DE2837867A1

DE2837867A1 - Leuchtstofflampe

Info

Publication number: DE2837867A1
Application number: DE19782837867
Authority: DE
Inventors: Junetsu Akiyama; Takayoshi Fuchida; Tomohiki Kobuya; Kohtaro Kohmoto; Kazunori Nagafuchi; Akira Taya
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1977-08-30
Filing date: 1978-08-30
Publication date: 1979-03-22
Also published as: US4199707A; GB2003657B; DE2837867C2; JPS5437391A; AU3935478A; GB2003657A; AU523885B2; JPS5842590B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Leuchtstofflampe, deren Farbtemperatur zwischen 2800 und 5000° K liegt und die eine hohe Lichtausbeute bzw. Wirkungsgrad und eine zufriedenstellende Farbwiedergabe gewährleistet.

Leuchtstofflampen werden allgemein als Lichtquelle seit vielen Jahren eingesetzt. Man hat bereits bedeutende Fortschritte hinsichtlich der Lichtausbeute bzw. des Wirkungsgrades und der Farbwiedergabe durch Verbesserungen der Konstruktion einer Leuchtstofflampe und durch Entwicklung neuer Leuchtstoffmaterialien erzielt. Speziell Calciumhalophosphat-Leuchtstoff, der durch Mangan und Antimon aktiviert ist, führt zu einer hohen Lichtausbeute und einem bestimmten Grad an Farbwiedergabe und läßt sich auch mit niedrigen Kosten herstellen. Dieser Leuchtstoff wird nahezu bei den meisten Leuchtstofflampen verwendet, die für allgemeine Beleuchtungszwecke eingesetzt werden. Eine Leuchtstofflampe, bei der der zuvor erwähnte Calciumhalophosphat-

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Leuchtstoff zur Anwendung gelangt, ist daher eine Lampe mit hohem Wirkungsgrad.

Wie bereits angedeutet, führt jedoch eine Leuchtstofflampe mit dem Calciumhalophosphat-Leuchtstoff, der durch Mn oder Sb aktiviert ist, nicht vollständig zu einer zufriedenstellenden Farbwiedergabe. Man hat heutzutage verschiedene Verbesserungen angestrebt, um diesen Nachteil zu beseitigen. Eine typische Verbesserung besteht aus einer Leuchtstoffzusammensetzung, wie sie in der japanischen Paten tveröffentlichung Nr. 32759/1975 beschrieben ist. Durch diese Zusammensetzung soll die Farbwiedergabe einer gewöhnlichen Leuchtstofflampe dadurch verbessert werden, indem man die nicht zufriedenstellende Strahlungsenergie im Rotbereich des zuvor erwähnten Calciumhalophosphat-Leuchtstoffs ergänzt. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese Verbesserung mit einem großen Nachteil erkauft wurde, der die Eigenschaft der hohen Lichtausbeute einer Leuchtstofflampe betrifft, bei welcher Calciumhalophosphat-Leuchtstoff, der durch Mn und Sb aktiviert ist, zur Anwendung gelangt. Die Leuchtstoffzusammensetzung nach der erwähnten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 32759/1975 ist daher hinsichtlich ihrer Anwendung eingeschränkt.

Andererseits ist es bekannt, daß man eine zufriedenstellende Farbwiedergabe durch Anwendung einer Leuchtstoffzusammensetzung erreichen kann, deren Spektralemissionsverteilung drei Spitzenlinien aufweist und zwar eine Linie bzw. Wellenlänge zwischen 455 und 485 nm, eine Linie bzw. Wellenlänge zwischen 525 und 560 nm und eine Linie bzw. Wellenlänge zwischen 595 und 620 nm; eine Lichtemission bei einer Farbtemperatur von 2300 bis 6800 K kann einen allgemein grösseren Farbwiedergabeindex als Ra 79 aufweisen, indem man die zuvor erwähnte Leuchtstoffzusammensetzung anwendet.

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Eine Leuchtstofflampe mit dieser Leuchtstoffzusammensetzung führt wie erwartet zu einer sehr hohen Lichtausbeute bzw. Wirkungsgrad und auch zu einer zufriedenstellenden Farbwiedergabe. Eine Leuchtstofflampe mit einer Leuchtstoffzusammensetzung, die einen grünlichtemittierenden, durch Seltene Erden aktivierten Leuchtstoff wie beispielsweise (Ce · Tb) Mg Al₁₁ 0^₉ enthält, welches durch Terbium aktiviert ist und der einen rotlichtemittierenden, durch Seltene Erden aktivierten Leuchtstoff wie beispielsweise (Y ' Eu)₃O₃ enthält, der durch Europium aktiviert ist, zeigt einen besseren Leuchtwirkungsgrad als 80 lm/w und einen größeren Farbwiedergabeindex als Ra 85. Eine Leuchtstofflampe mit einer Leuchtstoffzusammensetzung, die derartige teure durch Seltene Erden aktivierte Leuchtstoffe enthält, ist mit dem Nachteil behaftet, daß sie sehr viel teurer ist als diejenige, bei der ein Halophosphat-Leuchtstoff zur Anwendung gelangt. Dazu kommt noch Weiteres. Der blaue Bereich der teuren Leuchtstoffzusammensetzung besteht aus einem Leuchtstoff, dessen spektrale Leuchtverteilung eine 450 nm Spitzenwellenlänge mit geringer Leuchtkraft zeigt, was zu einer Abnahme des Leuchtwirkungsgrades einer Leuchtstofflampe führt, wenn sie in einem speziellen hohen Farbtemperaturbereich eingesetzt wird.

Es ist weiter bekannt, daß eine Leuchtstofflampe mit einer Leuchtstoffzusammensetzung, deren spektrale Emissionsverteilung eine schmale halbbreite Zone (wo die Energieintensität 50 % oder mehr eines Maximalwertes ausmacht) in drei Wellenlängenzonen zeigt, die bei 450 nm, 540 nm und 610 nm liegen, einen hohen Leuchtwirkungsgrad und auch eine zufriedenstellende Farbwiedergabe besitzen kann. Die zuvor erläuterte Leuchtstoffzusammensetzung besteht bei-

2 + spielsweise aus einer Mischung aus Eu -aktiviertem Strontiumchloroapatit-Leuchtstoff, Mn -aktiviertem Zinksilikat-

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-Jr

Leuchtstoff und Eu -aktiviertem Yttriumoxid-Leuchtstoff.

2+
Der Eu -aktivierte Strontiumchloroapatit-Leuchtstoff reduziert den Leuchtwirkungsgrad der betreffenden Leuchtstofflampe, hat für die Anwendung wenig Widerstand, wie beispielsweise Oxidationswiderstand, während der Herstellung der Leuchtstofflampe und führt weiter im Laufe der Zeit zu einer Abnahme des Leuchtwirkungsgrades. Trotz der hohen Lichtausbeute ist bekannt, daß der Mn ⁺-aktivierte Zinksilikat-Leuchtstoff bei Anwendung bei einer Leuchtstofflampe eine merkbare Abnahme der Lichtausbeute bzw. Wirkungsgrades zeigt und auch einen geringen Widerstand bei der Auftragung. Es läßt sich daher leicht einsehen, daß eine Leuchtstofflampe, bei der die zuvor erläuterte Mischung aus drei Leuchtstoffen als lichtemittierende Schicht zur Anwendung gelangt, mit Farbveränderungen des ausgesendeten Lichtes während der Verwendung der Lampe behaftet ist.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Leuchtstofflampe mit hoher Lichtausbeute bzw. Wirkungsgrad und einer zufriedenstellenden Farbwiedergabe durch Verwendung solcher Leuchtstoffe zu schaffen, die von den.Nachteilen der bekannten Leuchtstoffe frei sind.

Durch die Erfindung wird eine Leuchtstofflampe geschaffen, die aus einem evakuierten bzw. vakuumdichten' ^Kolben besteht, welche Elektroden enthält, zwischen denen während des Betriebes der Leuchtstofflampe Entladungen stattfinden, und wobei der Kolben auf der Innenseite mit einer Leuchtstoffzusammensetzung überzogen ist, die aus einem ersten lichtemittierenden Material mit einem Emissionsspektrum besteht, welches eine Spitze im Wellenlängenbereich zwischen 465 und 490 nm oder in bevorzugter Weise zwischen 480 und 490 nm aufweist und ebenso eine halbe Breite von 30 bis 120 nm oder in bevorzugter Weise von 70 bis 100 nm, weiter aus einem zweiten lichtemittierenden Material besteht, welches ein Emissionsspektrum mit einer Spitze in dem WeI-

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lenlängenbereich zwischen 550 und 580 nm oder in bevorzugter Weise zwischen 560 und 570 nm und eine kleinere Halbbreite als 110 nm besitzt, die weiter aus einem dritten lichtemittierenden Material besteht, welches ein Emissionsspektrum mit einer Spitze in dem Wellenlängenbereich zwischen 600 und 620 nm, oder in bevorzugter Weise zwischen 610 und 620 nm aufweist, und aus einem vierten lichtemittierenden Material besteht, welches ein Emissionsspektrum mit einer Spitze in dem Wellen längenbereich zwischen 480 und 500 nm, oder in bevorzugter Weise zwischen 480 und 490 nm aufweist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert.. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der Spektralenergieverteilung der Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung, die entsprechend den Grundsätzen nach der Erfindung berechnet wurde;

Fig. 2 graphische Darstellungen zur Veranschaulichung der Beziehung zwischen dem Leuchtwirkungsgrad und dem allgemeinen Farbwiedergabeindex einer' Leuchtstofflampe, wobei die Lichtemissionsenergie' des vierten Bestandteils der Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung erhöht oder vermindert ist;

Fig. 3 und 4 graphische Darstellungen der spektralen Energieverteilung von jedem der ersten bis vierten Bestandteile der Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung ;

Fig. 5 eine graphische Darstellung der spektralen Energieverteilung eines Bestandteils der Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung, der häufig als zwei-

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ter und vierter Bestandteil verwendet wird;

Fig. 6 eine graphische Darstellung der spektralen Energieverteilung einer Leuchtstoffzusammensetzung, die gemäß dem Beispiel 3 hergestellt wurde;

Fig. 7 ein CIE-Farbdiagramm, welches die Farbart der Leuchtstoff zusammensetzungen wiedergibt, die gemäß den jeweiligen Beispielen hergestellt wurden; und

Fig. 8 eine teilweise Schnittdarstellung der Konstruktion einer Leuchtstofflampe mit Merkmalen nach der Erfindung.

Von der Anmelderin wurden Untersuchungen hinsichtlich einer richtigen Kombination von Emissionsspektren mehrerer Bestandteile einer Leuchtstoffzusammensetzung untersucht, um eine Leuchtstofflampe zu schaffen, die eine verbesserte Leucht-Wirksamkeit und Farbwiedergabe besitzt, und zwar besser als eine Leuchtstofflampe nach dem Stand der Technik, bei welcher durch Seltene Erden-aktivierte Leuchtstoffe zur Anwendung gelangen, wie beispielsweise Grünlicht und Rotlicht emittierende Materialien, wobei man zu dem folgenden Ergebnis gekommen ist: -

Eine zufriedenstellende Leuchtstoffzusammensetzung kann hergestellt werden, ohne Verwendung eines durch Seltene Erde-aktlvierten Leuchtstoffes, der ein Grünemissionsspektrum besitzt, mit einem sehr schmalen Wellenlängenbereich, wenn die Leuchtstoffzusammensetzung aus drei Bestandteilen hergestellt wird, und zwar einem ersten Bestandteil mit einer Spitze oder Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 465 und 490 nm, oder bevorzugt 480 und 490 nm und einer halben Breite zwischen 30 bis nm oder bevorzugt 70 bis 100 nm, einem zweiten Bestandteil.

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mit einer Spitze oder einem Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 550 und 580 nm oder bevorzugt 560 und 570 nm und einer kleineren Halbbreite als 110 nm, und einem dritten Bestandteil mit einer Spitze oder einem Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 600 und 620 nm oder bevorzugt 610 und 620 nm.

Figur 1 zeigt die spektrale Energieverteilung einer Leuchtstofflampe mit einer Leuchtstoffzusammensetzung, die aus drei Bestandteilen hergestellt wurde, die die zuvor erwähnten unterschiedlichen Emissionsspektren aufweisen. Diese Energieverteilung wurde durch Berechnung ermittelt, und zwar basierend auf dem Prinzip nach der vorliegenden Erfindung. Gemäß Figur 1 bezeichnet eine ausgezogene Linie oder Kurve 1 die spektrale Energieverteilung einer Leuchtstofflampe mit einer Leucht-Wirksamkeit von 82 Lumen/Watt bei einer Farbtemperatur von 4200 K und einem allgemeinen Farbwiedergabeindex von Ra 88. Eine unterbrochene Linie bzw. Kurve 2 zeigt die spektrale Energieverteilung einer Leuchtstofflampe mit einer Leuchtwirksamkeit von 77 Lumen/ Watt bei der gleichen Farbtemperatur von 4200 K und einem allgemeinen Farbwiedergabeindex von Ra 88. Die spektralen Energieverteilungen der Figur 1 werden dadurch realisiert, indem man die drei Bestandteile der Leuchtstoffzusammensetzung in den Proportionen (Gewichtsprozent) gemäß Tabelle I aufteilt bzw. mischt.

Tabelle I

	1.Bestandteil (%-Gew.)	2.Bestandteil (%-Gew.)	3 .Bestandteil (%-Gew.)
Kurve 1	16	65	19
Kurve 2	14	67	19

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_ Cf _

Es wurde weiter festgestellt, daß es möglich ist, eine hinsichtlich der Lichtwirksamkeit oder Lichtausbeute oder Farbwiedergabe verbesserte Leuchtstofflampe zu schaffen, speziell hinsichtlich des letzteren Merkmals, indem man einen vierten Bestandteil mit einer Spitze oder einem Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 480 und 500 nm oder bevorzugt 480 und 490 nm und ein^.r halben Breite zwischen 100 und 110 nm hinzufügt. Die Linie 3 der Figur 2 zeigt Änderungen hinsichtlich der Eigenschaft einer Leuchtstofflampe, wobei die Farbtemperatur (4200° K) unverändert gehalten wurde, nur wenn zu der Leuchtstoffmischung mit einer Spektralenergieverteilung gemäß der ausgezogenen Kurve 1 der Fig. 1 ein vierter Bestandteil hinzugefügt wurde, dessen Proportion oder Menge progressiv erhöht wurde. Die Linie 4 der Figur 2 zeigt Änderungen hinsichtlich der Eigenschaft einer Leuchtstofflampe, wenn bei unverändert gehaltener Farbtemperatur (4200° K) zu der Leuchtstoffzusammensetzung mit einer Spektralenergieverteilung gemäß der unterbrochenen Linie oder Kurve 2 der Figur 1, ein vierter Bestandteil hinzugefügt wurde, dessen Anteil progressiv erhöht wurde. Die Linie 4 der Figur 2 zeigt, daß das Hinzufügen des vierten Bestandteils die allgemeine Farbwiedergabe einer Leuchtstofflampe verbessert. Die Linie 3 der Figur 2 zeigt, daß durch Hinzufügen des erwähnten vierten Bestandteils die. Lichtausbeute bzw. Wirksamkeit von Leuchtstofflampen erhöht wird. Die Leuchtstoff zusammensetzungen entsprechen! den verschiedenen Punkten auf den Linien 3 und 4 der Figur 2 sind in der Tabelle II aufgeführt.

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Tabelle II

	1.Bestand teil (%-Gew.)	2.Bestand teil (%-Gew.)	3.Bestand teil (%-Gew.)	4.Bestand teil (%-Gew.)
Linie 3a	14	65	19	2
b	12	65	19	4
C	10	65	19	6
d	8	65	19	8
e	6	65	19	10
Linie 4 a	12	67	19	2
b	10	67	19	4
C	8	67	19	6
d	6	67	19	8
e	4	67	19	10

Die folgenden zwei Tatsachen beweisen die Wirksamkeit einer Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung: 1) Das Emissionsspektrum des Grünbereiches der ,Leuchtstoff-Zusammensetzung nach der Erfindung zeigt tatsächlich eine geringere Leuchtwirksamkeit als das Emissionsspektrum eines Grünlicht emittierenden Leuchtstoffes mit dem Seltenen Erden-Aktivator nach dem Stand der Technik, wobei jedoch bei der Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung die hohe Iiichtausbeute des bläulich-grünen Emissionsspektrums, welches eine Spitze oder Spitzenwert auf der längeren Wellenlängenseitf? als das Emissionsspektrum nach dem Stand der Technik aufweist, eine schmale halbbreite Spitze oder Spitzenwert in der Nähe einer Wellenlänge von 450 ran zeigt, wodurch die niedrige Lichtausbeute des zuvor er-

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wähnten Grün-Emissionsspektrums kompensiert wird.

2) Das bläulich-grüne Emissionsspektrum der Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung enthält einen extrem kleinen Anteil der Quecksilberspektrallinienenergie mit der Wellenlänge von 405 und 436 nm> die große Schwierigkeiten bei der Verbesserung der Farbwiedergabe einer Leuchtstofflampe mit sich bringen und dadurch einen grossen Beitrag zur Erhöhung der Farbwiedergabe liefern.

Der erste Bestandteil einer Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung, der bei einer Leuchtstofflampe verwendet wird, wird in geeigneter Weise aus einem Strontiumc^lorosilikat-Leuchtstoff hergestellt, der durch zweiwertiges Europium aktiviert wird und dessen Spitzenwellenlänge nahe bei 490 nm liegt und dessen halbe Breite oder Weite eine Wellenlänge von ca. 70 nm aufweist. Andere Materialien, die als erster Bestandteil verwendet werden können, enthalten Calcium. Magnesiumsilikat-Leuchtstoff (Phosphor), Strontium . Magnesiumsilikat-Leuchtstoff (Phosphor) und Bariumsilikat-Leuchtstoff (Phosphor), die alle durch zweiwertiges Europium aktiviert sind, sind speziell als dritter Bestandteil geeignet, wie auch der bekannte Yttriumoxid-Leuchtstoff (Phosphor), der durch dreiwertiges Europium aktiviert ist und dessen Spitzenwellenlänge nahe bei 610 nm liegt. Der zweite und vierte Bestandteil kann aus dem bekannten Strontiumhalophosphat-Leuchtstoff (Phosphor) bestehen, der durch zweiwertiges Mangan und dreiwertiges Antimon aktiviert wird und die gleiche Eigenschaft wie der herkömmliche Calciumhalophosphat-Leuchtstoff (Phosphor) aufweist, jedoch weniger kostspielig ist, wobei hinsichtlich des zuvor erwähnten Strontiumhalophosphat-Leuchtstoffes (Phosphor) die Möglichkeit bekannt ist, das Spitzenverhältnis und die Spitzenwellenlänge des Mn-Bandes und des Sb-Bandes durch Veränderung des Mischverhältnisses zwischen Mn und Sb wie auch

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-y-

zwischen F und Cl zu ändern. Die Veränderung des Spitzenverhältnisses und der Spitzenwellenlänge des Mn-Bandes und des Sb-Bandes kann durch Strontiumhalophosphat-Leuchtstoff (Phosphor) erreicht werden, der gleichzeitig als zweiter und vierter Bestandteil wirkt und der in geeigneter Weise in die Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung eingebaut werden kann.

Die ausgezogene Kurve 5 und die unterbrochene Kurve 6 der Figur 3 zeigen jeweils die Spektralenergieverteilung von Strontiumchlorosilikat-Leuchtstoff (Phosphor) und Strontiummagnesiumsilikat-Leuchtstoff (Phosphor), die beide durch zweiwertiges Europium aktiviert sind und als erster Bestandteil (Leuchtstoff A) verwendet werden. Die ausgezogene Kurve 7 der Figur 3 zeigt die Spektralenergieverteilung von Yttriumoxid-Leuchtstoff (Phosphor), der durch dreiwertiges Europium aktiviert ist und als dritter Bestandteil (Leuchtstoff C) verwendet wird. Die Kurve 8, 9 der Fig. 4 zeigt jeweils die Spektralenergieverteilung des zweiten und vierten Bestandteils, und zwar getrennt ermittelt. In Figur 5 veranschaulichen die Kuryen 10 bis 14 die Spektralenergieverteilung der verschiedenen Formen von Strontiumhalophosphat (Leuchtstoff B), der gemäß den folgenden Beispielen hergestellt wird und gleichzeitig als zweiter und vierter Bestandteil dient.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sollen im folgenden Beispiele erläutert werden, und zwar hinsichtlich der Herstellung einer Leuchtstofflampe aus den verschiedenen Leuchtstoff zusammensetzungen nach der Erfindung.

Beispiel 1

Eine Leuchtstoffzusammensetzung wurde aus Strontiumchlorosilikat hergestellt, welches durch zweiwertiges Europium

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aktiviert wurde (Sr₂ Si₃Og · 2Sr Cl₂/Eu⁺²) (Leuchtstoff A); Strontiumhalophosphat, aktiviert durch Mangan und

⁺²

Antimon OSr

· SrP₂/Sb, Mn) (Leuchtstoff B , bei

welchem die maximale Strahlungsenergie des Sb-Bandes ca. 40 % derjenigen des Mn-Bandes beträgt, wie durch die Kurve 12 in Figur 5 gezeigt ist und wobei das Mn-Band eine Spitze oder einen Spitzenwert bei einer Wellenlänge von 560 nm aufweist); und Yttriumoxid-Leuchtstoff (Phosphor), aktiviert durch dreiwertiges Europium (Y₃O₃ / Eu ) (Leuchtstoff C). Die drei Leuchtstoffe A, B, C wurden in einem solchen Gewichtsverhaltnis gemischt, daß eine Lichtemissionsfarbe eine Farbart (X = 0,405, Y = 0,391) an der Stelle 15 des CIE-Farbdiagramms der Figur 7 zeigte. Die auf diese Weise hergestellte Leuchtstoffzusammensetzung wurde auf der Innenwand eines Glasrohres mit 32 mm Innendurchmesser aufgebracht, um eine Leuchtstofflampe mit 40 Watt nach dem herkömmlichen Prozeß für einen Versuch herzustellen. Die Lichtausbeute bzw. Wirksamkeit und der Farbwiedergabeindex dieser Leuchtstofflampe wurde dann gemäß den folgenden Werten ermittelt:

Tabelle III

Farbtempe ratur (K)	Lichtaus beute (lm/W)	Farbwieder gabe-Index (Ra)	Sb-Band/ Mn-Band (%)
3500	83	84	40

Beispiel 2

Eine Leuchtstofflampe wurde für Versuchszwecke in der im wesentlichen gleichen Weise wie bei dem Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, daß der Leuchtstoff B aus Strontium-

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halophosphat bestand, der durch Mangan und Antimon aktiviert wurde (3Sr, ^°a^o " ^SrF2 ^ ^S^' ^^ ' ^w°k^ei Spitzenstrahlungsenergie des Sb-Bandes ca. 10 % derjenigen des Mn-Bandes ausmacht, wie dies durch die Kurve 10 der Figur 5 angedeutet ist und wobei das Mn-Band eine Spitzenstrahlungsenergie bei einer Wellenlänge von 560 nm aufweist und wobei die Eigenschaft einer auf diese Weise hergestellten und gemessenen Leuchtstofflampe sich aus der folgenden Tabelle ergibt:

Tabelle IV

Farbtempe ratur (K)	Lichtaus beute (lm/W)	Farbwieder gabe-Index (Ra)	Sb-Band / Mn-Band (%)
3500	80	88	10

Ein Vergleich zwischen den Beispielen 3 und 4 zeigt, daß dort, wo Licht bei einer Färbtemperatur von 3500° K ausgesendet wird, die Farbenwiedergabe besser ist, zumal die Strahlungsenergie des Sb-Bandes ein kleineres·Verhältnis gegenüber demjenigen des Mn-Bandes aufweist. ,* '

Beispiel 3

Eine Leuchtstoffzusammensetzung wurde dadurch hergestellt, indem man die drei gleichen Bestandteile (Leuchtstoffe A, B und C) wie bei dem Beispiel 1 gemischt hat und zwar in einem solchen Gewichtsverhältnis, daß eine Lichtemissionsfarbe eine Farbart (X = 0,372, Y = 0,372 bei einer Farbtemperatur von 4200° K) an der Stelle 16 der Figur 7 besaß. Für Versuchszwecke wurde eine Leuchtstofflampe mit der zuvor

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erwähnten Leuchtstoffzusammensetzung in der gleichen Weise wie bei dem Beispiel 1 hergestellt. Die Eigenschaften der Leuchtstofflampe ergaben sich dann wie folgt:

Tabelle V

I Farbtempe ratur (K)	Lichtaus beute Um/W)	Farbwieder gabe-Index (Ra)	Sb-Band / Mn-Band (%)
4200	81	92	40

Beispiel 4

Eine Leuchtstoffzusammensetzung wurde aus Strontium . Magnesiumsilikat, aktiviert durch zweiwertiges Europium (Sr₂ Mg Si₃O₇ /Eu⁺ ) (Leuchtstoff A) hergestellt, dessen Spitzenstrahlungsenergie an einer Wellenlänge von ca. nm auftritt und dessen Halbbreite eine Wellenlänge von ca. 50 nm besitzt und wobei ferner die gleichen Bestandteile wie bei dem Beispiel 3 verwendet wurden, die gewöhnlich als Leuchtstoffe B und C wirken. Diese Bestandteile wurden in einem solchen spezifischen Gewichts verhältnis.'gemischt, daß eine Lichtemissionsfarbe die gleiche Farbart besaß wie die Leuchtstoffzusammensetzung bei dem Beispiel 3. Es wurde für Versuchszwecke eine 40 Watt-Leuchtstofflampe hergestellt, und zwar unter Verwendung der Leuchtstoffzusammensetzung gemäß diesem Beispiel 4, und zwar auf die gleiche Weise wie dies an früherer Stelle beschrieben wurde. Die Eigenschaften dieser Leuchtstofflampe ergaben sich dann wie folgt:

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Tabelle VI

Farbtempe ratur ( K )	Lichtaus beute (lm/W)	Farbwieder gabe-Index (Ra)	Sb-Band / Mn-Band ( % )
4200	82	87	40

Beispiel 5

Eine Leuchtstoffzusammensetzung wurde aus den gleichen Leuchtstoffen A und C wie bei dem Beispiel 4 hergestellt und es wurde Strontiumhalophosphat, aktiviert durch Mangan und Antimon (3Sr, (PO₄), * ^SrF2 /Sb/ Mn) (Leuchtstoff B) verwendet, bei welchem die Spitzenstrahlungsenergie des Sb-Bandes ca. 60 % derjenigen des Mn-Bandes beträgt und wobei das Mn-Band eine Spitzenstrahlungsenergie bei einer Wellenlänge von 560 nm besitzt. Diese Bestandteile A, B und C wurden in einem solchen Gewichtsverhältnis gemischt, daß eine Lichtemissionsfarbe eine Farbart (chromaticity) (X = 0,349, Y = 0,365 bei einer Farbtemperatur von 4200° K) an einer Stelle 17 der Figur 7 besaß. Eine 40 Watt-Leuchtstofflampe wurde für Versuchszwecke unter Anwendung der zuvor erwähnten Leuchtstoffmischung in der gleichen Weise, wie bereits beschrieben wurde, hergestellt. Die Eigenschaften dieser Leuchtstofflampe ergaben sich wie folgt:

Tabelle VII

Farbtempe ratur ( K )	Lichtaus beute (lm/W)	Farbwieder gabe-Index (Ra)	Sb-Band / Mn-Band ( % )
4900	80	88	60

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Die LeuchtstoffZusammensetzungen, die gemäß den Beispielen 1 bis 5 hergestellt wurden, sind kollektiv in der folgenden Tabelle VIII zusammengestellt:

Tabelle VIII

Beispiel	Leuchtstoff A (%-Gew.)	Leuchtstoff B (%-Gew.)	Leuchtstoff C %-Gew.)
1	5	79	16
2	8	73	19
3	13	68	19
4	17	66	17
5	15	67	18

Wie sich aus den vorangegangenen Beispielen 1 bis 5 ergibt, besitzt eine Leuchtstofflampe mit der Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung, die also aus den Leuchtstoffen A, B und C zusammengesetzt ist, die gleichen Eigenschaften oder, bessere Eigenschaften als eine Leuchtstofflampe mit einer bekannten Leuchtstoffzusammensetzung (beispielsweise Lichtausbeute 80 lm/W und Farbwiedergabe-Index von Ra 85), wobei bei der bekannten Zusammensetzung ein Grünlicht emittierender und durch Seltene Erder aktivierter Bestandteil enthalten ist. Eine Leuchtstofflampe mit Merkmalen nach der Erfindung mit einer Leuchtstoffzusammensetzung, deren Bestandteil aus Strontiumhalophosphat eine stabile Eigenschaft besitzt, wird für praktische Zwecke bevorzugt. Die Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung, die keinen kostspieligen Grünlicht emittierenden und durch Seltene Erden aktivierten Leuchtstoff enthält, bietet einen großen Vorteil hinsichtlich der Reduzierung der Herstellungs-

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kosten einer Leuchtstofflampe. Eine Leuchtstofflampe mit der Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung bietet einen hervorragenden Effekt bei einer Farbtemperatur von beispielsweise 2800 bis 5000° K.

Zur Lösung der Aufgabe der Erfindung kann ein erster Bestandteil (Leuchtstoff A) aus anderen Materialien als den in den Beispielen 1 bis 5 beschriebenen Materialien hergestellt werden. Es ist nämlich möglich, mit der derselben Wirkung Calcium . Magnesiumsilikat-Leuchtstoff (Phosphor), aktiviert durch zweiwertiges Europium (Ca, Mg Si₀ O₀ /

+2
Eu ) zu verwenden, dessen Spitzenstrahlungsenergie in der Nähe einer Wellenlänge von 475 nm auftritt und deren Halbbreite eine Wellenlänge von ca. 60 nm besitzt, oder indem man Bariumsilikat-Leuchtstoff (Phosphor) verwendet, der durch zweiwertiges Europium aktiviert ist (Ba₂ Si₃ O₀ / Eu ), dessen Spitzenstrahlungsenergie in der Nähe einer Wellenlänge von 485 nm erscheint und dessen Halbbreite eine Wellenlänge von ca. 90 nm besitzt.

Zur Veranschaulichung ist die Konstruktion einer Leuchtstofflampe mit Merkmalen nach der Erfindung in Figur 8 veranschaulicht. Ein Glasrohr 20 ist mit einem Film 21 aus einer Leuchtstoffzusammensetzung nach der Erfindung beschichtet, wobei diese Leuchtstoffzusammensetzung aus dem ersten bis vierten Bestandteil gebildet wurde. Beide Enden des Glasrohres 20 sind mit Verschlußteilen 22, .23 ausgestattet. Elektroden 18 und 19 sind mit Hilfe von Endsockel-Durchführungen 24, 25 nach außen geführt.

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Claims

- us -

Patentansprüche

Leuchtstofflampe mit einem avakuierten bzw. vakuumdichten Kolben, der mit Elektroden ausgestattet ist, zwischen welchen Entladungen stattfinden, wenn sich die Leuchtstofflampe in Betrieb befindet, und wobei eine Schicht aus einer Leuchtstoffzusammensetzung zur Anwendung gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffschicht aus einer Leuchtstoffzusammensetzung mit einem ersten lichtemittierenden Material besteht, welches ein Emissionsspektrum mit einer Spitze oder einem Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 465 und 490 nm und einer halben Breite zwischen 30 und 120 nm besitzt, weiter aus einem zweiten lichtemittierenden Material besteht, dessen Emissionsspektrum eine Spitze oder einen Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 550 und 580 nm aufweist und eine kleinere Halbbreite als 110 nm besitzt, aus einem dritten lichtemittierenden Material besteht, dessen Emissionsspektrum eine Spitze oder einen Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 600 und 620 nm aufweist, und aus einem vierten lichtemittierenden Material besteht, dessen Emissionsspektrum eine Spitze oder einen Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 480 und 500 nm besitzt.
2. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste lichtemittierende Material ein Emissionsspektrum mit einer Spitze oder einem Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 480 und 490 nm und einer halben Breite zwischen 70 und 100 nm aufweist; daß das zweite lichtemittierende Material ein Emissionsspektrum mit einer Spitze oder einem Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 560 und 570 nm

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und einer kleineren Halbbreite als 110 nm aufweist, daß weiter das dritte lichtemittierende Material ein Emissionsspektrum mit einem Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 610 und 620 nm besitzt, und daß das vierte lichtemittierende Material ein Emissionsspektrum mit einem Spitzenwert in dem Wellenlängenbereich zwischen 480 und 490 nm aufweist.
3. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste lichtemittierende Material aus einem Silikat-Leuchtstoff (Phosphor) besteht, der durch zweiwertiges Europium aktiviert ist und aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Strontiumchlorosilikat, Calcium . Magnesiumsilikat, Strontium . Magnesiumsilikat und Bariumsilikat besteht.
4. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und das vierte lichtemittierende Material aus Strontiumhalophosphat-Leuchtstoff (Phosphor) besteht, der durch Mangan und Antimon aktiviert ist.
5. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte lichtemittierende Material aus Yttriumoxid-Leuchtstoff (Phosphor), welches durch dreiwertiges Europium aktiviert ist, besteht.
6. Leuchtstofflampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste lichtemittierende Material aus einem Silikat-Leuchtstoff (Phosphor), der durch zweiwertiges Europium aktiviert ist, besteht, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Strontiumchlorosilikat, Calcium . Magnesiumsilikat, Strontium . Magnesiumsilikat und Bariumsilikat besteht; daß weiter

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das zweite und das vierte lichtemittierende Material aus Strontiumhalophosphat, welches durch Magnesium und Antimon aktiviert ist, besteht, und daß das dritte lichtemittierende Material aus Yttriumoxid, welches durch dreiwertiges Europium aktiviert ist, besteht.

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