[发明专利]具有荧光体涂层的低压气体放电灯

说明书

本发明涉及低压气体放电灯，特别是汞低压气体放电灯，包括具有含汞的气体填充物的气体放电容器，并包括荧光体(phosphor)涂层、电极和用于点燃和维持气体放电的装置。

汞低压气体放电灯中光的产生是以以下原理为基础的：在气体放电期间，在含汞气体填充物中产生等离子体，该等离子体不仅发射一定百分比的可见光，而且发射非常高百分比的短波UV辐射。该灯的荧光体涂层中的荧光体吸收该UV辐射并作为可见光再次发射。

在这个过程中，荧光体是其中电能在灯中被转换成可见光的能量转换链的最后部件。因此，具有荧光层的低压气体放电灯的效率决定性地取决于荧光体的电光效率，即产生的UV光完全被吸收在荧光体中的程度和接着产生的可见光在观察者的方向射出灯的程度。

公知汞低压气体放电灯的缺陷在于短波UV辐射对荧光体涂层的作用以及汞离子和电子在荧光体表面上的复合或受激汞原子和电子入射在荧光体涂层、特别是BaMgAl₁₀O₁₇：Eu²⁺上引起荧光体在使用期间的发射率降低。这就表现为在使用寿命期间电光效率降低。

这个降低特别是主要处于具有200nm以下波长的VUV辐射的影响之下，并且这不仅表现为电光效率降低，而且使色点位移。

DE 197 37 920介绍了可以减少低压气体放电灯中荧光体的退化，其中放电容器形成可透过电磁辐射的内泡，该内泡由外泡包围，并且外泡的内部和/或内泡的外部提供有荧光体涂层。

通过这种方式，可阻止汞离子和电子在荧光体表面上的复合或受激汞原子和电子在荧光体涂层上的入射导致在使用期间荧光体的发射功率降低。然而，由于短波UV辐射的作用使荧光体的退化没有由此受到影响。

因此，本发明的目的是提供具有荧光体涂层的低压气体放电灯，其中减少了在灯使用寿命期间荧光体的退化。

根据本发明，该目的是通过一种低压气体放电灯实现的，该灯包括具有含汞的气体填充物的气体放电容器，并包括电极、用于点燃和维持气体放电的装置和含有至少一层荧光层以及UV-C荧光体和可以由UV-C辐射激发的荧光体的荧光体涂层。

荧光体涂层中的UV-C荧光体作用类似于转换器。它吸收在具有在约185nm最大发射的高能VUV范围中的部分汞辐射并以230-280nm的更长UV-C波长发射辐射。结果是，通过高能VUV辐射阻止了荧光体的退化。

在本发明范围内，优选UV-C荧光体在主晶格中包括选自由Pb²⁺、Bi³⁺和Pr³⁺构成的组的激活剂。

这些发射UV-C辐射的荧光体结合了在具有高吸收系数ε＝10000l/cm·mol到100000l/cm·mol的VUV范围内的非常好的吸收和大于90％的发射量子效率。不象其它荧光体那样，它们几乎不会由于VUV辐射而退化。

还可以优选的是，UV-C荧光体包括Pr³⁺和La³⁺。这些荧光体发射包括在220-265nm波长范围内的两个能带的UV-C辐射。发现卤磷酸盐荧光体和三带荧光体混合物的最大吸收在所述波长范围内。

还可以优选的是，UV-C荧光体包括Pr³⁺和Y³⁺。

特别优选的是，UV-C荧光体选自由LaPO₄：Pr、LaBO₃：Pr、LaB₃O₆：Pr、YBO₃：Pr、YPO₄：Pr、Y₂SiO₅：Pr构成的组。

当UV-C荧光体选自由YPO₄：Bi和LuPO₄：Bi构成的组时，获得了本发明相对于现有技术的特别有利的效果。这些UV-C荧光体可透过可见光辐射和处于254nm的Hg发射。

在本发明的范围内，优选可由UV-C辐射激发的荧光体含有选自由Ce(III)、Tb(III)、Eu(II)、Mn(II)和Sb(III)构成的组的激活剂。具有可氧化的激活剂离子Ce(III)、Tb(III)、Mn(II)、Eu(II)和Sb(III)的这些荧光体特别受到光氧化退化的影响，并使本发明获得特别程度的利益。

根据本发明的实施例，UV-C荧光体存在于第一荧光层中，并且能被UV-C辐射激发的荧光体处于第二荧光层中。