KR20020063598A - 하나의 복합 인광층을 갖는 형광 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 단일 인광 물질 함유 복합층(14)을 포함하도록 제공되는 수은 증기 방전등에 관한 것이다. 상기 복합층(1114)은 할로 인광 물질(32), 희토류 삼인광 물질(34) 및 콜로이드 알루미나 입자(34)의 불균질 혼합물을 함유한다. 피복 중량, 및 삼인광 물질(34)에 대한 할로 인광 물질(32)의 상대 분율은 모두 조정가능하여, 특정 용도에 적합한 특정 성능 특성을 갖는 램프를 수득한다. 상기 복합층(14) 내에 포함된 콜로이드 알루미나 입자(36)는, 종래 기술에서 통상적으로 사용되었던, 별도로 도포되는 알루미나 층에 대한 요구를 제거한다.

Description

하나의 복합 인광층을 갖는 형광 램프{FLUORESCENT LAMP HAVING A SINGLE COMPOSITE PHOSPHOR LAYER}
형광 램프에 사용되는 인광 물질은 기본적으로 비교적 저렴한 할로 인광 물질, 및 비교적 고가의 희토류 인광 물질의 2가지 유형으로 분류된다.
할로 인광 물질은 가격이 저렴하여 일반적으로 사용되지만, 고가의 희토류 인광 물질과 비교하여 불량한 발색 특성 및 낮은 루멘을 나타낸다. 예를 들어 당해 분야에 공지된 바와 같이 삼인광 물질로 배합된 희토류 인광 물질은 우수한 발색 특성 및 높은 루멘을 나타내지만, 비싼 가격으로 인해 거의 사용되지 않는다.
형광 조명 산업에서는 할로 인광 물질 및 희토류 인광 물질을 모두 포함시켜 특정한 중간 성능의 램프를 제조하기 위한 이중 피복 기술이 채택되어 왔다. 본원에서 사용되는 용어 "중간 성능"은 염가의 할로 인광 물질과 고가의 희토류 삼인광 물질 사이의 중간 성능(발색 성질 및 루멘 측면에서)을 가짐을 의미한다. 상기 이중 피복 기술은 할로 인광 물질 및 희토류 인광 물질을 별도의 코팅층으로서 적용시키고 아크 방전 이상으로 잘 활용되는 제 2 코팅층에 고가의 삼인광 물질층을 위치시키는 것을 포함한다. 이러한 이중 피복 기술을 사용하여 제조된 중간 성능 형광 램프는 매우 저렴해서 세계적으로 판매되는 전체 형광 램프의 70 내지 90%를 차지한다.
이러한 이중 피복 기술은 그 대중성에도 불구하고, 인광 물질을 별도의 층으로 적용하는데 있어 심각한 공정상의 문제점을 갖는다. 우선, 고가의 삼인광 층이 매우 얇고 종종 입자의 단층보다도 얇아, 적용 도중 삼인광층의 두께 및 균일성에 대한 심각한 변동을 일으킨다.
또한, 상기 피복 기술은 피복 첨가제(예를 들어 분산액 및 계면 활성제)의 허용 범위가 좁다는 점, 피복 및 제조 단가가 높다는 점 등의 제조 공정상 난점을 안고 있다. 각각의 피복 단계에서 생성물의 손실이 증가하고, 상당한 설비 및 노동력이 요구된다.
2개의 분리된 인광층에 더하여 종래 기술의 형광 램프는 인광층 아래의 유리관에 직접 피복해야 하는 별도의 제 3의 알루미나 입자 경계층을 요구한다. 상기 제 3의 알루미나 층은, 미전환 UV선을 램프 안쪽으로 반사시킨 다음, 이를 인광을 이용하여 가시광선으로 전환시킴으로써 형광 램프의 UV 방출을 방지한다. 또한, 상기 알루미나 층은 유리관과의 반응에 의한 수은 손실을 최소화시킨다. 그러나, 이러한 제 3 피복층의 추가는 이를 위한 추가의 설비 및 노동력을 요구하므로 생산성을 더욱 저하시킨다.
따라서, 당해 분야에서는 중간 성능의 형광 램프를 제조하는데 있어서, 할로 인광 물질, 희토류 인광 물질 또는 삼인광 물질 및 알루미나 입자를 단일 단계에서 단일층으로서, 단일 배합된 복합 피복제에 포함시키는 램프가 요구된다.
발명의 요약
본 발명에 따라, 내부 표면을 갖는 광 투과형 엔벌로프(light-transmissive envelope); 방전 수단; 상기 엔벌로프의 내부에 밀봉된 수은 및 불활성 기체의 방전 유지 충전물; 및 상기 엔벌로프 내부 표면에 피복된 하나의 복합층을 포함하는 수은 증기 방전 램프가 제공된다. 상기 복합층은 하나 이상의 할로 인광 물질, 3가지 이상의 희토류 인광 물질, 및 콜로이드 알루미나 입자의 불균질 혼합물을 갖도록 제공된다.
본 발명은 형광 램프, 보다 구체적으로 개선된 복합 인광층을 갖는 형광 램프에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 단일 복합 인광층을 갖는 형광 램프의 부분 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 형광 램프 중 유리 엔벌로프의 내부 표면에 피복시킨, 본 발명의 인광 물질 함유 복합층의 횡단면을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 형광 램프의 피복 중량 및 할로분율(희토류 삼인광 물질에 대한 할로 인광 물질의 중량%)의 함수로서 초기 루멘 성능의 실험적 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 형광 램프의 피복 중량 및 할로 분율의 함수로서 CRI의 실험적 결과를 그래프로 나타낸 것이다.
본원에서 바람직한 수치 범위로서 기술되는 5 내지 25(또는 5-25)는 바람직하게는 5 이상이고, 개별적 및 독립적으로 바람직하게는 25이하인 것을 의미한다. 복합 혼합물 중의 단일 성분의 중량%로 나타낸 수치 범위는 모든 복합 혼합물 성분의 총량에 대한 해당 단일 성분의 함량을 중량%로 나타낸 것이다.
도 1은 당해 분야에 익히 공지되어 있는, 대표적인 저압 수은 증기 방전 형광 램프(10)를 보여준다. 형광 램프(10)는 광 투과형 유리관, 또는 원형의 횡단면을 갖는 엔벌로프(12)를 포함한다. 본 발명에 따른 단일 인광 물질 함유 복합층(14)이 유리 엔벌로프의 내부 표면에 제공된다.
램프는 양쪽 말단에 부착된 베이스(20)에 의해 밀봉되고, 한쌍의 이격된 전극 구조물(18)(방전을 제공할 수단)이 베이스(20) 위에 탑재된다. 수은 및 불활성 기체의 방전 유지 충전물(22)은 유리관 내부에 밀폐되어 있다. 상기 불활성 기체는 전형적으로는 저압 상태의 아르곤, 또는 아르곤과 기타 영족 기체의 혼합물이고, 이들은 소량의 수은과 함께 낮은 증기압 작동성을 제공한다.
본 발명의 복합 인광 물질 함유층(14)은 바람직하게는 저압 수은 증기 방전등에 사용되나, 고압 수은 증기 방전등에서도 사용될 수 있다. 복합 인광 물질 함유층(14)은 당해 분야에 공지된 바와 같은 전극을 갖는 형광 램프 뿐 아니라, 당해분야에 공지된 무전극 형광 램프에서도 사용될 수 있고, 이 때 방전 수단은 고주파 전자기 에너지 또는 방사선을 제공하는 구조이다.
도 2를 살펴보면, 본 발명의 인광 물질 함유층(14)은 할로 인광 물질(32), 희토류 인광 물질(34), 및 콜로이드 알루미나 입자(36)가 모두 함께 배합된 실질적으로 균일한 조성물의 불균질 혼합물을 포함한다. 바람직하게는, 희토류 인광물질(34)은 당해 분야에 공지된 배합된 삼인광 물질 시스템, 예를 들어 미극 특허 제 5,045,752 호, 제 4,088,923 호, 제 4,335,330 호, 제 4,847,533 호, 제 4,806,824 호, 제 3,937,998 호 및 제 4,431,941 호에 개시된 바과 같은 적색, 청색 및 녹색 발광 희토류 인광 물질을 포함하는 블렌드를 포함한다. 덜 바람직하게는 다른 수의 희토류 인광 물질, 예를 들어 4 또는 5개의 희토류 인광 물질을 포함하는 시스템을 포함하는 희토류 인광 물질 블렌드를 사용할 수 있다.
인광 물질 함유층(14) 내의 할로 인광 물질 입자(32)는 예를 들어, 안티몬 및 망간으로 활성화된 칼슘 할로 인광 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 할로 인광 물질 혼합물 중 망간 함량은 바람직하게는 0.2 내지 5 몰%, 보다 바람직하게는 1 내지 4 몰%, 보다 바람직하게는 1.5 내지 3.5 몰%, 보다 바람직하게는 2 내지 3 몰%, 보다 바람직하게는 2.2 몰%이다. 할로 인광 물질 혼합물 중 안티몬 함량은 바람직하게는 0.2 내지 5 몰%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 4 몰%, 보다 바람직하게는, 0.8 내지 3 몰%, 보다 바람직하게는 1 내지 2.5 몰%, 보다 바람직하게는 1 내지 2 몰%, 보다 바람직하게는 1.6 몰%이다. 다르게는, 당해 분야에 공지된 기타 할로 인광 물질 입자를 사용할 수 있다. 좁은 입자 크기 분포, 및 인광 물질 입자로부터 자외선(UV)을 반사시키는 경향을 갖는 복잡한 구조적 특징이 없이 실질적으로 균일한 모양을 갖는 할로 인광 물질 입자가 제공된다. 이러한 좁은 입자 크기 분포 및 복잡한 구조적 특징의 최소화는, 임의의 적합한 크기 분류 기술, 바람직하게는 당해 분야에 익히 공지된 공기 또는 습식 분류 기술에 의해 달성된다. 할로 인광 물질 입자(32)는, 직경이 바람직하게는 약 10, 덜 바람직하게는 9 내지 11 ㎛, 덜 바람직하게는 8 내지 12 ㎛, 덜 바람직하게는 7 내지 13 ㎛이고, 최소 미립자(약 5 ㎛ 이하의 직경을 갖는 입자)가 바람직하게는 5 미립자% 이하, 보다 바람직하게는 4 미립자% 이하, 보다 바람직하게는 3 미립자% 이하, 보다 바람직하게는 2 미립자% 이하, 보다 바람직하게는 1 미립자% 이하, 보다 바람직하게는 0.5 미립자% 이하이다.
희토류 인광 물질 입자(34)(바람직하게는 당해 분야에 공지된 삼인광 물질의 혼합물)는 좁은 입자 크기 분포, 및 크기 분류 기술에 의한 균일한 모양을 갖도록 제공되고, 인광 물질 입자로부터 UV선을 반사시키는 복잡한 구조적 특징을 최소한으로 갖는다. 바람직하게는, 희토류 인광 물질 입자는 3 내지 5 ㎛, 덜 바람직하게는 3 내지 6 ㎛, 덜 바람직하게는 2 내지 6 ㎛, 덜 바람직하게는 1 내지 6 ㎛ 직경의 크기 분포를 갖도록 제공된다.
인광 물질 함유층(14)은 알루미나를 0.05 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 0.1 내지 30 중량%, 보다 바람직하게는 0.2 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 0.3 내지 20 중량%, 보다 바람직하게는 0.4 내지 15 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 2 내지 8 중량% 포함한다. 인광 물질 함유층(14) 내의 알루미나 입자는, 입자 크기 범위가 바람직하게는 10 내지 10000 nm, 보다 바람직하게는 12 내지 800 nm, 보다 바람직하게는 14 내지 600 nm, 보다 바람직하게는 16 내지 400 nm, 보다 바람직하게는 18 내지 300 nm, 보다 바람직하게는 20 내지 200 nm, 보다 바람직하게는 30 내지 150 nm, 보다 바람직하게는 50 내지 100 ㎚의 직경을 가지며, 전체 인광 물질 함유층(14)에 걸쳐 균일한 크기로 분포된다. 알루미나 입자는, 사용될 수 있는 인광 물질 입자의 방향으로 UV선을 반사시켜, 인광 물질의 유용성을 개선시키고, 보다 효율적인 가시광 생성을 유도한다. 이러한 방식으로, 알루미나 입자(36)는 형광 램프(10)로부터 UV 방출을 최소화시키고, 희토류 삼인광 물질(34)의 이용을 최대화시켜, 고가의 희토류 인광 물질(34)을 낮은 분율로 포함하면서 최대의 램프 효율을 달성한다.
인광 물질 함유층(14)의 3가지 주된 성분(전술한 할로 인광 물질 입자, 희토류 인광 물질 입자 및 콜로이드 알루미나 입자)은, 3가지의 상이한 유형의 입자의 3가지 형태의 입자 크기 특성을 기준으로, 실질적으로 중첩된 구성의 최대 벌크 밀도로 패킹된다. 특히, 알루미나 입자보다 몇배나 큰 부피 또는 직경을 갖는 희토류 입자 사이의 공간에, 콜로이드 크기 또는 부피를 갖는 소형 알루미나 입자가 채워진다. 또한, 보다 큰 할로 인광 물질 입자 위에 희토류 삼인광 입자가 단단히 패킹되어, 큰 할로 인광 물질 입자 사이의 공간을 최대한 채우고, 이로써 인광 물질 함유층(14)의 최대 밀도를 수득한다. 결과적으로 생성되는 복합 혼합물은, 바람직한 단일 벌크 밀도, 입자 조성물 및 크기 분포를 갖는다.
본 발명의 램프는, 당해 분야에 공지된 바와 같은 분리 또는 별도의 알루미나 입자 경계층, 인광 물질의 제 2 피복층 또는 제 2 인광 물질 함유층을 포함하지 않는다. 본 발명의 단일 피복 인광 물질 함유 복합층(14)은, 종래 기술의 3종 피복 설계와 비교하여 노동력 및 설비 비용을 상당한 감소시키는 것 이외에도, 성능 특성의 변동을 크게 감소시킨다. 비교를 위해, 분리된 할로 인광층 및 희토류 삼인광층을 갖는 종래 기술의 F40T12 SP35 형광 램프 및 본 발명에 따른 단일 인광 물질 함유 복합층(14)을 갖는 유사 램프를 사용하여 실험을 수행하였다. 100 시간 후에, 두 램프의 발색 인덱스 및 루멘을 측정하였다. 실험 결과는 하기 표와 같다.
램프 CRI 루멘, 100 시간
평균 표준 편차 평균 표준 편차
SP35 이중 피복 71.3 2.4 2750 50
SP35 단일 피복 74.0 0.2 2750 25
상기 표를 통해 알 수 있듯이, 단일 피복 램프는 이중 피복 램프와 유사한 평균 성능을 나타내었다. 그러나, CRI 및 루멘의 변동이 단일 피복 설계에서 크게 감소하였다. 이중 피복 램프의 CRI 표준 편차가 3.37%인 것에 비하여, 단일 피복 램프는 단지 0.27%의 표준편차만을 나타내었고, 이는 CRI 변동이 12배 감소한 것에 해당한다. 또한, 단일 피복 램프에서는 100-시간 루멘의 변동이 절반으로 감소되었다. 이처럼, CRI 변이성 뿐만 아니라 루멘 변동의 상당한 감소는 예상치 못한 놀라운 결과이다. 이러한 CRI 및 루멘 변동의 감소는 고객 만족 및 피복 단가 조절을 제공하는 중요한 열쇠가 된다.
인광 물질 함유층(14)에서, 희토류 인광 물질에 대한 할로 인광 물질의 상대적 분율은 특정 용도에 대한 단가, 루멘, 색상 및 CRI 제약에 의해 결정된다. 예를 들어, 할로 인광 물질(희토류 인광 물질 및 콜로이드 알루미나와 평형을 이루는)의 상대적 조성은 50 내지 99 중량%, 50 내지 95 중량%, 50 내지 90 중량%, 50 내지 85 중량%, 50 내지 80 중량%, 50 내지 75 중량%, 50 내지 70 중량%, 50 내지 65 중량%, 또는 50 내지 60 중량%이다. 할로 인광 물질이 50 내지 70 중량%이고, 콜로이드 알루미나가 0.5 내지 10 중량%인 상대적 조성이 제너럴 일렉트릭스(General Electric's) F40T12 SP35 및 SP41 형광 램프의 중간 성능을 수득하는 데에 충분하다는 것이 밝혀졌다. 인광 물질 함유층(14)은 희토류 인광 물지을 바람직하게는 5 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 10 내지 50 중량%, 보다 바람직하게는 20 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 30 내지 40 중량%, 보다 바람직하게는 30 내지 35 중량% 함유한다. .
인광 물질 함유 복합층(14)은 바람직하게는 2 내지 10 mg/cm2, 보다 바람직하게는 3 내지 8 mg/cm2, 보다 바람직하게는 4 내지 6 mg/cm2, 보다 바람직하게는 3.40 내지 7.00 mg/cm2의 피복 중량을 갖도록 제공된다. 특정 용도를 위해서는 상기 범위 이외의 피복 중량을 사용하여 램프의 성능을 향상시킬 수 있다. 본 발명의 주된 장점은 단일 인광 물질 함유 복합층(14)을 포함하는 램프가 특정 용도를 위해, 목적하는 CRI를 달성하도록 조정될 수 있다는 것이다. 종래 기술의 이중 피복 설계에서는, CRI가 피복 중량에 크게 좌우되어, 루멘의 손상 없이 목적하는 CRI로 램프를 조정하기가 매우 어려웠다. 그러나, 단일 피복 설계에서는, 피복 중량, 및 희토류 삼인광 물질에 대한 할로 인광 물질의 분율을 조정하여, CRI 및 루멘에 대한 특정한 성능 특성을 갖는 램프를 제공할 수 있다.
본 발명의 램프는, 바람직하게는 62 이상, 바람직하게는 65 이상, 바람직하게는 68 이상, 바람직하게는 70 이상, 바람직하게는 72 이상, 바람직하게는 73 이상의 CRI를 갖는다. 또한, 본 발명의 램프는 77.5 루멘/와트 이상, 바람직하게는 78 루멘/와트 이상, 바람직하게는 78.5 루멘/와트 이상, 바람직하게는 79 루멘/와트 이상, 바람직하게는 79.5 루멘/와트 이상, 바람직하게는 80 루멘/와트 이상의 루멘 출력을 갖는다. 예를 들어, 본 발명에 따른 40 와트 램프에서는, 루멘 출력이 바람직하게는 3100 루멘 이상, 바람직하게는 3120 루멘 이상, 바람직하게는 3140 루멘 이상, 바람직하게는 3160 루멘 이상, 바람직하게는 3180 루멘 이상, 바람직하게는 3200 루멘 이상이다. 본 발명의 인광 물질 함유층(14)은 중간 성능의 SP형 램프, 예를 들어 SP30, SP35, SP41, SP50, SP65 형광 램프에서 바람직하게 사용된다. 임의적으로, 본 발명의 인광 물질 함유층은 당해 분야에 공지된 기타 중간 성능 램프 뿐만 아니라, 고성능 램프, 예를 들어 제너럴 일렉트릭사의 SPX형 램프에 사용될 수 있다.
도 3 및 4에서 나타내는 바와 같이, 하기 표의 피복 중량 및 할로 인광 물질 분율(할로분율)을 갖는, 9개의 특수 제작된 F40T12 수은 증기 방전 형광 램프를 사용하여 실험을 수행하였다. 모든 램프에서, 복합 피복제 내의 콜로이드 알루미나함량을 5 중량%로 고정시켰다. 피복제 중량의 단위는 mg/cm2이고, 희토류 삼인광 물질은 피복제와 평형이 되도록 구성된다.
램프 피복 중량 % 할로 인광물질
1 3.40 85
2 5.20 85
3 7.00 85
4 3.40 70
5 5.20 70
6 7.00 70
7 3.40 55
8 5.20 55
9 7.00 55
도 3은, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해, 9개의 F40T12 램프로부터의 루멘, 및 시험된 전체 할로 분율의 범위 안에 삽입된 루멘 성능을 도시한다. 도면으로부터 알 수 있듯이, 본 발명은 할로분율 또는 피복제 중량을 변화시킴으로써 용이한 루멘 설계를 허용한다.
도 4는 도 3과 유사한 방식으로 제조되었고, CRI를 실험 범위 내의 할로분율 및 피복 중량의 함수로 도시하였다. 도면에서 표시된 바와 같이, 본 발명의 단일 피복 인광 물질 함유층(14)에서는, CRI가 피복 중량과 실질적으로 무관하다. 이러한 피복 중량의 독립성은, CRI가 피복 중량에 강하게 의존하는 종래 기술의 이중 피복 인광 물질에 비해 상당히 개선된 점이다. 이러한 피복 중량 독립성으로 인해, CRI 손상 없이 피복제 중량을 변화시킴으로써 루멘 출력을 극히 미세하게 조정할 수 있다. 결과적으로, 본 발명에 따른 단일 인광 물질 함유층을 사용한 램프는, 조정되지 않은 다른 성능 특성을 손상시키지 않으면서도, 특정 용도를 위해 정확히 조정할 수 있는 이점을 갖는다.
상기 인광 물질 함유 복합층(14)은, 종래 기술에서 요구되었던 유리 엔벌로프(12) 상의 별도의 알루미나 장벽층을 필요로 하지 않는다. 본 발명에서는, 유리 내피(12)의 내부 표면에 인광 물질 함유층(14)을 직접 접촉시켜 피복한다. 또한, 할로 인광 물질과 희토류 삼인광 물질을 실질적으로 균일한 조성의 단일 불균질 혼합물로 배합함으로써, 종래 기술의 이중 피복 기술을, 상당히 감소된 제조 및 설비 단가로 형광 램프의 유사한 중간 성능을 제공하는데 효과적인 단일 인광 물질 피복제로 대체할 수 있다. 상기 본 발명의 인광 물질 함유 복합층(14)은 3가지의 분리된 피복 용도를 요구하는 3단계 방법을 통합하여, 단일 단계로 도포되는 단일 피복을 효율적으로 제공한다.
인광 물질 함유 복합층(14)는 상기 콜로이드 알루미나를 함유하는 수성 용액 내에서 할로 인광 물질 및 희토류 삼인광 물질을 공분산시킴으로써 제조된다. 생성 도중, 상기 피복제 조성물의 유동학적 특성은 제어되고, 적용 방법은 다음과 같은 방식으로 수행된다. 예를 들어, 전술된 바와 같이 20 내지 200 nm의 입자크기로 제공된 상기 콜로이드 알루미나 입자는, 유익하게도 상이한 크기의 할로 인광 물질 및 희토류 삼인광 입자 물질의 가벼운 정전형 안정화를 유도하며, 이로써 완성된 램프 생성물의 색상 플러딩(flooding)을 유도할 수 있는 크기의 사양이 억제된다. 이러한 방식의 콜로이드 알루미나 사용은 입자 크기의 사양을 유도할 수 있는 폴리전해질 분산액의 사용에 바람직하다. 또한, 피복제 조성물은 약산성, 이상적으로는 5 내지 7의 pH를 유지하여, 인광 물질 분산액을 위한 효율적인 저자극 분산액으로서 작용할 수 있도록 충분한 표면 전하를 나타낸다.
적당한 피복 조성물의 pH를 유지하기 위해서는, 임의의 적당한 산성 시약을 사용할 수 있지만, 염산 또는 질산을 사용하는 것이 바람직하다. 조성물 내의 점도 제어 첨가제로는 바람직하게는 비이온성 농후화제, 바람직하게는 200,000 내지 1.000,000 gm/mol의 분자량을 갖는 폴리에틸렌 옥사이드가 사용된다. 피복 수준을 제어하고 유리관(10)의 습윤도를 개선시키기 위해서는, 바람직하게는 비이온성인 계면 활성제 첨가제를 첨가한다. 계면 활성제로는 임의의 적당한 비이온성 계면 활성제가 사용될 수 있지만, 바람직하게는 노닐페닐 에톡실레이트계로부터 선택된다. 종래 기술에서 통상적으로 사용되는 아크릴계 농축기 및 분산액은 사용되지 않는데, 이로써 익히 공지된 문제점, 즉 암모니아 중성화 아크릴과 관련된 제조 환경에서 발생하는 암모니아 배출 문제가 배제된다.
본 발명은 바람직한 양태를 참조하여 기술되지만, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 한, 당해 분야의 숙련자들에 의해 다양한 변화가 가능하고, 각 요소의 설비가 대체될 수 있음을 이해해야 할 것이다. 또한, 본 발명의 충전물수 범위를 벗어나지 않는한, 본 발명의 교시에 사용하도록 많은 개질을 수행하여 특정 상황 및 물질을 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명을 수행하는데 있어 최상의 형태로 개시된 특정 양태로 제한되지 않고, 첨부된 청구항의 범주 내에 포함되는 모든 양태를 포함한다.

Claims (17)

  1. 내부 표면을 갖는 광 투과형 엔벌로프(light-transmissive envelope)(12), 방전 수단(18), 상기 엔벌로프(12)의 내부에 밀봉된 수은 및 불활성 기체의 방전-유지 충전물(22), 및 단일 복합층(14)을 포함하며,
    상기 단일 복합층이 상기 엔벌로프(12)의 내부에 하나 이상의 할로 인광 물질(32), 3개 이상의 희토류 인광 물질(34) 및 콜로이드 알루미나 입자(36)의 불균질 혼합물을 포함하는 복합층으로 피복된 수은 증기 방전등(10).
  2. 제 1 항에 있어서,
    불균질 혼합물이 균일한 조성물인 수은 증기 방전등(10).
  3. 제 1 항에 있어서,
    방전 수단(18)이 전극(들)을 포함하는 수은 증기 방전등(10).
  4. 제 1 항에 있어서,
    방전 수단(18)이 고주파 전자기 에너지를 제공하는 구조를 포함하는 수은 증기 방전등(10).
  5. 제 1 항에 있어서,
    복합층(14)의 콜로이드 알루미나 입자가 0.05 내지 40 중량%인 수은 증기 방전등(10).
  6. 제 1 항에 있어서,
    복합층(14)의 할로 인광 물질이 50 내지 99 중량%인 수은 증기 방전등(10).
  7. 제 1 항에 있어서,
    복합층(14)의 희토류 인광 물질이 5 내지 50 중량%인 수은 증기 방전등(10).
  8. 제 1 항에 있어서,
    복합층(14)내에 존재하는 콜로이드 알루미나 입자(36)의 직경이 10 내지 1000 nm인 수은 증기 방전등(10).
  9. 제 1 항에 있어서,
    복합층(14) 내에 존재하는 할로 인광 물질 입자(32)의 직경이 7 내지 13 ㎛인 수은 증기 방전등(10).
  10. 제 9 항에 있어서,
    할로 인광 물질 입자(32)가 5 ㎛ 미만의 평균 직경을 갖는 5% 이하의 미립자를 포함하는 수은 증기 방전등(10).
  11. 제 9 항에 있어서,
    할로 인광 물질 입자(32)가 안티몬 및 망간으로 활성화된 칼슘 할로포스페이트를 포함하는 수은 증기 방전등(10).
  12. 제 1 항에 있어서,
    복합층(14)이 중첩된 입자 배향으로 패킹되고, 희토류 인광 물질(34) 사이의 공간을 실질적으로 콜로이드 알루미나 입자(36)로 충전시키고, 경계 할로 인광 물질(32) 사이의 공간을 실질적으로 희토류 인광 물질(34)로 충전시킨 수은 증기 방전등(10).
  13. 제 1 항에 있어서,
    복합층(14) 내에 존재하는 희토류 인광 물질(34)이 1 내지 6 ㎛의 평균 직경을 갖는 실질적으로 균일한 표면 구성인 수은 증기 방전등(10).
  14. 제 12 항에 있어서,
    희토류 인광 물질(34)이 적색, 청색 및 녹색 발광 인광 물질을 포함하는 배합된 삼인광 시스템을 포함하는 수은 증기 방전등(10).
  15. 제 1 항에 있어서,
    복합층(14)이 수성 비히클 중의 할로 인광 물질(32), 희토류 인광 물질(34) 및 콜로이드 알루미나 입자(36)의 분산액을 포함하고, 추가로 비이온성 농후화제 및 비이온성 계면 활성제를 포함하는 피복 조성물로 형성되는 수은 증기 방전등(10).
  16. 제 1 항에 있어서,
    62 이상의 CRI를 갖는 수은 증기 방전등(10).
  17. 제 1 항에 있어서,
    77.5 이하의 루멘 출력(루멘/와트)을 갖는 수은 증기 방전등(10).
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