專利名稱：透光性燒結(jié)體和用它制成的發(fā)光管和放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及透光性燒結(jié)體和用它制成的發(fā)光管和放電燈。
以前，以陶瓷為代表的燒結(jié)體是不透明的，所以不適合作光學(xué)材料。然而，近年來開發(fā)出具有透光性的各種透光性燒結(jié)體，作為耐熱性良好的透光性材料應(yīng)用于以下用途，例如，發(fā)光管本體、高溫用的窺視窗、光學(xué)透鏡、紅外光用窗、搭載功能元件用的基板、和電子設(shè)備的高壓鈉燈等的發(fā)光管和放電燈、光存儲(chǔ)器、光柵、閃爍器、固體激光器等。
作為到目前已知的透光性燒結(jié)體，有Al2O3燒結(jié)體(特開平6-211569號(hào)公報(bào))、ZnO燒結(jié)體(特開昭55-14757號(hào)公報(bào)等)、PLZT燒結(jié)體(特開平5-139862號(hào)公報(bào)等)、Y3Al5O12燒結(jié)體(特開平6-107456號(hào)公報(bào))、M3Al15O12燒結(jié)體(M為Er、Tm、Ho、Dy、Lu、Tb中至少一種元素；特開平11-147757號(hào)公報(bào))、將在氧或大氣環(huán)境中加熱得到的Al100-aMa，作為陶瓷中的金屬元素而含有的氧化物燒結(jié)體(M為Y、Ce、Nd、Sm、La、Gd、Pr中的一種或二種以上的元素；特開平6-56514號(hào)公報(bào))、MgAl2O4燒結(jié)體(特開平6-171930號(hào)公報(bào))、AlON燒結(jié)體(特開平7-309667號(hào)公報(bào))、AlN燒結(jié)體(特開平5-120909號(hào)公報(bào))、立方晶BN燒結(jié)體(特開平5-221730號(hào)公報(bào))、Si3N4燒結(jié)體(特開平5-286766號(hào)公報(bào))、BaF2燒結(jié)體(特開平6-24828號(hào)公報(bào))、Y2O3燒結(jié)體(特開平11-157933號(hào)公報(bào))、鋁系氧氮化物、鉿系氧氮化物、鋯系氧氮化物、鈦系氮化物、鋯系氮化物、鉿系氮化物等的燒結(jié)體(特開平9-92206號(hào)公報(bào))等。
除上述之外，還有SiAlON燒結(jié)體、MgO燒結(jié)體、BeO燒結(jié)體、Gd2O3燒結(jié)體、CaO燒結(jié)體、ThO2燒結(jié)體等透光性燒結(jié)體等。
進(jìn)而還知道有Y3Al5O12Tb3+(US 3767745)和Y2O3Gd3+(G.Blasse和B.C Grambaier；Luminescent Materials，Springer-Verlag，pp.157-159)等的，利用紫外線照射，發(fā)出可見光和紫外光熒光的透光性熒光燒結(jié)體。
對(duì)于上述透光性燒結(jié)體，定義為也包括所謂透光性陶瓷。
上述透光性燒結(jié)體等，是將混合了鋁化合物、稀土類化合物、硅化合物等的燒結(jié)體原料，加壓成形后，利用加熱等燒結(jié)手段進(jìn)行充分燒結(jié)而獲得。
進(jìn)而還知道，用上述透光性燒結(jié)體構(gòu)成的發(fā)光管，和用該發(fā)光管制成的放電燈和照明裝置(特開平5-266861號(hào)公報(bào)等)。
由上述透光性燒結(jié)體構(gòu)成的發(fā)光管是在具有一對(duì)電極的容器內(nèi)封裝稀有氣體、水銀、鹵素氣體等而構(gòu)成，這時(shí)，發(fā)光管內(nèi)保持減壓環(huán)境氣或高壓環(huán)境氣。由上述透光性燒結(jié)體構(gòu)成的發(fā)光管，比以前以氧化硅為主成分的發(fā)光管，具有更優(yōu)良的耐熱性和耐腐蝕性，所以可對(duì)發(fā)光管投入更高的電力。因此，用由上述透光性燒結(jié)體構(gòu)成的發(fā)光管制成的制品，可以獲得高光束化的放電燈和高光量化的照明裝置。
我們認(rèn)為上述透光性熒光燒結(jié)體，由于具有將紫外線轉(zhuǎn)變成可見光的功能，將上述發(fā)光管內(nèi)放射的紫外線轉(zhuǎn)變成可見光，作為具有能提高發(fā)光管發(fā)出光束效果和控制發(fā)光管發(fā)出光的色變性效果的功能性透光性燒結(jié)體，得到廣泛應(yīng)用。
然而，僅僅知道，過去可形成透光性燒結(jié)體的物質(zhì)是將以下所示物質(zhì)為主體的物質(zhì)，即·上述的Al2O3、ZnO、Y2O3、PLZT、Y3Al5O12，·上述M3Al15O12，·將在氧或大氣環(huán)境中加熱得到的上述Al100-aMa作為陶瓷中金屬元素而含有的氧化物，·MgAl2O4、AlON、AIN、立方晶BN、Si3N4、BaF2、鋁系氧氮化物，·鉿系氧氮化物，·鋯系氧氮化物，·鈦系氮化物，·鋯系氮化物，·鉿系氮化物，·SiAION、MgO、BeO、Gd2O3、CaO、ThO2。
因此，用透光性燒結(jié)體制造的上述發(fā)光管本體、高溫用窺視窗、光學(xué)透鏡、紅外光用窗、搭載功能元件用的基板等各種構(gòu)件、和發(fā)光管、放電燈、光存儲(chǔ)器、光柵、固體激光器等各種電子設(shè)備等中可適用的物質(zhì)，由于其目的不同，必須進(jìn)一步限定，使用該限定的物質(zhì)制造上述各種制品。
因此，不僅不能充分滿足上述各種制品所要求的性能，而且導(dǎo)致制造方法和用途也受到限制。
在使用以前透光性燒結(jié)體的發(fā)光管，特別是使用Y3Al5O12透光性燒結(jié)體的發(fā)光管中，封裝在發(fā)光管中的發(fā)光材料(鹵化物)和發(fā)光管產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，存在發(fā)光管透光性降低(失透)的問題，因此，要求一種由和以前物質(zhì)不同的物質(zhì)構(gòu)成透光性燒結(jié)體的發(fā)光管。
構(gòu)成以前放電燈和照明裝置的發(fā)光管是由100-380nm的紫外線照射而不發(fā)光的非熒光物質(zhì)的透光性燒結(jié)體所構(gòu)成。為此，在該發(fā)光管內(nèi)產(chǎn)生的紫外線，在實(shí)用品中向發(fā)光管外放射，不能轉(zhuǎn)變成可見光得到利用，所以形成很低的光通量。進(jìn)而，由透光性熒光燒結(jié)體構(gòu)成的發(fā)光管，即使能將上述紫外線轉(zhuǎn)變成可見光得到利用，但透光性熒光燒結(jié)體的種類極少，選擇熒光材料的余地完全沒有，所以存在發(fā)光管的發(fā)光色僅限定特定色的問題。作為利用紫外線照射發(fā)光的透光性熒光燒結(jié)體，僅知道有以Y3Al5O12Td3+和Y2O3Gd3+等為主體物質(zhì)，由該透光性熒光燒結(jié)體構(gòu)成的發(fā)光管，就它的制造方法和其他的理由，實(shí)際上不能作為一般的制品使用。再者，上述Y3Al5O12Td3+和Y2O3Gd3+等，在波長140-280nm附近(特別是147nm、185nm、254nm)的紫外線照射下的發(fā)光效率存在比較低的問題。因此，使用這些透光性熒光燒結(jié)體制造發(fā)光管本體等構(gòu)件，將該發(fā)光管本體和紫外線光源組合構(gòu)成發(fā)光管，或者即使用上述發(fā)光管構(gòu)成放電燈時(shí)，發(fā)光管和放電燈的發(fā)光性能仍存在不能充分發(fā)揮的問題。
為此，要求一種用上述Y2O3Td3+和Y2O3Gd3+以外的物質(zhì)構(gòu)成的透光性熒光燒結(jié)體，特別是在波長140-280nm附近的紫外線照射下能高效率發(fā)光的透光性熒光燒結(jié)體。
本發(fā)明鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。經(jīng)過深入研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與能構(gòu)成上述透光性燒結(jié)體的物質(zhì)不同的特定物質(zhì)，不僅能構(gòu)成透光性燒結(jié)體，也能構(gòu)成透光性熒光燒結(jié)體，根據(jù)這種見解完成了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是通過提供由上述不同的特定物質(zhì)構(gòu)成的透光性燒結(jié)體和透光性熒光燒結(jié)體，解決了用以前所知透光性燒結(jié)體沒能解決的性能、用途、制造方法受到限定的問題，進(jìn)而提供一種使用由上述特定物質(zhì)構(gòu)成透光性燒結(jié)體和透光性熒光燒結(jié)體的發(fā)光管，及使用該熒光管的放電燈。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明透光性燒結(jié)體的特征是具有以下構(gòu)成。
即，從結(jié)晶構(gòu)造的側(cè)面捕捉本發(fā)明透光性燒結(jié)體時(shí)，是以具有磁性亞鉛酸鹽(Mugnetplumbite)構(gòu)造，或具有除氧化鋁外的β-氧化鋁構(gòu)造的化合物為主體而構(gòu)成。另外，下面本說明書中(II)表示離子價(jià)數(shù)為2，(III)表示離子價(jià)數(shù)為3。
作為具有上述磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造、或β-氧化鋁構(gòu)造的結(jié)晶構(gòu)造的化合物，例如有以下一類物質(zhì)。(但是，并不知道作為透光性燒結(jié)體而存在)，即.
(1)αδε11O19的化學(xué)式表示的化合物(氧化物；上述α為Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、In、Tl、Sb、Bi中至少一種元素，δ為Be、Mg、Mn、Zn中至少一種元素，ε為B、Al、Ga、Sc、Fe中至少一種元素)(特開昭49-77893號(hào)公報(bào)中記載)，(2)γδε10O17的化學(xué)式表示的化合物(氧化物；上述γ為Li、Na、K、Rb、Ca、Sr、Ba、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)、Pb中至少一種元素、δ和ε為和上述αδε11O19的化學(xué)式表示的化合物的δ和ε相同的元素)(上述特開昭49-77893號(hào)公報(bào)中記載)，(3)αε12O18N或γε11O16N的化學(xué)式表示的化合物(氧氮化物；上述α、y、δ、ε為和上述αδε11O19或γδε10O17的化學(xué)式表示的化合物的α、γ、δ、ε相同的元素)(S.R.Jansen et al.，J.Electrochemcal Soc.Vol.146(1999)pp.800-806中記載)，和(4)γε12O19的化學(xué)式表示的化合物(氧化物；上述γ，ε為和上述γδε10O17的化學(xué)式表示的化合物的γ，ε相同的元素)(J.l.Sommerdijk和A.L.N.Stevels，Philips Technical Review，37(1977)PP.221-233和其他參考文獻(xiàn)中記載)等。
作為更具體的化合物實(shí)例，例如有∶(1)1.29(Ba，Ca)O·6Al2O3Eu2+(BAL)、BaMgAl10O17Eu2+(BAM)、BaO·4Al2O3Eu2+(BAE)、(Ce，Tb)MgAl11O19(CAT)(B.Smets etal.，J.Electrochemical Soc.Vol.1365(1989)pp.2119-2123中記載)和BaAl11O16NEu2+(Jansen et al.，J.ElectrochemicalSoc.Vol.146(1999)pp.800-806中記載)、BaMgAl10O17Mn2+、(Ba，Sr)MgAl10O17Eu2+、(Ba，Sr)MgAl10O17Mn2+、CeMgAl11O19Tb3+、CeMgAl11O19Tb3+、CeMgAl11O19Mn2+、CeMgAl11O19Mn2+、CeAl12O18NTb3+等熒光體(熒光體手冊(オ一ム社))PP.208-210中記載)、(2)形成上述熒光體母體的母體化合物，即，1.29(Ba，Ca)O·6Al2O3、BaMgAl10O17、BaO·4Al2O3、CeMgAl11O19、BaAl11O16N、(Ba，Sr)MgAl10O17、CeAl12O18N、和(3)這些的類似化合物(SrMgAl10O17、CaMgAl10O17、MgAl12O19、CaAl12O19、SrAl12O19、EuAl12O19、LaMgAl11O19、PrMgAl11O19、EuMgAl11O19、TbMgAl11O19、GdMgAl11O19、MgAl11O16N、CaAl11O16N、SrAl11O16N、ScAl12O18N、PrAl12O18N、NdAl12O18N、DyAl12O18N、ErAl12O18N等)、和(4)上述熒光體、上述母體化合物、上述類似化合物中，將堿土類金屬元素用離子介數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、堿性元素、pb置換的化合物，將離子價(jià)數(shù)為三價(jià)的稀土類元素用In、Tl、Sb、Bi置換的化合物，將Al用Ga和Fe置換的化合物等。
具有上述磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物，或除氧化鋁外的具有β-氧化鋁結(jié)晶構(gòu)造的化合物，最好是形成鋁化合物，更好是包括以堿土金屬元素(即Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra)為主成分的化合物，若是氧化物，會(huì)更好。
但是，本發(fā)明的所有透光性燒結(jié)體，未必都包含在具有上述磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物，或除氧化鋁外的具有β-氧化鋁結(jié)晶構(gòu)造的化合物之中。
以下從成分的側(cè)面捕捉本發(fā)明的透光性燒結(jié)體時(shí)，可列舉的實(shí)例有將含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)稀土元素、鋁元素、氧元素為主成分的化合物作為主體。所謂上述主成分是指能夠形成構(gòu)成透光性燒結(jié)體的上述化合物的元素，構(gòu)成為提高燒結(jié)體的燒結(jié)性而使用的所謂的燒結(jié)助劑的元素并不包括在內(nèi)。
作為含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)稀土類元素、鋁元素、氧元素為主成分的化合物，例如有以下的物質(zhì)(和上述一樣，并不知作為透光性燒結(jié)體而存在)。即有以下化合物·上述的BAL、BAM、BAE、BaAl11O16NEu2+等熒光體，和·除這些外，2SrO·3Al2O3Eu2+(SAL)、4SrO·7Al2O3Eu2+(SAE)、BaAl2O4Eu2+、SrAl2O4Eu2+、Dy3+、CaAl2O4Eu2+、Nd3+等的，在253.7nm紫外線照射下發(fā)出高輝度熒光的、二價(jià)稀土類離子激活的鋁酸鹽系高輝度熒光體，和·Eu(II)Al2O4、Sm(II)Al2O4、Yb(II)Al2O4、Eu(II)4Al14O25、Sm(II)4Al14O25、Yb(II)4Al14O25、Eu(II)MgAl10O17、Sm(II)Al12O19、Yb(II)Al11O16N、等。
上述二價(jià)的稀土類離子是從Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中選出的至少一種稀土類離子。
上述SrAl2O4Eu2+、Dy3+和CaAl2O4Eu2+、Nd3+二價(jià)稀土類離子激活鋁酸鹽系高輝度熒光體，作為具有數(shù)小時(shí)以上長時(shí)間余輝的長余輝熒光體，近年來倍受關(guān)注。
進(jìn)而，從成分的側(cè)面捕捉本發(fā)明的透光性燒結(jié)體時(shí)，可舉出以含有除了稀土類元素外的以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素、和氧元素為主成分的化合物作為主體構(gòu)成的燒結(jié)體。
作為含有除上述稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物，例如有以下一類物質(zhì)(和上述一樣，作為透光性燒結(jié)體并不知其存在)。即，以上述二價(jià)稀土類離子激活鋁酸鹽系高輝度熒光體和、MgY2O4、CaSm2O4、SrYb2O4、BaEu2O4、ZnLa2O4為首的各種化合物。
將含有以上述離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而構(gòu)成的，或者將含有以除上述稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而構(gòu)成的透光性燒結(jié)體中，最好是將含有堿土類金屬元素的化合物作為主體而構(gòu)成的，進(jìn)而，若是氧化物會(huì)更好。
但是，本發(fā)明的所有透光性燒結(jié)體，并未都包含在以上述離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物，或含有除上述稀土類元素外的，以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物之中。
本發(fā)明的透光性燒結(jié)體中，當(dāng)以組成式表示具有磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物時(shí)，包括以α(1)δ(1)AlxOy表示的化合物。上述α(1)表示從Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中選出的至少一種元素，δ(1)表示從Mg、Zn、Mn中選出的至少一種元素，x為滿足5.5≤x≤22的值，y為滿足9.5≤y≤38的值。
進(jìn)而，本發(fā)明的透光性燒結(jié)體中，當(dāng)以組成式表示具有β-氧化鋁構(gòu)造的化合物，或含有以除稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物時(shí)，包括以γ(2)δ(2)AlxOy組成式表示的化合物。但是，上述γ(2)，以(II)表示離子價(jià)數(shù)2時(shí)，為從Ca、Sr、Ba、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中選出的至少一種元素，δ(2)表示從Mg、Zn、Mn中選出的至少一種元素，x為滿足5≤x≤20的值，y為滿足8.5≤y≤34的值。
進(jìn)而，當(dāng)以其他組成式表示本發(fā)明的透光性燒結(jié)體時(shí)，包括將以γ(2)AlxOy組成式表示的化合物作為主體的透光性燒結(jié)體。但是，上述γ(2)，以(II)表示離子價(jià)數(shù)2時(shí)，表示從Ca、Sr、Ba、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中選出的至少一種元素，x為滿足1≤x≤24的值，y為滿足2≤y≤38的值。
進(jìn)而，本發(fā)明的透光性燒結(jié)體中，當(dāng)以組成式表示含有除稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物時(shí)，包括以γ(4)α(1)AlxOy表示的化合物。但是，上述α(1)表示從Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中選出的至少一種元素、γ(4)表示從Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中選出的至少一種元素，x為滿足1≤x≤4的值，y為滿足2≤y≤8的值。
本發(fā)明的透光性燒結(jié)體中，其構(gòu)成含有能形成熒光體發(fā)光中心的金屬離子(稀土類、Mn、Pb、Tl等)。這種情況，用作照明裝置的光源放電燈(Xe放電燈、Ar+Hg放電燈等)，由于放射出波長100-380nm的紫外線，為了將該紫外線轉(zhuǎn)變成可見光，最好形成能通過波長100-380nm紫外線照射發(fā)出熒光的透光性燒結(jié)體(透光性熒光燒結(jié)體)。本發(fā)明的透光性燒結(jié)體最好由具有長余輝特性的長余輝熒光體構(gòu)成。
本發(fā)明的透光性結(jié)體的制造，主體構(gòu)成包括以下工序·混合工序，將純度為99.9％以上的多種無機(jī)化合物粉末進(jìn)行混合。
·成形工序，將混合工序后的無機(jī)化合物粉末的混合原料，或混合工序后進(jìn)一步在800～1800℃最好1000～1600℃預(yù)燒成后的無機(jī)化合物粉末預(yù)燒原料加工成規(guī)定的形狀，·燒成工序，將成形后得到的成形體在1600-2000℃，最好1700-1900℃進(jìn)行燒成。
雖然利用以前透光性燒結(jié)體的制造方法很容易獲得，但也可以采用其他方法進(jìn)行制造。
選擇上述溫度范圍的原因是構(gòu)成本發(fā)明透光性燒結(jié)體的化合物熔點(diǎn)為1500～2200℃的范圍。即，預(yù)燒成最好選在上述無機(jī)化合物粉末的混合原料進(jìn)行反應(yīng)形成化學(xué)活性化合物混合體的溫度，該溫度為上述說明的預(yù)燒成溫度范圍800-1800℃，最好1000～1600℃。
另一方面，本燒成最好選在不超過熔點(diǎn)范圍，接近熔點(diǎn)，而且不因本燒成引起混入雜質(zhì)，導(dǎo)致組成產(chǎn)生偏差的高溫范圍。為此選在1600-2000℃，最好1700～1900℃的溫度范圍。
上述預(yù)燒成，和本燒成時(shí)的氣氛，主要是在大氣、氮?dú)鈿夥?、惰性氣體氣氛、還原氣氛(包括氫氣的氣氛、一氧化碳?xì)夥栈蛘婵諝夥?，進(jìn)而從這些的減壓氣氛、真空氣氛等中選擇。
本發(fā)明的發(fā)光管，至少一部分用上述透光性燒結(jié)體構(gòu)成，本發(fā)明的放電燈，則是用該發(fā)光管構(gòu)成。
以下參照


本發(fā)明的實(shí)施方案，以供理解本發(fā)明。以下實(shí)施方案僅是本發(fā)明具體化的一個(gè)實(shí)例，并不限定本發(fā)明技術(shù)范圍。
圖1是表示具有磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造和β-氧化鋁構(gòu)造的化合物的結(jié)晶構(gòu)造圖。
圖2是表示β′-氧化鋁構(gòu)造的結(jié)晶構(gòu)造圖。
圖3是本發(fā)明透光性燒結(jié)體制造方法的一例流程圖。
圖4是表示中間具有膨脹部分的圓筒狀發(fā)光管縱向斷面圖。
圖5是表示具有圓筒狀外觀形狀的發(fā)光管縱向斷面圖。
圖6是表示具有將外徑和內(nèi)徑不同的多個(gè)圓筒組合的外觀形狀的發(fā)光管的縱向斷面圖。
圖7是表示具有內(nèi)部空隙的塊狀外觀形狀的發(fā)光管的縱向斷面圖。
圖8是本發(fā)明第一例放電燈的縱向斷面圖。
圖9是本發(fā)明第二例放電燈的縱向斷面圖。
圖10是本發(fā)明第三例放電燈的縱向斷面圖。
圖11是本發(fā)明帶反射鏡放電燈的縱向斷面圖。
符號(hào)說明1…陽原子2…陽原子3…陽原子4…陰原子5…發(fā)光管
6…發(fā)光管本體7a、b…導(dǎo)線8a、b…電極9…閉塞體10…密封材料11…發(fā)光材料12…放電氣體13…發(fā)光14…放電燈15…外管16…支撐體17…管座18…燈頭19…帶反射鏡的放電燈20…反射鏡21…導(dǎo)電體22…膠合劑23…前面板實(shí)施方案1本發(fā)明的透光性燒結(jié)體，是以以下的化合物或成分為主體構(gòu)成。為方便起見，雖然將上述透光性燒結(jié)體分成多個(gè)組進(jìn)行說明，但該透光性燒結(jié)體不是只屬于一個(gè)組，也有屬于多個(gè)組的透光性燒結(jié)體。
首先，從結(jié)晶構(gòu)造方面捕捉本發(fā)明透光性燒結(jié)體時(shí)，可列舉的有將具有磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物作為主體構(gòu)成的組。
圖1(a)中示出磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的概要圖。如圖1(a)所示，磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造是具有層狀結(jié)晶構(gòu)造的六方晶系的結(jié)晶構(gòu)造。圖1(a)中，陽原子1表示三價(jià)或二價(jià)的陽離子、陽原子3表示二價(jià)或三價(jià)的陽離子、陰離子4表示二價(jià)或三價(jià)的陰離子。
圖1(a)中，作為可成為陽原子1的元素，例如有價(jià)數(shù)為三價(jià)的稀土類元素(Sc(III)、Y(III)、La(III)、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Sm(III)、Eu(III)、Gd(III)、Tb(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)、Tm(III)、Yb(III)、Lu(III)；各別為Sc3+、Y3+、La3+、Ce、Pr3+、Nd3+、Sm3+、Eu3+、Gd3+、Tb3+、Dy3+、Ho3+、Er3+、Tm3+、Yb3+、Lu3+)、離子半徑大的三價(jià)重金屬元素(In、Tl、Sb、Bi等)，和堿土類金屬元素Ca、Sr、Ba等)。
優(yōu)選的陽原子1是選自容易形成結(jié)晶性良好化合物的Y、La、Ce、Pr、Eu、Gd、Tb、Mg、Ca、Sr、Ba中的至少一種原子。特別優(yōu)選的陽原子1是選自作為實(shí)用熒光體或該實(shí)用熒光體母體有實(shí)際效果的Ce、Gd、Tb、Ca、Sr、Ba中的至少一種元素。
作為可成為陽原子3的元素，是選自堿土類金屬元素(Be、Mg、Ca、Sr、Ba等)、Mn、Zn、B、Al、Ga、In、Tl、Fe、Ru、Os、Sc、Y、La中的至少一種原子，更優(yōu)選的陽原子3是根據(jù)離子半徑小的理由，在可獲得磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物中從容易形成結(jié)晶性良好化合物的Mg、Zn、Mn、B、Al、Ga、Fe、Sc中選擇的至少一種原子，特別優(yōu)選的陽原子3是根據(jù)原料廉價(jià)的理由從Mg、Al中選擇的至少一種原子。
進(jìn)而，作為可成為陰原子4的元素，是從O、N、S、Se、P中選擇的至少一種原子，更優(yōu)選的原子是從危害性少的O、N中選擇的至少一種的原子，特別更優(yōu)選的陰原子4是容易得的廉價(jià)材料的O。
以后沒有特殊說明時(shí)，只將離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素象Eu(II)、Yb(II)、Dy(II)這樣表記，將其他價(jià)數(shù)的稀土類元素象Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu這樣表記。
以下化學(xué)式，是作為構(gòu)成本發(fā)明的透光性燒結(jié)體主體的具有上述磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物的化學(xué)式的例子。
α(11)δ(11)ε(11)x1Oy1α(11)ε(11)x2Oy2Nγ(11)ε(11)x3Oy3(上述α(11)是從Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、In、Tl、Sb、Bi中選擇的至少一種元素、上述γ(11)是從Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)、Pb中選擇的至少一種元素，上述δ(11)是從Be、Mg、Zn、Mn中選擇的至少一種元素、上述ε(11)是從B、Al、Ga、Sc、Fe中選擇的至少一種元素，O表示氧原子、N表示氮原子，x1為滿足5.5≤x1≤22的值，y1為滿足9.5≤y1≤38的值，x2為滿足6≤x2≤24的值，y2為滿足9≤y2≤36的值，x3為滿足6≤x3≤24的值，y3為滿足9.5≤y3≤38的值。)磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造僅為單一結(jié)晶相的化合物，α(11)δ(11)ε(11)12O18、或α(11)ε(11)12O18N、或γ(11)ε(11)12O19的組成比，即，以x1＝11、y1＝19、x2＝12、y2＝18、x3＝12、y3＝19獲得，將磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造作為主體的化合物(即，含有少量具有磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造以外其他結(jié)晶相化合物的化合物)，可在上述的x1、y1、x2、y2、x3、y3的數(shù)值范圍獲得，任何一種都可形成透光性燒結(jié)體。
為了參考，表1中也列出了本發(fā)明中具有這種磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物代表例。
另外，表1-5中，記載了化合物名稱，存在與該化合物名稱對(duì)應(yīng)的熒光體名稱時(shí)的該熒光體名稱。
表1
接著，從結(jié)晶構(gòu)造方面捕捉本發(fā)明的透光性燒結(jié)體時(shí)，進(jìn)一步可列舉出的有具有β-氧化鋁構(gòu)造化合物作為主體而構(gòu)成的一組燒結(jié)體。
圖1(b)中示出了β-氧化鋁構(gòu)造，和圖1(a)所示磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造相同，是具有層狀結(jié)晶構(gòu)造的六方晶系結(jié)晶構(gòu)造。圖1(b)中，陽原子3、陰原子4分別和構(gòu)成上述磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的原子相同。陽原子2為一價(jià)或二價(jià)的陽離子，作為可成為該陽原子2的元素，有堿金屬元素(Li、Na、K、Rb等)、堿土類金屬元素(Ca、Sr、Ba等)、離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素(Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)；分別為Eu2+、Sm2+、Yb2+、Dy2+)、離子半徑大的二價(jià)重金屬元素(Pb等)。
優(yōu)選的陽原子2是不能形成有害離子的原子(重金屬和Be等)，是從堿金屬(Li、Na、K)、堿土類金屬(Mg、Ca、Sr、Ba)、離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類(Sm(II)、Eu(II)、Yb(II)、Dy(II))中至少選出一種的陽原子。更優(yōu)選的陽原子2是選自離子性比較弱，難以擴(kuò)散，不會(huì)使發(fā)光管的壽命性能受到極大損失，而且離子半徑大，容易保持β-氧化鋁結(jié)晶構(gòu)造的Ca、Sr、Ba、Sn(II)、Eu(II)、Yb(II)、Dy(II)中的至少一種原子，最優(yōu)選的陽原子2，選自作為構(gòu)成高效率熒光體材料的元素實(shí)際應(yīng)用的Ca、Sr、Ba、Eu(II)中的至少一種元素。
另外，優(yōu)選的陽離子3的形態(tài)、陰離子4的形態(tài)，每一個(gè)都與使用圖1(a)已說明的磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造中相同。
也有和β-氧化鋁構(gòu)造不同，可獲得圖2所示叫作β′-氧化鋁構(gòu)造相類似的結(jié)晶構(gòu)造，如圖2所示，是將β-氧化鋁構(gòu)造中陽原子2置換成一部分陰原子4，同時(shí)缺少一部分陽原子3的結(jié)晶構(gòu)造。該β′-氧化鋁構(gòu)造，雖然是含有比β-氧化鋁構(gòu)造過剩陽原子2的構(gòu)造，但本說明書中的β-氧化鋁構(gòu)造也包括上述β′-氧化鋁構(gòu)造。作為具有上述β′-氧化鋁構(gòu)造的化合物，有上述的1.29BaO·Al2O3、1.29(Ba、Eu)O·Al2O3和1.29(Ba、Mn)O·Al2O3等。
以下的化學(xué)式是形成構(gòu)成本發(fā)明透光性燒結(jié)體的主體的，除氧化鋁外具有β-氧化鋁構(gòu)造化合物的化學(xué)式實(shí)例。
γ(12)δ(12)ε(12)x4Oy4γ(12)ε(12)x5Oy5N(上述γ(12)是從Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中至少選出一種的元素，上述δ(12)是從Be、Mg、Zn、Mn中至少選出一種的元素，上述ε(12)是從B、Al、Ga、Sc、Fe中選出至少一種的元素，O是氧原子、N是氮原子，x4為滿足5≤x4≤20的值，y4為滿足8.5≤y4≤34的值，x5是滿足5.5≤x5≤22的值，y5是滿足8≤y5≤32的值。)β-氧化鋁構(gòu)造僅為單一結(jié)晶相的化合物，以γ(12)δ(12)ε(12)10O17、或γ(12)ε(12)11O16N，即x4＝10、y4＝17、x5＝11、y5＝16的組成比獲得，將β-氧化鋁構(gòu)造形成主體的化合物(即含有少量具有β-氧化鋁構(gòu)造以外結(jié)昌相化合物的化合物)，可在限定的x4、y4、x5、y5數(shù)值內(nèi)獲得，任何一種都可形成透光性燒結(jié)體。
為了參考，表2中也列舉了本發(fā)明中具有這種β-氧化鋁構(gòu)造的化合物的代表例。
表2
以下從成分方面捕捉本發(fā)明透光性燒結(jié)體時(shí)，列舉出將含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物形成主體而構(gòu)成的一種燒結(jié)體。
對(duì)離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素進(jìn)行補(bǔ)充說明。稀土類元素最穩(wěn)定的價(jià)數(shù)是三價(jià)。將含有稀土類元素的化合物或含有稀土類元素化合物的混合化合物在氧化環(huán)境中(大氣等中)進(jìn)行加熱，一般主要形成稀土類離子價(jià)數(shù)為三價(jià)的化合物。
為了制造化合物中所含稀土類離子價(jià)數(shù)主體為二價(jià)的化合物，即具有Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)等二價(jià)稀土類離子，不具有Eu(III)、Sm(III)、Yb(III)、Dy(III)等三價(jià)稀土類離子的化合物，必須缺少這些稀土類離子為保持三價(jià)所需要的氧，由此很容易形成二價(jià)稀土類離子，所以必須在還原性氣氛(含氫氣氛或含一氧化碳?xì)夥?中加熱。
以下化學(xué)式是形成構(gòu)成本發(fā)明透光性燒結(jié)體的主體的，表示含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分化合物的化學(xué)式實(shí)例。
γ(13)δ(13)ε(13)x6Oy6γ(13)ε(13)x7Oy7Nγ(13)ε(13)x8Oy8(上述γ(13)是作為主要成分含有選自Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中的至少一種元素并選自Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中的元素，上述δ(13)是從Be、Mg、Zn、Mn中選出的至少一種元素、上述ε(13)是至少含有以Al為主成分并從B、Al、Ga、Sc、Fe中選出至少一種元素、O是氧原子、N是氮原子、x6為滿足5≤x6≤20的值，y6為滿足8.5≤y6≤34的值，x7為滿足5.5≤x7≤22的值，y7為滿足8≤y7≤32的值，x8為滿足1≤x8≤24的值，y8為滿足8≤y8≤32的值。)上述以γ(13)δ(13)ε(13)x6Oy6、和γ(13)ε(13)x7Oy7N化學(xué)式表示的化合物也是上述說明的具有β-氧化鋁構(gòu)造的化合物。作為以上述γ(13)ε(13)x8Oy8的化學(xué)式表示的單一結(jié)晶相的化合物實(shí)例，有SrAl2O4、Sr4Al14O25、Sr2Al6O11、BaAl8O13、BaAl12O19等，以這些化合物作為主體而形成的化合物(即，含有少量這些化合物以外化合物的上述化合物)，可以在x8、y8限定數(shù)值范圍內(nèi)獲得，任何一種都可形成透光性燒結(jié)體。
為了參考，表3中列出了本發(fā)明中含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分化合物的代表例。表3
本發(fā)明的透光性燒結(jié)體，也可以以γ(14)AlxOy組成式表示的化合物(上述γ(14)是從Ca、Sr、Ba、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中選出至少一種元素，x為滿足1≤x≤24，y為滿足2≤y≤38的值)作為主體構(gòu)成。
作為以上述γAlxOy組成式表示的化合物，例如有上述的BAL、BAE、1.29(Ba、Ca)O·6Al2O3、BaO·4Al2O3、CaAl12O19、SrAl12O19、Eu(II)Al12O19、SAL、SAE、BaAl2O4Eu2+、SrAl2O4Eu2+、SrAl2O4Dy3+、CaAl2O4Eu2+、CaAl2O4Nd3+、Eu(II)Al2O4、Sm(II)Al2O4、Yb(II)Al2O4、Eu(II)4Al14O25、Sm(II)4Al14O25、Yb(II)4Al14O25、Sm(II)Al12O19等的化合物。
為了參考，表4中列出了本發(fā)明中以這種上述γ14AlxOy組成式表示的化合物代表例。
表4
進(jìn)而，從成分方面捕捉本發(fā)明透光性燒結(jié)體時(shí)，列舉了含有以除稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物作為主體構(gòu)成的一組燒結(jié)體。
以下化學(xué)式是表示本發(fā)明中形成構(gòu)成這種透光性燒結(jié)體主體的、含有以除稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物化學(xué)式實(shí)例。
γ(15)α(15)x9Oy9(上述α(15)是從Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、B、Al、Ga、In、Tl、Sb、Bi中選出的元素，上述γ(15)表示含有從Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中選出至少一種元素作為主成分，并從Be、Mg、Ca、Ba、Ra、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)、Zn、Cd、Hg、Mn中選出的至少一種元素，O表示氧原子，x9為滿足1≤x9≤24，y9為滿足2≤y9≤38的值。最好滿足1≤x9≤4，2≤y9≤8的值，或者滿足1.8≤x9≤7，3≤y9≤12的值，或者滿足6≤x9≤24，8.5≤y9≤38的值)作為上述以γ(15)α(15)x9Oy9化學(xué)式表示單一結(jié)晶相的化合物實(shí)例，雖然有CaY2O4，(Sr，Eu)4Al14O25、(Ba，Eu)Al12O29等，但以這些化合物形成主體的化合物(即，含有少量這些化合物以外化合物的上述化合物)，可以在上述x9、y9的限定數(shù)值范圍內(nèi)獲得，任何一種都可形成透光性燒結(jié)體。
為了參考，表5中也列出了本發(fā)明中，含有以除稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素，稀土類元素和氧元素為主成分的化合物代表例。表5
如上所述，本發(fā)明的透光性燒結(jié)體大致以4個(gè)組，或由5個(gè)化學(xué)式表示的物質(zhì)所構(gòu)成。上述物質(zhì)，例如作為粉體或粒體是已知的，但是在規(guī)定條件下作為燒結(jié)體，具有透光性這一點(diǎn)，是在本發(fā)明中所公開的。詳細(xì)的制造方法后述。
本發(fā)明的透光性燒結(jié)體也包括利用波長100-380nm的紫外線照射發(fā)出熒光(發(fā)光峰波長300～1000nm)的透光性燒結(jié)體(透光性熒光燒結(jié)體透光性熒光陶瓷)。
上述透光性熒光燒結(jié)體的構(gòu)成是將構(gòu)成上述透光性燒結(jié)體的元素一部分用形成發(fā)光中心的元素進(jìn)行置換。
發(fā)出上述熒光的透光性燒結(jié)體，可通過用以下熒光體構(gòu)成獲得。以下的熒光體是幾乎所有在140-280nm的紫外線照射下能高效率發(fā)光的高效率紫外線激起熒光體，是在從蘭到紅很寬的可見光領(lǐng)域內(nèi)顯示特定波長范圍內(nèi)發(fā)光(例如蘭、綠或紅的發(fā)光)的熒光體。即，(1)具有磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造或β-氧化鋁構(gòu)造的結(jié)晶構(gòu)造熒光體。
(BAL、BAM、BAE、CAT、BaAl11O16NEu2+、BaMgAl10O17NEu2+、(Ba，Sr)MgAl10O17NEu2+、(Ba，Sr)MgAl10O17Mn2+、CeMgAl11O19、CeMgAl11O19Tb3+、CeMgAl11O19Mn2+、CeMgAl11O19Mn2+、CeAl12O18NTb3+等)(2)不以ζ3Al5O12作為熒光體母體的鋁酸鹽熒光體。但是，ζ表示離子價(jià)數(shù)為三價(jià)的稀土類元素。
(SAL、SAE、BaAl2O4Eu2+、SrAl2O4Eu2+、SrAl2O4Dy3+、CaAl2O4Eu2+、CaAl2O4∶Nd3+等二價(jià)稀土類離子激活鋁酸鹽系高輝度熒光體、和Eu(II)Al2O4、Sm(II)Al2O4、Yb(II)Al2O4、Eu(II)4Al14O25、Sm(II)4Al14O25、Yb(II)4Al14O25、Eu(II)MgAl10O17、Sm(II)Al12O19、Yb(II)Al11O16N等的，含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的熒光體等)(3)含有除稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的熒光體。
(CaY2O4Eu3+、MgSc2O4Tb3+、SrLa2O4Ce3+、BaGd2O4Dy3+、ZnLa2O4Yb3+等)。
本發(fā)明的透光性燒結(jié)體，其特征是以具有磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物形成主體或以含有除氧化鋁外的β-氧化鋁的化合物形成主體、或?qū)⒑幸噪x子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物形成主體而構(gòu)成、將含有以除稀土類元素外的離子價(jià)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物形成主體而構(gòu)成。另外，其特征是將以上述γ(14)AlxOy的組成式表示的化合物形成主體而構(gòu)成。
因此，構(gòu)成透光性燒結(jié)體的主材料，只要是這些化合物即可，對(duì)透光性燒結(jié)體的形狀和大小、透光性能(燒結(jié)體的透射率)等沒有特殊限定。
對(duì)于透光性熒光燒結(jié)體，其發(fā)光性能(發(fā)光色、發(fā)光強(qiáng)度、余輝時(shí)間)等也沒有限定。
在上述實(shí)施方案1中說明的使用本發(fā)明的任何一種化合物時(shí)，也可使用以下說明的制造方法，制造如φ20mm×厚0.5mm的圓板狀燒結(jié)體時(shí)，都能很容易地制造出具有用目視檢查就能確認(rèn)透光性(1％-100％范圍的可見光直線透射率)的透光性燒結(jié)體。
另外，按照以下方法，可以得到3％-100％范圍內(nèi)的可見光直線透射率。即，該方法是·將燒成溫度設(shè)定在接近熔點(diǎn)的1700-1900℃左右，·將燒成時(shí)間設(shè)定在10小時(shí)以上，·將由1-10nm粒子形成的細(xì)粉末用作燒結(jié)體原料，·在真空中燒成，使燒結(jié)體中不因生成氣泡而降低透光性，·選定預(yù)燒成溫度，以形成更活性的化合物混合體，·使用熱壓或熱間靜水壓等(HIPHot Lsostat ic Pressing)高度成形方法，·使透光性燒結(jié)體的厚度達(dá)到100μm左右。
對(duì)于可見光擴(kuò)散透射率雖然未作評(píng)價(jià)，但所謂能得到1-100％(根據(jù)最佳的制造條件，3-100％)范圍內(nèi)的擴(kuò)散透射率，根據(jù)上述可見光直線透射率，只要是本領(lǐng)域的技術(shù)人員，就能很容易地推測出來。
得到的透光性燒結(jié)體，不僅可用作放電燈的發(fā)光管本體，而且也可用作高溫窺視窗、光學(xué)透鏡、紅外光用窗、搭載功能元件用基板、裝飾品等的各種構(gòu)件，除了發(fā)光管，放電燈外還可用作光存儲(chǔ)器、光柵、閃爍器、固體激光器等各種電子設(shè)備中的構(gòu)造。
以下一邊參照附圖，一邊說明本發(fā)明的透光性燒結(jié)體制造方法的一個(gè)實(shí)例。本發(fā)明的透光性燒結(jié)體并不僅限于以下的制造方法。
圖3是本發(fā)明透光性燒結(jié)體的制造方法一例示意流程圖。
圖3中，混合工序a是將透光性燒結(jié)體的原料進(jìn)行混合的工序，將上述說明的可制造透光性燒結(jié)體的燒結(jié)體原料進(jìn)行混合。
用作燒結(jié)體原料的、可制造上述透光性燒結(jié)體的燒結(jié)體原料形態(tài)，雖然沒有特殊限定，但優(yōu)選是中心粒徑為1nm-100μm，更優(yōu)選1nm-10μm，尤其優(yōu)選的是1nm-1μm，的無機(jī)化合物粉末，這容易獲得，也容易制作成形體，而且，燒結(jié)體原料彼此間的反應(yīng)也比較好進(jìn)行。
作為無機(jī)化合物粉末以外的燒結(jié)體原料，包括堿金屬元素、堿土類金屬元素、金屬元素、稀土類元素、氧元素、氮元素、硫元素、鹵元素。還有金屬成形體和氣體或液體的原料、溶膠或凝膠狀的原料等。
透光性燒結(jié)體的透光性隨燒結(jié)體原料的純度有很大變化，為了獲得上述說明的可見光直線透射率(1-100％，尤其是3-100％)。燒結(jié)體原料的純度必須在99.9％以上。
圖3中，成形工序b是將在混合工序a混合后的混合燒結(jié)體原料(例如，將用作上述燒結(jié)體原料的無機(jī)化合物粉末進(jìn)行混合的無機(jī)化合物粉末混合原料等)或，將上述混合燒結(jié)體原料，例如在大氣中進(jìn)行預(yù)燒成后的預(yù)燒成原料(例如，將上述無機(jī)化合物粉末混合原料進(jìn)行預(yù)燒成得到的無機(jī)化合物粉末預(yù)燒后的原料等)，加工成規(guī)定形狀的成形工序。在該成形工序b中，雖然可進(jìn)行熱壓或上述HIP處理等，但為了簡便，可用金屬模壓、冷水壓、擠壓等成形，能加工成任意的形狀?；蛘呃脻茶T成形等方法也能有效成形。
預(yù)燒成是為了提高原料相互間的反應(yīng)性而進(jìn)行的，最好進(jìn)行預(yù)燒成，但以簡化制造工序?yàn)槟康囊彩强梢允∪サ摹?br> 預(yù)燒成的時(shí)間雖然沒有特殊限定，大致標(biāo)準(zhǔn)在10分鐘以上。預(yù)燒成溫度為800-1800℃，最好100-1600℃范圍內(nèi)，通過預(yù)燒成可產(chǎn)生某種程度的化學(xué)反應(yīng)，抑制異常粒子的成長，同時(shí)能保持原料的活性化，可得到良好透光性的燒結(jié)體。
在成形體的成形中，最好能最大限度地獲得成形體的密度。其理由是極力去除成形體中成為降低燒結(jié)體透光性原因的空隙，以獲得透光性良好的燒結(jié)體。
例如，利用金屬模壓制時(shí)，以100kg/cm3的壓力加壓成形，可得到透光性。但為了獲得良好的透光性，成形體中最好無空隙，為使粉末原料相互間的接觸面積更大，用250kg/cm3以上，最好2500kg/cm3以上的壓力，加壓成形。成形體的密度，隨成形的材料而異，如果材料大的話，密度就越大，粉末相互間的反應(yīng)性越高，燒結(jié)體的透光性越高，在1.0g/cm3以上，最好在2.0g/cm3以上。
使用金屬模壓、冷水壓、擠壓成形等，可形任意的形狀，而且能很容易地獲得廉價(jià)的透光性燒結(jié)體。
圖3中的燒成工序c是燒成在成形工序b中成形的混合燒結(jié)體原料的成形體的工序，燒成成形體的燒成溫度，限定在相當(dāng)于構(gòu)成透光性燒結(jié)構(gòu)化合物熔點(diǎn)的85％以上、熔點(diǎn)以下的溫度，最好將燒成溫度限定在相當(dāng)于熔點(diǎn)的90％以上、熔點(diǎn)以下的溫度。由于在構(gòu)成上述透光性燒結(jié)體的材料中存在熔點(diǎn)不明確的材料，所以上述燒成溫度，最好在根據(jù)材料決定出具體溫度后再制造。以具體的溫度數(shù)值記載上述燒成溫度范圍時(shí)，為1600-2000℃，最好1700-1900℃。
通過燒成，使構(gòu)成成形體的混合燒結(jié)體原料相互間進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，形成按要求組成具有透光性的化合物，得到透光性燒結(jié)體。
將燒成溫度限定在相當(dāng)于構(gòu)成透光性燒結(jié)體化合物熔點(diǎn)的85％以上、熔點(diǎn)以下(例如，1600-2000℃)的理由是，當(dāng)以比相當(dāng)于上述熔點(diǎn)的85％的溫度(如1600℃)更低的溫度下進(jìn)行燒成時(shí)，原料相互間的燒結(jié)不充分，形成密度很小的燒結(jié)體，存在大量空隙，導(dǎo)致透光性降低。另一方面，當(dāng)在比上述熔點(diǎn)(如2000℃)更高的溫度下進(jìn)行燒成時(shí)，燒結(jié)體熔解，并混入大量氣泡，燒結(jié)體的特定元素進(jìn)行蒸發(fā)掉，引起組成偏差，使透光性降低，得不到所要求形狀的燒結(jié)體。
在燒成工序c中，雖然對(duì)燒成氣氛沒有特殊限定，但根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，最好是在原子半徑小的氫或氦氣氣氛中，并形成減壓氣氛、真空氣氛下，可制得透光性高的透光性燒結(jié)體。
其理由是，認(rèn)為滯留在成形體空隙中的殘留氣體成分很容易去除，能得到致密的燒結(jié)體。
作為燒成氣氛，例如，高于1×10-2乇的真空氣氛較好，最好高于1×10-3乇的真空氣氛。除上述氣氛外，也可以形成氫氣氣氛、氮?dú)鈿夥?、惰性氣體氣氛。
在上述燒成工序c中，對(duì)升溫速度和降溫速度、燒成溫度保持時(shí)間沒有特殊限定，但，升溫速度和降溫速度最好為50-400℃/小時(shí)，燒成溫度保持時(shí)間為1-100小時(shí)，獲得透光性燒結(jié)體所需的時(shí)間較短，這樣可減輕爐子等加熱裝置的負(fù)擔(dān)。
在應(yīng)用于各種構(gòu)件和電子裝置時(shí)，對(duì)上述制造的透光性燒結(jié)體，例如用研磨裝置等進(jìn)行研磨，對(duì)燒結(jié)體表面實(shí)施平滑化處理，最好是研磨成規(guī)定的厚度。
按照上述制造方法，例如制造φ20mm×厚0.5mm的圓板狀燒結(jié)體時(shí)，可以確認(rèn)能很容易地制造出具有用目視控查就能確認(rèn)透光性程度(1-100％范圍內(nèi)的可見光直線透過率)的透光性燒結(jié)體。根據(jù)原料通過使制造條件最佳化，也可獲得3-100％范圍內(nèi)的可見光直線透射率。
以下說明本發(fā)明透光性燒結(jié)體的詳細(xì)實(shí)施例。
實(shí)施例1作為將本發(fā)明的具有上述磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物形成主體而組成的透光性燒結(jié)體的一個(gè)實(shí)施例，用以Ce0.6Tb0.4MgAl11O19組成式表示的化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體進(jìn)行說明。上述Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化合物是在253.7nm的紫外線照射下，高效率呈現(xiàn)綠色發(fā)光(發(fā)光峰波長542nm)的熒光燈用的熒光體，在熒光體領(lǐng)域中稱作CeMgAl11O19Tb3+(通稱CAT)的熒光體。但是，上述CAT以粉末狀提供，并不是作為透光性燒結(jié)體的存在而公知的。此外，具有上述磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造的化合物，由于以熒光燈用的粉末熒光體進(jìn)行了開發(fā)，但制造中所需原料的購買途徑已充分確保，是很容易獲得的廉價(jià)熒光體原料。
作為透光性燒結(jié)體原料，可用CeO4(純度99.99％)、Tb4O7(純度99.9％)、堿性MgCO3((MgCO3)4·Mg(OH)2·3H2O純度99.98％)、Al2O3(純度99.99％)的各種粉末(中心粒徑都為0.5-5μm)。
首先，按Ce0.6Tb0.4MgAl11O19的組成式，稱取上述各燒結(jié)體原料，并混合。具體講，用電子秤稱量，5.16gCeO4粉末、3.74gTb4O7粉末、4.80g堿性MgCO3粉末，28.0gAl2O3粉末，用自動(dòng)研缽或球磨機(jī)等混合裝置，得到由這些粉末形成的混合粉末。
接著，將上述混合粉末裝入氧化鋁制的舟皿(純度99.9％)中，用箱式電爐，在1600℃的大氣中燒成(預(yù)燒成)2小時(shí)，得到以Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化學(xué)式表示的化合物作為主體而形成的初始化合物粉末(初始熒光體粉末)。用X射線衍射法評(píng)價(jià)上述初始化合物粉末的結(jié)晶構(gòu)成物，結(jié)果是，初始化合物粉末是近似單一結(jié)晶相的Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化合物。據(jù)報(bào)導(dǎo)該Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化合物的熔點(diǎn)為1950±20℃。
接著，將1g的上述初始化合物粉末裝入直徑2.0cm的圓柱形金屬模具中，以2500kg/cm3的壓力進(jìn)行加壓成形，得到直徑約2cm、厚約2mm的圓柱狀加壓成形體。再將該加壓成形體配置在箱式電爐內(nèi)，在1800℃的大氣中燒成2小時(shí)。該燒成溫度相當(dāng)于Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化合物熔點(diǎn)的92％，是熔點(diǎn)的85％以上的溫度。加壓成形時(shí)，壓力即使低到100kg/cm3時(shí)，也能確認(rèn)該燒結(jié)體的透光性。用熒光燈的白色光透射時(shí)，雖然用目視檢查，是好不容易確認(rèn)的程度，但是即使在這樣低的加壓成形壓力時(shí)燒結(jié)體仍具有透光性。
將燒成后的加壓成形體制作5-10個(gè)評(píng)價(jià)大小時(shí)，是直徑1.6-1.9cm、厚度0.5-1.8mm的圓柱狀燒結(jié)體。分析燒成后的加壓成形體結(jié)晶構(gòu)成物，結(jié)果是，僅限于用x射衍射法評(píng)價(jià)中，是單一結(jié)晶相的Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化合物。對(duì)燒成后的加壓成形體，用波長253.7nm的紫外線照射，研究熒光特性，作為熒光燈用，呈現(xiàn)出和市售的Ce0.6Tb0.4MgAl11O19熒光體同等的高輝度，并呈現(xiàn)出具有波長542nm發(fā)光峰的綠色發(fā)光。這就顯示出燒成后的加壓成形體是顯示高發(fā)光性能的單一結(jié)晶相Ce0.6Tb0.4MgAl11O19熒光體。燒成后的加壓成形體在可見光領(lǐng)域內(nèi)的直線透射率是存在波長依賴性的3％以上50％以下。上述直線透射率，理所當(dāng)然如此，能通過使透光性燒結(jié)體的制造條件最佳化，得以改善(例如，①使用反應(yīng)性高的中心粒徑1-10nm的微粒子透光性燒結(jié)體原料，②使用由共沉淀法獲得的反應(yīng)性高的透光性燒結(jié)體原料，③使用反應(yīng)促進(jìn)劑(燒結(jié)助劑)，④1800℃以上的高溫?zé)?，⑤超過2小時(shí)的長時(shí)間燒成，⑥在真空或He環(huán)境中燒成，⑦利用熱壓和上述HIP等高技術(shù)成形等)，從而能很容易地推測能制造出具有70％以上的高直線透射率的透光性燒結(jié)體。
這樣可獲得由Ce0.6Tb0.4MgAl11O19組成式表示化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體(透光性熒光燒結(jié)體)。
當(dāng)透光性燒結(jié)體原料使用一部分或全部分純度低于99.9％的廉價(jià)粉末時(shí)，燒結(jié)體的透光性會(huì)極劇惡化。
在本實(shí)施例1中，為了簡便，雖然沒有使用提高燒結(jié)性的燒結(jié)助劑，但在本發(fā)明的透光性燒結(jié)體中，使用燒結(jié)助劑可制造，不用也可制造，毫無妨礙。作為燒結(jié)助劑，可使用各種金屬氧化物、AlF3和H2BO3等，例如，燒結(jié)時(shí)，對(duì)于1mol Al2O3最好添加0.01-0.3mol的燒結(jié)助劑。
在本實(shí)施例1中，雖然說明了在1600℃的大氣中進(jìn)行2小時(shí)煅燒成的情況，但預(yù)燒成的溫度、時(shí)間和氣氛也不限定于這些。即使不進(jìn)行預(yù)燒成，也能獲得和上述一樣的透光性燒結(jié)體。
進(jìn)而，本實(shí)施例1中，作為透光性燒結(jié)體原料，雖然說明了使用CeO4、Tb4O7、堿性MgCO3、Al2O3各粉末的情況，但透光性燒結(jié)體原料并不限于這些。作為熒光燈用熒光體，將市售的Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化合物粉末(CAT熒光體粉末中心粒徑3-10μm)用作透光性燒結(jié)體原料，將其加壓成形，進(jìn)行燒結(jié)，也能得到和上述一樣的透光性燒結(jié)體。
實(shí)施例1中，以具有磁性亞鉛酸鹽結(jié)果構(gòu)造的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體，作為一個(gè)實(shí)例，雖然對(duì)以Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體(透光性熒光燒結(jié)體)進(jìn)行了說明，對(duì)于上述表1所示化合物進(jìn)行同樣制造時(shí)，也能獲得具有和Ce0.6Tb0.4MgAl11O19化合物同樣透光性的透光性燒結(jié)體。
實(shí)施例2以下，作為本發(fā)明的以具有上述β-氧化鋁構(gòu)造化合物為主體而形成的透光性燒結(jié)體的一個(gè)實(shí)施例，對(duì)以Ba0.9Eu0.1MgAl10O17組成式表示的化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體進(jìn)行說明。上述Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化合物是在253.7nm的紫外線照射下高效率呈現(xiàn)蘭色發(fā)光(發(fā)光峰波長450nm)的熒光燈用，且等離子顯示屏用的熒光體，在熒光體的制造業(yè)中，稱之為BaMgAl10O17Eu2+(通稱BAM)的熒光體。但是，上述BAM以粉末狀提供，尚未知道作為透光性燒結(jié)體的存在。此外，具有上述β-氧化鋁構(gòu)造化合物，由于作為熒光燈用的粉末熒光體已進(jìn)行了開發(fā)，制造中所用原料的購買途徑已充分確立，所以很容易獲得廉價(jià)的熒光體原料。
上述BAM熒光體，從組成式可知，也是含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物。
本實(shí)施例2中，作為透光性燒結(jié)體原料，使用BaCO3(純度99.98％)、Eu2O3(純度99.99％)、堿性MgCO3(純度99.98％)、Al2O3(純度99.999％)的各種粉末(中心粒徑都為0.5-5μm)。
首先，按照Ba0.9Eu0.1MgAl10O17的組成式稱取上述各燒結(jié)體原料，并混合。具體講，使用8.88g BaCO3粉末、0.88g Eu2O3粉末、4.80g堿性MgCO3粉末、25.5g Al2O3粉末用電子天秤計(jì)量，使用自動(dòng)研缽或球磨機(jī)等混合裝置，獲得由這些粉末組成的混合粉末。隨后，如上述實(shí)施例1一樣，將混合粉末裝入氧化鋁制的舟皿中，用箱式電爐，在1600℃的大氣中預(yù)燒成2小時(shí)，得到以Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化學(xué)式表示的化合物為主體而形成的初始化合物粉末(初始熒光體粉末)。用X射線衍射法評(píng)價(jià)上述初始化合物粉末的結(jié)晶構(gòu)成物，結(jié)果是，該初始化合物粉末是近似單一結(jié)晶相的Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化合物。據(jù)報(bào)導(dǎo)該Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化合物的熔點(diǎn)為1920±20℃。
接著，和上述實(shí)施例1一樣，將1g上述初始化合物粉末裝入直徑2.0cm的圓柱型金屬模具內(nèi)，以2500kg/cm3的壓力加壓成形，得到直徑約2cm、厚度約2mm的圓柱狀加壓成形體。將這種加壓成形體配置在箱式電爐內(nèi)，在1800℃的大氣中燒成2小時(shí)。該燒成溫度相當(dāng)于Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化合物熔點(diǎn)的約94％。
制好的燒結(jié)體的透光性，和上述實(shí)施例1的情況一樣，即使加壓成形時(shí)的壓力低至100kg/cm3時(shí)，用熒光燈的白色透射檢查，可以確認(rèn)透光性仍達(dá)到用目視檢查能確認(rèn)的程度。
燒成后的加壓成形體大小，和實(shí)施例1的情況一樣，為直徑1.6-1.9cm、厚度0.5-1.8mm的圓柱狀，燒成后的加壓成形體的結(jié)晶構(gòu)成物大致是單一結(jié)晶相的Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化合物。通常，將含有離子價(jià)數(shù)為二價(jià)Eu的化合物(Ba0.9Eu0.1MgAl10O17)在大氣中燒成時(shí)，雖然是形成含有離子價(jià)數(shù)為三價(jià)Eu化合物(例如，Eu(III)MgAl11O19)，但本實(shí)施例2的透光性燒結(jié)體，幾乎沒有觀察到這種含有三價(jià)Eu的化合物。其理由，可以認(rèn)為是燒成溫度高達(dá)1800℃，即使在大氣中燒成，燒結(jié)體形成易還原的狀態(tài)。
對(duì)于燒成后的加壓成形體，用波長253.7nm的紫外線照射，研究熒光特性，作為熒光燈用，約是市售Ba0.9Eu0.1MgAl10O17熒光體輝度的一半，顯示出比較高的輝度，在波長450nm附近呈現(xiàn)出具有發(fā)光峰的蘭色發(fā)光。這些表示，燒成后的加壓成形體是顯示很高發(fā)光性能(熒光性能)的單一結(jié)晶相Ba0.9Eu0.1MgAl10O17熒光體。
另外，沒能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)確認(rèn)的，加壓成形體的加熱氣氛不是在大氣中，而是在真空中、惰性氣體中或氮?dú)鈿夥罩校?dāng)形成燒結(jié)體難以氧化的環(huán)境氣氛時(shí)，可提高燒結(jié)體的輝度，對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說，是容易想到的。
燒成后的加壓成形體在可見光領(lǐng)域中的直線透射率，和上述實(shí)施例1中的Ce0.6Eu0.4MgAl11O19透光性燒結(jié)體一樣，雖然在3％以上、50％以下，但通過使制造條件最佳化，仍能制造出具有70％以上很高直線透射率的透光性燒結(jié)體。
這樣可獲得由Ba0.9Eu0.1MgAl10O17組成式表示的化合物構(gòu)成的透光燒結(jié)體(透光性熒光燒結(jié)體)。
當(dāng)透光性燒結(jié)體原料的一部分或全部分使用純度低于99.9％的廉價(jià)粉末時(shí)，燒結(jié)體的透光性惡化，和Ce0.6Eu0.4MgAl11O19透光性燒結(jié)體的情況一樣，作為燒結(jié)助劑可使用各種金屬氧化物、AlF3和H3BO3等，和Ce0.6Eu0.4MgAl11O18透光性燒結(jié)體的情況一樣。
不進(jìn)行預(yù)燒成也能得到和上述一樣的透光性燒結(jié)體，作為熒光燈用熒光體，將市售的Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化合物粉末(BAM熒光體粉末中心粒徑2-10μm)直接用作透光性燒結(jié)體原料，對(duì)其加壓成形，燒結(jié)時(shí)，也能得到透光性燒結(jié)體，和Ce0.6Eu0.4MgAl11O19透光性燒結(jié)體的情況一樣。
在本實(shí)施例2中，將具有β-氧化鋁結(jié)晶構(gòu)造的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體，作為一個(gè)實(shí)施例，對(duì)以Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體(透光性熒光燒結(jié)體)進(jìn)行了說明，對(duì)于表2所示的化合物，進(jìn)行同樣制造時(shí)，也能得到具有和Ba0.9Eu0.1MgAl10O17化合物一樣透光性的透光性燒結(jié)體。
實(shí)施例3以下作為本發(fā)明的將含有以上述離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物為主體而形成的透光性燒結(jié)體，和將以上述BAlxOY組成式表示化合物為主體而形成的透光性燒結(jié)體，作為一實(shí)施例，對(duì)以Sr0.97Eu0.03Al2O4組成式表示的化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體進(jìn)行說明。上述Sr0.97Eu0.03Al2O4化合物，作為在253.7nm紫外線照射下，比較高效率地呈現(xiàn)蘭綠色發(fā)光(發(fā)光峰波長500nm附近)的熒光燈用熒光體，在熒光燈開發(fā)當(dāng)初是研究應(yīng)用于燈的熒光體，在熒光體制造業(yè)中，是寫成SrAl2O4Eu2+熒光體的熒光體。通過共同付與Dy3+離子活性，是已知的形成呈現(xiàn)長余輝特性熒光體的熒光體。但是，和上述一樣，僅以粉末提供，并不是作為透光性燒結(jié)體的存在被人們所知的。
所謂上述長余輝特性，是指對(duì)熒光體用紫外光或可見光照射數(shù)分鐘～數(shù)10分鐘后，在黑暗中，熒光體仍持續(xù)數(shù)分鐘到數(shù)10小時(shí)以上的發(fā)光特性。
此外，作為透光性燒結(jié)體原料，使用SrCO3(純度99.98％)、Eu2O3(純度99.98％)、Al2O3(純度99.999％)的各種粉末(中心粒徑都為0.5-5μm)。
首先，按照Sr0.97Eu0.03Al2O4的組成式稱取上述各燒結(jié)體原料，進(jìn)行混合。具體講，用7.16g SrCO3粉末、0.264g Eu2O3粉末、5.10g Al2O4粉末，和上述實(shí)施例1，2一樣，得到由這些粉末形成的混合粉末。之后，和上述實(shí)施例1，2一樣，在1600℃的大氣中預(yù)燒成2小時(shí)，得到以Sr0.97Eu0.03Al2O4化學(xué)式表示的化合物為主體而形成的初始化合物粉末。用X射線衍射法評(píng)價(jià)上述初始化合物粉末的結(jié)晶構(gòu)成物，結(jié)果是，初始化合物粉末為近似單一結(jié)晶相的Sr0.97Eu0.03Al2O4化合物。
接著，和實(shí)施例1，2一樣，將1g上述初始化合物粉末裝金屬模具中，以2500kg/cm3的壓力加壓成形，得到直徑約2cm、厚度約2mm圓柱狀的加壓成形本。將該加壓成形體配置在箱式電爐中，在1750℃的大氣中燒成2小時(shí)，得到燒結(jié)體。
燒成后的加壓成形體大小，和上述實(shí)施例1的情況一樣，是直徑1.6-1.9cm，厚度0.5-1.8mm的圓柱狀，燒成后的加壓成形體結(jié)晶構(gòu)成物大致是單一結(jié)晶相的Sr0.97Eu0.03Al2O4化合物。對(duì)燒成后的加壓成形體照射波長253.7nm的紫外線，研究熒光特性，結(jié)果是形成具有數(shù)秒～數(shù)分鐘長余輝性的長余輝熒光體，Sr0.97Eu0.03Al2O4熒光體粉末的輝度是約30％的輝度水平，顯示出比較高的輝度，在波長500nm附近呈現(xiàn)出具有發(fā)光峰的蘭綠色發(fā)光。這些顯示出，燒成后的加壓成形體是呈現(xiàn)高發(fā)光性能(熒光性能)的單一對(duì)晶相的Sr0.97Eu0.03Al2O4熒光體。
燒成后的加壓成形體在可見光領(lǐng)域內(nèi)的直線透射率，和實(shí)施例1，2所示的透光性燒結(jié)體一樣，為3％以上、50％以下，通過使制造條件最佳化，同樣能很容易地制造出具有70％以上的高直線透射率的透光性燒結(jié)體。
這樣可得到以Sr0.97Eu0.03Al2O4組成式表示的化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體(透光性熒光燒結(jié)體)。
和上述實(shí)施例1，2中說明的透光性燒結(jié)體的情況一樣，當(dāng)透光性燒結(jié)體原料的一部分或全部分使用純度低于99.9％的廉價(jià)粉末時(shí)，燒結(jié)體的透光性極端惡化。作為燒結(jié)助劑，同樣可使用各種金屬氧化物、AlF3和H3BO3等。即使不進(jìn)行預(yù)燒成，也可以得到和上述一樣的透光性燒結(jié)體，通過還原氣氛中的燒成，將預(yù)先制造的Sr0.97Eu0.03Al2O4化合物粉末本身直接用作透光性燒結(jié)體原料，將其加壓成形，燒結(jié)時(shí)也能得到透光性燒結(jié)體，和上述實(shí)施例1，2透光性燒結(jié)體的情況一樣。
在本實(shí)施例3中，將含有以上述離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體，和將上述以BalxOy組成式表示化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體，作為一個(gè)實(shí)例，雖然對(duì)Sr0.97Eu0.03Al2O4化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體進(jìn)行了說明，和表3、4中所示化合物一樣，可得到具有透光性的透光性燒結(jié)體。
實(shí)施例4以下作為本發(fā)明的將含有除上述稀土類元素的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素作為主成分的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體實(shí)施例，對(duì)以Ca(Y0.9Eu0.1)2O4的組成式表示化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體進(jìn)行說明。上述Ca(Y0.9Eu0.1)2O4化合物是作為紅色熒光體，呈現(xiàn)與熒光體制造業(yè)中已知的(Y0.9Eu0.1)2O4化合物(Y2O4Eu2+熒光體)大致相同發(fā)光的紅色熒光體，是在253.7nm紫外線照射下呈現(xiàn)比較高效率紅色發(fā)光(發(fā)光峰波長611nm)的熒光體。但是，和上述一樣，僅以粉末提供，并不是作為透光性燒結(jié)體的存在被人們所知。
作為透光性燒結(jié)體原料，使用CaCO3(純度99.99％)、Y2O3(純度99.9％)、Eu2O3(純度99.99％)的各種粉末。
首先，按Ca(Y0.9Eu0.1)2O4的組成式稱取上述各燒結(jié)體原料，并混合。具體講，用5.00gCaCO3粉末，1.2gY2O3粉末，1.76gEu2O3粉末。和上述實(shí)施例1-3一樣，得到由這些粉末形成的混合粉末，之后，在1600℃的大氣中預(yù)燒成2小時(shí)，得到以Ca(Y0.9Eu0.1)2O4化學(xué)式表示化合物為主體而形成的初始化合物粉末。利用X射線衍射法評(píng)價(jià)的結(jié)果是，該初始化合物粉末是近似單一結(jié)晶相的Ca(Y0.9Eu0.1)2O4化合物。
接著，和上述實(shí)施例1-3一樣，將1g的初始化合物粉末裝入金屬模具中加壓成形，得到直徑約2cm，厚度約2mm的圓柱狀加壓成形體后，將加壓成形體在1750℃的大氣中燒成2小時(shí)，得到燒結(jié)體。
燒成后的加壓成形體大小，是直徑1.6-1.9cm、厚度0.5-1.8mm的圓柱狀，燒成后加壓成形體的結(jié)晶構(gòu)成物大致是單一結(jié)晶相的Ca(Y0.9Eu0.1)2O4化合物。對(duì)于燒成后的加壓成形體照射波長253.7nm的紫外線，研究熒光特性，結(jié)果是顯示出和Ca(Y0.9Eu0.1)2O4熒光粉末同等的，比較高的輝度，在波長611nm附近顯示出具有發(fā)光峰的紅色發(fā)光。這種紅色發(fā)光的分光分布(發(fā)光光譜)大致和熒光燈用Y2O3Eu3+紅色熒光體的分布相同。這些表明燒成后的加壓成形體是顯示很高發(fā)光性能(熒光性能)的單一結(jié)晶相的Ca(Y0.9Eu0.1)2O4熒光體。
燒成后的加壓成形體在可見光領(lǐng)域中的直線透射率，和上述實(shí)施例1-3的透光性燒結(jié)體一樣，在3％以上、50％以下，通過使制造條件最佳化，能很容易地制造出具有70％以上高直線透射率的透光性燒結(jié)體。
這樣得到以Ca(Y0.9Eu0.1)2O4組成式表示化合物構(gòu)成的透光性燒結(jié)體(透光性熒光燒結(jié)體)。
除了本實(shí)施例4中說明的Ca(Y0.9Eu0.1)2O4化合物外，用表5中所示的經(jīng)合物同樣能獲得具有透光性的透光性燒結(jié)體。
作為能構(gòu)成本發(fā)明透光性燒結(jié)體的化合物，是關(guān)于以未知的化合物構(gòu)成透光性燒結(jié)體的化合物，所以透光性燒結(jié)體的制造方法并不限定于上述記載的，也可以采用其他的制造方法。
實(shí)施方案2以下一邊參照?qǐng)D4-7，一邊說明本發(fā)明發(fā)光管的實(shí)施形態(tài)。圖4-7是表示本發(fā)明的金屬蒸氣放電燈用發(fā)光管5的縱向斷面圖。
圖4-7中，發(fā)光管5是至少部分用實(shí)施方案1中說明的透光性燒結(jié)體構(gòu)成的，是發(fā)射發(fā)光13的電子裝置。
本發(fā)明中，特別是發(fā)光管本體6的一部分或全部分是形成實(shí)施形態(tài)1中說明的本發(fā)明透光性燒結(jié)體，除此之外的部分(例如，閉塞體9)也可以使用本發(fā)明的透光性燒結(jié)體，無妨。作為使發(fā)光管本體6的一部分形成本發(fā)明透光性燒結(jié)體的一例方法，有以下方法(1)至少稍稍(一部分)變更發(fā)光管本體6的組成，部分含有本發(fā)明透光性燒結(jié)體的方法，
(2)將多個(gè)燒結(jié)體接合構(gòu)成發(fā)光管本體6，使其一部分使用本發(fā)明透光性燒結(jié)體的方法，(3)在以Al2O3等化合物為主體而構(gòu)成的以前發(fā)光管本體(透光性燒結(jié)體)中，例如，通過擴(kuò)散稀土類元素和堿土類金屬元素(例如熱擴(kuò)散)，使發(fā)光管本體的一部分或表面等形成本發(fā)明透光性燒結(jié)體的方法、等等。
但是，利用上述以外的方法，也可以使上述發(fā)光管本體6的一部分形成本發(fā)明的透光性燒結(jié)體。
對(duì)于發(fā)光管本體6的外觀形狀沒有特殊限定，作為外觀形狀實(shí)例，例如有(1)如圖4中所示的中間部分呈膨脹的圓筒狀外觀形狀，(2)如圖5中所示的圓筒狀的外觀形狀，(3)如圖6中所示的由外徑和內(nèi)徑不同的多個(gè)圓筒組合的外觀形狀，(4)如圖7中所示的內(nèi)部有空隙的塊狀外觀形狀等。
圖4-7中，在發(fā)光管5中設(shè)有供電的導(dǎo)線7a、7b，在其端部設(shè)有電極8a、8b。如圖4-7所示，使上述電極8a和8b不相接觸地配置在發(fā)光管內(nèi)部，通過導(dǎo)線7a和7b向電極8a、8b之間施加交流或直流等電壓，形成在電極之間可產(chǎn)生放電的結(jié)構(gòu)。(圖4中，由于發(fā)光管本體6(陶瓷)和導(dǎo)線7a、7b的密合性很差，所以將具有導(dǎo)電性的閉塞體9(金屬鉬箔、或金屬陶瓷)設(shè)置在分開的導(dǎo)線之間。)但是，上述電級(jí)8a、8b的結(jié)構(gòu)并不限定于圖4-7所示的結(jié)構(gòu)，只要是作為電極起到產(chǎn)生放電作用的，任何其他結(jié)構(gòu)都可以。
圖4、5中，閉塞體9是密封著埋設(shè)(圖4)或?qū)?圖5)導(dǎo)線7a、7b的發(fā)光管本體6的物體。
對(duì)于上述閉塞體9的材質(zhì)沒有特殊限定，但作為一例，可使用Al2O3-Mo系燒結(jié)體和氧化鋁陶瓷等、無機(jī)化合物燒結(jié)體、混合金屬和該無機(jī)化合物的燒結(jié)體等。
對(duì)于密封上述發(fā)光管本體6的方法沒有特別限定，但作為一例，有可用玻璃熔合等密封材料10，將閉塞體9和導(dǎo)線7a、7b之間，和閉塞體9和發(fā)光管本體6之間進(jìn)行密封的方法(圖4、5)，和將導(dǎo)線7a、7b和發(fā)光管本體6之間進(jìn)行密封的方法(圖6、7)。在圖6、7所示的后一種方法中，沒有上述閉塞體9也無妨。
圖4-7中，發(fā)光材料11是起著使發(fā)光管5發(fā)光的作用，例如由水銀、鈉等金屬、固體硫、金屬鹵化物(DyI3、NdI3、HoI3、LuI3等稀土類鹵化物、LiI、NaI、KI等堿金屬鹵化物、TlI、InI等金屬鹵化物)構(gòu)成，封裝到密閉的上述發(fā)光管本體6的內(nèi)部。
在發(fā)光管本體6的內(nèi)部，封閉入能引起稀有氣體(例如Ar)等放電的放電氣體12(以空白表示)，同時(shí)，將管內(nèi)壓力保持在規(guī)定的壓力，可獲得規(guī)定的放電。
本發(fā)明的發(fā)光管，其特征是其構(gòu)成中至少一部分使用了實(shí)施方案1中說明的透光性燒結(jié)體。因此，發(fā)光管5的構(gòu)成最好使用實(shí)施方案1中說明的透光性燒結(jié)體，但發(fā)光管5的形狀構(gòu)造和制造方法等不限定于上述記載。
例如，如圖7所示，貼上設(shè)有凹坑24的二張板狀透光性燒結(jié)體時(shí)，利用上述凹坑制造出具有中空的密閉容器(如體積小于1cm3的小型密閉容器)，其中設(shè)有電極8a、8b，再封裝入發(fā)光材料11和放電氣體12，形成發(fā)光管5，本發(fā)明的發(fā)光管最好是這樣的發(fā)光管。
接著，說明發(fā)光管5的工作原理，在如圖4-7構(gòu)成的上述發(fā)光管5中，當(dāng)在電極8a和8b之間施加規(guī)定電壓(交流、直流、直流脈中、交流脈中、高頻交流等)時(shí)，封裝在該發(fā)光管5內(nèi)部的放電氣體12進(jìn)行放電，同時(shí)，在放電空間內(nèi)蒸氣化的發(fā)光材料11進(jìn)行發(fā)光。由于上述發(fā)光管5的至少一部分由個(gè)有透光性的透光性燒結(jié)體(含有透光性陶瓷)構(gòu)成，所以上述發(fā)光材料11的發(fā)光13(放射電光可見光、紅外光或紫外光)使透光性燒結(jié)體形成透光，而向發(fā)光管5的外部放射。即，發(fā)光管5發(fā)光。
對(duì)發(fā)光管5輸送的電力沒有特殊限定，作為實(shí)例，有輸入10W以上、5KW以下的電力。
以下對(duì)發(fā)光管5的發(fā)光顏色控制作具體說明。例如，使用將紫外光轉(zhuǎn)變成紅色光的透光性熒光燒結(jié)體(例如，至少包含將Eu3+離子作為發(fā)光中心的熒光體而構(gòu)成的透光性熒光燒結(jié)體)構(gòu)成的發(fā)光管5，該發(fā)光管5吸收紫外線后放射出帶有紅色味道的光。即，可提供發(fā)出帶紅色味道光的發(fā)光管5。
使用將紫外光轉(zhuǎn)變成綠色光的透光性熒光燒結(jié)體(例如，至少包含將Tb3+離子作為發(fā)光中心的熒光體而構(gòu)成的透光性熒光燒結(jié)體)構(gòu)成的發(fā)光管5，該發(fā)光管5吸收紫外線放射出帶綠色味道的光。即，可提供發(fā)出帶綠色味道光的發(fā)光管5。
進(jìn)而，使用將紫外光轉(zhuǎn)變成蘭色光的透光性燒結(jié)體(例如，至少包含將Ce3+離子作為發(fā)光中心的熒光體而構(gòu)成的透光性熒光燒結(jié)體)構(gòu)成的發(fā)光管5，該發(fā)光管5吸收紫外線放射出帶蘭色味道的光。即，可提供發(fā)出帶蘭色味道光的發(fā)光管5。
這樣，本發(fā)明的發(fā)光管，使用以前沒有的透光性燒結(jié)體材料構(gòu)成透光性燒結(jié)體，從而可擴(kuò)大了發(fā)光管的制造條件范圍，實(shí)現(xiàn)了以和過去不同的制造方法和制造條件發(fā)光管的技術(shù)。
所用透光性燒結(jié)體材料的特征更加靈活多變，從而也可設(shè)計(jì)出與過去不同的發(fā)光管形狀。
在以前的發(fā)光管課題中，即使對(duì)于上述失透的課題，針對(duì)解決課題，可更加廣泛地選擇材料。
在用上述本發(fā)明的透光性熒光燒結(jié)體構(gòu)成的發(fā)光管5中，由于能將發(fā)光管內(nèi)產(chǎn)生的紫外線轉(zhuǎn)變成可見光，而將其向發(fā)光管外發(fā)射，所以可有效利用了上述紫外線，不僅僅能夠?qū)l(fā)光管的發(fā)光顏色控制在規(guī)定的顏色，而且也提高了發(fā)光管的光束。
實(shí)施方案3以下參照?qǐng)D8-10，說明本發(fā)明放電燈的實(shí)施方案。圖8-10是表示本發(fā)明放電燈14的縱向斷面圖。
圖8-10中，發(fā)光管5是為從放電燈獲得發(fā)光13的發(fā)光管，由以上述實(shí)施形態(tài)2所示的發(fā)光管5構(gòu)成。
圖8-10中，外管15是為防止外部沖擊保獲發(fā)光管5和支撐體16而設(shè)置的氣密性容器，是由具有氣體等透光性的容器構(gòu)成。
上述外管15的形狀，并不限定于圖8-10所示的形狀，也可以是其他任何形狀。對(duì)于外管15內(nèi)部的氣氛沒有特殊限定，列舉一個(gè)實(shí)例時(shí)，可根據(jù)放電燈的用途，選擇以下氣氛，如大氣、惰性氣體氣氛、氮?dú)鈿夥铡⒁约八鼈兊臏p壓氣氛、真空氣氛等。
對(duì)于上述外管15的內(nèi)壁或外壁，可根據(jù)放電燈14的用途，設(shè)置將紫外光轉(zhuǎn)變成可見光的熒光體(未圖示)、將發(fā)光管5放射的光進(jìn)行擴(kuò)散的擴(kuò)散材料(例如，氧化鋁等無機(jī)粉末等未圖示)、和將發(fā)光管5放射的光按特定方向進(jìn)行配光的反射材料(例如鋁等金屬鍍膜未圖示)。
支撐體16是支撐上述發(fā)光管5的支撐體，例如，由不銹鋼制金屬棒等構(gòu)成，上述支撐體16最好兼作供電體，可從燈頭18將供給電力供給發(fā)光管5，例如，可由銅線或白金板等金屬線或金屬板構(gòu)成。
管座17是固定上述支撐體16的套管，例如由玻璃部件構(gòu)成。在其他方法中，只要能固定支撐體16，即使不同上述管座17也無妨。對(duì)于該管座17的材料沒有特殊限定，只要是不使上述支撐體16形成短路的材料，任何一種都可以。
燈頭18，可將上述放電燈14固定在照明裝置上，同時(shí)，又能向放電燈14提供電力，所以使用螺旋式燈頭等。
將放電燈14固定在照明裝置上的辦法和向放電燈14提供電力的辦法，并不限于此，例如，采用旋轉(zhuǎn)、滑動(dòng)等辦法，也可以將放電燈固定在照明裝置上，并能向放電燈提供電力。
當(dāng)向以上說明的放電燈14供電時(shí)，以上述實(shí)施形態(tài)2說明的發(fā)光管5放射出可見光(發(fā)光13)，通過外管14進(jìn)行放射。
在本發(fā)明的放電燈14中，構(gòu)成上述發(fā)光管5的透光性燒結(jié)體，是由和過去不同的材料所構(gòu)成，所以提供的發(fā)光管，能夠設(shè)計(jì)出與過去不同形狀的發(fā)光管，顯示出與過去不同的發(fā)光顏色，不僅僅擴(kuò)大了放電燈14的設(shè)計(jì)形狀，而且能夠獲得到目前沒有的發(fā)光顏色的放電燈。
特別是，在使用由上述透光性熒光燒結(jié)體構(gòu)成發(fā)光管的放電燈中，由于所用的發(fā)光管，至少一部分使用了根據(jù)波長140-280nm紫外線照射能高效率發(fā)光的熒光體(特別是熒光燈用熒光體和等離子裝置顯示屏用熒光體)，所以能夠?qū)⒁郧皼]能有效利用的發(fā)光管發(fā)出的紫外線有效地轉(zhuǎn)變成可見光，并能提高光通量。進(jìn)而，通過適當(dāng)選擇熒光體材料，能夠在放電燈的光上附加上從可見領(lǐng)域中選擇的特定色光(例如，蘭、綠、紅色光)，并能控制放電燈的發(fā)光顏色。
如以上說明，本發(fā)明的放電燈14，其特征是使用的實(shí)施形態(tài)2的發(fā)光管5，是至少一部分用實(shí)施形態(tài)1中說明的透光性燒結(jié)體所構(gòu)成。
因此，所用的發(fā)光管，最好用實(shí)施形態(tài)1中說明的透光性燒結(jié)體所構(gòu)成，放電燈的構(gòu)造也不限于上述記載的。
作為本發(fā)明的這種放電燈，例如有高壓鈉燈，金屬鹵化物燈、水銀燈、彩色HID燈等所謂放電燈。
以下參照?qǐng)D1說明與上述放電燈不同形態(tài)的放電燈，圖11是本發(fā)明帶有反射鏡的放電燈縱向斷面圖。
上述放電燈是使用上述實(shí)施方案2(圖4-7)所示的發(fā)光管5，構(gòu)成的帶反射鏡的放電燈19，可廣泛用于液晶幻燈的背照光、局部照明用、車輛、飛機(jī)、船舶的前照燈等。
首先，反射鏡20是設(shè)計(jì)成將發(fā)光管5放射的可見光進(jìn)行反射，按特定方向進(jìn)行放射的反射體，在發(fā)光管5發(fā)出光的迎面上被覆金屬膜(例如鋁鍍膜)或無機(jī)化合物的疊層膜等，將該光進(jìn)行反射。另外，從發(fā)光管5同時(shí)也放射出紅外線，這是因?yàn)樾纬蔁峋€，并從帶反射鏡的放電燈向外放射，為了抑制這種熱線，作為反射鏡20，最好使用紅外線透過鏡(例如，已知名稱為二色鏡的，使80-0-％的紅外線向后方透過的反射鏡)。
導(dǎo)電體21是供電體，在和燈頭18的嚙合之間將電力供給發(fā)光管5。例如，由銅線或白金線等金屬線構(gòu)成。
上述燈頭18，將帶有反射鏡的放電燈19固定在照明裝置上，同時(shí)，在和導(dǎo)電體21嚙合之間將電力供給帶反射鏡的放電燈19，雖然采用螺旋式燈頭，也僅僅是為說明上述放電燈，對(duì)此沒有特殊限定。
膠合劑22是為將上述燈頭18和上述反射鏡20固定在一起用的，本發(fā)明由于是關(guān)于具有發(fā)光管5和反射鏡20的帶反射鏡的放電燈，即使沒有膠合劑22，也能形成具有發(fā)光管5和反射鏡的帶反射鏡放電燈。
前面板23是防止因外部沖擊破損放電燈而保護(hù)放電燈的板，由具有透光性的玻璃板或塑料板等透光性物質(zhì)構(gòu)成。前面板23的構(gòu)成，也可兼作將放電燈的發(fā)射光進(jìn)行擴(kuò)散的擴(kuò)散板，或?qū)⒎烹姛舭l(fā)射的光進(jìn)行集光的透鏡，前面板23可安裝，也可不安裝，上述擴(kuò)散板或透鏡(都未圖示)，也可和前面板23分別設(shè)置。
上述帶反射鏡的放電燈19，工作原理和作用與上述說明的放電燈一樣，在此省略。
本發(fā)明的帶反射鏡的放電燈19，只要具有實(shí)施形態(tài)2中說明的發(fā)光管5和反射鏡20，即使是其他的結(jié)構(gòu)也無妨。
權(quán)利要求
1.一種透光性燒結(jié)體，是將具有磁性亞鉛酸鹽(Magnetplumbite)構(gòu)造的化合物作為主體而形成的。
2.一種透光性燒結(jié)體，是將除氧化鋁外的具有β-氧化鋁構(gòu)造的化合物作為主體而形成的。
3.一種透光性燒結(jié)體，其特征是將含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而形成的。
4.一種透光性燒結(jié)體，其特征是將含有以除稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2中任一項(xiàng)記載的透光性燒結(jié)體，其特征是鋁化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)記載的透光性燒結(jié)體，其特征是將堿土類金屬元素作為主成分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1～6中任一基記載的透光性燒結(jié)體，其特征是氧化物。
8.權(quán)利要求1中記載的透光性燒結(jié)體，其特征是將以α(1)δ(1)AlxOy組成式表示的化合物作為主體而形成的。上述α(1)是Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少一種元素，δ(1)是Mg、Zn、Mn中的至少一種元素，x為滿足5.5≤x≤22的值，y為滿足9.5≤y≤38的值。
9.權(quán)利要求2或3任一項(xiàng)記載的透光性燒結(jié)體，其特征是由以γ(2)δ(2)AlxOy組成式表示化合物作為主體而形成的。上述γ(2)，以(II)表示離子價(jià)數(shù)2時(shí)，是Ca、Sr、Ba、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中的至少一種元素，δ(2)是Mg、Zn、Mn中的至少一種元素，x為滿足5≤x≤20的值，y為滿足8.5≤y≤34的值。
10.一種透光性燒結(jié)體，其特征是將以γ(2)AlxOy組成式表示的化合物作為主體而形成的，上述γ(2)，以(II)表示離子價(jià)數(shù)2時(shí)，是Ca、Sr、Ba、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中的至少一種元素，x為滿足1≤x≤24的值，y為滿足2≤y≤38的值。
11.權(quán)利要求4記載的透光性燒結(jié)體，其特征是將以γ(4)α(1)xOy表示的化合物作為主體而形成的，上述α(1)表示Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的至少一種元素、γ(4)是Mg、Ca、Sr、Ba、Zn中的至少一種元素，x為滿足1≤x≤4的值，y為滿足2≤y≤8的值。
12.權(quán)利要求1-11中任一項(xiàng)記載的透光性燒結(jié)體，其特征是利用波長100-380nm的紫外線照射發(fā)出熒光的透光性熒光燒結(jié)體。
13.一種發(fā)光管，其特征是至少部分使用將具有磁性亞鉛酸鹽(Mugnetplumbite)構(gòu)造的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成的。
14.一種發(fā)光管，其特征是其構(gòu)成至少使用一部分將具有除氧化鋁外β-氧化鋁構(gòu)造的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體。
15.一種發(fā)光管，其特征是至少部分使用將含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成的。
16.一種發(fā)光管，其特征是至少部分使用將以γ(2)AlxOy組成式表示的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成的，上述γ(2)，以(II)表示離子價(jià)數(shù)2時(shí)，是Ca、Sr、Ba、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中的至少一種元素，x為滿足1≤x≤24的值，y為滿足2≤y≤38的值。
17.一種發(fā)光管，其特征是至少部分使用將含有除稀土類元素外的離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成。
18.一種放電燈，其特征是使用一種發(fā)光管，該發(fā)光管是至少部分使用將具有磁性亞鉛酸鹽(Mugnetplumbite)構(gòu)造的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成的。
19.一種放電燈，其特征是使用一種發(fā)光管，該發(fā)光管是至少部分使用將除氧化鋁外的具有β-氧化鋁構(gòu)造的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成的。
20.一種放電燈，其特征是使用一種發(fā)光管，該發(fā)光管是至少部分使用將含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成的。
21.一種放電燈，其特征是使用一種發(fā)光管，該發(fā)光管是至少部分使用將以γ(2)AlxOy組成式表示的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成的，上述γ(2)，以(II)表示離子價(jià)數(shù)2時(shí)，是Ca、Sr、Ba、Eu(II)、Sm(II)、Yb(II)、Dy(II)中的至少一種元素，x為滿足1≤x≤24的值，y為滿足2≤y≤38的值。
22.一種放電燈，其特征是使用一種發(fā)光管，該發(fā)光管是至少部分使用將含有除稀土類元素外的以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而形成的透光性燒結(jié)體而構(gòu)成的。
全文摘要
本發(fā)明的目的是通過提供一種由以前不同的特定物質(zhì)構(gòu)成的透光性(熒光)燒結(jié)體,解決了用以前已知透光性燒結(jié)體沒能解決性能、用途、制造方法受到限定的等課題,特別是提供了一種用了由上述特定物質(zhì)構(gòu)成的透光性(熒光)燒結(jié)體的發(fā)光管、及放電燈。提供的透光性燒結(jié)體包括:將具有磁性亞鉛酸鹽構(gòu)造、或除氧化鋁外具有β－氧化鋁構(gòu)造的化合物作為主體而構(gòu)成的透光性燒結(jié)體;及將含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的稀土類元素、鋁元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而構(gòu)成的透光性燒結(jié)體;除稀土類元素外,將含有以離子價(jià)數(shù)為二價(jià)的元素、稀土類元素和氧元素為主成分的化合物作為主體而構(gòu)成的透光性燒結(jié)體等。
文檔編號(hào)C04B35/115GK1326907SQ0112209
公開日2001年12月19日 申請(qǐng)日期2001年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月9日
發(fā)明者大鹽祥三 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社