具有用于改進(jìn)的流明性能的磷光體組合物的燈及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了包含輻射源和構(gòu)造用于輻射轉(zhuǎn)化的磷光體摻合物的燈，所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，其中所述磷光體摻合物包含至少一種多峰稀土磷光體。所公開的優(yōu)點(diǎn)可包括，與其中在相同裝填量下的磷光體摻合物不包含至少一種多峰稀土磷光體的相同的燈相比更大的流明輸出。
【專利說明】具有用于改進(jìn)的流明性能的磷光體組合物的燈及制備方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)為非臨時(shí)專利申請(qǐng)，其根據(jù)35U.S.C.119(e)要求2011年5月13日提交的在先提交的共同待審的臨時(shí)申請(qǐng)系列號(hào)61/485720的優(yōu)先權(quán)，所述臨時(shí)申請(qǐng)以全文引用方式并入本說明書。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明大體涉及采用用于福射轉(zhuǎn)化的磷光體(phosphor)的燈,尤其涉及能夠獲得改進(jìn)的流明性能的、具有指定尺寸分布的磷光體粒子的燈。
【背景技術(shù)】
[0004]具有良好的能量效率的一些燈，如低壓放電燈(例如熒光燈)通常是已知的。在這種燈中，采用磷光體層以將UV輻射轉(zhuǎn)化為可見光。為了獲得可見光的良好顏色性質(zhì)，通常在該層中采用一種或多種稀土激活的(activated)磷光體。然而，最近的趨勢(shì)增加了稀土激活的磷光體的成本。這已產(chǎn)生相對(duì)于燈中使用的磷光體涂料的量改進(jìn)熒光燈的流明性能的需要。
[0005]在一些已知的熒光燈中，相對(duì)較粗(coarse)的稀土磷光體粒子體系已用于獲得更高的流明。然而，當(dāng)這樣做時(shí)，需要使用更多的磷光體(即高涂布重量)以獲得磷光體涂層的足夠厚的層，從而吸收全部可得的紫外光能量。
[0006]因此，考慮到諸如銪激活的氧化釔紅色磷光體、鈰和鋱激活的綠色磷光體、銪激活的藍(lán)色磷光體和使用稀土的其他磷光體的稀土材料的成本增加，需要避免燈中的高涂布重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例涉及一種燈，其包括能夠發(fā)射第一波長的電磁輻射的輻射源，和構(gòu)造為與所述輻射源結(jié)合以用于將所述電磁輻射轉(zhuǎn)化為第二波長的磷光體摻合物。所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，其中所述磷光體摻合物包含至少一種多峰(multimodal)稀土憐光體。
[0008]進(jìn)一步的，所述至少一種多峰稀土磷光體包含相對(duì)較粗的粒子的第一群組和相對(duì)較細(xì)的粒子的第二群組。
[0009]進(jìn)一步的，所述第一群組占所述至少一種多峰稀土磷光體的約20至約80wt%，且所述第二群組占所述至少一種多峰稀土磷光體的約80至約20wt%。
[0010]進(jìn)一步的，所述多峰稀土磷光體包括雙峰粒子分布，所述雙峰粒子分布具有對(duì)應(yīng)于d5(l小于或等于約10微米的相對(duì)較粗的粒子的第一最大值，和對(duì)應(yīng)于d5(l大于或等于約I微米的相對(duì)較細(xì)的粒子的第二最大值。
[0011]進(jìn)一步的，所述摻合物包含兩種或更多種不同的多峰稀土磷光體。
[0012]進(jìn)一步的，所述摻合物包含至少三種不同的稀土磷光體。[0013]進(jìn)一步的，所述摻合物還包含至少一種鹵化磷光體。
[0014]進(jìn)一步的，相比于其中所述摻合物不包含至少一種多峰稀土磷光體的、在相等磷光體涂布重量下的同樣的燈，所述燈獲得了更大的流明。
[0015]進(jìn)一步的，所述至少一種多峰稀土磷光體包含多個(gè)粒子，其中至少一些相對(duì)較細(xì)的粒子的尺寸形成為適合至少一些相對(duì)較粗的粒子之間的間隙。
[0016]進(jìn)一步的，所述摻合物包含發(fā)射紅光的多峰稀土磷光體。
[0017]進(jìn)一步的，所述發(fā)射紅光的稀土磷光體包括摻雜銪的氧化釔、摻雜銪的釩磷酸釔、或錳和鈰共激活的金屬五硼酸鹽中的一種或多種。
[0018]進(jìn)一步的，所述摻合物包含發(fā)射綠光的多峰稀土磷光體。
[0019]進(jìn)一步的，所述發(fā)射綠光的稀土磷光體包括鈰和鋱共激活的磷酸鑭、銪和錳共激活的鋁酸鋇鎂、鈰和鋱共激活的五硼酸釓鎂、或鈰和鋱共激活的鋁酸鎂中的一種或多種。
[0020]進(jìn)一步的，所述摻合物包含發(fā)射藍(lán)光的多峰稀土磷光體。
[0021]進(jìn)一步的，所述發(fā)射藍(lán)光的稀土磷光體包括摻雜銪的鹵化磷酸鹽、摻雜銪的鋁酸鋇鎂、銪和猛共激活的招酸鋇鎂、摻雜銪的招酸銀、摻雜銪的硼磷酸鹽、摻雜鋪的招酸乾、或SECA中的一種或多種。
[0022]進(jìn)一步的,所述燈包含lmg/cm2至約6mg/cm2的所述磷光體摻合物。
[0023]進(jìn)一步的，所述輻射源包括基于放電的輻射源或固態(tài)輻射源中的一種或多種。
[0024]進(jìn)一步的，所述第一波長在電磁光譜的藍(lán)色或UV區(qū)域中，并且，所述第二波長在電磁光譜的可見區(qū)域中，并比所述第一波長更長。
[0025]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種低壓放電燈，其包括:至少一個(gè)透光封套(envelope);填充氣體組合物,所述填充氣體組合物能夠維持在所述至少一個(gè)透光封套內(nèi)密封的放電(electric discharge);磷光體摻合物；和任選的一個(gè)或多個(gè)電引線,所述任選的一個(gè)或多個(gè)電引線至少部分設(shè)置于所述至少一個(gè)透光封套內(nèi)以用于提供電流。所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，其中所述磷光體摻合物包含至少一種多峰稀土磷光體。
[0026]本發(fā)明的另一實(shí)施例涉及一種低壓放電燈，其包括至少一個(gè)透光封套；填充氣體組合物，所述填充氣體組合物能夠維持在所述至少一個(gè)透光封套內(nèi)密封的放電；和磷光體摻合物；其中，所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，其中，所述磷光體摻合物包含至少一種多峰稀土磷光體。
[0027]本發(fā)明的又一實(shí)施例涉及一種方法，其包括如下步驟，將能夠發(fā)射第一波長的電磁輻射的輻射源與磷光體摻合物結(jié)合以將所述電磁輻射轉(zhuǎn)化為第二波長；其中，所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，且其中，所述磷光體摻合物包含至少一種多峰稀土磷光體；其中，所述方法操作燈，以在降低量的磷光體下獲得一致的流明輸出，和/或所述方法操作燈，以在恒定量的磷光體下獲得更高的流明輸出。
[0028]根據(jù)如下詳細(xì)描述，將更好地理解本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]本發(fā)明的實(shí)施例將參照附圖更詳細(xì)地描述。
[0030]圖1示意性地并以截面部分顯示了根據(jù)本公開的實(shí)施例的熒光燈?！揪唧w實(shí)施方式】
[0031]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供了使用含有多種磷光體的磷光體摻合物的燈，其中磷光體中的一種或多種由兩種或更多種分開的粒度分布的磷光體粒子(例如粗粒子和細(xì)粒子)組成。這可相對(duì)于所用的磷光體涂層的量而產(chǎn)生更優(yōu)化的流明量。
[0032]如所述，本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種燈，其包括能夠發(fā)射第一波長的電磁輻射的輻射源，和構(gòu)造為與所述輻射源結(jié)合以用于將所述電磁輻射轉(zhuǎn)化為第二波長的磷光體摻合物。所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，這至少兩種不同的稀土磷光體中的至少一者為多峰稀土磷光體。通常，第一波長可在電磁光譜的藍(lán)色或UV區(qū)域中。通常，第二波長可在電磁光譜的可見區(qū)域中，并比第一波長更長。
[0033]如通常已知，“磷光體”為吸收在電磁光譜的一部分中的輻射能量，并發(fā)射在電磁光譜的另一部分中的能量。磷光體的一個(gè)重要類別是具有高化學(xué)純度和受控組成的結(jié)晶無機(jī)化合物，已向其中添加少量的其他元素(稱為“激活劑(activator)”)以將它們轉(zhuǎn)化為有效的熒光材料。磷光體已在低壓(例如汞蒸氣)放電燈中使用，以將由激發(fā)的汞蒸氣所發(fā)射的紫外(“UV”)輻射轉(zhuǎn)化為可見光。
[0034]“多峰稀土磷光體”為由至少一種稀土元素激活的磷光體，其包含具有多峰粒度分布的粒子。在一些實(shí)施例中，摻合物可包含至少三種(例如3、4、5、6種)不同的稀土磷光體，根據(jù)本說明書的實(shí)施例，這些稀土磷光體中的至少一者為多峰的。在一些實(shí)施例中，摻合物可包含不超過兩種，優(yōu)選地，僅一種多峰稀土磷光體。在一些實(shí)施例中，全部不同的稀土磷光體可發(fā)射不同顏色(例如紅色、綠色和藍(lán)色)的光；或者，摻合物中可存在發(fā)射相同或類似的顏色(例如兩種紅色)的光的兩種或更多種稀土磷光體，并任選地，具有不同顏色(例如綠色和藍(lán)色)的磷光體。在一些實(shí)施例中，摻合物還可包含至少一種非稀土磷光體，如鹵化磷光體(halophosphor)(例如非稀土激活的金屬鹵化磷酸鹽)。對(duì)于某些應(yīng)用(例如在相對(duì)較低色溫下的CFL燈)，可存在一種稀土磷光體(例如紅色)和一種不同顏色的稀土磷光體(例如綠色)，這些稀土磷光體中的至少一者的特征在于為多峰的。
[0035]如本說明書所用，“多峰”粒度分布旨在涵蓋雙峰粒度，以及三峰或其他多峰粒度分布。多峰(例如雙峰)粒度分布可通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的標(biāo)準(zhǔn)分析方法確定。或者，多峰粒度分布也可指已配制為具有超過一種模式的粒子的混合物。例如，組合具有單個(gè)模式的粉末與具有相同磷光體類型但具有不同單個(gè)模式的另一粉末可產(chǎn)生雙峰粒度分布(PSD,particle size distribution),即使組合的粉末的PSD的最大值難以以分析方式分辨。
[0036]在某些實(shí)施例中，摻合物的多峰稀土磷光體可包含具有雙峰粒度分布的稀土磷光體粒子。因此，摻合物的至少一種多峰稀土磷光體可包含相對(duì)較粗的粒子的第一群組(population)和相對(duì)較細(xì)(fine)的粒子的第二群組。通常，(相對(duì)較粗的粒子的)第一群組可占所述至少一種多峰稀土磷光體的約20wt%至約80wt% (更窄地，約33wt%至約67wt% );且(相對(duì)較細(xì)的粒子的)第二群組可占所述至少一種多峰稀土磷光體的約80wt%至約20wt% (更窄地，約67wt%至約33wt% )。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)摻合物包含具有雙峰粒度分布的稀土磷光體粒子時(shí)，雙峰粒度分布可具有對(duì)應(yīng)于d5(l小于或等于約10 μ m(例如約5 μ m至約10 μ m)的相對(duì)較粗的粒子的第一最大值，并可具有對(duì)應(yīng)于d5(l大于或等于約I μ m(例如約I μ m至約6 μ m)的相對(duì)較細(xì)的粒子的第二最大值。在一些更窄的實(shí)施例中，雙峰粒度分布中的相對(duì)較粗的粒子可具有小于或等于約8 μ m(例如約5 μ m至約8 μ m)的d5(l,且相對(duì)較細(xì)的粒子具有大于或等于約2μ--(例如約2μπ?至約6μ--)的d5(l。通常，摻合物中的至少一種多峰稀土磷光體可包含總體平均尺寸在約2至約10 μ m范圍內(nèi)的粒子。
[0038]不受限于理論，至少一種多峰稀土磷光體包含多個(gè)粒子，其中至少一些相對(duì)較細(xì)的粒子的尺寸形成為適合至少一些相對(duì)較粗的粒子之間的間隙。由此，由這種摻合物組成的磷光體層對(duì)于輻射(例如紫外光)吸收可更有效。根據(jù)本公開的實(shí)施例的燈能夠可因此得以以更有效地(因此，以更低的成本地)使用稀土磷光體。該效果可能是由于如下原因:由于多種粒度存在于涂層中，磷光體粒子更有效地堆積。
[0039]根據(jù)本公開的實(shí)施例，磷光體摻合物可包含發(fā)射紅光的稀土磷光體。這種發(fā)射紅光的稀土磷光體可為多峰稀土磷光體，盡管本發(fā)明不局限于此。
[0040]發(fā)射紅光的稀土磷光體可包括如下的一種或多種:摻雜銪的氧化釔(例如ΥΕ0)、摻雜銪的釩磷酸釔(例如Y (P，V) O4:Eu)、錳和鈰共激活的金屬五硼酸鹽(例如CBM)等。其他可能的紅光稀土磷光體可包括Eu激活的硫氧化釔，或摻雜銪(III)的氧化釓和硼酸釓，如(Y，Gd) 203:Eu3+和(Y，Gd)B03:Eu3+。摻雜銪的氧化釔磷光體的可能的式(formula)可通常為(Y (1-x) Eux) 203，其中0〈χ〈0.1，可能地0.02〈χ〈0.07，例如χ=0.06。這種摻雜銪的氧化釔磷光體通?？s寫為YEO (或有時(shí)YOX或Υ0Ε)?？赡艿腻i和鈰共激活的金屬五硼酸鹽可具有式(Gd (Zn, Mg) B5O10:Ce3+, Mn2+ (CBM)。
[0041]根據(jù)本公開的實(shí)施例，磷光體摻合物可包含發(fā)射綠光的稀土磷光體。這種發(fā)射綠光的稀土磷光體可為多峰稀土磷光體，盡管本發(fā)明不局限于此。發(fā)射綠光的稀土磷光體可包括如下的一種或多種:鈰和鋱共激活的磷酸鑭(例如LAP)、鈰和鋱共激活的鋁酸鎂(例如CAT)，或銪和錳共激活的鋁酸鋇鎂(例如BAMn)，或鈰和鋱共激活的五硼酸釓鎂(例如CBT, GbMgB5O10:Ce3+, Tb3+)等。摻雜鈰和鋱的磷酸鑭的典型的式可包括選自如下的一者:LaPO4:Ce, Tb、LaPO4:Ce3+, Tb3+或(La，Ce, Tb)P04。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的特定的摻雜鈰和鋱的磷酸鑭磷光體可具有式(La(1_x_y)CexTby)P04，其中0.1<χ<0.6且0〈y〈0.25 (或可能地，0.2〈χ〈0.4、0.l〈y〈0.2) (LAP)。其他摻雜鈰和鋱的磷光體可為(Ce, Tb)MgAl11O19(CAT)和(Ce, Tb) (Mg, Mn) Al11O190取決于其激活劑中的摩爾比例，BAMn可能被認(rèn)為是綠光稀土磷光體。
[0042]根據(jù)本公開的實(shí)施例，磷光體摻合物可包含發(fā)射藍(lán)光的稀土磷光體。這種發(fā)射藍(lán)光的稀土磷光體可為多峰稀土磷光體。發(fā)射藍(lán)光的稀土磷光體可包括如下的一種或多種:摻雜銪的鹵化磷酸鹽(例如SECA，其具有典型的式(Sr, Ca, Ba)5(PO4)3Cl:Eu2+)、摻雜銪的鋁酸鋇鎂(例如BAM)、銪和錳共激活的鋁酸鎂(例如BAMn)、摻雜銪的鋁酸鍶(例如SAE)、摻雜銪的硼磷酸鹽、摻雜鈰的鋁酸釔(例如YAG)等。摻雜銪的鋁酸鍶可具有式Sr4Al14O25 =Eu2+(SAE)。在所述式中，摻雜銪的鋁酸鍶磷光體可包含如下原子比的Sr和Eu:Sr0.90-0.9gEu0.01_01 ο BAM 可具有式(Ba, Sr, Ca)MgAl10O17:Eu2+。BAMn 可具有式(Ba, Sr, Ca)MgAlltlO17:Eu2+，Mn2+。通常取決于其激活劑中的摩爾比，銪和錳共激活的鋁酸鋇鎂(例如BAMn)有時(shí)可被認(rèn)為是藍(lán)綠光、藍(lán)光或綠光稀土磷光體。
[0043]如前所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的磷光體摻合物還可任選地包含非稀土激活的磷光體，如鹵化磷光體。如本說明書所用，術(shù)語“鹵化磷光體”旨在指包含至少一種鹵素組分(優(yōu)選氯或氟或它們的混合物)，但不由稀土元素激活的磷光體。鹵化磷光體可在激發(fā)時(shí)發(fā)射有色光，或者可發(fā)射被感知為白色的光。發(fā)射藍(lán)光或藍(lán)綠光的鹵化磷光體的例子可包括由銻(3+)激活的鹵化磷酸鈣(例如氟磷酸鈣)。發(fā)射白光的鹵化磷光體的例子可包括由銻(3+)和錳(2+)激活的氟氯磷酸鈣，如Ca5Iy(PO4)3FnyClzOy:MnxSby。其他非稀土激活的磷光體可包括鍶紅(例如(Sr，Mg)3(P04)2:Sn)或鍶藍(lán)(例如Srltl (PO4) 6F2:Sb,Mn)中的一種或多種。
[0044]當(dāng)描述磷光體的化學(xué)式時(shí)，冒號(hào)之后的一種或多種兀素表不一種或多種激活劑。如果在冒號(hào)之后存在兩種或更多種元素，則它們通常均作為激活劑存在。如在整個(gè)本發(fā)明的文中所用，術(shù)語“摻雜的”等同于術(shù)語“激活的”。本說明書所述的任何顏色的各種磷光體可具有包含于括號(hào)中并由逗號(hào)分開的不同兀素，如在(Ba, Sr, Ca)MgAlltlO17:Eu2+, Mn2+磷光體中。如本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解，符號(hào)(A，B，C)表示(AxByCz),其中O≤X≤1，0≤y≤1，
O≤ z ≤I ? x+y+z=l。例如，(Sr, Ca, Ba)表示(SrxCayBaz),其中0≤X≤O ≤ y ≤ I,O≤z≤I且x+y+z=l。通常但并非總是，X、y和z均為非零。符號(hào)(A, B)表示(AxBy),其中且x+y=l。通常但并非總是，x和y均為非零。
[0045]藍(lán)色磷光體可具有約440至500nm的峰值發(fā)射；綠色磷光體可具有約500至600nm的峰值發(fā)射；且紅色磷光體可具有約610至670nm的峰值發(fā)射(對(duì)于某些紅色磷光體，可能存在低至590nm的一個(gè)或多個(gè)峰)。
[0046]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，燈包括一種或多種輻射源，所述一種或多種輻射源可包括基于放電的輻射源或固態(tài)輻射源中的一種或多種?；诜烹姷妮椛湓纯砂ǖ蛪赫魵夥烹娫?，如用于熒光燈系統(tǒng)中。輻射源也可包括固態(tài)輻射源，如OLED或LED。例如，某些固態(tài)輻射源(例如LED或0LED)可發(fā)射電磁輻射，可使用磷光體摻合物將所述電磁輻射轉(zhuǎn)化為可用的不同波長的光，例如可見光。為了使用藍(lán)光或UV固態(tài)輻射源(例如LED晶粒(die))產(chǎn)生可見(例如白)光，可將磷光體摻合物直接沉積于固態(tài)輻射源上。也可將磷光體摻合物的預(yù)成型片(tile)結(jié)合至LED晶粒的頂部。如下也在本公開內(nèi):在密封劑或粘結(jié)劑材料(例如有機(jī)硅或環(huán)氧樹脂)中組合磷光體粉末摻合物，并在固態(tài)輻射源(例如LED晶粒)上模制混合物以形成透鏡。摻合物也可為相對(duì)于固態(tài)福射源的遠(yuǎn)程(remote)磷光體構(gòu)造。
[0047]在本發(fā)明的許多實(shí)施例中，燈可為低壓放電燈(例如熒光燈)。這種燈通常包括至少一個(gè)透光封套(其可由玻璃狀(例如玻璃)材料和/或陶瓷，或允許至少一些可見光透射的任何合適的材料制得)、密封于所述至少一個(gè)透光封套內(nèi)的填充氣體組合物(即能夠維持放電的填充氣體組合物)、本發(fā)明的磷光體摻合物、以及任選的至少部分設(shè)置于所述至少一個(gè)透光封套內(nèi)以用于提供電流的一個(gè)或多個(gè)電引線?；蛘?，這種燈可為無電極的。
[0048]低壓放電燈可通常通過任何有效的方法(包括許多已知或常規(guī)方法)構(gòu)造?？蓸?gòu)成燈的放電填充物的材料的一些非限制性的例子包括選自如下的至少一種材料:Hg、Na、Zn、Mn、N1、Cu、Al、Ga、In、Tl、Sn、Pb、B1、T1、V、Cr、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta、W、Re、Os、Ne、Ar、He、Kr,Xe和它們的組合和化合物等。在一個(gè)實(shí)施例中，燈中的放電填充材料包括汞。在另一實(shí)施例中，燈中的放電填充材料不含汞。特別地，當(dāng)需要基本上不含汞的放電填充物時(shí)，放電填充物可包含選自如下的至少一種材料:鹵化鎵、鹵化鋅和鹵化銦等。如本領(lǐng)域任何技術(shù)人員可以易于確定地，填充物在任何有效的壓力下存在，例如有效用以維持低壓放電的壓力。一些合適的壓力可包括約0.1至約30kPa的總填充壓力，其他值也是可能的。
[0049]制備和使用多種類型的本說明書公開的燈在本公開的范圍內(nèi)，包括汞熒光燈、低劑量汞、極高輸出的熒光燈、以及不含汞的低壓熒光燈。燈可包括電極或可為無電極的。燈可為線性的，但可使用任何尺寸形狀或橫截面。其可為不同類型的、任何熒光燈，如T5、T8、T12、17W、20W、25W、32W、49W、54W、56W、59W、70W、線性、圓形、2D、孿生管或 U 形熒光燈。它們可為高效或高輸出熒光燈。例如，本發(fā)明的實(shí)施例包括形狀為曲線的燈，以及本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常熟知的緊湊型熒光燈。緊湊型熒光燈(CFL)具有折疊或纏繞拓?fù)洌沟脽舻目傮w長度比玻璃管的未折疊長度短得多。線性以及緊湊型熒光燈的各種制造模式和構(gòu)造對(duì)于低壓放電燈領(lǐng)域的技術(shù)人員而言通常是已知的。
[0050]通常，當(dāng)用于低壓放電燈中時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的磷光體摻合物將具有承載于透光封套上(例如在透光封套的內(nèi)表面上)的至少一種磷光體組合物。在其中燈具有多個(gè)封套的實(shí)施例中，其上設(shè)置磷光體組合物的透光封套可為內(nèi)封套。磷光體組合物可通過任何有效的方法施用至封套，包括已知或常規(guī)方法，如通過制漿。制備和施用磷光體涂布漿料的方法通常是本領(lǐng)域已知的或常規(guī)的。
[0051]當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的磷光體摻合物作為設(shè)置于放電燈的封套上的層存在時(shí)，其可作為單層存在，或作為相同摻合物的多個(gè)層存在，或作為多層涂層的層存在。通常，阻擋層也可設(shè)置于放電燈的封套上。
[0052]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的蒸氣放電燈可包括Ig至約6g的磷光體摻合物。例如，對(duì)于4英尺T8熒光燈，可使用約Ig至約4g/燈泡的磷光體摻合物；對(duì)于4英尺T12熒光燈，可使用約Ig至約6g/燈泡的磷光體摻合物。對(duì)于8英尺燈，T8燈可使用約2g至約8g,且T12燈可使用約2g至約12g。表示磷光體摻合物的含量的可選擇的方式為質(zhì)量/內(nèi)封套的表面積。通過該量度，燈可通常包含約lmg/cm2至約6mg/cm2的磷光體摻合物。
[0053]現(xiàn)在參見圖1，本說明書顯示了根據(jù)本公開的一種類型的燈的一個(gè)示例性實(shí)施例，即熒光燈I。這種燈可為低壓或高壓，并可含有汞蒸氣作為填充物，或者可不含汞，但(在該示例性實(shí)施例中)含有支持放電的蒸氣。熒光燈I具有透光管或封套6，所述透光管或封套6由玻璃或其他合適的材料形成，并可具有圓形橫截面。玻璃封套6的內(nèi)表面(未特別顯示)設(shè)置有含磷光體的層7。阻擋層可存在于封套6與含磷光體的層7之間。燈通常由分別附接于管的端部的基底2不透氣密封。通常兩個(gè)間隔的電極5分別安裝于基底2上，并可由管座4支撐。電極5通常由插頭3提供電流，所述插頭3容納于電源插座中?？捎晒投栊詺怏w形成的持續(xù)放電填充物8密封于玻璃管內(nèi)。惰性氣體通常為低壓下的氬氣或氬氣與其他稀有氣體的混合物，所述低壓下的氬氣或氬氣與其他稀有氣體的混合物結(jié)合少量的汞提供了低蒸氣壓操作方式。
[0054]含磷光體的層7含有磷光體粒子的摻合物，所述摻合物包含至少一種多峰稀土磷光體。磷光體層7的磷光體組合物中所用的單獨(dú)的磷光體材料量將取決于所需的顏色光譜和/或色溫而不同。組成磷光體層7的每個(gè)磷光體的重量百分比可取決于所需光輸出的特性而不同。
[0055]本發(fā)明的實(shí)施例也包括一種使用磷光體摻合物制備燈的方法，所述摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體。這種方法至少包括摻合至少一種多峰稀土磷光體與不同的稀土磷光體的步驟，所述多峰稀土磷光體包含具有多峰粒度分布的粒子。燈可通過任何有效的方法構(gòu)造，所述方法可包括本領(lǐng)域通常已知或常規(guī)的其他步驟。
[0056]也可存在其中所述磷光體摻合物用作閃爍(scintillation)系統(tǒng)或作為閃爍系統(tǒng)的部分的本發(fā)明的實(shí)施例。通常，如果所述磷光體摻合物用作閃爍體(scintillator)，則其可以以透明固體本體的形式提供。本說明書公開的磷光體摻合物可用作Y射線照相機(jī)、CT掃描儀、激光器、CRT、等離子體顯示器的一部分，并可用作閃爍體的前體(precursor)。
[0057]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的燈可提供許多優(yōu)點(diǎn)。例如，相比于其中磷光體摻合物不包含至少一種多峰稀土磷光體的相同的燈(在相等的磷光體摻合物涂布重量下)，燈可獲得更大的流明輸出。因此，本發(fā)明的實(shí)施例也包括一種通過由磷光體摻合物轉(zhuǎn)化輻射而在更低的磷光體重量下獲得一致的流明的方法(或者換言之，一種用于在相同的磷光體重量下獲得更高的流明的方法)，其中摻合物中的多種磷光體中的一種(例如稀土磷光體或非稀土磷光體)具有多峰粒度分布。在這種方法中，多峰磷光體可為稀土磷光體或鹵化磷光體。
[0058]為了促進(jìn)對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，提供如下實(shí)例。這些實(shí)例為示例性的，不應(yīng)被解釋為對(duì)本發(fā)明的范圍的任何類型的限制。
[0059]實(shí)例
[0060]實(shí)例I
[0061]使用如下三種稀土磷光體，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例制備磷光體的摻合物:藍(lán)光BAM、綠光LAP和紅光YEO。BAM具有d5(l為7.73微米的單峰粒度分布，而LAP具有d5(l為5.27微米的單峰粒度分布。所用的YEO以獲得雙峰粒度分布的方式制得。其由小粒子YEO(全部紅光YEO的56wt% )和大粒子YEO (全部紅光YEO的44wt% )配制。相對(duì)較大的粒子通過商業(yè)方式獲得，而相對(duì)較小的粒子可通過燒制共沉淀的釔/銪氧化物而獲得。多個(gè)組分磷光體中的每一個(gè)的粒度分布示于表1中(在LA-950Horiba激光散射PSD分析儀上測(cè)得)。
[0062]表1
【權(quán)利要求】
1.一種燈,其包括: 輻射源，所述輻射源能夠發(fā)射第一波長的電磁輻射；和 磷光體摻合物，所述磷光體摻合物構(gòu)造為與所述輻射源相結(jié)合，以用于將所述電磁輻射轉(zhuǎn)化為第二波長， 所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，其中所述磷光體摻合物包含至少一種多峰稀土磷光體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述至少一種多峰稀土磷光體包含相對(duì)較粗的粒子的第一群組和相對(duì)較細(xì)的粒子的第二群組。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈，其特征在于，所述第一群組占所述至少一種多峰稀土磷光體的約20至約SOwt %，且所述第二群組占所述至少一種多峰稀土磷光體的約80至約20wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燈，其特征在于，所述多峰稀土磷光體包括雙峰粒子分布，所述雙峰粒子分布具有對(duì)應(yīng)于d5(l小于或等于約10微米的相對(duì)較粗的粒子的第一最大值，和對(duì)應(yīng)于d5(l大于或等于約I微米的相對(duì)較細(xì)的粒子的第二最大值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述摻合物包含兩種或更多種不同的多峰稀土磷光體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述摻合物包含至少三種不同的稀土磷光體。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述摻合物還包含至少一種鹵化磷光體。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，相比于其中所述摻合物不包含至少一種多峰稀土磷光體的、在相等磷光體涂布重量下的同樣的燈，所述燈獲得了更大的流明。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述至少一種多峰稀土磷光體包含多個(gè)粒子，其中至少一些相對(duì)較細(xì)的粒子的尺寸形成為適合至少一些相對(duì)較粗的粒子之間的間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述摻合物包含發(fā)射紅光的多峰稀土磷光體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的燈，其特征在于，所述發(fā)射紅光的稀土磷光體包括摻雜銪的氧化釔、摻雜銪的釩磷酸釔、或錳和鈰共激活的金屬五硼酸鹽中的一種或多種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述摻合物包含發(fā)射綠光的多峰稀土磷光體。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的燈，其特征在于，所述發(fā)射綠光的稀土磷光體包括鈰和鋱共激活的磷酸鑭、銪和錳共激活的鋁酸鋇鎂、鈰和鋱共激活的五硼酸釓鎂、或鈰和鋱共激活的鋁酸鎂中的一種或多種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述摻合物包含發(fā)射藍(lán)光的多峰稀土磷光體。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的燈，其特征在于，所述發(fā)射藍(lán)光的稀土磷光體包括摻雜銪的鹵化磷酸鹽、摻雜銪的招酸鋇鎂、銪和猛共激活的招酸鋇鎂、摻雜銪的招酸銀、摻雜銪的硼磷酸鹽、摻雜鈰的鋁酸釔、或SECA中的一種或多種。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述燈包含lmg/cm2至約6mg/cm2的所述磷光體摻合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述輻射源包括基于放電的輻射源或固態(tài)輻射源中的一種或多種。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燈，其特征在于，所述第一波長在電磁光譜的藍(lán)色或UV區(qū)域中，并且，所述第二波長在電磁光譜的可見區(qū)域中，并比所述第一波長更長。
19.一種低壓放電燈，其包括: 至少一個(gè)透光封套； 填充氣體組合物，所述填充氣體組合物能夠維持在所述至少一個(gè)透光封套內(nèi)密封的放電；和 磷光體摻合物；其中，所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，其中，所述磷光體摻合物包含至少一種多峰稀土磷光體。
20.一種方法，其包括如下步驟， 將能夠發(fā)射第一波長的電磁輻射的輻射源與磷光體摻合物結(jié)合以將所述電磁輻射轉(zhuǎn)化為第二波長； 其中，所述磷光體摻合物包含至少兩種不同的稀土磷光體，且其中，所述磷光體摻合物包含至少一種多峰稀土磷光體； 其中，所述方法操作燈，以在降低量的磷光體下獲得一致的流明輸出，和/或所述方法操作燈，以在恒定量的磷光體`下獲得更高的流明輸出。
【文檔編號(hào)】H01J61/44GK103534785SQ201280023378
【公開日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年5月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月13日
【發(fā)明者】W.E.科亨, W.W.比爾斯, 杜方鳴 申請(qǐng)人:通用電氣公司