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1、(10)申请公布号 CN 103160281 A (43)申请公布日 2013.06.19 CN 103160281 A *CN103160281A* (21)申请号 201310077173.9 (22)申请日 2013.03.11 C09K 11/80(2006.01) (71)申请人 江门市科恒实业股份有限公司 地址 529040 广东省江门市江海区滘头滘兴 南路 22 号 (72)发明人 陶颖 (74)专利代理机构 广州嘉权专利商标事务所有 限公司 44205 代理人 谭英强 (54) 发明名称 一种低色温高显色灯用稀土荧光粉组合物 (57) 摘要 本发明公开了一种低色温高显色灯用稀土。
2、荧 光粉组合物， 其含有如下重量百分比组分 ： 10 40% 橙红色荧光粉、 30 50% 红色荧光粉、 10 30% 绿色荧光粉、 0 30% 蓝绿色荧光粉。本发明 通过合适的配粉比例， 配制高显色性荧光灯粉通 过增加480520nm及620nm发射的峰值波长， 在三基色窄带发射荧光粉中附加蓝绿粉、 橙红色 粉等第四、 第五种荧光粉， 组成多组分窄带发射荧 光粉， 使荧光粉光谱连续， 使节能灯显色指数提高 到 90Ra 以上， 同时保持低色温 1775 2864K， 实 现了低色温高显色的节能灯的制备。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 1 页 (19)中华人。
3、民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103160281 A CN 103160281 A *CN103160281A* 1/1 页 2 1. 一种低色温高显色灯用稀土荧光粉组合物， 含有如下重量百分比组分 ： 10 40% 橙 红色荧光粉、 30 50% 红色荧光粉、 10 30% 绿色荧光粉、 0 30% 蓝绿色荧光粉 ； 所述橙红色荧光粉为 (Ce,Gd,Tb)MgB5O10： Mn， 红色荧光粉为 Y2O3： Eu， 绿色荧光粉为 CeMgAl11O19： Tb， 蓝绿色荧光粉为 Zn2SiO4： Mn、 BaMg。
4、Al10O17： Eu,Mn、 Sr4Al14O25： Eu 中的至少一种。 2.根据权利要求1所述的稀土荧光粉组合物， 其特征在于 ： (Ce,Gd,Tb)MgB5O10： Mn的化 学式为(Cex,Gdy,Tb1-x-y)Mg1-zB5O10： Mnz， 其中， 0.1x0.5， 0.2y0.8， 0.1z0.3。 3. 根据权利要求 2 所述的稀土荧光粉组合物， 其特征在于 ： 采用共沉淀法制备 (Cex,Gdy,Tb1-x-y)Mg1-zB5O10： Mnz。 4. 根据权利要求 3 所述的稀土荧光粉组合物， 其特征在于 ： 采用共沉淀法制备 (Cex,Gdy,Tb1-x-y)Mg1-。
5、zB5O10： Mnz， 包括以下步骤 ： 1) 按化学组成式， 称取所需稀土金属氧化物， 溶于酸中， 形成稀土金属盐溶液， 然后制 得稀土金属草酸盐或碳酸盐沉淀物， 洗涤、 烘干， 8001200保温13h， 得稀土金属氧化 物共沉体 ； 2) 将稀土金属氧化物共沉体与硼酸、 助熔剂混合均匀， 氧化灼烧， 形成橙红色荧光粉烧 成体 ； 3) 将橙红色荧光粉烧成体粉破碎后过筛、 球磨、 湿过筛， 洗涤、 烘干， 得橙红色荧光粉， 即产物。 5.根据权利要求4所述的稀土荧光粉组合物， 其特征在于 ： 步骤1） 按化学组成式， 称取 所需稀土金属氧化物， 溶于硝酸或者盐酸中， 形成稀土金属盐溶液，。
6、 加热至 60 80， 然后 将草酸溶液或碳酸盐溶液加入到稀土金属盐溶液中， 得稀土金属草酸盐或碳酸盐沉淀物， 过滤， 用水洗涤至 pH=6 7 后， 800 1200保温 1 3h， 得稀土金属氧化物共沉体。 6. 根据权利要求 4 所述的稀土荧光粉组合物， 其特征在于 ： 步骤 2）氧化灼烧温度 950 1300。 7. 根据权利要求 4 所述的稀土荧光粉组合物， 其特征在于 ： 步骤 2） 氧化灼烧时间 2 4h。 8. 根据权利要求 1 或 2 所述的稀土荧光粉组合物， 其特征在于 ： 蓝绿色荧光粉 BaMgAl10O17： Eu,Mn 发射的的主峰波长为 514 518nm。 权 利。
7、 要 求 书 CN 103160281 A 2 1/5 页 3 一种低色温高显色灯用稀土荧光粉组合物 技术领域 0001 本发明涉及一种低色温高显色灯用稀土荧光粉组合物。 背景技术 0002 三基色荧光粉生产的节能灯作为普通照明光源已逐步受到人们的青睐。 与白炽灯 和荧光灯相比， 它具有低能耗、 长寿命的有点， 是符合国家 “节能减排” 政策的绿色光源。 0003 光源的显色性是光源下物体的颜色与标准参照光源下物体的颜色相符合程度的 度量， 用显色指数 Ra （0 100） 表示。节能灯的显色性高于白炽灯及荧光灯， 采用传统的三 基色荧光粉 Y2O3： Eu（红粉） 、 CeMgAl11O19。
8、： Tb（绿粉） 、 BaMgAl10O17： Eu,Mn（蓝粉） 组合配制的 荧光粉制备白光时(Tc5000k)， 可实现显色指数达到80， 但制备低色温的节能灯时， 由于 光谱的不均衡， 很难同时实现低色温和高显色性。室内照明光源， 尤其是美术馆、 服装店等 特殊场所， 往往需要低色温高显色的照明光源以体现物体的真实颜色， 一些公共场所如 ： 医 院、 图书馆、 学校等对显色性要求高、 色温要求低的场所也需要低色温高显色的节能灯。节 能灯由于汞的可见光辐射特别是 405nm， 436nm 特征谱线， 使灯的可见光辐射谱中此部分能 量大为增强， 阻碍了显色性的提高， 以及荧光粉光谱的不连续性。
9、使得节能灯显色指数 Ra 目 前只能达到 80。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种低色温高显色灯用稀土荧光粉组合物。 0005 本发明所采用的技术方案为 ： 一种低色温高显色灯用稀土荧光粉组合物， 含有如下重量百分比组分 ： 10 40% 橙红 色荧光粉、 30 50% 红色荧光粉、 10 30% 绿色荧光粉、 0 30% 蓝绿色荧光粉 ； 所述橙红色荧光粉为 (Ce,Gd,Tb)MgB5O10： Mn， 红色荧光粉为 Y2O3： Eu， 绿色荧光粉为 CeMgAl11O19： Tb， 蓝绿色荧光粉为 Zn2SiO4： Mn、 BaMgAl10O17： Eu,Mn、 Sr4Al14。
10、O25： Eu 中的至少一种。 0006 优选的， 该稀土荧光粉组合物含有如下重量百分比组分 ： 12 35.4% 橙红色荧光 粉、 32 45% 红色荧光粉、 15 24% 绿色荧光粉、 4.6 28% 蓝绿色荧光粉。 0007 优选的， (Ce,Gd,Tb)MgB5O10： Mn 的化学式为 (Cex,Gdy,Tb1-x-y)Mg1-zB5O10： Mnz， 其中， 0.1x0.5， 0.2y0.8， 0.1z0.3。 优选的， 0.22x0.355， 0.3y0.6， 0.1 z 0.2。 0008 优选的， 采用共沉淀法制备 (Cex,Gdy,Tb1-x-y)Mg1-zB5O10： M。
11、nz。 0009 优选的， 采用共沉淀法制备 (Cex,Gdy,Tb1-x-y)Mg1-zB5O10： Mnz， 包括以下步骤 ： 1) 按化学组成式， 称取所需稀土金属氧化物， 溶于酸中， 形成稀土金属盐溶液， 然后 制得稀土金属草酸盐或碳酸盐沉淀物， 洗涤、 烘干， 8001200保温13h， 得稀土金属氧 化物共沉体 ； 说 明 书 CN 103160281 A 3 2/5 页 4 2) 将稀土金属氧化物共沉体与硼酸、 助熔剂混合均匀， 氧化灼烧， 形成橙红色荧光粉 烧成体 ； 3) 将橙红色荧光粉烧成体粉破碎后过筛、 球磨、 湿过筛， 洗涤、 烘干， 得橙红色荧光 粉， 即产物。 00。
12、10 优选的， 步骤 1） 按化学组成式， 称取所需稀土金属氧化物， 溶于硝酸或者盐酸中， 形成稀土金属盐溶液， 加热至 60 80， 然后将草酸溶液或碳酸盐溶液加入到稀土金属盐 溶液中， 得稀土金属草酸盐或碳酸盐沉淀物， 过滤， 用水洗涤至 pH=6 7 后， 800 1200 保温 1 3h， 得稀土金属氧化物共沉体。 0011 优选的， 步骤 2） 氧化灼烧温度 950 1300。 0012 优选的， 步骤 2） 氧化灼烧时间 2 4h。 0013 优选的， 蓝绿色荧光粉 BaMgAl10O17： Eu,Mn 发射的的主峰波长为 514 518nm。 0014 优选的， 橙红色荧光粉 (。
13、Ce,Gd,Tb)MgB5O10： Mn 发射的主峰波长为 624 628nm。 0015 优选的， 红色荧光粉 Y2O3： Eu 发射的主峰波长为 609 613nm。 0016 优选的， 绿色荧光粉 CeMgAl11O19： Tb 发射的主峰波长为 543 546nm。 0017 优选的， 蓝绿色荧光粉 Zn2SiO4： Mn 发射的主峰波长为 523 527nm。 0018 优选的， 蓝绿色荧光粉 Sr4Al14O25： Eu 发射的主峰波长为 488 492nm。 0019 本发明中涉及的橙红色荧光粉 (Ce,Gd,Tb)MgB5O10： Mn 采用共沉淀法制备。与高温 固相合成法相比。
14、较， 其合成的颗粒更加均匀， 性能更加稳定， 生产时次品率低。 0020 本发明的有益效果是 ： 本发明通过合适的配粉比例， 配制高显色性荧光灯粉通过增加480520nm及620nm 发射的峰值波长， 在三基色窄带发射荧光粉中附加蓝绿粉、 橙红色粉等第四、 第五种荧光 粉， 组成多组分窄带发射荧光粉， 使荧光粉光谱连续， 使节能灯显色指数提高到 90Ra 以上， 同时保持低色温 1775 2864K， 实现了低色温高显色的节能灯的制备。 附图说明 0021 图 1 是实施例 1 橙红荧光粉 (Ce,Gd,Tb)MgB5O10:Mn 的扫描电镜图 ； 图 2 是实施例 1 4 及对比例 1 节能。
15、灯的光谱对比图。 具体实施方式 0022 下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明， 但并不局限于此。 0023 实施例 1 一种稀土荧光粉组合物， 由如下重量百分比组分组成 ： (Ce0.35,Gd0.55,Tb0.1)Mg0.9B5O10： Mn0.1 35.4%、 Y2O3： Eu 36%、 CeMgAl11O19： Tb 24%、 Sr4Al14O25： Eu 4.6%。 0024 将上述稀土荧光粉组合物混合均匀， 生产 U 形管， 将色度调和为 x=0.5158， y=0.4243。 0025 实施例 2 说 明 书 CN 103160281 A 4 3/5 页 5 一种稀土荧光粉。
16、组合物， 由如下重量百分比组分组成 ： (Ce0.22,Gd0.60,Tb0.18)Mg0.8B5O10： Mn0.2 28%、 Y2O3： Eu 39%、 CeMgAl11O19： Tb 21%、 Sr4Al14O25： Eu 12%。 0026 将上述稀土荧光粉组合物混合均匀， 生产 U 形管， 将色度调和为 x=0.5086， y=0.3544。 0027 实施例 3 一种稀土荧光粉组合物， 由如下重量百分比组分组成 ： (Ce0.42,Gd0.3,Tb0.28)Mg0.87B5O10： Mn0.13 20%、 Y2O3： Eu 32%、 CeMgAl11O19： Tb 28%、 Sr4。
17、Al14O25： Eu 10%、 BaMgAl10O17： Eu,Mn 10%。 0028 将上述稀土荧光粉组合物混合均匀， 生产 T2 全螺旋灯 23w， 将色度调和为 x=0.4480， y=0.4100。 0029 实施例 4 一种稀土荧光粉组合物， 由如下重量百分比组分组成 ： (Ce0.29,Gd0.52,Tb0.19)Mg0.80B5O10： Mn0.20 12%、 Y2O3： Eu 45%、 CeMgAl11O19： Tb 15%、 Zn2SiO4： Mn 10% Sr4Al14O25： Eu 18%。 0030 将上述稀土荧光粉组合物混合均匀， 生产 T2 全螺旋灯 23w， 。
18、将色度调和为 x=0.4670， y=0.4110。 0031 实施例 5 一种稀土荧光粉组合物， 由如下重量百分比组分组成 ： (Ce0.1,Gd0.8,Tb0.1)Mg0.8B5O10： Mn0.2 40%、 Y2O3： Eu 50%、 CeMgAl11O19： Tb 10%。 0032 实施例 6 一种稀土荧光粉组合物， 由如下重量百分比组分组成 ： (Ce0.5,Gd0.2,Tb0.3)Mg0.7B5O10： Mn0.3 10%、 Y2O3： Eu 30%、 CeMgAl11O19： Tb 30%、 Sr4Al14O25： Eu 10%、 Zn2SiO4： Mn 10%、 BaMgAl。
19、10O17： Eu,Mn 10%。 0033 实施例 7 说 明 书 CN 103160281 A 5 4/5 页 6 实施例 1 的 (Ce0.35,Gd0.55,Tb0.1)Mg0.9B5O10： Mn0.1的制备方法， 包括如下步骤 ： 1) 按化学组成式， 称取所需稀土金属氧化物 ： 氧化铈60.240 g、 氧化钆99.687 g、 氧化 铽18.692 g、 氧化镁36.274 g、 氧化锰8.693 g， 完全溶于浓硝酸(16mol/L)200 mL中， 形成 稀土金属盐溶液， 加热至70， 然后将2mol/L草酸水溶液2 L滴加到稀土金属盐溶液中， 得 稀土金属草酸盐沉淀物， 。
20、过滤， 用水洗涤至 pH=6 7 后， 装入高纯氧化铝坩埚中， 放入马弗 炉中 1000保温 2h， 得稀土金属氧化物共沉体 ； 2) 将稀土金属氧化物共沉体与硼酸、 助熔剂四硼酸锂混合均匀， 助熔剂加入量按照总 料量 0.5wt%， 装入高纯氧化铝坩埚中， 放入马弗炉中 1200煅烧 3h， 得橙红色荧光粉烧成 体 ； 3) 将橙红色荧光粉烧成体粉破碎后过筛、 球磨、 湿过筛， 用去离子水洗涤、 130烘干， 得产物。该产物的扫描电镜图见图 1。 0034 实施例 8 实施例 2 的 (Ce0.22,Gd0.60,Tb0.18)Mg0.8B5O10： Mn0.2的制备方法， 包括如下步骤 ：。
21、 1) 按化学组成式， 称取所需稀土金属氧化物 ： 化铈 37.865 g、 氧化钆 108.750 g、 氧 化铽 33.646 g、 氧化镁 32.244 g、 氧化锰 17.387 g， 完全溶于浓盐酸 (12mol/L) 200 mL 中， 形成稀土金属盐溶液， 用氨水调节 pH 到 3 4， 将稀土金属盐溶液加热至 60， 然后将 2.0mol/L 碳酸钠水溶液 （保温 60 ） 2L 加入到稀土金属盐溶液中， 得稀土金属碳酸盐沉淀 物， 过滤， 用水洗涤至 pH=6 7 后， 装入高纯氧化铝坩埚中， 放入马弗炉中 1200保温 1h， 得稀土金属氧化物共沉体 ； 2) 将稀土金属氧。
22、化物共沉体与硼酸、 助熔剂四硼酸锂混合均匀， 助熔剂加入量按照总 料量 0.1wt%， 装入高纯氧化铝坩埚中， 放入马弗炉中 950煅烧 4h， 得橙红色荧光粉烧成 体 ； 3) 将橙红色荧光粉烧成体粉破碎后过筛、 球磨、 湿过筛， 用去离子水洗涤、 90烘干， 得产物。 0035 实施例 9 实施例 3 6 的橙红色荧光粉的制备方法均相同， 步骤如下 ： 1) 按化学组成式， 称取所需稀土金属氧化物 ： 氧化铈、 氧化钆、 氧化铽、 氧化镁、 氧化 锰， 溶于浓硝酸 (16mol/L) 200 mL 中， 形成稀土金属盐溶液， 加热至 80， 然后将 2.0mol/ L 草酸水溶液 2L 滴。
23、加到稀土金属盐溶液中， 得稀土金属草酸盐沉淀物， 过滤， 用水洗涤至 pH=6 7 后， 装入高纯氧化铝坩埚中， 放入马弗炉中 800保温 3h， 得稀土金属氧化物共沉 体 ； 2) 将稀土金属氧化物共沉体与硼酸、 助熔剂四硼酸锂混合均匀， 助熔剂加入量按照总 料量 0.8wt%， 装入高纯氧化铝坩埚中， 放入马弗炉中 1300煅烧 2h， 得橙红色荧光粉烧成 体 ； 3) 将橙红色荧光粉烧成体粉破碎后过筛、 球磨、 湿过筛， 用去离子水洗涤、 150烘干， 得产物。 0036 对比例 一种稀土荧光粉组合物， 由如下重量百分比组分组成 ： Y2O3： Eu 62%、 说 明 书 CN 1031。
24、60281 A 6 5/5 页 7 CeMgAl11O19： Tb 38%。 0037 将上述稀土荧光粉组合物混合均匀， 生产 U 形管， 将色度调和为 x=0.4539， y=0.4133。 0038 实施例 1 4 的稀土荧光粉组合物的性能参数见表 1。 0039 以上实施例所使用的橙红色荧光粉 (Ce,Gd,Tb)MgB5O10： Mn 发射的主峰波长为 624628nm， 红色荧光粉Y2O3： Eu发射的主峰波长为609613nm， 绿色荧光粉CeMgAl11O19： Tb 发射的主峰波长为 543 546nm， 蓝绿色荧光粉 ： Zn2SiO4： Mn 发射的主峰波长为 523 52。
25、7nm、 BaMgAl10O17： Eu,Mn 发射的主峰波长为 514 518nm、 Sr4Al14O25： Eu 发射的主峰波长 为 488 492nm。 0040 实施例14及对比例制备的各节能灯的性能对比数据见表2。 由表可知， 由本发 明的稀土荧光粉组合物制成的各节能灯， 其色温17752864K， 显色指数高达90Ra以上， 由 实施例 1 与对比例的数据对比， 可知， 由本发明的稀土荧光粉组合制成的节能灯的显色指 数提高了 13%。 0041 实施例 1 4 及对比例的各节能灯的发射光谱图见图 2， 由图可知随着 (Ce,Gd,Tb)MgB5O10:Mn橙红色荧光粉和峰值波长为480520nm的蓝绿粉的加入， 组成了多 组分窄带发射荧光粉， 实现了紧凑型节能灯的显色指数高达 90Ra 以上。 说 明 书 CN 103160281 A 7 1/1 页 8 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103160281 A 8 。