專利名稱：一種低色溫高顯色燈用稀土熒光粉組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低色溫高顯色燈用稀土熒光粉組合物。
背景技術(shù)：
三基色熒光粉生產(chǎn)的節(jié)能燈作為普通照明光源已逐步受到人們的青睞。與白熾燈和熒光燈相比，它具有低能耗、長(zhǎng)壽命的有點(diǎn)，是符合國(guó)家“節(jié)能減排”政策的綠色光源。光源的顯色性是光源下物體的顏色與標(biāo)準(zhǔn)參照光源下物體的顏色相符合程度的度量，用顯色指數(shù)Ra(0 100)表示。節(jié)能燈的顯色性高于白熾燈及熒光燈，采用傳統(tǒng)的三基色熒光粉Y2O3 =Eu (紅粉XCeMgAl11O19 =Tb (綠粉)、BaMgAlltlO17:Eu, Mn (藍(lán)粉)組合配制的熒光粉制備白光時(shí)(Tc > 5000k)，可實(shí)現(xiàn)顯色指數(shù)達(dá)到80，但制備低色溫的節(jié)能燈時(shí)，由于光譜的不均衡，很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)低色溫和高顯色性。室內(nèi)照明光源，尤其是美術(shù)館、服裝店等特殊場(chǎng)所，往往需要低色溫高顯色的照明光源以體現(xiàn)物體的真實(shí)顏色，一些公共場(chǎng)所如:醫(yī)院、圖書館、學(xué)校等對(duì)顯色性要求高、色溫要求低的場(chǎng)所也需要低色溫高顯色的節(jié)能燈。節(jié)能燈由于汞的可見(jiàn)光輻射特別是405nm，436nm特征譜線，使燈的可見(jiàn)光輻射譜中此部分能量大為增強(qiáng)，阻礙了顯色性的提高，以及熒光粉光譜的不連續(xù)性使得節(jié)能燈顯色指數(shù)Ra目前只能達(dá)到80。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低色溫高顯色燈用稀土熒光粉組合物。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種低色溫高 顯色燈用稀土熒光粉組合物，含有如下重量百分比組分:10 40%橙紅色熒光粉、30 50%紅色熒光粉、10 30%綠色熒光粉、O 30%藍(lán)綠色熒光粉；
所述橙紅色熒光粉為(Ce，Gd, Tb) MgB5O10 =Mn,
紅色熒光粉為Y2O3:Eu,
綠色熒光粉為CeMgAl11O19:Tb,
藍(lán)綠色熒光粉為 Zn2SiO4:Mn、BaMgAlltlO17:Eu，Mn、Sr4Al14O25:Eu 中的至少一種。優(yōu)選的，該稀土熒光粉組合物含有如下重量百分比組分:12 35.4%橙紅色熒光粉、32 45%紅色熒光粉、15 24%綠色熒光粉、4.6 28%藍(lán)綠色熒光粉。優(yōu)選的，(Ce,Gd, Tb)MgB5O10 =Mn 的化學(xué)式為(Cex, Gdy, TblTy)Mg1^zB5O10:Mnz，其中，
0.1 彡 X 彡 0.5，0.2 彡 y 彡 0.8，0.1 彡 z 彡 0.3。優(yōu)選的，0.22 彡 x 彡 0.355，0.3 彡 y 彡 0.6，
0.1 ^ z ^ 0.2o優(yōu)選的，采用共沉淀法制備(Cex，Gdy,TblTy)Mg1^zB5O10 =Mnz0優(yōu)選的,采用共沉淀法制備(Cex, Gdy, Tb1^y)Mg1^zB5O10:Mnz,包括以下步驟:
I)按化學(xué)組成式，稱取所需稀土金屬氧化物，溶于酸中，形成稀土金屬鹽溶液，然后制得稀土金屬草酸鹽或碳酸鹽沉淀物，洗滌、烘干，800 1200°C保溫I 3h，得稀土金屬氧化物共沉體；2)將稀土金屬氧化物共沉體與硼酸、助熔劑混合均勻，氧化灼燒，形成橙紅色熒光粉燒成體；
3)將橙紅色熒光粉燒成體粉破碎后過(guò)篩、球磨、濕過(guò)篩，洗滌、烘干，得橙紅色熒光粉，即產(chǎn)物。優(yōu)選的，步驟I)按化學(xué)組成式，稱取所需稀土金屬氧化物，溶于硝酸或者鹽酸中，形成稀土金屬鹽溶液，加熱至60 80°C，然后將草酸溶液或碳酸鹽溶液加入到稀土金屬鹽溶液中，得稀土金屬草酸鹽或碳酸鹽沉淀物，過(guò)濾，用水洗滌至pH=6 7后，800 1200°C保溫I 3h，得稀土金屬氧化物共沉體。優(yōu)選的，步驟2)氧化灼燒溫度950 1300°C。優(yōu)選的，步驟2)氧化灼燒時(shí)間2 4h。優(yōu)選的，藍(lán)綠色熒光粉B aMgAlltlO17:Eu, Mn發(fā)射的的主峰波長(zhǎng)為514 518nm。優(yōu)選的，橙紅色熒光粉(Ce，Gd, Tb)MgB5O10 =Mn發(fā)射的主峰波長(zhǎng)為624 628nm。優(yōu)選的，紅色熒光粉Y2O3 =Eu發(fā)射的主峰波長(zhǎng)為609 613nm。優(yōu)選的，綠色熒光粉CeMgAl11O19 =Tb發(fā)射的主峰波長(zhǎng)為543 546nm。優(yōu)選的，藍(lán)綠色熒光粉Zn2SiO4 =Mn發(fā)射的主峰波長(zhǎng)為523 527nm。優(yōu)選的，藍(lán)綠色熒光粉Sr4Al14O25 =Eu發(fā)射的主峰波長(zhǎng)為488 492nm。本發(fā)明中涉及的橙紅色熒光粉(Ce，Gd, Tb)MgB5O10 =Mn采用共沉淀法制備。與高溫固相合成法相比較，其合成的顆粒更加均勻，性能更加穩(wěn)定，生產(chǎn)時(shí)次品率低。本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過(guò)合適的配粉比例，配制高顯色性突光燈粉通過(guò)增加480 520]11]1及> 620nm發(fā)射的峰值波長(zhǎng)，在三基色窄帶發(fā)射熒光粉中附加藍(lán)綠粉、橙紅色粉等第四、第五種熒光粉，組成多組分窄帶發(fā)射熒光粉，使熒光粉光譜連續(xù)，使節(jié)能燈顯色指數(shù)提高到90Ra以上，同時(shí)保持低色溫1775 2864K，實(shí)現(xiàn)了低色溫高顯色的節(jié)能燈的制備。


圖1是實(shí)施例1橙紅熒光粉(Ce，Gd, Tb) MgB5OlO:Mn的掃描電鏡 圖2是實(shí)施例1 4及對(duì)比例I節(jié)能燈的光譜對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但并不局限于此。實(shí)施例1
一種稀土熒光粉組合物，由如下重量百分比組分組成:
(Ce0 35, Gd0 55) Tb0 !) Mg0 9B5010:Mn0 丄 35.4%、
Y2O3:Eu 36%、
CeMgAl11O19:Tb 24%、
Sr4Al14O25:Eu 4.6%。將上述稀土熒光粉組合物混合均勻，生產(chǎn)U形管，將色度調(diào)和為x=0.5158，y=0.4243。實(shí)施例2一種稀土熒光粉組合物，由如下重量百分比組分組成:
(Ce。.22，Gd。.6。，Tb0 18) Mg0 8B5010:Mn0 2 28%、
Y2O3:Eu 39%、
CeMgAl11O19:Tb 21%、
Sr4Al14O25:Eu 12%。將上述稀土熒光粉組合物混合均勻，生產(chǎn)U形管，將色度調(diào)和為x=0.5086，y=0.3544。實(shí)施例3
一種稀土熒光粉組合物，由如下重量百分比組分組成:
(Ce0.42，Gd0 3，Tb0.28 )Mg0.S7B5O10 =Mn0.13 20%、
Y2O3:Eu 32%、
CeMgAl11O19:Tb 28%、
Sr4Al14O25:Eu 10%、
BaMgAl10O17:Eu, Mn 10%。將上述稀土熒光粉組合物混合均勻，生產(chǎn)T2全螺旋燈23w，將色度調(diào)和為x=0.4480，y=0.4100。實(shí)施例4
一種稀土熒光粉組合物，由如下重量百分比組分組成:
(Ce0.29，Gd0.52，Tb0.19)Mg0.80B5010:Mn0.20 12%、
Y2O3:Eu 45%、
CeMgAl11O19:Tb 15%、
Zn2SiO4:Mn 10%
Sr4Al14O25:Eu 18%。將上述稀土熒光粉組合物混合均勻，生產(chǎn)T2全螺旋燈23w，將色度調(diào)和為x=0.4670，y=0.4110。實(shí)施例5
一種稀土熒光粉組合物，由如下重量百分比組分組成:
(Ce0 !, Gd0 8) Tb0 ) Mg0 8B5010:Mn0 2 40%、
Y2O3:Eu 50%、
CeMgAl11O19:Tb 10%。實(shí)施例6
一種稀土熒光粉組合物，由如下重量百分比組分組成:
(Ce0 5) Gd0 2) Tb0 3) Mg0 7B5010:Mn0 3 10%、
Y2O3:Eu 30%、
CeMgAl11O19:Tb 30%、
Sr4Al14O25:Eu 10%、
Zn2SiO4:Mn 10%、
BaMgAl10O17:Eu, Mn 10%。實(shí)施例7實(shí)施例1的(Cea35lGda55Jbai)Mga9B5O10 =Mntll的制備方法，包括如下步驟:
1)按化學(xué)組成式，稱取所需稀土金屬氧化物:氧化鈰60.240 g、氧化釓99.687 g、氧化鋱18.692 g、氧化鎂36.274 g、氧化錳8.693 g，完全溶于濃硝酸(16mol/L) 200 mL中，形成稀土金屬鹽溶液，加熱至70°C，然后將2mol/L草酸水溶液2 L滴加到稀土金屬鹽溶液中，得稀土金屬草酸鹽沉淀物，過(guò)濾，用水洗滌至PH=6 7后，裝入高純氧化鋁坩堝中，放入馬弗爐中1000°C保溫2h，得稀土金屬氧化物共沉體；
2)將稀土金屬氧化物共沉體與硼酸、助熔劑四硼酸鋰混合均勻，助熔劑加入量按照總料量0.5wt%，裝入高純氧化鋁坩堝中，放入馬弗爐中1200°C煅燒3h，得橙紅色熒光粉燒成體；
3)將橙紅色熒光粉燒成體粉破碎后過(guò)篩、球磨、濕過(guò)篩，用去離子水洗滌、130°C烘干，得產(chǎn)物。該產(chǎn)物的掃描電鏡圖見(jiàn)圖1。實(shí)施例8
實(shí)施例2的(Cea22，Gda6tl, Tbai8)Mga8B5Oltl =Mn0.2的制備方法，包括如下步驟:
1)按化學(xué)組成式，稱取所需稀土金屬氧化物:化鈰37.865 g、氧化釓108.750 g、氧化鋱33.646 g、氧化鎂32.244 g、氧化錳17.387 g，完全溶于濃鹽酸(12mol/L) 200 mL中，形成稀土金屬鹽溶液，用氨水調(diào)節(jié)pH到3 4，將稀土金屬鹽溶液加熱至60°C，然后將
2.0mol/L碳酸鈉水溶液(保溫60 V )2L加入到稀土金屬鹽溶液中，得稀土金屬碳酸鹽沉淀物，過(guò)濾，用水洗滌至pH=6 7后，裝入高純氧化鋁坩堝中，放入馬弗爐中1200°C保溫lh，得稀土金屬氧化物共沉體；
2)將稀土金屬氧化物共沉體與硼酸、助熔劑四硼酸鋰混合均勻，助熔劑加入量按照總料量0.lwt%，裝入高純氧化鋁坩堝中，放入馬弗爐中950°C煅燒4h，得橙紅色熒光粉燒成體；
3)將橙紅色熒光粉燒成體粉破碎后過(guò)篩、球磨、濕過(guò)篩，用去離子水洗滌、90°C烘干，得產(chǎn)物。實(shí)施例9
實(shí)施例3 6的橙紅色熒光粉的制備方法均相同，步驟如下:
1)按化學(xué)組成式，稱取所需稀土金屬氧化物:氧化鈰、氧化釓、氧化鋱、氧化鎂、氧化猛，溶于濃硝酸(16mol/L) 200 mL中，形成稀土金屬鹽溶液,加熱至80°C,然后將2.0mol/L草酸水溶液2L滴加到稀土金屬鹽溶液中，得稀土金屬草酸鹽沉淀物，過(guò)濾，用水洗滌至pH=6 7后，裝入高純氧化鋁坩堝中，放入馬弗爐中800°C保溫3h，得稀土金屬氧化物共沉體；
2)將稀土金屬氧化物共沉體與硼酸、助熔劑四硼酸鋰混合均勻，助熔劑加入量按照總料量0.8wt%，裝入高純氧化鋁坩堝中，放入馬弗爐中1300°C煅燒2h，得橙紅色熒光粉燒成體；
3)將橙紅色熒光粉燒成體粉破碎后過(guò)篩、球磨、濕過(guò)篩，用去離子水洗滌、150°C烘干，得產(chǎn)物。對(duì)比例 一種稀土熒光粉組合物，由如下重量百分比組分組成:
Y2O3:Eu 62%、CeMgAl11O19:Tb 38%。將上述稀土熒光粉組合物混合均勻，生產(chǎn)U形管，將色度調(diào)和為x=0.4539，y=0.4133。實(shí)施例1 4的稀土熒光粉組合物的性能參數(shù)見(jiàn)表I。
權(quán)利要求
1.一種低色溫高顯色燈用稀土熒光粉組合物，含有如下重量百分比組分:10 40%橙紅色熒光粉、30 50%紅色熒光粉、10 30%綠色熒光粉、O 30%藍(lán)綠色熒光粉； 所述橙紅色熒光粉為(Ce，Gd, Tb) MgB5O10 =Mn, 紅色熒光粉為Y2O3:Eu, 綠色熒光粉為CeMgAl11O19:Tb, 藍(lán)綠色熒光粉為 Zn2SiO4:Mn、BaMgAlltlO17:Eu，Mn、Sr4Al14O25:Eu 中的至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稀土熒光粉組合物，其特征在于:(Ce，Gd,Tb) MgB5O10 =Mn的化學(xué)式為(Cex, Gdy, UghB5O10:Mnz，其中，0.1 彡 x 彡 0.5，0.2 彡 y 彡 0.8，0.1 彡 z 彡 0.3。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稀土熒光粉組合物，其特征在于:采用共沉淀法制備(Cex, Gdy, U MghB5O10:Mnz。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的稀土熒光粉組合物，其特征在于:采用共沉淀法制備(Cex, Gdy, Tb1^y) Mg1^zB5O10:Mnz，包括以下步驟: 1)按化學(xué)組成式，稱取所需稀土金屬氧化物，溶于酸中，形成稀土金屬鹽溶液，然后制得稀土金屬草酸鹽或碳酸鹽沉淀物，洗滌、烘干，800 1200°C保溫I 3h，得稀土金屬氧化物共沉體； 2)將稀土金屬氧化物共沉體與硼酸、助熔劑混合均勻，氧化灼燒，形成橙紅色熒光粉燒成體； 3)將橙紅色熒光粉燒成體粉破碎后過(guò)篩、球磨、濕過(guò)篩，洗滌、烘干，得橙紅色熒光粉，即產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土熒光粉組合物，其特征在于:步驟I)按化學(xué)組成式，稱取所需稀土金屬氧化物，溶于硝酸或者鹽酸中，形成稀土金屬鹽溶液，加熱至60 80°C，然后將草酸溶液或碳酸鹽溶液加入到稀土金屬鹽溶液中，得稀土金屬草酸鹽或碳酸鹽沉淀物，過(guò)濾，用水洗滌至pH=6 7后，800 1200°C保溫I 3h，得稀土金屬氧化物共沉體。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土熒光粉組合物，其特征在于:步驟2)氧化灼燒溫度950 1300°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的稀土熒光粉組合物，其特征在于:步驟2)氧化灼燒時(shí)間2 4h0
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的稀土熒光粉組合物，其特征在于:藍(lán)綠色熒光粉BaMgAl10O17:Eu, Mn發(fā)射的的主峰波長(zhǎng)為514 518nm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種低色溫高顯色燈用稀土熒光粉組合物，其含有如下重量百分比組分10～40%橙紅色熒光粉、30～50%紅色熒光粉、10～30%綠色熒光粉、0～30%藍(lán)綠色熒光粉。本發(fā)明通過(guò)合適的配粉比例，配制高顯色性熒光燈粉通過(guò)增加480～520nm及＞620nm發(fā)射的峰值波長(zhǎng)，在三基色窄帶發(fā)射熒光粉中附加藍(lán)綠粉、橙紅色粉等第四、第五種熒光粉，組成多組分窄帶發(fā)射熒光粉，使熒光粉光譜連續(xù)，使節(jié)能燈顯色指數(shù)提高到90Ra以上，同時(shí)保持低色溫1775～2864K，實(shí)現(xiàn)了低色溫高顯色的節(jié)能燈的制備。
文檔編號(hào)C09K11/80GK103160281SQ20131007717
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月11日
發(fā)明者陶穎 申請(qǐng)人:江門市科恒實(shí)業(yè)股份有限公司