| 专利类型 | 发明公开 | 法律事件 | 公开; |
| 专利有效性 | 公开 | 当前状态 | 公开 |
| 申请号 | CN202211286371.1 | 申请日 | 2022-10-20 |
| 公开(公告)号 | CN117946677A | 公开(公告)日 | 2024-04-30 |
| 申请人 | 浙江山蒲照明电器有限公司; | 申请人类型 | 企业 |
| 发明人 | 江优坪; | 第一发明人 | 江优坪 |
| 权利人 | 浙江山蒲照明电器有限公司 | 权利人类型 | 企业 |
| 当前权利人 | 浙江山蒲照明电器有限公司 | 当前权利人类型 | 企业 |
| 省份 | 当前专利权人所在省份：浙江省 | 城市 | 当前专利权人所在城市：浙江省丽水市 |
| 具体地址 | 当前专利权人所在详细地址：浙江省丽水市缙云工业园区 | 邮编 | 当前专利权人邮编：321403 |
| 主IPC国际分类 | C09K11/78 | 所有IPC国际分类 | C09K11/78 ; C09K11/81 ; C09K11/64 ; H01J61/44 |
| 专利引用数量 | 0 | 专利被引用数量 | 0 |
| 专利权利要求数量 | 10 | 专利文献类型 | A |
| 专利代理机构 | 专利代理人 | ||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种青绿色长余辉 荧光 粉和 荧光灯 。所述青绿色长余辉荧光粉的结构式为SrxAl14O24:Euy,Dyz，3.9≤x≤4.1，0.9≤y≤1.1，0.9≤z≤1.1。通过选用特定结构的青绿色长余辉荧光粉，将其制成第一粉浆后， 喷涂 于 真空 密封的用于应急的荧光灯的 灯管 内壁形成第一荧光涂层，该第一荧光涂层具有较强的吸光和储光功能，尤其是结合包含稀土的三基色荧光粉，在黑暗环境中，可提供几小时的残光照度，并可长时间多次反复使用，安全可靠。 | ||
| 权利要求 | 1.一种青绿色长余辉荧光粉，其特征在于，所述青绿色长余辉荧光粉的结构式为SrxAl14O24:Euy,Dyz，3.9≤x≤4.1，0.9≤y≤1.1，0.9≤z≤1.1。 |
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| 说明书全文 | 一种青绿色长余辉荧光粉和荧光灯技术领域[0001] 本发明涉及荧光材料技术领域，尤其涉及一种青绿色长余辉荧光粉和荧光灯。 背景技术[0002] 目前的应急照明通常有二类，一类是应急照明灯，当发生突发性事件，主电源停止供电时，应急光源即自动转换由备用电源供电，使应急光源或指示牌继续发光。另一类是自发光消防安全标志，这种指示牌具有吸收日光和其它光源可见光存储功能，在黑暗无光的环境中，无需电源也能持续发光几小时，当然发光强度将随时间逐渐减弱。这两种方案都能在应急情况下，为人们的疏散或抢险提供出口指示方向和低照度光照。但这两种方法都存在着一定缺陷，前者必须要求具有备用电源，后者的发光指示牌必须安装在有日光和较强光照的位置，并需要有足够的光照时间，才能保证存储足够光能，这样出现应急时，才会有较好的发光效果，由此可见，这种自发光的余辉发光强度实际上受到平时光照强度和光照时间的限制。 [0003] 现有技术公开了一种长余辉荧光粉，结构式为Sr4Al14O25：Eu2+，Dy3+，该发光材料具有发光效率高、余辉时间长等特点，但其发光性能离大规模实际应用还存在一定的差距，导致其目前仍未得到大规模推广和应用。 发明内容[0004] 本申请发明人在研究中意外得到一种新的青绿色长余辉荧光粉，该青绿色长余辉荧光粉不仅发光性能比现有的长余辉荧光粉更优，而且结合本发明的第二荧光涂层，荧光灯的效率能够显著增加，使用该青绿色长余辉荧光粉的荧光灯可作为防灾应急长余辉荧光灯，适用于地下停车场、地下商场等突发如地震、火害等灾害停电时的使用，可以提供短暂的残光照度，供人员紧急逃生。 [0005] 本发明的目的在于提供一种青绿色长余辉荧光粉和荧光灯，本发明的目的采用以下技术方案实现： [0006] 一种青绿色长余辉荧光粉，所述青绿色长余辉荧光粉的结构式为SrxAl14O24:Euy,Dyz，3.9≤x≤4.1，0.9≤y≤1.1，0.9≤z≤1.1。 [0007] 在一具体实施方式中，所述青绿色长余辉荧光粉的结构式为Sr4Al14O24:Eu,Dy，所述青绿色长余辉荧光粉的粒径范围为5‑40μm，且平均粒径为18±1μm。 [0008] 一种荧光灯，所述荧光灯包括灯管、位于灯管内的光源以及位于灯管内壁上的第一荧光涂层，所述第一荧光涂层包括上述任意一项所述的青绿色长余辉荧光粉。 [0009] 在一具体实施方式中，所述第一荧光涂层是将2.8wt％NC胶与青绿色长余辉荧光粉按照(1‑1.5):1的重量比进行混合搅拌成第一粉浆，再将第一粉浆涂膜于灯管内壁上形成。 [0010] 在一具体实施方式中，所述荧光灯还包括位于所述第一荧光涂层上的第二荧光涂层，所述第二荧光涂层包括三基色荧光粉，以重量百分比计，所述三基色荧光粉包括35‑40％的绿粉、6‑10％的单峰蓝粉、23‑26％的双峰蓝粉和28‑32％的红粉，所述绿粉的结构式为LaPO4:Ce,Tb，所述单峰蓝粉的结构式为BaMgAl10O17:Eu，所述双峰蓝粉的结构式为BaMgAl10O17:(Eu.Mn)，所述红粉的结构式为Y2O3:Eu。 [0011] 在一具体实施方式中，所述三基色荧光粉包括37.5％的绿粉、8％的单峰蓝粉、24.6％的双峰蓝粉和29.9％的红粉。 [0012] 在一具体实施方式中，所述第二荧光涂层是将2.8wt％NC胶与三基色荧光粉按照(1‑1.5):1的重量比，与加固剂液体进行混合搅拌成第二粉浆，再将第二粉浆涂膜于所述第一荧光涂层上形成。 [0013] 在一具体实施方式中，所述荧光灯的灯管内部为密闭腔体并填充有汞和惰性气体。 [0014] 在一具体实施方式中，所述荧光灯的灯管内部的汞的填充量为3.2mg，所述惰性气体为氩气。 [0015] 在一具体实施方式中，所述第一荧光涂层的厚度为25‑35μm，所述第二荧光涂层的厚度为12‑15μm。 [0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括： [0017] 本发明通过选用特定结构的青绿色长余辉荧光粉，将其制成第一粉浆后，喷涂于真空密封的用于应急的荧光灯的灯管内壁形成第一荧光涂层，该第一荧光涂层具有较强的吸光和储光功能，尤其是结合包含稀土的三基色荧光粉，在黑暗环境中，可提供几小时的残光照度，并可长时间多次反复使用，安全可靠。 [0018] 此外，通过进一步选用非常大粒径的稀土荧光粉(大型荧光粉)，能够获得更高效率的荧光灯，使用双层荧光涂层时，与单层荧光涂层相比，荧光灯的效率显著增加。采用双层涂层工艺，在涂布作为底涂料组合物的第一荧光涂层后，可以在没有热固化步骤和没有显著间隔时间的情况下涂布用于形成第二荧光涂层的顶涂料组合物，可降低成本并缩短涂布步骤，提高第一荧光涂层和第二荧光涂层中长余辉粉材料吸光与储光能量，延长光照时间。 具体实施方式[0019] 现在将更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。 [0020] 本发明提供一种荧光灯，所述荧光灯包括灯管、光源和第一荧光涂层。 [0021] 光源位于灯管内，光源例如是LED灯珠，第一荧光涂层位于灯管内壁上，所述第一荧光涂层包括青绿色长余辉荧光粉，青绿色长余辉荧光粉的结构式为SrxAl14O24:Euy,Dyz，3.9≤x≤4.1，0.9≤y≤1.1，0.9≤z≤1.1，将上述青绿色长余辉荧光粉制成第一粉浆后，喷涂于真空密封的用于应急的荧光灯的灯管内壁形成第一荧光涂层，该第一荧光涂层具有较 2+ 3+ 2 强的吸光和储光功能，在黑暗环境中，以Eu 为主要的激活离子，Dy 作为辅助发光离子，Eu+ 3+ 2+ + 为电子俘获中心，Dy 是空穴俘获中心。当材料受UV激发时，Eu 可俘获电子变为Eu，由此 3+ 4+ 产生的空穴经价带被Dy 俘获生成Dy ，停止激发后，由于热运动的关系，空穴发生逃逸，经过与上述过程相反的过程与导致Eu的特征发光，通过选用上述特定结构式的青绿色长余辉荧光粉，可提供几小时的残光照度，并可长时间多次反复使用，安全可靠。应急荧光灯的灯管采用真空密封，可有效防止青绿色长余辉荧光粉潮解和氧化，延长灯管的使用寿命。 [0022] 作为优选方案，青绿色长余辉荧光粉的结构式为Sr4Al14O24:Eu,Dy，所述青绿色长余辉荧光粉的粒径范围为5‑40μm，且平均粒径为18±1μm，选用上述结构式的青绿色长余辉荧光粉能够使荧光灯的性能达到最佳，选用上述非常大粒径的青绿色长余辉荧光粉(大型荧光粉)，能够获得更高效率的荧光灯。 [0023] 在一具体实施方式中，所述第一荧光涂层是将2.8wt％NC胶与青绿色长余辉荧光粉按照(1‑1.5):1的重量比进行混合搅拌成第一粉浆，再将第一粉浆涂膜于灯管内壁上形成。采用上述方法制备的第一荧光涂层的涂膜良率高，涂膜灯管具有高透光率(>92％)同时又能消除LED点光源颗粒感，使灯管发光柔和，亮度均匀。 [0024] 在一具体实施方式中，所述荧光灯还包括位于所述第一荧光涂层上的第二荧光涂层，所述第二荧光涂层包括三基色荧光粉，以重量百分比计，所述三基色荧光粉包括35‑40％的绿粉、6‑10％的单峰蓝粉、23‑26％的双峰蓝粉和28‑32％的红粉，作为优选方案，所述三基色荧光粉包括37.5％的绿粉、8％的单峰蓝粉、24.6％的双峰蓝粉和29.9％的红粉。 其中，所述绿粉的结构式为LaPO4:Ce,Tb，所述单峰蓝粉的结构式为BaMgAl10O17:Eu，所述双峰蓝粉的结构式为BaMgAl10O17:(Eu.Mn)，所述红粉的结构式为Y2O3:Eu。作为优选实施方式中，所述第二荧光涂层是将2.8wt％NC胶与三基色荧光粉按照(1‑1.5):1的重量比，与加固剂液体进行混合搅拌成第二粉浆，加固剂液体的加入体积(ml)例如是2.8wt％NC胶与三基色荧光粉总重量(kg)的100‑110倍，例如为105倍，再将第二粉浆涂膜于所述第一荧光涂层上形成，使所述第一荧光涂层介于所述灯管和所述第二荧光涂层之间。其中，所述第一荧光涂层的厚度优选为25‑35μm，所述第二荧光涂层的厚度优选为12‑15μm。 [0025] 采用双层涂层工艺，在涂布作为底涂料组合物的第一荧光涂层后，可以在没有热固化步骤和没有显著间隔时间的情况下涂布用于形成第二荧光涂层的顶涂料组合物，可降低成本并缩短涂布步骤，提高第一荧光涂层和第二荧光涂层中长余辉粉材料吸光与储光能量，延长光照时间。 [0026] 在一较佳实施例中，所述荧光灯的灯管内部为密闭腔体并填充有汞和惰性气体，所述荧光灯的灯管内部的汞(水银)的填充量优选为3.2mg，所述惰性气体优选为氩气，荧光灯的中心元件是一个密封的玻璃灯管，灯管内含有少量水银和惰性气体，少量水银的作用是电子流中的电子以一定速度打在汞原子上，使汞原子受到激发，变成激发状态的电离子，称为发生了阶跃，激发状态的汞过了很短的时间就自发地回落到原来的状态，同时释放出紫外线光，通过惰性气体保护汞蒸汽不会发生化学反应，由此可以显著提高荧光灯的LPW(每瓦电力输入的流明)，使用具有较高LPW的荧光灯会减少用于预定水平光输出的电能消耗(KWh)，较少电能消耗会导致电力利用方面的化石燃料用量减少，这进而会降低由燃烧化石燃料产生的CO2温室气体量。 [0027] 制备例1： [0028] 本发明的青绿色长余辉荧光粉可以采用水热共沉淀法、熔胶‑凝胶法、固相合成法、燃烧法、微波法等方法制备得到，以固相合成法为例，青绿色长余辉荧光粉SrxAl14O24:Euy,Dyz的制备方法如下。 [0029] 根据SrxAl14O24:Euy,Dyz的结构，按照摩尔比精确称量原料SrCO3、Al2O3、Eu2O3和Dy2O3，添加少量助溶剂H3BO3，将上述原料发送研钵中充分研磨，使各原料充分混合，再装入刚玉小舟，放入高温管式炉，在1300‑1400℃和10％H2、90％N2的气氛中保温反应4‑5h，冷却后，经研磨、粉碎、过筛，得到青绿色长余辉荧光粉。 [0030] 采用上述方法制备得到结构式为Sr4Al14O24:Eu,Dy的青绿色长余辉荧光粉，其中锶、铝、氧的配比变化使晶体的结构发生了较大变化，发光结构与晶体的格位是对应的，进而影响荧光粉的发光性能。 [0031] 实施例1： [0032] 将1kg的2.8wt％NC胶和1kg的青绿色长余辉荧光粉(Sr4Al14O24:Eu,Dy)加入搅拌机中，青绿色长余辉荧光粉的粒径范围为5‑30μm，且平均粒径为18μm，先在400rpm下高速搅拌1h，然后在200rpm下低速搅拌1h，制得第一粉浆，第一粉浆低速搅拌待用。 [0033] 将1kg的2.8wt％NC胶、1kg的三基色荧光粉和105ml加固剂液体(sp‑971‑03，购自日亚化学工业株式会社)加入搅拌机中，先在400rpm下高速搅拌1h，然后在200rpm下低速搅拌1h，制得第二粉浆，第二粉浆低速搅拌待用，以重量百分比计，三基色荧光粉包括37.5％的绿粉、8％的单峰蓝粉、24.6％的双峰蓝粉和29.9％的红粉，绿粉的结构式为LaPO4:Ce,Tb，单峰蓝粉的结构式为BaMgAl10O17:Eu，双峰蓝粉的结构式为BaMgAl10O17:(Eu.Mn)，所述红粉的结构式为Y2O3:Eu。 [0034] 将第一粉浆喷涂于真空密封的荧光灯的灯管内壁上形成30μm的第一荧光涂层，再在第一荧光涂层上喷涂第二粉浆，形成12μm的第二荧光涂层，在荧光灯的灯管内部充入氩气和3.2mg的汞齐带的汞，从而得到能够长时间多次反复使用的应急荧光灯。 [0035] 实施例2： [0036] 本实施例的荧光灯上第一荧光涂层和第二荧光涂层的制备方法与实施例1基本相同，其区别仅在于，青绿色长余辉荧光粉的粒径范围为15‑20μm，且平均粒径为18μm。 [0037] 实施例3： [0038] 本实施例的荧光灯上第一荧光涂层和第二荧光涂层的制备方法与实施例1基本相同，其区别仅在于，所述青绿色长余辉荧光粉的粒径范围为10‑25μm，且平均粒径为18μm。 [0039] 实施例4： [0040] 本实施例的荧光灯上第一荧光涂层和第二荧光涂层的制备方法与实施例1基本相同，其区别仅在于，第一荧光涂层的厚度为30μm，第二荧光涂层的厚度为15μm。 [0041] 对比例1： [0042] 本对比例的荧光灯上第一荧光涂层和第二荧光涂层的制备方法与实施例1基本相同，其区别仅在于，荧光粉采用结构式为Sr3.946Al14O25:Eu0.012,Dy0.042的荧光粉。 [0043] 对比例2： [0044] 本对比例的荧光灯上第一荧光涂层和第二荧光涂层的制备方法与实施例1基本相同，其区别仅在于，青绿色长余辉荧光粉的粒径范围为45‑50μm，且平均粒径为46μm。 [0045] 对比例3： [0046] 本对比例的荧光灯上第二荧光涂层的制备方法与实施例1基本相同，其区别仅在于，荧光灯的灯管内壁上未形成第一荧光涂层，仅形成第二荧光涂层。 [0047] 对比例4： [0048] 本对比例的荧光灯上第一荧光涂层和第二荧光涂层的制备方法与实施例1基本相同，其区别仅在于，荧光灯的灯管内部未充入汞。 [0049] 对比例5： [0050] 本对比例的荧光灯上第二荧光涂层的制备方法与实施例1基本相同，其区别仅在于，余辉荧光粉采用结构式为Sr4Al14O25:Eu,Dy的荧光粉。 [0051] 对比例6： [0052] 本对比例的荧光灯上第二荧光涂层的制备方法与实施例5基本相同，其区别仅在于，荧光灯的灯管内壁未形成第一荧光涂层。 [0053] 性能测试： [0054] 按照ZSL.C‑J100083SHG产品残光测试操作说明中的测试标准，对上述实施例和对比例的荧光灯进行测试。其中，环境条件：温度24.3℃，相对湿度46％RH。检测用仪器为光源频闪测量仪，型号为LFA‑3000。 [0055] 检测条件如表1所示。 [0056] 表1 [0058] 测试结果如表2所示。 [0059] 表2 [0060] 实施例/对比例 光通量/m 残光照度(关灯0.5S)/lux 显色指数Ra 色温/K 残光颜色实施例1 917 0.157 81.0 7865 青绿色实施例2 923 0.161 81.2 7811 青绿色 实施例3 921 0.164 81.2 7801 青绿色 实施例4 925 0.159 81.5 7798 青绿色 对比例1 890 0.145 80.4 7788 青绿色 对比例2 880 0.143 80.1 7745 青绿色 对比例3 891 0.140 80.2 7789 青绿色 对比例4 877 0.139 80.8 7765 青绿色 对比例5 870 0.142 80.2 7745 青绿色 对比例6 876 0.141 80.1 7755 青绿色 [0061] 通过表2的检测结果可以看出，使用结构式为Sr4Al14O24:Eu,Dy荧光粉的荧光灯的性能最佳，尤其是与结构式为Sr4Al14O25:Eu,Dy、Sr3.946Al14O25:Eu0.012,Dy0.042的荧光粉相比，荧光灯的性能显著提高。非常大粒径的青绿色长余辉荧光粉时，能够获得更高效率的荧光灯。 [0062] 此外，从表2还可以看出，对比例3中，荧光灯的灯管内壁上未形成第一荧光涂层，仅形成第二荧光涂层时，停电后无残光照度。荧光灯的灯管内部充入汞时，可以显著提高荧光灯的LPW。 |
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