CN1257530C - 高负荷荧光灯 - Google Patents

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Abstract

一种高负荷荧光灯(10)(图1)包括：包含一介质的中空的半透明玻璃本体(12)，该介质能够产生至少几种波长的UV辐射。多个磷光体设置在玻璃本体(12)的内表面上，多个磷光体在暴露于UV辐射时发射可见的辐射。在长期暴露于几种波长的UV辐射中的至少一种的其中之一时，多个磷光体中的至少一个会发生质量降低。发生质量降低的多个磷光体中的至少一个安装(图12)在玻璃本体(12)的内表面(14)附近，以便形成第一层(16)；以及多个磷光体的其余部分设置在第一层上以形成第二层(18)，第二层在暴露于UV辐射时并不发生长期的质量降低。

Description

高负荷荧光灯
本申请要求来自08/10/00提交的临时专利申请No.60/224,475的优先权。
技术领域
本发明涉及荧光灯，并且更具体涉及高负荷的无电极荧光灯。高负荷意味的是，灯具有的放电电流等于或大于2安培。
背景技术
无电极的灯，例如美国专利No.5,834,905中所示的那些，使用一种中空的玻璃封套，该封套中包括汞蒸汽和缓冲气体，并且在玻璃本体的内表面上具有磷光体涂层。磷光体通常是三种材料的基本均匀的混合物，这三种材料具有可见光谱的不同部分中的发射光谱并且被共混以发射白光。在这种灯的优选形式中，共混物包括三种磷光体，即，发射红色的Y2O3:Eu3+，发射绿色的LaPO4:Ce3+，Tb3+以及发射蓝色的BaMgAl10O17:Eu2+。这些灯被设计有极长的寿命，即，100,000小时左右。这些灯的长寿命已经引起的问题涉及发射光谱中的色移。已经确定，这种色移是由于一些灯的磷光体在使用寿命期间的质量降低引起的，这种质量降低可能是由于长时间地暴露于几种波长的紫外辐射中的至少一种，这些紫外辐射是在灯的操作期间产生的。
发明内容
因此，本发明的目的是避免现有技术的缺点，并且改善这种灯的性能和一致的颜色输出。
在本发明的一个方面，通过提供一种高负荷荧光灯实现了这些目的，该荧光灯包括：包含一介质的中空的半透明玻璃本体，该介质能够产生至少几种波长的UV辐射。多个磷光体设置在玻璃本体的内表面上，该多个磷光体在暴露于UV辐射时发射可见的辐射。在长期暴露于几种波长的UV辐射中的至少一种的其中之一时，多个磷光体中的至少一个会发生质量降低。发生质量降低的多个磷光体中的至少一个安装在玻璃本体的内表面附近，以便形成第一层；以及多个磷光体的其余部分设置在第一层上以形成第二层，第二层在暴露于UV辐射时并不发生长期的质量降低。
在最不稳定的磷光体的顶部上沉积更稳定的磷光体，这就在灯的使用寿命期间提供了对最不稳定的磷光体的足够保护，这使得该灯在其长的使用寿命期间能够几乎提供其设计的颜色输出。
附图说明
图1是实施本发明的无电极荧光灯的示意平面图；以及
图2是图1的沿2-2线截取的截面图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明以及本发明其他的和另外的目的、优点和性能，结合上述附图对以下的公开内容和后附的权利要求书进行参考。
现在非常详细地参考附图，图1中示出了一种高负荷的无电极荧光灯10，其外部电源被省略掉了。该灯10具有包含介质的中空玻璃本体12，该介质能够产生至少几种波长的紫外辐射。该介质可以包括汞蒸汽和缓冲气体，通常是惰性气体例如氪；但是也可以使用氩或其他的等效气体。
另外，现有技术的灯的本体12的内表面14涂覆有三种磷光体的基本均匀的共混物，其共混的红色、绿色和蓝色发射提供了平衡的白光输出。来自磷光体的发射通过暴露于紫外辐射中而被激励，特别是在185nm和254nm时，该紫外辐射在灯的操作期间通过汞蒸汽来提供。在本发明的优选实施例中，发射红色的磷光体是Y2O3:Eu3+(以下称为YOE)，发射绿色的磷光体是LaPO4:Ce3+，Tb3+(以下称为LAP)，以及发射蓝色的磷光体是BaMgAl10O17:Eu2+(以下称为BAM)。
如上所述，已经发现在这些灯的长的寿命期间，可能发生不希望的色移。确信的是，这种色移是由于发射蓝色的磷光体的质量降低引起的，这种质量降低是由于特别长时间地暴露于185nm的辐射中。还怀疑离子轰击是另一种原因。另外，在灯的加工过程中可能发生Eu2+的氧化。
通过分层施加磷光体，首先施加蓝的BAM磷光体，并且将LAP和YOE磷光体的共混物施加在其上，就可以消除或者大大减少这些高负荷的灯的色移问题。因为YOE是非常稳定的材料，并且使因此到达BAM的UV辐射衰减，所以这种方法是特别适用的。
这个实施例示于图2中，其中本体12的内表面14上施加了BAM磷光体的第一层16，并且在该第一层上方施加了LAP和YOE磷光体的共混物的第二层18。
另一种方案是，BAM和LAP磷光体可以一起共混和施加以形成第一涂层，并且可以再涂覆有YOE。LAP的带隙大于170nm，并且YOE的带隙为～210nm。因此，由YOE吸收185nm的辐射最可能通过激励主晶格中的电子而实现。在LAP的情况下，最可能通过杂质的激励将其实现。因为主晶格的吸收强度比杂质相关的吸收的强度高一个或两个数量级，所以YOE将是比LAP更好的185nm辐射的吸收剂，这表示后一种方法可能是最有效的。
虽然已经表示和描述的内容目前被认为是本发明的优选实施例，但是对于本领域普通技术人员来说明显的是，此处可以作出各种变化和改型而不背离本发明的范围，该范围由后附的权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种高负荷荧光灯，其包括：
包含一介质的中空的半透明玻璃本体，该介质能够产生几种波长的紫外线辐射；
设置在所述玻璃本体的内表面上的多个磷光体，所述磷光体在暴露于所述紫外线辐射时发射可见的辐射，在长期暴露于所述几种波长的紫外线辐射中的至少一种时，所述多个磷光体中的至少一个会发生质量降低；
发生质量降低的所述多个磷光体中的所述至少一个安装在所述玻璃本体的所述内表面上，以便形成第一层；以及
所述多个磷光体的其余部分设置在所述第一层上以形成包括Y2O3：Eu3+的第二层，所述第二层在暴露于所述几种波长的紫外线辐射中的至少一种时使到达所述第一层的紫外线辐射衰减。
2.根据权利要求1所述的灯，其特征在于，所述荧光灯是一无电极灯。
3.根据权利要求2所述的灯，其特征在于，所述多个磷光体包括的各个磷光体发射可见光谱的红色、绿色和蓝色部分。
4.根据权利要求3所述的灯，其特征在于，所述发射蓝色的磷光体是BaMgAl10O17：Eu2+。
5.根据权利要求4所述的灯，其特征在于，所述BaMgAl10O17：Eu2+是发生质量降低的磷光体。
6.根据权利要求5所述的灯，其特征在于，所述磷光体的所述其余部分包括LaPO4：Ce3+，Tb3+。
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