FI91974B - Menetelmä loisteaineen käsittelemiseksi - Google Patents

Menetelmä loisteaineen käsittelemiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI91974B
FI91974B FI880436A FI880436A FI91974B FI 91974 B FI91974 B FI 91974B FI 880436 A FI880436 A FI 880436A FI 880436 A FI880436 A FI 880436A FI 91974 B FI91974 B FI 91974B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
phosphor
lamps
lamp
suspension
coated
Prior art date
Application number
FI880436A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI880436A (fi
FI880436A0 (fi
FI91974C (fi
Inventor
Thomas E Peters
Jr Roger B Hunt
Original Assignee
Gte Prod Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gte Prod Corp filed Critical Gte Prod Corp
Publication of FI880436A0 publication Critical patent/FI880436A0/fi
Publication of FI880436A publication Critical patent/FI880436A/fi
Publication of FI91974B publication Critical patent/FI91974B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI91974C publication Critical patent/FI91974C/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/46Devices characterised by the binder or other non-luminescent constituent of the luminescent material, e.g. for obtaining desired pouring or drying properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/02Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
    • C09K11/025Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor non-luminescent particle coatings or suspension media
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/59Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
    • C09K11/592Chalcogenides
    • C09K11/595Chalcogenides with zinc or cadmium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/74Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth
    • C09K11/75Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth containing antimony
    • C09K11/76Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing arsenic, antimony or bismuth containing antimony also containing phosphorus and halogen, e.g. halophosphates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02Details
    • H01J61/38Devices for influencing the colour or wavelength of the light
    • H01J61/42Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
    • H01J61/44Devices characterised by the luminescent material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
  • Formation Of Various Coating Films On Cathode Ray Tubes And Lamps (AREA)

Description

91974
Menetelmä loisteaineen käsittelemiseksi Tämä keksintö koskee loisteaineen käsittelymenetelmää. Tarkemmin tämä keksintö liittyy menetelmään jolla 5 käsitellään loisteainetta jossa on suojaava päällyste.
Loistelamppujen valmistuksessa lasisen lampunkuoren pinta päällystetään loisteainejauheen maalimaisella suspensiolla. Vaikka suspension koostumus vaihteloe valmistajalta toiselle, se yleensä sisältää loisteaineen lisäksi 10 kalvon muodostavaa sideainetta, liuotinta (liuottimia) sideaineelle ja tarpeen mukaan pinta-aktiivisia aineita, vaahtoamisenestoaineita ja kostutusaineita. Useimmat päällys tesuspension ei-loisteaineet haittaavat lampun tehokasta toimintaa ja kestoikää, ja ne joudutaan poistamaan py-15 rolyysillä valmistusvaiheessa joka tunnetaan nimellä "leh-ring" . Toinen päällystesuspension epäorgaaninen ei-fluore-soiva komponentti on alle mikrometrin hiukkaskokoinen aine kuten esimerkiksi piihappo tai alumiini, joka auttaa sitomaan loisteaineen lasiin sen jälkeen kun "lehr”-prosessi 20 on poistanut orgaaniset aineet. Butler antaa kirjassaan Fluorescent Lamp Phosphors, Technology and Theory, Penn State University Press (1980) sangen täydellisen kuvauksen lampunpäällystysteknologista ja sen kehityksestä nitrosel-luloosa- ja etyyliselluloosatyppisistä lakoista uudempiin : 25 polymeerisiin sideaineisiin joissa käytetään vettä liuottimena ympäristölle haitallisten ja tulenarkojen orgaanisten yhdisteiden sijaan. Riippuen loisteaineen kemiallisesta koostumuksesta ja valmistusmenetelmästä loisteaineilla voi olla joitakin suorituskykyeroja sen mukaan levitetään-30 kö ne orgaanispohjäisenä suspensiona tai vesipohjaisena suspensiona. Tavallisesti nämä erot eivät ole merkitseviä paitsi jos loisteaineella on taipumusta reagoida kemiallisesti jonkin suspensiokomponentin kanssa.
Viime aikoina on kuvattu erilaisia menetelmiä, 35 esim. US-patentti 4 585 673, jotka sallivat loisteainepar- 2 91974 tikkelien päällystämisen ohuella heijastavalla oksidikal-volla. Tämä kalvo voidaan tehdä erilaisista heijastavista oksideista. Jotkin näistä, erityisesti A1203 ja Y203 on havaittu tehokkaiksi suojaamaan loisteainetta luminenssin 5 heikkenemistä loistelampuissa aiheuttavia prosesseja vastaan. Yksi esimerkki sellaisesta suojäävästä päällysteestä on kuvattu US-patentissa 4 585 673, jossa loisteainepar-tikkelit päällystettiin Al203:lla pyrolysoimalla alumiini-alkyyliä nesteytetyssä fosforijauhekylvyssä. Kokeelliset 10 loistelamput joissa käytetään sellaisia päällystettyjä loisteaineita, erityisesti ne joissa käytetään Zn2Si04:Mn (Wiliemite) ovat olleet huomattavasti parempia luminenssin säilymisen suhteen verrattuna lamppuihin joissa käytetään päällystämättömiä loisteaineita. Lampputestitulokset 15 osoittavat myös että A1203 -päällystetyt Zn2Si04:Mn -loiste-aineet (ACP:t) ovat yhtä hyviä luminenssin ja luminenssin säilymisen suhteen kun ne levitetään lampun kuoreen vasta-valmistetuista orgaanisista tai vesisuspensioista. Jos ACP kuitenkin levitetään suspensiona joka on seissyt useita 20 päiviä ennen käyttöä, oksidipäällystyksen mukanaan tuomat edut häviävät. Tämä on vakava este päällystetyn loisteai-neen teknologiaan perustuvien lamppujen kaupallistumiselle. Hallitusten määräykset ovat jo eliminoineet orgaanis-pohjaisten loisteainesuspensioiden käytön monissa osissa : 25 maailmaa ja tämän vanhan teknologian jälleenkäyttöönotto ja/tai laajentaminen ei siksi ole mahdollista. Lisäksi ainoastaan vastavalmistettujen vesipohjaisten loisteainesuspensioiden käytön estää näiden suspensioiden lyhyt käyttökelpoinen ikä ja modernissa automatisoidussa lamppu-30 tehtaassa syntyvien suurten vanhentuneen materiaalin määrien hävittämisestä aiheutuvat kustannukset. Siksi on toivottavaa tuottaa menetelmä joka parantaa vesipohjaisten loisteainesuspensioiden, joilla nyt on heikot säilymis-ominaisuudet, käyttöikää.
35 Tämän keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnus omaista, että se käsittää seuraavat vaiheet: il 3 91 974 vaihe 1: kuumennetaan loisteaine, jossa on suojäävä oksidipäällyste, lämpötilassa 700 - 850 °C, 15 minuutin - 20 tunnin ajan, jolloin estetään mainitun loisteai-neen oksidipäällysteen haitallisen muuttumisen seuraavassa 5 vesipohjaisessa suspensiokäsittelyssä, ja jolloin ei mainittu fosfori haitallisesti muutu; vaihe 2; jäähdytetään vaiheen 1 tuote; ja vaihe 3; lisätään vaiheen 2 tuote vesipohjaiseen suspensioon.
10 Piirroksessa:
Kuvio 1 on käyrä tämän keksinnön mukaisesti valmistetun loisteaineen lähettämän valon intensiteetistä lampun käyttöajan funktiona.
Kuvio 2 on käyrä kuumennusvaiheen aika-lämpötila-15 suhteista, jotka tarvitaan eliminoimaan päällystetyn loisteaineen säilytysheikkeneminen tämän keksinnön mukaisesti.
Kuvio 3 on kuva loistelampusta, osittain leikkauksena, joka kaaviomaisesti kuvaa erästä keksinnön toteutustapaa.
20 Tämän keksinnön ja sen lisätavoitteiden, etujen ja mahdollisuuksien paremmaksi ymmärtämiseksi viitataan seu-raavaan kuvaukseen ja liitteenä oleviin patenttivaatimuksiin yhdessä ylläkuvattujen piirrosten kanssa.
Olemme tutkineet Al203:lla päällystetyn Zn2Si04:Mn ; 25 -loisteaineiden (ACP:n), päällystetyn willemiitin, hajoamista vedessä seisonta-ajan funktiona, ajan jonka vesipohjainen suspensio on varastoituna ennen kuin se käytetään lampun päällystämiseen. Tutkimme myös vesipohjaista suspensiota jossa käytetään polyetyleenioksidia (Polyox -30 Union Carbide Corp:in tuote) sideaineena. Arvioitaessa säilymisongelmaa päällystetyllä willemiitillä, mangaaniak-tivoidulla sinkkisilikaattifosforilla, olemme huomanneet että Polyox -päällysteliuos on huomattavasti paksumpaa (korkeaviskositeettisempaa) säilytyksen jälkeen kuin tuo-35 reena. Kun säilytetyllä päällystetyn loisteaineen suspensiolla päällystetään lasilevy (paksu päällyste) ja se kui- 7 Ί i 7 4 4 vataan, päällysteeseen syntyy halkeamia. Tätä loisteaine-kerroksen halkeilua esiintyy vain kun alumiinipäällyste ei enää suojaa loisteainetta. Toisin sanoen tuore alumiini-päällysteisen loisteaineen suspensio ei halkeile, kun taas 5 vanha alumiinipäällysteisen loisteaineen suspensio tuottaa halkeilleita päällysteitä. Haluamatta rajoittua mihinkään teoriaan, uskotaan että alumiinipäällyste irtoaa loisteai-neesta ja muuttuu suspensioaineen komponentiksi siten aiheuttaen halkeilleen loisteainekerroksen.
10 Tutkimuksen aikana valmistettiin tyypillisesti ACP- suspensioita ja niitä sekoitettiin jatkuvasti jopa kahden kuukauden ajan, poistaen näytteitä silloin tällöin lamppu-kokeita varten. Alustavissa kokeissa ACP-suspensiot levitettiin lasilevyille ja arvioitiin purettavassa noin 15 T-12-kokoisessa loistelampussa jota käytettiin noin 400 mA virralla ja noin 2-3 torrin argonpaineessa. Vastavalmiste-tusta päällystesuspensiosta levitetyn loisteaineen lähettämän valon intensiteetti pysyy lähes vakiona kokeen ajan kun taas vanhasta suspensiosta, säilytetystä suspensiosta 20 levitetyllä fosforilla se alkaa vähetä siitä hetkestä kun lamppu sytytetään. Juuri tämä lähes katastrofaalinen pudotus luminenssin säilymisessä teki purettavasta lampusta ideaalisen välineen testattaessa säilytettyjä ACP-suspen-sioita, minimoiden sekä kuhunkin evaluaatioon tarvitun : 25 ajan että materiaalin määrän. Purettavalla lampulla tehtyjen kokeiden tulokset varmistettiin tarpeen mukaan laajemmilla kokeilla tavallisilla 40 W T-12 -tyyppisillä loiste-lampuilla.
Kuviossa 1 käyrä A kuvaa loisteainekerroksen lähet-30 tämän valon intensiteettiä standardiin verrattuna purettavan lampun toiminta-ajan funktiona, kun loisteainekerros oli tehty alumiinipäällysteisestä mangaaniaktivoidusta sinkkisilikaattiloisteaineesta jota oli kuumennettu 750 °C:ssa 4 tuntia ennen vesipohjaisen suspension valmis-35 tusta. Käyrä B kuviossa 1 kuvaa loisteainekerroksen lähettämän valon intensiteettiä standardiin verrattuna puretta- ti 5 i-Ί -η 4 van lampun toiminta-ajan funktiona, kun loisteainekerros oli tehty alumiinipäällysteisestä mangaaniaktivoidusta loisteaineesta jota ei kuumennettu ennen vesipohjaisen suspension valmistusta. Kuten käyrä B osoittaa, lähetetyn 5 valon intensiteetissä tapahtui dramaattinen väheneminen standardiin verrattuna purettavan lampun toiminta-ajan funktiona. Molemmissa käyrissä A ja B purettavan lampun testilevyjen päällystykseen käytettyjä vesipohjaisia suspensioita säilytettiin 26 vuorokautta. Standardi oli kuulo mentamattomasta alumiinipäällysteisestä mangaaniaktivoidusta sinkkisilikaattifosforista valmistettu loisteainekerros. Standardin vesipohjaista suspensiota ei säilytetty, se oli tuore suspensio. Toisin sanoen suspensiota käytettiin purettavassa lampussa olevan levyn valmistukseen 15 heti kun suspensio oli valmistettu.
Kokeet paljastivat, että vaikka jotkin vesipohjaisen suspension komponentit kiihdyttävät ja/tai lisäävät ACP:n heikkenemistä, vesi on pääasiallinen aiheuttaja Al203-päällysteen tuhoutumiselle ja siitä seuraavalle lumi-20 nenssin säilymisen menetykselle, jonka suojaava alumiini-päällyste saa aikaan. Ratkaisu ongelmaan oli muuttaa oksi-dipäällystettä niin, ettei vesi helposti tuhoa sitä.
Oksidipäällysteen muunnos
Useimmissa loisteaineen päällystysmenetelmissä käy-: 25 tetään orgaanismetallisia yhdisteitä, jotka voidaan hydrolysoida, pyrolysoida, hapettaa tai muuten termisesti tai kemiallisesti saada aikaan oksidikalvo. Käytännöllisesti katsoen kaikki nämä oksideja muodostavat prosessit suoritetaan alhaisissa lämpötiloissa, noin 500 °C:ssa, jolloin 30 syntyy sitä mitä me kutsumme "pehmeäksi" oksidiksi. Haluamatta sitoutua teoriaan, uskomme että tämä "pehmeä" oksidi on luultavammin amorfista kuin kiteistä, voi sisältää vettä tai olla altis hydratoitumiselle/liukenemiselle ja luultavasti sisältäisi huomattavia määriä hiilipitoisia 35 tuotteita. Oksidin "kovettamiseksi" käytimme kuumennus- käsittelyä. Oletimme, että kuumennus kiteyttäisi ja tii- 6 i 1 > / 4 vistäisi oksidin ja siten tekisi sen vähemmän alttiiksi hajoamiselle vesipitoisissa olosuhteissa. Hypoteesi oli, että kuumennus tehtäisiin olosuhteissa, jotka edistäisivät alumiinipäällysteen kiteytymistä, eivätkä samalla huomat-5 tavasti lisäisi diffuusioprosesseja jotka muuttaisivat loisteaineen käyttäytymistä. Toisin sanoen haluttaisiin pitää kuumennuslämpötila mahdollisimman alhaisena ja kuu-mennusaika mahdollisimman lyhyenä. Sopiviksi huomattuja menetelmiä alumiinipäällystetyn Zn2Si04:Mn (ACP) kuumennus-10 käsittelyksi esitetään esimerkeissä 1 ja 2.
Esimerkki 1 0,3 - 1,0 kg määriä A1203 -päällystettyä Zn2Si04:Mn fosforia (ACP) pantiin 6"x3"x2,5" kokoisiin kvartsiupok-kaisiin ja kuumennettiin laatikkouunissa. Uuni kuumennet-15 tiin hitaasti mikroprosessoria käyttäen noin 700 °C - 950 °C lämpötilaan noin yhden tunnin aikana. Kuumennusajat ilman lämpiämisaikaa olivat noin l:stä 14 tuntiin. Kuumennus jakson päätyttyä upokkaat poistettiin uunista ja niiden annettiin jäähtyä huoneenlämpöön kuumenemattomalla pöydäl-20 lä. Näin käsitellyt loisteaineet arvosteltiin sen jälkeen loistelampuissa. Kokeet suoritettiin käyttäen 40 W T-12 loistelampuissa jotka oli päällystetty tuoreella ja vanhennetulla (5 vuorokautta säilytetyllä) vesipohjaisella kuumennetun ACP:n suspensiolla. Vesipohjainen suspensio 25 sisältää sideainetta kuten polyetyleenioksidia (POLYOX, Union Carbide Corp.), pieniä määriä muita aineita kuten hienojakoisia alumiinioksidipartikkeleja ja vettä. Näiden kokeiden tuloksia on esitetty taulukossa 1.
n J1 y 7 4 7
Taulukko 1 ACP säilytystestien tuloksia 40W T-12 -lampuista
Näyte Ruumen- 0 h 100 h % M 0 h 100 h % M
5 nus Lumen Lumen Lumen Lumen °C/h ACP#1 Ei 3970 3199 80,6 4533 2348 51,8 850/4 4504 4062 90,2 4530 4137 91,3 ACP#2 Ei 4462 4231 94,8 4680 3073 65,7 10 850/2 4755 4372 91,9 4718 4373 92,7 ACP#3 Ei 4656 4191 90,0 4728 2966 62,7 850/2 4734 4388 92,7 4737 4362 92,1
Viitaten taulukkoon 1, verrattaessa 0-tunnin lumen-15 arvoja kuumentamatonta ACP:ta sisältäneistä lampuista, huomataan että säilytetyistä suspensioista valmistettujen lamppujen luminenssi ylittää tuoreista suspensioista valmistettujen lamppujen luminenssin. Tämä voidaan nähdä päällystämättömän, neitseellisessä tilassa olevan loiste-20 aineen luminenssin uudelleenkiinnityksenä ja osoittaa, että alumiinipinnoite irtoaa loisteaineesta säilytyksen aikana. Suojaavan alumiinipinnoitteen menetys näkyy myös alempina 0-100 h prosentuaalisina pysyvyys (%M) -arvoina jotka on saatu säilytetyillä ACP-suspensioilla päällyste-25 tylliä lampuilla. Toisaalta kuumennettua ACP:ta sisältävien lamppujen 0-100 h %M muuttuu hyvin vähän kun vesipohjaista suspensiota säilytettiin, mikä osoittaa, että suojaava alumiinipinnoite pysyi paikallaan. Voidaan myös nähdä, että tuoreista kuumennetun ACP:n suspensioista val-30 mistetuilla lampuilla on suurempi luminenssi kuin niiden kuumentamattomilla vastineilla. Tämä voidaan uskoaksemme selittää edellä käsiteltyyn "pehmeään" oksidipinnotteeseen jääneiden hiilipitoisten aineiden pyrolyysillä; emme kuitenkaan halua sitoutua mihinkään sellaiseen teoriaan.
8 il 9/4
Esimerkki 2
Yhdestä erästä alumiinipinnoitettua Zn2Si04:Mn (ACP) testattiin 22 kuumennusolosuhdetta säilytysheikkenemisen eliminoimiseksi tarvittavien aika/lämpötilasuhteiden mää-5 rittämiseksi. Kuumennus suoritettiin 15 gramman näytteille ilmavirrassa putkiuunissa. Näytteet pantiin kuumaan uuniin ja otettiin jäähtymään uunin ulkopuolelle kun haluttu kuu-mennusaika oli lopussa.
Kuumennettua loisteainetta pidettiin myöhemmin ve-10 sipohjaisessa suspensiossa ravistelemalla vedessä suljetuissa pulloissa kymmenen päivän ajan. Säilytysongelman eliminoimiseksi tarvitut ajat ja lämpötilat ovat seuraa-vat: 850 °C - 15 minuuttia 15 800 °C - 30 minuuttia 750 °C - 4 tuntia 700 °C - 20 tuntia (arvioitu) Näitä arvoja alemmat ajat ja lämpötilat aiheuttavat vaiheittaisen alenemisen 0-100 h säilyvyysarvoihin säily-20 tyskokeissa. Esimerkiksi 2 h 750 °C:ssä tuottaa 85 %M verrattuna 95 %M 4 h 750 °C:ssä.
Kuvio 2 on graafinen esitys yllämainituissa testeissä saatujen tulosten "säilytysosasta". Kuviossa ovat mukana tuoretta (ei säilytettyä) kuumennettua ACP:tä si-25 sältävistä lampuista saadut 0-100 h %M-arvot, joista näkyy että vaadittua minimiaikaa kauemmin kuumennetut näytteet (käyrän yläpuolella) ovat kestävyydeltään yhä heikompia. Perustuen XPS röntgenfotoelektronispektroskopia-analyysiin pidämme tätä sen ansiona että sinkki diffundoituu oksidi-30 päällysteen läpi. Olemme päätyneet siihen, että 4 h kuumennus 750 °C:ssa on opitimikuumennus suurille ACP-erille.
Esimerkki 3
Yhdestä erästä antimonimangaaniaktivoitua kalsium-halogeenifosfaattiloisteainetta kuten Cool White loiste-35 lamppuloisteaine, valmistimme neljä näytettä.
Il 9 91974 Näyte 1 oli päällystämätöntä Cool White loisteai-netta, joka käsiteltiin vesipohjaisella suspensioproses-silla ja tuore, ei säilytetty suspensio levitettiin 48T12 VHO loistelamppuihin. Päällystetyt lamput "lehrattiin" ja 5 valmistettiin edelleen valmiiksi lampuiksi. Nämä lamput käytettiin toiminta-aikatestiin verranteeksi.
Näyte 2 oli alumiinipäällysteinen Cool White lois-teaine, jota kuumennettiin 750 °C:ssa 4 tuntia ennen kuin se käsiteltiin vesipohjaisella suspensioprosessilla. Syn-10 tynyttä suspensiota säilytettiin viikko ennen kuin suspensio levitettiin 48T12 VHO loistelamppuihin. Päällystetyt lamput "lehrattiin" ja valmistettiin edelleen valmiiksi lampuiksi. Nämä lamput sijoitettiin toiminta-aikatestiin verrannelamppuj en kanssa.
15 Näyte 3 oli alumiinipäällysteinen Cool White lois- teaine, jota kuumennettiin 850 °C:ssa 1 tunti ennen kuin se käsiteltiin vesipohjaisella suspensioprosessilla. Syntynyttä suspensiota säilytettiin viikko ennen kuin suspensio levitettiin 48T12 VHO loistelamppuihin. Päällystetyt lam-20 put "lehrattiin" ja valmistettiin edelleen valmiiksi lampuiksi. Nämä lamput sijoitettiin toiminta-aikatestiin näytteen 2 lamppujen ja verrannelamppujen kanssa.
Näyte 4 oli alumiinipäällysteinen Cool White lois-teaine, jota ei kuumennettu ennen kuin se käsiteltiin ve-25 sipohjäisellä suspensioprosessilla. Syntynyttä suspensiota säilytettiin viikko ennen kuin suspensio levitettiin 48T12 VHO loistelamppuihin. Päällystetyt lamput "lehrattiin" ja valmistettiin edelleen valmiiksi lampuiksi. Nämä lamput sijoitettiin toiminta-aikatestiin näytteen 2 lamppujen, 30 näytteen 3 lamppujen ja verrannelamppujen kanssa.
100 tunnin toiminta-aikatestin tulokset ovat taulukossa 2.
? / 4 10
Taulukko 2 100 h Cool White lamppujen toiminta-aikatestien tulokset
Näyte 0 h 100 h Optinen %M
5 nro Lumen Lumen tiheys #1 7260 6985 76,5 96,2 #2 7328 7116 76,9 97,1 #3 7208 7079 76,4 98,2 #4 6266 6684 *80,5 ---- 10 ♦osoitus siitä, että suojaava alumiinipäällyste irtosi vesipohjaisen suspension yhden viikon säilytysaikana.
Kuten taulukosta 2 havaitaan, näytteistä 2 ja 3 15 tehdyt lamput olivat parempia kuin näytteestä 1, verranteesta ja näytteestä 4 (ei-kuumennettu päällystetty lois-teaine) tehdyt.
Yllämainituissa Cool White kokeissa käytetyt loistelamput joita voidaan käyttää myös mangaaniaktivoidunle 20 silikaattiloisteaineille on rakenteeltaan kuvattu esimerkiksi US-patenteissa nro 3 424 605; 3 424 606; 3 435 271; tai 4 594 178; joiden kuvat ja niitä vastaavat patenttijulkaisujen osat ovat tässä viitteinä siinä määrin kuin tarvitaan tämän patenttijulkaisun täydentämiseen. Sellai-25 set loistelamput koostuvat hermeettisesti suljetusta lasiputkesta, jonka sisäpinta on päällystetty tämän keksinnön mukaisella jauhemaisella loisteainepäällysteellä, joka absorboidessaan putken keskuksen läpi syntyvän elohopea-kaaripurkauksen ultraviolettienergian muuttaa sen näkyväk-30 si valoksi lampun toimiessa. Putken kummassakin päässä olevissa tuissa on sähköjohtimet, jotka on sähköisesti kytketty elektrodeihin lampun kummassakin päässä. Elektrodit voi olla päällystetty elektroninemissiota lisäävillä aineilla, kuten bariumoksidia sisältävillä oksidiseoksil-35 la, lampun toiminnan helpottamiseksi. Toiminnan aikana il 3 \ 3 7 4 11 suljetussa putkessa oleva elohopeapisara höyrystyy saaden aikaan tyypillisen elohopeapurkauksen. Lukuunottamatta loisteainepäällystettä, joka on tämä keksintö, loistelampun rakenne on tavanomainen.
5 Kuviossa 3 on esitetty loistelamppu 10. Lamppu 10 sisältää poikkileikkaukseltaan pyöreän suljetun lasiputken 12. Siinä on tavalliset elektrodit 14 ja 16 kummassakin päässä ja niitä tukevat sisääntulojohtimet 18, 20 ja 22, 25, jotka jatkuvat läpi kiinnitysvarsissa 30, 32 ole-10 vien lasipuristeiden 26, 28, liittimiin tuissa 34, 36, jotka on kiinnitetty lampun 10 päihin.
Putki 12 on täytetty inertillä kaasulla kuten argonilla tai argonin ja neonin seoksella matalapaineisena, esim. kahden torrin paineessa, ja pienellä määrällä βίοι 5 hopeaa, vähintään määrällä joka tuottaa toiminnan aikana noin kuuden mikronin alhaisen kaasunpaineen.
Kuoren 12 sisäpuoli on päällystetty kerroksella tämän keksinnön fosforia 38.
Loisteainepäällystesuspensio valmistettiin disper-20 goimalla lositeainepartikkelit vesipohjasysteemiin, jossa käytettiin polyetyleenioksidia sideaineena ja vettä liuottimena.
Loisteainesuspensio levitettiin tavalliseen tapaan antamalla suspension virrata alas kuoren 12 sisäpintaa ja 25 antaen veden haihtua jättäen sideaineen ja loisteainepar-tikkelit kiinni kuoren 12 seinämään. Loisteainepäällystei-nen kuori 12 kuumennettiin sitten lehr-uunissa orgaanisten komponenttien höyrystämiseksi, loisteainekerroksen 38 jäädessä kuoren 12 seinämään.
30 Kuori 12 valmistetaan loistelampuksi tavanomaisilla lampunvalmistusmenetelmillä.
Olemme identifioineet ja evaluoineet menetelmän jolla säilytetään oksidipäällyste loisteaineissa säilytyksen aikana vesipohjaisissa suspensioissa. Uskomme että 35 lämpökäsittely "kovettaa" päällysteen ja eliminoi sen hii- 91 //4 12 lipitoiset kontaminantit, estää oksidin hydratoitumisen/-liukenemisen ja pidentää päällystettyjen loisteaineiden vesipohjaisten suspensioiden käyttöikää.
Lämpökäsittely olisi suoritettava riittävän pitkään 5 ja riittävän korkeassa lämpötilassa oksidipäällysteen "ko-vettamiseksi" muuttamatta haitallisesti loisteaineen ominaisuuksia. Koska kemiallinen reaktiivisuus ja diffuusio ovat materiaaleista riippuvia ominaisuuksia, optimikuumen-nuslämpö-aikaolosuhteet on määritettävä kokeellisesti kul-10 lekin uudelle päällysteoksidiloisteainekombinaatiolle. Kuten kuviosta 2 näkyy, olemme määritelleet optimilämpö-aika -olosuhteet alumiinipäällystetylle Zn2Si04:Mn:lle.
Vaikka tässä on esitetty ja kuvattu tällä hetkellä parhaana keksinnön toteutustapana pidetty toteutus, on 15 alaa taitaville selvää, että siihen voidaan tehdä monia muutoksia ja muunnelmia poikkeamatta liitteenä olevissa patenttivaatimuksissa määritellystä keksinnön alasta.
11

Claims (7)

1. Menetelmä loisteaineen, jossa on suojaava päällyste, käsittelemiseksi, ennen kuin se sisällytetään 5 lampun päällystesuspensioon, tunnettu siitä, että se sisältää seuraavat vaiheet: vaihe 1: kuumennetaan loisteaine, jossa on suojaava oksidipäällyste, lämpötilassa 700 - 850 °C. 15 minuu tin - 20 tunnin ajan, jolloin estetään mainitun loisteai-10 neen oksidipäällysteen haitallinen muuttuminen seuraavassa vesipohjaisessa suspensiokäsittelyssä, ja jolloin ei mainittu fosfori haitallisesti muutu; vaihe 2: jäähdytetään vaiheen 1 tuote; ja vaihe 3: lisätään vaiheen 2 tuote vesipohjaiseen 15 suspensioon.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että loisteaine on mangaaniaktivoitu sinkkisilikaatti.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n-20 n e t t u siitä, että loisteaine on antimonimangaaniakti- voitu kalsiumhalogeenifosfaatti.
4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu suojaava päällyste sisältää lähinnä alumiinioksidia.
5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kuumennus tapahtuu lämpötilassa noin 750 °C noin neljän tunnin ajan.
6. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu kuumennus tapahtuu 30 lämpötilassa noin 850 eC noin yhden tunnin ajan.
7. Loistelamppu, tunnettu siitä, että siinä käytetään patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukaista loisteai-netta. 91 *74 14
FI880436A 1987-02-02 1988-02-01 Menetelmä loisteaineen käsittelemiseksi FI91974C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/010,078 US4803400A (en) 1987-02-02 1987-02-02 Pre-water-based suspension phosphor treatment process
US1007887 1987-02-02

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI880436A0 FI880436A0 (fi) 1988-02-01
FI880436A FI880436A (fi) 1988-08-03
FI91974B true FI91974B (fi) 1994-05-31
FI91974C FI91974C (fi) 1994-09-12

Family

ID=21743716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI880436A FI91974C (fi) 1987-02-02 1988-02-01 Menetelmä loisteaineen käsittelemiseksi

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4803400A (fi)
EP (1) EP0279254B1 (fi)
JP (1) JP2660414B2 (fi)
CA (1) CA1337674C (fi)
DE (1) DE3870906D1 (fi)
FI (1) FI91974C (fi)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5244750A (en) * 1988-06-10 1993-09-14 Gte Products Corporation Coated electroluminescent phosphor
US4892757A (en) * 1988-12-22 1990-01-09 Gte Products Corporation Method for a producing manganese activated zinc silicate phosphor
US4956202A (en) * 1988-12-22 1990-09-11 Gte Products Corporation Firing and milling method for producing a manganese activated zinc silicate phosphor
US4925703A (en) * 1988-12-22 1990-05-15 Gte Products Corporation Firing and milling method for producing a manganese activated zinc silicate phosphor
US5151215A (en) * 1989-02-06 1992-09-29 Gte Products Corporation Pre-water-based suspension alumina coated phosphor treatment process
US4946707A (en) * 1989-07-28 1990-08-07 Gte Products Corporation Method for producing an aluminum oxide coated manganese activated zinc silicate phosphor
US5049408A (en) * 1989-11-07 1991-09-17 Gte Laboratories Incorporated Method for coating phosphor particles using aluminum isopropoxide precursors and an isothermal fluidized bed
US4999219A (en) * 1989-11-07 1991-03-12 Gte Laboratories Incorporated Method for coating phosphor particles using aluminum isopropoxide precursors and an isothermal fluidized bed
US5113118A (en) * 1991-03-11 1992-05-12 Gte Laboratories Incorporated Phosphors with improved lumen output and lamps made therefrom
US5051277A (en) * 1990-01-22 1991-09-24 Gte Laboratories Incorporated Method of forming a protective bi-layer coating on phosphore particles
US5087523A (en) * 1990-01-22 1992-02-11 Gte Laboratories Incorporated Phosphors with improved lumen output and lamps made therefrom
US5227207A (en) * 1990-01-26 1993-07-13 Matsushita Electric Works, Ltd. Photoconverter
US5167982A (en) * 1990-12-21 1992-12-01 Gte Products Corporation Method of detecting a degraded phosphor in a lamp phosphor suspension
US5126166A (en) * 1990-12-21 1992-06-30 Gte Products Corporation Method of reducing the degradation of the red phosphor, Y203:EU, in water base lamp suspensions
US5223341A (en) * 1991-05-23 1993-06-29 Gte Products Corporation Phosphor containing barium and lead
IL116092A (en) * 1994-11-30 2000-06-29 Honeywell Inc Ultraviolet transparent binder for phosphor fluorescent light box
US5855583A (en) * 1996-02-20 1999-01-05 Computer Motion, Inc. Method and apparatus for performing minimally invasive cardiac procedures
US6069441A (en) * 1996-10-31 2000-05-30 Honeywell Inc. Method for producing phospher binding materials
US5891238A (en) * 1997-12-29 1999-04-06 Aos Holding Company Curable pigmented silicate compositions
US6787980B2 (en) * 2000-09-22 2004-09-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Mercury-containing material, method for producing the same and fluorescent lamp using the same
US20030161944A1 (en) * 2002-02-26 2003-08-28 The Regents Of The University Of California Vacuum deposition of powdered phosphor
DE102012203419A1 (de) * 2011-07-29 2013-01-31 Osram Ag Leuchtstoff und Leuchtstofflampe denselben enthaltend

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3249788A (en) * 1961-11-08 1966-05-03 Westinghouse Electric Corp Electrode coating material and discharge device
US3310418A (en) * 1963-10-31 1967-03-21 Gen Electric Fluorescent lamp coating
US3833398A (en) * 1973-05-03 1974-09-03 Gte Sylvania Inc Method of providing an adherent phosphor coating on a fluorescent lamp
JPS5222585A (en) * 1975-08-14 1977-02-19 Fujitsu Ltd Method for protective treatment of fluorescent substance
JPS5222583A (en) * 1975-08-14 1977-02-19 Fujitsu Ltd Method for protective treatment of fluorescent substance
JPS5222580A (en) * 1975-08-14 1977-02-19 Fujitsu Ltd Production process of fluorescent substance for gas discharge panel
JPS5222584A (en) * 1975-08-14 1977-02-19 Fujitsu Ltd Method for protective treatment of fluorescent substance
US4396863A (en) * 1980-08-21 1983-08-02 Thorn Emi Limited Synthetic willemite phosphors and fluorescent lamp containing the same
US4393330A (en) * 1980-10-20 1983-07-12 North American Philips Electric Corp. Method for effectively contacting manganese-activated zinc silicate phosphor with antimony oxide during phosphor coating, and resulting lamp
EP0160856B1 (en) * 1984-05-07 1990-07-11 GTE Laboratories Incorporated Method for coating phosphor particles, phosphor particle, fluorescent lamp, and manufacturing method
US4585673A (en) * 1984-05-07 1986-04-29 Gte Laboratories Incorporated Method for coating phosphor particles

Also Published As

Publication number Publication date
FI880436A (fi) 1988-08-03
DE3870906D1 (de) 1992-06-17
JPS63264693A (ja) 1988-11-01
FI880436A0 (fi) 1988-02-01
JP2660414B2 (ja) 1997-10-08
CA1337674C (en) 1995-12-05
EP0279254A2 (en) 1988-08-24
FI91974C (fi) 1994-09-12
US4803400A (en) 1989-02-07
EP0279254B1 (en) 1992-05-13
EP0279254A3 (en) 1989-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI91974B (fi) Menetelmä loisteaineen käsittelemiseksi
CN1319112C (zh) 具有荧光体涂层的低压气体放电灯
US6465959B1 (en) Method and apparatus for improved electrodeless lamp screen
US4816049A (en) Process of surface treating laser glass
KR100366097B1 (ko) 연속박막 형태의 보호층이 코팅된 pdp용 형광체 및 그제조방법
US3963639A (en) Fluorescent lamp and method for the manufacture thereof
US4952422A (en) A method of coating a layer of an yttrium vanadate phosphor contained in a fluorescent lamp with Y2 O3 or Al2 O3 and lamps made therefrom
JP3840360B2 (ja) カラープラズマディスプレイパネル用青色蛍光体
US5151215A (en) Pre-water-based suspension alumina coated phosphor treatment process
JP2012117029A (ja) 蛍光体材料の製造方法
US20050197035A1 (en) Method of manufacturing a fluorescent lamp having getter on a UV reflective base coat
US4243909A (en) Fluorescent lamp alkaline earth halophosphate phosphor with protective NaCs2 PrCl6 coating
EP0249743A2 (en) Discharge lamps with coated ceramic arc tubes and fabrication thereof
US4979893A (en) Method of coating yttrium vanadate phosphors with Al2 O3
CN1327257A (zh) 包含磷光体层的气体放电灯
EP1739723A2 (en) Lamp with phosphor layer on an exterior surface and method of applying the phosphor layer
EP0852254A2 (en) Phosphor with modified surface composition and method for preparation
CN1065072C (zh) 金属蒸汽放电灯
US11798798B2 (en) Phosphor for a UV emitting device and a UV generating device utilizing such a phosphor
JPS5951105B2 (ja) 螢光灯管およびその他のガラス管の表面処理方法
US7449835B2 (en) Contaminant getter on UV reflective base coat in fluorescent lamps
US6761971B2 (en) Protective spinel coating for aluminate phosphors
JPH04248247A (ja) 高光度メタルハライド放電ランプ用の保護被膜
EP0119041B1 (en) Lamp envelope having a luminescent material on the interior surface thereof, method of applying said material and material to be applied
Pappalardo et al. Method of coating yttrium vanadate phosphors with Al 2 O 3

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: GTE PRODUCTS CORPORATION