KR960000870B1 - 저압 수은 증기 방전 램프 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

저압 수은 증기 방전 램프

제1도는 본 발명에 따르는 발광 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염의 발산을 구비하는 발광 스크린을 지닌 저압 수은 증기 방전 램프 도시도.

제2도는 본 발명에 따르는 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염의 스펙트럼 에너지 분포도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 관모양 유리벽 2,3 : 전극

4 : 발광층

본 발명은 주로 β′-알루미나의 결정 구조를 하는 발광 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미나염에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 스크린과 같은 제공된 저압 수은 증기 방전 램프와 알루미나산염으로 제공된 발광 스크린에 관한 것이다.

Ba 및 Sr 및 Ca의 Eu2+ 활성 알루미나산염은 분자식 Bax Sry Caz Eup Al12O19로 규정했는데 여기서 X+y+z+p=1 및 0.001≤P≤0.1은 영국 특허 명세서 제 1,190,520호(PHN 2878)에 공지된다. 상기 특허 명세서는 이러한 효과적 발광 물질의 결정 구조에 대해 상세한 설명이 없다. 어쨌든 상기 물질은 미네랄 자연광 (BaFe12O19)의 구조에 관한 것으로 가정된 육변형 결정 구조를 갖는다고 알려졌다. 이것은 상술된 분자식에 의해 규정된 칼슘-헥사-알루미산늄과 스트론 튬-헥사-알루미산염에 대한 경우가 판명되었다.

어쨌든 1986년 매트.레스.불. 등의 논문 21권, 1305페이지 내지 1310페이지는 두 개의 다른 상, 즉, β-알루미나의 결정 구조를 한 바륨-부족 상과 β′-알루미나의 결정 구조를 한 바륨-풍부상에서 바륨-헥사-알루미나염이 발생한다고 판명한다. 상기 두 개의 알루미상의 구조는 육변형이며, 그것이 자연 광의 것에 관한 것일지라도, 서로 다른 것은 분명하다. 상기 논문은 또한 상기 바륨-헥사-알루미산염 발광이 효과적으로 단락과 자외선(예로 254nm)에 의한 여기 하에 Eu2+에 의해 충분히 활성하는 것을 나타낸다. β-알루미나 상은 약 135nm의 절반값 폭과 약 476nm의 최대의 대역에서 청-녹 발상을 나타내는데 반해, β′-알루미나 상은 약 55nm의 절반값 폭과 약 437nm의 최대인 대역에서 청 방사선으로 방출한다.

상기 논문에 따르면 두 개의 상에서 바륨-헥사-알루미산염은 각각 β-알루미나 및 β′-알루미에서 유도된 분자식으로 기술될 수 있게 된다. β-알루미나의 분자식 Na Al11O17과 β′-알루미나의 분자식 Na1.5A10.5O11.5에서 Na+이온의 75퍼센트를 Ba2+이온으로 치환시키고 나머지 25퍼센트 02이온으로 치환시킴으로써, β-알루미나 구조인 바륨-부족 상에 대한 Ba0.75 Al11 O17.25이 얻어지고 β′-알루미나 구조인 바륨-풍부 상에 대한 Ba1.125 Al10.5 O16.5이 얻어진다. 상기 분자식에서 분자당 많은 수의 이온(각각 Ba2++O2-와 Na+O2-)의 합은 18과 같다.

β′-알루미나 구조를 갖는 최대 437nm의 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염으로 꽤 좁은 대역 발산은 여러 실제적 응용에 매우 바람직하다. 어쨌든. 상기 물질의 결점은 β-알루미나 상과 연관된 화학량으로 부터의 스타팅 경우에서 조차 그것은 방해측 상은 발생할 수 있다는 것을 나타낸다. 그 결과 바륨-헥사-알루미산염은 500nm 이상의 파장에서 발산하는 상당한 부분을 산출한다. 결국 상기 물질은 예로 세 개의 좁은 스팩트럼 범위(소위 세-라인 램프)에서 방출하는 발광 물질로 제공된 저압 수은 증기 방전 램프내의 청성분으로 사용하기에는 실제로 덜 적당하다.

본 발명의 목적은 상당히 억제된 500nm 이상의 방출을 지니고 β′- 알류미나의 수정 구조를 주로 갖는 발광 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염을 제공하는 것이다.

본 발명에 다르면 β′-알루미나의 결정 구조를 주로 갖는 발광 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염은 알루미산염이 다음식으로 규정되는데

(X-P)BaO PEuO(6-0.67X)Al2O3

여기서 0.90≤X≤1.22와 0.015≤P≤0.25이고 BaO의 1 내지 20mol%는 산화물 CaO 및 0.67Li2O로 치환되는 것이 특징이다.

측정은 50nm 이상의 방출은 알루미산염 격자가 원소 Ca 및 Li로 구비하면, Β′-알루미나의 결정 구조를 주로 갖는 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염에서 상당히 감소된다. 상기 사실에 대한 설명은 원소 Ca 및 Li가 약간 양 존재 가능한 Β-알루미나의 결정 구조를 갖는 바륨-헥사-알루미산염의 방출을 억제하는 것일 수 있다. 두 번째로 가능한 설명은 Β-알루미나의 결정구조를 갖는 바륨-헥사-알루미산염의 형성은 발광 알루미산염의 준비 동안 원소 Ca 및 Li에 의해 억제된다는 것이다. 본 발명에 따르는 바륨-헥사-알루미산염의 분자식은 산화물 형태로 표시된다. 기본 격자는 xBaO(6-0.67X)Al2O3인데, 다량의 이온 Ba2++O2-의 합은 서두에서 언급된 분자식 Ba1.125 Al10.5 O16.875에 X=1.125와 대응하는 18과 같다. Β′-알루미나 상은 0.90≤X≤1.22의 범위에서 X의 값에 대해 얻어지는 것을 알 수 있다. 본 발명에 따라 원소 Ca 및 Li 사용은 다량의 이온이 일정(즉 18)하게 남아있는 수의 합에서 산화물 Ba가 산화물 CaO 및 0.67Li2O로 치환하는 경우로 나타난다.

BaO의 20mol% 이상, 말하자면, BaO와 EuO로 치환된 BaO가 알루미산염 격자에서 산화물 CaO 및 0.67Li2O중 하나로 치환된다면, 너무 많은 양의 원치 않는 측 상이 스피낼 구조를 갖는 자연광 및 라듐 알루미산염(LiAl5O8)의 결정 구조를 갖는 바륨-헥사-알루미산염의 Eu2+ 발산은 유사한 영향을 끼친다. BaO의 1mol%이하의 알루미산염 격자가 CaO 및 0.67Li2O로 치환되면, Ca 및 Li의 농축은 더 낮아서 기대된 좋은 효과를 얻을 수 없다. 일반 실시에에서와 같이, 본 발명에 따라는 발광 알루미산염 내의 Eu 농축은 넓은 범위에서 선택될 수 있다. 상술된 농축은 효과적인 발산을 얻는데 사용된다. 이것이 의미하는 것은 BaO의 알루미산염 0.005 내지 0.25몰당 EuO로 치환된다는 것이다.

본 발명에 따르는 알루미산염은 양호한 CaO 및 0.67Li2O로 치환된 BaO의 5 내지 15mol%와 1.05≤X≤1.20인 것을 특징으로 한다. 가장 좋은 결과는 Ca 및 Li의 농축으로 얻어져왔다.

본 발명에 따르는 발광 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염의 실시예는 다수의 준비 예와 첨주한 도면을 참조로 보다 상세히 기술된다.

제1도는 본 발명에 따르는 발광 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염을 구비하는 발광 스크린을 지닌 저압 수은 증기 방전 램프를 도시한다.

제2도는 Ca 및 Li의 산화물이 없는 β′-알루미나의 결정 구조를 가지며 본 발명에 따르는 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염의 발산의 스펙트럼 에너지 분포를 도시한다.

제1도는 관 모양 유리벽(1)은 하는 저압 수은 증기 방전 램프의 횡단면을 도해적으로 도시한다. 작동 동안 유지된 방전 사이의 전극(2 및 3)은 램프 단부에 위치된다. 램프는 스타터 가스로 드문 가스와 작은 양의 수은을 포함한다. 벽(1)은 본 발명에 따르는 발광 알루미산염을 포함하는 발광층(4)에 대해 지지부로서 사용하고 발광 스크린을 구성한다. 상기 층(4)은 상기 벽(1)상의 종래 방식, 예로, 발광 물질을 포함하는 지속 수단으로 제공될 수 있다.

예 1

다음으로 이루어진 혼합물

3.424의 BaCO3

0.161의 CaCO3

9.176의 AL2O3

0.176의 Eu2O3

0.049의 H3BO3

상기 혼합물은 섭씨 1550도의 온도로 약학 감소하는 기압(N2는 H2의 5vol%을 포함함)에서 1시간동안 세 번 가열한 각 열처리후 생성물은 냉각되어 분쇄한다.

그리하여 B의 8mol%에서 얻어진 알루미산염은 분자식

1.009 BaO, O, 0.93 CaO, O.058 EuO, 5.22 5Al2O3로 규정된 CaO로 치환된다. 254nm의 방사에 의해 여기시킴으로써 상기 알루미산염의 발산 스펙트럼은 제2도의 직선(1)으로 도시된다. 비교 목적은 점선(2)은 산화물 CaO 및 0.67Li2O를 포함하지 않는 바륨-헥사-알루미산염 0.981BaO, 0.109EuO, 5.27Al2O3의 발산 스펙트럼을 도시한다. 제2도는 본 발명에 따르는 Ca를 포함하는 알루미산염내의 500nm 이상의 발산은 공지된 알루미산염과 비교할 때 상당히 억제된다는 것을 도시한다.

예는 2 내지 15이다.

예 1에 기술된 바와 같은 대응하는 방식에서 본 발명에 따르는 다수의 알루미늄은 분자식 1.102BaO, 0.058EuO, 5.225Al2O3로 규정된 기본 격자로 얻어졌는데 여기서 CaO 및 0.67Li2O는 B에 대한 다른 양으로 치환된다. 달리 전술되지 않는한, 0.67Li2O이 Li2CO3로서 가열하는 혼합물에 첨가되었다. 이하 표1는 상기 물질 및 예1에 따르는 254nm 방상에 의한 여기에 따르는 양자 효율 Q(%로)을 나타낸다. 표는 또한 자외선 흡수 A(%로)를 나타내며 발산에서의 파장 λmax(nm으로)은 최대이다. E12-88(nm으로)은 에너지의 76퍼센트가 발산된 끊임없는 파장 범위의 폭을 가리킨다. 상기 범위 밖 발산의 나머지 24퍼센트는 보다 작은 파장에서 12퍼센트이고 보다 큰 파장에서 12퍼센트로 발견되었다.

E12-88의 값이 보다 작을 때, 500nm 이상의 발산된 에너지 양은 보다 작다. 게다가 표1는 각각 C와 0.67Li2O로 치환된 BaO의 양인 a와 b(mol%)로 나타난다. 플럭스가 바륨-헥사-알류미산염의 준비에 사용된다면 상기 플럭스는 표1에 언급된다.

비교 목적으로 예1에 언급된 산화물 CaO 및 0.67Li2O를 포함하지 않는 바륨-헥사-알루미산염은 표에서 조합된다. 상기 알루미산염은 BAL로 나타난다.

[표 1]

1)섭씨 1550도에서 1시간동안 두 번 가열됨

2)Li2CO3 대신에 LiF로 첨가된 0.67Li2O 녹 발광(Ce,Tb)Mg Al11O19 및 적 발광 Y2O3 : Eu3+ 혼합물과 본 발명에 따르는 알루미산염을 혼합함으로써 소위 세-라인 램프에 사용하기에 매우 적합한 것이 얻어진다. 이하 표2는 발산된 방사선의 다른 칼라 온도에서 사용된 Ca 및 Li 치환없이 바륨-헥사-알루미산염내의 유사한 혼합물과 상기 세-라인 혼합물을 비교하다. 상기 표는 다른 칼라 온도(K로)에서 혼합물의 상관 발광 플러스 ETA(Lm/W로)를 나타낸다. Ca가 존재하는 본 발명에 따르는 알루미산염과의 혼합물은 BAL-Ca로 표에서 나타난 반면에, Ca 및 Li 치환없이 알루미산염과의 혼합물은 BAL로 나타난다.

[표 2]

(Ce, Tb)Mg Al11O19와 Y2O3 : Eu3+의 세-라인 혼합물은 알루미산염 0.983BaO, 0.066CaO, 0.055EuO, 5.262Al2O3로 만들어졌다. 상기 혼합물 중에서 TLD 36W형의 저압 수은 증기 방전 램프는 대략 3850K의 칼라 온도에서와 초기 칼라 포인트 x=0.3832 및 y=0.3762로 만들어졌다. 이하 표3는 0, 100, 350 및 1000 작동 시간후 상기 램프의 초기 칼라, 포인트에 대하여 칼라 포인트 시프트 △x/△y 및 100 작동 시간(%로)에서의 것에 대하여 상관 발광 플러스, 상관 발광 플러스(Lm/W로)를 도시한다.

[표 3]

Claims (4)

1. β′-알루미나의 결정 구조를 주로 갖는 발광 Eu2+ 활성 바륨-헥사-알루미산염에 있어서, 알루미산염은 분자식 (X-P)BaO, pEuO, (6-0.67X)Al2O3 으로 규정되는데, 0.90≤X≤1.22와 0.05≤P≤0.25이며 BaO의 1내지 20mol%는 산화물 CaO 및 0.67Li2O중 하나로 치환되는 것을 특징으로 하는 발광 Eu2+ 활성 바륨-헥사-

   알루미산염.
2. 제1항에 있어서, 1.05≤X≤1.20와 BaO의 5내지 10mol%는 CaO 및 0.67Li2O로 치환되는 것을 특징으로 하는 발광 활성 바륨-헥사-알루미산염.
3. 지지부 상에 제공된 발광층을 갖는 발광 스크린에 있어서, 제1 및 2항중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 발광 알루미산염을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 스크린.
4. 제3항에 청구된 발광 스크린과 더불어 제공된 저압 수은 증기 방전 램프.

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