(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

Átírás

1 !HU T2! (19) HU (11) Lajstromszám: E (13) T2 MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA (21) Magyar ügyszám: E (22) A bejelentés napja: (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP A (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP B (1) Int. Cl.: H01J 61/48 ( ) C09K 11/80 ( ) H01J 61/44 ( ) (30) Elsõbbségi adatok: US (72) Feltalálók: Srivastava, Alok, Niskayuna New York (US); Comanzo, Holly, Niskayuna New York (US); Manivannan, Venkatesan, Rexford New York (US); Setlur, Anant Achyut, Niskayuna New York (US) (73) Jogosult: GENERAL ELECTRIC COMPANY, Schenectady, NY 1234 (US) (74) Képviselõ: dr. Vida György, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest (4) Kék-zöld fénypor fluoreszcens világítási alkalmazásokhoz HU T2 A leírás terjedelme 10 oldal (ezen belül 3 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 199. évi XXXIII. törvény 84/H. -a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.

2 1 HU T A jelen találmány fénypor-kompozíciókra, különösen fénycsövekben alkalmazott fényporokra vonatkozik. Még pontosabban, a jelen találmány fénycsõben használt, kék-zöld fényt kibocsátó fényporra, és ezt a fényport alkalmazó, magas színvisszaadási indexszel rendelkezõ fénycsõre vonatkozik. A fénycsöveknek jellemzõen olyan fényáteresztõ üvegcsövük van, amely higanygõzt és inert gázt tartalmazó zárt kisülési teret vesz körbe. Elektródák által szolgáltatott elektromos áram hatására a higany 18 nm és 24 nm elsõdleges hullámhosszúságú sugárzást keltve ionizálódik. Ugyanakkor ez az ultraibolya sugárzás a csõ belsõ felületén található fényporokat gerjeszti annak érdekében, hogy az üvegen keresztül kilépõ látható fényt keltsen. Egy világítási célokat szolgáló fénycsõben általában olyan fényport használnak, amely a higany Hg 24 nm rezonancia-hullámhosszú sugárzását elnyeli, és a fényport abból a célból aktiválják, hogy a higanygõz ultraibolya sugárzását látható fénnyé alakítsa. Némely hagyományos fénycsõ esetében korábban fehéremisszióval rendelkezõ kalcium-halofoszfát fényport, például Ca 10 (PO 4 ) 6 (F,Cl) 2 :Sb,Mn anyagot alkalmaztak. Újabban a fénycsövek kisugárzott teljesítményének növelése és színvisszaadási tulajdonságaik javítása érdekében a hatékony fehér színû megvilágítást olyan háromsávos fénycsõ alkalmazásával biztosítják, amelyben viszonylag keskeny sávot lefedõ emissziós spektrummal rendelkezõ vörös, zöld és kék fényt kibocsátó fényporok megfelelõ keveréke kerül felhasználásra. Például kék fényporként európiummal aktivált bárium-magnézium-aluminát (BaMg 2 Al 16 O 27 :Eu 2+ ), zöld fényporként cériummal és terbiummal aktivált magnézium-aluminát ((Ce,Tb)MgAl 11 O 19 ) és vörös fényporként európiummal aktivált ittrium-oxid (Y 2 O 3 :Eu 3+ ) fénypor alkalmazható, és azok a megfelelõ arányban összekeverendõk. A fényporkeverék kombinált sugárzási spektruma fehér fényt hoz létre. Egy ilyen típusú háromsávos fénycsõben az egyes fényporok által kibocsátott színek egymástól jelentõs mértékben különböznek. Ezért ha a három fénypor közül bármelyiknek a sugárzási intenzitása csökken, olyan színeltérés jelentkezik, amely a lámpa színvisszaadási tulajdonságait tönkreteszi. Egy fényforrás tényleges színét a színhõmérséklet segítségével jellemezzük, amely azon feketetest-sugárzó hõmérsékletét jelenti, amely a vizsgált sugárzás színértékével nagyjából megegyezõ sugárzást bocsát ki. Egy 3000 K színhõmérsékletû fényforrás sokkal nagyobb vörös összetevõvel rendelkezik, mint egy 4100 kelvin színhõmérsékletû fényforrás. Egy fényporkeveréket tartalmazó fénycsõ színhõmérséklete a fényporok arányának változtatásával módosítható. A színminõséget a színvisszaadással, különösen a színvisszaadási indexszel (CRJ color rendering index, vagy R a ) jellemezzük, amely annak mértéke, hogy egy adott fényforrással megvilágított tárgyak fizikopszichológiai színérzete milyen mértékben egyezik meg ugyanezen tárgyak esetén egy referenciasugárzó által, elõírt megvilágítási körülmények között kiváltott színérzettel. A CRI gyakorlatilag annak mértéke, hogy egy fényforrás sugárzásának spektrális eloszlása mennyire hasonlít egy, az infravörös (700 nm fölött) és az ultraibolya (400 nm alatt) tartományok között Planck-eloszlású spektrummal rendelkezõ hõmérsékleti sugárzó (vagy feketetest) spektrumához. A fényporkeverékeket jellemzõ diszkrét spektrumok jó színvisszaadást eredményeznek a spektrum csúcsaival megegyezõ színû tárgyak esetében, de kevésbé jó színvisszaadást biztosítanak a spektrum csúcsai közötti színekkel rendelkezõ tárgyak esetében. Egy lámpa színbeli megjelenését a spektrális teljesítmény-eloszlásból szabványos módszerek segítségével számított színkoordinátákkal adják meg. Erre vonatkozóan a CIE (Nemzetközi Világítástechnikai Bizottság) Fényforrások színvisszaadási tulajdonságainak meghatározására és mérésére alkalmas eljárás (Method of measuring and specifying color rendering properties of light sources), kiadja CIE No (TC-3,2), CIE Központi Iroda, Párizs, 1974 (2. kiadás) szabvány tekintendõ irányadónak. A CIE szabványos színtérképe a feketetest-sugárzók különbözõ hõmérsékleteken mért színpontjait is tartalmazza. Az x¹y diagramon a feketetestek színkoordinátái által képzett görbe Planck-görbe néven ismert. Bármely, a Planck-görbén található ponttal szemléltetett fényforrás jellemezhetõ színhõmérséklettel. Egy, nem a Planck-görbén, hanem annak környezetében elhelyezkedõ ponthoz pedig korrelált színhõmérséklet (CCT) rendelhetõ, mivel ezekbõl a pontokból a Planck-görbét metszõ olyan szakaszok húzhatók, hogy a pontok és a CCT hõmérsékletnek megfelelõ metszéspontok az átlagos emberi szemben azonos színérzetet keltenek. Egy fényforrás fénykibocsátási hatásfokát (fényhasznosítását) a teljes kibocsátott fényáram és a lámpa által felvett teljes elektromos teljesítmény hányadosaként lumen/watt (LPW vagy lm/w) egységekben fejezzük ki. A spektrális keveréssel kapcsolatosan elvégzett vizsgálatok kimutatták, hogy a fehér fényû fényforrások fényárama és színvisszaadási indexe az egyes színkomponensek spektrális eloszlásától függ. A kék, vagy kékeszöld fényporok nagy jelentõséggel bíró komponensek, amelyek teljesítõképessége a CRJ maximalizálása szempontjából kiemelkedõen fontos. Elvárható, hogy ezek a fényporok a lámpa hosszú ideig tartó mûködése során is megõrizzék szerkezeti egységüket, aminek következtében a fényporok hosszú idõ elteltével is kémiailag stabilak maradnak, és eközben a lámpa CIE szerinti színkoordinátáit stabilan megõrzik. Az AA és AAA kategóriába tartozó magas színvisszaadású fénycsövekben nagy szükség van kékeszöld fényporra. Az ilyen típusú fényporok a jelenlegi háromsávos lámpákkal társítva alkalmazhatók a lámpák CRJ indexének növelése érdekében. Több fényport tartalmazó fénycsöveket ismertet az EP A számú közzétételi irat, ahol a fénycsõ négy fényport tartalmaz, az US A számú közzétételi irat, ahol a fénycsõ öt fényport tartalmaz, és az EP A számú közzétételi irat, ahol a fénycsõ a higany lecsapódását megakadályozó alumínium-oxid-szemcsékkel ellátott kettõs fényporréteg-szerkezetet tartalmaz. 2

3 1 HU T A fentiek alapján tehát szükség van olyan kékeszöld fénypor megvalósítására, amely megnövelt CRI indexû fénycsövek elõállítására elõirányzott fényporkeverékekben alkalmazható, továbbá stabilitását megõrzi, és karbantartásigénye viszonylag alacsony. A találmány elsõ aspektusa szerint ultraibolya sugárzást látható fénnyé alakító elsõ fényporréteget tartalmazó fénycsövet valósítunk meg, ahol a fényporréteg körülbelül nm tartománynál emittáló, és körülbelül nm tartománynál emissziós csúccsal rendelkezõ vörös fényport, továbbá körülbelül 00 nm¹tõl körülbelül 600 nm¹ig terjedõ tartománynál emittáló, és körülbelül 3 nm¹tõl körülbelül nm¹ig terjedõ tartománynál emissziós csúccsal rendelkezõ zöld fényport, és körülbelül 440 nm körülbelül 470 nm¹ig terjedõ tartománynál emittáló kék fényport, valamint Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ képletû fényport, és körülbelül 600 nm¹tõl körülbelül 700 nm¹ig terjedõ tartománynál emittáló mélyvörös fényport, végül körülbelül nm tartománynál emittáló, és körülbelül 70 nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ sárga fényport tartalmaz. A találmány második aspektusa szerint fluoreszcens világítási alkalmazásokban való használatra alkalmas fényporkeveréket valósítunk meg, ahol a fényporkeverék körülbelül nm¹nél emittáló, és körülbelül nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ vörös fényport, körülbelül 00 nm 600 nm¹nél emittáló, és körülbelül 3 nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ zöld fényport, körülbelül nm¹nél emittáló kék fényport, valamint Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ képletû fényport, és körülbelül 600 nm és körülbelül 700 nm¹nél emittáló mélyvörös fényport, végül körülbelül nm¹nél emittáló, és körülbelül 70 nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ sárga fényport tartalmaz. A találmányt a következõkben a példakénti kiviteli alakon keresztül, a rajzra való hivatkozással részletesen bemutatjuk, ahol az 1. ábrán egy fénycsõ keresztmetszete látható vázlatosan, a 2. ábrán a Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ (SAE) fénypor sugárzási spektrumának görbéje látható, a 3. ábrán a találmány szerinti fényporréteggel ellátott lámpa sugárzási teljesítményének grafikonja látható a hullámhossz függvényében (spektrális teljesítmény-eloszlás), a 4. ábrán a CIE szerinti színkoordináta diagram látható, az. ábrán a jelen találmány egyik kiviteli alakja szerinti kompakt fénycsõ keresztmetszeti nézete látható, a 6. ábrán a jelen találmány egy másik kiviteli alakja szerinti másik fénycsõ keresztmetszeti nézete látható. Az 1. ábrán egy hosszúkás, kör keresztmetszetû nátrium-kalcium-szilikát 12 üvegcsövet tartalmazó, jellegzetes 10 fénycsõ látható. Ebben a lámpában az alacsony nyomású higanykisülés létrehozásához szükséges összeállítás egy pár olyan hagyományos 18 elektródaszerkezetet tartalmaz, amelyek egymástól térben el vannak távolítva, és a lezárt üvegcsõ két oldalán található végzõdésekhez rögzített 20 fejek 22 elektromos kontaktusaihoz mindkét oldalon hozzá vannak kapcsolva. A lezárt üvegcsõben a kisülés fenntartásához szükséges töltet alacsony nyomású inert gáz, például argon, vagy argonnak más nemesgázokkal való keveréke, amelyhez csekély mennyiségû higanyt adunk hozzá a lámpa alacsony nyomású mûködési körülményeinek biztosítása érdekében. Az üvegcsõ belsõ felületére egy jelen találmány szerinti 16 fényporkeverék-réteget hordunk fel. A jelen találmány egyik lehetséges kiviteli alakja szerint a 10 fénycsõ egy, a 16 fényporkeverékréteg és a 12 üvegcsõ belsõ felülete között elrendezett második 14 anyagréteget is tartalmazhat. A második anyagréteg például egy hagyományos kalcium-halofoszfát fényport tartalmazó második fényporréteg lehet. A második fényporréteg helyett vagy ahhoz járulékosan hozzáadva a második réteg egy, a szakterületen ismert ultraibolya sugárzást reflektáló barrier réteget is tartalmazhat. Egy ilyen típusú barrier réteg például ¹ és ¹alumínum-oxid-szemcsék keverékét tartalmazhatja. A fent bemutatott kettõs fényporréteg-bevonatok számos ismert eljárás segítségével kialakíthatók, például folyadék szuszpenziókból történõ leválasztással, vagy elektrosztatikus leválasztással. A kalcium-halofoszfát fényporalaprétege az üveg felületére például hagyományos, többek között szerves kötõanyagokat és más típusú tapadásjavító ágenseket tartalmazó vizes szuszpenzióból választható le. Az említett vizes szuszpenziót elõször a felületre hordjuk, majd a szokott módon kiszárítjuk. A jelen találmány szerinti fényporkeverék alkalmas vizes szuszpenziója ezt követõen a már említett hagyományos módszerrel hordható fel a kiszárított fényporalaprétegre. A jelen találmány szerinti, kék-zöld fényt kibocsátó fénypor Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ (SAE) általános összegképletû, európium által aktivált stroncium-aluminát fénypor. A bemutatott lumineszcens anyag számos különbözõ felhasználási területen alkalmazható. Ezen anyag például fényporként használható lámpákban, katódsugárcsövekben, plazmás megjelenítõ eszközökben vagy folyadékkristályos megjelenítõ eszközökben. Az anyag szcintillátorként alkalmazható elektromágneses kaloriméterben, gammakamerában, komputertomográfiás pásztázóberendezésben vagy lézerekben. Ezeket az alkalmazási lehetõségeket pusztán példaként említjük, az alkalmazások fenti listája nem teljes. Egy célszerû kiviteli alak szerint a fényport a fentiekben leírt módon fénycsõben alkalmazzuk. A 3. ábrán szemléltetett módon a Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ fénypornak emissziós csúcsa van 49 nm hullámhossznál, és egy keskeny mellék maximuma 410 nm¹nél, amelyek az Eu 2+ 4f 7-4f 6 d direkt átmeneteihez tartoznak. A 49 nm¹nél fõ emissziós csúccsal rendelkezõ Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ használata nagyobb CRI indexû fényforrások elõállítását teszi lehetõvé, mint a 448 nm¹nél fõ emissziós csúccsal rendelkezõ BaMgAl 10 O 17 :Eu 2+ (BAM) fénypor alkalmazásával elõállított fényforrások. Továbbá a Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ sugárzásá- 3

4 1 HU T nak spektrális eloszlása a szimmetrikus emissziós csúcsnak köszönhetõen a jelenleg használatos kék vagy kékeszöld fényporokhoz képest, például a karbantartási és stabilitási problémákkal rendelkezõ BaMgAl 10 O 17 :Eu 2+, vagy (Sr,Ba,Ca) 10 (PO 4 ) 6 CI 2 :Eu 2+ fényporokhoz képest, jelentõs mértékû javulást jelent. ASr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ fénypor bármely kerámiaporítási eljárással elõállítható, például folyadékfázisú (olvadék) eljárással vagy szilárd fázisú eljárással. A fénypor elõállítási eljárása célszerûen a következõ lépéseket tartalmazza. Elõször a fénypor anyag alkotórészeit tégelyben, vagy más alkalmas edényben, például golyós malomban összekeverjük. A kiindulási anyagok például ZrO 2 -dal, vagy ittriummal keményített ZrO 2 õrlõközegeket tartalmazó golyós malom alkalmazásával keverhetõk össze. A kiindulási fénypor-alkotórészek célszerûen fémek oxidjait, karbonátjait, hidroxidjait, nitrátjait vagy oxalátjait tartalmazzák. A Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ elõállításához például stroncium-karbonátot (SrCO 3 ), alumínium-oxidot (Al 2 O 3 ), vagy alumínium-hidroxidot [Al(OH) 3 ] és Eu 2 O 3 ¹ot keverhetünk össze tégelyben vagy golyós malomban. Az összekevert anyagok ezt követõen az anyag szinterelése érdekében levegõben vagy redukáló atmoszférában C közötti hõmérsékleten 1 órán át tartó, célszerûen azonban 100 C hõmérsékleten 10 óráig tartó kiégetésen esnek át. A redukáló atmoszféra formálógázt (2% hidrogén, 98% nitrogén) tartalmazhat. A kiindulási anyagok célszerûen olvadáspont-csökkentõt is tartalmaznak, amely a kiégetési eljárás során elõsegíti a kiindulási anyagok reakcióját kerámiaalapú fényporrá történõ alakításuk érdekében. Az olvadáspont-csökkentõ anyag célszerûen halogén alkotórészt, például fluor- vagy klórvegyületet tartalmaz. Az alkalmazott halogénvegyületek célszerûen magnézium¹, alumínium¹, vagy stronciumfluorid, vagy magnézium¹, stroncium¹, mangán¹, vagy ammónium-klorid-vegyületek közül kerülhetnek ki. Azonban a fénypor olvadáspont-csökkentõ anyag hozzáadása nélkül is kiégethetõ. A kiégetett keverékkel ezután bevonjuk a szubsztrát, azaz például egy lámpa csövének felületét. A szubsztrát bevonásához célszerûen a keverék szemcséinek szuszpenzióját és egy folyadékot alkalmazunk. A jelen találmány szerinti Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ (SAE) fényport célszerûen vörös fényporral, zöld fényporral és kék fényporral keverjük össze egy olyan 16 fényporkeverék kialakítása céljából, amelyet a fent bemutatott 10 fénycsõben használunk fel. A Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ fénypor bármely ismert, hagyományos fényporral keverhetõ egy, a jelen találmány szerinti, fehér fény kibocsátására képes fényporkeverék elõállítása érdekében. ASr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ célszerûen egy vagy több, körülbelül nm¹nél emittáló, és körülbelül nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ vörös fényporral, körülbelül 00 nm körülbelül 600 nm¹nél emittáló, és körülbelül 3 nm körülbelül nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ zöld fényporral, és körülbelül 440 nm körülbelül 470 nm¹nél emittáló kék fényporral van összekeverve. A keverék tartalmazhat körülbelül 600 nm körülbelül 700 nm¹nél emittáló mélyvörös fényport, és/vagy körülbelül nm¹nél emittáló, és körülbelül 70 nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ sárga fényport is. A korlátozás szándéka nélkül a zöld fényt emittáló fényporokra példaként említhetõk a ritkaföldfémek által aktivált fényporok, mint például a Tb¹Ce által aktivált magnézium-aluminát, ittrium-szilikát és lantán-ortofoszfát. A korlátozás szándéka nélkül a kék fényt emittáló fényporokra példaként említhetõk például az európium által aktivált bárium-magnézium-aluminát, stronciumklorofoszfát, vagy stroncium-bárium-kalcium-klorofoszfát. A korlátozás szándéka nélkül a vörös fényt emittáló fényporokra példaként lehet említeni például az európium által aktivált gadolínium-oxidot és ittrium-oxidot. Egy célszerû fényporkeverék SEA, LaPO 4 :Te,Ce (LAP), Sr (PO 4 ) 3 (Cl,F,OH):Eu 2+ (SECA) és (Y,La,Gd)BO 3 (YLGB) fényporok keverékét tartalmazza. Az egyes fényporok mennyiségének aránya a fényporkeverékben olyan módon állítható be, hogy az azok által kibocsátott sugárzások keverése eredményeként létrejövõ látható fény elõre meghatározott értékû x és y CIE színkoordinátákkal jellemezhetõ, ahol az x értéke 0,30 és 0,40 közötti, az y értéke pedig 0,30 és 0,40 közötti értéket vehet fel. Továbbá a komponensek mennyiségének aránya olyan, hogy azzal javított színvisszaadási index érhetõ el egy zöld, piros és kék fényport tartalmazó, három fényporkomponensbõl elõállított háromkomponensû keverékhez képest. A korlátozás szándéka nélkül a jelen találmány szerinti fényporkeverék általában körülbelül 3 0 tömeg% vörös fényport, 20 tömeg% kék fényport, 1 4 tömeg% zöld fényport és 30 tömeg% Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ ¹t tartalmazhat. Az egyes fényporok kombinációja célszerûen olyan elõre meghatározott színkoordináta-pontot eredményez, amelynél az x értéke 0,30 és 0,40 közötti, az y értéke pedig a Planck-görbén, körülbelül 0,2 értéken belül található. A fényporkeverékek célszerûen lényegében egységes, és elõre meghatározott fényárammal és CRI értékkel rendelkeznek. A fényhasznosítás célszerûen nagyobb 70 Lms/W¹nál, a CRI index pedig nagyobb körülbelül 90¹nél. A fénypor komponenseinek aránya úgy van beállítva, hogy a nagy fényáram és magas CRI index egy kívánt színkoordináta tartományon belül elérhetõ legyen, és ezáltal a lámpák egyenletesen nagy fényárammal és egységes színkoordinátákkal jellemezhetõk legyenek. Továbbá az így elkészített fénycsövek a felhasznált különbözõ fényporok relatív mennyiségétõl függõen K, célszerûen K korrelált színhõmérséklettel (CCT) rendelkeznek. A fényporkeverékbe további adalékok keverhetõk, amelyek tartalmazhatnak diszpergálószereket, kötõanyagokat, és egy vagy több ismert típusú, nem lumineszcens tulajdonságú adalékot, például a technika állása szerint ismert módon alumínium-oxidot, kalciumfoszfátot, sûrítõket, diszpergálóágenseket és bizonyos borátvegyületeket. A bevonási eljárásban a különbözõ fényporok porait tömeg alapján keverjük. Az így létrejövõ port a to- 4

5 1 HU T2 2 vábbiakban vízbázisú rendszerben diszpergáljuk (amely tartalmazhat más, a technika állása szerint ismert adalékokat, például tapadásjavító anyagokat, többek között nem lumineszcens tulajdonságú, finom szemcsés alumínium-oxidot vagy kalcium-pirofoszfátot), amit adott esetben a technika állása szerint ismert diszpergálószerekkel végzünk. Az anyaghoz sûrítõ, jellemzõen polietilén-oxid adható hozzá. Ezt követõen a szuszpenziót jellemzõen ioncserélt vízzel egészen addig hígítjuk, amíg alkalmassá nem válik az elõírt vastagságú vagy tömegû bevonat kialakítására. A fényporkeverék szuszpenzióját ezután bevonatként az üvegcsõ belsejére hordjuk fel (célszerûen a szuszpenziónak a függõlegesen tartott üvegcsõ belsejére való öntésével vagy ugyanilyen helyzetben a szuszpenzió felfelé irányuló szivattyúzásával), majd a szakterületen ismert eljárás szerint áramoltatott forró levegõ segítségével a teljes száradás eléréséig melegítjük. Az elsõ vékony réteg vagy bevonat felhordása után ugyanilyen módszerrel a kívánalmaktól függõen további vékony bevonatok vagy rétegek hozhatók létre, azonban a következõ rétegek felhordása elõtt minden egyes korábbi réteget gondosan ki kell szárítani. A jelen találmány szerint a vékony rétegeket addig építjük egymásra, amíg a teljes (vagy kumulatív) rétegvastagság elegendõvé nem válik ahhoz, hogy a kisülésben keletkezõ UV sugárzásnak lényegében a teljes mennyiségét elnyelje. A korlátozás szándéka nélkül ez jellemzõen körülbelül 1 m és körülbelül 2 m közötti rétegvastagságnak felel meg a fényporkeverék pontos összetételétõl és a fényporok szemcseméretétõl függõen. Példa A fényporokat a következõ koncentrációértékeknek megfelelõen kevertük össze egy fényporkeverék elõállításához. Fénypor Tömeg% SECA 0,093 YBO 3 0,429 SAE 0,180 LAP 0, A fényporkeverék vizes szuszpenzióját elõállítottuk, majd egy fénycsõ üvegcsövének belsõ felületére hordtuk fel. A fényporkeverék által eredményezett fluoreszcens fény 4000 K korrelált színhõmérsékletet (CCT) és 2882 lumen fényáramot eredményezett 94 értékû színvisszaadás (CRI) és 70,6 Lms/W fényhasznosítás mellett. Egy fényforrás fényhasznosítását a teljes kibocsátott fényáram és a lámpa által felvett teljes elektromos teljesítmény hányadosaként fejezzük ki lumen/watt (LPW vagy lm/w) egységben. A 3. ábrán olyan lámpa sugárzási teljesítmény grafikonja látható a hullámhossz függvényében, amely a Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+, LAP, SECA és YBO 3 anyagok keverékét tartalmazó fényporréteggel van ellátva. Egy ezen fényporkeveréket alkalmazó fénycsõ színkoordinátái x=0,370, y=0,379 értékûek, és azokat grafikusan is bemutatjuk a 4. ábrán egy CIE szerinti színkoordinátadiagramon. A színérték x és y koordinátái a fényportervezés szakterületén ismert paramétereknek számítanak. A diagramon a folytonos vonal bizonyos x és y koordinátákhoz tartozó monokromatikus emissziós hullámhosszakat jelöl. Az SAE fénypor 49 nm¹nél található emissziója miatt az SAE anyagnak egy fénycsõben más fényporokkal együtt történõ alkalmazása olyan emissziós spektrumot szolgáltat, amely megfelel egy nagy CRI indexû spektrumnak. Egy hagyományos vörös-zöld-kék háromkomponensû fényporkeverék lyukat hagy az emissziós spektrumban, azonban az SAE fénypor ezt az üres tartományt fedi le. Ez javítja a lámpa spektrális fedettségét, és lehetõvé teszi nagy CRI index, azaz 90, vagy annál nagyobb CRI index elõállítását. Ezen túlmenõen az SAE fénypor megnövekedett mértékû stabilitást mutat a vele összehasonlítható, azonos hullámhossztartományban sugárzó fényporokhoz képest. Így az SAE fényport tartalmazó, fenti típusú fényporkeveréket felhasználó lámpák által kisugárzott fény minõsége kivételesen jó, ráadásul a lámpa élettartama során nem romlik jelentõs mértékben. Ezenkívül más alkalmas fényporok, például GdMgB O 10 :Ce,Tb (CBT), CeMgAl 10 O 19 :Ce,Tb (CAT) és Ca (PO 4 ) 3 (Cl,F,OH):Sb 3+,Eu 2+,Mn 2+ (HALO) anyagok is hozzáadhatók a 16 fényporkeverékhez. Annak ellenére, hogy a találmány részletes bemutatását a konkrét kiviteli alakokra való hivatkozás útján végeztük el, a szakterületen jártas szakember számára nyilvánvaló, hogy e megoldásokon számos változtatás és módosítás végezhetõ el a találmány oltalmi körétõl való eltérés nélkül. Például az. és 6. ábrán látható módon a jelen találmány szerinti fényporkeverék kompakt fénycsöves elrendezés esetében alkalmazható. Az. ábrán egy kettõs spirál alakban tekercselt lámpaburával, vagy 32 csõvel rendelkezõ, spirális szerkezetû 30 kompakt fénycsõ látható. A 32a, 32b zárószakaszok benyúlnak a 34 ház 36 felsõ szakaszába; a 32a, 32b zárószakaszok között a 34 házba beépített 40 elõtét áramkörhöz elektromosan csatlakoztatott 38 elektródák vannak elrendezve. A 6. ábrán egy 0 kisülési csövet, egy 4 fedéllel lezárt 2 házat, és a bemutatott példában csavaros 6 fejet tartalmazó kompakt fénycsõ látható oldalnézetben. A kompakt fénycsõ az elektromos hálózathoz a szakmában ismert típusú fej útján csatlakozik, továbbá a fej csatlakozórészébõl érkezõ vezetékek az 2 házon belül elrendezett elõtét áramkörhöz és/vagy az 0 kisülési csõben található elektródákhoz csatlakoznak. SZABADALMI IGÉNYPONTOK 1. Fénycsõ (10), amely ultraibolya sugárzás látható fénnyé alakítása céljából egy elsõ fényporréteget (16) tartalmaz, ahol a fényporréteg (16) nm¹nél emittáló, és nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ vörös fényport, 00 nm 600 nm¹nél emittáló, és 3 nm nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ

6 1 HU T2 2 zöld fényport, nm¹nél emittáló kék fényport, valamint Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ képletû fényport tartalmaz, azzal jellemezve, hogy nm¹nél emittáló mélyvörös fényport és nm¹nél emittáló, és 70 nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ sárga fényport tartalmaz. 2. Az 1. igénypont szerinti fénycsõ (10), azzal jellemezve, hogy halofoszfátot tartalmazó második fényporréteget (14) tartalmaz. 3. A 2. igénypont szerinti fénycsõ (10), azzal jellemezve, hogy a második fényporréteg (14) kalcium-halofoszfátot tartalmaz. 4. Fényporkeverék fluoreszcens világítási alkalmazásokban való használatra, ahol a fényporkeverék nm¹nél emittáló, és nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ vörös fényport, nm 600 nm¹nél emittáló, és 3 nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ zöld fényport, 440 nm 470 nm¹nél emittáló kék fényport, valamint Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ képletû fényport tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a keverék 600 nm 700 nm¹nél emittáló mélyvörös fényport és nm¹nél emittáló, és 70 nm¹nél emissziós csúccsal rendelkezõ sárga fényport is tartalmaz.. A 4. igénypont szerinti fényporkeverék, azzal jellemezve, hogy Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ ¹t, LaPO 4 :Te,Ce¹t (LAP), és Sr (PO 4 ) 3 (Cl,F,OH):Eu 2+ ¹t (SECA) tartalmaz. 6. A 4. igénypont szerinti fényporkeverék, azzal jellemezve, hogy a fényporkeverék 3 0 tömeg% vörös fényport, 20 tömeg% kék fényport, 1 4 tömeg% zöld fényport és 30 tömeg% Sr 4 Al 14 O 2 :Eu 2+ fényport tartalmaz. 6

7 HU T2 Int. Cl.: H01J 61/48 7

8 HU T2 Int. Cl.: H01J 61/48 8

9 HU T2 Int. Cl.: H01J 61/48 9

10 Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest