NL8304361A

NL8304361A - Glassamenstelling geschikt voor gebruik in een fluorescentielamp, buis en lampvat vervaardigd uit deze glassamenstelling en fluorescentielamp voorzien van een lampvat uit deze glassamenstelling.

Info

Publication number: NL8304361A
Application number: NL8304361A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1983-12-20
Filing date: 1983-12-20
Publication date: 1985-07-16
Also published as: US4666871A; JPS60155548A; US4684847A; DE3470153D1; EP0146188B1; EP0146188A1; JPH0420858B2

Description

* ...» * PHN 10881 1 N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

-- Glassamenstelling geschikt voor gebruik in een fluorescentielamp, buis- en lampvat vervaardigd uit deze glassamenstelling en fluorescentielamp VOOrzien van een lampvat uit deze glassamenstelling.

- - - De uitvinding heeft betrekking qp een glassamenstelling welke— siliciumcKyde, bcriuraoxyde, alurainiumcKyde, calcdnmcKyde, bariumaxyde en minstens één alkalimetaalcs^de cravat.

De uitvinding betreft rerder een buis vervaardigd uit een 5 dergelijke glassamenstelling.

De uitvinding beeft bovendien betrekking qp een lampvat vervaardigd uit bovengenoemde glassamenstelling.

De uitvinding betreft tevens een fluorescentielamp voorzien van een vacuumdicht afgesloten, glazen lampvat, waarin twee met strocratoe-10 voerdraden verbonden elektroden zijn aangebracht, waartussen bij toepassing van de lamp een ontlading plaatsvindt, welk lampvat is gevuld met een gasatmosfeer en een metaal dat bij toepassing van de lamp tenminste gedeeltelijk verdampt, waarbij op de binnenzijde van de wand van het lampvat een laag is aangebracht, welke laag minstens één fosfor 15 cravat.

De uitvinding heeft meer in het bijzonder betrekking qp een fluorescentielamp , waarbij het metaal, dat bij toepassing van de lamp tenminste gedeeltelijk verdampt, kwik is.

In de Duitse openbaar gemaakte octrooiaanvrage DE 3046594 20 vindt men een glassamenstelling beschreven, welke geschikt is voor gebruik in een lamp welke is gevuld met een gasatmosfeer en een metaal dat bij toepassing van de lamp tenminste gedeeltelijk verdampt, welke glassamenstelling SiC>2, B203, Al2°3' CaO en BaO bevat en welke glassamenstelling bovendien Zr02, MgO en SrO kan bevatten. De glassamenstelling 25 bevat daarnaast 2-8 mol % Na^. Experimenteel is vastgesteld dat bet Na20 niet geheel of gedeeltelijk door Li20 mag worden vervangen omdat dan fasescheiding in het glas kan optreden tijdens de verwerking daarvan.

Als het Na^ geheel of gedeeltelijk dor K20 wordt vervangen treedt kristallisatie qp in het glas. De aanwezigheid van minstens één alkali-30 metaalaxyde is gewenst cm een goede verwerkbaarheid van het glas te bereiken.

Tijdens de vervaardiging van een lamp zoals boven beschreven, bijvoorbeeld bij dichtsmelten en verdere vormgeving, wordt het glas' van.....

8304361 : .

PHN 10881 2 het lampvat plaatselijk sterk in temperatuur verhoogd, bijvoorbeeld tot boven 600°C. Als nu een dergelijke lamp op de binnenzijde van de wand van het lampvat voorzien is van een fosforlaag, treedt daarbij een verontreiniging op van de fosfor net natrium uit het glas van het lampvat.

5 Daardoor neemt de initiële lichtopbrengst van de fosfor af. Ook neemt de lichtopbrengst van de fosfor bij toepassing van de lanp in de loep van de tijd verder af.

De uitvinding beoogt nu een fluorescentielanp en een glassamen-stelling geschikt voor gebruik in een lampvat voor zo’n lamp, waarbij 10 de lamp een hoge lichtopbrengst heeft, die bij toepassing van de lamp slechts weinig roet de tijd afneemt. Daartoe kan de beweeglijkheid van het natrium in het glas beperkt worden, maar het meest doelmatig is een glas dat weinig of geen natriumoxyde bevat.

De uitvinding beoogt verder een kwikdamp-fluorescentielamp 15 en een glassamenstelling geschikt voor gebruik in een lampvat voor zo'n lamp, waarbij de lamp een lichtopbrengst heeft, die bij toepassing van de lamp reinig met de tijd af neemt. Om vermindering van de lichtdoorlaat-baarheid van het glas (vergrauwing) tegen te gaan is het gewenst dat bat glas bestand is tegen penetratie van kwik.

20 Aan beide opgaven wordt volgens de uitvinding voldaan door een glassamenstelling die 40-50 nol % SiC>2; 3-6 mol % B203; 0-5 mol % PbO; 1-3 mol % Li20; 0-2 nol % NaO; 1-7 mol % K20? 5-15 nol % CaO; 0-10 nol % MgO; 5-30 mol % BaO; 0 - 0.5 nol % Ce02; 3-6 mol % ZrC>2 en 3-6 nol %

Al203 omvat, waarbij de son van de hoeveelheden Zr02 en Al2C>3 5-10 nol % 25 bedraagt, waarbij de som van de alkalimetaalaxyden 4-10 nol % bedraagt en waarbij de som van de hoeveelheid PbO en het totaal van de aardalkali-metaalcocyden, net inbegrip van MgO, 27-37 mol % bedraagt.

De uitvinding berust qp het verrassende experimentele gegeven dat een glassamenstelling zoals boren beschreven, die zowel Li20 als 30 K20 bevat, goede rerwerkingseigenschappen heeft en niet in bruikbaarheid wordt verminderd door fasescheiding of kristallisatie in het glas, verschijnselen die vel optreden bij gehele of gedeeltelijke vervanging van Na20 door Li20 of K20 alleen.

De penetratie van Hg wordt tegengegaan door het grote gehalte 35 aan aardalkalimetaaloxyden in het glas. Als het vuurvaste materiaal van de oren waarin het glas gesmolten wordt Zr02 bevat, is het doelmatig om de hoeveelheid BaO in het glas niet te groot te kiezen en bijvoorbeeld CaO en MgO te gebruiken, om zodoende aantasting van het vuurvaste materiaal 330436t * * * PHN 10881 3 van de oven te voorkomen. Ook PfcO kan gedeeltelijk als vervanger van BaO optreden, net behoud van de goede verwerkingseigenschappen van het glas volgens de uitvinding.

Cm een goede lichtüoorlating van het glas te bereiken moet de 5 hoeveelheid ijzeroxide in het glas klein zijn, bijvoorbeeld minder dan 250 ppm. Dit ijzeroxide is gewoonlijk in kleine hoeveelheden aanwezig in de uitgangsmaterialen waaruit het glas wordt bereid. Door toevoeging van CëC^ (bijvoorbeeld 0.25 mol %)aan het glas kan het eventueel aanwezige ferro-axyde warden geoxideerd tot ferri-cuqde, waardoor de lichtabsorptie 10 verschuift naar golflengtes buiten het zichtbare gebied.

De uitvinding zal nader warden toegelicht aan de hand van enige voorbeelden en aan de hand van een tekening, waarvan de enige figuur een doorsnede weergeeft van een mogelijke uitvoeringsvorm van een lamp volgens de uitvinding, in dit geval een kwxkdanpontladingslaitp.

15 De figuur toont een lamp, omvattende, een vacuurrdicht afgesloten lampvat 1. Door de wand van het lampvat 1 zijn strocmtoevoerdra3en 2 aangebracht welke zijn verbonden met elektroden 3. In de weergegeven uitvoeringsvorm bestaan de elektroden 3 uit gloeispiralen, maar ook iedere verdere bekende uitvoeringsvorm van de elektroden is geschikt. Op de warö 20 van het lampvat 1 bevindt zich een laag van een fosfor 4. Binnen in het lampvat 1 bevindt zich wat metallisch kwik 5 dat na ontsteking van de lamp verdampt. Ben dergelijke lamp wordt voor gebruik bijvoorbeeld gevuld met een gasmengsel van. 99 volume % Ne en 1 volume % Ar, met een totale druk van 730 Pa.

25 Er werden enige gLassamenstellingen gesmolten met samenstellingen zoals aangegeven in de hieronder volgende tabel. Bet samensmelten van deze glazen werd uitgevoerd in een platina kroes in een elektrische oven.

Er werd uitgegaan van kwartszand, boorzuur, aluminiumaxyde, zirkoancKjde, ceriumaxyde, loodaxjde en de car banaten van calcium, barium, magnesium, 30 lithium, natrium en kalium (voor zover deze metalen in de voorbeelden aanwezig waren). Bij het smelten en verdere verwerken traden geen bijzondere problemen op.

Lampen voorzien van lampvaten vervaardigd uit glazen met een samenstelling volgens de tabel hebben een goede lichtopbrengst en lange 35 levensduur. Metingen van het Hg-gehalte van hst glas na 600 en 1600 uur toepassing van de lanp toonden aan dat het Hg-gehalte een factor 2 a 3~ lager was dan na dezelfde gebruiksduur bij lampen volgens de stand der techniek. Na 2000 uur gebruik van de lamp trad nog geen verkleuring van 8 3 0 4 3 6 f CT 4 ‘fc EHN 10881 4 het glas op.

Samenstelling II uit de tabel is een bij voorkeur gebruikte samenstelling voor gebruik als glas voor een lampvat in een kwikdamp-fluorescentielamp, waarin zowel eisen warden gesteld wat betreft de be-5 stendigheid van het glas tegen Hg als wat betreft de bestendigheid van de fosfor tegen het glas. Na 5000 uur toepassing van de lamp was de lichtopbrengst van de fosfor nog vrijwel niet af genomen, terwijl deze bij lampen volgens de stand van de techniek in dezelfde tijd afneemt tot 80% van de beginwaarde.

10 TABEL.

samenstelling in mol %.

I II III 17 15

Si02 44c75 44.75 44.75 42.25 B2°3 5 5 5 -5

Zr°2 5 5 5 5

Al203 5 5 5 5 20 Li20 2.5 2.5 2.5 1.5

Na20 - “ 2 K20 5 2.5 5 4

CaO 15 10 12.5 10

BaO 17.5 15 17.5 25 25 MgO 10

PtO - - 2.5

Ce02 0.25 0.25 0.25 0.25 30 53 04 3 6 1 35

Claims

1. Glassamenstelling welke siliciumCEQde, bcriumaxyde, aluminium-axyde, calciumoxyde, bariumcKyde en minstens één alkalimetaalaxjde omvat, net het kenmerk, dat de glassamenstelling 40-50 mol % Si02; 3-6 mol % B203; 0-5 mol % PbO; 1-3 mol % Li20; 0-2 mol % Na20; 1-7 mol % K20; 5 5-15 mol % CaO; 0-10 mol % MgO; 5-30 mol % BaO; 0 - 0.5 mol % Ge02; 3-6 mol % Zr02 en 3-6 mol % AI^O^ omvat, waarbij de som van de hoeveelheden Zr02 en Al2Ü3 5-10 mol % bedraagt, waarbij de som van de alkalimetaal-axyden 4-10 mol % bedraagt en waarbij de soa van de hoeveelheid PbO en het totaal van de aardalkalimetaalosQden, net inbegrip van MgO, 27-37 mol 10 % bedraagt.

2. Buis vervaardigd uit een glas met een samenstelling volgens conclusie 1.

3. Lampvat vervaardigd uit een glas met een samenstelling volgens conclusie 1.

4. Flucrescentielamp voorzien van een vacuumdicht afgesloten, glazen lampvat, waarin twee met strocmtoevoerdraden verbonden elektroden zijn aangebracht, waartussen bij toepassing van de lamp een ontlading plaatsvindt, welk lampvat is gevuld met een gasatmosfeer en een metaal dat bij toepassing van de lamp tenminste gedeeltelijk verdampt en waarbij 20 op de binnenzijde van de wand van het lampvat een laag is aangebracht, welke laag minstens één fosfor omvat, met het kenmerk, dat het lampvat is. vervaardigd uit een glas met een samenstelling volgens conclusie 1.

4 % .......^ PHN 10881 5 CONCLUSIES ;

5. Fluarescentielamp volgens conclusie 4, waarbij het metaal, dat bij toepassing van de lamp tenminste gedeeltelijk verdampt, kwik is. 25 30 2304361 35