DE68917290T2 - Phosphorzusammensetzung, geeignet für eine fluoreszierende Lampe, und fluoreszierende Lampe, die die Phosphorzusammensetzung verwendet. - Google Patents
Phosphorzusammensetzung, geeignet für eine fluoreszierende Lampe, und fluoreszierende Lampe, die die Phosphorzusammensetzung verwendet.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine für eine Leuchtstofflampe verwendete Leuchtstoff-Zusammensetzung, sowie eine diese Zusammensetzung verwendende Leuchtstofflampe.
- Herkömmlicherweise wird für eine Leuchtstofflampe, die der Allgemeinbeleuchtung dient, antimon/mangan-koaktiviertes Calciumhalogenphosphat sehr häufig verwendet. Obwohl eine Lampe, die einen solchen Leuchtstoff benutzt, einen hohen Leuchtwirkungsgrad hat, sind ihre Farbwiedergabefähigkeiten gering, z.B. erhält man einen mittleren Farbwiedergabeindex Ra = 65 bei einer Farbtemperatur von 4.300 K des Luminiszenzspektrums des Leuchtstoffes und einen Farbwiedergabeindex Ra = 74 bei einer Farbtemperatur von 6.500 K. Daher ist eine mit derartigem Leuchtstoff arbeitende Lampe nicht geeignet, wenn hohe Farbwiedergabefähigkeiten gefordert werden.
- Die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 58-21672 offenbart eine Dreikomponenten-Leuchtstofflampe als Leuchtstofflampe mit relativ hohen Farbwiedergabefähigkeiten. Als Leuchtstoff dieser Leuchtstofflampe wird eine Kombination dreier Schmalband-Leuchtstoffe verwendet, die Lumineszenzmaxima bei 450 nm, 545 nm und 610 nm haben.
- Einer der drei Leuchtstoffe ist ein blau lumineszierender Leuchtstoff, der z.B. einen Leuchtstoff aus mit zweiwertigem Europium aktiviertem Erdalkalimetallaluminat und einen Leuchtstoff aus mit zweiwertigem Europium aktiviertem Erdalkalimetallchlorapatit enthält. Ein weiterer Leuchtstoff ist ein grün lumineszierender Leuchtstoff, der z.B. einen Leuchtstoff aus cer/terbium-koaktiviertem Lanthanphospat und einen Leuchtstoff aus cer/terbium-koaktiviertem Magnesiumaluminat enthält. Der restliche Leuchtstoff ist ein rot lumineszierender Leuchtstoff, der z.B. einen Leuchtstoff aus mit dreiwertigem Europium aktiviertem Yttriumoxid enthält. Eine Leuchtstofflampe, die eine Kombination dieser drei Leuchtstoffe verwendet, hat einen mittleren Farbwiedergabeindex Ra = 82 und einen hohen Leuchtwirkungsgrad.
- Obwohl der Lichtstrom einer solchen Dreikomponenten-Leuchtstofflampe wesentlich besser ist als bei einer Lampe, die den antimon/mangan-koaktivierten Calciumhalogenphosphat-Leuchtstoff verwendet, sind ihre Farbwiedergabefähigkeiten nicht zufriedenstellend hoch. Außerdem sind, da als Materialien für die Leuchtstoffe der Dreikomponenten-Leuchtstofflampen hauptsächlich Metalle der Seltenerden verwendet werden, die Leuchtstoffe einige zehnmal teurer als der antimon/mangan- koaktivierte Calciumhalogenphosphat-Leuchtstoff.
- Es ist allgemein bekannt, daß eine Leuchtstofflampe, die eine Kombination verschiedener Leuchtstoffe verwendet, eine hohe Farbwiedergabefähigkeit hat. So offenbart beispielsweise die Japanische Patent Disclosure (Kokai) Nr. 54-102073 eine Leuchtstofflampe, die eine Kombination von vier Leuchtstofftypen benutzt, z.B. mit zweiwertigem Europium aktiviertes Strontiumborphosphat (ein blau lumineszierender Leuchtstoff), zinn-aktiviertes Strontiummagnesiumorthophosphat (ein orange lumineszierender Leuchtstoff), mangan-aktiviertes Zinksilicat (grün/blau lumineszierender Leuchtstoff) und antimon/mangan- koaktiviertes Calciumhalogenphosphat (tageslichtfarbig lumineszierender Leuchtstoff). Außerdem wurde unter Verwendung einer Kombination von fünf oder sechs Leuchtstofftypen eine Lampe mit Ra ≥ 95 entwickelt. Diese Lampen hoher Farbwiedergabefähigkeit haben jedoch geringe Lichtströme von 1.180 bis 2.300 Lm im Vergleich zu einer Leuchtstofflampe, die antimon/mangan-koaktiviertes Calciumhalogenphosphat als Leuchtstoff benutzt. So hat beispielsweise eine T10 40W-Lampe, die den antimon/mangan-koaktivierten Calciumhalogenphosphat- Leuchtstoff benutzt, einen Leuchtstrom von 2.500 bis 3.200 Lm.
- Die Leuchtwirkungsgrade dieser Leuchtstofflampen hoher Farbwiedergabefähigkeit sind also sehr niedrig.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leuchtstoff-Zusammensetzung zu schaffen, die sich durch niedrige Kosten auszeichnet und deren Farbwiedergabefähigkeiten und Leuchtwirkungsgrad hoch sind, sowie eine Leuchtstofflampe vorzusehen, welche diese Leuchtstoff-Zusammensetzung verwendet.
- Eine Leuchtstoff-Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung enthält rot, blau und grün lumineszierende Bestandteile. Die in der Leuchtstoff-Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung enthaltene blau lumineszierende Komponente emittiert blaues Licht unter Anregung durch Ultraviolettlicht einer Wellenlänge von 253,7 nm. Das Lumineszenz- Hauptmaximum des blauen Lichts liegt zwischen den Wellenlängen 460 und 510 nm, und die Halbwertsbreite des Hauptmaximums ist 50 nm oder mehr. Die Farbkoordinaten des Lumineszenzspektrums der blauen Komponente liegen innerhalb der Bereiche 0,15 ≤ x ≤ 0,30 und 0,25 ≤ y ≤ 0,40 auf der Farbtafel der Norm CIE 1931. Nimmt man den Wert der spektralen Remission einer als Rauch abgeschiedenen Magnesiumoxidschicht mit 100% an, dann beträgt die spektrale Remission der blauen Komponente 80% oder mehr bei 380 bis 500 nm. Als Festlegung für das Mischungsgewichtsverhältnis der blau lumineszierenden Komponente bezüglich der Gesamtmenge der Zusammensetzung abhängig von der Farbtemperatur des Lumineszenzspektrums der Leuchtstoff-Zusammensetzung gilt der Bereich innerhalb (und einschließlich) der ausgezogenen Linien in Fig. 1. Das Mischungsgewichtsverhältnis ist festgelegt unter Berücksichtigung des Anfangslichtsstroms, der Farbwiedergabefähigkeiten und der Kosten des blauen Leuchtstoffes.
- Eine Leuchtstofflampe nach der vorliegenden Erfindung ist eine Lampe, die eine Leuchtstoffschicht aufweist, welche unter Verwendung der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Leuchtstoff-Zusammensetzung gebildet ist.
- Mit der erfindungsgemäßen Leuchtstoff-Zusammensetzung und der diese Zusammensetzung verwendenden Lampe können durch Spezifikation eines Typs und einer Menge blau lumineszierenden Leuchtstoffes in der Zusammensetzung sowohl die Farbwiedergabefähigkeiten als auch der Leuchtwirkungsgrad im Vergleich zu den herkömmlichen Allgemeinleuchtstofflampen erhöht werden. Außerdem kann der Leuchtwirkungsgrad der erfindungsgemäßen Lampe im Vergleich zu der herkömmlichen Leuchtstofflampe hoher Farbwiedergabefähigkeit erhöht werden. Die Farbwiedergabefähigkeiten der erfindungsgemäßen Lampe können im Vergleich zu der herkömmlichen Dreikomponenten-Leuchtstofflampe verbessert werden. Da man außerdem auf die Verwendung eines Leuchtstoffes verzichten kann, der Metalle der Seltenerden enthält, wie sie für die herkömmliche Dreikomponenten-Leuchtstofflampe benutzt werden, und da ein billiger blau lumineszierender Leuchtstoff verwendet werden kann, ohne die Eigenschaften der Leuchtstoff- Zusammensetzung zu verschlechtern, lassen sich die Kosten im Vergleich zur herkömmlichen Dreikomponenten-Leuchtstofflampe beträchtlich vermindern.
- Die vorliegende Erfindung läßt sich anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen besser verstehen, worin:
- Fig. 1 eine graphische Darstellung ist, die das Mischungsgewichtsverhältnis einer bei der vorliegenden Erfindung verwendeten blau lumineszierenden Komponente zeigt;
- Fig. 2 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe ist;
- Fig. 3 eine graphische Darstellung ist, welche die spektralen Lumineszenzeigenschaften eines bei der vorliegenden Erfindung verwendeten blau lumineszierenden Leuchtstoffes zeigt;
- Fig. 4 eine graphische Darstellung ist, welche die spektralen Remissionseigenschaften einer bei der vorliegenden Erfindung verwendeten blau lumineszierenden Komponente zeigt, und
- Fig. 5 eine graphische Darstellung ist, welche die spektralen Remissionseigenschaften eines blau lumineszierenden Leuchtstoffes zeigt, der in der vorliegenden Erfindung nicht enthalten ist.
- Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine billige Leuchtstoff-Zusammensetzung mit hoher Farbwiedergabefähigkeit und hohem Leuchtwirkungsgrad sowie eine diese Zusammensetzung verwendende Leuchtstofflampe erhalten werden durch Spezifikation einer blau lumineszierenden Komponente der Leuchtstoff- Zusammensetzung.
- Eine Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung ist eine Leuchtstoff-Zusammensetzung, die rot, blau und grün lumineszierende Komponenten hat, wobei die blau lumineszierende Komponente in nachstehender Weise spezifiziert ist. Eine für die erfindungsgemäße Zusammensetzung verwendete blau lumineszierende Komponente emittiert blaues Licht unter Anregung durch ultraviolettes Licht einer Wellenlänge von 253,7 nm. Das Lumineszenz-Hauptmaximum des blauen Lichts liegt zwischen den Wellenlängen 460 und 510 nm, und die Halbwertsbreite des Hauptmaximums beträgt 50 nm oder mehr, vorzugsweise 50 bis 175 nm. Die Farbkoordinaten des Lumineszenzspektrums liegen innerhalb der Bereiche 0,10 ≤ x ≤ 0,30 und 0,20 ≤ y ≤ 0,40 auf der Farbtafel der Norm CIE 1931. Nimmt man die spektrale Remission einer Schicht geräuchterten Magnesiumoxids mit 100% an, dann liegt die spektrale Remission von Licht bei Wellenlängen von 380 bis 500 nm bei 80% oder höher. Außerdem gilt als Spezifikation für das Mischungsgewichtsverhältnis der blau lumineszierenden Komponente bezüglich der Gesamtmenge der Zusammensetzung der Bereich, der in Fig. 1 durch die stark ausgezogenen Linien (inklusive) umschlossen ist, welche die Koordinatenpunkte a (5%, 2.500 K), b (5%, 3.500 K), c (45%, 8.000 K), d (95%, 8.000 K), e (95%, 7.000 K) und f (65%, 4.000 K) verbinden (die Farbtemperatur einer zu erhaltenden Leuchtstoff-Zusammensetzung ist entlang der Abszisse aufgetragen, und die Menge (Gewichtsprozente) einer Blau-Komponente der Leuchtstoff-Zusammensetzung ist entlang der Ordinate aufgetragen).
- Als die blau luminszierende Komponente werden vorzugsweise die folgenden Leuchtstoffe B1 bis B4 entweder allein oder in einer Kombination von zweien oder mehreren verwendet:
- (B1) ein antimon-aktiviertes Calciumhalogenphosphat-Leuchtstoff,
- (B2) ein Magnesiumwolframat-Leuchtstoff;
- (B3) ein titan-aktiviertes Bariumpyrophosphat-Leuchtstoff;
- (B4) ein Leuchtstoff aus mit zweiwertigem Europium aktiviertem Bariummagnesiumsilicat.
- Die Fig. 3 zeigt die spektralen Emissionskurven der vier Leuchtstoffe, und die Fig. 4 zeigt ihre spektralen Remissionswerte. In den Figuren 3 und 4 entsprechen die Kurven 31 und 41 dem antimon-aktivierten Calciumhalogenphosphat-Leuchtstoff, die Kurven 32 und 42 entsprechen dem Magnesiumwolframat-Leuchtstoff, die Kurven 33 und 43 entsprechen dem titanaktivierten Bariumpyrophosphat-Leuchtstoff, und die Kurven 34 und 44 entsprechen dem mit zweiwertigem Europium aktivierten Bariummagnesiumsilicat-Leuchtstoff. Wie es in der Fig. 3 mit den spektralen Emissionskurven der Leuchtstoffe B1 bis B4 gezeigt, ist das Emissionsspektrum sehr breit. Wie in Fig. 4 gezeigt, liegen die spektralen Reflexionswerte der vier Leuchtstoffe bei 380 bis 500 nm auf 80% oder höher, wenn man für die spektrale Remission einer als Rauch abgeschiedenen Magnesiumoxidschicht den Wert 100% annimmt.
- Außerdem wird als grün lumineszierender Leuchtstoff vorzugsweise ein Leuchtstoff verwendet, dessem Hauptmaximum bei einer Wellenlänge von 530 bis 550 nm liegt, mit einer Halbwertsbreite des Maximums von 10 nm oder weniger. Beispielsweise können die nachstehenden Leuchtstoffe G1 und G2 einzeln oder in einer Kombination miteinander verwendet werden:
- (G1) ein cer/terbium-koaktivierter Lanthanphosphat-Leuchtstoff;
- (G2) ein cer/terbium-koaktivierter Magnesiumaluminat- Leuchtstoff.
- Außerdem kann als rot lumineszierender Leuchtstoff vorzugsweise ein Leuchtstoff verwendet werden, dessen Hauptmaximum bei einer Wellenlänge von 600 bis 660 nm liegt, mit einer Halbwertsbreite des Maximums von 10 nm oder weniger. Beispielsweise können die nachfolgenden Leuchtstoffe R1 bis R4 entweder einzeln oder in Kombination von zweien oder mehreren 1dieser Leuchtstoffe verwendet werden:
- (R1) ein mit dreiwertigem Europium aktivierter Yttriumoxid-Leuchtstoff;
- (R2) ein mit zweiwertigem Mangan aktivierter Magnesiumfluogermanat-Leuchtstoff;
- (R3) ein mit dreiwertigem Europium aktivierter Yttriumphosphovanadat-Leuchtstoff;
- (R4) ein mit dreiwertigem Europium aktivierter Yttriumvanadat-Leuchtstoff.
- Der rot und der grün lumineszierende Leuchtstoff werden miteinander in einem solchen Verhältnis gemischt, daß eine Leuchtstoff-Zusammensetzung mit einer gewünschten Farbtemperatur erhalten wird. Dieses Verhältnis kann leicht auf der Grundlage von Experimenten bestimmt werden.
- Die Tabelle 1 zeigt die Eigenschaften dieser zehn Leuchtstoffe, die vorzugsweise bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Tabelle 1 Farbkoordinate Leuchtstoff-Klassification Probe Name des Leuchtstoffes Wellenlänge d.Maximums Halbwertsbreite erster Leuchtstoff zweiter Leuchtstoff dritter Leuchtstoff antimon-aktiviertes Calciumhalogenphosphat Magnesiumwolframat titan-aktiviertes Bariumpyrophosphat europium-aktiviertes Magnesiumbariumsilicat cer/terbium-koaktiviertes Lanthanphosphat cer/terbium-koaktiviertes Magnesiumaluminat mit dreiwertigem Europium aktiviertes Yttriumoxid mit zweiwertigem Mangan aktiviertes Magnesiumfluogermanat mit dreiwertigem Europium aktiviertes Yttriumphosphovanadat mit dreiwertigem Europium aktiviertes Yttriumvanadat Linie
- Eine Leuchtstofflampe nach der vorliegenden Erfindung hat eine Leuchtstoffschicht, die aus der oben beschriebenen Leuchtstoff-Zusammensetzung gebildet ist, und eine Struktur, wie sie z.B.in Fig. 2 gezeigt ist. Die in Fig. 2 dargestellte Leuchtstofflampe ist so gestaltet, daß eine Leuchtstoffschicht 2 auf der inneren Oberfläche eines Glaskolbens 1 (T-10 40W) gebildet ist, der einen Durchmesser von 32 mm hat und durch Sockel 5 hermetisch abgedichtet ist, die an seinen beiden Enden befestigt sind und an denen Elektroden 4 befestigt sind. Außerdem befindet sich im Glaskolben 1 ein Füllgas 3 wie z.B. ein Argongas, und Quecksilber.
- Eine Leuchtstoff-Zusammensetzung nach der vorliegenden Erfindung wurde durch verschiedene Kombinationen der Leuchtstoffe B1 bis B4, G1 und G2 und R1 bis R4 zubereitet. Die in Fig. 2 gezeigte Leuchtstofflampe wurde unter Vewendung dieser Zusammensetzung entsprechend den nachfolgenden Prozessen gebildet.
- 100 g Nitrocellulose wurde in 9.900 g Butylacetat aufgelöst, um eine Lösung zu bereiten, und etwa 500 g der erfindungsgemäßen Leuchtstoff-Zusammensetzung wurden in 500 g dieser Lösung in einem 1L-Becherglas aufgelöst. Die resultierende Lösung wurde gerührt, um einen Schlamm herzustellen.
- Fünf Leuchtstofflampen-Glaskolben 1 wurden in ihrer Längsrichtung aufrecht befestigt, und dann wurde der Schlamm in jeden Glaskolben 1 injiziert, um ihn an seiner inneren Oberfläche zu beschichten. Anschließend wurde der auf getragene Schlamm getrocknet. Das mittlere Gewicht der Beschichtung 2 der fünf Glaskolben betrug nach dem Trocknen etwa 5,3 g.
- Anschließend wurden die Glaskolben 1 in einem elektrischen Ofen aufgeheizt und für 10 Minuten auf 600º C gehalten, so daß die aufgebrachten Schichten 2 gebacken wurden, um die Nitrocellulose auszubrennen. Außerdem wurden die Elektroden 4 jeweils in die Glaskolben 1 eingesetzt. Anschließend wurde jeder Glaskolben 1 evakuiert, und ein Argongas und Quecksilber wurden injiziert, so daß T10 40W-Leuchtstofflampen entstanden.
- Jede Leuchtstofflampe wurde fotometrisch vermessen. Die Tabellen 2A und 2B zeigen die Resultate gemeinsam mit Zusammensetzungen und Gewichtsverhältnissen. Die Tabelle 3 zeigt ähnliche Eigenschaften von herkömmlichen Leuchtstofflampen als Vergleichsbeispielen, nämlich Leuchtstofflampen hoher Farbwiedergabefähigkeit, Leuchtstofflampen natürlicher Farbe, Dreikomponenten-Leuchtstofflampen und Allgemeinbeleuchtungs-Leuchtstofflampen. Tabelle 2A Mischungsgewichtsverhältnis der Leuchtstoffe Beispiel Nr. Korrelierte Farbtemperatur (K) Anfangslichtstrom (Lm) Mittlerer Farbwiedergabeindex (Ra)* Tabelle 2A (Fortsetzung) Mischungsgewichtsverhältnis der Leuchtstoffe Beispiel Nr. Korrelierte Farbtemperatur (K) Anfangslichtstrom (Lm) Mittlerer Farbwiedergabeindex (Ra)*
- * Berechnung von Ra auf der Grundlage der GIE, zweite Ausgabe Tabelle 2B Mischungsgewichtsverhältnis der Leuchtstoffe Beispiel Nr. Korrelierte Farbtemperatur (K) Anfangslichtstrom (Lm) Mittlerer Farbwiedergabeindex (Ra)* Tabelle 2B (Fortsetzung) Mischungsgewichtsverhältnis der Leuchtstoffe Beispiel Nr. Korrelierte Farbtemperatur (K) Anfangslichtstrom (Lm) Mittlerer Farbwiedergabeindex (Ra)* Tabelle 3 Stand der Technik Nr. Korrelierte Farbtemperatur (K) Name der Lampe Anfangslichtstrom (Lm) Mittlerer Farbwiedergabeindex (Ra)* Leuchtstofflampe hoher Farbwiedergabe Tageslicht-Leuchtstofflampe Dreikomponenten-Leuchtstofflampe Allgemeinbeleuchtungs-Leuchtstofflampe
- * Berechnung von Ra auf der Grundlage der CIE-Norin, zweite Ausgabe
- Wie man an den in der Tabelle 2 gezeigten Beispielen 1 bis 60 erkennen kann, hat jede erfindungsgemäße Leuchtstofflampe einen Anfangslichtstrbm, der um einige % bis 20% höher ist als bei den meistbenutzten Allgemeinbeleuchtungs-Leuchtstofflampen, und einen mittleren Farbwiedergabeindex (87 bis 94), der um etwa 20 höher ist als bei den herkömmlichen Lampen (56 bis 74). Außerdem ist, obwohl der mittlere Farbwiedergabeindex jeder erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe im wesentlichen gleich demjenigen der Tageslicht-Leuchtstofflampe ist (Ra = 90), ihr Anfangslichtstrom um etwa 50% höher. Andererseits ist der mittlere Farbwiedergabeindex jeder erfindungsgemäßen Leuchtstofflampe zwar etwas niedriger als derjeniger herkömmlicher Leuchtstofflampen hoher Farbwiedergabe, jedoch ist ihr anfänglicher Lichtstrom um etwa 50% höher.
- Bei den herkömmlichen Leuchtstofflampen ist es schwierig, sowohl hohe Farbwiedergabefähigkeiten als auch hohen Anfangslichtstrom zu erzielen. Die erfindungsgemäße Leuchtstofflampe hat jedoch sowohl hohe Farbwiedergabefähigkeiten als auch hohen Anfangslichtstrom. Es sei angemerkt, daß jeder mittlere Farbwiedergabeindex berechnet wurde auf der Basis von CIE, zweite Ausgabe.
- Mit der erfindungsgemäßen Leuchtstoff-Zusammensetzung und der diese Zusammensetzung verwendenden Leuchtstofflampe kann die Farbtemperatur eingestellt werden, indem man das Mischungsgewichtsverhältnis einer blau lumineszierenden Komponente einstellt. Im einzelnen strebt die Farbtemperatur der Lumineszenzspektrums der Leuchtstoff-Zusammensetzung nach niedrigeren Werten, wenn das Mischungsgewichtsverhältnis einer blau lumineszierenden Komponente einer Leuchtstoff-Zusammensetzung vermindert wird und das Gewichtsverhältnis einer rot lumineszierenden Komponente erhöht wird. Im Gegensatz hierzu strebt die Farbtemperatur nach höheren Werten, wenn das Gewichtsverhältnis der blau lumineszierenden Komponente erhöht wird und das Gewichtsverhältnis der rot lumineszierenden Komponente vermindert wird. Die Farbtemperatur einer Leuchtstofflampe wird normalerweise so eingestellt, daß sie im Bereich von 2.500 bis 8.000 K liegt. Daher wird bei der erfindungsgemäßen Leuchtstoff-Zusammensetzung und bei der diese Zusammensetzung verwendenden Leuchtstofflampe das Mischungsgewichtsverhältnis einer blau lumineszierenden Komponente innerhalb des Bereichs festgelegt, der für eine Farbtemperatur von 2.500 bis 8.000 K innerhalb des mit den ausgezogenen Linien (inclusive) umgrenzten Bereichs liegt, wie in Fig. 1 gezeigt. Ferner werden bei der erfindungsgemäßen Leuchtstoff-Zusammensetzung und der diese Zusammensetzung verwendenden Leuchtstofflampe, um hohen Leuchtwirkungsgrad und hohe Farbwiedergabefähigkeit zu erzielen, das Lumineszenz-Hauptmaximum einer blau lumineszierenden Komponente, eine Halbwertsbreite des Hauptmaximas und Farbkoordinaten x und y spezifiziert. Wenn die Werte von x und y der blau lumineszierenden Komponente in die Bereiche 0,15 ≤ x ≤ 0,30 und 0,25 ≤ y ≤ 0,40 fallen, läßt sich die hohe Farbwiedergabefähigkeit erzielen. Ist die Wellenlänge des Lumineszenz-Hauptmaximums der blau lumineszierenden Komponente übermäßig groß oder äußerst klein, können vorzügliche Farbwiedergabefähigkeiten nicht realisiert werden. Außerdem lassen sich vorzügliche Lichtausbeute und Farbwiedergabefähigkeiten nicht erreichen, wenn die Halbwertsbreite des Hauptmaximums kleiner ist als 50 nm. Ferner wird die spektrale Remission der blau luminsezierenden Komponente bei der vorliegenden Erfindung auf 80% oder mehr bezüglich der spektralen Remission einer Schicht geräucherten Magnesiumoxids bei 380 bis 500 nm spezifiziert, um die Lumineszenz wirkungsvoll zu reflektieren und eine Absorption der Lumineszenz durch den Leuchtstoff selbst zu verhindern. Wenn eine blau lumineszierende Komponente mit einer spektralen Remission von weniger als 80% verwendet wird, läßt sich eine Leuchtstoff-Zusammensetzung mit guten Eigenschaften nicht realisieren.
- Wie mit den Kurven 41, 42, 43 und 44 in Fig. 4 gezeigt, haben ein antimon-aktivierter Calciumhalogenphosphat-Leuchtstoff, ein Magnesiumwolframat-Leuchtstoff, ein titan-aktivierter Bariumpyrophosphat-Leuchtstoff und ein mit zweiwertigem Europium aktivierter Bariummagnesiumsilicat-Leuchtstoff, wie sie bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden, Remissionsgrade, die demjenigen der erfindungsgemäßen blau lumineszierenden Komponente entsprechen. Wie mit den Kurven 51 und 52 in Fig. 5 gezeigt, können jedoch ein mit zweiwertigem Europium aktivierter Strontiumborphosphat-Leuchtstoff (Kurve 51) und ein mit zweiwertigem Europium aktivierter Strontiumaluminat-Leuchtstoff (Kurve 52), deren Remissionsgrade bei 380 bis 500 nm geringer sind, nicht als blau lumineszierender Leuchtstoff bei der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Als blau lumineszierende Komponente bei der vorliegenden Erfindung können billige Leuchtstoffe zusätzlich zu Leuchtstoffen verwendet werden, die Metalle der Seltenerden wie z.B. Europium enthalten.
- Es sei bemerkt, daß die erfindungsgemäße Zusammensetzung Leuchtstoffkomponenten anderer Farben zusätzlich zu den oben beschriebenen Rot-, Blau- und Grün-Leuchtstoffkomponenten enthalten kann. Für solche Leuchtstoffkomponenten können beispielsweise orange lumineszierende Komponenten wie z.B. antimon/mangan-koaktiviertes Calciumhalogenphosphat und zinnaktiviertes Strontiummagnesiumorthophosphat, bläulich-grün lumineszierende Komponenten wie z.B. mangan-aktiviertes Zinksilicat und mangan-aktiviertes Magnesiumgallat und dergleichen verwendet werden.
Claims (10)
1. Leuchtstoff-Zusammensetzung für eine Leuchtstofflampe,
mit einer rot lumineszierenden Komponente, einer grün
lumineszierenden Komponente und einer blau lumineszierenden
Komponente, dadurch gekennzeichnet, daß die blau lumineszierende
Komponente unter Anregung durch ultraviolettes Licht der
Wellenlänge von 253,7 nm blaues Licht emittiert, wobei die
Wellenlänge des Hauptmaximums der Lumineszenz im Bereich von
460 bis 510 nm liegt, die Halbwertsbreite des Hauptmaximums
des Lumineszenzspektrums nicht kleiner ist als 50 nm, die
Farbkoordinaten des Lumineszenzspektrums innerhalb eines
Bereichs 0,15 ≤ x ≤ 0,30 und 0,25 ≤ y ≤ 0,40 auf der Farbtafel
der Norm CIE 1931 liegen und die spektrale Remission nicht
kleiner ist als 80% bei 380 bis 500 nm, wenn 100% die
spektrale Remission einer als Rauch abgeschiedenen
Magnesiumoxidschicht ist, und wobei das Mischungsgewichtsverhältnis der
blau lumineszierenden Komponente bezüglich der Gesamtmenge der
Zusammensetzung innerhalb eines Bereichs liegt, der
umschlossen ist durch die in Fig. 1 gezeigten durchgezogenen Linien,
welche die Koordinatenpunkte a (5%, 2.500 K), b (5%, 3.500 K),
c (45%, 8.000 K), d (95%, 8.000 K), e (95%, 7.000 K) und f
(65%, 4.000 K) verbinden, die bestimmt sind entsprechend einer
Farbtemperatur des Lumineszenzspektrums der Leuchtstoff-
Zusammmensetzung, und wobei die grün lumineszierende
Komponente ein Lumineszenz-Hauptmaximum bei einer Wellenlänge im
Bereich von 530 bis 550 nm hat und die Halbwertsbreite des
Maximums nicht größer ist als 10 nm.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Wellenlänge des Lumineszenz-Hauptmaximums der rot
lumineszierenden Komponente innerhalb eines Bereichs von 600
bis 660 nm liegt und die Halbwertsbreite des Maximums nicht
größer ist als 10 nm.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die blau lumineszierende Komponente mindestens einen
ausgewählten Stoff aus der Gruppe enthält, die folgende Stoffe
umfaßt: antimon-aktivierter
Calciumhalogenphosphat-Leuchtstoff, Magnesiumwolframat-Leuchtstoff, titan-aktivierter
Bariumpyrophosphat-Leuchtstoff und mit zweiwertigem Europium
aktivierter Bariummagnesiumsilicat-Leuchtstoff.
4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß als besagte grün lumineszierende Komponente ein
cer/terbium-koaktivierter Lanthanphosphat-Leuchtstoff und ein
cer/terbium-koaktivierter Magnesiumaluminat-Leuchtstoff
entweder einzeln oder in Kombination verwendet werden.
5. Zusammensetzung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die rot lumineszierende Komponente mindestens einen
ausgewählten Stoff aus der Gruppe enthält, die folgende Stoffe
umfaßt: mit dreiwertigem Europium aktivierter Yttriumoxid-
Leuchtstoff, mit dreiwertigem Europium aktivierter
Yttriumphosphovanadat-Leuchtstoff, mit dreiwertigem Europium
aktivierter Yttriumvanadat-Leuchtstoff und mit zweiwertigem
Mangan aktivierter Magnesiumfluogermanat-Leuchtstoff.
6. Leuchtstofflampe mit einer Leuchtstoffschicht (2), die
eine Leuchtstoff-Zusammensetzung mit
einer rot lumineszierenden Komponente,
einer grün lumineszierenden Komponente und
einer blau lumineszierenden Komponente enthält, dadurch
gekennzeichnet, daß die blau lumineszierende Komponente durch
ultraviolettes Licht einer Wellenlänge von 253,7 nm angeregt
wird, wobei das Hauptmaximum der Lumineszenz bei einer
Wellenlänge im Bereich von 460 bis 510 nm liegt, die Halbwertsbreite
des Lumineszenzspektrums nicht kleiner ist als 50 nm, die
Farbkoordinaten des Lumineszenzspektrums innerhalb eines
Bereichs von 0,15 ≤ x ≤ 0,30 und 0,25 ≤ y ≤ 0,40 auf der
Farbtafel nach der Norm CIE 1931 liegen, die spektrale
Remission nicht kleiner ist als 80% bei 380 bis 500 nm, wenn
100% die spektrale Remission einer als Rauch abgeschiedenen
Magnesiumoxidschicht ist, das Mischungsverhältnis der blau
lumineszierenden Komponente bezüglich der Gesamtmenge der
Zusammensetzung innerhalb eines Bereichs liegt, der durch die
in Fig. 1 gezeigten durchgezogenen Linien umschlossen ist,
welche die Koordinatenpunkte a (5%, 2.500 K), b (5%, 3.500 K),
c (45%, 8.000 K), d (95%, 8.000 K), e (95%, 7.000 K) und f
(65%, 4.000 K) verbunden, die bestimmt sind entsprechend einer
Farbtemperatur des Lumineszenzspektrums der Leuchtstoff-
Zusammensetzung, und wobei die grün lumineszierende Komponente
ein Lumineszenz-Hauptmaximum bei einer Wellenlänge im Bereich
von 350 bis 550 nm hat und die Halbwertsbreite des Maximums
nicht größer ist 10 nm.
7. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Wellenlänge des Lumineszenz-Hauptmaximums der rot
lumineszierenden Komponente innerhalb eines Bereichs von 600 bis 660 nm
liegt und daß die Halbwertsbreite des Maximums nicht größer
ist als 10 nm.
8. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
blau lumineszierende Komponente mindestens einen ausgewählten
Stoff aus der Gruppe enthält, die folgende Stoffe umfaßt:
antimon-aktivierter Calciumhalogenphosphat-Leuchtstoff,
Magnesiumwolframat-Leuchtstoff, titan-aktivierter
Bariumpyrophosphat-Leuchtstoff und mit zweiwertigem Europium aktivierter
Bariummagnesiumsilicat-Leuchtstoff.
9. Lampe nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß als
besagte grün lumineszierende Komponente ein
cer/terbiumkoaktivierter Lantanphosphat-Leuchtstoff und ein
cer/terbiumkoaktivi erter Magnesiumalumint-Leuchtstoff entweder einzeln
oder in Kombination verwendet werden.
10. Lampe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die
rot lumineszierende Komponente mindestens einen ausgewählten
Stoff aus der Gruppe enthält, die folgende Stoffe umfaßt: mit
dreiwertigem Europium aktivierter Yttriumoxid-Leuchtstoff, mit
dreiwertigem Europium aktivierter
Yttriumphosphovanadat-Leuchtstoff, mit dreiwertigem Europium aktivierter
Yttriumvanadat-Leuchtstoff und mit zweiwertigem Mangan aktivierter
Magnesiumfluogermanat-Leuchtstoff.
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