DE3326921C2

DE3326921C2 -

Info

Publication number: DE3326921C2
Application number: DE3326921A
Authority: DE
Inventors: Katsuo Yokohama Kanagawa Jp Murakami; Saburo Kamakura Kanagawa Jp Umeda; Hitoshi Yokohama Kanagawa Jp Yamazaki; Norihiko Kawaskai Kanagawa Jp Tanaka; Hiroshi Tokyo Jp Ito
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1982-07-26
Filing date: 1983-07-26
Publication date: 1987-09-03
Also published as: FR2537151A1; CA1211781A; GB8320036D0; GB2124243A; JPH0119720B2; NL188756C; JPS5920378A; NL8302657A; GB2124243B; DE3348146C2; FR2537151B1; NL188756B; DE3326921A1

Description

Die Erfindung betrifft eine neue Art von grünes Licht aussendenden phosphoreszenzfähigen Stoffen sowie deren Verwendung in Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen. -Grünes Licht ausstrahlende, phosphoreszenzfähige Stoffe, in denen Terbium (Tb) als Aktivator verwendet wird, haben zahlreiche praktische Anwendungsgebiete gefunden und werden in großem Umfang in Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen, Hochdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen, Kathodenstrahlröhren und anderen Vorrichtungen verwendet. Beispielsweise ist in der JP-AS 48-22117 ein Gemisch von blaues, grünes und rot-oranges Licht ausstrahlenden phosphoreszenzfähigen Stoffen mit verhältnismäßig enger Spektralverteilung zur Verwendung in einer Dreibanden-Fluoreszenzlampe beschrieben. In der JP-OS 50-61887 ist eine grünes Licht ausstrahlende Fluoreszenzlampe für Kopiergeräte beschrieben.

Im Stand der Technik ist eine Anzahl von mit Terbium aktivierten phosphoreszenzfähigen Stoffen (nachstehend als "Phosphoren" bezeichnet) beschrieben. Mit Terbium aktivierte Cerorthophosphat-Phosphoren [(Ce, Tb) PO₄], wurden in "The Journal of Chemical Physics", Bd. 51 (1969), S. 3252 eingeführt. Auch mit Terbium aktivierte Lanthan-Cerorthophosphat- Phosphoren [(Ce, La, Tb)PO₄] sind aus der JP-OS 54-56086 bekannt. Das Cer (Ce) absorbiert in diesen Phosphoren ultraviolette Strahlung. Die absorbierte Energie wird auf Terbium übertragen und grünes Licht wird vom Terbium ausgestrahlt, wobei sein Emissionsspektrum ein Maximum in der Nähe von 545 nm hat.

Bei der Verwendung dieser Orthophosphat-Phosphoren in Quecksilberdampf-Entladungslampen besitzen die erhaltenen Lampen jedoch eine Abstrahlungsleistung, die weit unter derjenigen liegt, die auf der Grundlage der Pulverhelligkeit der Phosphoren zu erwarten wäre. Im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß zwei Hauptursachen für die niedrige Abstrahlungsleistung von Quecksilberdampf-Entladungslampen mit Orthophosphat-Phosphoren verantwortlich sind. Eine Ursache besteht darin, daß das Erhitzen an der Luft rasch zu einer Oxidation des Cers in den Phosphoren führt (Übergang vom Oxidationsgrad 3 zum Oxidationsgrad 4). Deshalb hat das Erhitzen bei der Lampenherstellung eine deutliche Abnahme der Helligkeit zur Folge. Die andere Ursache für die geringe Abstrahlungsleistung besteht darin, daß in Niederdruck-Quecksilberdampflampen Bestrahlung durch ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von 185 nm das durch die Entladung erzeugt wird, eine Abnahme der Helligkeit in sehr kurzer Zeit verursacht.

Aus der DE-OS 28 20 889 sind ebenfalls phosphoreszenzfähige Stoffe bekannt, die ein Phosphat der Elemente Cer, Terbium und Gadolinium sowie Alkalimetalle enthalten können, wobei die verschiedenen Bestandteile in bestimmten Verhältnissen zueinander stehen sollen.

Aus der DE-OS 19 48 066 sind Leuchtstoffe mit grüner Lumineszenz bei Kathodenstrahlerregung bekannt, die Phosphate von Cer und Terbium sowie von ein- bis vierwertigen Metallionen enthalten. Dabei kann ein Teil des Cer durch ein dreiwertiges Kation oder durch eine Kombination eines vierwertigen Kations mit einem einwertigen oder zweiwertigen Kation ersetzt werden.

Aus der JP-OS 52-75674 ist die Verwendung eines Alkalimetalls zusammen mit einem Cer-Terbiumphosphat für eine fluoreszierende Substanz bekannt.

Bei den aus diesen Druckschriften bekannten Phosphoren treten jedoch ebenfalls die vorstehend erläuterten Schwierigkeiten auf.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, phosphoreszenzfähige Stoffe bereitzustellen, die höchstens eine geringe Verschlechterung ihrer Güte während des Erhitzens erleiden und die bei der Verwendung in Quecksilberdampf- Entladungslampen nur eine geringe Abnahme der Abstrahlungsleistung zeigen und gute Farbausbeute aufweisen.

Diese Aufgabe wird durch die phosphoreszenzfähigen Stoffe gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Emissionsspektrum des phosphoreszenzfähigen Stoffes der Erfindung gemäß Beispiel 8;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Niederdruck-Quecksilberdampflampe, in der ein phosphoreszenzfähiger Stoff der Erfindung verwendet wird;

Fig. 3 die spektrale Verteilung der Abstrahlung einer fluoreszierenden Lampe, in der der phosphoreszenzfähige Stoff der Erfindung gemäß Beispiel 45 verwendet wird.

Die Phosphoren der Erfindung umfassen ein Phosphat der Gruppe III B-Elemente Cer und Terbium, oder von Cer, Terbium und mindestens einem weiteren Element der Gruppe III B des Periodensystems, das aus der Gruppe Lanthan, Yttrium, Gadolinium und Lutetium ausgewählt ist. Ferner umfassen sie mindestens ein Element aus der Gruppe Fluor, Indium und Bor sowie vorzugsweise mindestens ein Alkalimetall. Die Phosphoren besitzen eine monokline, monazitartige Kristallstruktur. Bei Verwendung der Phosphoren in Niederdruck-Quecksilberdampf- Entladungslampen bestehen entweder alle oder ein Teil der Phosphorschichten in der Lampe aus einem Phosphor der Erfindung. Jede der Schichten schließt vorzugsweise einen rot-oranges Licht abstrahlenden Phosphor und einen der vorstehend beschriebenen Phosphoren der Erfindung oder einen rot-oranges Licht abstrahlenden Phosphor, einen der Phosphoren der Erfindung und einen blaues Licht abstrahlenden Phosphor ein.

Der bekannte, mit Terbium aktivierte Cerorthophosphat- Phosphor und der ebenfalls bekannte, mit Terbium aktivierte Lanthan-Cerorthophosphat-Phosphor besitzen beide monokline, monazitartige Kristallstrukturen. Die Phosphoren der Erfindung weisen die gleiche Art Kristallstruktur auf. Wie die bekannten Phosphoren sind auch die Phosphoren der Erfindung Cer, Terbium und gegebenenfalls Lanthan enthaltende Phosphate. Sie unterscheiden sich aber wesentlich von den bekannten Phosphoren dadurch, daß sie mindestens ein Element aus der Gruppe Fluor, Indium und Bor enthalten.

Der Einbau dieser Elemente erniedrigt die Helligkeitsabnahme infolge des Erhitzens auf ein Minimum, vermindert die Helligkeitsabnahme, die aus der Bestrahlung mit ultraviolettem Licht von 185 nm folgt und erhöht die Pulverhelligkeit. Dementsprechend eignen sich die Phosphoren der Erfindung besonders gut zur Verwendung in Quecksilberdampf-Entladungslampen. Die Phosphoren können nicht nur durch UV-Licht, sondern auch durch Elektronen angeregt und deshalb auch in Kathodenstrahlröhren und ähnlichen Vorrichtungen verwendet werden.

Nachstehend wird die Erfindung mit einer Anzahl von Beispielen weiter erläutert, in denen die Wirkung von Änderungen in der Zusammensetzung auf die Eigenschaften der Phosphoren sowie bevorzugte Zusammensetzungen der Phosphoren der Erfindung gezeigt werden.

Beispiel 1

Lanthanoxid (La₂O₃), Cernitrat [Ce(NO₃)₃ · 6H₂O] und Terbiumoxid (Tb₄O₇) werden in Salpetersäure zu 10 Liter einer Lösung gelöst, die 0,65 Grammatome Lanthan, 0,15 Grammatome Cer und 0,20 Grammatome Terbium enthält. Diese Lösung wird nach und nach tropfenweise in 10 Liter einer Lösung eingebracht, die 2,4 Mol Oxalsäure enthält. Die Umsetzung wird bei etwa 80°C durchgeführt. Der erhaltene Oxalatniederschlag wird filtriert und getrocknet. Dann wird das Oxalat etwa 1 Stunde auf 1000 bis 1100°C erhitzt, um es in ein Oxid überzuführen. Das erhaltene Oxid wird sorgfältig mit 0,90 Mol Diammoniumhydrogenphosphat [(NH₄)₂HPO₄] und 0,10 Mol Borsäure (H₃BO₃) vermischt und dann 1 Stunde in reduzierender Atmosphäre (Stickstoff mit einem Gehalt von 5% Wasserstoff) bei 1200°C geglüht. Das geglühte Produkt wird pulverisiert und dann gesiebt, wobei ein phosphoreszenzfähiger Stoff erhalten wird, der die Zusammensetzung

(La_0,65Ce_0,15Tb_0,20)₂O₃ · 0,90P₂O₅ · 0,10B₂O₃

aufweist.

Bei der Anregung mit UV-Licht von 254 nm emittiert der Stoff stark grünes Licht und erzeugt ein Emissionsspektrum mit einem Maximum in der Nähe von 545 nm. Die Pulverhelligkeit beträgt 100, ebenso wie bei dem bekannten Phosphor (La_0,65Ce_0,15Tb_0,20)PO₄. Nach 15 Minuten Wiedererhitzen an der Luft auf 600°C (fast die gleichen Bedingungen, die in der Glühstufe verwendet werden) nimmt jedoch die Pulverhelligkeit des bekannten Phosphors um 25% ab, während diejenige des Phosphors der Erfindung nur um 7% zurückgeht.

Zur Messung ihrer Dauerhaftigkeit unter Bestrahlung mit UV- Licht von 185 nm werden beide Phosphoren 30 Minuten unter Stickstoff mit einer Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe bestrahlt, die aus einer Quarzröhre besteht, die UV-Licht von 185 und 254 nm abstrahlt. Nach 30 Minuten hat die Pulverhelligkeit des bekannten Phosphors um 7% abgenommen, diejenige des Phosphors der Erfindung jedoch nur um 4%.

Zur Bestimmung der Abstrahlleistung werden die Phosphoren in üblicher Weise in 40 Watt Fluoreszenzlampen (FL40S) eingebracht. Die Leistung des bekannten Phosphors beträgt 4350 Lumen, während der Phosphor der Erfindung eine Leistung von 4750 Lumen zeigt.

Beispiele 2 bis 7

Nach dem Verfahren von Beispiel 1 werden Phosphoren mit unterschiedlichem Borgehalt hergestellt. Zusammensetzung und Eigenschaften der erhaltenen Phosphoren sind in Tabelle I aufgeführt.

Tabelle I

Die Röntgenbeugungsdiagramme der Stoffe der Beispiele 1 bis 6 gleichen stark denjenigen von monoklinen Monaziten, d. h. sie haben eine starke Ähnlichkeit mit dem Beugungsdiagramm des Stoffes von Vergleichsbeispiel 2. Das Röntgenbeugungsdiagramm des Stoffes von Beispiel 7 scheint eine Überlagerung des Beugungsdiagramms eines monoklinen Monazits und des Stoffes von Vergleichsbeispiel 1 zu sein. Der Stoff von Beispiel 7 ist somit vermutlich ein Gemisch dieser beiden.

Im Hinblick auf die Lampeneigenschaften ist der Borgehalt, wenn Bor alleine verwendet wird, pro Grammatom Elemente der Gruppe III B, d. h. Gesamtgehalt an Lanthan, Cer und Terbium, vorzugsweise nicht größer als 0,6 Grammatome und insbesondere nicht größer als 0,35, mindestens jedoch 0,05 Grammatome.

In den vorstehenden Beispielen besteht die Wirkung des Bor darin, die Umsetzung während der Herstellung nicht zu beschleunigen. Das Bor kann vermutlich Phosphor in dem phosphoreszenzfähigen Stoff ersetzen und übt eine bestimmte Wirkung auf die Grund-Kristallstruktur des phosphoreszenzfähigen Stoffes aus, die sich in der Tatsache zeigt, daß beim Dispergieren der Phosphoren der vorstehenden Beispiele in Wasser praktisch kein Bor gelöst wird. Auch wenn die Menge an Bor in den Phosphoren bis auf 0,6 Grammatome erhöht wird, was eine sehr große Menge darstellt, gleicht das Röntgenbeugungsdiagramm in hohem Maße denjenigen, die mit monoklinen Monaziten erhalten werden.

Beispiel 8

Nach dem Verfahren von Beispiel 1 wird ein Oxalatniederschlag hergestellt, der 0,65 Grammatome Lanthan, 0,15 Grammatome Cer und 0,20 Grammatome Terbium enthält. Der Niederschlag wird etwa 1 Stunde auf 1000 bis 1100°C erhitzt, wobei die Oxide erhalten werden. Diese Oxide werden sorgfältig mit 1,0 Mol Diammoniumhydrogenphosphat, 0,01 Mol Lithiumcarbonat (Li₂CO₃) und 0,04 Mol Borsäure vermischt, dann unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel geglüht. pulverisiert und gesiebt. Dabei wird ein Phosphor der Zusammensetzung

(La_0,65Ce_0,15Tb_0,20)₂O₃ · P₂O₅ · 0,02Li₂O₃ · 0,04B₂O₃

erhalten.

Bei der Erregung mit UV-Licht von 254 nm zeigt dieser Phosphor eine starke Ausstrahlung von grünem Licht. Fig. 1 zeigt das Emissionsspektrum dieses Phosphors. Er hat eine Pulverhelligkeit von 110, die nach dem Erhitzen an Luft auf 600°C um 5% abnimmt. Bestrahlung mit UV-Licht von 185 nm ergibt 2% Abnahme des Helligkeitsgrades. Die Abstrahlungsleistung einer Lampe, in der dieser Phosphor verwendet wird, beträgt 5150 Lumen. Er hat ein Röntgenbeugungsdiagramm, das demjenigen von monoklinen Monaziten sehr ähnlich ist. Die Eigenschaften dieses Phosphors sind in Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

Beispiele 9 bis 27

Unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 8 werden die in Tabelle II aufgeführten Phosphoren hergestellt, um die Wirkung der verschiedenen Elemente in verschiedenen Konzentrationen zu untersuchen. Von den in dieser Tabelle aufgeführten Phosphoren werden diejenigen, die ein Alkalimetall enthalten, unter Verwendung eines Carbonats des Alkalimetalls als Ausgangsverbindung hergestellt, während diejenigen, die Indium enthalten, mit Indiumnitrat-trihydrat [In(NO₃)₃3H₂O] als Ausgangsverbindung dargestellt werden. Nach Anregung mit UV-Licht von 254 nm zeigten alle Phosphoren von Tabelle II eine starke Emission von grünem Licht. Außerdem sind ihre Röntgenbeugungsdiagramme denjenigen von monoklinen Monaziten sehr ähnlich.

Der Vergleich der Eigenschaften der Phosphoren der Tabellen I und II zeigt klar, daß der gleichzeitige Einbau von Bor und einem Alkalimetall eine sehr günstige Wirkung hat. Die Pulverhelligkeit, die Abnahme der Helligkeit nach dem Erhitzen an der Luft auf 600°C und die Abnahme der Helligkeit nach der Bestrahlung mit UV-Licht von 185 nm sind sehr zufriedenstellend. Zusätzlich wird eine sehr hohe Lampen-Abstrahlleistung erhalten. Unter den verwendeten Alkalimetallen ist Lithium besonders wirksam.

Aus den Beispielen 8 bis 12 ist zu sehen, daß günstigerweise die Menge an Alkalimetall höchstens 0,2 Grammatom pro Grammatom Element der Gruppe III b (Gesamtgehalt von Lanthan, Cer und Terbium) beträgt. Der Vergleich der Tabellen I und II zeigt auch, daß die günstige Menge an Bor bei Phosphoren, die Bor und ein Alkalimetall enthalten, viel geringer ist als bei nur Bor enthaltenden Phosphoren. Gemäß Beispiel 9 ergibt sogar ein geringer Borgehalt von 0,01 Grammatome voll befriedigende Eigenschaften.

Der Einbau von Indium ergibt eine besonders geringe prozentuale Abnahme der Helligkeit infolge des Erhitzens in Luft auf 600°C. Pro Grammatom Element der Gruppe III B (Gesamtgehalt von Lanthan, Cer und Terbium) ist ein Indiumgehalt von höchstens 0,1 Grammatome günstig.

Beispiel 28

Unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 1 wird ein Oxalatniederschlag hergestellt, der 0,65 Grammatome Lanthan, 0,15 Grammatome Cer und 0,20 Grammatome Terbium enthält. Die Oxide werden durch etwa 1stündiges Erhitzen der erhaltenen Oxalate auf 1000 bis 1100°C erzeugt. Diese Oxide werden sorgfältig mit 1,00 Mol Diammoniumhydrogenphosphat und 0,025 Mol Lithiumfluorid (LiF) vermischt. Nach dem Glühen, Pulverisieren und Sieben unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 wird ein Phosphor mit der Zusammensetzung

(La_0,65Ce_0,15Tb_0,20)₂O₃ · 1,00P₂O₅ · 0,05 LiF

erhalten.

Durch Anregung dieses Phosphors mit UV-Licht von 254 nm wird eine starke Abstrahlung von grünem Licht erzeugt. Er hat eine Pulverhelligkeit von 109, die nach dem Erhitzen an Luft auf 600% um 6% abnimmt und nach Bestrahlung mit UV-Licht von 185 nm um 2% zurückgeht. Eine Lampe mit diesem Phosphor hat eine Abstrahlungsleistung von 5100 Lumen und der Phosphor weist ein Röntgenbeugungsdiagramm auf, das denjenigen von monoklinen Monaziten sehr ähnlich ist.

Beispiele 29-32

Nach dem Verfahren von Beispiel 28 werden entweder Lithiumfluorid oder Lanthanfluorid in verschiedenen Konzentrationen als Ausgangsstoffe eingesetzt. Die Gehalte und die Eigenschaften der dabei erhaltenen Phosphoren sind in Tabelle III zusammengefaßt.

Tabelle III

Alle diese Phosphoren haben Röntgenbeugungsdiagramme, die denjenigen von monoklinen Monaziten sehr ähnlich sind. Die Anregung mit UV-Licht von 254 nm ergibt eine starke Abstrahlung von grünem Licht. Pro Grammatom Element der Gruppe III B (Gesamtgehalt an Lanthan, Cer und Terbium) ist ein Fluorgehalt von höchstens 0,1 Grammatom wünschenswert.

Beispiele 33 bis 43

Nach dem Verfahren von Beispiel 1 werden Oxalate hergestellt, die verschiedene Mengen Lanthan, Cer, Terbium, Yttrium und Lutetium enthalten. Sodann wird unter Anwendung des Verfahrens von Beispiel 8 eine Anzahl von Phosphoren hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

Tabelle IV

Die Röntgenbeugungsdiagramme der Stoffe von Beispiel 33 bis 43 gleichen stark denen von monoklinen Monaziten. Die Erregung durch UV-Licht von 254 nm ergibt eine starke Abstrahlung von grünem Licht. Wenn der Cergehalt zunimmt, vergrößert sich auch die Helligkeitsabnahme infolge Bestrahlung durch UV-Licht von 185 nm. Aus diesem Grund ist, obwohl die Pulverhelligkeit bei verhältnismäßig hohem Cergehalt ein Maximum erreicht, die Lampen-Emissionsleistung bei einem verhältnismäßig niedrigen Cergehalt am höchsten. Pro Grammatom der Elemente von Gruppe III B in dem Phosphor (Gesamtgehalt an Lanthan, Cer und Terbium) beträgt der Cergehalt vorzugsweise mindestens 0,05 und höchstens 0,8 Grammatome. Wenn der Gehalt an Terbium 0,05 bis 0,3 Grammatome pro Grammatom der Elemente der Gruppe III b beträgt, kann ein heller Phosphor erhalten werden.

Die Beispiele 41 bis 43 zeigen, daß auch der Einbau der Elemente der Gruppe III B Gadolinium, Yttrium und Lutetium in die Phosphoren möglich ist.

Nachstehend wird eine Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe beschrieben, die eine Schicht mit einem erfindungsgemäßen phosphoreszenzfähigen Stoff aufweist. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform dieser Lampe ist eine 40 Watt- Entladungslampe mit üblichem Aufbau. Sie umfaßt eine geschlossene, längliche, lichtdurchlässige Kammer 1, ein Paar Entladungselektroden 2 und 3, die sich an gegenüberliegenden Enden der Kammer 1 befinden, eine Füllung 4, die das Quecksilber innerhalb der Kammer 1 eingeschlossen enthält, und eine oder mehrere Phosphorschichten 5, die auf der inneren Oberfläche der Kammer 1 aufgebracht sind.

Das wesentliche Merkmal der Lampe der Erfindung ist die Zusammensetzung der Phosphorschicht oder -schichten, die eine phosphoreszenzfähige Verbindung der Erfindung umfassen. Die folgenden Beispiele zeigen die Eigenschaften verschiedener Ausführungsformen dieser Niederdruck-Quecksilberdampf- Entladungslampen mit Phosphoren der Erfindung.

Beispiel 44

Die innere Oberfläche der Glaskammer 1 einer Lampe gemäß Fig. 2 wird mit dem Phosphor von Beispiel 8 beschichtet. Der anfängliche Lichtfluß dieser Lampe beträgt 5150 Lumen. Nach 100 Betriebsstunden hat der Lichtfluß nur um 2% auf 5050 Lumen abgenommen. Eine Lampe, in der der Stoff von Vergleichsbeispiel 2 aus Tabelle I, ein mit Terbium aktivierter Phosphor aus Lanthan-Cer-Orthophosphat verwendet wird, hat einen anfänglichen Lichtfluß von 4350 Lumen, der nach 100 Betriebsstunden um 5% auf 4130 Lumen abgenommen hat.

Beispiel 45

50 Gewichtsprozent Phosphor von Beispiel 8, 26 Gewichtsprozent mit Europium aktivierter Yttriumoxid-Phosphor (ein rotoranges Licht aussendender Phosphor mit einem Emissionsmaximum von 611 nm) und 24 Gewichtsprozent eines mit Europium aktivierten Strontium-Barium-Chlorophosphat-Phosphors (ein blaues Licht aussendender Phosphor mit einem Emissionsmaximum von etwa 445 nm) werden gemischt und dann auf die innere Oberfläche der Glaskammer 1 einer 40 Watt Niederdruck- Quecksilberdampf-Entladungslampe gemäß Fig. 2 aufgebracht. Die erhaltene Lampe ist eine Dreibanden-Fluoreszenzlampe mit hoher Wirksamkeit und hoher Farbausbeute. Die Farbtemperatur der Lampe beträgt 5000°K, der allgemeine Farbausbeute-Index ist 84 und der anfängliche Lichtfluß 3750 Lumen. Beim Einbau des Stoffes von Vergleichsbeispiel 2 aus Tabelle I (ein mit Terbium aktivierter Lanthan-Cer-Orthophosphat-Phosphor) in die Lampe als grünes Licht aussendender Phosphor zeigt sich keine Änderung in der Farbtemperatur und im allgemeinen Farbausbeute-Index, der anfängliche Lichtfluß vermindert sich jedoch auf 3200 Lumen. Die spektrale Verteilung der Lampe dieses Beispiels ist in Fig. 3 gezeigt.

Beispiel 46

Zur Herstellung einer 3-Band-Fluoreszenzlampe mit niedriger Farbtemperatur werden 45 Gewichtsprozent Phosphor von Beispiel 8 und 55 Gewichtsprozent eines mit Europium aktivierten Yttriumoxid-Phosphors vermischt und dann auf die Glaskammer einer Entladungslampe gemäß Fig. 2 aufgebracht. Die erhaltene Lampe hat eine hohe Wirksamkeit und hohe Farbausbeute bei einer Farbtemperatur von 2700°K. Das abgestrahlte Licht ist demjenigen einer Glühlampe sehr ähnlich mit einem allgemeinen Farbausbeute-Index von 87 und einem anfänglichen Lichtfluß von 3600 Lumen.

Beispiel 47

48 Gewichtsprozent Phosphor von Beispiel 15, 25 Gewichtsprozent eines mit Europium aktivierten Yttriumoxid-Phosphor und 27 Gewichtsprozent eines mit Europium-Magnesium-Aluminatphosphors (ein blaues Licht emittierender Phosphor mit einem Emissionsmaximum von etwa 450 nm) werden vermischt und dann auf die Glaskammer 1 einer Lampe gemäß Fig. 2 aufgebracht, wodurch eine 3-Band-Fluoreszenzlampe erhalten wird. Diese Lampe hat eine Farbtemperatur von 5000°K, einen allgemeinen Farbausbeuteindex von 84 und einen anfänglichen Lichtfluß von 3680 Lumen.

Beispiel 48

50 Gewichtsprozent Phosphor von Beispiel 36, 24 Gewichtsprozent mit Europium aktivierter Yttriumoxid-Phosphor und 26 Gewichtsprozent mit Europium aktivierter Strontium- Calcium-Chlorphosphat-Phosphor (ein blaues Licht emittierender Phosphor mit einem Emissionsmaximum von etwa 450 nm) werden vermischt und dann auf die Glaskammer 1 einer Entladungslampe gemäß Fig. 2 aufgebracht, wobei eine 3-Band- Fluoreszenzlampe erhalten wird. Diese Lampe hat eine Farbtemperatur von 5000°K, einen allgemeinen Farbausbeuteindex von 84 und einen anfänglichen Lichtfluß von 3679 Lumen.

Beispiel 49

36 Gewichtsprozent Phosphor von Beispiel 29, 18 Gewichtsprozent von mit Europium aktivierten Yttriumoxid-Phosphor, 18 Gewichtsprozent von mit Europium-aktiviertem Strontium- Calcium-Barium-Chlorphosphat-Phosphor (ein blaues Licht emittierender Phosphor mit einem Emissionsmaximum von etwa 450 nm) und 28 Gewichtsprozent von mit Antimon und Mangan aktiviertem Calcium-Halogenphosphat-Phosphor werden vermischt und dann auf die Glaskammer 1 einer Entladungslampe gemäß Fig. 2 aufgebracht, wobei eine 3-Banden-Fluoreszenzlampe erhalten wird. Diese Lampe hat eine Farbtemperatur von 5000°K, einen allgemeinen Farbausbeuteindex von 81 und einen anfänglichen Lichtfluß von 3580 Lumen.

Beispiel 50

Es wird eine 3-Banden-Fluoreszenzlampe mit einer Mehrzahl von Phosphatschichten hergestellt. Zunächst wird ein mit Antimon und Magnesium aktivierter Calcium-Halogenphosphat- Phosphor auf die innere Oberfläche der Glaskammer 1 einer Lampe gemäß Fig. 2 aufgebracht. Auf diese Schicht wird ein Gemisch aufgebracht, daß die Phosphoren von Beispiel 45 enthält. Diese Lampe, die eine Einsparung in der Menge an Phosphorgemisch ermöglicht, hat eine Farbtemperatur von 5000°K, einen allgemeinen Farbausbeuteindex von 83 und einen anfänglichen Lichtfluß von 3700 Lumen.

Claims

1. Phosphoreszenzfähige Stoffe mit monokliner, monazitartiger Kristallstruktur, enthaltend ein Phosphat der Elemente Cer und Terbium oder von Cer, Terbium und mindestens einem der Elemente Lanthan, Yttrium, Gadolinium und Lutetium (Gruppe III B des Periodensystems), dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem Fluor, Indium und/oder Bor enthalten.

2. Phosphoreszenzfähige Stoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem mindestens ein Alkalimetall enthalten.

3. Phosphoreszenzfähige Stoffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie höchstens 0,2 Grammatome des Alkalimetalls, höchstens 0,1 Grammatome Fluor, höchstens 0,1 Grammatome Indium und höchstens 0,6 Grammatome Bor pro Grammatom der Elemente der Gruppe III B enthalten.

4. Phosphoreszenzfähige Stoffe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall Lithium ist.

5. Phosphoreszenzfähige Stoffe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Cer pro Grammatom der Elemente der Gruppe III B mindestens 0,05 und höchstens 0,8 Grammatome ist.

6. Verwendung der grünes Licht aussendenden phosphoreszenzfähigen Stoffe gemäß Anspruch 1 bis 5 in Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen.