CN1647241A - 发光荧光屏 - Google Patents

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Abstract

通过嵌入发光粒子，在包含氧化铝粒子的磷酸铝基质中构成发光层和用，例如，氧化钇的顶涂层来覆盖嵌入的发光粒子，降低荧光灯中汞的消耗。

Description

发光荧光屏
本发明涉及包含嵌在无机物质中的发光粒子的发光荧光屏。本发明还涉及包含这种发光荧光屏的放电灯。
从US 5,808,407中可得知，其开始段落中所述的发光荧光屏。已知的发光荧光屏是荧光灯的一个部件。在其发光粒子不是嵌在无机层的荧光灯中，灯容器中存在的汞会与发光材料发生互相的作用。这就会导致发光材料性能的下降。另外，在荧光屏使用期间，汞会从放电中消失，进入发光材料中。这种汞消耗的原因被认为是，在制造灯的时候，在灯容器中加入了比本来所须数量更多的汞，如果不存在汞消耗的话。从环保的观点看，这是人们所不希望的。过去，人们曾企图通过涂覆一层与汞不会发生强烈作用的发光粒子涂层来降低汞的消耗。或将这种材料的涂层涂在整个发光荧光屏上。虽然这两种方法都可在一定程度上降低汞的消耗，但是仍存在相当高的汞消耗，因为发光荧光屏的表面积仍然很高。这种高表面积是由于单个的发光粒子之间存在孔隙而引起的。如US5,808,407中所叙述，高表面积的问题可以通过在无机物质中嵌入发光材料的粒子而得到解决。因为无机物质填满了发光粒子之间的孔隙，剩余的表面积就会变得非常小，所以，发光荧光屏与汞之间的只能发生很少量的相互作用。在US 5,808,407中用于嵌入的无机物质是硅酸铝。这种材料的严重缺点是，当发光荧光屏的厚度超过几个μm时，就会在发光荧光屏的表面形成裂纹。这些裂纹会提高发光荧光屏的表面积，同时还会使发光粒子的表面与汞发生相互作用，因此，当其厚度高于大约1μm时，已知的发光荧光屏就不能再维持非常低的汞消耗。但是，应确信的是，实际上，在放电中产生的全部紫外线辐射都会被发光粒子吸收，形成其厚度相当于发光粒子平均直径几倍的发光荧光屏，这是理想的。由于实际上发光粒子的直径通常都为μm数量级，这就要求发光荧光屏的厚度至少为几个μm。
本发明的目的是提供一种嵌入了发光粒子的发光荧光屏，即使发光荧光屏的厚度比较高时，该荧光屏实际上具有非常低的无裂纹的表面积。
因此，开头段落中所述的发光荧光屏的特征在于，所述无机物质包括磷酸铝。
人们发现，可以采用磷酸铝来形成比较厚的无裂纹发光荧光屏。
人们还发现，如果无机物质进一步包含无机氧化物粒子，可以得到更厚的无裂纹发光荧光屏，上述无机氧化物优选为氧化铝或氧化硅。该粒子是起填充物的作用。为了使发光粒子之间的孔隙能填充得好，最重要的是，金属氧化物粒子的平均直径要比发光粒子的平均直径小得多。实际上，人们发现，当发光粒子的平均直径为几个μm时，金属氧化物粒子的平均直径优选为几个nm。
本发明的发光荧光屏非常适用于放电灯，尤其是荧光灯，其理由如上所述。这样一种放电灯通常包括一个能透过可见光的灯容器，发光荧光屏最好附着在灯容器的内壁部件上。本发明的发光荧光屏也可以附着在灯容器的外壁部件上。
人们发现，虽然本发明的发光荧光屏的表面积比较小，但用一个顶涂层来覆盖发光荧光屏就可实现进一步降低汞的消耗。所述顶层应该在与汞的相互作用比较小的材料外面形成。包含一种化合物的顶层已经得到良好的结果，上述化合物可选自氧化钇、钇-锶硼酸盐和氧化铝。
本发明的荧光灯可以，例如，通过下述方法制成：在水中，将发光粒子和氧化铝粒子与单磷酸铝混合，然后采用本技术领域中人所共知的技术将所得的浆液涂到灯容器的壁上。然后，随后让该灯在大约100℃下干燥和在300℃-400℃的温度范围内在空气中加热，以便形成含氧化铝粒子和发光粒子的磷酸铝基质。或者采用本技术领域中人所共知的技术，将仅含发光粒子的发光层涂覆到灯容器的壁上。接着，使包含氧化铝(或氧化硅)和单磷酸铝的浆液与发光层接触。这种方法可使发光粒子之间的孔隙被这种浆液填满，而且浆液还可覆盖发光层的表面。然后，让该灯在空气中干燥和加热。用醋酸钇溶液涂在发光荧光屏上，然后在500℃-600℃下进行干燥和加热的方法，也可以将例如氧化钇的顶涂层涂上去。

Claims (8)

1.一种包含嵌在无机物质中的发光粒子的发光荧光屏，其特征在于，该无机物质包括磷酸铝。
2.权利要求1的发光荧光屏，其中的无机物质还包括无机氧化物粒子。
3.权利要求2的发光荧光屏，其中的无机氧化物包括选自氧化铝和氧化硅的一种化合物。
4.一种装配有权利要求1、2或3发光荧光屏的放电灯。
5.权利要求4的放电灯，其中，放电灯包括能透过可见光的灯容器，并且发光层是附着在容器的内壁部件或外壁部件上。
6.权利要求5的放电灯，其中，发光荧光屏的一个顶层覆盖着。
7.权利要求6的放电灯，其中，顶层包括选自氧化钇、钇-锶-硼酸盐和氧化铝中的一种化合物。
8.权利要求4-7的放电灯，其中，放电灯是荧光灯。
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