DE202005019139U1

DE202005019139U1 - Blauangereicherte Glühlampe

Info

Publication number: DE202005019139U1
Application number: DE202005019139U
Authority: DE
Original assignee: Osram Sylvania Inc
Current assignee: Osram Sylvania Inc
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-07
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2015-12-08
Also published as: JP3120289U; KR20060076729A; US7362049B2; FR2880183A1; CA2519727A1; US20060138930A1; GB2421846A; GB0525270D0; FR2880183B1

Abstract

Blauangereicherte Glühlampe, die folgendes umfaßt:
einen lichtdurchlässigen Kolben;
einen Faden innerhalb des Kolbens, wobei der Faden bei Betrieb mindestens eine Emission mit einer Wellenlänge unter 420 nm erzeugt; und
eine Beschichtung auf der inneren Oberfläche des Kolbens, wobei die Beschichtung einen Leuchtstoff enthält, der bei Stimulierung durch die Emission von dem Faden Strahlung im Bereich von 420 bis 490 nm emittiert.

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Glühlampen und insbesondere solche Lampen mit verbesserter Emission im Blaubereich des Spektrums.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Die Glühlampe ist seit weit über 100 Jahren die Hauptstütze bei der Beleuchtung. Sie ist einfach zu konstruieren, relativ preiswert bei der Herstellung, läßt sich leicht transportieren und weist im gelb-grünen Teil des Spektrums eine starke Emission auf. Über die Jahre sind zahlreiche Techniken verwendet worden, um die Schwarzkörperemission des heißen Fadens zu modifizieren. Beispielsweise schlägt US-Patent Nr. 2,405,261 vor, eine Schicht aus chromgrünem Lack zu einem Klarlack hinzuzufügen, um die Lichtabgabe im Bereich 500 bis 560 nm zu modifizieren. Das US-Patent Nr. 2,759,119 schlägt vor, dem Inneren des Lampenkolbens ein Leuchtstoffmaterial hinzuzufügen, wie etwa Leuchtstoffmaterial, das durch die Elektronenemission und die Ultraviolettstrahlung von dem Wolframfaden aktiviert werden soll, um Lumineszenz im grünen Teil des Spektrums zu erzeugen. Das US-Patent Nr. 5,118,985 schlägt vor, ein Leuchtstoffmaterial mit aufzunehmen, das Strahlung unter 500 nm absorbiert und Strahlung über 500 nm emittiert, um eine verbesserte „Bugfoiler"-Lampe bereitzustellen.
In jüngster Zeit sind Glühlampen mit einer angereicherten Emission im Blaubereich des Spektrums zum Einsatz in Haushaltsanwendungen eingeführt worden, sogenannte „Tageslicht"-Glühlampen. Eines der Verfahren, um diese relative Verbesserung im Blaubereich zu erzielen, besteht darin, ein blaugetöntes Glas für den Kolben bereitzustellen, z.B. ein Glas, das ein Additiv aus Neodym in Form von Nd₂O₃ verwendet. Eine weitere, aus US-Patent Nr. 6,670,768 bekannte Technik verwendet eine Beschichtung mit einem Pigment aus blaumen Kobaltaluminat CoAl₂O₄. Diese beiden Techniken erhöhen den relativen Anteil an Blau im Emissionsspektrum der Lampe durch Absorbieren eines signifikanten Anteils des von dem Faden emittierten gelben Lichts.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Blauemission einer Glühlampe anzureichern.
Diese und weitere Aufgaben werden in einem Aspekt der Erfindung gelöst, indem bereitgestellt wird: eine blauangereicherte Glühlampe, die folgendes umfaßt: einen lichtdurchlässigen Kolben; einen Faden innerhalb des Kolbens, wobei der Faden bei Betrieb mindestens eine Emission mit einer Wellenlänge unter 420 nm erzeugt; und eine Beschichtung auf der inneren Oberfläche des Kolbens, wobei die Beschichtung einen Leuchtstoff enthält, der bei Stimulierung durch die Emission von dem Faden Strahlung im Bereich von 420 bis 490 nm emittiert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die Beschichtung einen mit Europium aktivierten Bariummagnesiumaluminat-Leuchtstoff und kann ein Kobaltaluminat-Pigment enthalten. Zu weiteren Leuchtstoffen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, zählen: XMgAl₁₀O₁₇:Eu und XMgAl₁₀O₁₇:Eu, Mn (X=Sr und/oder Ba), XAl₂O₄:Eu und X₄Al₁₄O₂₅:Eu, wobei X=Ca, Sr und/oder Ba sowie Sr₆B (PO₄)₅:Eu, Sr₂P₂O₇:Eu, X₅Cl(PO₄) ₃ :Eu (X=Ca, Sr, Ba) und Y₂O₃:Bi. Da die Glühlampen kein Quecksilber enthalten, könnten für den vorliegenden Zweck viele Sulfid-, Silicat-, Halogenid-, Oxyhalogenid- und Oxysulfid-Leuchtstoffe, die nicht in Hg-Entladungslampen verwendet werden, eingesetzt werden, z.B. ZnS, ZnS:Ag und SrS:Eu. blauemittierende Leuchtstoffe, die für LED-Anwendungen entwickelt wurden, eignen sich ebenfalls für diesen Zweck, z.B. BaGa₂S₄:Eu.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ist eine graphische Darstellung des Reflexionsfaktors einer Beschichtung, die einen Blauemittierenden Leuchtstoff und ein blaues Pigment umfaßt;
3 ist eine graphische Darstellung von normalisierten Emissionskurven von Glühlampen mit einem klaren Kolben, einem mit einem Blauemittierenden Leuchtstoff beschichteten Kolben und einem mit einer Mischung aus dem Blauemittierenden Leuchtstoff und einem Kobaltaluminat-Pigment beschichteten Kolben; und
4 ist eine graphische Darstellung der normalisierten Emissionen von Glühlampen mit einem mit Leuchtstoff beschichteten Kolben und einem klaren Kolben.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung zusammen mit anderen und weiteren Aufgaben, Vorteilen und Fähigkeiten davon wird auf die folgende Offenbarung und beigefügten Ansprüche in Verbindung mit den oben beschriebenen Zeichnungen Bezug genommen.
Nunmehr wird unter eingehenderer Bezugnahme auf die Zeichnungen in 1 eine Lampe 10 vom Glühtyp mit einer A-Linie gezeigt, die auf der inneren Oberfläche ihres lichtdurchlässigen Glaskolbens 12 eine Beschichtung 14 gemäß einem Aspekt der Erfindung aufweist. Ein Faden 16 aus beispielsweise Wolfram ist elektrisch angeschlossen an und wird gestützt von Zuleitungen 18a und 18b, die durch die Abdichtung der Lampe verlaufen und bekannterweise an einem Schraubsockel 20 angebracht sind. Es können andere Formen von Sockeln verwendet werden, wie etwa der Typ, der in der Technik als ein Bajonett-Sockel bekannt ist. Zusätzlich können Stützdrähte 17 dem Faden 16 mehr Unterstützung geben. Die Beschichtung 14 kann über eine Aufschlämmung aufgebracht werden, oder alternativ kann die Beschichtung elektrostatisch über dem Fachmann wohlbekannte Mittel aufgebracht werden. Siehe beispielsweise US-Patente Nr. 2,995,463; 3,125,457; 3,320,460 und 4,633,127.
Die Beschichtung 14 enthält einen Blauemittierenden Leuchtstoff, der durch die Ultraviolett-/Violettemission (< 420 nm) von dem heißen Wolframfaden aktiviert wird und infolgedessen Strahlung im Bereich von 420 bis 490 nm emittiert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Leuchtstoff einen mit Europium aktivierten Bariummagnesiumaluminat-Leuchtstoff. Der Leuchtstoff weist bevorzugt eine allgemeine Formel BaMgAl₁₀O₁₇:Eu (im weiteren und in den Zeichnungsfiguren BAM) auf. Die Beschichtung kann noch weiter verbessert werden, indem ein blaues Pigment wie etwa Kobaltaluminat CoAl₂O₄ zugesetzt wird.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 2 wird die Reflexionsfaktorkurve einer Beschichtung gemäß der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die Beschichtung umfaßt eine Mischung aus BaMgAl₁₀O₁₇:Eu (OSRAM SYLVANIA Typ 2467) und 2 Gewichtsprozent CoAl₂O₄. Diese Beschichtung ergibt eine starke Absorption im gelben Teil des Spektrums, wodurch man eine blaue Körperfarbe erhält.
3 zeigt den Emissionsvergleich von Glühlampen mit einem klaren Kolben (die durchgezogene Linie), einem mit Leuchtstoff beschichteten Kolben (die gestrichelte Linie) und einem mit Leuchtstoff und CoAl₂O₄ beschichteten Kolben. In jedem dieser Fälle ist der Leuchtstoff BaMgAl₁₀O₁₇:Eu.
4 liefert einen ausführlichen Vergleich der normalisierten Emissionskurven von einer mit BaMgAl₁₀O₁₇:Eu beschichteten Glühlampe und einer klaren Glühlampe. Beide Lampen wurden mit 150 Watt betrieben. Die Absorption der kurzwelligen Emission von dem Faden von etwa 350 nm bis etwa 410 nm zusammen mit der verbesserten Emission bei etwa 450 nm sind deutlich zu sehen.
Wenngleich die Ausführungsformen der Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, die gegenwärtig als die bevorzugten angesehen werden, versteht der Fachmann, daß daran zahlreiche Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert, abzuweichen.

Claims

Blauangereicherte Glühlampe, die folgendes umfaßt: einen lichtdurchlässigen Kolben; einen Faden innerhalb des Kolbens, wobei der Faden bei Betrieb mindestens eine Emission mit einer Wellenlänge unter 420 nm erzeugt; und eine Beschichtung auf der inneren Oberfläche des Kolbens, wobei die Beschichtung einen Leuchtstoff enthält, der bei Stimulierung durch die Emission von dem Faden Strahlung im Bereich von 420 bis 490 nm emittiert.
Blauangereicherte Glühlampe nach Anspruch 1, wobei die Beschichtung weiterhin ein blaues Pigment enthält.
Blauangereicherte Glühlampe nach Anspruch 1, wobei der eine Leuchtstoff eine allgemeine Formel BaMgAl₁₀O₁₇:Eu aufweist.
Blauangereicherte Glühlampe nach Anspruch 3, wobei die Beschichtung etwa 2 Gewichtsprozent Kobaltaluminat enthält.
Blauangereicherte Glühlampe nach Anspruch 1, wobei die emittierte Strahlung von dem Leuchtstoff ein Maximum bei etwa 450 nm aufweist.