Люминофорная суспензия для газоразрядных источников света

 

Использование: при производстве газоразрядных люминесцентных ламп низкого давления. Сущность изобретения: в люминофорной суспензии для газоразрядных источников света, содержащей люминофор, в состав которого входят оксид иттрия, активированный европием, ортофосфат лантана иттрия, активированный церием и тербием, хлорфосфат стронция бария, активированный европием, связующее и крепитель, в качестве связующего использован лак на основе водно-щелочного раствора сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты, а люминофор взят в следующем соотношении компонентов, мас. оксид иттрия, активированный европием, 35 55, ортофосфат лантана иттрия, активированный церием и тербием, 36 56, хлорфосфат стронция бария, активированный европием, 4 14. 2 табл.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве газоразрядных люминесцентных ламп низкого давления.

Известна люминофорная суспензия для газоразрядных источников света с применением лака на основе водно-щелочного раствора сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты в качестве связующего и люминофора, состоящего из смеси титанатфосфата бария, стронциймагнийортофосфата, активированного оловом, и галофосфата кальция, активированного сурьмой и марганцем, при следующем соотношении компонентов, мас. Титанатфосфат бария 50-60 Стронциймагнийортофос- фат, активированный оло- вом 35-40 Галофосфат кальция, акти- вированный сурьмой и мар- ганцем 0-7 [1] Недостатком данного люминофорного покрытия является низкое значение светового потока и большой спад его в процессе горения источников света.

Наиболее близкой по своему составу к предложенной люминофорной суспензии является люминофорная суспензия с применением лака на основе сополимера бутилметакрилата и метакриловой кислоты в качестве связующего, растворенного в бутилацетате, крепителя и люминофора, в состав которого входят следующие компоненты, мас.

Оксид иттрия, активирован- ный европием 43-47 Ортофосфат лантана иттрия, активированный церием и тербием 46-49 Хлорфосфат стронция бария, активированный европием 6-8 [2] Недостатками данной люминофорной суспензии являются относительно невысокая стабильность светового потока ламп в процессе эксплуатации, при технологической операции нанесения люминофорной суспензии ее пожаро- и взрывоопасность, а также вредное воздействие на организм человека паров органического растворителя бутилацетата.

Целью изобретения является повышение светотехнических характеристик газоразрядных источников света, а также улучшение экологичности за счет исключения органического растворителя из состава связующего.

Цель достигается тем, что в люминофорной суспензии для газоразрядных источников света, содержащей люминофор, в состав которого входят оксид иттрия, активированный европием, ортофосфат лантана иттрия, активированный церием и тербием, хлорфосфат стронция бария, активированный европием, и крепитель, в качестве связующего использован лак на основе водно-щелочного раствора сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты, а люминофор взят в следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид иттрия, активирован- ный европием 35-55
Ортофосфат лантана
иттрия, активированный церием и тербием 36-56
Хлорфосфат стронция
бария, активированный европием 4-14
Применением в качестве связующего лака на основе водно-щелочного раствора сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты исключает использование при формировании покрытий органических растворителей, упрощает технологию приготовления лака.

Для экспериментальной проверки состава люминофора были подготовлены пять смесей компонентов, приведенных в табл. 1.

Содержание оксида иттрия, активированного европием, в указанных пределах обусловлено заданной цветовой температурой ламп Т_цв 3500 ±300 К для ламп белой цветности. При введении его в смесь менее 35% происходит сдвиг в сторону более высоких цветовых температур, а при увеличении его содержания более 55% цветовая температура выходит за нижний предел.

Увеличение содержания оксида иттрия, активированного европием, в предлагаемой люминофорной суспензии обусловлено тем, что при использовании водорастворимого связующего возрастает время сушки люминофорного покрытия. Так как оксид иттрия, активированный европием, имеет удельный вес 5,3 г/см³, что больше, чем у хлорфосфата стронция бария, активированного европием 3,5 г/см³, и ортофосфата лантана иттрия, активированного церием, тербием 4,2 г/см³, то с увеличением времени формирования покрытия содержание его в слое уменьшается быстрее, чем других компонентов. Поэтому при нанесении люминофорной суспензии на водорастворимом связующем необходимо использовать смесь люминофоров с увеличенным содержанием красного компонента по сравнению с люминофорной суспензией на органорастворимом связующем.

Пример изготовления предлагаемой люминофорной суспензии для газоразрядных источников света.

В фарфоровый барабан емкостью 2 л загружают 600 г ситалловых шаров диаметром 18-25 мм, 9 г хлорфосфата стронция бария, активированного европием, 46 г ортофосфата лантана иттрия, активированного церием, тербием, 45 г оксида иттрия, активированного европием, 100 мл лака на основе водно-щелочного раствора сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты вязкостью 0,088 Па. с при температуре 293 К и 1% тетрафосфата бария в качестве крепителя. Затем полученную смесь размалывают в течение 15 мин при скорости вращения барабана 60 об/мин.

После этого полученную люминофорную суспензию по стандартной методике наносят на трубку люминесцентной лампы. Удельная нагрузка составляет 4,2-5 мг/см². Выжигание связующего вещества осуществляется при температуре 540-560^оС в течение 5 мин с поддувом горячего воздуха.

Для сравнения на трубки была нанесена люминофорная суспензия с применением лака на основе сополимера бутилметакрилата и метакриловой кислоты в качестве связующего, растворенного в бутилацетате, и люминофора, описанного в работе [2]
С применением предлагаемой и известной люминофорной суспензии были изготовлены люминесцентные лампы низкого давления мощностью 40 Вт с цветовой температурой Т_цв 3500 К типа ЛБЦТ 40-Э.

В табл. 2 приведены данные, характеризующие световой поток в зависимости от времени горения.

Как видно из таблицы, газоразрядные лампы с предлагаемой люминофорной суспензией имеют более высокие значения как светового потока, так и его стабильности в процессе срока службы ламп. При этом световой поток после 100 ч горения возрос на 1-4% а спад светового потока за 2000 ч горения уменьшился с 10,4 до 1,3-7,3% Кроме того, предлагаемая люминофорная суспензия имеет более высокое качество, исключает применение органических растворителей, что способствует улучшению экологичности.

Формула изобретения

ЛЮМИНОФОРНАЯ СУСПЕНЗИЯ ДЛЯ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ИСТОЧНИКОВ СВЕТА, содержащая люминофор, в состав которого входят оксид иттрия, активированный европием, ортофосфат лантана иттрия, активированный церием и тербием, хлорфосфат стронция бария, активированный европием, связующее и крепитель, отличающаяся тем, что в качестве связующего использован лак на основе водно-щелочного раствора сополимера метилметакрилата и метакриловой кислоты, а люминофор взят в следующем соотношении компонентов, мас.

Оксид иттрия, активированный европием 35 55
Ортофосфат лантана иттрия, активированный церием и тербием 36 56
Хлорфосфат стронция бария, активированный европием 4 14

РИСУНКИ

Рисунок 1