DE1121214B

DE1121214B - Verfahren zum Aufbringen einer Leuchtstoffschicht

Info

Publication number: DE1121214B
Application number: DEN19017A
Authority: DE
Inventors: Shigeru Kamiya
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1959-10-10
Filing date: 1960-10-07
Publication date: 1962-01-04

Description

Verfahren zum Aufbringen einer Leuchtstoffschicht Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überziehen von Glashüllen elektrischer Gasentladungslampen mit einer Fluoreszenzschicht und auf elektrische Gasentladungslampen, die durch dieses Verfahren hergestellt sind. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Anbringung einer Fluoreszenzschicht auf der Innenwand von Fluoreszenzlampen mit einer Toroidhülle.
Zum Bedecken der Innenseite einer Glashülle einer Fluoreszenzlampe, insbesondere mit Toroidgestalt, wird seit langem ein Verfahren benutzt, bei dem eine Fluoreszenzsubstanz in einem Bindemittel, das durch Lösung von Nitrozellulose in einem Acetatester, z. B. Butylacetat, hergestellt wurde, suspendiert und aus der Suspension auf die Hülle abgesetzt wird, worauf die Schicht mit einer Lösung oder einer Suspension von Borsäure bedeckt und einer Wärmebehandlung unterworfen wird. Bei diesem Verfahren kann eine vorzügliche Bindung zwischen der Leuchtschicht und der Innenwand der Glashülle erzielt werden, aber dieses Verfahren hat den Nachteil, daß die Fluoreszenzlampe während des Gebrauchs sich leicht schwärzt.
Ein andere, bekanntes Verfahren besteht aus dem Überziehen der Innenseite der Glashülle mit einer Schicht aus der Suspension eines Leuchtstoffes, der mit einem organischen Bindemittel und mit einem Flußmittel gemischt ist, das, nachdem die angebrachte Schicht gut getrocknet worden ist, durch eine Wärmebehandlung geschmolzen wird. Die erforderlichen Eigenschaften eines solchen Flußmittels sind folgende: Zunächst muß der Schmelzpunkt zwischen 600 und 900°C liegen, da es kein organisches Bindemittel gibt, das bei einer Temperatur unterhalb 600° C vollständig weggebrannt werden kann. Es bleibt dann Kohlenstoff in und auf der Leuchtschicht zurück, so daß die Glasröhre Flecken aufweist. Ein Flußmittel, das erst oberhalb einer Temperatur von 900° C schmilzt, ist nicht anwendbar, da das Glasrohr bei dieser Temperatur gefährdet wird. Ferner soll das Flußmittel ein hohes Reflektionsvermögen für Ultraviolettstrahlung, insbesondere für Strahlung mit einer Wellenlänge von 2537 A aufweisen, da sonst ein Teil der Ultraviolettstrahlung durch das Flußmittel und nicht durch den Leuchtstoff absorbiert wird, so daß die Lichtausbeute der Entladungslampe verringert wird. An dritter Stelle soll das Flußmittel chemisch stabil sein und während des Gebrauchs der Entladungslampe keine Änderung aufweisen. Materialien, welche diesen Bedingungen teilweise genügen, sind Zinkborat und Cadmiumborat, aber diese haben eine Absorption in dem Ultraviolettbereich. Außerdem haben diese Borate Schmelzpunkte, die etwas höher liegen, als gewünscht ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufbringen einer Leuchtstoffschicht auf der Glashülle einer Gasentladungslampe beruht auf dem Schlämmverfahren und benutzt eine Suspension eines Leuchtstoffes in einem geeigneten borathaltigen Mittel, das in die Lampe eingeführt und darauf zum größten Teil entfernt wird, worauf die Lampe getrocknet und erwärmt wird. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension ein Borat der Zusammensetzung: mCa0 nBa0 - 2B20;; enthält, worin m + n = 1 und 0,2:9 m < 0,8 ist. Dieses Borat ist nach dem Trocknen und Erwärmen der Lampe als Bindemittel für den Leuchtstoff wirksam.
Die durch die vorerwähnte Formel angedeuteten Borate haben praktisch keine Absorption im Ultraviolettbereich und weisen Schmelzpunkte auf, die in Abhängigkeit vom Verhältnis m zu n zwischen etwa 750 und 1000°C liegen. Wenn m, wie vorstehend angegeben, zwischen 0,2 und 0,8 gewählt wird, überschreitet der Schmelzpunkt nicht den Wert von etwa 900°C. Der niedrigste Schmelzpunkt wird erzielt bei einem Wert von m = 0,7. Dies ist aus der graphischen Darstellung ersichtlich, in der die Schmelzpunkte in Grad Celsius als Ordinate und das Verhältnis zwischen Ca0 und Ba0 als Abszisse aufgetragen sind. Der Bereich zwischen den gestrichelten Linien ist der Bereich, auf den sich die vorliegende Erfindung bezieht. Der niedrigste Schmelzpunkt bei einem Wert von m = 0,7 beträgt etwa 750°C.
Durch Mischung von reinem Ca C 03, Ba C 03 und H3 BO 3 in dem gewünschten Verhältnis und durch Glühen in einem elektrischen Ofen bei einer Temperatur zwischen 650 und 800°C während 2 Stunden lassen sich die Borate leicht herstellen.
Die mit dem Leuchtstoff zu mischende Boratmenge in der Suspension liegt vorzugsweise zwischen 3 und 15 Gewichtsprozent des Leuchtstoffes. Unterhalb 3 °/o ist die Haftung nicht ganz ausreichend, und es ist nicht notwendig, mehr als 15 % zu verwenden. Da jedoch Ultraviolettstrahlung nicht absorbiert wird, ist der verwendete Prozentsatz nicht besonders kritisch.
Der Leuchtstoff wird, wie vorstehend erwähnt, mit den Boraten vermischt auf der Innenseite der Glashülle angebracht und durch Erwärmung damit verbunden.
Ein weiteres Bindemittel, wie z. B. Nitrozellulose, kann in der Suspension vorgesehen werden.
Die Verbindung zwischen der Leuchtschicht und dem Glas ist besonders stark, so daß das überzogene Glasrohr einer weiteren Wärmebehandlung, z. B. zum Biegen des Rohres zum Erzielen der gewünschten Gestalt, z. B. einer Toroidgestalt, unterworfen werden kann, ohne daß die Schicht Neigung zum Abblättern zeigt.
Da dieSchmelzpunkte derBorate zwischen 750 und 1000'C liegen, brauchen keine Schwierigkeiten befürchtet zu werden, wenn auch ein organisches Bindemittel, wie z. B. Nitrozellulose, benutzt wird, da diese Temperaturen ausreichen, um dieses Bindemittel nahezu vollkommen wegzubrennen. Bei diesen Temperaturen wird das Glas, auf dem die Schicht angebracht wird, nicht beschädigt. Es tritt außerdem keine Bildung von Flecken oder Schwärzung während des Gebrauches der Lampe auf.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Aufbringen einer Leuchtstoffschicht auf der Glashülle einer Gasentladungslampe, bei dem eine Suspension eines Leuchtstoffes in einem geeigneten borathaltigen Mittel in die Lampe eingeführt, der größte Teil der Suspension aus der Lampe entfernt und die Lampe getrocknet und erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension ein Borat der Zusammensetzung: mCa0 nBa0 - 2B203 enthält, worin m T n = 1 und 0,2< m _< 0,8 ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Borat m = 0,7 ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Suspensionsmittel ein organischer Stoff ist, z. B. Butylacetat.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension außerdem Nitrozellulose als Binden-littel enthält, das während der Erwärmung der Lampe nahezu vollkommen entfernt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erwärmung bei einer Temperatur zwischen 750 und 900°C erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension 3 bis 15 Gewichtsprozent des Leuchtstoffes an Borat enthält.
7. Elektrische Gasentladungslampe, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 hergestellt ist. B. Elektrische Entladungslampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Glashülle die Gestalt eines Torus aufweist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 929 924.