專利名稱：熒光材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熒光材料，更具體說，涉及一種用作皮膚烤黑燈中紫外光A(UV-A)的熒光粉的熒光材料。本發(fā)明還涉及一種放電燈。
皮膚烤黑燈中廣泛用作UV-A熒光粉的熒光材料有例如用鉛活化過的硅酸鋇(以下稱BSP)。這種材料的量子效應(yīng)既高，其光譜輻射能分布又適宜制取紫外光B(UV-B)的含量約1％的皮膚烤黑燈。主要缺點是使用壽命短，而且對水敏感。為克服這些缺點，可涂上熒光粒子涂料。但這種涂料通常是用濕式化學(xué)法涂上的，且BSP即使在較高的酸堿度下也有一定程度的溶解度，因此涂上去的材料其光輸出量比原材料小。
本發(fā)明的目的是提供一種適于作為皮膚烤黑燈中的UV-A熒光材料，且在水中的溶解度低。
因此，本說明書開頭所述的熒光材料按照本發(fā)明具有這樣的特點它包括三價鈰活化過的堿土硼酸鹽，其通式屬于由Ca3-xB2P2O11+0.5x∶xCe3+和Ca2.5-xB5.5P2O15.75+0.5x∶xCe3+構(gòu)成的一組。
本發(fā)明的熒光材料在水中穩(wěn)定，量子效應(yīng)高(＞80％)，而且易為254納米波長(熒光燈中水銀產(chǎn)生的大部分紫外線的波長)的射線激活。最大的發(fā)射譜帶在360與365納米之間。因此，本發(fā)明的熒光材料非常適用于放電燈的熒光屏中，特別適用于皮膚烤黑熒光燈的熒光屏中。
若X二價鈣離子用選自Na+、K+和Li+組中的X單價離子取代，則得出的熒光材料沒有凈電荷。已發(fā)現(xiàn)這些單價離子的存在提高了本發(fā)明熒光材料的量子效應(yīng)和吸收性能。
其中，X符合0.025≤x≤0.100的條件時，本發(fā)明的熒光材料能取得良好的效果。
本發(fā)明熒光材料的制備過程如下。在瑪瑙研碎中將CaCO3、H3BO3、(NH4)2HPO4和CeO2(還有必要時Li2CO3、K2CO3和/或Na2CO3)充分研磨，再將得出的粉料在剛玉舟皿中在含N2、H2和H2O的具有還原作用的氣氛中在700℃的溫度下加熱一小時，將得出的物料輾磨成粉，并在同樣還原氣氛中在1050℃溫度下加熱一小時，再對得到的材料輾磨并過篩(30·m篩網(wǎng))。
例如用24.523克(245毫克分子)的CaCO3、30.915克(550毫克分子)的H3BO3、26.412克(200毫克分子)的(NH4)2HPO4和0.861克(5.0毫克分子)的CeO2作為原材料制備Ca2.45B5.5P2O15.775∶0.05Ce3+。同樣，用29.027克(290毫克分子)的CaCO3、12.366克(200毫克分子)的H3BO3、26.412克(200毫克分子)的(NH4)2HPO4和1.721克(10毫克分子)的CeO2作為原材料制備Ca2.9B2P2O11.05∶0.1Ce3+。
表Ⅰ示出了一系列通式為Ca3-xB2P2O11+0.55x∶XCe3+的熒光材料在不同X值下的性能。同樣，表Ⅱ示出了一系列通式為Ca2.5-xB5.5P2O15.75+0.5x∶xCe3+的熒光材料在不同的X值下的性能。兩表中的·max是熒光材料輻射最強(qiáng)處的波長，F(xiàn)WHM為輻射峰值最大值一半處的全寬，QE為量子效應(yīng)，Abs為熒光材料的254納米射線的吸收率。
表Ⅰ
表Ⅱ
從這些表可以得出結(jié)論，本發(fā)明的熒光材料無論在量子效應(yīng)還是在射線吸收率方面都是較高的。對通式為Ca2.4B5.5P2O15.75∶0.05Ce3+；0.05Li+的熒光材料進(jìn)行測定也得出了上表中所列同樣的光學(xué)性能。這種材料與表Ⅰ第二行的材料不相上下，區(qū)別僅在于，除三價鈰外，這種材料還含有等克分子量的單價鋰離子。這種材料的·max為365納米，其FWHM為53納米。因此這種材料的輻射峰值與表Ⅱ第二行中材料的輻射峰值類似，但含鋰材料的量子效應(yīng)和吸收率分別為92％和78％，因而高于表Ⅱ第二行中材料的量子效應(yīng)和吸收率。
權(quán)利要求
1．一種熒光材料，其特征在于，它包括三價鈰活化過的堿土硼酸鹽，其通式屬于由Ca3-xB2P2O11+0.5x∶xCe3+和Ca2.5-xB5.5P2O15.75+0.5x∶xCe3+構(gòu)成的一組。
2．如權(quán)利要求1所述的熒光材料，其特征在于，X二價鈣離子用選自Na+、K+和Li+組中的X單價離子取代。
3．如權(quán)利要求1或2所述的熒光材料，其特征在于，0.025≤x≤0.100。
4．一種放電燈，其特征在于，設(shè)有包括權(quán)利要求1、2或3所述熒光材料的熒光屏。
5．如權(quán)利要求4所述的放電燈，其特征在于，所述放電燈為熒光燈。
全文摘要
一種新型熒光材料，用作皮膚烤黑燈中的紫外光A的熒光粉，其通式為Ca
文檔編號C09K11/77GK1289448SQ99802381
公開日2001年3月28日 申請日期1999年11月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年11月18日
發(fā)明者T·于斯特爾, H·尼科爾, C·W·A·舍特爾斯 申請人:皇家菲利浦電子有限公司