KR100275354B1 - 저압 수은 방전 램프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 매우 양호한 연색성과 플랜키안 로우키스 상의 또는 그에 근접한 색점을 가지며 수은과 희가스를 포함하는 밀봉된 복사 전달 엔벨로프와 발광층을 구비한 저압 수은 방전 램프에 관한 것으로, 상기 발광층은 최대치가 470nm와 500nm 사이에 있으며 그 절반의 너비가 최대 90nm인 휘선대를 가지고 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 제1발광 물질과 주로 가시 스펙트럼의 적색 영역에 있는 적어도 하나의 휘선대를 가지며 2가의 망간에 의해 활성화 되는 제2발광 물질을 포함하고, 본 발명에 따라, 상기 발광층은 또한 그 최대치가 430nm와 490nm 사이에 놓이는 휘선대를 갖는 제3발광 물질과 주로, 520nm와 565nm 사이에 놓이는 휘선대를 갖는 제4발광 물질 및 주로, 590nm와 630nm 사이에 있는 휘선대를 갖는 제5발광 물질을 포함하며, 이것은 상기 램프의 발광 효율이 매우 양호한 연색성을 유지하면서 상당히 증가되고 상기 발광층이 램프의 수명동안 감쇄되는 속도는 매우 감쇠되므로써 성취된다.

Description

저압 수은 방전 램프
본 발명은 매우 양호한 연색성(colour renderign)과 플랜키안 로우커스(planckian locus)상의 또는 그에 근접한 색점(colour point)(XL, YL)을 가지며 수은과 희가스를 포함하는 밀봉된 복사 전달 엔벨로프(envelope)와 발광층을 구비한 저압 수은 방전 램프에 관한 것으로, 상기 발광층은 최대치가 470nm와 500nm사이에 있으며 그 절반의 너비가 최대 90nm인 휘선대(emission band)를 가지고 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 제1발광물질과 주로 가시 스펙트럼의 적색 영역에 있는 적어도 하나의 휘선대를 가지며 2가의 망간에 의해 활성화 되는 제2발광물질을 포함한다.
본 명세서와 청구범위에서 표현되는“양호한 연색성”이라 함은 평균 연색 지수 R(a, 8)(국제 조명 위원회에 의해 규정된 8가지 시험색의 연식 지수의 평균치 : CIE 공개번호 13.2(TC-3.2), 1974)가 최소 90의 값을 갖는다는 것을 의미한다.
가시 광선의 색상은 색도 다이어그램(CIE 공개 번호 15(E-1.31), 1971을 참조)의 색점을 결정하는 색 좌표(x,y)에 의해 특징지어 진다. 일반적인 조명을 목적 으로 하는 저압 수은 방전 램프 (이하, 램프라고 함 )는 “백색”(“white”)으로 지칭될 수 있는 빛을 발산한다. 백색 광선은 상기 플랜키안 로우커스 상에 위치하는 색점을 위한 색 삼각형(color triangle)내에서 발견된다. 흑채 라인이라고도 하는 상기 곡선(이하, 곡선 P라고 함)은 상이한 온도(색 온도 라고도 함)에서 완벽한 흑체에 의해 발산되는 광선의 색점들을 포함한다. 일정한 색 온도는 곡선 P상의 주어진 한점에서 뿐 아니라 상기 색점(상기 CIE공개번호 15를 참조)의 곡선 P와 교차하는 라인 상에 위치하는 색좌표를 갖는 광선에도 설정된다. 만약 상기 광선이 곡선 P에 근접한 색점을 갖는다면, 상기 광선은 또한 상기의 주어진 색 온도를 갖는 백색 광선으로 간주된다. 본 명세서 및 청구범위에서의 “곡선 P에 근접한 색점”은 색점으로부터 동일한 색 온도를 갖는 곡선 P상의 점까지의 거리가 최대 20MP CD인 것을 의미한다. MPCD(Minimun Perceptible Colour Difference)는 1980년 10월 S.J.Rennilson에 의해 발행된 “Optical Spectra”의 63 페이지에 참조된 색차(colour difference)의 단위이다.
램프에 의해 발산되는 빛의 색 온도와 연색성에 관한 특성의 관점에서 발광층에 대한 요건들을 제외하고, 상기 발광층은 저압수은 방전 램프에서 발생되는 자외선에 의한 여기서 높은 광속을 발생시키고 램프의 수명이 다할때까지 상기 광속을 유지하는 물질을 포함하는 것이 또한 요구된다.
백색의 빛을 발산하며 매우 양호한 연색성을 갖는 저압 수은 방전 램프는 유럽 특허 제 EP-A-0114441 호 및 제 EP-A-0124175 호에 공지되어 있다. 상기 램프에서, 발광층은 원하는 램프 특성을 얻기 위해 안티몬 또는 안티몬과 망간에 의해 활성화 되는 칼슘 할로포스페이트(halophosphate)를 부가적으로 포함하는 것이 필요하다. 작동시 램프에 의해 발산되는 빛의 색과 연색성에 대한 요건들은 저압 수은 방전 램프의 비교적 낮은 발광 효율과 협동하여 상기 공지 램프에서만 실현될 수 있다는 것이 발견되었다. 이것은 특히 고부하 램프에 의해, 수은 방전으로 발생되는 초단파의 자외선(185nm)의 해로운 영향이 주요부분에 작동되기 때문에 상기 램프내에 비교적 높은 월 로드(Wall load)가 있을 때 그러하다. 또한, 상기 발광층의 비교적 강한 감쇄가 상기 공지 램프의 수명 전반에 걸쳐 발생될 수도 있다.
본 발명은 백색의 빛을 발산하며 매우 양호한 연색성을 갖는 저압 수은 방전 램프를 제공하는 동시에 저압 수은 방전 램프의 발광 효과가 비교적 높고 상기 전압 수은 방전 램프의 전체 작동 수명에 걸쳐 비교적 작은 범위로 감소되는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전개부에 상술된 저압 수은 방전 램프는 상기 발광층이 그 최대치가 430nm 에서 490nm 사이에 놓인 휘선대를 갖는 제3발광 물질과, 주로 520nm 에서 565nm 사이에서 발산되는 제4의 밭광물질 및, 주로 590nm 와 630nm 사이에서 발산되는 제5발광 물질을 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 램프는 상기 램프에 의해 발산되는 빛의 색점과 높고 낮은 하중 양쪽에서의 발광 효율 및 발광층의 손실을 고려할 때 양호한 특성을 갖는다는 것이 밝혀졌다. 본 발명에 따른 램프의 연색성은 또한 매우 양호하다.
상기 금지된 저압 수은 방전 램프에 사용되는 안티몬과 망간에 의해 활성화 되는 칼슘 할로포스페이트는 램프 작동시 가시 스펙트럼의 전체 영역에 걸쳐 발산한다. 특히, 상기 특성은 상기 할로포스페이트를 제공하여 매우 양호한 연색성을 갖는 램프의 발광층 사용하기에 적합하게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 램프에서는 각각 가시 스펙트럼의 비교적 작은 부분에서 주로 발산되는 세개의 발광물질의 혼합물이 사용된다. 매우 양호한 연색성을 갖는 상기 공지된 램프의 발광층과 비교할 때, 그 발광층이 발광 스펙트럼의 격심한 변화를 받아야 하는 저압 수은 발광 램프 또한 매우 양호한 연색성을 갖는다는 것은 놀라운 것이다.
램프의 발광층에 각각 가시스펙트럼의 비교적 작은 영역에서 주로 발산되는 세개의 발광 물질 혼합물의 사용은 예를들어 미국 특허 제4,176,294호 및 네델란드 특허 제164,697호에 공지되어 있다는 것에 주목해야 한다. 그러나 상기 특허에서 공지된 저압 수은 방전 램프의 발광층은 종종 세개의 발광 물질만을 포함하여, 상기 저압 수은 방전 램프의 연색성이 매우 양호하게 나타낼 수 없게 된다.
상기의 공지된 저압 수은 방전 램프에서와 같이, 상기 제1발광 물질이 2가의 유로퓸에 의해 활성화되는 스트론튬 알루미네이트와 바륨 알루미네이트 및 스트론튬 보로포스페이트에 의해 형성된 그룹으로부터 하나 또는 다수의 물질을 포함할 때, 본 발명에 따른 상기 램프는 매우 양호한 결과를 얻을 수 있다. 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 상기 스트론튬 알루미네이트(SAE를 참조)는 공식 Sr(1-p)EUp Alq 0(11/2g+1)에 의해 형성되어 본질적으로 공지된 발광 물질로 여기서 Sr의 25 몰 %까지는 Ca로 대체될 수 있으며, 0.001≤P≤0.10이고 2≤q≤5이다. 제NL-A-8201943호에 더욱 상세히 설명된 발광 알루미네이트 SAE는 485nm 내지 495nm에서의 최대치 및 55nm 내지 75nm의 절반 너비를 갖는 휘선대를 갖는다.
2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 바륨 알루미네이트(이하, BAE 라 함)는 공식 Ba(1-P)EupA1qO(11/2g+1)에 의해 형성되어 본질적으로 공지된 발광 물지로 여기는 Ba의 25 몰 %까지는 Sr로 대체될 수 있으며, 0.005≤P≤0.25이고 5≤q≤10 이다. 제NL-A 8105739호에 더욱 상세히 설명된 발광 물질 BAE는 475nm 내지 485nm에서의 최대치 및 70nm 내지 90nm의 절반 너비를 갖는 휘선대를 갖는다. 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 스트론튬 보로포스페이트(이하, SBP 라함)은 공식 m(Sr(1-x-y-p)BaxCayEup)O(1-n)(P2O5)n(B2O3)에 의해 형성되어 본질적으로 공지된 발광 물질로 여기서 0≤×≤0.5, 0 ≤y≤0.2, 0.001≤p≤0.15, 1.75≤m≤2.30 및 0.05≤n≤0.23 이다. 상기 발광 물질 SBP는 제DE-A 2848726호에 공지되어 있으며 470nm 내지 485nm에서의 최대지 및 80nm 내지 90nm의 절반 너비를 갖는 휘선대를 갖는다.
상기 공지된 램프에서와 같이, 제2발광 물질이 3가의 세륨과 2가의 망간에 의해 활성화 되고 적색 Mn2+발산을 갖는 펜타보레이트(pentaborate)를 포함할 때 본 발명에 따른 상기 램프는 양호한 특성을 갖는다는 것이 알려져 있다.
상기 펜타보레이트(이하, CBM이라함)은 공식(Y, La, Gd)(1-x)Cex(Mg, Zn, Cd)(1-p)MnpB5O10에 의해 형성되어 공지된 (제NL-A 7905680 호 및 제NL-A8100346호 참조) 발광물질로 여기서 B의 20 몰% 까지는 A1 또는 Ga에 의해 교체될 수 있으며 0.01≤×≤1.0, 0.01≤p≤0.30 이다. Gd와 Mg를 포함하는 펜타보레이트는 본원에 적합하다. 상기 보레이트(borates)는 여기시에 대략 630nm의 최대치와 대략 80nm의 절반 너비를 갖는 비교적 좁은 대역의 저압 수은 방전의 단파 자외선에 의해 Mn2+에 의해 매우 효과적인 발산을 한다.
본 발명에 따른 저압 수은 방전 램프는 제3의 발광 물질이 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 바륨-망간 알루미네이트와 스트론튬 클로로포스페이트(chlorophosphate)에 의해 형성된 그룹으로부터 한개 또는 다수의 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 바륨-마그네슘 알루미네이트(이하, BAM 이라함)은 본질적으로 공지되어 있으며 β알루미나의 구조에 대해 육각형의 결정구조를 갖는 (제NL-A721486호) 발광물질이다. 상기 알루미네이트는 식 Ba(1-p)Eup×Mgo yAl203로 표시될 수 있으며 여기서 Al2O3의 25 몰 % 가지는 Ga2O3또는 Sc2O3대체될 수도 있고 1≤×≤2, 5≤y≤8 및 0.01≤p≤0.50 이다. 또한 상기 알루미네이트는 매우 효율적이며 대략 450nm에서의 최대치와 50nm의 절반 너비를 갖는 휘선대를 갖는다. 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 상기 스트론튬 클로로포스페이트(이하, SCAP라 함)은 천연 인회석의 결정 구조와, 일반적으로 화학식 M10(PO4)6×2(M은 주로 Sr인 알칼리성의 토류, X는 주로 염소인 할로겐)으로부터 약간 벗어난 기본 격자 구조를 갖는 공지된 발광 물질(미국 특허 제4,038,204호 참조)이다. SCAP는 효율적인 휘선대(대략 450nm에서의 최대치와 대략 85nm의 절반 너비를 갖음)를 갖는다.
제4의 발광 물질에 사용되는 적절한 물질은 3가의 테르븀에 의해 활성화 되는 세륨-마그네슘 알루미네이트의 3가의 세륨과 3가의 테르븀에 의해 활성화 되는 세륨-마그네슘 펜타보레이트이다. 3가의 테르븀에 의해 활성화 되는 세륨-마그네슘 알루미네이트(이하, CAT 라함)는 제NL-A7214862호에 공지되어 있으며 마그네토플럼바이트(magnetoplumbite)의 결정 구조에 대해 육각형의 결정 구조를 갖는다. 상기 알루미네이트 CAT는 식(Ce(1-p-q)LapTbq)2O3×MgO yAl2O3에 의해 형성되고 여기서 Al2O3의 25몰 % 까지는 Ga2O3또는 Sc2O3로 대체될 수 있으며 2≤×≤4, 10≤y≤16, 0≤p≤0.50, 0.01≤q≤0.60 및 p+q≤0.90 이다.
3가지의 세륨과 3가의 테르븀에 의해 활성화 되는 상기 펜타보레이트(이하 CBT 라함)는 제NL-A 7905680호 및 제NL-A8100346호에 공지되어 있으며 식(Y, La, Gd)(1-x-y)CexTby(Mg, Zn, Cd)B5O10으로 표현될 수 있으며 여기서 B의 20 몰 %는 Al 또는 Ga로 대체될 수 있고 0.01≤×≤1-y, 0.01≤y≤0.75이다. 본원에서 펜타보레이트는 Gd 와 Mg를 포함한다. 상기 발광 물질 CAT 및 CBT 는 주로 520 내지 565nm 범위내의 매우 효율적인 휘선대를 발산한다.
상술된 제2발광물질을 인한 방법에서와 같이 3 가의 세륨과 2가의 말간에 의해 활성화되는 펜타보레이트를 3가의 테르븀에 의해 활성화시킴으로써 제4의 발광물질을 형성할 수 있으며 그러므로써, 상기 제2발광 물질은 제4발광 물질의 적어도 일부를 형성하게 된다. 제4발광 물질의 기능이 제2발광 물질에 의해 완전히 충족되는 경우 상기 발광층은 하나의 발광 요소를 덜 포함하기 때문에 램프 제조를 단순화 하기에 유리하다. 2가의 망간과 3가의 테르븀 뿐 아니라 3가의 세륨에 의해 활성화 되는 펜타보레이트(이하, CBTM 이라함)는 제 NL-A 7905680호 및 제NL-A8100346호에 공지되어 있으며, 식(Y, La, Gd)(1-x-y)CexTby(Mg, Zn, Cd)(1-p)MnpB5010로 표시될 수도 있다. 여기서, 상기 B의 20몰 % 까지는 Al 및 Ga에 의해 대체될 수도 있으며, 0.01≤×≤1-y, 0.01≤y≤0.75, 0.01≤p≤0.30이다. Gd와 Mg를 포함하는 상기 펜타보레이트는 매우 적합하다.
3가의 유로퓸에 의해 활성화되는 이트륨 산화물은 제5발광물질을 형성하기에 적합한 물질이다. 상기 공지된 발광 산화물(이하, YOX 라함)은 식 V(2-P)EUpO3로 표시되며, 여기서 0.01≤p≤0.20이고, 주로 590 내지 630 nm 범위내의 매우 효율적인 휘선라인을 갖는다.
만약 상기 저압 수은 방전 램프에 의해 발산되는 빛이 낮은 색온도를 갖는 것이 바람직하다면, 상기 발광층이 3가의 세륨에 의해 활성화 되는 발광성의 이트륨-알루미늄 가닛(garnet)을 포함하여 성취될 수 있다. 상기 알루미네이트(이하, YAG 라함 )는 식 Y3-xCexA15012로 표시되며 여기서, 0.01≤×≤0.15 이다. 또한 상기에서 Y 는 Gd, La 및 Lu와 같은 다른 희토류 원소들(rare earths)이 의해 대체될 수 있으며 Al의 일부 또한 Ga또는 Sc에 의해 대체될 수 있다. 상기 발광성의 가닛 (Appl·Phy. Letters, 11.53, 1967참조)은 단파장의 자외선 뿐 아니라 심청색의 가시광선도 흡수하고 넓은 대역 (대략 560nm 에서의 최대치와 대략 110nm의 절반너비를 가짐)으로 발산한다.
본 발명은 다음 4 개의 표에 의해 더욱 자세히 설명된다. 표 I, II, III에 나타난 모든 결과는 정격 전력 36W를 갖는 TLD 타입의 관형 저압 수은 방전 램프(튜브 길이120cm, 튜브 직경2.5cm, 충전가스=크림톤 및 아르곤)에 관한 것이다. 표 I 은 본 발명에 따른 램프의 발광층의 5 가지 다른 조성에 대한 연색지수(Ra)와 상기 램프에서 발산된 빛의 색온도(Tc) 및 램프 작동 100 시간 후의 발광효율(m 100 in 1n /W)를 나타낸다.
제1 내지 제5발광물질은 표 I, II, III에서 로마숫자 I 내지 V로 표시된다. 사용된 제1발광물질은 2가의 유로퓸에 의해 활성화되는 스트론튬 알루미네이트(SAE)이다. 또한 제2 및 제4발광물질로는 가돌리늄 및 마그네슘을 포함하며 3가의 세륨, 3가의 테르븀 및 2가의 망간에 의해 활성화 되는 펜타보레이트(CBTM)를 사용한다.
제3발광물질은 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 바륨-마그네슘 알루미네이트(BAM)이다. 제5발광물질은 3가의 유로퓸에 의해 활성화되는 이트륨 산화물이다. 또한 5개의 조성중 2개는 3가의 세륨에 의해 활성화 되는 이트륨-알루미늄 가닛 (YAG)을 포함한다. 상기 조성은 무게비(%)로 나타낸다. 정격 전력 36W를 갖는 TLD 타입의 저압 수은 방전 램프의 적절한 CBTM의 색점 좌표는 상기 발광층의 각 구성에 대한 CBTM의 무게비(% by weight)이하로 지시된다. 상기 색점은 CBTM에 제공된 다량의 테르븀과 망간에 의해 비교적 넓은 범위에 걸쳐 조절 가능하다. 본 발명에 따른 매우 양호한 연색성 (Ra≥90)을 갖는 저압 수은 방전 램프는 상기 램프에 의해 발산된 빛의 매우 넓은 색 온도 범위에 걸쳐 비교적 고발장 효율로 제조될 수 있는 것이 분명해 진다.
표 I에서와 같이, 표 II는 본 발명에 따른 램프의 발광층의 5가지 다른 조성에 대한 연색지수(Ra)와 방전 램프에 의해 발산된 빛의 색온도(Tc) 및 발광효율(n 100 in 1m/W)을 나타낸다. 그러나, 표 II에 나타낸 조성에서, 제1발광 물질로는 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 바륨 알루미네이트(BAE)가 사용됐다.
상기 색 온도(TC)에 의한 연색지수 및 발광 효율(n100)은 표 I에 나타낸 발광층의 구성에 대해 강하게 대응한다는 것은 분명하다.
표 III은 표 I에 나타낸 조성과는 다르게 상기 발광 물질들중의 하나가 다른 발광물질로 교체된 상기 발광층의 구성에 대한 색온도(Tc)의 두 값의 본 발명에 따른 저압 수은 방전 램프의 방광효율(n100)과 연색지수(Ra)를 나타낸다. 상기 표 III의 첫번째와 두번째 줄에서, 제1발광 물질로써의 SAE는 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 스트론튬 보로포스페이스트(SBP)에 대체된다. 셋째 및 네번째줄에서, CBTM은 제4발광 물질로써 3가의 테르븀에 의해 활성화 되는 세륨-마그네슘 알루미네이트(CAT)로 대체된다. 이것은 제2발광 물질로써 상기 층에 제공된 펜타보레이트가 테르븀에 의해 활성화되지 않고 오직 마그네슘과 세륨(CBM)에 의해서만 활성화 된다는 것을 의미한다. 그러므로, CBTM은 CAT와 CBM의 혼합물로 대체된다. 다섯번째 및 여섯번째 컬럼에서, BAM은 제5발광물질로써 2가의 유로퓸에 의해 활성화 되는 스트론튬 클로로포스페이트(SCAP)로 대체된다. 표 III은 본 발명에 따른 저압 수은 방전 램프의 발광층이 매우 다른 발광 물질로부터 형성될 수 있다는 것을 나타낸다. 표 IV는 2가지 타입의 저압 수은 방전 램프에 대한 작동 100 시간후의 발광 효율(n100)과 2000 시간 후의 발광 효율(n2000)의 몫(n2000/100)으로써 표현된 램프의 수명 전체에 걸친 발광층의 감쇄와 연색지수(Ra), 작동 100 시후의 발광 효율(n100) 및 색온도(Tc)를 나타낸다. 상기 다수의 램프는 36W의 정격 전력을 갖는 TLD 타입의 관형 저압 수은 방전 램프(관 길이120cm, 관 직경2.5cm, 충전가스=크립톤 및 아르곤)로 구성된다. 상기 램프의 월 로드는 작동시 대략 380W/m2이다. 즉, 상기 램프는 비교적 낮은 월 로드를 갖는다. 더욱이, PL-L 타입의 램프가 사용되며 또한 저압 수은 방전 램프는 같은 정격 전력과 아르곤으로 구성된 충전 가스를 갖는다. PL-L 타입의 램프는 브릿지로 서로 연결된 두개의 평행한 관형부에 의해 형성된 방전 용기를 갖는다. 관형부분의 내경은 대략 1.5cm이고 작동시의 방전 칼럼의 총 길이는 대략 106cm 이다. 상기 램프의 월 로드는 램프 작동시 대략 720W/m2이다. 500 W/m2이상의 월 로드를 갖는 램프는 종종 고부하된 것으로 간주되며, 여기서 사용된 PL-L 타입의 램프는 고부하 램프의 한예다. 표 IV의 첫번째줄은 램프에 의해 발산된 빛의 색 온도가 대략 4000K가 되도록 발광층을 구성한 TLD 타입의 본 발명에 따른 램프에 관한 것이다. 또한, 상기 표 IV의 두번째줄은 본 발명에 따른 TLD 타입의 램프에 관한 것이다. 그러나, 상기 램프의 발광층의 조성은 상기 램프에 의해 발산된 빛의 색 온도가 대략 5200K가 되도록 된다. 또한, 상기 표 IV의 세번째 및 네번째 줄은 TLD 타입의 램프에 관한 것이지만, 상기 램프의 발광층은 칼슘 할로포스페이트를 포함하기 때문에 본 발명에 따른 것은 아니다. 상기 세번째 및 네번째 램프의 발광층의 조성은 상기 램프에 의해 발산된 빛의 색온도가 4000K 및 5200K가 되도록 선택된다. 상기 표 IV의 나머지 4개의 줄은 PL-L 타입의 램프에 관한 것이다. 다섯번째 및 여섯번째 줄의 램프는 본 발명에 따른 것이다. 그러나, 일곱번째 및 여덟번째 줄의 램프의 발광층은 칼슘 할로포스페이트를 포함한다. 상기 표의 다섯번째 및 일곱번째줄의 램프에 의해 발산된 빛의 색 온도는 대략 4000K 이다. 또한 상기 표의 여섯번째 및 여덟번째줄의 램프에 의해 발산된 빛의 색 온도는 대략 5200K이다. 본 발명에 따른 양 타입의 램프는 상기 발광층이 칼슘 할로포스페이트를 포함하는 대응 램프보다 더높은 발광 효율을 갖는 것으로 보여질 수 있다. 특히 PL-L 타입의 높고 부하된 램프에 대해, 상기 본 발명에 따른 상기 램프는 발광층이 칼슘 할로포스페이트를 포함하는 상기 램프 보다 발광층의 감쇄가 적게 나타나는 것은 분명하다. 발광층이 칼슘 할로포스페이트를 포함하는 상기 PL-L타입의 램프의 발광 효율은 매우 낮다. 발광층의 바른 감쇄와 매우 낮은 발광 효율의 결합은 불가능하지는 않더라도 칼슘 할로포스페이트를 갖는 발광층을 포함하고 매우 양호한 연색성을 갖는 고부하 램프를 제조하는 것은 매우 바람직스럽지 못한 것이다. 그러나 본 발명에 따른 고부하 램프가 높은 발광 효율과 비교적 작은 감쇄 현상을 갖는 것은 표 IV의 데이타로부터 얻을 수 있다.
[표 I]
[표 II]
[표 III]
[표 IV]

Claims (8)

  1. 최대치가 470nm와 500nm 사이에 있으며 그 중간값의 폭(half-value width)이 최대 90nm인 휘선대(emission band)를 가지며 2가의 유로퓸(europium)에 의해 활성화되는 제1발광 물질과 주로 가시 스펙트럼의 적색 영역에 휘선대를 가지며 2가의 망간에 의해 활성화되는 제2발광 물질을 포함하는 발광층과, 수은 및 희가스(rare gas)를 포함하는 밀봉된 복사 전달 엔벨로프(envelope)를 구비하고, 매우 양호한 연색성(color rendering)과 플랜키안 로우커스(Planckian locus) 상에 또는 그에 근접한 색점(XL, YL)을 갖는 저압 수은 방전 램프에 있어서, 상기 발광층은 또한 그 최대치가 430nm 와 490nm 사이에 놓이는 휘선대를 갖는 제3발광 물질과, 주로 520nm 와 565nm 사이에 휘선대를 갖는 제4발광 물질 및 주로 590nm 와 630nm 사이에 휘선대를 갖는 제5발광 물질을 갖는 것을 특징으로 하는 저압 수은 방전 램프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1발광 물질은 2가의 유로퓸에 의해 활성화되는 스트론튬 알루미네이트(strontium aluminate)와 2가의 유로퓸에 의해 활성화되는 스트론튬 보로포스 페이트(strontium borophosphate)에 의해 형성된 그룹으로부터 하나 또는 다수의 물질을 포함하는 저압 수은 방전 램프.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제2발광 물질은 3가의 세륨과 2가의 망간에 의해 활성화되며 적색 Mn2+휘선을 갖는 펜타보레이트(pentaborate)를 포함하는 저압 수은 방전 램프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제3발광 물질은 2가의 유로퓸에 의해 활성화되는 바륨-마그네슘 알루미네이트(barium-magnesium aluminate)와 2가의 유로퓸에 의해 활성화되는 스트론튬 클로로포스페이트(strontium chlorophosphate)에 의해 형성된 그룹으로부터 하나 또는 다수의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 수은 방전 램프.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제4발광 물질은 3가의 테르븀(terbium)에 의해 활성화되는 세륨-마그네슘 알루미네이트(cerium-magnesium aluminate)와 3 가의 테르븀에 의해 활성화되는 펜타보레이트에 의해 형성된 그룹으로부터 하나 또는 다수의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 수은 방전 램프.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제5발광 물질은 3가의 유로퓸에 의해 활성화되는 이트륨 산화물(yttrium oxide)을 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 수은 방전 램프.
  7. 제3항에 있어서, 상기 펜타보레이트는 또한 3가의 테르븀에 의해 활성화되며 제4발광 물질의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 저압 수은 방전 램프.
  8. 제1항에 있어서, 상기 발광층은 또한 3가의 세륨에 의해 활성화되는 이트륨-알루미늄 가닛(yttrium-aluminium garnet)을 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 수은 방전 램프
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0686997A3 (en) * 1994-06-06 1996-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Discharge lamp and lighting device for general lighting
TW326096B (en) * 1995-08-24 1998-02-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Discharge lamp for general lighting services and lighting appliance for general lighting services
US5612590A (en) * 1995-12-13 1997-03-18 Philips Electronics North America Corporation Electric lamp having fluorescent lamp colors containing a wide bandwidth emission red phosphor
BRPI9715293B1 (pt) 1996-06-26 2016-11-01 Osram Ag elemento de cobertura para um elemento de construção optoeletrônico
DE19638667C2 (de) 1996-09-20 2001-05-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
TW383508B (en) * 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US6608332B2 (en) 1996-07-29 2003-08-19 Nichia Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Light emitting device and display
DE19655185B9 (de) * 1996-09-20 2012-03-01 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Mischfarbiges Licht abstrahlendes Halbleiterbauelement mit Lumineszenzkonversionselement
US6613247B1 (en) 1996-09-20 2003-09-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Wavelength-converting casting composition and white light-emitting semiconductor component
JP3729047B2 (ja) * 1996-12-27 2005-12-21 日亜化学工業株式会社 発光ダイオード
US6157126A (en) * 1997-03-13 2000-12-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Warm white fluorescent lamp
DE19730006A1 (de) * 1997-07-12 1999-01-14 Walter Dipl Chem Dr Rer N Tews Kompakte Energiesparlampe mit verbesserter Farbwiedergabe
DE19806213B4 (de) * 1998-02-16 2005-12-01 Tews, Walter, Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.habil. Kompakte Energiesparlampe
US7030549B2 (en) * 2000-08-10 2006-04-18 Osram Sylvania Inc. Display device having reduced color shift during life
US6525460B1 (en) * 2000-08-30 2003-02-25 General Electric Company Very high color rendition fluorescent lamps
US6650044B1 (en) * 2000-10-13 2003-11-18 Lumileds Lighting U.S., Llc Stenciling phosphor layers on light emitting diodes
JP3775268B2 (ja) * 2001-09-03 2006-05-17 日亜化学工業株式会社 発光装置の形成方法
US7391148B1 (en) * 2002-06-13 2008-06-24 General Electric Company Phosphor blends for high-CRI fluorescent lamps
DE10236420A1 (de) * 2002-08-08 2004-02-19 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Dielektrische Barriere-Entladungslampe mit verbesserter Farbwiedergabe
US6867536B2 (en) * 2002-12-12 2005-03-15 General Electric Company Blue-green phosphor for fluorescent lighting applications
US6965193B2 (en) 2002-12-12 2005-11-15 General Electric Company Red phosphors for use in high CRI fluorescent lamps
KR101008759B1 (ko) * 2003-05-15 2011-01-14 오스람 실바니아 인코포레이티드 청색 방출성 인광물질을 보유한 진공자외선 여기 소자
US7535176B2 (en) * 2003-05-15 2009-05-19 Osram Sylvania Inc. VUV-excited device with blue-emitting phosphor
TW200510250A (en) * 2003-09-01 2005-03-16 Showa Denko Kk Method for producing microparticles of metal oxide
CN1910731A (zh) * 2004-01-23 2007-02-07 皇家飞利浦电子股份有限公司 低压汞放电灯及其制备方法
DE102004018590A1 (de) * 2004-04-16 2005-11-03 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Leuchtstoffzusammensetzung für eine Niederdruckentladungslampe mit sehr hoher Farbtemperatur
US7390437B2 (en) * 2004-08-04 2008-06-24 Intematix Corporation Aluminate-based blue phosphors
US20060097625A1 (en) * 2004-11-05 2006-05-11 Taiwan Thick-Film Ind. Corp. Low voltage electron excited white lighting device
US20070170834A1 (en) * 2006-01-25 2007-07-26 General Electric Company High output fluorescent lamp with improved phosphor layer
US7834533B2 (en) * 2008-02-27 2010-11-16 General Electric Company T8 fluorescent lamp
US20130026905A1 (en) * 2011-07-27 2013-01-31 General Electric Company Fluorescent lamps having high cri and lpw

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL164697C (nl) * 1973-10-05 1981-01-15 Philips Nv Lagedrukkwikdampontladingslamp.
US4176294A (en) * 1975-10-03 1979-11-27 Westinghouse Electric Corp. Method and device for efficiently generating white light with good rendition of illuminated objects
NL7905680A (nl) * 1979-07-23 1981-01-27 Philips Nv Luminescerend scherm.
NL8100346A (nl) * 1981-01-26 1982-08-16 Philips Nv Luminescerend scherm.
NL8205044A (nl) * 1982-12-30 1984-07-16 Philips Nv Lagedrukkwikdampontladingslamp.
CA1223030A (en) * 1983-04-25 1987-06-16 Johannes T.C. Van Kemenade Low-pressure mercury vapour discharge lamp
US4751426A (en) * 1986-11-10 1988-06-14 General Electric Company Fluorescent lamp using multi-layer phosphor coating
NL8700876A (nl) * 1987-04-14 1988-11-01 Philips Nv Luminescerend barium-hexa-aluminaat, luminescerend scherm voorzien van een dergelijk aluminaat en lagedrukkwikdampontladingslamp voorzien van een dergelijk scherm.
NL8701924A (nl) * 1987-08-17 1989-03-16 Philips Nv Luminescerend met eu3+ geactiveerd silikaat, luminescerend scherm, voorzien van een dergelijk silikaat en lagedrukkwikdampontladingslamp, voorzien van een dergelijk scherm.
US5105121A (en) * 1989-02-16 1992-04-14 Gte Laboratories Incorporated Lanthanum cerium aluminate phosphor and an electrical discharge device containing the same
US5105122A (en) * 1989-08-18 1992-04-14 U.S. Philips Corporation Electrodeless low-pressure mercury vapor discharge lamp
US5122710A (en) * 1989-11-28 1992-06-16 Duro-Test Corporation Rare earth phosphor blends for fluorescent lamp using four to five phosphors

Also Published As

Publication number Publication date
EP0596548B1 (en) 1998-12-16
EP0596548A1 (en) 1994-05-11
SG44001A1 (en) 1997-11-14
DE69322607T2 (de) 1999-06-17
US5471113A (en) 1995-11-28
CN1089754A (zh) 1994-07-20
TW382494U (en) 2000-02-11
DE69322607D1 (de) 1999-01-28
JPH06208845A (ja) 1994-07-26
CN1053526C (zh) 2000-06-14
KR940007964A (ko) 1994-04-28
ES2127243T3 (es) 1999-04-16

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