CN1265420C - 具有降低转换发光体的气体放电灯 - Google Patents

具有降低转换发光体的气体放电灯 Download PDF

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Abstract

提供一种有利于环境并具有高灯效率ηlamp的气体放电灯，该放电灯备有用适合于发射VUV辐射的气体放电的气体填充物填充的气体放电容器、含有降低转换发光体的发光体涂层及用于点燃和维持气体放电的装置，其中降低转换发光体在基质晶格中具有第一镧系离子和第二镧系离子的一对活化剂及选自同(I)离子、银(I)离子、金(I)离子、锌(II)离子、镓(III)离子、铟(III)离子、铊(III)离子、锗(IV)离子、锡(IV)离子和铅(IV)离子的组的敏化剂。本发明还涉及一种降低转换发光体，其在基质晶格中具有第一镧系离子和第二镧系离子的一对活化剂和选自铜(I)离子、银(I)离子、金(I)离子、锌(II)离子、镓(III)离子、铟(III)离子、铊(III)离子、锗(IV)离子、锡(IV)离子和铅(IV)离子的组的敏化剂。

Description

具有降低转换发光体的气体放电灯
本发明涉及备有气体放电容器、含有降低转换发光体(down conversionluminophore)的发光体涂层和用于点燃和维持气体放电的装置的气体放电灯，其中气体放电容器填充有适合于支持发射VUV辐射的气体放电的气体。
常规荧光灯是汞气体放电灯，其光发射基于汞低压气体放电。汞低压气体放电发射主要在最大值在254nm的UV附近的辐射，这种辐射可以被UV发光体转换成可见光。
汞气体放电灯具有精制的生产技术，并且关于灯效率ηlamp只能与其它灯生产技术的难度相称或超过其它灯技术的难度。
然而，气体填充物中的汞是日益被认为对环境造成损害和有毒的物质，由于在使用、生产和处理中的环境风险，在现代批量生产中这应当是尽可能避免的。因此已经做了很多努力，主要集中在替代灯生产技术的研制方面。
对于常规汞气体放电灯的无汞或低汞替代物之一是具有主要含氙的气体填充物的氙低压气体放电灯。氙低压气体放电灯中的气体放电发射与汞放电的UV辐射相反的真空紫外辐射(VUV辐射)。VUV辐射是由受激准分子如Xe2 *产生的，并且是具有在约172nm范围内的宽光谱的分子带辐射。采用这种灯技术可以实现65％的放电效率ηdis。
氙低压气体放电灯的另一优点是气体放电的响应时间短，这使该灯可用做机动车的信号灯、作为复印机或传真设备的灯及水消毒灯。
但是，虽然氙低压气体放电灯已经实现了可与汞气体放电灯相比的放电效率ηdis，但是氙低压气体放电灯的灯效率ηlamp仍然明显低于汞气体放电灯的灯效率。
原则上，灯效率ηlamp包括成分：放电效率ηdis、发光体效率ηphos、由发光体产生的离开灯ηesc的可见光的比例及由发光体产生的UV辐射的比例ηVUV：
ηlamp＝ηdis·ηphos·ηesc·ηVUV
常规氙低压气体放电灯的一个缺陷在于：具有在172nm左右波长的能量丰富的VUV光子基本上无效地通过灯的发光体涂层转换成来自可见光谱400nm到700nm的可比的低能光子。即使发光体的量子效率接近于100％，通过VUV光子转换成可见光子，平均65％的能量由于非辐射转变而损失。
然而，令人惊讶的是，已经可以研制成能实现VUV光子转换成可见光子的100％以上的量子效率的VUV发光体。这个量子效率是如此实现的：具有7.3eV电子能量的VUV量子被转换成具有2.5eV电子能量的两种可见量子。用于氙低压气体放电灯的这种发光体例如可从下面文献中知道：RenéT.Wegh，Harry Donker，Koentraad D.Oskam，Andries Meijerink“Visible Quantum Cutting inLiGdF4:Eu3+ through Downconversion”Science 283，663。
类似于相当长的一段时间公知的多光子发光体，其通过“最高转换”从两种可见长波长光子产生一种短波长光子，从一种短波长光子产生两种长波长光子的这些新发光体作为降低转换发光体是公知的。
虽然该公知降低转换发光体的量子效率很高，但是这不意味着相应地发光体效率ηphos也很高。发光体效率ηphos不仅受到量子效率的影响，而且受到发光体吸收要转换的VUV辐射的能力的影响。然而公知降低转换发光体的吸收能力十分低。太多的能量通过在晶格中的不希望的吸收而损失了，因此受激状态的占有减少了。
本发明的目的是研制一种具有提高了效率的气体放电灯，其配有用适合于发射VUV辐射的气体放电的气体填充的气体放电容器、含有降低转换发光体的发光体涂层以及用于点燃和维持气体放电的装置。
根据本发明，这个目的是通过气体放电灯实现的，该灯备有用适于支持发射VUV辐射的气体放电的气体填充物填充的气体放电容器、含有降低转换发光体的发光体涂层以及用于点燃和维持气体放电的装置，其中降低转换发光体含有第一镧系离子和第二镧系离子的一对活化剂和选自铜(I)离子、银(I)离子、金(I)离子、锌(II)离子、镓(III)离子、铟(III)离子、铊(III)离子、锗(IV)离子、锡(IV)离子和铅(IV)离子的组的敏化剂。
如果第一镧系离子和第二镧系离子的活化剂对是选自钆(III)-铕(III)；钆(III)-钬(III)；铒(III)-钆(III)和镨(III)-锰(II)的组，通过本发明可获得相对于现有技术特别有利的效果。
作为本发明的一部分，优选降低转换发光体最好还含有选自铊(I)离子、铅(II)离子、铋(III)离子、铟(I)离子、锡(II)离子、锑(III)离子、镓(I)离子、锗(II)离子和砷(III)离子的组的共敏化剂。
作为本发明的一部分，降低转换发光体还优选含有选自铈(III)离子、镨(III)离子、钕(III)离子、钐(III)离子、铕(III)离子、钆(III)离子、铽(III)离子、镝(III)离子、钬(III)离子、铒(III)离子、铥(III)离子、镱(III)离子和镥(III)离子的组的共敏化剂。
降低转换发光体还优选含有作为第一镧系离子的钆(III)离子和作为第二镧系离子的钬(III)离子或铕(III)离子及选自铽(III)离子、镱(III)离子、镝(III)离子、铕(III)离子、钐(III)离子和锰(II)离子的组的共活化剂。
还优选降低转换发光体的基质晶格是氟化物。
特别优选的是，降低转换发光体含有浓度为10.0-99.98mol％的第一镧系离子、浓度为0.01-30.0mol％的第二镧系离子和浓度为0.01-30mol％的敏化剂。
根据本发明的气体放电灯的一个实施例，降低转换发光体含有浓度为5.0mol％-20.0mol％的敏化剂。
在本发明的另一实施例中，降低转换发光体含有浓度为0.01-30mol％的共敏化剂。
根据本发明的再一实施例，降低转换发光体含有浓度为0.5mol％的共敏化剂。
本发明还涉及在基质晶格中含有由第一镧系离子和第二镧系离子构成的一对活化剂及敏化剂的降低转换发光体，该敏化剂选自铜(I)离子、银(I)离子、金(I)离子、锌(II)离子、镓(III)离子、铟(III)离子、铊(III)离子、锗(IV)离子、锡(IV)离子和铅(IV)离子的组。
该发光体的特征在于高量子效率、VUV光子的高吸收性和高耐化学性，因此特别适合于包括等离子体荧光屏的商业应用。这种发光体还可以有利地用于机动车辆中的信号灯。
下面将更详细地介绍本发明。
根据本发明的气体放电灯包括具有气体填充物的气体放电容器，该气体放电容器的至少一个壁具有对于可见辐射部分透明的发光体层的表面。发光体涂层含有具有无机晶体基质晶格的发光体预制剂(luminophore preparation)，通过第一和第二镧系离子的活化剂对从活化获得其发光度。
降低转换发光体由选自铜(I)离子、银(I)离子、金(I)离子、锌(II)离子、镓(III)离子、铟(III)离子、铊(III)离子、锗(IV)离子、锡(IV)离子和铅(IV)离子的组的敏化剂敏化。而且该气体放电灯备有用以点燃气体放电的电极结构和用以点燃和维持气体放电的另外的装置。
优选地，该气体放电灯是氙低压气体放电灯。在气体放电的点燃方面不同的各种类型的氙低压气体放电灯是公知的。气体放电的光谱首先含有人眼不可见的高比例的VUV辐射，该辐射在气体放电容器的内侧的VUV发光体涂层中被转换成可见光，然后辐射。
下面术语“真空紫外辐射”还指具有在145-185nm范围内的最大发射的电磁辐射。
在气体放电灯的典型构形中，该灯由填充氙的圆筒形玻璃灯泡构成，在玻璃灯泡的壁的外侧上设置一对互相电绝缘的条形电极。该条形电极在灯泡的整个长度上延伸，它们的长边互相相对，留下两个间隙。电极连接到以20kHz-500kHz左右的交流电压工作的高电压源的极上，以便只在灯泡内表面的区域中产生放电。
当交流电压施加于电极时，在含有氙的填充气体中，可以点燃静止放电。结果是，氙被形成受激准分子，即由受激氙原子和处于基态的氙原子构成的分子。
再次发射作为波长为λ＝170-190nm的VUV辐射的激发能量。从电子能量到UV辐射的这种转换是高度有效的。所产生的VUV光子被发光体层的发光体吸收，并在该光谱的更长波长范围内再次部分地发射激发能量。
原则上，放电容器可以是多种形式，如板、单管、同轴管、直的、U形、圆弯曲或线圈形、圆筒形或其它形状的放电管。
作为放电容器的材料，采用石英或玻璃类。
电极由如铝或银的金属、金属合金或透明导电无机化合物如ITO构成。它们可以形成为涂层、粘接箔、线或线网。
放电容器用含有如氙、氪、氖或氦的惰性气体的气体混合物填充。优选主要由低气压(如2Torr)的无氧的氙构成的气体填充物。为了在放电期间维持低气压，气体填充物还可以含有少量汞。
气体放电容器的内壁部分或全部用含有一种或多种发光体或发光体预制剂的发光体涂层涂敷。该发光体层还可以含有有机或无机粘接剂或粘接剂组合物。
发光体涂层优选施加于作为衬底的气体放电容器的内壁上，并且可以包括一层发光体层或几层发光体层，特别是基底层和覆盖层的双层。
具有基底层和覆盖层的发光体涂层允许减少覆盖层中的降低转换发光体的量，而采用基底层中的低成本发光体。作为发光体，基底层优选包含卤磷酸钙发光体，选择这种发光体是为了实现所希望的灯罩。
覆盖层含有降低转换发光体，因此形成由气体放电产生的UV辐射将被直接转换成可见光范围内的所要求的辐射的主要部分。
根据本发明降低转换发光体的主要特点在于：它在基质晶格中含有第一和第二镧系离子的一对活化剂和敏化剂。
活化剂对优选选自钆(III)-铕(III)；钆(III)-钬(III)；铒(III)-钆(III)和镨(III)-锰(II)的组。
敏化剂选自铜(I)离子、银(I)离子、金(I)离子、锌(II)离子、镓(III)离子、铟(III)离子、铊(III)离子、锗(IV)离子、锡(IV)离子和铅(IV)离子的组。通常根据这些离子的电子结构，这些离子还被公知为d10离子。
降低转换发光体还可以含有共敏化剂。该共敏化剂可以选自铊(I)离子、铅(II)离子、铋(II)离子、铟(I)离子、锡(II)离子、锑(III)离子、镓(I)离子、锗(II)离子和砷(II)离子的组。通常根据它们的电子结构，这些离子还被公知为s2离子。
共敏化剂还可以选自铈(III)离子、镨(III)离子、钕(III)离子、钐(III)离子、铕(III)离子、钆(III)离子、铽(III)离子、镝(HI)离子、钬(III)离子、铒(III)离子、铥(III)离子、镱(III)离子和镥(III)离子的组。通常，根据它们的电子结构，这些离子还被公知为4fn离子。
敏化剂和适用时采用的共敏化剂增强了降低发光体对VUV辐射的灵敏性并减少了其对波长的依赖性。它具有基本上位于非敏化降低转换发光体在183、195和202nm的自吸收之上的所要求的100-200nm的VUV范围内的高自吸收性。激发能量向活化剂对的传输造成了作为晶格干涉的损失，这将引起通过晶格以热振荡的形式发射能量到晶格。然后减少了的吸收的激发能量传输到活化剂并激发降低转换机制。由于被敏化剂和适用时采用的共敏化剂已经“敏化”到在VUV辐射之下的发光能力，因此降低转换发光体更强地发光。
降低转换发光体还可以含有共活化剂。共活化剂选自铽、镱、镝、铕和钐的三价离子及锰的二价离子的组。第一镧系离子和第二镧系离子的活化剂对及共活化剂离子在光子的连续放射中结合，其中发光体从一种VUV光子产生一种以上的可见光子。
激发机理可以由随着Gd(III)离子和钬(III)离子或铕(III)离子之间的交叉弛豫跃迁(cross relaxation transition)的钆(III)离子的8S-6G激发产生。由于交叉弛豫跃迁，钆(III)离子从6G-态改变到6P-态，由于释放的能量，钬(III)离子从5I8-态改变到5F5-态或铕(III)离子从7F0-态改变到5D0-态。然后钬(III)离子或铕(III)离子发射可见光子，其能量对应从5F5到5I8或5D0到7F1的转变。
能量从钆(III)离子的6P状态到共活化剂转变之后，同样发射可见光子。
降低转换发光体的基质晶格可由用百分之几的两种活化剂掺杂的无机材料如氟化物、氧化物、卤化物、铝酸盐、镓酸盐、磷酸盐、硼酸盐或硅酸盐构成。活化剂可以设置在基质晶格的晶格位置上或空隙晶格位置上。
作为基质晶格，优选氟化物，如：成分为M1F的氟化物，其中M1=Li、Na、K、Rb、Cs；或成分为M2F2的氟化物，其中M2＝Mg、Ca、Sr、Ba；或成分为M3F3的氟化物，其中M3＝B、Al、In、Ga、Sc、Y、La和镧系元素。特别优选的是GdF3，其中第一镧系元素活化剂离子Gd3+是基质晶格的一部分。
此外，作为基质晶格，优选M1＝Li、Na、K、Rb、Cs的成分为M1GdF4、M1 2GdF5、M1 3GdF6、M1Gd2F7、M1Gd3F10、M1 5Gd9F32或M2＝Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Zn的成分为M2GdF5、M2GdF7、M2 3dF9、M2Gd2F8、M2Gd3F11、M2Gd4F14、M2 13Gd6F43的三元含钆氟化物，其中钆也是基质晶格的一部分。
还优选作为基质晶格的是以下氟化物：成分为M1M3F4、M1 2M3F5、M1 3M3F6、M1M3 2F7、M1M3 3F10、M1 5M3 9F32，其中M1＝Li、Na、K、Rb、Cs和M3＝B、Al、In、Ga、Sc、Y、La和镧系元素；M2M3F5、M2 2M3F7、M2 3M3F9、M2M3 2F8、M2M3 3F11、M2M3 4F14、M2 13M3 6F43，其中M2＝Mg、Ca、Sr、Ba、Mn、Zn和M3＝B、Al、In、Ga、Sc、Y、La和镧系元素；M3M4F7、M3 2M4F10、M3 3M4F13、M3M4 2F11、M3M4 3F15、M3M4 4F19，其中M3＝B、Al、In、Ga、Sc、Y、La和镧系元素和M4＝Ti、Zr、Si、Ge、Sn、Pb。
特别优选，作为基质晶格的是其基质晶格是基于氟化钙晶格型的氟化物。在这些晶格中，阳离子具有8-重配位(8-fold co-ordination)。还特别优选的具有从其中阳离子具有9-重配位的YF3晶格型衍生的晶格的氟化物。由于高配位图和非极性配位体，这些基质晶格的特征在于作为基质晶格部分的阳离子具有低配位场。
用活化剂对掺杂的发光体优选含有10-99.8mol％的第一镧系离子和0.01-30mol％、特别优选1.0mol％的第二镧系离子。
如果在发光体的生产中，对于原始化合物添加选自组TbF3、YbF3、DyF3、EuF3、SmFe或MnF2的氟化物，降低转换发光体很容易用三价共活化剂铽、镱、镝、铕、钐、或锰掺杂。
根据本发明被敏化的降低转换发光体的吸收系数对于在氙辐射范围内的波长特别大，并且量子效率水平很高。基质晶格不是发光过程的因素，但是会影响活化剂离子的能级的精确位置，因而影响吸收和发射的波长。发射带位于从长紫外线到黄-橘的范围内，但是主要在电磁谱的红和绿范围内。这些发光体的猝熄温度高于100℃。
发光体颗粒的颗粒尺寸不是关键性的。通常发光体用做颗粒尺寸分布在1和20μm之间的细颗粒粉末。
作为在放电容器的壁上的发光体层的生产工艺，可考虑干涂敷工艺如静电淀积或静电支持溅射，或湿涂敷工艺如浸渍涂敷或喷涂。
对于湿涂敷工艺，发光体预制剂必须分散在水、适用时与分散剂一起使用的有机溶剂、表面活性剂和防沫剂或粘合剂预制剂中。用于根据本发明气体放电灯的合适的粘合剂预制剂是能承受250℃的工作温度而不毁坏、脆变或退色的有机或无机粘合剂。
例如，发光体预制剂可借助流动涂敷工艺施加于放电容器的壁上。用于流动涂敷工艺的涂敷悬浮液含有水或有机化合物如醋酸丁酯(butylacetate)作为溶剂。该悬浮液被稳定化，并且其流变性能受到添加的添加剂如稳定剂、液化剂、纤维素衍生物的影响。该发光体悬浮液作为薄层施加于容器壁上，并在600℃下干燥并焙烧。
还可优选用于发光体层的发光体预制剂静电地淀积在放电容器的内侧上。
对于发射白光的气体放电灯，优选的物质是选自组BaMgAl10O17:Eu2+和Sr5(PO4)3Cl:Eu2+的发射蓝光的发光体与选自组ZnGdF5:Eu；Li(Gd，In)F4:Eu和(Y，Gd)BO3:Eu的发射红光的发光体、选自组Li(Gd，Ga)F4:Er，Tb；(Ba，Zn)PrF5:Mn和LaPO4:Ce，Tb的发射绿光的发光体或发射红绿光的发光体(Ba，Zn)Gd2F8:Ho，Pr的组合。
发光体层通常具有5-100μm的层厚。
然后容器被抽空以去除所有气体污染物，特别是氧。之后用氙填充容器并密封。
例1
长度为590mm、直径为24mm和壁厚为0.8mm的圆筒形玻璃放电容器用氙以200hPa的压力填充。放电容器含有以直径为2.2mm的贵金属棒形式的与轴平行的内部电极。在放电容器的外部是宽度为2mm的两个导电银条的外部电极，该外部电极与轴平行设置并与电源电连接。该灯用脉冲DC电压工作。
放电容器的内壁用发光体层涂敷。
发光体层含有具有下列成分的三条发光体混合物：BaMgAl10O17:Eu2+作为蓝色成分，LaPO4:Ce，Tb作为绿色成分和ZnGdF5:Eu作为红色成分。
为生产具有1.0mol％铕的ZnGdF5:Eu，将29.7gGdF3、14.4gZnF2和0.27gEuF3完全混合并在玛瑙研钵中研磨。混合物在300℃、在压力为8hPa的氩气氛下在刚玉坩埚中的石英管中预焙烧2小时。在焙烧期间，用氩冲洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分钟5.5℃的速度将炉温升高到700℃，并且在700℃烧结该混合物24小时。该烧结粉末被再次研磨并筛分到小于40μm的颗粒尺寸。用X射线衍射仪检测形成相的晶体结构。
这样可实现初始37lm/W的光效率。1000工作小时之后，光效率为34lm/W。对于VUV光的量子效率为约70％。
例2
长度为590mm、直径为24mm和壁厚为0.8mm的圆筒形玻璃放电容器用氙以200hPa的压力填充。放电容器含有以直径为2.2mm的贵金属棒形式的与轴平行的内部电极。在放电容器的外部是宽度为2mm的两个导电银条的外部电极，该外部电极与轴平行设置并与电源电连接。该灯用脉动DC电压工作。
放电容器的内壁用发光体层涂敷。
发光体层含有具有下列成分的三条发光体混合物：BaMgAl10O17:Eu2+作为蓝色成分，LaPO4:Ce，Tb作为绿色成分和Li(GdIn)F4:Eu作为红色成分。
为生产具有1.0mol％铕的Li(GdIn)F4:Eu，将24.0g GdF3、4.8g InF3、3.6gLiF和0.27g EuF3完全混合并在玛瑙研钵中研磨。混合物在300℃、在压力为8hPa的氩气氛下在刚玉坩埚中的石英管中预焙烧2小时。在焙烧期间，用氩冲洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分钟5.5℃的速度将炉温升高到700℃，并且在700℃烧结该混合物24小时。该烧结粉末被再次研磨并筛分到小于40μm的颗粒尺寸。用X射线衍射仪检测形成相的晶体结构。
这样可实现初始37lm/W的光效率。1000工作小时之后，光效率为34lm/W。对于VUV光的量子效率为约70％。
例3
长度为590mm、直径为24mm和壁厚为0.8mm的圆筒形玻璃放电容器用氙以200hPa的压力填充。放电容器含有以直径为2.2mm的贵金属棒形式的与轴平行的内部电极。在放电容器的外部是宽度为2mm的两个导电银条的外部电极，该外部电极与轴平行设置并与电源电连接。该灯用脉冲DC电压工作。放电容器的内壁用发光体层涂敷。
发光体层含有具有下列成分的三条发光体混合物：BaMgAl10O17:Eu2+作为蓝色成分，(Ba，Zn)Gd2F8:Ho，Pr作为红绿色成分。
为生产具有1.0mol％钬和1.0mol％镨的(Ba，Zn)Gd2F8:Ho，Pr，将29.4g GdF3、9.8g BaF2、1.4g ZnF2、0.31g HoF3和0.28g PrF3完全混合并在玛瑙研钵中研磨。混合物在300℃、在压力为8hPa的氩气氛下在刚玉坩埚中的石英管中预焙烧2小时。在焙烧期间，用氩冲洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分钟5.5℃的速度将炉温升高到700℃，并且在700℃烧结该混合物24小时。该烧结粉末被再次研磨并筛分到小于40μm的颗粒尺寸。用X射线衍射仪检测形成相的晶体结构。
这样可实现初始37lm/W的光效率。1000工作小时之后，光效率为34lm/W。对于VUV光的量子效率为约70％。
例4
长度为590mm、直径为24mm和壁厚为0.8mm的圆筒形玻璃放电容器用氙以200hPa的压力填充。放电容器含有以直径为2.2mm的贵金属棒形式的与轴平行的内部电极。在放电容器的外部是宽度为2mm的两个导电银条的外部电极，该外部电极与轴平行设置并与电源电连接。该灯用脉动DC电压工作。
放电容器的内壁用发光体层涂敷。
发光体层含有具有下列成分的三条发光体混合物：BaMgAl10O17:Eu2+作为蓝色成分，(Y，Gd)BO3:Eu作为红色成分和Li(Gd，Ga)F4:Er，Tb作为绿色成分。
为生产具有1.0mol％铒和1.0mol％铽的Li(Gd，Ga)F4:Er，Tb，将24.0g GdF3、3.6g GaF3、3.6g LiF、0.31g ErF3和0.3g TbF3完全混合并在玛瑙研钵中研磨。混合物在300℃、在压力为8hPa的氩气氛下在刚玉坩埚中的石英管中预焙烧2小时。在焙烧期间，用氩冲洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分钟5.5℃的速度将炉温升高到700℃，并且在700℃烧结该混合物24小时。该烧结粉末被再次研磨并筛分到小于40μm的颗粒尺寸。用X射线衍射仪检测形成相的晶体结构。
这样可实现初始37lm/W的光效率。1000工作小时之后，光效率为34lm/W。对于VUV光的量子效率为约70％。
例5
长度为590mm、直径为24mm和壁厚为0.8mm的圆筒形玻璃放电容器用氙以200hPa的压力填充。放电容器含有以直径为2.2mm的贵金属棒形式的与轴平行的内部电极。在放电容器的外部是宽度为2mm的两个导电银条的外部电极，该外部电极与轴平行设置并与电源电连接。该灯用脉动DC电压工作。
放电容器的内壁用发光体层涂敷。
发光体层含有具有下列成分的三条发光体混合物：BaMgAl10O17:Eu2+作为蓝色成分，(Y，Gd)BO3:Eu作为红色成分和(Ba，Zn)PrF5:Mn作为绿色成分。
为生产具有1.0mol％锰的(Ba，Zn)PrF5:Mn，将249.7g PrF3、7.8g ZnF2、13.3gBaF2和0.14g MnF2完全混合并在玛瑙研钵中研磨。混合物在300℃、在压力为8hPa的氩气氛下在刚玉坩埚中的石英管中预焙烧2小时。在焙烧期间，用氩冲洗石英管三次并再次抽空到8hPa。然后以每分钟5.5℃的速度将炉温升高到700℃，并且在700℃烧结该混合物24小时。该烧结粉末被再次研磨并筛分到小于40μm的颗粒尺寸。用X射线衍射仪检测形成相的晶体结构。
这样可实现初始37lm/W的光效率。1000工作小时之后，光效率为34lm/W。对于VUV光的量子效率为约70％。

Claims (11)

1、一种气体放电灯，备有用适合于发射VUV辐射的气体放电的气体填充物填充的气体放电容器、含有降低转换发光体的发光体涂层及用于点燃和维持气体放电的装置，其中降低转换发光体在基质晶格中含有第一镧系离子和第二镧系离子的一对活化剂及选自铜(I)离子、银(I)离子、金(I)离子、锌(II)离子、镓(III)离子、铟(III)离子、铊(III)离子、锗(IV)离子、锡(IV)离子和铅(IV)离子的组的敏化剂。
2、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于第一镧系离子和第二镧系离子的一对活化剂选自钆(III)-铕(III)；钆(III)-钬(III)；铒(III)-钆(III)和镨(III)-锰(II)的组。
3、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于降低转换发光体具有选自铊(I)离子、铅(II)离子、铋(III)离子、铟(I)离子、锡(II)离子、锑(III)离子、镓(I)离子、锗(II)离子和砷(III)离子的组的共敏化剂。
4、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于降低转换发光体具有选自铈(III)离子、镨(III)离子、钕(III)离子、钐(III)离子、铕(III)离子、钆(III)离子、铽(III)离子、镝(III)离子、钬(III)离子、铒(III)离子、铥(III)离子、镱(III)离子和镥(III)离子的组的共敏化剂。
5、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于降低转换发光体具有作为第一镧系离子的钆(III)离子和作为第二镧系离子的钬(III)离子或铕(III)离子和选自铽(III)离子、镱(III)离子、镝(III)离子、铕(III)离子、钐(III)离子和锰(II)离子的组的共活化剂。
6、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于降低转换发光体的基质晶格是氟化物。
7、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于降低转换发光体含有浓度为10-99.98mol％的第一镧系离子、浓度为0.01-30mol％的第二镧系离子和浓度为0.01-30.0mol％的敏化剂。
8、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于降低转换发光体含有浓度为5.0-20.0mol％的敏化剂。
9、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于降低转换发光体含有浓度为0.01-30mol％的共敏化剂。
10、根据权利要求1的气体放电灯，其特征在于降低转换发光体含有浓度为0.5mol％的共活化剂。
11、一种降低转换发光体，其在基质晶格中具有第一镧系离子和第二镧系离子的一对活化剂和选自铜(I)离子、银(I)离子、金(I)离子、锌(II)离子、镓(III)离子、铟(III)离子、铊(III)离子、锗(IV)离子、锡(IV)离子和铅(IV)离子的组的敏化剂。
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