專利名稱：發(fā)光熒光屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含嵌在無機(jī)物質(zhì)中的發(fā)光粒子的發(fā)光熒光屏。本發(fā)明還涉及包含這種發(fā)光熒光屏的放電燈。
從US 5,808,407中可得知，其開始段落中所述的發(fā)光熒光屏。已知的發(fā)光熒光屏是熒光燈的一個部件。在其發(fā)光粒子不是嵌在無機(jī)層的熒光燈中，燈容器中存在的汞會與發(fā)光材料發(fā)生互相的作用。這就會導(dǎo)致發(fā)光材料性能的下降。另外，在熒光屏使用期間，汞會從放電中消失，進(jìn)入發(fā)光材料中。這種汞消耗的原因被認(rèn)為是，在制造燈的時候，在燈容器中加入了比本來所須數(shù)量更多的汞，如果不存在汞消耗的話。從環(huán)保的觀點(diǎn)看，這是人們所不希望的。過去，人們曾企圖通過涂覆一層與汞不會發(fā)生強(qiáng)烈作用的發(fā)光粒子涂層來降低汞的消耗?；?qū)⑦@種材料的涂層涂在整個發(fā)光熒光屏上。雖然這兩種方法都可在一定程度上降低汞的消耗，但是仍存在相當(dāng)高的汞消耗，因?yàn)榘l(fā)光熒光屏的表面積仍然很高。這種高表面積是由于單個的發(fā)光粒子之間存在孔隙而引起的。如US5,808,407中所敘述，高表面積的問題可以通過在無機(jī)物質(zhì)中嵌入發(fā)光材料的粒子而得到解決。因?yàn)闊o機(jī)物質(zhì)填滿了發(fā)光粒子之間的孔隙，剩余的表面積就會變得非常小，所以，發(fā)光熒光屏與汞之間的只能發(fā)生很少量的相互作用。在US 5,808,407中用于嵌入的無機(jī)物質(zhì)是硅酸鋁。這種材料的嚴(yán)重缺點(diǎn)是，當(dāng)發(fā)光熒光屏的厚度超過幾個μm時，就會在發(fā)光熒光屏的表面形成裂紋。這些裂紋會提高發(fā)光熒光屏的表面積，同時還會使發(fā)光粒子的表面與汞發(fā)生相互作用，因此，當(dāng)其厚度高于大約1μm時，已知的發(fā)光熒光屏就不能再維持非常低的汞消耗。但是，應(yīng)確信的是，實(shí)際上，在放電中產(chǎn)生的全部紫外線輻射都會被發(fā)光粒子吸收，形成其厚度相當(dāng)于發(fā)光粒子平均直徑幾倍的發(fā)光熒光屏，這是理想的。由于實(shí)際上發(fā)光粒子的直徑通常都為μm數(shù)量級，這就要求發(fā)光熒光屏的厚度至少為幾個μm。
本發(fā)明的目的是提供一種嵌入了發(fā)光粒子的發(fā)光熒光屏，即使發(fā)光熒光屏的厚度比較高時，該熒光屏實(shí)際上具有非常低的無裂紋的表面積。
因此，開頭段落中所述的發(fā)光熒光屏的特征在于，所述無機(jī)物質(zhì)包括磷酸鋁。
人們發(fā)現(xiàn)，可以采用磷酸鋁來形成比較厚的無裂紋發(fā)光熒光屏。
人們還發(fā)現(xiàn)，如果無機(jī)物質(zhì)進(jìn)一步包含無機(jī)氧化物粒子，可以得到更厚的無裂紋發(fā)光熒光屏，上述無機(jī)氧化物優(yōu)選為氧化鋁或氧化硅。該粒子是起填充物的作用。為了使發(fā)光粒子之間的孔隙能填充得好，最重要的是，金屬氧化物粒子的平均直徑要比發(fā)光粒子的平均直徑小得多。實(shí)際上，人們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)發(fā)光粒子的平均直徑為幾個μm時，金屬氧化物粒子的平均直徑優(yōu)選為幾個nm。
本發(fā)明的發(fā)光熒光屏非常適用于放電燈，尤其是熒光燈，其理由如上所述。這樣一種放電燈通常包括一個能透過可見光的燈容器，發(fā)光熒光屏最好附著在燈容器的內(nèi)壁部件上。本發(fā)明的發(fā)光熒光屏也可以附著在燈容器的外壁部件上。
人們發(fā)現(xiàn)，雖然本發(fā)明的發(fā)光熒光屏的表面積比較小，但用一個頂涂層來覆蓋發(fā)光熒光屏就可實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低汞的消耗。所述頂層應(yīng)該在與汞的相互作用比較小的材料外面形成。包含一種化合物的頂層已經(jīng)得到良好的結(jié)果，上述化合物可選自氧化釔、釔-鍶硼酸鹽和氧化鋁。
本發(fā)明的熒光燈可以，例如，通過下述方法制成在水中，將發(fā)光粒子和氧化鋁粒子與單磷酸鋁混合，然后采用本技術(shù)領(lǐng)域中人所共知的技術(shù)將所得的漿液涂到燈容器的壁上。然后，隨后讓該燈在大約100℃下干燥和在300℃-400℃的溫度范圍內(nèi)在空氣中加熱，以便形成含氧化鋁粒子和發(fā)光粒子的磷酸鋁基質(zhì)。或者采用本技術(shù)領(lǐng)域中人所共知的技術(shù)，將僅含發(fā)光粒子的發(fā)光層涂覆到燈容器的壁上。接著，使包含氧化鋁(或氧化硅)和單磷酸鋁的漿液與發(fā)光層接觸。這種方法可使發(fā)光粒子之間的孔隙被這種漿液填滿，而且漿液還可覆蓋發(fā)光層的表面。然后，讓該燈在空氣中干燥和加熱。用醋酸釔溶液涂在發(fā)光熒光屏上，然后在500℃-600℃下進(jìn)行干燥和加熱的方法，也可以將例如氧化釔的頂涂層涂上去。
權(quán)利要求
1.一種包含嵌在無機(jī)物質(zhì)中的發(fā)光粒子的發(fā)光熒光屏，其特征在于，該無機(jī)物質(zhì)包括磷酸鋁。
2.權(quán)利要求1的發(fā)光熒光屏，其中的無機(jī)物質(zhì)還包括無機(jī)氧化物粒子。
3.權(quán)利要求2的發(fā)光熒光屏，其中的無機(jī)氧化物包括選自氧化鋁和氧化硅的一種化合物。
4.一種裝配有權(quán)利要求1、2或3發(fā)光熒光屏的放電燈。
5.權(quán)利要求4的放電燈，其中，放電燈包括能透過可見光的燈容器，并且發(fā)光層是附著在容器的內(nèi)壁部件或外壁部件上。
6.權(quán)利要求5的放電燈，其中，發(fā)光熒光屏的一個頂層覆蓋著。
7.權(quán)利要求6的放電燈，其中，頂層包括選自氧化釔、釔-鍶-硼酸鹽和氧化鋁中的一種化合物。
8.權(quán)利要求4-7的放電燈，其中，放電燈是熒光燈。
全文摘要
通過嵌入發(fā)光粒子，在包含氧化鋁粒子的磷酸鋁基質(zhì)中構(gòu)成發(fā)光層和用，例如，氧化釔的頂涂層來覆蓋嵌入的發(fā)光粒子，降低熒光燈中汞的消耗。
文檔編號H01J61/35GK1647241SQ03809121
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者L·M·格丁克, E·德比克 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司