含蓝色磷光体的介电阻抗放电的气体放电灯制造技术

本发明专利技术涉及一种介电阻抗放电的气体放电灯，该气体放电灯包括一个充气放电容器，该放电容器包含至少一个介电材料的壁和至少一个具有表面的壁，所述表面对于可见光辐射至少是部分透明的并具有含蓝色磷光体的磷光体层，该蓝色磷光体具有主晶格和作为活化剂的Ｎｄ↑［３＋］，该气体放电灯还包括用于介电阻抗放电的电极和点燃并维持放电的装置。本发明专利技术还涉及一种具有主晶格和Ｎｄ↑［３＋］作为活化剂的蓝色磷光体。（*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介电阻抗放电的气体放电灯，该气体放电灯具有一个充气放电容器，该放电容器包含至少一个介电材料的壁和至少一个具有表面的壁，所述表面对于可见光辐射至少是部分透明的，且该表面涂有含蓝色磷光体的磷光体层，该气体放电灯还具有用于介电阻抗放电的电极结构和点燃并维持所述的介电阻抗放电的装置。所述的应用要求在整个灯的长度和高度上亮度都要均匀。为了增加亮度，需增加耦合到该系统中的功率。然而，这会将较大的负荷施加在尤其是磷光体层的磷光体上。在运行过程中，随着耦合功率的增加，磷光体更快地降解，发光输出也更快地降低。特别是含有Eu2+作为活化剂的蓝色磷光体(例如BaMgAl10O17Eu2+)的介电阻抗放电的气体放电灯更容易受到所述降解的影响。EP 0 433 916中公开的磷光体CaWO4和Sr2P2O7Sn用于介电阻抗放电的气体放电灯的蓝色磷光体很少受到降解的影响。本专利技术的目的是提供一种介电阻抗放电的气体放电灯，其包括含蓝色磷光体的磷光体层，该磷光体提供了适于介电阻抗放电的增加电容。在具有含蓝色磷光体的磷光体层的气体放电灯中，该蓝色磷光体具有主晶格及作活化剂的Nd3+，该磷光体的降解减少，且灯的色点保持不变。此外，主晶格的适当选择可使磷光体对于UV辐射的吸收电容适于自气体放电的发射。本专利技术也基于这样一种认识，即在介电阻抗放电的气体放电灯中，含Eu2+作为活化剂的磷光体的降解是由波长为100-200nm的气体放电灯所发射的VUV辐射引起的，该辐射导致所述Eu2+的光致氧化，而利用200-400nm的较长波长的光进行的激发不会导致任何可观察到的效率损失。已经发现如果磷光体包含Nd3+作为活化剂，那么可避免磷光体的光致氧化。按照本专利技术的优选实施方案，主晶格由选自氧化物、硫化物、卤化物、铝酸盐、镓酸盐、硫代镓酸盐、磷酸盐、硼酸盐和硅酸盐的无机材料组成。特别优选所述磷光体选自(Y1-XGdX)SiO5Nd、(Y1-XGdX)BO3Nd、(La1-XYX)PO4Nd和(Y1-XGdX)O3Nd，其中0≤x≤1。在本专利技术的范围之内，优选该磷光体层包含第二蓝色磷光体，该第二蓝色磷光体选自(Ba，Sr)MgAl10O17Eu2+、(Y1-XLaX)2SiO5Ce，其中0≤x≤1和(Ba1-X-YSrXCaY)5(PO4)3ClEu，其中0≤x≤1且0≤y≤1。本专利技术还涉及一种包含主晶格及作为活化剂的Nd3+的蓝色磷光体。这种磷光体还可有利地用作彩色等离子体显示屏的磷光体层。参考下述实施方案，本专利技术这些和其它方面将更加明显，并对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的介电阻抗放电的气体放电灯包括一个充气放电容器，该放电容器至少包含至少一个介电材料的壁和至少一个具有表面的壁，所述表面对于可见光辐射至少是部分透明的，且涂有磷光体层。所述磷光体层包含一种磷光体制剂，该制剂包含无机主晶格的蓝色磷光体，所述磷光体的亮度通过使用Nd3+掺杂剂激活而得到。此外，该气体放电灯还包括用于介电阻抗放电的电极和点燃并维持介电阻抗放电的装置。气体放电灯的典型构造包括一个圆柱状的、充氙气的玻璃灯泡，玻璃的外表壁有一对条形电极，它们是以彼此间电绝缘的方式排列。条形电极贯穿灯泡整个长度，以使其长方向的一侧能够互相对着，同时保留两个完全离开的缝隙。所述电极与高压电源的极相连，且在20kHz-500kHz的交流电压下运行，这样，放电仅在灯泡内表面的区域中进行。如果将AC电压施加在电极上，那么可在含氙气的填充气体中点燃电晕放电。这导致氙气中激发物的形成，即仅在激发态稳定的分子的形成。Xe+Xe*＝Xe2*激发能是以波长λ＝160-190nm的UV辐射形式释放的。该电子能量向UV辐射的转换非常有效。所产生的UV光子被磷光体层的磷光体吸收，且在较长波长的光谱区域内，激发能再次被部分释放。对于放电容器而言，原则上可使用诸如板状、单管、同轴管、直形、U形、环状弯曲或盘管形、圆柱形或不同形状之类的不同结构形状的放电管。用于放电容器的材料可以由例如石英或玻璃制成。电极由例如金属(如铝或银)、金属合金或透明的、导电的无机化合物(如ITO)组成。它们可具体表现为涂层、粘着箔、丝或丝网。为了将光强度集中在一个特定的方向上，放电容器的一部分可具有用作VUV和UV-C光反射器的涂层。放电容器中填充有含诸如氙、氪、氖或氦之类的惰性气体的气体混合物。主要包含无氧氙气的气体填充物是优选的。气体放电容器的内壁部分或全部用含一种或多种磷光体或磷光体制剂的磷光体层涂敷。此外，该磷光体层还可包含有机或无机的粘结剂或粘结剂组合物。磷光体是一种主晶格中含Nd3+离子作为活化剂的磷光体。所述Nd3+离子不易氧化成Nd4+。主晶格可由诸如氧化物、硫化物、卤化物、铝酸盐、镓酸盐、硫代镓酸盐、磷酸盐、硼酸盐或硅酸盐之类的无机材料组成，其中可搀杂少量的活化剂。主晶格不参与发光过程，但它却影响活化剂离子能级的准确位置，从而影响吸收和发射的波长。本专利技术中所用的Nd3+激发的磷光体主要是具有发出弱配位场的主晶格的磷光体，特别是氧化物、铝酸盐、镓酸盐、磷酸盐、硼酸盐或硅酸盐的含氧主晶格。在这些磷光体中，最低的激发态4f5d为43,000cm-1，高于基态(即高于230nm)。因此，当在真空条件下被UV辐射所激发时，所述Nd3+激发的磷光体是特别有效的磷光体。作为不同主晶格中的活化剂，Nd3+离子在紫外区中主要显示宽吸收带，并部分延伸到蓝色区域内。发射带位于长UV区到橙黄色的区域内，但主要位于蓝色区域内。这些磷光体的淬熄温度稍高于100℃。Nd3+激发的磷光体优选包含0.1-30mol％的Nd3+。对于氙辐射区的波长而言，所述磷光体具有一个非常大的吸收系数和非常高的量子产率。对磷光体粒径的要求并不是关键的。通常，使用由细粒粉末形式制成的磷光体，其中细粒粉末的粒径分布为1-20μm。为了制备放电容器壁上的磷光体层，可使用干法涂敷(如静电沉淀或静电辅助洒粉法)和湿法涂敷(如浸渍涂布或喷雾法)。对于湿法涂敷，磷光体制剂必须分散在水、一种有机溶剂中，如果需要还可加入分散剂、表面活性剂及抗起泡剂或粘结制剂。能够经得住250℃的操作温度而不会分解、脆变或退色的有机或无机粘结剂适宜用作本专利技术气体放电灯的粘结制剂。可利用例如溢流方法将磷光体制剂涂在放电容器的壁上。溢流方法所用的涂层悬浮液包含水或诸如乙酸丁酯之类的有机化合物作为溶剂。该悬浮液是通过加入助剂(如稳定剂、液化剂、纤维素衍生物)进行稳定的，并受其流变性质的影响。将该磷光体悬浮液以薄层形式涂在容器壁上，然后干燥并在600℃烧结。作为选择，也可优选通过静电沉淀将用于磷光体层的磷光体制剂沉淀在放电容器的内部。对于介电阻抗放电的气体放电灯而言，其中的灯应发射白光，优选发射蓝光的磷光体其选自(Y1-XGdX)SiO5Nd，(Y1-XGdX)BO3Nd，(La1-XYX)PO4Nd和(Y1-XGdX)2O3Nd，其中0≤x≤1，与发射红光的磷光体其选自(Y，Gd)BO3Eu3+和Y(V，P)O4Eu3+，及发射绿光的磷光体其选自(Y，Gd)BO3Tb3+，LaPO4Ce3+，Tb3+和Zn2SiO4Mn相结合。在本专利技术的范围内，优选所述磷光体层还包含第二蓝色磷光体，该第二蓝色磷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种介电阻抗放电的气体放电灯，该气体放电灯包括一个充气放电容器，该放电容器包含至少一个介电材料的壁，和至少一个具有表面的壁，所述表面对于可见光辐射至少是部分透明的并具有含蓝色磷光体的磷光体层，该蓝色磷光体具有主晶格和作为活化剂的Ｎｄ↑［３＋］，该气体放电灯还包括用于介电阻抗放电的电极和点燃并维持放电的装置。

【技术特征摘要】
DE 2001-6-22 10130330.01.一种介电阻抗放电的气体放电灯，该气体放电灯包括一个充气放电容器，该放电容器包含至少一个介电材料的壁，和至少一个具有表面的壁，所述表面对于可见光辐射至少是部分透明的并具有含蓝色磷光体的磷光体层，该蓝色磷光体具有主晶格和作为活化剂的Nd3+，该气体放电灯还包括用于介电阻抗放电的电极和点燃并维持放电的装置。2.权利要求1所述的气体放电灯，其特征在于所述主晶格由选自氧化物、硫化物、卤化物、铝酸盐、镓酸盐、硫代镓酸盐、磷酸盐、硼酸盐和硅酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：T于斯特尔，W迈尔，DU维歇特，H拉德，
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]