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Technischer
Hintergrund der Erfindung
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Technisches
Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes. Die Erfindung betrifft insbesondere
eine Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes, welche für einen Scheinwerfer oder einen
Nebelscheinwerfer eines Automobils vorteilhaft verwendet wird.
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Beschreibung des Standes
der Technik
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Als
Scheinwerfer oder Nebelscheinwerfer für ein Automobil wird beispielsweise
eine Lampe verwendet, welche gelbes Licht ausstrahlt, damit der
Fahrer auch bei dichtem Nebel oder Regen ein geeignetes Sichtfeld
erhält.
Bei einer derartigen Lampe wird der Normbereich der Chromatizität des ausgestrahlten
gelben Lichtes durch die "ECE-Regelung
Nr. 37" festgelegt.
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Herkömmlicherweise
ist als Lampe zum Ausstrahlen gelben Lichtes, welche für einen
Schweinwerfer eines Automobils verwendet wird, eine Lampe bekannt,
welche umfasst:
- – eine Glühlampe mit einer farblosen,
transparenten Leuchtröhre;
- – einen
konkaven Reflektor, welcher diese Glühlampe umgibt; sowie
- – ein
Frontglas, welches in einer Öffnung
dieses konkaven Reflektors angeordnet ist, und bei welcher das Frontglas
durch einen Farbstoff auf der Basis von Cadmium gelb gefärbt ist.
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Da
jedoch ein Schwermetall, wie Cadmium oder dergleichen, auf den menschlichen
Körper
negative Einflüsse
ausübt,
ist es im Hinblick auf die Umwelt erwünscht, bei einer Lampe für ein Automobil
kein Material zu benutzen, welches ein Schwermetall, wie Cadmium
oder dergleichen, enthält.
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Eine
Offenbarung einer Cadmium enthaltenden Pigmentmischung, welche Ti-SB-Cr-Oxid
und/oder Nickeltitanat enthält,
ist in US-Patent Nr. 4633127 zu finden. Die Pigmentmischung ist
eine Pulverschicht mit Lichtstreuungseigenschaften, welche auf die
Innenoberfläche
eines Lampenkolbens aufgebracht wird.
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Als
Mittel zum Herstellen einer Lampe, welche gelbes Licht ausstrahlt,
ist beispielsweise bekannt, die Außenoberfläche des Lampenkolbens mit einem
gelb gefärbten
Film zu versehen. Eine Zusammensetzung zum Herstellen eines gelb
gefärbten
Films ist bekannt (veröffentlichte
japanische Patentanmeldung HEI 6-92623). Diese Zusammensetzung wird
dadurch hergestellt, dass in einer Lösung von Alkylsilikat, wie
Tetraethoxysilan oder dergleichen, Vanadiumpentoxid-Pulver mit einer
Korngröße von kleiner/gleich
0,2 μm (Mikrometer)
fein verteilt vorliegt.
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Da
ein Farbfilm, welcher durch diese Zusammensetzung erhalten wird,
jedoch den durch die "ECE-Regelung
Nr. 37" festgelegten
Chromatizitätsbereich
nicht erfüllt
oder einen niedrigen Lichtstrahl-Durchlassgrad aufweist, ist er
für einen
Farbfilm für
eine Lampe nicht geeignet. Wenn zum Verteilen des Vanadiumpentoxid-Pulvers
eine Dispersionsmischungs-Vorrichtung, wie eine Kugelmühle oder
dergleichen, verwendet wird, besteht ferner die Gefahr, dass im
Farbfilm Veränderungen
des Farbtons sowie eine Absenkung des Lichtstrahl-Durchlassgrades
als Folge davon entstehen, dass bei der Herstellung der Zusammensetzung
Pulver eingemischt wird, welches vom Zermahlmedium sowie der Innenwand
der Vorrichtung stammt, welches durch Abrieb entstanden ist.
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Ferner
ist als Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes eine Lampe bekannt, bei welcher die
Außenoberfläche des
Kolbens mit einem vielschichtigen Film versehen ist, bei welchem
Schichten mit einem niedrigen Brechungskoeffizienten wie aus Siliciumdioxid
oder dergleichen und Schichten mit einem hohen Brechungskoeffizienten
wie Titandioxid oder dergleichen in abwechselnder Weise übereinander
gelegt sind (beispielsweise die veröffentlichte britische Patentanmeldung
GB 2183363 A ).
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Bei
einem derartigen vielschichtigen Film wird eine Lichtinterferenz
ausgenutzt. Da er die Eigenschaft hat, dass Licht in einem bestimmten
Wellenlängenbereich
durchgelassen wird, und zugleich auch die Eigenschaft hat, dass
Licht in einem bestimmten Wellenlängenbereich reflektiert wird,
hat man jedoch den Nachteil, dass je nach der Streuung der Schichtdicke
sowie des Strahlungswinkels des Lichtes, Licht neben gelbem Licht
ausgestrahlt wird.
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Außerdem ist
eine Niederdruck-Dampfentladungslampe mit einer Ti-Dioxid und Ni-Oxid
enthaltenden gelben Pigmentschicht bekannt, wie in US-Patent Nr.
4800319 offenbart ist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
Erfindung wurde gemacht, um die vorstehend beschriebenen Nachteile
beim Stand der Technik zu beseitigen. Der Erfindung liegt daher
als erste Aufgabe zugrunde, eine Glühlampe zum Ausstrahlen gelben Lichtes
anzugeben, bei welcher gelbes Licht ausgestrahlt werden kann, ohne
dass ein Material verwendet wird, welches Schwermetalle enthält, die
auf die Umwelt negative Einflüsse
ausüben,
wie Cadmium, Blei und dergleichen.
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Eine
zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Glühlampe zum
Ausstrahlen gelben Lichtes anzugeben, welche einen leicht herstellbaren
Farbfilm mit einer hohen Transparenz sowie einer großen Wärmebeständigkeit
aufweist, und bei welcher das gewünschte gelbe Licht ausgestrahlt
werden kann, ohne dass ein Material verwendet wird, welches Schwermetalle
enthält,
die auf die Umwelt negative Einflüsse ausüben, wie Cadmium, Blei und
dergleichen.
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Diese
Aufgaben werden erfindungsgemäß gemäß den Merkmalen
von Ansprüchen
1 und 4 gelöst.
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Die
Aufgaben werden ferner erfindungsgemäß dadurch vorteilhaft gelöst, dass
ein Farbfilm durch·Sintern
einer Überzugsflüssigkeit
hergestellt wird, welche durch Mischen der nachstehend beschriebenen
Lösung A
mit der nachstehend beschriebenen Lösung B erhalten wird:
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(Lösung A)
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Einer
Lösung,
welche durch Lösen
von Nickelsalz in einem organischen Lösungsmittel und durch Lösen von
Antimonsalz in dem organischen Lösungsmittel
hergestellt wird, wird Titanalkoxid zugesetzt und zur Reaktion gebracht.
Dieser Lösung
wird ein Stabilisator zugefügt,
welcher aus einer Verbindung besteht, die mit Titan ein Chelat bilden
kann. Auf diese Weise wird die Lösung
A hergestellt.
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(Lösung B)
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Einer
Lösung,
welche durch Lösen
von Nickelsalz in einem organischen Lösungsmittel sowie durch Lösen von
Antimonsalz in dem organischen Lösungsmittel
hergestellt wird, wird Wasser und danach Titanalkoxid zugesetzt
und zur Reaktion gebracht. Danach wird ein Stabilisator zugesetzt,
welcher aus einer Verbindung besteht, die mit Titan ein Chelat bilden
kann. Auf diese Weise wird die Lösung
B hergestellt.
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Organische
Lösungsmittel
sind grundsätzlich
alle jene, in welchen sich die verwendeten Komponenten ausreichend
lösen und
welche nicht zu unerwünschten
Reaktionen mit den Reak tionsteilnehmern führen. Besonders geeignet sind
einwertige Alkohole, Glykolether oder Acet-essigester, welche auch
in Gemischen untereinander verwendet werden können.
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Der
Stabilisator ist eine Verbindung, welche mit Titan ein Chelat bilden
kann. Bevorzugt sind solche Stabilisatoren, die zur Bildung von
Chelatringen führen.
Bevorzugt ist es, wenn der Stabilisator in etwa stöchiometrischer
Menge zum Titan eingesetzt wird, so dass sichergestellt ist, dass
sowohl das Titan als auch der Stabilisator im wesentlichen vollständig miteinander
reagieren.
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Besonders
bevorzugte Stabilisatoren sind β-Diketone
oder β-Ketosäuren. Diese
zweiwertigen Stabilisatoren werden zweckmäßig in einem Molverhältnis von
etwa 2 : 1 zum Titan eingesetzt, also in dem bereits erwähnten stöchiometrischen
Verhältnis,
welches eine im wesentlichen vollständige Reaktion der beiden Komponenten
sicherstellt.
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Auch
die verwendeten Salze sind nicht besonders beschränkt. Zweckmäßig werden
solche Salze verwendet, die sich im eingesetzten Lösungsmittel
in hinreichendem Maße
lösen.
Geeignet sind beispielsweise Nickelnitrat, Tetraisopropoxytitan,
Antimontrioxid, oder Tetrabutoxytitan.
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Eine
besonders bevorzugte Farblösung
zum Sintern wird erhalten, wenn man Lösungen A und B miteinander
mischt, mit den Gewichtsprozenten 7 bis 13 Gewichtsprozent Nickelnitrat-6-Hydrat,
0,6 bis 1,2 Gewichtsprozent Antimontrioxid, 10 bis 15 Gewichtsprozent
Tetraisopropoxytitan und 7 bis 12 Gewichtsprozent Acetylaceton.
Lösung
B enthält
außerdem
noch 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent Wasser. In der erfindungsgemäßen Überzugslösung werden
diese Lösungen
A und B vorteilhaft in einem Gewichtsverhältnis zueinander von 90 : 10
bis 30 : 70 miteinander gemischt.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von mehreren in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispielen
weiter beschrieben.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Beispiels
einer erfindungsgemäßen Glühlampe zum
Ausstrahlen gelben Lichtes;
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2 ist
eine schematische Darstellung des Winkels des Strahlungslichtes
bei einem Ausführungsbeispiel,
bei welchem die Chromatizität
gemessen wurde, und
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3 ist
ein Diagramm, welches Farbkoordinaten des Strahlungslichtes bei
Glühlampen
zum Ausstrahlen gelben Lichtes bei Ausführungsbeispielen darstellt.
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Ausführliche Beschreibung der Erfindung
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1 ist
eine schematische Querschnittsdarstellung der Anordnung eines Beispiels
einer erfindungsgemäßen Glühlampe zum
Ausstrahlen gelben Lichtes, welche einen Kolben 10 aus
hartem Glas aufweist, dessen eines Ende mit einem hermetisch abgeschlossenen
Teil 11 und dessen anderes Ende mit einem Rest 12 eines
Auslassrohrs versehen ist. In diesem Kolben 10 ist ein
wendelartiger Leuchtfaden 15 angeordnet, welcher sich entlang
einer Richtung, erstreckt, welche dessen Längsachsrichtung orthogonal
schneidet. An die beiden Enden dieses Leuchtfadens 15 sind
Anschlussstifte 16, 17 angeschlossen, die den
hermetisch abgeschlossenen Teil 11 des Kolbens 10 hermetisch
durchdringen und sich von diesem weg erstrecken. Die Außenoberfläche des
Kolbens 10 ist mit einem Farbfilm 20 versehen,
welcher vom durch den Leuchtfaden 15 ausgestrahlten Licht
den Anteil an gelbem Licht durchlässt.
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Es
ist bevorzugt, dass dieser Farbfilm eine Dicke von 2 bis 3,5 μm (Mikrometer)
aufweist. Bei einer Dicke des Farbfilms 20 von kleiner
als 2 μm
gibt es Fälle,
in welchen es schwierig ist, das gewünschte gelbe Licht zu erhalten.
Im Fall andererseits, dass die Dicke des Farbfilms 20 bei
größer als
3,5 μm liegt,
gibt es Fälle, in
welchen man keine hohe Transparenz erhalten kann.
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Der
Farbfilm 20 besteht im Wesentlichen aus einem zusammengesetzten
Oxid von Titan, Nickel sowie Antimon. Das Gewichtsverhältnis von
Titan, Nickel und Antimon zueinander beim Farbfilm 20 beträgt 5,6 bis 8,6
: 3,6 bis 6,6 : 1,0 bis 1,8. Dadurch kann man eine Glühlampe,
welche gelbes Licht ausstrahlt, zuverlässig erhalten.
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Es
ist bevorzugt, dass ein derartiger Farbfilm 20 dadurch
erhalten wird, dass auf den Kolben 10 eine Überzugsflüssigkeit
aufgetragen und gesintert wird, welche durch Mischen der nachstehend
beschriebenen Lösung
A und der nachstehend beschriebenen Lösung B erhalten wird.
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(Lösung A)
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Einer
Lösung,
welche durch Lösen
von Nickelsalz sowie Antimonsalz in einem organischen Lösungsmittel
hergestellt wird, wird Titanalkoxid zugesetzt und zur Reaktion gebracht.
Dadurch wird eine Polymerlösung
hergestellt, welche ein Polymer aus Titan, Nickel sowie Antimon
enthält.
Dieser Lösung
wird ein Stabilisator zugemischt, welcher aus einer Verbindung besteht,
die mit Titan ein Chelat bilden kann. Auf diese Weise wird die Lösung A hergestellt,
welche in der Überzugsflüssigkeit
enthalten ist.
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Als
organisches Lösungsmittel
zur Herstellung der Lösung
A kann man die Klasse der einwertigen Alkohole, die Acetessigester-Klasse,
die Glykolether-Klasse und dergleichen vorteilhaft verwenden. Konkrete Beispiele
der Klasse einwertiger Alkohole können Methanol, Ethanol, Pro panol,
Butanol und dergleichen sein. Konkrete Beispiele der Essigester-Klasse
können
Ethylacetat, Butylacetat und dergleichen einschließen. Konkrete
Beispiele der Glykolether-Klasse können Propylenglykoldimethylether,
Propylenglykolethylether und dergleichen einschließen.
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Diese
Verbindungen werden unter Berücksichtigung
des folgenden auf geeignete Weise ausgewählt, einzeln oder wenigstens
zwei Sorten miteinander kombiniert, und als organisches Lösungsmittel
zur Herstellung der Lösung
A verwendet:
- – Löslichkeit des verwendeten Nickelsalzes
sowie des·verwendeten
Antimonsalzes;
- – Feuchtigkeitsgehalt;
- – Verdampfungseigenschaft
bei der Sinterung;
- – Material
des verwendeten Kolbens; sowie
- – Art
der Vorrichtung zum Auftragen der Überzugsflüssigkeit.
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Ferner
ist es erwünscht,
ein organisches Lösungsmittel
mit einem an sich geringen Wassergehalt zu benutzen, damit auf die
Reaktion des Titanalkoxides kein negativer Einfluss ausgeübt wird.
Man kann auch ein organisches Lösungsmittel
vorteilhaft verwenden, welches durch eine Destillation raffiniert
und somit entwässert
wurde oder durch sonstige Maßnahmen
entwässert
wurde.
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Ein
bevorzugtes Benutzungsverhältnis
des organischen Lösungsmittels
in der Lösung
A liegt bei einem Gewichtsprozentanteil von 65 bis 75%. Im Fall
eines Gewichtsprozentanteils von kleiner als 65% wird eine viskose Überzugsflüssigkeit
erhalten, wodurch es Fälle
gibt, in welchen eine Regelung der Schichtdicke beim Auftragen dieser Überzugsflüssigkeit
schwierig wird. Im Fall eines Gewichtsprozentanteils von größer als
75% wird bei der erhaltenen Überzugsflüssigkeit
der Bestandteil für
die Ausbildung des Farbfilms 20 zu sehr verdünnt. Um
einen Farbfilm 20 mit einer erwarteten Dicke auszubilden,
muss man diese Überzugsflüssigkeit
häufiger
auftragen. Als Folge davon wird bei der Ausbildung des Farbfilms 20 der
Arbeitswirkungsgrad abgesenkt.
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Als
Nickelsalz kann man beispielsweise Nickel-(II)-nitrat6-Hydrat, Nickel-(II)-chlorid-6-Hydrat
und dergleichen verwenden. Als Antimonsalz kann man Antimontrioxid
und dergleichen verwenden. Als Titanalkoxid kann man Titanisopropoxid,
Titanbutoxid und dergleichen verwenden.
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Der
Stabilisator wird dazu verwendet, mit Titan ein Chelat, insbesondere
einen Chelatring, zu bilden, um auf diese Weise eine Polymerisation
von Nickel und Antimon zu unterdrücken und der zu erhaltenden Überzugsflüssigkeit
eine geeignete Viskosität
zu geben. Ein derartiger Stabilisator ist nicht speziell beschränkt, sofern
er mit Titan ein Chelat bilden kann. Man kann zum Beispiel eine
Verbindung der β-Diketon-Klasse,
wie Acetylaceton, Benzoylaceton und dergleichen, sowie die Klasse
der β-Ketosäuren, wie
Acetessigester, Propionylbuttersäure
und dergleichen, vorteilhaft verwenden.
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Bei
der Herstellung der Lösung
A liegt das Benutzungsverhältnis
von Nickelnitrat-6-Hydrat als Nickelsalz, Antimontrioxid als Antimonsalz,
Tetraisopropoxytitan als Titanalkoxid sowie Acetylaceton als Stabilisator zueinander
wünschenswerterweise
bei einem Gewichtsverhältnis
von 7 bis 13 : 0,6 bis 1,2 : 10 bis 15 : 7 bis 12, bevorzugt bei
einem Gewichtsverhältnis
von 8 bis 11 : 0,8 bis 1,1 : 11 bis 13 : 8 bis 11.
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Im
Fall eines übermäßig kleinen
Benutzungsverhältnisses
des Nickelsalzes weist der erhaltene Farbfilm häufig zu wenig Gelbton und eine
geringe Farbkraft auf. Im Fall eines übermäßig großen Benutzungsverhältnisses
von Nickelsalz weist der erhaltene Farbfilm häufig eine Trübheit und
eine niedrige Durchsichtigkeit auf. In diesem Farbfilm entstehen
ferner häufig
Risse und die Wärmebeständigkeit
nimmt ab.
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Im
Fall eines übermäßig kleinen
Benutzungsverhältnisses
des Antimonsalzes weist der erhaltene Farbfilm häufig eine geringe Farbkraft
auf. Ferner entstehen in diesem Farbfilm häufig Risse, wodurch der Film leicht
abgeht. Im Fall eines übermäßig großen Benutzungsverhältnisses
von Antimonsalz entsteht in dem erhaltenen Farbfilm eine Trübheit, und
seine Durchsichtigkeit ist häufig
niedrig.
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Im
Fall eines übermäßig kleinen
Benutzungsverhältnisses
von Titanalkoxid bleibt Salz übrig,
welches mit Titanalkoxid nicht reagiert hat, weil das relative Verhältnis zu
Nickelsalz sowie Antimonsalz zu klein ist. Als Folge davon entsteht
in dem erhaltenen Farbfilm häufig
eine Trübheit,
und seine Durchsichtigkeit ist häufig niedrig.
Im Fall eines übermäßig großen Benutzungsverhältnisses
von Titanalkoxid weist der erhaltene Farbfilm häufig eine geringe Farbkraft
auf, und in diesem Film entstehen häufig Risse.
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Im
Fall eines übermäßig kleinen
Benutzungsverhältnisses
des Stabilisators schreitet die Polymerisation von Titan, Nickel
sowie Antimon übermäßig fort.
In dem erhaltenen Farbfilm tritt deshalb eine Trübheit auf, und seine Durchsichtigkeit
ist deshalb häufig
niedrig. Wenn die Polymerisation von Titan, Nickel sowie Antimon noch
weiter fortschreitet, entsteht in der Lösung frühzeitig ein Sediment, wodurch
man keine vorteilhafte Lagerungsstabilität erhalten kann. Im Fall eines übermäßig großen Benutzungsverhältnisses
des Stabilisators wird beim Sintern zur Ausbildung des Farbfilms
eine lange Zeit in Anspruch genommen. Als Folge davon wird bei der
Ausbildung des Farbfilms kein hoher zeitlicher Wirkungsgrad erhalten.
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(Lösung B)
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Einer
Lösung,
welche durch Lösen
von Nickelsalz sowie Antimonsalz in einem organischen Lösungsmittel
hergestellt wird, wird Wasser und danach Titanalkoxid zugesetzt,
und die Mischung wird zur Reaktion gebracht. Dadurch wird eine Polymerlösung hergestellt,
welche ein Polymer aus Titan, Nickel sowie Antimon enthält. Dieser
Polymerlösung
wird ein Stabilisator zugemischt, welcher in einer Verbindung besteht,
die mit Titan ein Chelat bilden kann. Auf diese Weise wird die Lösung B hergestellt,
welche in der Überzugsflüssigkeit enthalten
ist.
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Als
konkrete Beispiele des organischen Lösungsmittels, des Nickelsalzes,
der Titanverbindung sowie des Antimonsalzes zur Herstellung der
Lösung
B können
die vorstehend beschriebenen Beispiele der Verbindungen sein, welche
zur Herstellung der Lösung
A verwendet werden. Man kann dieselben Substanzen wie bei der Lösung A oder
auch unterschiedliche Substanzen verwenden. Es ist jedoch erwünscht, dieselben
Substanzen wie bei der Lösung
A zu verwenden.
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Bei
der Herstellung der Lösung
B liegt das wünschenswerte
Benutzungsverhältnis
von Nickelnitrat-6-Hydrat als Nickelsalz, Antimontrioxid als Antimonsalz,
Wasser, Tetraisopropoxytitan als Titanalkoxid sowie Acetylaceton
als Stabilisator zueinander bei einem Gewichtsverhältnis von
7 bis 13 : 0,6 bis 1,2 : 0,3 bis 1,5 : 10 bis 15 : 7 bis 12, bevorzugt
bei einem Gewichtsverhältnis
von 8 bis 11 : 0,8 bis 1,1 : 0,4 bis 1,0 : 11 bis 13 : 8 bis 11.
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Im
Fall eines übermäßig kleinen
oder übermäßig großen Benutzungsverhältnisses
von Nickelsalz, Antimonsalz, Titanalkoxid sowie des Stabilisators
treten dieselben Probleme wie bei der Lösung A auf.
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Im
Fall eines übermäßig kleinen
Benutzungsverhältnisses
von Wasser entsteht in dem enthaltenen Farbfilm häufig eine
Trübheit,
wodurch die Durchsichtigkeit des Films niedrig wird. Im Fall eines übermäßig großen Benutzungsverhältnisses
von Wasser schreitet die Polymerisation von Titan, Nickel sowie
Antimon übermäßig fort.
Als Folge davon entsteht in der Lösung frühzeitig ein Sediment, wodurch
Fälle auftreten,
bei welchen keine vorteilhafte Lagerungsstabilität erhalten werden kann.
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Bei
dieser Lösung
B wird Wasser vor dem Zusatz von Titanalkoxid und der Umsetzung
mit diesem zugesetzt. Dadurch wird der Polymerisationsgrad des zu
erhaltenen Polymers höher
als der Polymerisationsgrad des Polymers in der Lösung A.
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(Überzugsflüssigkeit)
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Die Überzugsflüssigkeit
zum Erhalten eines Falbfilms wird durch Mischen der vorstehend beschriebenen
Lösung
A mit der vorstehend beschriebenen Lösung B hergestellt. Durch dieses
Mischen der Lösung
A und der Lösung
B miteinander, welche Polymere mit unterschiedlichen Polymerisationsgraden
enthalten, wird eine Überzugsflüssigkeit
mit vorteilhaften Schichtbildungseigenschaften erhalten. Zugleich
hat man die Vorteile, dass Risse kaum auftreten und man einen Farbfilm
mit einer hohen Durchsichtigkeit und hohen Wärmebeständigkeit erhalten kann.
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Es
ist erwünscht,
dass das Mischungsverhältnis
der Lösung
A zur Lösung
B bei einem Gewichtsverhältnis
von 90 : 10 bis 30 : 70, insbesondere 80 : 20 bis 40 : 60, liegt.
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Im
Fall einer Verwendung einer Überzugsflüssigkeit
mit einem übermäßig kleinen
Verhältnis
der Lösung
A oder im Fall einer Verwendung einer Überzugsflüssigkeit nur aus der Lösung A entsteht
in dem enthaltenen Farbfilm häufig
eine Trübheit,
wodurch die Durchsichtigkeit des Films niedrig wird. Im Fall einer
Verwendung einer Überzugsflüssigkeit
mit einem übermäßig kleinen
Verhältnis
der Lösung
B oder im Fall einer Verwendung einer Überzugsflüssigkeit nur aus der Lösung B entstehen
in dem enthaltenen Farbfilm häufig
Risse sowie eine Trübheit,
wodurch die Durchsichtigkeit des Films niedrig wird.
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(Ausbildung des Farbfilms)
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Der
Farbfilm kann dadurch ausgebildet werden, dass die vorstehend beschriebene Überzugsflüssigkeit
auf den Kolben aufgetragen, getrocknet und somit ein Auftragungsfilm
gebildet wird. Dieser Auftragungsfilm wird dann gesintert. Es ist
jedoch bevorzugt, dass man das Auftragen der Überzugsflüssigkeit, das Trocknen sowie
das Sintern des Auftragungsfilms beispielsweise 10 bis 15 Male wiederholt
und dadurch einen Farbfilm mit einer gewünschten Dicke ausbildet.
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Ein
Verfahren zum Auftragen der Überzugsflüssigkeit
ist zwar nicht speziell beschränkt.
Man kann jedoch ein Tauchverfahren vorteilhaft anwenden. Im Fall
einer Anwendung eines Tauch-Auftragungsverfahrens liegt die Aufnahmegeschwindigkeit
beispielsweise bei 10 mm/sec.
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Eine
bevorzugte Temperatur zum Sintern des durch Auftragen der Überzugsflüssigkeit
entstandenen Films liegt bei größer/gleich
600°C. Im
Fall einer Sintertemperatur von kleiner als 600°C werden die thermische Zersetzungsreaktion
der Salze sowie das Entfernen der organischen Bestandteile unzureichend,
wodurch man einen Farbfilm 20 mit einer ausreichenden Transparenz
nur schwer erhalten kann.
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Bei
einer Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes mit der vorstehend beschriebenen
Anordnung ist auf der Außenoberfläche des
Kolbens 10 der Farbfilm 20 aus einem zusammengesetzten
Oxid von Titan, Nickel sowie Antimon ausgebildet. Die Lampe kann
deshalb gelbes Licht ausstrahlen, ohne dass ein Material verwendet
wird, welches Schwermetalle enthält,
die auf die Umwelt negative Einflüsse ausüben, wie Cadmium, Blei und
dergleichen.
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Da
der Farbfilm 20 durch Sintern einer Überzugsflüssigkeit mit der angegebenen
Zusammensetzung hergestellt wird, weist er eine hohe Durchsichtigkeit
sowie eine hohe Wärmebeständigkeit
auf. Somit wird verhindert, dass Risse entstehen, und die Ausbildung
des Farbfilms 20 wird deshalb erleichtert. Ferner kann
durch die Bildung eines derartigen Farbfilms 20 gewünschtes
gelbes Licht ausgestrahlt werden, welches den beispielsweise durch "ECE-Regelung Nr.37" festgelegten Chromatizitätsbereich
aufweist. Die vorstehend beschriebene Glühlampe zum Ausstrahlen gelben
Lichtes ist deshalb für
eine Schweinwerferlampe sowie einen Nebelscheinwerfer für ein Automobil
geeignet.
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Die
erfindungsgemäße Glühlampe zum
Ausstrahlen gelben Lichtes ist nicht auf die vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiele
beschränkt,
sondern man kann verschiedene Veränderungen durchführen.
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Der
Farbfilm kann beispielsweise auf der Innenoberfläche des Kolbens oder sowohl
auf der Außenoberfläche als
auch auf der Innenoberfläche
des Kolbens gebildet sein.
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Auch
die konkrete Anordnung der Glühlampe,
abgesehen vom Farbfilm, kann auf geeignete Weise variiert werden.
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(Ausführungsbeispiele)
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Nachfolgend
wird ein konkretes Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Glühlampe zum
Ausstrahlen gelben Lichtes beschrieben. Die Erfindung ist jedoch
nicht auf diese beschränkt.
Bei den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden als
Materialien des Überzugsmittels
folgende Materialien benutzt:
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(organische Lösungsmittel)
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- Ethylalkohol (hochrein, hergestellt von "Kanto Kagaku")
- Ethylacetat (hochrein, hergestellt von "Kanto Kagaku")
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(Nickelsalz)
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- Nickelnitrat-6-Hydrat (hochrein, hergestellt von "Kanto Kagaku")
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(Antimonsalz)
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- Antimontrioxid (hochrein, hergestellt von "Kanto Kagaku")
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(Titanalkoxid)
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- Tetraisopropoxytitan (hergestellt von "Nihon Soutatsu")
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(Stabilisator)
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- Acetylaceton (hergestellt von "Dial Kagaku")
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(Ausführungsbeispiel 1)
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Nach
der in 1 gezeigten Anordnung wurde eine Glühlampe mit
einer Nennleistung von 13,2 V und einer Verbrauchsleistung von 55
W hergestellt, bei welcher kein Farbfilm ausgebildet ist. Die Chromatizität des von
dieser Glühlampe
ausgestrahlten Lichtes weist X-Koordinaten von 0,426 und Y-Koordinaten
von 0,400 auf.
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Ein
Glasgefäß wurde
mit einem gemischten organischen Lösungsmittel aus Ethanol und
Ethylacetat (Mischungsverhältnis
50 : 50) mit einem Gewichtsanteil von 69 gefüllt. Diesem gemischten organischen
Lösungsmittel
wurde Nickelnitrat-6-Hydrat mit einem Gewichtsanteil von 10 zugesetzt
und mit einem Magnetrührer
gerührt,
bis das Nickelnitrat vollständig
gelöst
war. Dieser Lösung
wurde ferner Antimontrioxid mit einem Gewichtsanteil von 1 zugesetzt
und gerührt,
bis das Antimontrioxid vollständig
gelöst
war. Danach wurde der erhaltenen Lösung Titantetraisopropoxid
mit einem Gewichtsanteil von 12 zugesetzt und zur Reaktion gebracht.
Die Reaktionsmischung wurde anschließend stehen gelassen, bis die
Wärmeentwicklung
durch die Reaktion abgeklungen war und die Temperatur der Reaktionsflüssigkeit
bis auf Raumtemperatur abgesunken war. Danach wurde der Reaktionsflüssigkeit
Acetylaceton mit einem Gewichtsanteil von 8 zugesetzt und ca. 17
Stunden lang gerührt.
Dadurch wurde die Lösung
A hergestellt.
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Ferner
wurde die Lösung
B auf dieselbe Weise wie bei der Lösung A hergestellt, außer dass
vor dem Zusatz von Titantetraisopropoxid destilliertes Wasser mit
einem Gewichtsanteil von 0,5 zugesetzt wurde. Durch Mischen der
hergestellten Lösungen
A und B mit einem Gewichtsverhältnis
von 60 : 40 wurde die Überzugsflüssigkeit
hergestellt.
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Die
auf die vorstehend beschriebene Weise hergestellte Überzugsflüssigkeit
wurde durch das Tauch-Auftragungsverfahren auf die Außenoberfläche des
Kolbens unter der Bedingung einer Aufnahmegeschwindigkeit von 10
mm/sec aufgetragen. Dadurch wurde auf der Außenoberfläche des Kolbens ein Auftragungsfilm
ausgebildet. Anschließend
wurde der gebildete Auftragungsfilm 5 Sekunden getrocknet und danach in
einem Elektroofen bei 600°C
2 Minuten gesintert. Die Glühlampe
wurde aus dem Elektroofen herausgenommen und einer dreiminütigen Luftkühlung unterzogen.
Die vorstehend beschriebenen Vorgänge wurden insgesamt 13 mal
wiederholt. Dadurch wurde auf der Außenoberfläche des Kolbens ein Farbfilm
mit einer Dicke von ca. 2,5 μm (Mikrometer)
ausgebildet. Bei diesem Farbfilm wurde das Verhältnis von Titan, Nickel und
Antimon zueinander gemessen. Das Gewichtsverhältnis von Titan, Nickel und
Antimon zueinander lag bei ca. 5 : 4 : 1.
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Auf
die vorstehend beschriebene Weise wurde eine erfindungsgemäße Glühlampe zum
Ausstrahlen gelben Lichtes hergestellt und betrieben. Hierbei wurde
bestätigt,
dass gelbes Licht ausgestrahlt wird.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes wurde die Rissbildung im Farbfilm,
die Transparenz sowie die Wärmebeständigkeit
des Farbfilms folgendermaßen
ausgewertet. Ferner wurde die Chromatizität des Strahlungslichtes gemessen.
Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
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(Rissbildung im Farbfilm)
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Der
Farbfilm wurde visuell beobachtet. So wurde untersucht, ob im Farbfilm
eine Rissbildung aufgetreten ist oder nicht.
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(Transparenz des Farbfilms)
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Der
Farbfilm wurde visuell beobachtet. So wurde untersucht, ob in dem
zylindrischen Teil des Kolbens eine Trübheit aufgetreten ist oder
nicht. Ein Fall, in welchem keine Trübheit erkannt wurde, wurde
mit o bezeichnet, während
ein Fall, in welchem eine Trübheit
erkannt wurde, mit x bezeichnet wurde. Auf diese Weise wurde die
Auswertung durchgeführt.
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(Wärmebeständigkeit des Farbfilms)
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Nach
einem dreihundertstündigen,
ununterbrochenen Betrieb der Glühlampe
wurde der Farbfilm visuell beobachtet. So wurde untersucht, ob im
Farbfilm eine Rissbildung aufgetreten ist oder nicht. Die Temperatur des
Kolbens während
des Betriebs der Glühlampe
lag bei 460 bis 500°C.
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(Messung der Chromatizität)
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Wie
in 2 gezeigt wird, wurde die Chromatizität des Lichtes
gemessen, welches insgesamt in 6 Richtungen ausgestrahlt wurde,
konkret in zwei Richtungen (entlang Pfeilen A und B), welche um
die Position des Leuchtfadens 15 in der Glühlampe herum
horizontal sind, sowie vier Richtungen (entlang Pfeilen C, D, E, F),
die bezüglich
der horizontalen Richtung nach oben und unten eine Neigung von 30° aufweisen.
Es wurde ein Mittelwert hiervon ermittelt.
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Nachfolgend
werden die Bedingungen der Chromatizität des gelben Lichtes, welche
durch "ECE-Regelung
Nr. 37" festgelegt
werden, beschrieben:
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(Ausführungsbeispiel 2)
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Ein
Glasgefäß wurde
mit einem gemischten organischen Lösungsmittel aus Ethanol und
Ethylacetat (Mischungsverhältnis
60 : 40) mit einem Gewichtsanteil von 70 gefüllt. Diesem gemischten organischen
Lösungsmittel
wurde Nickelnitrat-6-Hydrat mit einem Gewichtsanteil von 8 zugesetzt
und mit einem Magnetrührer gerührt, bis
das Nickelnitrat vollständig
gelöst
war. Dieser Lösung
wurde ferner Antimontrioxid mit einem Gewichtsanteil von 0,8 zugesetzt
und gerührt,
bis das Antimontrioxid vollständig
gelöst
war. Danach wurde der erhaltenen Lösung Titantetraisopropoxid
mit einem Gewichtsanteil von 12 zugesetzt und zur Reaktion gebracht.
Diese Reaktionsmischung wurde anschließend stehen gelassen, bis die
Wärmeentwicklung
durch die Reaktion abgeklungen war und die Temperatur der Reaktionsflüssigkeit
bis auf Raumtemperatur abgesunken war. Danach wurde der Reaktionsflüssigkeit
Acetylaceton mit einem Gewichtsanteil von 9 zugesetzt und ca. 17
Stunden lang gerührt.
Dadurch wurde die Lösung
A hergestellt.
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Ferner
wurde die Lösung
B auf dieselbe Weise wie bei der Lösung A hergestellt, außer dass
vor dem Zusatz von Titantetraisopropoxid destilliertes Wasser mit
einem Gewichtsanteil von 0,4 zugesetzt wurde. Durch Mischen der
hergestellten Lösungen
A und B mit einem Gewichtsverhältnis
von 50 : 50 wurde die Überzugsflüssigkeit
hergestellt.
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Außer der
Bildung des Farbfilms mit einer Dicke von ca. 2,5 μm (Mikrometer)
unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Überzugsmittels wurde auf dieselbe
Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel
1 eine erfindungsgemäße Glühlampe zum
Ausstrahlen gelben Lichtes hergestellt. Bei dem Farbfilm wurde das
Verhältnis
von Titan, Nickel und Antimon zueinander gemessen. Das Gewichtsverhältnis von
Titan, Nickel und Antimon zueinander lag bei ca. 6,6 : 4 : 1. Beim
Betrieb dieser Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes wurde bestätigt, dass gelbes Licht ausgestrahlt
wird.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes wurde auf die gleiche Weise wie bei
Ausführungsbeispiel
1 die Rissbildung im Farbfilm, die Transparenz sowie die Wärmebeständigkeit
des Farbfilms ausgewertet. Ferner wurde die Chromatizität des Strahlungslichtes
gemessen. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
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(Ausführungsbeispiel 3)
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Bei
der Herstellung der Überzugsflüssigkeit
beim Ausführungsbeispiel
2 wurde das Verhältnis
der Lösung
A zur Lösung
B auf ein Gewichtsverhältnis
von 80 : 20 verändert.
Außer
der Herstellung eines Farbfilms mit einer Dicke von ca. 2,5 μm unter Verwendung
dieser Überzugsflüssigkeit
wurde auf dieselbe Weise eine erfindungsgemäße Glühlampe zum Ausstrahlen gelben
Lichtes hergestellt. Bei dem Farbfilm wurde das Verhältnis von
Titan, Nickel und Antimon zueinander gemessen. Das Gewichtsverhältnis von
Titan, Nickel und Antimon zueinander lag bei ca. 6,6 : 4 : 1. Beim
Betrieb dieser Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes wurde bestätigt, dass gelbes Licht ausgestrahlt
wird.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes wurde auf dieselbe Weise wie bei
dem Ausführungsbeispiel
1 die Rissbildung in dem Farbfilm, die Transparenz sowie die Wärmebeständigkeit
des Farbfilms ausgewertet. Ferner wurde die Chromatizität des Strahlungslichtes
gemessen. Tabelle 1 zeigt das Ergebnis.
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Wie
aus dem Ergebnis in Tabelle 1 ersichtlich wird, wurde bei den Glühlampen
zum Ausstrahlen gelben Lichtes bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 bestätigt, dass
in den Farbfilmen keine Rissbildung aufgetreten ist, dass ferner
die Farbfilme eine hohe Transparenz sowie eine ho he Wärmebeständigkeit
aufweisen, weil die Farbfilme durch Sintern der beschriebenen Überzugsflüssigkeiten
hergestellt wurden.
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3 ist
ein Farbdiagramm, welches die Farbkoordinaten des Strahlungslichtes
der Glühlampen
zum Ausstrahlen gelben Lichtes bei den Ausführungsbeispielen 1 bis 3 darstellt.
In der Darstellung ist der Bereich innerhalb des anhand der gestrichelten
Linie dargestellten Rahmens ein durch "ECE-Regelung Nr. 37" festgelegter Bereich der Chromatizität gelben
Lichtes. Wie aus 3 ersichtlich, wurde bei den
Glühlampen
zum Ausstrahlen gelben Lichtes gemäß Ausführungsbeispielen 1 bis 3 bestätigt, dass
sich ihr Strahlungslicht innerhalb des durch "ECE-Regelung Nr. 37" festgelegten Bereichs der Chromatizität befindet.
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Die
Chromatizität
des Strahlungslichtes von 6 Richtungen (A, B, C, D, E, F) bei der
jeweiligen Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes wies äußerst geringe Streuungen auf.
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(Ausführungsbeispiel 4)
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Ein
Glasgefäß wurde
mit einem gemischten organischen Lösungsmittel aus Ethanol und
Ethylacetat (Mischungsverhältnis
50 : 50) mit einem Gewichtsanteil von 70 gefüllt. Diesem gemischten organischen
Lösungsmittel
wurde Nickelnitrat-6-Hydrat mit einem Gewichtsanteil von 12 zugesetzt
und mit einem Magnetrührer
gerührt,
bis das Nickelnitrat vollständig
gelöst
war. Dieser Lösung
wurde ferner Antimontrioxid mit einem Gewichtsanteil von 1 zugesetzt
und gerührt,
bis das Antimontrioxid vollständig
gelöst
war. Danach wurde der erhaltenen Lösung Titantetraisopropoxid
mit einem Gewichtsanteil von 13 zugesetzt und zur Reaktion gebracht.
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Außer der
Bildung des Farbfilms mit einer Dicke von ca. 2,5 μm (Mikrometer)
unter Verwendung der erhaltenen Reaktionsflüssigkeit als Überzugsflüssigkeit
wurde auf dieselbe Weise wie bei Ausführungsbeispiel 1 eine erfindungsgemäße Glühlampe zum
Ausstrahlen gelben Lichtes hergestellt. Bei dem Farbfilm wurde das Verhältnis von
Titan, Nickel und Antimon zueinander gemessen. Das Gewichtsverhältnis von
Titan, Nickel und Antimon zueinander lag bei ca. 6,6 : 4 : 1. Beim
Betrieb dieser Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes wurde bestätigt, dass gelbes Licht ausgestrahlt
wird.
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Bei
der vorstehend beschriebenen Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes wurde der Farbfilm visuell beobachtet.
Hierbei wurde bestätigt,
dass Risse entstanden sind. Ferner war im Farbfilm eine Trübheit vorhanden,
und seine Durchsichtigkeit war niedrig.
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(Vergleichsbeispiel 1)
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Ein
Glasgefäß wurde
mit einem gemischten organischen Lösungsmittel aus Ethanol und
Ethylacetat (Mischungsverhältnis
50 : 50) mit einem Gewichtsanteil von 69 gefüllt. Diesem gemischten organischen
Lösungsmittel
wurde Nickelnitrat-6-Hydrat mit einem Gewichtsanteil von 10 zugesetzt
und mit einem Magnetrührer
gerührt,
bis das Nickelnitrat vollständig
gelöst
war. Danach wurde der erhaltenen Lösung Titantetraisopropoxid
mit einem Gewichtsanteil von 13 zugesetzt und zur Reaktion gebracht.
Diese Reaktionsmischung wurde anschließend stehen gelassen, bis die
Wärmeentwicklung
durch die Reaktion abgeklungen war und die Temperatur der Reaktionsflüssigkeit
bis auf Raumtemperatur abgesunken war. Danach wurde der Reaktionsflüssigkeit
Acetylaceton mit einem Gewichtsanteil von 8 zugesetzt und ca. 17
Stunden lang gerührt.
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Die
erhaltene Lösung
wurde durch das Tauch-Auftragungsverfahren auf die Außenoberfläche des
Kolbens unter der Bedingung einer Aufnahmegeschwindigkeit von 10
mm/sec aufgetragen. Dadurch wurde auf der Außenoberfläche des Kolbens ein Auftragungsfilm
ausgebildet. Anschließend
wurde der gebildete Auftragungsfilm 5 Sekunden luftgetrocknet und
danach in einem Elektroofen bei 600°C 2 Minuten gesintert. Die Glühlampe wurde
aus dem Elektroofen heraus genommen und einer dreiminütigen Luftkühlung unterzogen. Die
vorstehend beschriebenen Vorgänge
wurden wiederholt. Nach dem zweiten Vorgang entstanden Risse im Farbfilm.
Nach dem dritten Vorgang war ein Teil des Farbfilms abgegangen.
Man konnte somit keinen Farbfilm ausbilden.
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Wirkung der
Erfindung
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Erfindungsgemäß wird eine
Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes erzielt, bei welcher gelbes Licht
ausgestrahlt werden kann, ohne dass ein Material verwendet wird,
welches Schwermetalle enthält,
die auf die Umwelt negative Einflüsse ausüben, wie Cadmium, Blei und
dergleichen.
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Ergebnis
der Erfindung ist ferner eine Glühlampe
zum Ausstrahlen gelben Lichtes, welche einen leicht herstellbaren
Farbfilm mit einer hohen Transparenz sowie einer großen Wärmebeständigkeit
aufweist und bei welcher gelbes Licht ausgestrahlt werden kann,
ohne dass ein Material verwendet wird, welches Schwermetalle enthält, die
auf die Umwelt negative Einflüsse
ausüben,
wie Cadmium, Blei und dergleichen.