DE846586C

DE846586C - Process for the production of fluorescent screens, in particular for electric fluorescent lamps

Info

Publication number: DE846586C
Application number: DE1949P0043690
Authority: DE
Inventors: Walter Bartels; Franz Schaefer
Original assignee: Patent Treuhand Gesellschaft fuer Elektrische Gluehlampen mbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 1949-05-24
Filing date: 1949-05-24
Publication date: 1952-08-14

Description

Verfahren zur Herstellung von Leuchtstoffschirmen, insbesondere für elektrische Leuchtstofflampen Zusatz zum Patent 830 983 Gegenstand des Patents 830 983 ist ein Verfahren zur Erzeugung einer dünnen Cberzuugsschicht aus feinkörnigen Pulverstoffen auf den Cilasgefätien elektrischer Lampen u. dgl. durch Beschlämmen der Glaswandung mit einer die feinkörnigen Pulverstoffe enthaltenden Suspension, insbesondere zum Erzeugen eines dünnen lichtstreuenden und gegebenenfalls färbenden Mattierungsüberzttges auf der hinenwandung von elektrischen Glüh-und Entladungslampen, d. h. eines die Lichtausstrahlung heeüillussenden Innenüberzuges. Das Kennzeichen des Hauptpatents besteht darin, da13 einem vorzugsweise aus Wasser bestehenden Lösungsmittel solche anorganischen Stoffe, vorzugsweise die Hydrogele von Metallfluoriden bz-\v. Doppelfluoriden oder von Metallhydroxyden, zur Erreichung einer für den Schlämmprozeß günstigen Viskosität zugesetzt werden, die kolloidal in Lösung gehen hzw. ein aufgeschlämmtes Gel bilden, dem dann die in Wasser unlöslichen lichtstreuenden bzw. färbenden Pulverstoffe zugemischt werden.Process for the production of fluorescent screens, in particular for electric fluorescent lamps. Addition to patent 830 983. The subject of patent 830 983 is a process for producing a thin coating of fine-grain powder materials on the cilas of electric lamps and the like by slurrying the glass wall with a layer containing the fine-grain powder materials Suspension, in particular for producing a thin, light-scattering and optionally coloring matting coating on the back wall of electric incandescent and discharge lamps, ie an inner coating that heats up the light emission. The main feature of the main patent is that such inorganic substances, preferably the hydrogels of metal fluorides, or Double fluorides or metal hydroxides, are added to achieve a viscosity favorable for the slurry process, which hzw go into solution colloidally. Form a slurry gel, to which the water-insoluble light-scattering or coloring powder substances are added.

Die vorliegende Erfindung bezweckt eine @@eiter<# Ausbildung dieses Verfahrens und betrifft ein solches zur Herstellung von Leuchtstoffschirmen, insbesondere zum Aufbringen eines gleichmäßigen dünnen Leuchtstoffüberzuges auf die Innenwand elektrischer rohrförmiger Leuchtstofflampen, die nach dem sog. Schlämmprozeß hergestellt werden, bei dem eine das Leuchtstoffpulver enthaltende Suspension vorübergehend in die Glasröhre eingebracht, meist bei senkrecht gestellter Röhre in diese hochgedrückt und dann wieder abgesenkt wird, wobei das Leuchtstoffpulver in feiner Verteilung als dünne Schicht auf der Innenwand haftenbleibt. Beim anschließenden Trocknungs- bzw. Ansheizprozeß wird das zur Herstellung der Suspension verwendete Lösungs- bzw. Bindemittel gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Vakuum ganz oder teilweise aus der Cberzugsschicht entfernt.The present invention aims at a @@ eiter <# education this process and concerns one for the production of fluorescent screens, in particular for applying a uniform, thin fluorescent coating the inner wall of electric tubular fluorescent lamps, which after the so-called. Mud process be prepared in which a suspension containing the phosphor powder temporarily placed in the glass tube, usually pushed up into the tube when it is positioned vertically and then lowered again, the phosphor powder being finely divided adheres to the inner wall as a thin layer. During the subsequent drying or the heating process, the solution or solution used to produce the suspension Binder, if appropriate with the aid of a vacuum, wholly or partially the coating layer removed.

Bei diesem Schlämmverfahren spielt die Beschaffenheit der Suspension hinsichtlich ihrer Zusammensetzung und insbesondere ihrer Viskosität eine entscheidende Rolle für die Güte der erzielten Leuchtstoffschicht und das Lichtverhalten der fertigen Leuchtstoffröhre. In der Praxis werden zur Herstellung der Suspension organische Lösungs-bzw. Bindemittel zu Hilfe genommen, und zwar wird fast ausschließlich eine Lösung von Nitrocellulose in Butylacetat oder Amylacetat benutzt, die beim Ausheizen der fertig überzogenen Röhre weggebrannt wird.In this slurry process, the nature of the suspension plays a role a decisive factor in terms of their composition and, in particular, their viscosity Role for the quality of the phosphor layer obtained and the light behavior of the finished Fluorescent tube. In practice, organic substances are used to produce the suspension Solution or. Binder is used as an aid, and is almost exclusively one Solution of nitrocellulose in butyl acetate or amyl acetate that is used when baking the finished coated tube is burned away.

Eingehende Versuche haben gezeigt, daß es unter bestimmten Voraussetzungen auch ohne Zuhilfenahme von organischen Bindemitteln gelingt, eine zum Schlämmverfahren geeignete Leuchtstoffsuspension zu erzielen, und daß sich dabei in verschiedener Hinsicht erhebliche Vorteile ergeben.In-depth tests have shown that under certain conditions even without the aid of organic binders, a slurry process succeeds to achieve suitable phosphor suspension, and that it is in different Considerable advantages.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden zur Herstellung der Leuchtstoffpulversuspension dem vorzugsweise aus Wasser bestehenden Lösungsmittel solche anorganischen Stoffe, vorzugsweise die Hydrogele von Metallfluoriden bzw. Doppelfluoriden oder von Metallhydroxyden, zugesetzt, die kolloidal in Lösung gehen bzw. ein aufgeschlämmtes Gel bilden, dem das feinkörnige Leuchtstoffpulver zugesetzt wird.In the method according to the invention are used to produce the phosphor powder suspension the solvent, which preferably consists of water, includes inorganic substances, preferably the hydrogels of metal fluorides or double fluorides or of metal hydroxides, added, which go colloidal in solution or form a slurried gel, the the fine-grained phosphor powder is added.

Besonders gute Ergebnisse werden durch die Verwendung solcher anorganischen Stoffe erzielt, die den vorzugsweise aus Wasser bestehenden Lösungsmitteln schon in einer Menge von weniger als io, vorzugsweise weniger als 5 Gewichtsprozent die erforderliche Viskosität verleihen. Es empfiehlt sich, nur so wenig anorganische Stoffe zu verwenden, daß ihr Gewichtsanteil kleiner ist als das Leuchtstoffgewicht, zweckmäßig «-einiger als 300/0 desselben beträgt.Particularly good results are obtained through the use of such inorganic Substances achieved that already exist in the solvents, which preferably consist of water in an amount of less than 10, preferably less than 5 percent by weight the give the required viscosity. It is advisable to use only as little inorganic To use substances that are less by weight than the weight of the fluorescent material, expedient «- is less than 300/0 of the same.

Als geeignete anorganische Stoffe haben sich insbesondere die Fluoride von Magnesium oder Calcium sowie die Hydroxyde von Aluminium oder Zinn erwiesen, die einzeln oder in Gemischen verwendet werden können.Fluorides in particular have proven to be suitable inorganic substances of magnesium or calcium as well as the hydroxides of aluminum or tin, which can be used individually or in mixtures.

Die beim Herstellungsprozeß durch Fällungsreaktion, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Ammoniak, aus mineralsaurer Lösung entstehenden gallertartigen Niederschläge brauchen nicht weit-. gehend durch Waschen von den bei den Fällungen entstehenden Elektrolyten befreit zu werden. In einzelnen Fällen erweist sich ein gewisser Gehalt an Kristalloiden sogar günstig, -,weil er bei verschiedenen Gallerten fein Nachlassen der Viskosität der Suspension verhindert. Das Trocknen der aufgebrachten Leuchtstoffschicht erfolgt zweckmäßig durch Zuhilfenahme eines heißen Garsstrom-es, beispielsweise eines heißen Luftstromes.The during the manufacturing process by precipitation reaction, if necessary with the help of ammonia, gelatinous resulting from mineral acid solution Precipitation does not need far. going by washing those in the felling resulting electrolytes to be released. In individual cases, one turns out to be a certain content of crystalloids even favorable, - because it is found in various jellies finely prevents the viscosity of the suspension from decreasing. The drying of the applied The fluorescent layer is expediently carried out with the aid of a hot Garsstrom-es, for example a stream of hot air.

Gut bewährt hat sich beispielsweise die Verwendung einer Suspension, die auf i ,ioo ccm Wasser 409 Magnesiumfluorid als den Gelzustand herbeiführender anorganischer Stoff, ferner 50o g Leuchtstoffpulver, bestehend aus 600'o Zinkberylliumsilicat und 40% Magnesiumwolframat, enthält.The use of a suspension has proven itself, for example, those on i, ioo ccm of water 409 magnesium fluoride as the gel state inorganic substance, furthermore 50o g phosphor powder, consisting of 600'o zinc beryllium silicate and 40% magnesium tungstate.

Es hat sich gezeigt, daß nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte, vorzugsweise mit einer Quecksilberniederdruckentladung brennende Leuchtröhren ein sehr günstiges Lichtverhalten zeigen, weil die beim Nitr-ocelluloseverfahren unvermeidlich in der Leuchtstoffschi;ht zurückbleibenden kohlenstoffhaltigen Verbrennungsprodukte vermieden werden, die sich überaus schädlich auf den Leuchtstoff auswirken und im Laufe der Lampenlebensdauer die Leuchtwirkung erheblich beeinträchtigen. Die guten Erfolge dürften auch darauf zurückzuführen sein, daß die erwähnten anorganischen Stoffe, die in feiner Verteilung in der fertigen Leuchtstoffschicht noch vorhanden sind, eine gewisse Schutzwirkung gegen den schädlichen Einfluß der elektrischen Entladung ausüben sowie eine günstige Getterwirkung zeigen.It has been shown that produced by the method of the invention, fluorescent tubes that burn preferably with a low-pressure mercury discharge show very favorable light behavior, because they are unavoidable in the nitr-ocellulose process carbon-containing combustion products remaining in the fluorescent layer can be avoided, which are extremely harmful to the phosphor and im Significantly impair the lighting effect over the life of the lamp. The good ones Successes can also be attributed to the fact that the aforementioned inorganic Substances that are still present in a fine distribution in the finished fluorescent layer are, a certain protective effect against the harmful influence of the electrical Exercise discharge and show a favorable getter effect.

Mit dem neuen Verfahren lassen sich bei sparsamstem Leuchtstoffverbrauch überaus feine und gleichmäßige Leuchtstoffschichten herstellen, die gut aussehende Leuchtstoffröhren mit hoher Lichtausbeute und überraschend geringem Lichtabfall ergeben.With the new process, fluorescent material can be used very economically produce extremely fine and even phosphor layers that look good Fluorescent tubes with a high luminous efficacy and surprisingly low loss of light result.

Vielfach zeigt sich, daß derart hergestellte, mit Glühelektroden versehene Leuchtstoffröhren beim Versagen bzw. Durchbrennen ihrer Elektroden am Ende der üblichen Lebensdauer noch eine durchaus brauchbare Leuchtstoffschicht aufweisen, so daß nunmehr die Möglichkeit gegeben ist, durch Vorsehung von an sich bekannten Reserveglühelektroden, die entweder automatisch . oder von Hand eingeschaltet werden können, die Lebensdauer der Leuchtstoffröhre/ wesentlich zu verlängern.In many cases it has been shown that those produced in this way are provided with glow electrodes Fluorescent tubes fail or their electrodes burn out at the end of the usual Lifetime still have a completely usable phosphor layer, so that now the possibility is given by providing reserve glow electrodes known per se, which either automatically. or can be switched on manually, the service life the fluorescent tube / to extend significantly.

Der Leuchtstoffsuspension können gegebenenfalls auch noch zusätzlich färbende, 1i; htstreueiide oder getternde oder die Oberflächenspannung beseitigende Stoffe zugesetzt werden. Als Lösungsmittel können zusätzlich oder an Stelle von Wasser, das gegebenenfalls destilliert wird, auch Alkohol oder Aceton od. dgl. verwendet werden.The phosphor suspension can optionally also be added coloring, 1i; scattering or gettering or eliminating surface tension Substances are added. As a solvent, in addition to or instead of Water, which is optionally distilled, also alcohol or acetone or the like. Used will.

Das neue Verfahren eignet sich- vorzugsweise zur Erzeugung von Überzügen, die nur aus einer einzigen Leuchtstoffkomponente bestehen, insbesondere zum Aufbringen von Halogenphosphatleuchtstoffen, da dabei der Schwebezustand der Leuchtstoffteilchen im Gel in gleichmäßiger Verteilung längere Zeit erhalten bleibt. Bei Verwendung von Wasser als Lösungsmittel empfiehlt-,es sich, Leuchtstoffe zu verwenden, die möglichst wenig, vorzugsweise kein freies Metalloxyd aufweisen.The new process is suitable - preferably for the production of coatings, which only consist of a single phosphor component, in particular for application of halophosphate phosphors, since this is the state of suspension of the phosphor particles remains evenly distributed in the gel for a longer period of time. Using of water as a solvent, it is recommended to use phosphors to use that have as little as possible, preferably no free metal oxide.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method according to patent 83o983 for production vo ii Lcuchtstollfschinnen, in particular for applying the phosphor layer the inner wall of electric, tubular fluorescent lamps using the slurry method, in which a suspension containing the phosphor powder is temporarily placed in the glass tube is introduced, wherein the phosphor powder is finely divided as a thin layer adheres to the pipe wall, characterized in that one preferably off Water existing solvents such inorganic substances, preferably the hydrogels of metal fluorides or Doppelfluorideii or of metal hydroxides to achieve a viscosity which is favorable for the sludge process, the colloidal Go to Löstnig or form a slurry gel, which is then fine-grained fluorescent powder is admixed. z. Method according to claim i, characterized in that for the production the colloidal solution hzw. of the gel to the Lö preferably consisting of water Inorganic substances are added which are already present in an amount of less than 10, preferably less than 5 percent by weight of the required Touch viscosity. 3. The method according to claim i and 2, characterized in that daf.5 for the preparation of the colloidal solution or the gel dem, preferably from Only so few inorganic substances are added to water in existing solvents, that their amount in percent by weight is smaller than the amount of phosphor, preferably - # veise is less than 30% of the weight of the phosphor. .1. Method according to claim i to 3, characterized in that the inorganic, the colloidal solution or substances that form the gel, the fluorides of magnesium or calcium, or the hydrosides of aluminum or tin can be used individually or in mixtures. 5. Procedure according to claims i to 1, characterized in that part of the phosphor powder is replaced by silica. 6. The method according to claim i to 5, characterized in that that the drying of the phosphor layer by means of a hot gas stream, preferably a hot air stream. 7. The method according to claim i to 6, characterized in that the fluorescent powder suspension is still coloring, light-scattering or gettering or substances that eliminate surface tension are added. S. The method according to claims i to 7 for applying halophosphate phosphors. 9. The method according to claim i to 8, characterized in that when using Water used as a solvent, phosphors that do not contain a free metal oxide exhibit. ok Electrical manufactured by the method of claims i to 9 Fluorescent tube with activated glow electrodes, characterized in that reserve glow electrodes are provided, which in the event of failure, for example a glow electrode burned out, then come on automatically or manually and thereby the service life of the lamp.