JPH02299146A - 低圧水銀蒸気放電灯 - Google Patents
低圧水銀蒸気放電灯Info
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- JPH02299146A JPH02299146A JP2097784A JP9778490A JPH02299146A JP H02299146 A JPH02299146 A JP H02299146A JP 2097784 A JP2097784 A JP 2097784A JP 9778490 A JP9778490 A JP 9778490A JP H02299146 A JPH02299146 A JP H02299146A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/59—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing silicon
- C09K11/592—Chalcogenides
- C09K11/595—Chalcogenides with zinc or cadmium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
- C09K11/7728—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing europium
- C09K11/7734—Aluminates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/38—Devices for influencing the colour or wavelength of the light
- H01J61/42—Devices for influencing the colour or wavelength of the light by transforming the wavelength of the light by luminescence
- H01J61/48—Separate coatings of different luminous materials
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
葺土分立
本発明は、水銀及び稀ガスを充填してあり、真空密 に
封着され、放射光を透過させるエンベロープを有し、こ
のエンベロープの内側には、Ｚｎ２ＳｉＯ４： Ｍｎ” で表わされる２価マンガンで活性化されたオルト珪酸亜
鉛の緑色に発光する発光層を設けてある低圧水銀蒸気放
電灯に関するものである。
封着され、放射光を透過させるエンベロープを有し、こ
のエンベロープの内側には、Ｚｎ２ＳｉＯ４： Ｍｎ” で表わされる２価マンガンで活性化されたオルト珪酸亜
鉛の緑色に発光する発光層を設けてある低圧水銀蒸気放
電灯に関するものである。
従来狭止
上述の種類の低圧水銀蒸気放電灯は、ケイスエッチ・パ
トラ−（Ｋｅｉｔｈ Ｈ，Ｂｕｔｌｅｒ）著“Ｆｌｕｏ
ｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａａｅｐ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ”
１９８０ ｐｐ６〜Ｈに記載されている。
トラ−（Ｋｅｉｔｈ Ｈ，Ｂｕｔｌｅｒ）著“Ｆｌｕｏ
ｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａａｅｐ Ｐｈｏｓｐｈｏｒｓ”
１９８０ ｐｐ６〜Ｈに記載されている。
マンガンで活性化したオルト珪酸亜鉛（ウィレマイト）
は水銀放電による主として２５４ｎ■の放射線の短波長
紫外線で励起するとスペクトルの緑色光部分の光を生ず
る。
は水銀放電による主として２５４ｎ■の放射線の短波長
紫外線で励起するとスペクトルの緑色光部分の光を生ず
る。
このような緑色発光を行う放電灯は実際上上として色効
果を得るために使用され、例えばステージの照明、ショ
ウウィンドウの照明、祭りの照明等に用いられる。
果を得るために使用され、例えばステージの照明、ショ
ウウィンドウの照明、祭りの照明等に用いられる。
一般にガラスで作られるエンベロープ（外匣）は種々の
形状に設計でき、例えば直線管状、Ｕ字形状あるいは半
円形管等に形成される。またエンベロープを刻み目をつ
けたバルブとして無電極放電灯に用いることもできる。
形状に設計でき、例えば直線管状、Ｕ字形状あるいは半
円形管等に形成される。またエンベロープを刻み目をつ
けたバルブとして無電極放電灯に用いることもできる。
発光層の被着前に、エンベロープは、その内側の円形表
面上に反射層を被着し、緑色発光が反射層で残された窓
を通じて外部に放出されるようにする。所望に応じ、管
の内側に、青色、あるいはスペクトルの長波長紫外線部
分を吸収する不所望水銀放射線の吸収層を設けても良い
。
面上に反射層を被着し、緑色発光が反射層で残された窓
を通じて外部に放出されるようにする。所望に応じ、管
の内側に、青色、あるいはスペクトルの長波長紫外線部
分を吸収する不所望水銀放射線の吸収層を設けても良い
。
かかる既知の放電灯は、その動作中に発光層が急速に灰
色化（グレイイング）を生ずる欠点がある。この動作中
のダレイイング現象は、放電灯が不作動中は黒色に見え
、外観上の美観を損うので、放電灯の用途によってはと
くに好ましくない。さらにグレイイング現象は放射光の
色点の移動を生じ、かつ光出力を減少させる。このグレ
イイング現象は、発光物質、ウィレマイトの亜鉛イオン
が放電灯の動作中に金属亜鉛に還元されることによって
生ずる。次で金属亜鉛は放電中に存する水銀とアマルガ
ムを形成する。
色化（グレイイング）を生ずる欠点がある。この動作中
のダレイイング現象は、放電灯が不作動中は黒色に見え
、外観上の美観を損うので、放電灯の用途によってはと
くに好ましくない。さらにグレイイング現象は放射光の
色点の移動を生じ、かつ光出力を減少させる。このグレ
イイング現象は、発光物質、ウィレマイトの亜鉛イオン
が放電灯の動作中に金属亜鉛に還元されることによって
生ずる。次で金属亜鉛は放電中に存する水銀とアマルガ
ムを形成する。
光皿皇皿丞
本発明の目的は、この種低圧水銀蒸気放電灯を改良し、
視覚上魅力があり、管の寿命中下作動中も明るい緑色の
外観を維持し、かつ寿命中成射光の色点の移動及び発光
出力の低下を減少させるにある。
視覚上魅力があり、管の寿命中下作動中も明るい緑色の
外観を維持し、かつ寿命中成射光の色点の移動及び発光
出力の低下を減少させるにある。
本発明によれば、この種放電灯において、発光層の放電
空間より遠い側に中間発光層を設け、該中間発光層は、
次式、 ５ｒ４Ａ ｊ！ Ｉａｆｔｓ ： Ｅｕ２＋で表わさ
れる２価ユーロピウムで活性化されるアルミン酸ストロ
ンチウムの発光物質を有し、上式中２５モル％迄のＳｒ
は、Ｃａで置換しうる如くしたことを特徴とする。
空間より遠い側に中間発光層を設け、該中間発光層は、
次式、 ５ｒ４Ａ ｊ！ Ｉａｆｔｓ ： Ｅｕ２＋で表わさ
れる２価ユーロピウムで活性化されるアルミン酸ストロ
ンチウムの発光物質を有し、上式中２５モル％迄のＳｒ
は、Ｃａで置換しうる如くしたことを特徴とする。
次式、
５ｒ４Ａｊ！ ｒａｏｚｓ ： Ｅｕ２＋で規定され
るアミルネート（アルミン酸塩）発光物質で、Ｓｒに対
するＥｕ成分が０．１ないし１０ｍｏ ｌ・％の間であ
り、Ｓｒは２５ｒｓｏ ｌ・％迄Ｃａによって置換しう
る化合物自体は、欧州特許００９４１３２ によって
既知である。これらのアルミン酸塩は上述の欧州特許に
開示されている特性Ｘ線パウダー ダイヤグラムをもっ
ている結晶化合物である。これらのアルミン酸塩は、１
：２と１：５の間のＳｒ／Ａ１比の出発材料より得られ
るが、結晶相ではほぼ ５ｒ４Ａｆ １４０！５ の組成を有する。
るアミルネート（アルミン酸塩）発光物質で、Ｓｒに対
するＥｕ成分が０．１ないし１０ｍｏ ｌ・％の間であ
り、Ｓｒは２５ｒｓｏ ｌ・％迄Ｃａによって置換しう
る化合物自体は、欧州特許００９４１３２ によって
既知である。これらのアルミン酸塩は上述の欧州特許に
開示されている特性Ｘ線パウダー ダイヤグラムをもっ
ている結晶化合物である。これらのアルミン酸塩は、１
：２と１：５の間のＳｒ／Ａ１比の出発材料より得られ
るが、結晶相ではほぼ ５ｒ４Ａｆ １４０！５ の組成を有する。
式、
５ｒ４Ａ ｊ！ Ｉａｏｔ％： Ｂｕｔ＊で規定される
効率的に発光するアルミン酸塩は安定な化合物であり、
その色は緑色である。この化合物を、管のエンベロープ
と、ウイレマイトを有する層の間の中間層内に使用する
と、この安定な緑色中間層は物理的にウイレマイト層に
対しスクリーン作用を行うのみならず、放電灯が不動作
中ウイレマイト層を光学的に外部に対しスクリーンする
。従って放電灯はその全寿命中、不作動状態で美しい明
るい緑色の外観を呈する。
効率的に発光するアルミン酸塩は安定な化合物であり、
その色は緑色である。この化合物を、管のエンベロープ
と、ウイレマイトを有する層の間の中間層内に使用する
と、この安定な緑色中間層は物理的にウイレマイト層に
対しスクリーン作用を行うのみならず、放電灯が不動作
中ウイレマイト層を光学的に外部に対しスクリーンする
。従って放電灯はその全寿命中、不作動状態で美しい明
るい緑色の外観を呈する。
放電灯の動作中発光ウイレマイト層は通常の緑色放射を
生じ、また発光アルミン酸塩中間層は青味がかった緑色
の放射帯域を生じ、その最大放射は約４９０ｎｍであり
、半値幅は約６０ｎｍである。これら２つの発光材料の
量の比を適切に選択することにより、所望の緑色放射光
の色点が得られる。この色点のセツティングは当業者に
よく知られている。
生じ、また発光アルミン酸塩中間層は青味がかった緑色
の放射帯域を生じ、その最大放射は約４９０ｎｍであり
、半値幅は約６０ｎｍである。これら２つの発光材料の
量の比を適切に選択することにより、所望の緑色放射光
の色点が得られる。この色点のセツティングは当業者に
よく知られている。
本発明では、安定なアルミン酸化物と組合せたウイレマ
イトは、発光物質の全量のごく一部のみであるため、放
射工程でのウイレマイトのグレイイングの影響は小とな
り、このため放電灯の寿命中、放射光の色点のシフト及
び発光出力の低下の程度は減少する。
イトは、発光物質の全量のごく一部のみであるため、放
射工程でのウイレマイトのグレイイングの影響は小とな
り、このため放電灯の寿命中、放射光の色点のシフト及
び発光出力の低下の程度は減少する。
本発明による放電灯の好適実施例では、エンベロープの
内壁上に発光中間層を直接被着する。かくすると反射層
及び吸収層を使用しなくて良くなるため放電灯のコスト
に有利に作用する。
内壁上に発光中間層を直接被着する。かくすると反射層
及び吸収層を使用しなくて良くなるため放電灯のコスト
に有利に作用する。
さらに他の好適実施例では、前記発光層を中間発光層上
に直接被着する。これも放電灯のコスト低減に有利な結
果を生ずる。
に直接被着する。これも放電灯のコスト低減に有利な結
果を生ずる。
裏施舅
以下図面により本発明を説明する。
第１図示の低圧水銀蒸気放電灯は管状のガラスエンベロ
ープ１を有しており、本エン、ベロー１は真空密に封着
され、かつ、放射光を透過するものであり、エンベロー
プ内には水銀と希ガスを起動ガスとして封入する。この
放電灯の両端側に電極２及び３が配置されており、これ
らの間に放電通路４が存している。エンベロープｌの内
側には発光層５が設けてあり、この発光層５は、２価マ
ンガンで活性化されて、緑色に発光するオルト硅酸亜鉛
を有し、これは放電通路４に面しており、次式で規定さ
れる。
ープ１を有しており、本エン、ベロー１は真空密に封着
され、かつ、放射光を透過するものであり、エンベロー
プ内には水銀と希ガスを起動ガスとして封入する。この
放電灯の両端側に電極２及び３が配置されており、これ
らの間に放電通路４が存している。エンベロープｌの内
側には発光層５が設けてあり、この発光層５は、２価マ
ンガンで活性化されて、緑色に発光するオルト硅酸亜鉛
を有し、これは放電通路４に面しており、次式で規定さ
れる。
Ｚｎ＊５ｉＯａ ： Ｍｎ” （ウイレマイト）発光
層５の放電通路４より遠い側の、層５とエンベロープ１
との間に中間発光層６が設けてあり、この中間発光層６
は、２価ユーロピウムで活性化される発光物質たるアル
ミン酸ストロンチウムで、次式 ％式％： で規定され、式中、Ｓｒは２５ｓｏ ｌ・％迄Ｃａで置
換可能な発光物質を含んでいる。この中間発光層６はエ
ンベロープ１の内壁上に直接被着し、かつ発光層５は、
中間発光層６上に直接被着する。これらの両層は通常の
方法、すなわち例えば発光物質を含有している懸濁液を
用いて被着することができる。安定な中間発光層６は緑
色であるので不作動中の放電灯も緑色を有する。放電灯
が不作動中のこの緑色の外観は、放電灯の動作中にウイ
レマイトの発光層５にグレイイングが生ずることと関係
なく不変である。これはウィレマイトの発光層５は放電
灯の不作動中緑色の中間発光層６によって外部より光学
的に遮蔽されているからである。
層５の放電通路４より遠い側の、層５とエンベロープ１
との間に中間発光層６が設けてあり、この中間発光層６
は、２価ユーロピウムで活性化される発光物質たるアル
ミン酸ストロンチウムで、次式 ％式％： で規定され、式中、Ｓｒは２５ｓｏ ｌ・％迄Ｃａで置
換可能な発光物質を含んでいる。この中間発光層６はエ
ンベロープ１の内壁上に直接被着し、かつ発光層５は、
中間発光層６上に直接被着する。これらの両層は通常の
方法、すなわち例えば発光物質を含有している懸濁液を
用いて被着することができる。安定な中間発光層６は緑
色であるので不作動中の放電灯も緑色を有する。放電灯
が不作動中のこの緑色の外観は、放電灯の動作中にウイ
レマイトの発光層５にグレイイングが生ずることと関係
なく不変である。これはウィレマイトの発光層５は放電
灯の不作動中緑色の中間発光層６によって外部より光学
的に遮蔽されているからである。
２つの発光層を設けてある−ことによりウィレマイトの
発光層５は、主として２５４ｎ−の励振放射光（水銀の
共振線）の影響を受けて放電灯より放射される放射光の
全量中一部のみを供給する。ウイレマイトの発光層のみ
を設けてある従来既知の放電灯に比較して、ウイレマイ
トのグレイイング現象の影響は小であり、このため放電
灯の全身命中放射光の色点の偏位は小であり、また発光
量の減少も小である。
発光層５は、主として２５４ｎ−の励振放射光（水銀の
共振線）の影響を受けて放電灯より放射される放射光の
全量中一部のみを供給する。ウイレマイトの発光層のみ
を設けてある従来既知の放電灯に比較して、ウイレマイ
トのグレイイング現象の影響は小であり、このため放電
灯の全身命中放射光の色点の偏位は小であり、また発光
量の減少も小である。
管長が約１２０ ｃｍで、管の内径的２４ｍｍ、電力定
格約３６Ｗの低圧水銀蒸気放電灯の実施例では、中間発
光層６は２ｇの Ｓｒ３． Ｊｕｇ、 ＩＩＩ ｊ！ ｔａ（ｈｓを存し
、かつ発光層５は２ｇの Ｚｎ＋、 ＊Ｊｎｏ、 ＋ ｒｓｔＯａを有してなる。
格約３６Ｗの低圧水銀蒸気放電灯の実施例では、中間発
光層６は２ｇの Ｓｒ３． Ｊｕｇ、 ＩＩＩ ｊ！ ｔａ（ｈｓを存し
、かつ発光層５は２ｇの Ｚｎ＋、 ＊Ｊｎｏ、 ＋ ｒｓｔＯａを有してなる。
放電灯の初期発光効率は１０５１ ｔ＠／Ｈであった。
１００時間の点灯後、発光光束は２．９％減少した。放
電灯の放射する緑色発光の色点は、初期において、 座標、 ｘ ＝０．２３５ ｙ −０，６１７ であり、１００時間の点灯後は、 座標、 ｘ＝０．２３６ ｙ ＝０．６１７ であった。
電灯の放射する緑色発光の色点は、初期において、 座標、 ｘ ＝０．２３５ ｙ −０，６１７ であり、１００時間の点灯後は、 座標、 ｘ＝０．２３６ ｙ ＝０．６１７ であった。
第２図はこの放電灯の放射スペクトルを示す。
波長λを水平軸上にｒｖ （ナノメータ）単位でプロッ
トし、放射光のエネルギーＥを垂直軸上に適当な単位で
プロットしである。このグラフより見られるように放射
光はスペクトルの緑色光領域（５００−５６５ｎｍ ）
で主として放射されている０図面の左寄りにある２つの
線は、水銀による放射で、それぞれ４０５及び４３６ｎ
−のスペクトル線である。
トし、放射光のエネルギーＥを垂直軸上に適当な単位で
プロットしである。このグラフより見られるように放射
光はスペクトルの緑色光領域（５００−５６５ｎｍ ）
で主として放射されている０図面の左寄りにある２つの
線は、水銀による放射で、それぞれ４０５及び４３６ｎ
−のスペクトル線である。
第１図は本発明による低圧水銀蒸気放電り丁の縦断面図
、 第２図は同放電灯の発光放射スペクＩ−）しを示す図で
ある。 １・・・ガラスエンベロープ ２．３・・・電極 ４・・・放電空間 ５・・・発光層 ６・・・中間発光層
、 第２図は同放電灯の発光放射スペクＩ−）しを示す図で
ある。 １・・・ガラスエンベロープ ２．３・・・電極 ４・・・放電空間 ５・・・発光層 ６・・・中間発光層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、水銀及び稀ガスを充填してあり、真空密に封着され
、放射光を透過させるエンベロープを有し、このエンベ
ロープの内側には、 Ｚｎ＿２ＳｉＯ＿４：Ｍｎ＾２＾＋ で表わされる２価マンガンで活性化されたオルト珪酸亜
鉛の緑色に発光する発光層を設けてある低圧水銀蒸気放
電灯において、 発光層の放電空間より遠い側に中間発光層を設け、該中
間発光層は、次式、 Ｓｒ＿４Ａｌ＿１＿４Ｏ＿２＿５：Ｅｕ＾２＾＋で表わ
される２価ユーロピウムで活性化されるアルミン酸スト
ロンチウムの発光物質を有し、上式中２５モル％迄のＳ
ｒは、Ｃａで置換しうる如くしたことを特徴とする低圧
水銀蒸気放電灯。 ２、中間発光層をエンベロープの内壁上に直接被着する
請求項１記載の低圧水銀蒸気放電灯。 ３、発光層を中間発光層上に直接被着する請求項１また
は２記載の低圧水銀蒸気放電灯。
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