TWI229121B - UVA phosphor and discharge lamp thereof - Google Patents

Description

1229121 五、發明說明（1 ) 技術氣域 本發明係關於使用燐光體產生紫外線（UVA)輻射，如 申請專利範圔第1項之序言中所述。 先前技藝 紫外線（Ultra-Violet A，UVA)輻射可經由燐光體予以 產生於當將彼等使用相對短波輻射予以激發時。關於此 點，熟知使用來自汞低壓放電之習用紫外線（Ultra-Violet，UV)輻射來激發鋁酸鹽之燐光體，即來自Hg放 電（主要激發波長大槪254nm)。參照美國專利第4,216,408 ;4，153,572 及 4,088,922 號。 發明槪沭 本發明係基於提供使用燐光體用以產生UVA輻射之 擴大範圍的選擇權之技術問題。 本發明係關於：具有下列實驗式之鋁酸鹽燐光體： - CYb^c^Sd^^ll〇16.5 + 1.5(a + b) - 0.5c + d 其中R代表Ba、Ca及/或Sr 而下列陳述適用於a、b、c、d : 0.14^a^ 1.00 0^b^0.35 0 ^ c ^ 0.5 a 0.45 ^ d ^ 2 適用使用具有低於200 nm波長之短波UV輻射（稱爲 真空紫外線（Vacuum Ultra-Violet，VUV)輻射）之激發。 1229121 五、發明說明（2) 另外，本發明亦係關於使用所述燐光體之放電燈，將 其設計以便燐光體的νυν激發，關於具有此型的放電 燈之曝晒裝置及關於使用此型的放電燈於光催化純化。 經假定：上述之鋁酸鹽之燐光體是一種已知之物質。 然而，截至目前爲止，不知：可將此燐光體在νυν區 域中激發至良好效果。毋寧，現假定：在將燐光體激發 所達之程度朝向短UV波長而減少。 出人意料以外，現已顯現：可將此燐光體在短UV波 長下（即：在被稱爲νυν區域中）激發所達之程度再度增 加而因此，此燐光體顯著適合於自VUV輻射產生UVA 輻射。 根據申請專利範圍第1項，將該燐光體以普通術語經 由實驗式：，（其 中R代表Ba、Ca及/或S〇予以記述特性且下列陳述適 用於 a、b、c、d: 0.14Sa$1.00，0SbS0.35， 〇Sc$0.5a，0.45SdS2，a+b$ 卜 然而，本發明亦係關於適合下列所示之a、b、c和d 各參數之較高下限和較低上限： 0.5a^l.00； 0^b^0.20； 0^c^0.2a； 0.50^d^l.50 及 0.80^a^l.00； 0^b^0.05； O^c^O.la； 0.90^d^l.l0 而且，〇含量可能具略偏離所指示之參數11，例如可 能高達大槪1 2。 激發宜可使用1 4 5至1 8 5 nm範崮內之波長予以實施 1229121 五、 發明說明 (3) 5 因 爲 在 此 範圍 內，燐光體具有良好之激發性曲線。 此 型 的 輻 射， 舉例而言，可經由Xe激發物放電而產 生 〇 在 刖 若 干年 中，此型之放電係使用介電障壁放電予 以 產 生 (關於此， 參照先前之先前技藝）。可將介電障壁 放 電 使 用 脈 衝之 操作模式而產生具有特別良好效率，因 爲 典 型 之 放 電結 構係以相當低電流密度予以形成且亦容 許 產 生 輻 射 其以 時間及位置計係均勻。關於此點，參照 美 國 專 利 案 5，71 4,8 3 5。如果以此種方式使用Xe激發物 放 電 ， 舉 例 而言 Xe2*，貝IJ大槪172 nm的區域中（即，在 上 述 之 較 佳 激發 範圍內）分子帶輻射可發生。此輻射符 合 燐 光 體 的 最適 宜激發性之範圍，其形成相當良好之本 發 明 的 主 題 〇 本 發 明 的 較佳 觀點係關於該項事實：使用經由所述之 燐 光 體 所 產 生之 U V A輻射來激發另外之燐光體，如果 在 —* 方 面 ， 某一 UVA可激發之燐光體具有重要性，及 在 另 一 方 面 ，舉 例而言，如果利用脈衝式介電障壁放電 之 優 點 則 此事 實可具有重要性，如果欲將燐光體在下 列 一 個 位 置 上激 發，則此事實亦具有重要性：此位置係 經 由 產 生 νυν輻射之放電不能直接達到者。這是因爲 VUV 射 由 空氣 所強力吸收而因此僅可能通過真空而傳 輸 0 然 而 UVA 輻射並非如此。舉例而言，如果欲將可 見 光 產 生 在 顯示 器上，則特定之UVA可激發之燐光體 適 合 於 此 g 的， 根據本發明之燐光體能藉νυν激發而 產 生 UVA輻射， 而此UVA輻射可自以此方式所形成之 -5- 1229121 五、發明說明（4) UVA燈通過空氣或其他介質（如適當）而予以傳輸至UVA 可激發之燐光體。如果介電障壁放電的優點優於就其本 身而論係已知之習用Hg放電，此可具有重要性。其中 ，此等優點在於該項事實：放電之亮度幾乎不依賴溫度 ，而因此，幾乎沒有起動特性，而且，放電燈具有異常 高之轉換耐久性和有效壽命。 考慮中之UVA區域位於自大槪3 00至3 8 0 nm(奈米） 波長。 如序言中已確定，本發明不僅係關於在使用短波UV 輻射（波長< 200 nm)之激發下所述鋁酸鹽之燐光體的用 途，而且係關於放電燈其中可進行VUV激發且其具有 上文中所述之鋁酸鹽之燐光體。 此型的放電燈可具有各種較佳之用途，舉例而言，可 將其設計成爲發信號裝置，或以上述之方式，設計成爲 使用UVA可激發之燐光體予之操作之顯示器之激發源 。然而，亦可將彼等設計成爲UVA輻射器，舉例而言 作爲曝晒裝置（同樣，欲將它保護）。這是因爲日光燈， solaria和相似之曝晒裝置中需要UVA輻射，同時在另 一方面，建議使用平坦結構其可使用介電障壁放電燈而 獲得。而且，在此等情況中，必須精確監測所輻射之劑 量，而因此，習用之放電的起動特性造成問題。而且， 在此應用領域中，長有效壽命和極佳之維護具有重要性 。而且，爲了環境保護之原因，需要將元素Hg儘可能 不使用於產物中。 1229121 五、發明說明（5) 一個另外本發明之觀點係關於使用上述之UVA輻射 器於光催化純化。這是因爲，現已發現：以UVA輻射 器特別適合於此目的，尤其如果所使用之觸媒是氧化鈦 。當使用該UVA輻射器來照射時，此型的觸媒特別適 合於分裂碳化合物，特別是煙火。 圖式簡蜇說明 下列本文中，本發明將參照例示之具體實施例予以更 詳細解釋，圖式第1圖顯示一條測量曲線其舉例說明： 根據本發明之燐光體在VUV區域（波長< 200 nm)如UV 區域（波長200-260 nm)中的激發性。 發明詳細說明 第1圖顯示：具有下列精確組成之根據本發明，燐光 體的相對激發性：CeuaBa^wMgAlHOn^，即：3 = 0.95，b=0，c=0.05，¢1=10 將該曲線以通常方式標準化成爲水楊酸Na之數値。 在大槪1 65 nm時，曲線中不規則急降是所使用之測量 方法論的結果且係自經由激發之重氫燈的諧振尖峰所造 成之過載所產生。 顯然可見：在2 3 0 nm至220 nm間，激發性大爲下降 ，如就其本身而論已知。然而，在200 nm至1 80 nm間 ，它再度上升至實際上，與在大約25 0 nm區域中所獲 得者相同之數値。因此，該激發性在對於Xe2*放電具有 重要性之波長區域中淸楚地極高。成對比，向著低於 1 5 0 n.m之較低波長之下降不具有重要性。 1229121 五、發明說明（6) 下表顯示：被稱爲介電障壁Xe2*放電燈中此燐光體的維 護。Φ代表在100操作小時，5 00操作小時和1〇〇〇操作 小時後之輻射通量，特別關於新燈，在一方面，關於直 接所測量之數値，係使用相對單位予以顯示而在另一方 面，已予標準化成爲起始數値遍時間過程之數値係以百 分數形式予以顯示。關於維護和散射所測定之數値被認 爲良好。 在Xe2*放電下，1 展據本發明UVA燐光體的維持 燈No· Φ 0 小時 φ 100 小時 Φ500 小時 Φ 1000 小時 Φ 100 小時 Φ500 小時 Φ 1000 小時 [r.u·] [r.u.] [r.u·] [r.u·] [%] [%] [%] CE559 70.0 68.7 65.5 62.5 98 94 89 CE560 77.0 76.5 76.7 72.7 99 100 94 CE56 1 77.0 75.0 77.0 74.0 97 100 96 CE562 76.0 76.5 75.0 7 1.8 101 99 94 平均： 99 98 93 標準偏差: 1.7 2.9 3.0 △ Φ : 1 2 7 符號之說明 激發 奈米（波長）

Claims (1)

1229121 申誚%利範圍 第9 1 1 1 4 3 Π號「紫外線（ϋνΑ )燐光體及放電燈」專利案 (93年3月修正） 六、申請專利範圍： 於3· β 1 . 一種銘酸鹽燐光體，該燐光體具有下列實驗式 Cea_ cYbRcMgdA]丨丨 〇】65 + 】5(a + b)__ 〇5c + d ’ 其中R代表Ba、Ca及/或Sr， 而下列條件適用於a、b、c、d : 〇 . 1 4 ^ a ^ 1 . 〇〇 1 · OS bS 0 . 35 2. 〇^c^〇.5a 3 . 0.45^d^2 4. a + 1 用於以真空紫外線（VUV )輻射將該燐光體激發。 2 ·如申請專利範圍第1項之鋁酸鹽燐光體，其中該激 發之範圍在145與185 nm奈米間。 3 ·如申請專利範圍第2項之鋁酸鹽燐光體，其中該激 發輻射係由Xe激發物放電予以產生。 4 ·如申請專利範圍第1，2或3項之鋁酸鹽燐光體，其 中該激發輻射係由以脈衝模式所操作之氣體放電予 以產生。 5 ·如申請專利範圍第丨，2或3項之鋁酸鹽燐光體，其 中使用經由燐光體所產生之紫外線（UVA )輻射來激發 另外之燐光體。 1229121 六、申請專利範圍 6 ·如申請專利範圍第5項之鋁酸鹽燐光體，其中該另 外之燐光體產生可見光。 7 · —種放電燈，其中係使用如申請專利範圍第1項之 燐光體。 8 ·如申請專利範圍第7項之放電燈，其中該放電燈係 使用於一發信號裝置。 9 .如申請專利範圍第7項之放電燈，其中該放電燈係 使用爲紫外線（UVA)輻射器。 1 0 ·如申請專利範圍第9項之放電燈，其中該放電燈係 使用於曝晒裝置。 1 1 .如申請專利範圍第9項之放電燈，其中該放電燈係 使用於光催化之純化。 1 2 ·如申請專利範圍第11項之放電燈，該放電燈係結合 氧化鈦觸媒。