采用碱土硫族元素化物作为电子发射材料的低压气体放电灯制造技术

本发明专利技术描述了一种低压气体放电灯，其配备有气体放电管、电极以及用来产生和维持低压气体放电的装置，所述气体放电管含有作为缓冲气体的惰性填充气体，和铟卤化物、铊卤化物、镓卤化物和／或铜卤化物，而且该气体放电灯含有一种或多种碱土金属硫族元素化物作为电子发射材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及低压气体放电灯，其包括填充有气体的气体放电管、电极以及用来产生和维持低压气体放电的装置。低压气体放电灯中的发光是基于以下原理电荷载体，特别是电子但也可以是离子，受到灯电极之间电场的强烈加速作用，以至于和灯的填充气体中的气体原子或分子发生碰撞，从而导致这些气体原子或分子被激发或离子化。当填充气体的原子或分子返回基态时，相当大一部分的激发能或多或少转变成辐射。常规低压气体放电灯在填充气体中包含汞，而且另外在气体放电管内侧具有发光体涂层。汞低压气体放电灯的缺点在于汞蒸气主要发射位于电磁能谱的高能但不可见的UV-C范围的辐射，该辐射必须首先由发光体转变成能量等级低很多的可见辐射。在该方法中，能量差转变成不需要的热辐射。另外，人们越来越认为填充气体中的汞是在目前的大规模生产中应该尽可能避免的对环境有害的有毒物质，因为其应用、生产和处置都对环境构成了威胁。已经知道，通过用其它物质代替填充气体中的汞，低压气体放电灯的光谱会受到影响。例如，德国公布的专利申请DE10044562、DE10044563和DE10128915公开了低压气体放电灯，其含有由铜化合物、铟化合物或者铊化合物以及作为缓冲气体的惰性气体组成的填充气体。它们的区别在于和常规低压气体放电灯相比，在电磁能谱的可见光范围内的辐射效率更高。另外，通过加入添加剂和发光体以及通过控制灯的内压和操作温度，可以进一步提高可见光效率。在常规低压气体放电灯中，在放电灯内采用了内电极。为了降低这些电极的电子功函继而降低电流耦合损失，可以使用碱土氧化物或者碱土氧化物混合物。例如，美国专利US2449113公开了采用碱土氧化物作为电极中电子发射材料的可能性。另外，从国际专利申请WO99/21213中也了解到用由碱土氧化物的混合物构成的电子发射材料涂覆低压气体放电灯的电极。由此提高了这种灯的使用寿命，降低了功函。但是，对于低压气体放电灯在其填充气体中含有铜化合物、铊化合物、镓化合物或者铟化合物的情况而言，已经证明迄今为止的惯用碱土氧化物混合物不适于用作电子发射材料。这可能是由于它们例如按照下面等式所示的方式和碱土金属氧化物反应如果采用了铜卤化物、铊卤化物、镓卤化物或铟卤化物，在灯内的温度下这种反应也会发生。结果，辐射性的铟卤化物、铊卤化物、镓卤化物和铜卤化物从放电中消失，导致发光不足。到目前为止，已经证实铟卤化物完全不和硫族元素化物比如MgS、CaS和/或SrS反应，和BaS仅仅在低于700K的温度下反应。因此，碱土金属硫族元素化物与卤化物填充物的反应性显然低于碱土金属氧化物的反应性。另外，从文献中已知碱土金属的硫族元素化物的电子功函φ远远小于碱土金属氧化物的电子功函。例如，φ(BaS)＝2.6eV，φ(BaTe)＝2.1-3.9eV。所以，本专利技术的目标是将碱土金属，比如Mg、Ca、Sr和/或Ba的硫族元素化物的电子发射性质用于在填充气体中含有铟卤化物、铊卤化物、镓卤化物或铜卤化物的低压气体放电灯。根据本专利技术，该目标通过采用配备有气体放电管、电极以及用来产生和维持低压气体放电的装置的低压气体放电灯来实现，该气体放电管含有作为缓冲气体的惰性填充气体，和铟卤化物、铊卤化物、镓卤化物和/或铜卤化物，而且该气体放电灯含有一种或多种碱土金属硫族元素化物作为电子发射材料。根据本专利技术的低压气体放电灯含由氦、氖、氩、氪和氙形成的组中的惰性气体作为缓冲气体。惰性气体的冷压的有利范围是1-100mbar，更特别是1.5-3.0mbar。在根据本专利技术的灯中，在低压时发生分子气体放电，其中气体放电发射位于电磁能谱可见光和近UVA范围的辐射。为了将UV光转换成可见光，采用了发光体，该发光体施加在放电管的内部和/或外部。这些发光体或者发光体的组合不必一定施加到气体放电管的内部，但可以可替换地施加到外部，因为放电管壁通常采用的材料不吸收所产生的UVA范围的辐射。可以适当地用作发光体的材料必须吸收所产生的辐射，并在合适的波长范围内将所述辐射发射出来。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压气体放电灯，其配备有气体放电管、电极以及用来产生和维持低压气体放电的装置，所述气体放电管含有作为缓冲气体的惰性填充气体，和铟卤化物、铊卤化物、镓卤化物和／或铜卤化物，特征在于所述气体放电灯含有一种或多种碱土金属硫族元素化物作为电子发射材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2003-8-7 03102467.21.一种低压气体放电灯，其配备有气体放电管、电极以及用来产生和维持低压气体放电的装置，所述气体放电管含有作为缓冲气体的惰性填充气体，和铟卤化物、铊卤化物、镓卤化物和/或铜卤化物，特征在于所述气体放电灯含有一种或多种碱土金属硫族元素化物作为电子发射材料。2.权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：R希比格，RP肖尔，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]