JP2000106136A - ガス放電ランプ及びガス放電ランプ用蛍光被覆体 - Google Patents
ガス放電ランプ及びガス放電ランプ用蛍光被覆体Info
- Publication number
- JP2000106136A JP2000106136A JP11274772A JP27477299A JP2000106136A JP 2000106136 A JP2000106136 A JP 2000106136A JP 11274772 A JP11274772 A JP 11274772A JP 27477299 A JP27477299 A JP 27477299A JP 2000106136 A JP2000106136 A JP 2000106136A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phosphor
- nano
- coating
- aluminum oxide
- binder
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
- H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
- H01J61/44—Devices characterised by the luminescent material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/02—Use of particular materials as binders, particle coatings or suspension media therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
- C09K11/7774—Aluminates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7783—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals one of which being europium
- C09K11/7784—Chalcogenides
- C09K11/7787—Oxides
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
- H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
- H01J61/46—Devices characterised by the binder or other non-luminescent constituent of the luminescent material, e.g. for obtaining desired pouring or drying properties
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化アルミニウムＣに匹敵する付着特性を示
す無機結合剤を有する放電ランプ用蛍光被覆体を提供す
る。 【解決手段】 蛍光被覆体はガラス球への一次蛍光体の
付着を促進するナノ寸法の蛍光体を含んでいる。蛍光被
覆体は、一次蛍光体、ナノ寸の蛍光体及び有機結合剤を
含む水性懸濁液を使用してガス放電ランプの内側表面に
塗布される。
す無機結合剤を有する放電ランプ用蛍光被覆体を提供す
る。 【解決手段】 蛍光被覆体はガラス球への一次蛍光体の
付着を促進するナノ寸法の蛍光体を含んでいる。蛍光被
覆体は、一次蛍光体、ナノ寸の蛍光体及び有機結合剤を
含む水性懸濁液を使用してガス放電ランプの内側表面に
塗布される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス放電ランプ及
びガス放電ランプ用蛍光被覆体に関する。特に、本発明
は、ガス放電ランプ用蛍光被覆体に使用される結合剤材
料に関する。
びガス放電ランプ用蛍光被覆体に関する。特に、本発明
は、ガス放電ランプ用蛍光被覆体に使用される結合剤材
料に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガス放電ランプ用蛍光被覆体の被覆方法
の例が、米国特許第３，５５１，１８０号、第２，９８
７，４１４号、第４，３４０，５１２号、及びヨーロッ
パ特許出願公開第０４７９３００号明細書に記載されて
いる。一般的に、被覆層に含まれている蛍光性粒子は、
適当な結合剤の補助がなければ、それ自体ではガス放電
ランプに使用されているガラス球にうまく付着しない。
蛍光灯の場合の結合剤は、酸化ポリエチレンなどの高分
子材料や、微細粉砕された高表面積の酸化アルミニウム
から成る。一般的に好適な酸化アルミニウム結合剤は酸
化アルミニウムＣ（デグッサ社(Degussa)から入手可
能）であり、これは粒径が約２０ｎｍのγ酸化アルミニ
ウムすなわちγ−Ａｌ2Ｏ3である。これらの結合剤と紫
外線（ＵＶ）刺激性蛍光体とを含有する水性被覆懸濁液
をガラス球の内側表面に塗布して乾燥させて、蛍光被覆
層を形成する。高分子結合剤は、後の高温ランプベーキ
ング作業中に被覆層から除去される。酸化アルミニウム
結合剤は、後の処理段階中に除去されないで、完成した
ランプの蛍光被覆層内に残留する。
の例が、米国特許第３，５５１，１８０号、第２，９８
７，４１４号、第４，３４０，５１２号、及びヨーロッ
パ特許出願公開第０４７９３００号明細書に記載されて
いる。一般的に、被覆層に含まれている蛍光性粒子は、
適当な結合剤の補助がなければ、それ自体ではガス放電
ランプに使用されているガラス球にうまく付着しない。
蛍光灯の場合の結合剤は、酸化ポリエチレンなどの高分
子材料や、微細粉砕された高表面積の酸化アルミニウム
から成る。一般的に好適な酸化アルミニウム結合剤は酸
化アルミニウムＣ（デグッサ社(Degussa)から入手可
能）であり、これは粒径が約２０ｎｍのγ酸化アルミニ
ウムすなわちγ−Ａｌ2Ｏ3である。これらの結合剤と紫
外線（ＵＶ）刺激性蛍光体とを含有する水性被覆懸濁液
をガラス球の内側表面に塗布して乾燥させて、蛍光被覆
層を形成する。高分子結合剤は、後の高温ランプベーキ
ング作業中に被覆層から除去される。酸化アルミニウム
結合剤は、後の処理段階中に除去されないで、完成した
ランプの蛍光被覆層内に残留する。
【０００３】蛍光被覆層内に酸化アルミニウムが存在し
ても、蛍光灯の場合には大して問題にならない。例え
ば、γ−Ａｌ2Ｏ3は、水銀放電によって発生する２５４
ｎｍの共振放射をほぼ透過させる。（α−Ａｌ2Ｏ3の光
学ギャップはほぼ２００ｎｍであり、γ−Ａｌ2Ｏ3の場
合は１８５ｎｍを超える長い波長に変わる。）このた
め、酸化アルミニウムは、蛍光体の励起に使用されるＵ
Ｖを吸収することなく被覆層の付着性を改善する。しか
し、約１７０ｎｍ未満の真空紫外（ＶＵＶ）領域で発生
するＵＶを利用する他の形式のガス放電ランプ（例え
ば、キセノンエクシマーランプ及びネオンランプ）では
状況が異なる。これらのランプでは、蛍光被覆体内の酸
化アルミニウムがガス放電から放出されるＶＵＶ放射を
吸収する。被覆体内の蛍光体と異なって、γ−Ａｌ2Ｏ3
によって吸収されたＶＵＶ放射は可視光線に変換されな
いで、バルク材料に伴った非発光損失プロセスで消散す
る。このため、ＶＵＶ放射を用いる場合、蛍光被覆体内
に酸化アルミニウムが存在すると、ランプ効率が低下す
る。酸化アルミニウム結合剤を蛍光被覆体から除去すれ
ば、ランプ効率が上昇するが、被覆体がランプガラス球
から脱落しやすくなる。このために、ランプ効率を大幅
に低下させることなく、微細粉砕された高表面積の酸化
アルミニウムと同様な付着特性を与える結合剤を有する
と好都合であろう。
ても、蛍光灯の場合には大して問題にならない。例え
ば、γ−Ａｌ2Ｏ3は、水銀放電によって発生する２５４
ｎｍの共振放射をほぼ透過させる。（α−Ａｌ2Ｏ3の光
学ギャップはほぼ２００ｎｍであり、γ−Ａｌ2Ｏ3の場
合は１８５ｎｍを超える長い波長に変わる。）このた
め、酸化アルミニウムは、蛍光体の励起に使用されるＵ
Ｖを吸収することなく被覆層の付着性を改善する。しか
し、約１７０ｎｍ未満の真空紫外（ＶＵＶ）領域で発生
するＵＶを利用する他の形式のガス放電ランプ（例え
ば、キセノンエクシマーランプ及びネオンランプ）では
状況が異なる。これらのランプでは、蛍光被覆体内の酸
化アルミニウムがガス放電から放出されるＶＵＶ放射を
吸収する。被覆体内の蛍光体と異なって、γ−Ａｌ2Ｏ3
によって吸収されたＶＵＶ放射は可視光線に変換されな
いで、バルク材料に伴った非発光損失プロセスで消散す
る。このため、ＶＵＶ放射を用いる場合、蛍光被覆体内
に酸化アルミニウムが存在すると、ランプ効率が低下す
る。酸化アルミニウム結合剤を蛍光被覆体から除去すれ
ば、ランプ効率が上昇するが、被覆体がランプガラス球
から脱落しやすくなる。このために、ランプ効率を大幅
に低下させることなく、微細粉砕された高表面積の酸化
アルミニウムと同様な付着特性を与える結合剤を有する
と好都合であろう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従来
技術の欠点を解消することである。
技術の欠点を解消することである。
【０００５】本発明の課題は、酸化アルミニウムＣに匹
敵する付着特性を示す無機結合剤を有する蛍光被覆体を
提供することである。
敵する付着特性を示す無機結合剤を有する蛍光被覆体を
提供することである。
【０００６】本発明の別の課題は、効率が向上したガス
放電ランプを提供することである。
放電ランプを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの課題に従
って、一次蛍光体及び無機結合剤を含み、無機結合剤は
ナノ寸法の蛍光体を有し、一次蛍光体はＶＵＶ放射で刺
激された時に可視光線を放出するガス放電ランプ用蛍光
被覆体が提供される。
って、一次蛍光体及び無機結合剤を含み、無機結合剤は
ナノ寸法の蛍光体を有し、一次蛍光体はＶＵＶ放射で刺
激された時に可視光線を放出するガス放電ランプ用蛍光
被覆体が提供される。
【０００８】本発明の別の課題に従って、光透過性材料
から成るガラス球を備え、このガラス球の壁で定められ
た密封容積に、刺激時にＶＵＶ放射を放出することがで
きる封入ガスを収容しており、さらに一次蛍光体及び無
機結合剤を含む蛍光被覆体を備え、無機結合剤はナノ寸
法の蛍光体を有し、一次蛍光体はＶＵＶ放射で刺激され
た時に可視光線を放出するガス放電ランプが提供され
る。
から成るガラス球を備え、このガラス球の壁で定められ
た密封容積に、刺激時にＶＵＶ放射を放出することがで
きる封入ガスを収容しており、さらに一次蛍光体及び無
機結合剤を含む蛍光被覆体を備え、無機結合剤はナノ寸
法の蛍光体を有し、一次蛍光体はＶＵＶ放射で刺激され
た時に可視光線を放出するガス放電ランプが提供され
る。
【０００９】本発明のさらに別の態様によれば、蛍光被
覆体内のナノ寸法の蛍光体は、ＶＵＶ波長の範囲での総
ＶＵＶ吸光度が同じ波長範囲でのγ酸化アルミニウムの
総ＶＵＶ吸光度より低い。
覆体内のナノ寸法の蛍光体は、ＶＵＶ波長の範囲での総
ＶＵＶ吸光度が同じ波長範囲でのγ酸化アルミニウムの
総ＶＵＶ吸光度より低い。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明をその他のさらなる課題、
利点及び可能性と共にさらに十分に理解できるようにす
るために、添付の図面と組み合わせて以下の開示内容及
び添付図面を参照する。
利点及び可能性と共にさらに十分に理解できるようにす
るために、添付の図面と組み合わせて以下の開示内容及
び添付図面を参照する。
【００１１】酸化アルミニウム結合剤の代替物を探す際
に直面する第１の問題点は、ほとんどすべての物質が１
００ｎｍ以下の放射を吸収することである。この領域の
ホスト格子による吸収は、格子内の隔離活性体イオンよ
りも強く、吸収された放射は通常は非発光緩和で失われ
る。このため、γ−Ａｌ2Ｏ3が２５４ｎｍの放射まで透
過するのと同程度にＶＵＶ放射を透過させる物質を見つ
けだすことは不可能である。
に直面する第１の問題点は、ほとんどすべての物質が１
００ｎｍ以下の放射を吸収することである。この領域の
ホスト格子による吸収は、格子内の隔離活性体イオンよ
りも強く、吸収された放射は通常は非発光緩和で失われ
る。このため、γ−Ａｌ2Ｏ3が２５４ｎｍの放射まで透
過するのと同程度にＶＵＶ放射を透過させる物質を見つ
けだすことは不可能である。
【００１２】別の問題点は、酸化アルミニウム結合剤が
ガラス球への蛍光体の付着をどのように向上させている
かに関する認識不足に原因がある。蛍光被覆体内の酸化
アルミニウムの役割に関して幾つかの理論がある。１つ
の理論は、水性被覆懸濁液内で酸化アルミニウムがガラ
スへの蛍光性粒子の付着を助ける化学変化を、おそらく
は水和反応を起こすというものである。別の理論は、酸
化アルミニウム粒子の寸法によって粒子とガラスとのフ
ァンデルワールス相互作用が促進されるために付着が向
上するというものである。そのような物理的吸収プロセ
スは、分散力のハマカー(Hamakar)理論（Ｒ．Ｊ．ハン
ター(Hunter)の「コロイド科学の基礎」（オックスフォ
ードのクラレンドン出版部、１９８９年）の枠内で理解
できる。
ガラス球への蛍光体の付着をどのように向上させている
かに関する認識不足に原因がある。蛍光被覆体内の酸化
アルミニウムの役割に関して幾つかの理論がある。１つ
の理論は、水性被覆懸濁液内で酸化アルミニウムがガラ
スへの蛍光性粒子の付着を助ける化学変化を、おそらく
は水和反応を起こすというものである。別の理論は、酸
化アルミニウム粒子の寸法によって粒子とガラスとのフ
ァンデルワールス相互作用が促進されるために付着が向
上するというものである。そのような物理的吸収プロセ
スは、分散力のハマカー(Hamakar)理論（Ｒ．Ｊ．ハン
ター(Hunter)の「コロイド科学の基礎」（オックスフォ
ードのクラレンドン出版部、１９８９年）の枠内で理解
できる。
【００１３】粒径が約１０ｎｍ〜約１５０ｎｍ、好まし
くは約７５ｎｍ〜約１２５ｎｍのナノ寸法の蛍光体を蛍
光被覆体内の結合剤として酸化アルミニウムの代わりに
使用してランプ効率を向上させることができることを発
見した。ナノ寸法の蛍光体を含む蛍光被覆体は、酸化ア
ルミニウム結合剤を含む被覆体によって示される付着特
性と同様な付着特性を示す。ナノ寸法の蛍光体がランプ
効率を向上させるのには幾つかの方法があると考えら
れ、吸収されたＶＵＶ放射を可視光線に変換すること、
ＶＵＶ吸収の減少、及び／又は必要な結合剤の量の減少
である。特に、ナノ寸法のユーロピウム活性酸化イット
リウム（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）蛍光体は、酸化アルミニウムＣ
に匹敵する付着性を与えると共に、ランプ効率を向上さ
せることがわかっている。ナノ結晶蛍光体及びナノ構造
物質を形成する方法が米国特許第５，４５５，４８９号
及び第５，４６０，７０１号明細書に記載されている。
くは約７５ｎｍ〜約１２５ｎｍのナノ寸法の蛍光体を蛍
光被覆体内の結合剤として酸化アルミニウムの代わりに
使用してランプ効率を向上させることができることを発
見した。ナノ寸法の蛍光体を含む蛍光被覆体は、酸化ア
ルミニウム結合剤を含む被覆体によって示される付着特
性と同様な付着特性を示す。ナノ寸法の蛍光体がランプ
効率を向上させるのには幾つかの方法があると考えら
れ、吸収されたＶＵＶ放射を可視光線に変換すること、
ＶＵＶ吸収の減少、及び／又は必要な結合剤の量の減少
である。特に、ナノ寸法のユーロピウム活性酸化イット
リウム（Ｙ2Ｏ3：Ｅｕ）蛍光体は、酸化アルミニウムＣ
に匹敵する付着性を与えると共に、ランプ効率を向上さ
せることがわかっている。ナノ結晶蛍光体及びナノ構造
物質を形成する方法が米国特許第５，４５５，４８９号
及び第５，４６０，７０１号明細書に記載されている。
【００１４】前述したように、蛍光被覆体をガス放電ラ
ンプの内側表面に塗布する。そのような被覆体が、ネオ
ンランプを一部破断して示した図１に示されている。ネ
オンランプ１０は管状ガラス球１２と、第１電極１４
と、封入ネオンガス２２と、第２電極２４と、蛍光被覆
体２６とで構成されている。ランプは図示しない電源で
点灯される。管状ガラス球１２は全体形状が細長い管に
なるように硬質ガラスまたは石英で形成することができ
る。好適なガラスは、コーニング・グラス・ワークス社
(Corning Glass Works)から入手できる型番１７２４の
硬質ガラスであるアルミナシリケートガラスである。ガ
ラス球１２の内径１６は２．０〜１０．０ｍｍにするこ
とができるが、好適な内径１６は約３．０〜５．０ｍｍ
である。管状ガラス球１２の一端部に第１シール端部が
設けられている。この第１シール端部は第１電極１４を
引き込んでいる。好適な第１シール端部は、硬質ガラス
製ガラス球内に第１電極１４をしっかり固定するプレス
加工シールである。管状ガラス球１２の他端部に第２シ
ール端部が配置されている。この第２シール端部は、第
１シール端部とほぼ同一構造を有するように形成するこ
とができ、同様に形成された第２電極２４をしっかり固
定している。琥珀色の光を発生する場合、ランプガラス
球は、ネオンの紫外線に応答して緑色光を放出する蛍光
被覆体２６で被覆される。蛍光被覆体２６は、周知の従
来形水性懸濁液被覆技術によってガラス球１２の内側表
面に付着させることができる。用途に応じて、ＶＵＶ刺
激に応じて可視光線を放出する一次蛍光体は、単一蛍光
体でも、混合蛍光体でもよい。
ンプの内側表面に塗布する。そのような被覆体が、ネオ
ンランプを一部破断して示した図１に示されている。ネ
オンランプ１０は管状ガラス球１２と、第１電極１４
と、封入ネオンガス２２と、第２電極２４と、蛍光被覆
体２６とで構成されている。ランプは図示しない電源で
点灯される。管状ガラス球１２は全体形状が細長い管に
なるように硬質ガラスまたは石英で形成することができ
る。好適なガラスは、コーニング・グラス・ワークス社
(Corning Glass Works)から入手できる型番１７２４の
硬質ガラスであるアルミナシリケートガラスである。ガ
ラス球１２の内径１６は２．０〜１０．０ｍｍにするこ
とができるが、好適な内径１６は約３．０〜５．０ｍｍ
である。管状ガラス球１２の一端部に第１シール端部が
設けられている。この第１シール端部は第１電極１４を
引き込んでいる。好適な第１シール端部は、硬質ガラス
製ガラス球内に第１電極１４をしっかり固定するプレス
加工シールである。管状ガラス球１２の他端部に第２シ
ール端部が配置されている。この第２シール端部は、第
１シール端部とほぼ同一構造を有するように形成するこ
とができ、同様に形成された第２電極２４をしっかり固
定している。琥珀色の光を発生する場合、ランプガラス
球は、ネオンの紫外線に応答して緑色光を放出する蛍光
被覆体２６で被覆される。蛍光被覆体２６は、周知の従
来形水性懸濁液被覆技術によってガラス球１２の内側表
面に付着させることができる。用途に応じて、ＶＵＶ刺
激に応じて可視光線を放出する一次蛍光体は、単一蛍光
体でも、混合蛍光体でもよい。
【００１５】次の例は説明のために示されており、本発
明を制限するものとして考えるべきではなき。
明を制限するものとして考えるべきではなき。
【００１６】例 ナノ寸法のＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体の２種類のサンプルを評
価した。両サンプル共、２５４ｎｍの放射でほとんど見
えない赤色Ｅｕ3+発光を放出した。サンプル＃１を空気
中で加熱して白化した。しかし、それでもそれは、被覆
懸濁液内に存続する目立った灰色の物体色を維持した。
灰色の物体色は、ランプの製造中の結合剤燃焼段階で消
えた。サンプル＃２を１１２５゜Ｃで熱処理して、さら
に強い蛍光性の立方形の形成を促進した。サンプル＃２
の粒径（約１２０ｎｍ）はサンプル＃１の粒径（約８５
ｎｍ）より約５０％だけ大きかった。気相凝縮方法を使
用してナノ寸法の蛍光体を形成した。これらの蛍光体の
効率は、市販のミクロン寸法のＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体（一
般的に４〜６μｍ）と比較して劣っているが、他の研究
者がバルク材料に匹敵する効率を有するナノ寸法の蛍光
体を報告している。
価した。両サンプル共、２５４ｎｍの放射でほとんど見
えない赤色Ｅｕ3+発光を放出した。サンプル＃１を空気
中で加熱して白化した。しかし、それでもそれは、被覆
懸濁液内に存続する目立った灰色の物体色を維持した。
灰色の物体色は、ランプの製造中の結合剤燃焼段階で消
えた。サンプル＃２を１１２５゜Ｃで熱処理して、さら
に強い蛍光性の立方形の形成を促進した。サンプル＃２
の粒径（約１２０ｎｍ）はサンプル＃１の粒径（約８５
ｎｍ）より約５０％だけ大きかった。気相凝縮方法を使
用してナノ寸法の蛍光体を形成した。これらの蛍光体の
効率は、市販のミクロン寸法のＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体（一
般的に４〜６μｍ）と比較して劣っているが、他の研究
者がバルク材料に匹敵する効率を有するナノ寸法の蛍光
体を報告している。
【００１７】酸化ポリエチレン結合剤とセリウム活性イ
ットリウム・アルミニウム・ガーネット蛍光体、Ｙ3Ａ
ｌ5Ｏ12：Ｃｅ（シルバニア(Sylvania)型番２５１）と
を含有する標準的な水性被覆懸濁液内で酸化アルミニウ
ムＣの代わりにこれらのナノ寸法の蛍光体サンプルを使
用した。置き換えは、重量ではなくモルに基づいて行な
った。水性懸濁液は一般的に、蛍光体の重量の約５．６
重量パーセント（重量％）の酸化アルミニウムＣを含有
している。酸化アルミニウムＣは、少量の分散剤を含有
している水性懸濁液として加えられる。従って、酸化ア
ルミニウムＣに代わるナノ寸法のＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体の
モル当量は、蛍光体の重量の約１２．４重量％であっ
た。
ットリウム・アルミニウム・ガーネット蛍光体、Ｙ3Ａ
ｌ5Ｏ12：Ｃｅ（シルバニア(Sylvania)型番２５１）と
を含有する標準的な水性被覆懸濁液内で酸化アルミニウ
ムＣの代わりにこれらのナノ寸法の蛍光体サンプルを使
用した。置き換えは、重量ではなくモルに基づいて行な
った。水性懸濁液は一般的に、蛍光体の重量の約５．６
重量パーセント（重量％）の酸化アルミニウムＣを含有
している。酸化アルミニウムＣは、少量の分散剤を含有
している水性懸濁液として加えられる。従って、酸化ア
ルミニウムＣに代わるナノ寸法のＹ2Ｏ3：Ｅｕ蛍光体の
モル当量は、蛍光体の重量の約１２．４重量％であっ
た。
【００１８】水と混合したら、サンプル＃１はペースト
を形成し、この形成は分散剤の添加によって促進された
であろう。懸濁液の比重を調整するために使用された少
量の酸化ポリエチレンビヒクルが、このサンプルの分散
を促進するのに利用された。しかし、後にカードが懸濁
液に観察され、湿式ふるい分けによってそれらを除去す
る必要があった。サンプル＃２は従来の蛍光体と同様に
動作し、放置時に比較的迅速に沈殿した。合成後熱処理
によって粒子を十分に粗大化して、酸化アルミニウムＣ
の場合に見られる懸濁液と同様な懸濁液の形成を阻止し
たことは明らかである。酸化アルミニウムＣで形成され
た蛍光被覆懸濁液を比較に使用した。
を形成し、この形成は分散剤の添加によって促進された
であろう。懸濁液の比重を調整するために使用された少
量の酸化ポリエチレンビヒクルが、このサンプルの分散
を促進するのに利用された。しかし、後にカードが懸濁
液に観察され、湿式ふるい分けによってそれらを除去す
る必要があった。サンプル＃２は従来の蛍光体と同様に
動作し、放置時に比較的迅速に沈殿した。合成後熱処理
によって粒子を十分に粗大化して、酸化アルミニウムＣ
の場合に見られる懸濁液と同様な懸濁液の形成を阻止し
たことは明らかである。酸化アルミニウムＣで形成され
た蛍光被覆懸濁液を比較に使用した。
【００１９】６個のランプ素管（内径３ｍｍ）を各懸濁
液で被覆した。蛍光体層の付着性を評価するために、各
組から２つの素管に以下の試験を実施した。蛍光被覆層
が脱落し始めるまで漸増する速度で空気を被覆された管
に吹き込んだ。蛍光体損失の最初の目に見える兆候が出
た時の管を流れる空気の速度が表１に示されている。残
りの素管から形成されたネオンランプに関するデータも
図１に示されている。ランプはジェナト(Jennato)他の
米国特許第５，５２３，６５５号明細書に記載されてい
るランプと同様に構成されており、この特許は参考とし
て本説明に含まれる。
液で被覆した。蛍光体層の付着性を評価するために、各
組から２つの素管に以下の試験を実施した。蛍光被覆層
が脱落し始めるまで漸増する速度で空気を被覆された管
に吹き込んだ。蛍光体損失の最初の目に見える兆候が出
た時の管を流れる空気の速度が表１に示されている。残
りの素管から形成されたネオンランプに関するデータも
図１に示されている。ランプはジェナト(Jennato)他の
米国特許第５，５２３，６５５号明細書に記載されてい
るランプと同様に構成されており、この特許は参考とし
て本説明に含まれる。
【００２０】
【表１】 ランプ 結合剤 吹込み試験SCFH ２０ワットでのルーメン出力 ８０５Ａ サンプル＃１ ４５〜５０ ２８０ ８０５Ｂ サンプル＃２ ２５〜３０ ２８０ 標準 酸化アルミニウムＣ ５０＋ ２３０
【００２１】表１の結果から、ナノ寸法の蛍光体を使用
することによって、酸化アルミニウムＣの場合と同等の
被覆体付着性を得ることができると共に、ランプ効率が
向上することは明らかである。ナノ寸法の蛍光体を結合
剤として含有するランプからはＥｕ3+ 発光がまったく
検出されないので、これらのランプの明るさの増大が直
接的にナノ寸法の蛍光体からの発光に起因するとするこ
とは不可能である。むしろ、効率の向上は、結合剤によ
るＶＵＶ吸収の減少の結果である。酸化アルミニウムＣ
またはナノ寸法の蛍光体結合剤を用いないで形成された
ランプにも、ナノ寸法の蛍光体結合剤を含有するランプ
と同様な効率上昇が見られた。しかし、これらのランプ
の被覆層はガラスに対する付着性が劣っていた。
することによって、酸化アルミニウムＣの場合と同等の
被覆体付着性を得ることができると共に、ランプ効率が
向上することは明らかである。ナノ寸法の蛍光体を結合
剤として含有するランプからはＥｕ3+ 発光がまったく
検出されないので、これらのランプの明るさの増大が直
接的にナノ寸法の蛍光体からの発光に起因するとするこ
とは不可能である。むしろ、効率の向上は、結合剤によ
るＶＵＶ吸収の減少の結果である。酸化アルミニウムＣ
またはナノ寸法の蛍光体結合剤を用いないで形成された
ランプにも、ナノ寸法の蛍光体結合剤を含有するランプ
と同様な効率上昇が見られた。しかし、これらのランプ
の被覆層はガラスに対する付着性が劣っていた。
【００２２】酸化アルミニウムＣの吸収端は１８５ｎｍ
より先まで延びているので、適当に選択されたナノ寸法
の蛍光体は、水銀ランプにおいて１８５ｎｍの放射の吸
収から受ける損失を減少させることができる。このた
め、ＶＵＶを利用したランプが本発明から最も多くの利
益を受けると予想されるが、本発明のこの範囲はこれら
の用例に制限されない。
より先まで延びているので、適当に選択されたナノ寸法
の蛍光体は、水銀ランプにおいて１８５ｎｍの放射の吸
収から受ける損失を減少させることができる。このた
め、ＶＵＶを利用したランプが本発明から最も多くの利
益を受けると予想されるが、本発明のこの範囲はこれら
の用例に制限されない。
【００２３】以上に現時点で考えられる本発明の好適な
実施例を説明してきたが、添付の請求項で定義される本
発明の範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を
加えることができることは、当技術の専門家には明らか
であろう。
実施例を説明してきたが、添付の請求項で定義される本
発明の範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を
加えることができることは、当技術の専門家には明らか
であろう。
【図１】ネオンランプの概略断面図である。
１０ ネオンランプ １２ ガラス球 １４ 第１電極 １６ 内径 ２２ ネオンガス ２４ 第２電極 ２６ 蛍光被覆体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハロルド エル ロスウェル アメリカ合衆国 03229 ニュー ハンプ シャー ホプキントン ギャロッピング ヒル ロード 223 (72)発明者 トーマス イー ペーターズ アメリカ合衆国 01824 マサチュセッツ ケルムスフォード マンスフィールド ドライブ 15 (72)発明者 ジーン エム エヴァンス アメリカ合衆国 03862 ニュー ハンプ シャー ノース ハンプトン グラナイト ポスト グリーン 29
Claims (16)
- 【請求項１】 一次蛍光体及び無機結合剤を含み、無機
結合剤はナノ寸法の蛍光体を有し、一次蛍光体はＶＵＶ
放射で刺激された時に可視光線を放出することを特徴と
するガス放電ランプ用蛍光被覆体。 - 【請求項２】 ナノ寸法の蛍光体は、ＶＵＶ放射で刺激
された時に可視光線を放出する請求項１記載の蛍光被覆
体。 - 【請求項３】 ナノ寸法の蛍光体は、ＶＵＶ波長の範囲
での総ＶＵＶ吸光度が同じ波長範囲でのγ酸化アルミニ
ウムの総ＶＵＶ吸光度より低い請求項１記載の蛍光被覆
体。 - 【請求項４】 ナノ寸法の蛍光体の代わりに、粒径が約
２０ｎｍのγ酸化アルミニウム粒子から成るモル当量の
酸化アルミニウム結合剤を用いた同様な被覆体以上の付
着性を示す請求項１記載の蛍光被覆体。 - 【請求項５】 ナノ寸法の蛍光体は、ユーロピウム活性
酸化イットリウムである請求項１記載の蛍光被覆体。 - 【請求項６】 一次蛍光体は、セリウム活性イットリウ
ム・アルミニウム・ガーネットである請求項５記載の蛍
光被覆体。 - 【請求項７】 一次蛍光体は、混合蛍光体である請求項
１記載の蛍光被覆体。 - 【請求項８】 ナノ寸法の蛍光体は、粒径が約７５ｎｍ
〜約１２５ｎｍである請求項５記載の蛍光被覆体。 - 【請求項９】 ナノ寸法の蛍光体は、気相凝縮によって
形成される請求項８記載の蛍光被覆体。 - 【請求項１０】 被覆体は、 一次蛍光体、ナノ寸法の蛍光体及び有機結合体の水性懸
濁液を形成し、 懸濁液をガス放電ランプに塗布して被覆層を形成し、 この被覆層を乾燥させ、被覆層のベーキングによって有
機結合剤を除去することによって作製される請求項１記
載の蛍光被覆。 - 【請求項１１】 有機結合剤は、酸化ポリエチレンであ
る請求項１０記載の蛍光被覆体。 - 【請求項１２】 光透過性材料から成るガラス球を備
え、このガラス球の壁で定められた密封容積に、刺激時
にＶＵＶ放射を放出することができる封入ガスを収容し
ており、 一次蛍光体及び無機結合剤を含む蛍光被覆体を備え、無
機結合剤はナノ寸法の蛍光体を有し、一次蛍光体はＶＵ
Ｖ放射で刺激された時に可視光線を放出することを特徴
とするガス放電ランプ。 - 【請求項１３】 壁を少なくとも１つの電極が貫通して
密封容積に接触するようにした請求項１２記載のラン
プ。 - 【請求項１４】 ナノ寸法の蛍光体の代わりに、粒径が
約２０ｎｍのγ酸化アルミニウム粒子から成るモル当量
の酸化アルミニウム結合剤を用いた同様な蛍光被覆体以
上の効率を有する請求項１２記載のランプ。 - 【請求項１５】 ナノ寸法の蛍光体は、ユーロピウム活
性酸化イットリウムである請求項１２記載のランプ。 - 【請求項１６】 一次蛍光体は、セリウム活性イットリ
ウム・アルミニウム・ガーネットであり、封入ガスはネ
オンから成る請求項１５記載のランプ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/162,192 US6313578B1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Phosphor coating for gas discharge lamps and lamp containing same |
| US09/162192 | 1998-09-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000106136A true JP2000106136A (ja) | 2000-04-11 |
Family
ID=22584565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11274772A Pending JP2000106136A (ja) | 1998-09-28 | 1999-09-28 | ガス放電ランプ及びガス放電ランプ用蛍光被覆体 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6313578B1 (ja) |
| EP (1) | EP0993020B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000106136A (ja) |
| AT (1) | ATE243362T1 (ja) |
| CA (1) | CA2276916A1 (ja) |
| DE (1) | DE69908877T2 (ja) |
| ES (1) | ES2202979T3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003519717A (ja) * | 2000-01-14 | 2003-06-24 | オスラム−シルヴェニア インコーポレイテッド | Ｕｖおよびｖｕｖ用の蛍光ナノ相バインダー系 |
| JP2008503046A (ja) * | 2004-06-14 | 2008-01-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｕｖ−ｂ蛍光体を有する低圧ガス放電ランプ |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6531823B2 (en) * | 2000-12-18 | 2003-03-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Fluorescent colortone lamp with reduced mercury |
| US7425164B2 (en) * | 2003-01-21 | 2008-09-16 | Matshushita Electric Industrial Co., Ltd. | Plasma display panel manufacturing method |
| US7923918B2 (en) * | 2003-03-13 | 2011-04-12 | Nichia Corporation | Light emitting film, luminescent device, method for manufacturing light emitting film and method for manufacturing luminescent device |
| US6982046B2 (en) | 2003-10-01 | 2006-01-03 | General Electric Company | Light sources with nanometer-sized VUV radiation-absorbing phosphors |
| JP2009505329A (ja) * | 2005-05-11 | 2009-02-05 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | モノリシックなセラミックカラーコンバーターを有する放電ランプ |
| CN101400759A (zh) * | 2006-03-06 | 2009-04-01 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 使用含（Y,Gd）的纳米粒子和表面连接的有机配体的发光材料 |
| KR101072162B1 (ko) | 2009-12-04 | 2011-10-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 형광체 제조방법 및 상기 형광체를 포함하는 발광장치 |
| TWI434912B (zh) | 2010-12-29 | 2014-04-21 | Ind Tech Res Inst | 螢光粉改質之方法、螢光粉組成物及其製造方法與螢光粉溶液 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2987414A (en) | 1956-12-03 | 1961-06-06 | Gen Electric | Treatment of luminescent materials |
| US3551180A (en) | 1968-12-09 | 1970-12-29 | Gen Electric | Aqueous binder with adherence additive for lamp phosphor coating |
| US4340512A (en) | 1979-10-01 | 1982-07-20 | North American Philips Corporation | Method of providing a universal coating for fluorescent lamps |
| JP2784255B2 (ja) | 1990-10-02 | 1998-08-06 | 日亜化学工業株式会社 | 蛍光体及びそれを用いた放電ランプ |
| US5518808A (en) * | 1992-12-18 | 1996-05-21 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Luminescent materials prepared by coating luminescent compositions onto substrate particles |
| US5460701A (en) | 1993-07-27 | 1995-10-24 | Nanophase Technologies Corporation | Method of making nanostructured materials |
| US5923118A (en) * | 1997-03-07 | 1999-07-13 | Osram Sylvania Inc. | Neon gas discharge lamp providing white light with improved phospher |
| US5565741A (en) | 1994-03-16 | 1996-10-15 | Osram Sylvania Inc. | Method of operating a neon discharge lamp particularly useful on a vehicle |
| US5455489A (en) | 1994-04-11 | 1995-10-03 | Bhargava; Rameshwar N. | Displays comprising doped nanocrystal phosphors |
| CN1208750A (zh) * | 1998-07-07 | 1999-02-24 | 东南大学 | 荧光灯涂粉用纳米涂覆液及其制灯工艺 |
| CN1208753A (zh) * | 1998-07-07 | 1999-02-24 | 东南大学 | 纳米粘结剂 |
-
1998
- 1998-09-28 US US09/162,192 patent/US6313578B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-07-06 CA CA002276916A patent/CA2276916A1/en not_active Abandoned
- 1999-09-22 DE DE69908877T patent/DE69908877T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1999-09-22 AT AT99118700T patent/ATE243362T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-09-22 ES ES99118700T patent/ES2202979T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-22 EP EP99118700A patent/EP0993020B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-09-28 JP JP11274772A patent/JP2000106136A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003519717A (ja) * | 2000-01-14 | 2003-06-24 | オスラム−シルヴェニア インコーポレイテッド | Ｕｖおよびｖｕｖ用の蛍光ナノ相バインダー系 |
| JP2008503046A (ja) * | 2004-06-14 | 2008-01-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｕｖ−ｂ蛍光体を有する低圧ガス放電ランプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6313578B1 (en) | 2001-11-06 |
| ATE243362T1 (de) | 2003-07-15 |
| DE69908877T2 (de) | 2003-12-04 |
| CA2276916A1 (en) | 2000-03-28 |
| DE69908877D1 (de) | 2003-07-24 |
| EP0993020A1 (en) | 2000-04-12 |
| EP0993020B1 (en) | 2003-06-18 |
| ES2202979T3 (es) | 2004-04-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1319112C (zh) | 具有荧光体涂层的低压气体放电灯 | |
| JP5952902B2 (ja) | コーティングを含むルミネッセンス物質粒子及び当該ルミネッセンス物質を含む照明ユニット | |
| JP4500162B2 (ja) | 紫外線反射層を具える蛍光ランプ | |
| JP2000106136A (ja) | ガス放電ランプ及びガス放電ランプ用蛍光被覆体 | |
| JP2004500477A (ja) | 改良された燐光性顔料 | |
| JP4421672B2 (ja) | 蛍光ランプ及びその製造方法、並びに照明装置 | |
| JP5644039B2 (ja) | 紫外線を放射する蛍光ランプおよびその製造方法 | |
| TW201226523A (en) | Method of modifying phosphor and phosphor composition and manufacturing method of the same and phosphor solution | |
| JP5663836B2 (ja) | 蛍光ランプ | |
| JP5172126B2 (ja) | 水銀蒸気放電蛍光ランプの製造方法 | |
| CN100392795C (zh) | 含蓝色磷光体的介电阻抗放电的气体放电灯 | |
| US2245414A (en) | Fluorescent material | |
| JP3336598B2 (ja) | 細管形蛍光ランプ | |
| JP2912734B2 (ja) | 蛍光ランプ | |
| JPH0513047A (ja) | 蛍光ランプ | |
| JP2002260588A (ja) | 紫外線放電管 | |
| JP2998856B2 (ja) | 蛍光ランプ | |
| JP3171438B2 (ja) | 蛍光体及び蛍光ランプ | |
| CN102214545A (zh) | 荧光灯 | |
| JP2010205635A (ja) | 希ガス蛍光ランプ | |
| JPH0662945B2 (ja) | シリケート系蛍光体 | |
| JPS6346955B2 (ja) | ||
| JP2004220984A (ja) | 蛍光ランプ | |
| JPH0992215A (ja) | 蛍光ランプ | |
| JP2003193047A (ja) | コンパクト形蛍光ランプ用蛍光体及びそれを用いたコンパクト形蛍光ランプ |