DE844492C

DE844492C - Process for avoiding the obscuring of fluorescent layers, in particular in low-pressure discharge lamps with a gas and mercury vapor filling

Info

Publication number: DE844492C
Application number: DEP2793A
Authority: DE
Inventors: Georg Dr Kressin
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1950-07-13
Filing date: 1950-07-13
Publication date: 1952-07-21

Description

Verfahren zur Vermeidung der Verschleierung von Leuchtstoffschichten, insbesondere in Niederdruck-Entladungslampen mit einer Gas- und Quecksilberdampffüllung Leuchtstoffe, die heute in großem Maße in Entladungslampen, z. B. mit einer Quecksilberniederdruckentladung und einer Grundgasfüllung wie Argon angewendet werden, um die ultraviolette Strahlung der Quecksilberentladung in sichtbares Licht umzuwandeln, zeigen nach einer anfänglichen hohen Lichtausbeute solcher Lampen nach einigen 20 oder ioo Stunden einen unerwünscht hohen Lichtabfall. Dieser beruht zu einem wesentlichen Teil darauf, daß sich im Verlauf der Brenndauer der Lampe ein mehr oder weniger dichter Schleier von schwarzem Quecksilberoxydul auf der Leuchtstoffschicht ablagert. Dieses Quecksilberoxydul entsteht wahrscheinlich aus den Quecksilberion-en und Sauerstoffionen, wcobei der Sauerstoff, wenn auch in äußerst geringen Mengen, ständig durch die Oxydelektrode durch Elektrolyse nachgeliefert wird. Die Emissionsoxyde sind gemischte Leiter mit einem lonenleitungsanteil von einigen Hundertteilen, Tausendteilen oder weniger.Method of avoiding the obscuration of fluorescent layers, especially in low-pressure discharge lamps with a gas and mercury vapor filling Phosphors that are used today to a large extent in discharge lamps, e.g. B. with a low-pressure mercury discharge and a base gas charge such as argon can be applied to the ultraviolet radiation after an initial show of converting the mercury discharge into visible light high luminous efficacy of such lamps after a few 20 or 100 hours an undesirable high fall-off. This is based to a large extent on the fact that the As the lamp burns, a more or less dense veil of black appears Mercury oxide is deposited on the phosphor layer. This mercury oxide probably arises from the mercury ions and oxygen ions, where the Oxygen, albeit in extremely small quantities, constantly through the oxide electrode is replenished by electrolysis. The emission oxides are mixed conductors with an ion conduction fraction of a few hundred parts, thousands of parts or less.

Diese Verschleierung der Leuchtstoffschicht mit Quecksilberoxydul wird nach der Erfindung fast völlig dadurch vermieden, daß dem fertig geglühten Leuchtstoff geeignete Halogenverbindungen zugesetzt werden. Als solche geeigneten Halogenverbindungen werden die Chloride bevorzugt, und unter diesen besonders Oxychloride, die mi"t Quecksilberoxydul unter Bildung farbloser Halogenverbindungen des Quecksilbers zu reagieren in der Lage sind. Hierzu sind die Oxychloride von Antimon, Arsen und Wismut, aber auch der Metalle der 3. und 4. Gruppe des periodischen Systems, sogar auch die Chloride der i. und 2. Gruppe, besonders die Chloride der Erdalkalimetalle verwendbar. Dies ist deswegen möglich, weil das Quecksilberoxydul, H92 01 genau wie das Silberoxyd, Ag. 0, eine in der Stärke iiiit den Alkalien vergleichbare Base ist. Die am besten geeignete Halogenverbindung ist das Antimonoxychlori.d, SbOCI. Offenbar findet an der Röhreninnenwand die Reaktion Hg. 0 + 2 Sb 0 CI S 112 03 + Hg2 C12 statt.This obfuscation of the phosphor layer with mercury oxide is almost completely avoided according to the invention in that suitable halogen compounds are added to the fully annealed phosphor. As such, suitable halogen compounds, the chlorides are preferred and colorless under these particularly oxychlorides that mi "t of mercury to form halogen compounds of mercury to respond in a timely manner. For this purpose, the oxychlorides of antimony, arsenic and bismuth, as well as the metals of 3 . and the fourth group of the periodic table, even the chlorides of i. and the second group, especially the chlorides of alkaline earth metals used. This is possible because the of mercury, H92 01 just like the silver, Ag. 0, one in The most suitable halogen compound is antimony oxychloride, SbOCI. Apparently the reaction Hg. 0 + 2 Sb 0 CI S 112 03 + Hg 2 C12 takes place on the inner wall of the tube.

Das Hg. CI., Hg-Chlorür, auch Calomel genannt, ist farblos, das Antimontrioxyd, Sb2 03, ist wie das Antirr.onoxychlori,d, SbOCI, ebenfalls fast farblos. Es ist weiß mit einem ganz schwach gelblichen Stich. Die schwarze oder dunkle Verschleierung der Rohrinnenwand wird Somit verhindert. Das am besten wirksame Antimonoxyohlorid, SbOCI, wird zweckmäßig nicht allein, sondern in Verbindung mit Antiniontrioxyd, Sb. 03, angewendet, wobei der Oxychloridgehalt des Antimontrioxyds, Sb.031 zweckmäßig zwischen etwa i bis 30 0/0, vorzugsweise 12 %, liegt. Es werden aber auch brauchbare Ergebnisse ei-zielt, wenn höhere oder geringere Oxychlorid-,fe halte verwendet werden.The Hg. CI., Hg-Chlorür, also called Calomel, is colorless, the Antimony trioxide, Sb2 03, like the Antimonyonoxychlori, d, SbOCI, is also almost colorless. It is white with a very faint yellowish tinge. This prevents the black or dark covering of the inner wall of the pipe. The most effective antimony oxychloride, SbOCI, is expediently not used alone, but in conjunction with antimony trioxide, Sb. 03, the oxychloride content of the antimony trioxide, Sb.031 being advantageously between about 1 to 30%, preferably 12%. However, useful results are also achieved if higher or lower oxychloride concentrations are used.

Die Oxvchloride können beispielsweise vor Ein-])ringen d#s Leuchtstoffs in die Röhre den Leucht-.#noffen mechanisch zugesetzt werden. Ein wirksaineres Verfahren besteht jedoch darin, daß in eine ammoniakalische Suspension des Leuchtstoffs Antimon in Form einer Trichloridlösung zugegeben wird. Der gewichtsprozentuale Anteil an Antimontrioxyd, Sb2 03, bzw. an Antimonoxychlorid, SbOCI, oder an deren Gemischen beträgt, bezogen auf die Leuchtstoffmenge, zweckmäßig etwa o,i bis 5 %, vorzugsweise etwa 0,5 %. Es können selbstverständlich auch größere oder geringere Mengen zugesetzt werden. Bei dieser Behandlung schlägt sich Antimonoxychlori,d, SbOCI, gemeinsam mit Antimontrioxyd, Sb.03, offenbar in feiner Verteilung auf der Leuch * tstoffoberfläche nieder.The oxychloride can, for example, be mechanically added to the fluorescent material before the fluorescent substance enters the tube. An effective other method, however, is to add antimony in the form of a trichloride solution to an ammoniacal suspension of the phosphor. The percentage by weight of antimony trioxide, Sb2 03, or of antimony oxychloride, SbOCI, or mixtures thereof, based on the amount of phosphor, is expediently about 0.1 to 5 %, preferably about 0.5%. It is of course also possible to add larger or smaller amounts. This treatment is conducted Antimonoxychlori suggests, d, SbOCI, together with antimony trioxide, Sb.03, apparently in fine distribution on the luminaire * tstoffoberfläche down.

Obwohl die Chlorverbindungen bisher die gu«*nstigsten Ergebnisse zeigten, so ist es doch möglich, auch andere Halogenide oder Oxyhalogenide zu verwenden, deren Quecksilberverbindungen ebenfalls nicht oder kaum gefärbt sind.Although the chlorine compounds have shown the most favorable results so far, it is still possible to use other halides or oxyhalides, whose mercury compounds are also not or hardly colored.

Das Verfahren gemäß der Erfindung kann bei beliebigen Leuchtstoffen angewendet werden, beispielsweise bei Silicaten, Zink-Beryllium-Silicaten, Halophosphaten, die in gleicher Weise geschützt werden. Diese gemäß dem Verfahren der Erfindung behandelten Leuchtstoffe zeigen in einer Quecksilberniederdruckentladung nur einen Bruchteil des Lichtverlustes gegenüber ungeschützten Leuchtstoffen. Eingehende Versuche haben ergeben, daß Leuchtstoffe, die z. 13. auf der Invenwand einer Niederdruck-Entladungslain,pe aufgebracht sind und innerhalb einer bestimmten Zeit einen Lichtabfall von 2o bis 301/o aufweisen, innerhalb der gleichen Zeit nur einen Abfall von etwa t' .5 1/o oder weniger zeigen, wenn sie mit Aiitiiiioiio.x#,clilori(1 oder mit Antimonoxyclilorid enthaltendem Antimontrioxyd nach dem Verfahren der Erfindung geschützt wurden.The method according to the invention can be used with any phosphors, for example with silicates, zinc-beryllium-silicates, halophosphates, which are protected in the same way. These phosphors treated according to the method of the invention show only a fraction of the light loss compared to unprotected phosphors in a low-pressure mercury discharge. In-depth tests have shown that phosphors which, for. 13. A low-pressure discharge layer, pe are applied to the inner wall and show a decrease in light of 2o to 301 / o within a certain time, and only show a decrease of about t'.5 1 / o or less within the same time if they with Aiitiiiioiio.x #, clilori (1 or with antimony trioxide containing antimony oxyliloride according to the method of the invention.

Claims

PATENT ANS I'11 C C 11 E: i. Process for avoiding the obscuring of fluorescent layers, especially in low-pressure discharge lamps with a gas and mercury vapor filling, characterized in that suitable halogen compounds alone or in conjunction with the corresponding oxides ... advantageously chlorides of aluminum, arsenic or bismuth, are added to the fully annealed fluorescent material whose proportion in the luminescent material is approximately 0.1 to 5 % , preferably 0.5%.

2. The method according to claim i, characterized in that the added chloride compound consists entirely or partially of an oxychloride, in particular of antimony, arsenic or bismuth. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that the phosphor antimony trioxide in conjunction with 2 # titimoiioxychlorid, namely this with a content of about 1 to 30010, preferably 12010, 'of the antimony trioxide is added. 4. The method of claim I to 3, characterized in that (let an ammoniacal Stispension of Leuchtstofis antimony in the form of a solution of the trichloride and oxychloride is added. 5. An electric discharge lamp, in particular low-pressure fluorescent lamp with a gas and mercury vapor charge, in which Discharge space a fluorescent layer is arranged e.g. on the inner wall of the discharge tube, characterized in that suitable halogen compounds alone or in connection with the corresponding oxides, advantageously chlorides and / or oxylilorides ## of antimony, arsenic or bismuth, are deposited, the proportion of which in the phosphor is expediently about 0.1 to 5 %, preferably 0.5 "/ 0 .