DE2113240A1

DE2113240A1 - Verfahren zur Verbesserung der Haftung von Leuchtstoffen

Info

Publication number: DE2113240A1
Application number: DE19712113240
Authority: DE
Inventors: Erzsebet Dipl-Ing Berlowitz; Kardos Ferenc Dipl-Ing Dr
Original assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Current assignee: Egyesuelt Izzolampa es Villamossagi Rt
Priority date: 1970-05-27
Filing date: 1971-03-15
Publication date: 1971-12-09
Also published as: AT303194B

Description

VERFAHREN ZUR VERBESSERUNG DER HAFTUNG VON LEUCHTSTOFFEN Die Erfindung betrifft eine Verfahren, welches sich zur Vervesserung der Haftung und zur Verringerung der Wirkungsgradabnahme der auf die Glaskolbeninnenfläche von Gasentladungslichtquellen, vor allem von Quecksilberhochdruckdampfentladungslampen aufgetragenen Leuchtstoffscheichten eignet.
Vor der ausführlichen Schilderung des Webens der Erfindung beabsichtigen wir untenfolgend eine kurze Beschreibung der gegenwärtigen diesbezüglichen Technik und derjenigen Schwierigkeiten zu geben, die mittels der Erfindung be-@eitigt werden.
Bekanntlich wird der Wirkungegrad der meisten, in Gasentladungslichtquellen angewandten Leuchtstoffe durch das ?!tahien stark beeinträchtigt, infolgsdessen ist es zweekmäßig, diese womöglich in grober Korngrößnverteilung anzuwenden. im Interesse der guten Lichtausbeute ist es vorteilhaft, wenn mindestens 90% der Leuchtstoffkörner im Bereich von 3 bis 25 Mikron liegt. Bei solcher Korngrößenverteilung haften jedoch die Leuchtstoffkörner nur schwach zur Glasoberfläche und werden im Laufe des Pump- und Gasfüllverfahrens unter der Wirkung der Gaseinströmung abgeblasen oder trennen sich in der fertigen Lampe unter Wirkung desAnschlags ab.
Auch ist es bekannt, daß sich der Wirkungsgrad einzelner Leuchtstoffe verringert, wenn sie in einer Oxydations-, bzw. Reduktionsatmosphäre einer dauerhaften Wärmewirkung und/oder einer Ultraviolettstrahlung ausgesetzt werden, da ihr Grundstoff oder Aktivator sich unter dies@n Wirkungen verändert. Unter solchen Umständen erleiden z.B die mit zweiwertigem Zinn aktivierten Stron@siumorthophosphat-Leuchtstoffe sowohl in einer Oxydations, wie auch Reduktionsatmoshäre einen Schaden, da das zweiwertige Zinn zu vierwertigem oxydiert, bzw. zu Metallzinn reduziert werden kann. Bin anderes Beispiel hierfür ist der mit Europium aktivierte Yttriurnvanadat-Leuchtstoff, aus welchem sich in einer Reduktionsatmosphäre niedrigwertige Van@diumoxyde ausscheiden können. Selbstverständlich kommen all diese Wirkungen in erhöhtem Grad zur Geltung. wenn der Leuchtstoff zwecks besserer Haftung feiner zerkleinert wird.
Die bisher bekannten Lösungen, die die bessere Ilaftung der Leuchttsoffe zur Glasoberfläche bezwecken. beruhen teils auf der Anwendung des Leuchtstoffes selbst in einer feineren Verteilung oder auf der Beimischung eines feinverteilten, kristallinisc@en Stoffes, und teils auf der Zugabe anorganischer Salze am; Leuchtstoffüberzug oder atif der Auttragung solcher Salze auf die Glasfläche. Bei Verbesserung der Haftung verschlechtern diese Verfahren je@och die Anfangslichtausbeute und/oder den Lichtabfall oder lassen zumindest dieselben unverändert. In Anbetracht dessen, daß die Erfindung auf einer vollkommen neuartigen Erkenntnis beruht, sehen wir von der weiteren Erläuterung des Standes der Technik ab und verweisen statt dessen auf das Werk von V.L.
Ljovsin: "Luminiszenz flüssiger und fester Stoffe" (Akademie Verlag, Budapest, 1956), das diesbezüglich eins allemeine Zusemmenfassung enthält.
Im Wege unserer Versuche, die zur Erfindung führten, bestreuten wir uns, die zuvor kurs und in Umrissen dargelegten Schwierigkeiten su beseitigen. Die Erfingdung beruht auf der Erkenntnis, daß vor allem bei Lichtquellen. wobei die Leuchtstoffschicht von der Entladung getrennt ist, z.B. in Quecksiberhochdruckdampflampen, die Verbesserung der Haftung und des Liohtabfalis mittels ein und desselben Verfahrens bar ist, wenn ein derartiger feinverteilter Stoff großer Oberfläche in der Menge von 3 - 15°,vorteilhaft von 5 - 10% dem Leuchtstoff beigemengt wird, der auf seiner Oberfläche und/oder in seiner Textur - nach unseren Messungen etwa 2 - 8% - gebundenes Wasser enthält. Zu diesem Zweck eignet sich besonders gut z.B. ein solches amorphes Aluminiumoxyd, Siliziumoxyd, Zirkondioxyd oder Titandioxyd, desen durchschnittliche Korngrößenvertilung maximum 2 Mikron, vorteilhaft 0,1 - 1 Mikron beträgt, Nach unseren Prüfungen wird - aus bisher noch nicht ganz geklärten Gründen - der im Laufe des Gebrauches auftretende Lichtabfall durch die Gegenwart eines solchen Stoffes in großem Maße verbessert. Vermutlich bringt in der geschlossenen tampe der durch die Zugabe in dem die Leuchtstoffschicht berührenden Gasraum aufrechterhaltene, konstante Wassergehalt ein solches Redox-Bystem sustande, welches den z.B. mit dem zwewertigen Zinn aktivier- ten Strontiumorthophoshat- oder mit dem @uropium aktivierten Yttriumvanadat-Leuchtstoff gegen dis redusierenden Verunreinigungen des Gasraumes schützt.
Zur besseren Erläuterung des Gesagten und um die Erfindung verständlicher zu machen, geben wir untenstehend dafolgende Beispiel: mit 200 g Zinn aktivierten Strontiumorth@-phosphat-Leuchtstoff und 18 g amorphes Aluminiumoxyd von 0,6 Mikron durchschinttlicher Korngröß wird 250 ml butylaseltathaltige Nitrozelluloselösung in einer Porzellan-Kugelmühle von 1,5 Liter 4 Stunden lang gemahlene Mit der derweise gewonnenen Suspension werden Kolben von Quecksilberhochdruckdampflampen in der üblichen Weise überzogen, sodann werden aus denselben Lampen, ebenfalls in der übnlichen Weise, gefertigt.
Die derart gefertigten Leuchtstoffüberzüge hafton sehr gut zur Kolbenwand und der Lichtabfall von 100 Stunden der mit denselben gefertigten Lampen ist @@ 2 - 6% gerin ger, als bei Lampen, deren Leuchtstoffüberzug ohne Zusatz bereitet wurde. Der Anfangslichtstrom der Lampen mit Leuchtstoffüberzug mit und chne Zusatz ist annähernd derselbe.
Wenn jedoch der Leuchtstoff von Überzügen ohne Zusatz bis z@ einer solchen Korngößenverteilung gemahlen wird, wobei die selben ebenfalls gut zur Kolbenwand haften. ergibt sich ein um 1 - 8% geringerer Lichtstrom.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Verbesserung der Haftung und zur Verringerung der Wirkungsgradabnahme der auf die Glaskolbeninnenfläche von Gasentladungslichtquellen, vor allem von Quecksilberhochdruckdampfentladungslampen, aufgetragenen Leuchtstoffschichten; wobei mindestens eines der Oxyde A1203, Si02 oder TiO2 dem Leuchtstoff von Phosphattyp, und zwar in einer Menge von 3 - 15 %, vorteilhaft von 5 - 10 %, beigemengt, und sodann mit der aus der Mischung zubereiteten, üblichen Suspension die Kolbenwand in bekannter Weise überzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß für das in der Suspension angewandte Oxyd ein Oxyd mit 2-8 % gebundenem Wasser und mit einer Korngrdße von 0,1 - 1 Mikron, maximal 2 Mikron, verwendet wird.