[发明专利]长余辉荧光体陶瓷及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于疏散路线标记等中的长余辉荧光体陶瓷的廉价制造方法和可通过上述制造方法获得的具有浅体色的烧结长余辉荧光体。

背景技术

自MAl₂O₄:Eu，RE型长余辉荧光体(其中M为碱土元素而RE为除了Eu之外的稀土元素)于1993被Nemoto&Co.，Ltd.发现以来，对用于疏散路线标记等中的长余辉荧光体的需求一直随着其应用的扩大而增长(参见例如下文所述的专利文献1)。然而，由于昂贵的材料和较高的生产成本，荧光体产品昂贵，从而荧光体的广泛使用还未充分实现。此外，荧光体还伴随有由于黄色系体色，它不能容易地应用于要求具有白色背景的标记的另一问题。

专利文献1：日本专利No.2543825

发明内容

发明要解决的问题

为了生产MAl₂O₄:Eu，RE型长余辉荧光体，铕(其为昂贵的稀土元素)被用作原料。此外，昂贵且高纯微粒型氧化铝、碱土碳酸盐、稀土氧化物等对获得具有均匀组成的荧光体是必需的。因此，原料成本高，难以生产廉价的荧光体产品。此外，由于常规产品具有黄色系体色，产品的应用在设计上受到限制。

鉴于上述现状，本发明的目的是提供制造白色MAl₂O₄:Eu，RE型长余辉荧光体陶瓷的方法，所述方法能以降低的原料成本制造所述陶瓷。

用于解决问题的方案

为了克服上述问题，本发明者利用了已被用作荧光灯、等离子体电视显示器、液晶背光源等的蓝色发光(或绿色发光)荧光体的BAM荧光体的再利用废弃物(如本文中所用的，“再利用废弃物”是指再利用过程中产生的废弃物)包含铝含量高的碱土铝酸盐基材料并包含大量铕的事实的优势。本发明者还发现长余辉荧光体可通过将BAM荧光体的再利用废弃物与碱土化合物、铝化合物和稀土化合物混合以形成混合物，然后将所述混合物燃烧来制备，此外，由此可获得具有白色体色的长余辉荧光体。从而，本发明者实现本发明。所得长余辉荧光体提供白色体色的机理还未得到诠释。尽管这种机理不限制本发明的技术范围，但是假定其与已均匀分散于BAM中的Eu原料的使用能防止该长余辉荧光体中的Eu不均匀地分布于其中相关。仅具有二价Eu的化合物如EuCO₃可能提供黄色系体色，从而该Eu组分的不均匀分布可产生这样的黄色系体色。

本发明涉及长余辉荧光体陶瓷的低成本制造方法和可由此方法获得的白色长余辉荧光体陶瓷，所述方法包括以下步骤：将BAM荧光体与碱土化合物、铝化合物和稀土化合物混合以形成混合物，和将所得混合物燃烧。

发明效果

根据本发明，可通过将包含于荧光体废弃物中的BAM荧光体与碱土化合物、铝化合物和稀土化合物混合并通过将所得混合物燃烧来以非常低的成本而不使用昂贵的铕作为原料来制造长余辉荧光体陶瓷。此外，所获得的长余辉荧光体陶瓷具有白色体色。通过这些优点的协同效果，预期会增加长余辉荧光体陶瓷的应用领域从而此方法具有重大价值。

具体实施方式

下文中，将对本发明进行更具体地描述。

<原料的组成>

本发明中用作原料的碱土铝酸盐(BAM)荧光体由下式表示：

p(M1_1-xEu_x)O·(M2_1-yMn_y)O·qAl₂O₃

其中M1为选自Ba、Sr和Ca组成的组中的至少一种元素，且优选为Ba；M2为Mg；且p、q、x和y为分别满足以下条件的数：0.8≤p≤1.2、4.5≤q≤8.5、0.05≤x≤0.3和0≤y≤0.4。

碱土铝酸盐荧光体的各元素可通过X射线荧光(XRF)分析确定。

本文中所用的术语“碱土化合物”表示具有选自Mg、Ca、Sr和Ba组成的组中的一种或多种元素并在后面描述的燃烧步骤中转化成氧化物的化合物，或表示具有选自其中的一种或多种元素的氧化物本身的化合物。

本文中所用的术语“稀土化合物”表示具有选自La、Ce、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和Sc组成的组中的一种或多种元素并在后面描述的燃烧步骤中转化成氧化物的化合物，或表示具有选自其中的一种或多种元素的氧化物本身的化合物。