[发明专利]具有余辉特性的照明设备

说明书

技术领域

本发明涉及具有余辉特性的照明设备。此外，它涉及用于照明应用的磷光体和用于其制作的方法。

背景技术

在US2005/0242736A1中描述了一种具有玻璃灯泡的白炽灯，该玻璃灯泡涂敷有磷光体以在灯切断之后产生余辉效应。该磷光体具有通式MAl₁₄O₂₅，其中M为Ca、Sr和Ba中的一种或多种。

发明内容

基于这种背景，本发明的目的是提供具有改进的余辉特性的照明设备。

此目的是通过根据权利要求1的磷光体和根据权利要求8和9的照明设备来实现。在从属权利要求中公开了各优选实施例。

根据第一方面，本发明涉及一种用于照明应用，特别是用于具有余辉特性的照明设备的磷光体。该磷光体根据下述通式来组成：

(Sr_1-zM_z)₄Al₁₄O₂₅:Eu,Ln,X_k                   （1）

其中

变量M代表碱土金属Ca、Ba和Mg其中之一；

变量Ln代表镧系元素Dy和Nd其中之一；

变量X代表镧系元素Yb、Tm和Sm其中之一。

再者，

系数z选自区间[0，1]；

系数k为1或0（表示成份X存在或不存在）；

如果z为0，k不等于0，暗示必须存在成份M和X至少其一。

上述化学式（1）描述一种新的磷光体，其令人惊奇地具有有利的余辉特性。实验表明，对于较高温度，例如高于100℃的温度，余辉被格外地改进。在实践中这是非常有利的，因为这种高温经常对应于照明设备的工作温度。

本发明还涉及一种用于制作上述类型的磷光体的方法，所述方法包括下述步骤：

a）混合原材料，该原材料包括磷光体的元素，即Sr、M（=Ca、Ba或Mg)、Al、O、Eu、Ln（=Dy或Nd）以及（如果存在）X（=Yb、Tm或Sm）。所述元素（除了氧O之外）优选地按照化学式（1）的化学计量要求的数量被供应。

b）在高于约900℃的温度在气体气氛中退火所得到的混合物。

在步骤a）中用于制备磷光体的原材料可以优选地以氧化物和/或碳酸盐形式包括磷光体的金属元素。特别地，原材料可包括化合物SrCO₃、MCO₃（M=Ca、Ba或Mg）、Eu₂O₃、Ln₂O₃（Ln=Dy或Nd）、X₂O₃（X=Yb、Tm或Sm）以及Al₂O₃。

再者，该方法可以可选地包括一个或多个下述步骤：

将H₃BO₃作为助熔剂添加到步骤a）的混合物；

使用丙酮研磨（grinding）步骤a）的混合物；

磨碎（milling）经退火的混合物以获得磷光体的精细粉末。

在下文中将描述涉及上述磷光体和方法的本发明的各种实施例。

因而，化学式（1）的磷光体的制作优选地包括若干退火步骤，其中每个步骤包括应用不同气体气氛和/或不同温度。最优选地，三个这种退火步骤被应用。

此外，化学式（1）的磷光体的制作可以可选地包括在包括空气、CO、N₂和/或H₂的气体气氛中退火。优选地，在下述不同气体气氛中连续地进行三个退火步骤：空气、CO和N₂/H₂。

在其制作期间，根据化学式（1）的磷光体优选地在介于约1300℃和约1500℃，优选地在约1400℃的温度退火。这种退火典型地被执行作为该制作工艺的最后步骤。此外，退火的持续时间优选地是在约1小时至6小时的范围。

根据本发明的优选实施例，化学式（1）的系数z在约0.05至约0.15的范围内。最优选地，z的值为约0.1±10%。已经发现，金属M的这种比较小的份额可以显著地改进磷光体的余辉特性。