[發明專利]具有高彩色再現性的高光輸出熒光燈

無效

• 申請號: 200910145312.0
• 申請日: 2004-11-19
• 公開（公告）號: CN101572211A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: K·托思;O·久拉西;C·卡特拉爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: H01J61/44
• 分類號: H01J61/44;C09K11/08;C09K11/77
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 周 鐵;韋欣華

本申請是申請號為200410095012.3、申請日為2004年11月19日的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及具有高彩色再現性的高光輸出熒光燈。

背景技術

光源的彩色再現能力用彩色再現指數CRI衡量。CRI測量人造光(其中人造光由待測量的光源發出)下測試顏色的外觀與對具有與待測光源相同色溫的黑體源發出的光進行觀察時相同測試顏色的外觀之間的區別。測量彩色再現指數的方法參見“Method?of?Measuring?andSpecifying?Colour?Rendering?Properties?of?Light?Sources，第二版”，International?Commissionon?Illumination，PublicationCIE?No.13.2(TC-3.2)1974，本文結合并參考該文的內容。獲得待測光源反射的光和光源在值、色度和色調上的差值并求和，然后對和取平方根，乘以常數，然后用100減去。對14個不同顏色標準進行該計算。所述標準的每一個的彩色再現指數為Ri，其中i＝1，...，14。總的彩色再現指數Ra定義為前8個指數R1-R8的平均值。常數的選擇應使標準暖白熒光管的Ra近似為50。為了進行更好的說明，Ra值100對應于“完美的”光源，即在該光源下，色彩樣品與用“標準”光源照射時顯示的完全一樣，所述“標準”光源例如白熾燈(黑體)或自然日光，其被認為是最“自然“的光條件。

從上述可知，當評價燈的彩色再現性時，應考慮另一因素，即相關色溫(CCT)。光源的相關色溫(CCT)值定義為黑體輻射體的溫度，所述黑體輻射體看上去與所討論的光源具有相同的顏色。測量單位為Kelvin(K)，其確定光源的冷或熱外觀。色溫越低，外觀就越暖或更黃。色溫越高，外觀就越冷或更藍。對于白熾燈來說，通常色溫為2800K，對于鹵素燈為3000K，冷白燈為4200K，金屬鹵化物燈和日光色熒光燈為5000K。通常用CCT值為3200K的熒光燈模擬白熾光源，而CCT值近似為5500K的燈用于提供與自然日光相同或類似的照明。

攝影技術人員采用類似的燈量度。其稱為“攝影色溫”，其考慮了不同膠卷的敏感性曲線。攝影色溫的值可能與CCT值完全不同，這是由于測量方法的不同導致的。因此，如果將燈用于攝影或電影拍攝，更恰當的是，用攝影色溫而不是CCT來表征燈。通過專門的色溫儀測量攝影色溫，其中，例如日本Minolta公司銷售的儀器可以作為實際標準。

在某些應用中良好的彩色再現性是非常重要的。上述應用包括商業單元的照明，其中要求產品具有真實的色彩感覺，例如服裝店、鮮食店。另一個重要應用是攝影室和電影棚，其通常需要非常強的照明。另外，電影棚中的傳統光源產生熱，從而需要對房間進行額外的降溫。因此，后面的應用所需要的光源不僅要具有良好的彩色再現性，而且具有能量效率。

人們已經進行了各種嘗試用于制造具有改進彩色再現性能的熒光光源。通常通過摻入不同類型的熒光物質以尋求提高或改善彩色再現性能。例如，美國專利No.5028839和No.5539276中公開了主要用于水族缸的熒光燈，其具有熒光層，該層由不同的熒光物質構成，所述熒光物質具有不同的發射峰和半寬值。

美國專利No.6525460公開了燈管形式的熒光燈，其具有較高的彩色再現性。這種已知的燈包括含有熒光物質的層，其由不同熒光物質構成。該燈的Ra值大于96，CCT位于2700K和6600K之間。尤其是，該燈對于以下顏色具有非常高的R值，包括飽和紅、飽和黃、肉色以及菜綠。然而，為了得到這些參數，美國專利No.6525460公開的燈的熒光層還包括濾光物質，其在400-450nm范圍內有效。該濾光物質對燈的效率具有不良影響，同時給該燈的制作工藝增加了困難，這是由于必須控制額外組分的比例。

近年來，熒光燈市場趨向于更小的形狀因數，要求小型熒光燈應達到同樣或更好的照明性能，而這通常只能通過采用相對較大的燈管才能達到。然而，如果在更小的放電容器中產生相同的光輸出，這不可避免地增加了壁負荷，也就是，落在單位面積熒光物質上的能量。例如，如果用直徑約為15mm的小型熒光燈代替直徑為38mm的傳統燈管，例如用于2G11插座的燈，則壁負荷將是原來的近四倍。這意味著，由于氧化或其它過程，熒光物質的某些組分將會變質。從而可以觀察到燈的發光參數總體下降。例如，在美國專利No.6525460所公開的燈的熒光混合物中采用的熒光物質(Sr，Mg，Ca)3(PO4)2:Sn2+隨著光輸出增強，其發生明顯降解。對于放電管的彎曲部，這些效應更加顯著。