空 紫外激发下呈现蓝色465nm与红色604nm双波段发射峰组合，在一种基质中同时获得蓝光、红光，并组合成一种白光发光材料。 | ||
| 权利要求 | 1.一种无汞照明用的白光发光材料，其特征是用通式表示为：xN.yM.zP.qS；其中N为锶氧化物及其盐中的一种或两种，M为镁氧化物及其镁盐中的一种，P为磷酸铵盐，S为锡氧化物及其锡盐中的一种或者两种；1.3≤x≤2.8，0.1≤y≤1.5，0.1≤z≤2.5， |
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| 说明书全文 | 一种无汞照明用的白光发光材料技术领域[0001] 本发明涉及到一种无机非金属材料，特别是无汞照明用的白光发光材料。 背景技术[0002] 节能灯以汞蒸气作为工作气体，对环境及人体造成极大的威胁。为了解决节能灯的汞环境污染问题，以惰性气体Xe+Ne作为激发光源的启动特性与环境温度无关，光输出随环境温度的变化不大，灯启动后能在数毫秒时间达到全光通输出，因此，近年来无汞照明技术成为研究热门。 [0003] 现有无汞照明用的红、蓝、绿发光材料分别是(Y，Gd)BO3:Eu3+，BaMgAl10O17:Eu2+，2+ Zn2SiO4:Mn 。其中红色、蓝色分别以昂贵的稀土元素Eu作为激活离子，生产成本较高。 [0004] CN1408812公开了一种硼酸盐红色荧光粉及其制造方法。红色荧光粉的化学式为(Y1-x-y-zGdzMyEux)BO3，其中，0.01≤x≤0.20；0≤y≤0.02，0.1＜z＜1，且1-x-y-z＞0，M是La、Tb、Sm中的一种或者几种。其制造方法是：首先用共沉淀法生成稀土氧化物混合体(包括氧化钇、氧化钆、氧化铕、氧化镧、氧化钐、氧化铽)，然后再加入适量的助熔剂和化学计量的硼酸，充分混匀后，在高温炉内焙烧1～5小时，焙烧产物碾碎后湿过筛，筛上物湿磨后再湿过筛，得到粉浆，粉浆用热水洗涤、过滤、烘干后就得到产品。 [0005] CN1603385A公开了一种碱金属锡磷酸盐基发光材料及其制备方法，其基质化学组成式为MSn3P3O11+x，掺杂的化学组成式为MSn3P3O11+x:R，其中，M＝Na、K，O＜x＜3，R为掺杂的稀土和锰、稼等元素，掺杂量为锡的物质量的20％以下。该发光粉在254nm紫外激发下呈现强烈蓝光，宽带发射谱主峰462nm。 [0006] 胡明和连锡山(锡在碱土焦磷酸盐中发光特性的研究，内蒙古石油化工，1999，25(2)：3)报道了Sr2P2O7:Sn，(Sr1-xCax)2P2O7:Sn和(Sr0.9Ca0.1)2P2O7:Sn，研究了它们的发光 2+ 光谱，详细地讨论了Sn 含量对Sr2P2O7:Sn，(Sr1-xCax)2P2O7:Sn和(Sr0.9Ca0.1)2P2O7:Sn以 2+ 及Ca 含量对(Sr1-xCax)2P2O7:Sn发光特性的影响，其发射主峰位于460nm。胡明和连锡山(焦磷酸锶镁:锡荧光体的发光特性，内蒙古石油化工，1999，25(2)：20)报道了(Sr0.9，Mg0.1)2P2O7:xSn系列样品，在紫外线激发下，详细地测量了它们的激发和发射光谱，其发射主峰位于460nm。 发明内容[0008] 本发明提供一种Sn2+激活发光材料，在172nm的真空紫外激发下呈现蓝色465nm与红色604nm双波段发射峰组合形成白光的发光材料。 [0009] 本发明发光材料可用通式表示为：xN.yM.zP.qS；其中N为锶氧化物及其盐中的一种或两种，M为镁氧化物及其镁盐，P为磷酸铵盐，S为锡氧化物及其锡盐中的一种或者两种；1.3≤x≤2.8，0.1≤y≤1.5，0.1≤z≤2.5，0.001≤q≤0.2。 [0010] 所述锶氧化物及其盐为SrCO3、SrO或SrHPO4。 [0011] 所述镁氧化物及其镁盐为MgO、Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O或MgHPO4。 [0012] 所述磷酸铵盐为(NH4)2HPO4、(NH4)H2PO4或(NH4)3PO4。 [0013] 所述锡氧化物及其锡盐为SnO、Sn2P2O7或SnP2O7。 [0014] 本发明的发光材料各组分的最佳比例为SrHPO4：1.88，SrCO3：0.98，MgHPO4：0.13，(NH4)2HPO4：0.1，SnO：0.02。 [0015] 其中N、M、P组成基质，而S为激活离子。由于正磷酸锶(Sr3(PO4)2的基质吸收带2+ 2+ 位于160nm附近，而Sn 离子半径0.113nm，Sr 离子半径0.112nm，因此适合作真空紫外(172nm)激发高效的发光基质材料。 [0016] 本发明采用廉价的过渡金属元素Sn2+作为激活离子，利用晶体场原理(如图1所2+ 3 3 1 示)，从而使Sn 的 P1产生能级劈裂，从 P1返回基态 S0，实现蓝光到红光的发射。通过调 2+ 整Sr，Mg，PO4基质组分，当Sn 取代Sr，Mg的格位时，通过控制适合的工艺条件及配方组成，使得Sn-O配位数不同，从而实现在一种基质中同时获得蓝光、红光，并组合成一种白光发光材料。 附图说明 [0017] 图1Sn2+晶体场能级分裂示意图； [0018] 图2实施例3真空紫外激发光谱，监测波长为604nm； [0019] 图3实施例3真空紫外发射光谱，激发波长172nm； [0020] 图4实施例3色品坐标图(X＝0.383，Y＝0.354)。 具体实施方式[0021] 将分析纯的SrCO3、SrHPO4、SrO、MgO、Mg(OH)2·4MgCO3·6H2O、MgHPO4，(NH4)2HPO4、(NH4)H2PO4，(NH4)3PO4及SnO、Sn2P2O7、SnP2O7，按表1比例混合，在密闭容器中混料40小时，然后将混合物在H2％＜5％气氛下，1100～1300℃还原炉中保温10小时，冷却、破碎分级，2+ 得到Sn 离子激活的白色发光材料。 [0022] 测试方法：利用中科院高能物理研究所BSRF装置中4B8真空紫外(VUV)线站提供的120～350nm同步辐射光源激发样品，以水杨酸钠作为参照样品，获得120～350，350～780nm激发和发射光谱。测试温度：室温。相对亮度R％＝I实施例发射积分强度/I实施例3发射积分强度×100％ [0023] 表1实施例的化学组成和相对亮度 [0024] |
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