DE3348146C2

DE3348146C2 -

Info

Publication number: DE3348146C2
Application number: DE19833348146
Authority: DE
Inventors: Katsuo Yokohama Kanagawa Jp Murakami; Saburo Kamakura Kanagawa Jp Umeda; Hitoshi Yokohama Kanagawa Jp Yamazaki; Norihiko Kawaskai Kanagawa Jp Tanaka; Hiroshi Tokio/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: 1992-01-30
Anticipated expiration: 2003-07-27
Also published as: DE3326921A1; CA1211781A; GB8320036D0; DE3326921C2; FR2537151A1; JPS5920378A; GB2124243B; NL188756C; NL188756B; FR2537151B1; NL8302657A; JPH0119720B2; GB2124243A

Description

Die Erfindung betrifft Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1, in denen eine neue Art von grünes Licht aus sendendem Leuchtstoff verwendet wird. Grünes Licht ausstrahlende Leuchtstoffe, 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 andere Vorrichtungen verwendet. Beispielsweise ist in der JP-AS 48 22 117 ein Gemisch von blaues, grünes und rot-oranges Licht ausstrahlenden Leuchtstoffen mit verhältnismäßig enger Spektralverteilung zur Verwendung in einer Dreibanden-Fluoreszenzlampe beschrieben. In der JP-OS 50 61 887 ist eine grünes Licht ausstrahlende Fluoreszenzlampe für Kopiergeräte beschrieben.

Im Stand der Technik ist eine Anzahl von mit Terbium aktivierten Leuchtstoffen (nachstehend auch als "Phosphoren" bezeichnet) beschrieben. Mit Terbium aktivierte Cerorthophosphat- Leuchtstoffe [(Ce, Tb) PO₄], wurden in "The Journal of Chemical Physics", Bd. 51 (1969), S. 3252-3254 eingeführt. Auch mit Terbium aktivierte Lanthan-Cerothophosphat- Leuchtstoffe [(Ce, La, Tb) PO₄] sind aus JP-OS 54 56 086 bekannt. Das Cer (Ce) absorbiert in diesen Leuchtstoffen 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-Leuchtstoffe in Quecksilber-Entladungslampen besitzen die erhaltenen Lampen jedoch eine Abstrahlungsleistung, die weit unter derjenigen liegt, die auf der Grundlage der Pulverhelligkeit der Leuchtstoffe zu erwarten wäre. Im Rahmen der Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß zwei Hauptursachen für die niedrige Abstrahlungsleistung von Quecksilberdampf-Entladungslampen mit Orthophosphat-Leuchtstoffen verantwortlich sind. Eine Ursache besteht darin, daß das Erhitzen an der Luft rasch zu einer Oxidation des Cers in den Leuchtstoffen führt (Übergang von 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 Leuchtstoffe bekannt, die ein Phosphat der Element 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 75 674 ist die Verwendung eines Alkalimetalls zusammen mit einem Cer-Terbiumphosphat für eine fluoreszierende Substanz bekannt.

Aus der DE-OS 30 29 389 ist ein mit Cer oder mit Cer und Terbium aktivierter Borat-Leuchtstoff bekannt, der blaues bis grünes Licht mit hoher Leuchtdichte emittieren soll, wobei das Borat-Wirtsmaterial mindestens ein zusätzliches Oxid eines divalenten Metalls, eines tetravalenten Elements, eines pentavalenten Elements eines Alkalimetalls, eines trivalenten Metalls und/oder eines hexavalenten Metalls in einem geeigneten Molverhältnis enthält.

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

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Niederdruck-Quecksilber dampf-Entladungslampen bereitzustellen, die eine hohe Abstrahlungsleistung verbunden mit hoher Lichtausbeute und guter Farbwiedergabe aufweisen, wobei die in den Lampen verwendeten Leuchtstoffe höchstens eine geringe Verschlechterung ihrer Güte während des Erhitzens erleiden und nur eine geringe Abnahme der Helligkeit zeigen.

Diese Aufgabe wird durch die Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe gemäß Anspruch 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 das Emissionsspektrum des Leuchtstoffes gemäß Beispiel 8;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform einer Niederdruck-Quecksilberdampflampe, in der ein neuer Leuchtstoff verwendet wird;

Fig. 3 die spektrale Verteilung der Abstrahlung einer Leuchtstofflampe, in der der Leuchtstoff gemäß Beispiel 40 verwendet wird.

Die neuen Leuchtstoffe (Phosphoren) umfassen ein Phosphat der Gruppe IIIB - Elemente Cer und Terbium, oder von Cer, Terbium und mindestens einem weiteren Element der Gruppe IIIB 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. Leuchtstoffe besitzten eine monokline, monazitartige Kristallstruktur. In den Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen der Erfindung bestehen entweder alle oder ein Teil der Leuchtstoffschichten in der Lampe aus einem neuen Leuchtstoff. Jede der Schichten schließt vorzugsweise einen rot-orangen Licht abstrahlenden Leuchtstoff und einen der vorstehend beschriebenen neuen Leuchtstoffe oder einen rot-oranges Licht abstrahlenden Leuchtstoff, einen der neuen Leuchtstoffe und einen blaues Licht abstrahlenden Leuchtstoff ein.

Der bekannte, mit Terbium aktivierte Cerorthophosphat- Leuchtstoff und der ebenfalls bekannte, mit Terbium aktivierte Lanthan-Cerorthophosphat-Leuchtstoff besitzen beide monokline, monazitartige Kristallstrukturen. Die neuen Leuchtstoffe weisen die gleiche Art Kristallstruktur auf. Wie die bekannten Leuchtstoffe sind auch die neuen Leuchtstoffe Cer, Terbium und gegebenenfalls Lanthan enthaltende Phosphate. Sie unterscheiden sich aber wesentlich von den bekannten Leuchtstoffen 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 neuen Leuchtstoffe besonders gut zur Verwendung in Quecksilberdampf-Entladungslampen.

Nachstehend wird die Erfindung mit einer Anzahl von Beispielen weiter erläutert, in denen die Wirkung von Änderungen in der Zusammensetzung auf die Eigenschaften der Leuchtstoffe sowie bevorzugte Zusammensetzungen der neuen Leuchtstoffe 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 1110°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 geglückte Produkt wird pulverisiert und dann gesiebt, wobei ein Leuchtstoff erhalten wird, der die Zusammensetzung

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

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 Leuchtstoff (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 Leuchtstoffs um 25% ab, während diejenige des neuen Leuchtstoffs nur um 7% zurückgeht.

Zur Messung ihrer Dauerhaftigkeit unter Bestrahlung mit UV-Licht von 185 nm werden beide Leuchtstoffe 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 Leuchtstoffs um 7% abgenommen, diejenige des neuen Leuchtstoffs jedoch nur um 4%.

Zur Bestimmung der Abstrahlleistung werden die Leuchtstoffe in üblicher Weise in 40 Watt Leuchtstofflampen eingebracht. Die Leistung des bekannten Leuchtstoffs beträgt 4350 Lumen, während der neue Leuchtstoff eine Leistung von 4750 Lumen zeigt.

Beispiel 2 bis 7

Nach dem Verfahren von Beispiel 1 werden Leuchtstoffe mit unterschiedlichem Borgehalt hergestellt. Zusammensetzungen und Eigenschaften der erhaltenen Leuchtstoffe 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 IIIB, 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 Leuchtstoff ersetzen und übt eine bestimmte Wirkung auf die Grund-Kristallstruktur des Leuchtstoffs aus, die sich in der Tatsache zeigt, daß beim Dispergieren der Leuchtstoffe der vorstehenden Beispiele in Wasser praktisch kein Bor gelöst wird. Auch wenn die Menge an Bor in den Leuchtstoffen 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 Leuchtstoff der Zusammensetzung

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

erhalten.

Bei der Erregung mit UV-Licht von 254 nm zeigt dieser Leuchtstoff eine starke Ausstrahlung von grünem Licht. Fig. 1 zeigt das Emissionsspektrum dieses Leuchtstoffs. 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 Leuchtstoff verwendet wird, beträgt 5150 Lumen. Er hat ein Röntgenbeugungsdiagramm, das demjenigen von monoklinen Monaziten sehr ähnlich ist. Die Eigenschaften dieses Leuchtstoffs sind in Tabelle II zusammengefaßt.

Tabelle II

Beispiele 9 bis 22

Unter Verwendung des Verfahrens von Beispiel 8 werden die in Tabelle II aufgeführten Leuchtstoffe hergestellt, um die Wirkung der verschiedenen Elemente in verschiedenen Konzentrationen zu untersuchen. Von den in dieser Tabelle aufgeführten Leuchtstoffe 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 Leuchtstoffe von Tabelle II eine starke Emission von grünem Licht. Außerdem sind ihre Röntgenbeugungsdiagramme denjenigen von monoklinen Monaziten sehr ähnlich.

Der Vergleich der Eigenschaften der Leuchtstoffe der Tabelle 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 IIIb (Gesamtgehalt von Lanthan, Cer und Terbium) beträgt. Der Vergleich der Tabelle I und II zeigt auch, daß die günstige Menge an Bor bei Leuchtstoffen, die Bor und ein Alkalimetall enthalten, viel geringer ist als bei Bor enthaltenden Leuchtstoffen. Gemäß Beispiel 9 ergibt sogar ein geringer Borgehalt von 0,01 Grammatom 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 IIIB (Gesamtgehalt von Lanthan, Cer und Terbium) ist ein Indiumgehalt von höchstens 0,1 Grammatom günstig.

Beispiel 23

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 Leuchtstoff mit der Zusammensetzung

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

erhalten.

Durch Anregung dieses Leuchtstoffs 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 Leuchtstoff hat eine Abstrahlungsleistung von 5100 Lumen und der Leuchtstoff weist ein Röntgenbeugungsdiagramm auf, das denjenigen von monoklinen Monaziten sehr ähnlich ist.

Beispiele 24-27

Nach dem Verfahren von Beispiel 23 werden entweder Lithiumfluorid oder Lanthanfluorid in verschiedenen Konzentrationen als Ausgangsstoffe eingesetzt. Die Gehalte und die Eigenschaften der dabei erhaltenen Leuchtstoffe sind in Tabelle III zusammengefaßt.

Tabelle III

Alle diese Leuchtstoffe 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 IIIB (Gesamtgehalt an Lanthan, Cer und Terbium) ist ein Fluorgehalt von höchstens 0,1 Grammatome wünschenswert.

Beispiele 28 bis 38

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 Leuchtstoffen hergestellt. Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengefaßt.

Tabelle IV

Die Röntgenbeugungsdiagramme der Stoffe von Beispiel 28 bis 38 gleichen stark denen von monoklinen Monaziten. Die Erregung durch UV-Licht von 254 nm ergibt eine starke Abstrahlung von grünem Licht. Wennn 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 niedrigem Cergehalt am höchsten. Pro Grammatom der Elemente von Gruppe IIIB 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 IIIb beträgt, kann ein heller Leuchtstoff erhalten werden.

Die Beispiele 36 bis 38 zeigen, daß auch der Einbau der Elemente der Gruppe IIIB Gadolinium, Yttrium und Lutetium in die Leuchtstoffe möglich ist.

Nachstehend wird eine Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe gemäß vorliegender Erfindung beschrieben. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform dieser Lampe ist eine 40 Watt Entladungslampe. Es ist zu bemerken, daß der Aufbau dieser Lampe mit Ausnahme der neuen Leuchtstoffschicht üblich ist. Sie umfaßt einen geschlossenen, länglichen, lichtdurchlässigen Kolben 1, ein Paar Entladungselektroden 2 und 3, die sich an gegenüberliegenden Enden der Kolben 1 befinden, eine Füllung 4, die das Quecksilber innerhalb des Kolbens 1 eingeschlossen enthält und eine oder mehrere Leuchtstoffschichten 5, die auf der inneren Oberfläche des Kolbens 1 aufgebracht sind.

Das wesentliche Merkmal der Lampe der Erfindung ist die Zusammensetzung der Leuchtstoffschicht oder -schichten, die eine neue Leuchtstoff-Verbindung umfassen. Die folgenden Beispiele zeigen die Eigenschaften verschiedener Ausführungsformen dieser Niederdruck-Quecksilberdampf- Entladungslampen der Erfindung mit neuen Leuchtstoffen.

Beispiel 39

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

Beispiel 40

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

Beispiel 41

Zur Herstellung einer Dreibanden-Leuchtstofflampe mit niedriger Farbtemperatur werden 45 Gewichtsprozent Leuchtstoff von Beispiel 8 und 55 Gewichtsprozent eines mit Europium aktivierten Yttriumoxid-Leuchtstoffs vermischt und dann auf den Glaskolben einer Entladungslampe gemäß Fig. 2 aufgebracht. Die erhaltene Lampe hat eine hohe Lichtausbeute und gute Farbwiedergabe bei einer Farbtemperatur von 2700 K. Das abgestrahlte Licht ist demjenigen einer Glühlampe sehr ähnlich mit einem allgemeinen Farbwiedergabe-Index von 87 und einem anfänglichen Lichtstrom von 3600 Lumen.

Beispiel 42

48 Gewichtsprozent Leuchtstoff von Beispiel 15, 25 Gewichtsprozent eines mit Europium aktivierten Yttriumoxid-Leuchtstoff und 27 Gewichtsprozent eines mit Europium aktivierten Magnesium-Aluminat- Leuchtstoff (ein blaues Licht emittierender Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum von etwa 450 nm) werden vermischt und dann auf den Glaskolben 1 einer Lampe gemäß Fig. 2 aufgebracht, wodurch eine Dreibanden-Leuchtstofflampe erhalten wird. Diese Lampe hat eine Farbtemperatur von 5000 K, einen allgemeinen Farbwiedergabeindex von 84 und einen anfänglichen Lichtstrom von 3600 Lumen.

Beispiel 43

50 Gewichtsprozent Leuchtstoff von Beispiel 31, 24 Gewichtsprozent mit Europium aktivierter Yttriumoxid-Leuchtstoff und 26 Gewichtsprozent mit Europium aktivierter Strontium-Calcium-Chlorphosphat-Leuchtstoff (ein blaues Licht emittierender Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum von etwa 450 nm) werden vermischt und dann auf den Glaskolben 1 einer Entladungslampe gemäß Fig. 2 aufgebracht, wobei eine Dreibanden-Leuchtstofflampe erhalten wird. Diese Lampe hat eine Farbtemperatur von 5000 K, einen allgemeinen Farbwiedergabeindex von 84 und einen anfänglichen Lichtstrom von 3679 Lumen.

Beispiel 44

36 Gewichtsprozent Leuchtstoff von Beispiel 24, 18 Gewichtsprozent von mit Europium aktivierten Yttriumoxid-Leuchtstoff, 18 Gewichtsprozent von mit Europium aktiviertem Strontium- Calcium-Barium-Chlorphosphat-Leuchtstoff (ein blaues Licht emittierender Leuchtstoff mit einem Emissionsmaximum von etwa 450 nm) und 28 Gewichtsprozent von mit Antimon und Mangan aktiviertem Calcium-Halogenphosphat-Leuchtstoff werden vermischt und dann auf den Glaskolben 1 einer Entladungslampe gemäß Fig. 2 aufgebracht, wobei eine Dreibanden-Leuchtstofflampe erhalten wird. Diese Lampe hat eine Farbtemperatur von 5000 K, einen allgemeinen Farbwiedergabeindex von 81 und einen anfänglichen Lichtstrom von 3580 Lumen.

Beispiel 45

Es wird eine Dreibanden-Leuchtstofflampe mit einer Mehrzahl von Leuchtstoffschichten hergestellt. Zunächst wird ein mit Antimon und Magnesium aktivierter Calcium-Halogenphosphat- Leuchtstoff auf die innere Oberfläche des Glaskolbens 1 einer Lampe gemäß Fig. 2 aufgebracht. Auf diese Schicht wird ein Gemisch aufgebracht, das die Leuchtstoffe von Beispiel 40 enthält. Diese Lampe, die eine Einsparung in der Menge an Leuchtstoffgemisch ermöglicht, hat eine Farbtemperatur von 5000 K, einen allgemeinen Farbwiedergabeindex von 83 und einen anfänglichen Lichtstrom von 3700 Lumen.

Claims

1. Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe, mit einem geschlossenen, länglichen lichtdurchlässigen Kolben, einem Paar Entladungselektroden, die sich an gegenüberliegenden Enden des Kolbens befinden,
einer in dem Kolben eingeschlossenen, Quecksilber enthaltenden Füllung und
mindestens einer Schicht aus mindestens einem Leuchtstoff mit monokliner, monozitartiger Kristallstruktur, enthaltend ein Phosphat der Elemente Cer und Terbium oder von Cer, Terbium und mindestens einem der Elemente Lanthan, Yttrium, Gadolinium und Lutetium (Gruppe IIIB des Periodensystems) auf der inneren Oberfläche des Kolbens dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff außerdem Fluor, Indium und/oder Bor enthält.

2. Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff außerdem mindestens ein Alkalimetall enthält.

3. Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Leuchtstoff 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 IIIB enthält.

4. Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Alkalimetall Lithium ist.

5. Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an Cer pro Grammatom der Elemente der Gruppe IIIB mindestens 0,05 und höchstens 0,8 Grammatome ist.

6. Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtstoffschicht zusätzlich zu dem grünes Licht aussendenden Leuchtstoff einen rot-oranges Licht aussendenden Leuchtstoff und gegebenenfalls einen blaues Licht aussendenden Leuchtstoff enthält.

7. Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rot-oranges Licht aussendende Leuchtstoff ein mit Europium aktivierter Yttriumoxid-Leuchtstoff ist.

8. Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der blaues Licht aussendende Leuchtstoff mindestens ein mit Europium aktivierter Erdalkalimetall-Chlorphosphat-Leuchtstoff oder mit Europium aktivierter Barium-Magnesium-Aluminat-Leuchtstoff ist.