專利名稱：一種陶瓷金鹵燈的燈殼及其制備方法
技術領域：
本發明涉及高強度氣體放電燈，尤其是一種陶瓷金鹵燈的燈殼及其制備方法。
背景技術：
陶瓷金鹵燈是上世紀90年代開始，由菲利浦公司發明的一種高強度氣體放電燈，陶瓷金鹵燈發光效率一般在90 1201m/w，顯色性Ra值一般85 95之間，壽命一般在12000小時以上。具有光效高，顯色性好，壽命較長，其光譜與人眼暗視覺敏感光譜范圍吻合較好，夜間照明應用時，相對高壓鈉燈等目前使用最廣泛的路燈光源，具有同等光通量下，人眼看到的色彩更真實、感覺更為明亮，可視性更好的特點，用于路燈等夜間照明應用時，可較高壓鈉燈更為節能。陶瓷金鹵燈的結構由陶瓷燈膽、電極、燈殼、燈座、電子整流器等部件組成。其工作 原理是金屬鹵化物在高溫下蒸發形成蒸汽，在此蒸汽的兩端施加高電壓，鹵化物蒸汽發生電離，在電極間產生電弧放電，產生可見光。燈膽是燈具的核心部件，其作用是將工作時處等離子態下的高壓、高溫金屬鹵化物約束在具有固定形狀的燈膽內，使弧光放電狀態得以持續進行。燈殼將燈膽包在其中，燈膽與燈殼間抽成真空狀態，可以減少燈膽的熱量損失，使燈膽保持在高溫狀態，提高發光效率。高溫、等離子態的燈膽內物質工作時，發出強烈的可見光及紫外燈等光輻射，燈殼由對可見光譜段透過率高，但對紫外線透過率極低的玻璃材料制成，使紫外線不能穿透燈殼，保護使用者的健康。現有的陶瓷金鹵燈結構，雖然燈膽與燈殼之間形成真空狀態，減少了燈膽的熱量損失，燈殼對紫外線也有很強的吸收能力，但是由于陶瓷金鹵燈是一種熱光源，發出可見光的同時，也發出大量的紅外線，相當在的一部分能量以紅外線的形式，透過對紅外線透明的玻璃燈殼損失了 ；另外，燈膽發出的光中的短波長部分的光，沒有得到充分利用，一部分被玻璃燈殼吸收，以防止對人體健康發生危害，另一部分則輻射損失掉。

發明內容
本發明的目的之一是提供一種陶瓷金鹵燈的燈殼及其制備方法，使用該燈殼能減少燈膽在工作時以紅外線形式對外輻射造成的能量損失，提高燈膽的溫度，還可以將燈膽發出的光譜中的短波長部分轉化為可見光，從而提高陶瓷金鹵燈的發光效率；本發明的目的之二是提供一種上述燈殼的制備方法。—種陶瓷金鹵燈的燈殼，包括由一層玻璃組成的燈殼本體，其特別之處在于在所述燈殼本體的內側鍍有對可見光增透和紅外反射功能的透明導電膜層，而在所述燈殼本體的外側涂敷有能將短波長的光轉換為長波長的光的熒光粉層。其中透明導電膜層是一層厚度125納米 175納米之間的透明導電無機氧化物薄膜，薄膜成分為氧化銦錫、摻氟氧化銦、鋁摻雜的氧化鋅或氧化錫。其中熒光粉層為硅酸鹽系列熒光粉，氮化物系列熒光粉，鋁酸鹽系列熒光粉。其中熒光粉層成分為(SrBa)2Si04、CaAlSiN3、YAG或 ATG。
其中所述的一層玻璃采用具有紫外線強吸收能力，但對可見光有良好透過性的含鈰的石英玻璃或含鈰透明氧化鋁陶瓷玻璃。一種陶瓷金鹵燈的燈殼，包括由內、外兩層玻璃組成的燈殼本體，其特別之處在于在所述燈殼本體的內層玻璃外側和外層玻璃內側均涂敷有能將短波長光線轉換成長波長光線的熒光粉層，而在所述燈殼本體的內層玻璃內側鍍有對可見光增透和紅外反射功能的透明導電膜層。其中透明導電膜層是一層厚度在125納米 175納米之間的透明導電無機氧化物薄膜，薄膜成分為氧化銦錫、摻氟氧化銦、鋁摻雜的氧化鋅或氧化錫。其中熒光粉層為硅酸鹽系列熒光粉，氮化物系列熒光粉，鋁酸鹽系列熒光粉。
其中熒光粉層成分為(SrBa)2Si04、CaAlSiN3、YAG或 ATG。其中所述燈殼本體的內層玻璃為對紫外線具有良好透過率的石英玻璃或透明氧化鋁陶瓷玻璃，而外層玻璃為對紫外線具有強吸引能力的超白的鈉鈣玻璃。一種陶瓷金鹵燈的燈殼的制備方法，其特別之處在于，包括如下步驟(I)將清洗完成后的玻璃殼，置入鍍膜設備中，空氣中加熱至600C，然后以氮氣為載氣，向玻璃殼內部通入單丁基三氯化錫MBTC和三氟乙酸TFA的混合氣體，混合氣體中錫、氟原子比例為2. 5 :1，反應氣體與熱的玻璃殼壁接觸后，反應生成氟摻雜的氧化錫F = SnO2薄膜，薄膜厚度通過鍍膜時間來控制，最終得到厚度125 175納米的透明導電薄膜；(2)對完成鍍膜后的玻璃殼進行熒光粉涂敷，將需要涂敷的熒光粉配成漿，熒光粉漿由熒光粉和水組成，熒光粉和水的重量比例為I :10 4 :10，經均勻混合而成，粘度介于5000厘泊pcs到20000厘泊之間，將玻璃殼浸入漿料中，漿料與玻璃殼外壁充分接觸后，提起玻璃殼，使漿料在玻璃壁上形成一層均勻的膜層，然后在120C 180C下干燥10 60min后得到所需的熒光粉層即可。步驟(I)中玻璃殼的清洗，是將由一層玻璃組成的燈殼本體置于40C，IOwt %的NaOH水溶液中超聲清洗lOmin，然后經軟化水超聲漂洗3遍，每遍5min，洗完后用高壓空氣吹干。一種陶瓷金鹵燈的燈殼的制備方法，其特別之處在于，包括如下步驟(I)對由內、外兩層玻璃組成的燈殼本體的內層玻璃進行清洗；(2)清洗完成后的內層玻璃，置入鍍膜設備中，空氣中加熱至600 V，然后以氮氣為載氣，向玻璃殼內部通入單丁基三氯化錫MBTC和三氟乙酸TFA的混合氣體，混合氣體中錫、氟原子比例為2. 5 :1，反應氣體與熱的玻璃殼壁接觸后，反應生成氟摻雜的氧化錫F:Sn02薄膜，薄膜厚度通過鍍膜時間來控制，最終得到厚度125 175納米的透明導電薄膜；(3)向外層玻璃內側涂敷熒光粉層，先將需要涂敷的熒光粉配成漿，熒光粉漿由熒光粉和水組成，熒光粉和水的重量比例為I : 10 4 :10，經均勻混合而成，粘度介于5000厘泊pcs到20000厘泊之間，將玻璃殼浸入漿料中，漿料與玻璃殼外壁充分接觸后，提起玻璃殼，使漿料在玻璃壁上形成一層均勻的膜層，之后在120C 180°C下干燥10 60min后即得到所需的熒光粉層；(4)將鍍好透明導電薄膜的內層玻璃與涂敷好熒光粉層的外層玻璃裝配到一起即可。
步驟(I)中的清洗是指將內層玻璃置于40°C，10wt%的NaOH水溶液中超聲清洗IOmin,然后經軟化水超聲漂洗3遍,每遍5min,洗完后用高壓空氣吹干。本發明提出了一種在燈殼上鍍透明導電薄膜和涂敷熒光粉的的陶瓷金鹵燈的燈殼結構，透明導電薄膜具有對短波長和可見光譜透過率高，對中遠紅處光透過率低，反射率高的特點，可以將陶瓷金鹵燈工作時燈膽發出的光中的紅外部分的光譜反射回燈內，減少燈膽發出的熱量以紅外輻射的形式損失，由于陶瓷金鹵燈為熱發光體，發出的光譜中很大一部分的能量是以紅外光的形式對外輻射損失掉，在燈殼上鍍上透明導電薄膜后，此部分能量損失量減少，有利于燈膽溫度的保持，提高了燈的光效。通過控制透明導電薄膜的厚度，根據光的波動特性，此薄膜對光譜中部分光還有增透的效果，燈膽發出的光的可利用率提聞。在燈殼上涂敷熒光粉，可將光譜中短波長部分的光轉換為長波長的光，由于人眼對不同波長的光的敏感程度不一樣，相同能量不同波長的光的流明效率是不一樣的，通過 將部分短波長的光轉換為長波長的光，可將光譜中的短波長的光部分地轉換為長波長的光，提高燈的流明效率。
具體實施例方式本發明是一種陶瓷金鹵燈的燈殼，包括由一層玻璃組成的燈殼本體，在所述燈殼本體的內側鍍有對可見光增透和紅外反射功能的透明導電膜層，而在所述燈殼本體的外側涂敷有能將短波長的光轉換為長波長的光的熒光粉層。其中透明導電膜層是一層厚度125納米 175納米之間的透明導電無機氧化物薄膜，薄膜成分為氧化銦錫、摻氟氧化銦、鋁摻雜的氧化鋅或氧化錫。熒光粉層為硅酸鹽系列熒光粉，氮化物系列熒光粉，鋁酸鹽系列熒光粉，例如熒光粉層成分為(SrBa)2Si04、CaAlSiN3'YAG 或 ATG。其中所述的一層玻璃采用具有紫外線強吸收能力，但對可見光有良好透過性的含鈰的石英玻璃或含鈰透明氧化鋁陶瓷玻璃。本發明的另一種陶瓷金鹵燈的燈殼，包括由內、外兩層玻璃組成的燈殼本體，在所述燈殼本體的內層玻璃外側和外層玻璃內側均涂敷有能將短波長光線轉換成長波長光線的熒光粉層，而在所述燈殼本體的內層玻璃內側鍍有對可見光增透和紅外反射功能的透明導電膜層。其中透明導電膜層是一層厚度在125納米 175納米之間的透明導電無機氧化物薄膜，薄膜成分為氧化銦錫、摻氟氧化銦、鋁摻雜的氧化鋅或氧化錫。而熒光粉層為硅酸鹽系列熒光粉，氮化物系列熒光粉，鋁酸鹽系列熒光粉，例如熒光粉層成分為(SrBa) 2Si04、CaAlSiN3'YAG 或 ATG。其中所述燈殼本體的內層玻璃為對紫外線具有良好透過率的石英玻璃或透明氧化鋁陶瓷玻璃，而外層玻璃為對紫外線具有強吸引能力的超白的鈉鈣玻璃。實施例I :本實施例給出本發明提出的出的燈殼結構為I層玻璃的實現方式。本實施例的工藝過程由玻璃殼清洗一透明導電膜鍍膜一熒光粉層涂敷一干燥等工藝步驟組成。
玻璃殼(可根據燈具的尺寸選用合適的大小)置于40C，NaOH水溶液中超聲清洗lOmin，然后經軟化水超聲漂洗3遍，每遍5min，洗完后用高壓空氣吹干。清洗完成后的玻璃殼，置入鍍膜設備中，空氣中加熱至600C，然后以氮氣為載氣，向玻璃殼內部通入單丁基三氯化錫(MBTC)和三氟乙酸(TFA)的混合氣體，混合氣體中錫、氟原子比例為2. 5 :1，反應氣體與熱的玻璃殼壁接觸后，反應生成氟摻雜的氧化錫(F = SnO2)薄膜。薄膜厚度通過鍍膜時間來控制，最終得到厚度125 175納米的透明導電薄膜。完成鍍膜后的玻璃殼接著進行熒光粉涂敷，將需要涂敷的熒光粉配成漿，熒光粉漿由YAG熒光粉和水組成，熒光粉和水的重量比例為I :5，經均勻混合而成，粘度介于5000厘泊(pcs)到20000厘泊之間，將玻璃殼浸入漿料中，漿料與玻璃殼外壁充分接觸后，提起玻璃殼，使漿料在玻璃壁上形成一層均勻的膜層，在180C下干燥60min后即得到所需的熒光粉層即完成了本發明提出的燈殼。實施例2: 本實施例給處本發明提出的出燈殼結構為2層玻璃的實現方式。本實施例的工藝過程由內外層玻璃殼清洗一內層玻璃殼鍍透明導電膜薄膜一外層玻璃殼內側熒光粉層涂敷一干燥一內外層玻璃殼裝配等工藝步驟組成。內、外層玻璃殼(可根據燈具的尺寸選用合適的大小)置于40(，10 丨％的似0!1水溶液中超聲清洗lOmin，然后經軟化水超聲漂洗3遍，每遍5min，洗完后用高壓空氣吹干。清洗完成后的內層玻璃殼，置入鍍膜設備中，大氣下加熱至600C，然后以氮氣為載氣，向玻璃殼內部通入單丁基三氯化錫(MBTC)和三氟乙酸(TFA)的混合氣體，混合氣體中錫、氟原子比例為2. 5 :1，反應氣體與熱的玻璃殼壁接觸后，反應生成氟摻雜的氧化錫(F:Sn02)薄膜。薄膜厚度通過鍍膜時間來控制，最終得到厚度125 175納米的透明導電薄膜。外層玻璃殼內側涂敷熒光粉層，先將需要涂敷的熒光粉配成漿，熒光粉漿由YAG熒光粉和水組成，熒光粉和水的比例為I :5(wt% )，經均勻混合而成，粘度介于5000厘泊(pcs)到20000厘泊之間，將玻璃殼浸入漿料中，漿料與玻璃殼外壁充分接觸后，提起玻璃殼，使漿料在玻璃壁上形成一層均勻的膜層，之后在180C下干燥60min后即得所需的熒光粉層。將鍍好透明導電薄膜的內層玻璃殼與涂敷好熒光粉層的外層玻璃殼裝配到一起，即完成了本發明提出的燈殼。
權利要求
1.一種陶瓷金鹵燈的燈殼，包括由一層玻璃組成的燈殼本體，其特征在于在所述燈殼本體的內側鍍有對可見光增透和紅外反射功能的透明導電膜層，而在所述燈殼本體的外側涂敷有能將短波長的光轉換為長波長的光的熒光粉層。
2.如權利要求I所述的一種陶瓷金鹵燈的燈殼，其特征在于其中透明導電膜層是一層厚度125納米 175納米之間的透明導電無機氧化物薄膜，薄膜成分為氧化銦錫、摻氟氧化銦、鋁摻雜的氧化鋅或氧化錫。
3.如權利要求I所述的一種陶瓷金鹵燈的燈殼，其特征在于其中熒光粉層為硅酸鹽系列熒光粉，氮化物系列熒光粉，鋁酸鹽系列熒光粉。
4.如權利要求3所述的一種陶瓷金齒燈的燈殼,其特征在于其中突光粉層成分為(SrBa) 2Si04、CaAlSiN3、YAG 或 ATG。
5.如權利要求I至4中任意一項所述的一種陶瓷金鹵燈的燈殼，其特征在于其中所述的一層玻璃采用具有紫外線強吸收能力，但對可見光有良好透過性的含鈰的石英玻璃或含鈰透明氧化鋁陶瓷玻璃。
6.—種陶瓷金齒燈的燈殼,包括由內、夕卜兩層玻璃組成的燈殼本體,其特征在于在所述燈殼本體的內層玻璃外側和外層玻璃內側均涂敷有能將短波長光線轉換成長波長光線的熒光粉層，而在所述燈殼本體的內層玻璃內側鍍有對可見光增透和紅外反射功能的透明導電膜層。
7.如權利要求6所述的一種陶瓷金鹵燈的燈殼，其特征在于其中透明導電膜層是一層厚度在125納米 175納米之間的透明導電無機氧化物薄膜，薄膜成分為氧化銦錫、摻氟氧化銦、鋁摻雜的氧化鋅或氧化錫。
8.如權利要求6所述的一種陶瓷金鹵燈的燈殼，其特征在于其中熒光粉層為硅酸鹽系列熒光粉，氮化物系列熒光粉，鋁酸鹽系列熒光粉。
9.如權利要求8所述的一種陶瓷金齒燈的燈殼,其特征在于其中突光粉層成分為(SrBa) 2Si04、CaAlSiN3、YAG 或 ATG。
10.如權利要求6所述的一種陶瓷金齒燈的燈殼,其特征在于其中所述燈殼本體的內層玻璃為對紫外線具有良好透過率的石英玻璃或透明氧化鋁陶瓷玻璃，而外層玻璃為對紫外線具有強吸引能力的超白的鈉鈣玻璃。
11.一種權利要求I所述的一種陶瓷金鹵燈的燈殼的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將清洗完成后的玻璃殼，置入鍍膜設備中，空氣中加熱至600C，然后以氮氣為載氣，向玻璃殼內部通入單丁基三氯化錫MBTC和三氟乙酸TFA的混合氣體，混合氣體中錫、氟原子比例為2. 5 :1，反應氣體與熱的玻璃殼壁接觸后，反應生成氟摻雜的氧化錫F = SnOj^膜，薄膜厚度通過鍍膜時間來控制，最終得到厚度125 175納米的透明導電薄膜； (2)對完成鍍膜后的玻璃殼進行熒光粉涂敷，將需要涂敷的熒光粉配成漿，熒光粉漿由熒光粉和水組成，熒光粉和水的重量比例為I : 10 4 :10，經均勻混合而成，粘度介于5000厘泊pcs到20000厘泊之間，將玻璃殼浸入漿料中，漿料與玻璃殼外壁充分接觸后，提起玻璃殼，使漿料在玻璃壁上形成一層均勻的膜層，然后在120C 180°C下干燥10 60min后得到所需的熒光粉層即可。
12.如權利要求11所述的一種陶瓷金鹵燈的燈殼的制備方法，其特征在于步驟(I)中玻璃殼的清洗，是將由一層玻璃組成的燈殼本體置于40C，IOwt %的NaOH水溶液中超聲清洗IOmin,然后經軟化水超聲漂洗3遍,每遍5min,洗完后用高壓空氣吹干。
13.—種權利要求6所述的一種陶瓷金齒燈的燈殼的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)對由內、外兩層玻璃組成的燈殼本體的內層玻璃進行清洗； (2)清洗完成后的內層玻璃，置入鍍膜設備中，空氣中加熱至600C，然后以氮氣為載氣，向玻璃殼內部通入單丁基三氯化錫MBTC和三氟乙酸TFA的混合氣體，混合氣體中錫、氟原子比例為2. 5 :1，反應氣體與熱的玻璃殼壁接觸后，反應生成氟摻雜的氧化錫F:Sn02薄膜，薄膜厚度通過鍍膜時間來控制，最終得到厚度125 175納米的透明導電薄膜； (3)向外層玻璃內側涂敷熒光粉層，先將需要涂敷的熒光粉配成漿，熒光粉漿由熒光粉和水組成，熒光粉和水的重量比例為I :10 4 :10,經均勻混合而成,粘度介于5000厘泊pcs到20000厘泊之間，將玻璃殼浸入漿料中，漿料與玻璃殼外壁充分接觸后，提起玻璃殼，使漿料在玻璃壁上形成一層均勻的膜層，之后在120°C 180C下干燥10 60min后即得到所需的熒光粉層； (4)將鍍好透明導電薄膜的內層玻璃與涂敷好熒光粉層的外層玻璃裝配到一起即可。
14.如權利要求13所述的一種陶瓷金鹵燈的燈殼的制備方法，其特征在于步驟(I)中的清洗是指將內層玻璃置于40°C，10wt%的NaOH水溶液中超聲清洗lOmin，然后經軟化水超聲漂洗3遍,每遍5min,洗完后用高壓空氣吹干。
全文摘要
本發明涉及高強度氣體放電燈，尤其是一種陶瓷金鹵燈的燈殼及其制備方法。包括由一層玻璃組成的燈殼本體，其特點是在所述燈殼本體的內側鍍有對可見光增透和紅外反射功能的透明導電膜層，而在所述燈殼本體的外側涂敷有能將短波長的光轉換為長波長的光的熒光粉層。本發明提出了一種在燈殼上鍍透明導電薄膜和涂敷熒光粉的陶瓷金鹵燈的燈殼結構，透明導電薄膜具有對短波長和可見光譜透過率高，對中遠紅處光透過率低，反射率高的特點，可以將陶瓷金鹵燈工作時燈膽發出的光中的紅外部分的光譜反射回燈內，減少燈膽發出的熱量以紅外輻射的形式損失，提高了燈的光效。
文檔編號H01J61/42GK102942307SQ20121036521
公開日2013年2月27日 申請日期2012年9月27日 優先權日2012年9月27日
發明者唐李晟 申請人:彩虹集團公司