[发明专利]一种Dy激活的单基质白光荧光粉及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机光致发光材料技术领域，涉及一种采用Dy作为激活剂 的单基质白光荧光粉，该材料在真空紫外光(147nm，172nm)与紫外光(254 nm)激发下发白光，可应用于无汞荧光灯与节能汞灯，本发明还涉及该荧光 粉材料的制备方法。

背景技术

目前无汞荧光灯与常规的三基色节能汞灯中一般采用三种分别发射红 光、绿光、蓝光的荧光粉，如Philips的稀土铝酸盐系列：CeMgAl₁₁O₁₉:Tb、 BaMgAl₁₀O₁₇:Eu(蓝粉)与Y₂O₃:Eu；以及日亚公司的稀土磷酸盐系列。通 过三基色光的混合得到白光。由于各基色荧光粉往往使用不同的基质材料， 密度、表面特性等性质均有一定的差异，因此在混粉与配制荧光粉浆料时容 易导致混合不均，从而引起涂管不平、荧光灯光色不均等问题，影响成品率。 因此，如能采用一种自身即可发射白光的荧光粉，将有利于克服上述问题。

另一方面，无汞荧光灯使用氙(Xe)基稀有混合气体作为工作气体，在 一定电压下电离发出位于130nm、147nm与172nm的真空紫外光激发荧光 粉发出可见光；而三基色节能汞灯则采用汞蒸汽受激电离后发出的254nm 紫外光激发荧光粉发出可见光。因此，要求应用于这两种荧光灯的荧光粉必 须在上述激发波段有较强的吸收，以保证良好的发光效率。

此外，在制灯的涂管过程中需要以450-700℃的高温灼烧以除去有机溶 剂，但是这样的高温容易导致以不稳定中间价态稀土离子激活的发光材料产 生热劣化，即发光强度、发光效率下降，典型材料如Eu²⁺激活的BaMgAl₁₀O₁₇； 并且，在无汞荧光灯中的真空紫外辐射以及三基色汞灯中的汞离子吸附也会 导致此类材料(中间价态稀土离子激活的发光材料)的劣化。因此要求应用 于这两种荧光灯的荧光粉也必须具有良好的热稳定性和真空紫外辐照稳定 性。

申请号200610033015.3的专利申请文本《一种镝激活的无汞荧光灯用稀 土白光发光材料及其制备方法》(申请日2006.01.17，公开日2006.08.23，公 开号CN 1821344)报道了一种应用于无汞荧光灯的Dy激活的氟磷酸盐单基 质白光发光材料，在真空紫外波段有良好的吸收，但是在制造过程中需要大 量使用氟化铵等含氟原料，在高温煅烧条件下释放的含氟气体将会造成环境 污染，并且在254nm处吸收较弱，不宜应用于三基色节能汞灯。

发明内容

本发明的目的是提供一种镝激活的单基质白光荧光粉，这种荧光粉在真 空紫外光与254nm紫外光激发下均可发射白光，并且具有良好的热稳定性 和真空紫外辐照稳定性，既可应用于无汞荧光灯，也可应用于三基色节能汞 灯。

本发明的另一目的是提供上述单基质白光荧光粉的制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种Dy激活的单基质白光荧光粉，具有 如下的化学组成表示式A_1-x-yDy_xBi_yMg_1-zZn_zAl₁₁O₁₉，其中A为稀土离子，选 自La³⁺、Ce³⁺、Y³⁺、Gd³⁺或两种以上的组合；其中的x、y、z分别为相应掺 杂元素相对于A或Mg所占摩尔百分比系数，其掺杂量分别为：0.005≤x≤ 0.30mol％；0≤y≤0.30mol％；0≤z≤0.40mol％。

本发明所采用的另一技术方案是，上述单基质白光荧光粉的制备方法， 按以下步骤采用高温固相法合成：基质材料为AMgAl₁₁O₁₉，其中A为稀土 离子，选自La³⁺、Ce³⁺、Y³⁺、Gd³⁺或两种以上的组合，按照如下的化学组成 表示式A_1-x-yDy_xBi_yMg_1-zZn_zAl₁₁O₁₉；