專利名稱：具有降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的氣體放電燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及備有氣體放電容器、含有降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體(down conversionluminophore)的發(fā)光體涂層和用于點(diǎn)燃和維持氣體放電的裝置的氣體放電燈，其中氣體放電容器填充有適合于支持發(fā)射VUV輻射的氣體放電的氣體。
常規(guī)熒光燈是汞氣體放電燈，其光發(fā)射基于汞低壓氣體放電。汞低壓氣體放電發(fā)射主要在最大值在254nm的UV附近的輻射，這種輻射可以被UV發(fā)光體轉(zhuǎn)換成可見光。
汞氣體放電燈具有精制的生產(chǎn)技術(shù)，并且關(guān)于燈效率ηlamp只能與其它燈生產(chǎn)技術(shù)的難度相稱或超過其它燈技術(shù)的難度。
然而，氣體填充物中的汞是日益被認(rèn)為對(duì)環(huán)境造成損害和有毒的物質(zhì)，由于在使用、生產(chǎn)和處理中的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，在現(xiàn)代批量生產(chǎn)中這應(yīng)當(dāng)是盡可能避免的。因此已經(jīng)做了很多努力，主要集中在替代燈生產(chǎn)技術(shù)的研制方面。
對(duì)于常規(guī)汞氣體放電燈的無汞或低汞替代物之一是具有主要含氙的氣體填充物的氙低壓氣體放電燈。氙低壓氣體放電燈中的氣體放電發(fā)射與汞放電的UV輻射相反的真空紫外輻射(VUV輻射)。VUV輻射是由受激準(zhǔn)分子如Xe2*產(chǎn)生的，并且是具有在約172nm范圍內(nèi)的寬光譜的分子帶輻射。采用這種燈技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)65％的放電效率ηdis。
氙低壓氣體放電燈的另一優(yōu)點(diǎn)是氣體放電的響應(yīng)時(shí)間短，這使該燈可用做機(jī)動(dòng)車的信號(hào)燈、作為復(fù)印機(jī)或傳真設(shè)備的燈及水消毒燈。
但是，雖然氙低壓氣體放電燈已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了可與汞氣體放電燈相比的放電效率ηdis，但是氙低壓氣體放電燈的燈效率ηlapm仍然明顯低于汞氣體放電燈的燈效率。
原則上，燈效率ηlamp包括成分放電效率ηdis、發(fā)光體效率ηphos、由發(fā)光體產(chǎn)生的離開燈ηesc的可見光的比例及由發(fā)光體產(chǎn)生的UV輻射的比例ηVUVηlamp＝ηdis·ηphos·ηesc·ηVUV常規(guī)氙低壓氣體放電燈的一個(gè)缺陷在于具有在172nm左右波長(zhǎng)的能量豐富的VUV光子基本上無效地通過燈的發(fā)光體涂層轉(zhuǎn)換成來自可見光譜400nm到700nm的可比的低能光子。即使發(fā)光體的量子效率接近于100％，通過VUV光子轉(zhuǎn)換成可見光子，平均65％的能量由于非輻射轉(zhuǎn)變而損失。
然而，令人驚訝的是，已經(jīng)可以研制成能實(shí)現(xiàn)VUV光子轉(zhuǎn)換成可見光子的100％以上的量子效率的VUV發(fā)光體。這個(gè)量子效率是如此實(shí)現(xiàn)的具有7.3eV電子能量的VUV量子被轉(zhuǎn)換成具有2.5eV電子能量的兩種可見量子。用于氙低壓氣體放電燈的這種發(fā)光體例如可從下面文獻(xiàn)中知道René T.Wegh，Harry Donker，Koentraad D.Oskam，Andries Meijerink“Visible Quantum Cutting inLiGdF4Eu3+through Downconversion”Science 283，663。
類似于相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間公知的多光子發(fā)光體，其通過“最高轉(zhuǎn)換”從兩種可見長(zhǎng)波長(zhǎng)光子產(chǎn)生一種短波長(zhǎng)光子，從一種短波長(zhǎng)光子產(chǎn)生兩種長(zhǎng)波長(zhǎng)光子的這些新發(fā)光體作為降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體是公知的。
雖然該公知降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的量子效率很高，但是這不意味著相應(yīng)地發(fā)光體效率ηphos也很高。發(fā)光體效率ηphos不僅受到量子效率的影響，而且受到發(fā)光體吸收要轉(zhuǎn)換的VUV輻射的能力的影響。然而公知降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的吸收能力十分低。太多的能量通過在晶格中的不希望的吸收而損失了，因此受激狀態(tài)的占有減少了。
本發(fā)明的目的是研制一種具有提高了效率的氣體放電燈，其配有用適合于發(fā)射VUV輻射的氣體放電的氣體填充的氣體放電容器、含有降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的發(fā)光體涂層以及用于點(diǎn)燃和維持氣體放電的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，這個(gè)目的是通過氣體放電燈實(shí)現(xiàn)的，該燈備有用適于支持發(fā)射VUV輻射的氣體放電的氣體填充物填充的氣體放電容器、含有降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的發(fā)光體涂層以及用于點(diǎn)燃和維持氣體放電的裝置，其中降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有第一鑭系離子和第二鑭系離子的一對(duì)活化劑和選自銅(I)離子、銀(I)離子、金(I)離子、鋅(II)離子、鎵(III)離子、銦(III)離子、鉈(III)離子、鍺(IV)離子、錫(IV)離子和鉛(IV)離子的組的敏化劑。
如果第一鑭系離子和第二鑭系離子的活化劑對(duì)是選自釓(III)-銪(III)；釓(III)-鈥(III)；鉺(III)-釓(III)和鐠(III)-錳(II)的組，通過本發(fā)明可獲得相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)特別有利的效果。
作為本發(fā)明的一部分，優(yōu)選降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體最好還含有選自鉈(I)離子、鉛(II)離子、鉍(III)離子、銦(I)離子、錫(II)離子、銻(III)離子、鎵(I)離子、鍺(II)離子和砷(III)離子的組的共敏化劑。
作為本發(fā)明的一部分，降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體還優(yōu)選含有選自鈰(III)離子、鐠(III)離子、釹(III)離子、釤(III)離子、銪(III)離子、釓(III)離子、鋱(III)離子、鏑(III)離子、鈥(III)離子、鉺(III)離子、銩(III)離子、鐿(III)離子和镥(III)離子的組的共敏化劑。
降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體還優(yōu)選含有作為第一鑭系離子的釓(III)離子和作為第二鑭系離子的鈥(III)離子或銪(III)離子及選自鋱(III)離子、鐿(III)離子、鏑(III)離子、銪(III)離子、釤(III)離子和錳(II)離子的組的共活化劑。
還優(yōu)選降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的基質(zhì)晶格是氟化物。
特別優(yōu)選的是，降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有濃度為10.0-99.98mol％的第一鑭系離子、濃度為0.01-30.0mol％的第二鑭系離子和濃度為0.01-30mol％的敏化劑。
根據(jù)本發(fā)明的氣體放電燈的一個(gè)實(shí)施例，降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有濃度為5.0mol％-20.0mol％的敏化劑。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有濃度為0.01-30mol％的共敏化劑。
根據(jù)本發(fā)明的再一實(shí)施例，降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有濃度為0.5mol％的共敏化劑。
本發(fā)明還涉及在基質(zhì)晶格中含有由第一鑭系離子和第二鑭系離子構(gòu)成的一對(duì)活化劑及敏化劑的降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體，該敏化劑選自銅(I)離子、銀(I)離子、金(I)離子、鋅(II)離子、鎵(III)離子、銦(III)離子、鉈(III)離子、鍺(IV)離子、錫(IV)離子和鉛(IV)離子的組。
該發(fā)光體的特征在于高量子效率、VUV光子的高吸收性和高耐化學(xué)性，因此特別適合于包括等離子體熒光屏的商業(yè)應(yīng)用。這種發(fā)光體還可以有利地用于機(jī)動(dòng)車輛中的信號(hào)燈。
下面將更詳細(xì)地介紹本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明的氣體放電燈包括具有氣體填充物的氣體放電容器，該氣體放電容器的至少一個(gè)壁具有對(duì)于可見輻射部分透明的發(fā)光體層的表面。發(fā)光體涂層含有具有無機(jī)晶體基質(zhì)晶格的發(fā)光體預(yù)制劑(luminophore preparation)，通過第一和第二鑭系離子的活化劑對(duì)從活化獲得其發(fā)光度。
降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體由選自銅(I)離子、銀(I)離子、金(I)離子、鋅(II)離子、鎵(III)離子、銦(III)離子、鉈(III)離子、鍺(IV)離子、錫(IV)離子和鉛(IV)離子的組的敏化劑敏化。而且該氣體放電燈備有用以點(diǎn)燃?xì)怏w放電的電極結(jié)構(gòu)和用以點(diǎn)燃和維持氣體放電的另外的裝置。
優(yōu)選地，該氣體放電燈是氙低壓氣體放電燈。在氣體放電的點(diǎn)燃方面不同的各種類型的氙低壓氣體放電燈是公知的。氣體放電的光譜首先含有人眼不可見的高比例的VUV輻射，該輻射在氣體放電容器的內(nèi)側(cè)的VUV發(fā)光體涂層中被轉(zhuǎn)換成可見光，然后輻射。
下面術(shù)語“真空紫外輻射”還指具有在145-185nm范圍內(nèi)的最大發(fā)射的電磁輻射。
在氣體放電燈的典型構(gòu)形中，該燈由填充氙的圓筒形玻璃燈泡構(gòu)成，在玻璃燈泡的壁的外側(cè)上設(shè)置一對(duì)互相電絕緣的條形電極。該條形電極在燈泡的整個(gè)長(zhǎng)度上延伸，它們的長(zhǎng)邊互相相對(duì)，留下兩個(gè)間隙。電極連接到以20kHz-500kHz左右的交流電壓工作的高電壓源的極上，以便只在燈泡內(nèi)表面的區(qū)域中產(chǎn)生放電。
當(dāng)交流電壓施加于電極時(shí)，在含有氙的填充氣體中，可以點(diǎn)燃靜止放電。結(jié)果是，氙被形成受激準(zhǔn)分子，即由受激氙原子和處于基態(tài)的氙原子構(gòu)成的分子。
再次發(fā)射作為波長(zhǎng)為λ＝170-190nm的VUV輻射的激發(fā)能量。從電子能量到UV輻射的這種轉(zhuǎn)換是高度有效的。所產(chǎn)生的VUV光子被發(fā)光體層的發(fā)光體吸收，并在該光譜的更長(zhǎng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)再次部分地發(fā)射激發(fā)能量。
原則上，放電容器可以是多種形式，如板、單管、同軸管、直的、U形、圓彎曲或線圈形、圓筒形或其它形狀的放電管。
作為放電容器的材料，采用石英或玻璃類。
電極由如鋁或銀的金屬、金屬合金或透明導(dǎo)電無機(jī)化合物如ITO構(gòu)成。它們可以形成為涂層、粘接箔、線或線網(wǎng)。
放電容器用含有如氙、氪、氖或氦的惰性氣體的氣體混合物填充。優(yōu)選主要由低氣壓(如2Torr)的無氧的氙構(gòu)成的氣體填充物。為了在放電期間維持低氣壓，氣體填充物還可以含有少量汞。
氣體放電容器的內(nèi)壁部分或全部用含有一種或多種發(fā)光體或發(fā)光體預(yù)制劑的發(fā)光體涂層涂敷。該發(fā)光體層還可以含有有機(jī)或無機(jī)粘接劑或粘接劑組合物。
發(fā)光體涂層優(yōu)選施加于作為襯底的氣體放電容器的內(nèi)壁上，并且可以包括一層發(fā)光體層或幾層發(fā)光體層，特別是基底層和覆蓋層的雙層。
具有基底層和覆蓋層的發(fā)光體涂層允許減少覆蓋層中的降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的量，而采用基底層中的低成本發(fā)光體。作為發(fā)光體，基底層優(yōu)選包含鹵磷酸鈣發(fā)光體，選擇這種發(fā)光體是為了實(shí)現(xiàn)所希望的燈罩。
覆蓋層含有降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體，因此形成由氣體放電產(chǎn)生的UV輻射將被直接轉(zhuǎn)換成可見光范圍內(nèi)的所要求的輻射的主要部分。
根據(jù)本發(fā)明降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的主要特點(diǎn)在于它在基質(zhì)晶格中含有第一和第二鑭系離子的一對(duì)活化劑和敏化劑。
活化劑對(duì)優(yōu)選選自釓(III)-銪(III)；釓(III)-鈥(III)；鉺(III)-釓(III)和鐠(III)-錳(II)的組。
敏化劑選自銅(I)離子、銀(I)離子、金(I)離子、鋅(II)離子、鎵(III)離子、銦(III)離子、鉈(III)離子、鍺(IV)離子、錫(IV)離子和鉛(IV)離子的組。通常根據(jù)這些離子的電子結(jié)構(gòu)，這些離子還被公知為d10離子。
降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體還可以含有共敏化劑。該共敏化劑可以選自鉈(I)離子、鉛(II)離子、鉍(II)離子、銦(I)離子、錫(II)離子、銻(III)離子、鎵(I)離子、鍺(II)離子和砷(II)離子的組。通常根據(jù)它們的電子結(jié)構(gòu)，這些離子還被公知為s2離子。
共敏化劑還可以選自鈰(III)離子、鐠(III)離子、釹(III)離子、釤(III)離子、銪(III)離子、釓(III)離子、鋱(III)離子、鏑(III)離子、鈥(III)離子、鉺(III)離子、銩(III)離子、鐿(III)離子和镥(III)離子的組。通常，根據(jù)它們的電子結(jié)構(gòu)，這些離子還被公知為4fn離子。
敏化劑和適用時(shí)采用的共敏化劑增強(qiáng)了降低發(fā)光體對(duì)VUV輻射的靈敏性并減少了其對(duì)波長(zhǎng)的依賴性。它具有基本上位于非敏化降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體在183、195和202nm的自吸收之上的所要求的100-200nm的VUV范圍內(nèi)的高自吸收性。激發(fā)能量向活化劑對(duì)的傳輸造成了作為晶格干涉的損失，這將引起通過晶格以熱振蕩的形式發(fā)射能量到晶格。然后減少了的吸收的激發(fā)能量傳輸?shù)交罨瘎┎⒓ぐl(fā)降低轉(zhuǎn)換機(jī)制。由于被敏化劑和適用時(shí)采用的共敏化劑已經(jīng)“敏化”到在VUV輻射之下的發(fā)光能力，因此降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體更強(qiáng)地發(fā)光。
降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體還可以含有共活化劑。共活化劑選自鋱、鐿、鏑、銪和釤的三價(jià)離子及錳的二價(jià)離子的組。第一鑭系離子和第二鑭系離子的活化劑對(duì)及共活化劑離子在光子的連續(xù)放射中結(jié)合，其中發(fā)光體從一種VUV光子產(chǎn)生一種以上的可見光子。
激發(fā)機(jī)理可以由隨著Gd(III)離子和鈥(III)離子或銪(III)離子之間的交叉弛豫躍遷(cross relaxation transition)的釓(III)離子的8S-6G激發(fā)產(chǎn)生。由于交叉弛豫躍遷，釓(III)離子從6G-態(tài)改變到6p-態(tài)，由于釋放的能量，鈥(III)離子從5I8-態(tài)改變到5F5-態(tài)或銪(III)離子從7F0-態(tài)改變到5D0-態(tài)。然后鈥(III)離子或銪(III)離子發(fā)射可見光子，其能量對(duì)應(yīng)從5F5到5I8或5D0到7F1的轉(zhuǎn)變。
能量從釓(III)離子的6P狀態(tài)到共活化劑轉(zhuǎn)變之后，同樣發(fā)射可見光子。
降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的基質(zhì)晶格可由用百分之幾的兩種活化劑摻雜的無機(jī)材料如氟化物、氧化物、鹵化物、鋁酸鹽、鎵酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽或硅酸鹽構(gòu)成。活化劑可以設(shè)置在基質(zhì)晶格的晶格位置上或空隙晶格位置上。
作為基質(zhì)晶格，優(yōu)選氟化物，如成分為M1F的氟化物，其中M1＝Li、Na、K、Rb、Cs；或成分為M2F2的氟化物，其中M2＝Mg、Ca、Sr、Ba；或成分為M3F3的氟化物，其中M3＝B、Al、In、Ga、Sc、Y、La和鑭系元素。特別優(yōu)選的是GdF3，其中第一鑭系元素活化劑離子Gd3+是基質(zhì)晶格的一部分。
此外，作為基質(zhì)晶格，優(yōu)選M1＝Li、Na、K、Rb、Cs的成分為M1GdF4、M12GdF5、M13GdF6、M1Gd2F7、M1Gd3F10、M15Gd9F32或M2＝Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Zn的成分為M2GdF5、M2GdF7、M23dF9、M2Gd2F8、M2Gd3F11、M2Gd4F14、M213Gd6F43的三元含釓氟化物，其中釓也是基質(zhì)晶格的一部分。
還優(yōu)選作為基質(zhì)晶格的是以下氟化物成分為M1M3F4、M12M3F5、M13M3F6、M1M32F7、M1M33F10、M15M39F32，其中M1＝Li、Na、K、Rb、Cs和M3＝B、Al、In、Ga、Sc、Y、La和鑭系元素；M2M3F5、M22M3F7、M23M3F9、M2M32F8、M2M33F11、M2M34F14、M213M36F43，其中M2＝Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Zn和M3＝B、Al、In、Ga、Sc、Y、La和鑭系元素；M3M4F7、M32M4F10、M33M4F13、M3M42F11、M3M43F15、M3M44F19，其中M3＝B、Al、In、Ga、Sc、Y、La和鑭系元素和M4＝Ti、Zr、Sj、Ge、Sn、Pb。
特別優(yōu)選，作為基質(zhì)晶格的是其基質(zhì)晶格是基于氟化鈣晶格型的氟化物。在這些晶格中，陽離子具有8-重配位(8-fold co-ordination)。還特別優(yōu)選的具有從其中陽離子具有9-重配位的YF3晶格型衍生的晶格的氟化物。由于高配位圖和非極性配位體，這些基質(zhì)晶格的特征在于作為基質(zhì)晶格部分的陽離子具有低配位場(chǎng)。
用活化劑對(duì)摻雜的發(fā)光體優(yōu)選含有10-99.8mol％的第一鑭系離子和0.01-30mol％、特別優(yōu)選1.0mol％的第二鑭系離子。
如果在發(fā)光體的生產(chǎn)中，對(duì)于原始化合物添加選自組TbF3、YbF3、DyF3、EuF3、SmFe或MnE2的氟化物，降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體很容易用三價(jià)共活化劑鋱、鐿、鏑、銪、釤、或錳摻雜。
根據(jù)本發(fā)明被敏化的降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的吸收系數(shù)對(duì)于在氙輻射范圍內(nèi)的波長(zhǎng)特別大，并且量子效率水平很高。基質(zhì)晶格不是發(fā)光過程的因素，但是會(huì)影響活化劑離子的能級(jí)的精確位置，因而影響吸收和發(fā)射的波長(zhǎng)。發(fā)射帶位于從長(zhǎng)紫外線到黃-橘的范圍內(nèi)，但是主要在電磁譜的紅和綠范圍內(nèi)。這些發(fā)光體的猝熄溫度高于100℃。
發(fā)光體顆粒的顆粒尺寸不是關(guān)鍵性的。通常發(fā)光體用做顆粒尺寸分布在1和20μm之間的細(xì)顆粒粉末。
作為在放電容器的壁上的發(fā)光體層的生產(chǎn)工藝，可考慮干涂敷工藝如靜電淀積或靜電支持濺射，或濕涂敷工藝如浸漬涂敷或噴涂。
對(duì)于濕涂敷工藝，發(fā)光體預(yù)制劑必須分散在水、適用時(shí)與分散劑一起使用的有機(jī)溶劑、表面活性劑和防沫劑或粘合劑預(yù)制劑中。用于根據(jù)本發(fā)明氣體放電燈的合適的粘合劑預(yù)制劑是能承受250℃的工作溫度而不毀壞、脆變或退色的有機(jī)或無機(jī)粘合劑。
例如，發(fā)光體預(yù)制劑可借助流動(dòng)涂敷工藝施加于放電容器的壁上。用于流動(dòng)涂敷工藝的涂敷懸浮液含有水或有機(jī)化合物如醋酸丁酯(butylacetate)作為溶劑。該懸浮液被穩(wěn)定化，并且其流變性能受到添加的添加劑如穩(wěn)定劑、液化劑、纖維素衍生物的影響。該發(fā)光體懸浮液作為薄層施加于容器壁上，并在600℃下干燥并焙燒。
還可優(yōu)選用于發(fā)光體層的發(fā)光體預(yù)制劑靜電地淀積在放電容器的內(nèi)側(cè)上。
對(duì)于發(fā)射白光的氣體放電燈，優(yōu)選的物質(zhì)是選自組BaMgAl10O17Eu2+和Sr5(PO4)3ClEu2+的發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光體與選自組ZnGdF5Eu；Li(Gd，In)F4Eu和(Y，Gd)BO3Eu的發(fā)射紅光的發(fā)光體、選自組Li(Gd，Ga)F4Er，Tb；(Ba，Zn)PrF5Mn和LaPO4Ce，Tb的發(fā)射綠光的發(fā)光體或發(fā)射紅綠光的發(fā)光體(Ba，Zn)Gd2F8Ho，Pr的組合。
發(fā)光體層通常具有5-100μm的層厚。
然后容器被抽空以去除所有氣體污染物，特別是氧。之后用氙填充容器并密封。
例1長(zhǎng)度為590mm、直徑為24mm和壁厚為0.8mm的圓筒形玻璃放電容器用氙以200hPa的壓力填充。放電容器含有以直徑為2.2mm的貴金屬棒形式的與軸平行的內(nèi)部電極。在放電容器的外部是寬度為2mm的兩個(gè)導(dǎo)電銀條的外部電極，該外部電極與軸平行沒置并與電源電連接。該燈用脈沖DC電壓工作。
放電容器的內(nèi)壁用發(fā)光體層涂敷。
發(fā)光體層含有具有下列成分的三條發(fā)光體混合物BaMgAl10O17Eu2+作為藍(lán)色成分，LaPO4Ce，Tb作為綠色成分和ZnGdF5Eu作為紅色成分。
為生產(chǎn)具有1.0mol％銪的ZnGdF5Eu，將29.7g GdF3、14.4g ZnF2和0.27g EuF3完全混合并在瑪瑙研缽中研磨?；旌衔镌?00℃、在壓力為8hPa的氬氣氛下在剛玉坩堝中的石英管中預(yù)焙燒2小時(shí)。在焙燒期間，用氬沖洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分鐘5.5℃的速度將爐溫升高到700℃，并且在700℃燒結(jié)該混合物24小時(shí)。該燒結(jié)粉末被再次研磨并篩分到小于40μm的顆粒尺寸。用X射線衍射儀檢測(cè)形成相的晶體結(jié)構(gòu)。
這樣可實(shí)現(xiàn)初始37lm/W的光效率。1000工作小時(shí)之后，光效率為34lm/W。對(duì)于VUV光的量子效率為約70％。
例2長(zhǎng)度為590mm、直徑為24mm和壁厚為0.8mm的圓筒形玻璃放電容器用氙以200hPa的壓力填充。放電容器含有以直徑為2.2mm的貴金屬棒形式的與軸平行的內(nèi)部電極。在放電容器的外部是寬度為2mm的兩個(gè)導(dǎo)電銀條的外部電極，該外部電極與軸平行設(shè)置并與電源電連接。該燈用脈動(dòng)DC電壓工作。
放電容器的內(nèi)壁用發(fā)光體層涂敷。
發(fā)光體層含有具有下列成分的三條發(fā)光體混合物BaMgAl10O17Eu2+作為藍(lán)色成分，LaPO4Ce，Tb作為綠色成分和Li(GdIn)F4Eu作為紅色成分。
為生產(chǎn)具有1.0mol％銪的Li(GdIn)F4Eu，將24.0g GdF3、4.8g InF3、3.6gLiF和0.27g EuF3完全混合并在瑪瑙研缽中研磨?；旌衔镌?00℃、在壓力為8hPa的氬氣氛下在剛玉坩堝中的石英管中預(yù)焙燒2小時(shí)。在焙燒期間，用氬沖洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分鐘5.5℃的速度將爐溫升高到700℃，并且在700℃燒結(jié)該混合物24小時(shí)。該燒結(jié)粉末被再次研磨并篩分到小于40μm的顆粒尺寸。用X射線衍射儀檢測(cè)形成相的晶體結(jié)構(gòu)。
這樣可實(shí)現(xiàn)初始37lm/W的光效率。1000工作小時(shí)之后，光效率為34lm/W。對(duì)于VUV光的量子效率為約70％。
例3長(zhǎng)度為590mm、直徑為24mm和壁厚為0.8mm的圓筒形玻璃放電容器用氙以200hPa的壓力填充。放電容器含有以直徑為2.2mm的貴金屬棒形式的與軸平行的內(nèi)部電極。在放電容器的外部是寬度為2mm的兩個(gè)導(dǎo)電銀條的外部電極，該外部電極與軸平行設(shè)置并與電源電連接。該燈用脈沖DC電壓工作。放電容器的內(nèi)壁用發(fā)光體層涂敷。
發(fā)光體層含有具有下列成分的三條發(fā)光體混合物BaMgAl10O17Eu2+作為藍(lán)色成分，(Ba，Zn)Gd2F8Ho，Pr作為紅綠色成分。
為生產(chǎn)具有1.0mol％鈥和1.0mol％鐠的(Ba，Zn)Gd2F8Ho，Pr，將29.4g GdF3、9.8g BaF2、1.4g ZnF2、0.31g HoF3和0.28g PrF3完全混合并在瑪瑙研缽中研磨?；旌衔镌?00℃、在壓力為8hPa的氬氣氛下在剛玉坩堝中的石英管中預(yù)焙燒2小時(shí)。在焙燒期間，用氬沖洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分鐘5.5℃的速度將爐溫升高到700℃，并且在700℃燒結(jié)該混合物24小時(shí)。該燒結(jié)粉末被再次研磨并篩分到小于40μm的顆粒尺寸。用X射線衍射儀檢測(cè)形成相的晶體結(jié)構(gòu)。
這樣可實(shí)現(xiàn)初始37lm/W的光效率。1000工作小時(shí)之后，光效率為34lm/W。對(duì)于VUV光的量子效率為約70％。
例4長(zhǎng)度為590mm、直徑為24mm和壁厚為0.8mm的圓筒形玻璃放電容器用氙以200hPa的壓力填充。放電容器含有以直徑為2.2mm的貴金屬棒形式的與軸平行的內(nèi)部電極。在放電容器的外部是寬度為2mm的兩個(gè)導(dǎo)電銀條的外部電極，該外部電極與軸平行設(shè)置并與電源電連接。該燈用脈動(dòng)DC電壓工作。
放電容器的內(nèi)壁用發(fā)光體層涂敷。
發(fā)光體層含有具有下列成分的三條發(fā)光體混合物BaMgAl10O17Eu2+作為藍(lán)色成分，(Y，Gd)BO3Eu作為紅色成分和Li(Gd，Ga)F4Er，Tb作為綠色成分。
為生產(chǎn)具有1.0mol％鉺和1.0mol％鋱的Li(Gd，Ga)F4Er，Tb，將24.0g GdF3、3.6g GaF3、3.6g LiF、0.31g ErF3和0.3g TbF3完全混合并在瑪瑙研缽中研磨?；旌衔镌?00℃、在壓力為8hPa的氬氣氛下在剛玉坩堝中的石英管中預(yù)焙燒2小時(shí)。在焙燒期間，用氬沖洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分鐘5.5℃的速度將爐溫升高到700℃，并且在700℃燒結(jié)該混合物24小時(shí)。該燒結(jié)粉末被再次研磨并篩分到小于40μm的顆粒尺寸。用X射線衍射儀檢測(cè)形成相的晶體結(jié)構(gòu)。
這樣可實(shí)現(xiàn)初始37lm/W的光效率。1000工作小時(shí)之后，光效率為34lm/W。對(duì)于VUV光的量子效率為約70％。
例5長(zhǎng)度為590mm、直徑為24mm和壁厚為0.8mm的圓筒形玻璃放電容器用氙以200hPa的壓力填充。放電容器含有以直徑為2.2mm的貴金屬棒形式的與軸平行的內(nèi)部電極。在放電容器的外部是寬度為2mm的兩個(gè)導(dǎo)電銀條的外部電極，該外部電極與軸平行設(shè)置并與電源電連接。該燈用脈動(dòng)DC電壓工作。
放電容器的內(nèi)壁用發(fā)光體層涂敷。
發(fā)光體層含有具有下列成分的三條發(fā)光體混合物BaMgAl10O17Eu2+作為藍(lán)色成分，(Y，Gd)BO3Eu作為紅色成分和(Ba，Zn)PrF5Mn作為綠色成分。
為生產(chǎn)具有1.0mol％錳的(Ba，Zn)PrF5Mn，將249.7g PrF3、7.8g ZnF2、13.3gBaF2和0.14g MnF2完全混合并在瑪瑙研缽中研磨?；旌衔镌?00℃、在壓力為8hPa的氬氣氛下在剛玉坩堝中的石英管中預(yù)焙燒2小時(shí)。在焙燒期間，用氬沖洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分鐘5.5℃的速度將爐溫升高到700℃，并且在700℃燒結(jié)該混合物24小時(shí)。該燒結(jié)粉末被再次研磨并篩分到小于40μm的顆粒尺寸。用X射線衍射儀檢測(cè)形成相的晶體結(jié)構(gòu)。
這樣可實(shí)現(xiàn)初始37lm/W的光效率。1000工作小時(shí)之后，光效率為34lm/W。對(duì)于VUV光的量子效率為約70％。
權(quán)利要求
1.一種氣體放電燈，備有用適合于發(fā)射VUV輻射的氣體放電的氣體填充物填充的氣體放電容器、含有降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的發(fā)光體涂層及用于點(diǎn)燃和維持氣體放電的裝置，其中降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體在基質(zhì)晶格中含有第一鑭系離子和第二鑭系離子的一對(duì)活化劑及選自銅(I)離子、銀(I)離子、金(I)離子、鋅(II)離子、鎵(III)離子、銦(III)離子、鉈(III)離子、鍺(IV)離子、錫(IV)離子和鉛(IV)離子的組的敏化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于第一鑭系離子和第二鑭系離子的一對(duì)活化劑選自釓(III)-銪(III)；釓(III)-鈥(III)；鉺(III)-釓(III)和鐠(III)-錳(II)的組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體具有選自鉈(I)離子、鉛(II)離子、鉍(III)離子、銦(I)離子、錫(II)離子、銻(III)離子、鎵(I)離子、鍺(II)離子和砷(III)離子的組的共敏化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體具有選自鈰(III)離子、鐠(III)離子、釹(III)離子、釤(III)離子、銪(III)離子、釓(III)離子、鋱(III)離子、鏑(III)離子、鈥(III)離子、鉺(III)離子、銩(III)離子、鐿(III)離子和镥(III)離子的組的共敏化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體具有作為第一鑭系離子的釓(III)離子和作為第二鑭系離子的鈥(III)離子或銪(III)離子和選自鋱(III)離子、鐿(III)離子、鏑(III)離子、銪(III)離子、釤(III)離子和錳(II)離子的組的共活化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體的基質(zhì)晶格是氟化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有濃度為10-99.98mol％的第一鑭系離子、濃度為0.01-30mol％的第二鑭系離子和濃度為0.01-30.0m0l％的敏化劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有濃度為5.0-20.0mol％的敏化劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有濃度為0.01-30mol％的共敏化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的氣體放電燈，其特征在于降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體含有濃度為0.5mol％的共活化劑。
11.一種降低轉(zhuǎn)換發(fā)光體，其在基質(zhì)晶格中具有第一鑭系離子和第二鑭系離子的一對(duì)活化劑和選自銅(I)離子、銀(I)離子、金(I)離子、鋅(II)離子、鎵(III)離子、銦(III)離子、鉈(III)離子、鍺(IV)離子、錫(IV)離子和鉛(IV)離子的組的敏化劑。
全文摘要
提供一種有利于環(huán)境并具有高燈效率η
文檔編號(hào)H01J61/44GK1384528SQ02121858
公開日2002年12月11日 申請(qǐng)日期2002年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月27日
發(fā)明者C·費(fèi)爾德曼, M·A·多伊特切瓦, C·R·隆達(dá), T·于斯特爾 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司