具有无汞气体填充物的低压气体放电灯制造技术

一种低压气体放电灯，其包括气体放电容器，该容器具有包含铟的化合物的气体填充物和缓冲气体，并且包括含有在光谱的可见范围内发光的至少一种荧光体的荧光体层，并且包括电极以及用于产生和维持低压气体放电的装置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种低压气体放电灯，其包括具有无汞气体填充物的气体放电容器，并包括电极以及用于产生和维持低压气体放电的装置。在低压气体放电灯中的发光根据的原理是，电荷载体，其中尤其是电子，但是也有离子，被灯内的电极之间的电场如此强烈地加速，使得在灯的气体填充中的气体原子或分子的碰撞引起气体原子或分子的激发或电离。当气体原子或分子回到原始状态时，激发能量的或多或少的基本部分被转换成辐射。常规的低压气体放电灯包括在气体填充中的汞。越来越发现这种气体填充中的汞对环境有害，并且是一种有毒的物质，因而当前应当尽量避免大量生产和使用，因为其生产和处置对环境构成了威胁。含汞的低压气体放电灯的另一个缺点在于，汞蒸汽主要发射短波、高能、然而在电磁波谱的不可见的UV-C范围内的辐射，这种辐射必须借助于荧光体首先被转换成能量等级低得多的可见辐射。在这个过程中，能量差被转换成不需要的热辐射。已知通过用其它物质代替气体填充物中的汞可以影响低压气体放电灯的光谱。例如，GB 2014358披露了一种低压气体放电灯，其包括放电容器，电极和作为UV发射器的含有至少一种铜卤化物的填充物。这种含铜卤化物的低压气体放电灯发射可见范围内的光以及在324.75和327.4nm附近的UV范围内的光。本专利技术的目的在于提供一种用于通用照明目的的无汞低压气体放电灯。根据本专利技术，所述目的由一种低压气体放电灯实现了，所述低压气体放电灯包括气体放电容器，该容器包含具有铟的化合物的气体填充物和缓冲气体，并且包括含有在光谱的可见范围内发光的至少一种荧光体的荧光体层，并且包括电极以及用于产生和维持低压气体放电的装置。在根据本专利技术的灯中，在低压下发生分子气体放电，所述气体放电在电磁波谱的可见范围以及近UVA范围发出辐射。除去在410和451nm附近的铟的特性线之外，所述辐射还包括在320-450nm范围内的宽的连续的光谱。因为这种辐射来自分子放电，所以铟化合物的类型、其它可能的添加剂以及灯的内部的压力和操作温度能够精确地控制连续的光谱的位置。和荧光体层组合，根据本专利技术的灯具有大大高于常规的低压汞放电灯的视觉效率。视觉效率用流明/瓦为单位，是在特定的可见波长范围内的辐射的亮度和用于产生所述辐射的能量之比。根据本专利技术的灯的高的视觉效率意味着以较小的功率消耗获得特定量的光。此外，可以避免使用汞。为了用于通用照明，本专利技术的灯和荧光体层组合。因为由斯托克斯位移引起的损耗小，所以可以获得具有100流明/瓦以上的高的发光效率的可见光。如果来自荧光体层中的荧光体的发射和来自气体放电的发射相结合而形成白光，则由本专利技术对现有技术提供尤其有利的效果。在本专利技术的范围内，优选的是，荧光体层含有发光范围为560-590nm的橙黄色荧光体。特别优选的是这样的荧光体层，其含有选自Y3Al5O12:Ce和(Y1-xGdx)3(Al1-yGay)5O12:Ce中的橙黄色荧光体，其中0＜x＜1且0＜y＜1。优选的是，荧光体层含有发射频带的光谱范围为510-560nm的红色荧光体，和发射频带的光谱范围为590-630nm的绿色荧光体，特别是荧光体层含有选自Sr2CeO4:Eu，Y2O3:Eu，Bi；(Y，Gd)2O3:Eu，Bi；Y(V，P)O4:Eu；Y(V，P)O4:Eu，Bi；SrS:Eu和Y2O2S:Eu中的红色荧光体；以及选自(Ba，Sr)MgAl10O17:Eu，Mn；ZnS:Cu，Al，Au；SrGa2S4Eu；(Sr，Ba，Ca)(Ga，Al)2S4:Eu；(Y，Gd)BO3:Ce，Tb；(Y，Gd)2O2S:Tb和LaOBr:Ce，Tb中的绿色荧光体。根据本专利技术的另一个实施例，荧光体层含有发射频带的光谱范围为510-560nm的红色荧光体，发射频带的光谱范围为590-630nm的绿色荧光体，以及发射频带的光谱范围为420-460nm的蓝色荧光体，具体地说，包括选自Sr2CeO4:Eu，Y2O3:Eu，Bi；(Y，Gd)2O3:Eu，Bi；Y(V，P)O4:Eu；Y(V，P)O4:Eu，Bi；SrS:Eu和Y2O2S:Eu中的红色荧光体；和选自(Ba，Sr)Mg，Al10O17:Eu，Mn；ZnS:Cu，Al，Au；SrGa2S4Eu；(Sr，Ba，Ca)(Ga，Al)2S4:Eu；(Y，Gd)BO3:Ce，Tb；(Y，Gd)2O2S:Tb；和LaOBr:Ce，Tb中的绿色荧光体；以及选自(Ba，Sr)Mg，Al10O17:Eu；(Ba，Sr)5(PO4)3(F，Cl):Eu；Y2SiO5:Ce；ZnS:Ag和La0.7Gd0.3OBr:Ce中的蓝色荧光体。在根据本专利技术的另一个实施例中，气体放电容器由外部灯泡包围着，并且气体放电容器的外部表面涂覆有荧光体层。由含铟的气体填充物产生的300-450nm的UV范围内的辐射，所述辐射是由根据本专利技术的低压气体放电灯发出的，不被通常的玻璃吸收，而是基本上无损耗地通过放电容器的壁。因此，荧光体涂层可被提供在气体放电容器的外部。这使得制造过程简化。如果气体放电容器由外部灯泡包围着，并且外部灯泡被涂覆荧光体层，则可以进一步改善效率。在这种情况下，外部灯泡还作为热反射器。通过参阅下述的实施例，可以清楚地看出本专利技术的这些和其它的方面。在附图中附图说明图1示意地表示包括含铟(I)的化合物的气体填充物以及在气体放电容器上的荧光体层的低压气体放电灯的发光情况；图2是包括气体放电容器和外部灯泡的根据本专利技术的低压气体放电灯的示意的截面图。在图1所示的实施例中，根据本专利技术的低压气体放电灯包括管状的气体放电容器1，其围成一个放电空间。在管的两端，密封着内部电极2，通过所述电极，可以触发气体放电。所述低压气体放电灯包括灯头和灯帽3，电镇流器用已知的方式集成在灯头或灯帽中，所述镇流器用于控制气体放电灯的点亮和操作。在另一个实施例中，图1中未示出，所述低压气体放电灯可以通过外部镇流器被操作和控制。所述气体放电容器也可以被这样构成，使得形成由外部灯泡包围着的多个弯曲的或盘绕的管。气体放电容器的壁最好由能够透过波长在300nm和450nm之间的UV辐射的玻璃制成。在最简单的情况下，所使用的气体填充物由数量为1-10μg/cm3的铟的卤化物和惰性气体构成。惰性气体作为缓冲气体，能够使气体放电更容易点亮。所用的缓冲气体最好由氩构成。氩可以全部或者部分地用其它的惰性气体代替，例如氦、氖、氪或氙。通过对气体填充物加入从由铊、铜和碱金属的卤化物构成的组中选择的添加剂，可以大大地改善发光效率。还可以通过在气氛中组合两种或几种铟的卤化物来改善发光效率。通过在操作期间优化灯的内部压力可以进一步改善效率。缓冲气体的冷填充压力最大是10毫巴。最好是，所述压力处于1.0-2.5毫巴的范围内。已经发现，根据另一个有利的措施，可以用合适的结构尺寸控制灯的操作温度来进一步改善低压气体放电灯的发光效率。灯的直径和长度被这样选择，使得在操作期间在外部温度为25℃时，达到170-285℃的内部温度。所述内部温度当放电在容器内形成温度梯度时，涉及气体放电容器的最冷的点。为了增加内部温度，气体放电容器也可以涂覆红外辐射反射层。最好是利用掺杂有铟的氧化锡制成的红外辐射反射涂层。在这种情况下发现，在具有含铟本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低压气体放电灯，其包括气体放电容器，该容器包含具有铟的化合物的气体填充物和缓冲气体，并且包括含有在光谱的可见范围内发光的至少一种荧光体的荧光体层，并且包括电极以及用于产生和维持低压气体放电的装置。

【技术特征摘要】
DE 2001-6-19 10129464.61.一种低压气体放电灯，其包括气体放电容器，该容器包含具有铟的化合物的气体填充物和缓冲气体，并且包括含有在光谱的可见范围内发光的至少一种荧光体的荧光体层，并且包括电极以及用于产生和维持低压气体放电的装置。2.如权利要求1所述的低压气体放电灯，其特征在于，来自荧光体层的发射和来自气体放电的发射一起形成白光。3.如权利要求1所述的低压气体放电灯，其特征在于，所述荧光体层含有在560nm-590nm的范围内发光的橙黄色荧光体。4.如权利要求1所述的低压气体放电灯，其特征在于，一荧光体层，该荧光体层含有选自Y3Al5O12Ce和(Y1-xGdx)3(Al1-yGay)5O12Ce中的橙黄色荧光体，其中0＜x＜1且0＜y＜1。5.如权利要求1所述的低压气体放电灯，其特征在于，所述荧光体层含有发射频带的光谱范围为510-560nm的红色荧光体和发射频带的光谱范围为590-630nm的绿色荧光体。6.如权利要求1所述的低压气体放电灯，其特征在于，所述荧光体层含有选自Sr2CeO4:Eu，Y2O3:Eu，Bi；(Y，Gd)2O3:Eu，Bi；Y(V，P)O4:Eu；Y(V，P)O4:Eu，Bi；SrS:Eu和Y2O2S:Eu中的红色荧光体；以及选自(Ba，Sr)Mg，Al10O17Eu，Mn；ZnS:Cu，Al，Au；SrGa2S4Eu；(Sr，Ba，Ca)(Ga)Al)2S4...

【专利技术属性】
技术研发人员：RP肖尔，R希尔比格，A克尔贝尔，J拜尔，T于斯特尔，CR隆达，
申请(专利权)人：皇家菲利浦电子有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]