KR20060132858A

KR20060132858A - 자정 조명 디바이스

Info

Publication number: KR20060132858A
Application number: KR1020067013358A
Authority: KR
Inventors: 레티시아 귀-노; 크리스찬 보우지온; 휴구스 타리펠; 마우레체트 론데트
Original assignee: 쌩-고벵 글래스 프랑스
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2006-12-22
Also published as: WO2005070540A1; JP2007523740A; EP1708812A1; DE602005013487D1; CN1905939B; KR101161352B1; ATE426455T1; ES2324880T3; EP1708812B1; US20090175026A1; FR2864844A1; JP4564018B2; CA2552567C; US7985443B2; FR2864844B1; CA2552567A1; CN1905939A

Abstract

본 발명은 광원과 벽을 포함하는 자정 조명 디바이스에 관한 것으로, 상기 광원에 의해 방출되는 적어도 방사선의 일부분을 조명 디바이스를 통과하게 하고, 두 개의 면 중 적어도 일부분 위를 광촉매 활성층에 의해 덮여진다. 본 발명은 가장 약한 조명조건 하에서, 상기 층의 광촉매 활성층은 유기성 오염물을 상기 층에 접착하지 않는 제거 용이한 입자로 열화하고 분해시키고/분해시키거나 친수성 특징을 이 층에 부여하는데 매우 충분하다. 또한 본 발명은 상기 기재된 디바이스, 이 디바이스를 제공하는 반투명 벽을 생산하는 방법 및 터널 조명장치, 공공 조명장치, 공항 활주로 조명장치, 실내 조명장치용 디바이스 또는 운송수단 차량용 해드램프 또는 표시 조명장치용으로서의 상기 디바이스의 용도에 관한 것이다.

Description

자정 조명 디바이스{SELF-CLEANING LIGHTING DEVICE}

본 발명은 대기 오염, 특히 유기물 오염에 노출되는 유형의 조명 디바이스에 관한 것이다.

문서 제 0 887 104 B1은 조명 디바이스에 대한 반투명 보호 덮개 상의 TiO₂코팅의 일반원리를 기재한다. TiO₂는 특히 예추석(anatase) 형태로 결정화될 때, 광촉매 활성, 즉 UV 방사선 하에서 라디칼 산화작용을 촉매할 수 있는 능력을 나타낸다. 탄화수소(hydrocarbon) 잔기(예를 들어, 자동차 배기가스에서 유래)는 이러한 방식으로 초기 탄화수소 보다 덜 접착성 있고 덜 지방질이 있는 더 작은 입자로 분해될 수 있다.

더구나, TiO₂는 친수성 특징을 갖는다. TiO₂에 증착될 때, 물은 최고의 분산, 용해 및 유체역학 효과(hydrodynamic effect)에 의한 상기 기재된 분해 생성물의 제거를 보장할 수 있는 필름의 형태이다.

예를 들어 유럽특허 EP 850 204 B1호에서 알려진 바와 같이, 자정 효과를 발생시키기 위해 라디칼 산화 촉매와 TiO₂의친수성 간의 상승 작용이 있는데, 이 상승작용은, 최고의 광 투명 품질이 계속적으로 유지되기 때문에, 코팅된 기판이 창 유리일 때 매우 중요하다.

유럽특허 EP 887 104 B1호는 TiO₂를 제조하기 위한 폭넓은 공정을 기재한다. 이것은 보다 상세히 30초 내지 5분간 650 ℃ 내지 800 ℃에서 티타늄 알콕사이드 용액의 가열처리(유리시트에 대한 종래의 강인화 처리)를 기재한다.

이러한 공정의 목적은 터널 램프를 보호하기 위한 반투명 커버에 도포하려는 목적으로, 예추석 형태로 주로 결정화되는 TiO₂를 생산하는 것이다.

본 발명자들은 또한 이러한 용도의 분야를 연구하여 터널 램프 상의 자정 코팅의 유효성은 특히 터널에서의 위치(터널의 끝으로부터의 거리)와, 특히 광원이 UVA 구성분(315~400 ㎚ 파장)을 갖거나 갖지 않다는 사실 로 인한 광원의 특성에 달려있다. 이것은 기본적으로 예추석 형태로 결정화되는 TiO₂를 활성화할 수 있는 이러한 파장이다.

터널의 일단부 근처에서, 잔여 UVA 양은 TiO₂를 광촉매로 활성화시키는데 충분할 수 있다. 게다가, 램프 자체의 조명원은 충분한 UAV 구성분을 가질 수 있고, TiO₂를 활성화하는 데 UVA 구성분 중 일 부분은 반투명 커버를 통해 터널의 대기와 접촉하는 표면까지 투과될 수 있다. 이것은 형광 유형 램프의 경우이다.

그러나, 터널의 양단부로부터의 거리가 클 때와, 예를 들어 소디움 램프의 경우로, 램프가 방출한 광이 UVA 구성분을 거의 가지고 있지 않거나 UVA 구성분이 없을 때, 이 생산 공정에서 개시되지 않은 허락되지 않는다면, TiO₂를 생성하기 위 한 상기 기재된 공정은 생성물에 바람직하고 유용한 자정효과가 관찰되기에 충분히 높은 광촉매 활성을 제공하지 않는다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 하나의 주제는 광원을 포함하는 조명 디바이스와 상기 광원에 의해 방출된 방사선의 적어도 일부분이 조명 디바이스를 통과하게 하는 벽이며, 상기 벽은 두 개의 면 중 적어도 하나의 적어도 일부분에 광촉매 활성층으로 코팅되며, 가장 낮은 조명 조건 하에서, 상기 층의 광촉매 활성은 유기 오염물을 분해하고 유기성 오염물을 상기 층에 접착하지 않고 그로부터 쉽게 제거될 수 있는 입자로 분쇄시키고/분쇄시키거나 상기 층에 친수성 특징을 부여하는데에 매우 충분하다.

여기서 "가장 낮은 조도 조건"이라는 표현은 광촉매 활성층은 조명 디바이스의 외부 대기로부터 또는 UVA 구성분을 거의 갖지 않거나 UVA 구성분이 없는 광원으로부터 UVA를 수용하지 않는다는 사실을 정의한다.

그러므로 발명자들은 특히 대기와 접하는 램프의 표면에 광촉매활성층을 구비하는 램프를 제조하였는데, 상기 램프는 가시광 또는 UVB와 같은 UVA의 파장과 다른 파장의 낮은 조도 하에서 조차도, 지방 접착성 탄화수소 증기를 공기역학 효과(매우 작은 통기) 또는 유체역학 효과(액체 분무)로 제거될 수 있는 미세한 먼지 입자로 분해하는 특성을 가질 정도로 광촉매활성 특성이 높다.

또한 이러한 매우 높은 광촉매특성은 뚜렷한 친수성 특징으로 명백해 진다. 본 발명의 문맥 내에서 설명되는 젖음성(wettability)라 불리는 이러한 특성은 임의의 오염물 존재는 보다 적게 지방이 있다는 사실로부터 생기고, 활성층으로 코팅되지 않은 램프 상에 존재하는 오염물의 라디칼 분해로부터 생긴 생성물로 구성된다.

조명 시스템의 벽은 임의의 표준 형태, 즉 사용된 원료 및 제조공정이 허용하는 것이 따라, 실질적으로 평편한, 더 크거나 더 작은 정도로 만곡된, 또는 심지어 날카로운 모서리를 갖는 형태를 취할 수 있다.

대부분의 알려진 광촉매 TiO₂층에서 나타내는 최소 광촉매 활성 기준에 따라, 본 발명에 따른 층은 TiO₂를 포함하는 것이 바람직하고 365 ㎚에 집중된 파장 및 50 W/㎡ 전력의 방사선 하에서 TiO₂의 광촉매 활성은, 흐림(haze) 측정으로 측정되어 TiO²의 양에 대해 표현되는, 상기 층에 증착된 팔미트산의 손실률이 적어도 10 ㎚.h^-1.㎍^-1.㎠로 되게 한다.

본 발명의 제1의 주요 실시예에서, 조명 디바이스의 코팅된 벽은 기본적으로 유리로 만들어지며, 특히 측정영역(50 ×50 ㎜)이 적어도 40 조각(강인화된 자동차용 유리에 대한 기준 R 43), 보다 상세하게는 60 조각 이상으로 깨지는 강인화된 유리로 만들어진다. 이 선택은 방출된 광의 최대 투과 및 유리 파편으로부터 대중 안전을 보장해야 한다. 이러한 안전 측면은, 알려진 바와 같이, 더 날카로운 상기 조각의 모서리와 더불어 소수의 파편으로 부서지는 유리에 의해 위험에 처해질 수 있다.

이 제1의 실시예에서, 예를 들어 광원에 의해 가열될 때 발생하지 쉬운, 표면으로 이동하는 유리에서 알칼리 금속(특히 소디움:Na)의 문제는 주의되어야 한다. 유럽특허 제 EP 850 204 B1호에서 다뤄진 바와 같이, 알칼리 금속은 TiO₂ 코팅층의 광촉매활성에 영향을 미친다. 본 발명에 따라, 이것을 개선하는 제1의 수단은, 그 표면의 적어도 한 부분이 상기 광촉매 활성층을 향하게 하기 때문에 소디움 산화물의 함량이 10중량%를 초과하지 않는 반면, 상기 유리벽의 알칼리와 알칼리 토금속 산화물의 총 함량은 15중량%를 초과하지 않는다.

그러므로 탈알킬화된 소다 석회석 실리케이트는 국제특허출원 제WO 94/07806-A1 및 WO 94/07807-A1에 기재된 바와 같이, 여러 가지 기법, 특히 코로나 방전과 같은 전기 기법을 이용하는 처리로 얻어진다.

본 발명의 제2의 주요 실시예에서, 상기 벽은 기본적으로 투명 플라스틱 또는 몇몇의 플라스틱의 결합에 의해 만들어진다. 이러한 플라스틱은 단독 또는 혼합물이든지 간에 예를 들어, 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리비닐부티랄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리아민으로 중화된 에틸렌/(메타)아크릴산 공중합체와 같은 아이오노머 수지(ionomer resin), 에틸렌/노보렌 또는 에틸렌/씨클로펜타디엔 공중합체와 같은 씨클로올레핀 공중합체, 폴리카보네이트/폴리에스테르 공중합체, 에틸렌/비닐 아세테이트 공중합체 및 이와 유사한 공중합체가 적합하다.

물론, 약 650 ℃ 또는 그 이상의 광촉매 층을 제조하는 온도는 이러한 플라스틱에 증착과 모순된다. 이에 반해 본 발명에 따른 높은 활성층은 예를 들어 250 ℃를 초과하지 않는 보다 적당한 온도, 또는 심지어 대기온도에서도 제조될 수 있다. 그러므로 광촉매층에 영향을 미치지 않는 임의의 방법없이 광촉매층과 함께 플라스틱을 코팅하는 것이 가능하다.

상기 기재된 두 개의 주요 실시예 각각에서, 특히 실리콘 기저층은 상기 벽과 상기 광촉매 활성층 사이에 삽입되는 것이 유리하다. 이 중간층은:

·상기 벽이 유리로 만들어진 경우, 상기 유리로부터 알칼리 금속의 확산을 방지하고, 상기 기재된 문제점에 대한 제2의 해결책, 즉 실리콘 옥시카바이드 또는 옥시나이트라이드, 용융 주석조, 마그네트론 스퍼터링 또는 졸-겔 방법에 의해 지지되는 플로트유리의 리본(ribbon)상에서 열 CVD로 생성된 SiO_x(x<2), 등과 같은 실리카 및 이의 유도체로 제조된 중간층을 구성하는 장벽층이고 ; 그리고

·상기 벽이 플라스틱으로 만들어진 경우, 내긁힘성 층으로, 일반적으로 이러한 경우에는 플라즈마 증가 화학기상증착(PE-CVD), 전자 빔 증발, 마그네트론 스퍼터링, 이온 증가 CVD, 이온 빔 CVD 등으로 만들어진 SiOCH(N) 중간층이다.

알려진 바와 같이, 오염방지 효과는 주어진 광촉매 활성 조성물에 대한 활성층의 두께와 관련있기 때문에, 이 두께는 100 ㎚ 내지 1000 ㎚가 바람직하며 TiO₂ 층의 표면밀도는 1 내지 100이고 바람직하게 2 내지 65 ㎍/㎠이다.

라디칼 산화 반응을 촉매하는 능력과 친수성 특징 간의 상승작용으로부터 완전히 이득을 얻기 위해, 본 발명에 따른 조명 디바이스는 액체를 활성층에 분무하는 수단 예를 들어 광촉매 층의 부재 중에 일정한 자동차의 헤드라이트에 이미 제공된 임의의 수단을 포함한다.

바람직하게, 조명 디바이스의 반투명 벽은 상기 광원의 적어도 대향면에서 광촉매 활성층으로 코팅된다. 본 발명의 문맥 내에서 우선적으로 해결하려고 의도된 가장 중요한 것은 상기 조명 장치의 외부 표면이 오염되는 문제(대기오염)이다.

그러나, 광원이 봉합되지 않은 봉합물(enclosure)에서 보호된다면, 이 광원으로 향한 상기 벽의 표면은 일정한 유기물 오염에 쉽게 접할 수 있다. 그러므로, 상기 면이 광촉매 활성층으로 코팅되는 것을 배제하지 않는다. 이 경우, 층을 활성화시킬 수 있는 광원으로부터 방사선의 비율은 대향면에서 층에 대한 것 보다 훨씬 큰데, 비교적 큰 방사선의 비율은 벽을 통해 투과되지 않는다.

최고의 결과는 특히 Fe, Nb, Ta, Pt, Rh, Ag, Pd, Sn, Cd, W, Ce, Zr, Cu, Ru, Mo, Al, Bi, V, Co 및/또는 Ni, 선택적으로 이들의 산화물 및/또는 염, 특히 TiO₂ 입자의 크기 보다 작은 크기의 미립자 형태로 도핑되고 이것과 친밀하게 혼합 또는 합금된 TiO₂를 포함하는 활성층이 획득되는 것이다.

도핑(doping)은 산화 티타늄의 흡수 밴드 증가 및/또는 전하운반체 수의 증가 및/또는 광촉매 반응의 효율 및 반응속도(kinetic)의 증가로 산화 티타늄으로 인한 광촉매 효과를 증가시킨다.

도핑제(dopant)는 나노입자로 응집된 산화 티나늄 결정 사이에 삽입된 작은 입자들을 포함할 수 있으며, 즉 상기 결정 사이에 일체화되거나 TiO₂의 외부 표면에 분산되는 작은 입자, 또는 심지어 광촉매 활성 층을 코팅하는 박층(thin layer)과 같이 작은 입자로 구성될 수 있다.

또한 본 발명의 주제는 상기 기재한 바와 같이 조명 디바이스의 제조공정이며, 상기 광촉매 활성층은 졸-겔 방법, 화학증기 증착(CVD) 또는 대기압 플라즈마 증가 화학증기증착(APPECVD), 또는 진공 또는 감압 하에서, 특히 자기적으로 증강된 음극 스퍼터링(또는 마그네트론 스퍼터링)으로 형성된다.

특히 졸-겔 방법은 복합 형태의 벽에 증착하기 매우 적합하다.

높은 광촉매 활성층을 제조하는 바람직한 일 공정에 따르면, 광촉매 활성층은

·상기 층의 중간다공성 구조(mesoporous structure)를 구성하는 적어도 하나의 광물질의 전구물질과 적어도 하나의 유기성 구조제(structuring agent)를 포함하는 액체 조성물의 제조;

·유기 구조제 주변 전구물질의 침전 및 상기 전구물질로부터 발생한 분자의 성장;

·직경 0.5 내지 100 ㎚로, 선택적으로 산화 티타늄 도핑된 기본 결정 또는 나노입자의 액체 조성물에 첨가;

·상기 조성물을 코팅될 표면에 도포; 및

·이들의 완전성을 기본적으로 유지하는 동안, 산화 티타늄 결정은 중간다공성 구조에 혼입되고, 몇몇의 산화 티타늄 결정이 나노입자로 응집되는 것을 가능하게 하는 유기성 구조제의 제거를 포함하는,

솔-겔 방법에 의한 중간다공성 구조로 형성된다.

종래의 유리 강인화를 보존하도록, 이 공정을 수행할 때, 온도가 250 ℃를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 그러므로, 상기 구조제의 제거단계는 2 시간 동안 250 ℃에서 가열, 또는 이와 달리 대기 온도에서 UVA 조사에 존재할 수 있다.

본 발명의 다른 주제는:

- 상기 기재된 조명 디바이스용으로 의도된 유리 및 플라스틱을 기초로 하는 벽; 및

- 상기 조명 디바이스를 터널의 조명장치, 공공 조명 또는 공항 활주로의 조명, 또는 지상, 수상 또는 대기 중에서 인것과 상관없이 특히 자동차 차량과 같은 운송 차량용 헤드라이트 또는 신호등 및 내부 조명장치로서의 용도이다.

본 발명은 이하의 실시예에 의해 도시될 것이다.

플로트 유리의 리본 형태로 SiOC로서 편리성을 위해 표시된 실리콘 옥시카바이드를 기초로 하는 내부층(sublayer)이 유리에 증착되었다(코팅에서 실제 산소와 탄소 함유량을 미리 결정하지 않음). 유리가 계속해서 약 550 ℃ 내지 600 ℃의 온도에 있는 동안, 상기 내부층은 Si 전구물질 및 특히 플로트 챔버(float chamber)에서 평판 유리 생산 라인 상의 플로트 유리리본에 위쪽에 횡으로 위치된 노즐을 이용하여 질소에서 희석된 SiH₄/에틸렌 혼합물을 사용하는 CVD에 의해 증착되었다. 획득된 코팅은 약 50 ㎚의 두께와 약 1.55의 굴절률을 가졌다. 얻어진 알칼리 방 해(alkali-barrier) SiOC 내부층을 구비한 플로트 유리의 견본은 터널 램프 커버의 크기로 절단되었다. 이들 견본은 세척, 세정, 건조 및 45분간 오존/UV 처리에 노출되었다.

굽힘/강인화 처리를 받는 유리에 대해, 플로트 챔버에서 CVD에 의한 SiOC 내부층의 대안은 실질적으로 냉각 또는 250 ℃를 초과하지 않는 온도로 굽힘/강인화 유리에서 졸-겔 방법에 의해 수반되는 SiO₂ 층으로, 이는 강인화의 이점을 유지되게 한다.

사실상 이 층은 알칼리 금속 확산 방벽 기능면에 있어서는 CVD SiOC 층과 동등하였다.

중간다공성 구조의 코팅은 내부층에 형성되었다.

상기 액체 처리 조성물은 제1 단계에서, 플라스크에 탈염수(demineralized water, 1.25 pH) 중 테트라에톡시 실란 22.3 ㎖, 무수 에탄올 22.1 ㎖ 및 염산(HCl) 9 ㎖을 상기 용액이 투명해 질때까지 혼합을 혼합하고 60℃의 워터 배스에 사익 플라스크를 1시간 동안 방치하여 수득하였다.

제2 단계에서, PE6800/Si 몰비가 0.01이 되는 비율로 BASF사가 판매하는 제품명 Pluronic PE6800(분자량:8000)인 폴리옥시에틸렌/폴리옥시프로필렌 블록 공중합체 용액을 상기 수득된 졸(sol)에 첨가하였다. 이것은 PE6800 3.78 g, 에탄올 50 ㎖ 및 솔 25 ㎖를 혼합하여 수득되었다.

약 50 ㎚크기를 갖는 예추석 형태로 결정화된 TiO₂ 나노입자는 상기 액체 조 성물에 첨가되어 견본에 증착되기 바로 전에 수득되었다. 증착은 견본 당 3 ㎖의 초기 량으로 스핀코팅하여 수행되었다{다른 동등한 증착 기법은 침지코팅(dip coating), 스프레이 코팅, 층유 코팅(laminar coating), 롤 코팅(roll coating), 플로우 코팅(flow coating)등이다}.

견본은 250 ℃에서 2 시간 동안 가열되었다.

이에 따라 형성된 코팅은 구멍(pore)의 크기는 4 내지 5 ㎚이었다.

Ti/Si 원자비는 초기 액체 조성물의 Ti/Si 원자비와 정확히 동일한 중간다공성 코팅의 SIMS 분석으로 확인되었다. 또한 SIMS 분석은 나노입자가 상기 코팅의 3차원에 균일하게 분산되었다는 것을 확인하였다.

㎚로 코팅의 두께(t)는 SIMS 프로파일 및 SEM 마이크로그래프로 측정하였다.

㎍/㎠로 TiO₂의 양은 X-레이 형광으로 측정되었다.

광촉매 활성은 다음의 방식으로 측정되었다.

1. 테스트는 코팅의 코팅15 ㎠에서 수행되었다;

2. 견본의 무게를 측정하고 기판의 두께, 광 투과(T_L)의 두께 및 흐림(T_d)의 두께(두개 모두 %)가 측정되었다;

3. 팔미트산 용액(클로로포름 1 ℓ당 산 8g)은 3과 4의 연속통과로 수직 기판 상에 20 ㎝의 유리/분무 거리로 분무하여 증착되었다;

4. 증착된 팔미트산의 두께(㎚)를 측정하기 위해 팔미트산의 증착 후에 상기 견본의 무게가 측정되었다;

5. 증착 후에 광 투과(T_L) 및 흐림(T_d)이 측정되었다;

6. 약 50 W/㎡의 강도로 UVA 하에서 조사시간 작용에 따른 흐림(haze)의 변화가 측정되었다;

7. 상기 흐림이 50 %로 감소한 후의 시간이 그래픽으로 측정되었다{이 시간은 T_1/2(소실)로 불리운다}; 그리고

8. 상기 코팅의 광촉매 활성은 다음의 식으로 정의된 팔미트산의 소실률(v)(㎚/h)로 측정되었다.

v(㎚/h) = {팔미트산 두께 (㎚)} / {2×T_1/2(소실)(h)}

또한 코팅에서 TiO₂의 양에 대한 광촉매 활성의 값이 측정되었다. 마지막으로, 광학 특성, 즉 광 반사(R_L) 및 흐림(T_d)(%)이 측정되었다.

Ti/Si 비는 1 이었다.

다음의 결과가 얻어졌다:

t = 454 ㎚

TiO₂ = 33.3 ㎍/㎠;

v = 620 ㎚/h;

v/TiO₂ = 18 ㎚.h^-1.㎍^-1.㎠;

R_L = 9.7 %;

T_d = 0.3 %.

실질적으로 UVA를 방사하지 않는 두 개의 소디움 터널 램프 및 두 개의 형광램프는 예에 따라 처리된 유리커버를 갖추었다.

상기 기재된 유형의 각각의 두 개 램프는 처리되지 않은 플로트 유리 커버를 갖추었다.

처리된 유리 커버 및 처리되지 않은 유리 커버를 구비한 각각 유형의 램프를 하나는 터널의 입구 영역에서, 다른 하나는 (외부 대기로부터 실질적으로 UVA를 수용하지 않거나 매우 적게 수용하는) 터널의 중심영역에서 84일간 각각 배치하였다.

터널에 존재하지 않는 UVA에 노출되지 않는 것을 보장하기 위해 처리된 유리를 제거할 때 주의가 요구되었다.

상기 램프는 영구적으로 동력이 공급되지 않았고, 상기 터널은 그 시간 동안 내내(100 %) 거의 조명하지 않으나, 평균 1일당 9시간 30분은 조명하였다.

처리된 유리는 설치시에 완전히 젖어 있었다.

상기 커버는 다음의 방식으로 시험되었다:

·오염시 시각 관찰;

·직물(cloth)의 면적당 5 ㎠의 표면에서 증착되는 먼지의 제거: 이것은 모직(옷감)의 상태를 나타내고 "용이한 세탁(easy clean)"기능을 측정하게 한다.

·탈이온수(deionized water) 몇방울을 유리 표면에 증착시켜 친수성의 평가.

결과는 이하의 표에 나타낸다.

입구영역에서 두가지 유형의 램프의 평가
입구영역	형광영역		소디움 램프
	처리	비처리	처리	비처리
시각 관찰	적은 먼지	흐림을 유발하는 먼지의 존재	적은 먼지	흐림을 유발하는 먼지의 존재
직물 테스트	적은 먼지	더러움	적은 먼지	더러움
친수성	젖음	젖지 않음	젖음	젖음

중심영역에서 두가지 유형의 램프의 평가
중심영역	형광영역		소디움 램프
	처리	비처리	처리	비처리
시각 관찰	흐림을 유발하는 먼지의 존재	처리된 유리에서 보다 더 많이 흐림을 유발하는 먼지의 존재	흐림을 유발하는 먼지의 존재. 두 유리간에 매우 분명한 차이 없음.
직물 테스트	매우 더럽지만, "용이하게 제거가능한" 먼지	매우 더럽지만, "지방"의 영향	양쪽의 경우 매우 더러움. 두 유리간에 매우 분명한 차이 없음.
친수성	젖음	젖지 않음	젖음	젖지 않음

입구영역에서 작용의 차이는:

·터널로 들어가고 TiO₂층이 보다 효과적이 되게 하는 UVA의 존재; 및

·중심영역에서 보다 덜 제한적인 오염으로 설명될 수 있다.

중심영역에서는, 처리된 유리에서 조차도 오염이 관찰되고, 친수성 특징은 처리된 유리의 경우에 유지된다. 그러나, 형광 램프를 포함하는 처리된 조명기구(luminaire)의 경우에(UVA 방사 및 이에 따른 층의 활성화), 오염은 표면으로부터 매우 쉽게 분리될 수 있는 건조한 먼지의 형태로 존재한다. 처리되지 않은 영역에서, 높은 접착성 지방 오염이 관찰되었다.

그러므로 본 발명자들은 가장 낮은 조명 및 가장 높은 오염 조건 하에서 깨끗한 상태로 남아 있고/남아 있거나 세정하기 용이한 램프를 제공한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 대기 오염, 특히 유기물 오염에 노출되는 유형의 조명 디바이스에 관한 것으로 가장 낮은 조명 및 가장 높은 오염 조건 하에서 깨끗한 상태로 남아 있고/남아 있거나 세정하기 용이한 램프를 제공한다.

Claims

광원과 상기 광원에 의해 방출되는 적어도 일부분의 방사선을 통과시키는 벽을 포함하며, 상기 벽은 상기 벽의 두 면 중 적어도 한 면의 적어도 일 부분 위에 광촉매 활성층으로 코팅되는 조명 디바이스에 있어서,

가장 낮은 조명 조건 하에서, 상기 층의 광촉매 활성은 유기성 오염물을 열화시키고 이를 상기 층에 접착하지 않고 상기 층으로부터 쉽게 제거될 수 있는 입자로 분해시키고/분해시키거나 상기 층에 친수성 특징을 부여하기에 충분히 높은 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 1항에 있어서, 상기 디바이스는 TiO₂를 포함하고, 중심파장이 365 ㎚이고 충력이 50 W/㎡인 방사선 하에서 상기 디바이스의 광촉매 활성은 상기 층에 증착된 팔미트산의 소실률을 야기하고, 흐림 측정에 의해 측정되고 TiO₂ 양에 대해 표현될때 적어도 10 ㎚.h^-1.㎍^-1.㎠인 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 벽은 기본적으로 유리로 만들어지는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 3항에 있어서, 상기 벽의 유리는 50 ×50 ㎜의 측정면적이 적어도 40 조각으로 깨지는 방식으로 강인화되는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 4항에 있어서, 상기 벽의 유리는 50 ×50 ㎜의 측정면적이 적어도 60 조각으로 깨지는 방식으로 강인화되는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 3항에 있어서, 상기 광촉매 활성층을 향하는 조명 디바이스의 표면의 적어도 하나의 영역에서, 산화 나트륨의 함량은 10중량%를 초과하지 않고 상기 유리벽의 알칼리와 알칼리 토금속 산화물의 총함량이 15중량%를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 벽은 기본적으로 투명 플라스틱 또는 몇몇 플라스틱의 조합으로 만들어지는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 3항 또는 제 7항에 있어서, 상기 유리로부터 알칼리 금속의 확산을 방지하는 장벽층, 또는 특히 실리콘을 기초로 하는 내긁힘성 층은 상기 벽과 상기 광촉매 활성층 사이에 삽입되는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광촉매 활성층은 100 내지 1000 ㎚의 두께를 갖고 1 내지 100 ㎍/㎠, 바람직하게는 2 내지 65 ㎍/㎠의 TiO₂를 갖는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 액체를 상기 광촉매 활성층에 분무하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽은 상기 광원에 대향하는 적어도 한 면이 상기 광촉매 활성층으로 코팅되는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 층은 Fe, Nb, Ta, Pt, Rh, Ag, Pd, Sn, Cd, W, Ce, Zr, Cu, Ru, Mo, Al, Bi, V, Co 및/또는 Ni로 도포된 TiO₂, 선택적으로 이들의 산화물 및/또는 염, 특히 TiO₂ 입자의 크기 보다 작은 크기의 미립자 형태로 도핑되고 이것과 친밀하게 혼합 또는 합금된 TiO₂를 포함하는 것을 특징으로 하는,

조명 디바이스.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 조명 디바이스의 제조방법에 있어서, 상기 광촉매 활성층은 졸-겔 방법, 화학증기 증착(CVD) 또는 대기압 플라즈마 강화 화학증기증착(APPECVD), 또는 진공 또는 감압 하에서, 특히 자기적으로 강화된 캐소드 스퍼터링(또는 마그네트론 스퍼터링)으로 형성되는,

조명 디바이스의 제조방법.
제 13항에 있어서, 광촉매 활성층은

·상기 층의 중간다공성 구조(mesoporous structure)를 구성하는 기본적으로 적어도 하나의 광물질의 전구물질와 적어도 하나의 유기성 구조제(structuring agent)를 포함하는 액체 조성물의 제조;

·유기성 구조제 주변의 전구물질 침전 및 상기 전구물질로부터 발생한 분자의 성장;

·직경 0.5 내지 100 ㎚로 선택적으로 산화 티타늄 도핑된 기본 결정 또는 나노입자의 액체 조성물에 첨가;

·상기 조성물을 코팅된 표면에 도포; 및

·이들의 완전성을 기본적으로 유지하는 동안 산화 티타늄 결정은 중간다공성 구조에 결합되고, 몇몇의 산화 티타늄 결정을 그곳에 나노입자로 응집되는 것을 가능하게 하는 유기성 구조제의 제거를 포함하는, 솔-겔 방법에 의해 중간다공성 구조로 형성되는,

조명 디바이스의 제조방법.
제 13항 또는 제14항에 있어서, 상기 방법은 특히 종래의 유리 강인화를 보존할 수 있도록 250 ℃를 초과하지 않는 온도에서 수행되는,

조명 디바이스의 제조방법.
제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 따른 조명 디바이스를 터널의 조명, 공공 조명 또는 공항 활주로의 조명, 또는 지상, 수상 또는 대기 주에서 인 것과, 상관없이 특히 자동차와 같은 운송차량용 헤드라이트 또는 신호등, 및 내부 조명장치로서 사용하는 방법.