DE3021234A1

DE3021234A1 - Leuchtstofflampe mit doppelter phosphorschicht

Info

Publication number: DE3021234A1
Application number: DE19803021234
Authority: DE
Inventors: Jospeh A Roy; Fred R Taubner
Original assignee: GTE Products Corp
Current assignee: Flowil International Lighting Holding BV
Priority date: 1979-06-11
Filing date: 1980-06-04
Publication date: 1980-12-18
Also published as: CA1157506A; FR2458896A1; GB2052850B; GB2052850A; DE3021234C2; NL8003384A; BE883727A; FR2458896B1; JPS565365U; US4431941A

Description

PATENTANWALT c

DR. CLAUS REINLÄNDER DIPL.-ING. KLAUS BERNHARDT

Orthstraße 12 . D-8000 München 60 · Telefon 832024/5 Telex 5212744 · Telegramme Interpatent

S6 P278 D

GTE PRODUCTS CORPORATION Wilmington, Delaware, USA

Leuchtstofflampe mit doppelter Phosphorschicht

Priorität: 11. Juni 1979 - USA - Serial No. 47

Zusammenfassung

Eine Leuchtstofflampe mit zwei Leuchtstoffschichten, bei der der Leuchtstoff der ersten Schicht billiger ist als der Leuchtstoff der zweiten Schicht, wird beschrieben. Die zweite Phosphorschicht verbessert den Lampenwi rkungsgrad.

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft Leuchtstofflampen mit zwei Phosphorschichten übereinander. Solche übereinander liegenden Doppelschichten werden dazu verwendet, den zeitlichen Abfall des Lichtstroms zu verringern oder die Leuchtstoffkosten zu reduzieren.

Bei einer bekannten Leuchtstofflampe (US-PS 36 02 757) sorgt die erste oder äußere Leuchtstoffschicht für eine gewünschte Lichtfarbe, hat jedoch starken Lichtstromabfall mit der Zeit. Die zweite oder innere Schicht hat einen geringen Lichtstromabfall mit der Zeit und dient dazu, die äußere Schicht gegen schädigende kurzwellige Strahlung von der Bogenentladung abzuschirmen, so daß der Lichtstromabfall der Lampe mit der Betn'ebszeit verringert wird.

Bei einer anderen bekannten Leuchtstofflampe (US-PS 36 02 758) besteht die äußere Leuchtstoffschicht aus einem relativ billigen Material, während die innere Leuchtstoffschicht aus einem teureren Material besteht. Diese Anordnung erlaubt es, eine geringere Menge des teureren Materials zu verwenden, das dazu notwendig ist, eine gewünschte spektrale Energieverteilung zu erhalten, als wenn beide Materialien gemischt und als Einzelschicht aufgebracht worden wären.

Bei einer anderen bekannten Leuchtstofflampe (US-PS 40 88 923) wird ebenfalls eine äußere Schicht aus billigem Leuchtstoff und eine innere Schicht aus einem teureren Leuchtstoff verwendet. Bei dieser bekannten Lampe wird Hauptgewicht auf die Lichtfarbe gelegt und gefordert, daß die Innenschicht ausreichend dick ist, um wenigstens 80 % der Ultraviolettstrahlung von der Bogenentladung in Licht umzuwandeln.

Hauptgesichtspunkt der Erfindung ist der Lampenwirkungsgrad in Beziehung zu Wirtschaftlichkeitsfragen. Es ist erwünscht, Leuchtstofflampen verfügbar zu haben, die einen besseren Wirkungsgrad haben, als diejenigen, die heute allgemein verwendet werden, und zwar wegen der Energieknappheit. Die Lampen müssen jedoch zu einem Preis angeboten werden können, der ausreichend niedrig liegt, um sie akzeptabel zu machen. Durch die Erfindung wird deshalb eine Lampe geschaffen, bei der die innere Leuchtstoffschicht, die einen besseren Wirkungsgrad bei der Umwandlung ultravioletter Strahlung in sichtbares Licht als die äußere Leuchtstoffschicht hat, so dünn, daß sie weniger als 80 % der Entladungsstrahlung in Licht umwandelt, der Rest dringt zur äußeren Schicht durch. Da der teure innere Leuchtstoff jedoch etwa

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40 mal soviel kostet als der äußere Leuchtstoff, erlaubt die Verwendung einer geringeren Menge des inneren Leuchtstoffs einen Lampenpreis, der vom Markt akzeptiert wird. Die Menge des inneren Leuchtstoffs soll in dem Bereich liegen, wo ein kleiner Anstieg der Menge des Leuchtstoffs in einem proportional größeren Anstieg des Wirkungsgrades der Lampe resultiert, soll jedoch auch für einen merklichen Wirkungsgradanstieg sorgen. Dieser Bereich liegt zwischen etwa 3 und 18 %, d. h. die Menge an teurem inneren Leuchtstoff, der aus einer Mischung aus linienemittierenden oder in einem schmalen Band emittierenden Leuchtstoffen mit hohem Wirkungsgrad besteht, soll im Bereich von etwa 3 bis 18 Gewichtsprozent der gesamten Leuchtstoffmenge in beiden Schichten liegen.

In der Zeichnung ist eine Leuchtstofflampe, teilweise geschnitten, nach der Erfindung dargestellt.

Die Lampe besteht aus einem dichten Glaskolben 1 mit Elektroden 2 an jedem Ende. Der Kolben 1 enthält die übliche die Entladung unterhaltende Füllung aus Quecksilber und einem inerten Gas. Auf der Innenwand des Kolbens ist eine erste oder äußere Schicht 3 aus Leuchtstoff angeordnet. Eine zweite oder innere Leuchtstoffschicht ist auf der Schicht 3 angeordnet. Die Phosphorschicht 3 kann aus einem Kalzium- und/oder Strontium-Haiophosphat bestehen, das mit Antimon und/oder Mangan aktiviert ist, wie er üblicherweise in Leuchtstofflampen verwendet wird. Die Leuchtstoffschicht 4 kann aus einem bekannten Dreikomponenten-Leuchtstoff (US-PS 40 88 923) bestehen, nämlich einer Mischung aus rotemittierendem Yttriumoxyd, das mit dreiwertigem Europium aktiviert ist, einem grünemittierenden Cerium-Magnesium-Aluminat, das durch dreiwertiges Terbium aktiviert ist,und einem blauemittierenden Barium-Magnesium-Aluminat, das mit zweiwertigem Europium aktiviert ist.

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Bei einem AusfUhrungsbeispiel war die Leuchtstoffschicht 3 ein Kaltweiß-Halophosphat, bestehend aus Kadmium-Kaizium-Fluorochlorophosphat, aktiviert mit Mangan und Antimon. Die Phosphorschicht bestand aus der erwähnten Dreikomponenten-Mischung aus rot, grün bzw. blauemittierenden Leuchtstoffen im Verhältnis von 48 : 41 : Der Lichtstrom von einer stark mit Strom belasteten Lampe vom Typ T8 (25 mm Durchmesser) von 1,5 m (5 Fuß) Länge und 58 Watt Leistungsaufnahme nur mit Leuchtstoffschicht 3 betrug 4560 Lumen. Wenn die Leuchtstoffschicht 4 dieser überlagert wurde, und zwar in Mengen von 0,6 Gramm Leuchtstoffschicht 4 auf 5,3 Gramm Leuchtstoffschicht 3, was äquivalent ist 10,1 Gewichtsprozent des Dreikomponentenleuchtstoffs in der oben angegebenen Zusammensetzung stieg der Lichtstrom auf 5000 Lumen, ein Anstieg um 440 Lumen. Bei 3 Gewichtsprozent des Drei komponenten!euchtstoffs würde der Lichtstrom etwa 4720 Lumen betragen, ein Anstieg um etwa 160 Lumen. Bei 18 Gewichtsprozent würde der Lichtstrom etwa 5230 Lumen betragen, ein Anstieg um 670 Lumen. Der Wirkungsgrad des Dreikomponenten-Leuchtstoffs bei der Umwandlung von ultravioletter Strahlung in sichtbares Licht ist etwa 18 % größer als der des Halophosphats.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche

Iv Leuchtstofflampe mit einem Glaskolben mit Elektroden an den Enden, der eine eine Entladung unterhaltende und Ultraviolettstrahlung emittierende Füllung aus Quecksilber und einem inerten Gas enthält, einer ersten Leuchtstoffschicht, die auf der Kolbeninnenwand angeordnet ist, und einer zweiten Leuchtstoffschicht, die über der ersten Leuchtstoffschicht angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff der ersten Schicht billiger ist als der Leuchtstoff der zweiten Schicht, während der Wirkungsgrad der Lampe beim Umwandeln von ultravioletter Strahlung in sichtbares Licht wegen der doppelten Leuchtstoffschicht größer ist als wenn nur die erste Leuchtstoffschicht vorhanden wäre.
2. Lampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff der zweiten Schicht etwa 3 bis 18 Gewichtsprozent der gesamten Leuchtstoffmenge in beiden Schichten ausmacht.
3. Lampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff der zweiten Schicht aus einer Mischung von Linien oder in einem schmalen Band emittierenden Leuchtstoffen besteht, wobei der Wirkungsgrad der Mischung bei der Umwandlung von Ultraviolettstrahlung in sichtbares Licht größer ist als der Wirkungsgrad des Leuchtstoffs in der ersten Schicht.

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ORIGINAL INSPECTED