专利名称：一种稀土三基色节能荧光灯双层涂粉方法
技术领域：
本发明属于电光源技术领域，是一种荧光灯粉层的涂敷工艺。
稀土三基色节能荧光灯的出现，实现了荧光灯高光效和高显色性的统一，但由于稀土原料的价格昂贵(为普通荧光粉的20～40倍)，使灯的成本高，难以大面积推广使用。研究表明，荧光灯内产生的紫外线辐射，大部分(80～90％)是被离辐射源最近的少部分荧光粉所吸收，而这部分荧光粉所发射的荧光(可见光)要比其余部分强得多，所以发明了荧光粉的双层涂粉的膜层结构。双层涂粉是指在荧光灯的发射膜(粉层)有两层荧光粉构成，第一层(底层)为价格低廉的卤磷酸钙荧光粉，第二层(顶层)为稀土三基色荧光粉。其目的在于在保持或提高节能荧光灯性能的前提下，尽量减少稀土荧光粉的含量，降低成本。而在所公开的专利(申请号为89104856.1)“一种高效节能荧光灯粉层涂敷工艺”的申请文件中，只简单地提及两种荧光粉层的重量比例范围。节能荧光灯双层涂粉的理论是很明显的，然而在操作上需要解决若干关键技术问题，比如两层涂粉的粘结剂的选择、制备和使用程序，两层涂粉各自的涂敷厚度、粉层的粘结强度、光衰、显色性和光效的兼顾等问题。
本发明的目的在于提供一种切实可行的节能荧光灯双层涂粉工艺，其基本要求是在保持三基色荧光灯的高光效、高显色性、长寿命特性的前提下，能大幅度降低三基色荧光粉的用量，从而可降低荧光灯的制造成本。
本发明是一种节能荧光灯的荧光粉双涂层方法，其基本操作是先在灯管内壁涂上一层卤磷酸钙荧光粉作第一层(底层)，然后在该粉层上再涂上一层稀土三基色荧光粉层作第二层(顶层)，两层荧光粉均用水溶性粘结剂调制，第一层的厚度为0.8-2.0mg/cm2，第二层的厚度为0.7-2.0mg/cm2，总厚度控制在1.5-4.0mg/cm2。
本发明的特征在于1.对两涂层荧光粉所使用的粘结剂的基本要求是它们之间应具相溶性，但溶解度不能大，作底层的荧光粉中的粘结剂应稳定、牢固，其干燥后不致于被第二层粉浆冲刷掉。在配制各层荧光粉涂层料时所使用的粘结剂有水溶性丙烯酸树脂类水溶液(A)、氧化乙烯水溶液(B)或羧甲基纤维素铵水溶液(C)；第一层荧光粉涂层料所使用的粘结剂为水溶性丙烯酸树脂类水溶液(A)或其与其它一种或两种粘结剂的混合物(A+B、A+C或A+B+C)。
第二层荧光粉涂层料时所使用的粘结剂有氧化乙烯水溶液(B)或羧甲基纤维素铵水溶液(C)或其与其它一种或两种粘结剂的混合物(B+C、A+B、A+C、A+B+C)。
2.对粘结剂性能的要求纯度为试剂级，其中碱金属＜1.0％，SiO2＜1.0％，灰份含量＜1.0％，PH值8-10(2-5％的水溶液)；粘度(2-5％水溶液)800-4500mPas；分解温度在500-600℃。
3.两层涂粉均使用如下比例的添加剂(以1kg荧光粉重量计)之一种或两种或三种保护膜材料γ-Al2O3(平均直径约13纳米)3-30g；加固剂焦磷酸锌钡钙或焦硼磷酸钙(平均直径为0.2-0.4μm，软化温度为580-600℃)8-30g；阴离子分散剂2-10ml。
4.三基色粉的选择红粉采用Y2O3∶Eu，绿粉采用MgAl11O19∶Ce3+，Tb3+，蓝粉采用BaMgAl10O17∶Eu，Mn，该蓝粉具有双峰发射性能，发射主峰波长为450nm，发射次峰波长为515nm，平均主峰为453±2nm，半峰宽为55±3nm，色坐标为x＝0.145±0.005，y＝0.153±0.005。
将上述三基色粉按色温设计比例混合配制。
5.涂粉的工艺流程涂粉的工艺流程分为第一层涂粉和第二层涂粉。
图1为第一层涂粉的工艺流程图；图2为第二层涂粉的工艺流程图。
本发明的实质性特点在于找到了制作三基色荧光灯双涂层粉的制作工艺方法，特别是关键的粘结剂种类及其搭配使用方案以及添加剂的种类及使用比例。本发明是一种切实可行的制造三基色节能荧光灯的具体方案，能在保持现有三基色节能荧光灯的高光效、高显色性、长寿命特性的前提下，能大幅度降低三基色荧光粉的用量，从而大大降低了节能荧光灯的制造成本。
下面以具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述实施例一、制造φ29mm32W的准三基色环形灯第一层涂粉使用的材料卤磷酸钙荧光粉(6500k)、丙烯酸酯水溶液、添加剂(以1kg荧光粉重量计)焦磷酸锌钡钙15g、γ-Al2O312g、阴离子分散剂3ml。
按第一层涂粉工艺将上述材料配制成粉浆涂敷在灯管壁内侧，涂粉厚度为1.3mg/cm2，待其干燥后，再在上面均匀地涂敷第二层荧光粉。
第二层粉所使用的材料三基色粉(5670k)、氧化乙烯水溶液、添加剂(以1kg荧光粉重量计)焦磷酸锌钡钙12g、阴离子分散剂4ml。
按第二层涂粉工艺将上述材料配制成粉浆涂敷在先前涂敷的第一层涂层上，该层涂粉的厚度控制在1.9mg/cm2。
用本实例方法制造的荧光灯与完全采用普通三基色荧光粉丁脂涂粉方法制造的荧光灯对比，其灯的使用寿命，其光效性和显色性也较理想，而用本发明的方法可减少三基色粉用量54％。其对比数据如下
实施例二、制造φ29mm40W的准三基色环形灯第一层涂粉使用的材料卤磷酸钙荧光粉(3200k)、丙烯酸酯水溶液、添加剂((以1kg荧光粉重量计)焦磷酸锌钡钙15g、γ-Al2O312g、分散剂4ml。
按第一层涂粉工艺将上述材料配制成粉浆涂敷在灯管壁内侧，涂粉厚度为1.47mg/cm2，待其干燥后，再在上面均匀地涂敷第二层荧光粉。
第二层粉所使用的材料三基色荧光粉(色温为2500k)、羧甲基纤维素铵水溶液、添加剂((以1kg荧光粉重量计)焦磷酸锌钡钙12g、分散剂4ml。
按第二层涂粉工艺将上述材料配制成粉浆涂敷在先前涂敷的第一层涂层上，该层涂粉的厚度控制在1.56mg/cm2。
用本实例方法制造的荧光灯与完全采用普通三基色荧光粉丁脂涂粉方法制造的荧光灯对比，其灯的使用寿命相同，其光效性和显色性得到改善，而用本发明的方法可减少三基色荧光粉粉用量60％。其对比数据如下
权利要求
1.一种烯土三基色节能荧光灯双层涂粉方法，其基本操作是先在灯管内壁涂上一层卤磷酸钙荧光粉作第一层，然后在该粉层上再涂上一层稀土三基色荧光粉层作第二层，两层荧光粉均用水溶性粘结剂调制，第一层的厚度为0.8-2.0mg/cm2，第二层的厚度为0.7-2.0mg/cm2，总厚度控制在1.5-4.0mg/cm2，其特征在于在配制各层荧光粉涂层料时所使用的粘结剂有水溶性丙烯酸树脂类水溶液(A)、氧化乙烯水溶液(B)或羧甲基纤维素铵水溶液(C)；第一层荧光粉涂层料所使用的粘结剂为水溶性丙烯酸树脂类水溶液(A)或其与其它一种或两种粘结剂的混合物(A+B、A+C或A+B+C)。
2.根据权利要求1所述的一种烯土三基色节能荧光灯双层涂粉方法，其特征在于在配制第二层荧光粉涂层料时所使用的粘结剂有氧化乙烯水溶液(B)或羧甲基纤维素铵水溶液(C)或其与其它一种或两种粘结剂的混合物(B+C、A+B、A+C、A+B+C)。
3.根据权利要求1或2所述的一种烯土三基色节能荧光灯双层涂粉方法，其特征在于三基色粉的选择红粉采用Y2O3∶Eu、绿粉采用MgAl11O19∶Ce3+，Tb3+、蓝粉采用BaMgAl10O17∶Eu，Mn，将上述三种烯土荧光粉按色温设计比例混合配制成烯土三基色荧光粉。
4.根据权利要求1或2所述的一种烯土三基色节能荧光灯双层涂粉方法，其特征在于两层涂粉均使用如下比例的添加剂(以1kg荧光粉重量计)之一种或两种或三种保护膜材料γ-Al2O33-30g；加固剂焦磷酸锌钡钙或焦硼磷酸钙8-30g；阴离子分散剂2-10ml。
5.根据权利要求1或2所述的一种烯土三基色节能荧光灯双层涂粉方法，其特征在于在配制两层荧光粉涂层料时所使用的粘结剂的较佳配搭组合是第一层采用的粘结剂为水溶性丙烯酸树脂类水溶液(A)，第二层采用的粘结剂为氧化乙烯水溶液(B)或羧甲基纤维素铵水溶液(C)。
全文摘要
一种烯土三基色节能荧光灯双层涂粉方法,其特征在于在配制各层荧光粉涂层料时所使用的粘结剂:第一层采用的粘结剂为水溶性丙烯酸树脂类水溶液(A),第二层采用的粘结剂为氧化乙烯水溶液(B)或羧甲基纤维素铵水溶液(C);三基色粉的选择:红粉采用Y
文档编号H01J9/20GK1378227SQ0211476
公开日2002年11月6日 申请日期2002年1月18日 优先权日2002年1月18日
发明者叶峰 申请人:叶峰